CN109641424B - 具有可电控光学性能的功能元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有可电控光学性能的功能元件(5)，其包括由至少下列部件形成的堆叠体序列：‑第一载体薄膜(15)、‑活性层(11)和‑第二载体薄膜(14)，其中活性层(11)的至少一个输出面(8)在功能元件(5)的堆叠体序列的至少一个侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)上至少局部地通过封阻材料(4)密封。

Description

具有可电控光学性能的功能元件
本发明涉及具有可电控光学性能的功能元件、具有功能元件的复合玻璃板，特别是车辆的具有可电控遮阳板的挡风玻璃或顶玻璃。
在车辆领域中和在建筑领域中，通常将具有可电控功能元件的复合玻璃板用于防晒或用于防窥。因此，例如已知挡风玻璃，其中集成有具有可电控光学性能的功能元件形式的遮阳板。在此，特别是在可见光范围内的电磁辐射的透射或散射性质是可电控的。所述功能元件通常是薄膜状的，并且层压到复合玻璃板中或粘合到其上。在挡风玻璃的情况下，驾驶员可以例如控制该玻璃板本身针对太阳辐射的透射性质。因此，可以取消传统的机械遮阳板。由此可以降低车辆重量并在顶部范围内获得空间。此外，遮阳板的电控对于驾驶员而言比手动翻下机械遮阳板更舒适。
具有此类可电控遮阳板的挡风玻璃例如由DE 102013001334 A1、DE102005049081 B3、DE 102005007427 A1和DE 102007027296 A1已知。
常见的可电控功能元件在现有技术中被多样化描述，例如EP 3 085 530 A1、WO2014/086555 A1、WO 2007/122429 A1、WO 2007/122428 A1、WO 2011/033313 A1、WO 2014/023475 A1、WO 2007/122427 A1、WO 2012/009399 A1、WO 2010/032068 A1和WO 2014/072137 A1中，并例如含有电致变色层结构或单颗粒装置（SPD）薄膜。用于实现可电控防晒的其它可能的功能元件是所谓的PDLC功能元件（聚合物分散液晶）。其活性层含有液晶，其嵌入到聚合物基质中。如果不施加电压，则所述液晶无序排列，这导致透过该活性层的光的强散射。如果在平面电极（Flächenelektrode）上施加电压，则所述液晶以共同方向排列并且透过活性层的光透射提高。所述PDLC功能元件较少地通过降低总透射，而是通过提高散射而起作用，以确保防眩。
嵌入的传统功能元件，特别是PDLC功能元件在边缘区域中通常显示出不希望的老化现象，如变浅和遮暗变化。
因此，本发明的目的是提供具有可电控光学性能的改进的功能元件，其特别是在其抗老化性方面改进。
本发明的目的通过根据独立权利要求1的功能元件实现。优选实施方案由从属权利要求得知。
本发明的具有可电控光学性能的功能元件至少包括由至少一个第一载体薄膜、活性层和第二载体薄膜形成的堆叠体序列，其中该活性层的至少一个输出面（Austrittsfläche）在该功能元件的至少一个侧面上至少局部地通过封阻材料密封。
本发明的堆叠体序列优选至少包括：第一载体薄膜、第一平面电极、活性层、第二平面电极和第二载体薄膜，其以这一次序彼此叠置。该堆叠体序列例如是预制的薄膜，其具有合适的尺寸和形状。
本发明的薄膜堆叠体序列通常具有大的面积，但仅小的总厚度。下面，所述堆叠体序列的大表面称为顶面表面和底面表面，并且与此正交且仅具有小宽度（对应于小的总厚度的方向）的面称为侧面。
所述活性层在其两个大表面上通过各一个载体薄膜和任选地通过各一个平面电极界定。在由第一载体薄膜、第一平面电极、活性层、第二平面电极和第二载体薄膜形成的堆叠体序列的侧面上，分别布置载体薄膜、平面电极和活性层的侧面。因为活性层在其大表面上被平面电极和载体薄膜覆盖，其仅在该堆叠体序列的侧面上可从外部环境触及。在本发明中，所述活性层在该堆叠体序列的侧面上的各自部分称为该活性层的输出面。
本发明基于发明人的如下发现：可电控光学功能元件的老化基本上由于有害物质透过活性层的输出面或平面电极的输出面渗入到功能元件内部而进行，并且该功能元件的光学性能以不希望的方式变化，例如通过功能元件变浅或透射变化，这从其侧边缘开始。通过用合适的封阻材料密封该功能元件，抑制或防止有害物质通过其该功能元件的侧面而扩散到其中。因此，明显减少或完全防止上述老化现象。
在本发明功能元件的一个有利实施方式中，活性层的输出面在所有侧面上完全通过该封阻材料密封。由此实现该功能元件的活性层的特别可靠的密封和该功能元件的特别好的抗老化性。
在本发明功能元件的另一个有利实施方式中，所述侧面的至少一个完全地，优选所有侧面完全地通过该封阻材料密封。由此实现该功能元件的活性层的还更好的密封和该功能元件的还更好的抗老化性。
在本发明中，密封表示一面的相应部分完全通过作为保护层的封阻材料覆盖，并且由此变得更有抵抗力和更耐久，特别是针对有害物质例如水分，但特别地还有增塑剂从环境中扩散到该功能元件内部中，特别是到活性层中。
在本发明功能元件的一个有利实施方式中，所述封阻材料是挤出到堆叠体序列的侧面上，特别是输出面上，或喷射到侧面上，特别是输出面上的。在此特别有利的是，该封阻材料与该功能元件的层堆叠体的至少某些层具有熔体接合或粘着性接合，如粘附接合。
