ES2912341T3 - Sistema de visualización frontal - Google Patents
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Abstract
Sistema de visualización frontal que comprende una unidad de formación de imágenes para generar una imagen y una superficie de reflexión, en el que la superficie de reflexión se proporciona para reflejar al menos una parte de la imagen (23), en el que la superficie de reflexión comprende un panel transparente que tiene un sustrato transparente (1) y al menos un recubrimiento eléctricamente conductor (2) con al menos una capa funcional (3) en al menos una superficie del sustrato transparente (1), caracterizado por que el revestimiento eléctricamente conductor (2) tiene al menos cuatro capas funcionales (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) dispuestas una encima de otra, donde cada capa funcional (3) comprende al menos - una capa (4) de material ópticamente altamente refractivo con un índice de refracción >= 1,3, donde la capa (4) de material altamente refractivo ópticamente tiene al menos nitruro de silicio, - por encima de la capa de material ópticamente altamente refractivo (4), una primera capa de adaptación (5), - por encima de la primera capa de adaptación (5), una capa eléctricamente conductora (6), donde al menos una capa funcional (3), preferiblemente cada capa funcional (3), tiene una capa de bloqueo (11) adyacente a la capa eléctricamente conductora (6) y la capa de bloqueo (11) contiene al menos níquel, cromo o aleaciones de los mismos, - por encima de la capa eléctricamente conductora (6), una segunda capa de adaptación (7) y al menos una de las capas (4) de material altamente refractivo ópticamente dispuestas entre dos capas eléctricamente conductoras (6) - una capa de un material dieléctrico (8) con un índice de refracción menor o igual a 2,1 que está hecho de nitruro de silicio, y - una capa de material altamente refractivo ópticamente (9) con un índice de refracción mayor o igual a 2,1.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de visualización frontal
La invención se refiere a un sistema de visualización frontal que comprende una unidad de formación de imágenes para generar una imagen y una superficie de proyección. Además, la invención se refiere a un vehículo de motor con un sistema de visualización frontal, un método para generar una imagen sobre una superficie de proyección utilizando un sistema de visualización frontal y un uso del sistema frontal.
Al acristalamiento de los vehículos de motor se le imponen altas exigencias. Con respecto al tamaño del campo de visión y la estabilidad estructural de los cristales, se aplican las siguientes normativas legales:
• ECE R 43: "Normativas uniformes para la aprobación de materiales de vidrio de seguridad y vidrio laminado" así como
• Requisitos técnicos para piezas de vehículos en la prueba de tipo § 22 a StVZO, "vidrio de seguridad".
Estas normativas suelen ser cumplidas por los paneles de vidrio laminado. Los paneles de vidrio laminado consisten en dos o más paneles individuales, en particular de vidrio flotado, y están firmemente unidos entre sí con una o más capas intermedias usando calor y presión. Las capas intermedias suelen consistir en materiales termoplásticos como el polivinilbutiral (PVB) o el etilenvinilacetato (EVA).
El panel puede tener una función de calefacción eléctrica basada en revestimientos eléctricos transparentes. Dichos revestimientos eléctricamente conductores pueden tener varias capas delgadas metálicas y dieléctricas. Los revestimientos a base de finas capas de plata se pueden producir de forma económica y son estables al envejecimiento. Las capas suelen tener resistencias de hoja en el rango de 3 ohmios/cuadrado a 5 ohmios/cuadrado.
Además, los vehículos pueden estar equipados con la llamada tecnología Head-Up-Display (HUD; “de visualización frontal”). Una pantalla de visualización frontal es un sistema de visualización que proyecta información adicional en forma de imágenes en el campo de visión del conductor de un vehículo. El sistema de visualización frontal consta de una unidad de imagen y varios módulos ópticos para desviar o reflejar (reflectar) una imagen sobre una superficie de proyección o superficie de reflexión. Un panel laminado, en particular el parabrisas del vehículo, suele servir en este caso como superficie de proyección. Aunque la imagen se proyecta sobre el parabrisas, en la percepción del ojo humano del conductor, se cierne distante sobre el capó del vehículo.
Normalmente, la imagen generada por la unidad de imagen consiste en luz polarizada. La luz polarizada en s incide en el panel laminado a un ángulo de incidencia específico y se refracta al menos parcialmente en el panel laminado y también se refleja como luz polarizada en s en el campo de visión del conductor. Sin embargo, las imágenes reflejadas se muestran en color falso o con reflejos no deseados, las llamadas imágenes dobles.
El documento DE102011075887A1 divulga una pantalla de visualización frontal con una unidad de generación de imágenes, que incluye una unidad de retroiluminación y una unidad de pantalla de cristal líquido, que es controlada por la unidad de control para generar imágenes visibles y es iluminada por la luz de la unidad de retroiluminación.
