WO2021156143A1 - Composite pane assembly with touch operating element for controlling a function - Google Patents

Composite pane assembly with touch operating element for controlling a function Download PDF

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WO2021156143A1
WO2021156143A1 PCT/EP2021/052055 EP2021052055W WO2021156143A1 WO 2021156143 A1 WO2021156143 A1 WO 2021156143A1 EP 2021052055 W EP2021052055 W EP 2021052055W WO 2021156143 A1 WO2021156143 A1 WO 2021156143A1
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WO
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pane
module
composite pane
touch control
control element
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PCT/EP2021/052055
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christian EFFERTZ
Clément BOTTOIS
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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    • H03K2217/960795Capacitive touch switches with illumination using organic light emitting devices, e.g. light emitting polymer [OEP] or OLED

Definitions

  • the invention relates to a composite pane arrangement with at least one touch operating element as a switching element for controlling a functional element, as well as a use of the composite pane arrangement.
  • Composite panes consist of at least one outer pane, one inner pane and an adhesive intermediate layer that connects the outer pane with the inner pane over a large area.
  • Typical intermediate layers are polyvinyl butyral films which, in addition to their adhesive properties, have high toughness and high acoustic damping.
  • the intermediate layer prevents the laminated glass pane from disintegrating in the event of damage.
  • the composite pane only gets cracks, but remains dimensionally stable.
  • Composite panes with electrically switchable optical properties are known from the prior art. Such composite panes contain a functional element which typically contains an active layer between two surface electrodes. The optical properties of the active layer can be changed by a voltage applied to the surface electrodes.
  • An example of this are electrochromic functional elements, which are known, for example, from US 20120026573 A1 and WO 2012007334 A1.
  • Another example are SPD (Suspended Particle Device) or PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) functional elements, which are known, for example, from EP 0876608 B1 and WO 2011033313 A1.
  • the applied voltage can be used to control the transmission of visible light through electrochromic or SPD / PDLC functional elements.
  • Composite panes with such functional elements can therefore change their optical properties electrically in a convenient way and are often installed as roof panes in vehicles.
  • composite panes also have a switching area for controlling the functional element.
  • switching areas can be formed by a flat electrode or by an arrangement of two coupled electrodes, for example as capacitive switching areas. If an object approaches the switching area, the capacitance of the flat electrode to earth or the capacitance of the capacitor formed by the two coupled electrodes changes. The change in capacitance is measured via a circuit arrangement or sensor electronics and a switching signal is triggered when a threshold value is exceeded.
  • Circuit arrangements for capacitive switches are known, for example, from EP 0 899882 A1. According to the state of the art, a switching signal is triggered when a contact surface of the capacitive switching area is touched by a human hand, which is why these switching areas are also referred to as touch control.
  • US2010 / 179725 A1 discloses a vehicle glazing which comprises a manually switchable sensor and a shield assigned to the sensor.
  • the sensor can be operated manually and is intended for switching an external device.
  • Such switching areas are usually not arranged in the middle of a windshield, but in the edge area of the windshield or also a roof window.
  • the switching area is not in the driver's field of vision, which is why it is often not clear to the driver whether he has touched the switching area and a switching signal has been generated. Touching the vehicle window, in particular the roof window, can unnecessarily distract a vehicle driver or at least make his view of the road more difficult.
  • sensors are arranged at the edge of the pane, preferably in the area of a black print.
  • the object of the present invention is to provide an improved composite pane arrangement which has a touch control element which, when actuated, the vehicle driver does not have to take his eyes off the road.
  • the composite pane arrangement according to the invention comprises at least the following features: A composite pane which has a first pane, a second pane and a thermoplastic intermediate layer, the first pane and the second pane being connected to one another via the thermoplastic intermediate layer,
  • a touch control element as a switching element for controlling an electrically controllable functional element
  • the haptic effect is triggered by the touch control element.
  • a vehicle user Since a vehicle user receives haptic feedback on actuation of the touch control element, he does not have to direct his gaze at the touch control element and turn away from the road. This increases driving safety, since the vehicle user, in particular the vehicle driver, receives a direct confirmation of the actuation of the touch control element.
  • actuation is to be interpreted broadly, so that it includes any interaction, contact with the laminated pane that can be converted into an electrical switching signal.
  • the composite pane arrangement according to the invention with a touch control element is used to separate an interior from an external environment.
  • an object for example a human hand
  • the touch control element can be used to electrically control a function inside or outside the laminated pane, preferably a change in the optical transparency of the functional element, in particular a suspended particle device (SPD) layer, polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer or an electrochromic intermediate layer, the window pane of a heating function, lighting, in particular a light source arranged on or in the window pane, such as a light-emitting diode (LED or OLED), in particular a dimmable light-emitting diode.
  • SPD suspended particle device
  • PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • electrochromic intermediate layer the window pane of a heating function
  • lighting in particular a light source arranged on or in the window pane, such as a light-emitting diode (LED or OLED), in particular a dimmable light-emitting
  • the light source can be arranged at any point on the first or second pane, in particular via a seat and a composite pane on the side edge.
  • the particular advantage of the light-emitting diode lies in its small dimensions and low power consumption.
  • the wavelength range emitted by the LEDs can be freely selected in the range of visible light, for example according to practical and / or aesthetic aspects.
  • the composite pane has a thermoplastic intermediate layer which, in particular, can have various thermoplastic materials based on several individual layers of thermoplastic materials.
  • intermediate layer refers to an overall layer produced by connecting several different individual layers, which is arranged between the first and second pane.
  • the panes preferably contain glass, particularly preferably flat glass, very particularly preferably float glass, such as soda-lime glass, borosilicate glass or quartz glass, or consist thereof.
  • the panes can contain or consist of clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof.
  • the panes are preferably transparent, in particular for the use of the composite pane as a windshield or rear window of a vehicle or other uses in which a high light transmission is desired. Transparent in the context of the invention is then understood to mean a pane that has a transmission in the visible spectral range of greater than 70%. For windows that are not in the driver's field of vision relevant to traffic, for example for roof windows, the transmission can also be much lower, for example greater than 5%.
  • the composite pane can have any three-dimensional shape.
  • the panes are preferably flat or slightly or strongly curved in one direction or in several directions of the space.
  • flat disks are used.
  • the discs can be colorless or colored.
  • the thickness of the panes can vary widely and thus be adapted to the requirements of the individual case.
  • Standard thicknesses of the individual panes are preferably from 1.0 mm to 25 mm, for example from 1.1 mm to 2.0 mm, preferably from 1.4 mm to 2.5 mm, for example 1.6 mm or 2.1 mm for vehicle glass and preferably from 4 mm to 25 mm for furniture, appliances and buildings.
  • the size of the slices can be vary widely and depends on the size of the use according to the invention.
  • the first pane and the second pane have areas of 200 cm 2 to 20 m 2, which are common in vehicle construction and architecture, for example.
  • the module is provided as a vibration module for generating a vibration.
  • the module can be provided to confirm a recognized actuation by means of a vibration or to give the user the impression that a key has been pressed.
  • the concentration and line of sight of the user in particular a vehicle driver, is not distracted by the fact that he has to direct his gaze in the direction of the touch control element; instead, when he extends his hand in the direction of the touch control element, a switching signal is confirmed to him by vibration.
  • the vibration of the vibration module can vary in terms of strength, duration and frequency. Different sequences of vibration signals can thus be generated. Depending on the assigned function, the vibration module can generate different vibrations upon actuation of the touch control element. For example, a recognized actuation can be confirmed by a short vibration. It is particularly advantageous if there is a connection between the strength of the vibration and the distance or duration of contact with the user.
  • the touch control element and / or the module are / is preferably arranged on a pane of the composite pane, in particular referred to as an inner pane.
  • the inner pane is the pane of the composite pane facing the interior (vehicle interior).
  • the outer pane is the term used to describe the pane facing the external environment. Outside surface of the panes here means the surface of the panes that faces outwards, that is, away from the vehicle interior. Inside surface therefore means the surface of the pane that faces the vehicle interior.
  • the composite window as a vehicle window, it can be, for example, a roof window, a windshield, a rear window, a side window or some other glazing that delimits the vehicle interior.
  • the module in particular the vibration module, can be firmly connected to the inner pane.
  • the module is preferably attached to the inner pane with an adhesive.
  • the module can be designed as a piezo actuator, for example.
  • the composite pane is designed as a roof pane of a vehicle and / or the functional element is arranged in or on the composite pane. If the touch control element is actuated by the vehicle driver, this increases driving safety, since the vehicle driver does not have to take his eyes off the road because of the perception of the haptic effect as feedback.
  • the touch control element also referred to as a so-called touch control
  • the button is designed for capacitive touch detection.
  • touch is understood to mean any interaction with the button that leads to the generation of a switching signal. In particular, this is a touch of a surface of the composite pane in an area that results from the orthogonal projection of the touch control element on the surface.
  • the touch control element is preferably formed from an electrically conductive layer.
  • the electrically conductive layer can have, for example, copper, silver, gold or alloys with at least one of the aforementioned materials.
  • the electrically conductive layer can also function as a heating or antenna layer.
  • the electrically conductive layer is preferably transparent.
  • the electrically conductive layer can be arranged directly on an inside surface of the vehicle window or an intermediate layer or on an additional carrier film, preferably a transparent carrier film.
  • Suitable electrically conductive layers are known, for example, from DE 20 2008 017611 U1, EP 0 847 965 B1 or WO2012 / 052315 A1. They typically contain one or more, for example two, three or four electrically conductive, functional layers.
  • the functional layers preferably contain at least one metal, for example silver, gold, copper, nickel and / or chromium, or a metal alloy.
  • the functional layers particularly preferably contain at least 90% by weight of the metal, in particular at least 99.9% by weight of the metal.
  • the functional layers can consist of the metal or the metal alloy.
  • the functional layers particularly preferably contain silver or an alloy containing silver. Such functional layers have a particularly advantageous electrical conductivity with simultaneous high transmission in the visible spectral range.
  • the thickness of a functional layer is preferably from 5 nm to 50 nm, particularly preferably from 8 nm to 25 nm. In this range for the thickness of the functional layer, an advantageously high transmission in the visible spectral range and a particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
  • At least one dielectric layer is typically arranged between two adjacent functional layers.
  • a further dielectric layer is preferably arranged below the first and / or above the last functional layer.
  • a dielectric layer contains at least one single layer made of a dielectric material, for example containing a nitride such as silicon nitride or an oxide such as aluminum oxide.
  • the dielectric layer can also comprise a plurality of individual layers, for example individual layers of a dielectric material, smoothing layers, adaptation layers, blocker layers and / or antireflection layers.
