WO2022028903A1 - Method for electrically contacting a flat electrode of a functional element with electrically controllable optical properties - Google Patents

Method for electrically contacting a flat electrode of a functional element with electrically controllable optical properties Download PDF

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WO2022028903A1
WO2022028903A1 PCT/EP2021/070481 EP2021070481W WO2022028903A1 WO 2022028903 A1 WO2022028903 A1 WO 2022028903A1 EP 2021070481 W EP2021070481 W EP 2021070481W WO 2022028903 A1 WO2022028903 A1 WO 2022028903A1
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carrier film
functional element
surface electrode
section
active layer
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PCT/EP2021/070481
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Alexandre FESSEMAZ
Sofia TRABA MENDEZ
Nadine HECKER
Huixing Zhang
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Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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    • B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal

Definitions

  • the invention relates to a method for electrically contacting a surface electrode of a functional element with electrically controllable optical properties.
  • Functional elements with electrically controllable optical properties are used in the industrial production of glazing units.
  • Such glazing units are often composite panes in which a functional element is embedded.
  • the composite panes consist of at least one outer pane, one inner pane and an adhesive intermediate layer that connects the outer pane to the inner pane over a large area.
  • the functional element is cut out of a multi-layer film in the desired size and shape and placed between the films of the intermediate layer.
  • 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 controllable optical properties are known from the prior art.
  • Such compound 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 applying a voltage to the surface electrodes.
  • electrochromic functional elements which are known, for example, from US 20120026573 A1 and WO 2012007334 A1.
  • SPD functional elements Suspended Particle Device
  • PDLC functional elements Polymer Dispersed Liquid Crystal
  • the applied voltage can be used to control the transmission of visible light through electrochromic or SPD/PDLC functional elements.
  • SPD and PDLC functional elements are commercially available as multilayer films.
  • the surface electrodes required to apply a voltage are arranged between two PET carrier foils. When manufacturing the glazing unit, this is done Functional element cut out of the multi-layer film and inserted between the films of the intermediate layer.
  • the surface electrodes can be electrically connected to a control module (ECU) via flat conductors outside the laminated pane.
  • the control module is provided for applying an electrical voltage between the surface electrodes.
  • a possible controllable functional element for realizing controllable sun visors is known from WO 2017/157626 A1.
  • the functional element is divided into segments by isolation lines.
  • the insulation lines are introduced in particular into surface electrodes of the functional element, so that the segments of the surface electrodes are electrically insulated from one another.
  • WO 2020/083562 A1 and WO 2020/083563 A1 propose a composite pane with a functional element that can be switched in segments.
  • WO 2020/143984 A1 discloses an unobstructed functional element with electrically controllable optical properties, which includes a protective film and a sealing film.
  • WO 2019/238520 A1 discloses a functional element with electrically controllable optical properties, wherein a first carrier film is folded around the edge of the second carrier film at a side edge and an exit surface of the active layer is sealed at the side edge.
  • the electrical contacting is a laborious step in the production of a composite pane with a functional element divided into several segments, since each segment has to be electrically contacted individually.
  • This is usually implemented using suitable connecting cables, for example foil conductors, which are connected to the surface electrodes via so-called bus bars, for example strips of an electrically conductive material or electrically conductive imprints (e.g. formed by a silver-containing screen print).
  • bus bars for example strips of an electrically conductive material or electrically conductive imprints (e.g. formed by a silver-containing screen print).
  • Contacting is done manually step by step and includes many work steps. This procedure is very time consuming.
  • the object of the present invention is to provide an improved method which reduces the time in the electrical contacting of a Can allow functional element and a great deal of freedom in the selection of the position of the contact.
  • the invention includes a method for electrically contacting a surface electrode of a functional element with electrically controllable optical properties, the functional element having a first carrier film, a first surface electrode, an active layer, a second surface electrode and a second carrier film arranged one on top of the other.
  • the method according to the invention comprises at least the following steps: a) the first carrier film is cut using a vertical laser beam, so that the carrier film is divided into a section to be separated and a remaining main part, b) the section of the carrier film is connected to the area (below) of the section and with at least partially the active layer arranged in the region (below) of the section removed, so that the first carrier foil and the first surface electrode form a common edge, c) the second surface electrode is cleaned by completely removing the active layer in the Area of the removed portion is removed so that an exposed horizontal surface of the surface electrode is exposed, and d) the second surface electrode is electrically contacted at the exposed surface.
  • the advantage of the method according to the invention is that the carrier film is not incised manually (no manual incision with a sharp object).
  • the use of a laser in step a) reduces the amount of work involved in producing contact surfaces and thus saves valuable working time in producing the functional elements with electrical contacts.
  • the cutting of the first carrier foil by means of a laser can take place automatically. The method is therefore very advantageous in particular for industrial mass production.
  • the coated carrier film also referred to as the substrate layer
  • the substrate layer can be easily removed.
  • Such a functional element comprises at least one active layer which is arranged between a first carrier film and a second carrier film.
  • the active layer has the variable optical properties that can be controlled by an electrical voltage applied to the active layer.
  • electrically controllable optical properties are understood to mean properties that can be continuously controlled, but equally also those that can be switched between two or more discrete states.
  • the optical properties relate in particular to the light transmission and/or the scattering behavior.
  • the functional element also includes a first carrier film and a second carrier film.
  • the first and second carrier films are, in particular, polymeric or thermoplastic films.
  • the composition and/or thickness of the first and second carrier foils can be the same or different.
  • the two carrier films are of the same composition. The following information on carrier films relates both to the first carrier film and to the second carrier film.
  • the carrier foils contain or consist of a thermoplastic material.
  • the thermoplastic material can be a thermoplastic polymer or a blend of two or more thermoplastic polymers.
  • the carrier film can also contain additives such as plasticizers.
  • the thermoplastic material of the carrier films is preferably polyethylene terephthalate (PET), as is customary for commercially available functional elements.
  • the thermoplastic material of the carrier film can also contain or consist of mixtures of PET with other thermoplastic polymers and/or copolymers of PET.
  • the thermoplastic material of the carrier foil can, for example, also contain or consist of PU, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, fluorinated ethylene-propylene, polyvinyl fluoride and/or ethylene-tetrafluoroethylene.
  • the thickness of each support film is preferably in the range of 0.03 mm to 0.4 mm, more preferably 0.04 mm to 0.2 mm.
  • the functional element also includes surface electrodes for applying the voltage to the active layer, which are preferably arranged between the carrier foils and the active layer.
  • the surface electrodes are in the form of an electrically conductive coating on the carrier film.
  • the side of the carrier foil with the electrically conductive coating forming the flat electrode then faces the active layer.
  • the surface electrodes can be the same or different in terms of composition and/or thickness. The surface electrodes are mostly the same.
  • the carrier film can be cut at any position on its surface. The process allows free design of the contact surfaces.
  • the section can be removed at the same time as or after the cutting of the first carrier film.
  • the chronological sequence of method steps a) and b) should not be understood to mean that the laser irradiation along an entire cutting line must be completed before the section begins to be removed. Rather, while the laser beam is still moving across the cutting line, the removal of the areas of the cutting line that have already been separated from the laser beam can already begin.
  • the section can have any shape and size.
  • the section can be angular, oval or round, in particular square.
  • the section can preferably extend in the form of a strip along a side edge of the functional element.
  • the main part can completely enclose the section in the plane of the first carrier film.
  • the section is removed after the first carrier film has been cut.
  • the section is removed from the main part of the first carrier film by means of a suction device, in particular a suction cup.
  • the suction device starts on a first surface of the first carrier film in the area of the section.
  • the first surface of the first carrier foil is that surface of the first carrier foil which faces away from the first flat electrode.
  • the irradiation with a laser is preferably carried out from the direction facing the first surface, so that the laser beam before striking the first surface of the first carrier film does not have to penetrate the functional element.
  • the laser beam is focused on the first surface of the first carrier film.
  • a steering unit can be provided for steering the laser beam.
  • the steering unit is provided for steering the laser beam over the first carrier film so that a section is cut into the carrier film in order to remove the section of the carrier film.
  • the steering unit can have a scanner or an X-Y coordinate system. Any shape of the section can thus be lasered into the carrier film.
  • a scanning speed or coordinate system speed can be 0.1 m/s to 20 m/s, preferably 0.5 m/s to 10 m/s, particularly preferably 2 m/s to 5 m/s (meters per second).
  • the subsequent removal of the section leads to an exposed surface of the second surface electrode, since at the same time the first surface electrode and partially the active layer in the region of the section adhere to the section and are removed.
  • the exposed surface of the second flat electrode is cleaned by means of a laser beam and/or a cleaning agent, in particular acetone, and residues of the active layer are removed in the area exposed by the section.
  • the shape and size of the exposed surface corresponds to the shape and size of the removed portion of the first carrier film. Electrical contact is made with the second surface electrode at the exposed surface of the second surface electrode.
  • the flat electrodes are intended to be electrically connected to an external voltage source.
  • the flat electrode is preferably contacted by (ultrasonic) soldering, crimping or gluing.
  • a conductive material in particular a paste, or a soldering contact is applied to at least one of the surface electrodes in step d).
  • the paste contains silver or an alloy containing silver.
  • the conductive material is connected to the surface electrodes as so-called bus bars, for example strips of the electrically conductive material or electrically conductive imprints.
  • the surface electrodes can each be electrically contacted by means of a bus bar.
  • metal foil strips or metal wires are used, which preferably contain copper and/or aluminum, in particular copper foil strips with a thickness of about 50 ⁇ m are used.
  • the width of the copper foil strips is preferably 1 mm to 10 mm.
  • the Metal foil strips or metal wires are placed on the flat electrode in a composite of thermoplastic layers during further processing of the functional element. In the later autoclave process, a secure electrical contact between the busbars and the coating is achieved through the action of heat and pressure. Alternatively, the electrical contact between the surface electrode and the bus bar can be established by soldering or gluing with an electrically conductive adhesive.
  • the laser beam is generated by a CO2 laser.
  • the laser beam has a wavelength of 5 pm to 15 pm, preferably 10.6 pm.