在此特别有利的是，该封阻材料由与载体薄膜的类似或相同材料构成。有利地，该封阻材料以及载体材料两者均由聚合物，优选热塑性聚合物构成。特别优选地，封阻材料和载体薄膜基本上由相同的热塑性聚合物，特别是基本上由聚对苯二甲酸乙二醇（PET）构成。在此，特别好的熔体接合实现特别好的侧面密封。
该封阻材料在施加到该功能元件的堆叠体序列的侧面上之前优选经加热，并在施加到该功能元件上之后冷却，以使得该封阻材料具有未拉伸的聚合物链。这将经挤出或喷射的封阻材料与例如在其制造过程中被拉伸或延伸的由相同材料形成的薄膜区分。
该封阻材料有利地隆起状布置在侧面上。该封阻材料有利地不由封阻薄膜构成。该封阻材料特别地不由粘合、铺设到侧面上或绕着侧面折叠的封阻薄膜构成。
特别有利的是，该封阻材料还在经加热状态下与功能元件的载体薄膜进行接触，以使得通过与所述封阻材料接触的载体薄膜表面和封阻材料的局部熔化而产生特别好的熔体接合。由此实现所述封阻材料在功能元件上的特别好的粘附和功能元件的侧面的特别好的密封。
该封阻材料优选与功能元件直接和紧贴地接触。在所述封阻材料和功能元件堆叠体序列之间，例如不存在单独的胶粘剂或其它中间层。由此将封阻材料尤其直接地布置在输出面上，由此实现特别好的密封。
在本发明功能元件的一个有利实施方式中，在所述活性层的输出面上方的封阻材料的厚度d（还称为材料厚度）为至少0.1 mm，优选至少0.5 mm。以与侧面正交的方式在所述活性层的输出面上方测定该厚度d。
在本发明功能元件的另一个有利实施方式中，在所述功能元件的堆叠体序列的侧面上方的封阻材料的厚度d（还称为材料厚度）为至少0.1 mm，优选至少0.5 mm。以与侧面正交的方式测定厚度d。
本发明的复合玻璃板包括至少一个由外玻璃板、第一中间层、第二中间层和内玻璃板形成的第二堆叠体序列，其中所述中间层含有至少一个具有至少一种增塑剂的热塑性聚合物薄膜，且其中在第一中间层和第二中间层之间至少局部地布置本发明的具有可电控光学性能的功能元件。
如果将功能元件层压到复合玻璃板中，则在老化时增塑剂从中间层至功能元件内部的扩散特别地导致变浅或透射变化，这损害整个复合玻璃板的透视、功能性和美观。通过将功能元件用抑制或防止增塑剂从中间层扩散到功能元件中，特别是到功能元件的侧面中的合适封阻材料进行密封，明显地减少或完全防止此类老化现象。
该复合玻璃板可以例如是车辆的挡风玻璃或顶玻璃或其它车辆玻璃，例如在车辆中，优选在轨道车辆或公交车中的分隔玻璃。替代地，该复合玻璃板可以是例如在建筑物的外立面中的建筑物玻璃或在建筑物内部的分隔玻璃。
术语外玻璃板和内玻璃板任意描述了两个不同的玻璃板。特别地，可以将外玻璃板称为第一玻璃板，且内玻璃板称为第二玻璃板。
如果所述复合玻璃板被设置用于在车辆或建筑物的窗户开口中将内室相对于外部环境分隔，则在本发明中内玻璃板表示朝向内室（车辆内室）的玻璃板（第二玻璃板）。外玻璃板表示朝向外部环境的玻璃板（第一玻璃板）。但是本发明不限制于此。
本发明的复合玻璃板含有本发明的具有可电控光学性能的功能元件，其至少局部地布置在第一中间层和第二中间层之间。第一和第二中间层通常具有与外玻璃板和内玻璃板相同的尺寸。该功能元件优选是薄膜状的。
在本发明复合玻璃板的一个有利实施方式中，中间层含有聚合物，优选热塑性聚合物。
在本发明复合玻璃板的一个特别有利的实施方式中，中间层含有至少3重量%，优选至少5重量%，特别优选至少20重量%，还更优选至少30重量%，特别是至少40重量%的增塑剂。所述增塑剂含有或优选由三乙二醇-双-(2-乙基己酸酯)构成。
增塑剂在此是使塑料变得更软、更柔性、更柔韧和/或更弹性的化学品。它们将塑料的热弹性区域推至更低温度，以使得塑料在使用温度范围内具有所需的更弹性的性能。其它优选增塑剂是羧酸酯，特别是难挥发性羧酸酯、脂肪、油、软树脂和樟脑。其它增塑剂优选是三-或四乙二醇的脂族二酯。特别优选地使用3G7、3G8或4G7作为增塑剂，其中第一个数字表示乙二醇单元的数量且最后的数字表示该化合物的羧酸部分中的碳原子数量。因此，3G8表示三乙二醇-双-(2-乙基己酸酯)，即表示式C4H9CH (CH2CH3) CO (OCH2CH2)3O2CCH(CH2CH3) C4H9的化合物。
在本发明复合玻璃板的另一个特别有利的实施方式中，中间层含有至少60重量%，优选至少70重量%，特别优选至少90重量%，特别是至少97重量%的聚乙烯醇缩丁醛。
每个中间层的厚度优选为0.2 mm至2 mm，特别优选0.3 mm至1 mm，特别是0.3 mm至0.5 mm，例如0.38 mm。
在本发明功能元件的一个有利实施方式中，封阻材料如此设计，以使得其防止增塑剂从中间层透过封阻材料的扩散。
在本发明功能元件的一个特别有利的实施方式中，封阻材料是贫增塑剂的，优选具有小于3重量%，特别优选小于1重量%，特别是小于0.5重量%的增塑剂含量。非常特别优选地，该封阻材料是无增塑剂的，即没有有针对性地添加增塑剂。所述封阻材料有利地含有聚合物，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚氟乙烯（PVF）或由其构成。该封阻材料还可以含有增塑剂含量小于3重量%的贫增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）。
所述可控功能元件通常在两个平面电极之间包括薄的活性层。该活性层具有可控的光学性能，其可以通过施加到该平面电极上的电压被控制。