  • the thickness of a dielectric layer is, for example, from 10 nm to 200 nm.
  • ITO indium tin oxide
  • Sn0 2 : F fluorine-doped tin oxide
  • ZnO: Al aluminum-doped zinc oxide
  • the electrically conductive layer can in principle be any coating that can be electrically contacted. If the composite pane according to the invention is intended to enable transparency, as is the case, for example, with panes in the window area, the electrically conductive layer is preferably transparent. In an advantageous embodiment, the electrically conductive layer is a layer or a layer structure of several individual layers with a total thickness of less than or equal to 2 ⁇ m, particularly preferably less than or equal to 1 ⁇ m.
  • the formation of a touch control element can be carried out, for example, by pressure or ablative mechanical and / or chemical processes, chemical vapor deposition (CVD), plasma-assisted gas phase deposition (PECVD) and is irrelevant for a more detailed understanding of the invention in the following. This advantageously enables a thin arrangement that can be easily integrated into a composite pane.
  • the touch control element can comprise an IR sensor.
  • the electrically conductive layer is arranged on a film which is connected to the vehicle window, the film being introduced between the first window and the second window.
  • the film can have at least one material selected from the group comprising polyimide, polyurethane, polymethylene methacrylic acid, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl butyral, FR6, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutylene terephthalate, polyamide.
  • the pre-assembly on a foil allows a particularly cost-effective production.
  • the module and the touch control element are preferably electrically connected to one another via an external control module (ECU) and / or a flat conductor. Both the touch control element and the module can each be electrically connected to one another via a flat conductor, a metallic wire or a stranded conductor.
  • the flat conductor is led out of the composite pane.
  • the composite pane arrangement can then be connected particularly easily at the point of use with a voltage source and a signal line that evaluates the switching signal of the touch control element.
  • the module in particular the vibration module, can be contacted on the flat conductor or completely integrated in the flat conductor.
  • a flat conductor (also called a flat strip conductor or foil conductor) is understood to mean an electrical conductor whose width is significantly greater than its thickness.
  • a flat conductor is, for example, a strip or tape containing or consisting of copper, tinned copper, aluminum, silver, gold or alloys thereof.
  • the flat or foil conductor has, for example, a width of 2 mm to 16 mm and a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm.
  • the flat or foil conductor can have an insulating, preferably polymeric sheathing, for example based on polyimide.
  • Foil conductors which are suitable for contacting electrically conductive layers or modules in panes, only have a total thickness of, for example, 0.3 mm.
  • Such thin film conductors can be arranged simply and aesthetically on the inside surface and, for example, glued on.
  • Several conductive layers that are electrically isolated from one another can be located in a foil conductor strip.
  • the electrical line connection between the touch control element or the module and the flat conductor is preferably made using electrically conductive adhesives, which enable a secure and permanent electrical line connection between the connection area and the supply line.
  • the electrical line connection can also be made by clamps or spring contacts or the flat conductor can also be printed on a connection area of the touch control element, for example by means of a baked-in, metal-containing and, in particular, silver-containing, electrically conductive printing paste or soldering, in particular ultrasonic soldering.
  • a switching signal is either transmitted directly from the touch control element to the module or evaluated by the control module and passed on to the module to generate a haptic effect.
  • the place of use can be connected to a voltage source and a signal line which evaluates a switching signal from the control module, for example in a vehicle via a CAN bus.
  • the output switching signals can be arbitrary and adapted to the requirements of the respective use.
  • the switching signal can mean a positive voltage, for example 12 V, no switching signal can mean 0 V, for example, and another switching signal can mean + 6 V, for example.
  • the switching signals can also correspond to the common voltages CAN_High and CAN_Low on a CAN bus and change by a voltage value in between.
  • the switching signal can also be pulsed and / or digitally coded.
  • the module can be arranged between an inner pane of the roof pane and a panel, in particular a vehicle panel, in the viewing direction of the roof pane so that it is covered by the panel.
  • the composite pane has a cover print, in particular black, on at least one section on the edge of the first or second pane.
  • the module can be covered by the opaque cover print in the viewing direction of the composite pane, in particular a windshield. This significantly improves the visual appearance of the composite pane installed in a vehicle.
  • the touch control element and the module can be placed below the cover print so that they remain optically invisible and thus do not disturb the aesthetic impression.
  • the touch control element and the module are arranged on the outer edge of the composite pane.
  • the distance to the outer edge is preferably less than 10 cm, particularly preferably less than 0.5 cm. This allows electrical contact to be made with the touch control element, for example with a flat conductor, under the optically inconspicuous cover print.
  • Another aspect of the invention comprises the use of the composite pane arrangement according to the invention in means of locomotion for traffic in the country, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example as a windshield, rear window, side windows and / or roof window.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of an inventive
  • FIG. 2 shows an embodiment of the composite pane arrangement according to the invention as a roof pane
  • Figure 3 is a cross-sectional view of a further alternative embodiment of a composite pane arrangement according to the invention with a Vibration module on an outside surface of an inner pane, and
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a further alternative embodiment of a composite pane arrangement according to the invention with a vibration module on an inside surface of an inner pane.
  • Figures with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% up to +/- 10%.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a composite pane arrangement 1 according to the invention.
  • the composite pane arrangement 1 here comprises, for example, a composite pane 2, a touch control element 3 and a module 4, in particular a vibration module.
  • the composite pane 2 comprises a first pane 5 and a second pane 6, which are connected to one another via an intermediate layer 7 made of a PVB film.
  • the module 4 is firmly attached to the second pane 6 and to the touch control element 3. In order to ensure the possibility of recognizing a touch detected by the touch control element, the module is intended to generate a haptic effect.
  • the touch control element 3 and the module 4 are each connected in an electrically conductive manner to a flat conductor 9 via an electrical line connection.
  • a secure electrically conductive connection is preferably achieved by an electrically conductive adhesive.
  • the flat conductor 9 consists, for example, of a 50 ⁇ m thick copper foil and is insulated, for example, with a polyimide layer.
  • the flat conductor 9 is here, for example, connected to a control module (ECU) outside the composite pane 2.
  • the control module has capacitive sensor electronics that can evaluate and generate a switching signal.
  • the sensor electronics are suitable for precisely measuring changes in capacitance of the switching area in relation to a surrounding area and, as a function of a threshold value, transmitting a switching signal, for example to the CAN bus of a vehicle.
  • any functions in the vehicle can be switched using the switching signal. For example, lighting in or on a composite pane can be switched on or off.
  • the haptic effect for example a vibration
  • a vibration signal or a the exact vibration sequence is stored in the control module. For example, when the touch control element 3 is actuated, ie when the switching area is touched, the control module can initiate a brief vibration.
  • the vibration haptically confirms to the vehicle driver that a switching signal has been generated without the vehicle driver having to change his line of sight.
  • the strength of the vibration can increase the smaller the distance between the finger of the vehicle user and the touch control element.
  • the first disk 5 and second disk 6 each consist, for example, of soda-lime glass and were manufactured using the float process.
  • the second pane 6 has a layer 8 over almost its entire outer surface.
  • the layer 8 is an electrically conductive layer which is divided into different, electrically isolated areas by coating-free separating lines.
  • electrically isolated means that the areas are galvanically separated from one another, i.e. that no direct current (DC) can flow between the areas.
  • the width of the dividing lines is 30 pm to 200 pm and preferably 70 pm to 140 pm. Such thin dividing lines allow a reliable and sufficiently high electrical insulation and at the same time do not interfere with the view through the composite pane or only slightly.
  • the layer 8 has, for example, the touch control element which comprises a capacitive button.
  • the touch control element generates an electrical field 10 (only indicated here) which extends within an activation area.
  • the activation region is arranged over a surface parallel to the inside surface and extends in the direction of the interior.
  • the activation area can preferably have a width of less than or equal to 10 cm in the direction of the interior.
  • the lateral edges of the composite pane 2 are covered by a cover 13 of the vehicle.
  • the touch control element 3 can alternatively be designed in the form of a prefabricated patch.
  • an electrically conductive layer for example made of silver (Ag)
  • PET polyethylene terephthalate
  • the touch control element 3 being incorporated into the conductive layer, for example by means of a laser.
  • the patch is laminated into the transparent composite protective pane 2.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the composite pane arrangement 1 according to the invention as a roof pane in a motor vehicle.
  • the driver of the motor vehicle looks through a windshield 15. His field of vision 16 through the windshield 15 is indicated by a dashed line.
  • the composite pane 2 here additionally comprises, for example, a functional element 12 which is embedded in the intermediate layer 7.
  • the intermediate layer 7 here comprises a total of three thermoplastic layers, each of which is formed by a thermoplastic film with a thickness of 0.38 mm made of PVB.
  • the first thermoplastic layer is connected to the first pane 5, the second thermoplastic layer to the second pane 6.
  • the intervening third thermoplastic layer laterally surrounds the functional element 12.
  • the functional element 12 is a PDLC functional element that functions as a controllable sun visor. The driver can operate the PDLC functional element via the touch control element 3 depending on the position of the sun.
  • the dimensions of the composite pane 2 are, for example, 0.9 m ⁇ 1.5 m.
  • the composite pane 2 is provided, for example, to separate a vehicle interior from an external environment in the installed position. That is, the inside surface of the second pane 6 is accessible from the interior, whereas the outside surface of the second pane 6 faces outwards with respect to the vehicle interior.
  • the thickness of the first disk 5 is 2.1 mm, for example. In principle, the first disk 5 can also have other thicknesses. For example, the first disk 5 can have a thickness of 4 mm.
  • the thickness of the second disk 6 is, for example, 1.6 mm.
  • the arrangement of the touch control element 3 is selected so that the driver of the vehicle can comfortably reach the activation area of the touch control element 3 via his head.
  • the structure is coordinated in such a way that a switching signal is triggered when the hand moves within the activation area, ie on the inside surface in FIG. 2 of the second pane 6 above the capacitive button.
  • the module 4 generates a vibration as feedback in response to the actuation of the touch control element 3 without the driver having to take his eyes off the road.
  • FIG. 3 shows a further alternative embodiment of a composite pane arrangement 1 according to the invention with the module 4 as a vibration module on an outside surface of the second pane 6, an inner pane of a vehicle.
  • the composite pane 2 comprises the first pane 5 and the second pane 6, which are connected to one another via the intermediate layer 7 made of a PVB film.
  • the inside surface of the second pane 6 has the electrically conductive layer 8 and the touch control element 3.
  • the touch control element 3 is arranged on a surface of the second pane 6 facing away from the intermediate layer 7.
  • the layer 8 can be a so-called low-E coating.
