DE102019102025A1 - Vehicle window with light diffusion layer - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Fahrzeugscheibe vorgeschlagen, umfassend einen Scheibenaußenkörper (16) und einen Scheibeninnenkörper (18), mindestens eine Lichtquelle (30) und eine Lichtstreuschicht für von der Lichtquelle (30) abgegebenes Licht. Die Lichtstreuschicht ist zwischen dem Scheibeninnenkörper (18) und dem Scheibenaußenkörper (16) angeordnet und von einer polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (PDLC-Schicht) (22) gebildet.A vehicle window is proposed, comprising an outer window body (16) and an inner window body (18), at least one light source (30) and a light scattering layer for light emitted by the light source (30). The light scattering layer is arranged between the inner pane body (18) and the outer pane body (16) and is formed by a polymer-dispersed liquid crystal layer (PDLC layer) (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a vehicle window with the features of the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Fahrzeugscheibe ist aus der Praxis bekannt und insbesondere im Bereich eines Fahrzeugdaches als festes oder verstellbares Dachelement einsetzbar. Eine solche Fahrzeugscheibe stellt ein Verbundbauteil dar, das einen Scheibenaußenkörper und einen Scheibeninnenkörper aufweist. Der Scheibenaußenkörper bildet die der Fahrzeugumgebung zugewandte Außenhaut der Fahrzeugscheibe. Der Scheibeninnenkörper kann die vom Fahrzeuginnenraum sichtbare Sichtfläche der Fahrzeugscheibe bilden. Zur Realisierung eines so genannten Ambient-Light-Bauteils weist die bekannte Fahrzeugscheibe eine Lichtquelle auf, dessen Licht in eine Lichtstreuschicht eingekoppelt werden kann. Die Lichtstreuschicht kann von dem Scheibeninnenkörper gebildet sein, der dann bei aktivierter Lichtquelle ein Leuchtelement der Fahrzeugscheibe bildet, mittels dessen gegebenenfalls auch der Fahrzeuginnenraum ausleuchtbar ist. Jedoch wird das Licht von dem Scheibeninnenkörper auch in Richtung des Scheibenaußenkörpers gestreut, was die Leuchtleistung in Richtung des Fahrzeuginnenraums reduziert.Such a vehicle window is known from practice and can be used in particular in the area of a vehicle roof as a fixed or adjustable roof element. Such a vehicle window is a composite component which has an outer window body and an inner window body. The outer pane body forms the outer skin of the vehicle pane facing the vehicle surroundings. The window inner body can form the visible surface of the vehicle window visible from the vehicle interior. To implement a so-called ambient light component, the known vehicle window has a light source, the light of which can be coupled into a light scattering layer. The light scattering layer can be formed by the inner pane body, which then forms an illuminating element of the vehicle pane when the light source is activated, by means of which the vehicle interior can also be illuminated if necessary. However, the light from the inner pane body is also scattered in the direction of the outer pane body, which reduces the light output in the direction of the vehicle interior.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der oben beschriebenen Gattung ausgebildete Fahrzeugscheibe zu schaffen, die bei aktivierter Lichtquelle verbesserte Leuchteigenschaften zeigen kann.The invention has for its object to provide a vehicle window designed according to the type described above, which can show improved lighting properties when the light source is activated.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Fahrzeugscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the vehicle window with the features of claim 1.

Gemäß der Erfindung wird also eine Fahrzeugscheibe vorgeschlagen, bei der als Lichtstreuschicht zwischen einem Scheibeninnenkörper und einem Scheibenaußenkörper eine polymerdispergierte Flüssigkristallschicht (PDLC-Schicht) angeordnet ist. Eine PDLC-Schicht zeichnet sich dadurch aus, dass Flüssigkristalle in Tröpfchenform in ein festes Polymer bzw. eine Polymermatrix eingebunden sind. Die Flüssigkristalle können durch Anlegen einer Spannung ausgerichtet werden, so dass eine Transmission von Licht durch die Fahrzeugscheibe hindurch gesteuert werden kann. Die Tröpfchen aus Flüssigkristallen dienen als Streuzentren, welche einen so genannten Ambient-Light-Effekt begünstigen, bei dem die Fahrzeugscheibe eine Hintergrundbeleuchtung des betreffenden Fahrzeuginnenraums bereitstellt. Zudem kann durch Anlegen einer geeigneten Spannung an die Flüssigkristalle die Lichtverteilung bzw. das Streuverhalten innerhalb der PDLC-Schicht gesteuert werden. Eine zusätzliche Lichtstreuschicht oder sonstige Strukturen zum Auskoppeln des Lichts sind nicht erforderlich.According to the invention, therefore, a vehicle window is proposed in which a polymer-dispersed liquid crystal layer (PDLC layer) is arranged as a light scattering layer between an inner window body and an outer window body. A PDLC layer is characterized by the fact that liquid crystals in droplet form are integrated into a solid polymer or a polymer matrix. The liquid crystals can be aligned by applying a voltage so that a transmission of light through the vehicle window can be controlled. The droplets of liquid crystals serve as scattering centers, which promote a so-called ambient light effect, in which the vehicle window provides a backlight for the vehicle interior in question. In addition, the light distribution or the scattering behavior within the PDLC layer can be controlled by applying a suitable voltage to the liquid crystals. An additional light scattering layer or other structures for decoupling the light are not required.

