WO2020156773A1

WO2020156773A1 - Verbundscheibe mit elektrisch steuerbaren optischen eigenschaften und verbundscheibenanordnung

Info

Publication number: WO2020156773A1
Application number: PCT/EP2020/050392
Authority: WO
Inventors: Michael Zeiss; Stefan UEBELACKER; Laurent Lamoureux
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-08-06
Also published as: EP3917773A1; US11964453B2; KR20210109580A; MA54853A; JP2022520335A; CN111886133A; US20220024187A1; CN111886133B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe (1) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, umfassend eine Außenscheibe (2a) und eine Innenscheibe (2b), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, wobei ein optoelektronisches Funktionselement (4; S) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften in die Zwischenschicht (3) eingelagert ist, umfassend eine aktive Schicht (5), der an beiden Oberflächen transparente flächige Steuerelektroden (8, 9) zugeordnet sind, zwischen einer ersten Trägerfolie (6) und einer zweiten Trägerfolie (7), wobei die das optoelektronische Funktionselement umgebende Zwischenschicht (3) und die Trägerfolien (6, 7) jeweils thermoplastisches Material enthalten, wobei in das optoelektronische Funktionselement mindestens ein kapazitives Touch-Element derart integriert ist, dass ein Abschnitt mindestens einer Steuerelektrode des optoelektronischen Funktionselementes separiert und mit einer Signalableitung zur Erfassung eines kapazitiven Berührungs- oder Annäherungs-Signals versehen ist.

Description

Verbundscheibe mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften und

Verbundscheibenanordnung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften sowie eine Verbundscheibenanordnung, die eine solche

Verbundscheibe umfasst.

Elektrooptische Funktionselemente mit elektrisch steuerbaren optischen

Eigenschaften sind seit Langem in großer Vielgestaltigkeit bekannt und werden in der industriellen Massenproduktion, beispielsweise in TV-Geräten, Laptops, Mobiltelefonen/Smartphones und Tablets, eingesetzt.

Auch berührungsempfindliche Anzeigen, insbesondere in Form der bekannten Touchscreens, sind zu kostengünstigen Massenprodukten geworden und werden in Smartphones und Tablet-Computern heute praktisch täglich von jedermann benutzt. I hre Funktion beruht darauf, dass sich durch das Berühren mit mindestens einem Finger eine lokale Widerstands-, Kapazitäts- oder

I nduktivitätsänderung innerhalb der Anzeigeschirm-Struktur ergibt, die in ein Schalt- bzw. Steuersignal an einem Signalausgang des Schirmes umgewandelt werden kann. Es gibt praxisreife und auch in Serienprodukten eingesetzte Touchscreens jedes der genannten Typen, größte Verbreitung haben jedoch mittlerweile sogenannte projiziert-kapazitive Touchscreens (projected capacitive touch = PCT) gefunden, bei denen die Sensorfläche auf der Rückseite eines Deckglases angebracht ist und die daher einen besonders einfachen und verschleißfreien Aufbau haben. Für Smartphones und Tablet-Computer spielt auch die leichte Realisierbarkeit einer Multitouch-Funktion eine wichtige Rolle.

Auch Verbundscheiben mit elektrisch steuerbaren Funktionselementen sind als solche bekannt. Die optischen Eigenschaften der Funktionselemente können durch eine angelegte elektrische Spannung verändert werden. Ein Beispiel für solche Funktionselemente sind SPD-Funktionselemente (suspended particle device), die beispielsweise aus EP 0876608 B1 und WO 201 1033313 A1 bekannt sind. Durch die angelegte Spannung lässt sich die Transmission von sichtbarem Licht durch SPD-Funktionselemente steuern. Ein weiteres Beispiel sind PDLC- Funktionselemente (polymer dispersed liquid crystal), die beispielsweise aus DE 102008026339 A1 bekannt sind. Die aktive Schicht enthält dabei Flüssigkristalle, welche in eine Polymermatrix eingelagert sind. Wird keine Spannung angelegt, so sind die Flüssigkristalle ungeordnet ausgerichtet, was zu einer starken Streuung des durch die aktive Schicht tretenden Lichts führt. Wird an die

Flächenelektroden eine Spannung angelegt, so richten sich die Flüssigkristalle in einer gemeinsamen Richtung aus und die Transmission von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht.

SPD- und PDLC-Funktionselemente sind als Mehrschichtfolie kommerziell erhältlich, wobei die aktive Schicht und die zum Anlegen einer Spannung erforderlichen Flächenelektroden zwischen zwei Trägerfolien, typischerweise aus PET, angeordnet sind. Bei der Herstellung der Verbundscheibe wird das

Funktionselement in der gewünschten Größe und Form aus der Mehrschichtfolie ausgeschnitten und zwischen die Folien einer Zwischenschicht eingelegt, mittels derer zwei Glasscheiben miteinander zur Verbundscheibe laminiert werden.

