Die Erfindung betrifft eine Scheibe mit Schaltungsbereich, eine Scheibenanordnung, ein Verfahren zur Herstellung der Scheibe und deren Verwendung.

Fahrzeuge verfügen heutzutage über eine Vielzahl elektronischer Funktionen. Beispielsweise können durch einen Knopfdruck die Sitzheizung, das Radio oder die Klimaanlage eingeschaltet werden. Die Anzahl von bedienbaren Funktionen in einem Fahrzeug wird in Zukunft wahrscheinlich weiterwachsen. Eine Herausforderung bei der Bedienung möglichst vieler elektronischer Funktionen sind Benutzerschnittstellen, wie beispielsweise Knöpfe und Sensoren, bei denen ein Benutzer eine Funktion als Antwort seiner Benutzung erzeugt. Eine Vielzahl von Funktionen erfordert in der Regel jedoch auch eine Vielzahl solcher Benutzerschnittstellen. Dies kann in engen Räumen, wie beispielsweise dem Inneren eines Fahrzeugs, zu Platzproblemen führen. Auch die Übersicht kann dadurch erschwert werden. Zudem kommt hinzu, dass insbesondere während der Fahrt das Blickabwenden des Fahrers von der Fahrbahn, um eine Taste Armaturenbrettbereich zu drücken, ein Sicherheitsrisiko darstellen kann.

Die W02015/162108 offenbart hierzu eine Scheibe, bei der eine innerhalb der Scheibe befindliche Heizschicht über einen Schaltungsbereich an- oder ausgeschaltet werden kann. Der Schaltungsbereich ist dabei ein Teil der Scheibe, wodurch kein zusätzlicher Platzbedarf für die Benutzerschnittstelle entsteht. Der Schaltungsbereich funktioniert beispielsweise mittels kapazitativer Schaltflächen. Es ist bekannt, dass kapazitative Schaltflächen durch eine Linien- oder eine Flächenelektrode oder durch eine Anordnung von zwei gekoppelten Elektroden ausgebildet werden können.

Nähert sich ein Objekt der kapazitativen Schaltfläche, so ändert sich die Kapazität der Flächenelektrode gegen Erde oder die Kapazität des von den zwei gekoppelten Elektroden gebildeten Kondensators. Die Kapazitätsänderung wird über eine Schaltungsanordnung oder Sensorelektronik gemessen und bei Überschreiten eines Schwellwerts wird ein Schaltsignal ausgelöst. Schaltungsanordnungen für kapazitive Schalter sind beispielsweise aus DE202006006192U1 , EP0899882A1 , US6452514B1 und EP1515211A1 bekannt.

Die WO2021156430A1 offenbart eine Scheibenanordnung mit kapazitivem Schaltbereich.

Der Schaltbereich weist elektrisch voneinander getrennte Bereichen auf. Die unterschiedlichen Bereiche des Schaltbereiches sind dabei so zueinander angeordnet, dass Störungen durch externe elektromagnetische Störeinflüsse verringert werden. Der für die Berührung vorgesehene Erfassungsbereich ist vorzugsweise mittels eines 48 cm langen Zuleitungsbereiches mit einem Anschlussbereich verbunden.

Die US20170034875A1 offenbart eine elektrisch heizbare Scheibe, die zusätzlich einen kapazitiven Schaltbereich aufweist.

Sollen mehrere Funktionen ausgelöst werden erfordert das wiederum die Bedienung mehrerer Schaltungsbereiche, was die Übersichtlichkeit schwieriger macht. Auch der Platzbedarf steigt durch die Anordnung mehrerer Schaltflächen in einer Schaltungsanordnung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Scheibe mit einem Schaltungsbereich bereitzustellen, wobei der Schaltungsbereich mehrere Funktionen auslösen kann, einen geringeren Platzbedarf hat und einfach zu bedienen ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Scheibe mit Schaltungsbereich gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Scheibe mit Schaltungsbereich umfasst mindestens ein transparentes Substrat mit einer Oberfläche und eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht, die zumindest auf einem Teil der Oberfläche angeordnet ist. Die Schicht weist einen inneren Schaltbereich, mindestens einen äußeren Schaltbereich und einen Umgebungsbereich auf. Der innere Schaltbereich weist mindestens einen inneren Berührungsbereich und der äußere Schaltbereich mindestens einen äußeren Berührungsbereich auf. Der äußere Berührungsbereich umgibt zumindest teilweise den inneren Berührungsbereich. Der innere Schaltbereich, der äußere Schaltbereich und der Umgebungsbereich sind durch mindestens eine Trennlinie voneinander elektrisch isoliert. Die mindestens eine Trennlinie kann in mehrere Teile unterteilt sein.

Vorzugsweise ist der innere Schaltbereich von der ihn umgebenden Schicht elektrisch durch einen ersten Teil der Trennlinie elektrisch isoliert. Mit der „ihn umgebenden Schicht“ kann sowohl der mindestens eine äußere Schaltbereich als auch der Umgebungsbereich sowie weitere optionale Bereiche der Schicht gemeint sein, die sich in Umgebung zum inneren Schaltbereich befinden. Der äußere Schaltbereich ist vorzugsweise durch den ersten Teil der Trennlinie von dem inneren Schaltbereich und durch einen zweiten Teil der Trennlinie vom Umgebungsbereich und/oder weiteren optionalen Bereichen der Schicht elektrisch abgegrenzt. Vorzugsweise ist der äußere Schaltbereich durch den zweiten Teil der Trennlinie mehrheitlich und insbesondere einzig vom Umgebungsbereich abgegrenzt.

Der innere Schaltbereich, der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich sind mit einer Sensorelektronik elektrisch verbindbar und der innere Schaltbereich und der äußere Schaltbereich sind dazu vorgesehen, ein vom Umgebungsbereich unterschiedliches elektrisches Potential aufzuweisen. Der innere Schaltbereich, der äußere Schaltbereich und der Umgebungsbereich stellen gemeinsam einen Schaltungsbereich dar.

Mit „der äußere Berührungsbereich umgibt den inneren Berührungsbereich“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass kein weiterer Bereich der Schicht zwischen dem äußeren Berührungsbereich und dem inneren Berührungsbereich angeordnet ist. Der äußere Berührungsbereich umrandet den inneren Berührungsbereich. Der äußere Berührungsbereich wird nur durch den ersten Teil der Trennlinie vom mindestens einen inneren Berührungsbereich getrennt. Diese Beschreibung von „umgeben“ trifft auch für alle anderen Fälle zu, in denen ein Bereich einen anderen Bereich umgibt. Wird ein Bereich nur teilweise von einem anderen Bereich umgeben, weist er mindestens einen Randabschnitt auf, welcher nicht an den anderen Bereich angrenzt, also durch eine Trennlinie getrennt ist und damit auch nicht umrandet wird.

Wird die erfindungsgemäße Scheibe mit einer Sensorelektronik verbunden, kann über eine Berührung des inneren oder des äußeren Berührungsbereiches ein Schaltsignal ausgelöst werden, welches eine elektronische Funktion aktiviert oder beendet. Alternativ kann das Schaltsignal auch schon durch die Annäherung an den inneren oder den äußeren Berührungsbereich ausgelöst werden. Die ausgelösten Schaltsignale des inneren und des äußeren Berührungsbereichs sind vorzugsweise unterschiedlich, können aber auch identisch sein. Der äußere Berührungsbereich umgibt den inneren Berührungsbereich, dadurch kann sowohl das Schaltsignal des äußeren als auch des inneren Berührungsbereichs durch nur eine Berührung oder Annäherung ausgelöst werden. Durch das parallele Auslösen der zwei Schaltsignale ist die Aktivierung einer weiteren elektronischen Funktion möglich. Beispielsweise könnte das Auslösen des Schaltsignals des inneren Berührungsbereiches ein mit der Sensorelektronik verbundenes Radio einschalten, wohingegen das Auslösen des Schaltsignals des inneren und des äußeren Berührungsbereiches das Radio wieder ausschaltet. Durch die Anordnung wird außerdem der Platzbedarf des inneren sowie des äußeren Schaltbereiches reduziert, da beide Berührungsbereiche aneinander angrenzen. Dies sind große Vorteile der Erfindung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schicht einen weiteren Umgebungsbereich auf, welcher den Umgebungsbereich zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, umgibt und wobei eine weitere Trennlinie den weiteren Umgebungsbereich von dem Umgebungsbereich elektrisch trennt. Vorzugsweise umfasst die Scheibe dabei mindestens zwei zum Anschluss an eine Spannungsquelle vorgesehene Sammelleiter, die mit dem weiteren Umgebungsbereich so verbunden sind, dass zwischen den Sammelleitern ein Strompfad für einen Heizstrom geformt ist.

Die Sammelleiter sind bevorzugt entlang jeweils einer Seitenkante der Schicht angeordnet. Die Länge des Sammelleiters ist typischerweise im Wesentlichen gleich der Länge der Seitenkante der Schicht, kann aber auch leicht größer oder kleiner sein. Es können auch mehr als zwei Sammelleiter auf der Schicht angeordnet sein, bevorzugt im Randbereich entlang zweier gegenüberliegenden Seitenkanten der elektrisch leitfähigen Schicht. Alternativ können mehr als zwei Sammelleiter auch um zwei oder mehrere unabhängige Heizbereiche angeordnet sein, die zum weiteren Umgebungsbereich gehören. Die Sammelleiter können durch eine oder mehrere unbeschichtete Zonen wie Kommunikationsfenster unterbrochen oder versetzt sein. Die erfindungsgemäße Lehre gilt dann für mindestens eines und bevorzugt für jedes der unabhängigen Heizbereiche.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste und/oder der zweite Sammelleiter als aufgedruckte und eingebrannte leitfähige Struktur ausgebildet. Der erste und/oder zweite aufgedruckte Sammelleiter enthält bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung, eine Metallverbindung und/oder Kohlenstoff, besonders bevorzugt ein Edelmetall und insbesondere Silber. Die Druckpaste enthält bevorzugt metallische Partikel, Metallpartikel und/oder Kohlenstoff und insbesondere Edelmetallpartikel wie Silberpartikel. Die elektrische Leitfähigkeit wird bevorzugt durch die elektrisch leitenden Partikel erzielt. Die Partikel können sich in einer organischen und / oder anorganischen Matrix wie Pasten oder Tinten befinden, bevorzugt als Druckpaste mit Glasfritten.