  • Such low-E coatings have functional layers made of ITO, for example, and comprise the following layer stacks: pane / adhesive layer / functional layer / barrier layer / antireflection layer.
  • the low-E coating has the advantage of being corrosion-resistant.
  • the Low-E coating can therefore be applied to the surface of the second pane 6.
  • the second pane 6 is provided in the installed position to face an interior space, for example a vehicle or a building. On this surface, the Low-E coating is particularly effective in reducing the radiation of heat from the pane into the interior in summer and the radiation of heat to the outside environment in winter.
  • the module 4 is firmly attached to the second pane 6. Both the touch control element 3 and the module 4 are covered in the viewing direction through the composite pane 2 by a black cover print 14 and are thus invisible to the viewer.
  • FIG. 4 shows a further alternative embodiment of a composite pane arrangement 1 according to the invention with the module 4 as a vibration module on an outside surface of the second pane 6 (inner pane).
  • the composite pane 2 also includes in this example the first pane 5 and the second pane 6, which are connected to one another via the intermediate layer 7 made of a PVB film, the electrically conductive layer 8 and the touch control element 3 being arranged on the inside surface of the second pane 6 are.
  • the composite pane 2 is installed in the installed position in a vehicle.
  • the lateral edges of the composite pane 2 are covered by a panel 13, in particular made of plastic, of the vehicle.
  • the module 4 is firmly attached to the second pane 6 by means of an adhesive connection.
  • the module 4 is arranged on a surface of the second pane 6 facing away from the intermediate layer 7.
  • the module 4 is arranged on the pane 6 in such a way that it is covered by the panel 13 in one viewing direction.
  • the touch control element 3 is arranged, analogous to FIG. 3, in a viewing direction through the composite pane 2, covered by a black cover print.

Abstract

The invention relates to a composite pane assembly (1) comprising: — a composite pane (2) which has a first pane (5), a second pane (6), and a thermoplastic intermediate layer (7), said first pane (5) and second pane (6) being connected together via the thermoplastic intermediate layer (7), — a touch operating element (3) in the form of a switch element for controlling an electrically controllable functional element (12), and — a module (4) which can be electrically connected to the touch operating element (3), wherein the module (4) is provided as a vibration module for generating a haptic effect in the form of a vibration as feedback in response to an actuation of the touch operating element (3). The invention is characterized in that the vibration varies with respect to intensity, duration, and frequency.

Description

Verbundscheibenanordnung mit Touch-Bedienelement zur Steuerung einer Composite pane arrangement with touch control element for controlling a
Funktion function
Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibenanordnung mit mindestens einem Touch- Bedienelement als Schaltelement zur Steuerung eines Funktionselements sowie eine Verwendung der Verbundscheibenanordnung. The invention relates to a composite pane arrangement with at least one touch operating element as a switching element for controlling a functional element, as well as a use of the composite pane arrangement.
Verbundscheiben bestehen aus mindestens einer Außenscheibe, einer Innenscheibe und einer klebefähigen Zwischenschicht, die die Außenscheibe mit der Innenscheibe flächig verbindet. Typische Zwischenschichten sind dabei Polyvinylbutyralfolien, die neben ihren Klebeeigenschaften eine hohe Zähigkeit und eine hohe akustische Dämpfung aufweisen. Die Zwischenschicht verhindert den Zerfall der Verbundglasscheibe bei einer Beschädigung. Die Verbundscheibe bekommt lediglich Sprünge, bleibt aber formstabil. Composite panes consist of at least one outer pane, one inner pane and an adhesive intermediate layer that connects the outer pane with the inner pane over a large area. Typical intermediate layers are polyvinyl butyral films which, in addition to their adhesive properties, have high toughness and high acoustic damping. The intermediate layer prevents the laminated glass pane from disintegrating in the event of damage. The composite pane only gets cracks, but remains dimensionally stable.
Verbundscheiben mit elektrisch schaltbaren optischen Eigenschaften sind aus dem Stand der Technik bekannt. Solche Verbundscheiben enthalten ein Funktionselement, welches typischerweise eine aktive Schicht zwischen zwei Flächenelektroden enthält. Die optischen Eigenschaften der aktiven Schicht können durch eine an die Flächenelektroden angelegte Spannung verändert werden. Ein Beispiel hierfür sind elektrochrome Funktionselemente, die beispielsweise aus US 20120026573 A1 und WO 2012007334 A1 bekannt sind. Ein weiteres Beispiel sind SPD-Funktionselemente (Suspended Particle Device) oder PDLC-Funktionselemente (Polymer Dispersed Liquid Crystal), die beispielsweise aus EP 0876608 B1 und WO 2011033313 A1 bekannt sind. Durch die angelegte Spannung lässt sich die Transmission von sichtbarem Licht durch elektrochrome oder SPD/PDLC-Funktionselemente steuern. Verbundscheiben mit solchen Funktionselementen können also auf komfortable Weise elektrisch ihre optischen Eigenschaften ändern und werden häufig als Dachscheiben in Fahrzeuge eingebaut. Composite panes with electrically switchable optical properties are known from the prior art. Such composite panes contain a functional element which typically contains an active layer between two surface electrodes. The optical properties of the active layer can be changed by a voltage applied to the surface electrodes. An example of this are electrochromic functional elements, which are known, for example, from US 20120026573 A1 and WO 2012007334 A1. Another example are SPD (Suspended Particle Device) or PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) functional elements, which are known, for example, from EP 0876608 B1 and WO 2011033313 A1. The applied voltage can be used to control the transmission of visible light through electrochromic or SPD / PDLC functional elements. Composite panes with such functional elements can therefore change their optical properties electrically in a convenient way and are often installed as roof panes in vehicles.
Des Weiteren ist bekannt, dass Verbundscheiben zusätzlich einen Schaltbereich zur Steuerung des Funktionselements aufweisen. Derartige Schaltbereiche können durch eine Flächenelektrode oder durch eine Anordnung von zwei gekoppelten Elektroden ausgebildet sein, beispielsweise als kapazitive Schaltbereiche. Nähert sich ein Objekt dem Schaltbereich an, so ändert sich die Kapazität der Flächenelektrode gegen Erde oder die Kapazität des von den zwei gekoppelten Elektroden gebildeten Kondensators. Die Kapazitätsänderung wird über eine Schaltungsanordnung oder Sensorelektronik gemessen und bei Überschreiten eines Schwellwerts wird ein Schaltsignal ausgelöst. Schaltungsanordnungen für kapazitive Schalter sind beispielsweise aus EP 0 899882 A1 bekannt. Nach dem Stand der Technik wird ein Schaltsignal dadurch ausgelöst, dass eine Berührungsfläche des kapazitiven Schaltbereichs durch eine menschliche Hand berührt wird, deshalb werden diese Schaltbereiche auch als Touch Control bezeichnet. It is also known that composite panes also have a switching area for controlling the functional element. Such switching areas can be formed by a flat electrode or by an arrangement of two coupled electrodes, for example as capacitive switching areas. If an object approaches the switching area, the capacitance of the flat electrode to earth or the capacitance of the capacitor formed by the two coupled electrodes changes. The change in capacitance is measured via a circuit arrangement or sensor electronics and a switching signal is triggered when a threshold value is exceeded. Circuit arrangements for capacitive switches are known, for example, from EP 0 899882 A1. According to the state of the art, a switching signal is triggered when a contact surface of the capacitive switching area is touched by a human hand, which is why these switching areas are also referred to as touch control.
US2010/179725 A1 offenbart eine Fahrzeugverglasung, welche einen manuell schaltbaren Sensor und eine dem Sensor zugeordnete Abschirmung umfasst. Der Sensor ist händisch zu betätigen und zum Schalten einer externen Vorrichtung vorgesehen. US2010 / 179725 A1 discloses a vehicle glazing which comprises a manually switchable sensor and a shield assigned to the sensor. The sensor can be operated manually and is intended for switching an external device.
Derartige Schaltbereiche sind üblicherweise nicht mittig auf einer Windschutzscheibe, sondern im Randbereich der Windschutzscheibe oder auch einer Dachscheibe angeordnet. Der Schaltbereich liegt nicht im Sichtfeld des Fahrzeugführers, deshalb ist dem Fahrzeugführer oft nicht klar, ob er den Schaltbereich berührt hat und ein Schaltsignal erzeugt wurde. Die Berührung der Fahrzeugscheibe, insbesondere der Dachscheibe, kann einen Fahrzeugführer unnötig ablenken oder dabei zumindest seine Sicht auf die Straße erheblich erschweren. Gleichzeitig besteht das Bedürfnis so wenig wie möglich das Blickfeld durch eine Scheibe zu beeinträchtigen. Daher werden z.B. Sensoren am Rand der Scheibe, bevorzugt im Bereich eines Schwarzdruckes angeordnet. Such switching areas are usually not arranged in the middle of a windshield, but in the edge area of the windshield or also a roof window. The switching area is not in the driver's field of vision, which is why it is often not clear to the driver whether he has touched the switching area and a switching signal has been generated. Touching the vehicle window, in particular the roof window, can unnecessarily distract a vehicle driver or at least make his view of the road more difficult. At the same time, there is a need to impair the field of vision as little as possible through a pane. Therefore, for example, sensors are arranged at the edge of the pane, preferably in the area of a black print.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Verbundscheibenanordnung bereitzustellen, die ein Touch-Bedienelement aufweist, bei dessen Betätigung der Fahrzeugführer seinen Blick von der Straße nicht abwenden muss. The object of the present invention is to provide an improved composite pane arrangement which has a touch control element which, when actuated, the vehicle driver does not have to take his eyes off the road.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibenanordnung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. The object of the present invention is achieved according to the invention by a composite pane arrangement according to independent claim 1. Preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibenanordnung umfasst zumindest die folgenden Merkmale: — eine Verbundscheibe, die eine erste Scheibe, eine zweite Scheibe und eine thermoplastische Zwischenschicht aufweist, wobei die erste Scheibe und die zweite Scheibe über die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind, The composite pane arrangement according to the invention comprises at least the following features: A composite pane which has a first pane, a second pane and a thermoplastic intermediate layer, the first pane and the second pane being connected to one another via the thermoplastic intermediate layer,
— ein Touch-Bedienelement als Schaltelement zur Steuerung eines elektrisch regelbaren Funktionselements, und - A touch control element as a switching element for controlling an electrically controllable functional element, and
— ein mit dem Touch-Bedienelement elektrisch verbindbares Modul, wobei das Modul als Vibrationsmodul zur Erzeugung eines haptischen Effekts in Form einer Vibration als Rückmeldung in Reaktion auf eine Betätigung des Touch-Bedienelements vorgesehen ist. - A module that can be electrically connected to the touch control element, the module being provided as a vibration module for generating a haptic effect in the form of a vibration as feedback in response to an actuation of the touch control element.
