JP2022509311A - 電気的に制御可能な光学特性を有しており、かつ活性物質の濃度勾配を有している機能要素を備えている複合ペイン - Google Patents

Abstract

－内側（ＩＩＩ）と外側（ＩＶ）を有している内側ペイン（１）及び内側（ＩＩ）と外側（Ｉ）を有している外側ペイン（２）、－内側ペイン（１）の内側（ＩＩＩ）を外側ペイン（２）の内側（ＩＩ）に結合している熱可塑性中間層（３）、－熱可塑性中間層（３）に埋め込まれており、電気的に制御可能な光学特性を有しており、第一キャリアフィルム（１３．１）、第一表面電極（１２．１）、活性層（７）、第二表面電極（１２．２）、及び第二キャリアフィルム（１３．２）を含んでおり、表面と表面がこの順で配置されている多層フィルムを少なくとも備えている機能要素（５）、を少なくとも備えており、活性層（７）がマトリックス（７．１）及び活性物質（７．２）を備えており、かつ、活性物質（７．２）の濃度が機能要素（５）の表面にわたって変化している、電気的に制御可能な光学特性を有している機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気的に制御可能な光学特性を有しており、かつ活性層内で活性物質の濃度勾配を有している機能要素を備えている複合ペイン、及びそのような機能要素を備えている複合ペインの製造方法に関する。

乗物分野及び建設分野では、電気的に制御可能な光学特性を有している複合ペインが、サンスクリーン又はプライバシースクリーンとして、しばしば使用される。

したがって、例えば、サンバイザーが電気的に制御可能な光学特性を有している機能要素の形態で組み込まれているウインドシールドが知られている。特に、可視範囲での電磁放射の透過率又は散乱挙動は電気的に制御可能である。機能要素は、通常、多層フィルムであり、その多層フィルムは、複合ペインに積層又は接着されている。これらの多層フィルムは、一般に、二つの表面電極間に活性層を備えており、通常、キャリアフィルムによって安定化されている配置を有している。活性層の透過特性は、表面電極を介して活性層に電圧を印加することによって変化し得る。ウインドシールドの場合、ドライバーは太陽光に対するペイン自体の透過率の挙動を制御することができる。これにより、従来の機械式サンバイザーを省くことができる。その結果、乗物の重量を低減することができ、ルーフ領域でスペースを増加することができる。また、サンバイザーの電気的な制御は、機械式サンバイザーを手動で折りたたむよりも便利である。

このような電気的に制御可能なサンバイザーを有しているウインドシールドは、例えば、ＷＯ２０１４／０８６５５５Ａ１、ＤＥ１０２０１３００１３３４Ａ１、ＤＥ１０２００５０４９０８１Ｂ３、ＤＥ１０２００５００７４２７Ａ１、及びＤＥ１０２００７０２７２９６Ａ１から周知である。ＤＥ１０２００５００７４２７Ａ１は、少なくとも一つのセグメントで透明度を制御可能なウインドシールドを備えている自動車を開示しており、その透明度はグレアセンサーの機能として自動的に制御されている。さらに、機能要素は、例えばＥＰ２０１０３８５Ｂ１で述べられているように、乗物グレージングを日除けするためのルーフパネルとしても使用されている。

典型的な電気的に制御可能な機能要素は、例えば、エレクトロクロミック層構造又は懸濁粒子デバイス（ＳＰＤ）フィルムを含んでいる。電気的に制御可能なサンスクリーンを実現するための別の可能な機能要素は、所謂ＰＤＬＣ（ポリマー分散液晶、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）機能要素である。それらの活性層は、ポリマーマトリックスに埋め込まれている液晶を含有している。電圧が印加されていないとき、液晶は無秩序に配向しており、活性層を通過する光の強い散乱をもたらす。表面電極に電圧が印加されているとき、液晶が共通の方向に整列しており、活性層を通過する光の透過率が増加する。ＰＤＬＣ機能要素は、全透過率を低減することによって機能を弱めるのではなく、代わりに、散乱を増加することによって眩しさに対する保護を確実にして機能を強める。

積層中の機能要素、特にＰＤＬＣ機能要素は、エッジ領域に、ブライトニング及び日除けの変化等の望ましくない経年劣化現象を示すことがよくある。その原因は、複合ペインの熱可塑性積層フィルムから機能要素の活性層へ、化合物、特に可塑剤が拡散することであると考えられている。機能要素のエッジ領域をシールすることによって拡散を防ぎ、例えば、ＵＳ２０１１０１７１４４３Ａ１に従って、活性層の開放エッジを封じる粘着テープを適用することによって救済策を提供する。このシールに透明な粘着テープを選択した場合であっても、それでもなお、機能要素のシールされたエッジは、それ自体が認識可能である。この光学品質のこのような低下は、ペインのスルービジョン領域で、顧客要求が非常に低い場合にのみ許される。これは、特に、下端が複合ペインの可視領域内に位置する電気的に制御可能なサンバイザーで問題となる。

ＤＥ１０２０１１００３２５６Ａ１では、ウインドシールドに、サンバイザーとして、アクティブグレージングが装備されており、電圧を印加するとアクティブグレージングが薄く着色する。

ＷＯ２０１７／１５７６２６Ａ１には、電気的に制御可能なサンバイザーとして、ＰＤＬＣ機能要素を備えているウインドシールドが記載されている。

ＥＰ０９０３６１５Ａ２は、切り替え可能な波長選択性フィルターを開示しており、それは、電場内で可変である屈折率を有している材料を含有しており、その材料は分散している液晶滴を含有している。

これらのことから、本発明の目的は、従来技術の欠点を有していない機能要素を備えている改良された複合ペイン及びその複合ペインの製造方法並びにその使用を提供することである。

本発明の目的は、独立請求項１に記載の機能要素を備える複合ペインによって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項から明らかである。

本発明は電気的に制御可能な光学特性を有する機能要素を含む複合ペインに関し、機能要素は複合ペインの熱可塑性中間層に埋め込まれており、機能要素の光学特性は印加電圧の関数として制御することができる。機能要素は少なくとも一つの多層フィルムを備えており、多層フィルムは、第一キャリアフィルム、第一表面電極、活性層、第二表面電極、及び第二キャリアフィルムを含んでおり、これらは、この順序で表面と表面が上下に配置されている。表面電極は、通常、それぞれの場合で、それらに隣接しているキャリアフィルムに適用されている。機能性要素の活性層は、マトリックス及び活性物質を備えており、本発明によれば、マトリックス中の活性物質の濃度は、機能性要素の表面にわたって変化している。本発明によれば、「活性物質の濃度」は、マトリックスの対象セクションでの活性物質の平均濃度として定義される。

これにより、本発明によれば、光学特性の変化の程度が、機能要素の表面にわたって、位置によって変化することができる、機能要素を備えている複合ペインを提供する。従来技術で周知の機能要素は、通常、機能要素の表面にわたって一定濃度の活性物質を含有している。例えば、従来技術で、電気的な切り替えによって、不透明性が高い領域、不透明性が低い領域、及び不透明でない領域が望まれている場合、異なる機能要素が提供されているか、機能要素が提供されていないことが必要である。異なる機能要素を有している、あるいは機能要素を有していない領域間の移行は、視認者がエッジの形で明確に識別することができる。これに対して、本発明の機能要素は、三つの領域すべての表面全体にわたって単一の機能要素として導入することができ、活性物質の濃度は、所望の不透明度に応じて選択される。これは、製品の高い光学品質と、複合ペインの簡素化されたアネンブリの両方をもたらす。

制御可能な機能要素は、二つの表面電極間に活性層を備えている。活性層は、表面電極に印加される電圧を介して制御することができる制御可能な光学特性を有している。表面電極及び活性層は、典型的には、互いに実質的に平行に配置されている。表面電極は、それ自体が周知の方法で、外部電圧源に電気的に接続されていてよい。電気的接触は、適切な接続ケーブルによって実現することができ、適切な接続ケーブルは、例えば、所謂バスバーを介して表面電極に任意で接続されている箔導体、例えば、導電性材料のストリップ、又は導電性インプリントである。

好ましくは、第一キャリアフィルム及び／又は第二キャリアフィルムは、オートクレーブプロセスで完全に溶融しない少なくとも一つのポリマー、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含有している。特に好ましくは、第一及び第二キャリアフィルムは、ＰＥＴフィルムでできている。本発明のキャリアフィルムは透明であることが好ましいが、薄く色付けされていてもよい。キャリアフィルムの厚さは、好ましくは０．０２５ｍｍ～０．４００ｍｍ、特に０．０５０ｍｍ～０．２００ｍｍである。表面電極は、好ましくは、キャリアフィルムの一方の表面、すなわち、キャリアフィルムの二つの側面のうちの正確に一方（すなわち、その前面又はその背面）に配置されている。キャリアフィルムは多層フィルムの層スタック内で配向しており、それにより、表面電極が活性層に隣接して配置されている。フィルムは、言及された範囲内で、異なる厚さ及び組成を有していてもよい。

