KR102122311B1 - 전기적으로 제어 가능한 선바이저를 갖는 전면 유리 - Google Patents

전기적으로 제어 가능한 선바이저를 갖는 전면 유리 Download PDF

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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 전기적으로 제어 가능한 선바이저(4)를 갖는 전면 유리에 관한 것으로서, 적어도 중간층(3)을 통해 서로 결합된 외부 페인(1) 및 내부 페인(2)을 포함하고,
시야의 중앙 영역(B)의 상부에, 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소(5)가 중간층(3)에 혼입되고, 상기 요소는 제1 열가소성 층(6)의 영역(6a)을 통해 외부 페인(1)에, 및 제2 열가소성 층(7)의 영역을 통해 내부 페인(2)에 연결되고,
상기 제1 열가소성 층(6)의 영역(6a) 및/또는 상기 제2 열가소성 층(7)의 영역은 착색되거나 채색된다.

Description

전기적으로 제어 가능한 선바이저를 갖는 전면 유리
본 발명은 전기적으로 제어 가능한 선바이저(sun visor)를 갖는 전면 유리, 그것을 생산하는 방법, 및 이러한 전면 유리의 착색된 열가소성 층의 용도에 관한 것이다.
운전자 또는 다른 탑승자의 눈부심 방지를 위해서, 종래의 모터 차량은 기계식 선바이저를 가진다. 이는 차량 루프에 힌지-장착되고 운전자 또는 앞좌석 승객의, 예를 들어 태양이 낮을 때 눈부심을 방지하거나 적어도 완화시키기 위해 필요에 따라 하향으로 회전될 수 있다.
또한, 선바이저가 전기적으로 제어 가능한 광학 특성, 특히 전기적으로 제어 가능한 투과율 또는 산란 특성을 갖는 기능 요소의 형태로 통합된 전면 유리가 공지되어 있다. 따라서, 운전자는 태양광에 대한 전면 유리 그 자체의 투과율 거동을 제어할 수 있고; 종래의 기계식 선바이저는 생략될 수 있다. 이러한 수단에 의해, 차량의 중량은 감소될 수 있고 루프 영역에 공간을 얻을 수 있다. 또한, 선바이저의 전기적 제어는 기계식 선바이저를 수동으로 접는 것 보다 운전자에게 더욱 편리하다.
전기적으로 제어 가능한 선바이저를 갖는 전면 유리는, 예를 들어, DE　102013001334　A1, DE　102005049081　B3, DE　102005007427　A1, 및 DE　102007027296　A1에 공지되어 있다.
제어 가능한 선바이저를 실현하기 위한 제어 가능한 기능 요소 중 가능한 하나는 소위 “PDLC(polymer dispersed liquid crystal; 고분자 분산형 액정)” 기능 요소이다. 활성층은 고분자 매트릭스에 혼입된 액정을 함유한다. 전압이 인가되지 않은 경우, 액정은 임의의 방향을 향하고, 활성층을 지나는 광의 강한 산란을 초래한다. 전압이 평판 전극에 인가되는 경우, 액정은 공통된 방향으로 나란히 배열되고 활성층을 통한 광의 투과율이 증가된다. PDLC 기능 요소는 총 투과율 저하에 의해 더 적게 작용하지만, 산란을 증가시켜 눈부심 방지를 보장한다.
PDLC 기능 요소는, 전압이 없는 상태에서, 백색의, 유백색 외관을 가지고, 이는 종종 심미적이지 않은 것으로 여겨진다. 결과적으로, 이러한 제어 가능한 선바이저는 자동차 산업 및 최종 사용자에게 잘 받아들여지지 않는다.
US 4,749,261 A는 그 안에 적층된 전기적으로 제어 가능한 기능 요소를 갖는 차량 복합 페인을 개시하고, 이는 착색되거나 채색된 평판 전극을 가질 수 있다. 상기 기능 요소는 가려질 수 있으나; 착색이 실제 기능 요소에 제한되기 때문에 설계의 자유에 엄격한 제한이 부과된다.
US 2014/192286 A1는 그 안에 적층된 전기적으로 제어 가능한 기능 요소를 갖는 복합 페인을 개시한다. 열가소성 중간층을 통해 기능 요소는 유리 페인에 결합되고, 열가소성 중간층은 완전히 착색되거나 채색될 수 있다.
US 2015/331296 A1는 그 안에 적층된 전기적으로 제어 가능한 기능 요소를 갖는 복합 페인을 개시하고, 유리 페인은 완전히 착색되거나 채색될 수 있다.
본 발명의 목적은 전기적으로 제어 가능한 선바이저를 갖는 전면 유리를 제공하는 것이고, 상기 전면 유리는, 특히 그 심미적인 효과 측면에서 개선된다.
본 발명의 목적은 독립항 제1항에 따른 전기적으로 제어 가능한 선바이저를 갖는 전면 유리에 의해 달성된다. 바람직한 실시양태는 종속항들로부터 나타난다.
본 발명에 따른 전기적으로 제어 가능한 선바이저를 갖는 전면 유리는 적어도 중간층을 통해 서로 결합된 외부 페인 및 내부 페인을 포함한다. 전면 유리는, 차량의 창 개구에서, 외부 환경으로부터 내부를 분리하도록 의도된다. 본 명세서에서, "내부 페인"은 내부(차량 내부)를 향하는 전면 유리의 페인을 의미한다. "외부 페인"은 외부 환경을 향하는 페인을 의미한다.
