KR102456910B1 - 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능성 요소 - Google Patents

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마르셀 클라인
마이클 라브로트
안드레아스 슈네스키
세바스티안 슈르즈
발렌틴 슐츠
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 다음을 포함하는 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들 갖는 기능성 요소(5)에 관한 것이다:
제1 캐리어 필름(14), 제1 표면 전극(12), 활성층(11), 제2 표면 전극(13), 및 제2 캐리어 필름(15)으로 구성된 스택 시퀀스,
여기서 제2 캐리어 필름(15)은 제1 캐리어 필름(14)을 넘어 오버행 영역(15.1)을 가지며, 적어도 하나의 배리어 필름(4)이 제1 캐리어 필름(14)의 적어도 하나의 에지 영역(14.1) 및 제2 캐리어 필름(15)의 오버행 영역(15.1)에 배열된다.

Description

전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능성 요소
본 발명은 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능성 요소, 특히 전기적으로 제어 가능한 선 바이저(sun visor)가 있는 앞 유리(windshield), 이러한 기능성 요소를 생성하는 방법, 및 기능성 요소를 갖는 복합 판유리에 관한 것이다.
차량 부문과 건설 부문에서 전기적으로 제어 가능한 기능성 요소들이 있는 복합 판유리들은 흔히 선 스크린 또는 프라이버시 스크린으로 사용된다.
따라서, 예를 들어, 앞 유리들은 선 바이저가 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능성 요소의 형태로 통합된 것으로 공지되어 있다. 특히 가시 범위에서 전자기 복사의 투과율 또는 산란 특성들은 전기적으로 제어할 수 있다. 기능성 요소들은 일반적으로 필름형이며 복합 판유리에 적층되거나 그 위에 접착된다. 앞 유리의 경우 운전자는 햇빛에 대한 판유리 자체의 투과율 거동을 제어할 수 있다. 따라서 기존의 기계식 선 바이저가 필요하지 않는다. 그 결과 차량의 무게를 줄이고 지붕 영역에서 공간을 확보할 수 있다. 또한 선 바이저의 전기적 제어는 기계식 선 바이저를 수동으로 접는 것보다 더 편리하다.
이러한 전기적으로 제어 가능한 선 바이저를 갖는 앞 유리는 예를 들어 WO 2014/086555 A1, WO 2017/157626 A1, DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 및 DE 102007027296 A1에 공지되어 있다.
전기적으로 제어 가능한 전형적인 기능성 요소들에는 예를 들어 US 2005/227061 A1에 공지된 전기 변색층 구조 또는 부유 입자 장치(SPD) 필름들이 포함된다. 전기적으로 제어 가능한 선 스크린을 구현하기 위한 추가적으로 가능한 기능성 요소들은 예를 들어 DE 20 2018 102520 U1에 공지된 소위 PDLC 기능성 요소들(중합체 분산 액정)이다. 그들의 활성층은 중합체 매트릭스에 내장된 액정들을 포함한다. 전압이 가해지지 않으면 액정들이 무작위로 배향되어 활성층을 통과하는 빛이 강하게 산란된다. 표면 전극들에 전압을 가하면 액정들이 공통 방향으로 정렬되어 활성층을 통과하는 빛의 투과율이 증가한다. PDLC 기능성 요소는 전체 투과율을 줄임으로써 덜 작동하지만 대신 산란을 증가시켜 눈부심으로부터 보호한다. 이러한 기능성 요소들은 예를 들어 DE 202018102520 U1에서 공지된다.
종래 기술, 적층된 기능성 요소들 및 특히 PDLC 기능성 요소들은 예를 들어 WO 2010/032068 A1에 공지된 바와 같이, 밝음현상(brightening) 및 음영의 변화와 같은 바람직하지 않은 노화 현상이 종종 에지 영역에 나타난다.
결과적으로, 본 발명의 목적은 특히 내노화성에 대해 전기적으로 제어 가능한 개선된 광학 특성들을 갖는 개선된 기능성 요소를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 독립 청구항 제1항에 따른 기능성 요소에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들로부터 나온다.
본 발명의 추가적인 측면들은 본 발명에 따른 기능성 요소들을 갖는 개선된 복합 판유리뿐만 아니라 기능성 요소를 생산하는 방법, 복합 판유리를 생산하는 방법 및 그의 사용을 포함한다.
전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능성 요소는 적어도 제1 캐리어 필름, 제1 표면 전극, 활성층, 제2 표면 전극 및 제2 캐리어 필름으로 형성된 스택 시퀀스(stack sequence)를 포함하고,
여기에서 제2 캐리어 필름은 제1 캐리어 필름을 넘어서 오버행 영역을 가지며, 배리어 필름이 제1 캐리어 필름의 적어도 하나의 에지 영역 및 제2 캐리어 필름의 오버행 영역 상에 배열된다.
본 발명에 따른 기능성 요소의 유리한 일 실시예에서, 배리어 필름은 제2 캐리어 필름의 오버행 영역과 활성층의 출구 표면이 배열된 제1 캐리어 필름의 에지 영역 사이의 영역에 걸쳐 있다. 따라서, 배리어 필름은 각각의 측면 에지에서 제1 캐리어 필름과 제2 캐리어 필름 사이의 활성층의 출구 표면을 밀봉한다.
제1 표면 전극은 제1 캐리어 필름의 내향 표면 위에 배열되고 바람직하게는 그에 직접 결합된다. 제2 표면 전극은 제2 캐리어 필름의 내향 표면 위에 배열되고 바람직하게는 그에 직접 결합된다. 제2 표면 전극만이 제2 캐리어 필름과 배리어 필름 사이에 배열될 수 있다.
대안적으로, 제2 표면 전극은 이 영역에서 제거될 수 있으며, 배리어 필름과 제 2 캐리어 필름 사이에서 접착 및 결합을 개선할 수 있다.
따라서, 배리어 필름은 제2 캐리어 필름의 내향 표면상의 오버행 영역 및 제1 캐리어 필름의 외향 표면의 에지 영역에 배열된다. 배리어 필름은 각각의 측면 에지에서 제1 및 제2 캐리어 필름 사이에 위치한 활성층의 출구 표면을 덮고 밀봉한다. 이것은 간결하고 낮은 디자인을 가능하게 하며 특히 복합 판유리에 잘 적층될 수 있다. 배리어 필름은 유리하게는 제2 캐리어 필름 주위로 라우팅되지 않고 또한 제2 캐리어 필름의 외향 표면과 접촉하지 않는다.
본 발명에 따른 기능성 요소의 유리한 일 실시예에서, 제2 캐리어 필름은 제1 캐리어 필름을 넘어서는 오버행(overhang)을 가지며, 즉, 제2 캐리어 필름은 폭 u를 갖는 오버행 영역을 갖는다. 즉, 제2 캐리어 필름은 이 영역에서 더 넓게 치수가 지정된다.
용어 "오버행(overhang)"또는 "오버행하다(to overhang)"는 일반적으로 사용되는 것처럼 측면(수평) 방향으로 무언가를 넘어서 돌출하는 것을 의미한다. 이 경우, 제2 캐리어 필름은 제1 캐리어 필름을 넘어 기능성 요소의 평면에서 돌출된다. 여기서 "측면"은 일반적으로 사용되는 것처럼 측면 또는 옆으로를 의미한다.
오버행 영역은 유리하게는 적어도 3 mm, 바람직하게는 적어도 5 mm, 특히 바람직하게는 적어도 8 mm의 폭(u)을 갖는다.
오버행 영역은 바람직하게는 최대 폭(u)이 50 mm, 바람직하게는 20 mm, 특히 바람직하게는 10 mm이다.
