BR112020007382A2

BR112020007382A2 - elemento funcional tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis

Info

Publication number: BR112020007382A2
Application number: BR112020007382-2A
Authority: BR
Inventors: Marcel Klein; Alicia DRÖGE
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2020-09-29
Also published as: CN109952220A; KR20200088322A; EP3697636A1; RU2752154C1; JP2020537604A; CA3079502A1; US20210189792A1; WO2019077014A1; MX2020004069A; MA50389A

Abstract

A presente invenção diz respeito a um painel compósito (100) tendo um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, compreendendo: uma sequência de empilhamento de um painel externo (1), uma primeira camada intermediária (3a), uma segunda camada intermediária (3b), e um painel interno (2), em que as camadas intermediárias (3a, 3b) contêm pelo menos uma película de polímero termoplástico tendo pelo menos um plastificante, um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis é arranjado, pelo menos em seções, entre a primeira camada intermediária (3a) e a segunda camada intermediária (3b), e o elemento funcional (5) é um elemento funcional de cristal líquido disperso em polímero (PDLC) e compreende uma segunda sequência de empilhamento de pelo menos - uma primeira película de suporte (15), - uma camada ativa (11), e - uma segunda película de suporte (14), em que pelo menos uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) é vedada, pelo menos em seções, em pelo menos uma superfície lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) do elemento funcional (5) por pelo menos uma camada de barreira (4), a camada de barreira (4) é implementada de maneira tal que impede substancialmente a difusão de plastificante através da camada de barreira (4), e a camada de barreira (4) é produzida por um método de deposição de película fina baseado em vácuo.

Description

“ELEMENTO FUNCIONAL TENDO PROPRIEDADES ÓPTICAS ELETRICAMENTE CONTROLÁVEIS”

[0001] A invenção diz respeito a um elemento funcional tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, a um painel compósito tendo um elemento funcional, e, em particular, a um para-brisa ou um painel de teto de um veículo tendo um visor solar eletricamente controlável, e a um método para produção do mesmo.

[0002] No setor de veículo e no setor de construção, painéis compósitos com elementos funcionais eletricamente controláveis são frequentemente usados como protetores solares ou como protetores de privacidade. Dessa forma, por exemplo, para-brisas são conhecidos nos quais um visor solar é integrado na forma de um elemento funcional tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis. Em particular, o comportamento de transmitância ou dispersão de radiação eletromagnética na faixa visível é eletricamente controlável. Os elementos funcionais são normalmente tipo película e são laminados ou colados em um painel compósito. No caso de para-brisas, o motorista por, por exemplo, de controlar o comportamento de transmitância do próprio painel em relação à luz do sol. Dessa forma, um visor solar mecânico convencional pode ser dispensado. Em decorrência disso, o peso do veículo pode ser reduzido e espaço economizado na região do teto. Além do mais, o controle elétrico do visor solar é mais conveniente do que o dobramento manual para baixo do visor solar mecânico.

[0003] Para-brisas com tais visores solares eletricamente controláveis são, por exemplo, conhecidos pela DE 102013001334 A1, DE 102005049081B3, DE 102005007427 A1 e DE 102007027296 A1.

[0004] Elementos funcionais eletricamente controláveis típicos contêm estruturas de camadas eletrocromáticas ou películas de dispositivo de uma única partícula (SPD). Elementos funcionais possíveis adicionais para realizar uma proteção solar eletricamente controlável são os assim chamados elementos funcionais PDLC (cristal líquido disperso em polímero). Sua camada ativa contém cristais líquidos que são embutidos em uma matriz de polímero. Quando não é aplicada tensão, os cristais líquidos são aleatoriamente orientados, resultando em forte dispersão da luz que passa pela camada ativa. Quando uma tensão é aplicada nos eletrodos de superfície, os cristais líquidos se alinham em uma direção comum e a transmitância de luz através da camada ativa é aumentada. O elemento funcional PDLC atua menos pela redução da transmitância total, mas, em vez disso, pelo aumento da dispersão, para assegurar proteção contra brilho. Elementos funcionais PDLC são conhecidos, por exemplo, pela US 20150301367 A1.

[0005] Elementos funcionais laminados da técnica anterior e, em particular, elementos funcionais PDLC, frequentemente apresentam, na região de borda, fenômenos de envelhecimento indesejáveis, tais como brilho e mudanças no sombreamento.

[0006] JP 2008225399 revela um elemento de exibição de cristal líquido em um substrato flexível, tal como uma película de plástico, em que as superfícies laterais têm uma camada de barreira de gás que impede a penetração de gás por meio de uma superfície lateral do substrato.

[0007] O objetivo da presente invenção é prover um elemento funcional melhorado tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis que é melhorado em particular em termos de sua resistência ao envelhecimento.

[0008] O objetivo da presente invenção é alcançado por um elemento funcional de acordo com a reivindicação independente 1. Modalidades preferidas são aparentes pelas reivindicações dependentes.

[0009] Um elemento funcional de acordo com a invenção tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis inclui pelo menos uma (segunda) sequência de empilhamento de pelo menos uma primeira película de suporte, uma camada ativa, e uma segunda película de suporte, em que pelo menos uma superfície de saída da camada ativa em pelo menos uma superfície lateral do elemento funcional é vedada, pelo menos em seções, por pelo menos uma camada de barreira.

[0010] A sequência de empilhamento de acordo com a invenção preferivelmente inclui pelo menos: uma primeira película de suporte, um primeiro eletrodo de superfície, uma camada ativa, um segundo eletrodo de superfície, e uma segunda película de suporte, que são arranjadas uma por cima da outra nesta ordem. À sequência de empilhamento é, por exemplo, uma película pré-fabricada que tem um tamanho e formato adequados.

[0011] As sequências de empilhamento de películas de acordo com a invenção tipicamente têm uma grande área superficial, mas apenas uma pequena espessura total. A seguir, as grandes superfícies da sequência de empilhamento são referidas como a "superfície do lado superior" e a "superfície do lado inferior", e as superfícies ortogonais às mesmas, que têm apenas uma pequena largura (correspondente à direção da pequena espessura total), são referidas como "superfícies laterais".

[0012] A camada ativa é ligada em ambas suas superfícies grandes, em cada caso, por uma película de suporte e, opcionalmente, em cada caso, por um eletrodo de superfície. Arranjadas nas superfícies laterais da sequência de empilhamento de uma primeira película de suporte, um primeiro eletrodo de superfície, uma camada ativa, um segundo eletrodo de superfície, e uma segunda película de suporte são em cada caso as superfícies laterais das películas de suporte, dos eletrodos de superfície, e da camada ativa. Uma vez que a camada ativa é coberta em suas superfícies grandes por eletrodos de superfície e películas de suporte, ela é acessível apenas a um ambiente externo nas superfícies laterais da sequência de empilhamento. As respectivas seções da camada ativa nas superfícies laterais da sequência de empilhamento são referidas no contexto da invenção como "superfícies de saída" da camada ativa.

[0013] A invenção é baseada na observação dos inventores que O envelhecimento de um elemento funcional óptico eletricamente controlável ocorre substancialmente pela penetração de substâncias prejudiciais por meio da superfície de saída da camada ativa ou das superfícies de saída dos eletrodos de superfície no interior do elemento funcional e muda as propriedades ópticas do elemento funcional indesejavelmente, por exemplo, clareando ou mudando a transmitância do elemento funcional, começando em suas bordas laterais. Pela vedação do elemento funcional com uma camada de barreira adequada, a difusão de substâncias prejudiciais para o elemento funcional por meio de sua superfície lateral é inibida ou impedida. Os fenômenos de envelhecimento supramencionados são dessa forma significativamente reduzidos ou completamente impedidos.

[0014] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional de acordo com a invenção, as superfícies de saída da camada ativa são vedadas completamente com a camada de barreira em todas as superfícies laterais. Dessa forma, vedação particularmente confiável da camada ativa do elemento funcional e resistência ao envelhecimento particularmente boa do elemento funcional são alcançadas.

[0015] Em uma outra modalidade vantajosa de um elemento funcional de acordo com a invenção, pelo menos uma das superfícies laterais é completamente vedada e preferivelmente todas as superfícies laterais são completamente vedadas com a camada de barreira. Dessa forma, vedação ainda melhor da camada ativa do elemento funcional e resistência ao envelhecimento ainda melhor do elemento funcional são alcançadas.

[0016] No contexto desta invenção, "vedada" significa que a seção correspondente de uma superfície é completamente coberta com a camada de barreira como uma camada protetora e é dessa forma feita mais resistente e mais durável, em particular, contra a difusão de substâncias prejudiciais tal como umidade, mas também, em particular, de plastificantes dos entornos que penetram no interior do elemento funcional e em particular na camada ativa.

[0017] Em uma outra modalidade vantajosa de um elemento funcional de acordo com a invenção, todas as superfícies externas, isto é, em particular, todas as superfícies laterais, o lado superior, e o lado inferior são completamente vedados com a camada de barreira. Dessa forma, vedação ainda melhor da camada ativa do elemento funcional e resistência ao envelhecimento ainda melhor do elemento funcional são alcançadas. Além disso, uma impressão visual ainda mais homogênea do elemento funcional é alcançada.

[0018] A camada de barreira de acordo com a invenção preferivelmente fica em contato direto e imediato com o elemento funcional. Por exemplo, nenhuma camada adesiva separada ou outra intermediária é situada entre a camada de barreira e a sequência de empilhamento do elemento funcional.

[0019] A camada de barreira de acordo com a invenção é preferivelmente implementada de maneira tal que ela impeça a difusão de plastificante através da camada de barreira na mesma extensão, ou a uma maior extensão, que a difusão de plastificante através das películas de suporte.

[0020] A camada de barreira de acordo com a invenção é preferivelmente uma única lâmina ou múltiplas lâminas, por exemplo, duas lâminas, três lâminas, quatro lâminas, ou cinco lâminas. As lâminas individuais da camada de barreira são também referidas a seguir como "camadas individuais" e podem ser feitas do mesmo material ou de materiais diferentes.

[0021] A camada individual ou as camadas individuais de uma camada de barreira de múltiplas lâminas de acordo com a invenção preferivelmente contêm um material transparentes. No contexto da invenção, "transparente" significa uma camada de barreira que tem transmitância na faixa espectral visível maior que 50%, preferivelmente maior que 70%, e em particular maior que 90%. Para painéis ou para seções de painel que não estão no campo de visão relevante ao tráfego do motorista, por exemplo, para painéis de teto ou na região superior do para-brisa, ou quando um escurecimento especial é desejado, a transmitância pode, entretanto, ser ainda muito menor, por exemplo, maior que 5%. Em particular, a camada de barreira pode ser tingida ou colorida.

[0022] Em uma modalidade vantajosa da invenção, a camada individual ou as camadas individuais são baseadas em óxido de metal, a base de nitreto de metal, ou a base de oxinitreto de metal, em que o metal é preferivelmente silício (Si), alumínio (AI), tântalo (Ta), ou vanádio (V) ou uma mistura dos mesmos.

[0023] No contexto da presente invenção, o termo "baseado" significa que o material consiste substancialmente no óxido de metal, nitreto de metal, ou oxinitreto de metal, preferivelmente até pelo menos 80% em peso, de forma particular preferivelmente até pelo menos 90 % em peso, e em particular até pelo menos 95 % em peso. No caso de óxidos de metal, nitretos de metal, ou oxinitretos de metal, que são, em particular, produzidos por deposição química de vapor tal como deposição de vapor intensificada por plasma, o termo "baseado" inclui o fato de que, além dos óxidos de metal, nitretos de metal, ou oxinitretos de metal, pequenas quantidades de resíduos dos gases de processo, tais como carbono e hidrogênio, podem também ser incluídas como resíduos orgânicos de compostos organometálicos.

