ПРОЗРАЧНОЕ ОСНОВАНИЕ, СНАБЖЕННОЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫМИ ДОРОЖКАМИ Российский патент 2006 года по МПК H05K3/12 E06B5/11 E06B7/12 C03C17/34 H01Q1/38 B60R25/00 

Изобретение относится к способу изготовления электропроводных дорожек на прозрачном основании путем нанесения способом трафаретной печати на это основание электропроводной пасты, а также к прозрачному основанию, снабженному такими электропроводными дорожками.

Уже на протяжении многих лет известно использование прозрачных оснований, в частности элементов остекления, снабженных электропроводными дорожками, которые могут служить в качестве нагревательных элементов, элементов антенных устройств или элементов систем охранной сигнализации.

Эти электропроводные дорожки обычно формируются путем трафаретной печати, в процессе осуществления которой используется электропроводная паста, имеющая в своем составе частицы металлического серебра. Из ЕР-А-0712814 известно, что такая электропроводная паста имеет достаточно высокое содержание серебра, величина которого находится в диапазоне от 60 до 90% по весу от общего содержания твердых материалов в этой пасте. В то же время, в ЕР-А-0079854 описана электропроводная паста, которая при помощи трафаретной печати может быть нанесена на поверхность стекла и которая имеет в своем составе от 45% до 90% по весу частиц металлического серебра, причем размеры этих частиц составляют менее 1 мкм.

Электропроводные дорожки подобного типа также могут быть сформированы при помощи способов, отличных от способа трафаретной печати, например, путем осуществления экструзии термоотверждаемой электропроводной пасты непосредственно на поверхность стекла для образования на нем узких нитей или дорожек (см. DE-A-1796310).

Электропроводные дорожки, которые получают после осуществления обжига (то есть обжига, который обычно выполняют одновременно с термической обработкой элементов остекления с целью их формования и/или закалки), сами по себе имеют достаточно высокую механическую прочность. Вследствие этого обстоятельства может быть исключен дополнительный этап гальванизации, достаточно сложный в осуществлении из-за опасности получения связанных с его осуществлением загрязнений.

Элементы остекления, содержащие электропроводные дорожки, широко используются в автомобилестроении. Эти электропроводные дорожки чаще всего используются в качестве нагревательных элементов, в частности, на заднем стекле автомобиля. Однако такие электропроводные дорожки также могут быть размещены на элементах остекления для того, чтобы придать им функцию элементов антенных систем и/или элементов систем охранной сигнализации. В упомянутых выше патентах отсутствуют какие-либо указания относительно того, что касается ширины реализованных таким образом электропроводных дорожек. На практике такие электропроводные дорожки формируются путем обычной трафаретной печати промышленным способом, и эти дорожки после обжига обычно имеют ширину в диапазоне от 0,4 мм до 1,2 мм и толщину, которая может изменяться в функции номинальной мощности нагревания и величины активного электрического сопротивления на единицу рассматриваемой поверхности.

В зависимости от требуемых в данном случае функций, обеспечиваемых такими электропроводными дорожками, их количество на одном и том же элементе остекления имеет тенденцию к возрастанию по мере прогресса в соответствующей области, что может вызвать проблемы их габаритных размеров и видимости сквозь данный элемент остекления. Таким образом, в том случае, когда эти электропроводные дорожки располагаются в поле зрения водителя сквозь данный элемент остекления, они оказываются определенно видимыми изнутри, что может помешать водителю и, кроме того, ухудшить внешний эстетический вид данного автомобиля.

В то же время уже известно использование печатных трафаретов, предназначенных для формирования различных повторяющихся рисунков на стекле (см., например, DE-A-3231382 и DE-A-3506891). Можно также нанести электропроводную пасту более толстым и/или более широким слоем в определенных местах обрабатываемого стекла в процессе осуществления одного и того же технологического этапа (без многочисленных этапов печати), например, для формирования сборных шин (или шин типа "bus bars") электрического тока обогреваемых элементов остекления. Таким образом обеспечивается возможность наилучшим образом регулировать температуру на данном элементе остекления, причем эта температура не должна превышать 50°С в зонах расположения упомянутых сборных шин в нормальных условиях окружающей среды для мощности нагревания, достигающей 450 Вт. Примеры осуществления, приведенные в упомянутых выше патентах, рассчитаны на реализацию при использовании постоянного тока, напряжение которого соответствует обычно используемому в автомобилях напряжению бортового электропитания, имеющему величину в диапазоне от 11 вольт до 14 вольт.

