WO2024017577A1 - Beheizbare verbundscheibe mit reflexionsschicht - Google Patents

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WO2024017577A1
WO2024017577A1 PCT/EP2023/067371 EP2023067371W WO2024017577A1 WO 2024017577 A1 WO2024017577 A1 WO 2024017577A1 EP 2023067371 W EP2023067371 W EP 2023067371W WO 2024017577 A1 WO2024017577 A1 WO 2024017577A1
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WO
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busbar
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PCT/EP2023/067371
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Sebastian ARENDT
Michele CAPPUCCILLI
Yahya MOTEMANI SHARABIANI
Siyamak MEMAR JAVID
Andreas GOMER
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Saint-Gobain Glass France
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    • H05B2203/011—Heaters using laterally extending conductive material as connecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/031—Heaters specially adapted for heating the windscreen wiper area

Definitions

  • the invention relates to a heatable composite pane for a projection arrangement, a method for its production, its use and a projection arrangement with the composite pane.
  • Head-up displays Modern automobiles are increasingly being equipped with so-called head-up displays (HllDs).
  • HllDs head-up displays
  • a projector typically in the area of the dashboard, images are projected onto the viewing area of 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.
  • a reflective layer which allows visibility but still reflects the projector radiation to a significant extent.
  • the angle of incidence of the projector radiation onto the windshield is typically about 65°, which is close to the Brewster angle for an air-glass transition (56.5° for soda-lime glass).
  • An additional reflective layer can in this case be used to enhance the intensity of the display image.
  • a reflective layer is mandatory to realize the HUD.
  • a coating with at least one metallic layer, in particular a silver layer, can be used as a reflection layer.
  • the windshield typically consists of an outer pane and an inner pane, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer. Said coating can be applied, for example, to the surface of the outer pane or the inner pane facing the intermediate layer, or to a PET carrier film that is embedded in the intermediate layer.
  • HUDs with p-polarized radiation with reflection layers are known, for example, from DE102014220189A1, WO2019046157A1 and US2017242247A1.
  • purely dielectric reflection films are also known are formed from a plurality of individual layers with alternating high and low refractive index, the reflective effect being generated by optical interference. Such films can also be incorporated into the intermediate layer.
  • a composite pane with such a functional film is known, for example, from WO03099553A1.
  • windshields In addition to the transparent see-through area, windshields usually have an opaque masking area with an opaque layer through which no see-through is possible.
  • the masking area is typically arranged in a peripheral edge area of the windshield and surrounds the viewing area.
  • the opaque masking area is primarily intended to protect the adhesive used to bond the windshield to the vehicle body from UV radiation.
  • the masking area is typically formed by a black masking print on the surface of the outer pane facing the intermediate layer.
  • the masking area is also irradiated by a projector and the light is reflected there, creating a display for the driver.
  • information that was previously displayed in the dashboard area such as the time, driving speed, engine speed or information from a navigation system, or even the image from a rear-facing camera, which replaces the classic exterior mirrors or rear-view mirrors, can be displayed directly in a practical and aesthetically pleasing way be displayed on the windshield, for example in the portion of the masking area that borders the lower edge of the windshield.
  • a projection arrangement of this type is known, for example, from DE102009020824A1 or WO2022073894A1.
  • HVAC Heating, Ventilation and Air Conditioning
  • the windshield itself can have an electric heating function.
  • a laminated glass pane is known in which electrically heatable wires are inserted between two panes of glass.
  • the specific heating output can be adjusted by the ohmic resistance of the wires. Due to design and safety aspects, the number and diameter of wires must be kept as small as possible. The wires must be visually invisible or barely noticeable in daylight and at night under headlights.
  • WO2021233827A1 discloses a heatable composite pane which is intended to be part of a HUD projection arrangement. The virtual image is therefore projected onto an area of the composite pane which is intended for viewing.
  • Transparent electrically conductive coatings particularly those based on silver, are also known. Such electrically conductive coatings can be used as coatings with reflective properties for the infrared range or as heatable coatings.
  • WO03/024155A2 discloses an electrically conductive coating with two silver layers. Such coatings usually have flat resistances in the range of 3 ohms/sq.
  • the heating wires or electrically conductive coatings usually extend over the entire surface of the pane and require a lot of energy. Furthermore, selective heating of certain areas is not possible.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved heatable composite pane for projection arrangements with reduced energy requirements and areas to be heated selectively.
  • the invention relates to a heatable composite pane for a projection arrangement.
  • the composite pane includes an outer pane, a thermoplastic intermediate layer and an inner pane, an electrically conductive layer, a reflective layer and a first bus conductor, a second bus conductor and a third bus conductor.
  • the composite pane also includes an opaque masking layer.
  • the thermoplastic intermediate layer is arranged between the outer pane and the inner pane.
  • the first busbar, the second busbar and the third busbar are arranged on the electrically conductive layer, spaced apart from one another.
  • the first busbar, the second busbar and the third busbar are electrically contacted with the electrically conductive layer.
  • the expression “electrically connected” or “electrically contacted” means that the objects described are connected to one another in such a way that an electrical current can flow through them when an electrical voltage is applied.
  • the objects described are preferably in material contact with one another.
  • “spaced apart from one another” means that the busbars are not arranged one above the other (stacked), but rather are arranged offset from one another in a top view of the composite pane.
  • “spaced apart” it is also meant that the first busbar, the second busbar and the third busbar do not touch each other spatially, but there is a distance between them.
  • the distance between the spaced busbars is at least 1 mm.
  • the second busbar is arranged flat between the first and the third busbar.
  • “flat between” means that the second Bus conductor is arranged in a top view of the composite disk between the first bus conductor and the second bus conductor.
  • the electrically conductive layer has a first heating region arranged between the first and the second busbar and a second heating region arranged between the second and the third busbar.
  • the reflection layer is arranged in front of an opaque masking layer when viewed through the composite pane in the direction from the inner pane to the outer pane.
  • the masking layer therefore covers the entire reflection layer when viewed through the composite pane in the direction from the outer pane to the inner pane.
  • the masking layer can be arranged congruently, i.e. congruently with the reflection layer, or can completely cover the reflection layer and also extend over the surface of the composite pane.
  • the reflection layer completely covers at least the second heating area when viewed through the composite pane in the direction from the inner pane to the outer pane.
  • the reflection layer is designed to reflect visible light in a wavelength range of 380 nm to 780 nm.
  • the reflection layer reflects at least 20%, particularly preferably at least 40% and in particular at least 50% of visible light incident on it.
  • the reflection layer preferably reflects p-polarized and s-polarized light in equal proportions, but it can also reflect p-polarized light and s-polarized light to different degrees.
  • the reflection layer preferably has a high and uniform degree of reflection (over different angles of incidence) compared to p-polarized and/or s-polarized radiation, so that a high-intensity and color-neutral image representation is guaranteed.
  • reflected in a certain percentage range means an averaged degree of reflection at a defined angle of incidence of 65°.
  • the reflection layer is intended in particular to reflect an image projected onto the reflection layer by a projector.
  • the first busbar, the second busbar and the third busbar, hereinafter also referred to as the busbar, and possibly further busbars are intended to be electrically connected to a voltage source.
  • a heating area is intended to form a current path between two busbars for a heating current when an electrical voltage is applied to the busbars involved. In other words: the first heating area and/or the second heating area are intended to be heated using electrical energy.
  • the reflective layer can be selectively heated by the separate heating areas without a current having to flow across the entire electrically conductive layer.
  • the first heating area which is preferably free of the reflection layer, can be heated in a targeted manner.
  • energy consumption can also be reduced.
  • the rate of battery discharge can be reduced.
  • the energy consumption can be reduced even further by the solution according to the invention, since the composite pane is designed for a projection arrangement which has a lower energy requirement, instead of, for example, classic HUD projection arrangements.
  • the energy consumption can be reduced in particular in that the distance from busbar to busbar can be reduced by the second busbar arranged between the first and third busbar.
  • the surface resistance is calculated using the following formula:
  • Rpiambae [Q] is the surface resistance
  • fls [Ohm/sq] is the sheet resistance of the electrically conductive layer
  • L [m] is the distance between two opposing busbars
  • b [m] is the average length of the busbars.
  • the distance L also indicates the length of the current path that forms over the respective heating area.
  • the length b of the busbar means the extension perpendicular to the distance L.
  • U[V] is the electrical voltage.
  • the formula shows that the power per area Ppiache decreases with an increase in the area resistance Rpiache. In order to achieve the same performance with increased surface resistance, a higher electrical voltage is required.
