JP6721721B2 - 電気的に制御可能なサンバイザを備えたウインドシールド - Google Patents

Description

本発明は、電気的に制御可能なサンバイザを備えたウインドシールド、その製造方法、及びこのようなウインドシールド内で色味付けされた熱可塑性層を使用することに関する。

運転者又は他の搭乗者の眩惑を防御するために、従来の自動車は、機械的なサンバイザを有している。これらは、自動車天井にヒンジで取り付けられており、例えば太陽が低い位置にあるときに、必要に応じて下方に旋回させることにより、運転者又はフロントシートの搭乗者の眩惑を防止するか、又は少なくとも和らげることができる。

また、サンバイザが、電気的に制御可能な光学特性、具体的には電気的に制御可能な透過率特性又は散乱特性を備えた機能エレメントの形態で組み込まれた、ウインドシールドも知られている。このように、運転者は太陽光に対するウインドシールド自体の透過率挙動を制御することができ、従来の機械的サンバイザを省くことができる。このような手段によって、自動車を軽量化することができ、また天井領域にスペースが得られる。加えて、サンバイザの電気的制御は、機械的サンバイザを手で下方へ旋回させるよりも、運転者にとって便利である。

電気的に制御可能なサンバイザを備えたウインドシールドは、例えば、独国特許出願公開１０２０１３００１３３４号明細書、独国特許第１０２００５０４９０８１号明細書、独国特許出願公開第１０２００５００７４２７号明細書、及び独国特許出願公開第１０２００７０２７２９６号明細書から知られている。

制御可能なサンバイザを実現するための、１つの考えられ得る制御可能な機能エレメントは、いわゆる「ＰＤＬＣ」機能エレメント（高分子分散型液晶（ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ））である。活性層は、ポリマーマトリックス中に組み込まれた液晶を含有している。電圧が印加されていないときには、液晶はランダムに配向され、その結果、活性層を通る光を強く散乱させる。電圧が平面電極に印加されると、液晶は共通の方向に互いに整列し、活性層を通る光の透過率が高められる。ＰＤＬＣ機能エレメントは、眩惑防御を確保するために、総透過率を低減することによって作用するというよりも、むしろ散乱を増大させることによって作用する。

ＰＤＬＣ機能エレメントは、無電圧状態では、白い乳白色の外観を有している。これは見場が悪いとしばしば考えられる。結果として、このような制御可能なサンバイザは、自動車業界及び末端使用者には受け入れられにくい。

米国特許第４，７４９，２６１号明細書には、内部に電気的に制御可能な機能エレメントが積層された乗り物用複合ペインが開示されている。この機能エレメントは、色味付け又は着色された平面電極を有することができる。機能エレメントは、これにより遮蔽することができる。しかしながら、設計の自由に厳しい制限が課せられる。それというのも色味付けは実際の機能エレメントに制約されるからである。

米国特許出願公開第２０１４／１９２２８６号明細書には、内部に電気的に制御可能な機能エレメントが積層された複合ペインが開示されている。熱可塑性中間層は、完全に色味付け又は着色することができ、ここで、機能エレメントは、この熱可塑性中間層を介してガラスペインに接合されている。

米国特許出願２０１５／３３１２９６号明細書には、複合ペインであって、複合ペイン内に電気的に制御可能な機能エレメントが積層されており、ガラスペインを完全に色味付け又は着色することができる、複合ガラスペインが開示されている。

本発明の課題は、具体的には審美的効果の点で改善された電気的に制御可能なサンバイザを備えたウインドシールドを提供することである。

本発明の課題は、独立請求項１に基づく電気的に制御可能なサンバイザを備えたウインドシールドによって達成される。好ましい実施態様はサブクレームから明らかである。

電気的に制御可能なサンバイザを備えた本発明によるウインドシールドは、中間層を介して互いに接合された外側ペインと内側ペインとを少なくとも含む。ウインドシールドは、乗り物の窓開口内で、内部を外部環境から分離するように意図されている。本発明の文脈において、「内側ペイン」は、ウインドシールドの、内部（乗り物内部）に面するペインを意味する。「外側ペイン」は外部環境に面するペインを意味する。

ウインドシールドは、上縁部と下縁部、並びに上縁部と下縁部との間で延びる２つの側縁部を有している。「上縁部」は、取り付け位置において上方に向くように意図された縁部を意味する。「下縁部」は、取り付け位置において下方に向くように意図された縁部を意味する。上縁部は、しばしば「天井縁部」とも呼ばれ、下縁部は、「エンジン縁部」とも呼ばれる。

ウインドシールドは、中央視界を有しており、この中央視界の光学品質には、厳格な要件が課せられる。中央視界は、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。前記中央視界は、具体的には当業者によって視界Ｂ、視界領域Ｂ、又はゾーンＢと呼ばれる視界である。視界Ｂ及びその技術的要件は、国際連合欧州経済委員会（ＵＮ／ＥＣＥ）の規則第４３（ＥＣＥ−Ｒ４３、「（安全グレージング材料及びこれらの材料の乗り物への取り付けの認可に関する統一規定）」）に指定されている。視界Ｂは、そこで付録１８に定義されている。