  • the maximum power of the laser is preferably 120 W, the applied power being about 20 W to 50 W, preferably 25 W.
  • the laser has both a pulsed mode of operation and a continuous wave mode, with the pulsed mode being preferred.
  • the pulse length can be 2 ps to 400 ps, the pulse repetition frequency is preferably from 1000 Hz to 60,000 Hz, particularly preferably 2000 Hz.
  • the method according to the invention can be carried out on two opposite sides of the functional element, so that the second carrier film is also cut using the laser beam.
  • the second carrier film is divided into a section to be separated and a remaining main part.
  • the section of the second carrier film is removed together with the second surface electrode arranged in the area of the section and at least partially removed with the active layer arranged in the area of the section, so that the second carrier film and the second surface electrode form a common edge.
  • the surface of the first surface electrode is cleaned by completely removing the active layer in the area of the removed portion, so that an exposed horizontal surface of the first surface electrode is exposed.
  • the first surface electrode is electrically contacted on the exposed surface.
  • the collector conductors are attached to the surface electrodes in that the carrier film, a surface electrode and the active layer are cut out using the method according to the invention, so that the other surface electrode in each case protrudes with the associated carrier film. This can preferably be carried out along an edge area of the respective side of the functional element.
  • a busbar can then be attached to the protruding flat electrode.
  • a further busbar is attached to the other flat electrode in a corresponding manner.
  • a busbar is electrically conductive. It can also be formed, for example, by an electrically conductive metal strip or an electrically conductive coating, for example a print containing silver. Metal here includes metal alloys. A strip of copper or a copper alloy, for example, is also suitable.
  • the busbar designed as a metal strip can usually be connected to the flat electrode via an electrically conductive intermediate layer, for example a silver layer.
  • the functional element can be divided into segments by isolation lines.
  • the insulation lines are introduced into the surface electrodes, so that the segments of the surface electrode are electrically insulated from one another.
  • the individual segments can be connected to an external voltage source independently of one another via a connection area on the busbar, a stranded wire, a crimp, a conductor wire and/or a flat conductor, so that they can be controlled separately in the operating state.
  • a segment of the functional element has two connection areas. Each connection area has a contact that was produced using the method according to the invention. For example, different areas of the functional element, e.g. as a sun visor, can be switched independently.
  • the isolation lines and the segments are particularly preferably arranged parallel to one another.
  • the insulation lines do not necessarily have to be straight, but can also be slightly curved, preferably adapted to a possible bend in an edge of the laminated pane.
  • the functional element is a PDLC functional element, in particular one that switches at least one area of a glazing unit from a transparent to an opaque state and vice versa.
  • the active layer of a PDLC functional element contains liquid crystals embedded in a polymer matrix.
  • the functional element is a PNLC or SPD functional element.
  • SPD functional elements the active layer contains suspended particles, and the absorption of light by the active layer can be changed by applying a voltage to the surface electrodes.
  • the thickness of the functional element is, for example, from 0.09 mm to 1 mm.
  • the functional element can be in the form of rolled goods. Pieces of suitable size can then be cut out of the rolled goods.
  • the area of the suitably cut functional element according to the invention can vary widely and can thus be adapted to the requirements in the individual case.
  • the surface electrodes are preferably in the form of transparent, electrically conductive layers.
  • the surface electrodes preferably contain at least one metal, a metal alloy or a transparent conducting oxide (TCO).
  • the surface electrodes can contain, for example, silver, gold, copper, nickel, chromium, tungsten, indium tin oxide (ITO), gallium-doped or aluminum-doped zinc oxide and/or fluorine-doped or antimony-doped tin oxide.
  • the surface electrodes preferably have a thickness of 10 nm (nanometers) to 2 ⁇ m (micrometers), particularly preferably 20 nm to 1 ⁇ m, very particularly preferably 30 nm to 500 nm.
  • the invention also includes a functional element with electrically controllable optical properties, arranged at least one above the other in terms of surface area:
  • the invention also relates to a glazing unit comprising a first pane, a second pane and at least two intermediate layers between the first pane and the second pane, with a functional element according to the invention being arranged in a plane between the two intermediate layers.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a functional element as a multilayer film
  • FIG. 2 shows a plan view of an embodiment of a functional element according to the invention
  • FIG. 3 schematically shows an embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a functional element subdivided into segments.
  • FIG. 1 schematically shows a multilayer film 10 in cross section.
  • the multilayer film 10 can be used as a PDLC functional element 100 with a first carrier film 1 , a first surface electrode 2 , a PDLC active layer 3 , a second surface electrode 4 and a second carrier film 5 .
  • the PDLC active layer 3 is formed from a polymer matrix arranged between the two surface electrodes 2 and 4, in which liquid crystal droplets are embedded.
  • the surface electrodes 2 and 4 can be transparent ITO coatings.
  • the carrier films 1 and 5 can each be formed from a PET film.
  • Figure 2 shows a plan view of an embodiment of functional element 100 with bus bars 6a, 6b on two side edges of functional element 100.
  • the two busbars 6a and 6b are provided for electrically contacting the functional element 100 .
  • the busbars 6a and 6b run as two strips each along an edge of the active layer 3. It goes without saying that the busbars 6a and 6b are not or not only have to be arranged along a side edge of the active layer 3, but can be arranged arbitrarily.
  • the bus bars 6a and 6b collect and conduct the current flowing through the surface electrodes 2 and 4.
  • the busbars 6a and 6b are each arranged on the opposite carrier film 1 and 5.
  • a first busbar 6a is in the form of a narrow edge strip of the second surface electrode 4 and a second busbar 6b is in the form of a narrow edge strip of the first surface electrode 2 .
  • the busbars 6a, 6b are connected to the surface electrodes 2, 4 in that the first carrier film 1, the first surface electrode 2 and the active layer 3 are recessed along an edge region of the respective side of the functional element using the method according to the invention, so that the second (other ) surface electrode with the associated carrier foil.
  • the busbar 6a is arranged on the protruding, second flat electrode 4 .
  • a further busbar 6b is attached to the first flat electrode 2 in a corresponding manner.
  • the busbars 6a and 6b are significantly thicker than the flat electrodes 2 and 4, so that the actual conditions cannot be represented to scale.
  • the busbars 6a and 6b can each be connected to a voltage source via a flat conductor 12, which extends from the busbars 6a, 6b over a side edge of the functional element 100.
  • Flexible flat conductors sometimes also called foil conductors or ribbon conductors, preferably consist of a tinned copper strip with a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm and a width of 2 mm to 16 mm. Copper has proven itself for such conductor tracks because it has good electrical conductivity and good processing properties to form foils. At the same time, the material costs are low.
  • Other electrically conductive materials that can be processed into foils can also be used. Examples are aluminum, gold, silver or tin and alloys thereof.
  • the functional element 100 is connected to a voltage source via the two electrically conductive surface electrodes 2 and 4 .
  • the circuit can be closed (ON mode) and opened (OFF mode).
  • ON mode switching on or transparent mode
  • an electric field is applied to the surface electrodes and thus also to the active layer 3
  • the liquid crystals of the active layer 3 align in an orderly manner, and incident light is hardly scattered, resulting in a transparent PDLC shift leads.
  • the electric current is off (off or opaque mode)
  • the liquid crystals of the active layer 3 are random aligned so that incident light is scattered and the PDLC active layer 3 becomes opaque.
  • Figure 3 shows a schematic of an embodiment of the method according to the invention based on a vertical longitudinal section of the first carrier foil 1 in the edge region of the functional element 100. To illustrate the method, Figure 3 shows intermediate stages in the production of the electrical contacting of the functional element 100 from Figure 2.
  • the multilayer film 10 explained in more detail in FIG. 1 was used.
  • the first carrier film 1 is cut with a vertical laser beam 7 at a distance from the edge of the first carrier film 1 to the surface of the first flat electrode 2, so that the carrier film 1 is divided into a section 8 to be separated and a remaining main section 9.
  • the section 8 has a rectangular shape.
  • the laser beam 7 is generated by a CO2 laser.
  • the laser beam 7 has a wavelength of 10.6 pm.
  • the power of the laser is 25 W.
  • the pulse length can be 2 ps to 400 ps, the pulse repetition frequency is 2000 Hz.
  • the section 8 of the carrier foil 1 is removed together with the first surface electrode 2 arranged in the area below the section 8.
  • the active layer 3 arranged in the area below the section 8 is also partially removed, so that the first carrier foil 1 and the first surface electrode 2 form a common first edge at a distance from the edge of the second carrier foil 5 .
  • the removal of the section 8 takes place after the first carrier film 1 has been cut.
  • the removal of the section 8 from the main part 9 of the first carrier film 1 is carried out by means of a suction cup.
  • the suction cup attaches to a first surface of the first carrier film 1 .
  • the first surface of the first carrier film 1 is that surface of the first carrier film which faces away from the first flat electrode 2 .
  • the surface of the second surface electrode 4 is cleaned by completely removing the active layer 3 in the area of the section 8 so that an exposed horizontal surface of the second surface electrode 4 is exposed.
  • the cleaning of the second surface electrode 4 in the area of the removed section 8 is carried out by means of a laser beam and/or acetone.
  • the second flat electrode 4 has a connection area in the area of the removed section 8 .
  • the flat electrode 4 is electrically conductively connected to the bus bar 6a in the connection area.
  • the task of the busbar 6a is to conduct the current into the surface electrode 4 as uniformly as possible.
  • the busbar 6a is strip-shaped and/or rectangular and extends along a first side edge of the flat electrode 4.
  • Method steps a) to d) can be repeated on the opposite edge of functional element 100 .
  • the second carrier film 5 is cut with a vertical laser beam 7 at a distance from the edge of the second carrier film 5 up to the surface of the second flat electrode 4, so that the second carrier film 5 is divided into a section 8 to be separated and a remaining main section 9.
  • the process steps of the process according to the invention are repeated analogously.
  • busbar 6a and 6b each is connected to a surface electrode 2, 4 in an electrically conductive manner.
  • the busbar 6a, 6b can be connected to a voltage source via the flat conductor 12, which extends from the busbar 6a or 6b over a side edge of the functional element 100.
