CN116897261A - 具有光源的复合玻璃板 - Google Patents

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M·曼德拉兹
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Abstract

本发明涉及具有光源的复合玻璃板(100)，其包括：‑外玻璃板(1)和内玻璃板(2)，‑布置在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间的第一热塑性膜(10.1)，‑具有可电控光学性能的功能元件(4)，‑遮暗层(6)，‑耦合输出元件(5)，其用于将光(3)从内玻璃板(2)耦合输出，以及‑布置在内玻璃板(2)的侧边缘(11)上或内玻璃板(2)的凹部(9)中的光源(7)，其用于将光(3)耦合输入到内玻璃板(2)中，其中所述遮暗层(6)具有至少一个透光率小于或等于50％的不透明区域，所述不透明区域至少存在于光源(7)和功能元件(4)之间的区域(8)中。

Description

具有光源的复合玻璃板
本发明涉及具有光源的复合玻璃板及其制造方法和其用途。
具有可电控光学性能的复合玻璃板本身是已知的。它包括配备有功能元件的复合玻璃板，所述功能元件的光学性能可以通过施加的电压来改变。所述功能元件是具有活性层的可电调节光学性能的平面结构。这意味着，活性层的光学性能，尤其是其透明度、散射行为或发光度可通过电压来控制。电光功能元件的实例是例如从EP0876608B1和WO2011033313A1已知的SPD功能元件(SpD＝悬浮颗粒装置)和例如从DE102008026339A1已知的PDLC功能元件(PDLC＝聚合物分散液晶)。除此之外，还有例如从EP3702572A1或EP2917159A1已知的电致变色功能元件。
诸如SPD、PDLC或电致变色功能元件之类的光学可控功能元件可作为多层膜商购可得，其中活性层布置在两个平面电极之间，所述平面电极用于施加电压以控制活性层。通常，这两个平面电极布置在通常由PET制成的两个载体膜之间。商购可得的多层膜此外在两面上覆盖有由聚丙烯或聚乙烯制成的保护膜，其用于保护载体膜免受污垢或刮擦。特别是在制造复合玻璃板时，电光功能元件以所需的尺寸和形状从多层膜中切出并放置在中间层的膜之间，借助该中间层将两个玻璃板层压在一起以形成复合玻璃板。典型的应用是具有可电调节遮阳板的挡风玻璃板，其例如从DE102013001334A1、DE102005049081B3、DE102005007427A1、DE202020005499U1和DE102007027296A1中已知。
除了光学可控的功能元件之外，复合玻璃板还可以包括具有光学可控性能的其它元件。例如，可以借助光源、光导体和耦合输出元件(作为复合玻璃板的一部分)在复合玻璃板中产生光效应。来自光源的光在此耦合输入到光导体中，其中利用全反射效应保留在光导体中，直到其射到耦合输出元件上。光在耦合输出元件处从光导体发出，由此可以产生局部有限的灯光。光导体和耦合输出元件可以层压在复合玻璃板内。然而也可能的是，光导体是例如复合玻璃板的内玻璃板并且耦合输出元件例如由内玻璃板的表面的局部有限粗糙化来产生。光源通常是LED模块，其位于光导体的边缘处或孔中，以能够将光最佳地耦合输入到光导体中。此类实施方案已在多个文献中公开(例如WO200777099A1、WO2010049638A1、US20120104789A1和WO2018149568A1)。
US10139080B2公开了具有内玻璃板、外玻璃板、热塑性中间层和SPD元件的顶玻璃板。在外玻璃板和内玻璃板之间以及在热塑性中间层内层压发光二极管，其可以通过电触点开启和关闭。SPD元件在此比发光二极管布置得在顶玻璃中更靠近外部环境。由此，SPD元件在遮暗的状态下阻止二极管的光离开到达外部环境中。未显示光耦合输入；发光二极管将光透过内玻璃板辐射到运载工具内部空间中。相应地，也没有显示用于耦合输出光的耦合输出元件。
US2019255812A1公开了具有层压的PDLC元件的复合玻璃板。没有公开用于耦合输入光的光源或用于耦合输出光的耦合输出元件。
这两种技术可以相互组合。这对于运载工具中的顶玻璃板而言特别有用。例如，运载工具乘员可以借助切换所述功能元件在透过顶玻璃板透射和例如由于光散射(如果其是PDLC功能元件)的遮挡视线之间切换。另一方面，可以通过光耦合输入和耦合输出在顶玻璃板上产生光效应。它们可以提供美学价值，以改善乘员的幸福感或甚至在黑暗中提供光。教导功能元件与光耦合输入以及有针对性的区域受限的光耦合输出的组合的文献例如是CN102785555A、CN105291788A、US2019106055A1和CN109606251A。