본 발명에 따른 기능성 요소의 유리한 일 실시예에서, 적어도 하나의 측면 에지, 바람직하게는 세 개의 측면 에지들, 특히 바람직하게는 모든 측면 에지들은 제1 캐리어 필름을 넘어서 제2 캐리어 필름의 오버행 영역을 가지며, 이는 각각의 경우 한 개, 세 개 또는 그 이상의 배리어 필름들로 덮여진다. 표면 전극의 접촉 영역에서 스택 시퀀스는 반전된다. 이 영역은 전체 측면 에지 또는 여러 측면 에지들로 확장될 수도 있다.
유리하게는, 배리어 필름은 제1 캐리어 필름의 외향 표면에 물질적으로 및/또는 형태 적합하게 결합되고, 바람직하게는 융합 및/또는 접착된다.
더욱이, 배리어 필름은 유리하게는 제2 캐리어 필름의 내향 표면에 물질적으로 및/또는 형태 적합하게 결합되고, 바람직하게는 융합 및/또는 접착된다. 배리어 필름이 지점들에서만 제2 캐리어 필름의 내향 표면에 접착되고 바람직하게는 융합 및/또는 접착되는 것이 특히 유리하다.
배리어 필름은 제1 캐리어 필름에 완전히 또는 부분적으로 또는 제1 및 제2 캐리어 필름에 완전히 또는 부분적으로 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 요소의 유리한 일 실시예에서, 제1 캐리어 필름 상의 배리어 필름의 에지 영역의 폭(w)은 적어도 3 mm, 바람직하게는 적어도 4 mm, 특히 바람직하게는 적어도 5 mm, 특히 적어도 8 mm이다.
본 발명에 따른 기능성 요소의 다른 유리한 일 실시예에서, 제1 캐리어 필름 상의 배리어 필름의 에지 영역의 폭(w)은 50 mm 미만, 바람직하게는 30 mm 미만, 특히 바람직하게는 10 mm 미만이다.
본 발명에 따른 복합 판유리는 적어도 다음을 포함한다:
Figure 112021000600777-pct00001
외부 판유리, 제1 중간층, 제2 중간층 및 내부 판유리로 형성된 스택 시퀀스, 여기서 중간층들은 각각의 경우 적어도 하나의 가소제를 갖는 적어도 하나의 열가소성 중합체 필름을 포함하고,
Figure 112021000600777-pct00002
전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 본 발명에 따른 기능성 요소는 제1 중간층과 제2 중간층 사이에 적어도 부분적으로 배열된다.
복합 판유리는 예를 들어 차량의 앞 유리 또는 루프 패널 또는 다른 차량 글래이징, 예를 들어 차량, 바람직하게는 철도 차량 또는 버스의 분리 판유리일 수 있다. 대안적으로, 복합 판유리는 예를 들어 건물의 외부 파사드(facade)에 있는 건축용 글래이징 또는 건물 내부의 분리 판유리일 수 있다.
"외부 판유리(outer pane)" 및 "내부 판유리(inner pane)"라는 용어는 두 개의 다른 판유리를 임의로 설명한다. 특히, 외부 판유리는 "제1 판유리"로, 내부 판유리는 "제2 판유리"로 지칭될 수 있다.
차량 또는 건물의 창문 개구부에서 내부를 외부 환경과 분리하기 위해 복합 판유리가 제공되는 경우, 본 발명의 맥락에서 "내부 판유리"는 내부(차량 내부)를 향하는 판유리(제2 판유리)를 의미한다. "외부 판유리"는 외부 환경을 향하는 판유리(제1 판유리)을 의미한다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
기능성 요소는 복합 판유리에서 양쪽에 배열될 수도 있다. 다시 말해서, 제1 캐리어 필름은 외부 판유리를 향하는 기능성 요소의 측면 또는 내부 판유리를 향하는 기능적 요소의 측면 위에 배열된다.
본 발명에 따른 복합 판유리는 제1 중간층과 제2 중간층 사이에 적어도 부분적으로 배열된 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능성 요소를 포함한다. 제1 및 제2 중간층은 관례적으로 외부 판유리 및 내부 판유리와 동일한 치수를 갖는다. 기능성 요소는 바람직하게는 필름형이다.
이미 위에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 요소에서, 배리어 필름 및 제1 캐리어 필름 및/또는 제2 캐리어 필름은 지점들, 부분들 또는 전체 표면에서 예를 들어, 융합 또는 접착되어 국부적으로 서로 고정적으로 결합될 수 있다. 그 결과, 중간층으로부터 가소제들에 대한 충분하고 안전한 확산 장벽이 생성되고 기능성 요소의 에지 영역의 흐려짐이 감소되거나 방지된다.
본 발명에 따른 복합 판유리의 다른 유리한 일 실시예에서, 배리어 필름은 또는 배리어 필름들은 바람직하게는 제1 및 제2 캐리어 필름으로 압착된다(예를 들어, 복합 판유리에서의 적층에 의해). 이 경우 접착, 융합 또는 용접(예: 국소 가열)은 선택 사항이다. 그 결과, 중간층으로부터 가소제에 대한 충분하고 안전한 확산 장벽이 생성되고 기능성 요소의 에지 영역의 흐려짐이 감소되거나 방지된다.
본 발명에 따른 기능성 요소의 다른 유리한 일 실시예에서, 배리어 필름들은 전체 표면에 걸쳐 제1 및 제2 캐리어 필름의 인접한 표면들에 결합되며 바람직하게는 예를 들어, 특히 아크릴계 접착제, 바람직하게는 아크릴레이트계, 가장 특히 바람직하게는 50% 이상의 메틸 메타크릴레이트를 함유하는 접착제에 의해 접착된다. 이것은 조립 및 적층하는 동안 배리어 필름의 미끄러짐이 방지되고 배리어 필름이 기능성 요소에 단단하고 적합하게 결합된다는 특별한 이점을 갖는다. 그 결과, 무엇보다도 배리어 필름과 기능성 요소 사이의 공기 개재가 방지되고 이러한 복합 판유리들의 광학 품질이 특히 높다.
대안적으로, 배리어 필름은 아크릴계 액체로 고정될 수 있다. 적층하는 과정에서, 액체는 진공에 의해 배리어 필름과 캐리어 필름 사이의 접촉 영역에서 흡입되거나 필름들로 확산된다.
본 발명에 따른 복합 판유리의 다른 유리한 일 실시예에서, 배리어 필름들은 적층 공정 중 탈기하는 동안 배리어 필름과 기능성 요소 사이에 갇혀진 공기가 빠져 나갈 수 있으며 복합 판유리의 품질을 저하시키는 공기 개재물들이 남아 있지 않도록 제1 및/또는 제2 캐리어 필름에 부분적으로만 연결된다.
본 발명은 노화 중에 중간층들로부터 기능성 요소의 내부로 가소제가 확산되면 복합 판유리의 투시 및 미학을 손상시키는 밝음 현상 또는 투과율의 변화가 생긴다는 본 발명자들의 인식에 기초한다. 중간층에서 기능성 요소, 특히 기능성 요소의 측면 에지로 가소제의 확산을 방해하거나 방지하는 배리어 필름으로 기능성 요소를 밀봉한 결과, 이러한 노화 현상들이 크게 감소되거나 완전히 방지된다. 여기서, 캐리어 필름 및 배리어 층의 재료는 가소제의 확산이 방지되거나 감소되도록 선택된다.