本発明によるウインドシールドは、電気的に制御可能な光学特性を備えた機能エレメントを含み、この機能エレメントは、中間層内に組み込まれている。機能エレメントは、中央視界（視界Ｂ）の上方に配置されている。このことは、機能エレメントがウインドシールドの中央視界と上縁部との間の領域内に配置されていることを意味する。機能エレメントは、領域全体をカバーする必要はないが、しかし、この領域内部に完全に位置決めされており、中央視界内には突入しない。換言すれば、機能エレメントは、中央視界よりもウインドシールドの上縁部に近い。従って、中央視界の透過率は、機能エレメントによって損なわれることはない。機能エレメントは、従来のサンバイザの、下方に向かって旋回された状態にあるときの位置と同様の位置にある。

機能エレメントは、第１の熱可塑性層の領域を介して外側ペインに、そして第２の熱可塑性層の領域を介して内側ペインに接合されている。典型的には、中間層は、少なくとも第１及び第２の熱可塑性層によって形成されている。これらの熱可塑性層は、面状に互いに重ね合わされて配置されて、機能エレメントは、これら２つの層の間に挿入されている。機能エレメントとオーバーラップするこれらの層の領域は、機能エレメントをペインに接合する領域を形成する。熱可塑性層が互いに直接に接触する他のペイン領域内では、これらの熱可塑性層は、積層される際に融合してよく、それにより、２つの元の層は所定の環境下ではもはや識別することはできず、その代わりに均質な中間層が存在する。

１つの熱可塑性層は、例えば単一の熱可塑性膜によって形成することができる。側縁部が互いに当接する種々異なる熱可塑性膜のセグメントによって、１つの熱可塑性層を形成することもできる。

本発明によれば、第１又は第２の熱可塑性層の前記領域、つまりこの領域を介して機能エレメントが外側ペイン又は内側ペインに接合される領域は、色味付け又は着色されている。従って、この領域の可視スペクトル範囲内の透過率は、色味付け又は着色を施されていない層と比して低減される。熱可塑性層の色味付け／着色領域は、従って、サンバイザの領域内でウインドシールドの透過率を低下させる。具体的には、機能エレメントの審美的印象が改善される。なぜならば、色味付けを施す結果、より無彩色の（ｎｅｕｔｒａｌ）外観をもたらし、この外観は見る者にとってより心地よいからである。このことは本発明の利点である。

このウインドシールドは、自動車、特に好ましくは乗用車のために提供されることが好ましい。

本発明の文脈において、「電気的に制御可能な光学特性」とは、連続的に制御することができる特性を意味するが、さらにまた、２つ又は３つ以上の不連続な状態の間で切り換えることができる特性をも同様に意味する。

サンバイザの電気的制御は、例えば乗り物のダッシュボード内に組み込まれたノブ、回転式コントローラ、又はスライド式コントローラを使用して行われる。しかしながら、サンバイザを制御するためのスイッチング面、例えば容量性スイッチング面を、ウインドシールド内に組み込むこともできる。或いは、サンバイザは、非接触法、例えば身振り検出によって、又はカメラ及び適宜の評価電子装置によって突き止められる瞳又は瞼の状態の関数として制御することもできる。

熱可塑性層の色味付け又は着色領域は、好ましくは１０〜５０％、特に好ましくは２０％〜４０％の、可視スペクトル範囲の透過率を有する。従って、眩惑防御及び視覚的外観の点で特に良好な結果が得られる。

中間層、すなわち第１及び第２熱可塑性層及び任意のその他のポリマー層は、中央視界内では色味付けされておらず、その代わりにクリア且つ透明である。このことは、中央視界の透視が制約されないので、ペインをウインドシールドとして使用し得ることを確保する。「透明熱可塑性層」は、少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％の、可視スペクトル範囲の透過率を有する層を意味する。透明中間層は、少なくとも視界Ａ内に存在し、好ましくはＥＣＥ−Ｒ４３による視界Ｂ内にも存在する。

熱可塑性層は、色味付け又は着色領域が局所的な色味付け又は着色によって製造されている単一の熱可塑性膜によって形成することができる。このような膜は、例えば同時押し出しによって得ることができる。或いは、色味付けされていない膜セグメントと色味付け又は着色された膜セグメントを合体させることによって、熱可塑性層を形成することもできる。

色味付け又は着色領域は、均質に色味付け又は着色することができ、換言すれば、場所に依存しない透過率を有することができる。しかしながら、色味付け又は着色は、不均質であってもよく、具体的には透過率の漸進を実現することができる。１つの実施態様では、色味付け又は着色領域内の透過率レベルは、上縁部からの距離が増大するのに伴って少なくとも部分的に低下する。従って色味付け又は着色領域のシャープな縁部を回避することができるので、ウインドシールドのサンバイザから透明領域へ徐々に推移し、これは審美的により魅力的に見える。

本発明の１つの実施態様では、第１又は第２の熱可塑性層の色味付け又は着色領域は、機能エレメントの下縁部を超えて突出しており、すなわち、機能エレメントよりも中央視界に向かってより大きく延びている。従って、特に魅力的な外観が生み出される。突出領域は、透過率の漸進を有し、透過率が中央視界に向かう方向に増大し、色味が中央視界に向かって徐々に消えることが好ましい。

有利な実施態様では、第１の熱可塑性層の領域、すなわち機能エレメントと外側ペインとの間の領域が、色味付けされている。このことは、外部から観察された乗り物の特に美的な印象をもたらす。機能エレメントと内側ペインとの間の、第２の熱可塑性層の領域も任意には、付加的に着色又は色味付けすることができる。