Es wurden Frontscheiben vorgeschlagen, bei denen durch ein solches

Funktionselement eine elektrisch steuerbare Sonnenblende realisiert ist, um die herkömmliche mechanisch klappbare Sonnenblende in Kraftfahrzeugen zu ersetzen. Frontscheiben mit elektrisch steuerbaren Sonnenblenden sind beispielsweise bekannt aus DE 102013001334 A1 , DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 und DE 102007027296 A1 .

I n der WO 2018/188844 A1 der Anmelderin wird, wenn auch eher am Rande, offenbart, ein in eine Verbundscheibe eingebettetes Funktionselement (speziell eine Sonnenblende) mit einer im Bereich des Funktionselementes angeordneten kapazitiven Schaltfläche zu steuern. In der ebenfalls von der Anmelderin stammenden WO 2017/029384 A1 wird eine Verbundscheibe vorgeschlagen, bei der eine Touch-Schaltfunktion (oder sogar berührungslose Schaltfunktion bei Annäherung eines Fingers an die Scheibe) durch ein in die Scheibe integriertes kapazitives Schaltelement realisiert ist. I n der letztgenannten Druckschrift ist diese Funktion im Zusammenhang mit einer sogenannten„Low-E-Beschichtung“ der Verbundscheibe, also einer die einfallende Sonnenstrahlung reflektierenden bzw. die Aussendung von langwelliger I R-Strahlung einer erwärmten Scheibe in einen Fahrzeuginnenraum hinein reduzierenden Beschichtung, realisiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte

Verbundscheibe mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften

bereitzustellen, die einen weitestgehend herkömmlichen Aufbau hat und somit leicht und kostengünstig herstellbar ist und gleichwohl die Realisierung von Schalt- und Steuerfunktionen auf moderne und die N utzer ansprechende Weise ermöglicht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Verbundscheibe gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe umfasst mindestens eine Außenscheibe und eine I nnenscheibe, die über eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Verbundscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung beispielsweise eines Fahrzeugs, eines Gebäudes oder eines Raums, den

I nnenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. M it Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem I nnenraum zugewandte Scheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die thermoplastische Zwischenschicht dient der Verbindung der beiden Scheiben, wie es bei Verbundscheiben üblich ist.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt.

Grundsätzlich können sie aber auch aus Kunststoff bestehen. Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren und so den

Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. Die Außenscheibe und die I nnenscheibe weisen bevorzugt Dicken von 0,5 mm bis 5 mm auf, besonders bevorzugt von 1 mm bis 3 mm. Die Scheiben können klar sein, oder auch getönt oder gefärbt, solange die Frontscheibe im zentralen Sichtbereich eine

ausreichende Lichttransmission aufweist, bevorzugt mindestens 70 % im Haupt- Durchsichtbereich A gemäß ECE-R43. Die Außenscheibe, die I nnenscheibe und/oder die Zwischenschicht können weitere geeignete, an sich bekannte Beschichtungen aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low- E-Beschichtungen).

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe enthält ein elektrooptisches

Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, das in die Zwischenschicht eingelagert ist. Das Funktionselement ist zwischen mindestens zwei Schichten von thermoplastischem Material der Zwischenschicht angeordnet, wobei es durch die erste Schicht mit der Außenscheibe und durch die zweite Schicht mit der I nnenscheibe verbunden ist.

Das Funktionselement umfasst mindestens eine aktive Schicht, die zwischen einer ersten Trägerfolie und einer zweiten Trägerfolie angeordnet ist. Die aktive Schicht weist die veränderlichen optischen Eigenschaften auf, die durch eine an die aktive Schicht angelegte elektrische Spannung gesteuert werden können. Unter elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften werden im Sinne der Erfindung solche Eigenschaften verstanden, die stufenlos steuerbar sind, aber gleichermaßen auch solche, die zwischen zwei oder mehr diskreten Zuständen geschaltet werden können. Die besagten optischen Eigenschaften betreffen insbesondere die Lichttransmission und/oder das Streuverhalten. Das

Funktionselement umfasst außerdem Flächenelektroden (nachfolgend auch:

Steuerelektroden) zum Anlegen der Spannung an die aktive Schicht, die bevorzugt zwischen den Trägerfolien und der aktiven Schicht angeordnet sind.

I n einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Funktionselement ein PDLC- Funktionselement. Die aktive Schicht eines PDLC-Funktionselements enthält Flüssigkristalle, welche in eine Polymermatrix eingelagert sind. I n einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Funktionselement ein SPD- Funktionselement. Dabei enthält die aktive Schicht suspendierte Partikel , wobei die Absorption von Licht durch die aktive Schicht mittels Anlegen einer Spannung an die

Flächenelektroden veränderbar ist. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, andere Arten von regelbaren Funktionselementen einzusetzen, beispielweise elektrochrome Funktionselemente. Die erwähnten regelbaren Funktionselemente und deren Funktionsweise sind dem Fachmann an sich bekannt, so dass an dieser Stelle auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet werden kann.