  • the inner pane has an outside surface facing the thermoplastic intermediate layer and an interior surface facing away from the thermoplastic intermediate layer.
  • the interior surface of the inner pane is also the inner surface of the composite pane.
  • the outer pane has an outside surface facing away from the thermoplastic intermediate layer, which is also at the same time the outer surface of the composite pane.
  • the outer pane also has an interior surface facing the first thermoplastic intermediate layer.
  • the composite pane is intended to separate an external environment from an interior, preferably a vehicle interior.
  • the outside surface of the outer pane is intended to face the external environment and the interior surface of the inner pane is intended to face the interior.
  • the composite pane has a circumferential side edge, which preferably comprises an upper edge and a lower edge as well as two edges running between them with a first and a second lateral edge.
  • 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 composite pane may have any suitable geometric shape and/or curvature.
  • the reflection layer is arranged on the interior surface of the inner pane. This allows an image projected onto the reflection layer to be perceived without double or ghost images. Alternatively, the reflection layer can also be arranged on the outside surface of the inner pane. This means that the reflective layer is better protected from external damage.
  • the electrically conductive coating is arranged between the outer pane and the inner pane.
  • the electrically conductive layer is arranged between the masking layer and the reflection layer when viewed through the composite pane. In this way, the electrically conductive layer is protected from external influences and does not reduce the reflection properties of the reflection layer.
  • the reflection layer is applied to the interior surface of the inner pane and a protective layer is applied to the reflection layer, at least completely covering the reflection layer.
  • the protective layer is preferably transparent and applied flat, in particular congruently, to the reflection layer.
  • the protective layer is preferably a polymer based on polyacrylates, polyoximes, alkyd resins, polyurethanes or mixtures thereof.
  • the protective layer preferably has a thickness of 50 nm to 10 pm and particularly preferably 100 nm to 5 pm.
  • the protective layer is preferably applied to the reflective layer by spraying or spraying, for example with a pressure atomizer.
  • the protective layer protects the reflection layer from mechanical damage such as scratches. It can also serve to increase the durability of the reflective layer.
  • the masking layer is arranged between the outer pane and the inner pane. This means that the masking layer is better protected from external influences.
  • the individual layers of the composite pane are preferably arranged in one of the following orders:
  • the reflection layer can be transparent or semi-transparent.
  • semi-transparent means that the reflection layer has a light transmittance (according to ISO 9050:2003) for light in the visible spectral range of less than 30%.
  • the reflection layer is opaque with a light transmittance (according to ISO 9050:2003) for light in the visible spectral range of less than 30%, preferably less than 10%, particularly preferably less than 1%.
  • the reflection layer is only arranged over a partial area of the composite pane and is not arranged within a section of the composite pane intended for viewing. Very particularly preferably, the reflection layer is arranged in strips along a lower edge region directly adjacent to the lower edge of the composite pane.
  • the reflection layer preferably has a width of 10 cm or more, particularly preferably 20 cm or more, in particular 30 cm or more. For the purposes of the invention, “width” means the extent perpendicular to the direction of extension.
  • the opacity of the reflection layer in conjunction with the opaque masking layer can increase the contrast of a virtual image, which increases the visual perceptibility for a viewer. The higher contrast means that image displays can be used with lower energy consumption.
  • the masking layer can be an enamel or an opaque thermoplastic film.
  • the masking layer can also be a partially opaque thermoplastic film and thus be part of the thermoplastic intermediate layer.
  • the masking layer is in particular a dark, preferably black, enamel.
  • the masking layer is preferably applied to the interior surface of the outer pane, but it can also be applied to the interior surface of the inner pane or the outside surface of the inner pane.
  • the masking layer is preferably a peripheral (frame-shaped) layer which extends along the circumferential edge of the composite pane and can be widened in the area of the reflection layer.
  • the masking layer primarily serves as UV protection for the assembly adhesive of the composite window (for example for gluing into a vehicle).
  • the masking layer preferably has a transmittance (according to ISO 9050:2003) for visible light of less than 15%, preferably less than 10%, particularly preferably less than 1%.
  • the masking layer can also be semi-transparent, at least in sections, for example as a dot grid, stripe grid or checkered grid. Alternatively, the masking layer can also have a gradient, for example from an opaque covering to a semi-transparent covering.
  • the composite pane can also have several, preferably two, masking layers, with a first masking layer preferably being applied to the interior-side surface of the outer pane and a second masking layer being applied to the interior-side surface of the inner pane.
  • the masking layer completely covers the reflection layer when viewed through the composite pane starting from a viewing direction facing the outside surface of the outer pane.
  • the “complete coverage of an element A with an element B” means that the orthonormal projection of element A to the plane of element B is arranged completely within element B.
  • the reflection layer and the masking layer can also be arranged congruently to one another when viewed through the composite pane.
  • the masking layer is arranged in a frame shape in the peripheral edge region of the composite pane and is widened in a section of the peripheral edge region adjacent to the motor edge of the composite pane.
  • the masking layer preferably has a width of 10 cm or more in the widened area, particularly preferably 20 cm or more, in particular 30 cm or more on.
  • This embodiment is particularly suitable for use in vehicles, in which the projection arrangement can be used as an alternative to displays installed in the dashboard.
  • the reflection layer when viewed through the composite pane in the direction from the inner pane to the outer pane, also covers the second busbar in addition to the second heating area.
  • the second busbar is no longer visually recognizable to a viewer from the interior.
  • the reflection layer can be selectively heated without affecting the overall aesthetic appearance of the composite pane, since at least the second bus conductor is covered by the masking area due to the solution according to the invention.
  • the second bus conductor is not visible from either the vehicle interior or the external environment due to the masking area. This improves the aesthetics of the composite pane.
  • the reflection layer also covers the third bus conductor in addition to the second heating area and the second busbar.
  • the reflection layer covers the first heating area by a maximum of 10%.
  • the reflection layer does not cover the first heating area and/or the first bus conductor at all.
  • the reflection layer can also only cover the second heating area and the second bus conductor. It is a great advantage if the first heating area is not covered by the reflection layer, since the second heating area is preferably arranged in the area of the composite pane intended for viewing.
  • the outer pane and the inner pane are preferably made of transparent 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 those with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
  • the outer pane and the inner panes can independently be 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.
  • “transparent” means that the light transmittance for visible light is 30% or higher, preferably 50% or higher.
  • “transparent” means that the sum of the light transmittance of all layers of the composite pane corresponds to the legal regulations for windshields and the composite pane in a viewing area for visible light preferably has a transmittance (according to ISO 9050:2003) of more than 70%, in particular more than 75 %, having.
  • “opaque” means a light transmission, i.e. light transmittance (according to ISO 9050:2003), of less than 15%, preferably less than 10%, particularly preferably less than 5% and in particular less 0.1%.
  • the thermoplastic intermediate layer is preferably designed as at least one thermoplastic composite film and is based on ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably based on polyvinyl butyral (PVB) and additionally Additives known to those skilled in the art, such as plasticizers, are formed.
  • the thermoplastic film preferably contains at least one plasticizer.
  • the thermoplastic intermediate layer can be formed by a single film or by more than one film.
  • the thermoplastic intermediate layer can be formed by one or more thermoplastic films arranged one above the other, the thickness of the thermoplastic intermediate layer after lamination of the layer stack preferably being from 0.25 mm to 1 mm, typically 0.38 mm or 0.76 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer can also be formed from a film that is partially colored and therefore opaque.
  • the masking layer can also be a component of the thermoplastic intermediate layer.
  • the intermediate layer can also be formed from more than one film, with the at least two films extending over different areas of the surface of the composite pane.
  • the thermoplastic intermediate layer can also be a functional thermoplastic film, in particular a film with acoustically dampening properties, a film that reflects infrared radiation, a film that absorbs infrared radiation and/or a film that absorbs UV radiation.
  • the thermoplastic intermediate layer can also be a belt filter film.
  • the outer pane, the inner pane and the composite pane can have any three-dimensional shape. Preferably, the inner pane and the outer pane have no shadow zones so that they can be coated efficiently by cathode sputtering.
  • the inner pane and outer pane and thus also the composite pane are preferably flat or slightly or strongly curved in one direction or in several directions of the room
  • a polymeric material consists predominantly, i.e. at least 50%, preferably at least 60% and in particular at least 70%, of this material. It can also contain other materials such as stabilizers or plasticizers.
  • the electrically conductive layer typically contains one or more, for example two, three or four, functional layers.