有利な実施態様では、機能エレメントは、ＰＤＬＣ機能エレメント（高分子分散型液晶）である。既に上述したように、このようなＰＤＬＣ機能エレメントは、無電圧状態では、見場のよくない乳白色の外観を有する。本発明の有利な効果、つまり視覚的印象の改善は、ＰＤＬＣ機能エレメントと関連する特別な関心事項である。

ＰＤＬＣ機能エレメントの活性層は、ポリマーマトリックス中に組み込まれた液晶を含有している。電圧が平面電極に印加されていないときには、液晶はランダムに配向され、その結果、活性層を通る光を強く散乱させる。電圧が平面電極に印加されると、液晶は、共通の方向に互いに整列し、活性層を通る光の透過率が高められる。

しかしながら、原則的には、他のタイプの制御可能な機能エレメント、例えばエレクトロクロミック機能エレメント又はＳＰＤ機能エレメント（懸濁粒子デバイス（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｖｉｃｅ））を使用することも可能である。上記制御可能な機能エレメント及びこれらの動作原理は、それ自体当業者に知られているので、詳細な説明はここでは省くことができる。

制御可能な機能エレメントは、典型的には２つの平面電極の間に活性層を含む。活性層は、平面電極に印加された電圧を介して制御し得る光学特性を有している。平面電極及び活性層は、典型的には外側ペイン及び内側ペインの表面に対してほぼ平行に配置される。平面電極は、それ自体周知の形式で外部電圧源に電気的に接続されている。電気的な接触は、適宜な接続ケーブル、例えば箔導体によって実現される。これらの接続ケーブルは、いわゆるバスバー、例えば導電性材料ストリップ又は導電性インプリントを介して平面電極に任意に接続されている。

平面電極は、透明な導電層として構成されているのが好ましい。平面電極は、少なくとも１種の金属、金属合金、又は透明導電酸化物（ＴＣＯ）を含有しているのが好ましい。平面電極は、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）、ガリウムドープ型、又はアルミニウムドープ型の酸化亜鉛、及び／又はフッ素ドープ型又はアンチモンドープ型の酸化スズを含有することができる。平面電極の厚さは、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である。

機能エレメントは、当然に、活性層及び平面電極に加えて、それ自体周知の他の層、例えばバリア層、ブロッカー層、反射防止層、保護層、及び／又は平滑化層を有することができる。

機能エレメントは、好ましくは、２つの外側キャリア膜を備えた多層膜として存在することが好ましい。このような多層膜の場合、平面電極及び活性層は、２つのキャリア層膜の間に配置されている。ここでは、「外側キャリア膜」という用語は、キャリア膜が多層膜の２つの表面を形成することを意味する。従って、機能エレメントは、積層膜として調製することができる。積層膜は、有利に加工することができる。機能エレメントは、キャリア膜によって損傷、具体的には腐食から保護されると有利である。多層膜は、示された順に、キャリア膜、平面電極、活性層、別の平面電極、及び別のキャリア膜を少なくとも含む。

キャリア膜は、好ましくは少なくとも１種の熱可塑性ポリマー、特に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。これは、多層膜の安定性の点から特に有利である。しかしながら、キャリア膜は、例えばエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）及び／又はポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセテート樹脂、注型用樹脂、アクリレート、フッ素化エチレンプロピレン、ポリフッ化ビニル、及び／又はエチレンテトラフルオロエチレンを含むこともできる。各キャリア膜の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ〜１ｍｍであり、特に好ましくは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍである。

典型的には、キャリア膜は、いずれの場合にも導電性被膜を有している。導電性被膜は、平面電極として作用し、好ましくは活性層に面する。

機能エレメントは、多層膜として商業的に入手可能である。組み込まれるべき機能エレメントは、典型的には大型寸法の多層膜を切断することによって、所望の形状及びサイズにされる。このことは、例えばナイフによって機械的に行うことができる。有利な実施態様では、切断はレーザーを用いて行われる。側縁部がこの場合、機械的切断を用いるよりも安定であることが判っている。機械的に切断された側縁部の場合、材料がいわば後退する（pull back）リスクが生じるおそれがあり、このことは目につきやすく、ペインの見場に不都合な影響を及ぼす。

有利な実施態様では、機能エレメントは、縁部シール部材を有している。縁部シール部材は、機能エレメントの側縁部を周方向で覆い、そして具体的には熱可塑性層の化学成分、例えば可塑剤が活性層内に拡散するのを防止する。縁部シール部材は、少なくともウインドシールドを透視した際に見ることができる機能エレメントの側縁部、具体的には下縁部に沿って、そして好ましくは全ての側縁部に沿って、透明無色の接着剤又は透明無色の粘着テープによって形成される。例えば、アクリル系又はシリコン系粘着テープを、縁部シール部材として使用することができる。透明無色の縁部シール部材の利点は、機能エレメントの縁部が、ウインドシールドを透視したときに気がかりなほどには目立たないことである。

機能エレメントの縁部は、ウインドシールドの取り付け位置に従って呼ばれる。従って、機能エレメントの「下縁部」は、ウインドシールドの上縁部から離反し且つ中央視界に向いた、機能エレメントの側縁部のうちの下縁部である。機能エレメントの「上縁部」は、ウインドシールドの上縁部に向いている。機能エレメントの「側縁部」は、上縁部と下縁部との間で延びている。

