WO2023208907A1 - Verbundscheibe mit einer ersten reflexionsschicht und einer zweiten reflexionsschicht - Google Patents

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Andreas GOMER
Martin Arndt
Michele CAPPUCCILLI
Julian GREVERATH
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Saint-Gobain Glass France
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Definitions

  • the invention relates to a composite pane with a first reflection layer and a second reflection layer, a projection arrangement and the use of the composite pane.
  • HUDs head-up displays
  • a projector typically in the dashboard area
  • images are projected onto the windshield, reflected there and perceived by the driver as a virtual image (seen from him) behind the windshield.
  • Important information can be projected into the driver's field of vision, such as the current driving speed, navigation or warning information, which the driver can perceive without having to take his eyes off the road.
  • Head-up displays can make a significant contribution to increasing road safety.
  • DE 10 2014 220 189 A1 discloses a head-up display projection arrangement that is operated with p-polarized radiation, wherein the windshield has a reflective structure that reflects p-polarized radiation in the direction of the viewer.
  • US 2004/0135742 A1 also discloses a head-up display projection arrangement using p-polarized radiation that has a reflective structure.
  • WO 96/19347 A3 a multilayer polymer layer is proposed as a reflective structure.
  • WO 2022/073894 A1 discloses a vehicle window for a head-up display comprising at least one transparent window, at least one masking strip in an edge region of the window and at least one reflective layer applied in the printing process for reflecting light, which is in the area of the masking strip, on the vehicle interior side of the masking strip, is arranged.
  • Several reflection layers can be provided, which are arranged in such a way that a (partially) circumferential image is generated.
  • two-dimensional images can be created that give a spatial impression. This takes advantage of the different viewing angles at which an observer's two eyes view a close object perceive.
  • a stereoscopic image can also be created artificially by photographing an object from two different viewing angles, which correspond to the different viewing angles of a pair of eyes, and then at the same time taking the two-dimensional images, depending on their recording angle, only the left one or only that The right eye of a viewer can be displayed in such a way that the corresponding eye cannot perceive the respective image for the other eye.
  • Head-up displays for stereoscopic information display are known from DE 10 2009 054 232 A1, WO 2003 102 666 A1 and JP 2009 008 722 A.
  • DE 10 2016 205 700 A1 discloses a stereoscopic display device for a vehicle. A method for operating an autostereoscopic field of view display device for a vehicle, a corresponding control device and a corresponding computer program are described in DE 10 2015 205 167 A1.
  • DE 10 2019 218 627 A1 discloses an augmented reality head-up display that is suitable for displaying stereoscopic content.
  • US 2019/0204491 A1 and CN 205899144 U disclose three-dimensional head-up displays.
  • the present invention is based on the object of providing such an improved composite pane, its use, and an improved projection arrangement with an improved composite pane.
  • the composite pane according to the invention comprises an outer pane, a thermoplastic intermediate layer, a first reflective layer, a second reflective layer, an opaque masking layer and an inner pane.
  • the composite pane has a main viewing area and a projection area.
  • the composite pane is intended to separate the interior of a vehicle window opening from the outside environment.
  • the inner pane refers to the pane of the composite pane facing the vehicle interior.
  • the outer pane refers to the pane facing the external environment.
  • the composite pane is preferably a vehicle windshield (in particular the windshield of a motor vehicle, for example a passenger or truck).
  • the composite pane has an upper edge and a lower edge as well as two side edges running between them.
  • the top edge refers to the edge that is intended to point upwards in the installed position.
  • the lower edge refers to the edge that is intended to point downwards in the installed position.
  • the top edge is often referred to as the roof edge and the bottom edge as the engine edge.
  • the outer pane and the inner pane each have an outside surface and an interior surface and a circumferential side edge running between them.
  • the outside surface refers to the main surface which is intended to face the external environment in the installed position.
  • the interior-side surface refers to the main surface which is intended to face the interior in the installed position.
  • the interior surface of the outer pane and the outside surface of the inner pane face each other and are connected to one another by the thermoplastic intermediate layer.
  • the outside surface of the outer pane faces away from the thermoplastic intermediate layer and the inside surface of the outer pane faces the thermoplastic intermediate layer.
  • the outside surface of the inner pane faces the thermoplastic intermediate layer and the The interior surface of the inner pane faces away from the thermoplastic intermediate layer.
  • the outside surface of the outer pane is referred to as side I.
  • the interior surface of the outer pane is referred to as side II.
  • the outside surface of the inner pane is referred to as side III.
  • the interior surface of the inner pane is referred to as side IV.
  • the projection area is arranged outside the main viewing area. This means that the projection area and the main viewing area do not overlap with each other.
  • the main viewing area and the projection area are arranged at a distance from one another, i.e. the main viewing area and the projection area are not arranged adjacent to one another in this embodiment.
  • the projection area and the main viewing area are arranged adjacent to one another, i.e. in this embodiment the main viewing area and the projection area are arranged directly adjacent to one another.
  • the first reflection layer is suitable for reflecting s-polarized light.
  • the first reflection layer is therefore an s-polarized light-reflecting layer.
  • the first reflection layer is not a p-polarized light reflecting layer.
  • the first reflection layer is arranged adjacent to the interior surface of the inner pane and is arranged at least in the projection area.
  • the second reflection layer is suitable for reflecting p-polarized light.
  • the second reflection layer is therefore a p-polarized light-reflecting layer.
  • the second reflection layer is not an s-polarized light reflecting layer.
  • the second reflection layer is arranged at least in the projection area and between the outer pane and the inner pane, i.e. between the outer pane and the thermoplastic intermediate layer or between the inner pane and the thermoplastic intermediate layer.
  • both the first reflection layer and the second reflection layer are arranged at least in the projection area.
  • the first reflection layer and the second overlap Reflection layer complete at least in the projection area.
  • the projection area does not have a section in which the first reflection layer is not arranged and, in the vertical view through the composite pane, it also does not have a section in which the second reflection layer is not arranged.
  • the first reflection layer preferably reflects at least 10%, particularly preferably at least 30%, of the s-polarized light incident on the first reflection layer in a wavelength range of 400 nm to 700 nm, preferably from 450 nm to 650 nm, and incidence angles of 55° to 75° .
  • the first reflection layer particularly preferably reflects 50% or more, particularly preferably 80% or more, very particularly 90% or more and in particular 95% or more of the s-polarized light incident on the first reflection layer.
  • the second reflection layer preferably reflects at least 10%, particularly preferably at least 30%, of the p-polarized light incident on the second reflection layer in a wavelength range of 400 nm to 700 nm, preferably from 450 nm to 650 nm, and incidence angles of 55° to 75°.
  • the second reflection layer particularly preferably reflects 50% or more, particularly preferably 80% or more, very particularly 90% or more and in particular 95% or more of the p-polarized light incident on the second reflection layer.
  • the opaque masking layer is arranged outside the main viewing area and is arranged spatially behind the second reflection layer when viewed through the composite pane from the inside.
  • the second reflection layer has a smaller distance from the vehicle interior than the opaque masking layer.
  • the first reflection layer is arranged adjacent to the interior surface of the inner pane and the opaque masking layer is arranged between the outer pane and the inner pane, the opaque masking layer is also arranged spatially behind the first reflection layer.
  • the first reflection layer has a smaller distance from the vehicle interior than the opaque masking layer.
  • the first reflection layer has a smaller distance from the vehicle interior than the second reflection layer when the composite pane according to the invention is installed in a vehicle .
  • the transparency of the composite pane in the main viewing area is not influenced by the opaque masking layer.
  • the projection area when viewed vertically through the composite pane, lies completely in the area of the composite pane in which the opaque masking layer is arranged.
  • the projection area is thus arranged in a vertical view through the composite pane or in an orthogonal projection through the composite pane in coverage or overlap with the opaque masking layer.
  • the projection area therefore has no section that does not overlap the opaque masking layer.
  • the first reflection layer is arranged essentially over the entire surface adjacent to the interior surface of the inner pane.
  • a substantially full-surface arrangement of the first reflection layer is to be understood as a full-surface arrangement or a full-surface arrangement minus a peripheral edge region with a width of, for example, 5 mm to 50 mm.
  • the width of the surrounding edge area can be constant or vary.
  • the first reflection layer is arranged adjacent to the interior surface of the inner pane in an area which, when viewed vertically through the composite pane, lies completely in the area in which the opaque masking layer is arranged.
  • the first reflection layer is particularly preferably arranged only in the projection area.
  • the second reflection layer is essentially over the entire surface between the outer pane and the Inner pane arranged.
  • a substantially full-surface arrangement of the second reflection layer is to be understood as a full-surface arrangement or a full-surface arrangement minus a peripheral edge region with a width of, for example, 5 mm to 50 mm.
  • the width of the surrounding edge area can be constant or vary.
  • the second reflection layer is arranged between the outer pane and the inner pane in an area which, when viewed vertically through the composite pane, lies completely in the area in which the opaque masking layer is arranged.
  • the second reflection layer is particularly preferably arranged only in the projection area.
  • the first reflection layer and the second reflection layer completely overlap when viewed vertically through the composite pane.
  • the first reflection layer does not have a section that does not overlap with the second reflection layer and the second reflection layer does not have a section that does not overlap with the first reflection layer.
  • the first reflection layer and the second reflection layer are thus arranged congruently.
  • the second reflection layer is arranged between the outer pane and the inner pane.
  • the second reflection layer is arranged between the inner pane and the thermoplastic intermediate layer.
  • the second reflection layer is arranged between the outer pane and the thermoplastic intermediate layer.
  • the first reflection layer is preferably designed as a reflective coating or as a reflective film.
  • the second reflection layer is preferably designed as a reflective coating or as a reflective film.
  • the composite pane preferably additionally comprises a first adhesive layer which is between the second reflection layer and the Inner pane is arranged and via which the second reflection layer designed as a reflective film is connected to the inner pane.
  • the composite pane preferably additionally comprises a first adhesive layer which is arranged between the second reflection layer and the outer pane and over which the second reflection layer, designed as a reflective film, is connected to the outer pane.
  • the first adhesive layer is a thermoplastic polymer layer or an optically clear adhesive (OCA).
  • OCA optically clear adhesive
  • the composite pane preferably additionally comprises a second adhesive layer, which is arranged between the first reflection layer and the inner pane and via which the first reflection layer designed as a reflective film is connected to the inner pane .
  • the first reflection layer is therefore preferably not arranged directly adjacent to the interior-side surface of the inner pane, but rather a second adhesive layer is arranged between the interior-side surface of the inner pane and the first reflection layer.
  • the second adhesive layer is a thermoplastic polymer layer or an optically clear adhesive (OCA).
  • OCA optically clear adhesive
  • optical clear adhesives so-called optical clear adhesives (OCA) are known to those skilled in the art.
  • a first adhesive layer or second adhesive layer designed as a thermoplastic polymer layer independently contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the thermoplastic polymer layer is typically formed from a thermoplastic film (connecting film).
  • the thickness of the thermoplastic polymer layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm, for example 760 m (micrometers).
  • the thermoplastic polymer layer can be formed by a single film or by more than one film.
  • the second reflection layer is designed as a reflective coating on the outside surface of the inner pane.
  • the second reflection layer is designed as a reflective coating on the interior surface of the outer pane, with the proviso that the opaque masking layer is arranged spatially behind the second reflection layer when viewed through the composite pane from the inside.
  • the second reflection layer can also be formed as a reflective coating of the thermoplastic intermediate layer.
  • the opaque masking layer is preferably a peripheral, i.e. frame-like, masking layer, which is thus arranged in a peripheral edge region.
  • a peripheral opaque masking layer also serves as UV protection for the assembly adhesive of the composite pane.
  • Embodiments in which the projection area is arranged adjacent to the lower edge of the composite pane are particularly preferred.
  • the projection area can be arranged either directly adjacent or indirectly adjacent to the lower edge.
  • indirectly adjacent is meant that the projection area does not directly adjoin the lower edge, but is arranged at a distance from it by, for example, a few centimeters, for example by 1 cm to 10 cm, preferably by 1 cm to 5 cm.
  • the opaque masking layer is consequently also preferably arranged at least in an area adjacent to the lower edge of the composite pane.
  • the opaque masking layer is at least partially arranged in a circumferential edge region and has a greater width, in particular in a section that overlaps the projection area, than in sections different therefrom.
  • the opaque masking layer in the sense of the invention is a layer that prevents visibility through the composite pane. There is a transmission of at most 10%, preferably at most 5%, particularly preferably at most 2%, very particularly preferably at most 1%, in particular at most 0.1%, of the light of the visible spectrum through the opaque masking layer.
  • the opaque masking layer is preferably black.
  • the opaque masking layer is preferably a coating made up of one or more layers. Alternatively, it can also be an opaque element inserted into the composite pane, for example a film. According to a preferred embodiment of the composite pane, the opaque masking layer consists of a single layer. This has the advantage of a particularly simple and cost-effective production of the composite pane, since only a single layer has to be formed for the opaque masking layer.
  • the opaque masking layer is in particular an opaque cover print made of a dark, preferably black, enamel.
  • An opaque masking layer designed as an opaque cover print can be formed over the entire surface.
  • the covering print can also be semi-transparent, at least in sections, for example as a dot grid, stripe grid or checkered grid.
  • the covering pressure can also have a gradient, for example from an opaque covering to a semi-transparent covering.
  • the masking layer, which is designed as an opaque cover print, is preferably formed over the entire surface, at least in the projection area.
  • the opaque masking layer is formed as an opaque cover print on the interior surface of the outer pane.
  • the opaque masking layer is formed as an opaque colored area of the thermoplastic intermediate layer.
  • the composite pane has a thermoplastic intermediate layer, which is formed in one piece and is colored opaque in one area.
  • An opaque masking layer formed as an opaque colored region of the thermoplastic intermediate layer can also be realized by using a thermoplastic intermediate layer composed of an opaque thermoplastic film and a transparent thermoplastic film.