Insbesondere wird der haptische Effekt durch das Touch-Bedienelement ausgelöst. In particular, the haptic effect is triggered by the touch control element.
Dadurch, dass ein Fahrzeugnutzer eine haptische Rückmeldung auf das Betätigen des Touch-Bedienelements erhält, muss er nicht seinen Blick auf das Touch-Bedienelement richten und von der Straße abwenden. Somit wird die Fahrsicherheit erhöht, da der Fahrzeugnutzer, insbesondere der Fahrzeugführer, eine direkte Bestätigung auf die Betätigung des Touch-Bedienelementes erhält. Since a vehicle user receives haptic feedback on actuation of the touch control element, he does not have to direct his gaze at the touch control element and turn away from the road. This increases driving safety, since the vehicle user, in particular the vehicle driver, receives a direct confirmation of the actuation of the touch control element.
Der Begriff „Betätigung“ ist breit auszulegen, so dass er jegliche Wechselwirkung, Berührungen mit der Verbundscheibe umfasst, die in ein elektrisches Schaltsignal umgewandelt werden können. The term “actuation” is to be interpreted broadly, so that it includes any interaction, contact with the laminated pane that can be converted into an electrical switching signal.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibenanordnung mit einem Touch-Bedienelement dient zur Abtrennung eines Innenraums von einer äußeren Umgebung. Mit Hilfe des vorgesehenen Touch-Bedienelements kann ein Gegenstand, beispielsweise eine menschliche Hand, erfasst und ein Schaltsignal generiert werden. Das Touch- Bedienelement kann zur elektrischen Steuerung einer Funktion innerhalb oder außerhalb der Verbundscheibe, bevorzugt einer Änderung der optischen Transparenz des Funktionselements, insbesondere einer Suspended Particle Device (SPD)-Schicht, Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC)-Schicht oder einer elektrochromen Zwischenschicht, der Fensterscheibe einer Heizfunktion, einer Beleuchtung, insbesondere einer an oder in der Fensterscheibe angeordneten Lichtquelle, wie einer Leuchtdiode (LED oder OLED), insbesondere dimmbaren Leuchtdiode, verwendet werden. Die Lichtquelle kann an einer beliebigen Stelle der ersten oder zweiten Scheibe angeordnet sein, insbesondere über einen Sitz und am Seitenrand Verbundscheibe. Der besondere Vorteil der Leuchtdiode liegt in den kleinen Abmessungen und der geringen Leistungsaufnahme. Der von den LEDs emittierte Wellenlängenbereich kann im Bereich des sichtbaren Lichtes frei gewählt werden, beispielsweise nach praktischen und/oder ästhetischen Gesichtspunkten. The composite pane arrangement according to the invention with a touch control element is used to separate an interior from an external environment. With the help of the touch control element provided, an object, for example a human hand, can be detected and a switching signal can be generated. The touch control element can be used to electrically control a function inside or outside the laminated pane, preferably a change in the optical transparency of the functional element, in particular a suspended particle device (SPD) layer, polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer or an electrochromic intermediate layer, the window pane of a heating function, lighting, in particular a light source arranged on or in the window pane, such as a light-emitting diode (LED or OLED), in particular a dimmable light-emitting diode. The light source can be arranged at any point on the first or second pane, in particular via a seat and a composite pane on the side edge. The particular advantage of the light-emitting diode lies in its small dimensions and low power consumption. The wavelength range emitted by the LEDs can be freely selected in the range of visible light, for example according to practical and / or aesthetic aspects.
Erfindungsgemäß weist die Verbundscheibe eine thermoplastische Zwischenschicht auf, die insbesondere verschiedene thermoplastische Materialen aufweisen kann, welche auf mehreren Einzelschichten thermoplastischer Materialien basieren. Der Begriff „Zwischenschicht“ bezieht sich auf eine durch Verbinden mehrerer verschiedener Einzelschichten erzeugte Gesamtschicht, die zwischen der ersten und zweiten Scheibe angeordnet ist. According to the invention, the composite pane has a thermoplastic intermediate layer which, in particular, can have various thermoplastic materials based on several individual layers of thermoplastic materials. The term “intermediate layer” refers to an overall layer produced by connecting several different individual layers, which is arranged between the first and second pane.
Die Scheiben enthalten bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, ganz besonders bevorzugt Floatglas, wie Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas oder Quarzglas, oder bestehen daraus. Alternativ können die Scheiben klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon enthalten oder daraus bestehen. Die Scheiben sind bevorzugt transparent, insbesondere für die Verwendung der Verbundscheibe als Windschutzscheibe oder Rückscheiben eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Scheibe verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer 70 % aufweist. Für Scheiben, die nicht im verkehrsrelevanten Sichtfeld des Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission aber auch viel geringer sein, beispielsweise größer als 5 %. The panes preferably contain glass, particularly preferably flat glass, very particularly preferably float glass, such as soda-lime glass, borosilicate glass or quartz glass, or consist thereof. Alternatively, the panes can contain or consist of clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof. The panes are preferably transparent, in particular for the use of the composite pane as a windshield or rear window of a vehicle or other uses in which a high light transmission is desired. Transparent in the context of the invention is then understood to mean a pane that has a transmission in the visible spectral range of greater than 70%. For windows that are not in the driver's field of vision relevant to traffic, for example for roof windows, the transmission can also be much lower, for example greater than 5%.
Die Verbundscheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Bevorzugt sind die Scheiben plan oder leicht oder stark in einer Richtung oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen. Insbesondere werden plane Scheiben verwendet. Die Scheiben können farblos oder gefärbt sein. The composite pane can have any three-dimensional shape. The panes are preferably flat or slightly or strongly curved in one direction or in several directions of the space. In particular, flat disks are used. The discs can be colorless or colored.
Die Dicke der Scheiben kann breit variieren und so den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Standardstärken der einzelnen Scheiben von 1 ,0 mm bis 25 mm, beispielsweise von 1 ,1 mm bis 2,0 mm bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm, beispielsweise 1,6 mm oder 2,1 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Verwendung. Die erste Scheibe und zweite Scheibe weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm2 bis zu 20 m2 auf. The thickness of the panes can vary widely and thus be adapted to the requirements of the individual case. Standard thicknesses of the individual panes are preferably from 1.0 mm to 25 mm, for example from 1.1 mm to 2.0 mm, preferably from 1.4 mm to 2.5 mm, for example 1.6 mm or 2.1 mm for vehicle glass and preferably from 4 mm to 25 mm for furniture, appliances and buildings. The size of the slices can be vary widely and depends on the size of the use according to the invention. The first pane and the second pane have areas of 200 cm 2 to 20 m 2, which are common in vehicle construction and architecture, for example.
Erfindungsgemäß ist das Modul als Vibrationsmodul zur Erzeugung einer Vibration vorgesehen. Das Modul kann dazu vorgesehen sein eine erkannte Betätigung durch eine Vibration zu bestätigen oder dem Benutzer den Eindruck eines Tastendrucks zur vermitteln. Die Konzentration und Blickrichtung des Benutzers, insbesondere eines Fahrzeugführers, wird nicht dadurch abgelenkt, dass er seinen Blick in Richtung des Touch-Bedienelements richten muss, sondern beim Strecken der Hand in Richtung des Touch-Bedienelements wird ihm ein Schaltsignal durch Vibration bestätigt. According to the invention, the module is provided as a vibration module for generating a vibration. The module can be provided to confirm a recognized actuation by means of a vibration or to give the user the impression that a key has been pressed. The concentration and line of sight of the user, in particular a vehicle driver, is not distracted by the fact that he has to direct his gaze in the direction of the touch control element; instead, when he extends his hand in the direction of the touch control element, a switching signal is confirmed to him by vibration.
Die Vibration des Vibrationsmoduls kann bzgl. Stärke, Dauer und Frequenz variieren. Somit können verschiede Abfolgen von Vibrationssignalen generiert werden. Das Vibrationsmodul kann je nach zugeordnete Funktion auf eine Betätigung des Touch- Bedienelements unterschiedliche Vibrationen erzeugen. Beispielsweise kann eine erkannte Betätigung durch eine kurze Vibration bestätigt werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein Zusammenhang zwischen Stärke der Vibration und der Entfernung oder Zeitdauer der Berührung des Benutzers besteht. The vibration of the vibration module can vary in terms of strength, duration and frequency. Different sequences of vibration signals can thus be generated. Depending on the assigned function, the vibration module can generate different vibrations upon actuation of the touch control element. For example, a recognized actuation can be confirmed by a short vibration. It is particularly advantageous if there is a connection between the strength of the vibration and the distance or duration of contact with the user.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung sind/ist das Touch-Bedienelement und/oder das Modul bevorzugt an einer, insbesondere als Innenscheibe bezeichneten, Scheibe der Verbundscheibe angeordnet. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Innenraum (Fahrzeuginnenraum) zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Außenseitige Oberfläche der Scheiben bedeutet hierbei die Oberfläche der Scheiben, die nach außen, also von dem Fahrzeuginnenraum wegweist. Innenseitige Oberfläche bedeutet demnach die Oberfläche der Scheibe, die zum Fahrzeuginnenraum hin weist. Im Falle der Verbundscheibe als Fahrzeugscheibe kann sie beispielsweise eine Dachscheibe, eine Windschutzscheibe, eine Heckscheibe, eine Seitenscheibe oder eine andere den Fahrzeuginnenraum begrenzende Verglasung sein. Durch eine derartige Anordnung wird das Touch-Bedienelement besonders einfach zugänglich und der haptische Effekt besonders intensiv vom Benutzer wahrgenommen. Weiterhin kann das Modul, insbesondere das Vibrationsmodul, haftfest mit der Innenscheibe verbunden sein. Vorzugsweise wird hierbei das Modul mit einem Klebestoff an der Innenscheibe befestigt. In one embodiment of the composite pane arrangement according to the invention, the touch control element and / or the module are / is preferably arranged on a pane of the composite pane, in particular referred to as an inner pane. In the context of the invention, the inner pane is the pane of the composite pane facing the interior (vehicle interior). The outer pane is the term used to describe the pane facing the external environment. Outside surface of the panes here means the surface of the panes that faces outwards, that is, away from the vehicle interior. Inside surface therefore means the surface of the pane that faces the vehicle interior. In the case of the composite window as a vehicle window, it can be, for example, a roof window, a windshield, a rear window, a side window or some other glazing that delimits the vehicle interior. Such an arrangement makes the touch control element particularly easily accessible and the haptic effect is perceived particularly intensively by the user. Furthermore, the module, in particular the vibration module, can be firmly connected to the inner pane. The module is preferably attached to the inner pane with an adhesive.