  • the functional layers preferably contain at least one metal, for example silver, gold, copper, nickel and/or chromium or a metal alloy.
  • the functional layers particularly preferably contain at least 90% by weight of the metal, in particular at least 99.9% by weight of the metal.
  • the functional layers can consist of the metal or the metal alloy.
  • the functional layers particularly preferably contain silver or a silver-containing alloy.
  • Such functional layers have a particularly advantageous electrical conductivity combined with high transmission in the visible spectral range.
  • the electrically conductive layer contains at most 2 silver layers, in particular at most one silver layer, or consists of at most 2 silver layers, in particular at most one silver layer.
  • the thickness of a functional layer is preferably from 5 nm to 50 nm, particularly preferably from 8 nm to 25 nm. In this thickness range of the functional layer, an advantageously high transmission in the visible spectral range and a particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
  • the electrically conductive layer preferably extends over a range from 10 cm 2 to 1000 cm 2 , particularly preferably from 20 cm 2 to 100 cm 2 .
  • At least one dielectric layer is arranged between two adjacent functional layers of the coating.
  • a further dielectric layer is preferably arranged below the first and/or above the last functional layer.
  • a dielectric layer contains at least one individual layer made of a dielectric material, for example containing a nitride such as silicon nitride or an oxide like aluminum oxide.
  • dielectric layers can also include several individual layers, for example individual layers of a dielectric material, smoothing layers, adaptation layers, blocker layers and/or anti-reflection layers.
  • the thickness of a dielectric layer is, for example, from 10 nm to 200 nm.
  • the electrically conductive layer can particularly preferably contain or consist of indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (SnO2:F) or aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al).
  • ITO indium tin oxide
  • SnO2:F fluorine-doped tin oxide
  • ZnO:Al aluminum-doped zinc oxide
  • the electrically conductive layer can also contain or consist of Carbo NanoBud (CNB).
  • CNB Carbo NanoBud
  • the carbon atoms are covalently bonded and form fullerenes, which are arranged as nanometer-sized tubes. They combine the properties of fullerenes with those of nanotubes, which results in high mechanical stability and good electrical properties at the same time.
  • the geometric layer thickness of the electrically conductive layer is preferably at most 15 nm, particularly preferably at most 14 nm, very particularly preferably at most 13 nm. This allows advantageous reflectivity in the IR range to be achieved without reducing the transmission too much.
  • the geometric layer thickness of the silver layer is preferably at least 6 nm, particularly preferably at least 8 nm. Thinner silver layers can lead to dewetting of the layer structure.
  • the geometric layer thickness of the electrically conductive layer is particularly preferably from 10 nm to 14 nm, in particular from 11 nm to 13 nm.
  • the electrically conductive layer is preferably applied to the interior surface of the outer pane or to the outside surface of the inner pane.
  • the electrically conductive layer can also be on the masking layer and/or the outside surface of the inner pane or the inside surface of the External pane must be applied.
  • the electrically conductive layer can also be applied to a film, preferably made of an organic polymer, and the film provided with the electrically conductive layer can be arranged within the thermoplastic intermediate layer.
  • the electrically conductive layer preferably has reflective properties. Particularly preferably, the electrically conductive layer reflects visible light to at least 5%, very particularly preferably to at least 15%, in particular a maximum of 30%.
  • the electrically conductive layer is preferably transparent, particularly preferably the electrically conductive layer has a transmittance for visible light of at least 70%.
  • the electrically conductive layer preferably has an average reflectance relative to p-polarized radiation of at least 10% in the spectral range from 380 nm to 780 nm, particularly preferably of at least 15%.
  • the reflectance describes the proportion of the total irradiated radiation that is reflected. It is given in % (based on 100% irradiated radiation) or as a unitless number from 0 to 1 (normalized to the irradiated radiation). Plotted depending on the wavelength, it forms the reflection spectrum.
  • the statements on the degree of reflectance compared to p-polarized radiation refer to the degree of reflectance measured with an angle of incidence of 65° to the surface normal on the interior side.
  • the information on the degree of reflection or the reflection spectrum refers to a reflection measurement with a light source that emits uniformly in the spectral range under consideration with a standardized radiation intensity of 100%.
  • the angle of incidence of the projector radiation is the angle between the incidence vector of the projector radiation and the surface normal on the interior side (i.e. the surface normal to the external surface of the composite pane on the interior side, which here is also the interior surface of the inner pane).
  • the above-mentioned desired reflection characteristics are achieved in particular through the choice of materials and thicknesses of the electrically conductive layer as well as the structure of the first and second dielectric layers or layer sequences.
  • the reflection layer can thus be adjusted appropriately.
  • the indication of the direction of polarization refers 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.
  • S-polarized radiation refers to radiation whose electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence.
  • 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 electrically conductive layer preferably has a sheet resistance of 0.1 ohm/sq. to 6 ohms/sq., preferably from 1 ohms/sq. up to 5 ohms/sq. and particularly preferably from 2 ohms/sq. up to 4 Ohm/sq..
  • Layers with such surface resistances are particularly energy-saving and are particularly suitable for heating vehicle windows with typical on-board voltages of 12 V to 48 V or for electric vehicles with typical on-board voltages of up to 500 V.
  • the electrically conductive layer can extend over the entire surface of the composite pane. Alternatively, the electrically conductive layer can also only extend over part of the surface of the composite pane.
  • the electrically conductive layer preferably extends over at least 50%, particularly preferably over at least 70% and most preferably over at least 90% of the inside surface of the composite pane.
  • the composite pane has a peripheral edge region with a width of 2 mm to 50 mm, preferably 5 mm to 20 mm, which is not provided with the electrically conductive layer.
  • the electrically conductive layer then has no contact with the atmosphere and is advantageously protected from damage and corrosion inside the pane by the thermoplastic intermediate layer.
  • the reflection layer preferably comprises at least one metal selected from a group consisting of aluminum, magnesium, tin, indium, titanium, tantalum, niobium, nickel, copper, chromium, cobalt, iron, manganese, zirconium, cerium, scandium, yttrium, silver, Gold, platinum and palladium, ruthenium or mixtures thereof.
  • the reflection layer comprises oxides, carbides, silicon compounds and/or nitrides selected from a group consisting of silicon, boron-doped silicon, silicon-zirconium mixed nitride, silicon nitride, titanium oxide, silicon oxide, titanium carbide, zirconium carbide, silicon-zirconium-aluminum or mixtures thereof.
  • Aluminum, titanium, nickel-chrome and/or Nickels are preferably applied to the inner pane or the outer pane because they can have a high reflection for p-polarized or s-polarized light. They are therefore particularly suitable as part of a projection arrangement.
  • the reflection layer preferably has a thickness of 10 nm (nanometers) to 100 pm (micrometers), particularly preferably from 50 nm to 50 pm, in particular from 100 nm to 5 pm.
  • the reflection layer contains silicon, aluminum, zirconium, nickel, chromium, silicon doped with boron, silicon-zirconium mixed nitride, silicon nitride, titanium oxide, silicon oxide, titanium carbide, zirconium carbide, silicon-zirconium-aluminum and/or mixtures of that. These materials are particularly suitable for reflecting visible light homogeneously.
  • the reflection layer is a 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 nickel, nickel-chromium, titanium and/or aluminum.
  • the electrically conductive layer based on nickel, nickel-chromium, titanium and/or aluminum gives the reflection layer basic reflective properties and also an IR-reflecting effect and electrical conductivity.
  • the electrically conductive layer is based on nickel, nickel-chromium, titanium and/or aluminum.
  • the conductive layer preferably contains at least 90% by weight of nickel, titanium and/or aluminum, particularly preferably at least 99% by weight of aluminum, most preferably at least 99.9% by weight of nickel, titanium and/or aluminum.
  • the layer based on aluminum, nickel-chromium, nickel and/or titanium can have dopings, for example palladium, gold, copper or silver.
  • Materials based on aluminum, nickel, nickel-chromium, and/or titanium are particularly suitable for reflecting light, particularly preferably p-polarized light.
  • the use of nickel, nickel-chromium, titanium and/or aluminum in reflective layers has proven to be particularly advantageous in reflecting light.
  • Aluminum, nickel, nickel-chrome, and/or titanium are significantly cheaper compared to many other metals such as gold or silver.
  • the individual layers of the thin-film stack preferably have a thickness of 10 nm to 1 pm.
  • the thin-film stack preferably has 2 to 20 individual layers and in particular 5 to 10 individual layers.