  • the opaque thermoplastic film and the transparent thermoplastic film are preferably arranged offset from one another so that both films do not overlap when viewed through the composite pane.
  • the transparent and opaque films are made of the same plastic or preferably contain the same plastic.
  • the materials on the basis of which the opaque film and the transparent film can be formed are those that are also described for the thermoplastic intermediate layer.
  • the opaque film is preferably a colored film, which can have different colors, in particular black.
  • the first reflection layer and the second reflection layer are spatially arranged in front of the opaque masking layer when viewed through the composite pane in the projection area.
  • the area of the composite pane in which the first reflection layer and the second reflection layer are arranged spatially in front of the opaque masking layer appears opaque.
  • the first reflective layer is a transparent reflective layer.
  • the second reflection layer is preferably transparent in the area in front of the opaque masking layer, but can also be opaque itself.
  • the second reflection layer is opaque, it is arranged only in an area of the composite pane which, when viewed vertically through the composite pane, lies completely in the area in which the opaque masking layer is arranged, so that the transparency of the composite pane in the main viewing area is not influenced by the opaque second reflection layer.
  • in view through the composite pane means that one looks through the composite pane, starting from the inside, i.e. the interior surface of the inner pane is the surface of the inner pane closest to the viewer.
  • inside means the vehicle interior.
  • spatially in front means that a layer is arranged spatially further away from the outside surface of the outer pane than another layer.
  • the composite pane can additionally comprise a coating, which acts as a protective coating and/or a dirt and/or water-repellent layer is formed and is arranged on the surface of the first reflection layer facing away from the inner pane.
  • a coating which acts as a protective coating and/or a dirt and/or water-repellent layer is formed and is arranged on the surface of the first reflection layer facing away from the inner pane.
  • Suitable protective coatings and/or dirt- and/or water-repellent layers are known to those skilled in the art.
  • the additional coating is preferably designed as a hydrophobic film and advantageously protects the first reflection layer from external influences, in particular contamination.
  • the hydrophobic film is a coating with good resistance to deposits, for example from liquids, salts, fats and dirt, and is advantageously particularly easy to clean. For example, when touched by a user, the formation of fingerprints can be avoided.
  • Suitable hydrophobic films, as well as their design and production, are described, for example, in WO2005/084943, WO2007/012779 or WO2010/079299. Such hydrophobic coatings are already in use and are used, for example, on the outside of the outer window of vehicles. Such hydrophobic films have a good shelf life of two or more years in this use.
  • the hydrophobic coating allows water droplets to easily slide off the glazing, which can provide a driver with better visibility through a windshield in the rain.
  • the use of the hydrophobic film on the surface of the first reflective layer of the composite window facing away from the inner pane means that the film is not directly exposed to the weather or to friction from windshield wipers and thus has an extended durability.
  • Hydrophobic in the sense of the invention means that the film has a certain wetting characteristic, namely that the contact angle of water to the surface is greater than 90°.
  • the hydrophobic film is preferably also oleophobic, i.e. H. the contact angle between surface and oil is greater than 50°.
  • the hydrophobic film is expediently transparent and in no way impairs the visibility of the glazing or the passage, or the perceptibility of the emitted, for example reflected, light.
  • the hydrophobic film has a contact angle against water of >100°, preferably >110°.
  • a hydrophobic film ensures that the surface is particularly dirt- and water-repellent properties and therefore need to be cleaned less often.
  • Such films are in particular organofluorine compounds, as described, for example, in DE19848591.
  • Such hydrophobic films are, for example, products based on perfluoropolyethers or fluorosilanes. These are, for example, liquid applied layers, for example by spraying, dipping and flooding or by application using a cloth.
  • hydrophobic films are available as nanolayer systems, which are applied, for example, using chemical or physical vapor deposition.
  • the coating designed as a dirt and/or water-repellent layer is applied to the surface of the first reflection layer facing away from the inner pane and additionally also to the area of the interior-side surface of the inner pane that is not covered by the first reflection layer is.
  • the coating forms the entire interior surface of the composite pane and a full-surface seal to the interior, for example a vehicle interior.
  • the composite pane according to the invention can optionally have an additional opaque covering pressure on the interior-side surface of the outer pane, on the outside surface of the inner pane or on the interior-side surface of the inner pane, with the proviso that this additional opaque covering pressure is arranged in an area outside the main viewing area and outside the projection area .
  • the additional opaque covering print is preferably arranged on the interior surface of the inner pane, in particular in a peripheral edge region.
  • no first reflection layer is preferably arranged in the area in which the additional opaque covering print is arranged on the interior surface of the inner pane.
  • An opaque covering print arranged on the interior surface of the inner pane has an advantageous effect on the adhesion properties Assembly adhesive for the composite window, with which the composite window can be glued into a vehicle.
  • the additional opaque cover print is in particular a cover print made of a dark, preferably black, enamel.
  • Suitable first reflection layers reflecting s-polarized light and suitable second reflection layers reflecting p-polarized light are known to those skilled in the art.
  • the first reflection layer and/or the second reflection layer preferably comprises at least one metal selected from a group consisting of aluminum, tin, titanium, copper, chromium, cobalt, iron, manganese, zirconium, cerium, yttrium, silver, gold, platinum and palladium , or mixtures thereof.
  • the first reflection layer and/or the second reflection layer is a reflective coating containing a thin layer stack, i.e. a layer sequence of thin individual layers.
  • This thin film stack contains one or more electrically conductive layers based on silver.
  • the electrically conductive layer based on silver gives the reflective coating the basic reflective properties as well as an IR reflective effect and electrical conductivity.
  • the electrically conductive layer is based on silver.
  • the conductive layer preferably contains at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, most preferably at least 99.9% by weight of silver.
  • the silver layer can have dopants, for example palladium, gold, copper or aluminum. Silver-based materials are particularly suitable for reflecting p-polarized light.
  • the coating has a thickness of 5 pm to 50 pm and preferably 8 pm to 25 pm.
  • the first reflection layer can also be designed as a coated or uncoated film that reflects s-polarized light.
  • the second reflection layer can also be formed as a reflective coated or uncoated film that reflects p-polarized light.
  • the first reflective layer and/or the second reflective layer may be a carrier film with a reflective coating or an uncoated reflective polymer film.
  • the reflective coating preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices.
  • the metal-based layer preferably contains, or consists of, silver and/or aluminum.
  • the dielectric layers can be formed, for example, based on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide.
  • silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide.
  • the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopants, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
  • the reflective uncoated polymer film preferably comprises or consists of dielectric polymer layers.
  • the dielectric polymer layers preferably contain polyethylene terephthalate (PET). If the first reflection layer and/or the second reflection layer is designed as a reflective film, it is preferably from 30 pm to 300 pm, particularly preferably from 50 pm to 200 pm and in particular from 100 pm to 150 pm thick.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the first reflection layer and/or the second reflection layer is formed as a reflective coating, it is preferably applied by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering (“sputtering”) and most preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering (“magnetron sputtering”) applied to the surface to be coated.
  • PVD physical vapor deposition
  • the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), plasma-assisted vapor deposition (PECVD), vapor deposition or atomic layer deposition (ALD).
  • first reflection layer and/or second reflection layer is a coated, reflective film, the CVD or PVD coating processes can also be used for production.
  • the second reflection layer is designed as a reflective coated carrier film or uncoated polymer film and is preferably arranged between the thermoplastic intermediate layer and a first adhesive layer.
  • the advantage of this arrangement is that the second reflection layer is not created using thin-film technology (e.g. CVD and PVD) must be applied to the outer pane or inner pane. This results in uses of the second reflection layer with further advantageous functions such as a more homogeneous reflection of the light on the second reflection layer.
  • the first reflection layer is designed as a reflective coated carrier film or uncoated polymer film and is preferably connected to the interior surface of the inner pane via a second adhesive layer.
  • the second reflection layer can also be designed as a polyethylene terephthalate (PET) based film, which is coated with a copolymer layer stack based on PET and/or polyethylene naphthalate (PEN).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the coating is preferably applied to the interior surface, i.e. the surface that faces the vehicle interior.
  • Suitable reflective films are described, for example, in US 5,882,774 A.
  • the layer consists predominantly of this material, in particular essentially of this material in addition to any impurities or dopants.
  • the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically (although a stoichiometric sum formal is given for better understanding). They can have dopings, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
  • the outer pane and the inner pane are preferably made of glass, in particular of soda lime glass, which is common for window panes.
  • the panes can also be made from other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate).
  • the thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely. Discs with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.5 mm, are preferably used, for example with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
  • the inner pane has a thickness of a maximum of 1.6 mm, particularly preferably a maximum of 1.4 mm, very particularly preferably a maximum of 1.1 mm.
  • the outer pane, the inner pane and the thermoplastic intermediate layer can be clear and colorless, but also tinted or colored.
  • the total transmission through the composite pane (including the reflective coating) is greater than 70% in the main viewing area (illuminant A).
  • the term total transmission refers to the procedure for testing the light transmission of motor vehicle windows specified by ECE-R 43, Annex 3, ⁇ 9.1.
  • the outer pane and the inner pane can be independently non-prestressed, partially prestressed or prestressed. If at least one of the panes is to have a prestress, this can be a thermal or chemical prestress.
  • the inner pane is preferably not colored or tinted.
  • the composite pane is preferably bent in one or more directions of space, as is common for motor vehicle windows, with typical radii of curvature in the range from approximately 10 cm to approximately 40 m.
  • the composite pane can also be flat, for example if it is intended as a pane for buses, trains or tractors.
  • the thermoplastic intermediate layer contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the thickness of the intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer can also be a film with functional properties, for example a film with acoustically dampening properties.
  • the thermoplastic intermediate layer is preferably of constant thickness, apart from any surface roughness that is customary in the field, i.e. it does not have a wedge-shaped cross section.
  • thermoplastic intermediate layer can be formed by a single film or by more than one film.
  • a composite pane according to the invention can be produced by a method comprising at least: a) providing a stacking sequence with a projection area and a main viewing area, comprising an outer pane, an inner pane, a thermoplastic intermediate layer, an opaque masking layer, a first reflection layer and a second reflection layer, wherein the outer pane has an outside surface facing away from the thermoplastic intermediate layer and an inside surface facing the intermediate layer and the inner pane has an outside surface facing the thermoplastic intermediate layer and one facing away from the thermoplastic intermediate layer interior-side surface, the projection area is arranged outside the main viewing area, the first reflection layer is suitable for reflecting s-polarized light, is arranged at least in the projection area and is arranged adjacent to the interior-side surface of the inner pane, the second reflection layer for reflecting p-polarized light is suitable, is arranged at least in the projection area and is arranged between the outer pane and the thermoplastic intermediate layer or between the thermoplastic intermediate layer and the inner pane, the opaque masking layer is arranged outside the main viewing area and is
  • the invention also relates to a projection arrangement comprising a composite pane according to the invention and at least one image display device.
  • the at least one image display device is directed towards the projection area and arranged such that the interior surface of the inner pane is the surface of the inner pane closest to the image display device.
  • the angle of incidence of the light emitted by the at least one image display device is preferably 55° to 80°, particularly preferably 62° to 77°.
  • the invention therefore also relates to a projection arrangement, at least comprehensive a composite pane with a projection area and a main viewing area, at least comprising an outer pane, an inner pane, a thermoplastic intermediate layer, an opaque masking layer, a first reflection layer and a second reflection layer, the outer pane having an outside surface facing away from the thermoplastic intermediate layer and an interior side facing the thermoplastic intermediate layer Surface and the inner pane has an outside surface facing the thermoplastic intermediate layer and an interior-side surface facing away from the thermoplastic intermediate layer, the projection area is arranged outside the main viewing area, the first reflection layer is suitable for reflecting s-polarized light, is arranged at least in the projection area and is arranged adjacent to the interior-side surface of the inner pane, the second reflection layer is suitable for reflecting p-polarized light, is arranged at least in the projection area and is arranged between the outer pane and the thermoplastic intermediate layer or between the thermoplastic intermediate layer and the inner pane, the opaque masking layer outside of the main viewing area and is arranged spatially behind the second reflection
  • the projection arrangement has exactly one image display device which alternately emits s-polarized light and p-polarized light. This can be done, for example, by the image display device having a diaphragm that rotates in a circle.
  • the light cone of the emitted s-polarized light and the light cone of the emitted p-polarized light are spatially slightly offset, for example separated by 1 mm to 2 mm.
  • the s-polarized light emitted from the image display device is reflected by the first reflection layer and that from the P-polarized light emitted by the image display device is reflected by the second reflection layer.
  • the image emitted by the s-polarized light image display device and the image emitted by the p-polarized light image display device are different.
  • one image corresponds to the right eye image and the other image corresponds to the left eye image.
  • Different content is therefore shown to the right eye and the left eye of the viewer.
  • the image emitted by the image display device with s-polarized light and the image emitted by the image display device with p-polarized light are designed and the corresponding projected virtual images are arranged relative to one another in such a way that a stereoscopic virtual image results for the viewer.
  • the image emitted from the s-polarized light image display device and the image emitted from the p-polarized light image display device differ in that the images were captured from different viewing angles.
  • the projection arrangement can additionally comprise a camera for determining the positions of the viewer's right eye and left eye, as well as a control element in order to determine, depending on the measured eye positions, the angle of incidence of the s-polarized light emitted by the image display device and/or the to control p-polarized light emitted by the image display device.
  • the projection arrangement has two image display devices, one of which emits s-polarized light and the other emits p-polarized light.
  • the image emitted from the s-polarized light emitting image display device and the image emitted from the p-polarized light emitting image display device are different.
  • one image corresponds to the right eye image and the other image corresponds to the left eye image.
  • Different content is therefore shown to the right eye and the left eye of the viewer.