In einerweiteren Ausführungsform kann das Modul beispielsweise als ein Piezoaktuator ausgebildet sein. In a further embodiment, the module can be designed as a piezo actuator, for example.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verbundscheibe als eine Dachscheibe eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder das Funktionselement in oder an der Verbundscheibe angeordnet. Wird das Touch-Bedienelement durch den Fahrzeugführer betätigt, erhöht dies die Fahrsicherheit, da der Fahrzeugführer wegen der Wahrnehmung des haptischen Effekts als Rückmeldung seinen Blick nicht von der Straße abwenden muss. According to a further embodiment, the composite pane is designed as a roof pane of a vehicle and / or the functional element is arranged in or on the composite pane. If the touch control element is actuated by the vehicle driver, this increases driving safety, since the vehicle driver does not have to take his eyes off the road because of the perception of the haptic effect as feedback.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Touch-Bedienelement, auch als sogenanntes Touch Control bezeichnet, als eine kapazitive oder ohmsche Schaltfläche ausgestaltet sein. Im Falle einer kapazitiven Schaltfläche ist die Schaltfläche für eine kapazitive Berührungsdetektion ausgebildet. Unter Berührung wird im Rahmen der Erfindung jegliche Wechselwirkung mit der Schaltfläche verstanden, die zu einer Generierung eines Schaltsignals führt. Insbesondere ist dies eine Berührung einer Oberfläche der Verbundscheibe in einem Bereich, der sich durch orthogonale Projektion des Touch-Bedienelements auf der Oberfläche ergibt. According to a further embodiment, the touch control element, also referred to as a so-called touch control, can be designed as a capacitive or ohmic button. In the case of a capacitive button, the button is designed for capacitive touch detection. In the context of the invention, touch is understood to mean any interaction with the button that leads to the generation of a switching signal. In particular, this is a touch of a surface of the composite pane in an area that results from the orthogonal projection of the touch control element on the surface.
Im Falle der kapazitiven Schaltfläche ist das Touch-Bedienelement vorzugsweise aus einer elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Schicht kann beispielsweise Kupfer, Silber, Gold oder Legierungen mit zumindest einem der vorgenannten Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die elektrisch leitfähige Schicht auch als Heiz- oder Antennenschicht fungieren. Die elektrisch leitfähige Schicht ist bevorzugt transparent. Die elektrisch leitfähige Schicht kann unmittelbar auf einer innenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe oder einer Zwischenschicht oder auf einer zusätzlichen Trägerfolie, bevorzugt einer transparenten Trägerfolie angeordnet werden. In the case of the capacitive button, the touch control element is preferably formed from an electrically conductive layer. The electrically conductive layer can have, for example, copper, silver, gold or alloys with at least one of the aforementioned materials. For example, the electrically conductive layer can also function as a heating or antenna layer. The electrically conductive layer is preferably transparent. The electrically conductive layer can be arranged directly on an inside surface of the vehicle window or an intermediate layer or on an additional carrier film, preferably a transparent carrier film.
Geeignete elektrisch leitfähige Schichten sind beispielsweise aus DE 20 2008 017611 U1, EP 0 847 965 B1 oder WO2012/052315 A1 bekannt. Sie enthalten typischerweise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige, funktionelle Schichten. Die funktionellen Schichten enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und oder Chrom, oder eine Metalllegierung. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Die funktionellen Schichten können aus dem Metall oder der Metalllegierung bestehen. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt Silber oder eine silberhaltige Legierung. Solche funktionelle Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf. Die Dicke einer funktionellen Schicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. In diesem Bereich für die Dicke der funktionellen Schicht wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht. Suitable electrically conductive layers are known, for example, from DE 20 2008 017611 U1, EP 0 847 965 B1 or WO2012 / 052315 A1. They typically contain one or more, for example two, three or four electrically conductive, functional layers. The functional layers preferably contain at least one metal, for example silver, gold, copper, nickel and / or chromium, or a metal alloy. The functional layers particularly preferably contain at least 90% by weight of the metal, in particular at least 99.9% by weight of the metal. The functional layers can consist of the metal or the metal alloy. The functional layers particularly preferably contain silver or an alloy containing silver. Such functional layers have a particularly advantageous electrical conductivity with simultaneous high transmission in the visible spectral range. The thickness of a functional layer is preferably from 5 nm to 50 nm, particularly preferably from 8 nm to 25 nm. In this range for the thickness of the functional layer, an advantageously high transmission in the visible spectral range and a particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
Typischerweise ist jeweils zwischen zwei benachbarten funktionellen Schichten zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet. Bevorzugt ist unterhalb der ersten und/oder oberhalb der letzten funktionellen Schicht eine weitere dielektrische Schicht angeordnet. Eine dielektrische Schicht enthält zumindest eine Einzelschicht aus einem dielektrischen Material, beispielsweise enthaltend ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder ein Oxid wie Aluminiumoxid. Dielektrische Schicht können aber auch mehrere Einzelschichten umfassen, beispielsweise Einzelschichten eines einem dielektrischen Material, Glättungsschichten, Anpassungsschichten, Blockerschichten und/oder Antireflexionsschichten. Die Dicke einer dielektrischen Schicht beträgt beispielsweise von 10 nm bis 200 nm. At least one dielectric layer is typically arranged between two adjacent functional layers. A further dielectric layer is preferably arranged below the first and / or above the last functional layer. A dielectric layer contains at least one single layer made of a dielectric material, for example containing a nitride such as silicon nitride or an oxide such as aluminum oxide. However, the dielectric layer can also comprise a plurality of individual layers, for example individual layers of a dielectric material, smoothing layers, adaptation layers, blocker layers and / or antireflection layers. The thickness of a dielectric layer is, for example, from 10 nm to 200 nm.
Weitere geeignete elektrisch leitfähige Schichten enthalten bevorzugt Indium-Zinnoxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (Sn02:F) oder aluminiumdotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) oder bestehen daraus. Further suitable electrically conductive layers preferably contain indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (Sn0 2 : F) or aluminum-doped zinc oxide (ZnO: Al) or consist of these.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann prinzipiell jede Beschichtung sein, die elektrisch kontaktiert werden kann. Soll die erfindungsgemäße Verbundscheibe die Durchsicht ermöglichen, wie es beispielsweise bei Scheiben im Fensterbereich der Fall ist, so ist die elektrisch leitfähige Schicht bevorzugt transparent. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrisch leitfähige Schicht eine Schicht oder ein Schichtaufbau mehrerer Einzelschichten mit einer Gesamtdicke von kleiner oder gleich 2 pm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 pm. Das Ausbilden eines Touch-Bedienelements kann z.B. durch Druck oder ablative mechanische und/oder chemische Verfahren, chemische Gasphasenabscheidung (Chemical vapour deposition, CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) ausgeführt sein und ist für das nähere Verständnis der Erfindung im Folgenden ohne Belang. Dadurch wird vorteilhafterweise eine dünne Anordnung ermöglicht, die einfach in eine Verbundscheibe integriert werden kann. Weiterhin kann das Touch-Bedienelement einen IR-Sensor umfassen. The electrically conductive layer can in principle be any coating that can be electrically contacted. If the composite pane according to the invention is intended to enable transparency, as is the case, for example, with panes in the window area, the electrically conductive layer is preferably transparent. In an advantageous embodiment, the electrically conductive layer is a layer or a layer structure of several individual layers with a total thickness of less than or equal to 2 μm, particularly preferably less than or equal to 1 μm. The formation of a touch control element can be carried out, for example, by pressure or ablative mechanical and / or chemical processes, chemical vapor deposition (CVD), plasma-assisted gas phase deposition (PECVD) and is irrelevant for a more detailed understanding of the invention in the following. This advantageously enables a thin arrangement that can be easily integrated into a composite pane. Furthermore, the touch control element can comprise an IR sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die elektrisch leitfähige Schicht auf einer Folie angeordnet, die mit der Fahrzeugscheibe verbunden ist, wobei die Folie zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe eingebracht ist. Insbesondere kann die Folie zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-Styrol- Copolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid aufweisen. Die Vorkonfektionierung auf einer Folie erlaubt eine besonders kostengünstige Herstellung. According to a further embodiment of the invention, the electrically conductive layer is arranged on a film which is connected to the vehicle window, the film being introduced between the first window and the second window. In particular, the film can have at least one material selected from the group comprising polyimide, polyurethane, polymethylene methacrylic acid, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl butyral, FR6, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutylene terephthalate, polyamide. The pre-assembly on a foil allows a particularly cost-effective production.
Vorzugsweise wird das Modul und das Touch-Bedienelement über ein externes Kontrollmodul (ECU) und/oder einen Flachleiter miteinander elektrisch verbunden. Sowohl das Touch-Bedienelement als auch das Modul sind jeweils über einen Flachleiter, einen metallischen Draht oder einen litzenförmigen Leiter elektrisch miteinander verbindbar. Der Flachleiter wird aus der Verbundscheibe herausgeführt. Die Verbundscheibenanordnung kann dann besonders einfach am Verwendungsort mit einer Spannungsquelle und einer Signalleitung, die das Schaltsignal des Touch Bedienelements auswertet, verbunden werden. Das Modul, insbesondere Vibrationsmodul, kann am Flachleiter kontaktiert sein oder vollständig im Flachleiter integriert sein. The module and the touch control element are preferably electrically connected to one another via an external control module (ECU) and / or a flat conductor. Both the touch control element and the module can each be electrically connected to one another via a flat conductor, a metallic wire or a stranded conductor. The flat conductor is led out of the composite pane. The composite pane arrangement can then be connected particularly easily at the point of use with a voltage source and a signal line that evaluates the switching signal of the touch control element. The module, in particular the vibration module, can be contacted on the flat conductor or completely integrated in the flat conductor.
