-
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe mit einer Außenschicht und einer Innenschicht, zwischen welchen zumindest bereichsweise eine schaltbare Funktionsschicht angeordnet ist. Mittels der schaltbaren Funktionsschicht ist eine Lichtdurchlässigkeit der Fahrzeugscheibe veränderbar.
-
Die
WO 2009/098034 A1 beschreibt eine Kraftfahrzeugscheibe mit einer äußeren Glasschicht und einer inneren Glasschicht, wobei zwischen den beiden Glasschichten zwei Funktionsschichten angeordnet sind. Zumindest eine der Funktionsschichten ist schaltbar, wobei durch Anlegen einer Spannung die Lichtdurchlässigkeit der Funktionsschicht und damit der Fahrzeugscheibe verändert werden kann. Wenn auch die zweite Funktionsschicht schaltbar ist, so können aus dem Spektrum des einfallenden Lichts flexibel einstellbare Wellenlängenbereiche absorbiert, reflektiert und transmittiert werden. Dadurch lässt sich eine variable Lichtdurchlässigkeitscharakteristik mit beliebiger Farbgebung der Fahrzeugscheibe darstellen. Alternativ kann eine der beiden Funktionsschichten dauerhaft gefärbt ausgebildet sein, so dass die Farbcharakteristik der schaltbaren Funktionsschicht durch die gefärbte Funktionsschicht verändert werden kann.
-
Als schaltbare Funktionsschichten können, insbesondere in Fahrzeugscheiben für Kraftfahrzeuge, elektrochrome Schichten zum Einsatz kommen, welche durch Anlegen einer Spannung von einem farblosen Zustand in einen gefärbten Zustand übergehen. Auch eine Flüssigkristallschicht kann für eine veränderbare Lichtdurchlässigkeit der Fahrzeugscheibe sorgen.
-
Des Weiteren sind schaltbare Funktionsschichten mit suspendierten Partikeln bekannt, sogenannte Suspended Particle Devices (SPD). Hierbei sind die – in der Regel blauen – Partikel in einer Flüssigkeit oder einem Film suspendiert, in welchem sich die Partikel frei bewegen können. Liegt keine Spannung an der SPD-Funktionsschicht an, verteilen sich die Partikel ungeordnet in der Funktionsschicht an und verhindern sehr weitgehend einen Lichtdurchtritt durch die Fahrzeugscheibe, welche die SPD-Funktionsschicht umfasst. Wird hingegen eine Spannung an die SPD-Funktionsschicht angelegt, so richten sich die Partikel in Reihen aus, zwischen welchen das Licht hindurchtreten kann.
-
In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine schaltbare Funktionsschicht, beispielsweise die SPD-Funktionsschicht, auch im spannungslosen Zustand noch bestimmte Wellenlängen des einfallenden Lichts hindurchlässt und daher eine gewisse Eigenfarbe aufweist. Dies kann, wie aus dem Stand der Technik bekannt, durch Einbringen einer dauerhaft gefärbten Folie in einer Komplementärfarbe zu der Eigenfarbe der SPD-Funktionsschicht in die Fahrzeugscheibe kompensiert werden. Jedoch ist dann diese, die Komplementärfarbe aufweisende Farbfolie sichtbar, wenn die schaltbare Funktionsschicht in ihren eine große Lichtdurchlässigkeit aufweisenden Zustand versetzt ist. Beispielsweise kann, wenn die SPD-Funktionsschicht im spannungslosen, weitestgehend lichtundurchlässigen Zustand eine blaue Eigenfarbe besitzt, eine mit der Komplementärfarbe Gelb gefärbte Farbfolie zur Kompensation zum Einsatz kommen. Dann erscheint die Fahrzeugscheibe im lichtdurchlässigen Zustand der SPD-Funktionsschicht allerdings als gelb.