  • the reflection layer is a reflective film that is metal-free and reflects visible light rays with a p-polarization.
  • the reflection layer is then preferably a film that works on the basis of synergistic prisms and reflective polarizers. Such films for using reflective layers are commercially available, for example from the 3M Company. In this way, complex metal deposition can be avoided.
  • the reflection layer is preferably arranged as a reflective film within the thermoplastic intermediate layer.
  • the reflection layer contains
  • the layer stacks described have suitable reflection properties in order to achieve a homogeneous image as part of a projection arrangement.
  • the electrically conductive layer and/or the reflective layer can be applied by physical or chemical vapor deposition, i.e. a PVD or CVD coating (PVD: physical vapor deposition, CVD: chemical vapor deposition), or, for example, by means of the sol-gel process become.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • Such coatings can be produced with particularly high optical quality and with particularly low thickness.
  • the electrically conductive layer and/or the reflective layer is a layer stack, the individual layers of the layer stack are applied consecutively, i.e. one after the other.
  • the application of layers using the sol-gel process is known to those skilled in the art and can be found, for example, in WO2021209201 A1.
  • a PVD coating can be a (“sputtered”) coating applied by cathode sputtering, in particular a coating applied by magnetic field-assisted cathode sputtering (magnetron sputtering).
  • the reflective layer and the electrically conductive layer are formed by magnetron sputtering upset. Using magnetron sputtering, a homogeneous layer just a few nanometers thick can be efficiently achieved.
  • the reflection layer and/or the electrically conductive layer is applied by means of chemical vapor deposition, then this is preferably done by means of plasma-assisted chemical vapor deposition (PECVD), in particular this production takes place at atmospheric pressure (APCVD).
  • PECVD plasma-assisted chemical vapor deposition
  • APCVD atmospheric pressure
  • the advantage of plasma-assisted chemical vapor deposition is the speed of application while maintaining high homogeneity of the layers compared to many other processes.
  • silicon oxide can be applied homogeneously and efficiently to a substrate using this production method.
  • the reflection layer is preferably applied by physical vapor deposition (PVD) to the interior surface or the exterior surface of the inner pane, particularly preferably by cathode sputtering (“sputtering”), very particularly preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering (“magnetron sputtering”).
  • PVD physical vapor deposition
  • the reflective layer is preferably applied before lamination. Instead of applying the reflection layer to a pane surface, it can in principle also be applied to a carrier film which is arranged in the intermediate layer.
  • the first busbar is arranged essentially parallel to an upper edge of the composite pane and the third busbar is arranged essentially parallel to a lower edge of the composite pane.
  • the first bus conductor is preferably arranged less than 15 cm, particularly preferably less than 5 cm, from the upper edge of the composite pane.
  • the third bus conductor is preferably arranged less than 15 cm, particularly preferably less than 5 cm, from the lower edge of the composite pane.
  • the second busbar is arranged between the first and the third busbar with a preferred distance from the third busbar of at least 1 cm, particularly preferably at least 5 cm and in particular at least 15 cm.
  • the second busbar preferably extends between the two side edges of the composite pane, extending over at least 90% of the distance between the side edges and preferably extending over the entire distance between the busbars.
  • the second busbar therefore extends over a large part of the width of the composite pane. This arrangement allows the first and second heating areas to be heated efficiently.
  • the first and second heating areas extend In this embodiment, viewed together, preferably over at least 90% of the composite pane. This means that the majority of the composite pane can be kept free of frost or fog.
  • the width of the first busbar, the second busbar and/or the third busbar is preferably from 2 mm to 30 mm, particularly preferably from 4 mm to 20 mm and in particular from 10 mm to 20 mm.
  • Thinner busbars lead to too high an electrical resistance and therefore too much heating of the busbar during operation.
  • thinner busbars are difficult to produce using printing techniques such as screen printing.
  • Thicker busbars require an undesirably high amount of material. Furthermore, they lead to an excessive and unaesthetic restriction of the viewing area of the pane.
  • the length of the busbar depends on the extent of the area to be heated. For a busbar that is designed in the form of a strip, the longer of its dimensions is referred to as length and the shorter of its dimensions is referred to as width.
  • the first, second and/or third bus conductor is applied to the surface of the first disk and/or the electrically conductive layer by means of soldering or gluing.
  • the busbars applied in this way are preferably designed as wires or strips of an electrically conductive film.
  • the busbars then contain, for example, at least aluminum, copper, tinned copper, gold, silver, zinc, tungsten and/or tin or alloys thereof.
  • the strip preferably has a thickness of 10 pm to 500 pm, particularly preferably 30 pm to 300 pm. Bus conductors made of electrically conductive films with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity.
  • the strip can be electrically conductively connected to the electrically conductive structure, for example via a solder mass, via an electrically conductive adhesive or by direct placement.
  • the first, second and/or third bus conductor is designed as a printed and burned-in conductive structure.
  • the printed busbars preferably contain at least one metal, a metal alloy, a metal compound and/or carbon, particularly preferably a noble metal and in particular silver.
  • the printing paste preferably contains metallic particles, metal particles and/or carbon and in particular precious metal particles such as silver particles.
  • the electrical conductivity is preferably achieved by the electrically conductive particles.
  • the particles can be in an organic and/or inorganic matrix such as pastes or inks, preferably as printing paste with glass frits.
  • the layer thickness of the printed busbars is preferably from 5 pm to 40 pm, particularly preferably from 8 pm to 20 pm and very particularly preferably from 8 pm to 12 pm.
  • Printed busbars with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity.
  • the first busbar, the second busbar and/or the third busbar are each electrically contacted by one or more connecting lines.
  • the connecting cable is preferably designed as a flexible film conductor (flat conductor, ribbon conductor). This refers to an electrical conductor whose width is significantly larger than its thickness.
  • a foil conductor is, for example, a strip or tape containing or consisting of copper, tinned copper, aluminum, silver, gold or alloys thereof.
  • the foil conductor has, for example, a width of 2 mm to 16 mm and a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm.
  • the film conductor can have an insulating, preferably polymeric coating, for example based on polyimide.
  • Foil conductors that are suitable for contacting busbars in disks only have a total thickness of, for example, 0.3 mm. Such thin film conductors can be embedded between the individual panes in the thermoplastic intermediate layer without any difficulty.
  • a foil conductor tape can contain several conductive layers that are electrically insulated from one another.
  • thin metal wires can also be used as an electrical connection cable.
  • the metal wires contain in particular copper, tungsten, gold, silver or aluminum or alloys of at least two of these metals.
  • the alloys can also contain molybdenum, rhenium, osmium, iridium, palladium or platinum.
  • the at least one electrical connection line is connected to a contact strip, for example by means of a solder or an electrically conductive adhesive.
  • the contact band is then connected to the at least first, second and/or third bus conductor.
  • the contact band is an extension of the connecting line, so that the connecting surface between the contact band and the busbar is to be understood as the contact surface from which the distance runs in the direction of extension of the busbar.
  • the contact tape contains preferably at least one metal, particularly preferably copper, tinned copper, silver, gold, aluminum, zinc, tungsten and/or tin. This is particularly advantageous with regard to the electrical conductivity of the contact strip.
  • the contact strip can also contain alloys, which preferably contain one or more of the elements mentioned and optionally further elements, for example brass or bronze.
  • the contact strip is preferably designed as a strip of a thin, electrically conductive film.
  • the thickness of the contact strip is preferably from 10 pm to 500 pm, particularly preferably from 15 pm to 200 pm, very particularly preferably from 50 pm to 100 pm. Films with these thicknesses are technically easy to produce and readily available and also have an advantageously low electrical resistance.
  • the connecting line of the first busbar, second busbar and/or third busbar is preferably designed in the form of a contact strip or cable, with the connecting line extending beyond the edge region of the disk.
  • the cable or the contact strip can be attached to the edge region of the disk according to the invention by soldering or gluing to the electrical connection line.
  • the first busbar, the second busbar and/or the third busbar are connected to a voltage source, preferably via a connecting line.
  • the voltage source is preferably part of the vehicle's on-board electrical system.
  • the voltage source preferably provides an on-board voltage that is common for motor vehicles, preferably from 12 V to 15 V and, for example, about 14 V.
  • the voltage source 14 V can also have higher voltages, for example from 15 V to 300 V and in particular 35 V to 100 V.
  • a further aspect of the invention relates to a projection arrangement, comprising a composite pane according to the invention and a projector which projects an image onto the reflection layer.
  • the projector irradiates the reflection layer with visible light, the reflection layer at least partially reflecting the visible light.