Unter Flachleiter (auch Flachbandleiter oder Folienleiter genannt) wird ein elektrischer Leiter verstanden, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Ein solcher Flachleiter ist beispielsweise ein Streifen oder Band enthaltend oder bestehend aus Kupfer, verzinntem Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen davon. Der Flach oder Folienleiter weist beispielsweise eine Breite von 2 mm bis 16 mm und eine Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm auf. Der Flach- oder Folienleiter kann eine isolierende, bevorzugt polymere Ummantelung, beispielsweise auf Polyimid-Basis aufweisen. Folienleiter, die sich zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Schichten oder Modulen in Scheiben eignen, weisen lediglich eine Gesamtdicke von beispielsweise 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können einfach und ästhetisch auf der innenseitigen Oberfläche angeordnet und beispielsweise aufgeklebt werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden. A flat conductor (also called a flat strip conductor or foil conductor) is understood to mean an electrical conductor whose width is significantly greater than its thickness. Such a flat conductor is, for example, a strip or tape containing or consisting of copper, tinned copper, aluminum, silver, gold or alloys thereof. The flat or foil conductor has, for example, a width of 2 mm to 16 mm and a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm. The flat or foil conductor can have an insulating, preferably polymeric sheathing, for example based on polyimide. Foil conductors, which are suitable for contacting electrically conductive layers or modules in panes, only have a total thickness of, for example, 0.3 mm. Such thin film conductors can be arranged simply and aesthetically on the inside surface and, for example, glued on. Several conductive layers that are electrically isolated from one another can be located in a foil conductor strip.
Die elektrische Leitungsverbindung zwischen dem Touch-Bedienelement oder dem Modul und dem Flachleiter erfolgt bevorzugt über elektrisch leitfähige Kleber, die eine sichere und dauerhaft elektrische Leitungsverbindung zwischen Anschlussbereich und Zuleitung ermöglichten. Alternativ kann die elektrische Leitungsverbindung auch durch Klemmen oder Federkontakte erfolgen oder der Flachleiter kann auch auf einem Anschlussbereich des Touch-Bedienelements aufgedruckt werden, beispielsweise mittels einer eingebrannten metallhaltigen und insbesondere silberhaltigen, elektrisch leitfähigen Druckpaste oder Lötung, insbesondere Ultraschalllötung. The electrical line connection between the touch control element or the module and the flat conductor is preferably made using electrically conductive adhesives, which enable a secure and permanent electrical line connection between the connection area and the supply line. Alternatively, the electrical line connection can also be made by clamps or spring contacts or the flat conductor can also be printed on a connection area of the touch control element, for example by means of a baked-in, metal-containing and, in particular, silver-containing, electrically conductive printing paste or soldering, in particular ultrasonic soldering.
Ein Schaltsignal wird entweder direkt vom Touch-Bedienelement an das Modul übertragen oder durch das Kontrollmodul ausgewertet und an das Modul zur Erzeugung eines haptischen Effekts weitergeleitet. A switching signal is either transmitted directly from the touch control element to the module or evaluated by the control module and passed on to the module to generate a haptic effect.
Eine derartige Verbundscheibenanordnung kann dann besonders einfach amSuch a composite pane arrangement can then be particularly simple on
Verwendungsort mit einer Spannungsquelle und einer Signalleitung verbunden werden, die ein Schaltsignal des Kontrollmoduls auswertet, beispielsweise in einem Fahrzeug über einen CAN-Bus. Die ausgegebenen Schaltsignale können beliebig und den Erfordernissen der jeweiligen Verwendung angepasst sein. So kann das Schaltsignal eine positive Spannung, beispielsweise 12 V, bedeuten, kein Schaltsignal beispielsweise 0 V bedeuten und ein anderes Schaltsignal beispielweise + 6 V bedeuten. Die Schaltsignale können auch den bei einem CAN-Bus üblichen Spannungen CAN_High und CAN_Low entsprechen und um einen dazwischen liegenden Spannungswert wechseln. Das Schaltsignal kann auch gepulst und/oder digital codiert sein. The place of use can be connected to a voltage source and a signal line which evaluates a switching signal from the control module, for example in a vehicle via a CAN bus. The output switching signals can be arbitrary and adapted to the requirements of the respective use. The switching signal can mean a positive voltage, for example 12 V, no switching signal can mean 0 V, for example, and another switching signal can mean + 6 V, for example. The switching signals can also correspond to the common voltages CAN_High and CAN_Low on a CAN bus and change by a voltage value in between. The switching signal can also be pulsed and / or digitally coded.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Modul zwischen einer Innenscheibe der Dachscheibe und einer Blende, insbesondere einer Fahrzeugblende, in Durchsichtrichtung der Dachscheibe durch die Blende verdeckt angeordnet sein. Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich die Intensität des haptischen Effekts, insbesondere der Vibration, zu steigern. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Verbundscheibe an zumindest einem Abschnitt am Rand der ersten oder zweiten Scheibe einen, insbesondere schwarzen, Abdeckdruck auf. Das Modul kann in Durchsichtrichtung der Verbundscheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe, von dem opaken Abdeckdruck verdeckt sein. Dadurch wird das optische Erscheinungsbild der in einem Fahrzeug eingebauten Verbundscheibe deutlich verbessert. Zusätzlich kann das Touch-Bedienelement und das Modul unterhalb des Abdeckdrucks platziert sein, sodass sie optisch unsichtbar bleiben und somit den ästhetischen Eindruck nicht stört. According to a further embodiment, the module can be arranged between an inner pane of the roof pane and a panel, in particular a vehicle panel, in the viewing direction of the roof pane so that it is covered by the panel. With such an arrangement it is possible to increase the intensity of the haptic effect, in particular the vibration. According to yet another embodiment of the invention, the composite pane has a cover print, in particular black, on at least one section on the edge of the first or second pane. The module can be covered by the opaque cover print in the viewing direction of the composite pane, in particular a windshield. This significantly improves the visual appearance of the composite pane installed in a vehicle. In addition, the touch control element and the module can be placed below the cover print so that they remain optically invisible and thus do not disturb the aesthetic impression.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist das Touch-Bedienelement und das Modul am äußeren Rand der Verbundscheibe angeordnet. Dabei beträgt der Abstand zum äußeren Rand bevorzugt weniger als 10 cm, besonders bevorzugt weniger als 0,5 cm. Dies erlaubt eine elektrische Kontaktierung des Touch-Bedienelements, beispielsweise mit einem Flachleiter, unter dem optisch unauffälligen Abdeckdruck. In an advantageous embodiment of the composite pane according to the invention, the touch control element and the module are arranged on the outer edge of the composite pane. The distance to the outer edge is preferably less than 10 cm, particularly preferably less than 0.5 cm. This allows electrical contact to be made with the touch control element, for example with a flat conductor, under the optically inconspicuous cover print.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Dachscheibe. Another aspect of the invention comprises the use of the composite pane arrangement according to the invention in means of locomotion for traffic in the country, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example as a windshield, rear window, side windows and / or roof window.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Figuren sind eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Figuren schränken die Erfindung in keiner Weise ein. The invention is explained in more detail below with reference to figures and exemplary embodiments. The figures are a schematic representation and are not true to scale. The figures do not restrict the invention in any way.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßenFigure 1 is a cross-sectional view of an inventive
Verbundscheibenanordnung, Composite pane arrangement,
Figur 2 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung als Dachscheibe, FIG. 2 shows an embodiment of the composite pane arrangement according to the invention as a roof pane,
Figur 3 eine Querschnittdarstellung einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung mit einem Vibrationsmodul an einer außenseitigen Oberfläche einer Innenscheibe, und Figure 3 is a cross-sectional view of a further alternative embodiment of a composite pane arrangement according to the invention with a Vibration module on an outside surface of an inner pane, and
Figur 4 eine Querschnittdarstellung einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung mit einem Vibrationsmodul an einer innenseitigen Oberfläche einer Innenscheibe. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a further alternative embodiment of a composite pane arrangement according to the invention with a vibration module on an inside surface of an inner pane.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %. Figures with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% up to +/- 10%.
Figur 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung 1. Die Verbundscheibenanordnung 1 umfasst hier beispielsweise eine Verbundscheibe 2, ein Touch-Bedienelement 3 sowie ein Modul 4, insbesondere ein Vibrationsmodul. Die Verbundscheibe 2 umfasst eine erste Scheibe 5 und eine zweite Scheibe 6, die über eine Zwischenschicht 7 aus einer PVB-Folie miteinander verbunden sind. Das Modul 4 ist haftfest an der zweiten Scheibe 6 und am Touch-Bedienelement 3 angeordnet. Um eine Möglichkeit zur Erkennung einer durch das Touch-Bedienelement erfassten Berührung zu gewährleisten, ist das Modul dazu vorgesehen einen haptischen Effekt zu generieren. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a composite pane arrangement 1 according to the invention. The composite pane arrangement 1 here comprises, for example, a composite pane 2, a touch control element 3 and a module 4, in particular a vibration module. The composite pane 2 comprises a first pane 5 and a second pane 6, which are connected to one another via an intermediate layer 7 made of a PVB film. The module 4 is firmly attached to the second pane 6 and to the touch control element 3. In order to ensure the possibility of recognizing a touch detected by the touch control element, the module is intended to generate a haptic effect.
Das Touch-Bedienelement 3 und das Modul 4 sind jeweils über eine elektrische Leitungsverbindung mit einem Flachleiter 9 elektrisch leitend verbunden. Eine sichere elektrisch leitende Verbindung wird dabei bevorzugt durch einen elektrisch leitfähigen Kleber erzielt. Der Flachleiter 9 besteht beispielsweise aus einer 50 pm dicken Kupferfolie und ist beispielsweise mit einer Polyimidschicht isoliert. Der Flachleiter 9 ist hier beispielsweise außerhalb der Verbundscheibe 2 mit einem Kontrollmodul (ECU) verbunden. Das Kontrollmodul verfügt über eine kapazitive Sensorelektronik, die eine Schaltsignal auswerten und generieren kann. Die Sensorelektronik ist dazu geeignet Kapazitätsänderungen des Schaltbereichs gegenüber einem Umgebungsbereich präzise zu messen und in Abhängigkeit eines Schwellwerts ein Schaltsignal beispielsweise an den CAN-Bus eines Fahrzeugs weiter zu geben. The touch control element 3 and the module 4 are each connected in an electrically conductive manner to a flat conductor 9 via an electrical line connection. A secure electrically conductive connection is preferably achieved by an electrically conductive adhesive. The flat conductor 9 consists, for example, of a 50 μm thick copper foil and is insulated, for example, with a polyimide layer. The flat conductor 9 is here, for example, connected to a control module (ECU) outside the composite pane 2. The control module has capacitive sensor electronics that can evaluate and generate a switching signal. The sensor electronics are suitable for precisely measuring changes in capacitance of the switching area in relation to a surrounding area and, as a function of a threshold value, transmitting a switching signal, for example to the CAN bus of a vehicle.