然而，认识到在将光源在空间上布置在功能元件附近时会导致功能元件区域中出现不美观的光效应。由于来自光源的光不能100％耦合输入到光导体中，光会射到功能元件上并被反射。这种反射被观察者感知为玻璃板上的一种光芒，并且取决于所用的功能元件，不同程度地显现。
相反，本发明的目的是提供具有光源和具有可电控光学性能的功能元件的改进的复合玻璃板，其中优选地应减少或完全避免具有干扰性且不希望的光效应，其由功能元件与耦合输入的可见光的相互作用引起。
根据本发明，本发明的目的通过根据权利要求1的复合玻璃板来实现。本发明的有利实施方案由从属权利要求得出。
根据本发明的具有光源的复合玻璃板包括至少一个外玻璃板和内玻璃板、第一热塑性膜、功能元件、遮暗层和耦合输出元件。第一热塑性膜布置在外玻璃板和内玻璃板之间。功能元件和遮暗层优选布置在外玻璃板和内玻璃板之间。功能元件具有可电控光学性能。功能元件优选布置在复合玻璃板的透视区域中。耦合输出元件被设置成将光从内玻璃板耦合输出。光源布置在内玻璃板的侧边缘上或内玻璃板的凹部中。光源被设置成将光耦合输入到内玻璃板中。耦合输出元件被设置成将由光源耦合输入到内玻璃板中的光从内玻璃板耦出输出。遮暗层具有至少一个透光率小于或等于50％的不透明区域。遮暗层的不透明区域至少位于光源和功能元件之间的区域中。这意味着所述遮暗层的不透明区域至少在位于光源和功能元件之间的整个区域上延伸。
内玻璃板具有面向第一热塑性膜的外侧表面和背对第一热塑性膜的内侧表面。耦合输出元件优选地将由光源耦合输入的光大部分通过内玻璃板的内侧表面耦合输出。
光源的光不能100％地通过全反射耦合输入到内玻璃板中。所述光的一部分透过内玻璃板的内侧表面和内玻璃板的外侧表面透射。这部分的光在外玻璃板上反射并射到功能元件的至少局部上。如果由光源发出的光射到功能元件上，这导致视觉上可见的光芒，功能元件的相关区域越靠近光源，光芒的强度越大。所述不透明区域基本上防止由光源发出的光射到功能元件上。不透明区域吸收了通过内玻璃板的外侧表面离开的光，由此可以基本上避免视觉上可见的光芒出现。
外玻璃板具有背对第一热塑性膜的外侧表面，其同时也是复合玻璃板的外表面。外玻璃板还具有面向第一热塑性膜的内侧表面。内玻璃板的内侧表面同时是复合玻璃板的内表面。复合玻璃板被设置成将外部环境与内部空间，优选运载工具内部空间隔开。外玻璃板的外侧表面在此被设置成面向外部环境，且内玻璃板的内侧表面被设置成面向内部空间。
复合玻璃板具有环绕的侧边缘，其优选包括上边缘和下边缘以及在其间延伸的两个边缘，包括左边缘和右边缘。上边缘是指被设置成在安装位置中指向上方的边缘。下边缘是指被设置成在安装位置中指向下方的边缘。上边缘通常也称为顶边缘，下边缘称为发动机边缘。
在本发明的一个优选实施方案中，遮暗层布置在功能元件和内玻璃板之间，第一热塑性膜布置在功能元件和外玻璃板之间。在透过复合玻璃板透视时，遮暗层的不透明区域至少与功能元件的最靠近光源的边缘区域重合。不透明区域因此在位于光源和功能元件之间的整个区域上以及功能元件的边缘区域上延伸。由于在功能元件和内玻璃板之间布置遮暗层，有效地防止光射到功能元件的面向内玻璃板的表面上。在功能元件的最靠近光源的边缘区域中，光芒特别强烈。通过将不透明区域延伸在功能元件的最靠近光源的边缘区域上，降低光芒强度。这是本发明的一大优点。功能元件的最靠近光源的边缘区域(其在透过复合玻璃板透视时与不透明区域重合)优选被设计成条状。该边缘区域的宽度优选为至少1cm，特别优选至少3cm，特别是至少5cm。在本发明的含义内，“宽度”是指垂直于延伸方向的尺寸。
复合玻璃板优选包括第二透明热塑性膜，其特别优选具有与功能元件相同的厚度或与功能元件的厚度相差最多10％的厚度。第二热塑性膜至少部分地框架状围绕功能元件布置。第二热塑性膜特别优选地被设计成框架状且具有凹部，功能元件插入到该凹部中。“部分地框架状围绕功能元件布置”例如可以表示功能元件与复合玻璃板的环绕侧边缘的一个区段齐平，以使得第二热塑性膜仅在该区段外包围功能元件。由于至少部分地围绕功能元件布置的第二热塑性膜，可以避免复合玻璃板的厚度差异，这又增加复合玻璃板的稳定性。