El documento EP2131227A2 divulga un parabrisas con un revestimiento antirreflectante. El parabrisas consta de dos sustratos que están unidos entre sí a través de una capa intermedia. El revestimiento antirreflectante se aplica sobre una superficie de uno de los sustratos. Este revestimiento está dispuesto de manera que elimine o bloquee ópticamente una parte de los rayos de luz producidos por una fuente de imágenes de un sistema de visualización frontal.
El documento WO 2012/052315 A1 describe revestimientos calentables eléctricamente de color neutro para vehículos.
El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un sistema de visualización frontal que mejore la proyección de las imágenes.
El objeto de la presente invención se consigue según la invención mediante un sistema de visualización frontal con una unidad de formación de imágenes para generar una imagen y una superficie de reflexión según la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas surgen de las reivindicaciones secundarias. Un vehículo de motor con un sistema de visualización frontal, un método para generar una imagen en una superficie de proyección por medio de un sistema de visualización frontal surgen de otras reivindicaciones.
El sistema de visualización frontal según la invención comprende una unidad de imagen para generar una imagen en una superficie de proyección, estando prevista la superficie de proyección para reflejar al menos parte de la imagen e incluye un panel transparente con un sustrato transparente y al menos un revestimiento eléctricamente conductor con al menos una capa funcional sobre al menos una superficie del sustrato transparente.
En una forma de realización preferida del sistema de visualización frontal según la invención, está previsto ventajosamente que la unidad de formación de imágenes emita luz con polarización en s, que es desviada por el
módulo óptico y reflejada en la superficie de proyección en la dirección de un conductor del vehículo. La superficie de proyección puede ser un parabrisas de un vehículo. Las superficies de proyección de este tipo reflejan la imagen generada por la unidad de formación de imágenes, por lo que también pueden denominarse superficies de reflexión.
En otra forma de realización del sistema de visualización frontal según la invención, la luz desviada por el módulo óptico incide sobre la superficie de proyección con un ángulo de incidencia de aproximadamente 55° a 70°, preferiblemente 65°. Alternativamente, la luz emitida por la unidad final puede caer directamente sobre la superficie de proyección con un ángulo de incidencia de aproximadamente 55° a 70°.
Es posible que el revestimiento eléctricamente conductor presente varias capas funcionales dispuestas una encima de otra. Por ejemplo, se pueden disponer cuatro capas funcionales una encima de la otra. Los inventores han encontrado sorprendentemente que se logran resultados particularmente buenos con cuatro capas funcionales en términos de neutralidad de color.
Cada capa funcional puede comprender preferiblemente al menos una capa eléctricamente conductora. Cada capa eléctricamente conductora puede tener el mismo espesor de capa. Alternativamente, la capa eléctricamente conductora puede tener un espesor de capa que sea la mitad del espesor de capa de una segunda capa eléctricamente conductora.
El espesor de capa de una de las capas eléctricamente conductoras puede ser de 5 nm a 25 nm y el espesor de capa total de todas las capas eléctricamente conductoras puede ser de 20 nm a 100 nm. Al menos una capa de un material de altamente refractivo ópticamente dispuesta entre dos capas eléctricamente conductoras puede incluir una capa de material dieléctrico que tiene un índice de refracción menor o igual a 2,1 y una capa de un material altamente refractivo ópticamente que tiene un índice de refracción mayor o igual a 2,1.
Si una primera capa está dispuesta encima de una segunda capa, esto significa en el contexto de la presente invención que la primera capa está dispuesta más lejos del sustrato al que se aplican las capas que la segunda capa.
Si una primera capa está dispuesta debajo de una segunda capa, esto significa en el contexto de la presente invención que la segunda capa está dispuesta más lejos del sustrato al que se aplican las capas que la primera capa.
El espesor de capa total de todas las capas eléctricamente conductoras del revestimiento eléctricamente conductor completo supone, según la invención, de 20 nm a 100 nm. En esta zona ventajosa para el espesor total de todas las capas que contienen plata se consigue ventajosamente una potencia de calentamiento P suficientemente alta y se logra una transmisión suficientemente alta para separaciones h típicas entre dos colectores y un voltaje de trabajo U desde 12 V a 15 V .
Cada capa funcional del revestimiento eléctricamente conductor según la invención presenta al menos una capa de material altamente refractivo ópticamente dispuesta entre dos capas eléctricamente conductoras, que incluye una capa de un material dieléctrico con un índice de refracción menor o igual a 2,1 y una capa de un material altamente refractivo ópticamente con un índice de refracción mayor o igual a 2,1.