[0024] Camadas individuais particularmente preferidas são a base de óxido de silício, a base de nitreto de silício, ou a base de oxinitreto de silício. No caso de camadas individuais a base de óxido de silício, o óxido de silício SIOx é preferivelmente subestequiométrico, de forma particular preferivelmente com 1 < x < 2 ou estequiométrico (x = 2). Ele pode, entretanto, também ser hiperestequiométrico.

[0025] Em uma modalidade particularmente preferida, a camada de barreira de acordo com a invenção contém ou consiste em pelo menos uma camada individual a base de óxido de silício. A camada individual a base de silício pode preferivelmente conter pequenas quantidades relacionadas à produção de carbono e hidrogênio. Uma camada individual como essa é preferivelmente feita de SiOxCy:H com teor de carbono e hidrogênio muito baixo, onde x é preferivelmente de 0,1 a 3 e de forma particular preferivelmente de 0,2 a 2, e y é preferivelmente menos que 0,2 e de forma particular preferivelmente menos que 0,1 e em particular menos que 0,03.

[0026] Outras camadas individuais preferidas contêm ou consistem em camadas organometálicas, preferivelmente de organossilício do tipo SiOxCy:H, também referidas na literatura como uma camada SiIO.CyYHz Tais camadas são preferivelmente criadas por deposição de HMDSO e são então referidas como camadas de HMDSA polimerizadas por plasma. Sua composição estequiométrica depende das condições de deposição, isto é, dos parâmetros de processo durante deposição de camada. O revestimento de organossilício é preferivelmente altamente reticulado. Sem querer ficar ligado a nenhuma teoria, tais revestimentos podem consistir em uma rede de unidades de —Si-O-Si, -Si-(CH2)2-Si-, e -Si-O-CH2-Si- terminadas por grupos Si-CH3, Si-CH2-CHs, e Si-H-.

[0027] Em uma modalidade vantajosa de uma camada de barreira de acordo com a invenção, a camada de barreira contém ou consiste em pelo menos uma camada individual de organossilício do tipo SIOxCy:H, onde x é preferivelmente de 0,1 a 3 e de forma particular preferivelmente de 0,2 a 2, e y é preferivelmente maior que 0,3, de forma particular preferivelmente de 0,3 a 3, e em particular de 0,9 a 2.

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[0028] O teor de hidrogênio do composto de organossilício depende do grau de polimerização e da química dos processos de deposição. A razão de carbono para hidrogênio (CuHyv) pode ser arbitrária e é preferivelmente de 1:1.000 a 1.000:1, de forma particular preferivelmente de 1:10 a 10:1.

[0029] Em uma camada de barreira alternativa de acordo com a invenção, pelo menos uma camada individual contém ou consiste em um organossilício, em que o teor de CyHz do revestimento de organossilício é de 20 % em peso a 80 % em peso, preferivelmente de 30 % em peso a 70 % em peso. Tais revestimentos de organossilício são preferivelmente altamente reticulados e têm um caráter polimérico.

[0030] Outras camadas individuais preferidas contêm ou consistem em carbono hidrogenado amorfo (a-C:H), preferivelmente carbono dopado com nitrogênio hidrogenado amorfo (a-C:N:H) ou carbono dopado com nitrogênio e silício hidrogenado amorfo (a-C:N:Si:H). Esses são preferivelmente produzidos por métodos CVD com acetileno (C2H2) ou gases de processo contendo acetileno.

[0031] Outras camadas individuais preferidas contêm outras camadas cerâmicas e/ou camadas poliméricas transparentes que podem ser produzidas por métodos por deposição de vapor e que reduzem ou impedem substancialmente a difusão de plastificante, por exemplo, Parileno, poli(cloreto de vinilideno) (PVDC), copolímeros de etileno vinil álcool (EVOP), ou poliacrilatos.

[0032] Uma camada de barreira particularmente vantajosa de acordo com a invenção contém pelo menos uma camada individual, com um material de um caráter cerâmico. A camada individual é preferivelmente a base de óxido de silício, a base de nitreto de silício, a base de oxinitreto de silício, a base de óxido de alumínio, a base de óxido de estanho, a base de óxido de zinco, a base de óxido de estanho- zinco, ou contém outros óxidos mistos. Preferivelmente, camadas individuais são feitas de óxido de silício, nitreto de silício, oxinitreto de silício, óxido de alumínio, óxido de estanho, óxido de zinco, óxido de estanho-zinco, ou outros óxidos mistos transparentes ou nitretos mistos.

[0033] As camadas contendo óxido de metal, nitreto de metal, ou oxinitreto de metal podem, adicionalmente, ser dopadas, por exemplo, com antimônio, flúor, prata, rutênio, paládio, alumínio e tântalo.

[0034] Em uma modalidade particularmente vantajosa, a camada de barreira contém pelo menos duas, preferivelmente exatamente duas, exatamente três, exatamente quatro, ou exatamente cinco, camadas individuais feitas do mesmo material arranjadas uma por cima da outra. Isto é particularmente vantajoso com as camadas individuais finas usadas aqui uma vez que defeitos em uma das camadas individuais podem ser compensados pela(s) outra(s) camada(s) individual(s).

[0035] Em uma modalidade particularmente vantajosa, a camada de barreira contém exatamente um ou pelo menos uma camada de duas lâminas, também denominada uma camada dupla ou díade. A camada dupla preferivelmente consiste em uma primeira camada individual com um caráter polimérico e uma segunda camada individual com um caráter cerâmico ou inorgânico. A primeira camada individual é preferivelmente arranjada no lado da camada dupla voltado para o elemento funcional. A primeira camada individual de uma camada dupla é, de forma particular preferivelmente, arranjada diretamente no elemento funcional.

[0036] A primeira camada individual preferivelmente contém um polímero ou material polimerizado. As camadas de organossilício supramencionadas do tipo SIOxCy:H com alto teor de hidrocarbonetos são particularmente preferidas.

[0037] A segunda camada individual é preferivelmente a base de óxido de metal, a base de nitreto de metal, ou a base de oxinitreto de metal, em que o metal é de forma particular preferivelmente silício. Ele preferivelmente tem apenas um baixo teor de hidrocarbonetos e tem, em particular, um caráter cerâmico.

[0038] A invenção é baseada, em particular, na observação dos inventores de que uma combinação de uma primeira e uma segunda camadas individuais dos materiais supramencionados é particularmente vantajosa em termos de impedir a difusão de plastificantes das camadas intermediárias para a camada ativa do elemento funcional.

[0039] Sem querer ficar ligado a nenhuma teoria, as vantagens das camadas duplas combinadas de acordo com a invenção com relação às propriedades de inibição de difusão de plastificante das camadas individuais com caráter cerâmico ou inorgânico realizado em combinação com propriedades de melhoramento de adesão e mascaramento de defeito das camadas individuais poliméricas ou tipo polímero.

[0040] Uma camada dupla ou uma sequência de múltiplas camadas duplas que consistem em uma primeira camada individual feita de organossilício (preferivelmente com alto teor de hidrocarbonetos) é particularmente vantajosa. À primeira camada individual é preferivelmente arranjada no lado da camada dupla ou das camadas duplas voltadas para o elemento funcional. Aqui, as propriedades de melhoramento de adesão e mascaramento de defeito da primeira camada individual e de inibição de difusão de plastificante da segunda camada individual são particularmente boas.

[0041] No caso da sequência de múltiplas camadas duplas, é particularmente vantajoso que a respectiva primeira camada individual (K para cerâmica) e a segunda camada individual (P para polimerizada) sejam arranjadas alternadamente uma por cima da outra em cada caso; para duas camadas duplas, por exemplo, na sequência (P-K) — (P-K) ou na sequência (K-P) — (K-P) ou na sequência (P-K) — (K- P) ou na sequência (K-P) — (P-K).

[0042] Para três camadas duplas, por exemplo, na sequência (P-K) — (P-K) — (P- K) ou na sequência (K-P) — (K-P) — (K-P) ou na sequência (P-K) — (K-P) — (P-K) ou em qualquer outra permutação de (K-P) e (P-K).

[0043] Em uma modalidade exemplar vantajosa, a camada de barreira contém uma primeira camada individual de organossilíio com um alto teor de hidrocarbonetos e uma segunda camada individual, que é a base de óxido de silício e, consequentemente, tem apenas um baixo teor de hidrocarbonetos.

[0044] Em uma modalidade vantajosa, um ou uma pluralidade de camadas de melhoramento de adesão podem ser arranjadas entre o elemento funcional e a camada de barreira. Em particular, a superfície da sequência de empilhamento do elemento funcional pode ser submetida a um tratamento superficial de melhoramento de adesão. Dessa forma, a sequência de empilhamento pode ser exposta a um plasma de argônio (Ar), um plasma de nitrogênio (N2), ou um plasma de oxigênio (O2) para tratamento superficial.

[0045] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional de acordo com a invenção, toda a camada de barreira de uma ou de uma pluralidade de camadas individuais tem, na superfície de saída da camada ativa, uma espessura d (também referida como espessura de material) de 10nm a 5.000 nm (nanometros), preferivelmente de 15 nm a 1.000 nm, e de forma particular preferivelmente de 15 nm a 500 nm. A espessura d é determinada ortogonalmente à superfície lateral na superfície de saída da camada ativa.

[0046] A espessura di2 das camadas individuais na superfície de saída da camada ativa é preferivelmente de 5 nm a 5.000 nm (nanometros), preferivelmente de 10 nm a 1.000 nm, e de forma particular preferivelmente de 10 nm a 200 nm.

[0047] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional de acordo com a invenção, toda a camada de barreira que consiste em uma ou uma pluralidade de camadas individuais tem, na superfície lateral da sequência de empilhamento do elemento funcional, uma espessura d (também referida como espessura de material) de 10nm a 5.000 nm (nanometros), preferivelmente de 15 nm a 1.000 nm e de forma particular preferivelmente de 15 nm a 500 nm. A espessura d é determinada ortogonalmente à superfície lateral na superfície de saída da camada ativa.

[0048] As camadas de barreira de acordo com a invenção podem ser produzidas por todos os métodos de deposição adequados. Particularmente adequados são métodos por deposição de vapor, que permitem produção controlada de espessuras de camada de barreira particularmente finas d.

[0049] Os métodos seguintes de deposição são particularmente adequados para produzir camadas de barreira de acordo com a invenção: o deposição física de vapor (PVD), de forma particular preferivelmente e evaporação, tais como o evaporação térmica, o evaporação por feixe de elétrons o evaporação por feixe laser o deposição assistida por íons (IAD), ou o evaporação a arco, o ou e pulverização catódica (pulverização), tal como o pulverização por magnetron o deposição atômica de camada, tal como e deposição atômica de camada intensificada por plasma (PEALD) o elou o deposição química de vapor (CVD) de forma particular preferivelmente e deposição química de vapor intensificada por plasma (PECVD) e deposição química de vapor de baixa pressão (LPCVD) e PECVD de baixa temperatura-baixa pressão.

[0050] Para elementos funcionais com películas de suporte de polímero e camadas ativas sensíveis a temperatura, os métodos intensificados por plasma supramencionados tais como PECVD e PEALD são particularmente adequados, uma vez que eles permitem deposição apenas a baixas temperaturas de substrato.