好ましくは、キャリアフィルムは、すべての濃度領域にわたって、全機能要素の領域で、単一の連続フィルムとして実装されている。その結果、高い光学製品品質を実現することができる。これに対して、カットエッジで互いに隣接して配置されている複数の多層フィルムから製造された機能要素では、ペイン内で機能要素を積層した後に、カットエッジがペイン内で視覚的に残存している。

本発明の意味するところにおいて、「電気的に制御可能な光学特性」という用語は、無限に制御可能な特性だけでなく、二つ以上の離散状態間で切り替え可能な特性をも意味する。

表面電極は、好ましくは、透明な導電性層として設計される。表面電極は、好ましくは、金属、合金、又は透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を少なくとも含有する。表面電極は、例えば、銀、金、銅、ニッケル、クロム、タングステン、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムドープ若しくはアルミニウムドープ酸化亜鉛、及び／又はフッ素ドープ若しくはアンチモンドープ酸化スズを含有していてもよい。表面電極は、好ましくは１０ｎｍ～２μｍ、特に好ましくは２０ｎｍ～１μｍ、最も特に好ましくは３０ｎｍ～５００ｎｍの厚さを有している。

可能な実施形態では、表面電極は、その表面の延伸内で、機能要素の領域に限定されていてもよく、その領域では、機能要素のスイッチング動作が望まれている。特に、活性物質の濃度が零である領域では、それ故に、第一及び／又は第二表面電極、好ましくは両方の表面電極を省くことができる。これによって、製造コストを有利に低減することができる。そして、表面電極の材料の選択において、その柔軟性をより大きくすることができる。例えば、表面電極をウインドシールドの中央視野内に配置するとき、ペインについての、透明度と光学品質に関する法的最小要件は、この領域に適用される。表面電極が、この中心視野の外側にのみ配置されている場合、要件は、それに応じて低くなる。したがって、光学的品質がわずかに低下する、より経済的な層システムも、表面電極として使用することができる。

活性層及び表面電極に加えて、機能要素は、それ自体が周知の他の層、例えば、バリア層、ブロッキング層、反射防止層、保護層、及び／又は平滑化層を有していてもよい。

機能要素の活性層は、活性物質の濃度が異なる複数の濃度領域を含んでいることが好ましい。ここでも、対象の領域内での活性物質の平均濃度が使用される。濃度領域内では、マトリックス内の活性物質の濃度は一定であってよく、その領域の平均濃度に対応する領域内では、個々の点での局所濃度を伴っていてもよい。別の実施形態では、濃度領域内の濃度が可変であってもよく、局所濃度は平均濃度から逸脱していてもよく、平均濃度は局所濃度の算術平均であると考えてよい。一定濃度の濃度領域は、可変プロファイルの濃度領域よりも、その製造の点で、設計が簡便である。しかし、可変プロファイルは、特に好ましい視覚効果を有し得る。

好ましくは、活性層が活性物質の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域を少なくとも一つ備えており、活性層が第二濃度領域を備えており、第二濃度領域では、活性物質の濃度が零である。この実施形態では、濃度ｃ_０の領域は、光学特性について、電気的に制御可能な変化が望まれている領域である。ウインドシールドに機能要素を積層することで、この領域は、例えば、電気的に切り替え可能なサンバイザーとして使用することができる。第二濃度領域では、光学特性について、電気的に制御可能な変化は起こらない。機能要素のこの領域は、例えば、ウインドシールドのスルービジョン領域に延在している。したがって、そのような機能要素は、複合ペインの広い領域にわたって導入することができ、活性物質は、光学特性の電気的に制御可能な変化が望まれるマトリックスの領域にのみ導入される。このようにして、領域間で、視覚的に邪魔になるエッジが視認できないため、これは特に有利である。さらに、従来技術では、機能要素を有していないスルービジョン領域で、厚さの相違を補償するのに必要になるであろう、追加フィルムを省略することができる。

第三濃縮領域が、第一濃縮領域と第二濃縮領域との間に設けられていてもよい。第三濃縮領域は、一方の側で第一濃縮領域に隣接しており、他方の側で第二濃縮領域に隣接している。第三濃度領域では、マトリックス中の活性物質の濃度は、この場合、第一濃度領域の濃度と第二濃度領域の濃度との間である。このようにして、高濃度の第一濃度領域と低濃度の第二濃度領域との間に、視覚的に好ましい移行が形成されている。

好ましい実施形態では、ｃ＝０の活性物質濃度を有している第二濃度領域もまた省略されていてもよい。ここで、機能要素の全領域で活性物質があり、機能要素の全体にわたって濃度変化を伴っている。そのような実施形態はルーフパネルの用途で非常に適しており、ルーフパネルでは、高光透過率を有している視野を必要とされておらず、例えば、パネルの全領域でサンバイザーが望まれている。

別の好ましい実施形態では、第一濃度領域は、第一濃度領域にわたって、実質的に一定の濃度ｃ_０を有している一方で、第二濃度領域では、活性物質の濃度が零である。これらの領域の間に位置している第三濃度領域では、ｃ＜ｃ_０の一定濃度が存在していてもよいし、濃度プロファイルが使用されていてもよい。濃度プロファイルは、特に好ましい視覚効果を有している。第一濃度領域に隣接している第三濃度領域のサイドエッジでの局所濃度は、第一濃度領域での初期濃度ｃ_０に対応している。第三濃度領域にわたって、第二濃度領域に隣接しているサイドエッジでｃ＝０の値に達するまで、さらなるプロファイルで、濃度が減少する。したがって、第三濃度領域は、第一濃度領域と第二濃度領域との間で、視覚的に好ましい滑らかな移行を形成する。

第一濃度領域での活性物質の初期濃度ｃ_０は、最適な切り替え性及び光学特性の所望の変化に関して最適化されている。このため、従来技術で周知の機能要素で慣例となっている活性物質の濃度に従って、初期濃度を選択することができる。第三濃度領域では、活性物質の濃度は、好ましくは初期濃度の２０％から初期濃度の７０％の間、特に好ましくは初期濃度の４０％から６０％である。これにより、初期濃度の第一濃度領域と、ｃ＝０の第二濃度領域の間で、視覚的に好ましい移行を達成することができる。

任意の数のさらなる濃度領域を、第一濃度領域と第三濃度領域との間、及び第三濃度領域と第二濃度領域との間に配置することができ、そのさらなる濃度領域の平均濃度は、隣接している濃度領域の濃度の間である。これにより、領域間で、改善された視覚的に滑らかな移行を形成することができる。

有利な実施形態では、機能要素はＰＤＬＣ（ポリマー分散液晶、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）機能要素である。ＰＤＬＣ機能要素の活性層は、ポリマーマトリックスに埋め込まれている液晶を含有している。表面電極に電圧が印加されていないとき、液晶は無秩序に整列しており、活性層を通過する光の強い散乱をもたらす。表面電極に電圧が印加されているとき、液晶が共通の方向に整列しており、活性層を通過する光の透過率が増加する。そのような機能要素は、例えば、ＤＥ１０２００８０２６３３９Ａ１から周知である。したがって、マトリックス、この場合はポリマーマトリックス中に液晶滴の形で分散している液晶は、ＰＤＬＣ機能性要素の活性物質である。そして、ポリマーマトリックス及びその中に分散されている液晶滴は、活性層を形成している。

他の可能な実施形態では、活性層は、ＳＰＤ、エレクトロクロミック、又はエレクトロルミネセンス層である。

ＳＰＤ（懸濁粒子デバイス、）機能要素は、懸濁粒子を含有する活性層を含んでおり、活性層による光の吸収は、表面電極に電圧を印加することによって可変である。吸収の変化は、電圧が印加されたときの、電界中での棒状粒子の配列に基づいている。ＳＰＤ機能要素は、例えば、ＥＰ０８７６６０８Ｂ１及びＷＯ２０１１０３３３１３Ａ１から周知である。

エレクトロクロミック機能要素では、機能要素の活性層は電気化学的活性層である。可視光の透過率は、活性層でのイオン貯蔵の比率に依存しており、イオンは、例えば、活性層と表面電極との間のイオン貯蔵層によって供給される。透過率は表面電極に印加される電圧に影響され得るのは、電圧によってイオンの移動を引き起こすためである。適切な機能層は、例えば、少なくとも酸化タングステン又は酸化バナジウムを含有している。エレクトロクロミック機能要素は、例えば、ＷＯ２０１２００７３３４Ａ１、ＵＳ２０１２００２６５７３Ａ１、ＷＯ２０１０１４７４９４Ａ１、及びＥＰ１８６２８４９Ａ１から周知である。