Über das Schaltsignal können beliebige Funktionen im Fahrzeug geschaltet werden. Beispielsweise kann eine Beleuchtung in oder an einer Verbundscheibe ein- oder ausgeschaltet werden. In Abhängigkeit von Schaltsignal wird über das Modul 4 der haptische Effekt, beispielsweise eine Vibration, erzeugt. Ein Vibrationssignal oder eine genaue Vibrationsfolge ist im Kontrollmodul hinterlegt. So kann beispielsweise bei Betätigung des Touch-Bedienelements 3, d.h. bei einer Berührung des Schaltbereichs, das Kontrollmodul eine kurze Vibration initiieren. Die Vibration bestätigt haptisch dem Fahrzeugführer, dass ein Schaltsignal generiert wurde ohne dass der Fahrzeugführer seine Blickrichtung ändern muss. Dabei kann die Stärke der Vibration, je geringer der Abstand zwischen dem Finger des Fahrzeugnutzers und dem Touch-Bedienelement ist, zunehmen. Any functions in the vehicle can be switched using the switching signal. For example, lighting in or on a composite pane can be switched on or off. Depending on the switching signal, the haptic effect, for example a vibration, is generated via the module 4. A vibration signal or a the exact vibration sequence is stored in the control module. For example, when the touch control element 3 is actuated, ie when the switching area is touched, the control module can initiate a brief vibration. The vibration haptically confirms to the vehicle driver that a switching signal has been generated without the vehicle driver having to change his line of sight. The strength of the vibration can increase the smaller the distance between the finger of the vehicle user and the touch control element.
Die erste Scheibe 5 und zweite Scheibe 6 bestehen jeweils beispielsweise aus Natron- Kalkglas und wurden im Floatverfahren hergestellt. Die zweite Scheibe 6 weist über ihre nahezu gesamte außenseitige Oberfläche eine Schicht 8 auf. Die Schicht 8 ist eine elektrisch leitfähige Schicht, die durch beschichtungsfreie Trennlinien in unterschiedliche, voneinander elektrisch isolierte Bereiche unterteilt ist. In diesem Beispiel bedeutet elektrisch isoliert, dass die Bereiche voneinander galvanisch getrennt sind, das heißt, dass kein Gleichstrom (DC) zwischen den Bereichen fließen kann. Die Breite der Trennlinien beträgt 30 pm bis 200 pm und bevorzugt 70 pm bis 140 pm. Derartig dünne Trennlinien erlauben eine sichere und ausreichend hohe elektrische Isolierung und stören gleichzeitig die Durchsicht durch die Verbundscheibe nicht oder nur geringfügig. The first disk 5 and second disk 6 each consist, for example, of soda-lime glass and were manufactured using the float process. The second pane 6 has a layer 8 over almost its entire outer surface. The layer 8 is an electrically conductive layer which is divided into different, electrically isolated areas by coating-free separating lines. In this example, electrically isolated means that the areas are galvanically separated from one another, i.e. that no direct current (DC) can flow between the areas. The width of the dividing lines is 30 pm to 200 pm and preferably 70 pm to 140 pm. Such thin dividing lines allow a reliable and sufficiently high electrical insulation and at the same time do not interfere with the view through the composite pane or only slightly.
Im Randbereich der Verbundscheibe 2 weist die Schicht 8 beispielsweise das Touch- Bedienelement auf, das eine kapazitive Schaltfläche umfasst. Das Touch- Bedienelement erzeugt ein (hier nur angedeutetes) elektrisches Feld 10, das sich innerhalb eines Aktivierungsbereichs erstreckt. Der Aktivierungsbereich ist über eine parallele Fläche zu der innenseitigen Oberfläche angeordnet und erstreckt sich in Richtung des Innenraums. Dabei kann bevorzugt der Aktivierungsbereich eine Breite von weniger oder gleich 10 cm in Richtung des Innenraums aufweisen. Mit Hilfe des vorgesehenen Aktivierungsbereichs kann ein Gegenstand, beispielsweise ein menschlicher Finger 11, erfasst und ein Signal generiert werden. Wird ein Gegenstand in den Aktivierungsbereich bewegt, bewirkt der Gegenstand eine Änderung des elektrischen Feldes, die durch die kapazitive Schaltfläche erfasst wird. In the edge region of the composite pane 2, the layer 8 has, for example, the touch control element which comprises a capacitive button. The touch control element generates an electrical field 10 (only indicated here) which extends within an activation area. The activation region is arranged over a surface parallel to the inside surface and extends in the direction of the interior. The activation area can preferably have a width of less than or equal to 10 cm in the direction of the interior. With the aid of the provided activation area, an object, for example a human finger 11, can be detected and a signal can be generated. If an object is moved into the activation area, the object causes a change in the electrical field, which is detected by the capacitive button.
Die seitlichen Kanten der Verbundscheibe 2 werden durch eine Blende 13 des Fahrzeugs verdeckt. Das Touch-Bedienelement 3 kann alternativ in Form eines vorkonfektionierten Patches ausgebildet sein. Hierbei ist auf eine Folie aus beispielsweise PET (Polyethylenterephthalat) eine elektrisch leitfähige Schicht, beispielsweise aus Silber (Ag) aufgebracht, wobei in die leitfähige Schicht das Touch-Bedienelement 3 eingearbeitet ist, beispielsweise mittels Laser. Der Patch ist in die transparente Verbundschutzscheibe 2 einlaminiert. The lateral edges of the composite pane 2 are covered by a cover 13 of the vehicle. The touch control element 3 can alternatively be designed in the form of a prefabricated patch. In this case, an electrically conductive layer, for example made of silver (Ag), is applied to a film made of, for example, PET (polyethylene terephthalate), the touch control element 3 being incorporated into the conductive layer, for example by means of a laser. The patch is laminated into the transparent composite protective pane 2.
Figur 2 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung 1 als Dachscheibe in einem Kraftfahrzeug. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs blickt durch eine Windschutzscheibe 15. Sein Sichtfeld 16 durch die Windschutzscheibe 15 ist durch eine Strichlinie angedeutet. FIG. 2 shows an embodiment of the composite pane arrangement 1 according to the invention as a roof pane in a motor vehicle. The driver of the motor vehicle looks through a windshield 15. His field of vision 16 through the windshield 15 is indicated by a dashed line.
Die Verbundscheibe 2 umfasst hier beispielsweise zusätzlich ein Funktionselement 12, das in die Zwischenschicht 7 eingelagert ist. Die Zwischenschicht 7 umfasst hier insgesamt drei thermoplastische Schichten, die jeweils durch eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,38 mm aus PVB ausgebildet sind. Die erste thermoplastische Schicht ist mit der ersten Scheibe 5 verbunden, die zweite thermoplastische Schicht mit der zweiten Scheibe 6. Die dazwischenliegende dritte thermoplastische Schicht umgibt seitlich das Funktionselement 12. Das Funktionselement 12 ist ein PDLC- Funktionselement, das als eine regelbare Sonnenblende fungiert. Der Fahrer kann abhängig vom Sonnenstand das PDLC-Funktionselement über das Touch- Bedienelement 3 bedienen. The composite pane 2 here additionally comprises, for example, a functional element 12 which is embedded in the intermediate layer 7. The intermediate layer 7 here comprises a total of three thermoplastic layers, each of which is formed by a thermoplastic film with a thickness of 0.38 mm made of PVB. The first thermoplastic layer is connected to the first pane 5, the second thermoplastic layer to the second pane 6. The intervening third thermoplastic layer laterally surrounds the functional element 12. The functional element 12 is a PDLC functional element that functions as a controllable sun visor. The driver can operate the PDLC functional element via the touch control element 3 depending on the position of the sun.
Die Abmessungen der Verbundscheibe 2 betragen beispielsweise 0,9 m x 1,5 m. Die Verbundscheibe 2 ist beispielsweise dafür vorgesehen, in Einbaulage einen Fahrzeuginnenraum von einer äußeren Umgebung abzutrennen. Das heißt, die innenseitige Oberfläche der zweiten Scheibe 6 ist vom Innenraum aus zugänglich, wogegen die außenseitige Oberfläche der zweiten Scheibe 6 bezüglich des Fahrzeuginnenraums nach außen weist. Die Dicke der ersten Scheibe 5 beträgt beispielsweise 2,1 mm. Prinzipiell kann die erste Scheibe 5 auch andere Dicken aufweisen. So kann die erste Scheibe 5 beispielsweise eine Dicke von 4 mm aufweisen. Die Dicke der zweiten Scheibe 6 beträgt beispielsweise 1 ,6 mm. The dimensions of the composite pane 2 are, for example, 0.9 m × 1.5 m. The composite pane 2 is provided, for example, to separate a vehicle interior from an external environment in the installed position. That is, the inside surface of the second pane 6 is accessible from the interior, whereas the outside surface of the second pane 6 faces outwards with respect to the vehicle interior. The thickness of the first disk 5 is 2.1 mm, for example. In principle, the first disk 5 can also have other thicknesses. For example, the first disk 5 can have a thickness of 4 mm. The thickness of the second disk 6 is, for example, 1.6 mm.
In diesem Fall ist die Anordnung des Touch-Bedienelements 3 so gewählt, dass der Fahrer des Fahrzeugs den Aktivierungsbereich des Touch-Bedienelements 3 bequem über seinen Kopf erreichen kann. Im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel ist der Aufbau derart abgestimmt, dass bei einer Bewegung der Hand innerhalb des Aktivierungsbereichs, d.h. an der innenseitigen Oberfläche in Fig. 2 der zweiten Scheibe 6 über der kapazitiven Schaltfläche, ein Schaltsignal ausgelöst wird. Dabei erzeugt das Modul 4 eine Vibration als Rückmeldung in Reaktion auf die Betätigung des Touch-Bedienelements 3 ohne dass der Fahrer seinen Blick von der Straße abwenden muss. In this case, the arrangement of the touch control element 3 is selected so that the driver of the vehicle can comfortably reach the activation area of the touch control element 3 via his head. In the illustrated embodiment, the structure is coordinated in such a way that a switching signal is triggered when the hand moves within the activation area, ie on the inside surface in FIG. 2 of the second pane 6 above the capacitive button. The module 4 generates a vibration as feedback in response to the actuation of the touch control element 3 without the driver having to take his eyes off the road.