在本发明的复合玻璃板中，平面电极和活性层通常与外玻璃板和内玻璃板的表面基本上平行地布置。
该平面电极与外部电压源以本身已知的方式电连接。该电接触通过合适的连接电线，例如箔导体实现，其任选通过所谓的集流体（母线），例如导电材料带或导电印刷物与所述平面电极连接。
该平面电极优选被制造为透明的导电层。该平面电极优选地含有至少一种金属、金属合金或透明导电氧化物（透明导电氧化物，TCO）。该平面电极可以例如含有银、金、铜、镍、铬、钨、氧化铟锡（ITO）、掺镓或掺铝的氧化锌和/或掺氟或掺锑的氧化锡。该平面电极优选地具有10 nm至2 µm，特别优选20 nm至1 µm，非常特别优选30 nm至500 nm的厚度。
除了所述活性层和平面电极外，该功能元件可以具有其它本身已知的层，例如阻挡层、阻隔层、抗反射层、保护层和/或平滑层（Glättungsschichten）。
该功能元件优选作为具有两个外部载体薄膜的多层薄膜存在。在此类多层薄膜中，平面电极和活性层布置在这两个载体薄膜之间。外部载体薄膜在此是指该载体薄膜形成多层薄膜的两个表面。该功能元件可以由此作为层压薄膜被提供，其可以有利地被加工。该功能元件被载体薄膜有利地保护免受损坏，特别是侵蚀。该多层薄膜以所示次序含有至少一个载体薄膜、平面电极、活性层、另一平面电极和另一载体薄膜。该载体薄膜特别地支承平面电极，并为液体或软质的活性层提供所需的机械稳定性。
该载体薄膜优选地含有至少一种热塑性聚合物，特别优选地贫增塑剂或无增塑剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。这就多层薄膜的稳定性而言特别有利。但是，该载体薄膜还可以含有其它的贫增塑剂或无增塑剂的聚合物或由其构成，例如乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙酸酯树脂（Polyacetatharz）、浇注树脂、丙烯酸酯、氟代的乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯。每个载体薄膜的厚度优选为0.1 mm至1 mm，特别优选0.1 mm至0.2 mm。
通常，所述载体薄膜分别具有导电涂层，其朝向活性层并充当平面电极。
本发明的功能元件优选是PDLC功能元件（聚合物分散液晶）。PDLC功能元件的活性层含有液晶，其嵌入到聚合物基质中。如果在平面电极上不施加电压，则所述液晶无序排列，这导致透过该活性层的光的强散射。如果在平面电极上施加电压，则所述液晶以共同方向排列并且透过活性层的光透射提高。替代地，可以使用如下的功能元件，特别是PDLC功能元件，其当不施加电压（零伏）时是透明的，当施加电压时严重散射。
但是原则上也可以使用其它种类的可控功能元件，例如电致变色功能元件或SPD功能元件（悬浮颗粒装置）。所提及的可控功能元件及其作用方式是本领域技术人员本身已知的，因此在此处可以不需要详细描述。
多层薄膜形式的功能元件是商购可得的。通常由具有较大尺寸的多层薄膜以所需形状和大小而切割出该功能元件。这可以以机械方式进行，例如通过刀。在一个有利的实施方式中，所述切割借助激光进行。已表明，侧面在这一情况中比在机械切割时更稳定。在机械切割的侧面的情况下，可能存在如下风险，即该材料似乎缩回，这在视觉上显眼并且不利地影响玻璃板的美观。
在本发明的复合玻璃板中，功能元件通过第一中间层的区域与外玻璃板接合，且通过第二中间层的区域与内玻璃板接合。所述中间层优选以面形式彼此叠置并且相互层压，其中该功能元件嵌入到这两个层之间。与所述功能元件重叠的中间层区域此时形成将功能元件与玻璃板接合的区域。在所述玻璃板的其中中间层彼此直接接触的其它区域中，它们可以在层压时熔化，以使得有时不再可看出这两个原始层，并且取而代之存在均匀的中间层。本发明的具有封阻材料的功能元件优选完全布置在复合玻璃板内，并且被相互熔化的中间层优选单面、三面或全方向包围。
中间层可以例如通过单个热塑性薄膜形成。中间层还可以被设计为两层、三层或多层的薄膜堆叠体，其中各薄膜具有相同或不同的性能。中间层还可以由不同热塑性薄膜的部分形成，这些部分的侧面彼此相邻。
在本发明复合玻璃板的一个有利的扩展方式中，第一或第二中间层的用于将所述功能元件与外玻璃板或内玻璃板接合的区域是着色或染色的。该区域在可见光谱范围中的透射因此相比于未着色或染色的层而言减小。该中间层的着色/染色的区域因此在遮阳板区域中降低挡风玻璃的透射。特别地，所述功能元件的美观印象得以改进，因为着色产生中性的外观形象，这对于观察者而言更舒适。
可电控光学性能在本发明中被理解为是指可无级控制的性能，但似乎也是指可以在两个或更多个分立状态之间切换的性能。
遮阳板的电控例如借助集成在车辆仪表板中的开关、旋转或滑动调节器实现。但是，还可以将用于调整遮阳板的开关区，例如电容式开关区集成到挡风玻璃中。替代地或额外地，遮阳板可以通过无接触的方式，例如通过识别姿态、或根据经摄像机和合适评估电子器件确定的瞳孔或眼皮状态进行控制。替代地或额外地，该遮阳板可以通过检测射入到玻璃板上的光的传感器进行控制。
所述中间层的着色或染色的区域优选地具有10 %至50 %，特别优选20%至40%的在可见光谱范围中的透射。因此，在防眩和视觉外观形象方面实现特别好的结果。