エレクトロルミネセンス機能要素では、活性層は、エレクトロルミネセンス材料、特に有機エレクトロルミネセンス材料を含有しており、その発行は電圧の印加によって刺激される。エレクトロルミネセンス機能要素は、例えば、ＵＳ２００４２２７４６２Ａ１及びＷＯ２０１０１１２７８９Ａ２から周知である。エレクトロルミネセンス機能素子は、単純な光源として、又は任意のプレゼンテーションを表示可能なディスプレイとして使用できる。

本発明の好ましい実施形態では、機能要素はＰＤＬＣ機能性要素であり、活性物質の濃度は、液晶滴の数によって変化している。このようにして、様々な濃度領域の製造中に、追加量のマトリックス物質のみを添加するだけで、活性物質の所望の濃度を設定することができるため、これは有利である。代替の実施形態では、液晶滴のサイズを変えることによって、活性物質の濃度を調整することができる。

本発明の複合ペインでは、機能要素は複合ペインの中間層に埋め込まれている。中間層は、複合ペインの、第一ペインと第二ペインを結合している。既に説明したように、制御可能な機能要素は活性層を備えており、活性層は制御可能な光学特性を有している。この目的のため、活性層は活性物質を含有しており、機能要素に印加される電圧に応じて、活性物質の光学特性が変化する。活性物質はマトリックス中に組み込まれており、活性物質の濃度は機能要素の表面にわたってマトリックス内で変化する。

これは、機能要素の光学特性を所望の程度に変化させる場所に応じて、活性物質の濃度を選択できるという利点を有している。透明状態と不透明状態との間で切り替え可能な機能要素の場合、任意の切り替え状態で透明性を増加しようとする領域の濃度は、例えば、不透明状態のうち可能な限り不透明にしようとする領域の濃度よりも、低く選択される。したがって、本発明は、複合ペイン内の単一の連続機能要素によって、位置に依存して変更可能な不透明度を可能にする。従来技術では、機能要素は、複合ペインで、光学特性のそのような電気的制御が望まれる領域でのみ使用される。そのような機能要素によって不透明に切り替えられた状態では、機能要素を含む領域とそれに隣接する熱可塑性中間層との間の移行は、邪魔なエッジとして現れる。機能要素によって透明に切り替えられた状態でも、このエッジをはっきりと視認することができる。さらに、機能要素のエッジシールが必要で、エッジシールも同様に明確に視認できる。ここで、本発明が解決策を提供できるのは、機能要素をペインの大部分に実際に挿入することができ、そのようにしても、ペインのスルービジョン領域に視覚的な劣化が全く現れないためである。さらに、可能な限り不透明に切り替えることができる領域と、切り替え状態に関係なく透明である領域との間の移行領域でさえ、視覚的に好ましいように設計することができる。そのような移行領域では、例えば、機能要素の第三濃度領域があり得、そこでは、活性物質の濃度が、不透明な切り替え可能な領域から透明な領域に減少する。

機能要素の表面電極及び活性層は、典型的には、複合ペインの内側ペイン及び外側ペインに実質的に平行に配置されている。表面電極は、それ自体が周知の方法で外部電圧源に電気的に接続されている。電気的接触は、適切な接続ケーブル、例えば、好ましくはバスバーを介して表面電極に接続される箔導体によって実現される。

好ましくは、活性物質の濃度が可変である機能要素が、本発明による複合ペインに挿入され、それによって、活性物質の濃度が複合ペインの一方のペインエッジから複合ペインの反対側のペインエッジまで減少する。これは、たとえば、ペインの特定の領域でグレア保護を形成している一方で、ペインの別の領域が高い透明度を有しているときに有利である。それに伴う濃度勾配が、反対側のペインエッジまでの間で、連続的又は非連続的に続く。これにより、例えば、濃度が減少する複数の濃度領域は、これらの濃度領域のそれぞれ中で、一定の濃度が存在する状態で、互いに続いていてよい。別の実施形態では、一つ又は複数のこれらの濃度領域が、それ自体、一方向に減少する可変濃度プロファイルを有していてもよい。

複合ペインは、例えば、乗物のウインドシールド若しくはルーフパネル、又は別の乗物グレージング、例えば、乗物、好ましくは鉄道車両若しくはバスのガラスパーティションであってよい。あるいは、複合ペインは、例えば、建物の外壁の建築用ガラス、又は建物の室内のガラスパーティションであってよい。

「外側のペイン」と「内側のペイン」という用語は、二つの異なるペインを任意に表す。特に、外側のペインを「第一ペイン」、内側のペインを「第二ペイン」と呼んでよい。

本発明の意味するところにおいて、複合ペインが、乗物又は建物の窓開口部で、室内空間を外部環境から分離することを意図するとき、室内（車両室内）に面しているペイン（第二ペイン）は、「内側ペイン」と呼ばれる。外部環境に面しているペイン（第一ペイン）は、「外部ペイン」と呼ばれる。しかし、本発明はこれに限定されない。

本発明の複合ペインは、電気的に制御可能な光学特性を有している機能要素を含んでおり、それは、少なくともセクションにおいて、第一熱可塑性積層フィルムと第二熱可塑性積層フィルムとの間に配置されている。第一及び第二熱可塑性積層フィルムは、通常、第一及び第二ペインと同じ寸法を有している。

好ましい実施形態では、本発明の複合ペインは自動車のウインドシールドである。これは、車体の複合ペインの取り付け位置でエンジンフードに隣接するエンジンエッジと、取り付け位置で車両ルーフに隣接するルーフエッジとを備えている。エンジンエッジとルーフエッジは、対向している二つのペインエッジを形成している。ウインドシールドの取り付け位置で、車体のいわゆるＡピラーに隣接している、互いに対向している二つのサイドエッジは、エンジンエッジとルーフエッジの間に延在している。この実施形態によれば、活性物質の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域は、ルーフエッジに隣接して配置されており、一方、活性物質の濃度が零である第二濃度領域は、エンジンエッジに隣接して配置されている。このような実施形態は、電気的に制御可能なサンバイザーとしての機能要素を備えているウインドシールドとして特に有利である。第一濃度領域は、切り替え可能なサンバイザーとして機能しており、初期濃度ｃ_０は、良好な日除けが確保されるように選択されている。第二濃度領域はウインドシールドのスルービジョン領域に対応しており、この領域には活性物質が存在せず、スイッチング状態に関係なく最適な透明度が得られる。任意で、第一濃度領域と第二濃度領域との間に第三濃度領域が配置されており、これは、前述したように、二つの濃度領域の間に視覚的に好ましい移行をもたらす。

ウインドシールドは中央視野を有しており、その光学的品質には高い要件が課せられている。中央視野は高い光透過率（典型的には７０％超）を有していなければならない。前記中央視野は、特に、当業者から視野Ｂ、視覚エリアＢ、又はゾーンＢと呼ばれている視野である。視野Ｂとその技術的要件は、国連欧州経済委員会（ＵＮ／ＥＣＥ）の規則Ｎｏ．４３（ＥＣＥ－Ｒ４３、「セーフティグレージング材料及び乗物へのそれらの設置の承認に関する統一規定」）に規定されている。そこでは、付録１８に、視野Ｂが定義されている。

本発明のウインドシールドは、電気的に制御可能な光学特性を有している機能要素を含んでおり、活性物質の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域は、中央視野（視野Ｂ）の上に配置されている。これは、光学特性の最大変化が生じる機能要素の領域が、中央視野とウインドシールド上端との間の領域に配置されていることを意味する。第一濃度領域は、このペイン領域全体をカバーする必要はないが、第一濃度領域は、この領域内に完全に配置されており、中央視野に突き出ていない。言い換えれば、機能要素の第一濃度領域は、中央視野よりもウインドシールド上端からの距離が短い。したがって、中央視野の透過率は、機能要素の第一濃度領域によって悪影響を受けておらず、第一濃度領域は、折りたたまれた状態の従来の機械式サンバイザーと同様の位置に配置されている。ウインドシールドの視野には、機能要素の第二濃度領域が配置されており、第二濃度領域では、活性物質の濃度が零である。したがって、ウインドシールドの中央視野では、透過率は機能要素の影響をすべてではないか、僅かにしか影響を受けていない。機能要素の不透明な切り替え状態では、第二濃度領域を有している視野領域で、光学特性に変化はない。任意で、この実施形態においても、第三濃縮領域が、第一及び第二濃縮領域との間に配置されていてよい。これは、完全に中央視野の上に配置されていてもよいし、セクションでその中に突き出していてもよい。