  • the projector preferably faces the interior surface of the inner pane. If the projection arrangement is part of a vehicle, the projector is preferably arranged in the dashboard of the vehicle.
  • the image projected by the projector onto the reflection layer is reflected into the vehicle interior, for example into the field of vision of an occupant. Due to the arrangement of the reflection layer in front of the masking layer, the projected image can be visually perceived with a high contrast. This allows projectors with lower energy requirements to be used.
  • the projector's energy requirements can be reduced by up to 20%.
  • the reflection layer covers at least the second busbar, so that the reflection layer can be selectively heated, which reduces energy consumption and improves the reflection properties, especially at cold temperatures, but the second busbar is not visible to a viewer. This improves the overall aesthetic appearance of the projection arrangement.
  • the projector is preferably a Liqiud Crystal (LCD) display, Thin Film Transistor (TFT) display, Light Emitting Diode (LED) display, Organic Light Emitting Diode (OLED) ) display, electroluminescent (EL) display or microLED display.
  • LCD Liqiud Crystal
  • TFT Thin Film Transistor
  • LED Light Emitting Diode
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • EL electroluminescent
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing the composite pane according to the invention.
  • the process steps include, preferably in the order given, the following process steps:
  • the electrically conductive layer can be electrically contacted with the first, second and third bus conductors in a first step and the layer stack can subsequently be provided, with the layer stack being laminated to form the composite pane in the last step.
  • the layer stack is laminated under the influence of heat, vacuum and/or pressure, with the individual layers being connected (laminated) to one another by at least one thermoplastic film.
  • Methods known per se can be used to produce a composite pane. For example, so-called autoclave processes can be carried out at an increased pressure of about 10 bar to 15 bar and temperatures of 130 ° C to 145 ° C for about 2 hours.
  • Known vacuum bag or vacuum ring processes work, for example, at around 200 mbar and 130 ° C to 145 ° C.
  • the layer stack can also be pressed into a composite disk in a calender between at least one pair of rollers. Systems of this type are known for producing composite panes and usually have at least one heating tunnel in front of a press shop.
  • the temperature during the pressing process is, for example, from 40 °C to 150 °C.
  • Combinations of calender and autoclave processes have proven particularly useful in practice.
  • vacuum laminators can be used. These consist of one or more heatable and evacuable chambers in which the outer pane and the inner pane can be laminated within, for example, about 60 minutes at reduced pressures of 0.01 mbar to 800 mbar and temperatures of 80 ° C to 170 ° C.
  • the composite pane according to the invention can, for example, be the roof pane, windshield, side window or rear window of a vehicle or another vehicle glazing, for example a separating pane in a vehicle, preferably in a rail vehicle, a car or a bus.
  • the composite pane can be an architectural glazing, for example in an external facade of a building or a separating pane inside a building, or a built-in part in furniture or appliances.
  • Figure 1 shows an embodiment of the composite pane according to the invention in a top view
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a projection arrangement with the composite pane from Figure 1,
  • FIG. 3 shows an enlarged edge region of the projection arrangement from FIG. 2 in a cross-sectional view
  • Figures 4-6 further embodiments of the composite pane according to the invention in a projection arrangement in a cross-sectional view
  • Figures 7-8 diagrams showing the energy consumption of the first and second heating areas according to the invention at different voltages.
  • Figures 1 to 3 show different aspects of an embodiment of the composite pane i according to the invention.
  • Figure 1 shows the composite pane 1 according to the invention in the form of a windshield for a vehicle. The composite pane 1 is shown in a top view, looking at an interior surface IV of the composite pane 1.
  • Figure 2 shows the composite pane 1 as part of a projection arrangement 100 according to the invention in a cross-sectional view, the projection arrangement 100 being installed in a vehicle.
  • the cross-sectional view of Figure 2 corresponds to the section line AA 'of the composite pane 1, as indicated in Figure 1.
  • Figure 3 shows an enlarged section of the projection arrangement 100 from Figure 2, with the lower edge region 12.2 of the composite pane 1 being shown.
  • the composite pane 1 has an upper edge and a lower edge as well as two side edges connecting the upper edge and the lower edge (circumferential edge of the composite pane 1).
  • the lower edge (also called the motor edge) of the composite pane 1 means the edge which faces the floor in the installed position.
  • the upper edge (also called the roof edge) of the composite pane 1 means the edge which faces the vehicle roof when installed in a vehicle. Adjacent to the upper edge of the composite pane 1 is the upper edge region 12.1 of the composite pane 1 and adjacent to the lower edge of the composite pane 1 is the lower edge region 12.2 of the composite pane 1.
  • the composite pane 1 comprises an outer pane 2, an inner pane 3 and a thermoplastic intermediate layer 4 arranged between the outer pane 2 and the inner pane 3.
  • the outer pane 2 has an outside surface I facing away from the thermoplastic intermediate layer 4 and an inside surface II facing the thermoplastic intermediate layer 4 on.
  • the inner pane 3 has an outside surface III facing the thermoplastic intermediate layer 4 and an inside surface IV facing away from the thermoplastic intermediate layer 4.
  • the outside surface I of the outer pane 11 is also at the same time the surface of the composite pane 1, which faces the external environment 15, and the interior-side surface IV of the inner pane 3 is also at the same time the surface of the composite pane 1, which faces the interior 14 of the vehicle.
  • the composite pane 1 has, for example, a shape and curvature that is common for windshields.
  • the outer pane 2 and the inner pane 3 each consist of glass, preferably thermally toughened soda-lime glass, and are transparent to visible light.
  • the outer pane 2 has, for example, a thickness of 2.1 mm and the inner pane 3, for example, a thickness of 1.5 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer 4 comprises a thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET).
  • a first opaque masking layer 9, 9.1 is applied to the interior surface IV of the inner pane 3.
  • a second opaque masking layer 9, 9.2 is applied to the interior surface II of the outer pane 2.
  • the first and second masking layers 9.1, 9.2 extend in a frame shape along the circumferential edge of the composite pane 1.
  • the second masking layer 9, 9.2 is applied in a wider manner in the lower edge region 12.2 of the composite pane in contrast to the upper edge region 12.1 of the composite pane 1.
  • the first and second masking layers 9.1, 9.2 are opaque and prevent the view of structures arranged on the inside or outside of the composite pane 1, for example an adhesive bead for gluing the composite pane 1 into a vehicle body.
  • the first and second opaque masking layers 9.1, 9.2 consist of an electrically non-conductive material that is conventionally used for black printing, for example a black-colored screen printing ink that is baked.
  • An opaque reflection layer 6 is also applied to the interior surface IV of the inner pane 3. This is adjacent to the first Masking layer 9, 9.1 in the lower edge region 12.2 of the composite pane 1.
  • the reflection layer 6 therefore extends from the left side edge to the right side edge of the composite pane 1 without overlapping with the first masking layer 9, 9.1.
  • the reflection layer 6 has a width of 30 cm, for example.
  • the reflection layer 6 is also arranged in such a way that, when viewed through the composite pane 1 from the interior 14, it completely overlaps with the widened section of the second masking layer 9, 9.2.
  • the reflection layer 6 is therefore arranged on the vehicle interior side in front of the second masking layer 9, 9.2 and the second masking layer 9, 9.2 completely covers the reflection layer 6 when viewed through the composite pane 1 from the external environment 15.
  • the reflection layer 6 is, for example, a thin-film layer stack consisting of TiC>2 layers and SiC>2 layers, which are arranged arbitrarily one above the other.
  • the reflection layer 6 is designed to reflect visible light.
  • a transparent electrically conductive layer 5 is applied to the outside surface III of the inner pane 3.
  • the electrically conductive layer 5 extends over the entire outside surface III of the inner pane 3 with the exception of a peripheral edge area and optionally a local area, which are intended to ensure the transmission of electromagnetic radiation through the composite pane 1 as a communication, sensor or camera window (not shown). and therefore are not provided with the electrically conductive layer 5.
  • the surrounding uncoated edge area has a width of 2 cm, for example. It prevents direct contact of the electrically conductive layer 5 with the surrounding atmosphere, so that the electrically conductive layer 5 inside the composite pane 1 is protected from corrosion and damage and the vehicle body is electrically insulated from the electrically conductive layer 5.
  • the electrically conductive layer 5 contains, for example, a silver layer with a layer thickness of 15 nm.
  • a first, second and third bus conductor 7.1, 7.2, 7.3 are applied to the electrically conductive layer 5.
