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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe und ein Fahrzeug mit einer solchen Fahrzeugscheibe.
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Die
KR 10-1854861 B1 , die
KR 10-1372218 B1 , die
KR 10-1294896 B1 , die
KR 10-2007-0064051 A , die
KR 10-2004-0006941 A und die
KR 2002-0017508 B1 zeigen Windschutzscheiben mit einer PDLC-Folie oder einem PDLC-Glas, wobei PDLC für polymer dispersed liquid crystal (polymerdispergiertes Flüssigkristall) steht.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Fahrzeugscheibe bereit zu stellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
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Eine Fahrzeugscheibe weist in mindestens einem vorgegebenen Bereich eine erste Schicht auf, welche erste Schicht ein erstes Material aufweist, welches erste Material dazu vorgesehen ist, eine veränderbare Lichtdurchlässigkeit der ersten Schicht zu ermöglichen, wobei die Lichtdurchlässigkeit der ersten Schicht mit dem ersten Material durch mindestens einen Effekt aus einer ersten Gruppe bestehend aus
- - Elektrochromie,
- - Photochromie, und
- - Thermochromie
veränderbar ist.
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Das Vorsehen eines Materials mit einem oder mehreren dieser Effekte ermöglicht eine Anpassung der Lichtdurchlässigkeit an die äußeren oder gewünschten Bedingungen und erhöhte hierdurch die Sicherheit im Fahrzeug.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens eine vorgegebene Bereich einen ersten Bereich auf, welcher erste Bereich auf der oberen Hälfte der Fahrzeugscheibe vorgesehen ist. Im oberen Bereich ist eine störende Lichteinstrahlung häufiger als im unteren Bereich, und das Vorsehen des ersten Bereichs in der oberen Hälfte ist daher vorteilhaft. Ein Vorsehen des ersten Bereichs in der unteren Hälfte ist kumulativ oder alternativ möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens eine vorgegebene Bereich einen zweiten Bereich auf, welcher am oberen Rand der Fahrzeugscheibe als Blendschutzstreifen vorgesehen ist. Hierdurch kann ein fest vorgesehener Blendschutzstreifen mit fester Lichtdurchlässigkeit entfallen, und der Blendschutzstreifen kann an die äußeren oder inneren Lichtverhältnisse angepasst werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine vorgegebene Bereich als Farbkeil ausgebildet. Farbkeile haben sich in der Praxis für die Fahrzeugnutzer als angenehm erwiesen und können eine zu starke Sonneneinstrahlung im entsprechenden Bereich verhindern. Der Farbkeil ist bevorzugt als Graukeil, Grünkeil oder Blaukeil ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Schicht in dem mindestens einen vorgegebenen Bereich eine Lichtdurchlässigkeit auf, welche immer mindestens 65 % beträgt. Die Sonnenstrahlung wird also im Lichtspektrum zu mindestens 65 % durchgelassen, und es erfolgt keine vollständige Abdunklung. Dies erhöht die Sicherheit bei einer Fehlfunktion der ersten Schicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fahrzeugscheibe durch mindestens zwei der Effekte aus der ersten Gruppe beeinflussbar. Dies ermöglicht vorteilhafte Kombinationen, bei der sowohl bei abgeschaltetem Fahrzeug eine Anpassung der Lichtdurchlässigkeit möglich ist, als auch ggf. eine steuerbare Beeinflussung der Lichtdurchlässigkeit möglich ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Schicht als Folie oder als Beschichtung ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Material ein photochromes Material auf, welches eine lichtinduzierte reversible Umwandlung ermöglicht. Das photochrome Material ermöglicht eine Änderung der Lichtdurchlässigkeit in Abhängigkeit vom Außenlicht oder Innenlicht und hierdurch eine automatische Anpassung der Lichtdurchlässigkeit.