本発明の一実施形態では、本発明の複合ペインの機能要素は、絶縁線とも呼ばれる分離線によってセグメントに分割されている。分離線は特に表面電極に導入されており、それによって、表面電極のセグメントが互いに電気的に絶縁されている。少なくとも一つの表面電極は少なくとも一つの分離線を有しており、少なくとも一つの分離線は表面電極を少なくとも二つのセグメントに分割しており、それらの電気的に制御可能な光学特性は互いに独立して切り替えることができる。この目的のため、個々のセグメントは、互いに独立して電圧源に接続されており、これによって、それらを独立して切り替えることができる。したがって、例えば、サンバイザーの異なる領域を独立して切り替えることができる。特に好ましくは、サンバイザーを備えているウインドシールドでは、分離線及びセグメントは、その設置位置で、水平に配置されている。したがって、サンバイザーの高さは使用者が制御できる。「水平」という用語は、ここでは広く解釈されるべきであり、ウインドシールドのサイドエッジの間に続いている延在方向を意味する。分離線は必ずしもストレートである必要はなく、わずかに湾曲していてもよく、好ましくはウインドシールド上端であり得る湾曲に適合していてもよく、特にウインドシールド上端に実質的に平行に適合していてよい。もちろん、垂直方向の分離線も考えられる。

セグメントは、原則として、濃度領域の配置とは完全に独立して配置されていてよい。一つの可能な実施形態では、複数のセグメントが、活性物質の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域の領域に配置されており、その結果、例えば、ウインドシールドの電気的に制御可能なサンバイザーを、太陽の位置に応じて、可変的に調整することができる。この場合、第一濃度領域はサンバイザーの領域となり、その領域では眩しさに対する保護が完全に達成される。活性物質を有していない第二濃縮領域の場合、原則として単一のセグメントを提供することで十分であり、それは、この領域では光学特性の変化は望ましくなく、光学特性の変化は電圧が印加されても生じないためである。また、このため、第二濃度領域にバスバーを設ける必要はない。第二濃縮領域は、第一又は任意の第三濃縮領域のセクションと組み合わせてセグメントを形成することもでき、バスバーは、任意で、第二濃縮領域の領域にまで延在していてもよい。

分離線は、例えば、５μｍから５００μｍ、特に２０μｍ～２００μｍの幅を有している。セグメントの幅、すなわち、隣接している分離線間の距離は、個々の場合の要件に従って、当業者が適宜選択することができる。

分離線は、機能要素の製造中に、レーザーアブレーション、機械的切断、又はエッチングによって導入することができる。既に積層されている多層フィルムは、その後、レーザーアブレーションによってセグメント化することもできる。

機能要素は、熱可塑性中間層を介して、複合ペインの内側ペインと外側ペインの間に一体化されている。中間層は、好ましくは、第一熱可塑性積層フィルム及び第二熱可塑性積層フィルムを備えており、第一熱可塑性積層フィルムは、機能要素を内側ペインに結合しており、第二熱可塑性積層フィルムは、機能要素を外側ペインに結合している。典型的には、熱可塑性中間層は、少なくとも第一及び第二熱可塑性積層フィルムによって形成されており、これらは、互いに平坦に配置されており、かつ互いに積層されており、機能要素は二つの層の間に挿入されている。そして、機能要素と重なる積層フィルムの領域は、機能要素をペインに結合している領域を形成している。熱可塑性積層フィルムが互いに直接接触するペインの他の領域では、それらは積層中に融合してもよく、それによって、二つの元の層はもはや視認できず、代わりに、均質な中間層がある。

熱可塑性積層フィルムは、例えば、単一の熱可塑性フィルムによって形成することができる。熱可塑性集積フィルムは、サイドエッジが互いに隣接している異なる熱可塑性フィルムのセクションから形成してもよい。第一熱可塑性積層フィルム又は第二熱可塑性積層フィルムに加えて、他の熱可塑性積層フィルムが存在していてもよい。これらは、必要に応じて、機能層、例えば、赤外線反射層又は音響減衰層を備えている追加フィルムを埋め込むために使用してもよい。

本発明の可能な実施形態では、機能要素、より正確には機能要素のサイドエッジは、熱可塑性フレームフィルムによって周方向が囲まれている。熱可塑性フレームフィルムは、機能要素とほぼ同じ厚さを有している。従来技術によれば、複合ペインの厚さの局所的な違いは、局所的に制限された機能要素によって導入されており、この局所的な違いは、そのようなフレームフィルムによって補償されており、これによって、積層中のガラスの破損を回避できる。本発明の機能要素は、複合ペインの広い領域にわたって、さらには透明領域でさえ使用することができ、熱可塑性フレームフィルムを有しているペイン領域の有利な縮小をもたらす。好ましい実施形態では、熱可塑性フレームフィルムは完全に省かれており、機能要素がペイン領域の大部分を占めており、機能要素を備えていないより薄い領域に相当する面積は非常に小さいため、補償は不要である。好ましくは、機能要素は、複合ペインの面積の少なくとも９５％を占めている。特に好ましくは、機能要素は、そのような機能要素を備えているウインドシールドのスルービジョン領域全体を完全に占めている。視野内で光学的に邪魔な機能要素の周囲エッジは、ウインドシールドのエッジ領域に通常存在する不透明なマスキングプリントによって隠されている。

本発明の別の可能な実施形態では、フレームフィルムが使用されている。これは、例えば、特に厚い機能要素の場合に有用である。フレームフィルムは、機能要素が挿入されている窪みを備えるフレームのように実装されている。熱可塑性フレームフィルムは、前記窪みが切り取られた熱可塑性フィルムによって形成されていてよい。あるいは、熱可塑性フレームフィルムは、機能要素の周囲の複数のフィルムセクションから構成されていてもよい。したがって、好ましい実施形態では、中間層は、互いに平らに配置されている合計で少なくとも三つの熱可塑性積層フィルムから形成されており、フレームフィルムは、中間層として、機能要素が配置されている窪みを有している。製造中、熱可塑性フレームフィルムは、第一熱可塑性積層フィルムと第二熱可塑性積層フィルムとの間に配置され、全ての熱可塑性フィルムのサイドエッジは一致して配置されることが好ましい。熱可塑性フレームフィルムは、機能要素とほぼ同じ厚さを有していることが好ましい。これによって、局所的に制限された機能要素で導入されている複合ペインの厚さの局所的な違いが補償され、積層中のガラスの破損を回避することができる。

熱可塑性フレームフィルムが使用される場合であっても、本発明の複合ペインは、従来技術で周知の機能要素を備えている複合ペインよりも、実質的に高い光学品質を依然として有している。従来技術によれば、ウインドシールドのサンバイザーとして局所的に挿入されている機能要素の下端は、典型的には、視覚的に明確に識別可能なエッジとして視認され、これは、ウインドシールドの視野には、機能要素は存在しないが、熱可塑性フレームフィルムが存在しているためである。本発明によれば、機能要素がペインのスルービジョン領域まで延在しており、それによって、邪魔なエッジなしに、視覚的に好ましい外観を得られる。フレームフィルムは、必要に応じて、不透明なマスキングプリントによって隠されているペインのエッジ領域で使用されている。

任意で、機能要素の周エッジには、完全に又は部分的に、シールが提供されている。これは、例えば、機能要素の開放エッジの周囲に粘着テープの形態で配置されていてもよく、あるいは、機能要素の上下のエッジ領域で機能要素に配置されており、エッジを封鎖しているバリアフィルムの形態で実装されていてもよい。バリアフィルムは、可塑剤を含まない材料、例えば、可塑剤を含まないＰＶＢ又はＰＥＴを含有している。シールは、可塑剤が熱可塑性積層フィルムから機能要素の活性層に拡散するのを防ぐ。活性物質の濃度が零である機能要素のエッジセクションでは、シールを省くことができる。これは、本発明の利点である。

第一及び／又は第二熱可塑性積層フィルムの領域には、機能要素の第一濃縮領域が配置されており、少なくともこれらの熱可塑性積層フィルムの領域は、薄く着色又は着色されていることが好ましい。したがって、可視スペクトル範囲で、この領域の透過率は、着色又は彩色されていない層と比較して、低下している。したがって、熱可塑性積層フィルムの着色／彩色領域は、サンバイザーの領域でのウインドシールドの透過率を低下させる。特に、機能要素の美的印象が改善されるのは、着色がよりニュートラルな外観をもたらし、それが視聴者に、より快適な効果をもたらすためである。着色は、好ましくは、第一濃度領域の領域と、存在する場合には、第三濃度領域の領域とになされており、着色はまた、活性物質なしで第二濃度領域の部分的領域に突出していてもよい。

熱可塑性中間層で着色又は彩色されている領域は、可視スペクトル範囲で、１０％から５０％、特に好ましくは２０％～４０％の透過率を有していることが好ましい。これにより、眩しさに対する保護及び視覚的外観に関し、特に良好な結果が達成される。

着色又は彩色されている領域は、均一に着色又は彩色することができ、言い換えれば、場所に依存しない透過率を有することができる。しかし、淡い着色又は着色は不均一であってもよい；特に、透過率プロファイルを実現してもよい。一実施形態では、淡い着色又は着色されている領域の透過率レベルは、上端からの距離が増加するにつれて、少なくともセクションで低下している。したがって、淡い着色又は着色されている領域の鋭いエッジを回避することができ、それによって、サンバイザーとして使用されているＰＤＬＣ機能要素からウインドシールドの透明領域へ透過率が徐々に移行し、より美的に好ましく視認される。