활성층의 출구 표면 영역, 즉 가소제가 활성층으로 침투할 수 있는 표면의 영역에서 밀봉은 제2 캐리어 필름 및/또는 제1 캐리어 필름의 오버행 영역에 인접하게 결합되고, 압착되며(예를 들어, 복합 판유리 내부의 적층에 의해), 접착되거나(예를 들어, 접착제로), 용접된(예를 들어, 국소 가열에 의해) 배리어 필름을 통해 수행된다.
본 발명에 따른 복합 판유리의 유리한 일 실시예에서, 중간층은 중합체, 바람직하게는 열가소성 중합체를 함유한다.
본 발명에 따른 복합 판유리의 특히 유리한 일 실시예에서, 중간층은 적어도 3 중량%, 바람직하게는 적어도 5 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 20 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 30 중량%, 및 특히 적어도 40 중량%의 가소제를 함유한다. 바람직하게는, 가소제는 트리에틸렌 글리콜-비스(2-에틸 헥사노에이트)를 함유하거나 이로 만들어진다.
가소제들은 플라스틱을 더 부드럽고, 더 유연하고, 더 부드럽고, 및/또는 더 탄력있게 만드는 화학 물질이다. 그것들은 플라스틱의 열 탄성 범위를 더 낮은 온도로 전환하여 플라스틱이 사용 온도 범위에서 원하는 더 높은 탄성 특성들을 갖도록 한다. 다른 바람직한 가소제들은 카르복실산 에스테르, 특히 저 휘발성 카르복실산 에스테르, 지방, 오일, 연질 수지 및 장뇌이다. 다른 가소제들은 바람직하게는 트리- 또는 테트라에틸렌 글리콜의 지방족 디에스테르이다. 특히 바람직하게 가소제들로 사용되는 것은 3G7, 3G8 또는 4G7이며, 여기서 첫 번째 숫자는 에틸렌 글리콜 단위의 수를 나타내고 마지막 숫자는 화합물의 카르복실산 부분에 있는 탄소 원자의 수를 나타낸다. 따라서, 3G8은 트리에틸렌 글리콜 비스(2-에틸 헥사노에이트), 즉 화학식 C4H9CH(CH2CH3)CO(OCH2CH2)3O2CCH(CH2CH3)C4H9의 화합물을 나타낸다.
본 발명에 따른 복합 판유리의 또 다른 특히 유리한 일 실시예에서, 중간층은 적어도 60 중량%, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 90 중량%, 및 특히 적어도 97 중량% 폴리비닐 부티랄을 함유한다.
각 중간층의 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.
본 발명에 따른 기능성 요소의 유리한 일 실시예에서, 배리어 필름은 배리어 필름을 통해 중간층으로부터 가소제의 확산을 방지하도록 구현된다.
본 발명에 따른 기능성 요소의 특히 유리한 일 실시예에서, 배리어 필름은 가소제 함량이 낮으며, 바람직하게는 가소제 함량이 3 중량% 미만, 특히 바람직하게는 1 중량% 미만, 특히 0.5 중량% 미만이다. 가장 특히 바람직하게는, 배리어 필름은 가소제를 포함하지 않고, 즉 고의적으로 가소제를 첨가하지 않는다. 배리어 필름은 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리비닐 플루오라이드(PVF)를 함유하거나 그로 제조된다. 배리어 필름은 또한 가소제 함량이 3 중량% 미만인 저-가소제 폴리비닐 부티랄(PVB)을 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 제어 가능한 기능성 요소는 두 개의 표면 전극들 사이에 있는 활성층을 포함한다. 활성층은 표면 전극들에 인가되는 전압을 통해 제어할 수 있는 제어 가능한 광학 특성들을 가지고 있다. 표면 전극들 및 활성층은 전형적으로 기능성 요소의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 배열되고, 외부 판유리 및 내부 판유리의 표면들에 실질적으로 평행한 복합 판유리 내에 배열된다. 표면 전극들은 그 자체로 공지된 방식으로 외부 전압원에 전기적으로 연결된다. 전기적 접촉은 적절한 연결 케이블, 예를 들어, 소위 버스바(busbar), 예를 들어 전기 전도성 재료의 스트립 또는 전기 전도성 임프린트(imprint)를 통해 표면 전극에 선택적으로 연결되는 호일(foil) 전도체에 의해 실현된다.
표면 전극들은 바람직하게는 투명한 전기 전도성 층들로 설계된다. 표면 전극들은 바람직하게는 적어도 금속, 금속 합금 또는 투명 전도성 산화물(TCO)을 함유한다. 표면 전극들은 예를 들어 은, 금, 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 도핑 또는 알루미늄 도핑 산화 아연, 및/또는 불소 도핑 또는 안티몬 도핑 산화 주석을 함유할 수 있다. 표면 전극들은 바람직하게는 10 nm 내지 2 μm, 특히 바람직하게는 20 nm 내지 1 μm, 가장 특히 바람직하게는 30 nm 내지 500 nm의 두께를 갖는다.
기능성 요소는 활성층 및 표면 전극들 외에 그 자체로 공지된 다른 층들, 예를 들어 배리어층, 차단층, 반사 방지층, IR 반사층, 보호층 및/또는 평활층을 가질 수 있다.
기능성 요소는 두 개의 외부 캐리어 필름들이 있는 다층 필름으로 존재한다. 이러한 다층 필름에서, 표면 전극들과 활성층은 두 개의 캐리어 필름들 사이에 배열된다. 여기서, "외부 캐리어 필름"은 캐리어 필름들이 다층 필름의 두 표면을 형성하는 것을 의미한다. 따라서, 기능성 요소는 유리하게 처리될 수 있는 적층된 필름으로 제공될 수 있다. 기능성 요소는 손상, 특히 부식으로부터 캐리어 필름들에 의해 유리하게 보호된다. 다층 필름은 표시된 순서대로, 적어도 하나의 제1 캐리어 필름, 하나의 제1 표면 전극, 하나의 활성층, 제2 표면 전극 및 제2 캐리어 필름을 포함한다. 캐리어 필름은 특히 표면 전극을 지니며 액체 또는 연질 활성층에 필요한 기계적 안정성을 제공한다.
캐리어 필름들은 바람직하게는 적어도 하나의 열가소성 중합체, 특히 바람직하게는 저-가소제 또는 가소제가 없는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함유한다. 이것은 다층 필름의 안정성 측면에서 특히 유리하다. 그러나, 캐리어 필름들은 또한 다른 저-가소제 또는 가소제가 없는 중합체들, 예를 들어 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리아세테이트 수지, 캐스팅 수지, 아크릴레이트, 플루오르화 에틸렌 프로필렌, 폴리비닐 플루오라이드, 및/또는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌를 함유하거나 이로 제조될 수 있다. 각 캐리어 필름의 두께는 바람직하게는 0.04 mm 내지 1 mm, 특히 바람직하게는 0.04 mm 내지 0.2 mm이다.
캐리어 필름들은 각각의 경우 활성층을 향하고 표면 전극으로 작용하는 전기 전도성 코팅을 갖는다.
본 발명에 따른 복합 판유리의 또 다른 유리한 일 실시예에서, 기능성 요소는 PDLC 기능성 요소(중합체 분산 액정)이다. PDLC 기능성 요소의 활성층에는 중합체 매트릭스에 내장된 액정이 포함되어 있다. 표면 전극들에 전압이 가해지지 않으면 액정들이 무작위로 배향되어 활성층을 통과하는 빛이 강하게 산란된다. 따라서 복합 판유리는 거의 균일한 광원이 된다. 표면 전극에 전압을 인가하면 액정들이 공통 방향으로 정렬되어 활성층을 통과하는 빛의 투과율이 증가된다. 판유리 뒤에 있는 개체들이 보여지게 된다.