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Material ein elektrochromes Material auf, welches eine Änderung der Lichtdurchlässigkeit durch ein äußeres elektrisches Feld oder einen Stromfluss ermöglicht. Elektrochromes Material ermöglicht eine vergleichsweise Schnelle Anpassung der Lichtdurchlässigkeit in Abhängigkeit von einem Steuersignal.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Fahrzeugscheibe eine Ansteuerungsvorrichtung zur Verbindung der Fahrzeugscheibe mit einem elektrischen Steuergerät auf. Das Vorsehen der Ansteuerungsvorrichtung ermöglicht eine vorteilhafte Beeinflussung der Lichtdurchlässigkeit durch ein Steuergerät.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fahrzeugscheibe als Frontscheibe vorgesehen, und der mindestens eine Bereich weist einen dritten Bereich auf, welcher im Sichtbereich eines Fahrers vorgesehen ist, und in welchem dritten Bereich die Lichtdurchlässigkeit einstellbar ist, um als Sichtblende zu wirken. Dies ermöglicht vorteilhaft, die Ausbildung der Wirkung einer mechanischen Sichtblende durch die erste Schicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens eine Bereich einen vierten Bereich auf, welcher im Sichtbereich eines Beifahrers vorgesehen ist, und in welchem vierten Bereich die Lichtdurchlässigkeit einstellbar ist, um als Sichtblende zu wirken. Dies ermöglicht vorteilhaft, die Ausbildung der Wirkung einer mechanischen Sichtblende durch die erste Schicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Schicht vollflächig vorgesehen. Hierdurch kann die Fahrzeugscheibe bei Bedarf durch Änderung der äußeren Form an andere Geometrien angepasst werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat ein Fahrzeug eine Fahrzeugscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug ein elektrisches Steuergerät auf, welches Steuergerät dazu ausgebildet ist, eine Beeinflussung der ersten Schicht in Abhängigkeit von mindestens einem der Parameter einer zweiten Gruppe zu ermöglichen, welche zweite Gruppe umfasst:
- - Messwert eines Helligkeitssensors,
- - Messwert eines Temperatursensors,
- - Eingabewert einer Eingabevorrichtung für einen Fahrzeugbenutzer.
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Diese Parameter ermöglichen vorteilhaft eine geeignete Einstellung der Lichtdurchlässigkeit durch das Steuergerät.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug eine Eingabevorrichtung auf, welche Eingabevorrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest teilweise in dem mindestens einen vorgegebenen Bereich eine Einstellung der Lichtdurchlässigkeit von einem Fahrzeugbenutzer zu ermöglichen. Durch die Möglichkeit der Einstellung werden der Komfort für den Fahrer und auch die Sicherheit erhöht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fahrzeugscheibe an mindestens einer der Fahrzeugscheibenpositionen vorgesehen aus der Fahrzeugscheibenpositionengruppe bestehend aus:
- - Frontscheibe des Fahrzeugs,
- - Seitenscheibe im Frontbereich des Fahrzeugs,
- - Seitenscheibe im Fondbereich des Fahrzeugs,
- - Heckscheibe des Fahrzeugs, und
- - Kofferraumabdeckung im Inneren des Fahrzeugs.
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Die Fahrzeugscheibe kann vorteilhaft zur Bewirkung einer so genannten Privacy-Verglasung im hinteren Fondbereich des Fahrzeugs (Seitenscheiben und Heckscheibe) verwendet werden. Im Gegensatz zu Rollos fallen mechanische Teile weg, so dass die Lösung robust weniger störanfällig ist. Zudem können bei Rollos Spalte an den Scheibenrändern auftreten, die verringerte Lichtdurchlässigkeit der Fahrzeugscheibe kann dagegen vollflächig wirken. Es ist auch vergleichsweise einfach möglich, die Erfindung bei unterschiedlichen Scheibengeometrien umzusetzen.