Durch Ändern der an die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht angelegten Spannung kann die Lichtdurchlässigkeit dieser Schicht bzw. der Fahrzeugscheibe geändert werden, so dass die Flüssigkristallschicht eine Doppelfunktion hat und neben der Funktion als Lichtstreuschicht für von der Lichtquelle abgegebenes Licht auch als Beschattungseinrichtung dienen kann. Die Flüssigkristalle der PDLC-Schicht richten sich gleichsinnig aus, wenn eine Spannung angelegt ist, so dass die Lichtdurchlässigkeit erhöht wird. Wenn keine Spannung anliegt, sind die Flüssigkristalle der PDLC-Schicht willkürlich orientiert, was zu einer Eintrübung der PDLC-Schicht führt. Die Durchsichtigkeit der Fahrzeugscheibe ist damit gering bzw. nicht vorhanden. Durch Ändern der Durchsichtigkeit kann wiederum das Streuvermögen und damit das Lichtauskopplungsvermögen gesteuert werden. Eine starke Eintrübung der PDLC-Schicht, die zu einem großen Streuvermögen führt, führt wiederum zu einer Lichtverteilung mit größerer Homogenität in der Scheibe. Die Homogenität der Lichtauskopplung kann also in Abhängigkeit von der an die PDLC-Schicht angelegten Spannung gesteuert werden.By changing the voltage applied to the polymer-dispersed liquid crystal layer, the light permeability of this layer or the vehicle window can be changed, so that the liquid crystal layer has a double function and, in addition to the function as a light scattering layer for light emitted by the light source, can also serve as a shading device. The liquid crystals of the PDLC layer align in the same direction when a voltage is applied, so that the light transmission is increased. If no voltage is applied, the liquid crystals of the PDLC layer are oriented arbitrarily, which leads to clouding of the PDLC layer. The transparency of the vehicle window is therefore low or nonexistent. By changing the transparency, the scattering power and thus the light decoupling power can be controlled. A strong clouding of the PDLC layer, which leads to a large scattering capacity, in turn leads to a light distribution with greater homogeneity in the pane. The homogeneity of the light decoupling can therefore be controlled as a function of the voltage applied to the PDLC layer.

Die PDLC-Schicht kann in ihrem Sperrzustand lichtundurchlässig bzw. opak sein und eine Färbung in einer gewünschten Farbe aufweisen.In its blocked state, the PDLC layer can be opaque or opaque and can be colored in a desired color.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Fahrzeugscheibe nach der Erfindung ist zwischen der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht und dem Scheibenaußenkörper eine optische Barriereschicht angeordnet, die eine Reflexionsschicht für Licht darstellt, das aus der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht in Richtung des Scheibenaußenkörpers austritt. Damit wird eine Lichtabsorption in dem Scheibenaußenkörper verringert bzw. verhindert. Dies kann wiederum zu einem homogeneren Leuchtverhalten der Fahrzeugscheibe bei aktivierter Lichtquelle führen. Die Barriereschicht kann als optische Isolierschicht angesehen werden.In a special embodiment of the vehicle window according to the invention, an optical barrier layer is arranged between the polymer-dispersed liquid crystal layer and the outer pane body, which represents a reflective layer for light which emerges from the polymer-dispersed liquid crystal layer in the direction of the outer pane body. This reduces or prevents light absorption in the outer pane body. This in turn can lead to a more homogeneous lighting behavior of the vehicle window when the light source is activated. The barrier layer can be viewed as an optical insulating layer.

Beispielsweise ist die optische Barriereschicht, die Licht in Richtung der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht reflektiert, aus einem Fluoropolymer, wie FEP (Fluorethylenpropylen) oder ETFE (Ethylentetrafluoroethylen), oder einer porösen Siliziumverbindung, insbesondere einem porösen Siliziumoxid, gebildet.For example, the optical barrier layer, which reflects light in the direction of the polymer-dispersed liquid crystal layer, is formed from a fluoropolymer, such as FEP (fluoroethylene propylene) or ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), or a porous silicon compound, in particular a porous silicon oxide.