好ましい実施態様では、機能エレメント、より正確には機能エレメントの側縁部は、第３の熱可塑性層によって周方向で取り囲まれている。第３の熱可塑性層は、凹部を有する状態でフレーム状に形成されている。この凹部内には、機能エレメントが挿入されている。第３の熱可塑性層は、熱可塑性膜によって形成することができる。この熱可塑性膜内に、凹部が切除により導入されている。或いは、第３の熱可塑性層は、機能エレメントの周りの複数の膜区分から成っていてもよい。中間層は、面状に互いに重ね合わされて配置された全部で少なくとも３つの熱可塑性層から形成され、真ん中の層は、機能エレメントが配置された凹部を有している。製造中、第３の熱可塑性層は、第１の熱可塑性層と第２の熱可塑性層の間に配置され、全ての熱可塑性層の側縁部が好ましくは合致して位置している。第３の熱可塑性層は、好ましくは機能エレメントとほぼ同じ厚さを有している。従って、局所的に制限された機能エレメントによって導入される、ウインドシールドの厚さの局所的な差異は、貼り合わせ中のガラス破損を回避できるように補償される。

ウインドシールドを透視したときに見える機能エレメントの側縁部は、好ましくは第３の熱可塑性層と同一高さに配置されているので、機能エレメントの側縁部と、熱可塑性層の連携する側縁部との間にギャップはない。これは具体的には、典型的には目に見える、機能エレメントの下縁部に当てはまる。従って、第３の熱可塑性層と機能エレメントとの境界は、視覚的に目立たない。

好ましい実施態様では、機能エレメントの下縁部及び熱可塑性層の色味付けされた領域の下縁部は、ウインドシールドの上縁部の形状に適合されており、その結果、視覚的に魅力的な外観がもたらされる。ウインドシールドの上縁部は、典型的には湾曲しており、具体的には凹面状に湾曲しているので、機能エレメント及び色味付け領域の下縁部は湾曲状に構成されることが好ましい。機能エレメントの下縁部が、ウインドシールドの上縁部に対してほぼ平行であることが特に好ましい。しかしながら、それぞれ真っ直ぐな２つの半部からサンバイザを構成することもでき、これらの半部は、互いに所定の角度を成して配置されており、これらの上縁部は、ほぼＶ字形である。

本発明の実施態様では、機能エレメントは絶縁ラインによって、セグメントに分割されている。絶縁ラインは、具体的には平面電極内に導入されるので、平面電極のセグメントは、互いに電気的に絶縁される。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いるので、これらは、別個に作動させることができる。こうして、種々異なるサンバイザ領域を独立して切り換えることができる。絶縁ライン及びセグメントが、取り付け位置内で水平方向に配置されていることが特に好ましい。従って、サンバイザの高さを、使用者によって制御することができる。「水平方向」という用語は、ここでは広く解釈され、ウインドシールドの側縁部間に延びる伝搬方向を意味する。絶縁ラインは、必ずしも真直ぐでなくてよく、その代わりに、僅かに湾曲していてもよく、ウインドシールドの上縁部の任意の湾曲に適合させること、具体的にはウインドシールドの上縁部に対してほぼ平行にすることが好ましい。もちろん、鉛直方向の絶縁ラインも考えられる。

絶縁ラインの幅は、例えば５μｍ〜５００μｍ、具体的には２０μｍ〜２００μｍである。セグメントの幅、すなわち互いに隣接する絶縁ライン間の距離は、個々の事例における要件に応じて当業者によって適切に選択することができる。

絶縁ラインは、機能エレメントの製造中にレーザーアブレーション、機械的カッティング、又はエッチングによって導入することができる。既に積層された多層膜を、続いて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。

機能エレメントの上縁部及び側縁部は、ウインドシールドを透視したときに、不透明なマスキング印刷物によって遮蔽されることが好ましい。ウインドシールドは、典型的には、不透明エナメルから形成された周囲を取り囲むマスキング印刷物を有している。マスキング印刷物は、具体的には、ウインドシールドの取り付けのために使用される接着剤をＵＶ線から保護し、そしてこれを視覚的に遮蔽するのに役立つ。周囲のマスキング印刷物は、必要な電気的接続部と並んで、機能エレメントの上縁部及び側縁部、を遮蔽するためにも使用されることが好ましい。この場合、サンバイザは、ウインドシールドの外観内部に組み入れられ、下縁部だけが観察者によって潜在的に識別することができると有利である。透視が両側から防止されるように、外側ペイン及び内側ペインの両方が、マスキング印刷を有していることが好ましい。

機能エレメントは、例えばいわゆるセンサ窓又はカメラ窓の領域内に、凹部又は穴を有することもできる。これらの領域は、ビーム路内の制御可能な機能エレメントによって機能が損なわれてしまうセンサ又はカメラ、例えば雨センサを備えるように提供されている。互いに分離された少なくとも２つの機能エレメントを備えたサンバイザを実現することも可能である。機能エレメント間には、センサ窓又はカメラ窓のための場所を提供する距離が生じる。

機能エレメント（又は複数の機能エレメントの上記事例では機能エレメント全体）は、ウインドシールドの全幅から、例えば幅２ｍｍ〜２０ｍｍの両側部の縁部領域を差し引いた幅にわたって配置されることが好ましい。機能エレメントは、好ましくはまた、例えば２ｍｍ〜２０ｍｍの、上縁部からの距離を有している。従って、機能エレメントは、中間層内に封入されており、周囲雰囲気との接触に対して、そして腐食に対して保護されている。