  • the image emitted by one image display device with s-polarized light and that by the other Image emitted by the image display device with p-polarized light are designed in such a way and the corresponding projected virtual images are arranged relative to one another in such a way that a stereoscopic virtual image results for the viewer.
  • the image emitted by one image display device with s-polarized light and the image emitted by the other image display device with p-polarized light differ in that the images were captured from different viewing angles.
  • the projection arrangement can additionally comprise a camera for determining the positions of the viewer's right eye and left eye, as well as a control element in order to determine the angle of incidence of the s-polarized light emitted by the one image display device and/or depending on the measured eye positions. or the p-polarized light emitted from the other image display device.
  • the projection arrangement in which the first reflection layer also extends over the main viewing area in the composite pane, can have an additional image display device which is directed from the inside onto the main viewing area and emits s-polarized light, which also comes from the main viewing area arranged first reflection layer is reflected.
  • the projection arrangement can have an additional image display device, which is directed from the inside onto the main viewing area and emits p-polarized light, which also comes from the main viewing area arranged second reflection layer is reflected.
  • Suitable image display devices are known to those skilled in the art.
  • the at least one image display device which can be, for example, a projector or preferably a display, can be used independently of one another as a liquid crystal (LCD) display, Thin film transistor (TFT) display, light emitting diode (LED) display, organic light emitting diode (OLED) display, electroluminescent (EL) display, microLED display or The like, preferably as an LCD display.
  • LCD liquid crystal
  • TFT Thin film transistor
  • LED light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • EL electroluminescent
  • microLED microLED display or The like, preferably as an LCD display.
  • the preferred embodiments of the composite pane according to the invention described above also apply correspondingly to the projection arrangement according to the invention comprising a composite pane according to the invention and at least one image display device and vice versa.
  • p-polarized light refers to light in the visible spectrum that has p-polarization.
  • the polarization direction is considered in relation to the plane of incidence of the radiation on the composite pane.
  • P-polarized radiation refers to radiation whose electric field oscillates in the plane of incidence. Radiation whose electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence is referred to as s-polarized radiation.
  • the plane of incidence is spanned by the incidence vector and the surface normal of the composite pane in the geometric center of the irradiated area.
  • the polarization in particular the proportion of p- and s-polarized radiation, is determined at a point in the area irradiated by the light source, preferably in the geometric center of the irradiated area. Since composite panes can be curved (for example if they are designed as a windshield), which has an impact on the plane of incidence of the radiation, slightly different polarization components can occur in the remaining areas, which is unavoidable for physical reasons.
  • the projection area is the area which, when the composite pane is used in a projection arrangement, comprises the composite pane and at least one image display device, through which at least one image display device can be irradiated.
  • the area through which a vehicle driver or observer primarily sees through the composite window is referred to as the main viewing area in the context of this application.
  • “transparent” means that the total transmission of the composite pane corresponds to the legal regulations for windshields and for visible light preferably a transmittance of more than 50% and in particular of more than 60%, for example more than 70%. Accordingly, “opaque” means a light transmission of less than 10%, preferably less than 5% and in particular 0%.
  • a composite pane according to the invention as a vehicle pane in means of transport on land, in the air or on water, in particular in motor vehicles and in particular as a windshield for a head-up display.
  • FIG. 1 is a top view of an embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section through the embodiment shown in FIG. 1,
  • FIG. 21 shows an enlarged detail of a cross section through the embodiment of a projection arrangement according to the invention shown in FIG. 20,
  • Fig. 23 shows an enlarged detail of a cross section through the embodiment of a projection arrangement according to the invention shown in Fig. 22.
  • Fig. 1 shows a plan view of an embodiment of a composite pane 1 according to the invention and in Fig. 2 the cross section through the composite pane 1 shown in Fig. 1 is shown along the section line XX '.
  • the composite pane 1 shown in FIGS. 1 and 2 has an upper edge O, a lower edge U and two side edges K.
  • the main viewing area H and the projection area B of the composite pane 1 are shown in FIG.
  • the composite pane 1 shown in FIGS. 1 and 2 comprises an outer pane 2 with an outside surface I and an interior surface II, an inner pane 3 with an outside surface III and an interior surface IV, a thermoplastic intermediate layer 4, an opaque one Masking layer 5, a first reflection layer 6 and a second reflection layer 7.
  • thermoplastic intermediate layer 4 is arranged between the outer pane 2 and the inner pane 3, the outside surface I of the outer pane 2 faces away from the thermoplastic intermediate layer 4, the inside surface II of the outer pane 2 is the thermoplastic intermediate layer 4 faces, the outside surface III of the inner pane 3 faces the thermoplastic intermediate layer 4 and the interior-side surface IV of the inner pane 3 faces away from the thermoplastic intermediate layer 4.
  • the outer pane 2, the thermoplastic intermediate layer 4, the first reflection layer 6, the second reflection layer 7 and the inner pane 3 are arranged one above the other over the entire surface.
  • the projection area B is arranged outside the main viewing area H. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the projection area B is arranged adjacent to the lower edge U.
  • the opaque masking layer 5 is arranged between the outer pane 2 and the inner pane 3 at least in the projection area B and, when viewed through the composite pane 1 from the inside, that is, starting from the interior-side surface IV of the inner pane 3, spatially behind the first reflection layer 6 and spatially behind the second reflection layer 7 arranged. 1 and 2, the opaque masking layer 5 is designed as an opaque covering print arranged on the interior surface II of the outer pane 2 and is arranged in a circumferential edge area, which is in a section that overlaps the projection area B. has a greater width than in different sections. When viewed vertically through the composite pane 1, the projection area B lies completely in the area of the composite pane 1 in which the opaque masking layer is arranged.
  • the thermoplastic intermediate layer 4 is, for example, an intermediate layer made of PVB and has a thickness of 0.76 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer 4 has a substantially constant thickness, apart from any surface roughness that is customary in the field - it is not designed as a so-called wedge film.
  • the outer pane 2 and the inner pane 3 consist, for example, of soda-lime glass.
  • the outer pane 2 has, for example, a thickness of 2.1 mm
  • the inner pane 3 has, for example, a thickness of 1.6 mm or 1.1 mm.
  • the first reflection layer 6 is arranged on the interior surface IV of the inner pane 3 and the second reflection layer 7 is arranged between the inner pane 3 and the thermoplastic intermediate layer 4.
  • the first reflection layer 6 is suitable for reflecting s-polarized radiation.
  • the second reflection layer 7 is suitable for reflecting p-polarized radiation.
  • the first reflection layer 6 is formed, for example, as a coating arranged on the interior surface IV of the inner pane 3, and, for example, as a thin-film stack comprising at least one electrically conductive layer based on silver.
  • the second reflection layer 7 is formed, for example, as a coating arranged on the outside surface III of the inner pane 3, and, for example, as a thin-film stack comprising at least one electrically conductive layer based on silver and a dielectric layer sequence designed with alternating refractive indices.
  • Fig. 3 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 3 differs from that shown in Fig. 2 only in that the first reflection layer 6 and the second reflection layer 7 are arranged only in the projection area are.
  • the second reflection layer 7 can be designed as a coating on the outside surface III of the inner pane 3 or as a reflective film arranged immediately adjacent to the inner pane 3.
  • Fig. 4 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 4 differs from that shown in Fig. 2 in that a second adhesive layer 9 is arranged between the first reflection layer 6 and the inner pane 3 is.
  • the second adhesive layer 9 is, for example, an optically clear adhesive.
  • the first reflection layer 6 is, for example, a reflective film.
  • Fig. 5 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 5 differs from that in 4 only in that the first reflection layer 6 and the second reflection layer 7 are arranged only in the projection area.
  • the second reflection layer 7 can be designed as a coating on the outside surface III of the inner pane 3 or as a reflective film arranged immediately adjacent to the inner pane 3.
  • Fig. 6 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 6 differs from that shown in Fig. 2 only in that the second reflection layer 7 is not between the inner pane 3 and the thermoplastic intermediate layer 4, but is arranged between the thermoplastic intermediate layer 4 and the outer pane 2, with the proviso that the opaque masking layer 5 is arranged behind the second reflection layer 7 when viewed from the inside. It is therefore understood that in areas in which the opaque masking layer 5 is applied to the interior surface II of the outer pane 2, the second reflection layer 7 is applied to the opaque masking layer 5.
  • Fig. 7 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 7 differs from that shown in Fig. 6 only in that the first reflection layer 6 and the second reflection layer 7 are arranged only in the projection area are.
  • the second reflection layer 7 can be designed as a coating on the interior surface II of the outer pane 2 or as a reflective film arranged adjacent to the outer pane 2.
  • the second reflection layer 7 is applied to the opaque masking layer 5.
  • Fig. 8 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 8 differs from that shown in Fig. 2 in that a first adhesive layer 8 is arranged between the second reflection layer 7 and the inner pane 3 is, which is, for example, an optically clear adhesive.
  • the second reflection layer 7 is, for example, a reflective film.
  • Fig. 9 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 9 differs from that shown in Fig. 3 in that a first adhesive layer 8 is arranged between the second reflection layer 7 and the inner pane 3 is, which is, for example, an optically clear adhesive.
  • Fig. 10 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 10 differs from that shown in Fig. 2 in that the opaque masking layer 5 is not as an opaque covering print on the interior surface II the outer pane 2, but rather as an opaque colored area of the thermoplastic intermediate layer 3.
  • thermoplastic intermediate layer 3 can alternatively have no coloring and optionally an opaque cover print can be applied to the interior-side surface II of the outer pane 2, on the outside surface III of the inner pane 3 or on the interior-side surface IV of the inner pane 3 be.
  • FIG. 11 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in FIG. 11 differs from that shown in FIG. 10 only in that the first reflection layer 6 and the second reflection layer 7 are arranged only in the projection area.
  • the second reflection layer 7 can be designed as a coating on the outside surface III of the inner pane 3 or as a reflective film arranged immediately adjacent to the inner pane 3.
  • Fig. 12 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 12 differs from that shown in Fig. 8 in that the opaque masking layer 5 is not as an opaque covering print on the interior surface II the outer pane 2, but rather as an opaque colored area of the thermoplastic intermediate layer 3.
  • thermoplastic intermediate layer 3 can alternatively have no coloring and optionally an opaque cover print on the interior surface II of the outer pane 2, on which on the outside surface III of the inner pane 3 or on the inside surface IV of the inner pane 3.
  • Fig. 13 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 13 differs from that shown in Fig. 12 only in that the second reflection layer 7 is only arranged in the projection area B.
  • the second reflection layer 7 is designed, for example, as a reflective film.
  • the first adhesive layer 8 is, for example, a thermoplastic polymer layer.
  • Fig. 14 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 14 differs from that shown in Fig. 2 in that there is a coating on the surface of the first reflection layer 6 facing away from the inner pane 3 10 is arranged, which is designed as a protective coating or a dirt and / or water-repellent layer.
  • the coating 10 is designed, for example, as a hydrophobic coating.
  • a coating 10 can optionally be arranged on the surface of the first reflection layer 6 facing away from the inner pane 3, which acts as a protective coating or a dirt and / or water-repellent layer is formed.
  • the coating 10 can either only be on the surface of the first reflection layer 6 facing away from the inner pane 3 or alternatively both on the surface of the first reflection layer 6 facing away from the inner pane 3 as well as on the area of the interior surface IV of the inner pane 3, on which no first reflection layer 6 is arranged.
  • Fig. 15 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 15 differs from that shown in Fig. 2 in that in a circumferential edge area of, for example, 2 cm, there is no first reflection layer 6 on the interior surface IV the inner pane 3 is arranged and in this circumferential edge area an additional opaque cover print 11 made of, for example, black enamel is applied.
  • This additional opaque cover print 11 is arranged outside the main viewing area H and the projection area B.
  • Fig. 16 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 16 differs from that shown in Fig. 3 in that in a circumferential edge area of, for example, 2 cm, there is no first reflection layer 6 on the Interior-side surface IV of the inner pane 3 is arranged and an additional opaque cover print 11 made of, for example, black enamel is applied in this peripheral edge area.
  • This additional opaque cover print 11 is arranged outside the main viewing area H and the projection area B.
  • Fig. 17 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 17 differs from that shown in Fig. 6 in that in a circumferential edge area of, for example, 2 cm, there is no first reflection layer 6 on the Interior-side surface IV of the inner pane 3 is arranged and an additional opaque cover print 11 made of, for example, black enamel is applied in this peripheral edge area.
  • This additional opaque cover print 11 is arranged outside the main viewing area H and the projection area B.
  • an additional opaque cover print 11 made of, for example, black enamel can optionally be applied in a peripheral edge area of, for example, 2 cm on the interior surface IV of the inner pane , wherein the additional opaque cover print 11 is arranged outside the main viewing area H and the projection area B. In the area in which the additional opaque cover print 11 is applied, no first reflection layer 6 and no second adhesive layer 9 are arranged.
  • Fig. 18 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 18 differs from that shown in Fig. 15 in that the second reflection layer 7 is not arranged over the entire surface, but only in the projection area B .
  • Fig. 19 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 19 differs from that shown in Fig. 15 in that the first reflection layer 6 is not arranged over the entire surface, but only in the projection area B .
  • the first reflection layer 6 or the second reflection layer 7 can optionally only be arranged in the projection area B.
  • Fig. 20 shows the cross section through an embodiment of a projection arrangement 100 according to the invention and in Fig. 21 an enlarged detail of a cross section through the embodiment shown in Fig. 20 is shown.
  • the projection arrangement 100 shown in FIGS. 20 and 21 comprises a composite pane 1 according to the invention and an image display device 12.
  • the composite pane 1 according to the invention is designed in the embodiment shown in FIGS. 20 and 21 as shown in FIG. Alternatively, the composite pane 1 can also be designed, for example, as in FIGS. 3 to 19.
