EP3661743A1 - Functional element having electrically controllable optical properties - Google Patents

Functional element having electrically controllable optical properties

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Publication number
EP3661743A1
EP3661743A1 EP18740603.8A EP18740603A EP3661743A1 EP 3661743 A1 EP3661743 A1 EP 3661743A1 EP 18740603 A EP18740603 A EP 18740603A EP 3661743 A1 EP3661743 A1 EP 3661743A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
functional element
barrier material
intermediate layer
pane
active layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18740603.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marcel Klein
Alicia DRÖGE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a functional element with electrically controllable optical properties, a composite pane with functional element and in particular a windshield or a roof window of a vehicle with electrically controllable sun visor.
  • composite panels with electrically controllable functional elements are often used for sun protection or for visual protection.
  • windshields are known in which a sun visor is integrated in the form of a functional element with electrically controllable optical properties.
  • the functional elements are usually film-like and are laminated or glued to a composite pane.
  • the driver can control the transmission behavior of the pane itself with respect to solar radiation. So can be dispensed with a conventional mechanical sun visor. As a result, the weight of the vehicle can be reduced and space is gained in the roof area.
  • the electric control of the sun visor for the driver is more comfortable than the manual folding down the mechanical sun visor.
  • Windshields with such electrically controllable sun visors are known, for example, from DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 and DE 102007027296 A1.
  • Typical electrically controllable functional elements are variously described in the prior art, for example in EP 3 085 530 A1, WO 2014/086555 A1, WO 2007/122429 A1, WO 2007/122428 A1, WO 201 1/033313 A1, WO 2014/023475 A1 WO 2007/122427 A1, WO 2012/009399 A1, WO 2010/032068 A1 and WO 2014/072137 A1 and contain, for example, electrochromic layer structures or single particle device (SPD) films.
  • SPD single particle device
  • Further possible functional elements for the realization of an electrically controllable sunscreen are so-called PDLC functional elements (polymer dispersed liquid crystal). Their active layer contains liquid crystals which are incorporated in a polymer matrix.
  • the liquid crystals are aligned disorderly, resulting in a strong scattering of the active layer passing light leads. If a voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals align in a common direction and the transmission of light through the active layer is increased.
  • the PDLC functional element acts less by reducing the overall transmission, but by increasing the dispersion to ensure glare protection.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an improved functional element with electrically controllable optical properties, which is improved in particular with regard to its aging resistance.
  • the object of the present invention is achieved by a functional element according to independent claim 1. Preferred embodiments will become apparent from the dependent claims.
  • a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties comprises at least one stacking sequence of at least one first carrier foil, an active layer and a second carrier foil, wherein at least one exit surface of the active layer is sealed to at least one side surface of the functional element at least in sections with a barrier material.
  • the stacking sequence according to the invention preferably comprises at least: a first carrier foil, a first area electrode, an active layer, a second area electrode and a second carrier foil, which are arranged one above the other in this order.
  • the stacking sequence is, for example, a prefabricated film which has a suitable size and shape.
  • Inventive stacking sequences of films typically have a large area but only a small total thickness.
  • the large areas of the stacking sequence will be referred to as the area of the top surface and the bottom surface, and the orthogonal surfaces having only a small width (corresponding to the direction of the small total thickness) will be referred to as side surfaces.
  • the active layer is bounded on both of its large surfaces by a respective carrier foil and optionally by a respective surface electrode. On the side surfaces of the stacking sequence of the first carrier foil, the first area electrode, the active layer, the second area electrode and the second carrier foil, the side surfaces of the carrier foils, the area electrodes and the active layer are respectively arranged.
  • the active layer Since the active layer is covered at its large areas by surface electrodes and carrier foils, it is accessible only on the side surfaces of the stacking sequence of an external environment.
  • the respective sections of the active layer on the side surfaces of the stacking sequence are referred to as exit surfaces of the active layer in the sense of the invention.
  • the invention is based on the knowledge of the inventors that an aging of an electrically controllable optical functional element substantially by penetration of harmful substances on the exit surface of the active layer or the exit surfaces of the surface electrodes in the interior of the functional element takes place and the optical properties of the functional element in an undesirable manner changed, for example, by a brightening or change in the transmission of the functional element, starting at its side edges.
  • a suitable barrier material By sealing the functional element with a suitable barrier material, the diffusion of harmful substances is inhibited or prevented in the functional element on the side surface. The above-mentioned aging phenomena are significantly reduced or completely prevented.
  • the exit surfaces of the active layer on all side surfaces are completely sealed with the barrier material.
  • a functional element in a further advantageous embodiment of a functional element according to the invention at least one of the side surfaces are complete and preferably all side surfaces are completely sealed with the barrier material.
  • the barrier material is extruded onto the side surface of the stacking sequence and in particular onto the exit surface or is sprayed onto the side surface and in particular onto the exit surface. It is particularly advantageous if the barrier material enters into a fusion bond or an adhesive bond such as an adhesive bond with at least some layers of the layer stack of the functional element.
  • the barrier material consists of a similar or the same material as the carrier film.
  • both the barrier material and the carrier film of polymers and preferably thermoplastic polymers.
  • the barrier material and carrier film consist essentially of the same thermoplastic polymer and in particular substantially of polyethylene ether hepthalate (PET). In this case, a particularly good fusion allows a particularly good sealing of the side surface.
  • the barrier material is preferably heated prior to application to the side surfaces of the stacking sequence of the functional element and cools after application to the functional element, so that the barrier material has unstretched polymer chains. This distinguishes the extruded or sprayed barrier material from e.g. Sheets of the same material that are stretched or stretched during manufacture.
  • the barrier material is advantageously arranged bead-shaped on the side surface.
  • the barrier material advantageously does not consist of a barrier film.
  • the barrier material does not consist of a barrier film which is glued to the side surface, laid on or and the side surface is folded around.
  • the blocking material still comes into contact with the carrier foils of the functional element in the heated state, so that a particularly good fusion bond by local melting of the in contact with the barrier material passing surface of the carrier film and the barrier material is formed.
  • the barrier material is preferably in direct and immediate contact with the functional element. There is, for example, no separate adhesive or other intermediate layer between barrier material and the stacking sequence of the functional element. As a result, the barrier material is arranged, inter alia, directly on the exit surface, whereby a particularly good sealing takes place.
  • the barrier material has over the exit surface of the active layer a thickness d (also called material thickness) of at least 0.1 mm, and preferably at least 0.5 mm.
  • the thickness d is determined orthogonal to the side surface above the exit surface of the active layer.
  • the barrier material has a thickness d (also called material thickness) of at least 0.1 mm, and preferably at least 0.5 mm, over the side surface of the stacking sequence of the functional element.
  • the thickness d is determined orthogonal to the side surface.
  • a composite pane according to the invention comprises at least one second stacking sequence of an outer pane, a first intermediate layer, a second intermediate layer and an inner pane, wherein the intermediate layers contain at least one thermoplastic polymeric film with at least one plasticizer and at least in sections between the first intermediate layer and the second intermediate layer Functional element is arranged with electrically controllable optical properties.
  • the functional element is laminated into a composite pane, in particular the diffusion of plasticizers from the intermediate layers into the interior of the functional element on aging leads to brightening or alteration of the transmission, which impairs the transparency, functionality and aesthetics of the entire composite pane.
  • a suitable barrier material which inhibits the diffusion of plasticizers from the intermediate layer in the functional element and in particular in the side surface of the functional element or prevents such aging phenomena significantly reduced or completely prevented.
  • the composite pane can be, for example, the windshield or the roof panel of a vehicle or another vehicle glazing, for example a separating disk in a vehicle, preferably in a rail vehicle or a bus.
  • the composite pane may be architectural glazing, for example in an exterior facade of a building or a partition inside a building.
  • outer pane and inner pane describe arbitrarily two different slices.
  • the outer pane may be referred to as a first pane and the inner pane as a second pane.
  • the composite pane is intended to separate an interior space from the outside environment in a window opening of a vehicle or a building, then the interior pane (vehicle interior) facing the pane (second pane) is referred to as interior pane in the sense of the invention.
  • the outer pane With outer pane, the outer environment facing disc (first disc) is called.
  • the invention is not limited thereto.
  • the composite pane according to the invention contains a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties, which is arranged at least in sections between a first intermediate layer and a second intermediate layer.
  • the first and second intermediate layers usually have the same dimensions as the outer pane and the inner pane.
  • the functional element is preferably foil-like.
  • the intermediate layer contains a polymer, preferably a thermoplastic polymer.
  • the intermediate layer contains at least 3 wt .-%, preferably at least 5 wt .-%, more preferably at least 20 wt .-%, even more preferably at least 30 wt .-% and in particular at least 40 wt. -% of a plasticizer.
  • the plasticizer preferably contains or consists of triethylene glycol bis (2-ethylhexanoate). Plasticizers are chemicals that make plastics softer, more flexible, smoother and / or more elastic.
  • plasticizers are carboxylic acid esters, especially low-volatility carboxylic acid esters, fats, oils, soft resins and camphor.
  • Other plasticizers are preferably aliphatic diesters of tri- or tetraethylene glycol.
  • Particularly preferred plasticizers used are 3G7, 3G8 or 4G7, where the first number denotes the number of ethylene glycol units and the last number denotes the number of carbon atoms in the carboxylic acid portion of the compound. So stands for 3G8 triethylene glycol bis (2- ethylhexanoate), ie a compound of formula C4H9CH (CH2CH3) CO (OCH 2 CH 2) 302CCH (CH2CH3) C4H9.
  • the intermediate layer contains at least 60% by weight, preferably at least 70% by weight, more preferably at least 90% by weight and in particular at least 97% by weight polyvinyl butyral.
  • each intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm, in particular from 0.3 mm to 0.5 mm, for example 0.38 mm.
  • the barrier material is designed such that it prevents the diffusion of plasticizers from the intermediate layer through the barrier material.
  • the barrier material is low in plasticizer, preferably with a plasticizer content of less than 3 wt .-%, more preferably of less than 1 wt .-% and in particular of less than 0.5 wt .-% , Most preferably, the barrier material is plasticizer-free, that is without targeted addition of a plasticizer.
  • the barrier material advantageously contains or consists of a polymer, preferably polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl fluoride (PVF).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVF polyvinyl fluoride
  • the barrier material may also contain low plasticizer polyvinyl butyral (PVB) having a plasticizer content of less than 3% by weight.
  • the controllable functional element typically comprises a thin, active layer between two surface electrodes. The active layer has the controllable optical properties that can be controlled via the voltage applied to the surface electrodes.
  • the area electrodes and the active layer are typically arranged substantially parallel to the surfaces of the outer pane and the inner pane.
  • the surface electrodes are electrically connected to an external voltage source in a manner known per se.
  • the electrical contacting is realized by means of suitable connection cables, for example foil conductors, which are optionally connected to the surface electrodes via so-called bus bars, for example strips of an electrically conductive material or electrically conductive imprints.
  • the surface electrodes are preferably designed as transparent, electrically conductive layers.
  • the surface electrodes preferably contain at least one metal, a metal alloy or a transparent conducting oxide (TCO).
  • the surface electrodes may contain, for example, silver, gold, copper, nickel, chromium, tungsten, indium tin oxide (ITO), gallium-doped or aluminum-doped zinc oxide and / or fluorine-doped or antimony-doped tin oxide.
  • the surface electrodes preferably have a thickness of 10 nm to 2 ⁇ , more preferably from 20 nm to 1 ⁇ , most preferably from 30 nm to 500 nm.
  • the functional element may comprise further layers known per se, for example barrier layers, blocking layers, antireflection layers, protective layers and / or smoothing layers.
  • the functional element is preferably present as a multilayer film with two outer carrier films.
  • the surface electrodes and the active layer are arranged between the two carrier films.
  • outer carrier film is meant here that the carrier films form the two surfaces of the multilayer film.
  • the functional element can thereby be provided as a laminated film, which can be advantageously processed.
  • the functional element is advantageously present through the carrier foils Damage, especially corrosion protected.
  • the multilayer film contains in the order given at least one carrier film, a surface electrode, an active layer, another surface electrode and another carrier film.
  • the carrier foil carries the surface electrodes and gives the necessary mechanical stability to a liquid or soft active layer.
  • the carrier films preferably contain at least one thermoplastic polymer, particularly preferably low-plasticizer or plasticizer-free polyethylene terephthalate (PET). This is particularly advantageous with regard to the stability of the multilayer film.
  • the carrier films may also contain or consist of other low-plasticizer or plasticizer-free polymers, for example ethylene vinyl acetate (EVA), polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resins, acrylates, fluorinated ethylene-propylenes, polyvinyl fluoride and / or ETFE.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the thickness of each carrier film is preferably from 0.1 mm to 1 mm, particularly preferably from 0.1 mm to 0.2 mm.
  • the carrier films each have an electrically conductive coating, which faces the active layer and acts as a surface electrode.
  • the functional element according to the invention is preferably a PDLC functional element (polymer dispersed liquid crystal).
  • the active layer of a PDLC functional element contains liquid crystals embedded in a polymer matrix. If no voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals are aligned disorderly, resulting in a strong scattering of passing through the active layer light. If a voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals align in a common direction and the transmission of light through the active layer is increased.
  • functional elements and in particular PDLC functional elements may be used which are transparent when no voltage is applied (zero volts) and scatter strongly when a voltage is applied.
  • controllable functional elements for example electrochromic functional elements or SPD functional elements (suspended particle device).
  • electrochromic functional elements or SPD functional elements sustained particle device.
  • the aforementioned controllable functional elements and their operation are known per se to those skilled in the art, so that a detailed description can be dispensed with at this point.
  • Functional elements as multilayer films are commercially available.
  • the functional element is typically cut out of a multilayer film of larger dimensions in the desired shape and size. This can be done mechanically, for example with a knife. In an advantageous embodiment, the cutting is done by means of a laser. It has been found that the side surface is more stable in this case than in mechanical cutting. With mechanically cut side surfaces there may be the risk that the material retreats, which is visually striking and adversely affects the aesthetics of the disc.
  • the functional element is connected to the outer pane via a region of the first intermediate layer and to the inner pane via a region of the second intermediate layer.
  • the intermediate layers are preferably arranged flat on each other and laminated together, wherein the functional element between the two layers is inserted.
  • the overlapping with the functional element areas of the intermediate layers then form the areas which connect the functional element with the discs.
  • the intermediate layers are in direct contact with each other, they can fuse together during lamination in such a way that the two original layers may no longer be recognizable and instead a homogeneous intermediate layer is present.
  • the functional element according to the invention with the barrier material is preferably arranged completely within the composite pane and surrounded by intermediate layers fused together, preferably on one side, on three sides or on all sides.
  • An intermediate layer can be formed for example by a single thermoplastic film.
  • An intermediate layer may also be formed as a two-layer, three-layer or multi-layer film stack, the individual films having the same or different properties.
  • An intermediate layer can also be formed from sections of different thermoplastic films whose side surfaces adjoin one another.
  • the area of the first or the second intermediate layer via which the functional element is connected to the outer pane or the inner pane is tinted or colored.
  • the transmission of this area in the visible spectral range is thus reduced opposite a non-toned or colored layer.
  • the tinted / colored area of the intermediate layer thus reduces the transmission of the windscreen in the region of the sun visor.
  • the aesthetic impression of the functional element is improved because the tinting leads to a more neutral appearance, which is more pleasant to the viewer.
  • electrically controllable optical properties are to be understood as meaning those properties which are infinitely variable, but equally also those which can be switched between two or more discrete states.
  • the electrical control of the sun visor for example, by means of switches, rotary or sliders, which are integrated in the fittings of the vehicle. But it can also be a button for controlling the sun visor integrated into the windshield, such as a capacitive button.
  • the sun visor can be controlled by non-contact methods, for example by detecting gestures, or depending on the state of the pupil or eyelid detected by a camera and suitable evaluation electronics.
  • the sun visor can be controlled by sensors which detect a light incident on the pane.
  • the tinted or colored area of the intermediate layer preferably has a transmission in the visible spectral range of from 10% to 50%, particularly preferably from 20% to 40%. This achieves particularly good results with regard to glare protection and visual appearance.
  • the intermediate layer can be formed by a single thermoplastic film in which the tinted or colored area is produced by local tinting or dyeing. Such films are available, for example, by coextrusion. Alternatively, an untoned film portion and a tinted or colored film portion may be assembled to the thermoplastic layer.
  • the tinted or colored area can be homogeneously colored or tinted, that is to say have a location-independent transmission.
  • the tinting or coloring can also be inhomogeneous, in particular, a transmission profile can be realized.
  • the transmittance in the toned or colored area at least sections with increasing distance from the top edge.
  • the area of the first intermediate layer ie the area between the functional element and the outer pane, is tinted. This causes a particularly aesthetic impression on top view of the outer pane.
  • the region of the second intermediate layer between the functional element and the inner pane can optionally also be dyed or tinted.
  • the composite pane with electrically controllable functional element can be advantageously designed as a windscreen with electrically controllable sun visor.
  • a windshield has an upper edge and a lower edge and two side edges extending between the upper edge and the lower edge. With the upper edge that edge is referred to, which is intended to point in the installed position upwards.
  • the lower edge is the edge which is intended to point downwards in the installed position.
  • the upper edge is often referred to as the roof edge and the lower edge as the engine edge.
  • Windshields have a central field of view, on the optical quality of which are made high demands.
  • the central field of view must have a high light transmission (typically greater than 70%).
  • the said central field of view is in particular that field of view which is designated by the person skilled in the art as field of view B, field of view B or zone B.
  • Field of View B and its technical requirements are set out in United Nations Economic Commission for Europe (UN / ECE) Control No 43 (ECE-R43, "Uniform Conditions for the Approval of Safety Glazing Materials and their Installation in Vehicles")
  • Field of view B is defined in Annex 18.
  • the functional element is then advantageously arranged above the central field of vision (field of view B).
  • This means that the functional element is arranged in the region between the central field of vision and the upper edge of the windshield.
  • the functional element does not have to cover the entire area, but is completely positioned within this area and does not protrude into the central field of view.
  • the functional element has a smaller distance to the upper edge of the windscreen than the central viewing area.
  • the transmission of the central field of view is not affected by the functional element, which is positioned in a similar position as a classic mechanical sun visor in the folded down state.
  • the windshield is preferably provided for a motor vehicle, particularly preferably for a passenger car.
  • the functional element more precisely the side surfaces of the functional element with the barrier material circumferentially surrounded by a third intermediate layer.
  • the third intermediate layer is formed like a frame with a recess into which the functional element is inserted.
  • the third intermediate layer can also be formed by a thermoplastic film into which the recess has been cut by cutting.
  • the third intermediate layer can also be composed of several film sections around the functional element.
  • the intermediate layer is preferably formed from a total of at least three thermoplastic layers arranged on top of each other, wherein the middle layer identifies a recess in which the functional element is arranged.
  • the third intermediate layer is arranged between the first and the second intermediate layer, wherein the side surfaces of all intermediate layers are preferably arranged in cover.
  • the third intermediate layer preferably has approximately the same thickness as the functional element.
  • the visible in view through the windshield side surfaces of the functional element are preferably arranged flush with the third intermediate layer, so that there is no gap between the side surface of the functional element and the associated side surface of the intermediate layer. This is especially true for the lower surface of the functional element, which is typically visible. Thus, the boundary between the third intermediate layer and functional element is optically less noticeable.