그러나 원칙적으로 다른 유형의 제어 가능한 기능성 요소들, 예를 들어 전기 변색 기능성 요소들 또는 SPD 기능성 요소들(부유 입자 장치)를 사용할 수도 있다. 언급된 제어 가능한 기능성 요소들 및 그 작동 모드는 상세한 설명이 여기서 생략될 수 있도록 당업자에게 그 자체로 공지되어 있다.
다층 필름과 같은 기능성 요소들은 상업적으로 구매할 수 있다. 통합될 기능성 요소는 일반적으로 원하는 모양과 크기로 비교적 큰 치수들의 다층 필름에서 절단된다. 이것은 예를 들어 칼을 사용하여 기계적으로 수행할 수 있다. 유리한 일 실시예에서, 레이저로 절단한다. 이 경우 측면 에지가 기계 절단보다 더 안정적이라는 것이 입증되었다. 기계적으로 측면 에지를 절단하면 층 구조가 손상될 위험이 있고 이에 따라 기능성 요소가 더 이상 스위칭되지 않을 위험이 있어서, 시각적으로 눈에 띄고 판유리의 미학에 악영향을 미친다.
본 발명에 따른 복합 판유리에서, 기능성 요소는 제1 중간층의 영역을 통해 외부 판유리에 결합되고 제2 중간층의 영역을 통해 내부 판유리에 결합된다. 중간층들은 기능성 요소가 두 층들 사이에 삽입된 상태에서 서로 위에 바람직하게는 면으로 배치되고 서로 적층된다. 그러고 나서 기능성 요소와 겹치는 중간층들의 영역들은 기능성 요소를 판유리들에 연결하는 영역을 형성한다. 중간층들이 서로 직접 접촉하는 판유리의 다른 영역들에서, 더 이상 식별되지 않고 대신 하나의 균질한 중간층이 있도록 적층하는 동안 두 개의 원래 층들이 융합될 수 있다.
예를 들어, 중간층은 단일 열가소성 필름에 의해 형성될 수 있다. 중간층은 또한 두 겹(two-ply), 세 겹(three-ply) 또는 다중 겹(multi-ply) 필름 스택으로 형성될 수 있으며, 여기서 개별 필름들은 동일하거나 상이한 특성들을 갖는다. 중간층은 또한 인접한 측면 에지들을 갖는 상이한 열가소성 필름들의 섹션들로부터 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 복합 판유리의 유리한 일 실시예에서, 기능성 요소가 외부 판유리 또는 내부 판유리에 결합되는 제1 또는 제2 중간층의 영역은 착색되거나 채색된다. 따라서 가시 스펙트럼 범위에서 이 영역의 투과율은 무색 또는 채색되지 않은 층에 비해 감소된다. 따라서 중간층의 착색/채색 영역은 선 바이저 영역에서 앞 유리의 투과율을 감소시킨다. 특히 착색하는 것은 보다 중성적인 외관을 만들어 관찰자에게 보다 쾌적한 효과를 가져다 주기 때문에 기능성 요소의 미적 인상이 향상된다.
기능 향상을 위해 음향적으로 최적화된 판유리들을 위한 중간층도 세 개의 개별 플라이들(plies)로 구성될 수 있다. 이러한 경우 중간층은 0.05 mm 내지 0.2 mm 더 두껍다.
또 다른 대안은 IR 반사 코팅된 PET 필름을 통한 열적 개선이다. 이 경우 외향의 중간층은 또한 적어도 세 개의 중간 플라이들(PVB-PET-PVB)로 구성된다. IR 반사 기능성 층은 내향 또는 외향일 수 있다.
본 발명의 맥락에서, "전기적으로 제어 가능한 광학 특성들"은 무한하게 제어할 수 있는 특성뿐만 아니라 둘 이상의 개별 상태 사이에서 전환될 수 있는 특성들을 의미한다.
예를 들어 선 바이저의 전기 제어는 차량 계기반에 통합된 스위치, 회전식 손잡이 또는 슬라이더를 사용하여 수행된다. 그러나, 선 바이저를 제어하기 위한 스위치 영역은 절환될 복합 판유리에, 예를 들어 앞 유리에, 예를 들어 정전 용량 스위치 영역에 통합될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 선 바이저는 비접촉 방법, 예를 들어 제스처 인식에 의해 또는 카메라 및 적합한 평가 전자 장치에 의해 감지된 동공 또는 눈꺼풀 상태의 기능으로 제어될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 선 바이저는 판유리에서 빛의 입사를 감지하는 센서들로 제어될 수 있다.
투명 상태에서, 중간층의 착색 또는 채색 영역은 바람직하게는 가시 스펙트럼 범위에서 1% 내지 50%, 특히 바람직하게는 10% 내지 40%의 투과율을 갖는다. 이를 통해 눈부심 방지 및 시각적 외관 측면에서 특히 좋은 결과들을 얻을 수 있다.
중간층은 단일 열가소성 필름에 의해 형성될 수 있으며, 착색 또는 채색 영역은 국소 착색 또는 채색에 의해 생성된다. 이러한 필름은 예를 들어 공압출에 의해 얻을 수 있다. 대안적으로, 무색의 필름 섹션 및 착색되거나 채색된 필름 섹션이 조합되어 열가소성 층을 형성할 수 있다.
착색되거나 채색된 영역은 균일하게 착색되거나 채색될 수 있다. 즉, 위치 독립적인 투과율을 가질 수 있다. 그러나 착색 또는 채색은 불균일할 수 있으며, 특히 투과율 진행(progression)이 실현될 수 있다. 일 실시예에서, 투과율 레벨은 상부 에지로부터의 거리가 증가함에 따라 적어도 부분적으로 착색되거나 채색된 영역에서 증가한다. 따라서 선 바이저에서 앞 유리의 투명한 영역으로의 전환이 점진적이고 미학적으로 더 매력적으로 보이도록 착색되거나 채색된 영역의 날카로운 에지를 피할 수 있다.
유리한 일 실시예에서, 제1 중간층의 영역, 즉 기능성 요소와 외부 판유리 사이의 영역은 착색된다. 이것은 외부 판유리를 위에서 볼 때 특히 미학적 인상을 준다. 기능성 요소와 내부 판유리 사이의 제2 중간층의 영역은 선택적으로 추가로 채색되거나 착색될 수 있다.
전기적으로 제어 가능한 기능성 요소를 갖는 복합 판유리는 유리하게는 전기적으로 제어 가능한 선 바이저가 있는 앞 유리로 구현될 수 있다.
이러한 앞유리는 상부 에지와 하부 에지뿐만 아니라 상부 에지와 하부 에지 사이에서 연장되는 두 개의 측면 에지들을 갖는다. "상부 에지"는 설치 위치에서 위쪽을 가리키도록 의도된 에지를 의미한다. "하부 에지"는 설치 위치에서 아래쪽을 가리키도록 의도된 에지를 의미한다. 상부 에지는 "루프 에지"라고도 한다; 하부 에지는 "엔진 에지"라고도 한다.
앞 유리에는 중심 시야가 있으며, 광학 품질은 높은 요구 사항들을 따른다. 중심 시야는 높은 빛 투과율을 가져야 한다(일반적으로 70% 이상). 상기 중심 시야는 특히 당업자에 의해 시야 B, 가시 영역 B 또는 구역 B로 지칭되는 시야이다. 시야 B 및 그 기술적 요구 사항들은 UN/ECE (European Commission for Europe of the United Nations)의 규정 No. 43 (ECE-R43, "안전 글래이징 재료 승인 및 차량 설치에 관한 통일 조항")에 명시되어 있다. 거기에서 시야 B는 부록 18에 정의되어 있다.