  • the image display device 12 is directed towards the projection area B and is arranged such that the interior-side surface IV of the inner pane 3 is the surface of the inner pane 3 closest to the image display device 12.
  • the image display device 12 is, for example, a TFT display.
  • the image display device 12 has a rotating aperture and emits s-polarized light and p-polarized light alternately.
  • the light cone of the emitted s-polarized light and the light cone of the emitted p-polarized light are spatially separated from each other by 1 mm to 2 mm.
  • the s-polarized light emitted from the image display device 12 is reflected by the first reflection layer 6, and the p-polarized light emitted from the image display device 12 is reflected by the second reflection layer 7.
  • the image emitted by the image display device 12 with s-polarized light and the image emitted by the image display device 12 with p-polarized light are different.
  • one image corresponds to the image for the right eye and the other image corresponds to the image for the left eye, or vice versa. There are thus for the right eye and the viewer's left eye shows different content.
  • the image emitted by the image display device 12 with s-polarized light and the image emitted by the image display device 12 with p-polarized light are designed in such a way and the corresponding projected virtual images are arranged relative to one another in such a way that a stereoscopic virtual image results for the viewer.
  • Fig. 22 shows the cross section through an embodiment of a projection arrangement 100 according to the invention and in Fig. 23 an enlarged detail of a cross section through the embodiment shown in Fig. 22 is shown.
  • the projection arrangement 100 shown in FIGS. 22 and 23 comprises a composite pane 1 according to the invention and two image display devices 12.
  • the composite pane 1 according to the invention is designed in the embodiment shown in FIGS. 22 and 23 as shown in FIG. Alternatively, the composite pane 1 can also be designed, for example, as in FIGS. 3 to 19.
  • the image display devices 12 are directed towards the projection area B and arranged in such a way that the interior surface IV of the inner pane 3 is the surface of the inner pane 3 closest to the image display devices 12.
  • the image display devices 12 are, for example, TFT displays.
  • one image display device 13 emits s-polarized light and the other image display device 14 emits p-polarized light.
  • the light cone of the emitted s-polarized light and the light cone of the emitted p-polarized light are spatially separated from each other by 1 mm to 2 mm.
  • the s-polarized light emitted from one image display device 13 is reflected by the first reflection layer 6, and the p-polarized light emitted from the other image display device 14 is reflected by the second reflection layer 7.
  • the image emitted from the s-polarized light emitting image display device 13 and the image emitted from the p-polarized light emitting image display device 14 are different. For example, one image corresponds to the image for the right eye and the other image corresponds to the image for the left eye, or vice versa. Different content is therefore shown to the right eye and the left eye of the viewer.
  • the image emitted from the s-polarized light emitting image display device 13 and the image emitted from the p-polarized light emitting image display device 14 are designed in such a way and the corresponding projected virtual images arranged in relation to one another in such a way that a stereoscopic virtual image results for the viewer.
  • the s-polarized light emitting image display device 13 and the p-polarized light emitting image display device 14 are preferably arranged horizontally adjacent to one another when viewed through the composite pane 1 from the outside.
  • the image display devices are shown offset from one another for simplified representation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe (1) mit einem Projektionsbereich (B) und einem Hauptdurchsichtsbereich (H), mindestens umfassend eine Außenscheibe (2) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II), eine Innenscheibe (3) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV), eine thermoplastische Zwischenschicht (4), eine opake Maskierungsschicht (5) eine erste Reflexionsschicht (6) und eine zweite Reflexionsschicht (7), wobei der Projektionsbereich (B) außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs (H) angeordnet ist, die erste Reflexionsschicht (6) zur Reflektion von s-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest in dem Projektionsbereich (B) angeordnet ist und benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) angeordnet ist, die zweite Reflexionsschicht (7) zur Reflektion von p-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest in dem Projektionsbereich (B) angeordnet ist und zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (3) angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht (5) außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs (H) angeordnet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) von innen räumlich hinter der zweiten Reflexionsschicht (7) angeordnet ist, und der Projektionsbereich (B) bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe (1) liegt, in dem die opake Maskierungsschicht (5) angeordnet ist.

Description

VERBUNDSCHEIBE MIT EINER ERSTEN REFLEXIONSSCHICHT UND EINER ZWEITEN REFLEXIONSSCHICHT
Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe mit einer ersten Reflexionsschicht und einer zweiten Reflexionsschicht, eine Projektionsanordnung und die Verwendung der Verbundscheibe.
Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HUDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, typischerweise im Bereich des Armaturenbretts, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild (von ihm aus gesehen) hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up- Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen.
DE 10 2014 220 189 A1 offenbart eine Head-Up-Display-Projektionsanordnung, die mit p- polarisierter Strahlung betrieben wird, wobei die Windschutzscheibe eine reflektierende Struktur aufweist, die p-polarisierte Strahlung in Richtung des Betrachters reflektiert. Auch US 2004/0135742 A1 offenbart eine Head-Up-Display-Projektionsanordnung unter Verwendung p-polarisierter Strahlung, die eine reflektierende Struktur aufweist. In WO 96/19347 A3 wird als reflektierende Struktur eine mehrlagige Polymerschicht vorgeschlagen.
WO 2022/073894 A1 offenbart eine Fahrzeugscheibe für Head-Up-Display umfassend mindestens eine transparente Scheibe, mindestens einen Maskierungsstreifen in einem Randbereich der Scheibe und mindestens eine im Druckverfahren aufgebrachte Reflexionsschicht zum Reflektieren von Licht, welche im Bereich des Maskierungsstreifens, fahrzeuginnenraumseitig des Maskierungsstreifens, angeordnet ist. Es können mehrere Reflexionsschichten vorgesehen sein, welche so angeordnet sind, dass ein (teilweise) umlaufendes Bild erzeugt wird.
Mithilfe der Stereoskopie können zweidimensionale Abbildungen erzeugt werden, die einen räumlichen Eindruck vermitteln. Dabei wird der unterschiedliche Blickwinkel ausgenutzt, unter dem die beiden Augen eines Betrachters beim Betrachten eines nahen Objekts dieses wahrnehmen. Eine stereoskopische Abbildung kann auch künstlich dadurch erzeugt werden, dass ein Objekt aus zwei verschiedenen Betrachtungswinkeln, die zu den unterschiedlichen Blickwinkeln eines Augenpaars korrespondieren, fotografiert wird, und sodann zeitgleich die aufgenommen zweidimensionalen Bilder in Abhängigkeit von ihrem Aufnahmewinkel jeweils nur dem linken bzw. nur dem rechten Auge eines Betrachters so angezeigt werden, dass das entsprechende Auge dabei das jeweilige Bild für das andere Auge nicht wahrnehmen kann. Durch die beidäugige Betrachtung aus verschiedenen Blickwinkeln lässt sich beim Betrachter trotz Verwendung nur zweidimensionaler Bilder eine Tiefenwahrnehmung erreichen.
Aus DE 10 2009 054 232 A1 , WO 2003 102 666 A1 und JP 2009 008 722 A sind Head-Up- Displays zur stereoskopischen Informationsanzeige bekannt. In der DE 10 2016 205 700 A1 ist eine stereoskopische Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug offenbart. Ein Verfahren zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts für ein Fahrzeug, ein entsprechendes Steuergerät sowie ein entsprechendes Computerprogramm sind in DE 10 2015 205 167 A1 beschrieben. DE 10 2019 218 627 A1 offenbart ein Augmented-Reality- Head-up-Display, das dazu geeignet ist, stereoskopische Inhalte darzustellen. US 2019/0204491 A1 und CN 205899144 U offenbaren dreidimensionale Head-Up-Displays.
Bei der Auslegung eines Displays, das auf der Head-Up-Display-Technologie basiert, muss dafür Sorge getragen werden, dass die Bildanzeigevorrichtung eine entsprechend große Leistung hat, so dass das projizierte Bild, insbesondere bei Einfall von Sonnenlicht, eine ausreichende Helligkeit aufweist und vom Betrachter gut erkennbar ist. Dies erfordert eine gewisse Größe der Bildanzeigevorrichtung und geht mit einem entsprechenden Stromverbrauch einher.
Es besteht Bedarf an verbesserten Verbundscheiben für Projektionsanordnungen, welche zur stereoskopischen Informationsanzeige geeignet sind und bei denen die Projektionsanordnungen einen guten Kontrast der erzeugten Bilder auch bei Gegenlicht und zudem einen geringen Energieverbrauch aufweisen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche verbesserte Verbundscheibe, deren Verwendung, sowie eine verbesserte Projektionsanordnung mit einer verbesserten Verbundscheibe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibe gemäß Anspruch 1 , eine Projektionsanordnung und eine Verwendung gemäß den nebengeordneten Ansprüchen, gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe, eine thermoplastische Zwischenschicht, eine erste Reflexionsschicht, eine zweite Reflexionsschicht, eine opake Maskierungsschicht und eine Innenscheibe.
Die Verbundscheibe weist einen Hauptdurchsichtsbereich und einen Projektionsbereich auf.
Die Verbundscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die Verbundscheibe ist bevorzugt eine Fahrzeug-Windschutzscheibe (insbesondere die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Personenoder Lastkraftwagens).
Die Verbundscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei dazwischen verlaufende Seitenkanten auf. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Im Falle einer Windschutzscheibe wird die Oberkante häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden. Somit ist die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt und die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe ist der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt. Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe ist der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt.
Die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite I bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite II bezeichnet. Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite III bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite IV bezeichnet.
Erfindungsgemäß ist der Projektionsbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet. Dies bedeutet der Projektionsbereich und der Hauptdurchsichtsbereich überlappen nicht miteinander. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Hauptdurchsichtsbereich und der Projektionsbereich voneinander beabstandet angeordnet, d.h. der Hauptdurchsichtsbereich und der Projektionsbereich sind in dieser Ausführungsform nicht aneinander angrenzend angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform sind der Projektionsbereich und der Hauptdurchsichtsbereich aneinander angrenzend angeordnet, d.h. in dieser Ausführungsform sind der Hauptdurchsichtsbereich und der Projektionsbereich unmittelbar benachbart zueinander angeordnet.
Die erste Reflexionsschicht ist zur Reflexion von s-polarisiertem Licht geeignet. Es handelt sich bei der ersten Reflexionsschicht somit um eine s-polarisiertes Licht reflektierende Schicht. Die erste Reflexionsschicht ist keine p-polarisiertes Licht reflektierende Schicht. Erfindungsgemäß ist die erste Reflexionsschicht benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet und zumindest im Projektionsbereich angeordnet.
Die zweite Reflexionsschicht ist zur Reflexion von p-polarisiertem Licht geeignet. Es handelt sich bei der zweiten Reflexionsschicht somit um eine p-polarisiertes Licht reflektierende Schicht. Die zweite Reflexionsschicht ist keine s-polarisiertes Licht reflektierende Schicht. Erfindungsgemäß ist die zweite Reflexionsschicht zumindest im Projektionsbereich angeordnet und zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe, d.h. zwischen der Außenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht oder zwischen der Innenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht, angeordnet.
Wie oben beschrieben ist sowohl die erste Reflexionsschicht als auch die zweite Reflexionsschicht zumindest im Projektionsbereich angeordnet. Somit überlappen in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe die erste Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht zumindest im Projektionsbereich vollständig. Der Projektionsbereich weist in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe keinen Abschnitt auf, in dem die erste Reflexionsschicht nicht angeordnet ist und weist in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe auch keinen Abschnitt auf, in dem die zweite Reflexionsschicht nicht angeordnet ist.
Die erste Reflexionsschicht reflektiert bevorzugt mindestens 10 %, besonders bevorzugt mindestens 30 % des auf die erste Reflexionsschicht auftreffenden s-polarisierten Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm, bevorzugt von 450 nm bis 650 nm, und Einstrahlwinkeln von 55° bis 75°. Besonders bevorzugt reflektiert die erste Reflexionsschicht 50 % oder mehr, besonders bevorzugt 80 % oder mehr, ganz besonders 90 % oder mehr und insbesondere 95 % oder mehr des auf die erste Reflexionsschicht auftreffenden s- polarisierten Lichtes.
Die zweite Reflexionsschicht reflektiert bevorzugt mindestens 10 %, besonders bevorzugt mindestens 30 % des auf die zweite Reflexionsschicht auftreffenden p-polarisierten Lichtes in einem Wellenlängenbereich 400 nm bis 700 nm, bevorzugt von 450 nm bis 650 nm, und Einstrahlwinkeln von 55° bis 75°. Besonders bevorzugt reflektiert die zweite Reflexionsschicht 50 % oder mehr, besonders bevorzugt 80 % oder mehr, ganz besonders 90 % oder mehr und insbesondere 95 % oder mehr des auf die zweite Reflexionsschicht auftreffenden p- polarisierten Lichtes.
Die opake Maskierungsschicht ist außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet und in Durchsicht durch die Verbundscheibe von innen räumlich hinter der zweiten Reflexionsschicht angeordnet. Somit hat die zweite Reflexionsschicht im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einem Fahrzeug einen geringeren Abstand zum Fahrzeuginnenraum als die opake Maskierungsschicht.
Dadurch, dass die erste Reflexionsschicht erfindungsgemäß benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist und die opake Maskierungsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist, ist die opake Maskierungsschicht auch räumlich hinter der ersten Reflexionsschicht angeordnet. Somit hat die erste Reflexionsschicht im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einem Fahrzeug einen geringeren Abstand zum Fahrzeuginnenraum als die opake Maskierungsschicht. Zudem hat, dadurch, dass die erste Reflexionsschicht benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist und die zweite Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist, die erste Reflexionsschicht im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einem Fahrzeug einen geringeren Abstand zum Fahrzeuginnenraum als die zweite Reflexionsschicht.
Aufgrund der Anordnung der opaken Maskierungsschicht außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs wird die Transparenz der Verbundscheibe im Hauptdurchsichtsbereich durch die opake Maskierungsschicht nicht beeinflusst.