[0051] Um painel compósito de acordo com a invenção compreende pelo menos uma (primeira) sequência de empilhamento de um painel externo, uma primeira camada intermediária, uma segunda camada intermediária, e um painel interno, em que as camadas intermediárias contêm pelo menos uma película de polímero termoplástico com pelo menos um plastificante e em que um elemento funcional tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis é arranjado pelo menos em seções entre a primeira camada intermediária e a segunda camada intermediária.

[0052] Quando o elemento funcional é laminado em um painel compósito, a difusão de plastificantes para fora das camadas intermediárias para o interior do elemento funcional resulta, com envelhecimento, em abrilhantamento ou uma mudança na transmitância que afeta negativamente a visão direta, funcionalidade, e estética de todo o painel compósito. Pela vedação do elemento funcional com uma camada de barreira adequado que inibe ou impede a difusão de plastificantes para fora da camada intermediária para o elemento funcional e, em particular, para a superfície lateral do elemento funcional, tais fenômenos de envelhecimento são significativamente reduzidos, ou completamente impedidos.

[0053] O painel compósito, por exemplo, pode ser o para-brisa ou o painel de teto de um veículo ou um outro envidraçamento de veículo, por exemplo, uma partição de vidro em um veículo, preferivelmente em um veículo ferroviário ou um ônibus. Alternativamente, o painel compósito pode ser um envidraçamento arquitetônico, por exemplo, em uma fachada externa de um edifício ou uma partição de vidro no interior de um edifício.

[0054] As expressões "painel externo" e "painel interno" arbitrariamente descrevem dois painéis diferentes. Em particular, o painel externo pode ser referido como um primeiro painel; e o painel interno como um segundo painel.

[0055] No contexto da invenção, quando o painel compósito é visado, em uma abertura de janela de um veículo ou de um edifício, para separar um espaço interior do ambiente externo, o painel (segundo painel) voltado para o interior (interior do veículo) é referido como o "painel interno". O painel (primeiro painel) voltado para o ambiente externo é referido como o "painel externo". Entretanto, a invenção não é limitada a isto.

[0056] O painel compósito de acordo com a invenção contém um elemento funcional de acordo com a invenção tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, que é arranjado, pelo menos em seções, entre uma primeira camada intermediária e uma segunda camada intermediária. As primeira e segunda camadas intermediárias normalmente têm as mesmas dimensões que o painel externo e o painel interno. O elemento funcional é preferivelmente tipo película.

[0057] Em uma modalidade vantajosa de um painel compósito de acordo com a invenção, a camada intermediária contém um polímero, preferivelmente um polímero termoplástico.

[0058] Em uma modalidade particularmente vantajosa de um painel compósito de acordo com a invenção, a camada intermediária contém pelo menos 3 % em peso, preferivelmente pelo menos 5 % em peso, de forma particular preferivelmente pelo menos 20 % em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 30 % em peso, e em particular pelo menos 40% em peso de um plastificante. O plastificante preferivelmente contém ou consiste em trietileno glicol-bis-(2-etilexanoato).

[0059] Plastificantes são produtos químicos que tornam o plástico mais macio, mais flexível, mais liso e/ou mais elástico. Eles deslocam a faixa termoelástica de plástico para menores temperaturas, de maneira tal que o plástico tenha propriedades mais elásticas desejadas na faixa da temperatura de uso. Outros plastificantes preferidos são ésteres do ácido carboxílico, em particular, ésteres do ácido carboxílico de baixa volatilidade, gorduras, óleos, resinas macias, e cânfora. Outros plastificantes são preferivelmente diésteres alifáticos de tri- ou tetraetileno glicol. De forma particular preferivelmente usados como plastificantes são 3G7, 3G8 ou 4G7, onde o primeiro dígito indica o número de unidades de etileno glicol e o último dígito indica o número de átomos de carbono na porção do ácido carboxílico do composto. Dessa forma, 3G8 representa trietileno glicol-bis-(2-etilexanoato), em outras palavras, um composto da formula CaHsCH (CH2CH3) CO (OCH2CH2);02CCH (CH2CH3) CaHo.

[0060] Em uma outra modalidade particularmente vantajosa de um painel compósito de acordo com a invenção, a camada intermediária contém pelo menos 60% em peso, preferivelmente pelo menos 70% em peso, de forma particular preferivelmente pelo menos 90 % em peso, e em particular pelo menos 97 % em peso polivinil butiral.

[0061] A espessura de cada camada intermediária é preferivelmente de 0,2 mm a 2 mm, de forma particular preferivelmente de 0,3 mm a 1 mm, em particular de 0,3 mm a 0,8 mm, por exemplo, 0,76 mm.

[0062] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional de acordo com a invenção, a camada de barreira é implementada de maneira tal que ela impeça a difusão de plastificantes para fora da camada intermediária através da camada de barreira.

[0063] Em uma modalidade particularmente vantajosa de um elemento funcional de acordo com a invenção, a camada de barreira é sem plastificante, isto é, sem adição específica de um plastificante.

[0064] O elemento funcional controlável tipicamente compreende uma camada ativa fina entre dois eletrodos de superfície. A camada ativa tem as propriedades ópticas controláveis que podem ser controlada por meio da tensão aplicada aos eletrodos de superfície.

[0065] Em um painel compósito de acordo com a invenção, os eletrodos de superfície e a camada ativa são tipicamente arranjadas substancialmente paralelas às superfícies do painel externo e do painel interno.

[0066] Os eletrodos de superfície são eletricamente conectados a uma fonte de tensão externa de uma maneira conhecida per se. O contato elétrico é realizado por cabos de conexão adequados, por exemplo, condutores de película, que são opcionalmente conectados aos eletrodos de superfície por meio das assim chamadas "barras de barramento", por exemplo, tiras de um material eletricamente condutor ou impressões eletricamente condutoras.

[0067] Os eletrodos de superfície são preferivelmente projetados como camadas eletricamente condutoras transparentes,. Os eletrodos de superfície preferivelmente contêm pelo menos um metal, uma liga metálica, ou um óxido condutor transparente (TCO). Os eletrodos de superfície podem conter, por exemplo, prata, ouro, cobre, níquel, cromo, tungstênio, óxido de estanho e índio (ITO), óxido de zinco dopado com gálio ou dopado com alumínio, e/ou óxido de estanho dopado com flúor ou dopado com antimônio. Os eletrodos de superfície preferivelmente têm uma espessura de 10 nm a 2 um, de forma particular preferivelmente de 20 nm a 1 um, acima de tudo de forma particular preferivelmente de 30 nm a 500 nm.

[0068] Além da camada ativa e dos eletrodos de superfície, o elemento funcional pode ter outras camadas conhecidas per se, por exemplo, camadas de barreira, camadas de bloqueio, camadas antirreflexivas, camadas protetoras e/ou camadas de suavização.

[0069] O elemento funcional é preferivelmente presente como uma película multicamadas com duas películas de suporte externas. Em uma película multicamadas como essa, os eletrodos de superfície e a camada ativa são arranjados entre as duas películas de suporte. Aqui, a expressão "película de suporte externa" significa que as películas de suporte formam as duas superfícies do multicamada película. O elemento funcional pode dessa forma ser provido como uma película laminada que pode ser processada vantajosamente. As películas de suporte vantajosamente protegem o elemento funcional contra dano, em particular, corrosão. A película multicamadas inclui, na ordem indicada, pelo menos uma película de suporte, um eletrodo de superfície, uma camada ativa, um outro eletrodo de superfície, e uma outra película de suporte. A película de suporte carrega, em particular, os eletrodos de superfície e dá a uma camada ativa líquida ou macia a estabilidade mecânica necessária.

[0070] As películas de suporte preferivelmente contêm pelo menos um polímero termoplástico, de forma particular preferivelmente poli(tereftalato de etileno) (PET) de pouco plastificante ou sem plastificante. Isto é particularmente vantajoso com relação à estabilidade da película multicamadas. As películas de suporte podem, entretanto, também conter ou consistir em outros polímeros de pouco plastificante ou sem plastificante, por exemplo, vinil acetato de etileno (EVA), polipropileno, policarbonato, poli(metacrilato de metila), poliacrilato, poli(cloreto de vinila), resina de poliacetato, resinas de fundição, acrilatos, etilenos propilenos fluorados, poli(fluoreto de vinila) e/ou etileno-tetrafluoroetileno. A espessura de cada película de suporte é preferivelmente de 0,02 mm a 1 mm, de forma particular preferivelmente de 0,04 mm a 0,2 mm.

[0071] Tipicamente, as películas de suporte têm em cada caso um revestimento eletricamente condutor que fica voltado para a camada ativa e funciona como um eletrodo de superfície.

[0072] O elemento funcional de acordo com a invenção é preferivelmente um elemento funcional de PDLC (cristal líquido disperso em polímero). A camada ativa de um elemento funcional de PDLC contém cristais líquidos que são embutidos em uma matriz de polímero. Quando não é aplicada tensão nos eletrodos de superfície, os cristais líquidos são orientados de uma maneira desordenada, resultando em forte dispersão da luz que passa pela camada ativa. Quando uma tensão é aplicada nos eletrodos de superfície, os cristais líquidos se alinhham em uma direção comum e a transmitância de luz através da camada ativa é aumentada. Alternativamente, elementos funcionais e, em particular, elementos funcionais de PDLC podem ser usados que são transparentes quando não é aplicada tensão (O V) e dispersam fortemente quando uma tensão é aplicada.

[0073] Em princípio, entretanto, é também possível usar outros tipos de elementos — funcionais —controláveisó, por exemplo, elementos funcionais eleetrocrômicos ou elementos funcionais de SPD (dispositivo de partícula suspensa). Os elementos funcionais controláveis mencionados e sua funcionalidade são conhecidos per se pelos versados na técnica, de maneira tal que uma descrição detalhada pode ser dispensada aqui.

[0074] Elementos funcionais são comercialmente disponíveis como películas multicamadas. O elemento funcional é tipicamente cortado no formato e tamanho desejados de uma película multicamadas com dimensões relativamente grandes. Isto pode ser feito mecanicamente, por exemplo, usando uma faca. Em uma modalidade vantajosa, o corte é feito por laser. Foi mostrado que, neste caso, a superfície lateral é mais estável do que com corte mecânico. Com superfícies laterais mecanicamente cortadas, pode haver o risco de que o material retraia, por assim dizer, que é perceptível visualmente e que afeta adversamente a estética do painel.

[0075] Em um painel compósito de acordo com a invenção, o elemento funcional é unido ao painel externo por meio de uma região da primeira camada intermediária e ao painel interno por meio de uma região da segunda camada intermediária. As camadas intermediárias são preferivelmente arranjadas no sentido das folhas uma sobre a outra e laminadas junto com o elemento funcional inserido nas duas camadas. As regiões das camadas intermediárias que sobrepõem o elemento funcional então formam as regiões que conectam o elemento funcional aos painéis. Em outras regiões do painel onde as camadas intermediárias fazem contato direto umas com as outras, elas podem fundir durante laminação de maneira tal que as duas camadas originais possivelmente não sejam mais reconhecíveis e, em vez disso, existe uma camada intermediária homogênea.

[0076] Uma camada intermediária pode, por exemplo, ser formada por uma única película termoplástica. Uma camada intermediária pode também ser implementada como uma pilha de películas de duas lâminas, três lâminas, ou múltiplas lâminas, em que as películas individuais têm propriedades iguais ou difeniveladas. Ums camada intermediária pode também ser formada de seções de difeniveladas películas termoplásticas cujas superfícies laterais são adjacentes entre si.