Die Flächenelektroden und die aktive Schicht sind typischerweise im

Wesentlichen parallel zu den Oberflächen der Außenscheibe und der

I nnenscheibe angeordnet. Die Flächenelektroden sind mit einer externen

Spannungsquelle auf an sich bekannte Art elektrisch verbunden. Die elektrische Kontaktierung zur Steuerspannungsversorgung ist durch geeignete

Verbindungsleiter, beispielsweise Folienleiter realisiert, welche optional über sogenannte Sammelleiter (bus bars) , beispielsweise Streifen eines elektrisch leitfähigen Materials oder elektrisch leitfähige Aufdrucke, mit den

Flächenelektroden verbunden sind. Die Dicke des Funktionselements beträgt beispielsweise von 0,4 mm bis 1 mm.

Die Flächenelektroden sind bevorzugt als transparente, elektrisch leitfähige Schichten ausgestaltet. Die Flächenelektroden enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung oder ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conducting oxide, TCO). Die Flächenelektroden können beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel , Chrom, Wolfram, I ndium-Zinnoxid (ITO), Gallium-dotiertes oder Aluminium-dotiertes Zinkoxid und / oder Fluor^-1 dotiertes oder Antimon dotiertes Zinnoxid enthalten. Die Flächenelektroden weisen bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 2 pm auf, besonders bevorzugt von 20 nm bis 1 pm, ganz besonders bevorzugt von 30 nm bis 500 nm .

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, unter Nutzung der herkömmlichen

Funktionselementstruktur, insbesondere der vorhandenen Flächen- bzw.

Steuerelektroden, auch ein Berührungs- bzw. Annäherungs-Erfassungselement in der Verbundscheibe zu realisieren, welches nachfolgend in Anlehnung an seine Funktion auch als Touch-Element und unter Verweis auf das physikalische Wirkprinzip auch als PCT-Element bezeichnet wird. Hierzu wird ein Abschnitt mindestens einer der Flächenelektroden vom verbleibenden Teil separiert und mit einer Signalverbindungsleitung versehen, über die eine durch die Berührung/ Annäherung bewirkte Kapazitätsänderung im separierten Schaltelement-Abschnitt zu erfassen ist. Die (ausschließliche) Nutzung der vorhandenen Flächenelektroden des elektrooptischen Funktionselements ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung der Schaltfunktion, und zwar unabhängig von etwaigen zusätzlichen Scheibenbeschichtungen vom Low-E-Typ (oder anderen).

Das Funktionselement liegt insbesondere als Mehrschichtfolie mit zwei äußeren Trägerfolien vor. Bei einer solchen Mehrschichtfolie sind die Flächenelektroden und die aktive Schicht typischerweise zwischen den beiden Trägerfolien angeordnet. M it äußerer Trägerfolie ist hier gemeint, dass die Trägerfolien die beiden Oberflächen der Mehrschichtfolie ausbilden. Das Funktionselement kann dadurch als laminierte Folie bereitgestellt werden, die vorteilhaft verarbeitet werden kann. Das Funktionselement ist durch die Trägerfolien vorteilhaft vor Beschädigung, insbesondere Korrosion geschützt.

Für eine solche vorkonfektionierte Funktionselement-Folie lässt sich die

Erfindung leicht realisieren, und zwar insbesondere mit bewährten Verfahren der Laserstrukturierung. Hiermit können ein oder mehrere Bereiche der für ein spezielles Funktionselement vorkonfigurierten Mehrschichtfolie durch eine oder mehrere Trennlinien in (mindestens) einer der Flächenelektroden mit einem oder mehreren PCT-Elementen versehen werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass es natürlich im Rahmen der Erfindung liegt, eine Funktion oder einen Parameter desjenigen elektrooptischen

Funktionselementes über das Touch-Element zu schalten oder zu steuern, in dem das Touch-Element angeordnet ist. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt; vielmehr können mit diesem Element auch andere Funktionen als die des räumlich zugeordneten elektrooptischen Funktionselementes gestaltet oder gesteuert werden.

Die Verbundscheibe ist bevorzugt als Fensterscheibe vorgesehen, besonders bevorzugt als Fensterscheibe eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, eines Gebäudes oder eines Raums. I n einer besonders vorteilhaften

Ausgestaltung ist die Verbundscheibe die Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einer elektrisch steuerbaren Sonnenblende, die durch das Funktionselement realisiert ist. Während die seitlichen Kanten und die Oberkante eines solchen Funktionselements typischerweise durch den üblichen Abdeckdruck im Randbereich der Scheibe verdeckt sind, so ist die U nterkante im Durchsichtbereich der Scheibe angeordnet und daher nicht maskiert und sichtbar. Diese U nterkante des Funktionselements ist bevorzugt erfindungsgemäß versiegelt. Die optisch unauffällige Versiegelung ist hier besonders vorteilhaft.