  • the lower edges of the functional element and the tinted region of the intermediate layer (s) to the shape of the upper edge of the Windscreen adapted, which causes a visually pleasing appearance. Since the upper edge of a windshield is typically bent, in particular bent concavely, the lower edge of the functional element and of the tinted region is preferably bent. Particularly preferably, the lower edges of the functional element are formed substantially parallel to the upper edge of the windshield. But it is also possible to build the sun visor from two straight halves, which are arranged at an angle to each other and the shape of the upper edge are approximated v-shaped. In one embodiment of the invention, the functional element is divided into segments by insulation lines.
  • the insulation lines are in particular incorporated in the surface electrodes, so that the segments of the surface electrode are electrically isolated from each other.
  • the individual segments are independently connected to the voltage source, so that they can be controlled separately. This allows different areas of the sun visor to be switched independently.
  • the insulation lines and the segments are arranged horizontally in the installed position. Thus, the height of the sun visor can be controlled by the user.
  • the term "horizontal" is to be broadly interpreted to mean a direction of propagation that extends between the side edges of the windshield of a windshield.
  • the insulator lines may not necessarily be straight, but may also be slightly curved, preferably adapted to eventual bending of the top of the windshield Of course, vertical insulation lines are also conceivable.
  • the insulation lines have, for example, a width of 5 ⁇ m to 500 ⁇ m, in particular 20 ⁇ m to 200 ⁇ m
  • the width of the segments that is to say the distance between adjacent insulation lines, can be from
  • the insulation lines can be introduced by laser ablation, mechanical cutting or etching during the production of the functional element can still be segmented by means of laser ablation.
  • the upper edge and the adjacent side surface or all side surfaces of the functional element are preferably viewed from one in view through the composite pane opaque masking or obscured by an outer frame.
  • Windshields typically have peripheral peripheral masking pressure from an opaque enamel, which is particularly useful for protecting and visually obscuring the adhesive used to install the windshield from UV radiation.
  • This peripheral covering pressure is preferably used to conceal the upper edge and the side surface of the functional element, as well as the required electrical connections.
  • the sun visor is then advantageously integrated into the appearance of the windshield and only the lower edge is potentially visible to the viewer.
  • both the outer pane and the inner pane have a covering pressure, so that the view is prevented from both sides.
  • the functional element can also have recesses or holes, for example in the area of so-called sensor windows or camera windows. These areas are intended to be equipped with sensors or cameras whose function would be affected by a controllable functional element in the beam path, such as rain sensors. It is also possible to realize the sun visor with at least two separate functional elements, wherein there is a distance between the functional elements, which provides a space for sensor or camera windows.
  • the functional element (or the entirety of the functional elements in the above-described case of a plurality of functional elements) is preferably arranged over the entire width of the composite pane or windshield, minus a double-sided edge region having a width of, for example, 2 mm to 20 mm. Also at the top, the functional element preferably has a spacing of, for example, 2 mm to 20 mm. The functional element is thus encapsulated within the intermediate layer and protected from contact with the surrounding atmosphere and corrosion.
  • the outer pane and the inner pane are preferably made of glass, more preferably of soda-lime glass, as is customary for window panes.
  • the panes can also be made of other types of glass, for example quartz glass, borosilicate glass or alumino-sililate glass, or of rigid clear plastics, for example polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the panes can be clear or tinted or colored. Windscreens must have sufficient light transmission in the central viewing area, preferably at least 70% in the main viewing area A according to ECE-R43.
  • the outer pane, the inner pane and / or the intermediate layer may have further suitable coatings known per se, for example antireflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings or sunscreen coatings or low-E coatings).
  • the thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely and thus adapted to the requirements in individual cases.
  • the outer pane and the inner pane preferably have thicknesses of 0.5 mm to 5 mm, particularly preferably of 1 mm to 3 mm.
  • the invention further comprises a method for producing a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties, wherein at least
  • an exit surface of the active layer on at least one side surface of the functional element is at least partially and preferably completely sealed with a barrier material, wherein preferably the barrier material is extruded onto the exit surface or sprayed onto the exit surface.
  • a stacking sequence of at least one first carrier foil, a first area electrode, an active layer, a second area electrode and a second carrier foil is preferably provided.
  • the stacking sequence is, for example, a prefabricated film which is brought to a suitable size and shape.
  • the barrier material which essentially comprises, for example, polyethylene terephthalate (PET) or consists thereof, is continuously melted or softened, applied through a shaping nozzle and onto the functional element. Subsequently, the barrier material cools down on the functional element.
  • a suitable barrier material is preferably an adhesive bond or a fusion bond with the functional element. Suitable barrier materials are mentioned above. Typical temperatures for applying a barrier material are known to the person skilled in the art or can be determined by simple experiments. PET barrier material is typically heated to temperatures between 70 ° C and 300 ° C. The PET does not have to be completely liquid for extrusion, but merely softens. Too high extrusion temperatures can lead to degradation of the PET molecules and degraded properties of the barrier material.
  • the stacking sequence of at least one first carrier foil, a first area electrode, an active layer, a second area electrode and a second carrier foil is arranged completely on a work surface during extrusion, i.
  • the stacking sequence rests on the work surface via the surface of the first carrier film facing away from the stacking sequence.
  • the stacking sequence can project beyond the working surface on one side or on all sides, so that the blocking material can be extruded particularly uniformly on the side surfaces.
  • the stacking sequence of the functional element is moved relative to the extrusion die. This can be achieved by a fixed extrusion die and a moving stacking sequence, by a fixed stacking sequence and a moving extrusion die or a combination of moving stacking and moving extrusion die.
  • the thickness d of the barrier material over the exit surface can be adjusted in a simple manner for the skilled person by suitable choice of the extruder speed, the extrusion temperature and the speed with which the extrusion die is guided relative to the functional element.
  • the heated and liquefied barrier material is advantageously atomized in a spray head by a compressed air flow.
  • the resulting spray mist is reflected as re-solidified barrier material on the side surfaces of the functional element and seals the side surfaces, for example, completely.
  • the stacking sequence can be arranged completely on a work surface, ie the stacking sequence lies, for example, over the first carrier film on the work surface.
  • the functional element can project beyond the work surface on all sides, so that the barrier material can be sprayed onto the side surfaces of the stacking sequence particularly evenly.
  • the functional element is advantageously moved relative to the spray head. This can be achieved by a fixed spray head and a moving functional element, by a stationary functional element and a moving spray head or a combination of moving spray head and moving functional element.
  • the barrier material is sprayed onto all side surfaces of the functional element.
  • the barrier material is also sprayed onto the surface of the upper side or the surface of the lower side or both, in sections or completely.
  • the compressed air stream contains or preferably consists of air, nitrogen, argon or another inert gas.
  • the barrier material is softened prior to spraying by heating above the softening point, in the example of PET, by heating to 200 ° C to 300 ° C and, for example, 250 ° C.
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing a composite pane according to the invention, wherein in an ensuing process step c) an outer pane, a first intermediate layer, the functional element according to the invention with electrically controllable optical properties, a second intermediate layer and an inner pane are arranged one above another in this sequence, and
  • the outer pane and the inner pane are connected by lamination, wherein an intermediate layer with interposed functional element is formed from the first intermediate layer and the second intermediate layer.
  • a third intermediate layer is arranged in method step c) between the first intermediate layer and the second intermediate layer, which edges surround the functional element. The electrical contacting of the surface electrodes of the functional element preferably takes place before the lamination of the composite pane.
  • Any existing prints, such as opaque cover printing or printed bus bars for electrical contacting of the functional element are preferably applied by screen printing.
  • the lamination preferably takes place under the action of heat, vacuum and / or pressure.
  • Lamination methods known per se can be used, for example autoclave methods, vacuum bag methods, vacuum ring methods, calendering methods, vacuum laminators or combinations thereof.
  • the invention further comprises the use of a composite pane according to the invention with an electrically controllable functional element as interior glazing or exterior glazing in a vehicle or a building, wherein the electrically controllable functional element is used as a sunscreen or as a privacy screen.
  • the invention further comprises the use of a functional element according to the invention in a windscreen or roof panel of a vehicle, wherein the functional element is used as a sun visor.
  • the invention further comprises the use of a functional element according to the invention in an interior glazing or exterior glazing in a vehicle or a building, wherein the electrically controllable functional element is used as a sunscreen or as a privacy screen.
  • the invention further comprises the use of a composite pane according to the invention as a windshield or roof panel of a vehicle, wherein the electrically controllable functional element is used as a sun visor.
  • a major advantage of the invention in composite windshield windshield is that can be dispensed with a classic mounted on the vehicle roof, mechanically folding sun visor.
  • the invention therefore also encompasses a vehicle, preferably a motor vehicle, in particular a passenger car, which has no such conventional sun visor.
  • the invention also encompasses the use of a tinted or colored region of an intermediate layer for connecting a functional element with electrically controllable optical properties to an outer pane or inner pane of a windshield, wherein an electrically controllable sun visor is realized by the tinted or colored region of the intermediate layer and the functional element.
  • Figure 1A is a plan view of a first embodiment of an inventive
  • Figure 1 B is a cross section through the composite pane of Figure 1A along the section line
  • FIG. 1C shows an enlarged representation of the region Z from FIG. 1B
  • Figure 2A is an enlarged view of a detail of an inventive
  • FIG. 2B is an enlarged view of a section of a further example of a functional element according to the invention during the anextrusion of the
  • FIG. 2C shows an enlarged view of a section of a further example of a functional element according to the invention during the extrusion of the barrier material
  • Figure 3 is an enlarged view of a section of another
  • Figure 4A is a plan view of a further embodiment of an inventive
  • FIG. 4B shows a cross section through the composite pane from FIG. 4A along the section line X-X '.
  • FIG. 1A, FIG. 1B and FIG. 1C each show a detail of a composite pane 100 according to the invention.
  • the composite pane 100 comprises an outer pane 1 and an inner pane 2, which are interconnected via a first intermediate layer 3a and a second intermediate layer 3b.
  • the outer pane 1 has a thickness of 2.1 mm and consists for example of a clear soda-lime glass.
  • the inner pane 2 has a thickness of 1, 6 mm and, for example, also consists of a clear soda-lime glass.
  • the composite disk 100 has a first edge designated D, which is referred to as upper edge in the following.
  • the composite pane 100 has a second edge designated M, which is arranged opposite the upper edge D and is referred to below as the lower edge.
  • the composite pane 100 can be arranged, for example, as architectural glazing in the frame of a window with additional panes for insulating glazing.
  • a functional element 5 is arranged, which can be controlled by an electrical voltage in its optical properties.
  • the electrical leads are not shown for simplicity.
  • the controllable functional element 5 is, for example, a PDLC multilayer film consisting of a stacking sequence with an active layer 11 between two surface electrodes 12, 13 and two carrier foils 14, 15.
  • the active layer 11 contains a polymer matrix with liquid crystals dispersed therein Align the voltage applied to the surface electrodes voltage, whereby the optical properties can be controlled.
  • the carrier films 14, 15 are made of polyethylene terephthalate (PET) and have a thickness of, for example, 0.125 mm.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the carrier foils 14, 15 are provided with a coating of ITO having a thickness of approximately 100 nm facing the active layer 11, which form the area electrodes 12, 13.
  • the surface electrodes 12, 13 are connectable via not shown bus bars (for example, formed by a silver-containing screen printing) and not shown connection cable with the on-board electrical system.
  • the intermediate layers 3a, 3b each comprise a thermoplastic film having a thickness of 0.38 mm.
  • the intermediate layers 3a, 3b consist for example of 78% by weight of polyvinyl butyral (PVB) and 20% by weight of triethylene glycol bis (2-ethylhexanoate) as plasticizer.
  • the functional element 5 has on all side surfaces 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 a barrier material 4, for example, the entire side surface 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 covered.
  • the barrier material 4 contains a plasticizer-poor PET and in particular seals the entire exit surface 8 of the active layer 11.
  • the barrier material 4 consists essentially of PET, ie at least 97% by weight.
  • the barrier film 4a, 4b contains less than 0.5% by weight of plasticizer and is suitable for reducing or increasing the diffusion of plasticizer from the intermediate layers 3a, 3b into the functional layer 5 via the side surfaces 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 prevention.
  • the barrier material 4 reduces or prevents diffusion of plasticizer into the active layer 1 1, which increases the life of the functional element 5.
  • the thickness (or in other words, the material thickness) d of the barrier material 4 over (i.e., orthogonal to) the exit surface 8 is at least 0.3 mm.
  • Such composite discs 100 show in aging tests a significantly reduced brightening in the edge region of the functional element 5, since diffusion of the plasticizer from the intermediate layers 3a, 3b in the functional element 5 and a concomitant degradation of the functional element 5 is avoided.
  • Figures 2A, 2B and 2C show enlarged views of sections of functional elements 5 according to the invention during the extrusion of the barrier material 4.
  • the barrier material 24 by softening over the softening point, in the example of PET by heating to 250 ° C, softened or liquefied.
  • the liquefied or softened barrier material 24 is pressed through an extrusion die 20 and the extrudate is brought into contact with the side surface 5.1 of the functional element 5.
  • the barrier material 4 cools and seals the side surface 5.1 with the various layers of the functional element 5 and in particular the active layer 11.
  • the blocking material 4 can be extruded such that it projects beyond the side surface 5.1 and covers an edge region of the upper side of the second carrier film 14 and the underside of the first carrier film 15, as shown for example in FIG. 2B.
  • the functional element 5 can be arranged completely on a work surface 25 during the extrusion process, ie.
  • the functional element 5 rests on the working surface 25 via the first carrier foil 15.
  • the functional element 5 can project beyond the working surface on one side or on all sides (see, for example, FIG. 2A or 2B), so that the blocking material 4 can be extruded particularly uniformly on the side surfaces.
  • the functional element 5 is moved relative to the extrusion die 20. This can be achieved by a stationary extrusion die 20 and a moving functional element 5, by a stationary functional element 5 and a moving extrusion die 20 or a combination of both.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of a section of a functional element 5 according to the invention during the spraying of the barrier material 4.
  • the heated and liquefied barrier material 4 is atomized in a spray head 30 by a compressed air flow 32.
  • the resulting spray mist 31 is reflected as resolidified barrier material 4 on the side surface 5.1 of the functional element 5 and sealed in the example shown here, the side surface 5.1 completely.
  • the functional element 5 can be arranged completely on a working surface, ie the functional element 5 lies over the first carrier foil 15 on the working surface. Alternatively, the functional element 5 can project beyond the work surface on all sides, so that the barrier material 4 can be sprayed onto the side surfaces particularly uniformly.
  • the functional element 5 is moved relative to the spray head 30. This can be achieved by a fixed spray head 30 and a moving functional element 5, by a stationary functional element 5 and a moving spray head 30, or a combination of both.
  • the compressed air stream 32 preferably contains or consists of air, nitrogen or another inert gas.
  • the barrier material 34 is softened by heating above the softening point, in the example of PET by heating to 250 ° C.
  • FIGS. 4A and 4B each show a detail of an exemplary composite pane 100 according to the invention as a windshield with an electrically controllable sun visor.
  • the composite disk 100 from FIGS. 4A and 4B essentially corresponds to the composite disk 100 from FIGS. 1A-C, so that only the differences are discussed below.
  • the windshield comprises a trapezoidal composite disk 100 with an outer disk 1 and an inner disk 2, which are interconnected via two intermediate layers 3a, 3b.
  • the outer pane 1 has a thickness of 2.1 mm and consists of a green-colored soda-lime glass.
  • the inner pane 2 has a thickness of 1, 6 mm and consists of a clear soda-lime glass.
  • the windshield has an upper edge D facing the roof in the installed position and a lower edge M facing the engine compartment in the installed position.
  • the windscreen is equipped with an electrically controllable functional element 5 according to the invention as a sun visor, which is arranged in an area above the central viewing area B (as defined in ECE-R43).
  • the sun visor is formed by a commercially available PDLC multilayer film as a functional element 5 incorporated in the intermediate layers 3a, 3b.
  • the height of the sun visor is for example 21 cm.
  • the first intermediate layer 3 a is connected to the outer pane 1
  • the second intermediate layer 3 b is connected to the inner pane 2.
  • An intervening third intermediate layer 3c has a cutout in which the cut PDLC multilayer film is inserted accurately, that is flush on all sides.
  • the third intermediate layer 3c layer thus forms, as it were, a kind of passes-partout for the functional element 5, which is thus encapsulated all round in thermoplastic material and thus protected.
  • the first intermediate layer 3a has a tinted region 6, which is arranged between the functional element 5 and the outer pane 1.
  • the light transmission of the windshield is thereby additionally in the region of the functional element 5 lowered and mitigated the milky appearance of the PDLC functional element 5 in the diffuse state.
  • the aesthetics of the windshield are thus made much more appealing.
  • the first intermediate layer 3a has an average light transmission of 30% in the region 6, for example, with which good results are achieved.
  • the area 6 can be homogeneously tinted. Often, however, it is more visually appealing when the tint in the direction of the lower edge of the functional element 5 is lower, so that the tinted and untoned area merge smoothly into one another.
  • the lower edges of the tinted region 6 and the lower edge of the PDLC functional element 5 are arranged flush with the barrier material 4. This is not necessarily the case. It is also possible that the tinted region 6 protrudes beyond the functional element 5 or conversely that the functional element 5 projects beyond the tinted region 6. In the latter case, the entire functional element 5 would not be connected to the outer pane 1 via the tinted area 6.
  • the windshield has, as usual, a peripheral peripheral covering pressure 9, which is formed by an opaque enamel on the inside surfaces (facing the interior of the vehicle in the installed position) of the outer pane 1 and the inner pane 2.
  • the distance of the functional element 5 to the upper edge D and the side edges of the windshield is smaller than the width of the cover pressure 9, so that the side surfaces of the functional element 5 - with the exception of the central field of view B facing side edge - are covered by the cover pressure 9.
  • the electrical connections, not shown, are expediently mounted in the region of the covering pressure 9 and thus hidden.
  • the controllable functional element 5 is a multilayer film consisting of an active layer 11 between two surface electrodes 12, 13 and two carrier foils 14, 15.
  • the active layer 11 contains a polymer matrix with liquid crystals dispersed therein, which are applied as a function of the surface electrodes align electrical voltage, whereby the optical properties can be controlled.
  • the carrier films 14, 15 are made of PET and have a thickness of, for example, 0.125 mm.
  • the carrier foils 14, 15 are provided with a coating of ITO having a thickness of approximately 100 nm facing the active layer 11, which form the electrodes 12, 13.
  • the Electrodes 12, 13 are connected via bus bars, not shown (for example, formed by a silver-containing screen printing) and not shown connection cable with the on-board electrical system.
  • a barrier material 4 is extruded, analogous to Figure 2C.
  • all side surfaces 5.1, 5.2, 5.3 and 5.4 are completely sealed with a barrier material 4 made of low-plasticizer PET.
  • the functional element 5 is particularly well protected against aging.