在本发明的另一个优选的实施方案中，遮暗层的至少所述不透明区域的透光率小于10％，优选小于1％。在该实施方案中，遮暗层特别优选地被设计为具有不透明区域和透明区域的热塑性膜。遮暗层的透明区域的透光率为50％或更高。遮暗层优选在复合玻璃板的整个面积上延伸并且在层压的复合玻璃板中与第一热塑性膜和任选与第二热塑性膜一起形成热塑性中间层。功能元件在此嵌入到热塑性中间层内，其中第一热塑性膜优选布置在外玻璃板和功能元件之间，并且遮暗层优选布置在功能元件和内玻璃板之间。在该实施方案中，遮暗层优选由与第一热塑性膜相同的材料组成，其中遮暗层的不透明区域通过局部染色或着色实现。该实施方案特别有利，因为遮暗层除了用于解决技术问题外还用于胶粘外玻璃板、功能元件和内玻璃板，由此可以减少材料成本和方法步骤。
替代地，整个遮暗层的透光率小于10％，优选小于1％。在这种情况下，遮暗层优选在复合玻璃板面积的不大于40％，优选不大于30％，特别优选不大于20％上延伸。在复合玻璃板的区域平面中，与遮暗层偏移地布置透明第三热塑性膜，以使得透明热塑性膜和遮暗层在被一起观察时在复合玻璃板的整个面积上延伸。因此，遮暗层在复合玻璃板的其中占复合玻璃板面积的不大于40％的区域上延伸；第三热塑性膜在复合玻璃板的剩余面积上延伸。第一热塑性膜、任选的第二热塑性膜、第三热塑性膜和遮暗层在复合玻璃板的层压状态下形成热塑性中间层。功能元件在此嵌入到热塑性中间层内，其中第一热塑性膜优选布置在外玻璃板与功能元件之间，遮暗层以及第三热塑性膜优选布置在功能元件与内玻璃板之间。在该实施方案中，遮暗层优选由与第一热塑性膜和第三热塑性膜相同的材料组成，其中遮暗层的低透光率通过染色或着色实现。该实施方案特别有利，因为遮暗层除了用于解决技术问题外还用于胶粘外玻璃板、功能元件和内玻璃板，由此可以减少材料成本和方法步骤。
在本发明的含义内，如果透光率大于70％，特别是大于75％，则某物是“透明的”。在本发明的含义内，“不透明”是指透光率小于小于50％，特别优选小于10％，特别是小于1％。对于建筑装配玻璃，可根据ISO 9050(2003-08)测定透光率。
在本发明的另一个实施方案中，遮暗层施加到内玻璃板的外侧表面上。在该实施方案中，遮暗层优选被设计为丝网印刷物，特别优选黑色的丝网印刷物。在此，遮暗层例如由包含玻璃料和颜料，特别是黑色颜料的搪瓷形成。搪瓷通常使用丝网印刷法施加和烧制。这样做的优点是，不需要额外的膜或层来减少光芒效应。由此可以节省材料成本。
复合玻璃板可以配备有不透明黑色印刷物，特别是在环绕的边缘区域中，这在运载工具领域中，特别是对于挡风玻璃板、后玻璃板和顶玻璃板而言常见。黑色印刷物通常由包含玻璃料和颜料，特别是黑色颜料的搪瓷形成。印刷油墨通常使用丝网印刷法施加和烧制。这种黑色印刷物施加到玻璃板表面的至少一个，优选外玻璃板和/或内玻璃板的内侧表面上。覆盖印刷物优选地框架状围绕中央透视区域，特别用于保护可将复合玻璃板例如与运载工具车身胶粘的胶粘剂免受UV辐射。不透明黑色印刷物优选具有至少10μm且最多25μm的厚度。在这样的厚度下，黑色印刷物是不透明的，而不会损害玻璃板的稳定性。
在一个特别优选的实施方案中，遮暗层是着色或染色的热塑性膜，并且具有至少15％且最多50％的透光率。遮暗层优选在复合玻璃板的整个面积上延伸。在该实施方案中，遮暗层优选布置在功能元件和内玻璃板之间。遮暗层在整个复合玻璃板上的延伸有效地降低光芒效应。因此，光究竟在哪里通过内玻璃板的外侧表面透射出去是无关紧要的。遮暗层在复合玻璃板的整个面积上具有高的光吸收。
第一热塑性膜、任选存在的第二热塑性膜和任选存在的第三热塑性膜优选被设计为热塑性接合膜。其优选基于乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或聚氨酯(PU)或其混合物或共聚物或衍生物，特别优选基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和此外本领域技术人员已知的添加剂，例如增塑剂形成。热塑性接合膜优选包含至少一种增塑剂。
热塑性中间层可仅由第一热塑性膜或由多于一个膜形成。热塑性中间层可以由一个或多个彼此叠置的热塑性膜形成，其中在该层堆叠体层压之后热塑性中间层的厚度优选为0.25mm至1mm，通常0.38mm或0.76mm。热塑性中间层也可以由局部染色或着色的膜形成。第一热塑性膜或多个热塑性膜也可以是功能性热塑性膜，特别是具有声阻尼性能的膜、反射红外辐射的膜、吸收红外辐射的膜和/或吸收UV辐射的膜。例如，第一、任选第二和/或任选第三热塑性膜也可以是带式滤光膜。如果将其设计为热塑性膜，则遮暗层也可以是热塑性中间层的一部分。
在一个优选的实施方案中，遮暗层被设计为聚合物膜，优选热塑性膜。遮暗层优选基于乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或聚氨酯(PU)或其混合物或共聚物或衍生物，特别优选基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和此外本领域技术人员已知的添加剂，例如增塑剂形成。