따라서 기능성 요소는 유리하게는 중앙 시야(시야 B) 위에 배치된다. 이것은 기능성 요소가 중앙 시야와 앞 유리의 상부 에지 사이의 영역에 배열되는 것을 의미한다. 기능성 요소가 전체 영역을 덮을 필요는 없지만 이 영역 내에 완전히 위치하며 중앙 시야로 튀어 나오지 않는다. 즉, 기능성 요소는 중앙 시야보다 앞 유리의 상부 에지에서 덜 멀리 떨어져 있다. 따라서 중앙 시야의 투과율은 접힌 상태에서 기존의 기계식 선 바이저와 유사한 위치에 위치한 기능성 요소의 영향을 받지 않는다.
앞 유리는 바람직하게는 자동차, 특히 바람직하게는 승용차를 위해 제공된다.
바람직한 일 실시예에서, 기능성 요소, 보다 정확하게 기능성 요소의 측면 에지들은 제3 중간층에 의해 원주 방향으로 둘러싸여 있다. 제3 중간층은 기능성 요소가 삽입되는 오목부가 있는 프레임처럼 설계된다. 제3 중간층은 또한 오목부가 절단에 의해 도입되는 열가소성 필름에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 제3 중간층은 또한 기능성 요소 주위 복수의 필름 섹션으로 구성될 수 있다. 중간층은 바람직하게는 서로 위에 배치된 적어도 세 개의 열가소성 층의 합으로 형성되고, 여기서 중간층은 기능성 요소가 배열되는 오목부를 갖는다. 생산하는 동안, 제3 중간층은 제1 중간층과 제2 중간층 사이에 배열되고, 모든 중간층들의 측면 에지는 바람직하게는 일치하게 배열된다. 제3 중간층은 바람직하게는 기능성 요소와 거의 동일한 두께를 갖는다. 따라서, 국부적으로 제한된 기능성 요소에 의해 도입된 앞 유리 두께의 국부적인 차이가 보상되어 적층하는 동안 유리 파손이 방지될 수 있다.
앞 유리를 통해 볼 때 보이는 기능성 요소의 측면 에지는 바람직하게는 기능성 요소의 측면 에지와 중간층의 관련 측면 에지 사이에 갭이 존재하지 않도록 제3 중간층과 같은 평면에 배열된다. 이는 일반적으로 볼 수 있는 기능성 요소의 하부 에지에 특히 해당된다. 따라서 제3 중간층과 기능성 요소 사이의 경계는 시각적으로 덜 눈에 띈다.
바람직한 일 실시예에서, 기능성 요소의 하부 에지들 및 중간층(들)의 착색 영역의 하부 에지들은 앞 유리의 상부 에지의 형상에 맞게 조정되어 보다 매력적인 시각적 인상을 제공한다. 앞 유리의 상부 에지는 전형적으로 만곡되어, 특히 오목하게 만곡되기 때문에, 기능성 요소 및 착색 영역의 하부 에지도 바람직하게는 만곡된다. 특히 바람직하게는, 기능성 요소의 하부 에지들은 앞 유리의 상부 에지에 실질적으로 평행하다. 그러나 선 바이저는 각각 직선이고 서로에 대해 비스듬히 배열되고 가상으로 V 자 모양의 상부 에지를 형성하는 두 개의 반쪽들로 만드는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서, 기능성 요소는 격리 라인들에 의해 세그먼트들로 분할된다. 특히, 격리 라인들은 표면 전극의 세그먼트들이 서로 격리되도록 표면 전극들에 도입될 수 있다. 개별 세그먼트들은 별도로 작동할 수 있도록 서로 독립적으로 전압원에 연결된다. 따라서 선 바이저의 여러 영역들을 독립적으로 전환할 수 있다. 특히 바람직하게는, 격리 라인들 및 세그먼트들은 설치 위치에서 수평으로 배열된다. 따라서 선 바이저의 높이는 사용자가 제어할 수 있다. 용어 "수평(horizontal)"은 여기에서 광범위하게 해석되어야 하며, 앞 유리에서 앞 유리의 측면 에지들 사이로 이어지는 연장 방향을 의미한다. 격리 라인은 반드시 직선일 필요는 없지만 약간 만곡될 수 있으며, 바람직하게는 앞 유리의 상부 에지의 가능한 곡률, 특히 앞 유리의 상부 에지에 실질적으로 평행하도록 조정될 수 있다. 물론 수직 격리 라인들도 생각할 수 있다.
격리 라인들은 예를 들어 폭이 5 μm 내지 500 μm, 특히 20 μm 내지 200 μm를 갖는다. 세그먼트들의 폭, 즉 인접한 격리 라인들 사이의 거리는 개별적 경우의 요구 사항들에 따라 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
격리 라인들은 기능성 요소를 생산하는 동안 레이저 절제, 기계적 절단 또는 에칭에 의해 도입될 수 있다. 이미 적층된 다층 필름들은 이후 레이저 절제에 의해 분할될 수도 있다.
기능성 요소의 상부 에지 및 측면 에지들 또는 모든 측면 에지들은 바람직하게는 불투명 마스킹 프린트 또는 외부 프레임에 의해 복합 판유리를 통한 시야에서 가려진다. 앞 유리들은 일반적으로 불투명 에나멜로 만들어진 원주 주변 마스킹 프린트를 가지고 있으며, 이는 특히 창문 설치에 사용되는 접착제를 시각적으로 숨기고 자외선으로부터 보호하는 역할을 한다. 이 주변 마스킹 프린트는 바람직하게는 필요한 전기 연결뿐만 아니라 기능성 요소의 상부 에지와 측면 에지를 은폐하기 위해 사용된다. 따라서 선 바이저는 유리하게 앞 유리의 외관에 통합되고 그 하부 에지만 관찰자가 잠재적으로 식별할 수 있다. 바람직하게는, 외부 판유리 및 내부 판유리 모두는 양면에서 투시가 방지되도록 마스킹 프린트를 갖는다.
기능성 요소는 또한 예를 들어 소위 센서 창들 또는 카메라 창들 영역에 오목부들 또는 구멍들을 가질 수 있다. 이러한 영역들은 빔 경로 안의 제어 가능한 기능성 요소(예: 강우 센서)에 의해 기능이 제대로 기능하지 못하는 센서들 또는 카메라들이 갖춰지게 제공된다. 또한 센서 창 또는 카메라 창에 대한 공간을 제공하는 기능성 요소들 사이에 거리를 두고 적어도 두 개의 기능성 요소가 서로 분리된 선 바이저를 구현할 수 있다.
기능성 요소(또는 복수의 기능성 요소들의 전술한 경우에서 기능성 요소 전체)는 바람직하게는 복합 판유리 또는 앞 유리의 전체 폭에 걸쳐 배열되고, 예를 들어 2 mm 내지 50 mm의 폭을 갖는 양쪽의 에지 영역은 제외된다. 기능성 요소는 또한 바람직하게는 예를 들어 상부 에지로부터 2 mm 내지 200 mm의 거리를 갖는다. 따라서 기능성 요소는 중간층 내에 캡슐화되어 주변 대기와의 접촉 및 부식으로부터 보호된다.
외부 판유리 및 내부 판유리는 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 창문 판유리들에 통상적인 바와 같이 소다 석회 유리로 제조된다. 그러나 판유리들은 또한 다른 유형의 유리, 예를 들어 석영 유리, 붕규산 유리 또는 알루미노실리케이트 유리 또는 경질 투명 플라스틱, 예를 들어 폴리카보네이트 또는 폴리메틸메타크릴레이트로 만들어질 수 있다. 판유리들은 투명하거나 착색 또는 채색될 수도 있다. 앞 유리는 중앙 시야에서 적절한 광선 투과율을 가져야 하며, ECE-R43에 따라 1 차 투시 구역 A에서 최소 70%가 바람직하다.