전면 유리는 상부 에지 및 하부 에지 뿐만 아니라 상부 에지와 하부 에지 사이를 연결하는 2개의 사이드 에지를 가진다. "상부 에지"는 설치된 위치에서 상향을 가리키도록 의도된 에지를 의미한다. "하부 에지"는 설치된 위치에서 하향을 가리키도록 의도된 에지를 의미한다. 상부 에지는 종종 "루프 에지"로, "하부 에지"는 "엔진 에지"로 지칭되기도 한다.
전면 유리는 엄격한 요구사항이 있는 광학 품질을 가지는 시야의 중앙 영역을 가진다. 상기 시야의 중앙 영역은 높은 광 투과율(통상 70% 초과)을 가져야 한다. 상기 시야의 중앙 영역은 특히, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 시야 B의 영역, 시야 영역 B, 또는 구역 B로 지칭되는 시야 영역이다. 시야 B의 영역 및 그 기술적 요구사항은 유엔 유럽경제위원회(UN/ECE)의 규정 제 43호(ECE-R43, "안전 글레이징 재료의 승인 및 차량에의 설치에 관한 통일 조항")에 명시되어 있다. 시야 B의 영역은 상기 규정에서 부록 18에서 정의된다.
본 발명에 따른 전면 유리는 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소를 포함하고, 이는 중간층에 혼입된다. 상기 기능 요소는 시야의 중앙 영역(시야 B의 영역) 상부에 배열된다. 이는 기능 요소가 시야의 중앙 영역과 전면 유리의 상부 에지 사이의 영역에 배열된다는 것을 의미한다. 상기 기능 요소는 전체 영역을 덮을 필요는 없고 이 영역 안에 완전히 배치되며 시야의 중앙 영역으로 돌출되지 않는다. 다시 말해서, 상기 기능 요소는 시야의 중앙 영역보다 전면 유리의 상부 에지에 더 가까이 있다. 따라서, 시야의 중앙 영역의 투과율은 하향 회전 상태의 종래의 기계적 선바이저의 위치와 유사한 위치에 있는 기능 요소에 의해 손상되지 않는다.
기능 요소는 제1 열가소성 층의 영역을 통해 외부 페인에, 및 제2 열가소성 층의 영역을 통해 내부 페인에 결합된다. 통상, 중간층은 적어도 제1 및 제2 열가소성 층에 의해 형성되고, 이들은 서로의 위에 면으로 배열되고, 2개의 층 사이에 삽입된 기능 요소를 가진다. 그러면 기능 요소에 중첩되는 층의 영역은 페인에 기능 요소를 결합하는 영역을 형성한다. 열가소성 층이 직접 서로 접촉하는 페인의 다른 영역에서, 층들은 적층 동안 융합하여 원래의 2개 층은 특정 환경 하에 더 이상 식별할 수 없고, 대신에, 균일한 중간층이 존재한다.
열가소성 층은, 예를 들어, 단일 열가소성 필름으로 형성될 수 있다. 열가소성 층은 또한 사이드 에지가 서로 접하는 상이한 열가소성 필름의 세그먼트로 형성될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 기능 요소가 외부 페인 또는 내부 페인에 결합되는, 제1 또는 제2 열가소성 층의 상기 영역은 착색되거나 채색된다. 따라서 가시 스펙트럼 범위에서 이 영역의 투과율은 착색되지 않거나 채색되지 않은 층에 비하여 감소된다. 따라서 열가소성 층의 착색된/채색된 영역은 선바이저 영역에서 전면 유리의 투과율을 낮춘다. 특히, 착색이 더욱 자연스러운 외관을 낳기 때문에 기능 요소의 심미적 인상은 개선되고 이는 보는 이에게 더욱 편안하다. 이는 본 발명의 장점이다.
전면 유리는 바람직하게는 모터 차량, 특히 바람직하게는 승용차를 위해 제공된다.
본 명세서에서, “전기적으로 제어 가능한 광학 특성”이라는 용어는 지속적으로 제어 가능한 특성을 의미할 뿐만 아니라, 2개 이상의 구분된 상태 사이에서 스위칭 될 수 있는 특성과 동일하게 지칭되기도 한다.
선바이저의 전기적 제어는, 예를 들어, 차량의 대시보드에 통합된 손잡이, 회전식 컨트롤, 또는 슬라이드 컨트롤을 사용하여 수행된다. 그러나, 선바이저를 제어하기 위한 스위칭 표면, 예를 들어, 용량성 스위칭 표면 또한 전면 유리에 통합될 수 있다. 대안적으로, 선바이저는 비접촉 방법, 예를 들어, 동작 감지에 의해, 또는 카메라 및 적합한 평가 전자 장치에 의해 확인된 동공 또는 눈꺼풀의 상태의 함수로써 제어될 수도 있다.
열가소성 층의 착색되거나 채색된 영역은 바람직하게는 가시 스펙트럼 범위에서 10% 내지 50%, 특히 바람직하게는 20% 내지 40%의 투과율을 가진다. 따라서 눈부심 방지 및 광학적 외관의 측면에서 특히 양호한 결과가 달성된다.
중간층, 즉 제1 및 제2 열가소성 층 및 임의의 다른 고분자 층은 시야의 중앙 영역에서 착색되거나 채색되지 않고, 대신에, 맑고 투명하다. 이는 시야의 중앙 영역을 통한 관통-시야가 제한되지 않아 페인이 전면 유리로 사용될 수 있음을 보장한다. “투명한 열가소성 층”이라는 용어는 가시 스펙트럼 범위에서 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%의 광 투과율을 갖는 층을 의미한다. 투명한 중간층은 적어도 ECE-R43에 따른 시야 A의 영역에서, 바람직하게는 시야 B의 영역에서도 나타난다.