有利な実施形態では、第一ペインは外側ペインであり、第一熱可塑性積層フィルムの領域、すなわち、機能要素と外側ペインとの間の領域は、第一及び任意の第三濃縮領域のセクションで着色されている。これにより、外側のペインを上から見たときに、特に美的印象をもたらす。任意で、機能要素と内側ペイン（第二ペイン）との間の第二熱可塑性積層フィルムの領域が、さらに着色又は彩色されていてよい。

第一及び第二熱可塑性積層フィルム並びに他のポリマーフィルムを備えている熱可塑性中間層は、着色又は薄く着色されておらず、ウインドシールドの中央視野においてクリアで透明である。これは、中央視野を通るスルービジョンが制限されなくなることを確実にしており、それによって、ペインはウインドシールドとして使用することができる。「透明な熱可塑性積層フィルム」という用語は、可視スペクトル範囲で、少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％の光透過率を有している層をいう。透明な中間層は、少なくとも視野Ａに、好ましくは、ＥＣＥ－Ｒ４３による視野Ｂにも存在している。

本発明の複合ペインがサンバイザーを備えているウインドシールドである場合、機能要素の上端及びサイドエッジは、好ましくは、ペインを通過するスルービジョンにおいて、不透明なマスキングプリントによって隠されている。ウインドシールドは、典型的には、不透明なエナメルでできている周囲マスキングプリントを有しており、これは、特にペインの設置に使用される接着剤を紫外線放射から保護し、接着剤を視覚的に隠すのに役立っている。この周囲マスキングプリントは、好ましくは、機能要素の上側エッジ及びサイドエッジ、並びに必要な電気的接続を隠すためにも使用されている。そして、サンバイザーはウインドシールドの外観に有利に統合されており、下端のみが視聴者に視認できればよい。好ましくは、外側ペインと内側ペインの両方がマスキングプリントを有しており、スルービジョンは両側から回避されている。

機能要素はまた、例えば、所謂センサウインドウ又はカメラウインドウの領域に、窪み又は穴を有していてよい。これらの領域にはセンサー又はカメラが装備されており、これらの機能は、ビーム経路内の制御可能な機能要素、例えば雨センサーによって機能を失うであろう。

機能要素（又は複数の機能要素の上記の場合における機能要素の全体）は、好ましくは、例えば２ｍｍ～２０ｍｍの幅を有しているエッジ領域を差し引いて、ウインドシールドの幅全体にわたって設置されている。好ましくは、機能要素はまた、例えば、上端から２ｍｍ～２０ｍｍの距離を有している。したがって、機能要素は中間層内にカプセル化されており、周囲の大気との接触及び腐食から保護されている。

機能要素の電気的制御は、例えば、乗物のダッシュボードに統合されているスイッチ、回転ノブ、又はスライダーを使用して行われる。しかし、制御のためのスイッチ領域、例えば、容量性スイッチ領域もまた、ウインドシールド及び／又はルーフ表面に統合されていてもよい。これに代えて、あるいは追加的に、機能要素を、非接触方法によって、例えば、ジェスチャ認識によって、又はカメラ及び適切な評価電子機器によって検出された瞳孔又はまぶたの状態の関数として制御してもよい。まぶた又は瞳孔の状態の関数としての制御は、特にウインドシールドのサンバイザーとしての機能要素の場合に考慮される。これに代えて、あるいは追加的に、機能要素を、ペインへの光の入射を検出するセンサーによって制御してもよい。

第一熱可塑性積層フィルム及び第二熱可塑性積層フィルム並びに任意の他の熱可塑性積層フィルムは、好ましくは、少なくともポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、及び／又はポリウレタン（ＰＵ）、特に好ましくはＰＶＢを含有している。

各熱可塑性積層フィルムの厚さは、好ましくは０．２ｍｍ～２ｍｍ、特に好ましくは０．３ｍｍ～１ｍｍ、特に０．３ｍｍ～０．５ｍｍ、例えば０．３８ｍｍである。

外側ペイン及び内側ペインは、ウインドウペインで通例であるように、好ましくはガラス、特に好ましくはソーダライムガラスでできている。しかし、ペインは、他のタイプのガラス、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、若しくはアルミノケイ酸塩ガラス、又は硬質の透明なプラスチック、例えば、ポリカーボネート若しくはポリメチルメタクリレートでできていてもよい。外側のペイン及び／又は内側のペインは、熱的又は化学的に焼き戻しされていてもよい。特に、１ｍｍ以下の厚さを有している薄いペインは、化学的に焼き戻しされているアルミノケイ酸塩ガラスでできていることが好ましい。ペインは透明であっても、又は着色若しくは彩色されていてもよく、これは、ウインドシールドが中央視野で適切な光透過率、好ましくは、ＥＣＥ－Ｒ４３に従って、プライマリスルービジョンゾーンＡで少なくとも７０％である場合である。

外側ペイン、内側ペイン、及び／又は中間層は、それ自体が周知の適切なコーティング、例えば、反射防止コーティング、焦げ付き防止コーティング、引っかき防止コーティング、光触媒コーティング、又は太陽光保護コーティング、又は低Ｅコーティングを有していてもよい。

外側ペインと内側ペインの厚さは大きく異なる可能性があるため、個々の場合の要件に適合させることができる。外側ペイン及び内側ペインは、好ましくは０．５ｍｍ～５ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの厚さを有している。

本発明は、さらに、機能要素を備えている複合ペインの製造方法に関するものであり、次の工程を含む：
ａ）活性層がマトリックス及び活性物質を有し、前記活性物質の濃度が前記機能要素の表面にわたって変化する、電気的に制御可能な光学特性を有する機能要素を提供すること、
ｂ）内側ペイン又は外側ペインの上に層スタックを設置して、前記層スタックが、少なくとも一つの第一熱可塑性積層フィルム、工程ａ）で提供された前記機能要素、及び第二熱可塑性積層フィルムを、この順で備え、かつ、前記内側ペイン又は前記外側ペインで前記層スタックを完了すること、
ｃ）前記内側ペインと前記外側ペインを積層によって結合し、前記第一熱可塑性積層フィルム及び前記第二熱可塑性積層フィルムから、埋め込まれた機能要素を有する熱可塑性中間層を形成すること。

機能要素の表面電極の電気的接触を、好ましくは、複合ペインの積層の前に行う。

機能要素の電気的接触のための、任意のインプリント、例えば不透明なマスキングプリント又は印刷バスバーを、好ましくはスクリーン印刷で適用する。

好ましくは、熱、真空、及び／又は圧力の作用下で積層を行う。それ自体が周知の積層方法、例えば、オートクレーブ法、真空バッグ法、真空リング法、カレンダー法、真空ラミネーター、又はそれらの組み合わせを使用することができる。

本発明の方法の好ましい実施形態では、工程ａ）の前に、多層フィルムの形態の機能要素を製造し、それは下記の工程を含む：
ａ１）第一表面電極を第一キャリアフィルムに提供し、前記表面電極を、導電層の形態で前記キャリアフィルムに適用すること、
ａ２）マトリックスを形成するためのマトリックス物質及び活性物質を有する溶液を、前記第一キャリアフィルムの前記第一表面電極の少なくとも一つのセクションに適用して、マトリックス物質に対する活性物質の比率を選択することによって、前記第一表面電極の少なくとも一つのセクションで、前記活性物質の初期濃度ｃ_０を有する第一濃度領域を形成すること、
ａ３）マトリックスを形成するためのマトリックス物質及び活性物質を有する溶液を、前記第一キャリアフィルムの前記第一表面電極の少なくとも一つの別のセクションに適用して、マトリックス物質に対する活性物質の比率を選択することによって、前記第一表面電極の少なくとも一つのセクションで、前記活性物質の濃度ｃ＜ｃ_０を有する第二濃度領域を形成すること、
ａ４）第二表面電極を有する第二キャリアフィルムで配列を覆って、前記第二表面電極を導電層の形態でキャリアフィルムの表面に適用して、前記第二表面電極を前記活性物質の方向に配向すること、
ａ５）前記層スタックを結合して、機能要素としての多層フィルムを形成して、活性層を前記マトリックス及び前記活性物質から形成すること、