외부 판유리, 내부 판유리 및/또는 중간층은 그 자체로 공지된 더 적합한 코팅들, 예를 들어 반사 방지 코팅들, 비 접착 코팅들, 긁힘 방지 코팅들, 광촉매 코팅들 또는 태양광 보호 코팅들, 또는 로우-E 코팅들을 가질 수 있다.
외부 판유리와 내부 판유리의 두께는 매우 다양할 수 있으므로 개별 케이스의 요구 사항들에 맞게 조정할 수 있다. 외부 판유리 및 내부 판유리의 두께는 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 3 mm이다.
본 발명은 또한 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능성 요소를 제조하는 방법을 포함하며, 여기에서 적어도:
a) 제1 캐리어 필름, 제1 표면 전극, 활성층, 제2 표면 전극 및 제2 캐리어 필름으로 형성된 스택 시퀀스가 제공되고,
b) 제1 캐리어 필름은 폭 u의 영역만큼 적어도 하나의 측면 에지, 바람직하게는 모든 측면 에지들에서 컷백되고(cut back), 이에 의해 제2 캐리어 필름의 오버행 영역이 형성되며, 및
c) 배리어 필름이 오버행 영역, 활성층의 출구 표면 및 제 1 캐리어 필름의 인접한 에지 영역 상에 배열된다.
출구 표면은 본 발명에 따른 배리어 층의 배열에 의해 신뢰성 있고 내구성있게 밀봉된다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 일 실시예에서, 단계 c)에서, 배리어 필름 및 제1 및/또는 제2 캐리어 필름은 예를 들어 아크릴 또는 아크릴레이트 접착제로 부분적으로 또는 완전히 서로 접착된다. 이러한 고정된 배리어 필름들은 특히 자동화를 통해 보다 쉽고 보다 정확하게 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 일 실시예에서, 버스바와 같은 전기 접촉이 제2 캐리어 필름의 오버행 영역 상에 배열된다. 여기서 전기 접촉은 제2 캐리어 필름 상의 표면 전극에 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 일 실시예에서, 적어도 다른 측면 에지의 한 영역에서, 제2 캐리어 필름이 컷백되어 제1 캐리어 필름의 오버행 영역을 형성하고, 다른 배리어 필름이 오버행 영역, 활성층의 출구 표면, 및 제2 캐리어 필름의 인접한 에지 영역 상에 배열된다. 이 영역에서, 버스바와 같은 추가적인 전기 접촉이 유리하게 배열될 수 있다. 여기서 전기 접촉은 제1 캐리어 필름 상의 표면 전극들에 연결될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 복합 판유리의 제조 방법을 포함하며, 여기서 적어도
a) 하나의 외부 판유리, 하나의 제1 중간층, 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 하나의 기능성 요소, 하나의 제2 중간층, 및 하나의 내부 판유리가 이 순서로 서로 위에 배열되고,
b) 외부 판유리와 내부 판유리는 적층에 의해 결합되며, 여기서 내장된 기능성 요소를 갖는 중간층은 제1 중간층 및 제2 중간층으로부터 형성된다.
기능성 요소의 표면 전극들의 전기적 접촉은 바람직하게는 복합 판유리의 적층 전에 수행된다.
예를 들어, 기능성 요소의 전기적 접촉을 위한 불투명 마스킹 프린트 또는 인쇄된 버스바와 같이 존재하는 모든 인쇄들은 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 도포된다.
적층은 바람직하게는 열, 진공 및/또는 압력의 작용하에 수행된다. 그 자체로 공지된 방법들, 예를 들어 오토클레이브(autoclave) 방법, 진공 백(bag) 방법, 진공 링(ring) 방법, 캘린더 방법, 진공 라미네이터(laminators) 또는 이들의 조합이 적층에 사용될 수 있다.
본 발명은 차량 또는 건물의 내부 글래이징 또는 외부 글래이징으로서 전기적으로 제어 가능한 기능성 요소를 갖는 본 발명에 따른 복합 판유리의 용도를 더 포함하며, 여기서 전기적으로 제어 가능한 기능성 요소는 선 스크린으로서, 열 보호로서, 또는 프라이버시 스크린으로서 사용된다.
본 발명은 차량의 앞 유리 또는 루프 패널로서 본 발명에 따른 복합 판유리의 용도를 추가로 포함하며, 여기에서 전기적으로 제어 가능한 기능성 요소는 선 바이저로서 사용된다. 여기서도, 분할은 롤러 블라인드 또는 선 바이저의 제거로 태양의 진입이 개별적으로 국부적으로 조정될 수 있도록 유리할 수 있다.
본 발명의 주요 장점은 앞 유리로서 복합 판유리의 경우, 종래의 차량 지붕에 장착된, 기계적으로 접을 수 있는 선 바이저가 생략될 수 있다는 것이다. 결과적으로, 본 발명은 또한 그러한 종래의 선 바이저가 없는 차량, 바람직하게는 자동차, 특히 승용차를 포함한다.
본 발명은 또한 전기적으로 제어 가능한 광학적 특성들을 갖는 기능성 요소를 앞 유리의 외부 판유리 또는 내부 판유리와 결합하기 위한 중간층의 착색 또는 채색된 영역의 용도를 포함하며, 여기서 전기적으로 제어 가능한 선 바이저는 중간층 및 기능성 요소의 착색 또는 채색된 영역에 의해 실현된다. 물론, 착색되거나 채색된 영역은 또한 전체 표면에 걸쳐 확장될 수 있고 전체 중간층을 포함할 수도 있다.
본 발명은 도면들 및 예시적인 실시예들을 참조하여 상세하게 설명된다. 도면들은 개략적인 표현들이며 실제 크기가 아니다. 도면들은 본 발명을 제한하지 않는다. 다음을 도시한다:
도 1은 본 발명에 따른 기능성 요소의 상세 확대도이며,
도 2a는 본 발명에 따른 복합 판유리의 평면도이며,
도 2b는 단면선 X-X'를 따른 도 2a의 복합 판유리를 통한 단면도이며,
도 3a, 3b, 및 3c는 본 발명에 따른 기능성 요소를 생성하기 위한 개별 단계들을 나타내고 있으며, 그리고
도 4는 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 방법의 예시적인 일 실시예이다.
도 1은 기능성 요소의 측면 에지(5.1)의 영역에서 본 발명에 따른 기능성 요소(5)의 상세 확대도를 도시한다.
제어 가능한 기능성 요소(5)는 예를 들어, 제1 표면 전극(12)과 제2 표면 전극(13) 사이에 배열된 활성층(11)을 포함하는 PDLC 다층 필름이다. 제1 표면 전극(12)은 활성층(11)으로부터 멀리 향하는 표면 위에, 표면 전극(12)을 안정화시키는 제1 캐리어 필름(14)을 갖는다. 제2 표면 전극(13)은 활성층(11)으로부터 멀리 향하는 표면 위에, 제2 표면 전극(13)을 안정화시키는 제2 캐리어 필름(15)을 갖는다. 여기서, 활성층(11)은 내부에 분산된 액정들을 갖는 중합체 매트릭스를 포함하며, 액정들은 표면 전극들(12, 13)에 가해진 전압의 함수로서 스스로 정렬되며, 이렇게 해서 광학적 특성들이 제어될 수 있다. 캐리어 필름들(14, 15)은 PET로 제조되고 예를 들어 0.14 mm의 두께를 갖는다. 캐리어 필름들(14, 15)은 활성층(11)을 향하여 표면 전극들(12, 13)을 형성하는 대략 100 nm인 두께를 갖는 ITO 코팅이 제공된다. 표면 전극들(12, 13)은 예를 들어 스퍼터링(sputtering) 공정에 의해 공지된 방식으로 도포된다. 표면 전극들(12, 13)은 버스바들(미도시) (은 함유 스크린 인쇄로 형성됨) 및 연결 케이블들(미도시)을 통해 차량의 전기 시스템에 연결될 수 있다.