Erfindungsgemäß liegt der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist. Somit ist der Projektionsbereich in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe bzw. in orthogonaler Projektion durch die Verbundscheibe in Überdeckung bzw. Überlapp zur opaken Maskierungsschicht angeordnet. Der Projektionsbereich weist somit keinen Abschnitt auf, der nicht in Überdeckung zur opaken Maskierungsschicht ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die erste Reflexionsschicht im Wesentlichen vollflächig benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Unter einer im Wesentlichen vollflächigen Anordnung der ersten Reflexionsschicht ist eine vollflächige Anordnung oder eine vollflächige Anordnung abzüglich eines umlaufenden Randbereichs mit einer Breite von beispielsweise 5 mm bis 50 mm zu verstehen. Die Breite des umlaufenden Randbereichs kann konstant sein oder variieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Reflexionsschicht benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe in einem Bereich angeordnet, welcher bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die erste Reflexionsschicht nur im Projektionsbereich angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die zweite Reflexionsschicht im Wesentlichen vollflächig zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. Unter einer im Wesentlichen vollflächigen Anordnung der zweiten Reflexionsschicht ist eine vollflächige Anordnung oder eine vollflächige Anordnung abzüglich eines umlaufenden Randbereichs mit einer Breite von beispielsweise 5 mm bis 50 mm zu verstehen. Die Breite des umlaufenden Randbereichs kann konstant sein oder variieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe in einem Bereich angeordnet, welcher bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die zweite Reflexionsschicht nur im Projektionsbereich angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform überlappen in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe die erste Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht vollständig. In Dieser Ausführungsform weist in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe die erste Reflexionsschicht somit keinen Abschnitt auf, der nicht in Überdeckung zur zweiten Reflexionsschicht ist und die zweite Reflexionsschicht weist keinen Abschnitt auf, der nicht in Überdeckung zur ersten Reflexionsschicht ist. In dieser Ausführungsform sind die erste Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht somit deckungsgleich angeordnet.
Wie oben beschrieben ist die zweite Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Reflexionsschicht zwischen der Innenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet.
Die erste Reflexionsschicht ist bevorzugt als eine reflektierende Beschichtung oder als eine reflektierende Folie ausgebildet.
Die zweite Reflexionsschicht ist bevorzugt als eine reflektierende Beschichtung oder als eine reflektierende Folie ausgebildet.
In Ausführungsformen, in denen die zweite Reflexionsschicht als eine reflektierende Folie ausgebildet ist und die zweite Reflexionsschicht zwischen der Innenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet ist, umfasst die Verbundscheibe bevorzugt zusätzlich eine erste Klebeschicht, welche zwischen der zweiten Reflexionsschicht und der Innenscheibe angeordnet ist und über welche die als eine reflektierende Folie ausgebildete zweite Reflexionsschicht mit der Innenscheibe verbunden ist.
In Ausführungsformen, in denen die zweite Reflexionsschicht als eine reflektierende Folie ausgebildet ist und die zweite Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet ist, umfasst die Verbundscheibe bevorzugt zusätzlich eine erste Klebeschicht, welche zwischen der zweiten Reflexionsschicht und der Außenscheibe angeordnet ist und über welche die als eine reflektierende Folie ausgebildete zweite Reflexionsschicht mit der Außenscheibe verbunden ist.
Bevorzugt ist die erste Klebeschicht eine thermoplastische Polymerschicht oder ein optisch klarer Kleber (OCA).
In Ausführungsformen, in denen die erste Reflexionsschicht als eine reflektierende Folie ausgebildet ist, umfasst die Verbundscheibe bevorzugt zusätzlich eine zweite Klebeschicht, welche zwischen der ersten Reflexionsschicht und der Innenscheibe angeordnet ist und über welche die als eine reflektierende Folie ausgebildete erste Reflexionsschicht mit der Innenscheibe verbunden ist. In diesen Ausführungsformen ist die erste Reflexionsschicht somit bevorzugt nicht unmittelbar benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet, sondern es ist zwischen der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe und der ersten Reflexionsschicht eine zweite Klebeschicht angeordnet.
Bevorzugt ist die zweite Klebeschicht eine thermoplastische Polymerschicht oder ein optisch klarer Kleber (OCA).
Dem Fachmann sind geeignete optische klare Kleber, sogenannte optical clear adhesives (OCA) bekannt.
Eine als thermoplastische Polymerschicht ausgebildete erste Klebeschicht oder zweite Klebeschicht enthält unabhängig voneinander zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die thermoplastische Polymerschicht ist typischerweise aus einer thermoplastischen Folie (Verbindefolie) ausgebildet. Die Dicke der thermoplastischen Polymerschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm, beispielsweise 760 m (Mikrometer). Die thermoplastische Polymerschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Reflexionsschicht als eine reflektierende Beschichtung der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Reflexionsschicht als eine reflektierende Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe ausgebildet, mit der Maßgabe, dass die opake Maskierungsschicht in Durchsicht durch die Verbundscheibe von innen räumlich hinter der zweiten Reflexionsschicht angeordnet ist.
Die zweite Reflexionsschicht kann auch als eine reflektierende Beschichtung der thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildet sein.
Bei der opaken Maskierungsschicht handelt es sich bevorzugt um eine periphere, d.h. rahmenartige, Maskierungsschicht, die somit in einem umlaufenden Randbereich angeordnet ist. Eine periphere opake Maskierungsschicht dient zusätzlich als UV-Schutz für den Montagekleber der Verbundscheibe.
Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen der Projektionsbereich benachbart zur Unterkante der Verbundscheibe angeordnet ist. Dabei kann der Projektionsbereich entweder unmittelbar benachbart oder mittelbar benachbart zur Unterkante angeordnet sein. Unter mittelbar benachbart ist zu verstehen, dass der Projektionsbereich nicht direkt an die Unterkante angrenzt, sondern um beispielsweise einige Zentimeter, beispielsweise um 1cm bis 10 cm, bevorzugt um 1 cm bis 5 cm, von dieser beabstandet angeordnet ist.
Dadurch dass der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist, ist folglich auch die opake Maskierungsschicht bevorzugt zumindest in einem Bereich benachbart zur Unterkante der Verbundscheibe angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die opake Maskierungsschicht zumindest teilweise in einem umlaufenden Randbereich angeordnet und weist insbesondere in einem Abschnitt, der in Überdeckung zum Projektionsbereich ist, eine größere Breite auf als in hiervon verschiedenen Abschnitten. Die opake Maskierungsschicht im Sinne der Erfindung ist eine Schicht, die die Durchsicht durch die Verbundscheibe verhindert. Dabei findet eine Transmission von höchstens 10 %, bevorzugt höchstens 5 %, besonders bevorzugt von höchstens 2 %, ganz besonders bevorzugt von höchstens 1 %, insbesondere von höchstens 0,1 %, des Lichtes des sichtbaren Spektrums durch die opake Maskierungsschicht statt. Die opake Maskierungsschicht ist bevorzugt schwarz.
Die opake Maskierungsschicht ist bevorzugt eine Beschichtung aus einer oder mehreren Schichten. Alternativ kann sie aber auch ein in die Verbundscheibe eingelegtes, opakes Element sein, beispielsweise eine Folie. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Verbundscheibe besteht die opake Maskierungsschicht aus einer Einzelschicht. Dies hat den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Fertigung der Verbundscheibe, da nur eine einzige Schicht für die opake Maskierungsschicht ausgebildet werden muss.
Bei der opaken Maskierungsschicht handelt es sich insbesondere um einen opaken Abdeckdruck aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille.
Eine als opaker Abdeckdruck ausgebildete opake Maskierungsschicht kann vollflächig ausgebildet sein. Der Abdeckdruck kann zumindest abschnittsweise auch semitransparent, beispielsweise als Punktraster, Streifenraster oder kariertes Raster ausgebildet sein. Alternativ kann der Abdeckdruck auch einen Gradienten aufweisen, beispielsweise von einer opaken Bedeckung zu einer semitransparenten Bedeckung. Bevorzugt ist die als opaker Abdeckdruck ausgebildete Maskierungsschicht zumindest im Projektionsbereich vollflächig ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die opake Maskierungsschicht als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist die opake Maskierungsschicht als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildet.
In einer Ausführungsform weist die Verbundscheibe eine thermoplastische Zwischenschicht auf, welche einstückig ausgebildet und in einem Bereich opak gefärbt ist. Eine als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildete opake Maskierungsschicht kann auch realisiert werden, in dem eine aus einer opaken thermoplastischen Folie und einer transparenten thermoplastischen Folie zusammengesetzte thermoplastische Zwischenschicht eingesetzt wird. Die opake thermoplastische Folie und die transparente thermoplastische Folie werden vorzugsweise versetzt voneinander angeordnet, sodass sich beide Folien in Durchsicht durch die Verbundscheibe nicht überdecken. Die transparente und die opake Folie bestehen aus dem gleichen Kunststoff oder enthalten vorzugsweise den gleichen Kunststoff. Die Materialien auf dessen Basis die opake Folie und die transparente Folie ausgebildet sein können, sind jene, die auch für die thermoplastische Zwischenschicht beschrieben sind. Die opake Folie ist vorzugsweise eine gefärbte Folie, die verschiedene Farben, insbesondere schwarz, aufweisen kann.
Aus Sicht eines Fahrzeuginsassen sind die erste Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht in Durchsicht durch Verbundscheibe im Projektionsbereich räumlich vor der opaken Maskierungsschicht angeordnet. Der Bereich der Verbundscheibe, in dem die erste Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht räumlich vor der opaken Maskierungsschicht angeordnet sind, wirkt opak. Die erste Reflexionsschicht ist eine transparente Reflexionsschicht. Die zweite Reflexionsschicht ist in dem Bereich vor der opaken Maskierungsschicht vorzugsweise transparent, kann jedoch auch selbst opak sein. Es versteht sich, dass in den Ausführungsformen, in denen die zweite Reflexionsschicht opak ist, diese nur in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist, so dass die Transparenz der Verbundscheibe im Hauptdurchsichtsbereich durch die opake zweite Reflexionsschicht nicht beeinflusst wird.
Der Ausdruck „in Durchsicht durch die Verbundscheibe“ bedeutet, dass durch die Verbundscheibe geblickt wird, ausgehend von innen, d.h. die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist die dem Betrachter nächstgelegene Oberfläche der Innenscheibe. Mit innen ist somit bei Einbau der Verbundscheibe in ein Fahrzeug der Fahrzeuginnenraum gemeint. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „räumlich vor“, dass eine Schicht räumlich weiter entfernt von der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet ist als eine andere Schicht.
Die Verbundscheibe kann zusätzlich eine Beschichtung umfassen, welche als eine Schutzbeschichtung und/oder eine Schmutz- und/oder Wasserabweisende Schicht ausgebildet ist und auf der von der Innenscheibe wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht angeordnet ist.
Dem Fachmann sind geeignete Schutzbeschichtungen und/oder Schmutz- und/oder Wasserabweisende Schichten bekannt.
Die zusätzliche Beschichtung ist bevorzugt als ein hydrophober Film ausgebildet und schützt die erste Reflexionsschicht vorteilhaft vor äußeren Einflüssen, insbesondere Verschmutzung. Der hydrophobe Film ist eine Beschichtung mit guter Widerstandsfähigkeit gegen Ablagerungen beispielsweise von Flüssigkeiten, Salzen, Fetten und Schmutz und ist vorteilhafterweise besonders leicht zu reinigen. Beispielsweise kann bei Berührung durch einen Nutzerdas Entstehen von Fingerabdrücken vermieden werden. Geeignete, hydrophobe Filme, sowie deren Ausgestaltung und Herstellung, sind beispielsweise in der W02005/084943, der W02007/012779 oder der W02010/079299 beschrieben. Solche hydrophoben Beschichtungen werden bereits angewendet und beispielsweise auf der Außenseite der Außenscheibe von Fahrzeugen eingesetzt. Solche hydrophoben Filme weisen in dieser Verwendung eine gute Haltbarkeit von zwei oder mehr Jahren auf. Durch die hydrophobe Beschichtung gleiten Wassertropfen auf der Verglasung einfach ab, was einem Fahrer bei Regen eine bessere Sicht durch eine Windschutzscheibe bieten kann. Vorteilhafterweise führt der Einsatz des hydrophoben Films auf der von der Innenscheibe wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht der Verbundscheibe dazu, dass der Film nicht direkt der Witterung oder der Reibung durch Scheibenwischer ausgesetzt ist und so eine verlängerte Haltbarkeit aufweist.