Die Breite des ersten und zweiten Sammelleiters beträgt bevorzugt von 2 mm bis 30 mm, besonders bevorzugt von 4 mm bis 20 mm und insbesondere von 10 mm bis 20 mm. Dünnere Sammelleiter führen zu einem zu hohen elektrischen Widerstand und damit zu einer zu hohen Erwärmung des Sammelleiters im Betrieb. Des Weiteren sind dünnere Sammelleiter nur schwer durch Drucktechniken wie Siebdruck herzustellen. Dickere Sammelleiter erfordern einen unerwünscht hohen Materialeinsatz. Des Weiteren führen sie zu einer zu großen und unästhetischen Einschränkung des Durchsichtbereichs der Scheibe. Die Länge des Sammelleiters richtet sich nach der Ausdehnung des Heizbereichs. Bei einem Sammelleiter, der typischerweise in Form eines Streifens ausgebildet ist, wird die längere seiner Dimensionen als Länge und die weniger lange seiner Dimensionen als Breite bezeichnet. Die dritten oder zusätzlichen Sammelleiter können auch dünner ausgestaltet sein, bevorzugt von 0,6 mm bis 5 mm.

Die Schichtdicke des aufgedruckten ersten und/oder zweiten Sammelleiters beträgt bevorzugt von 5 pm bis 40 pm, besonders bevorzugt von 8 pm bis 20 pm und ganz besonders bevorzugt von 8 pm bis 12 pm. Aufgedruckte Sammelleiter mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Der spezifische Widerstand der Sammelleiter beträgt bevorzugt von 0.8 pOhnrcm bis 7.0 pOhn cm und besonders bevorzugt von 1.0 pOhnrcm bis 2.5 pOhnrcm. Sammelleiter mit spezifischen Widerständen in diesem Bereich 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 beispielsweise zumindest Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder 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 Stromtragfähigkeit auf. Der Streifen kann mit der elektrisch leitfähigen Struktur beispielsweise über eine Lotmasse, über einen elektrisch leitfähigen Kleber oder durch direktes Auflegen elektrisch leitend verbunden sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen inneren Schaltbereichs hat der innere Berührungsbereich eine Fläche von 1 cm ² bis 200 cm ² , bevorzugt von 0,5 cm ² bis 20 cm ² besonders bevorzugt von 0,5 cm ² bis 9 cm ² , insbesondere von 1 cm ² bis 3 cm ² . Die Länge IBI des inneren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 14 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 3 cm. Die maximale Breite bßi des inneren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 14 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 3 cm. Der innere Berührungsbereich kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen. Besonders geeignet sind Formen, die eine gute Umleitung des Stromflusses des Heizstroms um die Berührungsfläche ermöglichen. Besonders geeignete innere Berührungsbereiche sind kreisförmig, elliptisch oder tropfenförmig ausgebildet. Alternativ sind eckige Formen möglich, beispielsweise Dreiecke, Quadrate, Rechtecke, Trapeze oder anders geartete Vierecke oder Polygone höherer Ordnung. Allgemein ist es besonders vorteilhaft, wenn etwaige Ecken abgerundet sind. Dies gilt für alle Bereiche des inneren Schaltbereichs. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ecken einen Krümmungsradius von mindestens 3 mm, bevorzugt von mindestens 8 mm aufweisen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen äußeren Schaltbereichs hat der äußere Berührungsbereich eine Fläche von 1 cm ² bis 200 cm ² , bevorzugt von 0,5 cm ² bis 20 cm ² besonders bevorzugt von 0,5 cm ² bis 9 cm ² , insbesondere von 1 cm ² bis 3 cm ² . Die Länge IB2 des äußeren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 45 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 9 cm. Die maximale Breite bß2 des äußeren Berührungsbereichs beträgt bevorzugt von 1 cm bis 5 cm und besonders bevorzugt von 1 cm bis 2 cm. Der äußere Berührungsbereich kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen. Insbesondere ist der äußere Berührungsbereich streifenförmig fast wie ein Ring um den inneren Berührungsbereich angeordnet, wobei der Berührungsbereich keinen geschlossenen Ring darstellt, sondern vorzugsweise an mindestens einer Stelle offen ist. An dieser Stelle geht der innere Berührungsbereich vorzugsweise in einen Zuleitungsbereich über. Der äußere Berührungsbereich kann auch eckig geformt sein, beispielsweise als offenes Dreieck, Quadrat, Rechteck, Trapez oder anders geartet als Viereck oder Polygon höherer Ordnung. Allgemein ist es besonders vorteilhaft, wenn etwaige Ecken abgerundet sind. Dies gilt für alle Bereiche des inneren Schaltbereichs. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ecken einen Krümmungsradius von mindestens 3 mm, bevorzugt von mindestens 8 mm aufweisen. Erfindungsgemäß umgibt der äußere Berührungsbereich den inneren Berührungsbereich zumindest teilweise, vorzugsweise mehrheitlich also zu mindestens 51 %, besonders bevorzugt zu mindestens 80 % und insbesondere zu mindestens 90 %. Der äußere Berührungsbereich umgibt den inneren Berührungsbereich vorzugsweise zu nicht mehr als 99 %, da der innere Berührungsbereich vorzugsweise an einer Seite in einen Zuleitungsbereich übergeht. Es ist vorteilhaft, wenn der Berührungsbereich den inneren Berührungsbereich mehrheitlich umgibt, da es so ohne große Koordination der Berührung einfach möglich ist, sowohl das Schaltsignal des inneren wie auch des äußeren Berührungsbereiches zu erzeugen.

Der innere Schaltbereich umfasst vorzugsweise außerdem einen inneren Zuleitungsbereich und einen inneren Anschlussbereich und der äußere Schaltbereich umfasst vorzugsweise einen äußeren Zuleitungsbereich, welcher vorzugsweise zumindest teilweise den inneren Zuleitungsbereich umgibt, und einen äußeren Anschlussbereich. Der innere und der äußere Anschlussbereich sind dafür vorgesehen, mit der Sensorelektronik verbunden zu werden. Der innere Zuleitungsbereich verbindet den inneren Berührungsbereich elektrisch leitend mit dem inneren Anschlussbereich. Der äußere Zuleitungsbereich verbindet den äußeren Berührungsbereich elektrisch leitend mit dem äußeren Anschlussbereich. Der innere Zuleitungsbereich ist vorzugsweise genau zwischen dem inneren Berührungsbereich und dem inneren Anschlussbereich angeordnet. Der äußere Zuleitungsbereich ist vorzugsweise genau zwischen dem äußeren Berührungsbereich und dem äußeren Anschlussbereich angeordnet. Über die Anschlussbereiche können die Berührungsbereiche elektrisch kontaktiert werden und ein elektrisches Potential ausbilden. Diese Anordnung vermeidet die Kontaktierung der Berührungsbereiche mittels anderer Verbindungselemente (wie beispielsweise Folienleiter), welche die Berührung oder Annährung an die Berührungsbereiche erschweren können und unästhetisch und intransparent sein können.

Vorzugsweise verbindet der innere Zuleitungsbereich den inneren Anschlussbereich mit genau einem inneren Berührungsbereich. Der innere Schaltbereich umfasst also genau einen inneren Berührungsbereich. Es ist jedoch auch möglich, dass der innere Zuleitungsbereich mehr als einen, besonders bevorzugt mehr als zwei und insbesondere mehr als drei innere Berührungsbereiche mit dem inneren Anschlussbereich verbindet. Ebenso verbindet der äußere Zuleitungsbereich den äußeren Anschlussbereich mit genau einem äußeren Berührungsbereich, wobei es möglich ist, dass der äußere Zuleitungsbereich mehr als einen, besonders bevorzugt mehr als zwei und insbesondere mehr als drei äußere Berührungsbereiche mit dem inneren Anschlussbereich verbindet. Dies ermöglicht mit nur einem Anschlussbereich und einer Verbindung zur Sensorelektronik die elektrische Kontaktierung mehrerer Berührungsbereiche. Hierdurch wird eine gute Erreichbarkeit aus verschiedenen Positionen gewährleistet, beispielsweise könnte bei einer Ausgestaltung der Scheibe als Windschutzscheibe sowohl der Fahrer als auch der Beifahrer ohne Aufwand einen der inneren und äußeren Berührungsbereiche erreichen. Auch der Aufwand, um mehrere Berührungsbereiche zu verbinden, wird reduziert, wodurch Prozessschritte und Material eingespart werden können.

Der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich haben vorzugsweise eine Länge lzi , Iz2 von 1 cm bis 30 cm und bevorzugt von 1 cm bis 20 cm. Mit anderen Worten der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich weisen vorzugsweise eine Länge lzi , Iz2 von 1 cm bis 30 cm und bevorzugt von 1 cm bis 20 cm auf. Bei dieser Länge bleibt der gesamte Schaltungsbereich sehr kompakt und weist einen geringeren Platzbedarf auf. Im Bereich von 1 cm bis 30 cm, bevorzugt von 1 cm bis 20 cm, sind zudem Energieverluste aufgrund des Widerstands des Zuleitungsbereiches sehr gering und gleichzeitig ist der Abstand des Anschlussbereiches vom Berührungsbereich groß genug, damit weitestgehend keine Fehlsignale durch die Bedienung ausgelöst werden können.