Известны также обогреваемые элементы остекления и элементы остекления, снабженные антенными конструкциями, в которых электропроводные дорожки образованы тонкими вольфрамовыми проволоками, имеющими диаметр порядка нескольких микрон. Эти проволоки присутствуют только на слоистых элементах остекления, и эти проволоки залиты в толщу адгезивного материала, образующего промежуточный лист данного элемента остекления, поскольку другим способом невозможно достаточно надежным образом закрепить эти проволоки непосредственно на поверхности стекла. Будучи более тонкими, чем электропроводные дорожки, эти проволоки естественно создают меньше помех обзору окружающего пространства и в меньшей степени видны снаружи автомобиля, чем электропроводные дорожки, полученные методом трафаретной печати.

У автомобилестроителей существует потребность иметь в своем распоряжении, в частности, для создания автомобилей повышенного комфорта элементы остекления, изготовленные из безопасного закаленного или многослойного стекла, снабженного малозаметными невооруженным глазом электропроводными дорожками.

Целью настоящего изобретения является создание электропроводных дорожек на прозрачном основании, которые, будучи еще более узкими, чем известные в настоящее время электропроводные дорожки, способны выполнять возложенную на них функцию проводить электрический ток.

Эта цель достигается посредством способа в соответствии с предлагаемым изобретением, который состоит в формировании электропроводных дорожек на поверхности прозрачного основания путем нанесения на эту поверхность с помощью трафаретной печати электропроводной пасты, образующей заданный рисунок, и затем осуществлении обжига этих электропроводных дорожек, причем данный способ отличается тем, что используют тиксотропную пасту, содержание серебра в которой превышает 35%, и по меньшей мере 98% образующих эту пасту частиц имеют размеры менее 25 мкм, а также используют сетку, содержащую, по меньшей мере, 90 нитей на сантиметр, причем ширина наиболее узкой из индивидуальных электропроводных дорожек, формируемых при помощи трафаретной печати, не превышает 0,3 мм.

Для получения электропроводных дорожек, имеющих требуемую ширину, оказывается необходимым тщательно контролировать все элементы осуществления способа в соответствии с предлагаемым изобретением. Для этого следует обратить особое внимание на характеристики используемой электропроводной пасты, в частности на ее тиксотропию и размеры частиц, входящих в состав этой пасты, и на параметры сетки, в частности на размер ее ячеек, толщину покрытия и ширину отверстий (в данном случае щелей), которые должны быть предусмотрены в покрытии и которые непосредственно соответствуют ширине дорожек, подлежащих формированию при помощи трафаретной печати. Благодаря предлагаемому изобретению можно серийно производить в промышленных масштабах элементы остекления, снабженные заданным рисунком из особо тонких электропроводных дорожек, малозаметных невооруженным глазом.

Отверстия ячеек, а также размеры отверстий или щелей, предусмотренных в покрытии сетки для печати требуемого рисунка на поверхности элемента остекления, оказывают непосредственное влияние на ширину получаемых дорожек. Поскольку по определению размеры этих щелей соответствуют по существу ширине получаемых дорожек, необходимо сформировать предельно узкие щели (обычно имеющие ширину порядка 0,25 мм ± 0,05 мм) в упомянутом покрытии, которое само является достаточно тонким. Тем не менее, ширина одной из этих щелей может проходить по более чем одной единственной ячейке сетки.

Однако нельзя исключать, что имеются и другие возможности формирования узких дорожек при помощи другого способа, использующего менее тиксотропную пасту, менее тонкую сетку (например, содержащую приблизительно 70 нитей на сантиметр), более или менее толстое покрытие и т.д.