  • the first bus conductor 7.1 is arranged essentially parallel to the upper edge of the composite pane 1 and in the upper edge region 12.1 of the composite pane 1. It is applied to the edge of the electrically conductive layer 5, which is arranged adjacent to the upper edge of the composite pane 1.
  • the third bus conductor 7.3 is arranged essentially parallel to the lower edge of the composite pane 1 in the lower edge region 12.2 of the composite pane 1.
  • the third busbar 7.3 is on the edge of the electrical conductive layer 5 is applied, which is arranged adjacent to the lower edge of the composite pane 1.
  • the second busbar 7.2 is arranged at a surface spacing, so that a first heating area 8.1 is formed between the first busbar 7.1 and the second busbar 7.2 and a second heating area is formed between the second busbar 7.2 and the third busbar 7.3 8.2 is designed.
  • the second busbar 7.2 is spatially closer to the third busbar 7.3 than to the first busbar 7.1.
  • the first heating area 8.1 formed between the first and second busbars 7.1, 7.2 extends at least over the entire area of the composite pane 1 intended for viewing.
  • the second heating area 8.2 is viewed through the composite pane 1 (seen from the interior 14) by the reflection layer 6 hidden.
  • the busbars 7.1, 7.2, 7.3 extend from one side edge to the other side edge of the composite pane 1, with a small area between each busbar 7.1, 7.2, 7.3 and the side edge being free from the busbar 7.1, 7.2, 7.3 in order to electrically contact the vehicle body to avoid.
  • the busbars 7.1, 7.2, 7.3 are adapted to the shape and curvature of the composite disk 1, so that the distance a between the first busbar 7.1 and the second busbar
  • the average distance between the first busbar 7.1 and the second busbar is, for example, 64.5 cm and the average distance between the second busbar 7.2 and the third busbar is, for example, 16.4cm.
  • the first, second and third busbars 7.1, 7.2, 7.3 are each led via connecting lines to a voltage source (not shown here), so that a voltage can be applied to the busbars 7.1, 7.2, 7.3. If a voltage is applied to two adjacent busbars 7.1, 7.2, 7.3, then a heating current flows via a current path through the heating area 8.1, 8.2 in between. It is understood that the electrically conductive layer 5 is divided into a first and second heating area 8.1, 8.2, so the current flows through the electrically conductive layer 5.
  • the arrangement of the bus conductors 7.1, 7.2, 7.3 according to the invention makes it possible to use the first heating area 8.1 and to heat the second heating area 8.2 separately from each other.
  • the voltage source provides, for example, an on-board voltage that is common for motor vehicles, preferably from 12 V to 15 V and for example about 14 V, which can also be converted into a higher voltage, for example via voltage converters.
  • the voltage source can also have higher voltages, for example from 35 V to 45 V and in particular 42 V.
  • the first busbar 7.1 and the third busbar 7.3 are covered when viewed through the composite pane 1, depending on the direction of view, either by the first masking layer 9.1 or the second masking layer 9.2.
  • the second busbar 7.2 is covered by the second masking layer 9.2 when viewed through the composite pane 1 from the external environment 15 and by the reflection layer 6 as seen from the interior 14.
  • the busbars 7.1, 7.2, 7.3 are therefore off when the composite pane 1 is installed not visible in any position, which improves the overall aesthetic appearance of the composite pane 1.
  • the first, second and third bus conductors 7.1, 7.2, 7.3 have a constant thickness of, for example, approximately 10 pm and are made of silver, for example.
  • a projector 11 is arranged on a dashboard 13 of the vehicle, which projects a virtual image in the form of visible light 10 onto the reflection layer 6.
  • the light 10 is reflected by the reflection layer 6 to a vehicle occupant in the interior 14, who can thereby visually perceive the virtual image.
  • the reflection layer 6 is opaque and is arranged in front of an opaque masking layer 9, 9.2, the virtual image is visually perceptible due to a high contrast. This makes it possible to use projectors 11 with low luminous intensity and therefore lower energy consumption.
  • the reflection layer 6 can be kept free of icing and fogging by the second heating area 8.2, which ensures the reflection properties even in cold and wet conditions.
  • the projector 11 is, for example, a light-emitting diode display (LED display).
  • FIG. 4 to 6 enlarged cross-sectional views of various embodiments of the composite pane 1 are shown.
  • the cross-sectional views Figures 4 to 6 correspond to the section line AA 'in the lower edge region 12.2 of the composite pane 1, as indicated in Figure 1 and Figure 2.
  • the variants shown in Figures 4 to 6 essentially correspond to the variant from Figures 1, 2 and 3, so that only the differences will be discussed here and reference is otherwise made to the description of Figures 1, 2 and 3.
  • the reflection layer 6 in the embodiment shown in Figure 4 is covered by a transparent protective layer 16.
  • the protective layer 16 is applied to the reflection layer 6 congruently with the reflection layer 6.
  • the protective layer 16 is, for example, based on polyacrylate and has a layer thickness of 2 ⁇ m.
  • the protective layer 16 prevents the reflection layer 6 from being damaged by external influences and also extends the durability of the reflection layer 6 by separating the reflection layer 6 from atmospheric oxygen (oxidizing agent).
  • the electrically conductive layer 5 shows an embodiment in which the electrically conductive layer 5 is not applied to the outside surface III of the inner pane 3, but rather to the interior surface II of the outer pane 2. In the area of the second masking strip 9, 9.2, the electrically conductive layer 5 is applied to it.
  • the reflection layer 6 is applied to the outside surface III of the inner pane 3 instead of on the interior surface IV of the inner pane 3.
  • the reflection layer 6 is better protected against corrosion and external influences.
  • the visible light 10 emitted by the projector 11 is preferably purely p-polarized.
  • the electrically conductive layer 5 is applied in the area of the reflection layer 6 not on the outside surface III of the inner pane 3, but on the reflection layer 6.
  • Figures 7 and 8 show diagrams with the heating power for the first heating area 8.1 and the second heating area 8.2 with different electrical voltages applied.
  • the diagrams show that the inventive structure of the composite pane 1, as shown and described in Figures 1, 2 and 3, leads to improved heatability of the composite pane 1.
  • Example 1 and Example 2 show the heating output in the first Heating area 8.1 in W/m 2 .
  • Examples 3 and 4 show the heating output in the second heating area 8.2 in W/m 2 .
  • the sheet resistance of the electrically conductive layer 5 is 3 Ohm/sq for Example 1 and Example 3.
  • the sheet resistance of the electrically conductive layer 5 is 4 Ohm/sq for Example 2 and Example 4.
  • the heating power as a function of the electrical voltage was based on the formulas and certainly.
  • L denotes the distance between busbars. Depending on which heating area 8.1, 8.2 you are looking at, L is either the same distance a or the same distance b.
  • the distance a between the first and the second busbar 7.1, 7.2 is 64.5 cm for Example 1 and Example 3.
  • the distance b between the second and the third busbar 7.2, 7.3 is 16.4 cm for Example 2 and Example 4.
  • the length of the first busbar 7.1 and the length of the second busbar 7.2 is 130 cm for Examples 1 and 3.
  • the length of the third busbar 7.3 and the length of the second busbar 7.2 is 144 cm for Examples 2 and 4.
  • c denotes the length of the busbar , whereby only the length of the area of the busbar is meant, which is contacted with the heating area.
  • the second bus conductor 7.2 has a total length of 144 cm and is contacted with the second heating area 8.2 over the entire length.
  • the length of the second busbar 7.2 is 144 cm.
  • the second busbar 7.2 can, for example, have a total length of 144 cm, but can only be contacted with the first heating area 8.1 over a length of 130 cm.
  • the length of the second busbar 7.2 is 130 cm.
  • Figures 7 and 8 show that for both the first heating area 8.1 and the second heating area 8.2 the heating power increases as the sheet resistance is reduced. At the same time, it can be seen that even with high layer resistances of 3 to 4 ohms/sq in the composite pane 1 according to the invention, sufficient heating output can be achieved while maintaining a low voltage.
  • a heating output per square meter of 250 W/m 2 is advantageous.