Hydrophob im Sinne der Erfindung bedeutet, dass der Film eine bestimmte Benetzungscharakteristik aufweist, nämlich dass der Kontaktwinkel von Wasser zur Oberfläche größer 90° beträgt. Bevorzugt ist der hydrophobe Film zusätzlich oleophob, d. h. der Kontaktwinkel zwischen Oberfläche und Öl ist größer 50°. Der hydrophobe Film ist zweckmäßigerweise transparent und beeinträchtigt in keiner Weise die Durchsicht auf die Verglasung oder den Durchtritt, oder die Wahrnehmbarkeit des abgestrahlten, also beispielsweise reflektierten, Lichts.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der hydrophobe Film einen Kontaktwinkel gegen Wasser von > 100°, bevorzugt > 110° aufweist. Ein solcher hydrophober Film sorgt dafür, dass die Oberfläche besonders gute schmutz- und wasserabweisende Eigenschaften aufweist und diese entsprechend weniger oft gereinigt werden müssen. Derartige Filme sind insbesondere fluororganische Verbindungen, wie sie beispielsweise auch die DE19848591 beschreibt. Solche hydrophoben Filme sind beispielsweise Produkte auf Basis von Perfluorpolyethern oder Fluorsilanen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um flüssig aufgebrachte Schichten, beispielsweise durch Sprühen, Tauchen und Fluten oder durch Auftrag mittels eines Tuchs. Alternativ sind hydrophobe Filme als Nanoschichtsysteme verfügbar, welche beispielsweise mittels chemischer oder physikalischer Gasphasenabscheidung aufgetragen werden.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist vorgesehen, dass die als eine Schmutz- und/oder Wasserabweisende Schicht ausgebildete Beschichtung auf der von der Innenscheibe wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht und zusätzlich auch auf dem nicht von der ersten Reflexionsschicht bedeckten Bereich der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht ist. Mit anderen Worten bildet die Beschichtung ganzflächig die innenraumseitige Oberfläche der Verbundscheibe und eine ganzflächige Versiegelung zum Innenraum, beispielsweise einem Fahrzeuginnenraum hin. Dies hat den Vorteil, dass die schützenden und/oder Schmutz- und/oder Wasserabweisenden Eigenschaften der Beschichtung ebenfalls ganzflächig bereitgestellt werden. Zudem ist auch die Herstellung einer solchen ganzflächigen Versiegelung zum Innenraum hin einfach, effizient und kostengünstig zu bewerkstelligen.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe kann optional einen zusätzlichen opaken Abdeckdruck der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufweisen mit der Maßgabe, dass dieser zusätzliche opake Abdeckdruck in einem Bereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs und außerhalb des Projektionsbereichs angeordnet ist.
Der zusätzliche opake Abdeckdruck ist bevorzugt auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe, insbesondere in einem umlaufenden Randbereich, angeordnet. Bevorzugt ist in dieser Ausführungsform in dem Bereich, in dem der zusätzliche opake Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist, keine erste Reflexionsschicht angeordnet. Ein auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordneter opaker Abdeckdruck wirkt sich vorteilhaft auf die Haftungseigenschaften gegenüber dem Montagekleber der Verbundscheibe, mit dem die Verbundscheibe in ein Fahrzeug geklebt werden kann, aus.
Bei dem zusätzlichen opaken Abdeckdruck handelt es sich insbesondere um einen Abdeckdruck aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille.
Dem Fachmann sind geeignete s-polarisiertes Licht reflektierende erste Reflexionsschichten und geeignete p-polarisiertes Licht reflektierende zweite Reflexionsschichten bekannt.
Die erste Reflexionsschicht und/oder die zweite Reflexionsschicht umfasst vorzugsweise mindestens ein Metall ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Aluminium, Zinn, Titan, Kupfer, Chrom, Cobalt, Eisen, Mangan, Zirkonium, Cer, Yttrium, Silber, Gold, Platin und Palladium, oder Mischungen davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Reflexionsschicht und/oder die zweite Reflexionsschicht eine reflektierende Beschichtung enthaltend einen Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält eine oder mehrere elektrisch leitfähige Schichten auf Basis von Silber. Die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber verleiht der Reflexionsbeschichtung die grundlegenden reflektierenden Eigenschaften und außerdem eine IR-reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit. Die elektrisch leitfähige Schicht ist auf Basis von Silber ausgebildet. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschicht kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. Materialen auf der Basis von Silber sind besonders geeignet, um p-polarisiertes Licht, zu reflektieren Die Beschichtung weist eine Dicke von 5 pm bis 50 pm und bevorzugt von 8 pm bis 25 pm auf.
Die erste Reflexionsschicht kann auch als eine s-polarisiertes Licht reflektierende beschichtete oder unbeschichtete Folie ausgebildet sein.
Die zweite Reflexionsschicht kann auch als eine reflektierende beschichtete oder unbeschichtete Folie ausgebildet sein, die p-polarisiertes Licht reflektiert. Die erste Reflexionsschicht und/oder die zweite Reflexionsschicht kann eine Trägerfolie mit einer reflektierenden Beschichtung sein oder eine unbeschichtete reflektierende Polymerfolie sein. Die reflektierende Beschichtung umfasst bevorzugt mindestens eine Schicht auf Basis eines Metalls und/oder eine dielektrische Schichtabfolge mit alternierenden Brechungsindizes. Die Schicht auf Basis eines Metalls enthält bevorzugt Silber und/oder Aluminium, oder besteht daraus. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Silizium- Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Wolframoxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor. Die reflektierende unbeschichtete Polymerfolie umfasst bevorzugt dielektrische Polymerschichten oder besteht daraus. Die dielektrischen Polymerschichten enthalten bevorzugt Polyethylenterephthalat (PET). Ist die erste Reflexionsschicht und/oder die zweite Reflexionsschicht als eine reflektierende Folie ausgebildet, ist sie bevorzugt von 30 pm bis 300 pm, besonders bevorzugt von 50 pm bis 200 pm und insbesondere von 100 pm bis 150 pm dick.
Ist die erste Reflexionsschicht und/oder die zweite Reflexionsschicht als eine reflektierende Beschichtung ausgebildet, wird sie bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“) und ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetron-Sputtern“) auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht. Grundsätzlich kann die Beschichtung aber auch beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD), durch Aufdampfen oder durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) aufgebracht werden.
Handelt es sich bei der erste Reflexionsschicht und/oder zweiten Reflexionsschicht um eine beschichtete, reflektierende Folie können zur Herstellung ebenfalls die Beschichtungsverfahren CVD oder PVD angewendet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die zweite Reflexionsschicht als reflektierende beschichtete Trägerfolie oder unbeschichtete Polymerfolie ausgebildet und bevorzugt zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht und einer ersten Klebeschicht angeordnet. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass die zweite Reflexionsschicht nicht mittels Dünnschichttechnologie (beispielsweise CVD und PVD) auf der Außenscheibe oder Innenscheibe aufgebracht werden muss. Hieraus ergeben sich Verwendungen der zweiten Reflexionsschicht mit weiteren vorteilhaften Funktionen wie eine homogenere Reflexion des Lichtes an der zweiten Reflexionsschicht.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die erste Reflexionsschicht als eine als reflektierende beschichtete Trägerfolie oder unbeschichtete Polymerfolie ausgebildet und bevorzugt über eine zweite Klebeschicht mit der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe verbunden.
Die zweite Reflexionsschicht kann auch als eine Polyethylenterephthalat (PET) basierte Folie ausgebildet sein, die mit einem Copolymerenschichtenstapel auf Basis von PET und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) beschichtet ist. Die Beschichtung ist bevorzugt auf der innenraumseitigen Oberfläche, d.h. der Oberfläche, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist, aufgebracht. Geeignete reflektierende Folien sind beispielsweise in der US 5,882,774 A beschrieben.
Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein (auch wenn zum besseren Verständnis eine stöchiometrische Summenformal angegeben ist). Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm verwendet, beispielsweise mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Innenscheibe eine Dicke von maximal 1 ,6, mm, besonders bevorzugt von maximal 1 ,4 mm, ganz besonders bevorzugt von maximal 1 ,1 mm auf. Die Außenscheibe, die Innenscheibe und die thermoplastische Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch die Verbundscheibe (samt Reflexionsbeschichtung) beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung im Hauptdurchsichtsbereich größer 70% (Lichtart A). Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Außenscheibe und die Innenscheibe können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein.
Bevorzugt ist die Innenscheibe nicht gefärbt oder getönt.
Die Verbundscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Verbundscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn es als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm. Es kann sich bei der thermoplastischen Zwischenschicht auch um eine Folie mit funktionellen Eigenschaften, beispielsweise eine Folie mit akustisch dämpfenden Eigenschaften handeln. Bevorzugt ist die thermoplastische Zwischenschicht von konstanter Dicke abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit, d.h. sie weist keinen keilförmigen Querschnitt auf.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie.
Eine erfindungsgemäße Verbundscheibe kann hergestellt werden nach einem Verfahren mindestens umfassend: a) Bereitstellung einer Stapelfolge mit einem Projektionsbereich und einem Hauptdurchsichtsbereich, umfassend eine Außenscheibe, eine Innenscheibe, eine thermoplastische Zwischenschicht, eine opake Maskierungsschicht, eine erste Reflexionsschicht und eine zweite Reflexionsschicht, wobei die Außenscheibe eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte außenseitige Oberfläche und eine der Zwischenschicht zugewandte innenraumseitige Oberfläche und die Innenscheibe eine der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte außenseitige Oberfläche und eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte innenraumseitige Oberfläche aufweist, der Projektionsbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet ist, die erste Reflexionsschicht zur Reflektion von s-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest im Projektionsbereich angeordnet ist und benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist, die zweite Reflexionsschicht zur Reflektion von p-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest in dem Projektionsbereich angeordnet ist und zwischen der Außenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht oder zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht und der Innenscheibe angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet ist und in Durchsicht durch den Verbund von innen räumlich hinter der zweiten Reflexionsschicht angeordnet ist, und der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist; b) Verbinden der Stapelfolge zu einer Verbundscheibe mit einem Projektionsbereich und einem Hauptdurchsichtsbereich durch Lamination.
Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsanordnung, umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und mindestens eine Bildanzeigevorrichtung. Die mindestens eine Bildanzeigevorrichtung ist auf den Projektionsbereich gerichtet und derartig angeordnet, dass die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die der Bildanzeigevorrichtung nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe ist. Der Einstrahlwinkel des von der mindestens einen Bildanzeigevorrichtung ausgesendeten Lichts beträgt bevorzugt 55° bis 80°, besonders bevorzugt von 62° bis 77°.
Die Erfindung betrifft somit auch eine Projektionsanordnung, mindestens umfassend eine Verbundscheibe mit einem Projektionsbereich und einem Hauptdurchsichtsbereich, mindestens umfassend eine Außenscheibe, eine Innenscheibe, eine thermoplastische Zwischenschicht, eine opake Maskierungsschicht eine erste Reflexionsschicht und eine zweite Reflexionsschicht, wobei die Außenscheibe eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte außenseitige Oberfläche und eine der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte innenraumseitige Oberfläche und die Innenscheibe eine der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte außenseitige Oberfläche und eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte innenraumseitige Oberfläche aufweist, der Projektionsbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet ist, die erste Reflexionsschicht zur Reflexion von s-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest in dem Projektionsbereich angeordnet ist und benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist, die zweite Reflexionsschicht zur Reflexion von p-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest im Projektionsbereich angeordnet ist und zwischen der Außenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht oder zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht und der Innenscheibe angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe von innen räumlich hinter der zweiten Reflexionsschicht angeordnet ist und der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist und mindestens eine Bildanzeigevorrichtung, die auf den Projektionsbereich gerichtet ist und derartig angeordnet ist, dass die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die der Bildanzeigevorrichtung nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe ist.
In einer Ausführungsform weist die Projektionsanordnung genau eine Bildanzeigevorrichtung auf, welche alternierend s-polarisiertes Licht und p-polarisiertes Licht aussendet. Dies kann beispielsweise erfolgen, in dem die Bildanzeigevorrichtung eine sich im Kreis drehende Blende aufweist. Der Lichtkegel des ausgestrahlten s-polarisierten Lichts und der Lichtkegel des ausgestrahlten p-polarisierten Lichts sind räumlich leicht versetzt, beispielsweise um 1 mm bis 2 mm voneinander beabstandet. Das von der Bildanzeigevorrichtung ausgestrahlte s- polarisierte Licht wird von der ersten Reflexionsschicht reflektiert und das von der Bildanzeigevorrichrung ausgestrahlte p-polarisierte Licht wird von der zweiten Reflexionsschicht reflektiert.
Das von der Bildanzeigevorrichtung mit s-polarisierten Licht ausgestrahlte Bild und das von der Bildanzeigevorrichtung mit p-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild unterscheidet sich. Insbesondere entspricht das eine Bild dem Bild für das rechte Auge und das andere Bild dem Bild für das linke Auge. Es werden somit für das rechte Auge und das linke Auge des Betrachters unterschiedliche Inhalte gezeigt. Das von der Bildanzeigevorrichtung mit s- polarisierten Licht ausgestrahlte Bild und das von der Bildanzeigevorrichtung mit p- polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild sind derart ausgebildet und die entsprechenden projizierten virtuellen Bilder derart zueinander angeordnet, dass sich für den Betrachter ein stereoskopisches virtuelles Bild ergibt.
Insbesondere unterscheiden sich in dieser Ausführungsform das von der Bildanzeigevorrichtung mit s-polarisierten Licht ausgestrahlte Bild und das von der Bildanzeigevorrichtung mit p-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild dahingehend, dass die Bilder aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln aufgenommen wurden.
Optional kann in dieser Ausführungsform die Projektionsanordnung zusätzlich eine Kamera zur Bestimmung der Positionen des rechten Auges und des linken Auges des Betrachters umfassen sowie ein Steuerungselement, um in Abhängigkeit von den gemessenen Augenpositionen die Einstrahlwinkel des von der Bildanzeigevorrichtung ausgesendeten s- polarisierten Lichts und/oder des von der Bildanzeigevorrichtung ausgesendeten p- polarisierten Lichts zu steuern.
In eine alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung weist die Projektionsanordnung zwei Bildanzeigevorrichtungen auf, von denen eine s-polarisiertes Licht aussendet und die andere p-polarisiertes Licht aussendet.
Das von der s-polarisiertes Licht ausstrahlenden Bildanzeigevorrichtung ausgestrahlte Bild und das von der p-polarisiertes Licht ausstrahlenden Bildanzeigevorrichtung ausgestrahlte Bild unterscheidet sich. Insbesondere entspricht das eine Bild dem Bild für das rechte Auge und das andere Bild dem Bild für das linke Auge. Es werden somit für das rechte Auge und das linke Auge des Betrachters unterschiedliche Inhalte gezeigt. Das von der einen Bildanzeigevorrichtung mit s-polarisierten Licht ausgestrahlte Bild und das von der anderen Bildanzeigevorrichtung mit p-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild sind derart ausgebildet und die entsprechenden projizierten virtuellen Bilder derart zueinander angeordnet, dass sich für den Betrachter ein stereoskopisches virtuelles Bild ergibt.