Несмотря на узость упомянутых дорожек, которые едва можно различить невооруженным глазом, они обеспечивают мощность нагревания, сопоставимую с мощностью нагревания, обеспечиваемой с использованием дорожек или зон нагревания, полученных путем обычной трафаретной печати. Тем не менее, толщина этих дорожек, хотя и увеличенная, поддерживается в приемлемых пределах. Электропроводные дорожки, полученные при использовании описанного здесь способа, имеют, таким образом, максимальную толщину на поверхности стекла после обжига порядка 35 мкм или, в более общем случае, толщину в диапазоне от 15 мкм до 25 мкм, тогда как толщина обычных электропроводных дорожек составляет примерно 12 мкм. Эта более существенная максимальная толщина электропроводных дорожек может быть получена, в частности, благодаря применению паст с высоким уровнем тиксотропии, используемых в соответствии с предлагаемым изобретением, которые обладают способностью очень быстро восстанавливать свою исходную вязкость после нанесения на поверхность стекла.

Благодаря способу в соответствии с предлагаемым изобретением можно, таким образом, существенно уменьшить ширину или индивидуальные размеры электропроводных дорожек, нанося при помощи печати тиксотропную пасту, имеющую в своем составе по меньшей мере 35% серебра по весу, представляющую хорошие свойства текучести для высокого градиента усилия сдвига и состоящую из очень мелких частиц, посредством особо тонкой сетки, образованной нитями, изготовленными из известного на данном уровне техники материала и располагающимися таким образом, чтобы отверстие ячейки было достаточно малым.

Здесь следует особо подчеркнуть важность, которую в данном случае приобретает тиксотропный характер электропроводной пасты, предназначенной для нанесения на основание путем трафаретной печати. В процессе нанесения такой пасты напряжение сдвига, испытываемое этой пастой, является достаточно высоким для того, чтобы вызвать резкое и существенное падение ее вязкости, что позволяет этой пасте свободно пройти сквозь отверстия сетки и быть нанесенной на поверхность основание, образуя рисунок дорожек. Пасты, которые подходят для такого применения, определяются величиной отношения вязкости в отсутствие напряжения сдвига (исходная вязкость) к вязкости при воздействии напряжения сдвига (возникающего в условиях трафаретной печати), которая изменяется в диапазоне от 50 до 1000 и даже больше, например, вплоть до 1300-1500. Для сравнения можно напомнить, что величина этого отношения для обычных электропроводных паст, используемых для трафаретной печати, составляет от 2 до 10.

Важно также, чтобы после нанесения на поверхность основания данная паста восстановила вязкость, возможно более близкую к своей исходной вязкости, и за очень короткий промежуток времени (время восстановления), а также чтобы эта величина оставалась стабильной во времени. Таким образом устраняют недостатки, связанные с текучестью пасты, в частности увеличение ширины и уменьшение толщины отпечатанных дорожек, причем эти недостатки становятся тем более существенными, чем более высокой является толщина наносимого слоя пасты. В общем случае следует выбирать пасту, время восстановления свойств которой имеет величину менее 1 секунды и предпочтительно имеет величину порядка нескольких десятых долей секунды.

При использовании менее тиксотропной пасты или пасты, имеющей в своем составе более крупные частицы, нет возможности получить электропроводные дорожки, имеющие указанную выше ширину, поскольку в этом случае такая паста не может пройти сквозь узкие отверстия сетки. Кроме того, больше уже нельзя рассматривать производство узких электропроводных дорожек при использовании пасты, время восстановления свойств которой (или время перехода между ее квазитекучим состоянием под действием напряжения сдвига и нормальным, то есть практически твердым состоянием) является слишком большим для того, чтобы получить дорожки, которые становились бы устойчивыми сразу после снятия сетки.

В том случае, когда содержание серебра в пасте превышает 50%, дорожки, имеющие ширину менее 0,25 мм, могут быть использованы в качестве нагревательных элементов без увеличения температуры при номинальной допустимой мощности. Дорожки, в которых содержание серебра является меньшим и составляет, например, порядка 35%, чаще используются в качестве элементов систем охранной сигнализации и/или антенных систем.