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Zudem kann eine solche Fahrzeugscheibe auch im Innenraum verwendet werden, beispielsweise als Kofferraumabdeckung bzw. als Ersatz für eine Heckrolle. Durch die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit kann die Aufheizung im Kofferraum verringert werden.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt
- 1 in einer Draufsicht von außen eine erste Ausführungsform einer Fahrzeugscheibe,
- 2 in einer Draufsicht von außen eine zweite Ausführungsform einer Fahrzeugscheibe,
- 3 in schematischer Darstellung ein Steuergerät für die Fahrzeugscheibe, und
- 4 in einem Querschnitt die Fahrzeugscheibe von 1 oder 2.
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Im Folgenden sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
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1 zeigt eine Fahrzeugscheibe 20 in einer Draufsicht von außen. Das Fahrzeug 10 ist schematisch durch ein Karosserieteil angedeutet.
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Die Fahrzeugscheibe 20 hat einen oberen Rand 23, einen unteren Rand 24, einen linken Rand 25 und einen rechten Rand 26. Im Folgenden werden die Begriffe links und rechts in Bezug auf die linke Seite und rechte Seite des Fahrzeugs 10 verwendet. Eine gedachte horizontal verlaufende Mittellinie 40 der Fahrzeugscheibe 20 ist eingezeichnet, und sie unterteilt die Fahrzeugscheibe 20 in eine obere Hälfte 41 und eine untere Hälfte 42.
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Die Fahrzeugscheibe 20 hat im Ausführungsbeispiel an den Rändern einen sog. Schwarzdruck 21, welcher in einem rahmenförmigen Bereich der Fahrzeugscheibe 20 vorgesehen ist und bevorzugt vollständig oder zumindest teilsweise lichtundurchlässig ist. Hierdurch wird einerseits optisch eine Abdeckung eines im Randbereich des Verbundglases 20 vorgesehenen Klebers oder einer Umschäumung oder Dichtung erzielt, und andererseits wirkt der Schwarzdruck 21 als UV-Schutz und schützt daher die Verbindungsmittel (Kleber, Umschäumung, Dichtung) für die Verbindung der Fahrzeugscheibe 20 mit dem Fahrzeug 10. Der Schwarzdruck 21 kann die Farbe schwarz oder aber auch eine andere bevorzugt gut deckende und dunkle Farbe haben.
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Auf der der Mitte der Scheibe zugewandten Seite des Schwarzdrucks 21 ist bevorzugt ein Punkteraster 22 vorgesehen, um den Übergang vom Schwarzdruck 21 zum Sichtbereich 43 fließend zu gestalten.
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In einem vorgegebenen Bereich 30 am oberen Rand der Fahrzeugscheibe 20 und in einem mittleren vorgegebenen Bereich 32 weißt die Fahrzeugscheibe 20 einen erste Schicht 34 auf, welche erste Schicht 34 ein erstes Material aufweist. Das erste Material ist dazu vorgesehen, eine veränderbare Lichtdurchlässigkeit der ersten Schicht 34 zu ermöglichen. Die Lichtdurchlässigkeit der ersten Schicht 34 mit dem ersten Material ist veränderbar durch mindestens einen Effekt aus einer ersten Gruppe bestehend aus:
- - Elektrochromie,
- - Photochromie, und
- - Thermochromie.
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Die Bereiche 30, 32 sind auf der oberen Hälfte 41 der Fahrzeugscheibe 20 vorgesehen. Der Bereich 30 ist am oberen Rand 23 der Fahrzeugscheibe 20 als Blendschutzstreifen vorgesehen. Er dient somit dazu, bei einer Sonneneinstrahlung durch den oberen Bereich der Fahrzeugscheibe 20 das Licht zumindest teilweise zu absorbieren und/oder zu reflektieren und hierdurch eine Blendwirkung des einfallenden Lichts für die Fahrzeuginsassen zu verringern. Der Bereich 32 ist beispielhaft im Bereich eines Rückspiegels vorgesehen, welcher bevorzugt als Innen-Rückspiegel an der Fahrzeugscheibe 20 anbringbar ist.
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Der Bereich 30 ist bevorzugt als Farbkeil ausgebildet, insbesondere als Graukeil, Grünkeil, Blaukeil oder Schwarzkeil.