  • a so-called “high-flow PVB” may be used, which has a greater flow behavior than standard PVB films, so that the layers will become more fluid around the barrier material 4 and the functional element 5 a more homogeneous visual impression is created and the transition from functional element 5 to intermediate layer 3c is less noticeable
  • the "high flow PVB” can be used for all or even only one or more of the intermediate layers 3a, 3b, 3c.
  • the windscreen and the functional element 5 with blocking material 4 substantially correspond to the embodiment from FIGS. 4A and 4B.
  • the PDLC functional element 5 is divided by horizontal insulation lines into, for example, six strip-like segments.
  • the insulation lines have, for example, a width of 40 ⁇ m to 50 ⁇ m and a mutual distance of 3.5 cm. They have been introduced by means of a laser in the prefabricated multilayer film.
  • the insulation lines separate the surface electrodes into strips insulated from one another, each of which has a separate electrical connection.
  • the segments are independently switchable. The thinner the insulation lines are made, the less inconspicuous they are. By means of etching even thinner insulation lines can be realized.
  • the height of the darkened functional element 5 can be adjusted. Depending on the position of the sun, the driver can thus darken the entire sun visor or only a part of it.
  • the functional element 5 is controlled by a capacitive button arranged in the region of the functional element, the driver determining the degree of darkening by the location where he touches the pane.
  • the functional element 5 can also be controlled by non-contact methods, for example by detecting gestures, or depending on the state of the pupil or eyelid detected by a camera and suitable evaluation electronics.

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Abstract

The present invention relates to a functional element (5) having electrically controllable optical properties, which comprises a stack of components in the following order: at least - a first carrier film (15), - an active layer (11), and - a second carrier film (14), at least part of at least one exit surface (8) of the active layer (11) on at least one lateral face (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) of the stack of components of the functional element (5) being sealed with a barrier material (4).

Description

Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften  Functional element with electrically controllable optical properties
Die Erfindung betrifft ein Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, eine Verbundscheibe mit Funktionselement und insbesondere eine Windschutzscheibe oder eine Dachscheibe eines Fahrzeugs mit elektrisch steuerbarer Sonnenblende. The invention relates to a functional element with electrically controllable optical properties, a composite pane with functional element and in particular a windshield or a roof window of a vehicle with electrically controllable sun visor.
Im Fahrzeugbereich und im Baubereich werden oftmals Verbundscheiben mit elektrisch steuerbaren Funktionselementen zum Sonnenschutz oder zum Sichtschutz eingesetzt. So sind beispielsweise Windschutzscheiben bekannt, in denen eine Sonnenblende in Form eines Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften integriert ist. Dabei ist insbesondere die Transmission oder das Streuverhalten von elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Bereich elektrisch steuerbar. Die Funktionselemente sind in der Regel folienartig und werden in eine Verbundscheibe einlaminiert oder an diese angeklebt. Bei Windschutzscheiben kann der Fahrer beispielsweise das Transmissionsverhalten der Scheibe selbst gegenüber Sonnenstrahlung steuern. So kann auf eine herkömmliche mechanische Sonnenblende verzichtet werden. Dadurch kann das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden und es wird Platz im Dachbereich gewonnen. Zudem ist das elektrische Steuern der Sonnenblende für den Fahrer komfortabler als das manuelle Herunterklappen der mechanischen Sonnenblende. In the vehicle sector and in the construction sector, composite panels with electrically controllable functional elements are often used for sun protection or for visual protection. For example, windshields are known in which a sun visor is integrated in the form of a functional element with electrically controllable optical properties. In particular, the transmission or the scattering behavior of electromagnetic radiation in the visible range is electrically controllable. The functional elements are usually film-like and are laminated or glued to a composite pane. In the case of windshields, for example, the driver can control the transmission behavior of the pane itself with respect to solar radiation. So can be dispensed with a conventional mechanical sun visor. As a result, the weight of the vehicle can be reduced and space is gained in the roof area. In addition, the electric control of the sun visor for the driver is more comfortable than the manual folding down the mechanical sun visor.
Windschutzscheiben mit derartigen elektrisch steuerbaren Sonnenblenden sind beispielsweise bekannt aus DE 102013001334 A1 , DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 und DE 102007027296 A1 . Windshields with such electrically controllable sun visors are known, for example, from DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 and DE 102007027296 A1.
Typische elektrisch steuerbare Funktionselemente sind im Stand der Technik vielfältig beschrieben, beispielsweise in EP 3 085 530 A1 , WO 2014/086555 A1 , WO 2007/122429 A1 , WO 2007/122428 A1 , WO 201 1/033313 A1 , WO 2014/023475 A1 , WO 2007/122427 A1 , WO 2012/009399 A1 , WO 2010/032068 A1 und WO 2014/072137 A1 und enthalten beispielsweise elektrochrome Schichtstrukturen oder Single Particle Device (SPD)-Folien. Weitere mögliche Funktionselemente zur Realisierung eines elektrisch steuerbaren Sonnenschutzes sind sogenannte PDLC-Funktionselemente (polymer dispersed liquid crystal). Deren aktive Schicht enthält Flüssigkristalle, welche in eine Polymermatrix eingelagert sind. Wird keine Spannung angelegt, so sind die Flüssigkristalle ungeordnet ausgerichtet, was zu einer starken Streuung des durch die aktive Schicht tretenden Lichts führt. Wird an die Flächenelektroden eine Spannung angelegt, so richten sich die Flüssigkristalle in einer gemeinsamen Richtung aus und die Transmission von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht. Das PDLC-Funktionselement wirkt weniger durch Herabsetzung der Gesamttransmission, sondern durch Erhöhung der Streuung, um einen Blendschutz zu gewährleisten. Typical electrically controllable functional elements are variously described in the prior art, for example in EP 3 085 530 A1, WO 2014/086555 A1, WO 2007/122429 A1, WO 2007/122428 A1, WO 201 1/033313 A1, WO 2014/023475 A1 WO 2007/122427 A1, WO 2012/009399 A1, WO 2010/032068 A1 and WO 2014/072137 A1 and contain, for example, electrochromic layer structures or single particle device (SPD) films. Further possible functional elements for the realization of an electrically controllable sunscreen are so-called PDLC functional elements (polymer dispersed liquid crystal). Their active layer contains liquid crystals which are incorporated in a polymer matrix. If no voltage is applied, the liquid crystals are aligned disorderly, resulting in a strong scattering of the active layer passing light leads. If a voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals align in a common direction and the transmission of light through the active layer is increased. The PDLC functional element acts less by reducing the overall transmission, but by increasing the dispersion to ensure glare protection.
Herkömmliche, einlaminierte Funktionselemente und insbesondere PDLC- Funktionselemente zeigen im Randbereich oftmals unerwünschte Alterungserscheinungen, wie Aufhellungen und Veränderungen in der Abschattung. Conventional, laminated-in functional elements and in particular PDLC functional elements often show undesired signs of aging, such as whitening and changes in shading, in the edge area.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften bereitzustellen, das insbesondere hinsichtlich seiner Alterungsbeständigkeit verbessert ist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Funktionselement gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. The present invention is therefore based on the object to provide an improved functional element with electrically controllable optical properties, which is improved in particular with regard to its aging resistance. The object of the present invention is achieved by a functional element according to independent claim 1. Preferred embodiments will become apparent from the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften umfasst zumindest eine Stapelfolge aus mindestens einer ersten Trägerfolie, einer aktiven Schicht und einer zweiten Trägerfolie, wobei zumindest eine Austrittsfläche der aktiven Schicht an mindestens einer Seitenfläche des Funktionselements zumindest abschnittsweise mit einem Sperrmaterial versiegelt ist. Die erfindungsgemäße Stapelfolge umfasst bevorzugt mindestens: eine erste Trägerfolie, eine erste Flächenelektrode, eine aktive Schicht, eine zweite Flächenelektrode und eine zweite Trägerfolie, die in dieser Reihenfolge aufeinander angeordnet sind. Die Stapelfolge ist beispielsweise eine vorkonfektionierte Folie, die eine geeignete Größe und Form aufweist. A functional element according to the invention with electrically controllable optical properties comprises at least one stacking sequence of at least one first carrier foil, an active layer and a second carrier foil, wherein at least one exit surface of the active layer is sealed to at least one side surface of the functional element at least in sections with a barrier material. The stacking sequence according to the invention preferably comprises at least: a first carrier foil, a first area electrode, an active layer, a second area electrode and a second carrier foil, which are arranged one above the other in this order. The stacking sequence is, for example, a prefabricated film which has a suitable size and shape.
Erfindungsgemäße Stapelfolgen aus Folien weisen typischerweise eine große Fläche aber nur einer geringe Gesamtdicke auf. Im Folgenden werden die großen Flächen der Stapelfolge als Fläche der Oberseite und Fläche der Unterseite bezeichnet und die dazu orthogonalen Flächen, die nur eine geringe Breite (entsprechend der Richtung der geringen Gesamtdicke) aufweisen, als Seitenflächen bezeichnet. Die aktive Schicht ist auf beiden ihrer großen Flächen durch jeweils eine Trägerfolie und gegebenenfalls durch jeweils eine Flächenelektrode begrenzt. An den Seitenflächen der Stapelfolge aus erster Trägerfolie, erster Flächenelektrode, aktiver Schicht, zweiter Flächenelektrode und zweiter Trägerfolie sind jeweils die Seitenflächen der Trägerfolien, der Flächenelektroden und der aktiven Schicht angeordnet. Da die aktive Schicht an ihren großen Flächen durch Flächenelektroden und Trägerfolien bedeckt ist, ist sie nur an den Seitenflächen der Stapelfolge einer äußeren Umgebung zugänglich. Die jeweiligen Abschnitte der aktiven Schicht an den Seitenflächen der Stapelfolge werden in Sinne der Erfindung als Austrittsflächen der aktiven Schicht bezeichnet. Inventive stacking sequences of films typically have a large area but only a small total thickness. Hereinafter, the large areas of the stacking sequence will be referred to as the area of the top surface and the bottom surface, and the orthogonal surfaces having only a small width (corresponding to the direction of the small total thickness) will be referred to as side surfaces. The active layer is bounded on both of its large surfaces by a respective carrier foil and optionally by a respective surface electrode. On the side surfaces of the stacking sequence of the first carrier foil, the first area electrode, the active layer, the second area electrode and the second carrier foil, the side surfaces of the carrier foils, the area electrodes and the active layer are respectively arranged. Since the active layer is covered at its large areas by surface electrodes and carrier foils, it is accessible only on the side surfaces of the stacking sequence of an external environment. The respective sections of the active layer on the side surfaces of the stacking sequence are referred to as exit surfaces of the active layer in the sense of the invention.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis der Erfinder, dass eine Alterung eines elektrisch steuerbaren optischen Funktionselements im Wesentlichen durch Eindringen von schädlichen Stoffen über die Austrittsfläche der aktiven Schicht oder die Austrittsflächen der Flächenelektroden in das Innere des Funktionselements erfolgt und die optischen Eigenschaften des Funktionselements in unerwünschter Weise verändert, beispielsweise durch eine Aufhellung oder Veränderung der Transmission des Funktionselements, beginnend bei seinen Seitenrändern. Durch die Versiegelung des Funktionselements mit einem geeigneten Sperrmaterial, wird die Diffusion von schädlichen Stoffen in das Funktionselement über dessen Seitenfläche gehemmt oder verhindert. Die oben genannten Alterungserscheinungen werden so deutlich vermindert oder vollständig verhindert. The invention is based on the knowledge of the inventors that an aging of an electrically controllable optical functional element substantially by penetration of harmful substances on the exit surface of the active layer or the exit surfaces of the surface electrodes in the interior of the functional element takes place and the optical properties of the functional element in an undesirable manner changed, for example, by a brightening or change in the transmission of the functional element, starting at its side edges. By sealing the functional element with a suitable barrier material, the diffusion of harmful substances is inhibited or prevented in the functional element on the side surface. The above-mentioned aging phenomena are significantly reduced or completely prevented.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements sind die Austrittsflächen der aktiven Schicht an allen Seitenflächen vollständig mit dem Sperrmaterial versiegelt sind. Dadurch wird eine besonders sichere Versiegelung der aktiven Schicht des Funktionselements und eine besondere gute Alterungsbeständigkeit des Funktionselements erzielt. In an advantageous embodiment of a functional element according to the invention, the exit surfaces of the active layer on all side surfaces are completely sealed with the barrier material. As a result, a particularly secure sealing of the active layer of the functional element and a particular good aging resistance of the functional element is achieved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements sind mindestens eine der Seitenflächen vollständig und bevorzugt alle Seitenflächen vollständig mit dem Sperrmaterial versiegelt sind. Dadurch wird eine noch bessere Versiegelung der aktiven Schicht des Funktionselements und eine noch bessere Alterungsbeständigkeit des Funktionselements erzielt. Versiegelt bedeutet in Sinne dieser Erfindung, dass der entsprechende Abschnitt einer Fläche vollständig mit dem Sperrmaterial als Schutzschicht bedeckt ist und dadurch widerstandsfähiger und haltbarer gemacht ist, insbesondere gegen die Diffusion von schädlichen Stoffen wie Feuchtigkeit, aber insbesondere auch Weichmachern aus der Umgebung in das Innere des Funktionselements und insbesondere in die aktive Schicht. In a further advantageous embodiment of a functional element according to the invention at least one of the side surfaces are complete and preferably all side surfaces are completely sealed with the barrier material. This achieves an even better sealing of the active layer of the functional element and an even better aging resistance of the functional element. Sealed means in the sense of this invention that the corresponding portion of a surface is completely covered with the barrier material as a protective layer and thereby made more resistant and durable, in particular against the diffusion of harmful substances such as moisture, but in particular also plasticizers from the environment into the interior of the Functional element and in particular in the active layer.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements ist das Sperrmaterial an die Seitenfläche der Stapelfolge und insbesondere an die Austrittsfläche anextrudiert oder ist auf die Seitenfläche und insbesondere auf die Austrittfläche aufgesprüht. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Sperrmaterial eine Schmelzverbindung oder eine adhäsive Verbindung wie eine Haftverbindung mit zumindest einigen Schichten des Schichtstapels des Funktionselements eingeht. In an advantageous embodiment of a functional element according to the invention, the barrier material is extruded onto the side surface of the stacking sequence and in particular onto the exit surface or is sprayed onto the side surface and in particular onto the exit surface. It is particularly advantageous if the barrier material enters into a fusion bond or an adhesive bond such as an adhesive bond with at least some layers of the layer stack of the functional element.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Sperrmaterial aus einem ähnlichen oder dem gleichen Material wie die Trägerfolie besteht. Vorteilhafterweise bestehen sowohl das Sperrmaterial als auch die Trägerfolie aus Polymeren und bevorzugt thermoplastischen Polymeren. Besonders bevorzugt bestehen Sperrmaterial und Trägerfolie im Wesentlichen aus dem gleichen thermoplastischen Polymer und insbesondere im Wesentlichen aus Polyethylenetherepthalat (PET). Dabei ermöglicht eine besonders gute Schmelzverbindung eine besonders gute Versiegelung der Seitenfläche. It is particularly advantageous if the barrier material consists of a similar or the same material as the carrier film. Advantageously, both the barrier material and the carrier film of polymers and preferably thermoplastic polymers. Particularly preferably, the barrier material and carrier film consist essentially of the same thermoplastic polymer and in particular substantially of polyethylene ether hepthalate (PET). In this case, a particularly good fusion allows a particularly good sealing of the side surface.
Das Sperrmaterial wird vor dem Aufbringen auf die Seitenflächen der Stapelfolge des Funktionselements bevorzugt erwärmt und kühlt nach dem Aufbringen auf das Funktionselement ab, so dass das Sperrmaterial ungestreckte Polymerketten aufweist. Dies unterscheidet das anextrudierte oder aufgesprühte Sperrmaterial von z.B. Folien aus dem gleichen Material, die bei ihrer Herstellung gestreckt oder gereckt werden. The barrier material is preferably heated prior to application to the side surfaces of the stacking sequence of the functional element and cools after application to the functional element, so that the barrier material has unstretched polymer chains. This distinguishes the extruded or sprayed barrier material from e.g. Sheets of the same material that are stretched or stretched during manufacture.
Das Sperrmaterial ist vorteilhafterweise wulstförmig an der Seitenfläche angeordnet. Das Sperrmaterial besteht vorteilhafterweise nicht aus einer Sperrfolie. Das Sperrmaterial besteht insbesondere nicht aus einer Sperrfolie, die auf die Seitenfläche aufgeklebt, aufgelegt oder und die Seitenfläche herum gefaltet wird. The barrier material is advantageously arranged bead-shaped on the side surface. The barrier material advantageously does not consist of a barrier film. In particular, the barrier material does not consist of a barrier film which is glued to the side surface, laid on or and the side surface is folded around.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Sperrmaterial noch im erwärmten Zustand in Kontakt mit den Trägerfolien des Funktionselements gelangt, so dass eine besonders gute Schmelzverbindung durch lokales Aufschmelzen der in Kontakt mit dem Sperrmaterial tretenden Oberfläche der Trägerfolie und dem Sperrmaterial entsteht. Dadurch wird eine besonders gute Haftung des Sperrmaterials am Funktionselement und eine besonders gute Versiegelung der Seitenflächen des Funktionselements erzielt. Das Sperrmaterial ist bevorzugt in direktem und unmittelbaren Kontakt mit dem Funktionselement. Es befindet sich beispielsweise kein gesonderter Klebstoff oder eine andere Zwischenschicht zwischen Sperrmaterial und der Stapelfolge des Funktionselements. Dadurch ist das Sperrmaterial unter anderem unmittelbar auf der Austrittsfläche angeordnet, wodurch eine besonders gute Versiegelung erfolgt. It is particularly advantageous if the blocking material still comes into contact with the carrier foils of the functional element in the heated state, so that a particularly good fusion bond by local melting of the in contact with the barrier material passing surface of the carrier film and the barrier material is formed. This results in a particularly good adhesion of the barrier material to the functional element and a particularly good sealing of the side surfaces of the functional element. The barrier material is preferably in direct and immediate contact with the functional element. There is, for example, no separate adhesive or other intermediate layer between barrier material and the stacking sequence of the functional element. As a result, the barrier material is arranged, inter alia, directly on the exit surface, whereby a particularly good sealing takes place.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements weist das Sperrmaterial über der Austrittsfläche der aktiven Schicht eine Dicke d (auch Materialstärke genannt) von mindestens 0,1 mm, und bevorzugt mindestens 0,5 mm auf. Die Dicke d wird orthogonal zur Seitenfläche über der Austrittsfläche der aktiven Schicht bestimmt. In an advantageous embodiment of a functional element according to the invention, the barrier material has over the exit surface of the active layer a thickness d (also called material thickness) of at least 0.1 mm, and preferably at least 0.5 mm. The thickness d is determined orthogonal to the side surface above the exit surface of the active layer.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements weist das Sperrmaterial über der Seitenfläche der Stapelfolge des Funktionselements eine Dicke d (auch Materialstärke genannt) von mindestens 0,1 mm, und bevorzugt mindestens 0,5 mm auf. Die Dicke d wird orthogonal zur Seitenfläche bestimmt. In a further advantageous embodiment of a functional element according to the invention, the barrier material has a thickness d (also called material thickness) of at least 0.1 mm, and preferably at least 0.5 mm, over the side surface of the stacking sequence of the functional element. The thickness d is determined orthogonal to the side surface.