所述中间层可以通过单个热塑性薄膜形成，其中着色或染色的区域通过局部着色或染色产生。此类薄膜例如通过共挤可得。替代地，可以将未着色的薄膜部分和经着色或染色的薄膜部分组合在一起以产生热塑性层。
着色或染色的区域可以是均匀着色或染色的，即具有不依赖于位置的透射。但是，所述着色或染色还可以是不均匀的，特别是可以实现透射分布。在一个实施方案中，着色或染色的区域中的透射度至少局部地随着与上边缘的距离增大而减小。因此，可以避免该着色或染色区域的清晰边缘，以使得遮阳板到挡风玻璃的透明区域中的过渡是逐渐的，这看起来在美学上更吸引人。
在一个有利的实施方案中，第一中间层的区域，即功能元件和外玻璃板之间的区域是着色的。这在俯视外玻璃板时导致特别美观的印象。功能元件和内玻璃板之间的第二中间层的区域可以任选额外地是着色或染色的。
具有可电控功能元件的复合玻璃板可以有利地设计为具有可电控遮阳板的挡风玻璃。此类挡风玻璃具有上边缘和下边缘以及两个在上边缘和下边缘之间的侧边缘。上边缘是指被设置用于在安装位置中朝上的那一边缘。下边缘是指被设置用于在安装位置中朝下的那一边缘。上边缘经常也称为顶边缘，下边缘也称为发动机边缘。
挡风玻璃具有中央视野，对其光学品质提出高要求。中央视野必须具有高的透光率（通常大于70%）。所述中央视野特别是被本领域技术人员称为B视野、B视区或B区的视野。B视野及其技术要求被规定在欧盟经济委员会（UN/ECE）第43号指导（ECE-R43，“安全玻璃材料及其在车辆中安装的批准统一条件”）中。在此，B视野定义在附录18中。
该功能元件此时有利地布置在中央视野（B视野）上方。这意味着，所述功能元件布置在中央视野和挡风玻璃上边缘之间的区域中。该功能元件不必覆盖整个区域，但是完全位于该区域内并且不伸入到中央视野中。换句话说，相比于中央视区，该功能区域具有与挡风玻璃上边缘的更小距离。因此，中央视野的透射不受位于与翻下状态下的传统机械遮阳板类似的位置处的功能元件的损害。
该挡风玻璃优选被设置用于机动车，特别优选用于轿车。
在一个优选实施方式中，该功能元件，更确切地说该功能元件的具有封阻材料的侧面被第三中间层环形包围。第三中间层被设计为框架状且具有缺口，在该缺口中嵌入功能元件。第三中间层同样可以通过热塑性薄膜形成，其中通过切割引入缺口。替代地，第三中间层还可以由围绕功能元件的多个薄膜部分组成。所述中间层优选由总共至少三个以面形式彼此叠置的热塑性层形成，其中中间的层具有缺口，其中布置有功能元件。在制造时，第三中间层布置在第一和第二中间层之间，其中所有中间层的侧面优选一致地布置。第三中间层优选具有与所述功能元件大致相同的厚度。由此，由于位置受限的功能元件而引入的挡风玻璃的局部厚度差被补偿，以使得可以在层压时避免玻璃断裂。
在透过挡风玻璃的透视中可见的功能元件的侧面优选与第三中间层齐平地布置，以使得在功能元件的侧面和中间层的相应（zugeordnet）侧面之间不存在空隙。这特别地适用于所述功能元件的通常可见的底面。因此，第三中间层和功能元件之间的边界在视觉上较不可见。
在一个优选的实施方式中，功能元件和（一个或多个）中间层的着色区域的下边缘与挡风玻璃的上边缘的形状匹配，这导致在视觉上更具吸引力的外观形象。因为挡风玻璃的上边缘通常是弯曲的，特别是凹形弯曲的，该功能元件和着色区域的下边缘被设计为优选弯曲。特别优选地，该功能元件的下边缘被设计为基本上平行于挡风玻璃的上边缘。但是也可以由两个分别笔直的一半形成遮阳板，这两个一半彼此以一定角度布置并且与上边缘的形状接近于v形。
在本发明的一个实施方式中，该功能元件通过绝缘线分成区段。该绝缘线特别地引入平面电极中，以使得该平面电极的区段彼此之间电绝缘。各区段彼此独立地与电压源连接，以使得其可以单独地控制。因此可以独立地开关遮阳板的不同区域。特别优选地，所述绝缘线和区段在安装位置中水平地布置。因此可以由使用者控制遮阳板的高度。术语“水平”在此宽泛地理解，并且是指在挡风玻璃的情况下在挡风玻璃的侧边缘之间延伸的伸展方向。所述绝缘线不需要必然为直线，而是也可以轻微弯曲，优选与挡风玻璃上边缘的可能曲度匹配，特别是基本上平行于挡风玻璃的上边缘。当然也可考虑垂直的绝缘线。
所述绝缘线例如具有5 μm至500 μm，尤其20 µm至200 µm的宽度。可以由本领域技术人员根据各个情况中的要求而适当地选择区段宽度，即相邻绝缘线的距离。
所述绝缘线可以通过激光烧蚀、机械切割或腐蚀在制造所述功能元件的过程中引入。已层压的多层薄膜也可以后续地还借助激光烧蚀而区段化。
所述功能元件的上边缘和相邻侧面或所有侧面在透过复合玻璃质的透视中优选被不透明的覆盖印刷物或被外部框架覆盖。挡风玻璃通常具有由不透明搪瓷制成的环形外周覆盖印刷物，其特别地用于保护用于安装挡风玻璃的胶粘剂免受UV辐射且在视觉上将其覆盖。该外周覆盖印刷物优选地用于还覆盖该功能元件的上边缘和侧面以及所需的电接头。该遮阳板此时有利地集成到挡风玻璃的外观形象中，并且仅仅下边缘可能被观察者看到。优选地，外玻璃以及内玻璃均具有覆盖印刷物，以使得防止从两面透视。
该功能元件还可以具有缺口或孔洞，其大致在所谓的传感器窗或摄像机窗的区域中。所述区域被设置用于配备有传感器或摄像机，其功能可受光束路径中的可控功能元件，例如雨水传感器的影响。还可以实现具有至少两个彼此分开的功能元件的遮阳板，其中在功能元件之间存在为传感器窗或摄像机窗提供空间的距离。