Sorprendentemente, se ha demostrado que un revestimiento de este tipo conduce a un alto nivel de neutralidad de color y a la transmisión de la luz deseada, ya que el reflejo de la imagen en el propio revestimiento se mantiene lo más pequeño y neutro posible.
De acuerdo con la invención, una capa de material altamente refractivo ópticamente se encuentra entre dos capas eléctricamente conductoras si al menos una capa eléctricamente conductora está dispuesta por encima de la capa de material altamente refractivo ópticamente y si una capa eléctricamente conductora está dispuesta debajo de la capa de material altamente refractivo ópticamente. Sin embargo, esta disposición no requiere contacto directo entre la capa eléctricamente conductora y la capa de material altamente refractivo ópticamente.
Una capa en el sentido de la invención puede constar de un material. Sin embargo, una capa también puede comprender dos o más capas individuales de material diferente. Una capa funcional según la invención comprende, por ejemplo, al menos una capa de material altamente refractivo ópticamente, una primera y una segunda capa de adaptación y una capa eléctricamente conductora.
La primera y/o la segunda capa de adaptación pueden contener preferiblemente un óxido de zinc.
Una realización preferida de la invención prevé que el espesor de la capa de material altamente refractivo ópticamente pueda ser de 10 nm a 100 nm, con una capa de material ópticamente altamente refractivo ópticamente dispuesta entre dos capas eléctricamente conductoras que tengan un espesor de al menos 20 nm. Además, la capa de material de alto índice puede tener un índice de refracción superior o igual a 1,9 y/o contener al menos nitruro de silicio o nitruro mixto de silicio-metal, como SiZrN y mezclas de los mismos.
En una realización particularmente preferida del panel transparente según la invención, la capa de material altamente refractivo ópticamente contiene un nitruro mixto de silicio y circonio. El nitruro mixto de silicio-zirconio se deposita preferiblemente utilizando un objetivo que contiene del 40% en peso al 70% en peso de silicio, del 30% en peso al
60% en peso de zirconio así como aditivos necesarios para la producción. El blanco contiene de forma especialmente preferida del 45 % en peso al 60 % en peso de silicio, del 40 % en peso al 55 % en peso de circonio así como así como aditivos necesarios para la producción. El nitruro mixto de silicio y circonio se deposita añadiendo nitrógeno como gas de reacción durante la pulverización catódica.
Otra forma de realización preferida del panel transparente según la invención prevé una capa de alisado que puede disponerse al menos entre dos capas conductoras de la electricidad, en particular debajo de una de las primeras capas de adaptación. En este caso la capa de alisado puede contener un óxido mixto de estaño y zinc. Una capa eléctricamente conductora depositada sobre una superficie más lisa tiene un mayor grado de transmisión con una menor resistencia de hoja al mismo tiempo. Este efecto es tanto más favorable cuanto más delgada es la capa eléctricamente conductora.
En otra forma de realización preferida del panel transparente según la invención, por encima de la capa funcional superior está prevista otra capa de material altamente refractivo ópticamente con un índice de refracción > 1,9. Esta capa puede contener nitruro de silicio como material altamente refractivo ópticamente. El uso de nitruro de silicio protege las capas subyacentes de la corrosión, adapta las propiedades ópticas de las capas funcionales a las de la capa intermedia y es especialmente rentable.
En una realización particularmente preferida del panel transparente según la invención, la capa eléctricamente conductora presenta al menos plata o una aleación que contiene plata. Las capas que contienen plata contienen al menos un 90 % en peso de plata, preferiblemente un 99,9 % en peso. Las capas que contienen plata se aplican utilizando métodos estándar para la deposición de capas de metales, por ejemplo utilizando métodos de vacío como la pulverización catódica asistida por campos magnéticos.
Los espesores de capa de la capa de adaptación, la capa de alisado, la capa de material altamente refractivo ópticamente y la capa que contiene plata con las propiedades deseadas en términos de transmisión, resistencia de hoja y valores de color pueden ser obtenidos fácilmente por el experto en la materia mediante simulaciones en el rango de los espesores de capa indicados anteriormente.
En una configuración ventajosa del panel transparente según la invención, el revestimiento calentable eléctricamente se extiende sobre al menos el 50 %, preferentemente al menos el 70 % y de manera especialmente preferente al menos el 90 % de la superficie del lado del panel sobre la que se aplica.
Además, al menos una capa funcional presenta una capa de bloqueo contigua a la capa eléctricamente conductora, y la capa de bloqueo contiene preferiblemente al menos níquel, cromo o aleaciones de los mismos.
La capa de bloqueo puede tener un espesor de 0,1 nm a 5 nm. La capa de bloqueo entre la segunda capa de conformación y la capa que contiene plata evita el contacto de la capa sensible que contiene plata con la atmósfera reactiva oxidante durante la deposición de la siguiente capa de óxido de zinc por pulverización catódica reactiva.