Der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich weisen vorzugsweise eine Breite bzi, bz2 von 0,5 mm bis 10 mm und bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm alternativ auch von 0,1 mm bis 2 mm auf. Für den Fall, dass der äußere Zuleitungsbereich den inneren Zuleitungsbereich und/oder den inneren Anschlussbereich zumindest teilweise umgibt und somit zumindest abschnittsweise zwei im Wesentlichen parallel verlaufende streifenförmige Bereiche als äußerer Zuleitungsbereich zum äußeren Berührungsbereich hin verlaufen, dann ist bevorzugt jede dieser parallel verlaufenden Bereiche, die zusammen den äußeren Zuleitungsbereich ausbilden von 0,5 mm bis 10 mm und bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm alternativ auch von 0,1 mm bis 2 2 mm breit. Der innere Zuleitungsbereich und der äußere Zuleitungsbereich haben vorzugsweise eine Länge lzi , Iz2 von 1 cm bis 30 cm und bevorzugt von 1 cm bis 20 cm und eine Breite bzi, bz2 von 0,5 mm bis 10 mm und bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm Der innere und der äußere Zuleitungsbereich sind bevorzugt rechteckförmig, streifenförmig oder linienförmig. Das Verhältnis von Länge lzi zu Breite bzi des inneren Zuleitungsbereichs ist vorzugsweise kleiner oder gleich 1 :700 und besonders bevorzugt von 1 :1 bis 1 :100. Das Verhältnis von Länge Iz2 zu Breite bz2 des äußeren Zuleitungsbereichs ist vorzugsweise kleiner oder gleich 1 :700 und besonders bevorzugt von 1 :1 bis 1 :100. Der äußere Zuleitungsbereich umgibt vorzugsweise zumindest teilweise den inneren Zuleitungsbereich und den inneren Anschlussbereich und besonders bevorzugt zu mindestens 70 % und insbesondere zu mindestens 90 %. Der äußere Zuleitungsbereich kann den inneren Zuleitungsbereich und den inneren Anschlussbereich auch vollständig umgeben, dies spart besonders viel Platz.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen inneren und äußeren Schaltbereichs beträgt das Verhältnis der Breite bzi des inneren Zuleitungsbereichs zur maximalen Breite bßi des Berührungsbereichs von mindestens 1 :2 und insbesondere von mindestens 1 :10. Dadurch konnten besonders gute Schaltergebnisse erzielt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe, weist der Umgebungsbereich eine kreisförmige, elliptische oder tropfenförmige Form auf. Besonders geeignet sind Formen, die eine gute Umleitung des Stromflusses eines möglichen Heizstroms um den Umgebungsbereich ermöglichen. Der Umgebungsbereich weist insbesondere eine Aussparung auf, also einen Bereich, der nicht Teil des Umgebungsbereiches ist, aber vollständig (in der Flächenebene) von diesem umgeben wird. Innerhalb dieser Aussparung sind vorzugsweise der innere und der äußere Schaltbereich sowie mögliche weitere Schaltbereiche angeordnet. Der Umgebungsbereich weist vorzugsweise abgerundete Ecken auf, dies ist besonders vorteilhaft, da dadurch bei Vorliegen einer weiteren Umgebungsschicht, welche beheizt werden, der Heizstrom besonders vorteilhaft um den Umgebungsbereich herumgeleitet wird und keine oder nur geringe lokale Erhitzungen, sogenannte Hotspots, auftreten. Der Umgebungsbereich wird durch die mindestens eine Trennlinie elektrisch vom inneren und vom äußeren Schaltbereich isoliert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe weist neben dem inneren und äußeren Schaltbereich auch der Umgebungsbereich einen Anschlussbereich auf. Der Anschlussbereich des Umgebungsbereiches, der innere und der äußere Schaltbereich sind vorzugsweise am äußeren Rand der Scheibe und/oder benachbart zu einem der gegebenenfalls vorhanden Sammelleiter (dem ersten oder dem zweiten Sammelleiter vorzugsweise) angeordnet. Dabei beträgt der Abstand zum äußeren Rand oder zum nächstgelegenen Sammelleiter bevorzugt weniger als 10 cm, besonders bevorzugt weniger als 0,5 cm. Dies erlaubt es eine elektrische Kontaktierung des inneren und des äußeren Anschlussbereichs sowie des Anschlussbereiches des Umgebungsbereiches, beispielsweise mit einem Folienleiter, unter einem optisch unauffälligen Schwarzdruck oder mit einer Abdeckung, beispielsweise einem Kameragehäuse, zu kaschieren. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Scheibe ist der innere und äußere Anschlussbereich sowie der Anschlussbereich des Umgebungsbereiches mit einem Flachleiter verbunden und der Flachleiter ist aus der Scheibe herausgeführt. Der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich kann dann besonders einfach am Verwendungsort mit einer Sensorelektronik verbunden werden, die das Schaltsignal des inneren und äußeren Schaltbereiches sowie des Umgebungsbereiches auswertet.

Mit der „Breite“ ist im Sinne der Erfindung die Ausdehnung senkrecht zur Erstreckungsrichtung gemeint. Weist ein Bereich (beispielsweise der innere oder der äußere Zuleitungsbereich, der innere oder der äußere Anschlussbereich sowie der innere und der äußere Berührungsbereich) keine konstante Breite auf so wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter der Breite die gemittelte Breite des Bereichs verstanden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe mit dem weiteren Umgebungsbereich ist die Längsrichtung des Umgebungsbereiches im Wesentlichen in Richtung des Strompfads des Heizstroms angeordnet. Im Wesentlichen bedeutet hier, dass der Winkel a zwischen dem Strompfad und der Längsrichtung des Umgebungsbereiches von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 20° und besonders bevorzugt von 0° bis 10° beträgt. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Umgebungsbereich bei dieser Anordnung den Stromfluss durch den Heizbereich nur wenig stört. Sind Strompfad und Umgebungsbereich nicht geradlinig, so bedeutet Richtung des Strompfads und Längsrichtung des Umgebungsbereiches jeweils die gemittelte Richtung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe, beträgt die Breite d der T rennlinie sowie optionaler weiterer T rennlinien von 30 pm bis 200 pm und bevorzugt von 70 pm bis 140 pm. Derartig dünne Trennlinien erlauben eine sichere und ausreichend hohe elektrische Isolierung und stören gleichzeitig die Durchsicht durch die Scheibe nicht oder nur geringfügig.

Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Schicht mehr als einen äußere Schaltbereich aufweist; es also außer dem einen äußeren Schaltbereich weitere äußere Schaltbereiche gibt. Vorzugsweise sind alle äußeren Schaltbereiche durch mindestens eine Trennlinie in elektrisch voneinander isolierte Bereiche aufgeteilt, die gegebenenfalls jeweils einen eigenen Anschlussbereich und Zuleitungsbereich umfassen und mit der Sensorelektronik elektrisch verbunden sind. Jede dieser weiteren Schaltbereiche umfasst mindestens einen eigenen Berührungsbereich und vorzugsweise einen Zuleitungsbereich und einen Anschlussbereich. Der Berührungsbereich eines ersten äußeren Schaltbereichs umgibt den inneren Berührungsbereich. Der Berührungsbereich eines zweiten äußeren Schaltbereiches umgibt vorzugsweise den Berührungsbereich des ersten äußeren Schaltbereiches. Der Berührungsbereich eines dritten äußeren Schaltbereiches umgibt vorzugsweise den Berührungsbereich des zweiten äußeren Schaltbereiches und so weiter mit bis zu n äußeren Schaltbereichen, wobei n eine natürlich Zahl ist und n die Anzahl aller äußeren Schaltbereiche darstellt. Die äußeren Berührungsbereiche sind dabei vorzugsweise kreisförmig, quadratisch, dreieckig oder rechteckig ausgebildet, weisen aber vorzugsweise eine Öffnung auf, damit der innere Zuleitungsbereich mit dem inneren Berührungsbereich verbunden werden kann. Die Öffnung der äußeren Berührungsbereiche ist vorzugsweise mit der Entfernung zum inneren Berührungsbereich größer, da auch die tiefer (also näher am inneren Berührungsbereich liegenden) angeordneten kleineren Berührungsbereiche vorzugsweise durch einen eigenen Zuleitungsbereich mit einem eigenen Anschlussbereich verbunden sein können. Die Anzahl n aller äußeren Schaltbereiche ist vorzugsweise kleiner 10, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 4 und insbesondere kleiner oder gleich 3. Für jeden dieser weiteren äußeren Schaltbereiche kann mittels einer gemessen Kapazitätsänderung bei Erreichen eines Schwellwertes ein Schaltsignal ausgelöst werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, noch einfacher mehrere Schaltsignale im Schaltungsbereich auszugeben, wodurch die Anzahl bedienbarer Funktionen erhöht werden kann und Platz eingespart werden kann. Darüber hinaus kann so für eine Annährungsfunktion die Gesamtsensitivität erhöht werden.

Alternativ sind die mehreren äußeren Schaltbereiche und die jeweils zugehörigen äußeren Berührungsbereiche abschnittsweise um den inneren Berührungsbereich angeordnet, sodass sie zusammengenommen beispielsweise die Form eines offenen Ringes, Quadrats, Dreiecks oder Rechtsecks (die Öffnung ermöglicht die Verbindung des inneren Zuleitungsbereiches mit dem inneren Berührungsbereich) aufweisen. Vorzugsweise umfasst die Schicht neben dem äußeren Schaltbereich einen weiteren äußeren Schaltbereich, wobei der äußere Berührungsbereich beispielsweise um die erste, beispielsweise linke, Seite des inneren Berührungsbereiches und der weitere äußere Berührungsbereich um die gegenüberliegende, zweite, beispielsweise rechte, Seite des inneren Berührungsbereiches angeordnet ist. Alternativ umfasst die Schicht neben dem äußeren Schaltbereich noch drei weitere äußere Schaltbereiche die mit ihrem jeweiligen äußeren Berührungsbereich abschnittsweise um den inneren Berührungsbereich angeordnet sind. Grundsätzlich sind mehr als ein äußerer Schaltbereich möglich, wobei die Schicht vorzugsweise 1 bis 3 weitere äußere Schaltbereiche, also insgesamt vorzugsweise 4 äußere Schaltbereiche, aufweist. Diese Anordnung ermöglicht das Ausgeben von drei oder mehr Schaltsignalen. Durch ortsabhängige Berührung des Schaltungsbereiches können somit unterschiedliche Schaltsignale ausgegeben werden.

Der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich sind bevorzugt kapazitive Schaltbereiche. In einer vorteilhaften Ausgestaltung bilden der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich dabei jeweils eine Flächenelektrode aus, wobei die Flächenelektroden des inneren und des äußeren Schaltbereiches unabhängig voneinander mit der Flächenelektrode des Umgebungsbereiches kapazitiv gekoppelt sind. Der äußere und innere Schaltbereich sind erfindungsgemäß dazu vorgesehen, ein von dem Umgebungsbereich unterschiedliches elektrisches Potential aufzuweisen. Über eine externe kapazitive Sensorelektronik wird die Kapazität der Flächenelektroden des inneren und des äußeren Schaltbereiches gemessen. Die Kapazität des inneren Schaltbereichs und des äußeren Schaltbereichs ändert sich (unabhängig voneinander) gegen das Potential des Umgebungsbereiches, wenn ein geerdeter Körper, in ihre Nähe kommt oder beispielsweise eine Isolatorschicht über der Flächenelektrode berührt. Der Umgebungsbereich ist vorzugsweise eine Schirmelektrode. Die Isolatorschicht umfasst insbesondere das Substrat selbst oder eine Zwischenschicht oder eine Deckscheibe. Die Kapazitätsänderung wird durch die Sensorelektronik gemessen und bei Überschreiten eines Schwellwerts wird ein Schaltsignal ausgelöst.