该功能元件（或上述多个功能元件情况中的功能元件整体）优选布置在复合玻璃板或挡风玻璃的整个宽度上，其中减去宽度为例如2 mm至20 mm的两侧的边缘区域。所述功能元件与上边缘也优选具有例如2 mm至20 mm的距离。该功能元件因此包封在中间层内，并被保护免于与周围大气接触和免于腐蚀。
所述外玻璃板和内玻璃板优选由玻璃，特别优选由钠钙玻璃制成，这如对于窗玻璃而言常见。但是，该玻璃板也可以由其它玻璃种类，例如石英玻璃、硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃，或由刚性清澈塑料，例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。该玻璃板可以是清澈的，也可以是着色或染色的。挡风玻璃在此必需在中央视区中具有足够的透光，优选根据ECE-R43在主透视区A中至少70 %。
外玻璃板、内玻璃板和/或中间层可以具有其它合适的且本身已知的涂层，例如抗反射涂层、防粘涂层、抗刮擦涂层、光催化涂层或防晒涂层或低辐射涂层）。
外玻璃板和内玻璃板的厚度可以宽泛地变化并且因此匹配各个情况中的要求。外玻璃板和内玻璃板优选具有0.5 mm至5 mm，特别优选1 mm至3 mm的厚度。
本发明此外包括制造具有可电控光学性能的本发明功能元件的方法，其中至少
a) 提供由至少一个第一载体薄膜、活性层和第二载体薄膜形成的堆叠体序列，并
b) 将所述活性层的输出面在该功能元件的至少一个侧面上至少局部地，优选完全通过封阻材料密封，其中该封阻材料优选地挤出到所述输出面上或喷射到所述输出面上。
优选地，提供由至少一个第一载体薄膜、第一平面电极、活性层、第二平面电极和第二载体薄膜形成的堆叠体序列。
该堆叠体序列例如是预制的薄膜，使其达到合适的尺寸和形状。
在挤出时，使例如基本上含有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或由其构成的封阻材料连续地熔化或软化，通过成型喷嘴施加到所述功能元件上。随后，使该功能元件上的封阻材料冷却。合适的封阻材料在此优选进行与该功能元件的粘附接合或熔体接合。合适的封阻材料如上提及。
用于施加封阻材料的常见温度是本领域技术人员已知的或可以通过简单实验确定。由PET制成的封阻材料通常加热到70℃至300℃ 的温度。为了挤出，PET不必完全是液体，而是仅软化。过高的挤出温度可能导致PET分子降解和导致封阻材料的性能变差。
在本发明方法的一个有利的实施方案中，将由至少一个第一载体薄膜、第一平面电极、活性层、第二平面电极和第二载体薄膜形成的堆叠体序列在挤出时完全布置在工作台上，即该堆叠体序列例如通过第一载体薄膜的背离该堆叠体序列的表面置于工作台上。
替代地，该堆叠体序列可以在一侧或全方向地突出工作台，以使得所述封阻材料可以特别均匀地挤出到侧面上。
在挤出过程中，该功能元件的堆叠体序列相对于挤出喷嘴移动。这可以通过位置固定的挤出喷嘴和移动的堆叠体序列、通过位置固定的堆叠体序列和移动的挤出喷嘴、或移动的堆叠体序列和移动的挤出喷嘴的组合得以实现。
在所述输出面上方的封阻材料的厚度d可以对于本领域技术人员而言以简单的方式通过适当地选择挤出机速度、挤出温度和相对于功能元件引导挤出喷嘴的速度得以设定。
在根据本发明喷射封阻材料时，有利地将经加热且液化的封阻材料在喷射头中通过压缩空气流喷洒。由此产生的喷雾作为再次凝固的封阻材料沉积在所述功能元件的侧面上，并且例如完全地密封所述侧面。
在喷射过程中，所述堆叠体序列完全地布置在工作台上，即该堆叠体序列例如通过第一载体薄膜置于工作台上。替代地，该功能元件可以全方向地突出工作台，以使得所述封阻材料可以特别均匀地喷射到所述堆叠体序列的侧面上。
在喷射过程中，所述功能元件有利地相对于喷射头移动。这可以通过位置固定的喷射头和移动的功能元件、通过位置固定的功能元件和移动的喷射头、或移动的喷射头和移动的功能元件的组合得以实现。
在本发明方法的一个有利实施方案中，所述封阻材料喷射到该功能元件的所有侧面上。在本发明方法的一个扩展方式中，所述封阻材料也局部或完全地喷射到顶面表面上或底面表面上或这两者上。
所述压缩空气流含有或优选由空气、氮气、氩气或其它保护气体构成。所述封阻材料在喷射前通过加热至超过软化点，例如对于PET而言通过加热到200℃至300° C，例如250℃而软化。
本发明的另一方面涉及制造本发明复合玻璃板的方法，其中在随后的方法步骤中
c) 将外玻璃板、第一中间层、具有可电控光学性能的本发明功能元件、第二中间层和内玻璃板以这一次序彼此叠置，并
d) 将外玻璃板和内玻璃板通过层压接合，其中由第一中间层和第二中间层形成具有嵌入的功能元件的中间层。
在本发明方法的一个有利扩展方式中，在方法步骤c)中在第一中间层和第二中间层之间布置第三中间层，其包围功能元件。
所述功能元件的平面电极的电接触优选在该复合玻璃板的层压前进行。
可能存在的印刷物，例如不透明覆盖印刷物或用于所述功能元件电接触的经印刷的集流体优选地在丝网印刷法中施加。
层压优选在热量、真空和/或压力的作用下进行。可以使用本身已知的层压方法，例如高压釜法、真空袋法、真空环法、压延机法、真空层压机或其组合。
本发明此外包括具有可电控功能元件的本发明复合玻璃板在车辆或建筑物中作为内玻璃或外玻璃的用途，其中所述可电控的功能元件用作防晒物或用作防窥物。
本发明此外包括本发明功能元件在车辆的挡风玻璃或顶玻璃中的用途，其中该功能元件用作遮阳板。
本发明此外包括本发明功能元件在车辆或建筑物中的内玻璃或外玻璃中的用途，其中所述可电控的功能元件用作防晒物或用作防窥物。