La capa de adaptación, la capa de alisado, la capa de material altamente refractivo ópticamente, la capa de bloqueo y la capa que contiene plata se depositan por métodos en sí conocidos, por ejemplo por pulverización catódica asistida por un campo magnético. La pulverización catódica tiene lugar en una atmósfera de gas protector, por ejemplo argón, o en una atmósfera de gas reactivo, por ejemplo mediante adición de oxígeno o nitrógeno. El sustrato transparente se puede conectar a un segundo panel a través de una capa intermedia termoplástica para formar un panel laminado y tener una transmisión total de más del 70 %. El término transmisión total se refiere al procedimiento especificado por el documento ECE-R 43, Apéndice 3, Sección 9.1 para la comprobación de la transmisión de luz por las ventanas de vehículos de motor. El panel laminado y/o la capa intermedia pueden tener una sección transversal en forma de cuña. La sección transversal en forma de cuña reduce la formación de imágenes dobles adicionales no deseadas en caso de reflexión. El panel laminado está diseñado de tal manera que la luz polarizada en s se refleja en mayor medida.
El revestimiento calentable eléctricamente se extiende preferiblemente sobre toda el área del lado del panel al que se aplica, exceptuando un área periférica sin revestir en forma de marco con un ancho de 2 mm a 20 mm, preferiblemente de 5 mm a 10 mm. Esto se utiliza para el aislamiento eléctrico entre el revestimiento activo y la carrocería del vehículo. El área sin revestir se sella preferiblemente herméticamente mediante la capa intermedia o un adhesivo de acrilato como barrera de difusión de vapor. La barrera de difusión de vapor protege el revestimiento sensible a la corrosión de la humedad y el oxígeno atmosférico. Además, el revestimiento que se puede calentar eléctricamente se puede decapar en otra zona que sirve, por ejemplo, como ventana de transmisión de datos o ventana de comunicación. El panel transparente es transparente a la radiación electromagnética y, en particular, a la infrarroja en la zona más decapada.
En una realización preferida del panel transparente según la invención, el revestimiento calentable eléctricamente está conectado a una fuente de voltaje a través de barras colectoras, y un voltaje aplicado al revestimiento calentable eléctricamente presenta un valor de 12 V a 15 V.
El revestimiento transparente y eléctricamente conductor está conectado a barras colectoras para la transmisión de energía eléctrica.
Las barras colectoras se fabrican ventajosamente mediante la impresión de una pasta conductora que se cuece antes y/o durante el doblado de los cristales. La pasta conductora contiene preferiblemente partículas de plata y fritas de vidrio. El espesor de la capa de la pasta de plata cocida es preferentemente de 5 pm a 20 pm.
En una forma de realización alternativa de las barras colectoras se emplean tiras finas y estrechas de láminas metálicas o hilos metálicos, que preferiblemente contienen cobre y/o aluminio, en particular se emplean tiras de láminas de cobre con un espesor de aproximadamente 50 pm. El ancho de las tiras de láminas de cobre es preferiblemente de 1 mm a 10 mm. Las tiras de lámina metálica o los alambres metálicos se colocan durante el fusionado de las capas laminadas sobre el revestimiento. En el proceso de autoclave posterior, se logra un contacto eléctrico más seguro entre las barras colectoras y el revestimiento mediante la acción del calor y la presión. Alternativamente, el contacto eléctrico entre el revestimiento y la barra colectora se puede establecer soldando o pegando con un adhesivo electricamente conductor.
Como líneas de alimentación para hacer contacto de barras colectoras dentro de paneles laminados se utilizan generalmente en el sector de los vehículos conductores de lámina. Los conductores de lámina flexibles, a veces también llamados conductores planos o conductores de cinta, consisten preferiblemente en una tira de cobre estañado con un espesor de 0,03 mm a 0,1 mm y un ancho de 2 mm a 16 mm. El cobre ha demostrado su eficacia para este tipo de pistas conductoras porque tiene una buena conductividad eléctrica y buenas propiedades de procesamiento para formar láminas. Al mismo tiempo, los costes de material son bajos. También se pueden usar otros materiales eléctricamente conductores que se pueden procesar en láminas. Los ejemplos son aluminio, oro, plata o estaño y sus aleaciones.
Para el aislamiento eléctrico y la estabilización, la tira de cobre estañado se aplica a un material de soporte de plástico o se lamina por ambos lados. El material aislante suele contener una lámina a base de poliimida de 0,025 mm a 0,05 mm de espesor. También se pueden utilizar otros plásticos o materiales con las propiedades aislantes requeridas. Una tira de conductor de lámina puede contener varias capas conductoras aisladas eléctricamente entre sí.