도시된 예시적인 일 실시예에서, 제2 캐리어 필름(15)은 제1 캐리어 필름(14)에 비해 더 길다; 이것은 또한 다음에서 오버행(overhang) 또는 오버행 영역(15.1)이라고도 한다. 즉 제2 캐리어 필름(15)은 기능성 요소(5)의 평면에서 제1 캐리어 필름(14)을 넘어 돌출된다.
배리어 필름(4)은 제2 캐리어 필름(15) 상의 측면 에지(5.1)의 오버행 영역(15.1) 및 제1 캐리어 필름(14)의 폭(w)의 에지 영역에 배열되고 면으로 접착된다. 그 결과, 활성층(11)의 출구 표면(20.1)은 측면 에지(5.1)에서 완전히 덮이고 밀봉된다. 배리어 필름(4)은 제2 캐리어 필름(15)의 내향 표면 및 제1 캐리어 필름(14)의 외향 표면의 에지 영역(14.1) 상에 배열된다. 캐리어 필름들의 내향 표면 및 캐리어 필름들의 외향 표면들은 여기서 기능성 요소(5)에 대한 표면을 의미한다.
이 실시예에서, 추가 배리어 필름들(4)은 기능성 요소(도 1에 도시되지 않음)의 모든 측면 에지들에서 제2 캐리어 필름의 오버행 영역 상에 배열된다.
도 2a 및 도 2b는 각각의 경우 본 발명에 따른 복합 판유리(100)의 상세를 도시한다. 복합 판유리(100)는 제1 중간층(3a) 및 제2 중간층(3b)을 통해 서로 결합되는 외부 판유리(1) 및 내부 판유리(2)를 포함한다. 외부 판유리(1)는 2.1 mm의 두께를 가지며 예를 들어 투명한 소다 석회 유리로 만들어진다. 내부 판유리(2)는 1.6 mm의 두께를 가지며, 또한 예를 들어 투명한 소다 석회 유리로 제조된다. 복합 판유리(100)는 이하에서 "상부 에지"라고 불리는 D로 참조되는 제1 에지를 갖는다. 복합 판유리(100)는 상부 에지(D)에 대향하여 배치되고 이하에서 "하부 에지"라고 불리는 M으로 참조되는 제2 에지를 갖는다. 복합 판유리(100)는 예를 들어, 단열 글래이징 유닛을 형성하기 위해 다른 판유리들과 함께 창문의 프레임에 건축용 글래이징으로서 또는 차량의 지붕에서 루프 패널로서 배열될 수 있다. 물론, 복합 판유리(100)는 또한 차량의 루프 패널로 구현되고 사용될 수 있거나, 적절한 치수를 갖는, 앞 유리 또는 이와 유사한 것으로 구현되고 사용될 수 있다.
전기 전압을 통해 광학 특성들이 제어될 수 있는 본 발명에 따른 기능성 요소(5)는 제1 중간층(3a)과 제2 중간층(3b) 사이에 배열된다. 간단하게 하기 위해 전기 접속선은 표시되지 않는다.
여기서, 도 1의 발명에 따른 기능성 요소는 예를 들어 확대된 영역 Z이며, 이는 또한 도 3c에서 다음으로 재현된다.
중간층들(3a, 3b)은 각각 두께가 0.38 mm인 열가소성 필름을 포함한다. 중간층들(3a, 3b)은 예를 들어 가소제로서 78 중량% 폴리비닐 부티랄(PVB) 및 20 중량% 트리에틸렌 글리콜비스(2-에틸 헥사노에이트)로 제조된다.
여기서, 제2 캐리어 필름(15)은 예를 들어, 제1 캐리어 필름(14)을 넘어서 5 mm의 모든 측면 오버행(u)을 갖는다. 여기서, "모든 측면(all-sided)"은 기능성 요소(5)의 각 측면 에지(5.1, 5.2, 5.3, 5.4) 너머에 오버행(u)이 있음을 의미한다. 여기에서 프레임의 형태로 구현된 일체형 배리어 필름(4)은 예를 들어 제2 캐리어 필름(15)의 모든 측면 오버행 영역(15.1) 위에 및 제1 캐리어 필름(14)의 폭(w)의 에지 영역(14.1) 위에 배열되고 거기에 결합된다. 활성층(11)의 출구 표면(20.1)은 배리어 필름(4)의 모든 측면, 프레임형 디자인의 결과로 모든 측면에서 밀봉된다.
물론, 개별 측면 에지들(5.1, 5.2, 5.3, 5.4)에서 제2 캐리어 필름과 제1 캐리어 필름 사이의 활성층의 출구 표면들은 또한 각 경우에 하나 또는 복수의 스트립형 배리어 필름들로 덮혀지고 밀봉될 수 있다.
여기서, 배리어 필름(4)은 예를 들어 실질적으로 PET로, 즉 적어도 97 중량%까지로 제조된다. 배리어 필름(4a, 4b)은 0.5 중량% 미만의 가소제를 함유하고, 측면 에지들(5.1, 5.2, 5.3, 5.4) 위의 중간층(3a, 3b)에서 본 발명에 따른 기능성 요소(5)의 활성층(11)으로 가소제의 확산을 감소시키거나 방지하는데 적합하다.
노화 테스트에서, 이러한 복합 판유리들(100)은 기능성 요소(5)의 에지 영역에서 현저하게 감소된 밝음현상(brightening)을 나타내는데, 중간층(3a, 3b)에서 기능성 요소(5)로 가소제의 확산 및 그로 인한 기능성 요소(5)의 저하가 방지되기 때문이다.
본 발명에 따른 기능성 요소(5)의 유리한 일 실시예에서, 접착 수단들, 예를 들어, 배리어 필름(4)을 캐리어 필름(14, 15)에 고정적으로 접착하는 아크릴레이트계 접착제가 배리어 필름(4)과 제2 캐리어 필름(15)의 접촉 부분들과 제1 캐리어 필름(14)의 에지 영역(14.1) 사이에 배열된다. 접착 연결은 조립하는 동안 배리어 필름(4)의 미끄러짐을 방지한다. 동시에, 배리어 필름(4)이 제2 캐리어 필름(15) 및 제1 캐리어 필름(14) 위에 고정되어 있기 때문에 기포의 포함 및 그에 따른 시각적 산만 또는 손상이 방지된다.
물론, 본 발명에 따른 복합 판유리는 여기에 제시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다. 여기에 제시되지 않은 추가 예시적인 실시예들은 예를 들어 차량의 앞 유리들 또는 루프 패널 및 선 바이저로서 전기적으로 제어 가능한 기능성 요소(5)를 사용하는 것을 포함한다.
도 3a, 3b, 및 3c는 생산하는 동안 본 발명에 따른 기능성 요소(5)의 예시적인 실시예들을 도시한다.
도 4는 단계 S1 내지 S3의 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 제조 방법의 예시적인 일 실시예를 도시한다.
처음에, 제1 단계(S1)에서, 제1 캐리어 필름(14), 제1 표면 전극(12), 활성층(11), 제2 표면 전극(13) 및 제2 캐리어 필름(15)으로 형성된 스택 시퀀스가 제공된다.