本发明此外包括本发明复合玻璃板作为车辆的挡风玻璃或顶玻璃的用途，其中所述可电控的功能元件用作遮阳板。
在作为挡风玻璃的复合玻璃板的情况下，本发明的巨大优点在于可以省去安装在车辆顶部的传统的可机械翻转的遮阳板。因此，本发明还包括不具有此类传统遮阳板的车辆，优选机动车，特别是轿车。
此外，本发明包括中间层的着色或染色区域用于将具有可电控光学性能的功能元件与挡风玻璃的外玻璃板或内玻璃板接合的用途，其中通过该中间层的着色或染色区域和功能元件实现可电控的遮阳板。
本发明借助附图和实施例更详细阐述。该附图是示意图并且不按比例。该附图绝不限制本发明。其中：
图1A显示了具有本发明功能元件的本发明复合玻璃板的第一实施方式的俯视图，
图1B显示了沿着切割线X-X'通过图1A的复合玻璃板的截面，
图1C显示了来自图1B的区域Z的放大图，
图2A显示了在挤出所述封阻材料的过程中本发明功能元件的局部的放大图，
图2B显示了在挤出所述封阻材料的过程中本发明功能元件的另一个实施例的局部的放大图，
图2C显示了在挤出所述封阻材料的过程中本发明功能元件的另一个实施例的局部的放大图，
图3显示了在喷射所述封阻材料的过程中本发明功能元件的另一个实施例的局部的放大图，
图4A显示了以具有遮阳板的挡风玻璃为例的本发明复合玻璃板的另一个实施方式的俯视图，
图4B显示了沿着切割线X-X'通过图4A的复合玻璃板的截面。
图1A、图1B和图1C分别显示了本发明复合玻璃板100的细节。复合玻璃板100包括外玻璃板1和内玻璃板2，它们通过第一中间层3a和第二中间层3b相互接合。外玻璃板1具有2.1 mm的厚度并且例如由清澈的钠钙玻璃构成。内玻璃板2具有1.6 mm的厚度并且例如同样由清澈的钠钙玻璃构成。复合玻璃板100具有用D标示的第一边缘，其下面称为上边缘。复合玻璃板100具有用M标示的第二边缘，其与上边缘D对立地布置并且下面称为下边缘。复合玻璃板100可以例如作为建筑物玻璃与其它玻璃板布置在窗户框架中以产生隔热玻璃。
在第一中间层3a和第二中间层3b之间布置本发明的功能元件5，其通过电压在其光学性能方面可控。为了简化，不示出电引线。
可控的功能元件5例如是PDLC多层薄膜，其由具有在两个平面电极12、13之间的活性层11以及两个载体薄膜14、15的堆叠体序列构成。活性层11含有聚合物基质与其中分散的液晶，其根据施加到平面电极上的电压而取向，由此可以控制光学性能。载体薄膜14、15由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）构成并且具有例如0.125 mm的厚度。载体薄膜14、15配备有朝向活性层11的由ITO制成的厚度为大约100 nm的涂层，其形成平面电极12、13。平面电极12、13通过未示出的集流体（例如通过含银的丝网印刷物形成）和未示出的连接电线而可与车载电路连接。
中间层3a、3b分别包括厚度为0.38 mm的热塑性薄膜。中间层3a、3b例如由78重量%的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）和作为增塑剂的20重量%的三乙二醇双(2-乙基己酸酯)构成。
功能元件5在所有侧面5.1、5.2、5.3、5.4上具有封阻材料4，其例如覆盖全部侧面5.1、5.2、5.3、5.4。封阻材料4含有贫增塑剂的PET并特别地密封活性层11的整个输出面8。
封阻材料4在此例如基本上，即至少97重量%由PET构成。封阻薄膜含有少于0.5重量%的增塑剂并且适合于减少或防止增塑剂从中间层3a、3b透过侧面5.1、5.2、5.3、5.4扩散到功能元件5中。
封阻材料4减少或防止增塑剂扩散到活性层11中，这提高功能元件5的使用寿命。在输出面8上方（即与其正交）的封阻材料4的厚度（或换句话说，材料厚度）d为至少0.3 mm。
这种复合玻璃板100在老化测试中显示出在功能元件5的边缘区域中明显减少的变浅，因为避免增塑剂从中间层3a、3b扩散到功能元件5中且避免由此进行的功能元件5的劣化。
图2A、2B和2C分别显示了在挤出封阻材料4的过程中本发明功能元件5的局部的放大图。
在挤出时，封阻材料24通过加热至超过软化点，例如对于PET而言通过加热至250℃而软化或液化。随后，将液化或软化的封阻材料24压制通过挤出喷嘴20，并且使挤出物与功能元件5的侧面5.1接触。在此，封阻材料4冷却，并且密封具有功能元件5的不同层的侧面5.1和特别是活性层11。
封阻材料4可以在此如此挤出，以使得其突出侧面5.1并且覆盖第二载体薄膜14的顶面和第一载体薄膜15的底面的边缘区域，这如例如示于图2B中。
如在图2C中详细示出，功能元件4可以在挤出过程中完全地布置在工作台25上，即功能元件5例如通过第一载体薄膜15置于工作台25上。
替代地，该功能元件5可以在一侧或全方向地突出工作台（参见例如图2A或2B），以使得封阻材料4可以特别均匀地挤出到侧面上。
在挤出过程中，功能元件5相对于挤出喷嘴20移动。这可以通过位置固定的挤出喷嘴20和移动的功能元件5、通过位置固定的功能元件5和移动的挤出喷嘴20、或这两者的组合得以实现。
图3显示了在喷射封阻材料4的过程中本发明功能元件5的局部的放大图。为此，将经加热和液化的封阻材料4在喷射头30中通过压缩空气流32喷洒。由此产生的喷雾31作为再次凝固的封阻材料4沉积在功能元件5的侧面5.1上，并且在此处示出的实施例中完全地密封侧面5.1。