열가소성 층은 단일 열가소성 필름으로 구현될 수 있고, 여기서 착색되거나 채색된 영역이 국부적인 착색 또는 채색에 의해 제조된다. 이러한 필름은, 예를 들어 동시압착에 의해 얻어질 수 있다. 대안적으로, 착색되지 않은 필름 세그먼트 및 착색되거나 채색된 필름 세그먼트는 결합되어 열가소성 층을 형성할 수 있다.
착색되거나 채색된 영역은 균일하게 채색되거나 착색될 수 있고, 달리 말하면, 위치-독립적인 투과율을 가질 수 있다. 그러나, 착색 또는 채색은 균일하지 않을 수도 있고; 특히 투과율 변화(transmittance progression)가 실현될 수 있다. 일 실시양태에서, 착색되거나 채색된 영역에서 투과율 수준은 적어도 상부 에지로부터 거리가 증가하는 섹션에서 감소한다. 따라서, 착색되거나 채색된 영역의 날카로운 에지가 방지될 수 있어 선바이저로부터 전면 유리의 투명한 영역으로의 전이가 점진적으로 일어나, 심미적으로 더욱 매력적으로 보인다.
본 발명의 일 실시양태에서, 제1 또는 제2 열가소성 층의 착색되거나 채색된 영역은 기능 요소의 하부 에지를 넘어서 돌출, 즉, 기능 요소보다 시야의 중앙 영역을 향한 방향으로 더 멀리 연장된다. 따라서, 특히 매력적인 외관이 제조된다. 돌출 영역은 바람직하게는 투과율 변화를 가지고, 여기서 투과율은 시야의 중앙 영역을 향한 방향으로 증가하며 착색은 또한 시야의 중앙 영역을 향해 단계적으로 점차 줄어든다.
바람직한 실시양태에서, 제1 열가소성 층의 영역, 즉, 기능 요소와 외부 페인 사이의 영역은 착색된다. 이는 특히 외부에서 관찰한 차량의 심미적 인상을 불러일으킨다. 기능 요소와 내부 페인 사이의 제2 열가소성 층의 영역은 선택에 따라 추가로 채색되거나 착색될 수도 있다.
바람직한 실시양태에서, 기능 요소는 PDLC 기능 요소(polymer dispersed liquid crystal; 고분자 분산형 액정)이다. 이미 상술한 바와 같이, 이러한 PDLC 기능 요소는 전압이 없는 상태에서 심미적이지 않은 유백색 외관을 가진다. 본 발명의 바람직한 효과는, 즉, 시각적 인상의 개선은 PDLC 기능 요소와 관련하여 특별한 관심사이다.
PDLC 기능 요소의 활성층은 고분자 매트릭스에 혼입된 액정을 함유한다. 평판 전극에 전압이 인가되지 않은 경우, 액정은 임의의 방향을 향하고, 활성층을 지나는 광의 강한 산란을 초래한다. 전압이 평판 전극에 인가되는 경우, 액정은 공통된 방향으로 나란히 배열되고 활성층을 통한 광의 투과율이 증가된다.
그러나, 원칙적으로, 다른 종류의 제어 가능한 기능 요소, 예를 들어, 전기변색 기능 요소 또는 SPD(suspended particle device; 부유 입자 기기) 기능 요소을 사용하는 것 또한 가능하다. 언급된 제어 가능한 기능 요소 및 그 작동 원리는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 그 자체로 공지되어 있어 본 명세서에서 상세한 설명을 생략할 수 있다.
제어 가능한 기능 요소는 통상 2개의 평판 전극 사이에 활성 층을 포함한다. 활성층은 평판 전극에 인가된 전압을 통해 제어 될 수 있는 제어 가능한 광학 특성을 가진다. 평판 전극 및 활성층은 통상 외부 페인 및 내부 페인의 표면에 실질적으로 평행하게 배열된다. 평판 전극은 공지된 방식 그 자체로 외부 전압원에 전기적으로 연결된다. 전기적 접촉은 적합한 연결 케이블, 예를 들어, 포일 컨덕터로 실현되고, 이는 선택적으로, 소위 부스바, 예를 들어 전기 전도성 재료의 스트립 또는 전기 전도성 압인을 통해 평판 전극에 연결된다.
평판 전극은 바람직하게는 투명한, 전기 전도성 층으로 설계된다. 평판 전극은 바람직하게는 하나 이상의 금속, 금속 합금 또는 투명 전도성 산화물(TCO)을 함유한다. 평판 전극은, 예를 들어, 은, 금, 구리, 니켈, 크로뮴, 텅스텐, 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨-도핑된 또는 알루미늄-도핑된 아연 산화물, 및/또는 플루오린-도핑 또는 안티모니-도핑된 주석 산화물을 함유할 수 있다. 평판 전극은 바람직하게는 10 nm 내지 2 ㎛, 특히 바람직하게는 20 nm 내지 1 ㎛, 가장 특히 바람직하게는 30 nm 내지 500 nm의 두께를 가진다.
물론, 기능 요소는, 활성층 및 평판 전극 옆에, 그 자체로 공지된 다른 층, 예를 들어, 장벽층, 차단층, 반사 방지층, 보호층, 및/또는 평활층을 가질 수 있다.
기능 요소는 바람직하게는 2개의 외부 캐리어 필름을 갖는 다중층 필름으로 나타난다. 이러한 다중층 필름의 경우에, 평판 전극 및 활성층은 2개의 캐리어 필름 사이에 배열된다. 여기서, “외부 캐리어 필름”이라는 용어는 캐리어 필름이 다중층 필름의 2개의 표면을 형성한다는 것을 의미한다. 따라서 기능 요소는 유리하게 처리될 수 있는 적층 필름으로 제조될 수 있다. 기능 요소는 바람직하게는 캐리어 필름에 의해 손상, 특히 부식으로부터 보호된다. 다중층 필름은, 기재된 순서대로, 적어도 캐리어 필름, 평판 전극, 활성층, 또다른 평판 전극, 및 또다른 캐리어 필름을 포함한다.