Los conductores de lámina que son adecuados para el contacto de capas eléctricamente conductoras en paneles laminados tienen un grosor total de solo 0,3 mm. Dichos conductores de lámina delgada se pueden incrustar fácilmente entre los paneles individuales en la capa de adhesivo termoplástico.
Alternativamente, también se pueden usar cables metálicos delgados como línea de alimentación. Los hilos metálicos contienen en particular cobre, tungsteno, oro, plata o aluminio o aleaciones de al menos dos de estos metales. Las aleaciones también pueden contener molibdeno, renio, osmio, iridio, paladio o platino.
En una realización preferida del panel transparente según la invención, el revestimiento calentable eléctricamente presenta una potencia calorífica de 500 W/m2 hasta 700 W/m2.
La invención también incluye un vehículo automóvil con un sistema de visualización frontal según la invención.
La invención también se refiere a un método para generar una imagen en una superficie de proyección utilizando un sistema de visualización frontal, donde como superficie de proyección se utiliza un panel transparente que comprende un sustrato transparente y al menos un revestimiento eléctricamente conductor con una capa funcional en al menos una superficie del sustrato transparente.
Las capas individuales se depositan por métodos en sí conocidos, por ejemplo por pulverización catódica asistida por un campo magnético. La pulverización catódica tiene lugar en una atmósfera de gas protector, por ejemplo argón, o en una atmósfera de gas reactivo, por ejemplo mediante adición de oxígeno o nitrógeno.
Los espesores de capa de las capas individuales con las propiedades deseadas en términos de transmisión, resistencia de hoja y valores de color se obtienen para el experto en la materia a partir de simulaciones en el rango de los espesores de capa indicados anteriormente.
En una forma de realización ventajosa de la invención, el sustrato transparente y un segundo panel se calientan a una temperatura de 500 °C a 700 °C y el sustrato transparente y el segundo cristal están unidos por toda la superficie con una capa intermedia termoplástica. El calentado del panel puede tener lugar en el marco de un proceso de doblado. El revestimiento eléctricamente conductor debe ser adecuado en particular para superar el proceso de doblado y/o el proceso de unión sin dañarse. Las propiedades, en particular la resistencia de hoja, del revestimiento eléctricamente conductor descrito anteriormente mejoran regularmente como resultado del calentamiento.
El revestimiento eléctricamente conductor se puede conectar a al menos dos barras colectoras antes de calentar el sustrato.
La invención también incluye el uso del sistema de visualización frontal según la invención en vehículos, en particular en automóviles.
La invención se explica con más detalle a continuación mediante un dibujo y un ejemplo. El dibujo es una representación esquemática y no está a escala. El dibujo no limita la invención de ninguna manera.
Muestran:
Figura 1 vista lateral esquemática de una trayectoria de rayos en un sistema de visualización frontal según la invención con un panel laminado
Figura 2 una vista superior de un panel transparente según la invención como parte de un panel laminado, y
Figura 3 un dibujo de la sección transversal a lo largo de la línea de corte A-A' en la Figura 2
Figura 4 una sección transversal a través de una realización del cristal transparente con un revestimiento eléctricamente conductor.
La figura 1 muestra un sistema de visualización frontal 21 según la invención con un panel transparente como parte de un panel laminado 19. El panel laminado 19 está previsto como parabrisas de un turismo. El sistema de visualización frontal 21 incluye una unidad de formación de imágenes 17, un módulo óptico 18 y el panel laminado 19 como superficie de proyección del sistema de visualización frontal 21.
La unidad de formación de imágenes 17 es un proyector TFT o una pantalla LCD que está prevista para generar una imagen. El módulo óptico 18 está previsto para desviar la imagen generada mediante la unidad de formación de imágenes 17 y puede estar diseñado como un espejo o lo que se conoce como combinador. El panel laminado 19 tiene el cristal transparente con un revestimiento eléctricamente conductor 2 y sirve como superficie de proyección para la imagen desviada.
Un conductor 20 de un automóvil se sienta en el interior del automóvil, que está equipado con el sistema de visualización frontal 21 según la invención. El sistema de visualización frontal 21 proyecta una imagen virtual 23 en el campo de visión del conductor, en el que la unidad de formación de imágenes 17 genera una imagen y dirige la imagen a través del módulo óptico 18 al panel laminado 19.
La luz polarizada se puede descomponer en dos componentes que están polarizadas linealmente perpendicularmente entre sí. La componente linealmente polarizada perpendicular o paralela también se denomina polarización s o p.