Eine elektrisch steuerbare Sonnenblende kann die herkömmliche, mechanisch schwenkbare Sonnenblende überflüssig machen. Dadurch wird im Fahrgastraum des Fahrzeugs Platz gewonnen, das Gewicht des Fahrzeugs reduziert und beim starkem Abbremsen oder bei Unfall die Gefahr einer Kollision mit der

Sonnenblende vermieden. Außerdem kann die elektrische Steuerung der

Sonnenblende als komfortabler empfunden werden als das mechanische

Herunterklappen.

Die Frontscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei zwischen Oberkante und Unterkante verlaufende Seitenkanten auf. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. M it U nterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Die Oberkante wird häufig auch als Dachkante und die U nterkante als Motorkante bezeichnet. Die Kanten des Funktionselements werden entsprechend der Einbaulage der Frontscheibe bezeichnet. Die Unterkante des Funktionselements ist also diejenige seiner Seitenkanten, die von der Oberkante der Frontscheibe abgewandt ist und zum zentralen Sichtfeld weist. Die Oberkante des Funktionselements ist der Oberkante der Frontscheibe zugewandt. Die seitlichen Kanten verlaufen zwischen Oberkante und Unterkante.

Frontscheiben weisen ein zentrales Sichtfeld auf, an dessen optische Qualität hohe Anforderungen gestellt werden. Das zentrale Sichtfeld muss eine hohe Lichttransmission aufweisen (typischerweise größer als 70%). Das besagte zentrale Sichtfeld ist insbesondere dasjenige Sichtfeld, das vom Fachmann als Sichtfeld B, Sichtbereich B oder Zone B bezeichnet wird. Das Sichtfeld B und seine technischen Anforderungen sind in der Regelung Nr. 43 der Wirtschafts kommission der Vereinten Nationen für Europa (U N/ECE) (ECE-R43,„Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihres Einbaus in Fahrzeuge") festgelegt. Dort ist das Sichtfeld B in Anhang 18 definiert.

Das Funktionselement ist dabei oberhalb des zentralen Sichtfelds (Sichtfeld B) angeordnet. Das bedeutet, dass das Funktionselement im Bereich zwischen dem zentralen Sichtfeld und der Oberkante der Frontscheibe angeordnet ist. Das Funktionselement muss nicht den gesamten Bereich abdecken, ist aber vollständig innerhalb dieses Bereichs positioniert und ragt nicht in das zentrale Sichtfeld hinein. Anders ausgedrückt weist das Funktionselement einen geringeren Abstand zur Oberkante der Frontscheibe auf als der zentrale

Sichtbereich. Somit wird die Transmission des zentralen Sichtfelds nicht durch das Funktionselement beeinträchtigt, welches an einer ähnlichen Stelle positioniert ist wie eine klassische mechanische Sonnenblende im

heruntergeklappten Zustand.

Aus Sicht des Fahrers (oder auch I nsassen) eines Fahrzeuges hat die Erfindung im Zusammenhang mit einer Sonnenblenden-Funktion in der Verbundscheibe besondere Attraktivität. Speziell ein in den Sonnenblenden-Abschnitt der Verbundscheibe integriertes Touch-Element wird als einleuchtende und angenehme Möglichkeit zur Steuerung der Sonnenblenden-Funktion

wahrgenommen. Eine solche Ausführung genießt daher voraussichtlich hohe Nutzerakzeptanz und dürfte vom Markt positiv aufgenommen werden. Je nach konkreter Ausgestaltung des Touch-Elementes kann mit diesem ein Ein- oder Ausschalten der Sonnenblenden-Funktion oder auch eine schrittweise

Abdunkelung/Aufhellung ausgelöst werden.

I n einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Unterkanten des Funktionselements und des getönten Bereichs der thermoplastischen Schicht an die Form der Oberkante der Frontscheibe angepasst, was ein optisch ansprechenderes Erscheinungsbild bewirkt. Da die Oberkante einer Frontscheibe typischerweise gebogen ist, insbesondere konkav gebogen, ist auch die U nterkante des

Funktionselements und des getönten Bereichs bevorzugt gebogen ausgestalten. Besonders bevorzugt sind die Unterkanten des Funktionselements im

Wesentlichen parallel zur Oberkante der Frontscheibe ausgebildet. Es ist aber auch möglich, die Sonnenblende aus zwei jeweils geraden Hälften aufzubauen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind und der Form der Oberkante v- förmig angenähert sind.