  • FIG. 4 shows a functional element 100′ that has been divided into several segments 11.
  • the functional element 100 ′ is divided into segments 11 by isolation lines 13 .
  • the insulation lines 13 are introduced in particular into the surface electrodes 2 and 4, so that the segments 11 of the surface electrodes 2 and 4 are electrically insulated from one another.
  • the individual segments 11 can be connected to an external voltage source independently of one another via a connection area via a bus bar 6a, a conductor wire and/or the flat conductor 12, so that they can be controlled separately in the operating state.
  • a segment 11 of the functional element 100′ has two connection areas, each connection area being produced according to the method from FIG. For example, different areas of the functional element, such as a sun visor, can be switched independently.

Abstract

The invention relates to a method for electrically contacting a flat electrode (2, 4) of a functional element (100, 100') with electrically controllable optical properties, comprising the following elements, which are arranged flatly one over the other: - a first support film (1), - a first flat electrode (2), - an active layer (3), - a second flat electrode (4), and - a second support film (5), wherein a) the first support film (1) is cut by means of a vertical laser beam (7) such that the first support film (1) is divided into a sub-piece (8) to be detached and a remaining main part (9), b) the sub-piece (8) of the support film (1) is removed together with the first flat electrode (2) arranged in the region of the sub-piece (8) and at least partly together with the active layer (3) arranged in the region of the sub-piece (8) such that the first support film (1) and the first flat electrode (2) form a common edge, c) the second flat electrode (4) is cleaned in that the active layer (3) is completely removed in the region of the removed sub-piece (8) such that an exposed horizontal surface of the flat electrode (4) is uncovered, and d) the second flat electrode (4) is electrically contacted on the exposed surface.

Description

Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Flächenelektrode eines Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften Method for electrically contacting a surface electrode of a functional element with electrically controllable optical properties
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Flächenelektrode eines Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften. The invention relates to a method for electrically contacting a surface electrode of a functional element with electrically controllable optical properties.
Funktionselemente mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften werden in der industriellen Produktion von Verglasungseinheiten eingesetzt. Derartige Verglasungseinheiten sind häufig Verbundscheiben, in die ein Funktionselement eingebettet ist. Die Verbundscheiben bestehen aus mindestens einer Außenscheibe, einer Innenscheibe und einer klebefähigen Zwischenschicht, die die Außenscheibe mit der Innenscheibe flächig verbindet. Bei der Herstellung der Verbundscheibe wird das Funktionselement in der gewünschten Größe und Form aus einer Mehrschichtfolie ausgeschnitten und zwischen die Folien der Zwischenschicht eingelegt. 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. Functional elements with electrically controllable optical properties are used in the industrial production of glazing units. Such glazing units are often composite panes in which a functional element is embedded. The composite panes consist of at least one outer pane, one inner pane and an adhesive intermediate layer that connects the outer pane to the inner pane over a large area. During the production of the laminated pane, the functional element is cut out of a multi-layer film in the desired size and shape and placed between the films of the intermediate layer. 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 steuerbaren 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. Composite panes with electrically controllable optical properties are known from the prior art. Such compound 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 applying a voltage 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 functional elements (Suspended Particle Device) or PDLC functional elements (Polymer Dispersed Liquid Crystal), 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.
SPD- und PDLC-Funktionselement sind als Mehrschichtfolien kommerziell erhältlich. Die zum Anlegen einer Spannung erforderlichen Flächenelektroden sind zwischen zwei PET- Trägerfolien angeordnet. Bei der Herstellung der Verglasungseinheit wird das Funktionselement aus der Mehrschichtfolie ausgeschnitten und zwischen die Folien der Zwischenschicht eingelegt. Die Flächenelektroden können über Flachleiter außerhalb der Verbundscheibe mit einem Kontrollmodul (ECU) elektrisch leitend verbunden werden. Das Kontrollmodul ist zum Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen den Flächenelektroden vorgesehen. SPD and PDLC functional elements are commercially available as multilayer films. The surface electrodes required to apply a voltage are arranged between two PET carrier foils. When manufacturing the glazing unit, this is done Functional element cut out of the multi-layer film and inserted between the films of the intermediate layer. The surface electrodes can be electrically connected to a control module (ECU) via flat conductors outside the laminated pane. The control module is provided for applying an electrical voltage between the surface electrodes.
Ein mögliches regelbares Funktionselement zur Realisierung von regelbaren Sonnenblenden ist aus der WO 2017/157626 A1 bekannt. Dabei ist das Funktionselement durch Isolierungslinien in Segmente aufgeteilt. Die Isolierungslinien sind insbesondere in Flächenelektroden des Funktionselements eingebracht, so dass die Segmente der Flächenelektroden elektrisch voneinander isoliert sind. A possible controllable functional element for realizing controllable sun visors is known from WO 2017/157626 A1. The functional element is divided into segments by isolation lines. The insulation lines are introduced in particular into surface electrodes of the functional element, so that the segments of the surface electrodes are electrically insulated from one another.
In WO 2020/083562 A1 und W02020/083563 A1 wird eine Verbundscheibe mit segmentartig schaltbaren Funktionselement vorgeschlagen. WO 2020/083562 A1 and WO 2020/083563 A1 propose a composite pane with a functional element that can be switched in segments.
WO 2020/143984 A1 offenbart ein unverbautes Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, das eine Schutzfolie und eine Versiegelungsfolie umfasst. WO 2020/143984 A1 discloses an unobstructed functional element with electrically controllable optical properties, which includes a protective film and a sealing film.
WO 2019/238520 A1 offenbart ein Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, wobei eine erste Trägerfolie an einer Seitenkante um den Rand der zweiten Trägerfolie herumgefaltet ist und eine Austrittsfläche der aktiven Schicht an der Seitenkante versiegelt. WO 2019/238520 A1 discloses a functional element with electrically controllable optical properties, wherein a first carrier film is folded around the edge of the second carrier film at a side edge and an exit surface of the active layer is sealed at the side edge.
Die elektrische Kontaktierung ist ein mühsamer Schritt bei der Herstellung einer Verbundscheibe mit einem in mehrere Segmente aufgeteilten Funktionselement, da jedes Segment einzeln elektrisch kontaktiert werden muss. Dies ist üblicherweise durch geeignete Verbindungskabel, beispielsweise Folienleiter realisiert, die über sogenannte Sammelleiter (bus bars), beispielsweise Streifen eines elektrisch leitfähigen Materials oder elektrische leitfähige Aufdrucke (beispielsweise ausgebildet durch einen silberhaltigen Siebdruck), mit den Flächenelektroden verbunden sind. Die Kontaktierung erfolgt Schritt für Schritt manuell und umfasst viele Arbeitsschritte. Dieses Vorgehen ist sehr zeitaufwendig. The electrical contacting is a laborious step in the production of a composite pane with a functional element divided into several segments, since each segment has to be electrically contacted individually. This is usually implemented using suitable connecting cables, for example foil conductors, which are connected to the surface electrodes via so-called bus bars, for example strips of an electrically conductive material or electrically conductive imprints (e.g. formed by a silver-containing screen print). Contacting is done manually step by step and includes many work steps. This procedure is very time consuming.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbessertes Verfahren bereitzustellen, welches eine Verringerung der Zeit bei der elektrischen Kontaktierung eines Funktionselements und eine große Freiheit in der Auswahl der Position der Kontaktierung ermöglichen kann. The object of the present invention is to provide an improved method which reduces the time in the electrical contacting of a Can allow functional element and a great deal of freedom in the selection of the position of the contact.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren 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 method according to independent claim 1 . Preferred embodiments of the invention emerge from the dependent claims.
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Flächenelektrode eines Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, wobei das Funktionselement eine erste Trägerfolie, eine erste Flächenelektrode, eine aktive Schicht, eine zweite Flächenelektrode und eine zweite Trägerfolie flächenmäßig übereinander angeordnet aufweist. The invention includes a method for electrically contacting a surface electrode of a functional element with electrically controllable optical properties, the functional element having a first carrier film, a first surface electrode, an active layer, a second surface electrode and a second carrier film arranged one on top of the other.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) die erste Trägerfolie wird mittels eines vertikalen Laserstrahls eingeschnitten, so dass die Trägerfolie in ein abzutrennendes Teilstück und einen verbleibenden Hauptteil unterteilt wird, b) das Teilstück der Trägerfolie wird mit der im Bereich (unterhalb) des Teilstücks angeordneten ersten Flächenelektrode und mit zumindest teilweise der im Bereich (unterhalb) des Teilstücks angeordneten aktiven Schicht entfernt, so dass die erste Trägerfolie und die erste Flächenelektrode eine gemeinsame Kante bilden, c) die zweite Flächenelektrode wird gereinigt, indem die aktive Schicht vollständig im Bereich des entfernten Teilstücks entfernt wird, so dass eine freiliegende horizontale Oberfläche der Flächenelektrode freigelegt wird, und d) die zweite Flächenelektrode wird an der freiliegenden Oberfläche elektrisch kontaktiert. The method according to the invention comprises at least the following steps: a) the first carrier film is cut using a vertical laser beam, so that the carrier film is divided into a section to be separated and a remaining main part, b) the section of the carrier film is connected to the area (below) of the section and with at least partially the active layer arranged in the region (below) of the section removed, so that the first carrier foil and the first surface electrode form a common edge, c) the second surface electrode is cleaned by completely removing the active layer in the Area of the removed portion is removed so that an exposed horizontal surface of the surface electrode is exposed, and d) the second surface electrode is electrically contacted at the exposed surface.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass das Einschneiden der Trägerfolie nicht manuell (kein händisches Einschneiden mit einem scharfen Gegenstand) durchgeführt wird. Durch die Verwendung eines Lasers in Schritt a) wird der Arbeitsaufwand bei der Herstellung von Kontaktflächen reduziert und somit wertvolle Arbeitszeit bei der Herstellung der Funktionselemente mit elektrischen Kontakten gespart. Das Schneiden der ersten Trägerfolie mittels Laser kann automatisch stattfinden. Das Verfahren ist daher insbesondere für eine industrielle Massenfertigung sehr vorteilhaft. The advantage of the method according to the invention is that the carrier film is not incised manually (no manual incision with a sharp object). The use of a laser in step a) reduces the amount of work involved in producing contact surfaces and thus saves valuable working time in producing the functional elements with electrical contacts. The cutting of the first carrier foil by means of a laser can take place automatically. The method is therefore very advantageous in particular for industrial mass production.