[0077] Em um desenvolvimento adicional vantajoso de um painel compósito de acordo com a invenção, a região da primeira ou da segunda camada intermediária por meio da qual o elemento funcional é unido ao painel externo ou ao painel interno é pintada ou colorida. A transmitância desta região na faixa espectral visível é dessa forma reduzida comparada a uma camada não pintada ou não colorida. A região pintada/colorida da camada intermediária dessa forma reduz a transmitância do para-brisa na região do visor solar. Em particular, a impressão estética do elemento funcional é melhorada em virtude de a tintura resultar em uma aparência neutra que afeta o observador de forma mais agradável.

[0078] No contexto da invenção, "propriedades ópticas eletricamente controláveis" significam as propriedades que são infinitamente controláveis, mas também as que podem ser comutadas entre dois ou mais estados discretos.

[0079] O controle elétrico do visor solar é feito, por exemplo, por meio de controles rotativos ou deslizantes de comutação que são integrados no painel de instrumentos do veículo. Entretanto, uma área de comutação para controlar o visor solar pode também ser integrada no para-brisa, por exemplo, uma área de comutação capacitiva. Alternativamente, ou adicionalmente, o visor solar pode ser controlado por métodos sem contato, por exemplo, por reconhecimento de gesto, ou como uma função do estado da pupila ou pálpebra determinado por uma câmera e sistema eletrônico de avaliação adequado. Alternativamente, ou adicionalmente, o visor solar pode ser controlado por sensores que detectam incidência de luz no painel.

[0080] A região pintada ou colorida da camada intermediária preferivelmente tem transmitância na faixa espectral visível de 10 % a 50 %, de forma particular preferivelmente de 20% a 40%. Resultados particularmente bons em termos de proteção contra clarão e aparência óptica são dessa forma obtidos.

[0081] A camada intermediária pode ser implementada por uma única película termoplástica, na qual a região pintada ou colorida é produzida por pintura ou colorimento local. Tais películas podem ser obtidas, por exemplo, por coextrusão. Alternativamente, uma seção de película não pintada e uma seção de película pintada ou colorida podem ser combinadas para formar a camada termoplástica.

[0082] A região pintada ou colorida pode ser colorida ou pintada homogeneamente, em outras palavras, pode ter transmitância independente da localização. A pintura ou colorimento pode, entretanto, também ser heterogênea, em particular, uma progressão de transmitância pode ser realizada. Em uma modalidade, o nível de transmitância na região pintada ou colorida diminui, pelo menos em seções, com o aumento da distância da borda superior. Dessa forma, bordas vivas da área pintada ou colorida podem ser evitadas de maneira tal que a transição do visor solar para a região transparente do para-brisa é gradual, que parece mais esteticamente atrativo.

[0083] Em uma modalidade vantajosay a região da primeira camada intermediária, isto é, a região entre o elemento funcional e o painel externo, é pintada. Isto cria uma impressão particularmente estética duranate visualização do painel externo por cima. A região da segunda camada intermediária entre o elemento funcional e o painel interno pode opcionalmente também ser colorida ou pintada.

[0084] O painel compósito tendo um elemento funcional eletricamente controlável pode vantajosamente ser implementado como um para-brisa com um visor solar eletricamente controlável. Um para-brisa como esse tem uma borda superior e uma borda inferior, bem como duas bordas laterais que se estendem entre a borda superior e a borda inferior. "Borda superior" se refere à borda que deve apontar para cima na posição de instalação. "Borda inferior" se refere à borda que deve apontar para baixo na posição de instalação. A borda superior é frequentemente referida como a borda do teto; a borda inferior, como a borda do motor.

[0085] Para-brisas têm um campo de visão central, para o qual altas exigências de qualidade óptica são estabelecidas. O campo de visão central tem que ter alta transmitância de luz (tipicamente maior que 70%). O dito campo de visão central é, em particular, o campo de visão que é referido pelos versados na técnica como campo de visão B, área de visão B, ou zona B. O campo de visão B e suas exigências técnicas são especificadas na Diretriz No. 43 da Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa (UN/ECE) (ECE-R43, "Provisões Uniformes concernentes à Aprovação de Materiais de Envidraçamento de Segurança e sua Instalação e Veículo "). O campo de visão B é definido nela no Apêndice 18.

[0086] O elemento funcional é então vantajosamente arranjado acima do campo de visão central (campo de visão B). Isto significa que o elemento funcional é arranjado na região entre o campo de visão central e a borda superior do para-brisa. O elemento funcional não tem que cobrir toda a região, mas é posicionado completamente nesta região e não se salienta até o campo de visão central. Em outras palavras, o elemento funcional tem uma menor distância da borda superior do para-brisa do que o campo de visão central. Dessa forma, a transmitância do campo de visão central não é afetada adversamente pelo elemento funcional, que é posicionado em uma localização similar à de um visor solar mecânico convencional quando dobrado para baixo.

[0087] O para-brisa é preferivelmente destinado a um veículo motorizado, de forma particular preferivelmente para um carro de passageiro.

[0088] Em uma modalidade preferida, o elemento funcional, mais precisamente, as superfícies laterais do elemento funcional com a camada de barreira, é circunferencialmente circundado por uma terceira camada intermediária. A terceira camada intermediária é implementada como armação com um rebaixo no qual o elemento funcional é inserido. A terceira camada intermediária pode também ser formada por uma película termoplástica, na qual o rebaixo foi feito por corte. Alternativamente, a terceira camada intermediária pode também ser composta de uma pluralidade de seções de película em torno do elemento funcional. A camada intermediária é preferivelmente formada de um total de pelo menos três camadas termoplásticas arranjadas no sentido das folhas uma sobre a outra, em que a camada do meio tem um rebaixo no qual o elemento funcional é arranjado. Durante produção, a terceira camada intermediária é arranjada entre a primeira e a segunda camada intermediária, com as superfícies laterais de todas as camadas intermediárias preferivelmente arranjadas congruentemente. A terceira camada intermediária preferivelmente tem aproximadamente a mesma espessura que Oo elemento funcional. Isto compensa a diferença local na espessura do para-brisa introduzida pelo elemento funcional localmente limitado de maneira tal que quebra do vidro durante laminação pode ser evitada.

[0089] As superfícies laterais do elemento funcional visíveis quando se olha através do para-brisa são preferivelmente arranjadas niveladas com a terceira camada intermediária de maneira tal que não haja folga entre a superfície lateral do elemento funcional e a superfície lateral associada da camada intermediária. Isto se aplica em particular à superfície inferior do elemento funcional, que é tipicamente visível. Dessa forma, o limite entre a terceira camada intermediária e o elemento funcional é visualmente menos evidente.

[0090] Em uma modalidade preferida, as bordas inferiores do elemento funcional e a região pintada da(s) camada(s) intermediária(s) são adaptadas ao formato da borda superior do para-brisa, criando uma aparência visualmente mais agradável. Uma vez que a borda superior de um para-brisa é tipicamente curva, em particular concavamente curva, a borda inferior do elemento funcional e da região pintada são também preferivelmente curvas. De forma particular preferivelmente, as bordas inferiores do elemento funcional são substancialmente paralelas à borda superior do para-brisa. Entretanto, é também possível construir o visor solar a partir de duas metades retas arranjadas em um ângulo uma em relação à outra e aproximando o formato da borda superior de um formato de V.

[0091] Em uma modalidade da invenção, o elemento funcional é dividido em segmentos por linhas de isolamento. As linhas de isolamento são em particular introduzidas nos eletrodos de superfície de maneira tal que os segmentos do eletrodo de superfície fiquem eletricamente isolados um do outro. Os segmentos individuais são conectados à fonte de tensão independentemente um do outro de maneira tal que eles possam ser atuados separadamente. Dessa forma, difeniveladas regiões do visor solar podem ser comutadas independentemente. De forma particular preferivelmente as linhas de isolamento e os segmentos são arranjados horizontalmente na posição de instalação. Dessa forma, a altura do visor solar pode ser controlada pelo usuário. O termo "horizontal" deve ser interpretado de forma geral aqui e se refere a uma direção de extensão que, em um para-brisa, fica cisposta entre as bordas laterais do para-brisa. As linhas de isolamento não têm necessariamente que ser retas, mas podem também ser ligeiramente curvas, preferivelmente adaptadas a qualquer curvatura da borda superior do para-brisa, em particular substancialmente paralelas à borda superior do para-brisa. Linhas de isolamento verticais são, certamente, também concebíveis.

[0092] As linhas de isolamento têm, por exemplo, uma largura de 5 um a 500 um, em particular 20 um a 200 um. A largura dos segmentos, isto é, a distância entre linhas de isolamento adjacentes, pode ser adequadamente selecionada pelos versados na técnica de acordo com as exigências do caso individual.

[0093] As linhas de isolamento podem ser introduzidas por ablação laser, corte mecânico, ou ataque químico durante a produção do elemento funcional. As películas multicamadas já laminadas podem também ser subsequentemente segmentadas por ablação laser.

[0094] A borda superior e a superfície lateral adjacente ou todas as superfícies laterais do elemento funcional são ocultas no painel compósito preferivelmente por um impressão de mascaramento opaca ou por uma armação externa. Para-brisas tipicamente têm uma impressão de mascaramento periférica circundante feita de um esmalte opaco, que serve em particular para proteger o adesivo usado para instalação da janela contra radiação UV e visualmente ocultá-la. Esta impressão de mascaramento periférica é preferivelmente usada para também ocultar a borda superior e a superfície lateral do elemento funcional, bem como as conexões elétricas necessárias. O visor solar é então vantajosamente integrado na aparência do para-brisa e apenas sua borda inferior é potencialmente discernível ao observador. Preferivelmente, tanto o painel externo quanto o painel interno têm uma impressão de mascaramento de maneira tal que visão direta é impedida por ambos os lados.

[0095] O elemento funcional pode também ter rebaixos ou furos, por exemplo, na região das assim chamadas janelas de sensor ou janelas de câmera. Essas regiões são providas para ser equipadas com sensores ou câmeras cuja função seria prejudicada por um elemento funcional controlável no trajeto do feixe, por exemplo, sensores de chuva. É também possível realizar o o visor solar com pelo menos dois elementos funcionais separados um do outro, com uma distância entre os elementos funcionais provendo espaço para uma janela de sensor ou uma janela de câmera.

[0096] O elemento funcional (ou a totalidade dos elementos funcionais no caso supradescrito de uma pluralidade de elementos funcionais) é preferivelmente arranjado por toda a largura do painel compósito ou do para-brisa, menos uma região de borda em ambos os lados tendo uma largura, por exemplo, de 2 mm a 20 mm. O elemento funcional também preferivelmente tem uma distância, por exemplo, de 2 mm a 20 mm da borda superior. O elemento funcional é dessa forma encapsulado na camada intermediária e protegido de contato com a atmosfera no entorno e de corrosão.

[0097] O painel externo e o painel interno são preferivelmente feitos de vidro, de forma particular preferivelmente de vidro sodocáucico, como é usual para painéis de janela. Os painéis podem, entretanto, também ser feitos de outros tipos de vidro, por exemplo, vidro de quartzo, vidro de borossilicato, ou vidro de aluminossilicato, ou plástico transparente rígido, por exemplo, policarbonato ou poli(metacrilato de metila). Os painéis podem ser claros, ou também pintados ou coloridos. Para-brisas têm que ter transmitância de luz adequada no campo de visão central, preferivelmente pelo menos 70% na zona de visão direta primária A por ECE-R43.

[0098] O painel externo, o painel interno e/ou a camada intermediária pode ter adicionalmente revestimentos adequados conhecidos per se, por exemplo,

revestimentos antirreflexão, revestimentos antiadeniveladas, revestimentos anti- risco, revestimentos fotovoltaicos, ou revestimentos de proteção solar, ou revestimentos baixa E.