Das Funktionselement kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch Isolierungslinien in Segmente aufgeteilt sein. Die Isolierungslinien können insbesondere in die Flächenelektroden eingebracht sein, so dass die Segmente der Flächenelektrode elektrisch voneinander isoliert sind. Die einzelnen

Segmente sind unabhängig voneinander mit der Spannungsquelle verbunden, so dass sie separat angesteuert werden können. So können verschiedene Bereiche der Sonnenblende unabhängig geschaltet werden. Besonders bevorzugt sind die Isolierungslinien und die Segmente in Einbaulage horizontal angeordnet. Damit kann die Höhe der Sonnenblende vom Benutzer geregelt werden. Der Begriff „horizontal" ist hier breit auszulegen und bezeichnet eine Ausbreitungsrichtung, die zwischen den Seitenkanten der Frontscheibe verläuft.

Die Isolierungslinien müssen nicht notwendigerweise gerade sein, sondern können auch leicht gebogen sein, bevorzugt angepasst an eine eventuelle

Biegung der Oberkante der Frontscheibe, insbesondere im Wesentlichen parallel zur Oberkante der Frontscheibe. Vertikale Isolierungslinien sind natürlich auch denkbar. Die Isolierungslinien weisen beispielsweise eine Breite von 5 pm bis 500 pm, insbesondere 20 pm bis 200 pm auf. Die Breite der Segmente, also der Abstand benachbarten Isolierungslinien kann vom Fachmann gemäß den

Anforderungen im Einzelfall geeignet gewählt werden. Bereits laminierte

Mehrschichtfolien können nachträglich noch mittels Laserablation segmentiert werden, wie weiter oben bereits im Zusammenhang mit der Herstellung des Schaltelementes erwähnt.

I n Verbindung mit einem segmentierten Funktionselement, speziell einer

Sonnenblende mit mehreren Blendenabschnitten, kann auch ein mehrteiliges Touch-Element oder eine Mehrzahl solcher Erfassungselemente vorgesehen sein. Hierzu kann entweder in einzelnen Segmenten des optoelektronischen

Funktionselementes jeweils ein Schaltelement platziert sein, oder es sind mehrere Schaltelemente zusammengefasst in einem der Funktionselement- Segmente platziert. I n beiden Fällen lassen sich auf bequeme und für den Nutzer einleuchtende Weise die verschiedenen Segmente separat schalten bzw. steuern. Die Oberkante und die Seitenkanten des Funktionselements werden in Durchsicht durch die Frontscheibe bevorzugt von einem opaken Abdeckdruck verdeckt.

Frontscheiben weisen typischerweise einen umlaufenden peripheren Abdeckdruck aus einer opaken Emaille auf, der insbesondere dazu dient, den zum Einbau der Frontscheibe verwendete Kleber vor UV-Strahlung zu schützen und optisch zu verdecken. Dieser periphere Abdeckdruck wird bevorzugt dazu verwendet, auch die Oberkante und die Seitenkante des Funktionselements zu verdecken, sowie die erforderlichen elektrischen Anschlüsse. Die Sonnenblende ist dann vorteilhaft ins Erscheinungsbild der Frontscheibe integriert und lediglich die Unterkante ist potentiell vom Betrachter zu erkennen. Bevorzugt weist sowohl die Außenscheibe als auch die I nnenscheibe einen Abdeckdruck auf, so dass die Durchsicht von beiden Seiten gehindert wird.

Die Erfindung wird anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht

maßstabsgetreu. Die Figuren schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausgestaltung der

erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Frontscheibe mit elektrisch steuerbarer Sonnenblende,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Frontscheibe aus Figur 1 , und

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs Z aus Figur 2,

Fig. 4 eine Detailansicht der Frontscheibe nach Fig. 1 in einer bevorzugten

Ausgestaltung, und

Fig. 5 eine weitere erfindungsgemäße Frontscheibe mit

Sonnenblendeneinrichtung, in Zuordnung zu weiteren

Anordnungskomponenten einer vorgeschlagenen Anordnung.

Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 zeigen je ein Detail einer Frontscheibe mit elektrisch steuerbarer Sonnenblende, einer bevorzugten Ausgestaltung der

erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften. Die Frontscheibe umfasst eine Außenscheibe 2a und eine I nnenscheibe 2b, die über eine Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 2a weist eine Dicke von 2, 1 mm auf und besteht aus einem grün eingefärbten Kalk-Natron-Glas. Die Innenscheibe 2b weist eine Dicke von 1 ,6 mm auf und besteht aus einem klaren Kalk-Natron-Glas. Die Frontscheibe weist eine in Einbaulage dem Dach zugewandte Oberkante D und eine in

Einbaulage dem Motorraum zugewandte U nterkanten M auf.