Eine erfindungsgemäße Verbundscheibe umfasst mindestens eine zweite Stapelfolge aus einer Außenscheibe, einer ersten Zwischenschicht, einer zweiten Zwischenschicht und einer Innenscheibe, wobei die Zwischenschichten mindestens eine thermoplastische polymere Folie mit mindestens einem Weichmacher enthalten und wobei zwischen der ersten Zwischenschicht und der zweiten Zwischenschicht zumindest abschnittsweise ein erfindungsgemäßes Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften angeordnet ist. A composite pane according to the invention comprises at least one second stacking sequence of an outer pane, a first intermediate layer, a second intermediate layer and an inner pane, wherein the intermediate layers contain at least one thermoplastic polymeric film with at least one plasticizer and at least in sections between the first intermediate layer and the second intermediate layer Functional element is arranged with electrically controllable optical properties.
Ist das Funktionselement in eine Verbundscheibe einlaminiert, so führt insbesondere die Diffusion von Weichmachern aus den Zwischenschichten in das Innere des Funktionselements bei Alterung zu einer Aufhellung oder Veränderung der Transmission, was die Durchsicht, Funktionalität und Ästhetik der gesamten Verbundscheibe beeinträchtigt. Durch die Versiegelung des Funktionselements mit einem geeigneten Sperrmaterial, das die Diffusion von Weichmachern aus der Zwischenschicht in das Funktionselement und insbesondere in die Seitenfläche des Funktionselements hemmt oder verhindert, werden solche Alterungserscheinungen deutlich vermindert oder vollständig verhindert. If the functional element is laminated into a composite pane, in particular the diffusion of plasticizers from the intermediate layers into the interior of the functional element on aging leads to brightening or alteration of the transmission, which impairs the transparency, functionality and aesthetics of the entire composite pane. By sealing the functional element with a suitable barrier material, which inhibits the diffusion of plasticizers from the intermediate layer in the functional element and in particular in the side surface of the functional element or prevents such aging phenomena significantly reduced or completely prevented.
Die Verbundscheibe kann beispielsweise die Windschutzscheibe oder die Dachscheibe eines Fahrzeugs oder eine andere Fahrzeugverglasung sein, beispielsweise eine Trennscheibe in einem Fahrzeug, bevorzugt in einem Schienenfahrzeug oder einem Bus. Alternativ kann die Verbundscheibe eine Architekturverglasung, beispielsweise in einer Außenfassade eines Gebäudes oder eine Trennscheibe im Innern eines Gebäudes sein. Die Begriffe Außenscheibe und Innenscheibe beschreiben willkürlich zwei verschiedene Scheiben. Insbesondere kann die Außenscheibe als eine erste Scheibe und die Innenscheibe als eine zweite Scheibe bezeichnet werden. The composite pane can be, for example, the windshield or the roof panel of a vehicle or another vehicle glazing, for example a separating disk in a vehicle, preferably in a rail vehicle or a bus. Alternatively, the composite pane may be architectural glazing, for example in an exterior facade of a building or a partition inside a building. The terms outer pane and inner pane describe arbitrarily two different slices. In particular, the outer pane may be referred to as a first pane and the inner pane as a second pane.
Ist die Verbundscheibe dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs oder eines Gebäudes einen Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen, so wird mit Innenscheibe im Sinne der Erfindung die dem Innenraum (Fahrzeuginnenraum) zugewandte Scheibe (zweite Scheibe) bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe (erste Scheibe) bezeichnet. Die Erfindung ist aber darauf nicht eingeschränkt. If the composite pane is intended to separate an interior space from the outside environment in a window opening of a vehicle or a building, then the interior pane (vehicle interior) facing the pane (second pane) is referred to as interior pane in the sense of the invention. With outer pane, the outer environment facing disc (first disc) is called. The invention is not limited thereto.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe enthält ein erfindungsgemäßes Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, das zwischen einer ersten Zwischenschicht und einer zweiten Zwischenschicht zumindest abschnittsweise angeordnet ist. Die erste und zweite Zwischenschicht weisen üblicherweise dieselben Abmessungen wie die Außenscheibe und die Innenscheibe auf. Das Funktionselement ist bevorzugt folienartig. The composite pane according to the invention contains a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties, which is arranged at least in sections between a first intermediate layer and a second intermediate layer. The first and second intermediate layers usually have the same dimensions as the outer pane and the inner pane. The functional element is preferably foil-like.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe enthält die Zwischenschicht ein Polymer, bevorzugt ein thermoplastisches Polymer. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe enthält die Zwischenschicht mindestens 3 Gew.-%, bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 30 Gew.-% und insbesondere mindestens 40 Gew.-% eines Weichmachers. Der Weichmacher enthält oder besteht bevorzugt aus Triethylenglykol-bis-(2-ethylhexanoat). Weichmacher sind dabei Chemikalien, die Kunststoffe weicher, flexibler, geschmeidiger und/oder elastischer machen. Sie verschieben den thermoelastischen Bereich von Kunststoffen hin zu niedrigeren Temperaturen, so dass die Kunststoffe im Bereich der Einsatz-Temperatur die gewünschten elastischeren Eigenschaften aufweisen. Weitere bevorzugt Weichmacher sind Carbonsäureester, insbesondere schwerflüchtige Carbonsäureester, Fette, Öle, Weichharze und Campher. Weitere Weichmacher sind bevorzugt aliphatische Diester des Tri- bzw. Tetraethylenglykols. Besonders bevorzugt werden als Weichmacher 3G7, 3G8 oder 4G7 eingesetzt, wobei die erste Ziffer die Anzahl der Ethlenglycoleinheiten und die letzte Ziffer die Anzahl der Kohlenstoffatome im Carbonsäureteil der Verbindung bezeichnet. So steht 3G8 für Triethylenglykol-bis-(2- ethylhexanoat), d.h. für eine Verbindung der Formel C4H9CH (CH2CH3) CO (OCH2CH2)302CCH (CH2CH3) C4H9. In an advantageous embodiment of a composite pane according to the invention, the intermediate layer contains a polymer, preferably a thermoplastic polymer. In a particularly advantageous embodiment of a composite pane according to the invention, the intermediate layer contains at least 3 wt .-%, preferably at least 5 wt .-%, more preferably at least 20 wt .-%, even more preferably at least 30 wt .-% and in particular at least 40 wt. -% of a plasticizer. The plasticizer preferably contains or consists of triethylene glycol bis (2-ethylhexanoate). Plasticizers are chemicals that make plastics softer, more flexible, smoother and / or more elastic. They shift the thermo-elastic range of plastics to lower temperatures, so that the plastics have the desired elastic properties in the range of the application temperature. Further preferred plasticizers are carboxylic acid esters, especially low-volatility carboxylic acid esters, fats, oils, soft resins and camphor. Other plasticizers are preferably aliphatic diesters of tri- or tetraethylene glycol. Particularly preferred plasticizers used are 3G7, 3G8 or 4G7, where the first number denotes the number of ethylene glycol units and the last number denotes the number of carbon atoms in the carboxylic acid portion of the compound. So stands for 3G8 triethylene glycol bis (2- ethylhexanoate), ie a compound of formula C4H9CH (CH2CH3) CO (OCH 2 CH 2) 302CCH (CH2CH3) C4H9.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe enthält die Zwischenschicht mindestens 60 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% und insbesondere mindestens 97 Gew.-% Polyvinylbutyral. In a further particularly advantageous embodiment of a composite pane according to the invention, the intermediate layer contains at least 60% by weight, preferably at least 70% by weight, more preferably at least 90% by weight and in particular at least 97% by weight polyvinyl butyral.
Die Dicke jeder Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm, insbesondere von 0,3 mm bis 0,5 mm, beispielsweise 0,38 mm. The thickness of each intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm, in particular from 0.3 mm to 0.5 mm, for example 0.38 mm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements ist das Sperrmaterial derart ausgebildet ist, dass sie die Diffusion von Weichmachern aus der Zwischenschicht durch das Sperrmaterial verhindert. In an advantageous embodiment of a functional element according to the invention, the barrier material is designed such that it prevents the diffusion of plasticizers from the intermediate layer through the barrier material.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements ist das Sperrmaterial Weichmacher-arm, bevorzugt mit einem Weichmacheranteil von weniger als 3 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 1 Gew.-% und insbesondere von weniger als 0,5 Gew.-%. Ganz besonders bevorzugt ist das Sperrmaterial Weichmacher-frei, das heißt ohne gezielten Zusatz eines Weichmachers. Das Sperrmaterial enthält vorteilhafterweise ein Polymer, bevorzugt Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyvinylfluorid (PVF) oder besteht daraus. Das Sperrmaterial kann auch Weichmacher-armes Polyvinylbutyral (PVB) mit einem Weichmacheranteil von weniger als 3 Gew.-% enthalten. Das steuerbare Funktionselement umfasst typischerweise eine dünne, aktive Schicht zwischen zwei Flächenelektroden. Die aktive Schicht weist die steuerbaren optischen Eigenschaften auf, welche über die an die Flächenelektroden angelegte Spannung gesteuert werden können. In a particularly advantageous embodiment of a functional element according to the invention the barrier material is low in plasticizer, preferably with a plasticizer content of less than 3 wt .-%, more preferably of less than 1 wt .-% and in particular of less than 0.5 wt .-% , Most preferably, the barrier material is plasticizer-free, that is without targeted addition of a plasticizer. The barrier material advantageously contains or consists of a polymer, preferably polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl fluoride (PVF). The barrier material may also contain low plasticizer polyvinyl butyral (PVB) having a plasticizer content of less than 3% by weight. The controllable functional element typically comprises a thin, active layer between two surface electrodes. The active layer has the controllable optical properties that can be controlled via the voltage applied to the surface electrodes.
In einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe sind die Flächenelektroden und die aktive Schicht typischerweise im Wesentlichen parallel zu den Oberflächen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. In a composite pane according to the invention, the area electrodes and the active layer are typically arranged substantially parallel to the surfaces of the outer pane and the inner pane.
Die Flächenelektroden sind mit einer externen Spannungsquelle auf an sich bekannte Art elektrisch verbunden. Die elektrische Kontaktierung ist durch geeignete Verbindungskabel, beispielsweise Folienleiter realisiert, welche optional über sogenannte Sammelleiter (bus bars), beispielsweise Streifen eines elektrisch leitfähigen Materials oder elektrisch leitfähige Aufdrucke, mit den Flächenelektroden verbunden sind. The surface electrodes are electrically connected to an external voltage source in a manner known per se. The electrical contacting is realized by means of suitable connection cables, for example foil conductors, which are optionally connected to the surface electrodes via so-called bus bars, for example strips of an electrically conductive material or electrically conductive imprints.
Die Flächenelektroden sind bevorzugt als transparente, elektrisch leitfähige Schichten ausgestaltet. Die Flächenelektroden enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung oder ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conducting oxide, TCO). Die Flächenelektroden können beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Chrom, Wolfram, Indium-Zinnoxid (ITO), Gallium-dotiertes oder Aluminium-dotiertes Zinkoxid und / oder Fluordotiertes oder Antimon-dotiertes Zinnoxid enthalten. Die Flächenelektroden weisen bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 2 μηι auf, besonders bevorzugt von 20 nm bis 1 μηι, ganz besonders bevorzugt von 30 nm bis 500 nm. The surface electrodes are preferably designed as transparent, electrically conductive layers. The surface electrodes preferably contain at least one metal, a metal alloy or a transparent conducting oxide (TCO). The surface electrodes may contain, for example, silver, gold, copper, nickel, chromium, tungsten, indium tin oxide (ITO), gallium-doped or aluminum-doped zinc oxide and / or fluorine-doped or antimony-doped tin oxide. The surface electrodes preferably have a thickness of 10 nm to 2 μηι, more preferably from 20 nm to 1 μηι, most preferably from 30 nm to 500 nm.
Das Funktionselement kann außer der aktiven Schicht und den Flächenelektroden weitere an sich bekannte Schichten aufweisen, beispielsweise Barriereschichten, Blockerschichten, Antireflexionsschichten, Schutzschichten und/oder Glättungsschichten. Das Funktionselement liegt bevorzugt als Mehrschichtfolie mit zwei äußeren Trägerfolien vor. Bei einer solchen Mehrschichtfolie sind die Flächenelektroden und die aktive Schicht zwischen den beiden Trägerfolien angeordnet. Mit äußerer Trägerfolie ist hier gemeint, dass die Trägerfolien die beiden Oberflächen der Mehrschichtfolie ausbilden. Das Funktionselement kann dadurch als laminierte Folie bereitgestellt werden, die vorteilhaft verarbeitet werden kann. Das Funktionselement ist durch die Trägerfolien vorteilhaft vor Beschädigung, insbesondere Korrosion geschützt. Die Mehrschichtfolie enthält in der angegebenen Reihenfolge zumindest eine Trägerfolie, eine Flächenelektrode, eine aktive Schicht, eine weitere Flächenelektrode und eine weitere Trägerfolie. Die Trägerfolie trägt insbesondere die Flächenelektroden und gibt einer flüssigen oder weichen aktiven Schicht die nötige mechanische Stabilität. In addition to the active layer and the surface electrodes, the functional element may comprise further layers known per se, for example barrier layers, blocking layers, antireflection layers, protective layers and / or smoothing layers. The functional element is preferably present as a multilayer film with two outer carrier films. In such a multilayer film, the surface electrodes and the active layer are arranged between the two carrier films. With outer carrier film is meant here that the carrier films form the two surfaces of the multilayer film. The functional element can thereby be provided as a laminated film, which can be advantageously processed. The functional element is advantageously present through the carrier foils Damage, especially corrosion protected. The multilayer film contains in the order given at least one carrier film, a surface electrode, an active layer, another surface electrode and another carrier film. In particular, the carrier foil carries the surface electrodes and gives the necessary mechanical stability to a liquid or soft active layer.
Die Trägerfolien enthalten bevorzugt zumindest ein thermoplastisches Polymer, besonders bevorzugt Weichmacher-armes oder Weichmacher-freies Polyethylenterephthalat (PET). Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Stabilität der Mehrschichtfolie. Die Trägerfolien können aber auch andere Weichmacher-arme oder Weichmacher-freie Polymere enthalten oder daraus bestehen, beispielsweise Ethylenvinylacetat (EVA), Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmetacrylat, Polyacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharze, Acrylate, Fluorinierte Ethylen-Propylene, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen. Die Dicke jeder Trägerfolie beträgt bevorzugt von 0,1 mm bis 1 mm, besonders bevorzugt von 0,1 mm bis 0,2 mm. The carrier films preferably contain at least one thermoplastic polymer, particularly preferably low-plasticizer or plasticizer-free polyethylene terephthalate (PET). This is particularly advantageous with regard to the stability of the multilayer film. However, the carrier films may also contain or consist of other low-plasticizer or plasticizer-free polymers, for example ethylene vinyl acetate (EVA), polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resins, acrylates, fluorinated ethylene-propylenes, polyvinyl fluoride and / or ETFE. The thickness of each carrier film is preferably from 0.1 mm to 1 mm, particularly preferably from 0.1 mm to 0.2 mm.
Typischerweise weisen die Trägerfolien jeweils eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf, die der aktiven Schicht zugewandt ist und als Flächenelektrode fungiert. Das erfindungsgemäße Funktionselement ist bevorzugt ein PDLC-Funktionselement (polymer dispersed liquid crystal). Die aktive Schicht eines PDLC-Funktionselements enthält Flüssigkristalle, welche in eine Polymermatrix eingelagert sind. Wird an die Flächenelektroden keine Spannung angelegt, so sind die Flüssigkristalle ungeordnet ausgerichtet, was zu einer starken Streuung des durch die aktive Schicht tretenden Lichts führt. Wird an die Flächenelektroden eine Spannung angelegt, so richten sich die Flüssigkristalle in einer gemeinsamen Richtung aus und die Transmission von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht. Alternativ können Funktionselemente und insbesondere PDLC-Funktionselemente verwendet werden, die transparent sind, wenn keine Spannung anliegt (null Volt) und stark streuen, wenn eine Spannung angelegt wird. Typically, the carrier films each have an electrically conductive coating, which faces the active layer and acts as a surface electrode. The functional element according to the invention is preferably a PDLC functional element (polymer dispersed liquid crystal). The active layer of a PDLC functional element contains liquid crystals embedded in a polymer matrix. If no voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals are aligned disorderly, resulting in a strong scattering of passing through the active layer light. If a voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals align in a common direction and the transmission of light through the active layer is increased. Alternatively, functional elements and in particular PDLC functional elements may be used which are transparent when no voltage is applied (zero volts) and scatter strongly when a voltage is applied.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, andere Arten von steuerbaren Funktionselementen einzusetzen, beispielweise elektrochrome Funktionselemente oder SPD-Funktionselemente (suspended particle device). Die erwähnten steuerbaren Funktionselemente und deren Funktionsweise sind dem Fachmann an sich bekannt, so dass an dieser Stelle auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet werden kann. Funktionselemente als Mehrschichtfolien sind kommerziell erhältlich. Das Funktionselement wird typischerweise aus einer Mehrschichtfolie mit größeren Ausmaßen in der gewünschten Form und Größe ausgeschnitten. Dies kann mechanisch erfolgen, beispielsweise mit einem Messer. In einer vorteilhaften Ausführung erfolgt das Ausschneiden mittels eines Lasers. Es hat sich gezeigt, dass die Seitenfläche in diesem Fall stabiler ist als beim mechanischen Schneiden. Bei mechanisch geschnittenen Seitenflächen kann die Gefahr bestehen, dass sich das Material gleichsam zurückzieht, was optisch auffällig ist und die Ästhetik der Scheibe nachteilig beeinflusst. In principle, however, it is also possible to use other types of controllable functional elements, for example electrochromic functional elements or SPD functional elements (suspended particle device). The aforementioned controllable functional elements and their operation are known per se to those skilled in the art, so that a detailed description can be dispensed with at this point. Functional elements as multilayer films are commercially available. The functional element is typically cut out of a multilayer film of larger dimensions in the desired shape and size. This can be done mechanically, for example with a knife. In an advantageous embodiment, the cutting is done by means of a laser. It has been found that the side surface is more stable in this case than in mechanical cutting. With mechanically cut side surfaces there may be the risk that the material retreats, which is visually striking and adversely affects the aesthetics of the disc.
In einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist das Funktionselement über einen Bereich der ersten Zwischenschicht mit der Außenscheibe und über einen Bereich der zweiten Zwischenschicht mit der Innenscheibe verbunden. Die Zwischenschichten sind bevorzugt flächig aufeinander angeordnet und miteinander laminiert, wobei das Funktionselement zwischen die beiden Schichten eingelegt ist. Die mit dem Funktionselement überlappenden Bereiche der Zwischenschichten bilden dann die Bereiche, welche das Funktionselement mit den Scheiben verbinden. In anderen Bereichen der Scheibe, wo die Zwischenschichten direkten Kontakt zueinander haben, können sie beim Laminieren derart verschmelzen, dass die beiden ursprünglichen Schichten unter Umständen nicht mehr erkennbar sind und stattdessen eine homogene Zwischenschicht vorliegt. Das erfindungsgemäße Funktionselement mit dem Sperrmaterial ist bevorzugt vollständig innerhalb der Verbundscheibe angeordnet und von miteinander verschmolzenen Zwischenschichten, bevorzugt einseitig, dreiseitig oder allseitig, umgeben. Eine Zwischenschicht kann beispielsweise durch eine einzige thermoplastische Folie ausgebildet werden. Eine Zwischenschicht kann auch als zweilagiger, dreilagiger oder mehrlagiger Folienstapel ausgebildet sein, wobei die einzelnen Folien gleiche oder unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Eine Zwischenschicht kann auch aus Abschnitten unterschiedlicher thermoplastischer Folien gebildet werden, deren Seitenflächen aneinandergrenzen. In a composite pane according to the invention, the functional element is connected to the outer pane via a region of the first intermediate layer and to the inner pane via a region of the second intermediate layer. The intermediate layers are preferably arranged flat on each other and laminated together, wherein the functional element between the two layers is inserted. The overlapping with the functional element areas of the intermediate layers then form the areas which connect the functional element with the discs. In other areas of the pane, where the intermediate layers are in direct contact with each other, they can fuse together during lamination in such a way that the two original layers may no longer be recognizable and instead a homogeneous intermediate layer is present. The functional element according to the invention with the barrier material is preferably arranged completely within the composite pane and surrounded by intermediate layers fused together, preferably on one side, on three sides or on all sides. An intermediate layer can be formed for example by a single thermoplastic film. An intermediate layer may also be formed as a two-layer, three-layer or multi-layer film stack, the individual films having the same or different properties. An intermediate layer can also be formed from sections of different thermoplastic films whose side surfaces adjoin one another.
In einer vorteilhaften Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist der Bereich der ersten oder der zweiten Zwischenschicht, über den das Funktionselement mit der Außenscheibe beziehungsweise der Innenscheibe verbunden ist, getönt oder gefärbt. Die Transmission dieses Bereichs im sichtbaren Spektralbereich ist also herabgesetzt gegenüber einer nicht getönten oder gefärbten Schicht. Der getönte/gefärbte Bereich der Zwischenschicht erniedrigt somit die Transmission der Windschutzscheibe im Bereich der Sonnenblende. Insbesondere wird der ästhetische Eindruck des Funktionselements verbessert, weil die Tönung zu einem neutraleren Erscheinungsbild führt, das auf den Betrachter angenehmer wirkt. In an advantageous development of a composite pane according to the invention, the area of the first or the second intermediate layer via which the functional element is connected to the outer pane or the inner pane is tinted or colored. The transmission of this area in the visible spectral range is thus reduced opposite a non-toned or colored layer. The tinted / colored area of the intermediate layer thus reduces the transmission of the windscreen in the region of the sun visor. In particular, the aesthetic impression of the functional element is improved because the tinting leads to a more neutral appearance, which is more pleasant to the viewer.
Unter elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften werden im Sinne der Erfindung solche Eigenschaften verstanden, die stufenlos steuerbar sind, aber gleichermaßen auch solche, die zwischen zwei oder mehr diskreten Zuständen geschaltet werden können. For the purposes of the invention, electrically controllable optical properties are to be understood as meaning those properties which are infinitely variable, but equally also those which can be switched between two or more discrete states.
Die elektrische Steuerung der Sonnenblende erfolgt beispielsweise mittels Schaltern, Drehoder Schiebereglern, die in den Armaturen des Fahrzeugs integriert sind. Es kann aber auch eine Schaltfläche zur Reglung der Sonnenblende in die Windschutzscheibe integriert sein, beispielsweise eine kapazitive Schaltfläche. Alternativ oder zusätzlich kann die Sonnenblende durch kontaktfreie Verfahren, beispielsweise durch das Erkennen von Gesten, oder in Abhängigkeit des durch eine Kamera und geeignete Auswerteelektronik festgestellten Zustande von Pupille oder Augenlid gesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die die Sonnenblende durch Sensoren, welchen einen Lichteinfall auf die Scheibe detektieren, gesteuert werden. The electrical control of the sun visor, for example, by means of switches, rotary or sliders, which are integrated in the fittings of the vehicle. But it can also be a button for controlling the sun visor integrated into the windshield, such as a capacitive button. Alternatively or additionally, the sun visor can be controlled by non-contact methods, for example by detecting gestures, or depending on the state of the pupil or eyelid detected by a camera and suitable evaluation electronics. Alternatively or additionally, the sun visor can be controlled by sensors which detect a light incident on the pane.
Der getönte oder gefärbte Bereich der Zwischenschicht weist bevorzugt eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von 10 % bis 50 % auf, besonders bevorzugt von 20% bis 40%. Damit werden besonders gute Ergebnisse erreicht hinsichtlich Blendschutz und optischem Erscheinungsbild. The tinted or colored area of the intermediate layer preferably has a transmission in the visible spectral range of from 10% to 50%, particularly preferably from 20% to 40%. This achieves particularly good results with regard to glare protection and visual appearance.
Die Zwischenschicht kann durch eine einzelne thermoplastische Folie ausgebildet werden, in der der getönte oder gefärbte Bereich durch lokales Tönen oder Färben erzeugt wird. Solche Folien sind beispielsweise durch Koextrusion erhältlich. Alternativ können ein ungetönter Folienabschnitt und ein getönter oder gefärbter Folienabschnitt zur thermoplastischen Schicht zusammengesetzt werden. The intermediate layer can be formed by a single thermoplastic film in which the tinted or colored area is produced by local tinting or dyeing. Such films are available, for example, by coextrusion. Alternatively, an untoned film portion and a tinted or colored film portion may be assembled to the thermoplastic layer.
Der getönte oder gefärbte Bereich kann homogen gefärbt oder getönt sein, das heißt eine ortsunabhängige Transmission aufweisen. Die Tönung oder Färbung kann aber auch inhomogenen sein, insbesondere kann ein Transmissionsverlauf realisiert sein. In einer Ausgestaltung nimmt der Transmissionsgrad im getönten oder gefärbten Bereich zumindest abschnittsweise mit steigendem Abstand zur Oberkante ab. So können scharfe Kanten des getönten oder gefärbten Bereichs vermieden werden, so dass der Übergang von der Sonnenblende in den transparenten Bereich der Windschutzscheibe graduell verläuft, was ästhetisch ansprechender aussieht. The tinted or colored area can be homogeneously colored or tinted, that is to say have a location-independent transmission. The tinting or coloring can also be inhomogeneous, in particular, a transmission profile can be realized. In one embodiment, the transmittance in the toned or colored area at least sections with increasing distance from the top edge. Thus, sharp edges of the tinted or colored area can be avoided, so that the transition from the sun visor to the transparent area of the windshield is gradual, which looks more aesthetically pleasing.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bereich der ersten Zwischenschicht, also der Bereich zwischen dem Funktionselement und der Außenscheibe getönt. Dies bewirkt einen besonders ästhetischen Eindruck auf Draufsicht auf die Außenscheibe. Der Bereich der zweiten Zwischenschicht zwischen Funktionselement und Innenscheibe kann optional zusätzlich gefärbt oder getönt sein. In an advantageous embodiment, the area of the first intermediate layer, ie the area between the functional element and the outer pane, is tinted. This causes a particularly aesthetic impression on top view of the outer pane. The region of the second intermediate layer between the functional element and the inner pane can optionally also be dyed or tinted.
Die Verbundscheibe mit elektrisch steuerbarem Funktionselement kann vorteilhafterweise als Windschutzscheibe mit elektrisch steuerbarer Sonnenblende ausgebildet sein. Eine solche Windschutzscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei zwischen Oberkante und Unterkante verlaufende Seitenkanten auf. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Die Oberkante wird häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet. The composite pane with electrically controllable functional element can be advantageously designed as a windscreen with electrically controllable sun visor. Such a windshield has an upper edge and a lower edge and two side edges extending between the upper edge and the lower edge. With the upper edge that edge is referred to, which is intended to point in the installed position upwards. The lower edge is the edge which is intended to point downwards in the installed position. The upper edge is often referred to as the roof edge and the lower edge as the engine edge.
Windschutzscheiben weisen ein zentrales Sichtfeld auf, an dessen optische Qualität hohe Anforderungen gestellt werden. Das zentrale Sichtfeld muss eine hohe Lichttransmission aufweisen (typischerweise größer als 70%). Das besagte zentrale Sichtfeld ist insbesondere dasjenige Sichtfeld, das vom Fachmann als Sichtfeld B, Sichtbereich B oder Zone B bezeichnet wird. Das Sichtfeld B und seine technischen Anforderungen sind in der Steuerung Nr. 43 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN/ECE) (ECE-R43, „Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihres Einbaus in Fahrzeuge") festgelegt. Dort ist das Sichtfeld B in Anhang 18 definiert. Windshields have a central field of view, on the optical quality of which are made high demands. The central field of view must have a high light transmission (typically greater than 70%). The said central field of view is in particular that field of view which is designated by the person skilled in the art as field of view B, field of view B or zone B. Field of View B and its technical requirements are set out in United Nations Economic Commission for Europe (UN / ECE) Control No 43 (ECE-R43, "Uniform Conditions for the Approval of Safety Glazing Materials and their Installation in Vehicles") Field of view B is defined in Annex 18.
Das Funktionselement ist dann vorteilhafterweise oberhalb des zentralen Sichtfelds (Sichtfeld B) angeordnet. Das bedeutet, dass das Funktionselement im Bereich zwischen dem zentralen Sichtfeld und der Oberkante der Windschutzscheibe angeordnet ist. Das Funktionselement muss nicht den gesamten Bereich abdecken, ist aber vollständig innerhalb dieses Bereichs positioniert und ragt nicht in das zentrale Sichtfeld hinein. Anders ausgedrückt weist das Funktionselement einen geringeren Abstand zur Oberkante der Windschutzscheibe auf als der zentrale Sichtbereich. Somit wird die Transmission des zentralen Sichtfelds nicht durch das Funktionselement beeinträchtigt, welches an einer ähnlichen Stelle positioniert ist wie eine klassische mechanische Sonnenblende im heruntergeklappten Zustand. The functional element is then advantageously arranged above the central field of vision (field of view B). This means that the functional element is arranged in the region between the central field of vision and the upper edge of the windshield. The functional element does not have to cover the entire area, but is completely positioned within this area and does not protrude into the central field of view. Different In other words, the functional element has a smaller distance to the upper edge of the windscreen than the central viewing area. Thus, the transmission of the central field of view is not affected by the functional element, which is positioned in a similar position as a classic mechanical sun visor in the folded down state.
Die Windschutzscheibe ist bevorzugt für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, besonders bevorzugt für einen Personenkraftwagen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Funktionselement, genauer die Seitenflächen des Funktionselements mit dem Sperrmaterial umlaufend von einer dritten Zwischenschicht umgeben. Die dritte Zwischenschicht ist rahmenartig ausgebildet mit einer Aussparung, in welche das Funktionselement eingelegt wird. Die dritte Zwischenschicht kann ebenfalls durch eine thermoplastische Folie gebildet werden, in welche die Aussparung durch Ausschneiden eingebracht worden ist. Alternativ kann die dritte Zwischenschicht auch aus mehreren Folienabschnitten um das Funktionselement zusammengesetzt werden. Die Zwischenschicht ist bevorzugt aus insgesamt mindestens drei flächig aufeinander angeordneten thermoplastischen Schichten gebildet, wobei die mittlere Schicht eine Aussparung ausweist, in der das Funktionselement angeordnet ist. Bei der Herstellung wird die dritte Zwischenschicht zwischen der ersten und der zweiten Zwischenschicht angeordnet, wobei die Seitenflächen aller Zwischenschichten bevorzugt in Deckung angeordnet sind. Die dritte Zwischenschicht weist bevorzugt etwa die gleiche Dicke auf wie das Funktionselement. Dadurch wird der lokale Dickenunterschied der Windschutzscheibe, der durch das örtlich begrenzte Funktionselement eingebracht wird, kompensiert, so dass Glasbruch beim Laminieren vermieden werden kann. The windshield is preferably provided for a motor vehicle, particularly preferably for a passenger car. In a preferred embodiment, the functional element, more precisely the side surfaces of the functional element with the barrier material circumferentially surrounded by a third intermediate layer. The third intermediate layer is formed like a frame with a recess into which the functional element is inserted. The third intermediate layer can also be formed by a thermoplastic film into which the recess has been cut by cutting. Alternatively, the third intermediate layer can also be composed of several film sections around the functional element. The intermediate layer is preferably formed from a total of at least three thermoplastic layers arranged on top of each other, wherein the middle layer identifies a recess in which the functional element is arranged. In the production, the third intermediate layer is arranged between the first and the second intermediate layer, wherein the side surfaces of all intermediate layers are preferably arranged in cover. The third intermediate layer preferably has approximately the same thickness as the functional element. Thereby, the local thickness difference of the windshield, which is introduced by the localized functional element, compensated, so that glass breakage during lamination can be avoided.
Die in Durchsicht durch die Windschutzscheibe sichtbaren Seitenflächen des Funktionselements sind bevorzugt bündig mit der dritten Zwischenschicht angeordnet, so dass zwischen der Seitenfläche des Funktionselements und der zugeordneten Seitenfläche der Zwischenschicht keine Lücke existiert. Das gilt insbesondere für die Unterfläche des Funktionselements, die typischerweise sichtbar ist. So ist die Grenze zwischen dritter Zwischenschicht und Funktionselement optisch unauffälliger. The visible in view through the windshield side surfaces of the functional element are preferably arranged flush with the third intermediate layer, so that there is no gap between the side surface of the functional element and the associated side surface of the intermediate layer. This is especially true for the lower surface of the functional element, which is typically visible. Thus, the boundary between the third intermediate layer and functional element is optically less noticeable.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Unterkanten des Funktionselements und des getönten Bereichs der Zwischenschicht(en) an die Form der Oberkante der Windschutzscheibe angepasst, was ein optisch ansprechenderes Erscheinungsbild bewirkt. Da die Oberkante einer Windschutzscheibe typischerweise gebogen ist, insbesondere konkav gebogen, ist auch die Unterkante des Funktionselements und des getönten Bereichs bevorzugt gebogen ausgestalten. Besonders bevorzugt sind die Unterkanten des Funktionselements im Wesentlichen parallel zur Oberkante der Windschutzscheibe ausgebildet. Es ist aber auch möglich, die Sonnenblende aus zwei jeweils geraden Hälften aufzubauen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind und der Form der Oberkante v-förmig angenähert sind. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Funktionselement durch Isolierungslinien in Segmente aufgeteilt. Die Isolierungslinien sind insbesondere in die Flächenelektroden eingebracht sein, so dass die Segmente der Flächenelektrode elektrisch voneinander isoliert sind. Die einzelnen Segmente sind unabhängig voneinander mit der Spannungsquelle verbunden, so dass sie separat angesteuert werden können. So können verschiedene Bereich der Sonnenblende unabhängig geschaltet werden. Besonders bevorzugt sind die Isolierungslinien und die Segmente in Einbaulage horizontal angeordnet. Damit kann die Höhe der Sonnenblende vom Benutzer gesteuert werden. Der Begriff „horizontal" ist hier breit auszulegen und bezeichnet eine Ausbreitungsrichtung, die bei einer Windschutzscheibe zwischen den Seitenkanten der Windschutzscheibe verläuft. Die Isolierungslinien müssen nicht notwendigerweise gerade sein, sondern können auch leicht gebogen sein, bevorzugt angepasst an eine eventuelle Biegung der Oberkante der Windschutzscheibe, insbesondere im Wesentlichen parallel zur Oberkante der Windschutzscheibe. Vertikale Isolierungslinien sind natürlich auch denkbar. Die Isolierungslinien weisen beispielsweise eine Breite von 5 μηη bis 500 μηη, insbesondere 20 μηη bis 200 μηη auf. Die Breite der Segmente, also der Abstand benachbarten Isolierungslinien kann vom Fachmann gemäß den Anforderungen im Einzelfall geeignet gewählt werden. Die Isolierungslinien können durch Laserablation, mechanisches Schneiden oder Ätzen während der Herstellung des Funktionselements eingebracht werden. Bereits laminierte Mehrschichtfolien können auch nachträglich noch mittels Laserablation segmentiert werden. In a preferred embodiment, the lower edges of the functional element and the tinted region of the intermediate layer (s) to the shape of the upper edge of the Windscreen adapted, which causes a visually pleasing appearance. Since the upper edge of a windshield is typically bent, in particular bent concavely, the lower edge of the functional element and of the tinted region is preferably bent. Particularly preferably, the lower edges of the functional element are formed substantially parallel to the upper edge of the windshield. But it is also possible to build the sun visor from two straight halves, which are arranged at an angle to each other and the shape of the upper edge are approximated v-shaped. In one embodiment of the invention, the functional element is divided into segments by insulation lines. The insulation lines are in particular incorporated in the surface electrodes, so that the segments of the surface electrode are electrically isolated from each other. The individual segments are independently connected to the voltage source, so that they can be controlled separately. This allows different areas of the sun visor to be switched independently. Particularly preferably, the insulation lines and the segments are arranged horizontally in the installed position. Thus, the height of the sun visor can be controlled by the user. As used herein, the term "horizontal" is to be broadly interpreted to mean a direction of propagation that extends between the side edges of the windshield of a windshield.The insulator lines may not necessarily be straight, but may also be slightly curved, preferably adapted to eventual bending of the top of the windshield Of course, vertical insulation lines are also conceivable.The insulation lines have, for example, a width of 5 μm to 500 μm, in particular 20 μm to 200 μm The width of the segments, that is to say the distance between adjacent insulation lines, can be from The insulation lines can be introduced by laser ablation, mechanical cutting or etching during the production of the functional element can still be segmented by means of laser ablation.
Die Oberkante und die benachbarte Seitenfläche oder alle Seitenflächen des Funktionselements werden in Durchsicht durch die Verbundscheibe bevorzugt von einem opaken Abdeckdruck oder durch einen äußeren Rahmen verdeckt. Windschutzscheiben weisen typischerweise einen umlaufenden peripheren Abdeckdruck aus einer opaken Emaille auf, der insbesondere dazu dient, den zum Einbau der Windschutzscheibe verwendete Kleber vor UV-Strahlung zu schützen und optisch zu verdecken. Dieser periphere Abdeckdruck wird bevorzugt dazu verwendet, auch die Oberkante und die Seitenfläche des Funktionselements zu verdecken, sowie die erforderlichen elektrischen Anschlüsse. Die Sonnenblende ist dann vorteilhafterweise ins Erscheinungsbild der Windschutzscheibe integriert und lediglich die Unterkante ist potentiell vom Betrachter zu erkennen. Bevorzugt weist sowohl die Außenscheibe als auch die Innenscheibe einen Abdeckdruck auf, so dass die Durchsicht von beiden Seiten gehindert wird. The upper edge and the adjacent side surface or all side surfaces of the functional element are preferably viewed from one in view through the composite pane opaque masking or obscured by an outer frame. Windshields typically have peripheral peripheral masking pressure from an opaque enamel, which is particularly useful for protecting and visually obscuring the adhesive used to install the windshield from UV radiation. This peripheral covering pressure is preferably used to conceal the upper edge and the side surface of the functional element, as well as the required electrical connections. The sun visor is then advantageously integrated into the appearance of the windshield and only the lower edge is potentially visible to the viewer. Preferably, both the outer pane and the inner pane have a covering pressure, so that the view is prevented from both sides.