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Fahrzeugscheibe der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher ein möglichst neutraler Farbton erreichbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe, welche insbesondere in einem Kraftwagen zum Einsatz kommen kann, umfasst eine Außenschicht und eine Innenschicht, wobei zwischen diesen Schichten zumindest bereichsweise eine schaltbare Funktionsschicht angeordnet ist, mittels welcher eine Lichtdurchlässigkeit der Fahrzeugscheibe veränderbar ist. Des Weiteren ist zwischen der Außenschicht und der Innenschicht wenigstens eine Reflexions- und/oder Absorptionsschicht angeordnet, welche zum Reflektieren und/oder Absorbieren von Wellenlängen des Lichts ausgebildet ist, für welche die Funktionsschicht in einem Zustand verringerter Lichtdurchlässigkeit durchlässig ist. Selbst im Zustand verringerter Lichtdurchlässigkeit ist nämlich die Funktionsschicht noch für Wellenlängen aus einem gewissen Bereich des Spektrums von mit dem menschlichen Auge erfassbaren Wellenlängen durchlässig. Durch die Reflexions- und/oder Absorptionsschicht werden diese Wellenlängen reflektiert und/oder absorbiert, so dass ein auf die Innenschicht blickender Betrachter diese Wellenlängen nun nicht mehr wahrnehmen kann. Für das Reflektieren können hierbei insbesondere Silberpartikel sorgen. Wenn nun bei in den Zustand verringerter Lichtdurchlässigkeit verbrachter Funktionsschicht noch Wellenlängen des sichtbaren Spektrums durch die Fahrzeugscheibe hindurchtreten, so geschieht dies gleichmäßig, also ohne dass die Fahrzeugscheibe für bestimmte Wellenlängen bevorzugt durchlässig wäre. Folglich ist für den Betrachter lediglich ein neutraler, beispielsweise grauer Farbton erfassbar, wenn er auf die Innenschicht blickt.
-
Durch die wie vorliegend beschrieben ausgebildete Schicht lässt sich insbesondere auch dann ein neutraler Farbton der Fahrzeugscheibe erreichen, wenn die Funktionsschicht in ihren Zustand erhöhter oder vollständiger Lichtdurchlässigkeit verbracht ist, bei Verwendung einer SPD-Funktionsschicht also dann, wenn an diese eine Spannung angelegt ist.
-
Wenn die Funktionsschicht als SPD-Funktionsschicht ausgebildet ist, so ist diese im Zustand verringerter Lichtundurchlässigkeit, also dann, wenn keine Spannung an der Funktionsschicht anliegt, kaum noch lichtdurchlässig. Die Lichtdurchlässigkeit kann in diesem Zustand weniger als 1% des einfallenden Lichts betragen und insbesondere bei etwa 0,5% liegen. Selbst dann ist folglich eine minimale Lichtdurchlässigkeit gegeben, welche für die SPD-Funktionsschicht insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 410 nm bis 540 nm liegen kann. Bei Verwendung einer solchen SPD-Funktionsschicht sorgt also die Reflexions- und/oder Absorptionsschicht dafür, dass dieser Wellenlängenbereich des einfallenden Lichts reflektiert wird. Dadurch erscheint die Fahrzeugscheibe bei spannungslos geschalteter SPD-Funktionsschicht nicht mehr bläulich, sondern in einem neutralen, insbesondere grauen Farbton.
-
Die Fahrzeugscheibe weist also bei dunkel geschalteter Funktionsschicht für einen auf die Innenschicht blickenden Betrachter nicht mehr die – beispielsweise blaue – Eigenfarbe der Funktionsschicht auf. Folglich können insbesondere helle Farben von Interieurteilen eines Kraftwagens besonders gut zur Geltung kommen, wenn die Fahrzeugscheibe für einen solchen Kraftwagen mit hell ausgestattetem Fahrgastraum verwendet wird. Hierbei kann die Fahrzeugscheibe etwa als Seitenscheibe und/oder Heckscheibe und/oder Dachverglasung und/oder Scheibe im Bereich eines, insbesondere zumindest bereichsweise zu öffnenden, Verdecks des Kraftwagens zum Einsatz kommen.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine Reflexions- und/oder Absorptionsschicht in Durchtrittsrichtung des Lichts durch die Fahrzeugscheibe von außen nach innen gesehen der Funktionsschicht vorgeschaltet. Die Wellenlängen, für welche die Funktionsschicht im dunkel geschalteten Zustand durchlässig ist, werden also bereits vor Erreichen der Funktionsschicht von dieser abgehalten. Dadurch können Streuungsphänomene verhindert werden, welche ansonsten beim Hindurchtreten der zu reflektierenden Wellenlängen des Lichts durch die Funktionsschicht auftreten können.