如果某物“基于”聚合物材料形成，则其大部分，即至少50％，优选至少60％，特别是至少70％由该材料组成。它还可以包含其它材料，例如稳定剂或增塑剂。
在一个特别优选的实施方案中，功能元件是PDLC功能元件(聚合物分散液晶)。PDLC功能元件包含嵌入到聚合物基质中的液晶。如果没有电压施加到PDLC功能元件上，则液晶以无序的方式排列，这导致穿过活性层的光发生强烈的散射(半透明)。如果将电压施加到功能元件上，则液晶朝着共同方向排列，并且光透过功能元件的透射率增加(透明)。然而，也可以是液晶在无电压的状态下有序存在，并且在施加电压时液晶相应地无序存在。然而，也可以使用其它功能元件，其光学性能的可变性基于液晶，例如PNLC功能元件(聚合物网络液晶)。如果在作为PDLC功能元件的功能元件的情况下提到电压施加，则在本发明的含义内是指交流电压(交流电压的有效值，而不是瞬时电压)。
在另一个优选的实施方案中，功能元件是SPD功能元件(悬浮颗粒装置)。在此，SPD功能元件含有悬浮颗粒。悬浮颗粒借助施加电压通过吸收光来改变功能元件的光学状态。因此，SPD功能元件包括具有透明和不透明光学性能的切换状态以及透明和不透明之间的中间阶段。如果在作为SPD功能元件的功能元件的情况下提到电压施加，则在本发明的含义内是指交流电压(交流电压的有效值，而不是瞬时电压)。
在另一个优选的实施方案中，功能元件是电致变色功能元件。在这种情况下，可见光透过功能元件的透射取决于离子的嵌入程度。离子例如通过离子存储层释放并嵌入在电致变色层中。透射可能会受到施加在功能元件上的电压的影响，该电压导致离子迁移。合适的电致变色层优选至少包含氧化钨或氧化钒。如果功能元件是电致变色功能元件，则控制单元优选不配备逆变器并且将直流电压施加到功能元件上。然而，实现1V至50V，优选10V至42V的电压的直流电压转换器可以根据需要是控制单元的组成部分。
在本发明的一个特别有利的实施方案中，复合玻璃板包括降低辐射率的涂层。降低辐射率的涂层优选施加到内玻璃板的内侧表面上。
降低辐射率的涂层是反射热辐射的涂层。这种涂层通常也称为低辐射涂层或低辐射率涂层。它具有避免热量辐射到内部空间(玻璃板本身的热辐射)以及同样避免热量从内部空间辐射出去的功能。在本发明的含义内，辐射率被理解为是指根据EN12898标准在283K下的标准辐射率。根据本发明的复合玻璃板可具有的降低辐射率的涂层是本领域技术人员已知的。其可以被设计为如例如WO2018206236A1中所公开。
在本发明的另一个特别优选的实施方案中，复合玻璃板包括防红外层，其优选布置或施加在外玻璃板的内侧表面上、内玻璃板的外侧表面上或在外玻璃板与内玻璃板之间。防红外层阻挡红外辐射，允许可见光通过。在本发明的含义内，“阻挡红外辐射”是指防红外层至少部分地反射和/或吸收红外辐射。防红外线层特别优选反射红外辐射。红外辐射的反射具有的优点是复合玻璃板不那么强烈地被加热。复合玻璃板可具有的防红外层是本领域技术人员已知的。其可以被设计为如例如WO2019120850A1中所公开。
外玻璃板和内玻璃板优选地由透明玻璃，尤其是钠钙玻璃制成，这如窗户玻璃板中常用那样。然而原则上，玻璃板也可以由其它类型的玻璃(例如硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃)或透明塑料(例如聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯)制成。外玻璃板和内玻璃板的厚度可以宽泛地变化。优选使用厚度为0.8mm至5mm，优选1.4mm至2.5mm的玻璃板，例如具有1.6mm或2.1mm的标准厚度的那些。外玻璃板和内玻璃板可以彼此独立地是未预加应力、部分预加应力或预加应力的。如果玻璃板的至少一个具有预应力，这可以是热或化学预应力。内玻璃板可具有凹部，光源可布置在该凹部中。内玻璃板特别优选由氧化铁含量为最多1％的钠钙玻璃组成。内玻璃板的这种低氧化铁含量导致内玻璃板特别透明且未染色。由此，内玻璃板的特征在于特别好地作为光波导，即用于耦合输入光。
来自光源的光耦合输入到内玻璃板中，其中光源为此目的以合适的方式相对于玻璃板布置。光源优选布置在内玻璃板的侧面，即在其侧边缘上，这使得光能够很好地耦合输入到玻璃板中。同样优选的是将光源布置在内玻璃板的凹部或通孔中，这也使得光能够很好地耦合输入到内玻璃板中。光源优选地通过外壳与内玻璃板牢固接合。耦合输入到内玻璃板中的光在玻璃板中全反射，直到它在耦合输出元件处从玻璃板耦合输出。由光源发出的光优选为可见光，即波长范围为380nm至780nm的光。任选地，光源可以发射红外或紫外光，其优选通过荧光或发光颗粒(优选作为耦合输出元件的组成部分)转化成可见光。