La imagen generada por la unidad de formación de imágenes 17 presenta luz polarizada en s (polarización perpendicular en el plano de incidencia). La luz polarizada en s desviada por el módulo óptico incide en el panel laminado 19 con un ángulo de incidencia de aproximadamente 65°. La luz polarizada en s se refleja en las superficies límite del panel laminado 19 hacia el aire en la dirección del conductor. El panel laminado 19 refleja la luz polarizada en s significativamente más que la luz polarizada en p (polarización paralela en el plano de incidencia).
En este caso el lado interior del panel laminado que mira hacia el interior forma una superficie límite interior para el aire en el interior del automóvil y el lado exterior del panel laminado 19 que mira hacia el exterior forma una superficie límite exterior para el aire ambiente del automóvil. El panel laminado 19 tiene una sección transversal en forma de cuña para que la luz se refleje de tal manera que las imágenes reflejadas en las dos interfaces den como resultado una sola imagen virtual 23 en el ojo del conductor.
La imagen virtual 23 aparece en el ojo del conductor como una imagen nítida, fácilmente reconocible y de color fiel. En la percepción del ojo humano del conductor, la imagen virtual proyectada 23 se cierne distante sobre el capó del automóvil.
Las figuras 2 y 3 muestran cada una un detalle del panel transparente como parte del panel laminado. El sustrato transparente 1 está unido a un segundo panel 13 mediante una capa intermedia termoplástica 12. La figura 2 muestra una vista superior de la superficie opuesta a la capa intermedia termoplástica del sustrato transparente 1. El sustrato transparente 1 es el panel que mira hacia el habitáculo del turismo. El sustrato transparente 1 y el segundo panel 13 contienen vidrio flotado y presentan un espesor de 2,1 mm respectivamente. La capa intermedia termoplástica 12 contiene butiral de polivinilo (PVB) y tiene un espesor de 0,76 mm.
Sobre la superficie del sustrato transparente 1 orientada hacia la capa intermedia termoplástica 12 se aplica el revestimiento eléctricamente conductor 2. El revestimiento eléctricamente conductor 2 es un revestimiento eléctricamente calentable con un contacto eléctrico correspondiente. El revestimiento eléctricamente conductor 2 se extiende sobre toda la superficie del sustrato transparente 1 excepto una zona periférica libre de revestimiento en forma de marco con una anchura b de aproximadamente 8 mm. La zona sin revestimiento sirve para el aislamiento eléctrico entre el revestimiento eléctrico activo 2 y la carrocería del vehículo. La zona libre de revestimiento se sella herméticamente con la capa intermedia 12 mediante pegado para proteger el revestimiento 2 eléctricamente conductor de daños y corrosión.
Una barra colectora 14 está dispuesta respectivamente sobre el borde exterior superior e inferior del sustrato transparente 1 para hacer contacto eléctrico con el revestimiento 2 eléctricamente conductor. Las barras colectoras 14 se imprimieron sobre el revestimiento eléctricamente conductor 2 utilizando una pasta de plata conductora y se cocieron. El espesor de capa de la pasta de plata cocida es de 15 gm. Las barras colectoras 14 están conectadas de forma eléctricamente conductora con las zonas de abajo del revestimiento eléctricamente conductor 2.
La barra colectora 14 está soldada a una línea de alimentación 15 respectivamente. Las líneas de alimentación 15 consisten en láminas de cobre estañado con un ancho de 10 mm y un espesor de 0,3 mm. El revestimiento 2 calentable eléctricamente está conectado a una fuente de tensión 16 mediante las barras colectoras 14 y las líneas de alimentación 15. La fuente de tensión 16 es, por ejemplo, la tensión de a bordo de 14 V, 24 V o 40 V de un automóvil.
Sobre el segundo panel 13 se aplica en forma de marco sobre el borde de la superficie orientada hacia la capa intermedia termoplástica 12 una capa de color opaca con un ancho a de 20 mm como una impresión de cobertura 22. La impresión de enmascaramiento 22 cubre la vista del cordón adhesivo con el que se pega el panel transparente a la carrocería del vehículo. La impresión de enmascaramiento 22 sirve al mismo tiempo para proteger el adhesivo de la radiación UV y, por lo tanto, para proteger el adhesivo del envejecimiento prematuro. Además, las barras colectoras 14 y las líneas de alimentación 15 están cubiertas por la impresión de enmascaramiento 22.
La figura 4 muestra una sección transversal a través de una realización del panel transparente según la invención con el sustrato transparente 1 y el revestimiento eléctricamente conductor 2.
El revestimiento calentable eléctricamente 2 comprende cuatro capas funcionales 3 (3.1, 3.2, 3.3 y 3.4), que están dispuestas una sobre otra para cubrir toda la superficie. Cada capa funcional 3 incluye
• una capa de material de altamente refractivo ópticamente 4 (4.1, 4.2, 4.3 y 4.4) que contiene nitruro de silicio (Si3N4),
• una primera capa de adaptación 5 (5.1,5.2, 5.3 y 5.4) que contiene óxido de zinc (ZnO),
• una capa eléctricamente conductora 6 (6.1,6.2, 6.3, 6.4) que contiene plata o una aleación que contiene plata,
• una segunda capa de adaptación 10 (10.1, 10.2, 10.3 y 10.4) que contiene óxido de zinc (ZnO).