[0099] A espessura do painel externo e do painel interno podem variar amplamente e dessa forma ser adaptados às exigências do caso individual. O painel externo e o painel interno preferivelmente tem espessuras de 0,5 mm a 5 mm, de forma particular preferivelmente de 1 mm a 3 mm.

[0100] A invenção inclui adicionalmente um método para produzir um elemento funcional de acordo com a invenção tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, em que pelo menos: a) uma sequência de empilhamento de pelo menos uma primeira película de suporte, uma camada ativa, e uma segunda película de suporte é provida, e b) uma superfície de saída da camada ativa em pelo menos uma superfície lateral do elemento funcional é vedada, pelo menos em seções e preferivelmente por completo, com uma camada de barreira por um método de deposição de película fina a base de vácuo.

[0101] Preferivelmente, uma sequência de empilhamento de pelo menos uma primeira película de suporte, um primeiro eletrodo de superfície, uma camada ativa, um segundo eletrodo de superfície, e uma segunda película de suporte é provida.

[0102] A sequência de empilhamento é, por exemplo, uma película pré-fabricada que é levada para um tamanho e formato adequados.

[0103] O método de deposição de película fina baseado em vácuo de acordo com a invenção é preferivelmente um dos seguintes métodos: o deposição física de vapor (PVD), de forma particular preferivelmente e evaporação, tais como: o evaporação térmica, o evaporação por feixe de elétrons o evaporação por feixe laser o deposição assistida por íons (IAD), ou o evaporação a arco =" ou e pulverização catódica (pulverização), tal como o pulverização por magnetron o deposição atômica de camada (ALD), tal como e deposição atômica de camada intensificada por plasma, PEALD) o ou o deposição química de vapor (CVD) de forma particular preferivelmente e deposição química de vapor intensificada por plasma, (PECVD) e deposição química de vapor a baixa pressão (LPCVD) e PECVD de baixa temperatura - baixa pressão.

[0104] As camadas de barreira depositadas por métodos de deposição de película fina a base de vácuo preferiveimente contêm os materiais supramencionados de acordo com a invenção e a estrutura supramencionada de acordo com a invenção.

[0105] Um aspecto adicional da invenção inclui um elemento funcional PDLC (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, compreendendo:

[0106] uma sequência de empilhamento de pelo menos: —- uma primeira película de suporte feita de PET, — uma camada PDLC como uma camada ativa, e — uma segunda película de suporte feita de PET,

[0107] em que pelo menos as superfícies laterais do elemento funcional são vedadas com pelo menos uma camada de barreira produzida por deposição química de vapor intensificada por plasma (PECVD).

[0108] A camada de barreira preferivelmente contém pelo menos uma camada individual a base de óxido de silício, de forma particular preferivelmente uma camada dupla consistindo em uma camada individual contendo organossilício (com alto teor de hidrocarbonetos) e uma camada individual a base de óxido de silício (com baixo teor de hidrocarbonetos).

[0109] Em um desenvolvimento adicional vantajoso do método de acordo com a invenção, um composto de organossilício é usado como um gás de processo no processo PECVD, preferivelmente, dissiloxano, de forma particular preferivelmente hexametil dissiloxano (HMDSO), tetrametil dissiloxano (TMDSO), ou tetraetoxissilano (TEOS). Tais gases de processo são particularmente bem adequados para produzir uma camada individual contendo organossilício. Particularmente adequado é deposição com HMDSO como gás de processo, uma vez que a deposição pode ser realizada a baixas temperaturas (normalmente 50ºC a 100ºC), e a deposição é também possível em superfícies sensíveis a temperatura tais como plástico.

[0110] Em um desenvolvimento adicional vantajoso do método de acordo com a invenção, um composto de organossilício é usado como um primeiro gás de processo no processo PECVD, preferivelmente dissiloxano, de forma particular preferivelmente hexametil dissiloxano (HMDSO), ou tetrametil dissiloxano (TMDSO) e oxigênio (Or) é usados como uma segunda process gas. Preferivelmente, o oxigênio é introduzido no plasma com um excesso de oxigênio, preferivelmente com uma razão de HMDSO:O>2 de 1:2 a 1:100, preferivelmente 1:5 a 1:15, e de forma particular preferivelmente de 1:8 a 1:12, e, por exemplo, 1:10. Tais misturas de gás de processo são particularmente bem adequadas para produzir camadas individuais a base de óxido de silício com apenas baixos resíduos de hidrocarboneto.

[0111] É Alternativamente, camadas de barreira de carbono hidrogenado amorfo (a-C:H) podem ser produzidas, sozinhas ou em combinação com outras e em particular com camadas individuais a base de óxido de silício. Aqui, acetileno é preferivelmente usado como gás de processo.

[0112] Alternativamente, camadas de barreira de carbono dopado com nitrogênio hidrogenado amorfo (a-C:N:H) podem ser produzidas, sozinhas ou em combinação com outras e em particular com camadas individuais a base de óxido de silício. Aqui, preferivelmente, uma mistura de acetileno e nitrogênio é usada como gás de processo.

[0113] Alternativamente, camadas de barreira de carbono dopado com nitrogênio e silício hidrogenado amorfo (a-C:N:Si:H) podem ser produzidas, sozinhas ou em combinação com outras e em particular com camadas individuais a base de óxido de silício. Aqui, uma mistura de acetileno, nitrogênio, e HMDSO é preferivelmente usada como gás de processo.

[0114] Em um desenvolvimento adicional vantajoso do método de acordo com a invenção, a superfície da sequência de empilhamento pode ser submetida a um tratamento superficial de melhoramento de adesão antes da deposição da camada de barreira, ou entre a deposição das camadas individuais. Dessa forma, a sequência de empilhamento ou a camada individual pode ser exposta a um plasma de Ar, um plasma de nitrogênio (N2), ou a um plasma de oxigênio (O2) para tratamento superficial.

[0115] Em um desenvolvimento adicional vantajoso do método de acordo com a invenção, o elemento funcional é completamente vedado em todas as superfícies externas pela camada de barreira. Para este propósito, por exemplo, a superfície de suporte do elemento funcional em um carreador ou na superfície de contato de um suporte pode ser trocada durante o revestimento ou entre duas etapas de revestimento ou, por exemplo, o elemento funcional pode ser rotacionado ou virado.

[0116] Um outro aspecto da invenção diz respeito a um método para produzir um painel compósito de acordo com a invenção, em que, em uma etapa subsequente, c) um painel externo, uma primeira camada intermediária, o elemento funcional de acordo com a invenção tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, uma segunda camada intermediária, e um painel interno são arranjados um por cima do outra, nesta ordem, e d) o painel externo e o painel interno são unidos por laminação, em que uma camada intermediária com elementos funcionais embutidos é formada da primeira camada intermediária e da segunda camada intermediária.

[0117] Em um desenvolvimento adicional vantajoso de método de acordo com a invenção, na etapa c), uma terceira camada intermediária que circunda o elemento funcional é arranjada entre a primeira camada intermediária e a segunda camada intermediária.

[0118] O contato elétrico dos eletrodos de superfície do elemento funcional é preferivelmente feito antes da laminação do painel compósito.

[0119] Qualquer impressão que esteja presente, por exemplo, impressões de mascaramento opacas ou barras de barramento impressas para o contato elétrico que faz contato com o elemento funcional são preferivelmente aplicadas por impressão em tela.

[0120] A laminação é preferivelmente feita pela ação de calor, vácuo e/ou pressão. Métodos conhecidos per se podem ser usados para laminação, por exemplo, métodos de autoclave, métodos de saco de vácuo, métodos de anel de vácuo, métodos de calandra, laminadores a vácuo, ou combinações dos mesmos.

[0121] A invenção inclui adicionalmente o uso de um painel compósito de acordo com a invenção tendo um elemento funcional eletricamente controlável como envidraçamento interior ou envidraçamento exterior em um veículo ou um edifício, em que o elemento funcional eletricamente controlável é usado como uma proteção solar ou como uma proteção de privacidade.

[0122] Ainvenção inclui adicionalmente o uso de um painel compósito de acordo com a invenção como um para-brisa ou painel de teto de um veículo, em que o elemento funcional eletricamente controlável é usado como um visor solar.

[0123] A invenção inclui adicionalmente o uso de um elemento funcional de acordo com a invenção em um envidraçamento interior ou envidraçamento exterior em um veículo ou um edifício, em que o elemento funcional eletricamente controlável é usado como uma proteção solar ou como uma proteção de privacidade.

[0124] A invenção inclui adicionalmente o uso de um painel compósito de acordo com a invenção como um para-brisa ou painel de teto de um veículo, em que o elemento funcional eletricamente controlável é usado como um visor solar.

[0125] Uma principal vantagem da invenção consiste em que, com painéis compósitos como um para-brisa, um visor solar mecanicamente dobrável montado no teto de veículo convencional pode ser dispensado. Consequentemente, a invenção dessa forma também inclui um veículo, preferivelmente um veículo motorizado, em particular um carro de passageiros, que não tem tal visor solar convencional.

[0126] A invenção também inclui o uso de uma região pintada ou colorida de uma camada intermediária para unir um elemento funcional tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis a um painel externo ou um painel interno de um para-brisa, em que um visor solar eletricamente controlável é concebido por meio da região pintada ou colorida da camada intermediária e do elemento funcional.

[0127] A invenção é explicada em detalhe com referência aos desenhos e modalidades exemplares. Os desenhos são representações esquemáticas e fora de verdadeira escala. Os desenhos de maneira nenhuma restringe a invenção. Eles representam: Fig. 1A um vista plana de uma primeira modalidade de um painel compósito de acordo com a invenção com um elemento funcional de acordo com a invenção, Fig. 1B um seção transversal do painel compósito da Fig. 1A ao longo da linha de seção X-X', Fig. 1C vistaampliada da região Z da Fig. 1B, Fig. 1D vista ampliada da região Z' da Fig. 1C, Fig. 1E vista ampliada da região 2“ da Fig. 1C, Fig. 2 uma representação esquemática de um aparelho para depositar uma camada de barreira de acordo com a invenção, Fig. 3 um fluxograma de uma modalidade exemplar do método de acordo com a invenção, Fig 4A uma vista plana de uma outra modalidade de um painel compósito de acordo com a invenção usando o exemplo de um para- brisa com um visor solar, Fig.4B uma seção transversal do painel compósito da Fig. 4A ao longo da linha de seção X-X'.

[0128] As Figs.1A,1B,1C,1De1E representam em cada caso um detalhe de um painel compósito de acordo com a invenção 100. O painel compósito 100 compreende um painel externo 1 e um painel interno 2 unidos por meio de uma primeira camada intermediária 3a e uma segunda camada intermediária 3b. O painel externo 1 tem uma espessura de 21 mm e é feito, por exemplo, de um vidro sodocáucico claro. O painel interno 2 tem uma espessura de 1,6 mm e é similarmente feito, por exemplo, de um vidro sodocáucico claro. O painel compósito 100 tem uma primeira borda referenciada com D que é denominada a "borda superior" a seguir. O painel compósito 100 tem uma segunda borda referênciada com M que é arranjada oposta à borda superior D e é denominada a "borda inferior" a seguir. O painel compósito 100 pode ser arranjado, por exemplo, como envidraçamento arquitetônico na armação de uma janela com outros painéis para formar uma unidade de envidraçamento isolante.

[0129] Um elemento funcional 5 que é controlável em suas propriedades ópticas por meio de uma tensão elétrica é arranjado entre a primeira camada intermediária 3a e a segunda camada intermediária 3b. Por questão de simplicidade, os condutores elétricos não são mostrados.