光源优选包含发光二极管(LED，light emitting diode)，优选至少一个有机发光二极管(OLED，organic light emitting diode)、至少一个激光二极管、至少一个白炽灯和/或至少一个气体放电灯，或由其组成。
耦合输出元件被设置成将由光源耦合输入到内玻璃板中的光至少部分地耦合输出到内部空间和/或外部环境中。耦合输出元件优选将光通过内玻璃板的内侧表面耦合输出到内部空间，例如运载工具内部空间中。耦合输出元件可以布置在复合玻璃板的透视区域内或透视区域外。在本发明的含义内，“透视区域”是指被设置成透过复合玻璃板进行透视的区域。透视区域没有防止透视的不透明层，例如黑色印刷物。耦合输出元件优选地适合于通过散射、反射、折射或衍射将内玻璃板中传导的光的至少一部分耦合输出。
在一个优选实施方案中，耦合输出元件施加到内玻璃板的外侧表面或内侧表面上。为此，耦合输出元件优选通过激光结构化、机械结构化例如喷砂和/或通过蚀刻引入到内玻璃板的内侧表面和/或外侧表面中。替代地或组合地，耦合输出元件可以与内玻璃板的内侧表面和/或外侧表面进行材料配合的接合，优选通过印刷或胶粘油墨、糊剂或颗粒，特别优选光散射、光折射或光反射颗粒。耦合输出元件的这种形式是优选的，因为它可以简单且不复杂地甚至在内玻璃板制造之后实施。
替代地或组合地，耦合输出元件可以包含至少一个透明体或由其组成，该透明体例如通过胶粘与内玻璃板的内侧和/或外侧表面进行材料配合的接合，其中透明体优选包含
a)结构化塑料膜或塑料板，或
b)透射全息膜
或由其组成。
结构化塑料膜或塑料板有利地具有扁平布置的微棱镜，例如阶梯棱镜(Stufenprisma)。
在本发明的另一个优选实施方案中，耦合输出元件布置在热塑性中间层和内玻璃板之间。在这种情况下，耦合输出元件优选是塑料膜或塑料板。以此方式，保护耦合输出元件免受外部有害影响。耦合输出元件也可以印刷在热塑性中间层上。
耦合输出元件也可以布置在内玻璃板内。为此，优选在制造内玻璃板期间引入耦合输出元件，特别优选通过人工产生光学缺陷。
本发明的另一方面包括制造根据本发明的具有光源的复合玻璃板的方法。该方法在此包括以下方法步骤：
(a)产生由外玻璃、第一热塑性膜、功能元件、遮暗层、耦合输出元件和内玻璃板制成的层堆叠体。功能元件、遮暗层和第一热塑性膜优选布置在外玻璃板和内玻璃板之间，
(b)将所述层堆叠体层压以形成复合玻璃板，
(c)将光源布置在内玻璃板的侧边缘上或内玻璃板的凹部中。
光源优选地以这样的方式布置，以使得遮暗层的不透明区域至少在位于光源和功能元件之间的区域上延伸。
层堆叠体在热、真空和/或压力的作用下层压，其中各个层通过至少一个热塑性膜相互接合(层压)。可以使用本身已知的制造复合玻璃板的方法。例如，所谓的高压釜法可以在约10bar至15bar的增加压力和130℃至145℃的温度下进行约2小时。本身已知的真空袋或真空环法例如在约200mbar和130℃至145℃下工作。也可以在压延机中在至少一个辊对之间压制该层堆叠体以形成复合玻璃板。这种类型的设备被已知用于制造复合玻璃板，并且通常在压机前面具有至少一个加热隧道。压制过程中的温度例如为40℃至150℃。在实践中已证明，压延机和高压釜法的组合特别有用。替代地，可以使用真空层压机。其由一个或多个可加热和可抽真空的腔室组成，在所述腔室中外玻璃板和内玻璃板可以在0.01mbar至800mbar的减压和80℃至170℃的温度下在例如约60分钟内层压。
根据本发明的复合玻璃板例如可以是运载工具的顶玻璃板、挡风玻璃板、侧玻璃板或后玻璃板或其它运载工具装配玻璃，例如运载工具，优选轨道运载工具或公共汽车中的分隔玻璃板。替代地，复合玻璃板可以是例如建筑物的外立面中的建筑装配玻璃、或建筑物内部的分隔玻璃板、或家具或器具中的内置件。
本发明的另一方面包括根据本发明的复合玻璃板在水陆空交通运输工具中，优选在机动车中，例如作为挡风玻璃板、后玻璃板、侧玻璃板和/或玻璃顶，特别优选作为顶玻璃板的用途。替代地，该复合玻璃板可以用作功能性和/或装饰性单件以及作为家具、器具和建筑物中的内置件。
下面参考附图使用实施例更详细地解释本发明。它们以不符合比例的简化图显示了：
图1根据本发明的复合玻璃板的一个实施方案的俯视图，
图1a图1的根据本发明的复合玻璃板的一个实施方案的示意性截面图，