-
Als weiter vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn die wenigstens eine Reflexions- und/oder Absorptionsschicht zumindest bereichsweise mit der Außenschicht in Anlage ist. Dies erleichtert nämlich die Handhabung der Reflexions- und/oder Absorptionsschicht, da diese besonders einfach, etwa durch nasschemische oder physikalische Deposition auf die Außenschicht aufgebracht werden kann, so dass dann ein fester Verbund der Reflexions- und/oder Absorptionsschicht mit der Außenschicht gegeben ist.
-
Die wenigstens eine Reflexions- und/oder Absorptionsschicht kann auch in Durchtrittsrichtung des Lichts durch die Fahrzeugscheibe von außen nach innen gesehen der Funktionsschicht nachgeschaltet sein. Dadurch kann besonders einfach sichergestellt werden, dass die Reflexions- und/oder Absorptionsschicht für einen auf die Außenschicht blickenden Betrachter bei dunkel geschalteter Funktionsschicht nicht wahrnehmbar ist.
-
Wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die wenigstens eine Reflexions- und/oder Absorptionsschicht zumindest bereichsweise mit der Innenschicht in Anlage ist, so lässt sich – etwa durch Aufdampfen der Reflexions- und/oder Absorptionsschicht auf die Innenschicht – ein sicherer Verbund derselben mit der Innenschicht erreichen. Dies führt zudem zu einer einfachen Handhabbarkeit der Reflexions- und/oder Absorptionsschicht bei der Herstellung der Fahrzeugscheibe.
-
Die Reflexions- und/oder Absorptionsschicht kann jedoch auch zumindest bereichsweise mit der Funktionsschicht in Anlage sein. Dann kann diese, mit der Reflexions- und/oder Absorptionsschicht versehene Funktionsschicht bereits als Einheit für die Herstellung der Fahrzeugscheibe bereitgestellt werden, mit welcher sich der gewünschte neutrale Farbton erreichen lässt.
-
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die wenigstens eine Reflexions- und/oder Absorptionsschicht zwischen einer ersten Laminierschicht und einer zweiten Laminierschicht angeordnet ist. Ein derartiges Einbetten der Reflexions- und/oder Absorptionsschicht zwischen die beiden Laminierschichten ermöglicht es, die Reflexions- und/oder Absorptionsschicht auf einfache Weise mit den an die Laminierschichten angrenzenden Schichten der Fahrzeugscheibe zu verbinden.
-
Die erste Laminierschicht kann hierbei zumindest bereichsweise mit der Funktionsschicht und die zweite Laminierschicht zumindest bereichsweise mit der Außenschicht in Anlage sein. Dann stellen die Laminierschichten die sichere Anbindung der Funktionsschicht an die Außensicht sicher.
-
Alternativ kann die erste Laminierschicht zumindest bereichsweise mit der Funktionsschicht und die zweite Laminierschicht zumindest bereichsweise mit der Innenschicht in Anlage sein. Dann sorgen die beiden Laminierschichten für das sichere Verbinden der Funktionsschicht mit der Innenschicht.
-
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, zwischen der Innenschicht und der Funktionsschicht und/oder zwischen der Außenschicht und der Funktionsschicht wenigstens eine Laminierschicht anzuordnen, da so eine sichere Anbindung der Funktionsschicht an die Innenschicht bzw. die Außenschicht sichergestellt werden kann.
-
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Diese zeigen in:
-
1 in einer schematischen Schnittansicht eine Kraftfahrzeugscheibe, bei welcher zwischen einer äußeren Glasscheibe und einer inneren Glasscheibe eine SPD-Funktionsfolie angeordnet ist, wobei auf die äußere Glasscheibe eine Reflexionsschicht aufgebracht ist, welche zum Reflektieren bestimmter Wellenlängen ausgebildet ist;
-
2 eine weitere schematische Schnittansicht einer Kraftfahrzeugscheibe, bei welcher die Reflexionsschicht zwischen der Funktionsfolie und der äußeren Glasscheibe angeordnet und hierbei zwischen zwei Laminationsfolien eingebettet ist;
-
3 eine weitere schematische Schnittansicht einer Kraftfahrzeugscheibe mit schaltbarer Funktionsfolie, bei welcher die Reflexionsschicht auf die innere Glasscheibe aufgebracht ist; und
-
4 eine weitere schematische Schnittansicht einer Kraftfahrzeugscheibe mit schaltbarer Funktionsfolie, bei welcher die Reflexionsschicht zwischen zwei an die Reflexionsschicht einerseits und die innere Glasscheibe andererseits angrenzende Laminationsfolien eingebettet ist.