Комбинированное использование тиксотропной электропроводной пасты, образованной частицами очень малых размеров, и сетки с тонкими ячейками позволяет печатать электропроводные дорожки с превосходным разрешением. Кроме того, увеличивая содержание серебра в такой тиксотропной пасте, можно уменьшать окончательную толщину выполняемых дорожек.

Хотя предлагаемое изобретение специфическим образом адаптировано к электропроводным пастам, изготовленным на основе серебра, оно, разумеется, может быть распространено и на аналогичные пасты, имеющие в своем составе другие металлические частицы, способные отвечать требуемым критериям электрической проводимости, такие, например, как частицу меди или золота.

Элементы остекления, полученные в соответствии с предлагаемым изобретением, хотя и снабжены более узкими электропроводными дорожками, обладают свойствами электрической проводимости, сопоставимыми со свойствами элементов остекления, снабженных электропроводными дорожками, полученными при помощи обычной трафаретной печати, и при прочих равных условиях (количество электропроводных дорожек, их расположение, расстояние между этими дорожками и т.д.). В частности, в случае обогреваемых элементов остекления аналогичная мощность нагревания достигается при использовании того же количества дорожек.

Способ в соответствии с предлагаемым изобретением в значительной мере позволяет преодолеть ограничения, которые заставляют изменять поперечное сечение электропроводных дорожек в функции местоположения, занимаемого этими дорожками на данном элементе остекления. Такие ограничения существуют, например, для элементов остекления трапециевидной формы, где дорожки, располагающиеся в верхней части элемента, являются более короткими, чем дорожки, располагающиеся в его нижней части, что определяет необходимость соответствующей адаптации поперечного сечения дорожек с тем, чтобы сохранить на сопоставимом уровне мощность нагревания на всей поверхности стекла. Это ограничение встречается также на элементах остекления, где максимальная мощность нагревания требуется в зоне, соответствующей полю обзора водителя автомобиля. В этом случае электропроводные дорожки имеют более значительную ширину в окрестности боковых краев, чем в центре данного элемента остекления. Действуя в условиях предлагаемого изобретения, можно сформировать электропроводные дорожки одинаковой ширины без того, чтобы это выражалось в существенном различии однородности мощности нагревания. С этой точки зрения имеются все основания полагать, что уменьшение электрического сопротивления является следствием того обстоятельства, что паста имеет высокое содержание серебра и что она располагается на большей толщине. Значения максимально допустимой температуры на уровне сборных шин соблюдаются без необходимости нанесения при помощи трафаретной печати значительной толщины пасты с высокой электропроводностью. Чаще всего температура в непосредственной близости от сборных шин имеет величину, на 15% меньшую, чем максимально допустимая температура, и не превышает 50°С в нормальных условиях окружающей температуры для номинальной мощности, не превышающей 450 Вт при напряжении электрического питания в диапазоне от 11 вольт до 14 вольт.

Производство в промышленных масштабах элементов остекления с использованием способа в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет обеспечить экономию электропроводной пасты для трафаретной печати, в частности, в том случае, когда эта паста имеет высокое содержание серебра (например, содержание серебра, превышающее или равное 80%). Это справедливо для осуществления нагревающих электропроводных дорожек и в еще большей степени справедливо в том случае, когда речь идет об электропроводных дорожках, предназначенных для функционирования в качестве элементов систем охранной сигнализации и/или элементов антенных систем.

В соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления предлагаемого изобретения совместно используют тиксотропную электропроводную пасту, имеющую содержание серебра, превышающее 35%, и предпочтительно превышающую 50%, а еще лучше - превышающую 70%, в которой основная доля образующих эту пасту частиц (или по меньшей мере 98% этих частиц) имеет размеры меньше 25 мкм, и предпочтительно меньше 12 мкм, и сетку трафаретной печати, содержащую по меньшей мере 90 нитей на сантиметр и толщину покрытия, составляющую по меньшей мере 30 мкм, и предпочтительно имеющую величину в диапазоне от 50 мкм до 100 мкм. Такой образ действий позволяет наносить на основание путем продавливания и за один единственный проход относительно большую толщину пасты для трафаретной печати по сравнению с толщиной, которую получают обычными способами. Полученные таким образом отпечатки представляют после обжига толщину менее 35 мкм и, в более общем случае, толщину в диапазоне от 15 мкм до 25 мкм.