캐리어 필름은 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 고분자, 특히 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함유한다. 이는 다중층 필름의 안정성 측면에서 특히 바람직하다. 그러나, 캐리어 필름은 또한, 예를 들어, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 및/또는 폴리비닐 부티랄(PVB), 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리아세테이트 수지, 캐스팅 수지, 아크릴레이트, 플루오린화 에틸렌 프로필렌, 폴리비닐 플루오라이드, 및/또는 에틸렌 테트라플루오로에틸렌을 포함할 수도 있다. 각 캐리어 필름의 두께는 바람직하게는 0.1 mm 내지 1 mm, 특히 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.2 mm이다.
통상, 캐리어 필름은 각 경우 평판 전극으로 작용하고 바람직하게는 활성층을 향하는 전기 전도성 코팅을 가진다.
기능 요소는 다중층 필름으로 시판된다. 통합되는 기능 요소는 통상 큰 치수의 다중층 필름으로부터 바람직한 형상과 크기로 절단된다. 이는 기계적으로, 예를 들어 나이프로 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 절단은 레이저를 이용해서 수행된다. 이 경우 기계적 절단을 한 경우보다 사이드 에지가 더 안정적이라는 것이 입증되었다. 사이드 에지를 기계적으로 절단하는 경우, 재료가 뒤로 물러나는, 소위, 시각적으로 눈에 띄고 페인의 심미감에 불리하게 영향을 미칠 수 있는 위험이 있다.
바람직한 실시양태에서, 기능 요소는 에지 씰(edge seal)을 가진다. 에지 씰은 기능 요소의 사이드 에지를 환형으로 덮고, 특히, 열가소성 층의 화학 성분, 예를 들어, 가소제가 활성층으로 확산되는 것을 방지한다. 적어도 전면 유리를 통한 관통-시야에서 보이는 사이드 에지를 따라, 특히 기능 요소의 하부 에지 및 바람직하게는 모든 사이드 에지를 따라, 에지 씰은 무색 투명한 접착제 또는 무색 투명한 접착 테이프에 의해 형성된다. 예를 들어, 아크릴-기재 또는 규소-기재 접착 테이프가 에지 씰로 사용될 수 있다. 무색 투명한 에지 씰은 기능 요소의 에지가 전면 유리를 통해 보았을 때 방해되도록 눈에 띄지 않는다는 장점을 가진다.
기능 요소의 에지는 전면 유리의 설치된 위치에 따라 지칭된다. 따라서, 기능 요소의 “하부 에지”는 전면 유리의 상부 에지로부터 멀리 향하고 시야의 중앙 영역을 가리키는 그 사이드 에지 중 하나이다. 기능 요소의 “상부 에지”는 전면 유리의 상부 에지를 향한다. 기능 요소의 “사이드 에지”는 상부 에지와 하부 에지 사이를 연결한다.
바람직한 실시양태에서, 기능 요소는, 더욱 정확히는 기능 요소의 사이드 에지는 제3 열가소성 층에 의해 환형으로 둘러싸인다. 제3 열가소성 층은 기능 요소가 삽입되는 함몰부를 갖는 프레임형으로 구현된다. 제3 열가소성 층은 절단에 의해 함몰부가 도입된 열가소성 필름에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 제3 열가소성 층은 기능 요소 주위의 복수의 필름 섹션으로 구성될 수도 있다. 중간층은 서로의 위에 면으로 배열된 총 3개 이상의 열가소성 층으로부터 형성되고, 기능 요소가 배열된 함몰부를 갖는 중간층을 가진다. 제조하는 동안, 제3 열가소성 층은 제1 및 제2 열가소성 층 사이에 배열되고, 모든 열가소성 층의 사이드 에지는 바람직하게는 일치하여 위치한다. 제3 열가소성 층은 바람직하게는 기능 요소와 거의 동일한 두께를 가진다. 따라서, 국부적으로 제한된 기능 요소에 의해 도입된 전면 유리의 국부적인 두께 차이가 보상되어 유리 파손이 적층 중에 방지될 수 있다.
전면 유리를 통해 보았을 때 보이는 기능 요소의 사이드 에지는 바람직하게는 제3 열가소성 층과 동일 선상에 배열되어 기능 요소의 사이드 에지와 열가소성 층의 관련된 사이드 에지 사이의 간극이 존재하지 않도록 한다. 이는 통상 보이는 기능 요소의 하부 에지에 대해 특히 해당된다. 따라서, 제3 열가소성 층과 기능 요소 사이의 경계는 시각적으로 눈에 띄지 않는다.
바람직한 실시양태에서, 기능 요소 및 열가소성 층의 착색된 영역의 하부 에지는 전면 유리의 상부 에지의 형상에 적응되어, 시각적으로 매력적인 외관을 가져온다. 전면 유리의 상부 에지가 통상 만곡, 특히 오목하게 만곡되어 있기 때문에, 기능 요소 및 착색된 영역의 하부 에지는 바람직하게는 만곡되어 설계된다. 특히 바람직하게는, 기능 요소의 하부 에지는 전면 유리의 상부 에지에 실질적으로 평행하게 구현된다. 그러나, 선바이저를 각 경우에 2개의 절반부로 똑바로 구성하는 것도 가능하며, 이는 서로에 대해 소정의 각도로 배열되고 그 상부 에지는 대략 V 형상이다.