在喷射过程中，所述功能元件5完全地布置在工作台上，即功能元件5通过第一载体薄膜15置于工作台上。替代地，功能元件5可以在全方向突出工作台，以使得封阻材料4可以特别均匀地喷射到侧面上。在喷射过程中，功能元件5相对于喷射头30移动。这可以通过位置固定的喷射头30和移动的功能元件5、通过位置固定的功能元件5和移动的喷射头30、或这两者的组合得以实现。
压缩空气流32含有或优选由空气、氮气或其它保护气体构成。封阻材料34通过加热至超过软化点，例如对于PET而言通过加热至250℃而软化。
图4A和图4B分别显示了作为具有可电控遮阳板的挡风玻璃的示例性本发明复合玻璃板100的细节。图4A和4B的复合玻璃板100基本上对应于图1A-C的复合玻璃板100，因此下面仅述及区别。
该挡风玻璃包括梯形的复合玻璃板100，其具有外玻璃板1和内玻璃板2，它们通过中间层3a、3b相互接合。外玻璃板1具有2.1 mm的厚度并且例如由染成绿色的钠钙玻璃构成。内玻璃板2具有1.6 mm的厚度并且由清澈的钠钙玻璃构成。该挡风玻璃具有在安装位置中指向顶部的上边缘D和在安装位置中指向发动机室的下边缘M。
该挡风玻璃配备有作为遮阳板的本发明的可电调节功能元件5，其布置在中央视区B（如ECE-R43中定义）上方的区域中。该遮阳板通过商购可得的PDLC多层薄膜作为功能元件5形成，其嵌入到中间层3a、3b中。该遮阳板的高度例如为21 cm。第一中间层3a与外玻璃板1接合，第二中间层3b与内玻璃板2接合。位于中间的第三中间层3c具有一部分，其中精确匹配地，即在所有面上齐平地嵌入经切割的PDLC多层薄膜。第三中间层3c层因此似乎形成一种用于功能元件5的框件（Passepartout），该功能元件因此从周围包封到热塑性材料中并由此被保护。
第一中间层3a具有着色区域6，其布置在功能元件5和外玻璃板1之间。挡风玻璃的透光率由此在功能元件5的区域中额外地降低，并且在漫射（diffuse）状态下减缓PDLC功能元件5的乳状外观。挡风玻璃的美观性由此被设计为明显更吸引人。第一中间层3a在区域6中具有例如30%的平均透光率，因此实现良好结果。
区域6可以是均匀着色的。但是，当着色朝着功能元件5的下边缘方向变少以使得着色或染色区域流畅地相互过渡时，通常是视觉上更吸引人的。
在所示情况中，着色区域6的下边缘和PDLC功能元件5的下边缘（在此其侧面5.1）齐平地布置着封阻材料4。但是，不必一定是这种情况。同样可能的是，着色区域6凸出超过功能元件5，或相反地，功能元件5凸出超过着色区域6。在后一情况中，并非整个功能元件5通过着色区域6与外玻璃板1接合。
该挡风玻璃如常见那样具有环形外周覆盖印刷物9，其通过不透明搪瓷形成在外玻璃板1和内玻璃板2的内室侧表面（在安装位置中指向车辆内室）上。功能元件5与挡风玻璃的上边缘D和侧边缘的距离小于覆盖印刷物9的宽度，以使得功能元件5的侧面 - 除了指向中央视区B的侧边缘之外 - 被覆盖印刷物9覆盖。未示出的电接头也适宜地安装在覆盖印刷物9的区域中并被隐藏。
可调节的功能元件5是两个平面电极12、13之间的活性层11与两个载体薄膜14、15构成的多层薄膜。活性层11含有聚合物基质与其中分散的液晶，其根据施加到平面电极上的电压而取向，由此可以调节光学性能。载体薄膜14、15由PET构成并且具有例如0.125 mm的厚度。载体薄膜14、15配备有指向活性层11的由ITO制成的厚度为大约100 nm的涂层，其形成电极12、13。电极12、13通过未示出的集流体（例如通过含银的丝网印刷物形成）和未示出的连接电线而可与车载电路连接。
在功能元件5的侧面5.1、5.2、5.3和5.4上，例如挤出封阻材料4，类似于图2C。在所示实施例中，所有侧面5.1、5.2、5.3和5.4完全被由贫增塑剂的PET制成的封阻材料4密封。由此特别好地保护功能元件5免于老化。
对于中间层3a、3b、3c，可以优选地使用所谓的“高流动PVB”，其相比于标准PVB薄膜而言具有更强的流动性能。因此，所述层更强烈地围绕着封阻材料4和功能元件5流动，由此产生更均匀的视觉印象，并且功能元件5与中间层3c的过渡显得较不明显。所述“高流动PVB”可以用于所有或也可以仅用于中间层3a、3b、3c的一个或多个。
在另一个在此未描述的实施例中，挡风玻璃和具有封阻材料4的功能元件5基本上对应于图4A和4B的实施方式。但是，PDLC功能元件5通过水平绝缘线分为例如六个带状区段。所述绝缘线例如具有40 μm至50 μm的宽度和3.5 cm的相互距离。它们借助激光器引入预制的多层薄膜中。所述绝缘线特别地将平面电极分成彼此绝缘的带，它们分别具有单独的电接头。因此，这些区段可以彼此独立地开关。所述绝缘线被设计得越细。它们越不显眼。借助侵蚀法，可以实现还更细的绝缘线。
通过区段化，可以设定遮暗的功能元件5的高度。因此，驾驶员可以根据太阳位置而使整个遮阳板或仅使其一部分遮暗。
在一个特别舒适的实施方式中，功能元件5通过布置在该功能元件区域中的电容式开关区控制，其中驾驶员通过他触摸玻璃板的位置而确定遮暗程度。替代地，功能元件5还可以通过无接触的方式，例如通过识别姿态、或根据经摄像机和合适评估电子器件确定的瞳孔或眼皮状态进行控制。
附图标记列表：
1 外玻璃板
2 内玻璃板
3a 第一中间层
3b 第二中间层
3c 第三中间层
4 封阻材料
5 具有可电控光学性能的功能元件