Сетка, применяемая в рамках этого варианта осуществления изобретения, имеет более значительную толщину покрытия (составляющую более 30 мкм), чем толщина покрытия сеток с эквивалентным количеством нитей, используемых для рассматриваемого применения (обычно составляющую менее 10 мкм). Эта сетка может быть получена при помощи фотографической технологии, которая сама по себе известна и которая состоит в покрытии поверхности сетки слоем или пленкой смолы, способной к структурированию под действием света и в воздействии на нее путем проекции диапозитива с тем, чтобы воспроизвести рисунок печати на сетке. В рассматриваемом здесь случае используют предварительно сенсибилизированную и поддающуюся структурированию под действием света смолу, которая способна сформировать покрытие, достаточно твердое для того, чтобы противостоять воздействию ракеля или скребка трафаретной печати на протяжении очень короткого времени, составляющего примерно 150 секунд и даже меньше. Для сравнения следует напомнить, что при использовании обычной поддающейся структурированию под действием света смолы необходимо иметь достаточно продолжительное время инсоляции, составляющее от 5 до 6 минут, для обеспечения структурирования по всей толщине покрытия. В данном случае термин "предварительно сенсибилизированная и поддающаяся структурированию под действием света смола" следует понимать предварительно структурированную смолу, которая содержит один или несколько полимеров с малым молекулярным весом, способных реагировать под воздействием света таким образом, чтобы сформировать структурированную решетку. Эта предварительно сенсибилизированная и поддающаяся структурированию под действием света смола может быть использована, в частности, в форме эмульсионного слоя, нанесенного непосредственно на сетку или в форме пленки, несущей на себе эту смолу, причем эта пленка увлажняется перед ее наложением на поверхность сетки. Ограничивая продолжительность инсоляции, можно, таким образом, предотвратить эффекты воздействия паразитного света в непосредственной близости от краев печатной маски, то есть света, который вызывает нежелательное структурирование смолы. Следствием этого является уменьшение размеров отпечатанного рисунка по отношению к размерам печатной маски на поверхности, подвергающейся инсоляции, что выражается в процессе осуществления трафаретной печати в уменьшении количества пасты, наносимой на основание, и в ухудшении разрешения в полученном отпечатке электропроводных дорожек.

Предпочтительным образом следует выбирать сетку, края которой, соответствующие рисункам печати, являются по существу параллельными в направлении толщины таким образом, чтобы отверстие, предназначенное для прохождения электропроводной пасты, оставалось по существу неизменным от одной до другой стороны сетки. В любом случае желательно, чтобы изменение отверстия между двумя сторонами сетки для одного и того же рисунка было меньше 20%, и предпочтительно меньше 10%. Для сравнения следует отметить, что при использовании обычной упомянутой выше структурируемой под действием света смолы значительное время инсоляции, необходимое для структурирования, не позволяет получить желаемое отверстие, соответствующее печатному рисунку (сужение отверстия и даже его полная закупорка).

Характер нитей, образующих сетку, в данном случае не является критичным. Предпочтительным образом эти нити изготовлены из полиэфирной смолы и каждая нить представляет собой единую нить (или моноволокно), диаметр которой имеет величину в диапазоне от 30 мкм до 60 мкм, и предпочтительно имеет величину в диапазоне от 40 мкм до 50 мкм.

Ракель, который позволяет продавить электропроводную пасту через сетку трафаретной печати, может представлять собой обычный ракель, имеющий ребро печати с прямым углом, со скошенной кромкой или закругленное ребро. Использование ракеля с закругленным ребром печати позволяет обеспечить некоторое увеличение напряжения сдвига, что приводит к уменьшению вязкости пасты в процессе ее прохождения сквозь сетку. Предпочтительным образом такой ракель может быть изготовлен из материала типа полимера, например из полиуретана, представляющего твердость по Шору А в диапазоне от 65 до 85.