본 발명의 일 실시양태에서, 기능 요소는 절연 라인에 의해 세그먼트로 분할된다. 절연 라인은, 특히, 평판 전극에 도입되어 평판 전극의 세그먼트는 전기적으로 서로 절연된다. 개별 세그먼트는 분리되어 작동될 수 있도록 전압원에 서로 독립적으로 연결된다. 따라서, 선바이저의 상이한 영역은 독립적으로 스위칭 될 수 있다. 특히 바람직하게는, 절연 라인 및 세그먼트는 설치된 위치에서 수평하게 배열된다. 따라서, 선바이저의 높이는 사용자에 의해 제어될 수 있다. “수평한”이라는 용어는 여기서 광범위하게 해석되며 전면 유리의 사이드 에지 사이를 지나는 전파 방향을 지칭한다. 절연 라인은 반드시 직선일 필요는 없고, 대신, 바람직하게는 전면 유리의 상부 에지의 임의의 만곡에 적응되도록, 특히 전면 유리의 상부 에지에 실질적으로 평행하게 약간 만곡될 수 있다. 물론, 수직 절연 라인 또한 고려될 수 있다.
절연 라인은, 예를 들어, 5 ㎛ 내지 500 ㎛, 특히 20 ㎛내지 200 ㎛의 폭을 가진다. 세그먼트의 폭은, 즉, 인접한 절연 라인 사이의 거리는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 개별적인 경우의 요구사항에 따라 적합하게 선택될 수 있다.
절연 라인은 레이저 어블레이션, 기계적 절단, 또는 에칭에 의해 기능 요소의 제조 중에 도입될 수 있다. 이미 적층된 다중층 필름도 레이저 절삭에 의해 후속하여 분할될 수 있다.
기능 요소의 상부 에지 및 사이드 에지는 바람직하게는 전면 유리를 통한 관통 시야에 있어서 불투명한 마스킹 프린트에 의해 가려진다. 전면 유리는 통상 불투명한 에나멜로 만들어진 둘러싸는 주변 마스킹 프린트를 가지고, 이는 특히 전면 유리의 설치를 위해 사용되는 접착제를 UV 방사로부터 보호하고, 접착제를 시각적으로 보이지 않게 한다. 이 주변 마스킹 프린트는 바람직하게는 또한 기능 요소의 상부 에지 및 사이드 에지뿐만 아니라 필요한 전기적 연결을 가리도록 사용된다. 그러면 선바이저는 바람직하게는 전면 유리의 외관에 통합되고 오직 하부 에지만이 관찰자에 의해 잠재적으로 식별 가능하다. 바람직하게는, 외부 페인 및 내부 페인 모두 마스킹 프린트를 가져, 관통 시야가 양쪽 사이드에서 보호된다.
기능 요소는 함몰부 또는 구멍을, 예를 들어, 소위 센서창 또는 카메라 창의 영역에 가질 수도 있다. 이러한 영역은 빔 경로에서 제어 가능한 기능 요소에 의해 기능이 손상될 수 있는 센서 또는 카메라, 예를 들어 빗물 센서를 구비하기 위해 제공된다. 선바이저를 2개 이상의 서로 분리된 기능 요소로, 센서 또는 카메라 창을 위한 공간을 만드는 거리를 기능 요소 사이에 갖도록 실현하는 것 또한 가능하다.
기능 요소(또는 전술한 다중 기능 요소의 경우에서 기능 요소 전체)는 바람직하게는 양쪽 사이드의, 예를 들어, 2 mm 내지 20 mm 폭의 에지 영역을 뺀 전면 유리의 전체 폭에 걸쳐서 배열된다. 기능 요소는 또한 상부 에지로부터 바람직하게는, 예를 들어, 2 mm 내지 20 mm의 거리를 가진다. 따라서 기능 요소는 중간층 내에 캡슐화 되고 주위 대기와의 접촉 및 부식으로부터 보호된다.
제1 열가소성 층 및 제2 열가소성 층 및, 선택적으로, 제3 열가소성 층 또한, 적어도 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 및/또는 폴리우레탄(PU), 특히 바람직하게는 PVB를 함유한다.
각 열가소성 층의 두께는 바람직하게는 0.2 mm 내지 2 mm, 특히 바람직하게는 0.3 mm 내지 1 mm, 특히 0.3 mm 내지 0.5 mm, 예를 들어, 0.38 mm이다.
외부 페인 및 내부 페인은 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 소다 석회 유리로 만들어지고, 이는 창페인에 통상적이다. 그러나, 페인은 또한 다른 종류의 유리, 예를 들어 석영 유리, 보로실리케이트 유리, 또는 알루미노실리케이트 유리, 또는 단단하고 투명한 플라스틱, 예를 들어, 폴리카르보네이트 또는 폴리메틸메타크릴레이트로 만들어질 수도 있다. 전면 유리가 시야의 중앙 영역에서 충분한 광 투과율, 바람직하게는 ECE-R43에 따른 일차 관통-시야 영역 A에서 적어도 70%를 가지는 한, 페인은 착색 또는 채색되거나 투명할 수 있다.
외부 페인, 내부 페인, 및/또는 중간층은 그 자체로 공지된 다른 적합한 코팅, 예를 들어, 반사 방지 코팅, 비-점착성 코팅, 스크래치 방지 코팅, 광촉매 코팅, 또는 태양 보호 코팅 또는 저-E 코팅을 가질 수 있다.
외부 페인 및 내부 페인의 두께는 폭넓게 다양할 수 있으므로 개별 경우의 요구사항에 적응될 수 있다. 외부 페인 및 내부 페인은 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 3 mm의 두께를 가진다.