Weiterhin vorteilhaft wird eine Möglichkeit bereitgestellt selektiv eine Trägerfolie unter Verwendung eines Lasers zu schneiden. Infolgedessen kann die beschichtete Trägerfolie (auch als Substratschicht bezeichnet) leicht entfernt werden. Durch die Verwendung eines Lasers ist es möglich, die Trägerfolie schnell und einfach in beliebiger Position oder in beliebiger Form entsprechend den Designvorgaben zu schneiden A possibility is also advantageously provided for selectively cutting a carrier film using a laser. As a result, the coated carrier film (also referred to as the substrate layer) can be easily removed. By using a laser, it is possible to quickly and easily cut the carrier film in any position or shape according to the design specifications
Ein derartiges Funktionselement umfasst mindestens eine aktive Schicht, die zwischen einer ersten Trägerfolie und einer zweiten Trägerfolie angeordnet ist. Die aktive Schicht weist die veränderlichen optischen Eigenschaften auf, die durch eine an die aktive Schicht angelegte elektrische Spannung gesteuert werden können. Unter elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften werden im Sinne der Erfindung solche Eigenschaften verstanden, die stufenlos steuerbar sind, aber gleichermaßen auch solche, die zwischen zwei oder mehr diskreten Zuständen geschaltet werden können. Die optischen Eigenschaften betreffen insbesondere die Lichttransmission und/oder das Streuverhalten. Such a functional element comprises at least one active layer which is arranged between a first carrier film and a second carrier film. The active layer has the variable optical properties that can be controlled by an electrical voltage applied to the active layer. In the context of the invention, electrically controllable optical properties are understood to mean properties that can be continuously controlled, but equally also those that can be switched between two or more discrete states. The optical properties relate in particular to the light transmission and/or the scattering behavior.
Das Funktionselement umfassen ferner eine erste Trägerfolie und eine zweite Trägerfolie. Bei der ersten und zweiten Trägerfolie handelt es sich insbesondere um polymere oder thermoplastische Folien. Die erste und zweite Trägerfolie können bzgl. Zusammensetzung und/oder Dicke gleich oder verschieden sein. Typischerweise bestehen die beiden Trägerfolien aus derselben Zusammensetzung. Die folgenden Angaben zu Trägerfolien beziehen sich sowohl auf die erste Trägerfolie als auch auf die zweite Trägerfolie. The functional element also includes a first carrier film and a second carrier film. The first and second carrier films are, in particular, polymeric or thermoplastic films. The composition and/or thickness of the first and second carrier foils can be the same or different. Typically, the two carrier films are of the same composition. The following information on carrier films relates both to the first carrier film and to the second carrier film.
Die Trägerfolien enthalten insbesondere ein thermoplastisches Material oder bestehen daraus. Das thermoplastische Material kann ein thermoplastisches Polymer oder eine Mischung von zwei oder mehr thermoplastischen Polymeren sein. Neben dem thermoplastischen Material kann die Trägerfolie ferner Zusätze enthalten, wie z.B. Weichmacher. Das thermoplastische Material der Trägerfolien ist bevorzugt Polyethylenterephthalat (PET), wie es bei kommerziell erhältlichen Funktionselementen üblich ist. In particular, the carrier foils contain or consist of a thermoplastic material. The thermoplastic material can be a thermoplastic polymer or a blend of two or more thermoplastic polymers. In addition to the thermoplastic material, the carrier film can also contain additives such as plasticizers. The thermoplastic material of the carrier films is preferably polyethylene terephthalate (PET), as is customary for commercially available functional elements.
Das thermoplastische Material der Trägerfolie kann auch Mischungen von PET mit anderen thermoplastischen Polymeren und/oder Copolymere von PET enthalten oder daraus bestehen. Das thermoplastische Material der Trägerfolie kann z.B. auch PU, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polyacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, fluorinierte Ethylen- Propylene, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen enthalten oder daraus bestehen. Die Dicke jeder Trägerfolie liegt bevorzugt im Bereich von 0,03 mm bis 0,4 mm, bevorzugter von 0,04 mm bis 0,2 mm. Das Funktionselement umfasst außerdem Flächenelektroden zum Anlegen der Spannung an die aktive Schicht, die bevorzugt zwischen den Trägerfolien und der aktiven Schicht angeordnet sind. Typischerweise sind die Flächenelektroden in Form einer elektrisch leitfähigen Beschichtung auf der Trägerfolie ausgebildet. Die Seite der Trägerfolie mit der die Flächenelektrode bildenden elektrisch leitfähigen Beschichtung ist dann der aktiven Schicht zugewandt. Die Flächenelektroden können bzgl. Zusammensetzung und/oder Dicke gleich oder verschieden sein. Die Flächenelektroden sind meist gleich. The thermoplastic material of the carrier film can also contain or consist of mixtures of PET with other thermoplastic polymers and/or copolymers of PET. The thermoplastic material of the carrier foil can, for example, also contain or consist of PU, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, fluorinated ethylene-propylene, polyvinyl fluoride and/or ethylene-tetrafluoroethylene. The thickness of each support film is preferably in the range of 0.03 mm to 0.4 mm, more preferably 0.04 mm to 0.2 mm. The functional element also includes surface electrodes for applying the voltage to the active layer, which are preferably arranged between the carrier foils and the active layer. Typically, the surface electrodes are in the form of an electrically conductive coating on the carrier film. The side of the carrier foil with the electrically conductive coating forming the flat electrode then faces the active layer. The surface electrodes can be the same or different in terms of composition and/or thickness. The surface electrodes are mostly the same.
Es ist ein Gedanke der Erfindung, durch Verfahrensschritte a) die erste Trägerfolie auf schonende Weise zu zerschneiden, so dass sich glatte Schnittkanten ohne störende Beschädigungen ausbilden. Durch die Verwendung des Laserstrahls kann die Trägerfolie an jeder Position auf ihrer Oberfläche eingeschnitten werden. Das Verfahren ermöglicht eine freie Gestaltung der Kontaktflächen. It is an idea of the invention to use method steps a) to cut the first carrier film in a gentle manner, so that smooth cut edges are formed without disruptive damage. By using the laser beam, the carrier film can be cut at any position on its surface. The process allows free design of the contact surfaces.
Das Entfernen des Teilstücks kann prinzipiell zeitgleich oder nach dem Schneiden der ersten Trägerfolie erfolgen. Die zeitliche Reihenfolge der Verfahrensschritte a) und b) ist nicht so zu verstehen, dass die Laserbestrahlung entlang einer gesamten Schnittlinie abgeschlossen sein muss, bevor das Entfernen des Teilstücks beginnt. Vielmehr kann, während sich der Laserstrahl noch über die Schnittlinie bewegt, bereits mit dem Entfernen der bereits vom Laserstrahl getrennten Bereiche der Schnittlinie begonnen werden. Das Teilstück kann prinzipiell eine beliebige Form und Größe aufweisen. Das Teilstück kann eckig, oval oder rund, insbesondere viereckig, ausgebildet sein. Bevorzugt kann das Teilstück sich streifenförmig entlang einer Seitenkante des Funktionselements erstreckt. Ferner kann in Schritt a) das Hauptteil das Teilstück in der Ebene der ersten Trägerfolie vollständig umschließen. In principle, the section can be removed at the same time as or after the cutting of the first carrier film. The chronological sequence of method steps a) and b) should not be understood to mean that the laser irradiation along an entire cutting line must be completed before the section begins to be removed. Rather, while the laser beam is still moving across the cutting line, the removal of the areas of the cutting line that have already been separated from the laser beam can already begin. In principle, the section can have any shape and size. The section can be angular, oval or round, in particular square. The section can preferably extend in the form of a strip along a side edge of the functional element. Furthermore, in step a), the main part can completely enclose the section in the plane of the first carrier film.
In einer bevorzugten Ausführung erfolgt das Entfernen des Teilstücks nach dem Schneiden der ersten Trägerfolie. Das Entfernen des Teilstücks vom Hauptteil der ersten Trägerfolie wird mittels einer Saugvorrichtung, insbesondere eines Saugnapfs, durchgeführt. Die Saugvorrichtung setzt dabei auf einer ersten Oberfläche der ersten Trägerfolie im Bereich des Teilstücks an. Die erste Oberfläche der ersten Trägerfolie wird im Sinne der Erfindung diejenige Oberfläche der ersten Trägerfolie bezeichnet, die der ersten Flächenelektrode abgewandt ist. In a preferred embodiment, the section is removed after the first carrier film has been cut. The section is removed from the main part of the first carrier film by means of a suction device, in particular a suction cup. The suction device starts on a first surface of the first carrier film in the area of the section. In the context of the invention, the first surface of the first carrier foil is that surface of the first carrier foil which faces away from the first flat electrode.
Die Bestrahlung mit einem Laser erfolgt bevorzugt aus der Richtung, die der ersten Oberfläche zugewandten ist, so dass der Laserstrahl vor dem Auftreffen auf die erste Oberfläche der ersten Trägerfolie das Funktionselement nicht durchdringen muss. Mit anderen Worten der Laserstrahl ist auf der ersten Oberfläche der ersten Trägerfolie fokussiert. The irradiation with a laser is preferably carried out from the direction facing the first surface, so that the laser beam before striking the first surface of the first carrier film does not have to penetrate the functional element. In other words, the laser beam is focused on the first surface of the first carrier film.