이러한 스택 시퀀스들은 예를 들어 다층 필름 재료로서 미터로 상업적으로 구매 가능하다. 그런 다음 예를 들어 레이저 절단으로 나중에 사용할 수 있는 치수로 제품이 개개의 요구에 맞추어져 다듬어진다.
도 3a는 이러한 스택 시퀀스의 측면 에지(5.1)의 확대된 도면을 도시한다. 스택 시퀀스의 다양한 요소들, 즉, 제1 캐리어 필름(14), 제1 표면 전극(12), 활성층(11), 제2 표면 전극(13) 및 제2 캐리어 필름(15)은 같은 치수를 가지며 하나가 그 위에 합동으로 적층된다.
제2 단계(S2)에서 예를 들어, 제1 캐리어 필름(14)은 폭(u)의 영역만큼 적어도 하나의 측면 에지(여기서는 5.1)에서 컷백되고, 이에 의해 제2 캐리어 필름(15)의 오버행 영역(15.1)이 형성된다. 그 결과는 이에 따라 도 3b에 도시된다.
제3 단계(S3)에서, 배리어 필름(4)은 제2 캐리어 필름(15)의 오버행 영역(15.1), 활성층(11)의 출구 표면(20.1) 및 제1 캐리어 필름(14)의 폭(w)의 인접 에지 영역(14.1)에 배열된다. 그 결과는 이에 따라 도 3c에 도시된다.
배리어 필름(4)은 예를 들어, 부분적으로 또는 전체 표면에 걸쳐 접착, 용융, 또는 용접에 의해 제1 캐리어 필름(14)에 선택적으로 결합될 수 있다.
이와 별도로, 복합 판유리(100)에 본 발명에 따른 기능성 요소(5)의 적층 및 완성된 적층 복합 판유리(100)의 내부 압력에 의해 배리어 필름(4)이 제1 캐리어 필름(14) 및 제2 캐리어 필름(15) 위에 단단히 압착되고 고정되어, 밀폐 밀봉된다.
1 외부 판유리
2 내부 판유리
3a 제1 중간층
3b 제2 중간층
4 배리어 필름
5 전기적으로 제어 가능한 광학적 특성들을 갖는 기능성 요소
5.1,5.2,5.3,5.4 기능성 요소(5)의 측면 에지
11 기능성 요소(5)의 활성층
12 기능성 요소(5)의 제1 표면 전극
13 기능성 요소(5)의 제2 표면 전극
14 제1 캐리어 필름
14.1 제1 캐리어 필름(14)의 에지 영역
15 제2 캐리어 필름
15.1 제2 캐리어 필름(15)의 오버행 영역
16 격리 라인들
20.1 출구 표면
100 복합 판유리
B 앞 유리의 중심 시야
D 앞유리의 상부 에지, 루프 에지
M 앞유리의 하부 에지, 엔진 에지
u 오버행, 오버행 영역(15.1)의 폭
w 에지 영역(14.1)의 폭
S1, S2, S3 단계들
X-X‘ 단면선
Z 확대 영역

Claims (16)

  1. 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능성 요소(5)를 갖는 복합 판
    유리(100)로서, 상기 복합 판유리(100)는
    - 외부 판유리(1), 제1 중간층(3a), 제2 중간층(3b) 및 내부 판유리(2)로
    구성된 스택 시퀀스, 여기서 상기 중간층들(3a, 3b)은 적어도 하나의 가소제를 갖는 적어도 하나의 열가소성 중합체 필름을 포함하고,
    - 제1 중간층(3a)과 제2 중간층(3b) 사이에 적어도 부분적으로 배열되는, 전기적으로 제어 가능한 광학적 특성들을 갖는 기능성 요소(5)를 포함하며,
    상기 기능성 요소(5)는
    제1 캐리어 필름(14), 제1 표면 전극(12), 활성층(11), 제2 표면 전극(13) 및 제2 캐리어 필름(15)으로 구성된 스택 시퀀스를 포함하며, 여기서 상기 제1 표면 전극(12)과 상기 제2 표면 전극(13)은 투명하고 전기 전도층이며, 상기 기능성 요소(5)는 다층 필름이며, 상기 제1 캐리어 필름(14)과 제2 캐리어 필름(15)은 적어도 하나의 열가소성 중합체를 포함하며,
    여기서 제2 캐리어 필름(15)은 제1 캐리어 필름(14)을 넘어 오버행 영역(15.1)을 가지며 배리어 필름(4)이 제1 캐리어 필름(14)의 적어도 하나의 에지 영역(14.1) 및 제2 캐리어 필름(15)의 오버행 영역(15.1) 상에 배열되며,
    제1 캐리어 필름(14)과 제2 캐리어 필름(15) 사이의 활성층(11)의 출구 표면(201)이 배리어 필름(4)에 의해 밀봉되며, 배리어 필름(4)이 배리어 필름(4)을 통한 가소제의 확산을 방지하도록 구현되는, 복합 판유리(100).
  2. 제1항에 있어서,
    오버행(u)은 적어도 하나의 측면 에지(5.1)에, 또는 세 개의 측면 에지들(5.1, 5.2, 5.3)에, 또는 제2 캐리어 필름(15)의 모든 측면 에지들(5.1, 5.2, 5.3, 5.4)에 배열되는, 복합 판유리(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    오버행(u)은 적어도 4 mm, 또는 6 mm, 또는 6 mm 내지 20 mm, 또는 8 mm 내지 10 mm인, 복합 판유리(100).
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    활성층(11)이 액정들, 또는 중합체 분산 액정들(PDLC)을 함유하거나 그로 제조되는, 복합 판유리(100).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    오버행(15.1)의 영역에서, 배리어 필름(4) 및 제2 캐리어 필름(15)이 적어도 부분적으로 또는 전체 표면에 걸쳐 서로 결합되고, 또는 서로 접착되거나, 또는 서로 용접되는, 복합 판유리(100).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    에지 영역(14.1)에서, 배리어 필름(4) 및 제1 캐리어 필름(14)이 부분적으로 또는 전체 표면에 걸쳐 서로 결합되고, 또는 서로 접착되는, 복합 판유리(100).
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    중간층(3a, 3b)이 적어도 3 중량%, 또는 적어도 5 중량%, 또는 적어도 20 중량%, 또는 적어도 30 중량%, 또는 적어도 40 중량%의 가소제를 함유하며 가소제는 트리- 또는 테트라에틸렌 글리콜, 또는 트리에틸렌 글리콜 비스(2-에틸헥사노에이트)의 지방족 디에스테르를 함유하거나 이로 만들어지는, 복합 판유리(100).
  10. 제1항에 있어서,
    중간층(3a, 3b)이 적어도 60 중량%, 또는 적어도 70 중량%, 또는 적어도 90 중량%, 또는 적어도 97 중량% 폴리비닐 부티랄(PVB)을 함유하는, 복합 판유리 (100).
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    배리어 필름(4)은 가소제 적거나 또는 가소제가 없으며 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리비닐 플루오라이드(PVF)를 함유하거나 그로 제조되는, 복합 판유리(100).
  13. 제1항에 있어서,
    기능성 요소(5)가 제3 중간층(3c)에 의해 원주 방향으로 둘러싸이는, 복합 판유리(100).
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 차량 또는 건물의 내부 글래이징 또는 외부 글래이징으로서 및 상기 전기적으로 제어 가능한 상기 기능성 요소의 선 스크린 또는 프라이버시 스크린으로서 사용되는 제1항 또는 제2항에 따른 전기적으로 제어 가능한 기능성 요소(5)를 갖는 복합 판유리(100).
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