-
Eine in 1 gezeigte Kraftfahrzeugscheibe 10 umfasst eine äußere Glasscheibe 12 und eine innere Glasscheibe 14. Anstelle der vorliegend aus einem Mineralglas gebildeten Glasscheiben 12, 14 können in alternativen Ausführungsformen der Kraftfahrzeugscheibe 10 auch Kunststoffscheiben zum Einsatz kommen.
-
Zwischen den beiden Glasscheiben 12, 14 ist eine schaltbare Funktionsfolie 16 angeordnet, welche vorliegend als SPD-Funktionsfolie ausgebildet ist (SPD = Suspended Particle Device, Bauteil mit suspendierten Partikeln). Liegt an der schaltbaren Funktionsfolie 16 keine Spannung an, so ordnen sich in einem Film oder einer Flüssigkeit der Funktionsfolie 16 frei bewegbare Partikel ungeordnet und zufällig an. Dadurch wird ein Lichteintritt von einer Fahrzeugumgebung 18 in einen Fahrgastraum 20 des Kraftwagens sehr weitgehend unterbunden.
-
In diesem Zustand verminderter Lichtdurchlässigkeit ist die Funktionsfolie 16 nur noch für einen sehr geringen Teil von aus der Fahrzeugumgebung 18 auf die Kraftfahrzeugscheibe 10 treffendem Licht 22 durchlässig. Der Wellenlängenbereich, für welchen die dunkel geschaltete, also spannungslose SPD-Funktionsfolie 16 durchlässig ist, liegt etwa zwischen 410 nm und 540 nm.
-
Um zu verhindern, dass diese Wellenlängen 24 des Lichts 22 in den Fahrgastraum 20 gelangen, ist bei der Kraftfahrzeugscheibe 10 mit dem in 1 gezeigten Aufbau eine Reflexionsschicht 26 auf die äußere Glasscheibe 12 aufgebracht, und zwar auf deren der Funktionsschicht 16 zugewandten Seite. Dieses Aufbringen der Reflexionsschicht 26 auf die äußere Glasscheibe 12 kann durch Aufdampfen, nasschemische oder physikalische Deposition oder dergleichen geschehen.
-
Durch die Reflexionsschicht 26, die zum Reflektieren der Wellenlängen 24 ausgebildet ist, für welche die Funktionsfolie 16 im dunkel geschalteten Zustand durchlässig ist, werden also bei der in 1 gezeigten Kraftfahrzeugscheibe 10 die Wellenlängen 24 vor dem Erreichen der Funktionsfolie 16 reflektiert.
-
Zum Anbinden der Funktionsfolie 16 an die äußere Glasscheibe 12 einerseits und die innere Glasscheibe 14 andererseits ist beiderseits der Funktionsfolie 16 jeweils eine Laminationsfolie 28, 30 angeordnet. Derartige Laminationsfolien 28, 30 dienen dem Verkleben des Schichtenverbunds.
-
Bei der in 2 gezeigten Kraftfahrzeugscheibe 10 ist die Funktionsfolie 16 ebenfalls von zwei Laminationsfolien 28, 30 eingefasst, von denen die auf Seiten des Fahrgastraums 20 angeordnete mit der inneren Glasscheibe 14 in Anlage ist, Auf der anderen Laminationsfolie 30, welche ebenfalls mit der Funktionsfolie 16 in Anlage ist, jedoch auf ihrer der Fahrzeugumgebung 18 zugewandten Seite, ist eine Trägerschicht 32 aus einem Kunststoff angeordnet, welche die Reflexionsschicht 26 trägt.