Las capas están dispuestas en el orden especificado con una distancia creciente desde el sustrato 1. Por encima de la capa funcional superior 3.4 está dispuesta otra capa 4.1 de material altamente refractivo ópticamente con un índice de refracción de 1,9 a 2,1. Esta capa adicional y la capa inferior del recubrimiento 2 contienen respectivamente nitruro de silicio (Si3N4) como material altamente refractivo ópticamente con un espesor de capa de 10 nm a 50 nm. El uso de nitruro de silicio como capa de cubierta protege las capas dispuestas debajo.
La primera capa de adaptación 5 y la segunda capa de adaptación 7 contienen óxido de zinc (ZnO) con un índice de refracción de 1,8 a 2,0 y tienen espesores de capa de 2 nm a 20 nm, preferiblemente de 5 a 10 nm.
Cada capa funcional 3 del revestimiento eléctricamente conductor 2 presenta una capa 4.2, 4.3, 4.4 de material altamente refractivo ópticamente dispuesta entre dos capas eléctricamente conductoras 6, que incluye una capa 8.2, 8.3, 8.4 de un material dieléctrico con un índice de refracción de 1,9 a 2,1 y una capa 9.2, 9.3, 9.4 de un material altamente refractivo ópticamente que tiene un índice de refracción de 2,1 a 2,3.
La capa 8.2, 8.3, 8.4 de un material dieléctrico con un índice de refracción inferior o igual a 2,1 contiene nitruro de silicio y tiene un espesor de capa de 10 nm a 50 nm, en particular de 20 nm a 40 nm.
La capa 9.2, 9.3, 9.4 de un material altamente refractivo ópticamente con un índice de refracción superior o igual a 2,1 contiene nitruro mixto de silicio y circonio (SiZrNx) y tiene espesores de capa de 10 nm a 50 nm, de manera particularmente preferida de 15 nm a 30 nm.
Las capas eléctricamente conductoras 6 (6.1,6.2, 6.3, 6.4) contienen plata y tienen espesores de capa de 5 nm a 25 nm. Se prefieren especialmente espesores de capa de 11 nm a 18 nm. El espesor de capa total de todas las capas eléctricamente conductoras 6 es 57 nm. En este caso la distribución de plata debe suponer aproximadamente 20 % en (6.1) / aproximadamente 30 % en (6.2) y aproximadamente 25 % en (6.3) y (6.4) respectivamente para conseguir una reflexión neutra en color (blanca) en el recubrimiento mismo en las condiciones mencionadas (65°/polarización en s).
Una capa de bloqueo 11 está dispuesta entre cada capa eléctricamente conductora 6 (6.1,6.2, 6.3, 6.4) y la segunda capa de adaptación 7 dispuesta encima. La capa de bloqueo 11 consiste, por ejemplo, en una capa de 0,2 nm a 0,4 nm de espesor que contiene níquel, cromo o aleaciones de los mismos y se depositó mediante pulverización catódica asistida por un campo magnético.
Una capa de alisado 10.2, 10.3, 10.4 está dispuesta entre dos capas eléctricamente conductoras 6 y está dispuesta respectivamente debajo de una de las primeras capas de adaptación 5.2, 5.3, 5.4. Las capas de alisado 10.2, 10.3, 10.4 contienen óxido mixto de zinc y estaño (ZnSnO) y presentan espesores de capa de 2 a 20 nm, preferiblemente de 5 a 10 nm.