Alternativ können der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich auch induktive, thermische oder sämtliche andere Sensorfunktionen aufweisen, die berührungslos sind. „Berührungslos“ bedeutet dabei, dass keine direkte Berührung der elektrisch leitfähigen Struktur zum Auslösen eines Schaltvorgangs notwendig ist. Es versteht sich, dass die Schaltfunktion auch bei direkter Berührung der elektrisch leitfähigen Struktur wirksam ist, falls die elektrisch leitfähige Struktur für den Benutzer zugänglich ist. Prinzipiell können auch Schaltbereiche mit berührungsabhängigen Sensorfunktionen ausgebildet sein. Der innere und der äußere Schaltbereich sowie der Umgebungsbereich ist in die erfindungsgemäße Scheibe integriert. Es ist also kein Schalter als separates Bauteil nötig, welches an der Scheibe angebracht werden muss. Die erfindungsgemäße Scheibe, welche als Einzelscheibe oder als Verbundscheibe ausgebildet sein kann, weist bevorzugt auch keine sonstigen Bauteile auf, die im Durchsichtbereich auf ihren Oberflächen angeordnet sind. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine dünne Bauweise der Scheibe sowie einer nur geringen Störung der Durchsicht durch die Scheibe.

Die Schicht ist elektrisch leitfähig und transparent. Transparent bedeutet hier durchlässig für elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 300 nm bis 1 .300 nm und insbesondere für sichtbares Licht, also von 400 nm bis 800 nm. Erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schichten sind beispielsweise aus DE20 2008017611 U1 , EP0847965B1 oder WO2012/052315A1 bekannt. Sie enthalten typischerweise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige, funktionelle Schichten. Die funktionellen Schichten enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und oder Chrom, oder eine Metalllegierung. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Die funktionellen Schichten können aus dem Metall oder der Metalllegierung bestehen. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt Silber oder eine silberhaltige Legierung. Solche funktionelle Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf. Die Dicke einer funktionellen Schicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. In diesem Bereich für die Dicke der funktionellen Schicht wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht.

Typischerweise ist jeweils zwischen zwei benachbarten funktionellen Schichten der Schicht zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet. Bevorzugt ist unterhalb der ersten und/oder oberhalb der letzten funktionellen Schicht eine weitere dielektrische Schicht angeordnet. Eine dielektrische Schicht enthält zumindest eine Einzelschicht aus einem dielektrischen Material, beispielsweise enthaltend ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder ein Oxid wie Aluminiumoxid. Dielektrische Schicht können aber auch mehrere Einzelschichten umfassen, beispielsweise Einzelschichten eines einem dielektrischen Material, Glättungsschichten, Anpassungsschichten, Blockerschichten und / oder Antireflexionsschichten. Die Dicke einer dielektrischen Schicht beträgt beispielsweise von 10 nm bis 200 nm.

Dieser Schichtaufbau wird im Allgemeinen durch eine Folge von Abscheidevorgängen erhalten, die durch ein Vakuumverfahren wie die magnetfeldgestützte Kathodenzerstäubung durchgeführt werden.

Alternativ enthält die Schicht vorzugsweise Indium-Zinnoxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (SnO2:F) oder aluminiumdotiertes Zinkoxid (ZnO:AI). Die elektrisch leitfähige Schicht kann prinzipiell jede Beschichtung sein, die elektrisch kontaktiert werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrisch leitfähige Schicht eine Schicht oder ein Schichtaufbau mehrerer Einzelschichten mit einer Gesamtdicke von kleiner oder gleich 2 pm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 pm. Eine vorteilhafte erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schicht weist einen Flächenwiderstand von 0,4 Ohm/Quadrat bis 10 Ohm/Quadrat auf. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Schicht einen Flächenwiderstand von 0,5 Ohm/Quadrat bis 1 Ohm/Quadrat auf. Beschichtungen mit derartigen Flächenwiderständen eignen sich besonders zur Beheizung von Fahrzeugscheiben bei typischen Bordspannungen von 12 V bis 48 Volt oder bei Elektrofahrzeugen mit typischen Bordspannungen von bis zu 500 V.

Die erfindungsgemäße Scheibe umfasst ein Substrat, auf der die elektrisch leitfähige Schicht angeordnet ist. Je nach Art der Schicht ist es vorteilhaft die Schicht mit einer Schutzschicht, beispielsweise einem Lack, einer Polymerfolie und/oder einer Deckscheibe zu schützen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist die Oberfläche des Substrats, auf der die transparente, elektrisch leitfähige Schicht angeordnet ist, über eine thermoplastische Zwischenschicht mit einer Deckscheibe flächig verbunden. Als Substrat und gegebenenfalls Deckscheibe sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe thermisch und chemisch stabil sowie dimensionsstabil sind.

Das Substrat und/oder die Deckscheibe sind bevorzugt aus transparentem Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Das Substrat und/oder die Deckscheibe sind bevorzugt transparent, insbesondere für die Verwendung der Scheibe als Windschutzscheibe oder Rückscheibe eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Scheibe verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer 70 % aufweist. Für Scheiben, die nicht im verkehrrelevanten Sichtfeld des Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission aber auch viel geringer sein, beispielsweise größer als 5 %.

Die Dicke von Substrat und/oder Deckscheibe kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Standardstärken von 0,8 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, insbesondere für elektrische Heizkörper, verwendet. Die Größe der Scheibe kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Verwendung. Das Substrat und gegebenenfalls die Deckscheibe weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm ² bis zu 20 m ² auf. Die Scheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die dreidimensionale Form keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt ist das Substrat und/oder die Deckscheibe planar oder leicht oder stark in einer Richtung oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen. Insbesondere ist das Substrat und/oder die Deckscheibe planar. Das Substrat und/oder die Deckscheibe können farblos oder gefärbt sein.

Mehrere Substrate und/oder Deckscheiben werden durch mindestens eine Zwischenschicht miteinander verbunden. Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise mindestens einen thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und / oder Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder auch durch mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht nach der Lamination des Schichtstapels bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm.

Bei einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe aus einem Substrat, einer Zwischenschicht und Deckscheibe weisen das Substrat und die Deckscheibe jeweils eine innenraumseitige Oberfläche und eine außenseitige Oberfläche auf. Die außenseitige Oberfläche des Substrats und die innenraumseitige Oberfläche der Deckscheibe sind einander zugewandt und über die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden. Die außenseitige Oberfläche der Deckscheibe und die innenraumseitige Oberfläche des Substrats sind voneinander und von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt.

Die transparente, elektrische leitfähige Schicht ist vorzugsweise auf der außenseitigen Oberfläche des Substrats aufgebracht. Natürlich kann auch auf der innenraumseitigen Oberfläche der Deckscheibe eine weitere elektrisch leitfähige Schichtung aufgebracht sein. Auch die außenseitige Oberfläche der Deckscheibe oder die innenraumseitige Oberfläche des Substrats können Beschichtungen aufweisen. Die Begriffe „Substrat" und „Deckscheibe" sind zur Unterscheidung der beiden Scheiben bei einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe gewählt. Mit den Begriffen ist keine Aussage über die geometrische Anordnung verbunden. Ist die erfindungsgemäße Scheibe beispielsweise dafür vorgesehen, in einer Öffnung, beispielsweise eines Fahrzeugs oder eines Gebäudes, den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen, so kann das Substrat dem Innenraum oder der äußeren Umgebung zugewandt sein. Vorzugsweise ist aber die innenraumseitige Oberfläche des Substrats dafür vorgesehen, einem Innenraum, beispielsweise einem Fahrzeuginnenraum, zugewandt zu sein, wobei die außenseitige Oberfläche der Deckscheibe vorzugsweise dafür vorgesehen ist, einer äußeren Umgebung zugewandt zu sein.

Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich über die gesamte Oberfläche des Substrats erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich alternativ aber auch nur über einen Teil der Oberfläche des Substrats erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht erstreckt sich bevorzugt über mindestens 50%, besonders bevorzugt über mindestens 70% und ganz besonders bevorzugt über mindestens 90% der innenseitigen Oberfläche des Substrats. Die elektrisch leitfähige Schicht kann eine oder mehrere unbeschichtete Zonen aufweisen. Diese Zonen können für elektromagnetische Strahlung durchlässig sein und sind beispielsweise als Datenübertragungsfenster oder Kommunikationsfenster bekannt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibe als Verbundscheibe weist die innenseitige Oberfläche des Substrats einen umlaufenden Randbereich mit einer Breite von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt von 5 mm bis 20 mm auf, der nicht mit der elektrisch leitfähige Schicht versehen ist. Die elektrisch leitfähige Schicht weist dann keinen Kontakt zur Atmosphäre auf und ist im Inneren der Scheibe durch die thermoplastische Zwischenschicht vorteilhaft vor Beschädigungen und Korrosion geschützt.

Der inneren Schaltbereich, der äußere Schaltbereich, der Umgebungsbereich und gegebenenfalls die Sammelleiter des weiteren Umgebungsbereiches können mittels einer elektrischen Zuleitung mit einer Spannungsquelle verbunden sein, wobei die genannten Bereiche und Sammelleiter nicht zwingend mit der gleichen Spannungsquelle verbunden sein müssen. Vorzugsweise sind die Sammelleiter des weiteren Umgebungsbereiches unabhängig vom inneren und äußeren Schaltbereich sowie Umgebungsbereich mit einer nur für sie vorgesehenen Spannungsquelle verbunden.

Die elektrischen Zuleitungen sind bevorzugt als Folienleiter oder flexibler Folienleiter (Flachleiter, Flachbandleiter) ausgebildet. Dies gilt sowohl für die Zuleitungen der Sammelleiter des weiteren Umgebungsbereiches als auch für die Zuleitungen des inneren und des äußeren Schaltbereiche sowie des Umgebungsbereiches, die gegebenenfalls mit dem oder den Anschlussbereichen verbunden sind. Unter Folienleiter wird ein elektrischer Leiter verstanden, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Ein solcher Folienleiter ist beispielsweise ein Streifen oder Band enthaltend oder bestehend aus Kupfer, verzinntem Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen 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 Ummantelung, beispielsweise auf Polyimid-Basis aufweisen. Folienleiter, die sich zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Beschichtungen in Scheiben eignen, weisen lediglich eine Gesamtdicke von beispielsweise 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den einzelnen Scheiben in der thermoplastischen Zwischenschicht eingebettet werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.