Insbesondere unterscheiden sich in dieser Ausführungsform das von der einen Bildanzeigevorrichtung mit s-polarisierten Licht ausgestrahlte Bild und das von der anderen Bildanzeigevorrichtung mit p-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild dahingehend, dass die Bilder aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln aufgenommen wurden.
Optional kann auch in dieser Ausführungsform die Projektionsanordnung zusätzlich eine Kamera zur Bestimmung der Positionen des rechten Auges und des linken Auges des Betrachters umfassen sowie ein Steuerungselement, um in Abhängigkeit von den gemessenen Augenpositionen die Einstrahlwinkel des von der einen Bildanzeigevorrichtung ausgesendeten s-polarisierten Lichts und/oder des von der anderen Bildanzeigevorrichtung ausgesendeten p-polarisierten Lichts zu steuern.
In Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, in denen sich bei der Verbundscheibe die erste Reflexionsschicht auch über den Hauptdurchsichtsbereich erstreckt, kann die Projektionsanordnung eine zusätzliche Bildanzeigevorrichtung aufweisen, welche von innen auf den Hauptdurchsichtsbereich gerichtet ist und s-polarisiertes Licht aussendet, welches von der auch im Hauptdurchsichtsbereich angeordneten ersten Reflexionsschicht reflektiert wird.
In Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, in denen sich bei der Verbundscheibe die zweite Reflexionsschicht auch über den Hauptdurchsichtsbereich erstreckt, kann die Projektionsanordnung eine zusätzliche Bildanzeigevorrichtung aufweisen, welche von innen auf den Hauptdurchsichtsbereich gerichtet ist und p-polarisiertes Licht aussendet, welches von der auch im Hauptdurchsichtsbereich angeordneten zweiten Reflexionsschicht reflektiert wird.
Dem Fachmann sind geeignete Bildanzeigevorrichtungen bekannt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung kann die mindestens eine Bildanzeigevorrichtung, welche beispielsweise ein Projektor oder bevorzugt ein Display sein kann, unabhängig voneinander als Liqiud-crystal- (LCD-) Display, Thin-Film-Transistor- (TFT-) Display, Light-Emitting-Diode- (LED-) Display, Organic-Light- Emitting-Diode- (OLED-) Display, Electroluminescent- (EL-) Display, microLED-Display oder dergleichen, bevorzugt als LCD-Display, ausgebildet sein.
Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Projektionsanordnung umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und mindestens eine Bildanzeigevorrichtung und umgekehrt.
Mit dem Begriff p-polarisiertes Licht ist Licht des sichtbaren Spektrums gemeint, das eine p- Polarisation aufweist. Die Betrachtung der Polarisationsrichtung erfolgt dabei bezogen auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Verbundscheibe. Als p-polarisierte Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Als s-polarisierte Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die Einfallsebene wird durch den Einfallsvektor und die Flächennormale der Verbundscheibe im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs aufgespannt. Anders ausgedrückt die Polarisation, also insbesondere der Anteil an p- und s- polarisierter Strahlung, wird an einem Punkt des von der Lichtquelle bestrahlten Bereichs bestimmt, bevorzugt im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs. Da Verbundscheiben gekrümmt sein können (beispielweise, wenn sie als Windschutzscheibe ausgebildet sind), was Auswirkungen auf die Einfallsebene der Strahlung hat, können in den übrigen Bereichen leicht davon abweichende Polarisationsanteile auftreten, was aus physikalischen Gründen unvermeidlich ist.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird als Projektionsbereich derjenige Bereich bezeichnet, welcher bei Einsatz der Verbundscheibe in einer Projektionsanordnung umfassend die Verbundscheibe und mindestens eine Bildanzeigevorrichtung, durch die mindestens eine Bildanzeigevorrichtung bestrahlbar ist. Der Bereich, durch den ein Fahrzeugführer oder Betrachter hauptsächlich durch die Verbundscheibe sieht, wird im Rahmen dieser Anmeldung als Hauptdurchsichtsbereich bezeichnet.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Verbundscheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 50% und insbesondere von mehr als 60%, beispielsweise mehr als 70%, aufweist. Entsprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 10 %, bevorzugt weniger als 5 % und insbesondere 0%.
Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Fahrzeugscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Land, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen und insbesondere als Windschutzscheibe für ein Head-Up-Display.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform,
Fig. 3 bis Fig. 19 jeweils Querschnitte durch weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe,
Fig. 20 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung,
Fig. 21 einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch die in der Fig. 20 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung,
Fig. 22 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, und
Fig. 23 einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch die in der Fig. 22 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 und in Fig. 2 ist der Querschnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Verbundscheibe 1 entlang der Schnittlinie X-X‘ gezeigt. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Verbundscheibe 1 weist eine Oberkante O, eine Unterkante U und zwei Seitenkanten K auf. Zudem ist in der Fig. 1 der Hauptdurchsichtsbereich H und der Projektionsbereich B der Verbundscheibe 1 eingezeichnet. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Verbundscheibe 1 umfasst eine Außenscheibe 2 mit einer außenseitigen Oberfläche I und einer innenraumseitigen Oberfläche II, eine Innenscheibe 3 mit einer außenseitigen Oberfläche III und einer innenraumseitigen Oberfläche IV, eine thermoplastische Zwischenschicht 4, eine opake Maskierungsschicht 5, eine erste Reflexionsschicht 6 und eine zweite Reflexionsschicht 7. Die thermoplastische Zwischenschicht 4 ist zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 3 angeordnet, die außenseitige Oberfläche I der Außenscheibe 2 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 4 abgewandt, die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 2 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 4 zugewandt, die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 3 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 4 zugewandt und die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 3 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 4 abgewandt. Die Außenscheibe 2, die thermoplastische Zwischenschicht 4, die erste Reflexionsschicht 6, die zweite Reflexionsschicht 7 und die Innenscheibe 3 sind vollflächig übereinander angeordnet. Der Projektionsbereich B ist außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs H angeordnet. In der in der Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist der Projektionsbereich B benachbart zur Unterkante U angeordnet. Die opake Maskierungsschicht 5 ist zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 3 zumindest im Projektionsbereich B angeordnet und in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 von innen, d.h. ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 räumlich hinter der ersten Reflexionsschicht 6 und räumlich hinter der zweiten Reflexionsschicht 7 angeordnet. In der in der Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist die opake Maskierungsschicht 5 als ein auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 angeordneter opaker Abdeckdruck ausgebildet und in einem umlaufenden Randbereich angeordnet, der in einem Abschnitt, der in Überdeckung zum Projektionsbereich B ist, eine größere Breite aufweist als in hiervon verschiedenen Abschnitten. Der Projektionsbereich B liegt bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe 1 , in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist.
Die thermoplastischen Zwischenschicht 4 ist beispielsweise eine aus PVB bestehende Zwischenschicht und weist eine Dicke von 0,76 mm auf. Die thermoplastische Zwischenschicht 4 weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit - sie ist nicht als sogenannte Keilfolie ausgebildet.
Die Außenscheibe 2 und die Innenscheibe 3 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Außenscheibe 2 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf, die Innenscheibe 3 weist beispielsweise eine Dicke von 1 ,6 mm oder von 1 ,1 mm auf. In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist die erste Reflexionsschicht 6 auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 angeordnet und die zweite Reflexionsschicht 7 ist zwischen Innenscheibe 3 und der thermoplastischen Zwischenschicht 4 angeordnet. Die erste Reflexionsschicht 6 ist geeignet, s-polarisierte Strahlung zu reflektieren. Die zweite Reflexionsschicht 7 ist geeignet, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren.
Die erste Reflexionsschicht 6 ist in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform beispielsweise als eine auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 angeordnete Beschichtung ausgebildet, und beispielsweise als ein Dünnschichtstapel umfassend mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber ausgebildet.
Die zweite Reflexionsschicht 7 ist in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform beispielsweise als eine auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 angeordnete Beschichtung ausgebildet, und beispielsweise als ein Dünnschichtstapel umfassend mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber und eine dielektrische Schichtabfolge mit alternierenden Brechungsindizes ausgebildet.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die erste Reflexionsschicht 6 und die zweite Reflexionsschicht 7 nur im Projektionsbereich angeordnet sind. In dieser Ausführungsform kann die zweite Reflexionsschicht 7 als Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 oder als eine unmittelbar benachbart zur Innenscheibe 3 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten dahingehend, dass zwischen der ersten Reflexionsschicht 6 und der Innenscheibe 3 eine zweite Klebeschicht 9 angeordnet ist. Die zweite Klebeschicht 9 ist beispielsweise ein optisch klarer Kleber. In der in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist die erste Reflexionsschicht 6 beispielsweise eine reflektierende Folie.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 4 gezeigten nur dahingehend, dass die erste Reflexionsschicht 6 und die zweite Reflexionsschicht 7 nur im Projektionsbereich angeordnet sind. In dieser Ausführungsform kann die zweite Reflexionsschicht 7 als Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 oder als eine unmittelbar benachbart zur Innenscheibe 3 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die zweite Reflexionsschicht 7 nicht zwischen der Innenscheibe 3 und der thermoplastischen Zwischenschicht 4, sondern zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 4 und der Außenscheibe 2 angeordnet ist, mit der Maßgabe, dass die opake Maskierungsschicht 5 bei Durchsicht von innen hinter der zweiten Reflexionsschicht 7 angeordnet ist. Es versteht sich somit, dass in Bereichen, in denen die opake Maskierungsschicht 5 auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 aufgebracht ist, die zweite Reflexionsschicht 7 auf der opaken Maskierungsschicht 5 aufgebracht ist.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 7 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 6 gezeigten nur dahingehend, dass die erste Reflexionsschicht 6 und die zweite Reflexionsschicht 7 nur im Projektionsbereich angeordnet sind. In dieser Ausführungsform kann die zweite Reflexionsschicht 7 als Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 oder als eine benachbart zur Außenscheibe 2 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Es versteht sich, dass in Bereichen, in denen die opake Maskierungsschicht 5 auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 aufgebracht ist, die zweite Reflexionsschicht 7 auf der opaken Maskierungsschicht 5 aufgebracht ist.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 8 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten dahingehend, dass zwischen der zweiten Reflexionsschicht 7 und der Innenscheibe 3 eine erste Klebeschicht 8 angeordnet ist, welche beispielweise ein optisch klarer Kleber ist. In der in der Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist die zweite Reflexionsschicht 7 beispielsweise eine reflektierende Folie. Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 9 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 3 gezeigten dahingehend, dass zwischen der zweiten Reflexionsschicht 7 und der Innenscheibe 3 eine erste Klebeschicht 8 angeordnet ist, welche beispielweise ein optisch klarer Kleber ist.
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 10 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten dahingehend, dass die opake Maskierungsschicht 5 nicht als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, sondern als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht 3 ausgebildet ist.
In dem an die Oberkante O angrenzenden Bereich kann die thermoplastische Zwischenschicht 3 alternativ auch keine Färbung aufweisen und optional ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 oder auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 aufgebracht sein.
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 . Die in der Fig. 11 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 10 gezeigten nur dahingehend, dass die erste Reflexionsschicht 6 und die zweite Reflexionsschicht 7 nur im Projektionsbereich angeordnet sind. In dieser Ausführungsform kann die zweite Reflexionsschicht 7 als Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 oder als eine unmittelbar benachbart zur Innenscheibe 3 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 12 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 8 gezeigten dahingehend, dass die opake Maskierungsschicht 5 nicht als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, sondern als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht 3 ausgebildet ist.
In dem an die Oberkante O angrenzenden Bereich kann die thermoplastische Zwischenschicht 3 alternativ auch keine Färbung aufweisen und optional ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 oder auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 aufgebracht sein.
Fig. 13 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 13 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 12 gezeigten nur dahingehend, dass die zweite Reflexionsschicht 7 nur im Projektionsbereich B angeordnet sind. Die zweite Reflexionsschicht 7 ist in dieser Ausführungsform beispielweise als eine reflektierende Folie ausgebildet. Die erste Klebeschicht 8 ist in dieser Ausführungsform beispielsweise eine thermoplastische Polymerschicht.
Fig. 14 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 14 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten dahingehend, dass auf der von der Innenscheibe 3 wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht 6 eine Beschichtung 10 angeordnet ist, welche als eine Schutzbeschichtung oder eine Schmutz- und/oder Wasserabweisende Schicht ausgebildet ist. Die Beschichtung 10 ist beispielsweise als eine hydrophobe Beschichtung ausgebildet.
Es versteht sich, dass auch bei den in den Fig. 3 bis 13 gezeigten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe jeweils optional auf der von der Innenscheibe 3 wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht 6 eine Beschichtung 10 angeordnet sein kann, welche als eine Schutzbeschichtung oder eine Schmutz- und/oder Wasserabweisende Schicht ausgebildet ist. Bei den Ausführungsformen, in denen die erste Reflexionsschicht 6 nur im Projektionsbereich B angeordnet ist, kann die Beschichtung 10 entweder nur auf der von der Innenscheibe 3 wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht 6 oder alternativ sowohl auf der von der Innenscheibe 3 wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht 6 als auch auf dem Bereich der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3, auf dem keine erste Reflexionsschicht 6 angeordnet ist, aufgebracht sein.
Fig. 15 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 15 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten dahingehend, dass in einem umlaufenden Randbereich von beispielsweise 2 cm keine erste Reflexionsschicht 6 auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 angeordnet ist und in diesem umlaufenden Randbereich ein zusätzlicher opaker Abdeckdruck 11 aus beispielsweise einer schwarzen Emaille aufgebracht ist. Dieser zusätzliche opake Abdeckdruck 11 ist außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs H und des Projektionsbereichs B angeordnet.