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Das Material in der ersten Schicht 34 kann vollflächig vorgesehen sein, es kann aber auch gerastert oder in anderen vorgegebenen Mustern vorgesehen sein. Die Lichtdurchlässigkeit der ersten Schicht 34 beträgt bevorzugt immer mindestens 65 Prozent. Dies ist eine Sicherheitsmaßnahme und bewirkt, dass die Fahrzeugscheibe 20 in den Bereichen 30, 32 bzw. in den übrigen Bereichen, in denen sie vorgesehen ist, nicht vollkommen lichtundurchlässig werden kann.
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Bei der Verwendung eines photochromen Materials für die erste Schicht 34 wird eine lichtinduzierte reversible Umwandlung ermöglicht, die zu einer geänderten Lichtdurchlässigkeit führt. Vorteilhaft hierbei ist, dass kein zusätzliches Steuergerät erforderlich ist. Vielmehr kann sich die erste Schicht 34 in Abhängigkeit vom Außenlicht und/oder Innenlicht an die Lichtverhältnisse anpassen. Materialien mit photochromen Eigenschaften sind bspw. Spiropyrane, Spirooxazine, Chromene, Hexa-1,3,5-triene, Diheteroarylethene und Cyclohex-1,3-diene.
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Thermochrome Materialien ändern bei einer Temperaturänderung die Farbe. Dieser Vorgang ist reversibel, und es wird ebenfalls kein Steuergerät benötigt. Beispiele für thermochrome Materialien sind Rutil und Zinkoxid.
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Die Verwendung eines elektrochromen Materials ermöglicht eine Änderung der Lichtdurchlässigkeit durch ein äußeres elektrisches Feld oder durch einen Stromfluss.
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Die Schicht 34 kann bevorzugt als Folie oder als Beschichtung an der Fahrzeugscheibe 20 vorgesehen sein.
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Bevorzugt wird bei der Verwendung eines elektrochromen Materials ein Steuergerät vorgesehen, und die Fahrzeugscheibe 20 mit der Schicht 34 kann durch das elektrische Steuergerät angesteuert werden. Hierbei können die unterschiedlichen Bereiche 30, 32 einzeln oder gemeinsam angesteuert werden.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Fahrzeugscheibe 20. Neben den Bereichen 30 und 32, die auch in 1 vorgesehen sind, sind zusätzliche Bereiche 36 und 38 mit einer ersten Schicht 34 vorgesehen. Die erste Schicht 34 kann hierbei in allen Bereichen 30, 32, 36, 38 gleich sein, sie kann aber auch in den einzelnen Bereichen zumindest teilweise unterschiedlich ausgebildet sein. Für die möglichen Ausgestaltungen der Bereiche 36, 38 wird auf die Ausführungen zu den Bereichen 30, 32 in 1 verwiesen.
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Beispielhaft ist in den Bereichen 36 und 38 eine erste Schicht 34 vorgesehen, deren Lichtdurchlässigkeit durch Elektrochromie änderbar ist. Sie Fahrzeugscheibe 20 weist Ansteuerungsvorrichtungen 53, 54 auf, um eine Ansteuerung der ersten Schicht 34 zu ermöglichen. Die Ansteuerungsvorrichtungen 53, 54 können Kabel aufweisen und eine Ansteuerung über eine Leitung ermöglichen. Die Ansteuerungsvorrichtungen 53, 54 können aber auch kabellos funktionieren, beispielsweise über eine Antenne und einen RFID-Chip. Eine solche Antenne ermöglicht auch eine Energieübertragung, um die für die Einstellung der Lichtdurchlässigkeit erforderliche Energie zu ermöglichen. Die erforderliche Energie kann auch über eine in die Fahrzeugscheibe 20 integrierte Solarzelle erzeugt werden.