Die Frontscheibe 1 ist mit einer elektrisch steuerbaren Sonnenblende S ausgestattet in einem Bereich oberhalb des zentralen Sichtbereichs B (wie in ECE-R43 definiert). Die Sonnenblende S ist durch eine kommerzielle erhältliche PDLC-Mehrschichtfolie als Funktionselement 4 gebildet, die in die

Zwischenschicht 3 eingelagert ist. Die Höhe der Sonnenblende beträgt beispielsweise 21 cm. Die Zwischenschicht 3 umfasst insgesamt drei

thermoplastischen Schichten 3a, 3b, 3c, die jeweils durch eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,38 mm aus PVB ausgebildet sind. Die erste thermoplastische Schicht 3a ist mit der Außenscheibe 2a verbunden, die zweite thermoplastische Schicht 3b mit der I nnenscheibe 2b. Die dazwischenliegende dritte thermoplastische Schicht 3c weist einen Ausschnitt auf, in welchen die zugeschnittene PDLC-Mehrschichtfolie im Wesentlichen passgenau, das heißt an allen Seiten etwa bündig, eingelegt ist. Die dritte thermoplastische Schicht 3c bildet also gleichsam eine Art Passepartout für das etwa 0,4 mm dicke

Funktionselement 4, welches somit rundum in thermoplastisches Material eingekapselt und dadurch geschützt ist.

Die erste thermoplastische Schicht 3a weist einen getönten Bereich 3a' auf, der zwischen dem Funktionselement 4 und der Außenscheibe 1 angeordnet ist. Die Lichttransmission der Frontscheibe wird dadurch im Bereich der Sonnenblende 4 zusätzlich herabgesetzt und das milchige Aussehen des PDLC- Funktionselements 4 im diffusiven Zustand abgemildert. Die Ästhetik der

Frontscheibe wird dadurch deutlich ansprechender gestaltet. Die erste

thermoplastische Schicht 3a weist im Bereich 3a' beispielsweise eine

durchschnittliche Lichttransmission von 30% auf, womit gute Ergebnisse erzielt werden. Der Bereich 3a' kann homogen getönt sein. Oft ist es jedoch optisch ansprechender, wenn die Tönung in Richtung der U nterkante des

Funktionselements 4 geringer wird, so dass der getönte und der ungetönte Bereich fließend ineinander übergehen. I m dargestellten Fall sind die Unterkanten des getönten Bereichs 3a' und des PDLC-Funktionselements 4 bündig

angeordnet. Dies ist aber nicht notwendigerweise der Fall . Es ist ebenso möglich, dass der getönte Bereich 3a' über das Funktionselement 4 übersteht oder dass umgekehrt das Funktionselement 4 über den getönten Bereich 3a' übersteht.

Das steuerbare Funktionselement 4 ist eine Mehrschichtfolie, bestehend aus einer aktiven Schicht 5 zwischen zwei Flächenelektroden 8, 9 und zwei

Trägerfolien 6, 7. Die aktive Schicht 5 enthält eine Polymermatrix mit darin dispergierten Flüssigkristallen, die sich in Abhängigkeit der an die

Flächenelektroden angelegten elektrischen Spannung ausrichten, wodurch die optischen Eigenschaften geregelt werden können. Die Trägerfolien 6, 7 bestehen aus PET und weisen eine Dicke von beispielsweise 0, 125 mm auf. Die

Trägerfolien 6, 7 sind mit einer zur aktiven Schicht 5 weisenden Beschichtung aus ITO mit einer Dicke von etwa 100 nm versehen, welche die Flächenelektroden 8,

9 ausbilden. Die Flächenelektroden 8, 9 sind über nicht dargestellte Sammelleiter (beispielweise ein verzinntes Kupferband auf einem silberhaltigen Siebdruck) und nicht dargestellte Verbindungskabel mit der Bordelektrik verbindbar.

Die Frontscheibe 1 weist, wie üblich, einen umlaufenden peripheren Abdeckdruck

10 auf, der durch eine opake Emaille auf den innenraumseitigen Oberflächen (in Einbaulage dem I nnenraum des Fahrzeugs zugewandt) der Außenscheibe 1 und der I nnenscheibe 2 ausgebildet ist. Der Abstand des Funktionselements 4 zur Oberkante D und den Seitenkanten der Frontscheibe ist kleiner als die Breite des Abdeckdrucks 10, so dass die Seitenkanten des Funktionselements 4 - mit Ausnahme der zum zentralen Sichtfeld B weisenden Seitenkante - durch den Abdeckdruck 10 verdeckt sind. Auch die nicht dargestellten elektrischen

Anschlüsse werden sinnvollerweise im Bereich des Abdeckdrucks 10 angebracht und somit versteckt.