Die optische Barriereschicht kann als separate Schicht oder Folie oder auch als Beschichtung des Scheibenaußenkörpers ausgebildet sein. Die Grenzflächen der optischen Barriereschicht können zur Verbesserung der Barriereeigenschaften eine Nanostrukturierung aufweisen, die beipielsweise nach einem Corona- oder Plasma-Verfahren erzeugt ist.The optical barrier layer can be designed as a separate layer or film or also as a coating of the outer pane body. The interfaces of the optical barrier layer can be used to improve the barrier properties Have nanostructuring, which is generated, for example, by a corona or plasma process.

Um die optische Barriereschicht möglichst wirksam auszugestalten, hat diese bei einer bevorzugten Ausführungsform der Fahrzeugscheibe nach der Erfindung einen Brechungsindex, der kleiner ist als derjenige des Scheibeninnenkörpers. Wenn als Scheibeninnenkörper beispielsweise ein Kalk-Natron-Glas mit einem Brechnungsindex von etwa 1,52 eingesetzt wird, hat die optische Barriereschicht zweckmäßigerweise einen Brechungsindex, der unter 1,45 liegt. Fluorethylenpropylen hat beispielsweise einen Brechungsindex von etwa 1,34, Ethylentetrafluoroethylen hat beispielsweise einen Brechungsindex von etwa 1,40 und eine poröse Siliziumverbindung kann einen Brechungsindex zwischen etwa 1,25 und 1,35 aufweisen. Über die Porosität lässt sich der Brechungsindex der Siliziumverbindung einstellen.In order to make the optical barrier layer as effective as possible, in a preferred embodiment of the vehicle window according to the invention it has a refractive index which is smaller than that of the inner window body. If, for example, soda-lime glass with a refractive index of about 1.52 is used as the inner pane body, the optical barrier layer expediently has a refractive index which is less than 1.45. For example, fluoroethylene propylene has a refractive index of about 1.34, ethylene tetrafluoroethylene, for example, has a refractive index of about 1.40, and a porous silicon compound can have a refractive index between about 1.25 and 1.35. The refractive index of the silicon compound can be set via the porosity.

Der Scheibenaußenkörper und der Scheibeninnenkörper sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Fahrzeugscheibe nach der Erfindung jeweils aus Glas, beispielsweise aus einem Kalk-Natron-Glas gebildet. Denkbar ist es aber auch, den Scheibenaußenkörper und/oder den Scheibeninnenkörper aus Kunststoff, beispielsweise aus Polycarbonat zu fertigen. Der Scheibeninnenkörper ist vorzugsweise aus einem Glas oder Kunststoff gefertigt, das bzw. der kein Licht absorbiert, so dass es zu keinen Farbverschiebungen kommt, beispielsweise aus einem eisenarmen Glas, wie einem Weißglas oder Extraklarglas.In a preferred embodiment of the vehicle window according to the invention, the outer window body and the inner window body are each formed from glass, for example from a soda-lime glass. However, it is also conceivable to manufacture the outer pane body and / or the inner pane body from plastic, for example from polycarbonate. The inner pane body is preferably made of a glass or plastic that does not absorb light, so that there are no color shifts, for example a low-iron glass such as white glass or extra clear glass.

Der Scheibeninnenkörper und der Scheibenaußenkörper sind bei einer speziellen Ausführungsform jeweils gewölbt ausgebildet, und zwar in Scheibenlängsrichtung und/oder in Scheibenlängsrichtung. Der die Wölbung definierende Krümmungsradius kann in der betreffenden Richtung variieren und beispielsweise einen Wert zwischen 1000 mm und 10000 mm, insbesondere zwischen 2000 mm und 5000 mm haben.In a special embodiment, the inner pane body and the outer pane body are each arched, specifically in the longitudinal direction of the pane and / or in the longitudinal direction of the pane. The radius of curvature defining the curvature can vary in the direction in question and have, for example, a value between 1000 mm and 10000 mm, in particular between 2000 mm and 5000 mm.