機能要素としての多層フィルムの様々な製造方法が従来から周知であり、これらによって、従来周知の、機能要素全体にわたって一定濃度の活性物質を有している機能要素を提供することができる。本発明の方法の好ましい実施形態では、ＰＤＬＣ機能要素を製造する。一般に、機能要素としてのＰＤＬＣ多層フィルムの製造では、いわゆる「カプセル化」の方法と相分離法とが区別される。カプセル化では、最初に液晶を、液晶が溶解しない溶媒を用いたポリマー溶液に分散させる。溶媒が蒸発すると、ポリマーマトリックスが凝固して活性層が形成される。ポリマー溶液に分散した液晶滴のサイズは、溶液の攪拌強さに依存する。プロセスの過程で、液晶滴の部分的な望ましくない凝固が発生する可能性があり、活性層の形態を制御することが困難になる。従来技術で周知の相分離法では、最初は、マトリックスの凝固中に液晶滴を形成する均一なシステムが存在する。様々な相分離法は、マトリックスの硬化方法によって根本的に異なる。これらには、ポリマーの熱硬化、溶媒の蒸発、冷却中の温度誘起相分離、又はＵＶ光を使用した光重合による相分離が挙げられる。相分離法は、カプセル化よりも一般的で簡便に実施できる。原則として、様々なタイプの相分離法が本発明を実施するのに適している。

本発明の方法の一つの可能な実施形態では、ＰＤＬＣ機能要素を、光重合によって製造する。溶液は液晶及びプレポリマーを含有し、異なる液晶濃度を有しており、そのような溶液は、機能要素について様々な要求のある濃度領域に適用される。プレポリマーは紫外線によって硬化され、それによって、液晶は、形成されるポリマーマトリックス内に、液滴の形で封入される。

前述の方法の一つを用いた機能要素の製造中に、液晶－（プレ）ポリマー溶液を、互いに直接隣接する領域に適用する場合、これは通常の場合であり、異なる濃度の溶液を有するこれらの領域間で、活性物質の拡散が生じる。これによって、濃度領域間の移行が視覚的に鋭いエッジとして視認されず、減衰するという効果が生じる。これが望まれる程度に応じて、活性層の硬化まで、より長い待機期間を選択的に与えてもよい。

本発明の方法の好ましい実施形態では、活性物質の初期濃度ｃ_０を有する第一濃度領域と、ｃ＝０の活性物質濃度を有する第二濃度領域との間に、第三濃度領域が自発的に（インサイチュに）生成する。第一液晶－（プレ）ポリマー溶液を、第一濃度領域が生成される表面に適用し、液晶を含まない（プレ）ポリマー溶液を、第二濃度領域が生成される表面に適用する。二つの溶液が直接接触する領域では、それらは拡散によって混合する。これにより、活性物質の濃度が零からｃ_０の間である第三濃度領域を生成する。溶液の混合については、任意で、機械的方法によって、例えば、キャリアフィルムをその上の溶液とともに振とうすることによって改善してもよい。

本発明はさらに、乗物のウインドシールド又はルーフパネルとして、好ましくは乗物のウインドシールドとして、本発明の複合ペインの使用を含み、電気的に制御可能な機能要素はサンバイザーとして使用される。

以下、本発明を図面及び例示的な実施形態を参照して詳細に説明する。図面は概略図であり、縮尺どおりでない。図面は、本発明を限定するものではない。

それらは、以下を示す：
サンバイザーを備えているウインドシールドとしての、本発明の複合ペインの一実施形態、 図１ａの複合ペインの領域Ｚを通る断面線ＡＡ’に沿う断面、 図１ａの複合ペインの断面線ＡＡ’に沿う、活性物質の濃度プロファイル図、 サンバイザーを備えているウインドシールドとしての、本発明の複合ペインの別の実施形態、 サンバイザーを備えているルーフパネルとしての、本発明の複合ペインの一実施形態、 断面線ＢＢ’に沿う、図３ａの複合ペインの断面。

図１ａ及び１ｂは、内側ペイン１、外側ペイン２、及び熱可塑性中間層３を含んでおり、熱可塑性中間層３に多層フィルム６が機能要素５として埋め込まれている、本発明による複合ペイン１００の実施形態を示す。図１ａは、本発明による複合ペイン１００の平面図を示す。複合ペイン１００は、台形のウインドシールドの形態で実装されている。外側ペイン２は、２．１ｍｍの厚さを有しており、緑色に着色されたソーダライムガラスでできている。内側のペイン1は、１．６ｍｍの厚さを有しており、透明なソーダライムガラスでできている。ウインドシールドは、取り付け位置でルーフに面する上端Ｄと、取り付け位置でエンジンコンパートメントに面する下端Ｍを備えている。ウインドシールドの中心視野Ｃは、非連続線の形で示されている。機能要素５は、ペインのスルービジョン領域全体、すなわち、ウインドシールドの、不透明なマスキングプリント１０によって隠されていない領域全体の広い面積に導入されている。

複合ペイン１００のエッジ領域は、周方向の不透明マスキングプリント１０（周方向周辺のブラックプリント）によって隠されており、マスキングプリント１０は、外側ペイン２の内側ＩＩに少なくとも適用されている。ブラックプリントは、ペインの内側（取り付け位置で乗物の室内に面している）に、不透明なエナメルを印刷することによって形成されている。ブラックプリント１０は、任意で、内側ペイン１の内側ＩＩＩにも適用されていてよい。機能要素５の周方向のエッジ（ここでは図示せず）は、不透明なマスキングプリント１０の領域にあり、それによって、ウインドシールドを外側から見たとき、それは識別できない。したがって、ウインドシールドの周方向のエッジからの機能要素５の距離は、不透明マスキングプリント１０の幅よりも小さい。電気的接続（図示せず）もまた、マスキングプリント１０の領域に合理的に適用されており、これによって隠されている。バスバー（図示せず）は、不透明マスキングプリント１０の領域で、多層フィルム６の第一表面電極１３．１及び第二表面電極１３．２に取り付けられている。バスバーを介して表面電極１３．１、１３．２の間に電圧を印加することができる。バスバーは、好ましくは、機能要素５の側縁Ｓに沿って延在している。

図１ｂは、領域Ｚの断面線ＡＡ’に沿う、図１ａの複合ペイン１００の断面を示している。機能要素５は、ＰＤＬＣ多層フィルム６によって形成されている。多層フィルム６は、第一熱可塑性積層フィルム４．１によって内側ペイン１に結合されており、第二熱可塑性積層フィルム４．２を介して外側ペイン２に結合されている。機能要素５は、電圧を印加することにより、その光学特性を制御することができる。簡単にするため、電力供給ラインは示されていない。

制御可能な機能要素５は、多層フィルム６、例えば、ＰＤＬＣ多層フィルムであり、二つの表面電極１２．１、１２．２と二つのキャリアフィルム１３．１、１３．２との間の活性層７からなる。活性層７は、その中に活性物質７．２が配置されているマトリックス７．１を含んでいる。ＰＤＬＣ多層フィルムの場合、マトリックス７．１は、分散液晶が活性物質７．２として含まれているポリマーマトリックスによって形成されている。液晶は、数μｍの液滴サイズを有している液滴の形で存在している。液晶は、表面電極１２．１、１２．２に印加される電圧の関数として整列しており、その結果、光学特性を制御することができる。キャリアフィルム１３．１、１３．２はＰＥＴでできており、例えば、５０μｍの厚さを有している。キャリアフィルム１３．１、１３．２は、活性層７に面しており、約１００μｍの厚さを有しているＩＴＯのコーティングを備えており、コーティングは表面電極１２．１、１２．２を形成している。表面電極１２．１、１２．２は、バスバー（図示せず）（例えば、銀含有スクリーン印刷によって形成されている）及び接続ケーブル（図示せず）を介して電圧源に接続することができる。熱可塑性積層フィルム４．１、４．２は、それぞれの場合で、厚さ０．３８ｍｍのＰＶＢでできている熱可塑性フィルムを備えている。

多層フィルム６は、活性層７内に活性物質７．２の濃度勾配を有している。活性物質７．２の濃度は、複合ペイン１００のルーフエッジＤからエンジンエッジＭまで減少している。ルーフエッジＤの近傍には第一濃度領域１１．１が存在しており、そこでは活性物質の濃度が初期濃度ｃ_０に対応している。この初期濃度ｃ_０は、この領域で、光学特性の望ましい最大変化が発生するように選択されている。初期濃度ｃ_０の大きさは、多層フィルムの設計によって異なる。例えば、ＰＤＬＣ多層フィルムの場合、それは選択された液晶の機能である。一般に、ｃ_０は、一定濃度を有している市販の多層フィルムで使用されている濃度に対応している。当業者が先行技術に記載された多数の多層フィルムの中から所望のシステムを選択したところ、結果は、先行技術での適切な初期濃度ｃ_０である。活性物質７．２の濃度がゼロである多層フィルム６の第二濃縮領域１１．２は、エンジンエッジＭに隣接して位置している。したがって、この領域の活性層７は、マトリックス７．１のみを含み、活性物質７．２を全く含まない。第二濃度領域１１．２は、ウインドシールドの中心視野Ｃ全体にわたって延在している。第三濃度領域１１．３においては、活性物質７．２の平均濃度が初期濃度の半分に対応しており、したがってｃ＝０．５×ｃ_０であり、第三濃度領域１１．３は、第一濃度領域１１．１と第二濃度領域１１．２との間に位置している。第三濃度領域１１．３内には濃度勾配があり、活性物質７．２の濃度は、ルーフエッジＤからの距離が増加するにつれて減少している。図１ｃは、この濃度プロファイルを図の形で示している。あるいは、第一濃度領域１１．１及び第二濃度領域１１．２は、第三濃度領域１１．３がなくてもよく、互いに直接隣接していてもよい。濃度領域１１．１、１１．３では、活性物質７．２の濃度が零より大きく、それらの濃度領域は、電気的に制御可能なサンバイザーとして使用されている。サンバイザーの高さは、例えば、２１ｃｍである。