Nahe der Oberkante D der Frontscheibe 1 und somit an oder nahe der Oberkante der Sonnenblende S ist mittig ein erfindungsgemäßes Touch-Element T platziert, mit dem die Funktion der Sonnenblende geschaltet werden kann. Wie weiter oben ausgeführt, ist das Touch-Element T weitestgehend mit der vorhandenen Struktur gebildet, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 -3 beschrieben wurde. Es wird lediglich (mindestens) eine der Flächenelektroden 8, 9 mit einer Separierungslinie strukturiert, die den Elektrodenbereich des Touch-Elementes von der verbleibenden Flächenelektrode der Sonnenblende separiert, und der Elektrodenbereich des Schaltelementes T wird mit einer (nicht dargestellten) Signalleitung versehen. Dies kann ein sehr dünner Signaldraht oder auch ein auf eine Scheibeninnenseite aufgedruckter Leiterzug sein, der zur Scheibenkante führen kann.

Fig. 4 zeigt skizzenartig einen mittleren Ausschnitt des Sonnenblenden-Bereichs der Frontscheibe 1 nach Fig. 1 mit der Sonnenblende S und dem an deren

Oberkante angeordneten Touch-Element T vergrößert. I n der Figur ist

schematisch eine Signalableitung SL dargestellt, die ein Erfassungssignal vom Touch-Element T ableitet, und zwar in der dargestellten Ausführung zu einem Eingang eines Schalt- und Steuerelementes 1 1 der Sonnenblende S, welches seinerseits in eine Ansteuerleitung DL zwischen einer (hier nicht gezeigten) Ansteuerschaltung der Sonnenblende und die Flächenelektroden der

Sonnenblende geschaltet ist. Das Schalt- und Steuerelement 1 1 schaltet (je nach Auslegung des Touch-Elementes und des Schalt- und Steuerelementes) im Ansprechen auf ein Erfassungssignal vom Touch-Element T die Sonnenblende ein bzw. aus und/oder steuert ggf. deren Helligkeit.

Die gezeigten Leitungen und Elemente sind sämtlich innerhalb der

Verbundscheibe ausgeführt, was mittels herkömmlicher Metallpasten- Siebdruckverfahren und sonstiger bekannter Technologien die Herstellung hybrider Schaltkreise ohne weiteres möglich und dem Fachmann geläufig ist. Diese Ausführung stellt also eine Verbundscheibe mit komplett integrierter Betätigungs- und Schalt- bzw. Steuerfunktion des elektrooptischen

Funktionselementes dar.

Fig. 5 zeigt skizzenartig wesentliche Elemente einer erfindungsgemäßen

Verbundscheibenanordnung 12, die eine Verbundscheibe 1 der weiter oben beschriebenen Art umfasst, in einem PKW 13. Ähnlich wie die Frontscheibe 1 nach Fig. 1 -4 umfasst auch die hier gezeigte Frontscheibe 1 eine Sonnenblende S in ihrem oberen Bereich. Diese ist jedoch hier zweiteilig ausgeführt und umfasst einen (vom Fahrer aus gesehen) rechtsseitigen Sonnenblendenabschnitt S1 und einen linksseitigen Sonnenblendenabschnitt S2. I n jedem der beiden

Sonnenblendenabschnitte S1 , S2 ist jeweils ein Touch-Element T1 bzw. T2 positioniert, um dem Fahrer bzw. Beifahrer eine selektive und intuitive Betätigung des jeweiligen Sonnenblendenabschnitts zu ermöglichen. Wie in der Figur schematisch dargestellt, sind die zugehörigen Signalleitungen hier - anders als bei der Ausführung nach Fig. 4 - aus der Verbundscheibe 1 heraus und (über eine herkömmliche Verkabelung) zu einer Ansteuerschaltung 14 der

Sonnenblende S geführt und werden dort zur Realisierung von separaten Schalt- bzw. Steuerfunktionen für den rechtsseitigen und linksseitigen

Sonnenblendenabschnitt S1 bzw. S2 genutzt.

Die in der Anordnung nach Fig. 5 eingesetzte Verbundscheibe ist also nicht mit integrierter Signalverarbeitungselektronik ausgestattet, sondern vollständig mit herkömmlichen Glas- und Mehrschichtfolien-Komponenten gebildet, während Signalverarbeitungs- und Steuerfunktionen durch die Bordelektronik des PKW realisiert werden.

Die Ausführung der Erfindung ist insgesamt nicht auf die oben hervorgehobenen Aspekte und oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen der anhängenden Ansprüche liegen.