In einer vorteilhaften Ausführung kann eine Lenkeinheit zur Lenkung des Laserstrahls vorgesehen sein. Die Lenkeinheit ist zur Lenkung des Laserstrahls über die erste Trägerfolie vorgesehen, so dass ein Teilstück in die Trägerfolie eingeschnitten wird, um das Teilstück der Trägerfolie zu entfernen. Die Lenkeinheit kann einen Scanner oder ein X-Y- Koordinatensystem aufweisen. Somit lassen sich beliebige Formen des Teilstücks in die Trägerfolie lasern. Eine Scann-Geschwindigkeit oder Koordinaten-System-Geschwindigkeit kann 0.1 m/s bis 20 m/s, bevorzugt 0.5 m/s bis 10 m/s, besonders bevorzugt 2 m/s bis 5 m/s (Meter pro Sekunde) betragen. In an advantageous embodiment, a steering unit can be provided for steering the laser beam. The steering unit is provided for steering the laser beam over the first carrier film so that a section is cut into the carrier film in order to remove the section of the carrier film. The steering unit can have a scanner or an X-Y coordinate system. Any shape of the section can thus be lasered into the carrier film. A scanning speed or coordinate system speed can be 0.1 m/s to 20 m/s, preferably 0.5 m/s to 10 m/s, particularly preferably 2 m/s to 5 m/s (meters per second).
Das anschließende Entfernen des Teilstücks führt zu einer freiliegenden Oberfläche der zweiten Flächenelektrode, da gleichzeitig die erste Flächenelektrode und teilweise die aktive Schicht im Bereich des Teilstücks am Teilstück haften und entfernt werden. Die freiliegende Oberfläche der zweiten Flächenelektrode wird mittels eines Laserstrahls und/oder eines Reinigungsmittels, insbesondere Acetons, gereinigt und von Resten der aktiven Schicht im durch das Teilstück freiliegenden Bereich entfernt. Form und Größe der freiliegenden Oberfläche entspricht der Form und Größe des entfernten Teilstücks der ersten Trägerfolie. Die zweite Flächenelektrode wird an der freiliegenden Oberfläche der zweiten Flächenelektrode elektrisch kontaktiert. The subsequent removal of the section leads to an exposed surface of the second surface electrode, since at the same time the first surface electrode and partially the active layer in the region of the section adhere to the section and are removed. The exposed surface of the second flat electrode is cleaned by means of a laser beam and/or a cleaning agent, in particular acetone, and residues of the active layer are removed in the area exposed by the section. The shape and size of the exposed surface corresponds to the shape and size of the removed portion of the first carrier film. Electrical contact is made with the second surface electrode at the exposed surface of the second surface electrode.
Die Flächenelektroden sind dazu vorgesehen mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden zu werden. Die Kontaktierung der Flächenelektrode erfolgt bevorzugt mit (Ultraschall-) Löten, Vercrimpen oder Verkleben. Dazu wird auf mindestens eine der Flächenelektroden in Schritt d) ein leitfähiges Material, insbesondere eine Paste, oder ein Lötkontakt aufgebracht. Die Paste enthält Silber oder eine silberhaltige Legierung. Das leitfähige Material wird als sogenannte Sammelleiter (bus bars), beispielsweise Streifen des elektrisch leitfähigen Materials oder elektrisch leitfähige Aufdrucke, mit den Flächenelektroden verbunden. Die Flächenelektroden können mittels jeweils eines Sammelleiters elektrisch kontaktiert werden. The flat electrodes are intended to be electrically connected to an external voltage source. The flat electrode is preferably contacted by (ultrasonic) soldering, crimping or gluing. For this purpose, a conductive material, in particular a paste, or a soldering contact is applied to at least one of the surface electrodes in step d). The paste contains silver or an alloy containing silver. The conductive material is connected to the surface electrodes as so-called bus bars, for example strips of the electrically conductive material or electrically conductive imprints. The surface electrodes can each be electrically contacted by means of a bus bar.
In einer alternativen Ausgestaltung der Sammelleiter werden dünne und schmale Metallfolienstreifen oder Metalldrähte verwendet, die bevorzugt Kupfer und/oder Aluminium enthalten, insbesondere werden Kupferfolienstreifen mit einer Dicke von etwa 50 pm verwendet. Die Breite der Kupferfolienstreifen beträgt bevorzugt 1 mm bis 10 mm. Die Metallfolienstreifen oder Metalldrähte werden bei einer weiteren Verarbeitung des Funktionselements in einem Verbund aus thermoplastischen Schichten auf die Flächenelektrode aufgelegt. Im späteren Autoklavprozess wird durch Einwirkung von Wärme und Druck ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen den Sammelleitern und der Beschichtung erreicht. Der elektrische Kontakt zwischen Flächenelektrode und Sammelleiter kann alternativ durch Auflöten oder Kleben mit einem elektrisch leitfähigen Kleber hergestellt werden. In an alternative configuration of the bus bars, thin and narrow metal foil strips or metal wires are used, which preferably contain copper and/or aluminum, in particular copper foil strips with a thickness of about 50 μm are used. The width of the copper foil strips is preferably 1 mm to 10 mm. the Metal foil strips or metal wires are placed on the flat electrode in a composite of thermoplastic layers during further processing of the functional element. In the later autoclave process, a secure electrical contact between the busbars and the coating is achieved through the action of heat and pressure. Alternatively, the electrical contact between the surface electrode and the bus bar can be established by soldering or gluing with an electrically conductive adhesive.
In einer vorteilhaften Ausführung wird der Laserstrahl durch einen CO2-Laser generiert. Der Laserstrahl weist eine Wellenlänge von 5 pm bis 15pm, bevorzugt 10,6 pm, auf. Die maximale Leistung des Lasers beträgt bevorzugt 120 W, wobei die angewandte Leistung ca. 20 W bis 50 W, bevorzugt 25 W, beträgt. Der Laser weist sowohl einen gepulsten Arbeitsmodus als auch einen Dauerstrichmodus auf, wobei der gepulste Modus bevorzugt ist. Die Pulslänge kann 2 ps bis 400 ps betragen, die Pulsfolgefrequenz beträgt bevorzugt von 1000 Hz bis 60.000 Hz, besonders bevorzugt 2000 Hz. In an advantageous embodiment, the laser beam is generated by a CO2 laser. The laser beam has a wavelength of 5 pm to 15 pm, preferably 10.6 pm. The maximum power of the laser is preferably 120 W, the applied power being about 20 W to 50 W, preferably 25 W. The laser has both a pulsed mode of operation and a continuous wave mode, with the pulsed mode being preferred. The pulse length can be 2 ps to 400 ps, the pulse repetition frequency is preferably from 1000 Hz to 60,000 Hz, particularly preferably 2000 Hz.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann an zwei gegenüberliegenden Seiten des Funktionselements durchgeführt werden, so dass auch die zweite Trägerfolie mittels des Laserstrahls eingeschnitten wird. Analog zu der ersten Folie wird dabei die zweite Trägerfolie in ein abzutrennendes Teilstück und einen verbleibenden Hauptteil unterteilt. Das Teilstück der zweiten Trägerfolie wird entfernt mit samt im Bereich des Teilstücks angeordneten zweiten Flächenelektrode und zumindest teilweise mit der im Bereich des Teilstücks angeordneten aktiven Schicht entfernt, so dass die zweite Trägerfolie und die zweite Flächenelektrode eine gemeinsame Kante bilden. Die Fläche der ersten Flächenelektrode wird gereinigt, indem die aktive Schicht vollständig im Bereich des entfernten Teilstücks entfernt wird, so dass eine freiliegende horizontale Oberfläche der ersten Flächenelektrode freigelegt wird. Die erste Flächenelektrode wird an der freiliegenden Oberfläche elektrisch kontaktiert. The method according to the invention can be carried out on two opposite sides of the functional element, so that the second carrier film is also cut using the laser beam. Analogous to the first film, the second carrier film is divided into a section to be separated and a remaining main part. The section of the second carrier film is removed together with the second surface electrode arranged in the area of the section and at least partially removed with the active layer arranged in the area of the section, so that the second carrier film and the second surface electrode form a common edge. The surface of the first surface electrode is cleaned by completely removing the active layer in the area of the removed portion, so that an exposed horizontal surface of the first surface electrode is exposed. The first surface electrode is electrically contacted on the exposed surface.
Die Sammelleiter werden an die Flächenelektroden angebracht, indem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die Trägerfolie, eine Flächenelektrode und die aktive Schicht ausgespart sind, so dass die jeweils andere Flächenelektrode mit der dazugehörigen Trägerfolie übersteht. Dies kann bevorzugt entlang eines Randbereichs der jeweiligen Seite des Funktionselements durchgeführt werden. Auf der überstehenden Flächenelektrode kann dann ein Sammelleiter angebracht werden. Auf der gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Funktionselements ist ein weiterer Sammelleiter in entsprechender Weise an die andere Flächenelektrode angebracht. Ein Sammelleiter ist elektrisch leitend. Er kann z.B. auch durch ein elektrisch leitendes Metallband oder eine elektrisch leitende Beschichtung, z.B. ein Silber enthaltender Druck, gebildet sein. Metall schließt hier Metalllegierungen ein. Ein Band aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ist z.B. auch geeignet. Der als Metallband ausgebildete Sammelleiter kann gewöhnlich über eine elektrisch leitfähige Zwischenschicht, z.B. eine Silberschicht, mit der Flächenelektrode verbunden werden. The collector conductors are attached to the surface electrodes in that the carrier film, a surface electrode and the active layer are cut out using the method according to the invention, so that the other surface electrode in each case protrudes with the associated carrier film. This can preferably be carried out along an edge area of the respective side of the functional element. A busbar can then be attached to the protruding flat electrode. On the opposite side of the respective functional element, a further busbar is attached to the other flat electrode in a corresponding manner. A busbar is electrically conductive. It can also be formed, for example, by an electrically conductive metal strip or an electrically conductive coating, for example a print containing silver. Metal here includes metal alloys. A strip of copper or a copper alloy, for example, is also suitable. The busbar designed as a metal strip can usually be connected to the flat electrode via an electrically conductive intermediate layer, for example a silver layer.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Funktionselement durch Isolierungslinien in Segmente aufgeteilt sein. Die Isolierungslinien sind insbesondere in die Flächenelektroden eingebracht, so dass die Segmente der Flächenelektrode elektrisch voneinander isoliert sind. Die einzelnen Segmente sind unabhängig voneinander über einen Anschlussbereich am Sammelleiter, eine Litze, einen Crimp, einen Leiterdraht und/oder einem Flachleiter mit einer externen Spannungsquelle verbindbar, so dass sie im Betriebszustand separat angesteuert werden können. Dabei weist ein Segment des Funktionselements zwei Anschlussbereiche auf. Jeder Anschlussbereich weist eine Kontaktierung auf, welche nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. So können beispielsweise verschiedene Bereiche des Funktionselements, z.B. als Sonnenblende, unabhängig geschaltet werden. In a further advantageous embodiment, the functional element can be divided into segments by isolation lines. In particular, the insulation lines are introduced into the surface electrodes, so that the segments of the surface electrode are electrically insulated from one another. The individual segments can be connected to an external voltage source independently of one another via a connection area on the busbar, a stranded wire, a crimp, a conductor wire and/or a flat conductor, so that they can be controlled separately in the operating state. In this case, a segment of the functional element has two connection areas. Each connection area has a contact that was produced using the method according to the invention. For example, different areas of the functional element, e.g. as a sun visor, can be switched independently.