[0130] O elemento funcional controlável 5 é, por exemplo, uma película multicamadas de PDLC consistindo em uma sequência de empilhamento com uma camada ativa 11 entre dois eletrodos de superfície 12, 13 e duas películas de suporte 14, 15. A camada ativa 11 contém uma matriz de polímero com cristais líquidos dispersos na mesma que são orientados em função da tensão elétrica aplicada nos eletrodos de superfície, por meio do que as propriedades ópticas podem ser controladas. As películas de suporte 14, 15 são feitas de poli(tereftalato de etileno) (PET) e têm uma espessura, por exemplo, de 0,125 mm. As películas de suporte 14, 15 são providas com um revestimento de ITO voltado para a camada ativa 11 e tendo uma espessura de aproximadamente 100 nm que forma os eletrodos de superfície 12, 13. Os eletrodos de superfície 12, 13 podem ser conectados ao sistema elétrico do veículo por meio de barras de barramento (não mostradas) (formadas, por exemplo, por uma impressão em tela contendo prata) e cabos de conexão (não mostrados).

[0131] As camadas intermediárias 3a, 3b compreendem em cada caso uma película termoplástica com uma espessura de 0,38 mm. As camadas intermediárias 3a, 3b são feitas, por exemplo, de 78 % em peso de polivinil butiral (PVB) e 20 % em peso de trietileno glicol bis-(2-etil hexanoato) como plastificante.

[0132] O elemento funcional 5 tem, em todas as superfícies laterais 5.1, 5.2, 5.3,

5.4, uma camada de barreira 4, que cobre, por exemplo, todas as superfícies laterais

5.1, 5.2, 5.3, 5.4, toda a área do lado superior (isto é, a superfície voltada para a primeira camada intermediária 3a) do elemento funcional 5 e, em seções, a área do lado inferior (isto é, a superfície voltada para a segunda camada intermediária 3b) do elemento funcional 5. Alternativamente, o elemento funcional 5 pode ser completamente revestido em suas superfícies externas, por exemplo, mudanado os suportes ou virando o elemento funcional durante revestimento ou entre duas etapas de revestimento.

[0133] A camada de barreira 4 reduz ou impede difusão de plastificante para a camada ativa 11, dessa forma aumentando a vida útil do elemento funcional 5. À espessura (ou, em outras palavras, a espessura de material) d do material de barreira 4 sobre (isto é, ortogonal à) a superfície de saída 8 é, por exemplo, pelo menos 50 nm.

[0134] As Figs. 1D e 1E representam uma modalidade exemplar, na qual a camada de barreira 4 é implementada em duas lâminas. A Fig. 1D representa uma região ampliada Z' do lado superior do elemento funcional 5 da Fig. ICeaFig. Ea região ampliada da borda lateral 5.1 do elemento funcional 5 com a superfície de saída 8 da camada ativa 11 da Fig. 1C.

[0135] A primeira camada individual 4.1 da camada de duas lâminas de barreira 4 é arranjada diretamente na sequência de empilhamento do elemento funcional 5. Ela consiste em uma camada de organossilício com uma espessura de camada di , por exemplo, de 50 nm. A primeira camada individual 4.1 é arranjada em todas as superfícies laterais 5.1-5.4 do elemento funcional 5, na superfície do lado superior (isto é, o lado externo da primeira película de suporte 14) e, em seções, na superfície do lado inferior (isto é, no lado externo da segunda película de suporte 15).

[0136] A segunda camada individual 4.2 da camada de barreira de duas lâminas 4 é arranjada diretamente na primeira camada individual 4.1. Ela é baseada em óxido de silício e tem uma espessura de camada d? , por exemplo, de 100 nm. Aqui, a espessura de camada total d da camada de barreira 4 é, por exemplo, d = di+d2 = 150 nm.

[0137] As camadas individuais 4.1,4.2 são depositadas na sequência de empilhamento do elemento funcional 5, por exemplo, com o método descrito na Fig. 2eFig.3.

[0138] Tanto a primeira camada individual 4.1 quanto a segunda camada individual 4.2 são transparentes e incolores de maneira tal que elas não prejudicam a visão através do elemento funcional 5 e são completamente invisíveis ao olho humano.

[0139] Em testes de envelhecimento, tais painéis compósitos 100 com uma camada de barreira 4 de acordo com a invenção mostram brilho significativamente reduzido na região de borda do elemento funcional 5, uma vez que a difusão do plastificante para fora das camadas intermediárias 3a, 3b para o elemento funcional e degradação resultante do elemento funcional 5 são evitados.

[0140] A Fig. 2 representa um aparelho exemplar para produzir um elemento funcional de acordo com a invenção 5 e para o desempenho exemplar do método de acordo com a invenção.

[0141] O aparelho compreende um sistema de deposição de vapor 20 usando o exemplo de um sistema PECVD. Para isto, um catodo 24 e o anodo 25 são arranjados em uma câmara de vácuo 21. Um plasma é ligado em uma zona de plasma 27 entre o catodo 24 e o anodo 25 aplicando um campo alternado de alta frequência por um gerador de alta frequência 22 e componentes eletrônicos correspondentes 23 entre o catodo 24 e o anodo 25. O vácuo é gerado por uma bomba de vácuo 28 conectada a uma saída de gás 31.

[0142] Ao mesmo tempo, pelo menos um primeiro gás de processo G1: é introduzido na zona de plasma 27 através de pelo menos uma primeira entrada de gás 30.1.

[0143] O catodo 24 é, por exemplo, implementado como um catodo de cabeça de pulverização. "Catodo de cabeça de pulverização" significa que o catodo 24 tem um trande número de furos através dos quais o primeiro gás de processo G1: pode escoar. O catodo 24 é projetado e conectado à primeira entrada de gás 30.1 de maneira tal que o primeiro gás de processo G1 possa escoar através do catodo 24 por uma ampla área para dentro da câmara de vácuo 21 e em particular para a zona de plasma 27.

[0144] Um suporte de espécime 26 é arranjado no anodo 25. O suporte de espécime 26 consiste, por exemplo, em uma chapa, um anel, mútlipis anéis, uma grade, ou outros formatos adequados.

[0145] A sequência de empilhamento do elemento funcional 5 a ser revesitido é arranjada no suporte de espécime 26. O suporte de espécime 26 pode, por exemplo, ser implementado no formato de uma armação, como uma superfície plana, ou com múltiplos pontos de suporte.

[0146] Em uma modalidade vantajosa de um suporte de espécime 26 de acordo com a invenção, o suporte de espécime é projetado de maneira tal que o elemento funcional 5 se saliente além do suporte de espécime 26 em todos os lados por uma saliência em U. Isto assegura que todas as superfícies laterais 5.1-5.4 sejam revestidas em todos os lados com o material de barreira 4. Em particular, métodos PECVD têm propriedades de cobertura de borda particularmente boas e, consequentemente, permitem revestimento particularmente bom das superfícies laterais 5.1-5.4 que são arranjadas ortogonalmente em relação ao anodo 25.

[0147] Se compostos precursores orgânicos vaporosos (monômeros precursores) forem introduzidos na zona de plasma 27 como o primeiro gás de processo Gi, esses compostos precursores são primeiramente ativados pelo plasma. Além dos radicais dessa forma formados, íons são também gerados em um plasma e junto com os radicais causam a deposição de camadas no substrato. À temperatura do gás no plasma normalmente aumenta apenas ligeiramente; dessa forma, mesmo materiais sensíveis a temperatura podem ser revestidos.

[0148] Dependendo do gás de processo, moléculas ionizadas podem se desenvolver em decorrência da ativação que forma na fase gasosa, por exemplo, fragmentos moleculares como agrupamentos ou cadeias. Então, os fragmentos moleculares condensam no substrato (aqui, no elemento funcional 5). Quando um gás de processo adequado é selecionado, os fragmentos moleculares podem polimerizar na superfície sob a influência da temperatura do substrato, bombardeamento de elétrons e íons e de uma camada fechada.

[0149] Um segundo gás de processo G>2 pode ser introduzido na câmara de vácuo 21 por meio de uma segunda entrada de gás 30.2. A segunda entrada de gás

30.2 é, por exemplo, implementada como uma ducha anular. Isto significa que a segunda entrada de gás 30.2 é, por exemplo, roteada em um formato de anel em torno da zona de plasma 27 de maneira tal que o segundo gás de processo G2 pode escoar lateralmente de todos os lados para a zona de plasma 27 através de aberturas em um tubo em formato de anel.

[0150] Não é necessário dizer que apenas o segundo gás de processo G2 pode também ser introduzido na câmara de vácuo 21, isto é, sem a introdução simultânea do primeiro gás de processo G1.

[0151] HMDSO ou TMDSO, por exemplo, pode ser usado como o primeiro gás de processo G1, e, opcionalmente, oxigênio (Oz), por exemplo, pode ser usado como o segundo gás de processo G>.

[0152] Quando um gás de processo G; ou G2 que é líquido à temperatura ambiente é usado, ele pode ser convertido à fase gasosa usando uma unidade de evaporação (não mostrada).

[0153] A Fig. 3 ilustra uma representação esquemática para realização do método de acordo com a invenção usando o exemplo de um método de PECVD.

[0154] Uma modalidade exemplar do método de acordo com a invenção para produzir um elemento funcional de acordo com a invenção (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis compreende as seguintes etapas: |.) um sequência de empilhamento de pelo menos —- uma primeira película de suporte (15), — uma camada ativa (11), e

— uma segunda película de suporte (14) é provido, e

11.) uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) é vedada, pelo menos em seções, em pelo menos uma superfície lateral (5.1, 5.2, 5.3,

5.4) do elemento funcional (5) por uma camada de barreira (4), em que a camada de barreira (4) é depositada no elemento funcional (3) com um método de PECVD.

[0155] O método de PECVD é realizado, por exemplo, em uma câmara de vácuo 21 do aparelho representado na Fig. 2. O suprimento de energia é provido, por exemplo, por múltiplos magnetrons, operando, por exemplo, a 245 GHz, opcionalmente em modo pulsado. A pressão padrão da câmara de PECVD é, por exemplo, cerca de 5*10* mbar.

[0156] Os métodos PECVDs têm a vantagem particular de que os substratos a serem revestidos são aquecidos apenas ligeiramente, que é particularmente vantajosa para películas PDLC sensíveis a temperatura.

[0157] Em uma modalidade exemplar preferida, uma camada individual 4.1 é depositada como a camada de barreira 4 na sequência de empilhamento do elemento funcional 5. Para a deposição, HMDSO vaporizado é introduzido na zona de plasma 27 como o primeiro gás de processo G1 por meio da entrada de gás 30.1 e o catodo de cabeça de pulverização 21. Por exemplo, não é suprido o segundo gás de processo G2, ou apenas um gás de processo inerte G2 tal como argônio é suprido.

[0158] A camada individual 4.1 então contém um revestimento de organossilício do tipo SIOxCy:H. Sua composição estequiométrica depende das condições de deposição, isto é, dos parâmetros de processo durante a deposição de camada. O revestimento de organossilício é de preferência altamente reticulado. O revestimento de organossilício consiste, por exemplo, em Si1Oo.7C1,7:H.

[0159] Em uma outra modalidade exemplar preferida, uma camada individual alternativa 4.1 é depositada como a camada de barreira 4 na sequência de empilhamento do elemento funcional 5. Para a deposição, HMDSO vaporizado é introduzida na zona de plasma 27 como o primeiro gás de processo G1 por meio da entrada de gás 30.1 e do catodo de cabeça de pulverização 21. Ao mesmo tempo, oxigênio (O>2) é introduzido como um segundo gás de processo G2 na zona de plasma 27 por meio da segunda entrada de gás 30.2 e da ducha anular.