Благодаря предлагаемому изобретению можно получить электропроводные дорожки, имеющие поверхностное сопротивление менее 2,5 мОм на квадрат для толщины 10 мкм после обжига, что соответствует их удельному сопротивлению, имеющему величину менее 2,5 мкОм·см.

Кроме того, полученные таким образом электропроводные дорожки представляют удовлетворительную стойкость к абразивному износу даже в том случае, когда они имеют значительную толщину. Это связывают с более существенным уплотнением частиц серебра в пасте в процессе обжига.

В последующем изложении будет описано изготовление обогреваемого элемента остекления с целью его использования в качестве обогреваемого заднего стекла автомобиля.

При этом используется тиксотропная паста для трафаретной печати, содержащая 80% серебра, 4% фритты или стеклянной зернистой массы и 16% связующего вещества, функция которого состоит в том, чтобы облегчить нанесение данной пасты на основание. Все частицы, содержащиеся в этой пасте, имеют размеры менее 15 мкм. Отношение вязкости пасты без напряжения сдвига к ее вязкости под воздействием напряжения сдвига в условиях осуществления трафаретной печати равно 200.

Используемая сетка представляет собой ткань типа 100 Т, поставляемую на рынок фирмой SEFAR. Эта ткань содержит 100 нитей на сантиметр, причем каждая нить представляет собой единую нить, изготовленную из полиэфирной смолы и имеющую диаметр 40 мкм, и представляет отверстие ячейки, равное 58 мкм. Эта сетка покрыта слоем предварительно сенсибилизированной и поддающейся структурированию под действием света эмульсии толщиной 80 мкм и рисунок, соответствующий маске печати, воспроизводится на сетке с использованием фотографической технологии (время инсоляции составляет 150 секунд, мощность лампы инсоляции имеет величину 7000 Вт). Края покрытия на уровне рисунков, воспроизводящих дорожки, являются параллельными. Это означает, что отверстие для прохождения пасты является неизменным от одной стороны сетки к другой ее стороне.

Отпечатывают нанесенный на сетку рисунок на листе стекла посредством ракеля, изготовленного из полиуретана, с прямым углом, имеющей твердость по Шору А 85. При скорости печати 20 м/мин и расстоянием до непосредственного контакта 8 мм формируют дорожки, которые после цикла обжига (при окружающей температуре 650°С, осуществляемого на протяжении 150 секунд) представляют ширину в диапазоне от 0,2 мм до 0,22 мм и толщину 15 мкм. Элемент остекления, снабженный сборными шинами электрического тока, обладает теми же характеристиками в отношении электрического сопротивления и мощности нагрева, что и элемент остекления, обладающий тем же количеством электропроводных дорожек, располагающихся аналогичным образом и полученных при помощи обычной трафаретной печати (ширина дорожек превышает 0,5 мм).

В последующем изложении будет описано изготовление обогреваемого элемента остекления в соответствии с другим вариантом осуществления предлагаемого изобретения и также с целью использования этого элемента остекления в качестве обогреваемого заднего стекла автомобиля.

Хотя обычные ракели имеют заостренное ребро печати с прямым углом, при помощи которого электропроводная паста продавливается через сетку на поверхность, размещенную под ней, оказывается предпочтительным для осуществления предлагаемого изобретения использовать модифицированное ребро печати ракеля, обеспечивающее определенный эффект клина. Пока еще не найдено объяснение этому эффекту, возникающему вследствие использования скошенной кромки или закругления на упомянутом ребре печати для данной специфической конфигурации, но можно предположить, что здесь имеет место эффект, обратный тиксотропии электропроводной пасты, используемой для трафаретной печати, то есть эффект, обратный падению вязкости в результате увеличения напряжения сдвига, воздействующего на связующее вещество этой пасты.

Скорость печати при помощи ракеля оказывается немного меньшей по сравнению с обычными способами трафаретной печати вследствие необходимости продавливать электропроводную пасту через щели или отверстия существенно меньшего поперечного сечения по сравнению с поперечными сечениями отверстий в покрытиях сеток известных типов. Кроме того, расстояние до непосредственного контакта с сеткой (то есть расстояние между свободно натянутой сеткой и подлежащим печати основанием, или стеклом в данном случае) поддерживается на уровне 10 мм.