Die Lichtquelle, mittels der Licht in die Fahrzeugscheibe einkoppelbar ist, kann in vielfältiger Weise an der Fahrzeugscheibe angeordnet sein. Beispielsweise ist die Lichtquelle an einem seitlichen Rand der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht oder auch an einem seitlichen Rand des Scheibeninnenkörpers angeordnet. Denkbar ist es aber auch, dass die Lichtquelle in platzsparender Weise von einer Ausnehmung des Scheibeninnenkörpers aufgenommen ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die Lichtquelle zwischen dem Scheibeninnenkörper und der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht angeordnet ist und dann insbesondere in eine Klebeschicht eingebettet ist, über die der Scheibeninnenkörper mit der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht verbunden ist.The light source, by means of which light can be coupled into the vehicle window, can be arranged on the vehicle window in a variety of ways. For example, the light source is arranged on a side edge of the polymer-dispersed liquid crystal layer or else on a side edge of the inner pane body. However, it is also conceivable for the light source to be accommodated in a space-saving manner by a recess in the inner pane body. Alternatively, it is also possible for the light source to be arranged between the inner pane body and the polymer-dispersed liquid crystal layer and then in particular to be embedded in an adhesive layer via which the inner pane body is connected to the polymer-dispersed liquid crystal layer.

Um bei einer Aktivierung der Lichtquelle Spektral- bzw. Farbverschiebungen in der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Flüssigkristallschicht Grenzschichten bzw. Außenschichten umfasst, die aus einem cyclischen Olefin-Polymer (COP) gefertigt sind. Es ist aber auch denkbar, dass die Grenzschichten, die die Außenschichten der Flüssigkristallschicht bilden, PET (Polyethylenterephtalat) umfassen oder aus PET gebildet sind. Zwischen der Grenzschicht, die an ihren Innenseiten mit Kontaktierungsschichten versehen sind, sind die Flüssigkristalltröpfchen angeordnet, die in dem festen Polymer eingebettet sind. Die Kontaktierungsschichten sind elektrisch leitfähige Schichten, über die ein elektrisches Feld erzeugbar ist, das die Flüssigkristalle ausrichtet.In order to avoid spectral or color shifts in the polymer-dispersed liquid crystal layer when the light source is activated, it is advantageous if the liquid crystal layer comprises boundary layers or outer layers which are made from a cyclic olefin polymer (COP). However, it is also conceivable for the boundary layers which form the outer layers of the liquid crystal layer to comprise PET (polyethylene terephthalate) or to be formed from PET. The liquid crystal droplets, which are embedded in the solid polymer, are arranged between the boundary layer, which are provided on their inner sides with contacting layers. The contacting layers are electrically conductive layers, via which an electrical field can be generated that aligns the liquid crystals.

Zur Anbindung der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht an den Scheibenaußenkörper kann mindestens eine Klebeschicht vorgesehen sein. Wenn zwischen der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht und dem Scheibenaußenkörper die optische Barriereschicht angeordnet ist, liegt eine Klebeschicht zwischen der Flüssigkristallschicht und der optischen Barriereschicht. Eine weitere Klebeschicht kann zwischen der optischen Barriereschicht und dem Scheibenaußenkörper angeordnet sein. Denkbar ist es aber auch, dass die optische Barriereschicht direkt als Beschichtung auf die Innenseite des Scheibenaußenkörpers aufgebracht ist.At least one adhesive layer can be provided for connecting the polymer-dispersed liquid crystal layer to the outer pane body. If the optical barrier layer is arranged between the polymer-dispersed liquid crystal layer and the outer pane body, there is an adhesive layer between the liquid crystal layer and the optical barrier layer. Another adhesive layer can be arranged between the optical barrier layer and the outer pane body. However, it is also conceivable for the optical barrier layer to be applied directly as a coating on the inside of the outer pane body.

Zudem ist zweckmäßigerweise zwischen der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht und dem Scheibeninnenkörper ebenfalls mindestens eine Klebeschicht angeordnet.In addition, at least one adhesive layer is also advantageously arranged between the polymer-dispersed liquid crystal layer and the inner pane body.

Die Klebeschichten zwischen dem Scheibeninnenkörper bzw. dem Scheibenaußenkörper und der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht sind vorzugsweise jeweils aus einem optisch isotropen Material und insbesondere aus einem thermoplastischen Polyurethan (TPU), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB), einem Epoxid, Silikon, Polyethylen oder aus einer sonstigen transparenten Kunststofffolie gebildet, die insbesondere Polyethylenterephtalat (PET), Polycarbonat (PC) und/oder ein Cycloolefin-Copolymer (COC) umfasst.The adhesive layers between the inner pane or outer pane and the polymer-dispersed liquid crystal layer are preferably each made of an optically isotropic material and in particular of a thermoplastic polyurethane (TPU), ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB), an epoxy, silicone, polyethylene or one other transparent plastic film formed, which in particular comprises polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC) and / or a cycloolefin copolymer (COC).

Der Brechungsindex der Klebeschicht liegt vorzugsweise im Bereich desjenigen des Scheibeninnenkörpers und hat beispielsweise einen Wert von etwa 1,5.The refractive index of the adhesive layer is preferably in the range of that of the inner pane body and has, for example, a value of approximately 1.5.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the subject matter of the invention can be found in the description, the drawing and the patent claims.