Alternativ können auch dünne Metalldrähte als elektrische Zuleitung verwendet werden. Die Metalldrähte enthalten insbesondere Kupfer, Wolfram, Gold, Silber oder Aluminium oder Legierungen mindestens zweier dieser Metalle. Die Legierungen können auch Molybdän, Rhenium, Osmium, Iridium, Palladium oder Platin enthalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Scheibe ein Lichteinstrahlmittel und ein Lichtablenkmittel auf. Lichteinstrahlmittel und Lichtablenkmittel sind dabei in oder am Substrat und/oder an der Deckscheibe angeordnet. Der Schaltungsbereich kann an der gleichen Oberfläche des Substrats wie das Lichtablenkmittel angeordnet sein. Dabei kann die elektrisch leitfähige Schicht mit dem Schaltungsbereich aus der Richtung des Substrats über oder unter dem Lichtablenkmittel oder in der gleichen Ebene wie das Lichtablenkmittel angeordnet sein. Alternativ können die Schicht und das Lichtablenkmittel an den gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats angeordnet sein.

Das Lichteinstrahlmittel umfasst erfindungsgemäß zumindest eine Lichtquelle, bevorzugt eine LED oder OLED. Der besondere Vorteil liegt in den kleinen Abmessungen und der geringen Leistungsaufnahme. Der von der Lichtquelle emittierte Wellenlängenbereich kann im Bereich des sichtbaren Lichtes frei gewählt werden, beispielsweise nach praktischen und/oder ästhetischen Gesichtspunkten. Das Lichteinstrahlmittel kann optische Elemente umfassen, insbesondere zur Lenkung des Lichts, bevorzugt einen Reflektor und/oder einen Lichtwellenleiter, beispielsweise eine Glasfaser oder eine polymere optische Faser. Das Lichteinstrahlmittel kann an einer beliebigen Stelle des Substrats oder der Deckscheibe angeordnet sein, insbesondere am Seitenrand des Substrats oder der Deckscheibe oder in einer kleinen Ausnehmung inmitten von Substrat oder Deckscheibe.

Das Lichtablenkmittel umfasst bevorzugt Partikel, Punktraster, Aufkleber, Anlagerungen, Einkerbungen, Einritzungen, Strichraster, Aufdrucke und / oder Siebdrucke und ist dazu geeignet das im Substrat oder in der Deckscheibe transportierte Licht aus demselben auszukoppeln. Das Lichtablenkmittel kann an jeder beliebigen Position auf der Ebene des Substrats oder der Deckscheibe angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lichtablenkmittel im Bereich oder der unmittelbaren Umgebung des Schaltungsbereichs angeordnet ist und so ein schnelles Auffinden des ansonsten kaum sichtbaren Schaltungsbereichs ermöglicht. Dies ist insbesondere bei Nacht oder Dunkelheit besonders vorteilhaft.

Alternativ kann Licht durch einen Lichtleiter, der auf dem transparenten Substrat, der Zwischenschicht oder der Deckscheibe angeordnet ist, an den Schaltungsbereich herangeführt werden und diesen markieren. Alternativ oder in Kombination kann das Lichteinstrahlmittel zusammen mit dem Lichtablenkmittel eine Information auf der Scheibe visualisieren, beispielsweise den Schaltzustand des Schaltungsbereiches anzeigen, ob beispielsweise die elektrische Beheizung der Scheibe eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist der innere und der äußere Berührungsbereich durch eine oder mehrere aktive Lichtquellen direkt markierbar oder markiert, bevorzugt durch eine oder mehrere Leuchtdioden (LED), eine oder mehrere organische Leuchtdioden (OLED), eine oder mehrere Glühbirnen oder andere aktive Leuchtkörper, wie ein lumineszentes Material, bevorzugt ein fluoreszierende oder phosphoreszierendes Material.

In einer weiteren alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe ist der Schaltungsbereich, vorzugsweise der innere und der äußere Schaltbereich, durch einen farbigen, bevorzugt einen weißen oder schwarzen, Aufdruck, beispielsweise einem Siebdruck, auf dem transparenten Substrat, der Zwischenschicht oder der Deckscheibe, markiert. Dies hat den besonderen Vorteil, dass der innere und der äußere Schaltbereich oder der gesamte Schaltungsbereich unabhängig von einer Spannungsquelle und dauerhaft markiert ist. Der Aufdruck kann auch ein lumineszentes Material, bevorzugt ein fluoreszierendes oder phosphoreszierendes Material enthalten und/oder nachleuchtend sein.

Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung umfasst eine Scheibenanordnung mit einer erfindungsgemäßen Scheibe und einer Sensorelektronik, die mit dem inneren Schaltbereich, mit dem äußeren Schaltbereich und mit dem Umgebungsbereich elektrisch verbunden ist. Die Sensorelektronik ist vorzugsweise über den inneren Anschlussbereich mit dem inneren Schaltbereich und über den äußeren Anschlussbereich mit dem äußeren Schaltbereich verbunden. Die Sensorelektronik ist bevorzugt eine kapazitive Sensorelektronik.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ist die Empfindlichkeit der Sensorelektronik so gewählt ist, dass die Sensorelektronik bei Berührung oder Annäherung des inneren Berührungsbereichs mit einem menschlichen Finger auf dem Substrat ein erstes Schaltsignal ausgibt und bei Berührung des inneren und des äußeren Berührungsbereichs ein zweites Schaltsignal ausgibt. Vorzugsweise ist die Empfindlichkeit der Sensorelektronik so gewählt, dass die Sensorelektronik bei alleiniger Berührung oder Annäherung des äußeren Berührungsbereichs mit einem menschlichen Finger auf dem Substrat ein drittes Schaltsignal ausgibt. Das erste, zweite und gegebenenfalls dritte Schaltsignal unterscheiden sich vorzugsweise voneinander. Wird der innere und/oder der äußere Berührungsbereich mit einem Finger über die Deckscheibe berührt oder angenähert, führt dies vorzugsweise dazu, dass kein Schaltsignal ausgegeben wird. Es versteht sich, dass die Berührung oder Annäherung des inneren und/oder des äußeren Berührungsbereichs auch mit mehreren Fingern oder einem anderen menschlichen Körperteil erfolgen kann. Unter Berührung wird im Rahmen dieser Erfindung jegliche Wechselwirkung mit dem inneren und/oder äußeren Schaltbereich verstanden, die zu einer messbaren Änderung des Messsignals, beispielsweise der Kapazität führt. Insbesondere ist dies eine unmittelbare Berührung des Schaltbereichs oder eine Berührung über einen Isolator hinweg, beispielsweise über die Dicke des Substrats oder die Dicke der Zwischenschicht oder die Dicke der Zwischen- und der Deckscheibe hinweg.

Die ausgegebenen Schaltsignale können beliebig und den Erfordernissen der jeweiligen Verwendung angepasst sein. So kann das Schaltsignal eine positive Spannung, beispielsweise 12 V, bedeuten, kein Schaltsignal beispielsweise O V bedeuten und ein anderes Schaltsignal beispielweise + 6 bedeuten. Die Schaltsignale können auch den bei einem CAN-Bus üblichen Spannungen CAN_High und CAN_Low entsprechen und um einen dazwischen liegenden Spannungswert wechseln. Das Schaltsignal kann auch gepulst und/oder digital codiert sein.

Die Empfindlichkeit der Sensorelektronik kann in Abhängigkeit der Größe des inneren und des äußeren Berührungsbereichs sowie des Umgebungsbereiches und in Abhängigkeit der Dicke von Substrat, Zwischenschicht und Deckscheibe im Rahmen einfacher Experimente ermittelt werden. Insbesondere ergibt sich durch eine Zwischenschicht mit einer Permittivitätszahl von 2 bis 4 und bevorzugt einer minimalen Dicke von 0,5 mm, ein deutlicher Unterschied in der Kapazitätsänderung zwischen einer Berührung des inneren und/oder des äußeren Berührungsbereiches über das Substrat im Vergleich mit einer Berührung über die Deckscheibe. Besonders vorteilhaft ist es dabei wenn die Deckscheibe dieselbe oder eine größere Dicke als das Substrat aufweist.

Der besondere Vorteil einer solchen erfindungsgemäßen Scheibenanordnung liegt darin, dass das Schaltsignal nur bei Berührung der Scheibe von einer Seite ausgelöst werden kann. Bei einer Verwendung der Scheibenanordnung in einer Fahrzeugscheibe und Einbau der Scheibe mit der Substratseite in Richtung des Fahrzeuginnenraums, kann beispielsweise ein Auslösen des Schaltvorgangs durch Personen von außen oder ein ungewolltes Auslösen des Schaltvorgangs durch Regen oder die Bewegung des Scheibenwischers sicher vermieden werden. In Kombination mit der eben genannten Scheibenanordnung oder alternativ dazu, kann die Empfindlichkeit der Sensorelektronik so gewählt werden, dass sie bei Berührung oder Annäherung des inneren Berührungsbereichs auf dem Substrat und/oder der Deckscheibe mit einem menschlichen Finger ein weiteres Schaltsignal ausgibt und bei Berührung oder Annäherung des inneren Zuleitungsbereichs auf dem Substrat und/oder der Deckscheibe mit einem Finger kein Schaltsignal oder noch ein weiteres Schaltsignal ausgibt.

Die Empfindlichkeit der Sensorelektronik kann in Abhängigkeit der Größe des inneren und des äußeren Berührungsbereichs und in Abhängigkeit der Geometrie sowie des Aspektverhältnisses zwischen Breite und Länge des inneren und des äußeren Zuleitungsbereichs (Verhältnis des inneren Zuleitungsbereiches zum inneren Berührungsbereich und des äußeren Zuleitungsbereiches zum äußeren Berührungsbereich) im Rahmen einfacher Experimente ermittelt werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Breite des inneren und des äußeren Zuleitungsbereichs möglichst gering gewählt wird.

Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung liegt darin, dass mit nur einer Berührung zwei unterschiedliche Schaltsignale ausgegeben werden können. Durch leichtes Antippen des inneren Berührungsbereiches wird das erste Schaltsignal von der Sensorelektronik ausgegeben. Durch festes Drücken auf den inneren Berührungsbereich wird auch die mit dem Substrat stehende Fläche des drückenden Fingers vergrößert, dadurch wird im Regelfall auch der äußere Berührungsbereich berührt, wodurch das zweite Schaltsignal ausgegeben wird. Bei Einbau der Scheibenanordnung in ein beleuchtbares Möbelstück kann beispielsweise mit dem Ausgeben des ersten Schaltsignals eine Lampe angeschaltet werden, wohingegen das Ausgeben des zweiten und des ersten Schaltsignals die Lampe wieder ausschaltet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung ist der innere und der äußere Anschlussbereich sowie der Anschlussbereich des Umgebungsbereiches jeweils mit einem Flachleiter verbunden und der jeweilige Flachleiter ist aus der Scheibe herausgeführt. Die integrierte Scheibenanordnung kann dann besonders einfach am Verwendungsort mit einer Spannungsquelle und einer Signalleitung verbunden werden, die das Schaltsignal der Sensorschaltung auswertet, beispielsweise in einem Fahrzeug über einen CAN-Bus. Die Erfindung umfasst weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit Schaltungsbereich. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mindestens die folgenden Verfahrensschritte:

(a) Aufbringen der transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht auf die Oberfläche des transparenten Substrates. Das Aufbringen erfolgt bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung.

(b) Einbringen mindestens einer Trennlinie in die Schicht. Die Einbringung erfolgt bevorzugt durch Laserstrukturierung oder durch mechanisches oder chemisches Abtragen. Die Trennlinie wird derart in die Schicht eingebracht, dass dadurch der innere Schaltbereich von der umgebenden Schicht und der äußere Schaltbereich vom inneren Schaltbereich, dem Umgebungsbereich und optionalen weiteren Bereichen elektrisch isoliert werden.

Das Aufbringen der elektrisch leitfähigen Schicht in Verfahrensschritt (a) 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 elektrisch leitfähigen Schicht kann aber auch beispielsweise durch Aufdampfen, chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch nasschemische Verfahren aufgebracht werden.

Das Substrat kann nach Verfahrensschritt (a) einer Temperaturbehandlung unterzogen werden. Dabei wird das Substrat mit der elektrisch leitfähigen Schicht auf eine Temperatur von mindestens 200°C, bevorzugt mindestens 300°C erwärmt. Die Temperaturbehandlung kann der Erhöhung der Transmission und / oder der Verringerung des Flächenwiderstands der elektrisch leitfähigen Schicht dienen.

Das Substrat kann nach Verfahrensschritt (a) gebogen werden, typischerweise bei einer Temperatur von 500 °C bis 700 °C. Da es technisch einfacher ist, eine plane Scheibe zu beschichten, ist dieses Vorgehen vorteilhaft, wenn das Substrat gebogen werden soll. Alternativ kann das Substrat aber auch vor Verfahrensschritt (a) gebogen werden, beispielsweise wenn die elektrisch leitfähige Schicht nicht dazu geeignet ist, einen Biegeprozess ohne Beschädigungen zu überstehen.

Die Herstellung der Trennlinie und optionaler weiterer Trennlinie in der elektrisch leitfähigen Schicht erfolgt vorzugsweise durch einen Laserstrahl. Verfahren zum Strukturieren dünner Metallfilme sind beispielsweise aus EP2200097A1 oder EP2139049A1 bekannt. Die Breite der Entschichtung beträgt bevorzugt 10 pm bis 1000 pm, besonders bevorzugt 30 pm bis 200 pm und insbesondere 70 pm bis 140 pm. In diesem Bereich findet eine besonders saubere und rückstandsfreie Entschichtung durch den Laserstrahl statt. Die Entschichtung mittels Laserstrahl ist besonders vorteilhaft, da die entschichteten Linien optisch sehr unauffällig sind und das Erscheinungsbild und die Durchsicht nur wenig beeinträchtigen. Die Entschichtung einer Linie mit einer Breite, die breiter ist als die Breite eines Laserschnitts, erfolgt durch mehrmaliges Abfahren der Linie mit dem Laserstrahl. Die Prozessdauer und die Prozesskosten steigen deshalb mit zunehmender Linienbreite an. Alternativ kann die Entschichtung durch mechanisches Abtragen sowie durch chemisches oder physikalisches Ätzen erfolgen. Es ist auch möglich, dass die Trennlinie und/oder optionale weitere Trennlinien keine entschichteten Linien sind, sondern durch beispielsweise chemische Oxidation der Schicht hergestellte hochohmige Trennbereiche/Linien sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung anschließend an den Verfahrensschritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst mindestens die folgenden weiteren Verfahrensschritte:

(c) Anordnen einer thermoplastischen Zwischenschicht auf der beschichteten Oberfläche des Substrats und Anordnen einer Deckscheibe auf der thermoplastischen Zwischenschicht und

(d) Verbinden des Substrats mit der Deckscheibe über die thermoplastische Zwischenschicht.

In Verfahrensschritt (c) wird das Substrat so angeordnet, dass diejenige ihrer Oberflächen, welche mit der elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist, der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt ist. Die Oberfläche wird dadurch zur außenseitigen Oberfläche des Substrats. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne oder auch durch zwei oder mehrere thermoplastische Folien, die flächenmäßig übereinander angeordnet werden, ausgebildet werden. Das Verbinden von Substrat und Deckscheibe in Verfahrensschritt (d) erfolgt bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Scheibe verwendet werden.

Es können beispielsweise sogenannte Autoklavverfahren 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 80 °C bis 110 °C. Die erste Scheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die zweite Scheibe können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Scheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Scheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die erste Scheibe und die 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.

Die Erfindung umfasst die Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und Dachscheibe sowie als funktionales Einzelstück, und als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, insbesondere als elektrischer Heizkörper.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Fig. 1-2 eine vergrößerte Darstellung des Schaltungsbereiches einer erfindungsgemäßen Scheibe,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung mit einer erfindungsgemäßen Scheibe,

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' aus Fig. 1 ,

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie B-B' aus Fig. 2 und

Fig. 6 eine weitere alternative Ausgestaltung eines Schaltungsbereiches in einer vergrößerten Darstellung.

Figur 1 und Figur 2 zeigen einen vergrößerten Ausschnitt Z einer erfindungsgemäßen Scheibe 100 wie sie in Figur 3 gezeigt ist. In der Figur 2 ist im Gegensatz zu Figur 1 der mittlere Strompfad 9 in einer weiteren Umgebung 3.2 dargestellt, ansonsten zeigen Figur 1 und Figur 2 den gleichen Ausschnitt Z. Im Ausschnitt Z ist eine elektrisch leitfähige Schicht 2 gezeigt, die einen Schaltungsbereich 5 mit einem äußeren Schaltbereich 5.2, einem inneren Schaltbereich 5.1 und einem Umgebungsbereich 3.1 aufweist sowie einen weiteren Umgebungsbereich 3.2 aufweist.

Der innere Schaltbereich 5.1 umfasst einen inneren Berührungsbereich 6.1 , welcher annähernd tropfenförmig ausgebildet ist und an einer oberen Seite (dem verjüngten Bereich) in einen inneren Zuleitungsbereich 11.1 übergeht. Tropfenförmig bedeutet hier, dass der innere Berührungsbereich 6.1 im Wesentlichen kreisförmig ist und sich an der oberen Seite trichterförmig zum inneren Zuleitungsbereich 11.1 hin verjüngt. Die Breite bßi des inneren Berührungsbereichs 6.1 beträgt beispielsweise 40 mm. Die Breite bzi des inneren Zuleitungsbereichs 11.1 beträgt beispielsweise 1 mm. Das Verhältnis von bzi:bßi beträgt somit etwa 1 :40.

Der äußere Schaltbereich 5.2 umfasst einen äußeren Berührungsbereich 6.2, welcher streifenförmig um den inneren Berührungsbereich 6.1 herum angeordnet ist und durch eine einen ersten Teil einer Trennlinie 4.1 von diesem getrennt ist. Der äußere Berührungsbereich 6.2 umgibt vollständig den inneren Berührungsbereich 6.1 , allerdings wird die fast ringförmige Form des äußeren Berührungsbereiches 6.2 durch den trichterförmigen Abschnitt des inneren Schaltbereiches 5.1 unterbrochen. Der äußere Berührungsbereich 6.2 weist beispielsweise eine Breite bß2 von 8 mm auf. An einer oberen Seite ist der äußere Berührungsbereich 6.2 mit einem äußeren Zuleitungsbereich 11.2 verbunden. Grundsätzlich können der äußere Berührungsbereich 6.2 und der äußere Zuleitungsbereich 11.2 aber an jeder Seite des äußeren Berührungsbereiches 6.2 miteinander verbunden sein. Der äußere Zuleitungsbereich 11.2 weist beispielsweise eine Breite bz2 von 1 mm auf und erstreckt sich abschnittsweise mit beispielsweise einer Länge von 30 mm senkrecht zur Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 vom äußeren Berührungsbereich 6.2 weg. Anschließend verläuft der äußere Zuleitungsbereich 11.2 parallel zum inneren Zuleitungsbereich 11.1 in Richtung des oberen Randbereiches der Scheibe 100.