Figur 3 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung 1 mit dem Modul 4 als Vibrationsmodul an einer außenseitigen Oberfläche der zweiten Scheibe 6, einer Innenscheibe eines Fahrzeugs. Die Verbundscheibe 2 umfasst in diesem Beispiel die erste Scheibe 5 und die zweite Scheibe 6, die über die Zwischenschicht 7 aus einer PVB-Folie miteinander verbunden sind. Die innenseitige Oberfläche der zweiten Scheibe 6 weist die elektrisch leitfähige Schicht 8 und das Touch-Bedienelement 3 auf. Mit anderen Worten ist das Touch- Bedienelement 3 an einer der Zwischenschicht 7 abgewandten Oberfläche der zweiten Scheibe 6 angeordnet. Die Schicht 8 kann eine sogenannte Low-E-Beschichtung sein. FIG. 3 shows a further alternative embodiment of a composite pane arrangement 1 according to the invention with the module 4 as a vibration module on an outside surface of the second pane 6, an inner pane of a vehicle. In this example, the composite pane 2 comprises the first pane 5 and the second pane 6, which are connected to one another via the intermediate layer 7 made of a PVB film. The inside surface of the second pane 6 has the electrically conductive layer 8 and the touch control element 3. In other words, the touch control element 3 is arranged on a surface of the second pane 6 facing away from the intermediate layer 7. The layer 8 can be a so-called low-E coating.
Derartige Low-E-Beschichtungen weisen funktionelle Schichten aus beispielsweise ITO auf und umfassen folgenden Schichtstapel: Scheibe i / Haftschicht / funktioneller Schicht / Barriereschicht /Antireflexionsschicht. Die Low-E-Beschichtung hat den Vorteil korrosionsbeständig zu sein. Die Low-E-Beschichtung kann daher auf der Oberfläche der zweiten Scheibe 6 aufgebracht sein. Die zweite Scheibe 6 ist dazu vorgesehen in Einbaulage einem Innenraum, beispielsweise eines Fahrzeugs oder eines Gebäudes, zugewandt zu sein. Auf dieser Oberfläche verringert die Low-E-Beschichtung besonders effektiv im Sommer die Aussendung von Wärmestrahlung der Scheibe in den Innenraum und im Winter die Abstrahlung von Wärme in die äußere Umgebung. Such low-E coatings have functional layers made of ITO, for example, and comprise the following layer stacks: pane / adhesive layer / functional layer / barrier layer / antireflection layer. The low-E coating has the advantage of being corrosion-resistant. The Low-E coating can therefore be applied to the surface of the second pane 6. The second pane 6 is provided in the installed position to face an interior space, for example a vehicle or a building. On this surface, the Low-E coating is particularly effective in reducing the radiation of heat from the pane into the interior in summer and the radiation of heat to the outside environment in winter.
Das Modul 4 ist haftfest an der zweiten Scheibe 6 befestigt. Sowohl das Touch- Bedienelement 3 als auch das Modul 4 sind in Blickrichtung durch die Verbundscheibe 2 durch einen schwarzen Abdeckdruck 14 abgedeckt und somit für den Betrachter unsichtbar. The module 4 is firmly attached to the second pane 6. Both the touch control element 3 and the module 4 are covered in the viewing direction through the composite pane 2 by a black cover print 14 and are thus invisible to the viewer.
Figur 4 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung 1 mit dem Modul 4 als einem Vibrationsmodul an einer außenseitigen Oberfläche der zweiten Scheibe 6 (Innenscheibe). Die Verbundscheibe 2 umfasst auch in diesem Beispiel die erste Scheibe 5 und die zweite Scheibe 6, die über die Zwischenschicht 7 aus einer PVB-Folie miteinander verbunden sind, wobei die elektrisch leitfähige Schicht 8 und das Touch-Bedienelement 3 an der innenseitigen Oberfläche der zweiten Scheibe 6 angeordnet sind. Die Verbundscheibe 2 ist in Einbaulage in einem Fahrzeug verbaut. FIG. 4 shows a further alternative embodiment of a composite pane arrangement 1 according to the invention with the module 4 as a vibration module on an outside surface of the second pane 6 (inner pane). The composite pane 2 also includes in this example the first pane 5 and the second pane 6, which are connected to one another via the intermediate layer 7 made of a PVB film, the electrically conductive layer 8 and the touch control element 3 being arranged on the inside surface of the second pane 6 are. The composite pane 2 is installed in the installed position in a vehicle.
Die seitlichen Kanten der Verbundscheibe 2 werden durch eine Blende 13, insbesondere aus Kunststoff, des Fahrzeugs verdeckt. Das Modul 4 ist haftfest über eine Klebeverbindung an der zweiten Scheibe 6 befestigt. Mit anderen Worten ist das Modul 4 an einer der Zwischenschicht 7 abgewandten Oberfläche der zweiten Scheibe 6 angeordnet. Dabei ist das Modul 4 derart an der Scheibe 6 angeordnet, dass es in einer Blickrichtung durch die Blende 13 verdeckt wird. Das Touch-Bedienelement 3 ist analog zu Figur 3 in einer Blickrichtung durch die Verbundscheibe 2 durch einen schwarzen Abdeckdruck verdeckt angeordnet. The lateral edges of the composite pane 2 are covered by a panel 13, in particular made of plastic, of the vehicle. The module 4 is firmly attached to the second pane 6 by means of an adhesive connection. In other words, the module 4 is arranged on a surface of the second pane 6 facing away from the intermediate layer 7. The module 4 is arranged on the pane 6 in such a way that it is covered by the panel 13 in one viewing direction. The touch control element 3 is arranged, analogous to FIG. 3, in a viewing direction through the composite pane 2, covered by a black cover print.
Bezugszeichenliste: List of reference symbols:
1 Verbundscheibenanordnung1 composite pane arrangement
2 Verbundscheibe 2 composite pane
3 Touch-Bedienelement 3 touch control element
4 Modul 4 module
5 erste Scheibe 5 first disc
6 zweite Scheibe 6 second disc
7 Zwischenschicht 7 intermediate layer
8 elektrisch leitfähige Schicht8 electrically conductive layer
9 Flachleiter 9 flat conductors
10 elektrisches Feld 10 electric field
11 Finger 11 fingers
12 Funktionselement 12 functional element
13 Blende 13 aperture
14 Abdeckdruck 14 masking print
15 Windschutzscheibe 15 windshield
16 Sichtfeld Fahrer 16 Driver's field of vision

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verbundscheibenanordnung (1), umfassend: A composite pane assembly (1) comprising:
— eine Verbundscheibe (2), die eine erste Scheibe (5) eine zweite Scheibe (6) und eine thermoplastische Zwischenschicht (7) aufweist, wobei die erste Scheibe (5) und die zweite Scheibe (6) über die thermoplastische Zwischenschicht (7) miteinander verbunden sind, - A composite pane (2) which has a first pane (5), a second pane (6) and a thermoplastic intermediate layer (7), the first pane (5) and the second pane (6) via the thermoplastic intermediate layer (7) are connected to each other,
— ein Touch-Bedienelement (3) als Schaltelement zur Steuerung eines elektrisch regelbaren Funktionselements (12), und - A touch control element (3) as a switching element for controlling an electrically controllable functional element (12), and
— ein mit dem Touch-Bedienelement (3) elektrisch verbindbares Modul (4), wobei das Modul (4) als Vibrationsmodul zur Erzeugung eines haptischen Effekts in Form einer Vibration als Rückmeldung in Reaktion auf eine Betätigung des Touch-Bedienelements (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibration bezüglich Stärke, Dauer und Frequenz variiert. - A module (4) that can be electrically connected to the touch control element (3), the module (4) being provided as a vibration module for generating a haptic effect in the form of a vibration as feedback in response to an actuation of the touch control element (3) , characterized in that the vibration varies with respect to strength, duration and frequency.
2. Verbundscheibenanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Touch-Bedienelement (3) und/oder das Modul (4) an einer Scheibe (5, 6) der Verbundscheibe (2) angeordnet ist. 2. Composite pane arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the touch control element (3) and / or the module (4) is arranged on a pane (5, 6) of the composite pane (2).
3. Verbundscheibenanordnung (1) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundscheibe (2) als eine Dachscheibe eines Fahrzeugs ausgebildet ist und/oder das Funktionselement (12) in oder an der Verbundscheibe (2) angeordnet ist. 3. composite pane arrangement (1) according to claim 1 to 2, characterized in that the composite pane (2) is designed as a roof pane of a vehicle and / or the functional element (12) is arranged in or on the composite pane (2).
4. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (4) haftfest mit der zweiten Scheibe (6) verbunden ist. 4. Composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the module (4) is firmly connected to the second pane (6).
5. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (4) einen Piezoaktuator umfasst. 5. composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the module (4) comprises a piezo actuator.
6. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Touch-Bedienelement (3) eine kapazitive oder ohmsche Schaltfläche umfasst. 6. composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the touch control element (3) comprises a capacitive or ohmic button.
7. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Touch-Bedienelement (3) einen IR-Sensor umfasst.7. composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the touch control element (3) comprises an IR sensor.
8. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (4) und das Touch-Bedienelement (3) über ein Kontrollmodul (ECU) und/oder einen Flachleiter miteinander elektrisch verbindbar sind. 8. Composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the module (4) and the touch control element (3) can be electrically connected to one another via a control module (ECU) and / or a flat conductor.
9. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (4) zwischen der zweiten Scheibe (6) der Dachscheibe und einer Blende (13), insbesondere einer Fahrzeugblende, in Durchsichtrichtung der Dachscheibe verdeckbar angeordnet ist. 9. Composite pane arrangement (1) according to one of claims 3 to 8, characterized in that the module (4) between the second pane (6) of the roof pane and a panel (13), in particular a vehicle panel, is arranged in a concealable manner in the viewing direction of the roof panel .
10. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (4) in Durchsichtrichtung der Verbundscheibe (2) von einem opaken Abdeckdruck verdeckt wird. 10. Composite pane arrangement (1) according to one of claims 2 to 9, characterized in that the module (4) is covered by an opaque cover print in the viewing direction of the composite pane (2).
11. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Touch-Bedienelement (3) und/oder das Modul (4) an einer der Zwischenschicht (7) abgewandten Oberfläche der zweiten Scheibe (6) angeordnet. 11. Composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the touch control element (3) and / or the module (4) is arranged on a surface of the second pane (6) facing away from the intermediate layer (7).
12. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (12) ein PDLC-Funktionselement und/oder eine Lichtquelle ist. 12. Composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the functional element (12) is a PDLC functional element and / or a light source.
13. Verbundscheibenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Touch-Bedienelement (3) zur elektrischen Steuerung der optischen Transparenz des Funktionselements (12) vorgesehen ist. 13. Composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that touch control element (3) is provided for the electrical control of the optical transparency of the functional element (12).
14. Verwendung der Verbundscheibenanordnung (1) nach einen der Ansprüche 1 bis14. Use of the composite pane arrangement (1) according to one of claims 1 to
13 in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Dachscheibe. 13 in means of locomotion for traffic on land, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example as a windshield, rear window, side windows and / or roof window.
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