  • a heating output of 400 is required W/m 2 advantageous.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine beheizbare Verbundscheibe (1) für eine Projektionsanordnung (100), umfassend: - eine Außenscheibe (2), eine thermoplastische Zwischenschicht (4) und eine Innenscheibe (3), - eine elektrisch leitfähige Schicht (5), - eine Reflexionsschicht (6) und - einen ersten, einen zweiten und einen dritten Sammelleiter (7.1, 7.2, 7.3), welche flächig voneinander beabstandet mit der elektrisch leitfähigen Schicht (5) elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei der zweite Sammelleiter (7.2) flächig zwischen dem ersten und dem dritten Sammelleiter (7.1, 7.3) angeordnet ist, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (5) einen zwischen dem ersten und dem zweiten Sammelleiter (7.1, 7.2) angeordneten ersten Heizbereich (8.1) und einen zwischen dem zweiten und dem dritten Sammelleiter (7.2, 7.3) angeordneten zweiten Heizbereich (8.2) aufweist, wobei die Reflexionsschicht (6) in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vor einer opaken Maskierungsschicht (9, 9.2) angeordnet ist und zumindest den zweiten Heizbereich (8.2) vollständig überdeckt.

Description

Beheizbare Verbundscheibe mit Reflexionsschicht
Die Erfindung betrifft eine beheizbare Verbundscheibe für eine Projektionsanordnung, ein Verfahren zu deren Herstellung, deren Verwendung und eine Projektionsanordnung mit der Verbundscheibe.
Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HllDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, typischerweise im Bereich des Armaturenbretts, werden Bilder auf den Durchsichtbereich der 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.
Es ist ebenso bekannt, die Windschutzscheibe mit einer Reflexionsschicht auszustatten, welche zwar die Durchsicht erlaubt, aber die Projektorstrahlung dennoch in einem signifikanten Maße reflektiert. Der Einfallswinkel der Projektorstrahlung auf die Windschutzscheibe beträgt typischerweise etwa 65°, was nahe dem Brewster-Winkel für einen Luft-Glas-Übergang liegt (56,5° für Kalk-Natron-Glas). Wird der Projektor mit s- polarisierter Strahlung betrieben, so wird diese an den externen Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert. Eine zusätzliche Reflexionsschicht kann in diesem Fall dazu verwendet werden, die Intensität des Anzeigebildes zu verstärken. Wird der Projektor mit p- polarisierter Strahlung betrieben, so wird diese an den Scheibenoberflächen nicht wesentlich reflektiert. In diesem Fall ist eine Reflexionsschicht zwingend erforderlich, um das HUD zu realisieren. Als Reflexionsschicht kann beispielsweise eine Beschichtung mit mindestens einer metallischen Schicht, insbesondere Silberschicht, verwendet werden. Die Windschutzscheibe besteht typischerweise aus einer Außenscheibe und einer Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die besagte Beschichtung kann beispielsweise auf der zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche der Außenscheibe oder der Innenscheibe aufgebracht werden oder auf einer PET-Trägerfolie, die in die Zwischenschicht eingelagert ist. HUDs mit p-polarisierter Strahlung mit Reflexionsschichten sind beispielsweise aus DE102014220189A1 , WO2019046157A1 und US2017242247A1 bekannt. Es sind aber auch rein dielektrische Reflexionsfolien bekannt, die aus einer Mehrzahl von Einzelschichten mit alternierend hohem und niedrigem Brechungsindex ausgebildet sind, wobei die reflektierende Wirkung durch optische Interferenz erzeugt wird. Auch solche Folien können in die Zwischenschicht eingelagert werden. Eine Verbundscheibe mit einer solchen Funktionsfolie ist beispielsweise aus WO03099553A1 bekannt.
Windschutzscheiben weisen außer dem transparenten Durchsichtbereich üblicherweise einen opaken Maskierungsbereich mit einer opaken Schicht auf, durch den keine Durchsicht möglich ist. Der Maskierungsbereich ist typischerweise in einem umlaufenden Randbereich der Windschutzscheibe angeordnet und umrandet den Durchsichtbereich. Der opake Maskierungsbereich dient in erster Linie dazu, den zur Verklebung der Windschutzscheibe mit der Fahrzeugkarosserie verwendeten Klebstoff vor UV-Strahlung zu schützen. Der Maskierungsbereich wird typischerweise durch einen schwarzen Abdeckdruck auf der zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche der Außenscheibe ausgebildet.
Es ist möglich, auch im Maskierungsbereich ein virtuelles Bild zu erzeugen im Grunde nach dem gleichen Prinzip wie ein HUD. Es wird also auch der Maskierungsbereich durch einen Projektor bestrahlt, und das Licht dort reflektiert, wodurch eine Anzeige für den Fahrer erzeugt wird. So können beispielsweise Informationen, die bislang im Bereich des Armaturenbretts angezeigt wurden, wie die Uhrzeit, Fahrtgeschwindigkeit, Motordrehzahl oder Angaben eines Navigationssystems, oder auch das Bild einer rückwärts gerichteten Kamera, welches die klassischen Außenspiegel oder Rückspiegel ersetzt, auf praktische und ästhetisch ansprechende Weise direkt auf der Windschutzscheibe dargestellt werden, beispielsweise in dem Abschnitt des Maskierungsbereichs, der an die Unterkante der Windschutzscheibe grenzt. Eine Projektionsanordnung dieser Art ist beispielsweise aus DE102009020824A1 oder der WO2022073894A1 bekannt.
Eine weitere große Herausforderung beim Fahren spielt die Beheizung der Windschutzscheibe, um damit Vereisungen oder Beschlagen der Scheibe, welche eine Sichtbehinderung darstellen, verhindern zu können. Die Beheizung der Windschutzscheibe findet standardgemäß mittels erwärmter Luft statt, welche über Zuläufe auf die Scheibe geblasen wird. Zusammengefasst wird diese Art der Beheizung unter der Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) -Methode. Neben dem enormen Energieverbrauch erfordern die Zuläufe, über die die heiße Luft transportiert und auf die Scheibe geblasen wird, einen hohen Platzbedarf. Weiterhin müssen die Auslassdüsen in bestimmter geometrischer Relation zur Scheibe abgebracht werden, was wiederum die Auslegungs- und Konstruktionsfreiheit erheblich einschränkt. Weist die Windschutzscheibe zudem eine Projektionsanordnung mit ihr zugeordneten Projektoren auf, ist die Anordnung der Auslassdüsen zusätzlich eingeschränkt. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Bereich der Scheibe, auf welchen ein virtuelles Bild projiziert werden soll, ebenfalls mittels HVAC beheizt werden soll.
Aus der WO2021084279A1 ist bekannt, dass elektrisch leitfähige Schichten auf verschiedenen Bereichen einer Scheibe mittels Sammelleitern elektrisch kontaktiert werden können. Dabei können einzelne Bereiche auch separat voneinander erhitzt werden, beispielsweise der Scheibenwischerbereich einer Scheibe getrennt von einem Durchsichtbereich.
Alternativ kann die Windschutzscheibe selbst eine elektrische Heizfunktion aufweisen. Aus DE10352464A1 ist beispielsweise eine Verbundglasscheibe bekannt, bei der zwischen zwei Glasscheiben elektrisch beheizbare Drähte eingelegt sind. Die spezifische Heizleistung kann dabei durch den ohmschen Widerstand der Drähte eingestellt werden. Aufgrund von Design- und Sicherheitsaspekten muss die Anzahl sowie der Durchmesser der Drähte möglichst klein gehalten werden. Die Drähte dürfen bei Tageslicht und nachts bei Scheinwerferlicht visuell nicht oder kaum wahrnehmbar sein.
Die WO2021233827A1 offenbart eine beheizbare Verbundscheibe, welche dazu vorgesehen ist, Bestandteil einer HUD-Projektionsanordnung zu sein. Das virtuelle Bild wird also auf einen Bereich der Verbundscheibe projiziert, welcher zur Durchsicht vorgesehen ist.
Es sind auch transparente elektrisch leitfähige Beschichtungen insbesondere auf Silberbasis bekannt. Solche elektrisch leitfähigen Beschichtungen können als Beschichtungen mit reflektierenden Eigenschaften für den Infrarotbereich oder auch als beheizbare Beschichtungen verwendet werden. WO03/024155A2 offenbart beispielsweise eine elektrisch leitfähige Beschichtung mit zwei Silberlagen. Solche Beschichtungen weisen in der Regel Flachwiderstände im Bereich von 3 Ohm/sq auf.
Die Heizdrähte oder elektrisch leitfähigen Beschichtungen erstrecken sich in der Regel über die gesamte Fläche der Scheibe und haben einen hohen Energiebedarf. Es ist zudem nicht eine selektive Beheizung bestimmter Bereiche möglich. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte beheizbare Verbundscheibe für Projektionsanordnungen mit einem verringerten Energiebedarf und selektiv zu beheizenden Bereichen bereitzustellen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibe nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung betrifft eine beheizbare Verbundscheibe für eine Projektionsanordnung. Die Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe, eine thermoplastische Zwischenschicht und eine Innenscheibe, eine elektrisch leitfähige Schicht, eine Reflexionsschicht und einen ersten Sammelleiter, einen zweiten Sammelleiter und einen dritten Sammelleiter. Die Verbundscheibe umfasst außerdem eine opake Maskierungsschicht. Die thermoplastische Zwischenschicht ist zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet.