Der innere Zuleitungsbereich 11.1 ist mit einem inneren Anschlussbereich 12.1 und der äußere Zuleitungsbereich 11 .2 ist mit einem äußeren Anschlussbereich 12.2 verbunden. Der innere und der äußere Anschlussbereich 12.1 , 12.2 haben jede eine quadratische Form mit abgerundeten Ecken und einer Kantenlänge und Breite bAi, bA2 von beispielsweise 12 mm. Die Länge Izi inneren Zuleitungsbereichs 11.1 beträgt beispielsweise etwa 70 mm. Die Länge Iz2 des äußeren Zuleitungsbereichs 11.2 beträgt beispielsweise 100 mm. Wird die Scheibe 100, dessen vergrößerter Ausschnitt Z in Figur 1 und Figur 2 dargestellt ist, beispielsweise als Windschutzscheibe in einem Kraftfahrzeug verwendet, kann die Länge der Zuleitungsbereiche 11.1 , 11.2 jedoch so gewählt werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs oder der Beifahrer den Schaltungsbereich 5 bequem erreichen kann. Der innere und der äußere Anschlussbereich 12.1 , 12.2 sind jeweils über eine elektrische Leitungsverbindung 13 mit einem Folienleiter 14 elektrisch leitend verbunden. Die Folienleiter 14 bestehen beispielsweise aus einer 50 pm dicken Kupferfolie und sind beispielsweise außerhalb des jeweiligen Anschlussbereichs 12.1 , 12.2 mit einer Polyimidschicht isoliert. Dadurch kann der jeweilige Folienleiter 14 ohne elektrischen Kurzschluss über den Sammelleiter 10.2 hinweg über den oberen Rand der Scheibe 100 hinausgeführt werden. Es versteht sich, dass die elektrische Verbindung des inneren und des äußeren Anschlussbereichs 12.1 , 12.2 nach außen auch über isolierte Drähte oder über einen Bereich, in dem der Sammelleiter 10.2 unterbrochen ist, nach außen geführt werden kann.

In Figur 2 ist der Strompfad 9 in der weiteren Umgebung 3.2 dargestellt. Die Erstreckungsrichtung 18 des inneren Zuleitungsbereichs 11.1 (hier dargestellt durch eine parallele gestrichelte Linie 18) weist einen Winkel a von beispielsweise 0,5° zur Richtung des Strompfads 9 auf. Dadurch wird der Stromfluss des Heizstroms bei Anlegen einer Spannung an die Sammelleiter 10.1 , 10.2 (siehe Figur 3) nur geringfügig durch den inneren oder äußeren Zuleitungsbereich 11.1 , 11.2 gestört. Der innere und äußere Zuleitungsbereich 11.1 , 11.2 kann daher beliebig lang gewählt werden, ohne dass der Verlauf des Heizstroms nennenswert gestört wird und ohne dass lokale Überhitzungen, sogenannte Hotspots, auf der Scheibe 100 auftreten.

Um den inneren und den äußeren Schaltbereich 5.1 , 5.2 ist der Umgebungsbereich 3.1 angeordnet. Der Umgebungsbereich 3.1 wird durch den ersten Teil der Trennlinie 4.1 vom inneren Schaltbereich 5.1 und durch einen zweiten Teil der Trennlinie 4.2 vom äußeren Schaltbereich 5.2 elektrisch getrennt. Der innere Berührungsbereich 6.1 grenzt nicht an den Umgebungsbereich 3.1 , da er vollständig, mit Ausnahme des Randabschnitts des inneren Berührungsbereiches 6.1 , welcher in den inneren Zuleitungsbereich 11.1 übergeht, vom äußerem Berührungsbereich 6.2 umgeben wird. Um den Umgebungsbereich 3.1 ist der weitere Umgebungsbereich 3.2 angeordnet. Der Umgebungsbereich 3.1 und der weitere Umgebungsbereich 3.2 sind durch eine weitere Trennlinie 4.3 elektrisch voneinander getrennt. Das heißt sowohl der innere und der äußere Schaltbereich 5.1 , 5.2, der Umgebungsbereich 3.1 sowie der weitere Umgebungsbereich 3.2 bestehen aus der elektrisch leitfähigen Schicht 2. Sie sind aber voneinander durch zwei T rennlinien 4.1 , 4.2, 4.3 elektrisch isoliert. Die beiden Trennlinien 4.1 , 4.2, 4.3 sind beispielsweise mittels Laserstrukturierung eingebracht.

Der Umgebungsbereich 3.1 ist über eine elektrische Leitungsverbindung 13 mit einem Folienleiter 14 elektrisch leitend verbunden. Der Umgebungsbereich 3.1 erstreckt sich beispielsweise parallel zur Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 über eine Länge Ci von beispielsweise 35 cm und weist eine Breite Cb von 18 cm auf. Der Umgebungsbereich 3.1 erstreckt sich in Draufsicht in Richtung vom oberen Randbereich der Scheibe zum unteren Randbereich der Scheibe rechteckförmig, wobei der untere Randabschnitt des Umgebungsbereichs halbkreisförmig abschließt. Die Ecken des Umgebungsbereiches 3.1 sind abgerundet.

Die Folienleiter 14, die aus dem inneren Anschlussbereich 12.1 , dem äußeren Anschlussbereich 12.2 und aus dem Umgebungsbereich 3.1 herausverlaufen, sind außerhalb der Scheibe 100 mit einer kapazitiven Sensorelektronik 7 verbunden (siehe Figur 3), die Kapazitätsänderungen des inneren und des äußeren Schaltbereichs 5.1 , 5.2 gegenüber dem Umgebungsbereich 3.1 misst. Der Umgebungsbereich 3.1 weist hierfür ein vom inneren und äußeren Schaltbereich 5.1 , 5.2 verschiedenes und mit dem äußeren und inneren Schaltbereich 5.1 , 5.2 kapazitiv gekoppeltes elektrisches Potential auf. Beispielsweise ist der Umgebungsbereich 3.1 negativ und sind der innere und der äußere Schaltbereich 5.1 , 5.2 positiv (elektrisch) polarisiert. Von der Sensorelektronik 7 wird sowohl die Kapazitätsänderung des inneren Schaltbereiches 5.1 als auch des äußeren Schaltbereiches 5.2 festgestellt. In beiden Fällen wird in Abhängigkeit eines Schwellwerts ein Schaltsignal über einen Anschlusspunkt, beispielsweise an den CAN-Bus eines Fahrzeugs, weitergegeben. Ein erstes Schaltsignal wird bei Erreichen des Schwellwertes für den inneren Schaltbereich 5.1 übertragen, wohingegen bei Erreichen des Schwellwertes für den äußeren Schaltbereich 5.2 ein zweites, vom ersten unterschiedliches, Schaltsignal erzeugt und übertragen wird. Über die beiden unterschiedlichen Schaltsignale können beliebige Funktionen im Fahrzeug geschaltet werden, beispielsweise auch die Spannungsquelle 8 und damit die elektrische Beheizung der Scheibe 100 durch den weiteren Umgebungsbereich 3.2.

Die Kapazitätsänderung und die damit ausgelösten Schaltsignale werden vorzugsweise im inneren und äußeren Berührungsbereich 6.1 , 6.2 ausgelöst. Diese Auslösung kann beispielsweise durch das Berühren einer oder mehrerer der Berührungsbereiche 6.1 , 6.2 mit einem Finger erfolgen. Durch die Umrandung des inneren Berührungsbereiches 6.1 mit dem äußeren Berührungsbereich 6.2 kann beispielsweise bei einem leichten Andrücken in der Mitte des inneren Berührungsbereiches 6.1 selektiv nur das erste Schaltsignal ausgelöst werden, wohingegen beim festen Andrücken des Fingers oder der Verwendung von zwei Fingern das erste und das zweite Schaltsignal ausgelöst werden kann. Vorzugsweise führt die Übertragung des zweiten Schaltsignals ohne die Übertragung des ersten Schaltsignals zu keiner Funktionsschaltung. Vorteilhafterweise können durch die Form der Bedienung (festes Andrücken oder leichtes Andrücken des Fingers) nur das erste oder das erste und das zweite Schaltsignal ausgegeben werden. Hiermit sind intuitiv und auf engem Raum unterschiedliche elektronische Funktionen bedienbar.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibenanordnung 101 mit einer erfindungsgemäßen Scheibe 100, welche den in Figur 1 und Figur 2 sowie alternativ in Figur 6 gezeigten Ausschnitt Z aufweist. Die Scheibe 100 umfasst ein Substrat 1 und besteht beispielsweise aus thermisch vorgespanntem Kalknatronglas und ist für sichtbares Licht transparent. Auf einer der Oberfläche III des Substrats 1 ist eine elektrische leitfähige Schicht 2 aufgebracht. Die elektrische leitfähige Schicht 2 ist durch die weitere Trennlinie 4.3 in einen weiteren Umgebungsbereich 3.2, der als Heizschicht fungiert, und einen Schaltungsbereich 5 (im Bereich Z) unterteilt. Aus dem Schaltungsbereich 5 verlaufen drei Folienleiter 14, die mit einer Sensorelektronik 7 verbunden sind. Die elektrische leitfähige Schicht 2 ist ein Schichtensystem, welches beispielsweise drei elektrisch leitfähige Silberschichten enthält, die durch dielektrische Schichten voneinander getrennt sind. Fließt ein Strom durch die elektrische leitfähige Schicht 2, so wird sie infolge ihres elektrischen Widerstands und joulscher Wärmeentwicklung erwärmt. Die elektrische leitfähige Schicht 2 kann daher für eine aktive Beheizung der Scheibe 100 verwendet werden. Die Abmessungen der Scheibe 100 betragen beispielsweise 0,9 m x 1 ,5 m.

Zur elektrischen Kontaktierung des weiteren Umgebungsbereiches 3.2 ist jeweils ein erster Sammelleiter 10.1 im unteren Randbereich und ein weiterer, zweiter Sammelleiter 10.2 im oberen Randbereich des weiteren Umgebungsbereiches 3.2 angeordnet. Die Sammelleiter 10.1 , 10.2 enthalten beispielsweise Silberpartikel und wurden im Siebdruckverfahren aufgebracht und anschließend eingebrannt. Die Länge der Sammelleiter 10.1 , 10.2 entspricht annähernd der Ausdehnung der elektrisch leitfähigen Schicht 2. Beide Sammelleiter 10.1 , 10.2 verlaufen annähernd parallel. Mit der Ausdehnung der Schicht 2 ist die Länge der Schicht 2 entlang des oberen Randbereiches für den zweiten Sammelleiter 10.2 und die Länge der Schicht 2 entlang des unteren Randbereiches für den ersten Sammelleiter 10.1 gemeint. Die Länge der Schicht 2 (und damit der Sammelleiter 10.1 , 10.2) kann sowohl im oberen Randbereich als auch im unteren Randbereich der Scheibe 100 identisch sein, sodass die Schicht 2 in Draufsicht als ein Rechteck oder ein Quadrat ausgebildet ist (Hier nicht gezeigt). In Figur 3 weist die Schicht 2 im oberen Randbereich der Scheibe 100 eine kleinere Länge als im unteren Randbereich auf, wodurch die Schicht 2 in Draufsicht trapezförmig ausgebildet ist. Die Breite der Schicht 2 meint die senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung gemessene Länge der Schicht 2.