图1b图1a的复合玻璃板的边缘区域的放大局部，
图2根据本发明的复合玻璃板的另一个实施方案的俯视图，和
图3-6图2的根据本发明的复合玻璃板的另一个实施方案的示意性截面图。
图1和图1a显示了根据本发明的复合玻璃板100的一个实施方案的不同方面。图1显示了根据本发明的复合玻璃板100的俯视图，图1a显示了根据本发明的复合玻璃板100的截面图。图1a的截面图对应于如图1所示的复合玻璃板100的切割线A-A′。
光源7布置在复合玻璃板100的凹部中。复合玻璃板100例如是运载工具的顶玻璃板，复合玻璃板100安装在运载工具的顶部中。复合玻璃板100包括外玻璃板1和内玻璃板2，它们通过扁平布置的中间层10彼此接合。外玻璃板1具有背对中间层10的外侧表面I和面向中间层10的内侧表面II。内玻璃板2具有背对中间层10的内侧表面IV和面向中间层10的外侧表面III。内玻璃板2的内侧表面IV同时是复合玻璃板100的面向运载工具内部空间的表面并且外玻璃板1的外侧表面I同时是复合玻璃板100的面向外部环境的表面。外玻璃板1例如由厚度为2.1mm的略带颜色的钠钙玻璃构成。内玻璃板2例如由氧化铁含量为最多1％的钠钙玻璃构成。内玻璃板2的厚度例如为1.6mm。由于其低氧化铁含量，内玻璃板2具有轻微的有色色调，并且比通常为运载工具领域制造的钠钙玻璃明显更无色。内玻璃板2由于其无色性而具有作为光导体的良好性能。
中间层包括第一热塑性膜10.1、第二热塑性膜10.2和遮暗层6。第一热塑性膜10.1以面形式布置在外玻璃板1的内侧表面II上，其中遮暗层6以面形式布置在内玻璃板2的外侧表面III上。遮暗层6在此尤其在复合玻璃板100的位于光源7和功能元件4之间的整个区域8上以及在功能元件4的最靠近光源7的边缘区域12(功能元件4的边缘区域12如图4和图5所示)上延伸。第二热塑性膜10.2框架状，即类似于框，围绕功能元件4布置，其中第二热塑性膜10.2和功能元件4布置在第一热塑性膜10.1和遮暗层6之间。第二热塑性膜10.2和功能元件4在被一起观察时在复合玻璃板100的整个面积上延伸。第一和第二热塑性膜10.1、10.2和遮暗层6由相同的热塑性材料，例如PVB制成，以使得它在层压以形成复合玻璃板100后相互熔合以形成中间层10。中间层10的厚度例如为0.76mm。
在内玻璃板2的内侧表面IV上，在内玻璃板2的边缘区域中框架状环绕地施加不透明黑色印刷物13。黑色印刷物13沿着内玻璃板2的环绕边缘延伸，并防止在其施加的区域中透过复合玻璃板100透视。例如，黑色印刷物13不在所有区域中具有相同的宽度；然而，黑色印刷物13也可以处处具有相同的宽度。在本发明的含义内，“宽度”是指垂直于延伸方向的尺寸。在透过复合玻璃板100透视时，黑色印刷物13与功能元件4的环绕边缘区域重叠。功能元件4的重叠的环绕边缘区域具有例如2cm的宽度。功能元件4与黑色印刷物13的部分重叠的目的是为了运载工具乘员遮盖功能元件的不美观边缘。任选地，还可以在外玻璃板1的外侧表面I或内侧表面II上在环绕边缘区域中施加另一黑色印刷物13(此处未示出)。
功能元件4例如是PDLC功能元件，其与导电元件，例如扁平导体，与位于复合玻璃板100外部的控制单元(此处未示出)连接。功能元件4可以通过施加的可由控制单元输出的交流电压(交流电压的有效值)改变其光学状态。功能元件4可以例如借助施加的电压在两个状态，即半透明状态(即具有高光散射的状态)和透明状态之间切换。半透明状态优选在功能元件4无电压时，即没有施加电压时实现。当控制单元将电压施加到功能元件4上时，优选实现透明状态。功能元件4的最大透明度和功能元件4的最大半透明度之间的状态也是可能的。
光源7布置在内玻璃板2的凹部9中。凹部7布置在复合玻璃板100的边缘区域中并且在看向内玻璃板的内侧表面IV时布置在其上施加有黑色印刷物13的区域内。光源7例如是LED(发光二极管)装置。内玻璃板2的凹部9具有例如圆柱形的形状并且仅在内玻璃板2的内侧表面IV上开口。凹部9的开口可以任选地被遮盖(例如通过黑色染色且不透明的膜)。当光源7被激活时，可见光3通过凹部9的内表面耦合输入到内玻璃板2中。耦合输入的光3的全反射发生在内玻璃板2内。光源7在此朝着耦合输出元件5的方向发射可见光3，该耦合输出元件居中地施加到内玻璃板2的内侧表面IV上。可见光3的全反射发生在内玻璃板2中，直到可见光3射到耦合输出元件5上。在这种情况下，可见光3在这一位置从内玻璃板2耦合输出并且向外，特别是朝着运载工具内部空间的方向散射。