Besonders bevorzugt sind die Isolierungslinien und die Segmente parallel zueinander angeordnet. Die Isolierungslinien müssen nicht notwendigerweise gerade sein, sondern können auch leicht gebogen sein, bevorzugt angepasst an eine eventuelle Biegung einer Kante der Verbundscheibe. The isolation lines and the segments are particularly preferably arranged parallel to one another. The insulation lines do not necessarily have to be straight, but can also be slightly curved, preferably adapted to a possible bend in an edge of the laminated pane.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Funktionselement ein PDLC-Funktionselement, insbesondere ein solches, das mindestens einen Bereich einer Verglasungseinheit von einem transparenten in einen opaken Zustand und umgekehrt schaltet. Die aktive Schicht eines PDLC-Funktionselements enthält Flüssigkristalle, welche in eine Polymermatrix eingelagert sind. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Funktionselement ein PNLC- oder SPD- Funktionselement. Bei SPD- Funktionselement enthält die aktive Schicht suspendierte Partikel, wobei die Absorption von Licht durch die aktive Schicht mittels Anlegen einer Spannung an die Flächenelektroden veränderbar ist. PNLC-Funktionselemente (PNLC = polymer network liquid crystal) enthalten eine aktive Schicht, bei der die Flüssigkristalle in ein Polymernetzwerk eingelagert sind, wobei die Funktionsweise ansonsten analog wie bei den PDLC-Funktionselementen ist. Die Dicke des Funktionselements beträgt beispielsweise von 0,09 mm bis 1 mm. Das Funktionselement kann als Rollenware vorliegen. Aus der Rollenware können dann Stücke passender Größe ausgeschnitten werden. Die Fläche des passend geschnittenen erfindungsgemäßen Funktionselements kann breit variieren und so den Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. In an advantageous embodiment, the functional element is a PDLC functional element, in particular one that switches at least one area of a glazing unit from a transparent to an opaque state and vice versa. The active layer of a PDLC functional element contains liquid crystals embedded in a polymer matrix. In a further preferred embodiment, the functional element is a PNLC or SPD functional element. In SPD functional elements, the active layer contains suspended particles, and the absorption of light by the active layer can be changed by applying a voltage to the surface electrodes. PNLC functional elements (PNLC = polymer network liquid crystal) contain an active layer in which the liquid crystals are embedded in a polymer network, with the function otherwise being analogous to that of the PDLC functional elements. The thickness of the functional element is, for example, from 0.09 mm to 1 mm. The functional element can be in the form of rolled goods. Pieces of suitable size can then be cut out of the rolled goods. The area of the suitably cut functional element according to the invention can vary widely and can thus be adapted to the requirements in the individual case.
Die Flächenelektroden sind bevorzugt als transparente, elektrisch leitfähige Schichten ausgestaltet. Die Flächenelektroden enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung oder ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conducting oxide, TCO). Die Flächenelektroden können beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Chrom, Wolfram, Indium-Zinnoxid (ITO), Gallium-dotiertes oder Aluminium-dotiertes Zinkoxid und/oder Fluordotiertes oder Antimon-dotiertes Zinnoxid enthalten. Die Flächenelektroden weisen bevorzugt eine Dicke von 10 nm (Nanometer) bis 2 pm (Mikrometer) auf, besonders bevorzugt 20 nm bis 1 pm, ganz besonders bevorzugt 30 nm bis 500 nm. The surface electrodes are preferably in the form of transparent, electrically conductive layers. The surface electrodes preferably contain at least one metal, a metal alloy or a transparent conducting oxide (TCO). The surface electrodes can contain, for example, silver, gold, copper, nickel, chromium, tungsten, indium tin oxide (ITO), gallium-doped or aluminum-doped zinc oxide and/or fluorine-doped or antimony-doped tin oxide. The surface electrodes preferably have a thickness of 10 nm (nanometers) to 2 μm (micrometers), particularly preferably 20 nm to 1 μm, very particularly preferably 30 nm to 500 nm.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, mindestens umfassend flächenmäßig übereinander angeordnet: The invention also includes a functional element with electrically controllable optical properties, arranged at least one above the other in terms of surface area:
— eine erste Trägerfolie, - a first carrier film,
— eine erste Flächenelektrode - a first surface electrode
— eine aktive Schicht, — an active layer,
— eine zweite Flächenelektrode und - a second surface electrode and
— eine zweite Trägerfolie, gekennzeichnet durch einen elektrischen Kontakt hergestellt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. - a second carrier foil, characterized by an electrical contact produced according to the method according to the invention.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verglasungseinheit, umfassend eine erste Scheibe, eine zweite Scheibe und mindestens zwei Zwischenschichten zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe, wobei ein erfindungsgemäßes Funktionselement in einer Ebene zwischen den beiden Zwischenschichten angeordnet ist. The invention also relates to a glazing unit comprising a first pane, a second pane and at least two intermediate layers between the first pane and the second pane, with a functional element according to the invention being arranged in a plane between the two intermediate layers.
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. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to figures and exemplary embodiments. The figures are a schematic representation and are not drawn to scale. The figures do not limit the invention in any way. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Funktionselements als Mehrschichtfolie,FIG. 1 shows a schematic representation of a functional element as a multilayer film,
Figur 2 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Funktionselements, FIG. 2 shows a plan view of an embodiment of a functional element according to the invention,
Figur 3 schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, undFigure 3 schematically shows an embodiment of the method according to the invention, and
Figur 4 eine schematische Darstellung eines in Segmente unterteilten Funktionselements. FIG. 4 shows a schematic representation of a functional element subdivided into segments.
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt. In the following the invention will be illustrated in more detail with reference to the figures. It should be noted that different aspects are described, which can be used individually or in combination. That is, each aspect can be used with different embodiments of the invention unless explicitly presented as purely alternative.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %. Specifications with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% to +/- 10%.
Figur 1 zeigt schematisch eine Mehrschichtfolie 10 im Querschnitt. Die Mehrschichtfolie 10 kann als ein PDLC-Funktionselement 100 mit einer ersten Trägerfolie 1 , einer ersten Flächenelektrode 2, einer PDLC aktiven Schicht 3, einer zweiten Flächenelektrode 4 und einer zweiten Trägerfolie 5 verwendet werden. Die PDLC aktive Schicht 3 ist aus einer zwischen den zwei Flächenelektroden 2 und 4 angeordneten Polymermatrix, in die Flüssigkristalltröpchen eingebettet sind, gebildet. Die Flächenelektroden 2 und 4 können transparenten ITO-Beschichtungen sein. Die Trägerfolien 1 und 5 können jeweils aus einer PET-Folie gebildet sein. FIG. 1 schematically shows a multilayer film 10 in cross section. The multilayer film 10 can be used as a PDLC functional element 100 with a first carrier film 1 , a first surface electrode 2 , a PDLC active layer 3 , a second surface electrode 4 and a second carrier film 5 . The PDLC active layer 3 is formed from a polymer matrix arranged between the two surface electrodes 2 and 4, in which liquid crystal droplets are embedded. The surface electrodes 2 and 4 can be transparent ITO coatings. The carrier films 1 and 5 can each be formed from a PET film.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung des Funktionselements 100 mit Sammelleiter 6a, 6b an zwei Seitenkanten des Funktionselements 100. Figure 2 shows a plan view of an embodiment of functional element 100 with bus bars 6a, 6b on two side edges of functional element 100.
Die zwei Sammelleiter 6a und 6b sind zur elektrischen Kontaktierung des Funktionselements 100 vorgesehen. Die Sammelleiter 6a und 6b verlaufen als zwei Streifen entlang jeweils einer Kante der aktiven Schicht 3. Es versteht sich, dass die Sammelleiter 6a und 6b nicht oder nicht nur entlang einer Seitenkante der aktiven Schicht 3 angeordnet sein müssen, sondern beliebig angeordnet sein können. Die Sammelleiter 6a und 6b sammeln und leiten den Strom, der durch die Flächenelektroden 2 und 4 fließt. Die Sammelleiter 6a und 6b sind jeweils auf der gegenüberliegenden Trägerfolie 1 und 5 angeordnet. Ein erster Sammelleiter 6a ist als schmaler Randstreifen der zweiten Flächenelektrode 4 ausgebildet und ein zweiter Sammelleiter 6b ist als schmaler Randstreifen der ersten Flächenelektrode 2 ausgebildet. The two busbars 6a and 6b are provided for electrically contacting the functional element 100 . The busbars 6a and 6b run as two strips each along an edge of the active layer 3. It goes without saying that the busbars 6a and 6b are not or not only have to be arranged along a side edge of the active layer 3, but can be arranged arbitrarily. The bus bars 6a and 6b collect and conduct the current flowing through the surface electrodes 2 and 4. The busbars 6a and 6b are each arranged on the opposite carrier film 1 and 5. A first busbar 6a is in the form of a narrow edge strip of the second surface electrode 4 and a second busbar 6b is in the form of a narrow edge strip of the first surface electrode 2 .