La secuencia exacta de capas con espesores de capa se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1
La capa de material altamente refractivo ópticamente 4, la capa de alisado 10, la capa de adaptación 5 y 7 y la capa eléctricamente conductora 6 se depositaron mediante pulverización catódica. El blan
adaptación 5 y 7 contenía un 92% en peso de óxido de zinc (ZnO). El blan
contenía un 68% en peso de estaño y un 30% en peso de zinc. El blanco para depositar la capa de material altamente refractivo ópticamente 4 contenía un 52,9 % en peso de silicio y un 43,8 % en peso de circonio. La capa de alisado 10
se depositó añadiendo oxígeno como gas de reacción durante la pulverización catódica. La capa de material de alto índice óptico 4 se depositó con la adición de nitrógeno como gas de reacción durante la pulverización catódica. Muestran:
(1) sustrato transparente
(2) revestimiento eléctricamente conductor
(3), (3.1), (3.2), (3.3), (3.4) capas funcionales
(4), (4.1), (4.2), (4.3), (4.4) una capa de material altamente refractivo ópticamente
(5), (5.1), (5.2), (5.3), (5.4) primera capa de adaptación
(6), (6.1), (6.2), (6.3), (6.4) capa eléctricamente conductora
(7), (7.1), (7.2), (7.3), (7.4) segunda capa de adaptación
(8) capa de material dieléctrico con índice de refracción < 2,1
(9) capa de material altamente refractivo ópticamente de un material dieléctrico con un índice de refracción > 2,1
(10), (10.2), (10.3), (10.4) capa de alisado
(11) capa de bloqueo
(12) capa intermedia
(13) segundo disco
(14) colector
(15) línea de suministro
(16) fuente de voltaje
(17) unidad de formación de imágenes
(18) módulo óptico
(19) panel laminado
(20) ojo de un conductor de coche
(21) sistema de visualización frontal
(22) impresión de enmascaramiento
(23) imagen
a ancho del área cubierta por (16)
b ancho del decapado del borde
A-A' línea de corte
Claims (11)
1. Sistema de visualización frontal que comprende una unidad de formación de imágenes para generar una imagen y una superficie de reflexión, en el que la superficie de reflexión se proporciona para reflejar al menos una parte de la imagen (23), en el que la superficie de reflexión comprende un panel transparente que tiene un sustrato transparente (1) y al menos un recubrimiento eléctricamente conductor (2) con al menos una capa funcional (3) en al menos una superficie del sustrato transparente (1), caracterizado por que el revestimiento eléctricamente conductor (2) tiene al menos cuatro capas funcionales (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) dispuestas una encima de otra, donde cada capa funcional (3) comprende al menos
• una capa (4) de material ópticamente altamente refractivo con un índice de refracción > 1,3, donde la capa (4) de material altamente refractivo ópticamente tiene al menos nitruro de silicio,
• por encima de la capa de material ópticamente altamente refractivo (4), una primera capa de adaptación (5), • por encima de la primera capa de adaptación (5), una capa eléctricamente conductora (6), donde al menos una capa funcional (3), preferiblemente cada capa funcional (3), tiene una capa de bloqueo (11) adyacente a la capa eléctricamente conductora (6) y la capa de bloqueo (11) contiene al menos níquel, cromo o aleaciones de los mismos, • por encima de la capa eléctricamente conductora (6), una segunda capa de adaptación (7) y al menos una de las capas (4) de material altamente refractivo ópticamente dispuestas entre dos capas eléctricamente conductoras (6) • una capa de un material dieléctrico (8) con un índice de refracción menor o igual a 2,1 que está hecho de nitruro de silicio, y
• una capa de material altamente refractivo ópticamente (9) con un índice de refracción mayor o igual a 2,1.
2. Sistema de visualización frontal según la reivindicación 1, en el que cada capa funcional (3) incluye al menos una capa eléctricamente conductora (6.1,6.2, 6.3, 6.4).
3. Sistema de visualización frontal según la reivindicación 2, en el que la capa eléctricamente conductora (6) tiene al menos plata o una aleación que contiene plata.
4. Sistema de visualización frontal según la reivindicación 2, en el que cada capa eléctricamente conductora (61,6.2, 6.3, 6.4) tiene el mismo espesor de capa.
5. Sistema de visualización frontal según la reivindicación 2, en el que una capa eléctricamente conductora (6.1) tiene un grosor de capa que es la mitad del grosor de capa de una segunda capa eléctricamente conductora (6.2, 6.3, 6.4).
6. Sistema de visualización frontal según la reivindicación 1, en el que el sustrato transparente (1) está unido a un segundo panel (13) mediante al menos una capa intermedia termoplástica (12) para formar un panel laminado.
7. Sistema de visualización frontal según la reivindicación 6, en el que el panel compuesto está previsto para reflejar luz polarizada en s.
8. Sistema de visualización frontal según la reivindicación 1 a 7, en el que la capa (9) de material altamente refractivo ópticamente dispuesta entre dos capas eléctricamente conductoras (6) tiene un nitruro mixto de silicio/zirconio.
9. Vehículo que tiene un sistema de visualización frontal según la reivindicación 1 a 8.
10. Método para generar una imagen sobre una superficie de reflexión utilizando un sistema de visualización frontal según la reivindicación 1 a 8, en el que como superficie de reflexión se utiliza un panel transparente que comprende un sustrato transparente (1) y al menos un revestimiento eléctricamente conductor (2) con una capa funcional (3) sobre al menos una superficie del sustrato transparente (1).
11. Uso del sistema de visualización frontal según una de las reivindicaciones 1 a 8 en vehículos, en particular en automóviles.
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