第１の熱可塑性層及び第２の熱可塑性層は、そして任意には第３熱可塑性層も、少なくともポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート（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。

各熱可塑性層の厚さは、好ましくは０．２ｍｍ〜２ｍｍ、特に好ましくは０．３ｍｍ〜１ｍｍ、具体的には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、好ましくはガラス、特に好ましくは窓ペインにとって習慣的であるように、ソーダ石灰ガラスから形成されている。しかしながらペインは、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、又はアルミノケイ酸ガラス、又は剛性のクリアなプラスチック、例えばポリカーボネート、又はポリメチルメタクリレートから形成することもできる。ペインは、クリアであってよく、或いは、ウインドシールドが中央視界内で充分な光透過率、好ましくはＥＣＥ−Ｒ４３に基づく主要透視ゾーンＡにおいて少なくも７０％の光透過率を有する限り、色味付け又は着色されてもよい。

外側ペイン、内側ペイン、及び／又は中間層は、それ自体周知の他の適宜な被膜、例えば反射防止被膜、粘着防止被膜、スクラッチ防止被膜、光触媒被膜、又は日焼け防止被膜、又は低放射率被膜を有することができる。

外側ペイン及び内側ペインの厚さは、種々様々であってよく、ひいては、個々の事例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の厚さは、好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍである。

本発明の主要な利点は、乗り物の天井に設けられた機械的にヒンジ結合された従来のサンバイザなしで済ますことができることにある。従って、本発明は、このような従来のサンバイザを有していない乗り物、好ましくは自動車、具体的には乗用車を含む。

本発明はまた、本発明によるウインドシールドを製造する方法であって、少なくとも、
ａ） 外側ペイン、第１の熱可塑性層と、電気的に制御可能な光学特性を備えた機能エレメント、第２の熱可塑性層、及び内側ペインが、この順序で重ね合わされて配置され、機能エレメントが、中央視界の上方の領域内に配置され、そして第１の熱可塑性層及び／又は第２の熱可塑性層が、機能エレメントと外側ペイン又は内側ペイとの間に配置された、色味付け又は着色領域を有し、
ｂ） 外側ペインと内側ペインとが積層によって接合され、前記第１の熱可塑性層と前記第２の熱可塑性層とから、機能エレメントが組み込まれた中間層が形成される、
ウインドシールドを製造する方法を含む。

機能エレメントの平面電極の電気的接触は、ウインドシールドの積層前に行われることが好ましい。

存在するあらゆる印刷物、例えば不透明なマスキング印刷物、又は機能エレメントの電気的接触のための印刷されたバスバーは、スクリーン印刷によって被着されることが好ましい。

積層は、熱、真空、及び／又は圧力の作用下で行われる。それ自体周知の積層法、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、又はこれらの組み合わせを用いることも可能である。

本発明はまた、ウインドシールドの外側ペイン又は内側ペインに、電気的に制御可能な光学特性を備えた機能エレメントを結合するための、熱可塑性層の色味付け又は着色領域の使用であって、熱可塑性層の色味付け又は着色領域と、機能エレメントとによって、電気的に制御可能なサンバイザが実現される、熱可塑性層の色味付け又は着色領域の使用を含む。

図面及び例示的な実施態様を参照しながら本発明を説明する。図面は概略図であり、原寸に比例していない。図面は本発明を制限するものでは全くない。

図１は、本発明によるウインドシールドの第１の実施態様を示す平面図である。 図２は、図１のウインドシールドの断面図である。 図３は、図２の領域Ｚの拡大図である。 図４は、本発明によるウインドシールドの別の実施態様を示す断面図である。 図５は、本発明によるウインドシールドの別の実施態様を示す平面図である。 図６は、フローチャートを用いた本発明による方法の例示的な実施態様である。

図１、図２、及び図３は、それぞれの事例において、本発明によるウインドシールドの詳細を示している。ウインドシールドは、中間層３を介して互いに接合された外側ペイン１と内側ペイン２とを含む。外側ペイン１は、厚さ２．１ｍｍであり、緑色ソーダ石灰ガラスから形成されている。内側ペイン２は、厚さ１．６ｍｍであり、クリアなソーダ石灰ガラスから形成されている。ウインドシールドは、取り付け位置において天井に面する上縁部Ｄと、取り付け位置においてエンジンコンパートメントに面する下縁部Ｍとを有している。

ウインドシールドは、中央視界Ｂ（ＥＣＥ−Ｒ４３において定義されている）の上方の領域内に、電気的に制御可能なサンバイザ４を備えている。サンバイザ４は、機能エレメント５として商業的に入手可能なＰＤＬＣ多層膜によって形成されている。機能エレメント５は、中間層３内に組み込まれている。サンバイザの高さは、例えば２１ｃｍである。中間層３は、全部で３つの熱可塑性層６，７，８を含んでいる。これらの熱可塑性層は、それぞれ、ＰＶＢから成る厚さ０．３８ｍｍの熱可塑性膜によって形成されている。第１の熱可塑性層６は、外側ペイン１に接合されており、第２の熱可塑性層７は、内側ペイン２に接合されている。これらの間の第３の熱可塑性層８は、切り欠きを有しており、この切り欠き内へ、所定のサイズに切断されたＰＤＬＣ多層が、正確な嵌め合いで、換言すれば全ての側で同一平面上に挿入されている。従って、第３の熱可塑性層は、いわば、機能エレメント５のための１種の台紙（mat）を形成する。従って、この機能エレメント５は、周囲全体で熱可塑性材料内に封入されており、ひいては保護されている。