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Ein Steuergerät 50 ist vorgesehen. Das Steuergerät ist über eine Leitung 51 mit der Ansteuerungsvorrichtung 53 und über eine Leitung 52 mit der Ansteuerungsvorrichtung 54 verbunden. Hierdurch können die Bereiche 36 und 38 unabhängig voneinander angesteuert werden. Der Bereich 36 befindet sich im Sichtbereich 43 des Fahrers, und durch die Einstellbarkeit der Lichtdurchlässigkeit im Bereich 36 kann die erste Schicht 34 in diesem Bereich als Sichtblende wirken. Dies ist vorteilhaft, da die mechanische Sichtblende ggf. entfallen kann.
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In gleicher Weise kann die Schicht 34 im Bereich 38 als Sichtblende für den Beifahrer dienen. Bei Fahrzeugen 10 für den Linksverkehr ist die Zuordnung der Bereiche 36, 38 zum Fahrer bzw. zum Beifahrer umgekehrt.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Steuergeräts 50. Das Steuergerät 50 ist beispielhaft mit einer Spannungsquelle 65 verbunden, bspw. dem Bordnetz des Fahrzeugs 10.
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Die Leitungen 51, 52 sind vorgesehen, um eine Verbindung mit den Ansteuerungsvorrichtungen 53, 54 der Fahrzeugscheibe zu ermöglichen. Bei der Ausbildung der Ansteuerungsvorrichtungen 53, 54 mit einer Antenne kann auch das Steuergerät 50 eine Antenne aufweisen.
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Ein Helligkeitssensor 61, ein Temperatursensor 62 und eine Eingabevorrichtung 63 für einen Fahrzeugbenutzer sind beispielhaft vorgesehen, und das Steuergerät 50 ist dazu ausgebildet, die Messwerte des Helligkeitssensors 61 und des Temperatursensors 62 sowie Eingabewerte der Eingabevorrichtung 63 zu verarbeiten und in Abhängigkeit von diesen Steuersignalen über die Leitungen 51, 52 auszugeben. Es kann auch vorteilhaft sein, nur einen Teil der Sensoren 61, 62 und der Eingabevorrichtung vorzusehen.
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4 zeigt einen Querschnitt durch die Fahrzeugscheibe 20, welche beispielhaft als Verbundglas ausgebildet ist. Die Fahrzeugscheibe 20 hat ein Außenglas 27, eine Zwischenschichtanordnung 29 und ein Innenglas 28. Das Außenglas 27 ist zumindest bereichsweise über die Zwischenschichtanordnung 29 mit dem Innenglas 28 verklebt.
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Die Zwischenschichtanordnung 29 besteht im Ausführungsbeispiel aus einer Schicht Schmelzklebstoff. Gut geeignet ist der Werkstoff PVB (Polyvinyl-Butyral). Es existieren auch Folien mit thermoplastischem Kunststoff (Ionoplast). Die Zwischenschichtanordnung 29 kann auch mehrere Schichten aufweisen, bspw. eine Schicht Schmelzklebstoff, eine Filterschicht für bestimmte Wellenlängen und eine weitere Schicht Schmelzklebstoff.
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Beispielhaft ist die erste Schicht 34 an der Innenseite des Außenglases 27 vorgesehen und die erste Schicht 34 ist somit als Teil der Fahrzeugscheibe 20 integriert. Die erste Schicht 34 kann als Folie oder als Beschichtung vorgesehen werden.
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Der Schwarzdruck 21 und das Punkteraster 22 sind beispielhaft auf die Innenseite des Außenglases 27 aufgedruckt, bevorzugt zwischen dem Außenglas 27 und der Zwischenschichtanordnung 29.
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Durch das Vorsehen der ersten Schicht 34 zwischen den Gläsern 27 und 28 ist die erste Schicht 34 gut vor Beschädigung geschützt.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 101854861 B1 [0002]
- KR 101372218 B1 [0002]
- KR 101294896 B1 [0002]
- KR 1020070064051 A [0002]
- KR 1020040006941 A [0002]
- KR 20020017508 B1 [0002]