Die Sammelleiter 6a, 6b werden an die Flächenelektroden 2, 4 angebunden, indem entlang eines Randbereichs der jeweiligen Seite des Funktionselements die erste Trägerfolie 1 , die erste Flächenelektrode 2 und die aktive Schicht 3 mittels des erfindungsgenäßen Verfahrens ausgespart sind, so dass die zweite (andere) Flächenelektrode mit der dazugehörigen Trägerfolie übersteht. Auf der überstehenden, zweiten Flächenelektrode 4 wird der Sammelleiter 6a angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Funktionselements 100 ist eine weitere Sammelschiene 6b in entsprechender Weise an die erste Flächenelektrode 2 angebracht. The busbars 6a, 6b are connected to the surface electrodes 2, 4 in that the first carrier film 1, the first surface electrode 2 and the active layer 3 are recessed along an edge region of the respective side of the functional element using the method according to the invention, so that the second (other ) surface electrode with the associated carrier foil. The busbar 6a is arranged on the protruding, second flat electrode 4 . On the opposite side of the functional element 100, a further busbar 6b is attached to the first flat electrode 2 in a corresponding manner.
Die Sammelleiter 6a uns 6b sind deutlich dicker als die Flächenelektroden 2 und 4, so dass die wahren Verhältnisse nicht maßstäblich darstellbar sind. Der Sammelleiter 6a und 6b kann jeweils über einen Flachleiter 12, der sich ausgehend von den Sammelleiter 6a, 6b über eine Seitenkante des Funktionselements 100 erstreckt, an eine Spannungsquelle angeschlossen werden. Flexible Flachleiter, mitunter auch Folienleiter oder Flachbandleiter genannt, bestehen bevorzugt aus einem verzinnten Kupferband mit einer Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm und einer Breite von 2 mm bis 16 mm. Kupfer hat sich für solche Leiterbahnen bewährt, da es eine gute elektrische Leitfähigkeit sowie eine gute Verarbeitbarkeit zu Folien besitzt. Gleichzeitig sind die Materialkosten niedrig. Es können auch andere elektrisch leitende Materialien verwendet werden, die sich zu Folien verarbeiten lassen. Beispiele hierfür sind Aluminium, Gold, Silber oder Zinn und Legierungen davon. The busbars 6a and 6b are significantly thicker than the flat electrodes 2 and 4, so that the actual conditions cannot be represented to scale. The busbars 6a and 6b can each be connected to a voltage source via a flat conductor 12, which extends from the busbars 6a, 6b over a side edge of the functional element 100. Flexible flat conductors, sometimes also called foil conductors or ribbon conductors, preferably consist of a tinned copper strip with a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm and a width of 2 mm to 16 mm. Copper has proven itself for such conductor tracks because it has good electrical conductivity and good processing properties to form foils. At the same time, the material costs are low. Other electrically conductive materials that can be processed into foils can also be used. Examples are aluminum, gold, silver or tin and alloys thereof.
Das Funktionselement 100 wird im Betriebszustand über die beiden elektrisch leitfähigen Flächenelektroden 2 und 4 mit einer Spannungsquelle verbunden. Mit Hilfe eines Schalters kann der Stromkreis geschlossen (ON-Modus) und geöffnet (OFF-Modus) werden. Im ON- Modus (eingeschalteter oder transparenter Modus) wird ein elektrisches Feld an die Flächenelektroden und damit auch an die aktive Schicht 3 angelegt, die Flüssigkristalle der aktiven Schicht 3 richten sich geordnet aus und einfallendes Licht wird kaum gestreut, was zu einer transparenten PDLC-Schicht führt. Wenn der elektrische Strom abgeschaltet ist (ausgeschalteter oder opaker Modus), sind die Flüssigkristalle der aktiven Schicht 3 zufällig ausgerichtet, so dass einfallendes Licht gestreut wird und die PDLC aktive Schicht 3 opak bzw. undurchsichtig wird. In the operating state, the functional element 100 is connected to a voltage source via the two electrically conductive surface electrodes 2 and 4 . With the help of a switch, the circuit can be closed (ON mode) and opened (OFF mode). In the ON mode (switched on or transparent mode), an electric field is applied to the surface electrodes and thus also to the active layer 3, the liquid crystals of the active layer 3 align in an orderly manner, and incident light is hardly scattered, resulting in a transparent PDLC shift leads. When the electric current is off (off or opaque mode), the liquid crystals of the active layer 3 are random aligned so that incident light is scattered and the PDLC active layer 3 becomes opaque.
Figur 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines vertikalen Längsschnittes der ersten Trägerfolien 1 im Randbereich des Funktionselements 100. Die Figur 3 zeigt zur Verdeutlichung des Verfahrens Zwischenstufen bei der Herstellung der elektrischen Kontaktierung des Funktionselement 100 aus Figur 2. Figure 3 shows a schematic of an embodiment of the method according to the invention based on a vertical longitudinal section of the first carrier foil 1 in the edge region of the functional element 100. To illustrate the method, Figure 3 shows intermediate stages in the production of the electrical contacting of the functional element 100 from Figure 2.
Es wurde die in Figur 1 näher erläuterte Mehrschichtfolie 10 verwendet. a) Die erste Trägerfolie 1 wird mit einem vertikalen Laserstrahl 7 in einem Abstand zur Kante der ersten Trägerfolie 1 bis zur Oberfläche der ersten Flächenelektrode 2 eingeschnitten, so dass die Trägerfolie 1 in ein abzutrennendes Teilstück 8 und einen verbleibenden Hauptteil 9 unterteilt wird. Das Teilstück 8 weist eine rechteckige Form auf. Der Laserstrahl 7 wird durch einen CO2-Laser generiert. Der Laserstrahl 7 weist eine Wellenlänge von 10,6 pm auf. Die Leistung des Lasers beträgt 25 W. Die Pulslänge kann 2 ps bis 400 ps betragen, die Pulsfolgefrequenz beträgt 2000 Hz. b) Das T eilstück 8 der T rägerfolie 1 wird samt der im Bereich unterhalb des T eilstücks 8 angeordneten ersten Flächenelektrode 2 entfernt. Dadurch wird auch teilweise die im Bereich unterhalb des Teilstücks 8 angeordnete aktive Schicht 3 entfernt, so dass die erste Trägerfolie 1 und die erste Flächenelektrode 2 eine gemeinsame erste Kante im Abstand zur Kante der zweiten Trägerfolie 5 bilden. Das Entfernen des Teilstücks 8 erfolgt nach dem Schneiden der ersten Trägerfolie 1. Das Entfernen des Teilstücks 8 vom Hauptteil 9 der ersten Trägerfolie 1 wird mittels eines Saugnapfs ausgeführt. Der Saugnapf setzt dabei auf einer ersten Oberfläche der ersten Trägerfolie 1 an. Die erste Oberfläche der ersten Trägerfolie 1 wird im Sinne der Erfindung diejenige Oberfläche der ersten Trägerfolie bezeichnet, die der ersten Flächenelektrode 2 abgewandt ist. c) Die Fläche der zweiten Flächenelektrode 4 wird gereinigt, indem die aktive Schicht 3 vollständig im Bereich des Teilstücks 8 entfernt wird, so dass eine freiliegende horizontale Oberfläche der zweiten Flächenelektrode 4 freigelegt wird. Die Reinigung der zweiten Flächenelektrode 4 im Bereich des entfernten Teilstücks 8 wird mittels eines Laserstrahls und/oder Acetons durchgeführt. d) Die zweite Flächenelektrode 4 weist im Bereich des entfernten Teilstücks 8 einen Anschlussbereich auf. Die Flächenelektrode 4 wird im Anschlussbereich mit dem Sammelleiter 6a elektrisch leitend verbunden. Der Sammelleiter 6a hat die Aufgabe, möglichst gleichmäßig den Strom in die Flächenelektrode 4 zu leiten. Der Sammelleiter 6a ist streifenförmig und/oder rechteckig ausgebildet und erstreckt sich entlang einer ersten Seitenkante der Flächenelektrode 4. The multilayer film 10 explained in more detail in FIG. 1 was used. a) The first carrier film 1 is cut with a vertical laser beam 7 at a distance from the edge of the first carrier film 1 to the surface of the first flat electrode 2, so that the carrier film 1 is divided into a section 8 to be separated and a remaining main section 9. The section 8 has a rectangular shape. The laser beam 7 is generated by a CO2 laser. The laser beam 7 has a wavelength of 10.6 pm. The power of the laser is 25 W. The pulse length can be 2 ps to 400 ps, the pulse repetition frequency is 2000 Hz. b) The section 8 of the carrier foil 1 is removed together with the first surface electrode 2 arranged in the area below the section 8. As a result, the active layer 3 arranged in the area below the section 8 is also partially removed, so that the first carrier foil 1 and the first surface electrode 2 form a common first edge at a distance from the edge of the second carrier foil 5 . The removal of the section 8 takes place after the first carrier film 1 has been cut. The removal of the section 8 from the main part 9 of the first carrier film 1 is carried out by means of a suction cup. In this case, the suction cup attaches to a first surface of the first carrier film 1 . Within the meaning of the invention, the first surface of the first carrier film 1 is that surface of the first carrier film which faces away from the first flat electrode 2 . c) The surface of the second surface electrode 4 is cleaned by completely removing the active layer 3 in the area of the section 8 so that an exposed horizontal surface of the second surface electrode 4 is exposed. The cleaning of the second surface electrode 4 in the area of the removed section 8 is carried out by means of a laser beam and/or acetone. d) The second flat electrode 4 has a connection area in the area of the removed section 8 . The flat electrode 4 is electrically conductively connected to the bus bar 6a in the connection area. The task of the busbar 6a is to conduct the current into the surface electrode 4 as uniformly as possible. The busbar 6a is strip-shaped and/or rectangular and extends along a first side edge of the flat electrode 4.