Ausführungsbeispiele einer Fahrzeugscheibe nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit einer Fahrzeugscheibe nach der Erfindung;
  • 2 einen schematischen Schnitt durch die Fahrzeugscheibe des Fahrzeugdachs nach 1;
  • 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Fahrzeugscheibe;
  • 4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Fahrzeugscheibe;
  • 5 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Fahrzeugscheibe;
  • 6 einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer Fahrzeugscheibe; und
  • 7 einen Schnitt durch eine sechste Ausführungsform einer Fahrzeugscheibe.
Embodiments of a vehicle window according to the invention are shown schematically simplified in the drawing and are explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 is a schematic plan view of a vehicle roof with a vehicle window according to the invention;
  • 2nd a schematic section through the vehicle window of the vehicle roof 1 ;
  • 3rd a section through a second embodiment of a vehicle window;
  • 4th a section through a third embodiment of a vehicle window;
  • 5 a section through a fourth embodiment of a vehicle window;
  • 6 a section through a fifth embodiment of a vehicle window; and
  • 7 a section through a sixth embodiment of a vehicle window.

In 1 ist ein Fahrzeugdach 10 eines ansonsten nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges gezeigt. Das Fahrzeugdach 10 ist ein Panoramadach, das mit einem verstellbaren Deckelelement 12 und einem Festdachelement 14 versehen ist, welches gegenüber der Fahrzeugkarosserie unbeweglich ist. Das Deckelelement 12 und das Festdachelement 14 sind jeweils als Glaselement und mithin als Fahrzeugscheibe ausgebildet. Sie haben den gleichen Schichtaufbau, der anhand von 2 dargestellt ist.In 1 is a vehicle roof 10th of an otherwise not shown motor vehicle. The vehicle roof 10th is a panoramic roof with an adjustable cover element 12th and a fixed roof element 14 is provided, which is immovable relative to the vehicle body. The cover element 12th and the fixed roof element 14 are each designed as a glass element and therefore as a vehicle window. They have the same layer structure, which is based on 2nd is shown.

Die jeweils als Fahrzeugscheibe ausgebildeten Dachelemente 12 und 14 stellen jeweils ein Verbundbauteil dar, das einen Scheibenaußenkörper 16 und einen Scheibeninnenkörper 18 umfasst. Der Scheibenaußenkörper 16 ist aus einem gefärbten Kalk-Natron-Glas gefertigt. Der Scheibeninnenkörper 18 ist aus einem Kalk-Natron-Klarglas gefertigt und stellt eine Lichtleiterschicht dar.The roof elements, each designed as a vehicle window 12th and 14 each represent a composite component that an outer pane body 16 and a disc inner body 18th includes. The outer pane body 16 is made from a colored soda-lime glass. The inner pane body 18th is made of clear soda-lime glass and represents a light guide layer.

An die Innenseite bzw. Oberseite des Scheibeninnenkörpers 18 ist über eine Klebeschicht 20 eine polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22 angebunden. Über eine weitere Klebeschicht 24 ist die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22 an ihrer dem Scheibeninnenkörper 18 abgewandten Seite mit einer optischen Barriereschicht 26 verbunden, die aus FEP oder ETFE gefertigt ist. Zur Anbindung des Scheibenaußenkörpers 16 ist zwischen der optischen Barriereschicht 26 und dem Scheibenaußenkörper 16 eine weitere Klebeschicht 28 angeordnet. Die Klebeschichten 20, 24 und 28 sind jeweils aus EVA (Ethylenvinylacetat) mit einem Brechungsindex von etwa 1,5 gebildet.On the inside or top of the inner pane body 18th is over an adhesive layer 20 a polymer dispersed liquid crystal layer 22 tied up. Over another layer of adhesive 24th is the polymer dispersed liquid crystal layer 22 on the inside of the pane 18th opposite side with an optical barrier layer 26 connected, which is made of FEP or ETFE. For connecting the outer pane body 16 is between the optical barrier layer 26 and the outer pane body 16 another layer of adhesive 28 arranged. The adhesive layers 20 , 24th and 28 are each made of EVA (ethylene vinyl acetate) with a refractive index of about 1.5.

Der Scheibenaußenkörper 16 und der Scheibeninnenkörper 18 haben jeweils einen Brechungsindex von etwa 1,52.The outer pane body 16 and the inner pane body 18th each have a refractive index of approximately 1.52.