[0160] Vantajosamente, o primeiro gás de processo G1 (HMDSO) é introduzido a uma razão para o segundo gás de processo G2 (O>2) de preferivelmente G1:G2 de 1:5 a 1:20 e, por exemplo, de 1:10.

[0161] Em decorrência da reação da primeiro gás de processo G; de HMDSO com o segundo gás de processo G2 de oxigênio, uma camada individual a base de SiOx 4.1 é depositada na sequência de empilhamento. Em outras palavras, a camada individual 4.1 consiste substancialmente em SiOx, on, por exemplo, de x=1,9e a camada individual 4.1 além disso contém apenas pequenas quantidades de carbono e hidrogênio como resíduo orgânico do composto de organossilício dos primeiros gases de processo G1. Preferivelmente, a camada individual a base de SiIOx 4.1 contém mais que 90 % em peso.

[0162] As respectivas espessuras de camada d da camada de barreira 4 e as composições da camada de barreira 4 podem ser selecionadas livremente por uma seleção de parâmetro familiar aos versados na técnica, em particular, pelo tempo de deposição, de acordo com o escopo do método de acordo com a invenção.

[0163] Em particular, além das camadas individuais 4.1, camadas de barreira de múltiplas lâminas 4 com difeniveladas composições podem também ser depositadas.

[0164] Em uma outra modalidade exemplar preferida, uma camada de barreira de duas lâminas 4 compreendendo duas camadas individuais 4.1, 4.2 é depositada, que é representada a título de exemplo na Fig. 1C e 1D.

[0165] Primeiro, uma primeira camada individual 4.1 , por exemplo, de SIOo.7C1,7:H é depositada na sequência de empilhamento. Para este propósito, como aqui descrito, apenas um primeiro gás de processo G; de HMDSO é introduzido na zona de plasma 27.

[0166] Então, uma segunda camada individual a base de SiOx 4.2 é depositada na primeira camada individual 4.1. Para este propósito, como descrito aqui, um primeiro gás de processo G; de HMDSO e um segundo gás de processo G2 de oxigênio, por exemplo, a uma razão de 1:10, são introduzidos na zona de plasma 27.

[0167] Em uma outra modalidade exemplar, a superfície da sequência de empilhamento pode ser pré-tratada antes da deposição da camada de barreira 4, por exemplo, limpa, atacada ou tornada áspera. A sequência de empilhamento pode, por exemplo, ser exposta ao plasma sem gases de processo, ou apenas com oxigênio como um gás de processo. É dessa forma possível melhorar a adesão da camada de barreira 4 depositada na mesma.

[0168] Não é necessário dizer que, por meio do método de acordo com a invenção apresentado aqui, outras camadas de barreira de múltiplas lâminas 4 com difeniveladas composições de material, combinações material e permutações de material podem também ser depositadas. Dessa forma, de uma maneira simples, difeniveladas gases de processo podem ser alimentados no sistema PECVD e, em decorrência disso, camadas de barreira com difeniveladas materiais podem ser depositadas.

[0169] Em particular, por uma mudança lenta nos parâmetros de processo e, em particular, por uma mudança na razão de um primeiro gás de processo G1: e um segundo gás de processo G2 durante a deposição, gradientes na composição de material da camada de barreira 4 podem ser produzidos.

[0170] A tabela seguinte mostra os resultados de um teste de envelhecimento para três elementos funcionais exemplares de acordo com os Exemplos 1 a 3 da invenção com camadas protetoras 4 de acordo com a invenção e um Exemplo Comparativo da técnica anterior sem uma camada protetora de acordo com a invenção. individual 4.1 individual 4.2 mer mA om 100 nm | Exempo2 —|SOCH(6OnMm)| - | Bom | (100 nm) LExemplo Comparativo Us Rum ==

[0171] O teste de envelhecimento consiste em armazenamento a quente do elemento funcional laminado revestido por 4 semanas a 90ºC.

[0172] Os elementos funcionais de acordo com a invenção, nos quais a camada protetora 4 consiste em uma única camada protetora 4.1, mostram, comparados ao Exemplo Comparativo, resistência significativamente melhorada no teste de envelhecimento. Uma camada de duas lâminas protetoras 4 consistindo em uma primeira camada protetora individual 4.1 feita de organossilício (SIOxCy:H) e uma segunda camada individual a base de óxido de silício 4.2 apresentam resistência ao envelhecimento melhorada adicional.

[0173] AsFig.4Ae Fig. 4B representam em cada caso um detalhe de um painel compósito exemplar de acordo com a invenção 100 como um para-brisa tendo um visor solar eletricamente controlável. O painel compósito 100 das Fig. 4A e 4B corresponde substancialmente ao painel compósito 100 da Fig. 1A-C de maneira tal que, a seguir, apenas as diferenças são discutidas.

[0174] O para-brisa compreende um painel compósito trapezoidal 100 com um painel externo 1 e um painel interno 2 que são unidos entre si por meio de duas camadas intermediárias 3a,3b. O painel externo 1 tem uma espessura de 2,1 mm e é feito de vidro sodocáucico de cor verde. O painel interno 2 tem uma espessura de 1,6 mm e é feito de vidro sodocáucico claro. O para-brisa tem uma borda superior D voltada para o teto na posição instalada e uma borda inferior M voltada para o compartimento do motor na posição instalada.

[0175] O para-brisa é equipado com um elemento funcional eletricamente controlável 5 de acordo com a invenção como um visor solar que é arranjado em uma região acima do campo de visão central B (como definido em ECE-R 43). O visor solar é formado por uma película multicamadas de PDLC comercialmente disponível como o elemento funcional 5 que é embutida nas camadas intermediárias 3a,3b. A altura do visor solar é, por exemplo, 21 cm. A primeira camada intermediária 3a é ligada ao painel externo 1; a segunda camada intermediária 3b é ligada ao painel interno 2. Uma terceira camada intermediária 3c posicionada entre as mesmas tem um recorte, no qual a película multicamadas de PDLC cortada no tamanho é inserida precisamente, isto é, nivelada em todos os lados. A terceira camada intermediária 3c dessa maneira forma, por assim dizer, um tipo de moldura para o elemento funcional 5, que é dessa forma encapsulado por completo em um material termoplástico e é por meio disso protegido.

[0176] A primeira camada intermediária 3a tem uma região pintada 6 que é arranjada entre o elemento funcional 5 e o painel externo 1. A transmitância de luz do para-brisa é dessa forma adicionalmente reduzida na região do elemento funcional e a aparência leitosa do elemento funcional de PDLC 5 no estado difuso é abrandada. A estética do para-brisa é dessa forma significativamente mais atrativa. A primeira camada intermediária 3a tem, na região 6, por exemplo, transmitância de luz média de 30%, com a qual bons resultados são alcançados.

[0177] A região 6 pode ser homogeneamente pintada. Entretanto, é frequentemente visualmente mais atraente se a pintura diminuir na direção da borda inferior do elemento funcional 5 de maneira tal que as regiões pintada e não pintada transicionem suavemente.

[0178] No caso representado, as bordas inferiores da região pintada 6 e a borda inferior do elemento funcional de PDLC 5 (aqui, sua superfície lateral 5.1) são arranjadas niveladas à camada de barreira 4. Isto, entretanto, não é necessariamente o caso. É também possível que a região pintada 6 se saliente além do elemento funcional 5 ou, vice-versa, que o elemento funcional 5 se saliente além da região pintada 6. Neste último caso, não seria todo o elemento funcional 5 que seria ligado ao painel externo 1 por meio da região pintada 6.

[0179] O para-brisa tem, como é usual, uma impressão de mascaramento periférica circundante 9 que é formada por um esmalte opaco nas superfícies do lado interior (voltadas para o interior do veículo na posição instalada) do painel externo 1 e do painel interno 2. A distância do elemento funcional 5 a partir da borda superior D e da bordas laterais do para-brisa é menor que a largura da impressão de mascaramento 9 de maneira tal que as superfícies laterais do elemento funcional 5 — com excessão da borda lateral voltada para o campo de visão central B — são ocultas pela impressão de mascaramento 9. As conexões elétricas (não mostradas)

são também razoavelmente montadas na região do impressão de mascaramento 9 e, dessa forma, ocultas.

[0180] O elemento funcional controlável 5 é uma película multicamadas, consistindo em uma camada ativa 11 entre dois eletrodos de superfície 12, 13 e duas películas de suporte 14, 15. A camada ativa 11 contém uma matriz de polímero com cristais líquidos dispersos na mesma, que se alinham em função da tensão elétrica aplicada aos eletrodos de superfície, em decorrência do que as propriedades ópticas podem ser controladas. As películas de suporte 14, 15 são feitas de PET e têm uma espessura, por exemplo, de 0,125 mm. As películas de suporte 14, 15 são providas com revestimento de ITO voltado para a camada ativa 11 e tendo uma espessura de aproximadamente 100 nm, formando os eletrodos 12, 13. Os eletrodos 12, 13 podem ser conectados ao sistema elétrico do veículo, por meio de uma barra de barramento (não mostrada) (formada, por exemplo, por uma impressão em tela contendo prata) e por meio de cabos de conexão (não mostrados).

[0181] Uma camada de barreira 4 é arranjada, por exemplo, nas superfícies laterais 5.1, 5.2, 5.3 e 5.4 do elemento funcional 5, analogamente à Fig. 1C. No exemplo representado, todas as superfícies laterais 5.1, 5.2, 5.3, e 54 são completamente vedadas com a camada de barreira 4. Dessa forma, o elemento funcional 5 é particularmente bem protegido contra envelhecimento.

[0182] Um assim chamado "PVB de alto escoamento", que tem um compoartamento de escoamento mais forte comparado a películas PVB padrões, pode preferivelmente ser usado para as camadas intermediárias 3a, 3b, 3c. As camadas dessa forma escoam em torno da película de barreira 4 e do elemento funcional 5 mais fortemente, criando uma impressão visual mais homogênea, e a transição do elemento funcional 5 para a camada intermediária 3c é menos evidente. O "PVB de alto escoamento" pode ser usado para todas ou mesmo para apenas uma ou mais das camadas intermediárias 3a, 3b, 3c.

[0183] Em um outro exemplo, não ilustrado aqui, o para-brisa e o elemento funcional 5 com a camada de barreira 4 correspondem substancialmente à modalidade da Fig. 4A e 4B. O elemento funcional de PDLC 5 é, entretanto, dividido por linhas de isolamento horizontais, por exemplo, em seis segmentos tipo tira. As linhas de isolamento têm, por exemplo, uma largura de 40 um a 50 um e são espaçadas 3,5 cm entre si. Elas foram introduzidas na película multicamadas pré- fabricada por laser. As linhas de isolamento separam, em particular, os eletrodos de superfície em tiras isoladas umas das outras, que têm, em cada caso, uma conexão elétrica separada. Os segmentos podem dessa forma ser comutados independentemente um do outro. Quanto mais finas as linhas de isolamento, tanto menos evidentes elas são. Mesmo linhas de isolamento mais finas podem ser concebidas por ataque químico.

[0184] A altura do elemento funcional escurecido 5 pode ser ajustada por segmentação. Dessa forma, dependendo da posição do sol, o motorista pode escurecer todo o visor solar ou mesmo apenas peça dele.

[0185] Em uma modalidade particularmente conveniente, o elemento funcional 5 é controlado por uma área de comutação capacitiva arranjada na região do elemento funcional, em que o motorista determina o grau de escurecimento pela localização na qual ele toca o painel. Alternativamente, o elemento funcional 5 pode também ser controlado por métodos sem contato, por exemplo, por reconhecimento de gesto, ou em função do estado da pupila ou pálpebra determinado por uma câmera e sistema eletrônico de avaliação adequado.