Die Verfahrensschritte a) bis d) können auf der gegenüberliegenden Kante des Funktionselements 100 wiederholt werden. Dabei wird die zweite Trägerfolie 5 mit einem vertikalen Laserstrahl 7 in einem Abstand zur Kante der zweiten Trägerfolie 5 bis zur Oberfläche der zweiten Flächenelektrode 4 eingeschnitten, so dass die zweite Trägerfolie 5 in ein abzutrennendes Teilstück 8 und einen verbleibenden Hauptteil 9 unterteilt wird. Analog werden die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens wiederholt. Method steps a) to d) can be repeated on the opposite edge of functional element 100 . The second carrier film 5 is cut with a vertical laser beam 7 at a distance from the edge of the second carrier film 5 up to the surface of the second flat electrode 4, so that the second carrier film 5 is divided into a section 8 to be separated and a remaining main section 9. The process steps of the process according to the invention are repeated analogously.
Jeweils ein Sammelleiter 6a und 6b ist mit einer Flächenelektrode 2, 4 elektrisch leitend verbunden. Der Sammelleiter 6a, 6b kann über den Flachleiter 12, der sich ausgehend von dem Sammelleiter 6a, bzw. 6b über eine Seitenkante des Funktionselements 100 erstreckt, an eine Spannungsquelle angeschlossen werden. One busbar 6a and 6b each is connected to a surface electrode 2, 4 in an electrically conductive manner. The busbar 6a, 6b can be connected to a voltage source via the flat conductor 12, which extends from the busbar 6a or 6b over a side edge of the functional element 100.
Figur 4 zeigt eine Funktionselement 100‘, dass in mehrere Segmente 11 unterteilt wurde. Das Funktionselement 100‘ ist durch Isolierungslinien 13 in Segmente 11 aufgeteilt. Die Isolierungslinien 13 sind insbesondere in die Flächenelektroden 2 und 4 eingebracht, so dass die Segmente 11 der Flächenelektroden 2 und 4 elektrisch voneinander isoliert sind. Die einzelnen Segmente 11 sind unabhängig voneinander über einen Anschlussbereich über Sammelleiter 6a einen Leiterdraht und/oder den Flachleiter 12 mit einer externen Spannungsquelle verbindbar, so dass sie im Betriebszustand separat angesteuert werden können. Dabei weist ein Segment 11 des Funktionselements 100‘ zwei Anschlussbereiche auf, wobei jeder Anschlussbereich gemäß dem Verfahren aus Figur 3 hergestellt wurden. So können beispielsweise verschiedene Bereiche des Funktionselements, z.B. als Sonnenblende, unabhängig geschaltet werden. Bezugszeichenliste: FIG. 4 shows a functional element 100′ that has been divided into several segments 11. The functional element 100 ′ is divided into segments 11 by isolation lines 13 . The insulation lines 13 are introduced in particular into the surface electrodes 2 and 4, so that the segments 11 of the surface electrodes 2 and 4 are electrically insulated from one another. The individual segments 11 can be connected to an external voltage source independently of one another via a connection area via a bus bar 6a, a conductor wire and/or the flat conductor 12, so that they can be controlled separately in the operating state. In this case, a segment 11 of the functional element 100′ has two connection areas, each connection area being produced according to the method from FIG. For example, different areas of the functional element, such as a sun visor, can be switched independently. Reference list:
1 erste Trägerfohe 1 first carrier sheet
2 erste Flächenelektrode2 first surface electrode
3 aktive Schicht 3 active layer
4 zweite Flächenelektrode4 second flat electrode
5 zweite Trägerfolie5 second carrier film
6a, 6b Sammelleiter 6a, 6b bus bars
7 Laserstrahl 7 laser beam
8 Teilstück 8 section
9 Hauptteil 9 main part
10 Mehrschichtfolie 10 multilayer film
11 Segment 11 segments
12 Flachleiter 12 flat conductors
13 Isolierungslinie 13 insulation line
100, 100‘ Funktionselement 100, 100' function element

Claims

Patentansprüche: Patent Claims:
1. Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Flächenelektrode (2, 4) eines Funktionselements (100, 100‘) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften umfassend flächenmäßig übereinander angeordnet: 1. Method for making electrical contact with a surface electrode (2, 4) of a functional element (100, 100') with electrically controllable optical properties arranged one above the other in terms of surface area:
— eine erste Trägerfolie (1), - a first carrier film (1),
— eine erste Flächenelektrode (2) - a first surface electrode (2)
— eine aktive Schicht (3), - an active layer (3),
— eine zweite Flächenelektrode (4) und - a second surface electrode (4) and
— eine zweite Trägerfolie (5), wobei a) die erste Trägerfolie (1) mittels eines vertikalen Laserstrahls (7) eingeschnitten wird, so dass die erste Trägerfolie (1) in ein abzutrennendes Teilstück (8) und einen verbleibenden Hauptteil (9) unterteilt wird, b) das Teilstück (8) der Trägerfolie (1) mit der im Bereich des Teilstücks (8) angeordneten ersten Flächenelektrode (2) und mit zumindest teilweise der im Bereich des Teilstücks (8) angeordneten aktiven Schicht (3) entfernt wird, so dass die erste Trägerfolie (1) und die erste Flächenelektrode (2) eine gemeinsame Kante bilden, c) die zweite Flächenelektrode (4) gereinigt wird, indem die aktive Schicht (3) vollständig im Bereich des entfernten Teilstücks (8) entfernt wird, so dass eine freiliegende horizontale Oberfläche der Flächenelektrode (4) freigelegt wird, und d) die zweite Flächenelektrode (4) an der freiliegenden Oberfläche elektrisch kontaktiert wird. - a second carrier film (5), wherein a) the first carrier film (1) is cut by means of a vertical laser beam (7), so that the first carrier film (1) is divided into a section (8) to be separated and a remaining main part (9). b) the section (8) of the carrier film (1) with the first surface electrode (2) arranged in the area of the section (8) and with at least part of the active layer (3) arranged in the area of the section (8) is removed, so that the first carrier film (1) and the first surface electrode (2) form a common edge, c) the second surface electrode (4) is cleaned by completely removing the active layer (3) in the area of the removed section (8), so that an exposed horizontal surface of the surface electrode (4) is exposed, and d) the second surface electrode (4) is electrically contacted on the exposed surface.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Teilstück (8) mittels einer Saugvorrichtung, insbesondere eines Saugnapfs, von dem Hauptteil (9) der ersten Trägerfolie entfernt wird. 2. The method according to claim 1, wherein the section (8) is removed from the main part (9) of the first carrier film by means of a suction device, in particular a suction cup.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die freiliegende Oberfläche der zweiten Flächenelektrode (4) mittels des Laserstrahls (7) und/oder eines Reinigungsmittels, insbesondere Acetons, gereinigt wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the exposed surface of the second surface electrode (4) is cleaned by means of the laser beam (7) and/or a cleaning agent, in particular acetone.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Laserstrahl (7) eine Wellenlänge von 5 pm bis 15 pm, bevorzugt 10,6 pm, aufweist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Laserstrahl (7) durch einen CO2 -Laser erzeugt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Flächenelektrode (4) mittels einer elektrisch leitfähigen Materials, insbesondere Paste, oder eines Lötkontakt elektrisch kontaktiert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Flächenelektrode (4) mittels einer Paste aufweisend Silber oder eine silberhaltige Legierung elektrisch kontaktiert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Teilstück (8) eckig, oval oder rund, insbesondere viereckig, ausgebildet ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt a) das Hauptteil (9) das Teilstück (8) in der Ebene der ersten Trägerfolie (1) vollständig umschließt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei das Teilstück (8) sich in Schritt a) entlang einer Seitenkante des Funktionselements (100, 100‘) erstreckt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Funktionselement (100‘) in Segmente (11) unterteilt ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Lenkeinheit zur Lenkung des Laserstrahls (7) über die erste Trägerfolie (1) relativ zur Oberfläche der ersten Trägerfolie (1) vorgesehen ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Funktionselement (100, 100‘) ein PDLC-Funktionselement ist, welches eine Verglasungseinheit bei eingeschalteter Spannungsversorgung mindestens bereichsweise transparent und bei ausgeschalteter Spannungsversorgung opak erscheinen lässt. 17 Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften umfassend flächenmäßig übereinander angeordnet: 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the laser beam (7) has a wavelength of 5 pm to 15 pm, preferably 10.6 pm. Method according to one of the preceding claims, in which the laser beam (7) is generated by a CO2 laser. Method according to one of the preceding claims, wherein the second surface electrode (4) is electrically contacted by means of an electrically conductive material, in particular paste, or a soldering contact. Method according to one of the preceding claims, wherein the second surface electrode (4) is electrically contacted by means of a paste containing silver or an alloy containing silver. Method according to one of the preceding claims, in which the section (8) is angular, oval or round, in particular square. Method according to one of the preceding claims, wherein in step a) the main part (9) completely encloses the section (8) in the plane of the first carrier film (1). Method according to one of the preceding claims 1 to 8, wherein the section (8) extends in step a) along a side edge of the functional element (100, 100'). Method according to one of the preceding claims, in which the functional element (100') is divided into segments (11). Method according to one of the preceding claims, wherein a steering unit for steering the laser beam (7) over the first carrier film (1) relative to the surface of the first carrier film (1) is provided. Method according to one of the preceding claims, wherein the functional element (100, 100') is a PDLC functional element which makes a glazing unit appear at least partially transparent when the power supply is switched on and opaque when the power supply is switched off. 17 Functional element with electrically controllable optical properties arranged one above the other in terms of surface area:
— eine erste Trägerfolie (1), - a first carrier film (1),
— eine erste Flächenelektrode (2) - a first surface electrode (2)
— eine aktive Schicht (3), - an active layer (3),
— eine zweite Flächenelektrode (4) und - a second surface electrode (4) and
— eine zweite Trägerfolie (5), gekennzeichnet durch einen elektrischen Kontakt hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Verglasungseinheit, umfassend einer erste Scheibe, eine zweite Scheibe und mindestens zwei Zwischenschichten zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe, wobei ein Funktionselement (100, 100‘) nach Anspruch 14 in einer Ebene zwischen den beiden Zwischenschichten angeordnet ist. - a second carrier film (5), characterized by an electrical contact made according to any one of the preceding claims. Glazing unit comprising a first pane, a second pane and at least two intermediate layers between the first pane and the second pane, wherein a functional element (100, 100') according to claim 14 is arranged in a plane between the two intermediate layers.
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