Die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22, die aus einem Schichtverbund gebildet ist, der als äußere Grenzschichten COP-Folien mit einem Brechungsindex von etwa 1,5 oder PET-Folien umfasst, bildet eine Lichtstreuschicht zur Verstärkung eines Ambient-Light-Effekts und stellt zusätzlich durch die Schaltbarkeit der in der Polymermatrix dispergierten Flüssigkristalle eine Beschattungsanordnung für die jeweilige Fahrzeugscheibe dar.The polymer dispersed liquid crystal layer 22 , which is formed from a layer composite, which comprises COP films with a refractive index of about 1.5 or PET films as outer boundary layers, forms a light scattering layer for enhancing an ambient light effect and additionally provides the switchability of the in the polymer matrix dispersed liquid crystals represent a shading arrangement for the respective vehicle window.

An den Innenseiten der COP- oder PET-Grenzschichten der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht 22 sind Kontaktierungsschichten angeordnet, über die an die in der Polymermatrix dispergierte Flüssigkristalle eine Spannung bzw. ein elektrisches Feld angelegt werden kann, so dass die Flüssigkristalle ausgerichtet werden können und die Lichtdurchlässigkeit der Fahrzeugscheibe 16 bzw. 18 steuerbar ist.On the inside of the COP or PET boundary layers of the polymer-dispersed liquid crystal layer 22 contacting layers are arranged via which a voltage or an electric field can be applied to the liquid crystals dispersed in the polymer matrix, so that the liquid crystals can be aligned and the light transmission of the vehicle window 16 or. 18th is controllable.

Die Fahrzeugscheibe 12 bzw. 14 umfasst des Weiteren eine Lichtquelle 30, die als LED-Anordnung ausgebildet ist und an einem seitlichen Rand des Scheibeninnenkörpers 18 angeordnet ist.The vehicle window 12th or. 14 further includes a light source 30th , which is designed as an LED arrangement and on a side edge of the inner pane body 18th is arranged.

Wenn die Lichtquelle 30 aktiviert wird, wird über den seitlichen Rand des eine Lichtleiterschicht bildenden Scheibeninnenkörpers 18 Licht eingekoppelt. Hierdurch tritt über die Klebeschicht 20 auch Licht in die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22 ein, wobei es dort an den in dem Polymer dispergierten Flüssigkristalltröpfchen gestreut wird und sowohl nach unten, das heißt in Richtung Fahrzeuginnenraum, als auch nach oben, das heißt in Richtung Scheibenaußenkörper 16, gestreut wird. Nach oben austretendes Licht wird an der Grenzfläche zwischen der Klebeschicht 24 und der optischen Barriereschicht 26 wieder in Richtung des Scheibeninnenkörpers 18 reflektiert. Die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22 wirkt also als Lichtstreuschicht, wobei das Licht zudem an den Grenzflächen reflektiert werden kann.If the light source 30th is activated, is over the side edge of the inner pane forming a light guide layer 18th Light coupled in. As a result, it passes over the adhesive layer 20 also light into the polymer dispersed liquid crystal layer 22 a, where it is scattered on the liquid crystal droplets dispersed in the polymer and both downwards, that is in the direction of the vehicle interior, and upwards, that is in the direction of the outer pane body 16 , is scattered. Light emerging from the top is at the interface between the adhesive layer 24th and the optical barrier layer 26 back towards the inside of the pane 18th reflected. The polymer dispersed liquid crystal layer 22 thus acts as a light scattering layer, whereby the light can also be reflected at the interfaces.

In 3 ist eine Fahrzeugscheibe 40 dargestellt, die weitgehend derjenigen nach 2 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass sie keine optische Barriereschicht aufweist. Vielmehr ist der Scheibenaußenkörper 16 über eine Klebeschicht 24 aus EVA direkt an die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22 angebunden. Im Übrigen entspricht die Fahrzeugscheibe 40 derjenigen nach 2.In 3rd is a vehicle window 40 shown, largely after those 2nd corresponds, but differs from this in that it has no optical barrier layer. Rather, the outer pane is 16 over an adhesive layer 24th made of EVA directly to the polymer-dispersed liquid crystal layer 22 tied up. Otherwise, the vehicle window corresponds 40 after that 2nd .

In 4 ist eine Fahrzeugscheibe 50 dargestellt, die weitgehend der Fahrzeugscheibe nach 2 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass eine Lichtquelle 30, die als LED-Anordnung ausgebildet ist, in die Klebeschicht 20 eingebettet ist, über die der Scheibeninnenkörper 18 an die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22 angebunden ist. Von der Lichtquelle 30 wird in direkter Weise Licht in die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht 22 und in den Scheibeninnenkörper 18 eingekoppelt. Im Übrigen entspricht die Fahrzeugscheibe 50 derjenigen nach 2.In 4th is a vehicle window 50 shown, largely after the vehicle window 2nd corresponds, but differs from this in that a light source 30th , which is designed as an LED arrangement, in the adhesive layer 20 is embedded, over which the disc inner body 18th to the polymer dispersed liquid crystal layer 22 is connected. From the light source 30th becomes direct light in the polymer dispersed liquid crystal layer 22 and in the inside of the window 18th coupled. Otherwise, the vehicle window corresponds 50 after that 2nd .