Das Funktionselement kann auch Aussparungen oder Löcher aufweisen, etwa im Bereich sogenannter Sensorfenster oder Kamerafenster. Diese Bereiche sind dafür vorgesehen, mit Sensoren oder Kameras ausgestattet zu werden, deren Funktion durch ein steuerbares Funktionselement im Strahlengang beeinträchtigt werden würde, beispielsweise Regensensoren. Es ist auch möglich, die Sonnenblende mit mindestens zwei voneinander getrennten Funktionselementen zu realisieren, wobei zwischen den Funktionselementen ein Abstand besteht, der einen Raum für Sensor- oder Kamerafenster bereitstellt. Das Funktionselement (oder die Gesamtheit der Funktionselemente im vorstehend beschriebenen Fall von mehreren Funktionselementen) ist bevorzugt über die gesamte Breite der Verbundscheibe beziehungsweise der Windschutzscheibe angeordnet, abzüglich eines beidseitigen Randbereichs mit einer Breite von beispielsweise 2 mm bis 20 mm. Auch zur Oberkante weist das Funktionselement bevorzugt einen Abstand von beispielsweise 2 mm bis 20 mm auf. Das Funktionselement ist so innerhalb der Zwischenschicht eingekapselt und vor Kontakt mit der umgebenden Atmosphäre und Korrosion geschützt. The functional element can also have recesses or holes, for example in the area of so-called sensor windows or camera windows. These areas are intended to be equipped with sensors or cameras whose function would be affected by a controllable functional element in the beam path, such as rain sensors. It is also possible to realize the sun visor with at least two separate functional elements, wherein there is a distance between the functional elements, which provides a space for sensor or camera windows. The functional element (or the entirety of the functional elements in the above-described case of a plurality of functional elements) is preferably arranged over the entire width of the composite pane or windshield, minus a double-sided edge region having a width of, for example, 2 mm to 20 mm. Also at the top, the functional element preferably has a spacing of, for example, 2 mm to 20 mm. The functional element is thus encapsulated within the intermediate layer and protected from contact with the surrounding atmosphere and corrosion.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, besonders bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Alumino-Sililat-Glas, oder aus starren klaren Kunststoffen, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat. Die Scheiben können klar sein, oder auch getönt oder gefärbt. Windschutzscheiben müssen dabei im zentralen Sichtbereich eine ausreichende Lichttransmission aufweisen, bevorzugt mindestens 70 % im Haupt-Durchsichtbereich A gemäß ECE-R43. Die Außenscheibe, die Innenscheibe und/oder die Zwischenschicht können weitere geeignete, an sich bekannte Beschichtungen aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low-E- Beschichtungen). The outer pane and the inner pane are preferably made of glass, more preferably of soda-lime glass, as is customary for window panes. However, the panes can also be made of other types of glass, for example quartz glass, borosilicate glass or alumino-sililate glass, or of rigid clear plastics, for example polycarbonate or polymethyl methacrylate. The panes can be clear or tinted or colored. Windscreens must have sufficient light transmission in the central viewing area, preferably at least 70% in the main viewing area A according to ECE-R43. The outer pane, the inner pane and / or the intermediate layer may have further suitable coatings known per se, for example antireflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings or sunscreen coatings or low-E coatings).
Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren und so den Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen bevorzugt Dicken von 0,5 mm bis 5 mm auf, besonders bevorzugt von 1 mm bis 3 mm. The thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely and thus adapted to the requirements in individual cases. The outer pane and the inner pane preferably have thicknesses of 0.5 mm to 5 mm, particularly preferably of 1 mm to 3 mm.
Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, wobei zumindest The invention further comprises a method for producing a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties, wherein at least
a) eine Stapelfolge aus mindestens einer ersten Trägerfolie, einer aktiven Schicht und einer zweiten Trägerfolie bereitgestellt wird und a) a stacking sequence of at least a first carrier foil, an active layer and a second carrier foil is provided, and
b) eine Austrittsfläche der aktiven Schicht an mindestens einer Seitenfläche des Funktionselements zumindest abschnittsweise und bevorzugt vollständig mit einem Sperrmaterial versiegelt wird, wobei bevorzugt das Sperrmaterial an die Austrittsfläche anextrudiert oder auf die Austrittsfläche aufgesprüht wird. b) an exit surface of the active layer on at least one side surface of the functional element is at least partially and preferably completely sealed with a barrier material, wherein preferably the barrier material is extruded onto the exit surface or sprayed onto the exit surface.
Bevorzugt wird eine Stapelfolge aus mindestens einer ersten Trägerfolie, einer ersten Flächenelektrode, einer aktiven Schicht, einer zweiten Flächenelektrode und einer zweiten Trägerfolie bereitgestellt. A stacking sequence of at least one first carrier foil, a first area electrode, an active layer, a second area electrode and a second carrier foil is preferably provided.
Die Stapelfolge ist beispielsweise eine vorkonfektionierte Folie, die auf eine geeignete Größe und Form gebracht wird. Bei der Extrusion wird das Sperrmaterial, welches beispielsweise im Wesentlichen Polyethylenterephthalat (PET) enthält oder daraus besteht, kontinuierlich aufgeschmolzen oder erweicht, durch eine formgebende Düse und auf das Funktionselement aufgetragen. Anschließend kühlt das Sperrmaterial am Funktionselement ab. Ein geeignetes Sperrmaterial geht dabei bevorzugt eine Haftverbindung oder eine Schmelzverbindung mit dem Funktionselement ein. Geeignete Sperrmaterialien sind oben genannt. Typische Temperaturen zur Aufbringung eines Sperrmaterials sind dem Fachmann bekannt oder können durch einfache Experimente ermittelt werden. Sperrmaterial aus PET wird typischerweise auf Temperaturen zwischen 70°C und 300°C erwärmt. Das PET muss zur Extrusion nicht vollständig flüssig sein, sondern lediglich erweicht. Zu hohe Extrusionstemperaturen können zu einer Degradation der PET-Moleküle und zu verschlechterten Eigenschaften des Sperrmaterials führen. The stacking sequence is, for example, a prefabricated film which is brought to a suitable size and shape. During extrusion, the barrier material, which essentially comprises, for example, polyethylene terephthalate (PET) or consists thereof, is continuously melted or softened, applied through a shaping nozzle and onto the functional element. Subsequently, the barrier material cools down on the functional element. A suitable barrier material is preferably an adhesive bond or a fusion bond with the functional element. Suitable barrier materials are mentioned above. Typical temperatures for applying a barrier material are known to the person skilled in the art or can be determined by simple experiments. PET barrier material is typically heated to temperatures between 70 ° C and 300 ° C. The PET does not have to be completely liquid for extrusion, but merely softens. Too high extrusion temperatures can lead to degradation of the PET molecules and degraded properties of the barrier material.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Stapelfolge aus mindestens einer ersten Trägerfolie, einer ersten Flächenelektrode, einer aktiven Schicht, einer zweiten Flächenelektrode und einer zweiten Trägerfolie während des Anextrudierens vollständig auf einer Arbeitsfläche angeordnet, d.h. die Stapelfolge liegt beispielsweise über die der Stapelfolge abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie auf der Arbeitsfläche auf. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the stacking sequence of at least one first carrier foil, a first area electrode, an active layer, a second area electrode and a second carrier foil is arranged completely on a work surface during extrusion, i. For example, the stacking sequence rests on the work surface via the surface of the first carrier film facing away from the stacking sequence.
Alternativ kann die Stapelfolge die Arbeitsfläche einseitig oder allseitig überragen, so dass das Sperrmaterial besonders gleichmäßig auf die Seitenflächen extrudiert werden kann. Alternatively, the stacking sequence can project beyond the working surface on one side or on all sides, so that the blocking material can be extruded particularly uniformly on the side surfaces.
Während des Extrudierens wird die Stapelfolge des Funktionselements relativ zur Extrusionsdüse bewegt. Dies kann durch eine ortsfeste Extrusionsdüse und eine bewegte Stapelfolge, durch eine ortsfeste Stapelfolge und eine bewegte Extrusionsdüse oder eine Kombination aus bewegter Stapelfolge und bewegter Extrusionsdüse erzielt werden. During extrusion, the stacking sequence of the functional element is moved relative to the extrusion die. This can be achieved by a fixed extrusion die and a moving stacking sequence, by a fixed stacking sequence and a moving extrusion die or a combination of moving stacking and moving extrusion die.
Die Dicke d des Sperrmaterials über der Austrittsfläche kann für den Fachmann in einfacher Weise durch geeignete Wahl der Extrudergeschwindigkeit, der Extrusionstemperatur und der Geschwindigkeit mit der die Extrusionsdüse relativ zum Funktionselement geführt wird, eingestellt werden. The thickness d of the barrier material over the exit surface can be adjusted in a simple manner for the skilled person by suitable choice of the extruder speed, the extrusion temperature and the speed with which the extrusion die is guided relative to the functional element.
Beim erfindungsgemäßen Aufsprühen des Sperrmaterials wird vorteilhafterweise das erwärmte und verflüssigte Sperrmaterial in einem Sprühkopf durch einen Druckluftstrom zerstäubt. Der dadurch entstehende Sprühnebel schlägt sich als wieder verfestigtes Sperrmaterial auf den Seitenflächen des Funktionselements nieder und versiegelt die Seitenflächen beispielsweise vollständig. Während des Aufsprühens kann die Stapelfolge vollständig auf einer Arbeitsfläche angeordnet sein, d.h. die Stapelfolge liegt beispielsweise über die erste Trägerfolie auf der Arbeitsfläche auf. Alternativ kann das Funktionselement die Arbeitsfläche allseitig überragen, so dass das Sperrmaterial besonders gleichmäßig auf die Seitenflächen der Stapelfolge aufgesprüht werden kann. In spraying the barrier material according to the invention, the heated and liquefied barrier material is advantageously atomized in a spray head by a compressed air flow. The resulting spray mist is reflected as re-solidified barrier material on the side surfaces of the functional element and seals the side surfaces, for example, completely. During the spraying, the stacking sequence can be arranged completely on a work surface, ie the stacking sequence lies, for example, over the first carrier film on the work surface. Alternatively, the functional element can project beyond the work surface on all sides, so that the barrier material can be sprayed onto the side surfaces of the stacking sequence particularly evenly.
Während des Aufsprühens wird das Funktionselement vorteilhafterweise relativ zum Sprühkopf bewegt. Dies kann durch einen ortsfesten Sprühkopf und ein bewegtes Funktionselement, durch ein ortsfestes Funktionselement und einen bewegten Sprühkopf oder eine Kombination von bewegtem Sprühkopf und bewegtem Funktionselement erzielt werden. During spraying, the functional element is advantageously moved relative to the spray head. This can be achieved by a fixed spray head and a moving functional element, by a stationary functional element and a moving spray head or a combination of moving spray head and moving functional element.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sperrmaterial auf alle Seitenflächen des Funktionselements aufgesprüht. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sperrmaterial auch auf die Fläche der Oberseite oder die Fläche der Unterseite oder auf beide, abschnittsweise oder vollständig aufgesprüht. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the barrier material is sprayed onto all side surfaces of the functional element. In a further development of the method according to the invention, the barrier material is also sprayed onto the surface of the upper side or the surface of the lower side or both, in sections or completely.
Der Druckluftstrom enthält oder besteht bevorzugt aus Luft, Stickstoff, Argon oder einem anderen Schutzgas. Das Sperrmaterial wird vor dem Aufsprühen durch Erwärmen über den Erweichungspunkt, im Beispiel von PET durch Erwärmen auf 200°C bis 300° C und beispielsweise 250°C, erweicht. The compressed air stream contains or preferably consists of air, nitrogen, argon or another inert gas. The barrier material is softened prior to spraying by heating above the softening point, in the example of PET, by heating to 200 ° C to 300 ° C and, for example, 250 ° C.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe, wobei in einem folgenden Verfahrensschritt c) eine Außenscheibe, eine erste Zwischenschicht, das erfindungsgemäße Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, eine zweite Zwischenschicht und eine Innenscheibe in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet werden, und A further aspect of the invention relates to a method for producing a composite pane according to the invention, wherein in an ensuing process step c) an outer pane, a first intermediate layer, the functional element according to the invention with electrically controllable optical properties, a second intermediate layer and an inner pane are arranged one above another in this sequence, and
d) die Außenscheibe und die Innenscheibe durch Lamination verbunden werden, wobei aus der ersten Zwischenschicht und der zweiten Zwischenschicht eine Zwischenschicht mit eingelagertem Funktionselement gebildet wird. In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Verfahrensschritt c) zwischen der ersten Zwischenschicht und der zweiten Zwischenschicht eine dritte Zwischenschicht angeordnet wird, die das Funktionselement umrandet. Die elektrische Kontaktierung der Flächenelektroden des Funktionselements erfolgt bevorzugt vor dem Laminieren der Verbundscheibe. d) the outer pane and the inner pane are connected by lamination, wherein an intermediate layer with interposed functional element is formed from the first intermediate layer and the second intermediate layer. In an advantageous development of the method according to the invention, a third intermediate layer is arranged in method step c) between the first intermediate layer and the second intermediate layer, which edges surround the functional element. The electrical contacting of the surface electrodes of the functional element preferably takes place before the lamination of the composite pane.
Eventuell vorhandene Drucke, beispielsweise opake Abdeckdrucke oder aufgedruckte Sammelleiter zur elektrischen Kontaktierung des Funktionselements werden bevorzugt im Siebdruckverfahren aufgebracht. Any existing prints, such as opaque cover printing or printed bus bars for electrical contacting of the functional element are preferably applied by screen printing.
Das Laminieren erfolgt bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Es können an sich bekannte Verfahren zur Lamination verwendet werden, beispielsweise Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. The lamination preferably takes place under the action of heat, vacuum and / or pressure. Lamination methods known per se can be used, for example autoclave methods, vacuum bag methods, vacuum ring methods, calendering methods, vacuum laminators or combinations thereof.
Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit elektrisch steuerbarem Funktionselements als Innenverglasung oder Außenverglasung in einem Fahrzeug oder einem Gebäude, wobei das elektrisch steuerbare Funktionselement als Sonnenschutz oder als Sichtschutz verwendet wird. The invention further comprises the use of a composite pane according to the invention with an electrically controllable functional element as interior glazing or exterior glazing in a vehicle or a building, wherein the electrically controllable functional element is used as a sunscreen or as a privacy screen.
Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung eines erfindungsgemäßen Funktionselements in einer Windschutzscheibe oder Dachscheibe eines Fahrzeugs, wobei das Funktionselement als Sonnenblende verwendet wird. The invention further comprises the use of a functional element according to the invention in a windscreen or roof panel of a vehicle, wherein the functional element is used as a sun visor.
Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung eines erfindungsgemäßen Funktionselements in einer Innenverglasung oder Außenverglasung in einem Fahrzeug oder einem Gebäude, wobei das elektrisch steuerbare Funktionselement als Sonnenschutz oder als Sichtschutz verwendet wird. The invention further comprises the use of a functional element according to the invention in an interior glazing or exterior glazing in a vehicle or a building, wherein the electrically controllable functional element is used as a sunscreen or as a privacy screen.
Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Windschutzscheibe oder Dachscheibe eines Fahrzeugs, wobei das elektrisch steuerbare Funktionselement als Sonnenblende verwendet wird. Ein großer Vorteil der Erfindung besteht bei Verbundscheiben als Windschutzscheibe darin, dass auf eine klassische am Fahrzeugdach montierte, mechanisch klappbare Sonnenblende verzichtet werden kann. Die Erfindung umfasst daher auch ein Fahrzeug, bevorzugt Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, welches keine solche klassische Sonnenblende aufweist. The invention further comprises the use of a composite pane according to the invention as a windshield or roof panel of a vehicle, wherein the electrically controllable functional element is used as a sun visor. A major advantage of the invention in composite windshield windshield is that can be dispensed with a classic mounted on the vehicle roof, mechanically folding sun visor. The invention therefore also encompasses a vehicle, preferably a motor vehicle, in particular a passenger car, which has no such conventional sun visor.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung eines getönten oder gefärbten Bereichs einer Zwischenschicht zur Verbindung eines Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften mit einer Außenscheibe oder einer Innenscheibe einer Windschutzscheibe, wobei durch den getönten oder gefärbten Bereich der Zwischenschicht und das Funktionselement eine elektrisch steuerbare Sonnenblende realisiert wird. The invention also encompasses the use of a tinted or colored region of an intermediate layer for connecting a functional element with electrically controllable optical properties to an outer pane or inner pane of a windshield, wherein an electrically controllable sun visor is realized by the tinted or colored region of the intermediate layer and the functional element.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to a drawing and exemplary embodiments. The drawing is a schematic representation and not to scale. The drawing does not limit the invention in any way. Show it:
Figur 1A eine Draufsicht auf eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Figure 1A is a plan view of a first embodiment of an inventive
Verbundscheibe mit erfindungsgemäßem Funktionselement,  Composite pane with functional element according to the invention,
Figur 1 B einen Querschnitt durch die Verbundscheibe aus Figur 1A entlang der Schnittlinie Figure 1 B is a cross section through the composite pane of Figure 1A along the section line
Χ-Χ',  Χ-Χ '
Figur 1 C eine vergrößerte Darstellung des Bereichs Z aus Figur 1 B,  FIG. 1C shows an enlarged representation of the region Z from FIG. 1B,
Figur 2A eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen  Figure 2A is an enlarged view of a detail of an inventive
Funktionselements während der Anextrusion des Sperrmaterials,  Functional element during the anextrusion of the barrier material,
Figur 2B eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts eines weiteren Beispiels eines erfindungsgemäßen Funktionselements während der Anextrusion des FIG. 2B is an enlarged view of a section of a further example of a functional element according to the invention during the anextrusion of the
Sperrmaterials, Barrier material,
Figur 2C eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts eines weiteren Beispiels eines erfindungsgemäßen Funktionselements während der Anextrusion des Sperrmaterials,  FIG. 2C shows an enlarged view of a section of a further example of a functional element according to the invention during the extrusion of the barrier material,
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts eines weiteren Figure 3 is an enlarged view of a section of another
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Funktionselements während des Aufsprühens des Sperrmaterials,  Embodiment of a functional element according to the invention during the spraying of the barrier material,
Figur 4A eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Figure 4A is a plan view of a further embodiment of an inventive
Verbundscheibe am Beispiel einer Windschutzscheibe mit Sonnenblende, Figur 4B einen Querschnitt durch die Verbundscheibe aus Figur 4A entlang der Schnittlinie X-X'. Composite pane using the example of a windscreen with sun visor, FIG. 4B shows a cross section through the composite pane from FIG. 4A along the section line X-X '.