通过耦合输出元件5，可以在复合玻璃板100上产生可见光图案。耦合输出元件例如是光漫射涂层，例如为使用丝网印刷法施加并烧制的糊剂的形式，其施加到内玻璃板2的内侧表面IV上。耦合输出元件形成例如图1中所示的字母“Saint-Gobain”。
由光源7耦合输入到内玻璃板2中的光3不会100％通过全反射透射到耦合输出元件5。一定比例的可见光3在射到耦合输出元件5上之前已耦合输出，因此例如射到功能元件4上。可见光3射到功能元件4上导致内玻璃板2的内侧表面IV上出现乳白色光芒，其可能被运载工具内部空间中的运载工具乘员感知为不舒适或不美观。该光芒效应随着与光源7的距离的增加而减少，并且取决于功能元件4的光学状态而不同程度地显现。在功能元件4的半透明状态下，该光芒效应比在透明状态下更明显显现。这尤其可以在功能元件4的从运载工具内部空间可见的区段Z看出，该区段在空间上位于光源7附近。在当前图1、图1a和图1b的根据本发明的实施方案中，所述问题通过在功能元件4和内玻璃板2之间布置遮暗层6来解决。遮暗层6例如为黑色着色的，并且可见光的透射率为40％。由于遮暗层6的色调和透过遮暗层6的减少的透光率，很大比例的导出的可见光3被遮暗层6吸收。功能元件4的区段Z中的光芒效应可以由此大大降低，或甚至完全避免。这是本发明的一大优点，并且令发明人感到惊讶。
图1b显示了复合玻璃板100的边缘区域Y的放大局部。图1a中显示了复合玻璃板的放大边缘区域Y。
图2至6中所示的变体基本上对应于图1、图1a和图1b的变体，因此这里仅讨论不同之处，否则参考图1、图1a和图1b的描述。
图2显示了复合玻璃板100的俯视图，其中光源7没有布置在凹部9中，而是借助外壳14布置在复合玻璃板100的侧边缘11上。图3至6显示了本发明的不同实施方案的截面图。图3至6的截面图对应于如图2所示的复合玻璃板100的切割线B-B′。这意味着图3至6的各种实施方案在复合玻璃板100的俯视图中(示意性地)被设计为在光学上相同。
与图1、图1a和图1b不同，图3的复合玻璃板100没有内玻璃板2的凹部9，并且光源7通过外壳14安置在内玻璃板2的侧边缘11上。因此，光源将由其射出的可见光3通过内玻璃板2的侧边缘耦合输入到内玻璃板2中。
与图1、图1a和图1b不同，图4的复合玻璃板100没有内玻璃板2的凹部9，并且光源7通过外壳14安置在内玻璃板2的侧边缘11上。因此，光源7将由其射出的可见光3通过内玻璃板2的侧边缘耦合输入到内玻璃板2中。遮暗层6也仅在复合玻璃板100的面积的局部，例如20％上延伸。第三透明热塑性膜10.3布置在遮暗层6旁边，其与遮暗层6处于同一平面中，即在透过复合玻璃板100透视时不与其重叠。遮暗层6和透明第三热塑性膜10.3在被一起观察时在复合玻璃板100的整个面积上延伸。热塑性中间层10因此由第一、第二和第三热塑性膜和遮暗层6组成。
与图1和1a不同，耦合输出元件5没有施加到内玻璃板2的内侧表面IV上，而是施加到第三热塑性膜10.3的面向内玻璃板2的表面上。
遮暗层6在复合玻璃板100的位于光源7和功能元件4之间的整个区域8上以及在功能元件4的最靠近光源7的边缘区域12上延伸。遮暗层6在看向内玻璃板2的内侧表面IV时完全被黑色印刷物遮盖。遮暗层6对可见光的透光率小于1％，并且黑色染色。由于遮暗层的低透射率，没有在内玻璃板2中的全反射下透射到耦合输出元件5上的大部分耦合输入的光3被遮暗层6吸收，以使得可以减少或避免运载工具内部空间中功能元件4的区段Z中的光芒效应。
与图1和1a不同，图5中的耦合输出元件5没有施加到内玻璃板2的内侧表面IV上，而是施加到内玻璃板2的外侧表面III上。光源7与图3相同借助外壳14安置在内玻璃板2的侧边缘11上。遮暗层6以不透明黑色印刷物的形式施加到内玻璃板2的外侧表面III上，并且在复合玻璃板100的位于光源7和功能元件4之间的整个区域8上以及在功能元件4的最靠近光源7的边缘区域12上延伸。除了第一和第二热塑性膜10.1、10.2之外，中间层10还包括第三透明热塑性膜10.3，其布置在功能元件4和内玻璃板2之间并且在复合玻璃板100的整个面积上延伸。
图6中，遮暗层6框架状围绕功能元件4布置，并且透光率小于1％。中间层10包括第一热塑性膜10.1、遮暗层6和第三热塑性膜10.3，其中第三热塑性膜布置在功能元件4和内玻璃板2之间。光源7与图3相同借助外壳14安置在内玻璃板2的侧边缘11上。
框架状设计的遮暗层6减少了可见光3射到外玻璃板1的内侧表面II上。在一般类型的复合玻璃板100中，一部分可见光3被外玻璃板1的内侧表面II反射。被反射的光3射到功能元件4上，这又会导致功能元件4的区段Z中已描述的光芒效应。通过框架状设计的层6，可以减少外玻璃板1的内侧表面II上的这种反射。