[0186] Um outro aspecto da invenção compreende um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, compreendendo:

[0187] uma sequência de empilhamento de pelo menos: — uma primeira película de suporte (15), — uma camada ativa (11),e — uma segunda película de suporte (14),

[0188] em que pelo menos uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) em pelo menos uma superfície lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) do elemento funcional (5) é vedada, pelo menos em seções, por pelo menos uma camada de barreira (4).

[0189] Um outro aspecto da invenção compreende um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, compreendendo:

[0190] uma sequência de empilhamento de pelo menos: —- uma primeira película de suporte (15), — uma camada ativa (11),e — uma segunda película de suporte (14),

[0191] em que pelo menos uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) em pelo menos uma superfície lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) do elemento funcional (5) é vedada, pelo menos em seções, por pelo menos uma camada de barreira (4) e a camada de barreira (4) é formada de uma única lâmina de uma camada individual (4.1) ou múltiplas lâmina de pelo menos duas camadas individuais (4.1,4.2) é formada,

[0192] em que a camada individual (4.1) ou pelo menos uma camada individual (4.1,4.2) da camada de barreira (4) contém ou consiste dos seguintes materiais: a) camadas a base de óxido de metal, a base de nitreto de metal, ou a base de oxinitreto de metal, em que o metal é preferivelmente silício (Si), alumínio (AI), tântalo (Ta), ou vanádio (V) ou misturas dos mesmos, .preferivemente camadas de óxido de silício subestequiométrico ou estequiométrico, b) camadas organometálicas, preferivelmente camadas de organossilício do tipo SiOXxCy:H, preferivelmente com x de 0,1 a 3 e y maior que 0,3, c) carbono hidrogenado amorfo (a-C:H), preferivelmente carbono dopado com nitrogênio hidrogenado amorfo (a-C:N:H) ou carbono dopado com nitrogênio e silício hidrogenado amorfo (a-C:N:Si:H) e/ou d) outras camadas cerâmicas e/ou camadas poliméricas produtíveis com métodos por deposição de vapor, cujas camadas reduzem ou substancialmente impedem a difusão de plastificantes, preferivelmente Parileno, poli(cloreto de vinilideno) (PVDC), copolímeros etileno vinil álcool (EVOP), ou poliacrilatos, e preferivelmente toda a camada de barreira (4) tem na superfície de saída (8) uma espessura d de 10 nm a 5.000 nm (nanometros), de forma particular preferivelmente de 15 nm a 1.000 nm, e de forma particular mais preferivelmente de 15 nm a 500 nm.

[0193] Vantajosamente, a superfícies de saída (8) em todas as superfícies laterais (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) são completamente vedadas pela camada de barreira (4) ou pelo menos uma das superfícies laterais (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) e preferivelmente todas as superfícies laterais (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) são completamente vedadas pela camada de barreira (4) vedada.

[0194] Vantajosamente, o elemento funcional (5) é um elemento funcional de cristal líquido disperso em polímero (PDLC). Lista de Caracteres de Referência:

[0001] 1 painel externo

[0002] 2 painel interno

[0195] 3a primeira camada intermediária

[0196] 3b segunda camada intermediária

[0197] 3c terceira camada intermediária

[0198] 4 camada de barreira

[0199] 4.142 camada individual da camada de barreira 4

[0200] 5 elemento funcional tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis

[0201] 5.1,5.2,5.3,5.4 superfície lateral do elemento funcional 5

[0202] 6 região pintada da primeira camada intermediária 3a

[0203] 8 superfície de saída da camada ativa 11

[0204] 9 impressão de mascaramento

[0205] 1 camada ativa do elemento funcional 5

[0206] 12 eletrodo de superfície do elemento funcional 5

[0207] 13 eletrodo de superfície do elemento funcional 5

[0208] 14 película de suporte

[0209] 15 película de suporte

[0210] 20 sistema de deposição de vapor

[0211] 21 câmara de vácuo

[0212] 22 gerador de alta frequência

[0213] 23 sistema eletrônico de adaptação

[0214] 24 catodo

[0215] 25 anodo

[0216] 26 suporte de espécime

[0217] 27 zona de plasma

[0218] 28 bomba de vácuo

[0219] 30.1 primeira entrada de gás

[0220] 30.2 segunda entrada de gás

[0221] 31 saída de gás

[0222] 100 painel compósito

[0223] B campo de visão central do para-brisa

[0224] D borda superior do para-brisa, borda do teto

[0225] d espessura, espessura de material

[0226] G1 primeiro gás de processo

[0227] G2 segundo gás de processo

[0228] M borda inferior do para-brisa, borda do motor

[0229] U saliência

[0230] KKK linha de seção

[0231] Z,Z,Z” região ampliada

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Painel compósito (100) tendo um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, caracterizado pelo fato de que compreende: uma sequência de empilhamento de um painel externo (1), uma primeira camada intermediária (3a), uma segunda camada intermediária (3b), e um painel interno (2), em que a camadas intermediárias (3a, 3b) contêm pelo menos uma película de polímero termoplástico tendo pelo menos um plastificante, e um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis é arranjado, pelo menos em seções, entre a primeira camada intermediária (3a) e a segunda camada intermediária (3b), e o elemento funcional (5) é um elemento funcional de cristal líquido disperso em polímero (PDLC), em que o elemento funcional (5) compreende uma segunda sequência de empilhamento de pelo menos - uma primeira película de suporte (15), - uma camada ativa (11), e - uma segunda película de suporte (14), e em que pelo menos uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) é vedada, pelo menos em seções, em pelo menos uma superfície lateral (5.1, 5.2, 5.3,

5.4) do elemento funcional (5) por pelo menos uma camada de barreira (4), a camada de barreira (4) é implementada de maneira tal que ela impeça substancialmente a difusão de plastificante através da camada de barreira (4), e a camada de barreira (4) é produzida por um método de deposição de película fina baseado em vácuo.

2. Painel compósito (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método de deposição de película fina baseado em vácuo é um dos seguintes métodos: o deposição física de vapor (PVD), de forma particular preferivelmente

. evaporação, tais como o evaporação térmica, o evaporação por feixe de elétrons o evaporação por feixe laser fe] deposição assistida por íons (IAD), ou o evaporação a arco ou º pulverização catódica (pulverização), tal como o pulverização por magnetron o deposição atômica de camada, tal como " deposição atômica de camada intensificada por plasma (PEALD) e/ou o deposição química de vapor (CVD), de forma particular preferivelmente U deposição química de vapor intensificada por plasma (PECVD).

3. Painel compósito (100) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as superfícies de saída (8) são completamente vedadas em todas as superfícies laterais (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) pela camada de barreira (4) ou em que pelo menos uma das superfícies laterais (5.1, 5.2, 5.3, 54) e preferivelmente todas as superfícies laterais (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) são completamente vedadas pela camada de barreira (4).

4. Painel compósito (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada de barreira (4) é implementada de maneira tal que ela impeça a difusão de plastificante através da camada de barreira (4) até uma certa extensão ou a uma maior extensão do que a difusão de plastificante através das películas de suporte (14,15).

5. Painel compósito (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a camada de barreira (4) é implementada como uma única lâmina a partir de uma camada individual (4.1) ou múltiplas lâminas a partir de pelo menos duas camadas individuais (4.1,4.2).

6. Painel compósito (100) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a camada individual (4.1) ou pelo menos uma camada individual (4.1,4.2) da camada de barreira (4) contém ou consiste nos seguintes materiais: a) camadas a base de óxido de metal, a base de nitreto de metal, ou a base de oxinitreto de metal, em que o metal é preferivelmente silício (Si), alumínio (Al), tântalo (Ta), ou vanádio (V) ou misturas dos mesmos, preferivelmente camadas de óxido de silício subestequiométrico ou estequiométrico, b) camadas — organometálicas, preferiveimente camadas de organossilício do tipo SiOxCy:H, preferivelmente com x de 0,1 a 3 e y maior que 0,3, c) carbono hidrogenado amorfo (a-C:H), preferiveimente carbono dopado com nitrogênio hidrogenado amorfo (a-C:N:H), ou carbono dopado com nitrogênio e silício hidrogenado amorfo (a-C:N:Si:H) e/ou d) outras camadas cerâmicas e/ou camadas poliméricas produtíveis com métodos por deposição de vapor que reduzem ou substancialmente impedem a difusão de plastificantes, preferivelmente Parileno, poli(cloreto de vinilideno) (PVDC), copolímeros de etileno vinil álcool (EVOP), ou poliacrilatos.

7. Painel compósito (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que toda a camada de barreira (4) tem, na superfície de saída (8) uma espessura d de 10nm a 5.000 nm (nanometros), preferiveemente de 15nm a 1.000nm, e de forma particular preferivelmente de 15 nm a 500 nm.

8. Painel compósito (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a camada de barreira (4) é arranjada diretamente na superfície lateral (5.1, 5.2, 5.3, 54) da sequência de empilhamento do elemento funcional (5) e em particular diretamente na superfície de saída (8) da camada ativa (11) e/ou nas superfícies laterais das películas de suporte (14,15).

9. Painel compósito (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a camada de barreira (4) consiste pelo menos em uma primeira camada individual (4.1) de um composto de organossilício do tipo SIOxCy:Hz e uma segunda camada individual a base de óxido de silício (4.2), em que preferivelmente a primeira camada individual (4.1) é arranjada diretamente na sequência de empilhamento do elemento funcional (5); e a segunda camada individual (4.2), de forma particular de preferência diretamente na primeira camada individual (4.1).

10. Painel compósito (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária (3a,3b) contém pelo menos 3 % em peso, preferivelmente pelo menos 5% em peso, de forma particular preferivelmente pelo menos 20% em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 30 % em peso, e em particular pelo menos 40 % em peso de um plastificante, e o plastificante preferivelmente contém ou consiste em diésteres alifáticos de tri- ou tetraetileno glicol, de forma particular preferivelmente trietileno glicol-bis-(2-etil hexanoato).

11. Painel compósito (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária (3a,3b) contém pelo menos 60 % em peso, preferivelmente pelo menos 70 % em peso, de forma particular preferivelmente pelo menos 90 % em peso, e em particular pelo menos 97 % em peso de polivinil butiral (PVB).

12. Método para produzir um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, caracterizado pelo fato de que pelo menos a) uma sequência de empilhamento de pelo menos - uma primeira película de suporte (15), - uma camada ativa (11), e - uma segunda película de suporte (14) é provida, e b) uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) é vedada, pelo menos em seções, em pelo menos uma superfície lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) do elemento funcional (5) por uma camada de barreira (4), em que preferivelmente, a camada de barreira (4) é produzida por um método de deposição de película fina baseado em vácuo e preferivelmente por um método de PECVD.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que, em uma etapa subsequente c) um painel externo (1), uma primeira camada intermediária (3a), o elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, uma segunda camada intermediária (3b), e um painel interno (2) são arranjados um por cima do outro nesta ordem, e d) o painel externo (1) e o painel interno (2) são unidos por laminação, em que uma camada intermediária com um elemento funcional embutido (5) é formada da primeira camada intermediária (3a) e da segunda camada intermediária (3b).

14. Uso de um painel compósito (100) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que é como um para-brisa ou painel de teto de um veículo, em que o elemento funcional (5) é usado como um visor solar.

15. Uso de um painel compósito (100) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que é como envidraçamento interior ou envidraçamento exterior em um veículo ou um edifício, em que o elemento funcional eletricamente controlável (5) é usado como uma proteção solar ou como uma proteção de privacidade.

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