第１の熱可塑性層６は、機能エレメント５と外側ペイン１との間に配置された色味付け領域６ａを有している。従って、ウインドシールドの光透過率は、サンバイザ４の領域内で付加的に低減され、ＰＤＬＣ機能エレメント５の乳白色状の外観は、拡散状態で軽減される。従って、ウインドシールドの見場は、著しく魅力的になる。第１の熱可塑性層６は、領域６ａにおいて、例えば３０％の平均光透過率を有する。この透過率により、良好な結果が得られる。

領域６ａは、均質に色付けすることができる。しかしながら、色味が機能エレメント５の下縁部の方向に減少することにより、色味付け領域と非色味付け領域とが互いに滑らかに推移するようになっていると、視覚的により魅力的である。

図示の事例では、色味付け領域６ａの下縁部とＰＤＬＣ機能エレメント５の下縁部とは、同一平面上に配置されている。しかしながら必ずしもそうでなくてもよい。色味付け領域６ａが機能エレメント５を超えて突出すること、又は逆に、機能エレメント５が色味付け領域６ａを超えて突出することも可能である。後者の事例では、機能エレメント５全体が、色味付け領域６ａを介して外側ペイン１に接合されることはなくなる。

制御可能な機能エレメント５は、２つの平面電極１２，１３と２つのキャリア膜１４，１５との間の活性層１１から成る多層膜である。活性層１１は、液晶が分散されたポリマーマトリックスを含む。液晶は、平面電極に印加された電圧の関数として互いに整列し、これにより、光学特性を制御することができる。キャリア膜１４，１５は、ＰＥＴから形成されており、例えば０．１２５ｍｍの厚さを有している。キャリア膜１４，１５は、活性層１１に面する、厚さが約１００ｎｍのＩＴＯから成る被膜を備えている。これらの被膜は、電極１２，１３を形成する。電極１２，１３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る）及び接続ケーブル（図示せず）を介して乗り物の電気システムに接続することができる。

ウインドシールドは、通常そうであるように、周囲を取り囲むマスキング印刷物９を有している。マスキング印刷物は、外側ペイン１及び内側ペイン２の（取り付け位置において乗り物の内部に面する）内部側の表面上の不透明エナメルによって形成されている。ウインドシールドの上縁部Ｄ及び側縁部からの機能エレメント５の距離は、マスキング印刷物９の幅よりも小さいので、機能エレメント５の側縁部は、中央視界Ｂに向いた側縁部を除けば、マスキング印刷物９によって遮蔽されている。電気的な接続部（図示せず）も、マスキング印刷物９の領域内に合理的に取り付けられ、ひいては隠されている。

機能エレメント５の側縁部は、縁部シール部材１０を周囲に備えている。縁部シール部材１０は、透明なアクリル粘着テープによって形成されている。従って、活性層１１内外への拡散が防止される。縁部シール部１０が透明なので、マスキング印刷物９によって遮蔽されていない下縁部も、妨げなしによく見える。縁部シール部材１０は、多層膜の側縁部の周りに延びており、側縁部から出発して、キャリア膜１４，１５の、活性層１１とは離反する表面に数ミリメートル被さっている。縁部シール部材１０は、具体的には、熱可塑性層８の可塑剤及びその他の接着剤成分の活性層１１内への拡散を防止し、これにより、機能エレメント５の経時変化が僅かになる。

標準的なＰＶＢ膜と比較して強い流動挙動を有するいわゆる「高流動ＰＶＢ（high flow PVB）」を、熱可塑性層６，７，８のために使用できることが好ましい。従って、層は機能エレメント５の周りでより強く流動し、これにより、均質な視覚的印象が形成され、機能エレメント５から層８への推移はあまり目立たない。「高流動ＰＶＢ」は、機能エレメント５と直接に接触する熱可塑性層６，７，８の全てに、又はこれらのうちの１つ又は複数の層のために使用することができる。

図４は、本発明によるウインドシールドの別の実施態様を示す断面図である。第１の熱可塑性層６の色味付け領域６ａは、機能エレメント５の下縁部を超えて突出する。色味付け領域６ａの突出部分は、透過率の漸進を有しているので、色味は、いわば中央視界に向かって徐々に消える。

図５は、本発明によるウインドシールドの構成の別の実施態様を示す平面図である。ウインドシールド及び制御可能なサンバイザ４は、図１の実施態様にほぼ相当する。しかしながら、ＰＤＬＣ機能エレメント５は、水平方向の絶縁ライン１６によって６つのストリップ状セグメントに分割されている。絶縁ライン１６は、例えば、４０μｍ〜５０μｍの幅と、３．５ｃｍの相互間隔とを有している。これらはレーザーを用いて、予め製作された多層膜内に導入されている。絶縁ライン１６は具体的には、電極１２，１３を、互いに絶縁されたストリップに分離する。これらのストリップのそれぞれは、別々の電気的接続部を有している。従って、これらのセグメントは、互いに独立して切り換え可能である。絶縁ライン１６が細ければ細いほど、これらは目立たなくなる。エッチング法を用いて、さらに細い絶縁ライン１６を実現することができる。