Fig. 16 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 16 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 3 gezeigten dahingehend, dass in einem umlaufenden Randbereich von beispielsweise 2 cm keine erste Reflexionsschicht 6 auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 angeordnet ist und in diesem umlaufenden Randbereich ein zusätzlicher opaker Abdeckdruck 11 aus beispielsweise einer schwarzen Emaille aufgebracht ist. Dieser zusätzliche opake Abdeckdruck 11 ist außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs H und des Projektionsbereichs B angeordnet.
Fig. 17 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 17 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 6 gezeigten dahingehend, dass in einem umlaufenden Randbereich von beispielsweise 2 cm keine erste Reflexionsschicht 6 auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 angeordnet ist und in diesem umlaufenden Randbereich ein zusätzlicher opaker Abdeckdruck 11 aus beispielsweise einer schwarzen Emaille aufgebracht ist. Dieser zusätzliche opake Abdeckdruck 11 ist außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs H und des Projektionsbereichs B angeordnet.
Es versteht sich, dass auch bei den in den Fig. 4, 5 und 7 bis 14 gezeigten Ausführungsformen optional in einem umlaufenden Randbereich von beispielsweise 2 cm ein zusätzlicher opaker Abdeckdruck 11 aus beispielsweise einer schwarzen Emaille auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe aufgebracht sein kann, wobei der zusätzliche opake Abdeckdruck 11 außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs H und der Projektionsbereichs B angeordnet ist. In dem Bereich, in dem der zusätzliche opake Abdeckdruck 11 aufgebracht ist, ist keine erste Reflexionsschicht 6 und auch keine zweite Klebeschicht 9 angeordnet.
Fig. 18 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 18 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 15 gezeigten dahingehend, dass die zweite Reflexionsschicht 7 nicht vollflächig, sondern nur im Projektionsbereich B angeordnet ist. Fig. 19 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 19 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 15 gezeigten dahingehend, dass die erste Reflexionsschicht 6 nicht vollflächig, sondern nur im Projektionsbereich B angeordnet ist.
Auch bei den in den Fig. 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 und 17 gezeigten Ausführungsformen kann optional die erste Reflexionsschicht 6 oder die zweite Reflexionsschicht 7 nur im Projektionsbereich B angeordnet sein.
Fig. 20 zeigt den Querschnitt durch eine Ausführungsform eine erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100 und in Fig. 21 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Querschnitts durch die in der Fig. 20 gezeigte Ausführungsform gezeigt. Die in den Fig. 20 und 21 gezeigte Projektionsanordnung 100 umfasst eine erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 und eine Bildanzeigevorrichtung 12. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 ist in der in den Fig. 20 und 21 gezeigten Ausführungsform wie in der Fig. 2 gezeigt ausgebildet. Alternativ kann die Verbundscheibe 1 beispielsweise auch wie in den Fig. 3 bis 19 ausgebildet sein. Die Bildanzeigevorrichtung 12 ist auf den Projektionsbereich B gerichtet und ist derartig angeordnet, dass die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 3 die der Bildanzeigevorrichtung 12 nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe 3 ist. Die Bildanzeigevorrichtung 12 ist beispielsweise ein TFT-Display.
In der in den Fig. 20 und 21 gezeigten Ausführungsform weist die Bildanzeigevorrichtung 12 eine sich im Kreis drehende Blende auf und sendet alternierend s-polarisiertes Licht und p- polarisiertes Licht aus. Der Lichtkegel des ausgestrahlten s-polarisierten Lichts und der Lichtkegel des ausgestrahlten p-polarisierten Lichts sind räumlich um 1 mm bis 2 mm voneinander beabstandet. Das von der Bildanzeigevorrichtung 12 ausgestrahlte s-polarisierte Licht wird von der ersten Reflexionsschicht 6 reflektiert und das von der Bildanzeigevorrichrung 12 ausgestrahlte p-polarisierte Licht wird von der zweiten Reflexionsschicht 7 reflektiert.
Das von der Bildanzeigevorrichtung 12 mit s-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild und das von der Bildanzeigevorrichtung 12 mit p-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild unterscheidet sich. Das eine Bild entspricht beispielsweise dem Bild für das rechte Auge und das andere Bild dem Bild für das linke Auge oder umgekehrt. Es werden somit für das rechte Auge und das linke Auge des Betrachters unterschiedliche Inhalte gezeigt. Das von der Bildanzeigevorrichtung 12 mit s-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild und das von der Bildanzeigevorrichtung 12 mit p-polarisiertem Licht ausgestrahlte Bild sind derart ausgebildet und die entsprechenden projizierten virtuellen Bilder derart zueinander angeordnet, dass sich für den Betrachter ein stereoskopisches virtuelles Bild ergibt.
Fig. 22 zeigt den Querschnitt durch eine Ausführungsform eine erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100 und in Fig. 23 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Querschnitts durch die in der Fig. 22 gezeigte Ausführungsform gezeigt. Die in den Fig. 22 und 23 gezeigte Projektionsanordnung 100 umfasst eine erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 und zwei Bildanzeigevorrichtungen 12. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 ist in der in den Fig. 22 und 23 gezeigten Ausführungsform wie in der Fig. 2 gezeigt ausgebildet. Alternativ kann die Verbundscheibe 1 beispielsweise auch wie in den Fig. 3 bis 19 ausgebildet sein. Die Bildanzeigevorrichtungen 12 sind auf den Projektionsbereich B gerichtet und derartig angeordnet, dass die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 3 die den Bildanzeigevorrichtungen 12 nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe 3 ist. Die Bildanzeigevorrichtungen 12 sind beispielsweise TFT-Displays.
In der in den Fig. 22 und 23 gezeigten Ausführungsform sendet die eine Bildanzeigevorrichtung 13 s-polarisiertes Licht und die andere Bildanzeigevorrichtung 14 p- polarisiertes Licht aus. Der Lichtkegel des ausgestrahlten s-polarisierten Lichts und der Lichtkegel des ausgestrahlten p-polarisierten Lichts sind räumlich um 1 mm bis 2 mm voneinander beabstandet. Das von der einen Bildanzeigevorrichtung 13 ausgestrahlte s- polarisierte Licht wird von der ersten Reflexionsschicht 6 reflektiert und das von der anderen Bildanzeigevorrichtung 14 ausgestrahlte p-polarisierte Licht wird von der zweiten Reflexionsschicht 7 reflektiert.
Das von der s-polarisiertes Licht ausstrahlenden Bildanzeigevorrichtung 13 ausgestrahlte Bild und das von der p-polarisiertes Licht ausstrahlenden Bildanzeigevorrichtung 14 ausgestrahlte Bild unterscheidet sich. Das eine Bild entspricht beispielsweise dem Bild für das rechte Auge und das andere Bild dem Bild für das linke Auge oder umgekehrt. Es werden somit für das rechte Auge und das linke Auge des Betrachters unterschiedliche Inhalte gezeigt. Das von der s-polarisiertes Licht ausstrahlenden Bildanzeigevorrichtung 13 ausgestrahlte Bild und das von der p-polarisiertes Licht ausstrahlenden Bildanzeigevorrichtung 14 ausgestrahlte Bild sind derart ausgebildet und die entsprechenden projizierten virtuellen Bilder derart zueinander angeordnet, dass sich für den Betrachter ein stereoskopisches virtuelles Bild ergibt.
Die s-polarisiertes Licht ausstrahlende Bildanzeigevorrichtung 13 und die p-polarisiertes Licht ausstrahlende Bildanzeigevorrichtung 14 sind bei Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 von außen bevorzugt horizontal benachbart zueinander angeordnet. In Fig. 22 und Fig. 23 sind zur vereinfachten Darstellung die Bildanzeigevorrichtungen versetzt zueinander eingezeichnet.
Bezugszeichenliste:
1 Verbundscheibe
2 Außenscheibe
3 Innenscheibe
4 thermoplastische Zwischenschicht
5 opake Maskierungsschicht
6 erste Reflexionsschicht
7 zweite Reflexionsschicht
8 erste Klebeschicht
9 zweite Klebeschicht
10 Beschichtung
11 zusätzlicher opaker Abdeckdruck
12 Bildanzeigevorrichtung
13 s-polarisiertes Licht ausstrahlende Bildanzeigevorrichtung
14 p-polarisiertes Licht ausstrahlende Bildanzeigevorrichtung
100 Projektionsanordnung
O Oberkante
U Unterkante
K Seitenkante
B Projektionsbereich
H Hauptdurchsichtsbereich
I außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 2
II innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 2
III außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 3
IV innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 3
X‘-X Schnittlinie p p-polarisiertes Licht s s-polarisiertes Licht

Claims

Patentansprüche Verbundscheibe (1) mit einem Projektionsbereich (B) und einem Hauptdurchsichtsbereich (H), mindestens umfassend eine Außenscheibe (2), eine Innenscheibe (3), eine thermoplastische Zwischenschicht (4), eine opake Maskierungsschicht (5) eine erste Reflexionsschicht (6) und eine zweite Reflexionsschicht (7), wobei die Außenscheibe (2) eine von der thermoplastischen Zwischenschicht (4) abgewandte außenseitige Oberfläche (I) und eine der thermoplastischen Zwischenschicht (4) zugewandte innenraumseitige Oberfläche (II) und die Innenscheibe (3) eine der thermoplastischen Zwischenschicht (4) zugewandte außenseitige Oberfläche (III) und eine von der thermoplastischen Zwischenschicht (4) abgewandte innenraumseitige Oberfläche (IV) aufweist, der Projektionsbereich (B) außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs (H) angeordnet ist, die erste Reflexionsschicht (6) zur Reflektion von s-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest in dem Projektionsbereich (B) angeordnet ist und benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) angeordnet ist, die zweite Reflexionsschicht (7) zur Reflektion von p-polarisiertem Licht geeignet ist, zumindest in dem Projektionsbereich (B) angeordnet ist und zwischen der Außenscheibe (2) und der thermoplastischen Zwischenschicht (4) oder zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht (4) und der Innenscheibe (3) angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht (5) außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs (H) angeordnet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) von innen räumlich hinter der zweiten Reflexionsschicht (7) angeordnet ist, der Projektionsbereich (B) bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe (1) liegt, in dem die opake Maskierungsschicht (5) angeordnet ist. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 , wobei die erste Reflexionsschicht (6) im Wesentlichen vollflächig benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) angeordnet ist und/oder die zweite Reflexionsschicht (7) im Wesentlichen vollflächig zwischen der Außenscheibe
(2) und der Innenscheibe (3) angeordnet ist.
3. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 , wobei die erste Reflexionsschicht (6) benachbart zur innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) in einem Bereich der Verbundscheibe (1) angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die
Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake
Maskierungsschicht (5) angeordnet ist und/oder die zweite Reflexionsschicht (7) zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (3) in einem Bereich der
Verbundscheibe (1) angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die
Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake
Maskierungsschicht (5) angeordnet ist.
4. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) die erste Reflexionsschicht (6) und die zweite Reflexionsschicht (7) vollständig überlappen.
5. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Reflexionsschicht (6) und die zweite Reflexionsschicht (7) unabhängig voneinander als eine reflektierende Beschichtung oder als eine reflektierende Folie ausgebildet ist.
6. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Reflexionsschicht (7) zwischen der Innenscheibe (3) und der thermoplastischen Zwischenschicht (4) angeordnet ist und zwischen der zweiten Reflexionsschicht (7) und der Innenscheibe (3) eine erste Klebeschicht (8) angeordnet ist oder die zweite Reflexionsschicht (7) zwischen der Außenscheibe (2) und der thermoplastischen Zwischenschicht (4) angeordnet ist und zwischen der zweiten Reflexionsschicht (7) und der Außenscheibe (2) eine erste Klebeschicht (8) angeordnet ist.
7. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Reflexionsschicht (6) als eine reflektierende Folie ausgebildet ist und die erste Reflexionsschicht (6) über eine zweite Klebeschicht (9) mit der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) verbunden ist.
8. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die opake Maskierungsschicht (5) zumindest teilweise in einem umlaufenden Randbereich angeordnet ist und insbesondere in einem Abschnitt, der in Überdeckung zum Projektionsbereich (B) ist, eine größere Breite aufweist als in hiervon verschiedenen Abschnitten.
9. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die opake Maskierungsschicht (5) als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (2) oder als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht (4) ausgebildet ist.
10. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zusätzlich umfassend eine Beschichtung (10), welche als eine Schutzbeschichtung und/oder eine Schmutz- und/oder Wasserabweisende Schicht ausgebildet ist und auf der von der Innenscheibe (3) wegweisenden Oberfläche der ersten Reflexionsschicht (6) angeordnet ist.
11. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verbundscheibe (1) einen zusätzlichen opaken Abdeckdruck (11) auf der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) aufweist, welcher in einem umlaufenden Randbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs (H) und außerhalb des Projektionsbereichs (B) angeordnet ist.
12. Projektionsanordnung (100) mindestens umfassend eine Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , und mindestens eine Bildanzeigevorrichtung (12), welche auf den Projektionsbereich (B) gerichtet ist und derartig angeordnet ist, dass die innenraumseitige Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) die der Bildanzeigevorrichtung (12) nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe (3) ist.
13. Projektionsanordnung (100) nach Anspruch 12, wobei die Projektionsanordnung (100) genau eine Bildanzeigevorrichtung (12) aufweist, welche alternierend s-polarisiertes Licht und p-polarisiertes Licht aussendet.
14. Projektionsanordnung (100) nach Anspruch 12, wobei die Projektionsanordnung (100) zwei Bildanzeigevorrichtungen (12) aufweist und von denen eine s-polarisiertes Licht aussendet und die andere p-polarisiertes Licht aussendet.
15. Verwendung einer Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Fahrzeugscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Land, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen und insbesondere als Windschutzscheibe für ein Head-Up-Display.
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