Figur 1A, Figur 1 B und Figur 1 C zeigen je ein Detail einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100. Die Verbundscheibe 100 umfasst eine Außenscheibe 1 und eine Innenscheibe 2, die über eine erste Zwischenschicht 3a und eine zweite Zwischenschicht 3b miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 1 weist eine Dicke von 2,1 mm auf und besteht beispielsweise aus einem klaren Kalk-Natron-Glas. Die Innenscheibe 2 weist eine Dicke von 1 ,6 mm auf und besteht beispielsweise ebenfalls aus einem klaren Kalk-Natron- Glas. Die Verbundscheibe 100 weist eine mit D bezeichnete erste Kante auf, die im Folgenden Oberkante genannt wird. Die Verbundscheibe 100 weist eine mit M bezeichnete zweite Kante auf, die der Oberkante D gegenüber angeordnet ist und im Folgenden Unterkante genannt wird. Die Verbundscheibe 100 kann beispielsweise als Architekturverglasung in den Rahmen eines Fensters mit weiteren Scheiben zu einer Isolierverglasung angeordnet sein. FIG. 1A, FIG. 1B and FIG. 1C each show a detail of a composite pane 100 according to the invention. The composite pane 100 comprises an outer pane 1 and an inner pane 2, which are interconnected via a first intermediate layer 3a and a second intermediate layer 3b. The outer pane 1 has a thickness of 2.1 mm and consists for example of a clear soda-lime glass. The inner pane 2 has a thickness of 1, 6 mm and, for example, also consists of a clear soda-lime glass. The composite disk 100 has a first edge designated D, which is referred to as upper edge in the following. The composite pane 100 has a second edge designated M, which is arranged opposite the upper edge D and is referred to below as the lower edge. The composite pane 100 can be arranged, for example, as architectural glazing in the frame of a window with additional panes for insulating glazing.
Zwischen der ersten Zwischenschicht 3a und der zweiten Zwischenschicht 3b ist ein erfindungsgemäßes Funktionselement 5 angeordnet, welches durch eine elektrische Spannung in seinen optischen Eigenschaften steuerbar ist. Die elektrischen Zuleitungen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Between the first intermediate layer 3a and the second intermediate layer 3b, a functional element 5 according to the invention is arranged, which can be controlled by an electrical voltage in its optical properties. The electrical leads are not shown for simplicity.
Das steuerbare Funktionselement 5 ist beispielsweise eine PDLC-Mehrschichtfolie, bestehend aus einer Stapelfolge mit einer aktiven Schicht 1 1 zwischen zwei Flächenelektroden 12, 13 und zwei Trägerfolien 14, 15. Die aktive Schicht 1 1 enthält eine Polymermatrix mit darin dispergierten Flüssigkristallen, die sich in Abhängigkeit der an die Flächenelektroden angelegten elektrischen Spannung ausrichten, wodurch die optischen Eigenschaften gesteuert werden können. Die Trägerfolien 14, 15 bestehen aus Polyethylenterephthalat (PET) und weisen eine Dicke von beispielsweise 0,125 mm auf. Die Trägerfolien 14, 15 sind mit einer zur aktiven Schicht 1 1 weisenden Beschichtung aus ITO mit einer Dicke von etwa 100 nm versehen, welche die Flächenelektroden 12, 13 ausbilden. Die Flächenelektroden 12, 13 sind über nicht dargestellte Sammelleiter (beispielweise ausgebildet durch einen silberhaltigen Siebdruck) und nicht dargestellte Verbindungskabel mit der Bordelektrik verbindbar. Die Zwischenschichten 3a, 3b umfassen jeweils eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,38 mm. Die Zwischenschichten 3a, 3b bestehen beispielsweise aus 78 Gew.-% Polyvinylbutyral (PVB) und 20 Gew.-% Triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) als Weichmacher. The controllable functional element 5 is, for example, a PDLC multilayer film consisting of a stacking sequence with an active layer 11 between two surface electrodes 12, 13 and two carrier foils 14, 15. The active layer 11 contains a polymer matrix with liquid crystals dispersed therein Align the voltage applied to the surface electrodes voltage, whereby the optical properties can be controlled. The carrier films 14, 15 are made of polyethylene terephthalate (PET) and have a thickness of, for example, 0.125 mm. The carrier foils 14, 15 are provided with a coating of ITO having a thickness of approximately 100 nm facing the active layer 11, which form the area electrodes 12, 13. The surface electrodes 12, 13 are connectable via not shown bus bars (for example, formed by a silver-containing screen printing) and not shown connection cable with the on-board electrical system. The intermediate layers 3a, 3b each comprise a thermoplastic film having a thickness of 0.38 mm. The intermediate layers 3a, 3b consist for example of 78% by weight of polyvinyl butyral (PVB) and 20% by weight of triethylene glycol bis (2-ethylhexanoate) as plasticizer.
Das Funktionselement 5 weist an allen Seitenflächen 5.1 , 5.2, 5.3, 5.4 ein Sperrmaterial 4 auf, das beispielsweise die gesamte Seitenfläche 5.1 , 5.2, 5.3, 5.4 bedeckt. Das Sperrmaterial 4 enthält ein weichmacherarmes PET und versiegelt insbesondere die gesamte Austrittsfläche 8 der aktiven Schicht 1 1. The functional element 5 has on all side surfaces 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 a barrier material 4, for example, the entire side surface 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 covered. The barrier material 4 contains a plasticizer-poor PET and in particular seals the entire exit surface 8 of the active layer 11.
Das Sperrmaterial 4 besteht hier beispielsweise im Wesentlichen aus PET, das heißt zu mindestens 97 Gew.-%. Die Sperrfolie 4a, 4b enthält weniger als 0,5 Gew.-% Weichmacher und ist dazu geeignet, die Diffusion von Weichmacher aus den Zwischenschichten 3a, 3b über die Seitenflächen 5.1 , 5.2, 5.3, 5.4 in die Funktionsschicht 5 hinein zu reduzieren oder zu unterbinden. For example, the barrier material 4 consists essentially of PET, ie at least 97% by weight. The barrier film 4a, 4b contains less than 0.5% by weight of plasticizer and is suitable for reducing or increasing the diffusion of plasticizer from the intermediate layers 3a, 3b into the functional layer 5 via the side surfaces 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 prevention.
Das Sperrmaterial 4 reduziert oder unterbindet eine Diffusion von Weichmacher in die aktive Schicht 1 1 , was die Lebensdauer des Funktionselements 5 erhöht. Die Dicke (oder mit anderen Worten, die Materialstärke) d des Sperrmaterials 4 über (d.h. orthogonal zu) der Austrittsfläche 8 beträgt mindestens 0,3 mm. The barrier material 4 reduces or prevents diffusion of plasticizer into the active layer 1 1, which increases the life of the functional element 5. The thickness (or in other words, the material thickness) d of the barrier material 4 over (i.e., orthogonal to) the exit surface 8 is at least 0.3 mm.
Derartige Verbundscheiben 100 zeigen in Alterungstests eine deutlich reduzierte Aufhellung im Randbereich des Funktionselements 5, da eine Diffusion des Weichmachers aus den Zwischenschichten 3a, 3b in das Funktionselement 5 und eine dadurch einhergehende Degradation des Funktionselements 5 vermieden wird. Such composite discs 100 show in aging tests a significantly reduced brightening in the edge region of the functional element 5, since diffusion of the plasticizer from the intermediate layers 3a, 3b in the functional element 5 and a concomitant degradation of the functional element 5 is avoided.
Die Figuren 2A, 2B und 2C zeigen jeweils vergrößerte Darstellungen von Ausschnitten von erfindungsgemäßen Funktionselementen 5 während der Anextrusion des Sperrmaterials 4. Bei der Extrusions wird das Sperrmaterial 24 durch Erwärmen über den Erweichungspunkt, im Beispiel von PET durch Erwärmen auf 250°C, erweicht oder verflüssigt. Anschließend wird das verflüssigte oder erweichte Sperrmaterial 24 durch eine Extrusionsdüse 20 gepresst und das Extrudat in Kontakt mit der Seitenfläche 5.1 des Funktionselements 5 gebracht. Dort kühlt das Sperrmaterial 4 ab und versiegelt die Seitenfläche 5.1 mit den verschiedenen Schichten des Funktionselements 5 und insbesondere die aktive Schicht 1 1 . Das Sperrmaterial 4 kann dabei so anextrudiert werden, dass es die Seitenfläche 5.1 überragt und einen Randbereich der Oberseite der zweiten Trägerfolie 14 und der Unterseite der ersten Trägerfolie 15 bedeckt, wie es beispielsweise in Figur 2B dargestellt ist. Figures 2A, 2B and 2C show enlarged views of sections of functional elements 5 according to the invention during the extrusion of the barrier material 4. In the extrusion, the barrier material 24 by softening over the softening point, in the example of PET by heating to 250 ° C, softened or liquefied. Subsequently, the liquefied or softened barrier material 24 is pressed through an extrusion die 20 and the extrudate is brought into contact with the side surface 5.1 of the functional element 5. There, the barrier material 4 cools and seals the side surface 5.1 with the various layers of the functional element 5 and in particular the active layer 11. The blocking material 4 can be extruded such that it projects beyond the side surface 5.1 and covers an edge region of the upper side of the second carrier film 14 and the underside of the first carrier film 15, as shown for example in FIG. 2B.
Wie in Figur 2C im Detail dargestellt, kann das Funktionselement 5 während des Anextrudierens vollständig auf einer Arbeitsfläche 25 angeordnet sein, d.h. das Funktionselement 5 liegt beispielsweise über die erste Trägerfolie 15 auf der Arbeitsfläche 25 auf. As shown in detail in FIG. 2C, the functional element 5 can be arranged completely on a work surface 25 during the extrusion process, ie. For example, the functional element 5 rests on the working surface 25 via the first carrier foil 15.
Alternativ kann das Funktionselement 5 die Arbeitsfläche einseitig oder allseitig überragen (siehe beispielsweise Figur 2A oder 2B), so dass das Sperrmaterial 4 besonders gleichmäßig auf die Seitenflächen extrudiert werden kann. Alternatively, the functional element 5 can project beyond the working surface on one side or on all sides (see, for example, FIG. 2A or 2B), so that the blocking material 4 can be extruded particularly uniformly on the side surfaces.
Während des Extrudierens wird das Funktionselement 5 relativ zur Extrusionsdüse 20 bewegt. Dies kann durch eine ortsfeste Extrusionsdüse 20 und ein bewegtes Funktionselement 5, durch ein ortsfestes Funktionselement 5 und einer bewegten Extrusionsdüse 20 oder eine Kombination von beidem erzielt werden. During extrusion, the functional element 5 is moved relative to the extrusion die 20. This can be achieved by a stationary extrusion die 20 and a moving functional element 5, by a stationary functional element 5 and a moving extrusion die 20 or a combination of both.
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5 während des Aufsprühens des Sperrmaterials 4. Dazu wird das erwärmte und verflüssigte Sperrmaterial 4 in einem Sprühkopf 30 durch einen Druckluftstrom 32 zerstäubt. Der dadurch entstehende Sprühnebel 31 schlägt sich als wiederverfestigtes Sperrmaterial 4 auf der Seitenfläche 5.1 des Funktionselements 5 nieder und versiegelt im hier dargestellten Beispiel die Seitenfläche 5.1 vollständig. FIG. 3 shows an enlarged view of a section of a functional element 5 according to the invention during the spraying of the barrier material 4. For this purpose, the heated and liquefied barrier material 4 is atomized in a spray head 30 by a compressed air flow 32. The resulting spray mist 31 is reflected as resolidified barrier material 4 on the side surface 5.1 of the functional element 5 and sealed in the example shown here, the side surface 5.1 completely.
Während des Aufsprühens kann das Funktionselement 5 vollständig auf einer Arbeitsfläche angeordnet sein, d.h. das Funktionselement 5 liegt über die erste Trägerfolie 15 auf der Arbeitsfläche auf. Alternativ kann das Funktionselement 5 die Arbeitsfläche allseitig überragen, so dass das Sperrmaterial 4 besonders gleichmäßig auf die Seitenflächen aufgesprüht werden kann. Während des Aufsprühens wird das Funktionselement 5 relativ zum Sprühkopf 30 bewegt. Dies kann durch einen ortsfesten Sprühkopf 30 und ein bewegtes Funktionselement 5, durch ein ortsfestes Funktionselement 5 und einen bewegten Sprühkopf 30 oder eine Kombination von beidem erzielt werden. Der Druckluftstrom 32 enthält oder besteht bevorzugt aus Luft, Stickstoff oder einem anderen Schutzgas. Das Sperrmaterial 34 wird durch Erwärmen über den Erweichungspunkt, im Beispiel von PET durch Erwärmen auf 250°C, erweicht. During spraying, the functional element 5 can be arranged completely on a working surface, ie the functional element 5 lies over the first carrier foil 15 on the working surface. Alternatively, the functional element 5 can project beyond the work surface on all sides, so that the barrier material 4 can be sprayed onto the side surfaces particularly uniformly. During spraying, the functional element 5 is moved relative to the spray head 30. This can be achieved by a fixed spray head 30 and a moving functional element 5, by a stationary functional element 5 and a moving spray head 30, or a combination of both. The compressed air stream 32 preferably contains or consists of air, nitrogen or another inert gas. The barrier material 34 is softened by heating above the softening point, in the example of PET by heating to 250 ° C.
Figur 4A und Figur 4B zeigen je ein Detail einer beispielhaften erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100 als Windschutzscheibe mit elektrisch steuerbarer Sonnenblende. Die Verbundscheibe 100 aus den Figuren 4A und 4B entspricht im Wesentlichen, der Verbundscheibe 100 aus den Figuren 1A-C, so dass im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird. FIGS. 4A and 4B each show a detail of an exemplary composite pane 100 according to the invention as a windshield with an electrically controllable sun visor. The composite disk 100 from FIGS. 4A and 4B essentially corresponds to the composite disk 100 from FIGS. 1A-C, so that only the differences are discussed below.
Die Windschutzscheibe umfasst eine trapezförmige Verbundscheibe 100 mit einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2, die über zwei Zwischenschichten 3a, 3b miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 1 weist eine Dicke von 2,1 mm auf und besteht aus einem grün eingefärbten Kalk-Natron-Glas. Die Innenscheibe 2 weist eine Dicke von 1 ,6 mm auf und besteht aus einem klaren Kalk-Natron-Glas. Die Windschutzscheibe weist eine in Einbaulage dem Dach zugewandte Oberkante D und eine in Einbaulage dem Motorraum zugewandte Unterkanten M auf. Die Windschutzscheibe ist mit einem erfindungsgemäßen elektrisch regelbaren Funktionselement 5 als Sonnenblende ausgestattet, das in einem Bereich oberhalb des zentralen Sichtbereichs B (wie in ECE-R43 definiert) angeordnet ist. Die Sonnenblende ist durch eine kommerzielle erhältliche PDLC-Mehrschichtfolie als Funktionselement 5 gebildet, die in die Zwischenschichten 3a, 3b eingelagert ist. Die Höhe der Sonnenblende beträgt beispielsweise 21 cm. Die erste Zwischenschicht 3a ist mit der Außenscheibe 1 verbunden, die zweite Zwischenschicht 3b ist mit der Innenscheibe 2 verbunden. Eine dazwischenliegende dritte Zwischenschicht 3c weist einen Ausschnitt auf, in welchen die zugeschnittene PDLC-Mehrschichtfolie passgenau, das heißt an allen Seiten bündig, eingelegt ist. Die dritte Zwischenschicht 3c Schicht bildet also gleichsam eine Art Passepartout für das Funktionselement 5, welches somit rundum in thermoplastisches Material eingekapselt und dadurch geschützt ist. The windshield comprises a trapezoidal composite disk 100 with an outer disk 1 and an inner disk 2, which are interconnected via two intermediate layers 3a, 3b. The outer pane 1 has a thickness of 2.1 mm and consists of a green-colored soda-lime glass. The inner pane 2 has a thickness of 1, 6 mm and consists of a clear soda-lime glass. The windshield has an upper edge D facing the roof in the installed position and a lower edge M facing the engine compartment in the installed position. The windscreen is equipped with an electrically controllable functional element 5 according to the invention as a sun visor, which is arranged in an area above the central viewing area B (as defined in ECE-R43). The sun visor is formed by a commercially available PDLC multilayer film as a functional element 5 incorporated in the intermediate layers 3a, 3b. The height of the sun visor is for example 21 cm. The first intermediate layer 3 a is connected to the outer pane 1, the second intermediate layer 3 b is connected to the inner pane 2. An intervening third intermediate layer 3c has a cutout in which the cut PDLC multilayer film is inserted accurately, that is flush on all sides. The third intermediate layer 3c layer thus forms, as it were, a kind of passe-partout for the functional element 5, which is thus encapsulated all round in thermoplastic material and thus protected.
Die erste Zwischenschicht 3a weist einen getönten Bereich 6 auf, der zwischen dem Funktionselement 5 und der Außenscheibe 1 angeordnet ist. Die Lichttransmission der Windschutzscheibe wird dadurch im Bereich des Funktionselements 5 zusätzlich herabgesetzt und das milchige Aussehen des PDLC-Funktionselements 5 im diffusen Zustand abgemildert. Die Ästhetik der Windschutzscheibe wird dadurch deutlich ansprechender gestaltet. Die erste Zwischenschicht 3a weist im Bereich 6 beispielsweise eine durchschnittliche Lichttransmission von 30% auf, womit gute Ergebnisse erzielt werden. The first intermediate layer 3a has a tinted region 6, which is arranged between the functional element 5 and the outer pane 1. The light transmission of the windshield is thereby additionally in the region of the functional element 5 lowered and mitigated the milky appearance of the PDLC functional element 5 in the diffuse state. The aesthetics of the windshield are thus made much more appealing. The first intermediate layer 3a has an average light transmission of 30% in the region 6, for example, with which good results are achieved.
Der Bereich 6 kann homogen getönt sein. Oft ist es jedoch optisch ansprechender, wenn die Tönung in Richtung der Unterkante des Funktionselements 5 geringer wird, so dass der getönte und der ungetönte Bereich fließend ineinander übergehen. Im dargestellten Fall sind die Unterkanten des getönten Bereichs 6 und die Unterkante des PDLC-Funktionselements 5 (hier deren Seitenfläche 5.1 ) mit dem Sperrmaterial 4 bündig angeordnet. Dies ist aber nicht notwendigerweise der Fall. Es ist ebenso möglich, dass der getönte Bereich 6 über das Funktionselement 5 übersteht oder dass umgekehrt das Funktionselement 5 über den getönten Bereich 6 übersteht. Im letztgenannten Fall wäre nicht das gesamte Funktionselement 5 über den getönten Bereich 6 mit der Außenscheibe 1 verbunden. The area 6 can be homogeneously tinted. Often, however, it is more visually appealing when the tint in the direction of the lower edge of the functional element 5 is lower, so that the tinted and untoned area merge smoothly into one another. In the illustrated case, the lower edges of the tinted region 6 and the lower edge of the PDLC functional element 5 (here the lateral surface 5.1 thereof) are arranged flush with the barrier material 4. This is not necessarily the case. It is also possible that the tinted region 6 protrudes beyond the functional element 5 or conversely that the functional element 5 projects beyond the tinted region 6. In the latter case, the entire functional element 5 would not be connected to the outer pane 1 via the tinted area 6.