機能要素５の領域では、活性層７に活性物質７．２が存在せず、電圧を印加しても光学特性に変化は生じない。したがって、この領域では、電気的接触のためのバスバーを提供する必要はない。しかし、その領域を活性物質７．２と接触させるために提供されるバスバーは、活性物質７．２のない領域に突出していてもよい。任意で、これらの領域での活性物質７．２の濃度に関係なく、バスバーが、複合ペインの側縁Ｓ全体に沿って設置されていてもよい。

多層フィルム６を有している本発明の複合ペイン１００は、複合ペインの視野内の広い範囲にわたって多層フィルム６が提供されていてもよいため、従来技術を有利に、さらに発展させることができる。これにより、多層フィルムを有していないペイン領域と多層フィルムを有しているペイン領域との間の視覚的目障りなエッジを排除している。

図２は、多層フィルムを備えた本発明による複合ペインの別の実施形態を示している。複合ペインはウインドシールドとして実装されており、基本的に図１ａ、１ｂ、及び１ｃで説明されている実施形態に対応する。これに対して、機能要素５は複数のセグメント１４に分割されており、これらは互いに独立して電気的に制御することができる。そのようなセグメントは、例えば、活性物質７．２の濃度が零より大きい（ｃ＞０）機能要素５の濃度領域１１において有用であり得る。ＰＤＬＣ機能要素５は、水平分離線１５によって６つのストリップ状セグメント１４に分割されている。分離線１５はセグメント１４を互いに電気的に絶縁しており、それらは、例えば、４０μｍ～１２０μｍの幅、及び３．５ｃｍの相互間隔を有している。それらは、あらかじめ設置されている多層フィルム６にレーザーによって導入されている。隣接している分離線１５の間には、バスバー（図示せず）が不透明マスキングプリント１０の領域に設置されている。個々のセグメント１４のバスバーは、それぞれの場合で、別個の電気接続を有している。したがって、セグメント１４は、互いに独立して切り替え可能である。分離線１５が細いほど、目立たなくなる。エッチングにより、さらに細い分離線１５を実現することができる。

図２の実施形態は、図１ａ、１ｂ、１ｃに関して既に説明したように、複数の濃度領域１１．１、１１．２、１１．３を有している。それらの高さに関して、図２の濃度領域１１は、セグメント１４毎に、独立して設計することができる。濃度領域１１は、一つ以上のセグメント１４を含むことができる。視覚的に好ましい設計ができるように、サンバイザーを備えているウインドシールドでは、二つの濃度領域１１の間の移行が、例えば、分離線１５の位置で提供されている。

暗くする機能要素５の高さは、区分け（セグメンテーション）によって調整することができる。これによって、太陽の位置に応じて、運転者はサンバイザー全体又はその一部のみを暗くすることができます。したがって、例えば、ルーフエッジに近いサンバイザーの上半分を暗くし、下半分を透明にすることができる。

特に便利な実施形態では、機能要素５は、機能要素の領域に配置された容量性スイッチング表面によって制御され、運転者は、ペインに触れる位置によって暗くする領域を決定する。

図３ａ及び３ｂは、本発明による複合ペイン１００の別の実施形態を示し、複合ペインは、自動車のルーフパネルとして形成されている。ルーフパネル及びルーフパネルの多層フィルム６は、それらの基本構造において、図２に記載された複合ペイン１００に対応する。違いについては、以下に説明する。図３ａは、自動車のルーフパネルとしての複合ペイン１００の平面図を示す。ルーフパネルはルーフエッジＤを有しており、これは自動車のルーフパネルの取り付け位置でウインドシールドの方を向いている一方で、その反対側の近傍のルーフエッジＤ’はリアウィンドウの方を向いている。ルーフエッジＤとリアルーフエッジＤ’の間には、サイドエッジＳが乗物ドアの上方に延在している。図３ｂは、図３ａのルーフパネルの断面線ＢＢ’に沿う断面を示す。ルーフパネルは、内側ペイン１、外側ペイン２、第一熱可塑性積層フィルム４．１、第二熱可塑性積層フィルム４．２、及び機能要素５としての多層フィルム６を備えている。内側のペイン１と外側のペイン２は互いに一致して湾曲している。グレージングの外側のペインは車両の周囲に向いており、複合ペインの内側のペインは乗物室内に向いている。外側のペイン２は透明なソーダライムガラスでできており、２．１ｍｍの厚さを有している。内側のペイン１は、ソーダライムガラスでできており、１．６ｍｍの厚さを有しており、そして灰色に着色されている。着色された内側のガラスは、ルーフパネルを通して見たときに車両の乗員にとってさえ、ペインの好ましい外観に貢献する。ペイン１、２は、熱可塑性中間層３を介して、その中に挿入された多層フィルム６と接合されている。熱可塑性中間層３は、第一熱可塑性積層フィルム４．１及び第二熱可塑性積層フィルム４．２を備えている。ここでは、多層フィルム６の形態の機能要素５は、同様に、熱可塑性積層フィルム４．１、４．２を介してペイン１、２に結合されている。機能要素５の周エッジ８に沿って、周エッジ８を取り囲むエッジシール１６が設けられている。エッジシール１６は、例えば、接着テープの形でエッジ８の周りに接着されていてよい。さらに、バリアフィルムが、エッジシールとして提供されていてよく、このバリアフィルムは、この目的のために、機能要素５の反対側の表面に直接配置されており、互いに本質的に一致して配置されている。バリアフィルムは、機能要素と重なっており、機能要素を超えて突出しており、エッジ８の良好なシーリングを達成している。バリアフィルムは実質的に可塑剤を含有しておらず、例えばＰＥＴからできている。エッジシール１６によって、可塑剤が熱可塑性中間層３から機能要素５に拡散し、その結果として機能要素５が劣化することを回避する。この実施形態では、熱可塑性フレームフィルム９が、第一熱可塑性積層フィルム４．１と内側ペイン１との間のセクションに配置されている。熱可塑性フレームフィルム９は、例えば、熱可塑性積層フィルム４．１、４．２と同じ材料からできている。熱可塑性フレームフィルム９は切欠きを有しており、その切欠きに、機能要素５が、エッジシール１６及び熱可塑性積層フィルム４．１、４．２と正確に適合するように挿入されている、すなわち、全ての側が同一平面上にある。熱可塑性フレームフィルム９は、機能要素５の一種のマスターキーを形成する。熱可塑性フレームフィルム９によって、機能要素５の材料の厚さによって引き起こされる厚さの違いを補償することができる。熱可塑性フレームフィルム９は、機能要素５を有している領域と機能要素５を有していない領域との間の厚さの違いに応じて、任意で使用される。特に、熱可塑性フレームフィルム９は、不透明マスキングプリント１０の領域において、複合ペイン１００のスルービジョン領域の外側にある領域でのみ使用される。このようにして、スルービジョンで光学的に視認可能なエッジは、機能要素５と熱可塑性中間層３との間で、不透明なマスキングプリント１０によって隠されている。エッジシール１６は、活性物質７．２の濃度が零である多層フィルム６の領域では省くことができる。多層フィルム６の構成は、本質的に図１ａ～１ｃに記載されたものに対応する。これに対して、図３ａによれば、活性物質７．２の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域１１．１と、ｃ＜ｃ０の濃度を有している第三濃度領域１１．３のみが存在している。自動車のルーフパネルの場合、パネル領域全体での日光保護が望ましく、ドライバーの視界を制限せず、日光からの眩しさを回避するためには、フロント領域でより暗いと、おそらく有用である。機能要素５は、独立したセグメント１４の形で可変的に切り替えることができる。太陽の位置に応じて、ルーフエッジＤに隣接している第一セグメント１４のみが不透明に切り替わっていることが、しばしば期待される。この状態でも視覚的に好ましい外観を確保するために、第一濃縮領域１１．１と第三濃縮領域１１．３との間の移行は、この第一セグメント１４内に配置されている。したがって、不透明に切り替えられた第一セグメントと透明な状態の残りのセグメントとの間に視覚的に好ましい移行がある。