セグメント化は、暗くされるサンバイザ４の高さを調節することを可能にする。従って、運転者は、太陽の位置に応じて、サンバイザ４全体を暗くすることができ、或いはその一部だけを暗くすることもできる。図面は、サンバイザ４の上半分が暗くされ、下半分が透明であることを示している。

特に好都合な実施態様の場合、セグメント化されたサンバイザ４は、サンバイザ４の領域内に配置された容量性スイッチングエリアによって制御される。運転者は、タッチしたペインの場所によって、暗くする度合いを指定する。或いは、サンバイザ４は、非接触法、例えば身振りを認識することによって制御することもでき、又はカメラ及び適宜の評価電子装置によって突き止められる瞳又は瞼の状態の関数として制御することもできる。

図６は、フローチャートを用いた本発明による製造方法の例示的な実施態様である。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む：
［１］電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールドであって、中間層（３）を介して互いに接合された外側ペイン（１）と内側ペイン（２）とを少なくとも含み、
中央視界（Ｂ）の上方で、電気的に制御可能な光学特性を有する機能エレメント（５）が前記中間層（３）内に組み込まれており、前記エレメントが、第１の熱可塑性層（６）の領域（６ａ）を介して前記外側ペイン（１）に、そして第２の熱可塑性層（７）の領域を介して前記内側ペイン（２）に結合されており、
前記第１の熱可塑性層（６）の前記領域（６ａ）及び／又は前記第２の熱可塑性層（７）の前記領域が色味付け又は着色されている、
電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールド。
［２］前記中間層（３）が、前記中央視界（Ｂ）内において透明である、上記［１］に記載のウインドシールド。
［３］前記機能エレメント（５）が、ＰＤＬＣ機能エレメントである、上記［１］又は［２］に記載のウインドシールド。
［４］前記熱可塑性層（６，７）の色味付け又は着色された前記領域（６ａ）が、１０〜５０％、好ましくは２０％〜４０％の、可視スペクトル範囲の透過率を有している、上記［１］〜［３］のいずれか一つに記載のウインドシールド。
［５］前記機能エレメント（５）が、縁部シール部材（１０）を有しており、前記縁部シール部材（１０）が、透明無色の接着剤、又は透明無色の粘着テープによって形成されている、上記［１］〜［４］のいずれか一つに記載のウインドシールド。
［６］前記機能エレメント（５）が、絶縁ライン（１６）によって、別々に電気的に作動させることができるセグメントに分割されている、上記［１］〜［５］のいずれか一つに記載のウインドシールド。
［７］前記機能エレメント（５）が、第３の熱可塑性層（８）によって周囲を取り囲まれている、上記［１］〜［６］のいずれか一つに記載のウインドシールド。
［８］前記機能エレメント（５）の下縁部が、前記第３の熱可塑性層（８）と同一平面上に配置されている、上記［７］に記載のウインドシールド。
［９］前記機能エレメント（５）の上縁部及び側縁部が、透視時に不透明なマスキング印刷物（９）によって遮蔽される、上記［１］〜［８］のいずれか一つに記載のウインドシールド。
［１０］前記第１の熱可塑性層（６）及び前記第２の熱可塑性層（７）が、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、及び／又はポリウレタン（ＰＵ）、好ましくはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を少なくとも含有している、上記［１］〜［９］のいずれか一つに記載のウインドシールド。
［１１］前記第１の熱可塑性層（６）又は前記第２の熱可塑性層（７）の色味付け又は着色された前記領域（６ａ）が、前記機能エレメント（５）の下縁部を超えて突出している、上記［１］〜［１０］のいずれか一つに記載のウインドシールド。
［１２］上記［１］〜［１１］のいずれか一つに記載のウインドシールドを備えた乗り物であって、天井に設けられた機械的にヒンジ結合されたサンバイザを有していない、乗り物。
［１３］上記［１］〜［１２］のいずれか一つに記載の電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールドを製造する方法であって、少なくとも、
（ａ）外側ペイン（１）と、第１の熱可塑性層（６）と、電気的に制御可能な光学特性を備えた機能エレメント（５）と、第２の熱可塑性層（７）と、内側ペイン（２）とがこの順序で重ね合わされて配置され、前記機能エレメント（５）が、中央視界（Ｂ）の上方の領域内に配置され、そして前記第１の熱可塑性層（６）及び／又は前記第２の熱可塑性層（７）が、前記機能エレメント（５）と前記外側ペイン（１）又は前記内側ペイン（２）との間に配置された、色味付け又は着色された領域（６ａ）を有し、
（ｂ）前記外側ペイン（１）と前記内側ペイン（２）とが積層によって接合され、前記第１の熱可塑性層（６）と前記第２の熱可塑性層（７）とから、機能エレメント（５）が組み込まれた中間層（３）が形成される、
電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールドを製造する方法。
［１４］前記機能エレメント（５）が、多層膜の形態を成し、レーザーを使用して所定のサイズに切断される、上記［１３］に記載の方法。
［１５］ウインドシールドの外側ペイン（１）又は内側ペイン（２）に、電気的に制御可能な光学特性を備えた機能エレメント（５）を結合するための、熱可塑性層（６，７）の色味付け又は着色された領域（６ａ）の使用であって、
前記熱可塑性層（６，７）の前記色味付け又は着色された前記領域（６ａ）と、前記機能エレメント（５）とによって、電気的に制御可能なサンバイザ（４）が実現される、
熱可塑性層（６，７）の色味付け又は着色された前記領域（６ａ）の使用。