При использовании упомянутых выше материалов и размерных параметров удельное сопротивление на уровне менее 2,5 мк·Ом·см может быть получено после обжига.

В качестве электропроводной пасты в данном случае используют продукт типа Н 669 фирмы DuPont, вязкость которого составляет 17·Па·с (Паскаль х секунда). Эта паста имеет в своем составе только частицы, размеры которых не превышают 10 мкм. Эта паста представляет отношение вязкости без напряжения сдвига к вязкости при воздействии напряжения сдвига в условиях осуществления трафаретной печати, равное 100.

Используемая сетка представляет собой ткань типа 95 Т, поставляемую на рынок итальянской фирмой SAATI S.p.A. Эта ткань содержит 95 нитей на сантиметр, причем каждая нить представляет собой единую нить, изготовленную из полиэфирной смолы и имеющую диаметр 40 мкм, и представляет отверстие ячейки, равное 65 мкм. Эта сетка покрыта слоем предварительно сенсибилизированной и поддающейся структурированию под действием света эмульсии толщиной приблизительно 16 мкм, и рисунок, соответствующий трафарету печати, воспроизводится на сетке с использованием фотографической технологии. Края покрытия на уровне рисунков, воспроизводящих дорожки, являются параллельными. Это означает, что отверстие для прохождения пасты является неизменным от одной стороны сетки до другой ее стороны. Щели, сформированные в покрытии, имеют наименьшую ширину, составляющую примерно 250 мкм.

Отпечатывают нанесенный на сетку рисунок на листе стекла посредством ракеля, изготовленного из полиуретана, ребро которого снабжено скошенной под углом 45° кромкой на протяжении 0,2 мм, и имеющего твердость по Шору А, составляющую 65. При скорости печати, составляющей 0,35 м/сек, и расстоянии до непосредственного контакта с основанием, составляющем 10 мм, формируют дорожки, которые после цикла обжига (при окружающей температуре 650°С и осуществляемого на протяжении 150 секунд) представляют ширину от 0,2 мм до 0,22 мм и толщину 12-15 мкм. Элемент остекления, снабженный сборными шинами электрического тока, обладает теми же характеристиками в отношении электрического сопротивления и мощности нагрева, что и элемент остекления, обладающий тем же количеством электропроводных дорожек, располагающихся аналогичным образом и полученных при помощи обычной трафаретной печати (ширина дорожек превышает 0,5 мм).