Wird an den ersten und den zweiten Sammelleiter 10.1 und 10.2 eine elektrische Spannung angelegt, so fließt ein gleichmäßiger Strom über einen Strompfad 9 durch die elektrisch leitfähige Schicht 2 des weiteren Umgebungsbereich 3.2. Der Strompfad 9 verläuft zwischen den Sammelleitern 10.1 , 10.2. Auf jedem Sammelleiter 10.1 , 10.2 ist ungefähr mittig ein Folienleiter 14 angeordnet. Der Folienleiter 14 ist über eine Kontaktfläche mit dem Sammelleiter 10.1 , 10.2 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise mittels einer Lotmasse, eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs oder durch einfaches Aufliegen und Andruck innerhalb der Scheibe 100. Der Folienleiter 14 enthält beispielsweise eine verzinnte Kupferfolie mit einer Breite von 10 mm und einer Dicke von 0,3 mm. Die Sammelleiter 10.1 , 10.2 sind über die Folienleiter 14 über Zuleitungen 15 mit einer Spannungsquelle 8 verbunden, welche eine für Kraftfahrzeuge übliche Bordspannung, bevorzugt von 12 V bis 15 V und beispielsweise etwa 14 V bereitstellt. Alternativ kann die Spannungsquelle 8 auch höhere Spannungen aufweisen, beispielsweise von 35 V bis 45 V und insbesondere 42 V. Die Sammelleiter 10.1 , 10.2 haben im dargestellten Beispiel eine konstante Dicke von beispielsweise etwa 10 pm und einen konstanten spezifischen Widerstand von beispielsweise 2,3 pOhnrcm.

Die Figur 4 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 1. Die Figur 5 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Schnittlinie B-B' aus Figur 2.

Die Scheibe 100 umfasst in beiden Fällen beispielsweise zusätzlich zu dem Substrat 1 , eine Deckscheibe 17, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 16 mit dem Substrat i flächig verbunden ist. Die Scheibe 100 ist beispielsweise eine Fahrzeugscheibe und insbesondere die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Das Substrat 1 ist beispielsweise dafür vorgesehen, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein, wohingegen die Deckscheibe 17 in Einbaulage dazu vorgesehen ist, der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Die Deckscheibe 17 weist eine außenseitige Oberfläche I und einen innraumseitige Oberfläche II auf. Das Substrat 1 weist eine außenseitige Oberfläche III und eine innenraumseitige Oberfläche IV auf. Die innenraumseitige Oberfläche II der Deckscheibe 17 und die außenseitige Oberfläche III des Substrats 1 sind der thermoplastischen Zwischenschicht 16 zugewandt.

Wie das Substrat 1 besteht die Deckscheibe 17 beispielsweise aus Kalknatronglas. Die Dicke des Substrats 1 beträgt beispielsweise 1 ,6 mm und die Dicke der Deckscheibe 17 beträgt 2, 1 mm. Es versteht sich, dass Substrat 1 und Deckscheibe 17 beliebige Dicken aufweisen können und beispielsweise auch gleich dick ausgebildet sein können. Die thermoplastische Zwischenschicht 16 besteht aus Polyvinylbutyral (PVB) und weist eine Dicke von 0,76 mm auf. Auf der innenseitigen Oberfläche III des Substrats 1 ist die elektrisch leitfähige Schicht 2 aufgebracht.

Die elektrisch leitfähige Schicht 2 erstreckt sich beispielsweise über die gesamte Seite III des Substrats 1 abzüglich eines umlaufenden rahmenförmigen unbeschichteten Bereichs (hier nicht gezeigt) mit einer Breite von 8 mm. Der unbeschichtete Bereich dient der elektrischen Isolierung zwischen der spannungsführenden, elektrisch leitfähigen Schicht 2 und der Fahrzeugkarosserie. Der unbeschichtete Bereich ist durch Verkleben mit der Zwischenschicht 16 hermetisch versiegelt, um die elektrisch leitfähige Schicht 2 vor Beschädigungen und Korrosion zu schützen.

Die Figur 4 zeigt die mittels Laserstrahlung eingebrachten T rennlinien 4.1 , 4.2, 4.3, wobei die Breite d der Trennlinie 4.1 , 4.2 und der weiteren Trennlinie 4.3 beispielsweise 30 Mikrometer betragen. Die Figur 5 zeigt eine Querschnittansicht des inneren und des äußeren Berührungsbereiches 6.1 , 6.2.

Figur 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scheibe 100 in einer vergrößerten Darstellung des Ausschnitts Z aus Figur 1. Die in Figur 6 gezeigte Variante entspricht im Wesentlichen der Variante aus den Figuren 1 und 2, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen wird und ansonsten auf die Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 verwiesen wird.

Anders als für die Figuren 1 und 2 beschrieben ist, erstreckt sich der äußere Zuleitungsbereich 11.2 des äußeren Schaltbereiches 5.2 von der oberen Seite des äußeren Berührungsbereiches 6.2 zum äußeren Anschlussbereich 12.2. Der innere Berührungsbereich 6.1 des inneren Schaltbereiches 5.1 ist vollständig vom äußeren Berührungsbereich 6.2 umgeben und anders als in Figur 1 und 2 dargestellt sind der innere Zuleitungsbereich 11.1 und der innere Anschlussbereich 12.1 vollständig vom äußeren Zuleitungsbereich 11.2 umgeben. Das bedeutet der gesamte innere Schaltbereich 5.1 , umfassend inneren Berührungsbereich 6.1 , inneren Zuleitungsbereich 11.1 und inneren Anschlussbereich 12.1 , ist vom äußeren Berührungsbereich 6.2 und äußeren Zuleitungsbereich 11.2 umgeben mit Ausnahme des Abschnitts an dem der innere Berührungsbereich 6.1 in den inneren Zuleitungsbereich 11.1 sowie der innere Zuleitungsbereich 11.1 in den Anschlussbereich 12.1 übergehen. Der erste Teil der Trennlinie 4.1 trennt den inneren Schaltbereich 5.1 vom äußeren Schaltbereich 5.2 elektrisch ab.

Der äußere Zuleitungsbereich 11 .2 erstreckt sich in Draufsicht auf den Ausschnitt Z links und rechts entlang des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 und des inneren Anschlussbereiches 12.1 . Die Breite bz2 des äußeren Zuleitungsbereiches 11 .2 beträgt dabei sowohl links als auch rechts des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 beispielsweise 1 mm. Der äußere Anschlussbereich 11 .2 ist etwas näher zum oberen Randbereich der Scheibe 100 angeordnet (in Draufsicht weiter oben) als der innere Anschlussbereich 12.1. Die Länge Iz2 des äußeren Zuleitungsbereichs 11.2, beträgt beispielsweise von 90 mm bis 180 mm. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass der äußere Zuleitungsbereich 11.2 den inneren Zuleitungs- und Anschlussbereich 11.1 , 12.1 nur teilweise umgibt, beispielsweise nur entlang eines linken oder rechten Randabschnitts. Die Breite Cb des Umgebungsbereiches 3.1 beträgt beispielsweise 12 cm. Die Breite Cb des Umgebungsbereiches 3.1 ist in der gezeigten Ausgestaltung im Vergleich zu Ausgestaltung aus Figur 1 und 2 reduziert, da der äußere Schaltbereich 5.2 entlang der Längsachse des inneren Schaltbereiches 5.1 angeordnet ist, wohingegen sich der äußere Schaltbereich 5.2 in den Figuren 1 und 2 teilweise senkrecht zur Längsachse des inneren Schaltbereiches 5.1 erstreckt (senkrecht zur Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereich 11.1).

Anders als in Figur 1 und 2 gezeigt, weist der äußere Berührungsbereich 6.2 eine größere Breite bß2 von beispielsweise 16 mm auf. Hierdurch wird eine selektive Berührung vom äußeren Berührungsbereich 6.2 möglich, ohne auch gleichzeitig den inneren Berührungsbereich 6.1 zu berühren. Auf diese Weise kann beispielsweise ein erstes Schaltsignal bei einer Kapazitätsänderung des inneren Berührungsbereiches 6.1 , ein zweites

Schaltsignal bei einer Kapazitätsänderung des äußeren Berührungsbereiches 6.2 und ein drittes Schaltsignal bei einer Kapazitätsänderung beider Berührungsbereiche 6.1 , 6.2 erzeugt werden.

Bezugszeichenliste

1 Substrat

2 Schicht

3.1 Umgebungsbereich

3.2 weiterer Umgebungsbereich

4.1 erste Teil der Trennlinie

4.2 zweiter T eil der T rennlinie

4.3 weitere Trennlinie

5 Schaltungsbereich

5.1 innerer Schaltbereich

5.2 äußerer Schaltbereich

6.1 innerer Berührungsbereich

6.2 äußerer Berührungsbereich

7 Sensorelektronik

8 Spannungsquelle

9 Strom pfad

10.1 erster Sammelleiter

10.2 zweiter Sammelleiter

11.1 innerer Zuleitungsbereich

11.2 äußerer Zuleitungsbereich

12.1 innerer Anschlussbereich

12.2 äußerer Anschlussbereich

13 elektrische Leitungsverbindung

14 Folienleiter

15 Zuleitungen

16 thermoplastische Zwischenschicht

17 Deckscheibe

18 Erstreckungsrichtung des inneren Zuleitungsbereiches 11.1

100 Scheibe

101 Scheibenanordnung bßi Breite des inneren Berührungsbereiches 6.1 bß2 Breite des äußeren Berührungsbereiches 6.2 lzi Länge des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 Iz2 Länge des äußeren Zuleitungsbereiches 11.2 bzi Breite des inneren Zuleitungsbereiches 11.1 bzz Breite des äußeren Zuleitungsbereiches 11.2 bAi Breite des inneren Anschlussbereiches 12.1 bA2 Breite des äußeren Anschlussbereiches 12.2

Ci Länge des Umgebungsbereiches 3.1

Cb Breite des Umgebungsbereiches 3.1 d Trennlinienbreite A-A‘ Schnittlinie

B-B‘ Schnittlinie

Z Ausschnitt

I außenseitige Oberfläche der Deckscheibe 17 II innenraumseitige Oberfläche der Deckscheibe 17

III außenseitige Oberfläche des Substrats 1

IV innenraumseitige Oberfläche des Substrats 1