본 발명의 주요 장점은 종래의, 차량 루프 상에 장착된 기계적으로 힌지된 선바이저가 생략될 수 있다는 것이다. 결과적으로, 본 발명은 이러한 종래의 선바이저를 갖지 않는 차량, 바람직하게는 모터 차량, 특히 승용차를 또한 포함한다.
본 발명은 본 발명에 따른 전면 유리를 제조하는 방법을 또한 포함하고, 적어도
a) 외부 페인, 제1 열가소성 층, 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소, 제2 열가소성 층, 내부 페인은 이 순서로 서로의 위에 배열되고, 여기서 기능 요소는 시야의 중앙 영역 상부 영역에 배열되고, 제1 열가소성 층 및/또는 제2 열가소성 층은 착색되거나 채색된 영역을 가지고, 이는 기능 요소 및 외부 페인 또는 내부 페인 사이에 배열되고,
b) 외부 페인 및 내부 페인은 적층에 의해 결합되고, 여기서 혼입된 기능 요소를 갖는 중간층은 제1 열가소성 층 및 제2 열가소성 층으로부터 형성된다.
기능 요소의 평판 전극의 전기적 접촉은 바람직하게는 전면 유리의 적층 전에 수행된다.
임의의 프린트, 예를 들어, 불투명한 마스킹 프린트가 존재하거나 기능 요소의 전기적 접촉을 위한 프린트된 부스바가 바람직하게는 스크린 프린팅에 의해 적용된다.
적층은 바람직하게는 열, 진공, 및/또는 압력의 작용 하에 수행된다. 그 자체로 공지된 적층 방법, 예를 들어, 오토클레이브 방법(autoclave methods), 진공 백 방법(vacuum bag methods), 진공 링 방법(vacuum ring methods), 캘린더 방법(calender methods), 진공 라미네이터(vacuum laminators) 또는 이들의 조합을 사용할 수도 있다.
본 발명은 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소를 전면 유리의 외부 페인 또는 내부 페인에 결합하기 위한 열가소성 층의 착색되거나 채색된 영역의 용도를 또한 포함하고, 여기서 전기적으로 제어 가능한 선바이저는 기능 요소 및 열가소성 층의 착색되거나 채색된 영역에 의해 실현된다.
본 발명은 도면 및 예시적 실시양태를 참조하여 상세히 설명된다. 도면은 개략적인 표현이며 실제 비율과 일치하지 않는다. 도면은 본 발명을 제한하지 않는다.
도시사항
도 1 본 발명에 따른 전면 유리의 제1 실시양태의 평면도,
도2 도 1의 전면 유리를 관통하는 단면,
도 3 도 2의 영역 Z의 확대 표현,
도 4 본 발명에 따른 전면 유리의 또다른 실시양태를 관통하는 단면,
도 5 본 발명에 따른 전면 유리의 또다른 실시양태의 평면도,
도 6 흐름도를 사용한 본 발명에 따른 방법의 예시적 실시양태.
도 1, 도 2 및 도 3은 각 경우 본 발명에 따른 전면 유리의 세부 사항을 도시한다. 전면 유리는 중간층(3)을 통해 서로 결합된 외부 페인(1) 및 내부 페인(2)을 포함한다. 외부 페인(1)은 2.1 mm의 두께를 가지고 녹색으로 채색된 소다 석회 유리로 만들어진다. 내부 페인(2)은 1.6 mm의 두께를 가지고 투명한 소다 석회 유리로 만들어진다. 전면 유리는 설치된 위치에서 루프를 향하는 상부 에지(D) 및 설치된 위치에서 엔진실을 향하는 하부 에지(M)를 가진다.
전면 유리는 전기적으로 제어 가능한 선바이저(4)를 시야의 중앙 영역(B)(ECE-R43에 정의됨) 상부 영역에 구비한다. 선바이저(4)는 시판되는 PDLC 다중층 필름에 의해 중간층(3)에 혼입되는 기능 요소(5)로 형성된다. 선바이저의 높이는, 예를 들어 21 cm이다. 중간층(3)은 총 3개의 열가소성 층(6, 7, 8)을 포함하고 이는 각 경우 0.38 mm의 두께의 PVB로 만들어진 열가소성 필름으로 구현된다. 제1 열가소성 층(6)은 외부 페인(1)에 결합되고; 제2 열가소성 층(7)은 내부 페인(2)에 결합된다. 그 사이의 제3 열가소성 층(8)은 컷아웃(cutout)을 가지며, 그에 맞는 크기로 절단된 PDLC 다중층 필름이 정확한 적합으로, 다시 말해, 모든 사이드와 동일 선상으로 삽입된다. 따라서, 제3 열가소성 층은, 소위, 기능 요소(5)를 위한 일종의 매트를 형성하여, 기능 요소(5)는 모든 둘레가 열가소성 재료로 캡슐화되어 보호된다.
제1 열가소성 층(6)은 기능 요소(5)와 외부 페인(1) 사이에 배열된 착색된 영역(6a)을 가진다. 따라서 전면 유리의 광 투과율은 선바이저(4) 영역에서 추가적으로 감소되고 PDLC 기능 요소(5)의 유백색 외관은 확산 상태에서 완화된다. 따라서 전면 유리의 심미감은 상당히 더욱 매력적이게 된다. 제1 열가소성 층(6)은 영역(6a)에서, 예를 들어, 30%의 평균 광 투과율을 가지고, 이를 이용하여 양호한 결과가 얻어진다.
영역(6a)는 균일하게 착색될 수 있다. 그러나, 기능 요소(5)의 하부 에지의 방향으로 착색을 감소시켜 착색된 영역 및 착색되지 않은 영역이 서로 매끄럽게 전이되게 하는 것이 시각적으로 더욱 매력적이다.