１ 外側ペイン
２ 内側ペイン
３ 熱可塑性中間層
４ 熱可塑性積層フィルム
４．１ 第一熱可塑性積層フィルム
４．２ 第二熱可塑性積層フィルム
５ 電気的に制御可能な光学特性を有している機能要素
６ 多層フィルム
７ 機能要素５の活性物質
７．１ 活性層７のマトリックス
７．２ 活性層７の活性物質
８ 機能要素５の周エッジ
９ 熱可塑性フレームフィルム
１０ 不透明なマスキングプリント
１１ 活性物質７．１の濃度領域
１１．１ 活性物質７．１の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域
１１．２ 活性物質７．１を有していない（濃度ｃ＝０）第二濃度領域
１１．３ 活性物質７．１をｃ＜ｃ０の低濃度で有している第三濃度領域
１２ 機能要素５の表面電極
１２．１ 第一表面電極
１２．２ 第二表面電極
１３ キャリアフィルム
１３．１ 第一キャリアフィルム
１３．２ 第二キャリアフィルム
１４ セグメント
１５ 分離線
１６ エッジシール
１００ 複合ペイン

ＡＡ’、ＢＢ’ 断面線
Ｚ 拡大領域
Ｃ 視野
Ｍ エンジンエッジ
Ｄ ルーフエッジ
Ｄ’ リアルーフエッジ
Ｓ サイドエッジ

Claims (14)

1. －内側（ＩＩＩ）と外側（ＩＶ）を有している内側ペイン（１）、及び内側（ＩＩ）と外側（Ｉ）を有している外側ペイン（２）、
   －前記内側ペイン（１）の内側（ＩＩＩ）を、前記外側ペイン（２）の内側（ＩＩ）に結合している、熱可塑性中間層（３）、
   －前記熱可塑性中間層（３）に埋め込まれており、かつ電気的に制御可能な光学特性を有しており、表面と表面がこの順で配置されている下記を含む多層フィルムを少なくとも備えている、機能要素（５）、
   －第一キャリアフィルム（１３．１）、
   －第一表面電極（１２．１）、
   －活性層（７）、
   －第二表面電極（１２．２）、
   －第二キャリアフィルム（１３．２）、
   を少なくとも備えており、
   前記活性層（７）が、マトリックス（７．１）及び活性物質（７．２）を備えており、かつ、前記活性物質（７．２）の濃度が、前記機能要素（５）の表面にわたって変化している、
   電気的に制御可能な光学特性を有している機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
2. 前記活性層（７）は、前記活性物質（７．２）の濃度が異なる複数の濃度領域（１１）を備えている、請求項１に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
3. 前記活性層（７）が、前記活性物質（７．２）の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域（１１．１）を少なくとも備えており、かつ、前記活性層（７）が第二濃度領域（１１．２）を備えており、前記第二濃度領域（１１．２）では、前記活性物質（７．２）の濃度が零である、請求項２に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
4. 第三濃度領域（１１．３）が、前記第一濃度領域（１１．１）と前記第二濃度領域（１１．２）の間に配置されており、前記第三濃度領域（１１．３）では、前記活性物質（７．２）の濃度が、前記第一濃度領域（１１．１）の濃度と前記第二濃度領域（１１．２）の濃度の間である、請求項３に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
5. 前記機能要素（５）がＰＤＬＣ要素であり、前記活性層（７）がＰＤＬＣ層であり、前記マトリックス（７．１）がポリマーマトリックスであり、かつ、前記活性物質（７．２）が液晶であり、前記液晶が前記ポリマーマトリックス中で液晶滴の形態で分散している、請求項１～４のいずれか一項に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
6. 前記活性物質（７．２）の濃度が液晶滴の数によって変化している、請求項５に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
7. 前記複合ペイン（１００）の一方のエッジから、前記複合ペイン（１００）の反対側のエッジまで、前記活性物質（７．２）の濃度勾配がある、請求項１～６のいずれか一項に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
8. 前記複合ペイン（１００）が、自動車のウインドシールドであり、前記ウインドシールドが、エンジンエッジ（Ｍ）、ルーフエッジ（Ｄ）、及び二つのサイドエッジ（Ｓ）を備えており；前記活性物質（７．２）の初期濃度ｃ_０を有している第一濃度領域（１１．１）が、前記ルーフエッジ（Ｄ）に隣接して配置されており；前記活性物質（７．２）の濃度が零である第二濃度領域（１１．２）が、前記エンジンエッジ（Ｍ）に隣接して配置されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
9. 少なくとも一つの分離線（１５）が、少なくとも一つの表面電極（１２）に導入されており、かつ、前記少なくとも一つの分離線（１５）が、前記表面電極（１２）を少なくとも二つのセグメント（１４）に分割しており、前記二つのセグメント（１４）の電気的に制御可能な光学特性が、互いに独立して切り替え可能である、請求項１～８のいずれか一項に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
10. 前記熱可塑性中間層（３）が、少なくとも一つの第一熱可塑性積層フィルム（４．１）及び少なくとも一つの第二熱可塑性積層フィルム（４．２）並びに任意に熱可塑性フレームフィルム（９）を備えており、第一熱可塑性積層フィルム（４．１）が、前記機能要素（５）を前記内側ペイン（１）の内側（ＩＩＩ）に結合しており、かつ、前記第二熱可塑性積層フィルム（４．２）が、前記機能要素（５）を前記外側ペイン（２）の内側（ＩＩ）に結合しており、かつ、任意に存在する前記熱可塑性フレームフィルム（９）が、前記第一熱可塑性積層フィルム（４．１）と前記第二熱可塑性積層フィルム（４．２）の間に配置されており、かつ、前記熱可塑性フレームフィルム（９）が、前記機能要素（５）の周エッジ（８）を包囲している、請求項１～９のいずれか一項に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
11. 前記第一熱可塑性積層フィルム（４．１）及び／又は前記第二熱可塑性積層フィルム（４．２）の領域が、前記機能要素（５）の第一濃度領域（１１．１）と重なっており、前記第一熱可塑性積層フィルム（４．１）及び／又は前記第二熱可塑性積層フィルム（４．２）の少なくとも一つの領域が、着色又は彩色されている、請求項１０に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）。
12. 少なくとも下記である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の機能要素（５）を備えている複合ペイン（１００）の製造方法：
    ａ）活性層（７）がマトリックス（７．１）及び活性物質（７．２）を有し、前記活性物質（７．２）の濃度が前記機能要素（５）の表面全体にわたって変化する、電気的に制御可能な光学特性を有する機能要素（５）を提供すること、
    ｂ）少なくとも一つの第一熱可塑性積層フィルム（４．１）、提供された前記機能要素（５）、及び第二熱可塑性積層フィルム（４．２）を、この順で、内側ペイン（１）又は外側ペイン（２）の上に設置し；内側ペイン（１）又は外側ペイン（２）で層スタックを完了すること、
    ｃ）前記内側ペイン（１）と前記外側ペイン（２）を積層によって結合して、前記第一熱可塑性積層フィルム（４．１）及び前記第二熱可塑性積層フィルム（４．２）から、埋め込まれた機能要素（５）を有する熱可塑性中間層（３）を形成すること。
13. 工程ａ）の前に
    ａ１）第一表面電極（１２．１）を有する第一キャリアフィルム（１３．１）を提供し、
    ａ２）少なくとも一つのセクションで、マトリックス（７．１）を形成するためのマトリックス物質、及び活性物質（７．２）を含む溶液を、前記第一表面電極（１２．１）に適用し、マトリックス物質に対する活性物質（７．２）の比率を選択することによって、前記第一表面電極（１２．１）の少なくとも一つのセクションで、前記活性物質（７．２）の初期濃度ｃ_０を有する第一濃度領域（１１．１）を形成し、
    ａ３）少なくとも一つの別のセクションで、マトリックス（７．１）を形成するためのマトリックス物質、及び活性物質（７．２）を含む溶液を、前記第一表面電極（１２．１）に適用し、マトリックス物質に対する活性物質（７．２）の比率を選択することによって、前記第一表面電極（１２．１）の少なくとも一つのセクションで、前記活性物質の濃度ｃ＜ｃ_０を有する第二濃度領域（１１．２）を形成し、
    ａ４）第二表面電極（１２．２）を有する第二キャリアフィルム（１３．２）で配列を覆って、前期第二表面電極（１２．２）を前記活性物質（７．２）の方向に配向し、
    ａ５）層スタックを結合して、機能要素（５）としての多層フィルム（６）を形成し、かつ、前記マトリックス（７．１）及び前記活性物質（７．２）から活性層を形成する、
    請求項１２に記載の方法。
14. 乗物のウインドシールドとしての、及びサンバイザーとして電気的に制御可能な機能要素（５）としての、請求項１～１３のいずれか一項に記載の複合ペイン（１００）の使用。

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