-
Auch hier werden also die Wellenlängen 24 des Lichts 22, für welche die sich im dunklen Zustand befindende Funktionsfolie 16 durchlässig ist, vor dem Erreichen der Funktionsfolie 16 von der Reflexionsschicht 26 reflektiert. Die Trägerschicht 32 stabilisiert die Reflexionsschicht 26 und erleichtert deren Handhabung beim Herstellen der Kraftfahrzeugscheibe 10. Eine weitere Laminationsschicht 34 sorgt für die Anbindung der Reflexionsschicht 26 an die äußere Glasscheibe 12.
-
Bei der in 3 gezeigten Kraftfahrzeugscheibe 10 ist ebenfalls zu beiden Seiten der Funktionsfolie 16 eine Laminationsfolie 28, 30 vorgesehen, von denen die der Fahrzeugumgebung 18 nähere für die Verbindung der Funktionsfolie 16 mit der äußeren Glasscheibe 12 sorgt. Die innere Laminationsfolie 28 verbindet die Funktionsfolie 16 mit der inneren Glasscheibe 14, auf welche die Reflexionsschicht 26 aufgebracht ist, etwa durch Aufdampfen oder physikalische oder nasschemische Deposition. In diesem Fall reflektiert die Reflexionsschicht 26 die Wellenlängen 24 des einfallenden Lichts 22 nach deren Hindurchtreten durch die Funktionsfolie 16.
-
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform der Kraftfahrzeugscheibe 10 ist die Reflexionsschicht 26 ebenfalls in Durchtrittsrichtung des Lichts 22 durch die Fahrzeugscheibe 10 von der Fahrzeugumgebung 18 hin zum Fahrgastraum 20 gesehen der Funktionsfolie 16 nachgeschaltet in der Kraftfahrzeugscheibe 10 angeordnet. Auch hier ist die Funktionsfolie 16 zwischen die beiden Laminationsfolien 28, 30 eingebettet, wobei die dem Fahrgastraum 20 nähere Laminationsfolie 28 mit der Reflexionsschicht 26 in Anlage ist. Die Reflexionsschicht 26 ist jedoch nicht direkt auf die innere Glasscheibe 14 aufgebracht, sondern auf die Trägerschicht 32, welche beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet ist. Diese Trägerschicht 32 ist wiederum über eine weitere Laminationsfolie 36 mit der inneren Glasscheibe 14 verbunden. Diese Trägerschicht kann eine größere Steifigkeit und/oder eine größere Dicke als die Reflexionsschicht aufweisen. Dann lässt sich die besonders dünne Reflexions- und/oder Absorptionsschicht besonders gut und einfach bei der Herstellung der Fahrzeugscheibe handhaben. Eine solche Trägerschicht kann beispielsweise durch eine Kunststoffträgerfolie bereitgestellt sein Bei den in den Figuren gezeigten Kraftfahrzeugscheiben 10 sorgt die Reflexionsschicht 26 dafür, dass nicht für einen sich im Fahrgastraum 20 befindenden Fahrzeuginsassen, welcher auf die innere Glasscheibe 14 blickt, die Funktionsfolie 16 im dunkel geschalteten, also spannungslosen Zustand bläulich erscheint. Vielmehr sorgt die Reflexionsschicht 26 für einen neutralen, beispielsweise grauen Farbton der Kraftfahrzeugscheibe 10, wenn die Funktionsfolie 16 in den Zustand verringerter Lichtdurchlässigkeit verbracht ist.
-
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich in dem Fahrgastraum 20 helle, beispielsweise cremefarbene Ausstattungsteile befinden. Im hell geschalteten, also lichtdurchlässigen Zustand der Funktionsfolie 16 erscheint die Reflexionsschicht 26 ebenfalls in einem neutralen, beispielsweise grauen Farbton.
-
Alternativ könnte auch eine weitere schaltbare Schicht eingebracht werden, mit der eine Gelbfärbung erzeugt werden könnte. Diese würde die Blaufärbung der SPD-Funktionsschicht weitgehend aufheben. Wellenlängen, die Färbungen entweder durch die schaltbare gelbe Folie oder durch die SPD-Folie verursachen, könnten durch eine Reflexions- und/oder Absorptionsschicht herausgefiltert werden.
-
Bei der Kraftfahrzeugscheibe 10 kann es sich insbesondere um eine Seitenscheibe oder eine Heckscheibe des Kraftwagens handeln.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