Изобретение относится к способу изготовления электропроводных дорожек на прозрачном основании при помощи трафаретной печати с использованием электропроводной пасты, а также относится к прозрачному основанию, снабженному такими электропроводными дорожками. Технический результат - создание электропроводных дорожек на прозрачном основании, способных при уменьшении ширины проводить электрический ток. Достигается тем, что в соответствии с изобретением формируют электропроводные дорожки, ширина которых не превышает 0,3 мм, обеспечивая нанесение на поверхность прозрачного основания при помощи трафаретной печати тиксотропной электропроводной пасты, которая характеризуется отношением вязкости без напряжения сдвига к вязкости при воздействии напряжения сдвига в условиях осуществления трафаретной печати, имеющим величину не менее 50, и имеющей содержание серебра, превышающее 35%, причем по меньшей мере 98% частиц, образующих эту пасту, имеют размеры менее 25 мкм, и для этого используют сетку, содержащую по меньшей мере 90 нитей на сантиметр, причем покрытие этой сетки снабжено щелями, наименьший размер (ширина) которых составляет 0,25 мм ± 0,05 мм, и подвергают эти электропроводные дорожки обжигу. 4 н. и 16 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления электропроводных дорожек на поверхности прозрачного основания, согласно которому наносят с помощью трафаретной печати электропроводную пасту на поверхность основания для формирования заданного рисунка электропроводных дорожек и подвергают эти дорожки обжигу, отличающийся тем, что используют тиксотропную электропроводную пасту, обладающую отношением вязкости без напряжения сдвига к вязкости под действием напряжения сдвига в условиях осуществления трафаретной печати, равным по меньшей мере 50, и имеющую содержание серебра, превышающее 35%, и сетку, покрытие которой снабжено, по меньшей мере частично, щелями, наименьшая ширина которых не превышает 0,25 мм ± 0,05 мм для того, чтобы наименьшая ширина электропроводных дорожек, сформированных путем печати, не превышала 0,3 мм.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемая паста на 98% состоит из частиц, имеющих размеры, не превышающие 25 мкм, причем сетка содержит по меньшей мере 90 нитей на сантиметр.3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что используют тиксотропную пасту, имеющую содержание серебра, превышающее 50%, и предпочтительно превышающее 70%, и по меньшей мере 98% частиц, образующих эту пасту, имеют размеры менее 12 мкм.4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что используют сетку, содержащую по меньшей мере 95 нитей на сантиметр, причем при помощи печати наносят на данное основание индивидуальные электропроводные дорожки, наименьшая ширина которых имеет величину менее 0,25 мм.5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что используют сетку, снабженную покрытием, имеющим толщину, превышающую или равную 10 мкм.6. Способ по п.5, отличающейся тем, что толщина упомянутого покрытия сетки имеет величину в диапазоне 50-100 мкм.7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что сетка снабжена покрытием, края которого, соответствующие рисункам печати, являются по существу параллельными друг другу в направлении толщины.8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что используют сетку, покрытие которой формируют путем инсоляции предварительно сенсибилизированной смолы, способной к структурированию под действием света.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что смолу наносят в форме эмульсии или пленки, содержащей смолу, наложенной на поверхность сетки.10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что используют ракель, имеющий твердость по Шору А в диапазоне примерно от 65 до 85, и ребро печати с прямым углом.11. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что используют ракель, имеющий твердость по Шору А в диапазоне примерно от 65 до 85, и ребро печати со скошенной под углом 45° кромкой или закругленной кромкой.12. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что используют тиксотропную пасту, имеющую содержание серебра, превышающее или равное 80%, причем формируют индивидуальные электропроводные дорожки, наименьшая ширина которых имеет величину в диапазоне от 0,1 мм до 0,25 мм.13. Использование печатной сетки, содержащей по меньшей мере 90 нитей на сантиметр, и предпочтительно 95 нитей на сантиметр в качестве элемента формирования электропроводных дорожек в соответствии со способом по любому из пп.1-12.14. Использование по п.13, отличающееся тем, что печатная сетка имеет толщину, превышающую или равную 30 мкм, и предпочтительно имеет толщину в диапазоне от 50 мкм до 100 мкм.15. Прозрачное основание, в частности, элемент остекления, содержащее электропроводные дорожки, нанесенные путем продавливания электропроводной пасты на поверхность этого основания при помощи трафаретной печати, отличающееся тем, что минимальная ширина этих дорожек не превышает 0,3 мм и предпочтительно имеет величину, не превышающую 0,25 мм.16. Основание по п.15, отличающееся тем, что электропроводные дорожки сформированы из пасты для трафаретной печати, имеющей содержание серебра, превышающее 35%.17. Основание по п.16, отличающееся тем, что электропроводные дорожки сформированы из пасты для трафаретной печати, имеющей содержание серебра, превышающее 50% и предпочтительно превышающее 70%.18. Основание по п.15, отличающееся тем, что электропроводные дорожки выступают над поверхностью этого основания на высоту менее 35 мкм.19. Основание по любому из пп.15-18, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит две сборные шины электрического тока, между которыми проходят электропроводные дорожки, по меньшей мере часть которых имеет ширину, не превышающую 0,3 мм, причем температура в окрестности сборных шин не превышает 50°С в нормальных условиях температуры окружающей среды для номинальной мощности рассеивания, не превышающей 450 Вт при напряжении электрического питания в диапазоне от 11 В до 14 В.20. Использование основания по любому из пп.15-19, в качестве обогреваемого элемента остекления автомобиля, элемента антенной системы или элемента системы охранной сигнализации.