１ 外側ペイン
２ 内側ペイン
３ 中間層
４ 電気的に制御可能なサンバイザ
５ 電気的に制御可能な光学特性を有する機能エレメント
６ 第１の熱可塑性層
６ａ 第１の熱可塑性層の色味付け領域
７ 第２の熱可塑性層
８ 第３の熱可塑性層
９ マスキング印刷物
１０ 縁部シール部材
１１ 機能エレメント５の活性層
１２ 機能エレメント５の平面電極
１３ 機能エレメント５の平面電極
１４ キャリア膜
１５ キャリア膜
１６ 絶縁ライン
Ｂ ウインドシールドの中央視界
Ｄ ウインドシールドの上縁部、天井縁部
Ｍ ウインドシールドの下縁部、エンジン縁部
Ｘ−Ｘ’ 断面線
Ｚ 拡大領域

Claims (14)

1. 電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールドであって、中間層（３）を介して互いに接合された外側ペイン（１）と内側ペイン（２）とを少なくとも含み、
   中央視界（Ｂ）の上方で、電気的に制御可能な光学特性を有する機能エレメント（５）が前記中間層（３）内に組み込まれており、前記エレメントが、第１の熱可塑性層（６）の領域（６ａ）を介して前記外側ペイン（１）に、そして第２の熱可塑性層（７）の領域を介して前記内側ペイン（２）に結合されており、
   前記第１の熱可塑性層（６）の前記領域（６ａ）及び／又は前記第２の熱可塑性層（７）の前記領域が色味付け又は着色されており、かつ前記機能エレメント（５）が、絶縁ライン（１６）によって、別々に電気的に作動させることができるセグメントに分割されている、
   電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールド。
2. 前記中間層（３）が、前記中央視界（Ｂ）内において透明である、請求項１に記載のウインドシールド。
3. 前記機能エレメント（５）が、ＰＤＬＣ機能エレメントである、請求項１又は２に記載のウインドシールド。
4. 前記熱可塑性層（６，７）の色味付け又は着色された前記領域（６ａ）が、１０〜５０％、好ましくは２０％〜４０％の、可視スペクトル範囲の透過率を有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のウインドシールド。
5. 前記機能エレメント（５）が、縁部シール部材（１０）を有しており、前記縁部シール部材（１０）が、透明無色の接着剤、又は透明無色の粘着テープによって形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のウインドシールド。
6. 前記機能エレメント（５）が、第３の熱可塑性層（８）によって周囲を取り囲まれている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のウインドシールド。
7. 前記機能エレメント（５）の下縁部が、前記第３の熱可塑性層（８）と同一平面上に配置されている、請求項６に記載のウインドシールド。
8. 前記機能エレメント（５）の上縁部及び側縁部が、透視時に不透明なマスキング印刷物（９）によって遮蔽される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のウインドシールド。
9. 前記第１の熱可塑性層（６）及び前記第２の熱可塑性層（７）が、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、及び／又はポリウレタン（ＰＵ）、好ましくはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を少なくとも含有している、請求項１〜８のいずれか一項に記載のウインドシールド。
10. 前記第１の熱可塑性層（６）又は前記第２の熱可塑性層（７）の色味付け又は着色された前記領域（６ａ）が、前記機能エレメント（５）の下縁部を超えて突出している、請求項１〜９のいずれか一項に記載のウインドシールド。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のウインドシールドを備えた乗り物であって、天井に設けられた機械的にヒンジ結合されたサンバイザを有していない、乗り物。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールドを製造する方法であって、少なくとも、
    （ａ）外側ペイン（１）と、第１の熱可塑性層（６）と、電気的に制御可能な光学特性を備えた機能エレメント（５）と、第２の熱可塑性層（７）と、内側ペイン（２）とがこの順序で重ね合わされて配置され、前記機能エレメント（５）が、中央視界（Ｂ）の上方の領域内に配置され、そして前記第１の熱可塑性層（６）及び／又は前記第２の熱可塑性層（７）が、前記機能エレメント（５）と前記外側ペイン（１）又は前記内側ペイン（２）との間に配置された、色味付け又は着色された領域（６ａ）を有し、
    （ｂ）前記外側ペイン（１）と前記内側ペイン（２）とが積層によって接合され、前記第１の熱可塑性層（６）と前記第２の熱可塑性層（７）とから、機能エレメント（５）が組み込まれた中間層（３）が形成される、
    電気的に制御可能なサンバイザ（４）を備えたウインドシールドを製造する方法。
13. 前記機能エレメント（５）が、多層膜の形態を成し、レーザーを使用して所定のサイズに切断される、請求項１２に記載の方法。
14. ウインドシールドの外側ペイン（１）又は内側ペイン（２）に、電気的に制御可能な光学特性を備えた機能エレメント（５）を結合するための、熱可塑性層（６，７）の色味付け又は着色された領域（６ａ）の使用であって、
    前記機能エレメント（５）が、絶縁ライン（１６）によって、別々に電気的に作動させることができるセグメントに分割されており、かつ前記熱可塑性層（６，７）の前記色味付け又は着色された前記領域（６ａ）と、前記機能エレメント（５）とによって、電気的に制御可能なサンバイザ（４）が実現される、
    熱可塑性層（６，７）の色味付け又は着色された前記領域（６ａ）の使用。

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