Bezugszeichen

1 Frontscheibe

2a Außenscheibe

2b I nnenscheibe

3 thermoplastische Zwischenschicht

3a erste Schicht der Zwischenschicht 3

3a' getönter Bereich der ersten Schicht 3a

3b zweite Schicht der Zwischenschicht 3

3c dritte Schicht der Zwischenschicht 3

4 Funktionselement mit elektrisch regelbaren optischen

Eigenschaften

5 aktive Schicht des Funktionselements 4

6 erste Trägerfolie des Funktionselements 4

7 zweite Trägerfolie des Funktionselements 4

8, 9 Flächenelektrode des Funktionselements 4

10 Abdeckdruck

1 1 Schalt- und Steuerelement

12 Verbundscheibenanordnung

13 PKW

14 Ansteuerschaltung des elektrooptischen Funktionselementes B Sichtbereich der Frontscheibe

D Frontscheiben-Oberkante

DL Ansteuerleitung

M Frontscheiben-Unterkante

S Sonnenblende

S1 , S2 Sonnenblendenabschnitt (Funktionsbereiche des

Funktionselements)

SL Signalableitung

X-X‘ Schnittlinie

z Ausschnittbereich

Claims

Ansprüche

1 . Verbundscheibe (1 ) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, umfassend eine Außenscheibe (2a) und eine I nnenscheibe (2b), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, wobei ein optoelektronisches Funktionselement (4; S) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften in die Zwischenschicht (3) eingelagert ist, umfassend eine aktive Schicht (5), der an beiden Oberflächen transparente flächige Steuerelektroden (8, 9) zugeordnet sind, zwischen einer ersten Trägerfolie (6) und einer zweiten Trägerfolie (7), wobei die das optoelektronische Funktionselement umgebende

Zwischenschicht (3) und die Trägerfolien (6, 7) jeweils thermoplastisches Material enthalten, wobei in das optoelektronische Funktionselement mindestens ein

kapazitives Touch-Element (T; T1 , T2) derart integriert ist, dass ein

Abschnitt mindestens einer Steuerelektrode des optoelektronischen

Funktionselementes separiert und mit einer Signalableitung (SL) zur Erfassung eines kapazitiven Berührungs- oder Annäherungs-Signals versehen ist.

2. Verbundscheibe nach Anspruch 1 , wobei das optoelektronische

Funktionselement (4; S) ein PDLC-Funktionselement oder SPD- Funktionselement ist.

3. Verbundscheibe nach Anspruch 1 oder 2, ausgebildet als Frontscheibe (1 ) oder Dachverglasung eines Straßenfahrzeugs (13), insbesondere PKW.

4. Verbundscheibe nach Anspruch 1 oder 2, ausgebildet als

Gebäudeverglasungseinheit.

5. Verbundscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer integrierten Schalt- oder Steuereinrichtung (1 1 ), die insbesondere nahe dem optoelektronischen Funktionselement (4; S) und Touch-Element

(T; T1 , T2) platziert ist, die eingangsseitig mit der Signalableitung (SL) des Touch-Elementes verbunden und zum Schalten oder Steuern einer Funktion oder eines Parameters des optoelektronischen Funktionselementes konfiguriert ist.

6. Verbundscheibe nach Anspruch 5, wobei das optoelektronische

Funktionselement (4; S) als Sonnenblendeneinrichtung (S) ausgebildet und die Schalt- oder Steuereinrichtung (1 1 ) zum Schalten oder Steuern der Sonnenblendeneinrichtung konfiguriert ist.

7. Verbundscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Funktionselement (4; S) unter Nutzung einer

vorkonfektionierten Funktions-Mehrschichtfolie mit ganzflächigen

Steuerelektroden (8, 9) konfiguriert ist und in die Funktions-Mehrschichtfolie nachträglich eine Trennlinie zur Realisierung des Touch-Elementes (T; T1 , T2) eingebracht ist.

8. Verbundscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Funktionselement (4; S) mehrere separat ansteuerbare Funktionsbereiche (S 1 , S2) umfasst und mindestens einem Teil der

Funktionsbereiche jeweils ein Touch-Element (T1 , T2) zugeordnet ist.

9. Verbundscheibe nach Anspruch 8, wobei jedem der Funktionsbereiche (S 1 , S2) des optoelektronischen Funktionselementes (4; S) ein Touch-Element (T 1 , T2) zum Schalten oder Steuern einer Funktion oder eines Parameters des jeweiligen Funktionsbereiches zugeordnet, insbesondere in den jeweiligen Funktionsbereich integriert, ist.

10. Verbundscheibenanordnung, insbesondere Fahrzeug- oder

Gebäudeverglasungseinheit,

mit

einer Verbundscheibe (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einer Ansteuereinheit (14) zur Steuerung der optischen Eigenschaften des elektrooptischen Funktionselementes (4; S),

wobei die Ansteuereinheit eingangsseitig mit der Signalableitung (SL) des in das optoelektronische Funktionselement (4; S) integrierten Touch- Elementes (T; T1 , T2) verbunden und zum Schalten oder Steuern einer Funktion oder eines Parameters des optoelektronischen Funktionselementes in Abhängigkeit von einer durch das Touch-Element erfassten Berührung oder Annäherung eines Fingers ausgebildet ist.

11. Straßenfahrzeug (13), insbesondere PKW, mit einer Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1-9 oder einer Verbundscheibenanordnung (12) nach Anspruch 10.

12. Gebäude mit einer Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1-9 oder einer Verbundscheibenanordnung (12) nach Anspruch 10.