In 5 ist eine Fahrzeugscheibe 60 dargestellt, die wiederum weitgehend derjenigen nach 2 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass eine Lichtquelle 30, die aus einer LED-Anordnung gebildet ist, in eine Ausnehmung 62 angeordnet ist, die an der Unterseite des Scheibeninnenkörpers 18 ausgebildet ist. Im Übrigen entspricht die Fahrzeugscheibe 60 derjenigen nach 2.In 5 is a vehicle window 60 shown, which in turn largely after those 2nd corresponds, but differs from this in that a light source 30th , which is formed from an LED arrangement, into a recess 62 is arranged on the underside of the inner pane body 18th is trained. Otherwise, the vehicle window corresponds 60 after that 2nd .

In 6 ist eine Fahrzeugscheibe 70 dargestellt, die wiederum weitgehend entsprechend der Fahrzeugscheibe nach 2 ausgebildet ist, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass sie an der Innenseite bzw. Unterseite des Scheibenaußenkörpers 16 eine Beschichtung aus FEP mit einem Brechungsindex von etwa 1,34, aus ETFE mit einem Brechungsindex von etwa 1,4 oder aus einer porösen Siliziumverbindung mit einem Brechungsindex zwischen 1,25 und 1,35 hat, die eine optische Barriereschicht 26' bildet. Zwischen der optischen Barriereschicht 26' und dem Scheibenaußenkörper 16 ist also keine Klebeschicht angeordnet. Vielmehr ist die optische Barriereschicht 26' Bestandteil des Scheibenaußenkörpers 16. Die Verbindung zwischen dem Scheibenau-ßenkörper 16 bzw. der optischen Barriereschicht 26' und der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht 22 erfolgt über eine Klebeschicht 24 aus EVA. Im Übrigen entspricht die Fahrzeugscheibe 70 derjenigen nach 2.In 6 is a vehicle window 70 shown, which in turn largely correspond to the vehicle window 2nd is formed, but differs from this in that it is on the inside or underside of the outer pane body 16 has a coating of FEP with a refractive index of approximately 1.34, of ETFE with a refractive index of approximately 1.4 or of a porous silicon compound with a refractive index between 1.25 and 1.35, which has an optical barrier layer 26 ' forms. Between the optical barrier layer 26 ' and the outer pane body 16 there is no adhesive layer arranged. Rather, the optical barrier layer 26 ' Part of the outer pane body 16 . The connection between the outer body of the disc 16 or the optical barrier layer 26 ' and the polymer dispersed liquid crystal layer 22 takes place via an adhesive layer 24th made of EVA. Otherwise, the vehicle window corresponds 70 after that 2nd .

In 7 ist eine Fahrzeugscheibe 80 dargestellt, die weitgehend derjenigen nach 2 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass die Lichtquelle 30 nicht am seitlichen Rand des Scheibeninnenkörpers 18, sondern am seitlichen Rand der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht 22 angeordnet ist. Im Übrigen entspricht die Fahrzeugscheibe 80 derjenigen nach 2.In 7 is a vehicle window 80 shown, largely after those 2nd corresponds, but differs from this in that the light source 30th not on the side edge of the inner pane body 18th , but on the side edge of the polymer-dispersed liquid crystal layer 22 is arranged. Otherwise, the vehicle window corresponds 80 after that 2nd .

BezugszeichenlisteReference list

1010th
FahrzeugdachVehicle roof
1212th
DachelementRoof element
1414
FestdachelementFixed roof element
1616
ScheibenaußenkörperOuter pane
1818th
ScheibeninnenkörperInner pane
2020
KlebeschichtAdhesive layer
2222
polymerdispergierte Flüssigkristallschichtpolymer dispersed liquid crystal layer
2424th
KlebeschichtAdhesive layer
2626
optische Barriereschichtoptical barrier layer
2828
KlebeschichtAdhesive layer
3030th
LichtquelleLight source
4040
FahrzeugscheibeVehicle window
5050
FahrzeugscheibeVehicle window
6060
FahrzeugscheibeVehicle window
6262
AusnehmungRecess
7070
FahrzeugscheibeVehicle window
8080
FahrzeugscheibeVehicle window

Claims (14)