도시된 경우에서, 착색된 영역(6a) 및 PDLC 기능 요소(5)의 하부 에지는 동일 선상에 배열된다. 그러나, 이는 반드시 그런 것은 아니다. 착색된 영역(6a)이 기능 요소(5)를 넘어 돌출되거나, 반대로 기능 요소(5)가 착색된 영역(6a)을 넘어 돌출되는 것도 가능하다. 후자의 경우, 기능 요소(5) 전체가 착색된 영역(6a)을 통해 외부 페인(1)에 결합되는 것은 아니다.
제어 가능한 기능 요소(5)는 다중층 필름이고, 2개의 평판 전극(12, 13) 및 2개의 캐리어 필름(14, 15) 사이의 활성층(11)으로 구성된다. 활성층(11)은 그 안에 분산된 액정을 갖는 고분자 매트릭스를 포함하고, 이들은 평판 전극에 인가된 전압의 함수에 따라 정렬되며, 이에 의해 광학 특성이 제어될 수 있다. 캐리어 필름(14, 15)은 PET로 만들어지고 예를 들어, 0.125 mm의 두께를 가진다. 캐리어 필름(14, 15)에는 활성층(11)을 향하고 약 100 nm의 두께를 가지는 ITO 코팅이 제공되고, 이는 전극(12, 13)을 형성한다. 전극(12, 13)은 차량의 전기 시스템에 부스바(도시되지 않음)(예를 들어, 은-함유 스크린 프린트에 의해 구현됨) 및 연결 케이블(도시되지 않음)을 통해 연결될 수 있다.
통상적으로, 전면 유리는 둘러싸는 주변 마스킹 프린트(9)를 가지고, 이는 불투명한 에나멜에 의해 외부 페인(1) 및 내부 페인(2)의 (설치된 위치에서 차량의 내부를 향하는) 내부측 표면 상에 구현된다. 기능 요소(5)의 상부 에지(D) 및 전면 유리의 사이드 에지로부터의 거리는 마스킹 프린트(9)의 폭보다 작아 기능 요소(5)의 사이드 에지-시야의 중앙 영역(B)을 가리키는 사이드 에지를 제외-가 마스킹 프린트(9)에 의해 가려진다. 전기적 연결(도시되지 않음) 또한 마스킹 프린트(9)의 영역에 적절히 설치되어 숨겨진다.
기능 요소(5)의 사이드 에지에는 주변으로 에지 씰(10)이 제공되고, 이는 투명한 아크릴산 접착 테이프로 구현된다. 따라서 활성층(11) 내외로의 확산이 방지된다. 에지 씰(10)이 투명하기 때문에, 마스킹 프린트(9)에 의해 가려지지 않는 하부 사이드 에지 또한 방해되도록 눈에 띄지 않는다. 에지 씰(10)은 다중층 필름의 사이드 에지 둘레 주변으로 둘러싸고 사이드 에지로부터, 활성층(11)으로부터 멀리 향하는 캐리어 필름(14, 15)의 표면에 걸쳐 수 밀리미터 연장된다. 에지 씰(10)은, 특히, 가소제 및 열가소성 층(8)의 다른 접착 성분이 활성층(11)으로 확산되는 것을 방지하고, 이에 의해 기능 요소(5)의 노후화가 감소된다.
표준 PVB 필름과 비교하여 더 강한 유동 거동을 갖는 소위 “고유동 PVB”가 바람직하게는 열가소성 층(6, 7, 8)으로 사용될 수 있다. 따라서, 기능 요소(5) 주위로 층은 더 강하게 흐르고, 이에 의해 균일한 시각적 인상이 생성되고 기능 요소(5)로부터 층(8)으로의 전이가 덜 눈에 띈다. “고유동 PVB”는 기능 요소(5)와 직접적으로 접촉하는 모든 또는 오직 하나 또는 복수의 열가소성 층(6, 7, 8)에 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 전면 유리의 또다른 실시양태를 관통하는 단면을 도시한다. 제1 열가소성 층(6)의 착색된 영역(6a)는 기능 요소(5)의 하부 에지를 넘어 돌출된다. 착색된 영역(6a)의 돌출 부분은 투과율 변화를 가져, 착색이, 소위, 시야의 중앙 영역을 향해 단계적으로 줄어들 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 전면 유리의 설계의 또다른 실시양태의 평면도를 도시한다. 전면 유리 및 제어 가능한 선바이저(4)는 도 1의 실시양태에 실질적으로 대응한다. 그러나, PDLC 기능 요소(5)는 수평 절연 라인(16)에 의해 6개의 스트립형 세그먼트로 분할된다. 절연 라인(16)은, 예를 들어 40 ㎛ 내지 50 ㎛의 폭 및 3.5 cm의 상호 간격을 가진다. 이들은 조립식 다중층 필름에 레이저를 이용하여 도입되었다. 절연 라인(16)은, 특히 전극(12, 13)을 서로 절연된 스트립으로 분리하고, 스트립 각각은 분리된 전기적 연결을 갖는다. 따라서, 세그먼트는 서로 독립적으로 스위칭 가능하다. 절연 라인(16)이 얇을수록 더 눈에 띄지 않는다. 훨씬 더 얇은 절연 라인(16)은 에칭 방법을 사용하여 실현될 수 있다.
분할은 어두워진 선바이저(4)의 높이를 조정할 수 있다. 따라서, 운전자는 전체 선바이저(4) 또는 그 일부만을 태양의 위치에 따라 어둡게 할 수 있다. 도면은 선바이저(4)의 상반부가 어두워지고 하반부가 투명함을 나타낸다.