5.1、5.2、5.3、5.4 功能元件5的侧面
6 第一中间层3a的着色区域
8 活性层11的输出面
9 覆盖印刷物
11 功能元件5的活性层
12 功能元件5的平面电极
13 功能元件5的平面电极
14 载体薄膜
15 载体薄膜
20 共挤喷嘴
24、34 经加热的封阻材料
30 喷射喷嘴
31 喷射束，喷雾
32 压缩空气
100 复合玻璃板
B 挡风玻璃的中央视野
D 挡风玻璃的上边缘，顶边缘
M 挡风玻璃的下边缘，发动机边缘
d 厚度，材料厚度
X-X' 切割线
Z 放大的区域。

Claims (15)

1.具有可电控光学性能的功能元件(5)，其包括由至少下列部件形成的堆叠体序列：
- 第一载体薄膜(15)、
- 活性层(11)和
- 第二载体薄膜(14)，
其中活性层(11)的至少一个输出面(8)在功能元件(5)的至少一个侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)上至少局部地通过封阻材料(4)密封，并且封阻材料(4)是挤出到输出面(8)上或喷射到输出面(8)上的，
其中封阻材料(4)直接布置在功能元件(5)的堆叠体序列的侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)上，并且直接布置在活性层(11)的输出面(8)和/或载体薄膜(14、15)的侧面上，
其中封阻材料(4)如此设计，以使得防止增塑剂透过封阻材料(4)的扩散，
其中封阻材料(4)由与载体薄膜(14、15)相同的热塑性材料构成，和
其中封阻材料(4)突出于功能元件(5)的所有侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)并覆盖第二外部载体薄膜(14)的顶面和第一外部载体薄膜(15)的底面的边缘区域，
其中封阻材料(4)和与封阻材料(4)接触的第一外部载体薄膜(15)和第二外部载体薄膜(14)的表面通过局部熔化而熔体接合。
2.根据权利要求1的功能元件(5)，其中输出面(8)在所有侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)上完全通过封阻材料(4)密封，或其中侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)的至少一个完全通过封阻材料(4)密封。
3.根据权利要求1或2的功能元件(5)，其中功能元件(5)是聚合物分散液晶（PDLC）薄膜。
4.根据权利要求1或2的功能元件(5)，其中封阻材料(4)是贫增塑剂或无增塑剂的。
5.根据权利要求1或2的功能元件(5)，其中封阻材料(4)含有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚氟乙烯（PVF）或由其构成。
6.根据权利要求1或2的功能元件(5)，其中在输出面(8)上方的封阻材料(4)的厚度d为至少0.1 mm。
7.根据权利要求1或2的功能元件(5)，其中在输出面(8)上方的封阻材料(4)的厚度d为至少0.5 mm。
8.根据权利要求1或2的功能元件(5)，其中封阻材料(4)隆起状布置在侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)上和/或不设计为薄膜。
9.具有功能元件(5)的复合玻璃板(100)，其包括：
由外玻璃板(1)、第一中间层(3a)、第二中间层(3b)和内玻璃板(2)形成的第二堆叠体序列，其中中间层(3a、3b)含有至少一个具有至少一种增塑剂的热塑性聚合物薄膜，
其中在第一中间层(3a)和第二中间层(3b)之间至少局部地布置根据权利要求1或2的具有可电控光学性能的功能元件(5)。
10.根据权利要求9的复合玻璃板(100)，其中中间层(3a、3b)含有至少3重量%的增塑剂。
11.根据权利要求10的复合玻璃板(100)，其中中间层(3a、3b)含有至少60重量%的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）。
12.制造权利要求1或2的具有可电控光学性能的功能元件(5)的方法，其中至少
a) 提供由至少下列部件形成的堆叠体序列：
- 第一载体薄膜(15)、
- 活性层(11)和
- 第二载体薄膜(14)，
并
b) 将活性层(11)的输出面(8)在功能元件(5)的至少一个侧面(5.1、5.2、5.3、5.4)上至少局部地通过封阻材料(4)密封，其中封阻材料(4)在经加热状态下直接挤出到所述输出面上或直接喷射到所述输出面上。
13.根据权利要求12的方法，其中在随后的方法步骤中
c) 将外玻璃板(1)、第一中间层(3a)、具有可电控光学性能的功能元件(5)、第二中间层(3b)和内玻璃板(2)以这一次序彼此叠置，并
d) 将外玻璃板(1)和内玻璃板(2)通过层压接合，其中由第一中间层(3a)和第二中间层(3b)形成具有嵌入的功能元件(5)的中间层。
14.根据权利要求1或2的功能元件(5)在车辆的挡风玻璃或顶玻璃中的用途，其中功能元件(5)用作遮阳板。
15.根据权利要求1或2的功能元件(5)在车辆或建筑物中的内玻璃或外玻璃中的用途，其中可电控的功能元件(5)用作防晒物或用作防窥物。
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