Fahrzeugscheibe, umfassend einen Scheibenaußenkörper (16) und einen Scheibeninnenkörper (18), mindestens eine Lichtquelle (30) und eine Lichtstreuschicht für von der Lichtquelle (30) abgegebenes Licht, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstreuschicht zwischen dem Scheibeninnenkörper (18) und dem Scheibenau-ßenkörper (16) angeordnet ist und von einer polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (PDLC-Schicht) (22) gebildet ist.Vehicle window, comprising an outer pane body (16) and an inner pane body (18), at least one light source (30) and a light scattering layer for light emitted by the light source (30), characterized in that the light scattering layer between the inner pane body (18) and the outer pane ßenkkörper (16) is arranged and is formed by a polymer-dispersed liquid crystal layer (PDLC layer) (22). Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (22) und dem Scheibenaußenkörper (16) eine optische Barriereschicht (26, 26') angeordnet ist, die eine Reflexionsschicht für Licht ist, das aus der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (22) in Richtung des Scheibenaußenkörpers austritt.Vehicle window after Claim 1 , characterized in that an optical barrier layer (26, 26 ') is arranged between the polymer-dispersed liquid crystal layer (22) and the outer pane body (16), which is a reflection layer for light which emerges from the polymer-dispersed liquid crystal layer (22) in the direction of the outer pane body . Fahrzeugscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Barriereschicht (26, 26') aus einem Fluoropolymer, wie FEP (Fluorinatedethylenepropylen) oder ETFE (Ethylentetrafluoroethylen), oder einer porösen Siliziumverbindung gebildet ist.Vehicle window after Claim 2 , characterized in that the optical barrier layer (26, 26 ') is formed from a fluoropolymer, such as FEP (fluorinatedethylene propylene) or ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), or a porous silicon compound. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Barriereschicht (26, 26') einen Brechungsindex hat, der kleiner ist als derjenige des Scheibeninnenkörpers (18) und der insbesondere kleiner als oder gleich 1,4 ist.Vehicle window after Claim 2 or 3rd , characterized in that the optical barrier layer (26, 26 ') has a refractive index which is smaller than that of the inner pane body (18) and which is in particular less than or equal to 1.4. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenaußenkörper (16) aus Glas gefertigt ist.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the outer pane body (16) is made of glass. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibeninnenkörper (18) aus Glas gefertigt ist. Vehicle window according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the inner pane body (18) is made of glass. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (30) an einem seitlichen Rand der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (22) angeordnet ist.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the light source (30) is arranged on a lateral edge of the polymer-dispersed liquid crystal layer (22). Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (30) an einem seitlichen Rand des Scheibeninnenkörpers (18) angeordnet ist.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the light source (30) is arranged on a lateral edge of the inner pane body (18). Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (30) von einer Ausnehmung (62) des Scheibeninnenkörpers (16) aufgenommen ist.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the light source (30) is received by a recess (62) of the inner pane body (16). Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (30) zwischen dem Scheibeninnenkörper (18) und der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (22) angeordnet ist.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the light source (30) is arranged between the inner pane body (18) and the polymer-dispersed liquid crystal layer (22). Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die polymerdispergierte Flüssigkristallschicht (22) Grenzschichten umfasst, die aus einem cyclischen Olefin-Polymer (COP) oder Polyethylenterephtalat (PET) gefertigt sind.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the polymer-dispersed liquid crystal layer (22) comprises boundary layers which are made of a cyclic olefin polymer (COP) or polyethylene terephthalate (PET). Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (22) und dem Scheibenaußenkörper (18) mindestens eine Klebeschicht (24, 28) angeordnet ist.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that at least one adhesive layer (24, 28) is arranged between the polymer-dispersed liquid crystal layer (22) and the outer pane body (18). Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der polymerdispergierten Flüssigkristallschicht (22) und dem Scheibeninnenkörper (18) mindestens eine Klebeschicht (20) angeordnet ist.Vehicle window according to one of the Claims 1 to 12th , characterized in that at least one adhesive layer (20) is arranged between the polymer-dispersed liquid crystal layer (22) and the inner pane body (18). Fahrzeugscheibe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klebeschicht (20, 24, 28) aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB), Epoxid, Silikon, Polyethylen oder aus einer transparenten Kunststofffolie gebildet ist, die insbesondere Polyethylenterephtalat (PET), Polycarbonat (PC) und/oder ein Cycloolefin-Copolymer (COC) umfassen.Vehicle window after Claim 12 or 13 , characterized in that the at least one adhesive layer (20, 24, 28) is formed from thermoplastic polyurethane (TPU), ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB), epoxy, silicone, polyethylene or from a transparent plastic film, which in particular polyethylene terephthalate ( PET), polycarbonate (PC) and / or a cycloolefin copolymer (COC).
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