특히 편리한 실시양태에서, 분할된 선바이저(4)는 선바이저(4) 영역에 배열된 용량성 스위칭 구역에 의해 제어되고, 운전자는 그가 페인을 만지는 위치에 의해 어두워지는 정도를 특정한다. 대안적으로, 선바이저(4)는 비접촉식 방법, 예를 들어 동작 인식, 또는 카메라 및 적합한 평가 전자 장치에 의해 감지된 동공이나 눈꺼풀의 상태의 함수로서 제어될 수도 있다.
도 6은 흐름도를 사용하여 본 발명에 따른 제조 방법의 예시적인 실시양태를 도시한다.
(1) 외부 페인
(2) 내부 페인
(3) 중간층
(4) 전기적으로 제어 가능한 선바이저
(5) 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소
(6) 제1 열가소성 층
(6a) 제1 열가소성 층의 착색된 영역
(7) 제2 열가소성 층
(8) 제3 열가소성 층
(9) 마스킹 프린트
(10) 에지 씰
(11) 기능 요소(5)의 활성층
(12) 기능 요소(5)의 평판 전극
(13) 기능 요소(5)의 평판 전극
(14) 캐리어 필름
(15) 캐리어 필름
(16) 절연 라인
B 전면 유리의 시야의 중앙 영역
D 전면 유리의 상부 에지, 루프 에지
M 전면 유리의 하부 에지, 엔진 에지
X-X' 단면 라인
Z 확대된 영역

Claims (15)

  1. 전기적으로 제어 가능한 선바이저(4)를 갖는 전면 유리로서, 적어도 중간층(3)을 통해 서로 결합된 외부 페인(1) 및 내부 페인(2)을 포함하고,
    시야의 중앙 영역(B) 상부에, 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소(5)가 중간층(3)에 혼입되고, 상기 요소는 제1 열가소성 층(6)의 영역(6a)을 통해 외부 페인(1)에 연결되며, 제2 열가소성 층(7)의 영역을 통해 내부 페인(2)에 연결되고,
    상기 제1 열가소성 층(6)의 영역(6a) 및 상기 제2 열가소성 층(7)의 영역은 착색되거나 채색되고,
    상기 기능 요소(5)는 절연 라인(16)에 의해 전기적으로 분리되어 작동될 수 있는 세그먼트로 분할되고,
    상기 절연 라인 및 상기 세그먼트는 설치된 위치에서 수평하게 배열되는,
    전면 유리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중간층(3)은 시야의 중앙 영역(B)에서 투명한 전면 유리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기능 요소(5)는 PDLC 기능 요소인 전면 유리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열가소성 층(6, 7)의 착색되거나 채색된 영역(6a)은 가시 스펙트럼 범위에서 10% 내지 50%, 또는 20% 내지 40%의 투과율을 가지는 전면 유리.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기능 요소(5)는 무색 투명한 접착제 또는 무색 투명한 접착 테이프에 의해 형성된 에지 씰(10)을 가지는 전면 유리.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기능 요소(5)는 제3 열가소성 층(8)에 의해 주변이 둘러싸이는 전면 유리.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기능 요소(5)의 하부 에지는 제3 열가소성 층(8)과 동일 선상에 배열되는 전면 유리.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기능 요소(5)의 상부 에지 및 사이드 에지는 불투명한 마스킹 프린트(9)에 의해 관통-시야가 가려지는 전면 유리.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 열가소성 층(6) 및 상기 제2 열가소성 층(7)은 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 및 폴리우레탄(PU) 중 적어도 하나를 함유하는 전면 유리.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 열가소성 층(6) 또는 상기 제2 열가소성 층(7)의 상기 착색되거나 채색된 영역(6a)은 상기 기능 요소(5)의 하부 에지를 넘어서 돌출되는 전면 유리.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 전면 유리를 구비한 차량으로서, 루프-장착된 기계적으로 힌지된 선바이저를 가지지 않는 차량.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 전기적으로 제어 가능한 선바이저(4)를 갖는 전면 유리를 제조하는 방법으로서, 적어도
    a) 외부 페인(1), 제1 열가소성 층(6), 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소(5), 제2 열가소성 층(7), 및 내부 페인(2)은 이 순서로 서로의 위에 배열되고,
    여기서 상기 기능 요소(5)는 시야의 중앙 영역(B)의 상부 영역에 배열되고,
    상기 제1 열가소성 층(6) 또는 상기 제2 열가소성 층(7)은 상기 기능 요소(5)와 상기 외부 페인(1) 또는 상기 내부 페인(2) 사이에 배열된 착색되거나 채색된 영역(6a)에 배열되고,
    b) 상기 외부 페인(1) 및 상기 내부 페인(2)은 적층에 의해 결합되고, 기능 요소(5)가 혼입된 중간층(3)은 상기 제1 열가소성 층(6) 및 상기 제2 열가소성 층(7)으로부터 형성되는,
    방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기능 요소(5)는 다중층 필름의 형태이고 레이저를 이용하여 크기에 맞게 절단되는 방법.
  15. 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소(5)를 전면 유리의 외부 페인(1) 및 내부 페인(2)에 연결하기 위한 열가소성 층(6, 7)의 착색되거나 채색된 영역(6a)으로서,
    전기적으로 제어 가능한 선바이저(4)가 상기 열가소성 층(6, 7)의 상기 착색되거나 채색된 영역(6a) 및 상기 기능 요소(5)에 의해 실현되고,
    상기 기능 요소(5)는 절연 라인(16)에 의해 전기적으로 분리되어 작동될 수 있는 세그먼트로 분할되고,
    상기 절연 라인 및 상기 세그먼트는 설치된 위치에서 수평하게 배열되는,
    열가소성 층(6, 7)의 착색되거나 채색된 영역(6a).
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