附图标记列表
1 外玻璃板
2 内玻璃板
3 光
4 功能元件
5 耦合输出元件
6 遮暗层
7 光源
8 光源7和功能元件4之间的区域
9 内玻璃板2的凹部
10 中间层
10.1 第一热塑性膜
10.2 第二热塑性膜
10.3 第三热塑性膜
11 内玻璃板2的侧边缘
12 功能元件4的最靠近光源7的边缘区域
13 黑色印刷物
14 光源7的外壳
100 复合玻璃板
I 外玻璃板1的外侧表面
II 外玻璃板1的内侧表面
III 内玻璃板2的外侧表面
IV 内玻璃板2的内侧表面
Z 光芒效应的区段
Y 复合玻璃板100的边缘区域的放大局部
A-A′ 穿过图1的复合玻璃板100的截面
B-B′ 穿过图2的复合玻璃板100的截面。

Claims (15)

1.具有光源的复合玻璃板(100)，其包括：
-外玻璃板(1)和内玻璃板(2)，
-布置在外玻璃板(1)和内玻璃板(2)之间的第一热塑性膜(10.1)，
-具有可电控光学性能的功能元件(4)，
-遮暗层(6)，
-耦合输出元件(5)，其用于将光(3)从内玻璃板(2)耦合输出，以及
-布置在内玻璃板(2)的侧边缘(11)上或内玻璃板(2)的凹部(9)中的光源(7)，其用于将光(3)耦合输入到内玻璃板(2)中，
其中所述遮暗层(6)具有至少一个透光率小于或等于50％的不透明区域，所述不透明区域至少存在于光源(7)和功能元件(4)之间的区域(8)中。
2.根据权利要求1所述的复合玻璃板(100)，其中功能元件(4)的至少一个最靠近光源(7)的边缘区域(12)与遮暗层(6)的不透明区域重合。
3.根据权利要求2所述的复合玻璃板(100)，其中第二热塑性膜(10.2)部分地或完全地包围功能元件(4)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合玻璃板(100)，其中至少所述遮暗层(6)的不透明区域具有<10％，优选<1％的透光率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合玻璃板(100)，其中所述遮暗层(6)被设计为具有不透明区域和透明区域的热塑性膜，其中所述遮暗层的透明区域具有≥50％的透光率。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的复合玻璃板(100)，其中整个遮暗层(6)具有<10％，优选＜1％的透光率。
7.根据权利要求6所述的复合玻璃板(100)，其中所述遮暗层(6)在所述复合玻璃板(100)的面积的小于40％，优选小于30％，特别优选小于20％上延伸。
8.根据权利要求6所述的复合玻璃板(100)，其中所述遮暗层(6)施加到内玻璃板(2)的面向外玻璃板(1)的外侧表面(III)上。
9.根据权利要求8所述的复合玻璃板(100)，其中所述遮暗层(6)被设计为丝网印刷物，优选黑色的丝网印刷物。
10.根据权利要求2或3所述的复合玻璃板(100)，其中所述遮暗层(6)是着色或有色的热塑性膜并且具有至少15％且最多50％的透光率。
11.根据权利要求10所述的复合玻璃板(100)，其中所述遮暗层(6)在复合玻璃板(100)的整个面积上延伸。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的复合玻璃板(100)，其中所述功能元件(4)是PDLC功能元件。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的复合玻璃板(100)，其中将降低辐射率的涂层施加到内玻璃板(2)的背向外玻璃板(1)的内侧表面(IV)上。
14.制造根据权利要求1至13中任一项所述的具有光源的复合玻璃板(100)的方法，其中
(a)提供由外玻璃板(1)、第一热塑性膜(10.1)、功能元件(4)、遮暗层(6)、耦合输出元件(5)和内玻璃板(2)制成的层堆叠体，
(b)将所述层堆叠体层压以形成复合玻璃板(100)，和
(c)将光源(7)布置在内玻璃板(2)的侧边缘(11)上或内玻璃板(2)的凹部(9)中。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的复合玻璃板(100)在水陆空交通运输工具中，优选在机动车中，例如作为挡风玻璃板、后玻璃板、侧玻璃板和/或玻璃顶，特别优选作为顶玻璃板或作为功能性和/或装饰性单件以及作为家具、器具和建筑物中的内置件的用途。
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