Die Windschutzscheibe weist, wie üblich, einen umlaufenden peripheren Abdeckdruck 9 auf, der durch ein opakes Emaille auf den innenraumseitigen Oberflächen (in Einbaulage dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt) der Außenscheibe 1 und der Innenscheibe 2 ausgebildet ist. Der Abstand des Funktionselements 5 zur Oberkante D und den Seitenkanten der Windschutzscheibe ist kleiner als die Breite des Abdeckdrucks 9, so dass die Seitenflächen des Funktionselements 5 - mit Ausnahme der zum zentralen Sichtfeld B weisenden Seitenkante - durch den Abdeckdruck 9 verdeckt sind. Auch die nicht dargestellten elektrischen Anschlüsse werden sinnvollerweise im Bereich des Abdeckdrucks 9 angebracht und somit versteckt. The windshield has, as usual, a peripheral peripheral covering pressure 9, which is formed by an opaque enamel on the inside surfaces (facing the interior of the vehicle in the installed position) of the outer pane 1 and the inner pane 2. The distance of the functional element 5 to the upper edge D and the side edges of the windshield is smaller than the width of the cover pressure 9, so that the side surfaces of the functional element 5 - with the exception of the central field of view B facing side edge - are covered by the cover pressure 9. The electrical connections, not shown, are expediently mounted in the region of the covering pressure 9 and thus hidden.
Das regelbare Funktionselement 5 ist eine Mehrschichtfolie, bestehend aus einer aktiven Schicht 1 1 zwischen zwei Flächenelektroden 12, 13 und zwei Trägerfolien 14, 15. Die aktive Schicht 1 1 enthält eine Polymermatrix mit darin dispergierten Flüssigkristallen, die sich in Abhängigkeit der an die Flächenelektroden angelegten elektrischen Spannung ausrichten, wodurch die optischen Eigenschaften geregelt werden können. Die Trägerfolien 14, 15 bestehen aus PET und weisen eine Dicke von beispielsweise 0,125 mm auf. Die Trägerfolien 14, 15 sind mit einer zur aktiven Schicht 1 1 weisenden Beschichtung aus ITO mit einer Dicke von etwa 100 nm versehen, welche die Elektroden 12, 13 ausbilden. Die Elektroden 12, 13 sind über nicht dargestellte Sammelleiter (beispielweise ausgebildet durch einen silberhaltigen Siebdruck) und nicht dargestellte Verbindungskabel mit der Bordelektrik verbindbar. An die Seitenflächen 5.1 , 5.2, 5.3 und 5.4 des Funktionselements 5 ist beispielsweise ein Sperrmaterial 4 anextrudiert, analog zur Figur 2C. Im dargestellten Beispiel sind alle Seitenflächen 5.1 , 5.2, 5.3 und 5.4 vollständig mit einem Sperrmaterial 4 aus weichmacherarmen PET versiegelt. Dadurch ist das Funktionselement 5 besonders gut vor Alterung geschützt. The controllable functional element 5 is a multilayer film consisting of an active layer 11 between two surface electrodes 12, 13 and two carrier foils 14, 15. The active layer 11 contains a polymer matrix with liquid crystals dispersed therein, which are applied as a function of the surface electrodes align electrical voltage, whereby the optical properties can be controlled. The carrier films 14, 15 are made of PET and have a thickness of, for example, 0.125 mm. The carrier foils 14, 15 are provided with a coating of ITO having a thickness of approximately 100 nm facing the active layer 11, which form the electrodes 12, 13. The Electrodes 12, 13 are connected via bus bars, not shown (for example, formed by a silver-containing screen printing) and not shown connection cable with the on-board electrical system. To the side surfaces 5.1, 5.2, 5.3 and 5.4 of the functional element 5, for example, a barrier material 4 is extruded, analogous to Figure 2C. In the example shown, all side surfaces 5.1, 5.2, 5.3 and 5.4 are completely sealed with a barrier material 4 made of low-plasticizer PET. As a result, the functional element 5 is particularly well protected against aging.
Für die Zwischenschichten 3a, 3b, 3c kann bevorzugt ein sogenanntes„High Flow PVB" verwendet werden, welches im Vergleich zu Standard-PVB-Folien ein stärkeres Fließverhalten aufweist. So zerfließen die Schichten stärker um das Sperrmaterial 4 und das Funktionselement 5 herum, wodurch ein homogenerer optischer Eindruck entsteht und der Übergang von Funktionselement 5 zur Zwischenschicht 3c weniger stark auffällt. Das„High Flow PVB" kann für alle oder auch nur für eine oder mehrere der Zwischenschichten 3a, 3b, 3c verwendet werden. For the intermediate layers 3a, 3b, 3c, a so-called "high-flow PVB" may be used, which has a greater flow behavior than standard PVB films, so that the layers will become more fluid around the barrier material 4 and the functional element 5 a more homogeneous visual impression is created and the transition from functional element 5 to intermediate layer 3c is less noticeable The "high flow PVB" can be used for all or even only one or more of the intermediate layers 3a, 3b, 3c.
In einem weiteren hier nicht abgebildeten Beispiel entsprechen die Windschutzscheibe und das Funktionselement 5 mit Sperrmaterial 4 im Wesentlichen der Ausführung aus den Figuren 4A und 4 B. Das PDLC-Funktionselement 5 ist allerdings durch horizontale Isolierungslinien in beispielsweise sechs streifenartige Segmente aufgeteilt. Die Isolierungslinien weisen beispielsweise eine Breite von 40 μηη bis 50 μηη und einen gegenseitigen Abstand von 3,5 cm auf. Sie sind mittels eines Lasers in die vorgefertigte Mehrschichtfolie eingebracht worden. Die Isolierungslinien trennen insbesondere die Flächenelektroden in voneinander isolierte Streifen, die jeweils über einen separaten elektrischen Anschluss verfügen. So sind die Segmente unabhängig voneinander schaltbar. Je dünner die Isolierungslinien ausgeführt sind, desto unauffälliger sind sie. Mittels Ätzverfahren können noch dünnere Isolierungslinien realisiert werden. In another example not shown here, the windscreen and the functional element 5 with blocking material 4 substantially correspond to the embodiment from FIGS. 4A and 4B. However, the PDLC functional element 5 is divided by horizontal insulation lines into, for example, six strip-like segments. The insulation lines have, for example, a width of 40 μm to 50 μm and a mutual distance of 3.5 cm. They have been introduced by means of a laser in the prefabricated multilayer film. In particular, the insulation lines separate the surface electrodes into strips insulated from one another, each of which has a separate electrical connection. Thus, the segments are independently switchable. The thinner the insulation lines are made, the less inconspicuous they are. By means of etching even thinner insulation lines can be realized.
Durch die Segmentierung lässt sich die Höhe des abgedunkelten Funktionselements 5 einstellen. So kann der Fahrer abhängig vom Sonnenstand die gesamte Sonnenblende oder auch nur einen Teil davon abdunkeln. In einer besonders komfortablen Ausgestaltung wird das Funktionselement 5 durch eine im Bereich des Funktionselements angeordnete kapazitive Schaltfläche gesteuert, wobei der Fahrer durch den Ort, an dem er die Scheibe berührt, den Abdunklungsgrad festlegt. Alternativ kann das Funktionselement 5 auch durch kontaktfreie Verfahren, beispielsweise durch das Erkennen von Gesten, oder in Abhängigkeit des durch eine Kamera und geeignete Auswerteelektronik festgestellten Zustands von Pupille oder Augenlid gesteuert werden. By segmentation, the height of the darkened functional element 5 can be adjusted. Depending on the position of the sun, the driver can thus darken the entire sun visor or only a part of it. In a particularly convenient embodiment, the functional element 5 is controlled by a capacitive button arranged in the region of the functional element, the driver determining the degree of darkening by the location where he touches the pane. Alternatively, the functional element 5 can also be controlled by non-contact methods, for example by detecting gestures, or depending on the state of the pupil or eyelid detected by a camera and suitable evaluation electronics.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Außenscheibe 1 outer pane
2 Innenscheibe  2 inner pane
3a erste Zwischenschicht 3a first intermediate layer
3b zweite Zwischenschicht  3b second intermediate layer
3c dritte Zwischenschicht  3c third intermediate layer
4 Sperrmaterial  4 barrier material
5 Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften 5.1 ,5.2,5.3,5.4 Seitenfläche des Funktionselements 5  5 functional element with electrically controllable optical properties 5.1, 5.2, 5.5, 3.5.4 side surface of the functional element 5
6 getönter Bereich der ersten Zwischenschicht 3a  6 tinted area of the first intermediate layer 3a
8 Austrittsfläche der aktiven Schicht 1 1  8 exit surface of the active layer 1 1
9 Abdeckdruck  9 cover printing
1 1 aktive Schicht des Funktionselements 5  1 1 active layer of the functional element 5
12 Flächenelektrode des Funktionselements 5 12 surface electrode of the functional element 5
13 Flächenelektrode des Funktionselements 5  13 surface electrode of the functional element 5
14 Trägerfolie  14 carrier film
15 Trägerfolie  15 carrier film
20 Extrusionsdüse  20 extrusion nozzle
24,34 erwärmtes Sperrmaterial 24.34 heated barrier material
30 Sprühdüse  30 spray nozzle
31 Sprühstrahl, Sprühnebel  31 spray, spray mist
32 Druckluft  32 compressed air
100 Verbundscheibe  100 composite disc
B zentrales Sichtfeld der Windschutzscheibe B central field of vision of the windshield
D Oberkante der Windschutzscheibe, Dachkante  D top edge of the windshield, roof edge
M Unterkante der Windschutzscheibe, Motorkante  M Lower edge of the windscreen, engine edge
d Dicke, Materialstärke d thickness, material thickness
X-X' Schnittlinie X-X 'cutting line
Z vergrößerter Bereich  Z enlarged area

Claims

Patentansprüche claims
Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, umfassend eine Stapelfolge aus mindestens: Functional element (5) with electrically controllable optical properties, comprising a stacking sequence of at least:
- einer ersten Trägerfolie (15),  a first carrier foil (15),
- einer aktiven Schicht (1 1 ) und  - an active layer (1 1) and
- einer zweiten Trägerfolie (14),  a second carrier foil (14),
wobei zumindest eine Austrittsfläche (8) der aktiven Schicht (1 1 ) an mindestens einer Seitenfläche (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) des Funktionselements (5) zumindest abschnittsweise mit einem Sperrmaterial (4) versiegelt ist und das Sperrmaterial (4) an die Austrittsfläche (8) anextrudiert oder auf die Austrittfläche (8) aufgesprüht ist. wherein at least one exit surface (8) of the active layer (1 1) at least one side surface (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) of the functional element (5) at least partially sealed with a barrier material (4) and the barrier material (4) to the Exit surface (8) extruded or sprayed onto the exit surface (8).
Funktionselement (5) nach Anspruch 1 , wobei das Sperrmaterial (4) in unmittelbarem Kontakt mit der Austrittsfläche (8) ist. A functional element (5) according to claim 1, wherein the barrier material (4) is in direct contact with the exit surface (8).
Funktionselement (5) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Austrittsflächen (8) an allen Seitenflächen (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) vollständig mit dem Sperrmaterial (4) versiegelt sind oder wobei mindestens eine der Seitenflächen (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) und bevorzugt alle Seitenflächen (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) vollständig mit dem Sperrmaterial (4) versiegelt sind. Functional element (5) according to claim 1 or claim 2, wherein the exit surfaces (8) on all side surfaces (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) are completely sealed with the barrier material (4) or at least one of the side surfaces (5.1, 5.2, 5.3 , 5.4) and preferably all side surfaces (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) are completely sealed with the barrier material (4).
Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Funktionselement (5) eine Polymer dispersed liquid crystal (PDLC)-Folie ist. Functional element (5) according to one of claims 1 to 3, wherein the functional element (5) is a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) film.
Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Sperrmaterial (4) derart ausgebildet ist, dass es die Diffusion von Weichmacher durch das Sperrmaterial (4) verhindert. A functional element (5) according to any one of claims 1 to 4, wherein the barrier material (4) is formed so as to prevent the diffusion of plasticizer through the barrier material (4).
Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Sperrmaterial (4) Weichmacher-arm oder Weichmacher-frei ist und bevorzugt Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyvinylfluorid (PVF) enthält oder daraus besteht. Functional element (5) according to one of claims 1 to 5, wherein the barrier material (4) is plasticizer-poor or plasticizer-free and preferably contains or consists of polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl fluoride (PVF).
Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Sperrmaterial (4) über der Austrittsfläche (8) eine Dicke d von mindestens 0,1 mm, und bevorzugt mindestens 0,5 mm aufweist. Functional element (5) according to one of claims 1 to 6, wherein the barrier material (4) over the exit surface (8) has a thickness d of at least 0.1 mm, and preferably at least 0.5 mm.
8. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Sperrmaterial (4) mit der Stapelfolge des Funktionselements (5) und bevorzugt mit den Trägerfolien (14,15) eine Schmelzverbindung oder eine Haftverbindung aufweist. 8. Functional element (5) according to one of claims 1 to 7, wherein the barrier material (4) with the stacking sequence of the functional element (5) and preferably with the carrier foils (14,15) has a fusion bond or an adhesive bond.
9. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Sperrmaterial (4) unmittelbar auf der Seitenfläche (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) der Stapelfolge des Funktionselements (5) und insbesondere unmittelbar auf der Austrittsfläche (8) der aktiven Schicht (1 1 ) und/oder der Seitenflächen der Trägerfolien (14,15) angeordnet ist. 9. Functional element (5) according to one of claims 1 to 8, wherein the barrier material (4) directly on the side surface (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) of the stacking sequence of the functional element (5) and in particular directly on the exit surface (8) of active layer (1 1) and / or the side surfaces of the carrier films (14,15) is arranged.
10. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Sperrmaterial (4) wulstformig an der Seitenfläche (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) angeordnet ist und/oder nicht als Folie ausgebildet ist und insbesondere nicht als Folie auf die Seitenfläche (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) aufgeklebt, aufgelegt oder um die Seitenfläche (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) herumgefaltet ist. 10. Functional element (5) according to one of claims 1 to 9, wherein the barrier material (4) bead-like on the side surface (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) is arranged and / or not formed as a film and in particular not as a film on the Glued on side surface (5.1, 5.2, 5.3, 5.4), laid on or folded around the side surface (5.1, 5.2, 5.3, 5.4).
1 1 . Verbundscheibe (100) mit einem Funktionselement (5), umfassend: 1 1. Composite disc (100) with a functional element (5), comprising:
eine zweite Stapelfolge aus einer Außenscheibe (1 ), einer ersten Zwischenschicht (3a), einer zweiten Zwischenschicht (3b) und einer Innenscheibe (2), wobei die a second stacking sequence of an outer pane (1), a first intermediate layer (3a), a second intermediate layer (3b) and an inner pane (2), wherein the
Zwischenschichten (3a, 3b) mindestens eine thermoplastische polymere Folie mit mindestens einem Weichmacher enthalten, Intermediate layers (3a, 3b) contain at least one thermoplastic polymeric film with at least one plasticizer,
wobei zwischen der ersten Zwischenschicht (3a) und der zweiten Zwischenschicht (3b) zumindest abschnittsweise ein Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 angeordnet ist.  wherein between the first intermediate layer (3a) and the second intermediate layer (3b) at least in sections a functional element (5) with electrically controllable optical properties according to one of claims 1 to 10 is arranged.
12. Verbundscheibe (100) nach Anspruch 1 1 , wobei die Zwischenschicht (3a, 3b) mindestens 3 Gew.-%, bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 30 Gew.-% und insbesondere mindestens 40 Gew.-% eines Weichmachers enthält und der12. The composite pane (100) according to claim 11, wherein the intermediate layer (3a, 3b) at least 3 wt .-%, preferably at least 5 wt .-%, more preferably at least 20 wt .-%, even more preferably at least 30 wt. contains -% and in particular at least 40 wt .-% of a plasticizer and the
Weichmacher bevorzugt aliphatische Diester des Tri- bzw. Tetraethylenglykols, besonders bevorzugt Triethylenglykol-bis-(2-ethylhexanoat), enthält oder daraus besteht. 13. Verbundscheibe (100) nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei die Zwischenschicht (3a, 3b) mindestens 60 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% und insbesondere mindestens 97 Gew.-% Polyvinylbutyral (PVB) enthält. Plasticizer preferably aliphatic diesters of tri- or tetraethylene glycol, more preferably triethylene glycol bis (2-ethylhexanoate), contains or consists thereof. 13. Laminate (100) according to claim 11 or 12, wherein the intermediate layer (3a, 3b) at least 60 wt .-%, preferably at least 70 wt .-%, particularly preferably at least 90 wt .-% and in particular at least 97 wt .-% polyvinyl butyral (PVB) contains.
Verfahren zur Herstellung eines Funktionselements (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, wobei zumindest Method for producing a functional element (5) with electrically controllable optical properties, wherein at least
a) eine Stapelfolge aus mindestens  a) a stacking sequence of at least
- einer ersten Trägerfolie  - A first carrier sheet
(15), (15)
- einer aktiven Schicht (1 1 ) und  - an active layer (1 1) and
- einer zweiten Trägerfolie (14)  a second carrier foil (14)
bereitgestellt wird und  is provided and
b) eine Austrittsfläche (8) der aktiven Schicht (1 1 ) an mindestens einer Seitenfläche (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) des Funktionselements (5) zumindest abschnittsweise mit einem Sperrmaterial (4) versiegelt wird, wobei das Sperrmaterial (4) unmittelbar an die Austrittsfläche anextrudiert oder unmittelbar auf die Austrittsfläche aufgesprüht wird.  b) an exit surface (8) of the active layer (1 1) at least one side surface (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) of the functional element (5) is at least partially sealed with a barrier material (4), wherein the barrier material (4) directly extruded onto the exit surface or sprayed directly onto the exit surface.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei in einem folgenden Verfahrensschritt The method of claim 14, wherein in a subsequent process step
c) eine Außenscheibe (1 ), eine erste Zwischenschicht (3a), das Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, eine zweite Zwischenschicht (3b) und eine Innenscheibe (2) in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet werden, und  c) an outer pane (1), a first intermediate layer (3a), the functional element (5) with electrically controllable optical properties, a second intermediate layer (3b) and an inner pane (2) are arranged one above the other in this order, and
d) die Außenscheibe (1 ) und die Innenscheibe (2) durch Lamination verbunden werden, wobei aus der ersten Zwischenschicht (3a) und der zweiten Zwischenschicht (3b) eine Zwischenschicht mit eingelagertem Funktionselement (5) gebildet wird.  d) the outer pane (1) and the inner pane (2) are joined by lamination, wherein an intermediate layer with incorporated functional element (5) is formed from the first intermediate layer (3a) and the second intermediate layer (3b).
16. Verwendung eines Funktionselements (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Windschutzscheibe oder Dachscheibe eines Fahrzeugs, wobei das Funktionselement (5) als Sonnenblende verwendet wird. 16. Use of a functional element (5) according to any one of claims 1 to 10 in a windshield or roof glass of a vehicle, wherein the functional element (5) is used as a sun visor.
17. Verwendung eines Funktionselements (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Innenverglasung oder Außenverglasung in einem Fahrzeug oder einem Gebäude, wobei das elektrisch steuerbare Funktionselement (5) als Sonnenschutz oder als Sichtschutz verwendet wird. 17. Use of a functional element (5) according to one of claims 1 to 10 in an interior glazing or exterior glazing in a vehicle or a building, wherein the electrically controllable functional element (5) is used as a sunscreen or as a screen.
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