Der erste Sammelleiter, der zweite Sammelleiter und der dritte Sammelleiter sind flächig voneinander beabstandet auf der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet. Der erste Sammelleiter, der zweite Sammelleiter und der dritte Sammelleiter sind elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Schicht kontaktiert.
Mit dem Ausdruck „elektrisch verbunden“ oder „elektrisch kontaktiert“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die beschriebenen Gegenstände so miteinander verbunden sind, dass ein elektrischer Strom beim Anlegen einer elektrischen Spannung durch sie fließen kann. Die beschriebenen Gegenstände sind dazu vorzugsweise in stofflichem Kontakt miteinander.
Mit „flächig voneinander beabstandet“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die Sammelleiter nicht übereinander angeordnet sind (gestapelt sind), sondern in Draufsicht auf die Verbundscheibe voneinander versetzt angeordnet sind. Mit „beabstandet“ ist des Weiteren gemeint, dass der erste Sammelleiter, der zweite Sammelleiter und der dritte Sammelleiter sich nicht räumlich berühren, sondern sich ein Abstand zwischen ihnen befindet. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den beabstandeten Sammelleitern mindestens 1 mm.
Der zweite Sammelleiter ist flächig zwischen dem ersten und dem dritten Sammelleiter angeordnet. Mit „flächig zwischen“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass der zweite Sammelleiter in Draufsicht auf die Verbundscheibe zwischen dem ersten Sammelleiter und dem zweiten Sammelleiter angeordnet ist.
Die elektrisch leitfähige Schicht weist erfindungsgemäß einen zwischen dem ersten und dem zweiten Sammelleiter angeordneten ersten Heizbereich und einen zwischen dem zweiten und dem dritten Sammelleiter angeordneten zweiten Heizbereich auf. Die Reflexionsschicht ist in Durchsicht durch die Verbundscheibe blickend in Richtung von der Innenscheibe zur Außenscheibe vor einer opaken Maskierungsschicht angeordnet. Die Maskierungsschicht überdeckt also in Durchsicht durch die Verbundscheibe blickend in Richtung von der Außenscheibe zur Innenscheibe die gesamte Reflexionsschicht. Die Maskierungsschicht kann kongruent also deckungsgleich zur Reflexionsschicht angeordnet oder die Reflexionsschicht vollständig verdecken und sich darrüberhinaus über die Fläche der Verbundscheibe erstrecken. Die Reflexionsschicht überdeckt in Durchsicht durch die Verbundscheibe blickend in Richtung von der Innenscheibe zur Außenscheibe zumindest den zweiten Heizbereich vollständig. Mit in Richtung von der Innenscheibe zur Außenscheibe oder von der Außenscheibe zur Innenscheibe blickend ist eine senkrecht zur Hauptfläche der Verbundscheibe angeordnete Blickrichtung gemeint.
Die Reflexionsschicht ist geeignet ausgebildet, um sichtbares Licht, in einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, zu reflektieren. Vorzugsweise reflektiert die Reflexionsschicht mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 40 % und insbesondere mindestens 50 % von auf sie auftreffendem sichtbarem Licht. Die Reflexionsschicht reflektiert vorzugsweise p-polarisiertes und s-polarisiertes Licht zu gleichen Anteilen, sie kann aber auch p-polarisiertes Licht und s-polarisiertes Licht unterschiedlich stark reflektieren. Die Reflexionsschicht weist vorzugsweise einen hohen und gleichmäßigen Reflexionsgrad (über verschiedene Einstrahlwinkel) gegenüber p-polarisierter und/oder s- polarisierter Strahlung auf, so dass eine intensitätsstarke und farbneutrale Bild-Darstellung gewährleistet ist.
Mit „reflektiert“ in einem bestimmten Prozentbereich ist im Sinne der Erfindung ein gemittelter Reflexionsgrad bei einem definierten Einfallswinkel von 65° gemeint. Die Reflexionsschicht ist insbesondere dazu vorgesehen, ein von einem Projektor auf die Reflexionsschicht projiziertes Bild zu reflektieren. Der erste Sammelleiter, der zweite Sammelleiter und der dritte Sammelleiter im Folgenden auch die Sammelleiter genannt und gegebenenfalls weitere Sammelleiter sind dazu vorgesehen mit einer Spannungsquelle elektrisch verbunden zu sein. Ein Heizbereich ist dazu vorgesehen, einen Strompfad zwischen zwei Sammelleitern für einen Heizstrom auszubilden, wenn an die beteiligten Sammelleiter eine elektrische Spannung angelegt wird. Mit anderen Worten: der erste Heizbereich und/oder der zweite Heizbereich sind dazu vorgesehen, mittels elektrischer Energie erwärmt zu werden.
Die Reflexionsschicht kann durch die getrennten Heizebereiche selektiv beheizt werden, ohne dass ein Strom über die gesamte elektrisch leitfähige Schicht fließen muss. Ebenso kann der erste Heizbereich, welcher vorzugsweise frei von der Reflexionsschicht ist, gezielt beheizt werden. Auf diese Weise kann ebenso der Energieverbrauch reduziert werden. Insbesondere bei der Verwendung der Verbundscheibe als Fahrzeugscheibe in Elektroautos kann hierdurch die Geschwindigkeit der Akkuentladung verringert werden. Der Energieverbrauch kann durch die erfindungsgemäße Lösung noch weiter reduziert werden, da die Verbundscheibe für eine Projektionsanordnung ausgelegt ist, welche eine geringeren Energiebedarf aufweist, statt beispielsweise klassische HUD-Projektionsanordnungen. Dies sind große Vorteile der Erfindung.
Der Energieverbrauch kann insbesondere dadurch reduziert werden, das durch den zwischen dem ersten und dritten Sammelleiter angeordneten zweiten Sammelleiter der Abstand von Sammelleiter zu Sammelleiter reduziert werden kann. Der Flächenwiderstand berechnet sich nach der folgenden Formel:
Figure imgf000008_0001
Rpiäche [Q] ist der Flächenwiderstand, fls [Ohm/sq] ist der Schichtwiderstand der elektrisch leitfähigen Schicht, L [m] ist der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Sammelleitern und b [m] ist die gemittelte Länge der Sammelleiter. Der Abstand L gibt also auch die Länge des Strompfades an, welcher sich über den jeweiligen Heizbereich bildet. Mit der Länge b des Sammelleiters ist die Erstreckung entlang senkrecht zum Abstand L gemeint. Die Formel zeigt deutlich, dass mit einem vergrößerten Abstand L der Sammelleiter zueinander der Flächenwiderstand Rpiäche des Heizbereiches ansteigt, wobei eine Vergrößerung des Heizbereiches durch die Erhöhung der Länge b der Sammelleiter den Flächenwiderstand verringert. Mit „Ohm/sq.“ ist die Einheit des Schichtwiderstandes (Englisch: „Ohm per square“) gemeint.
Mittels des Flächenwiderstands Rpiäche lässt sich die Leistung pro Fläche Ppiäche [W/m2] berechnen:
Figure imgf000009_0001
U [V] ist die elektrische Spannung. Anhand der Formel lässt sich erkennen, dass die Leistung pro Fläche Ppiache mit einer Erhöhung des Flächenwiderstandes Rpiache abnimmt. Um die gleiche Leistung bei erhöhtem Flächenwiderstand zu erzielen, ist also eine höhere elektrische Spannung erforderlich.
Die Innenscheibe weist eine der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte außenseitige Oberfläche und eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte innenraumseitige Oberfläche auf. Die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist zugleich die Innenfläche der Verbundscheibe. Die Außenscheibe weist eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte außenseitige Oberfläche auf, welche auch gleichzeitig die Außenfläche der Verbundscheibe ist. Die Außenscheibe weist außerdem eine der ersten thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte innenraumseitige Oberfläche auf. Die Verbundscheibe ist dafür vorgesehen, eine äußere Umgebung von einem Innenraum, vorzugsweise einen Fahrzeuginnenraum, abzutrennen. Die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe ist dabei dafür vorgesehen, der äußeren Umgebung zugewandt zu sein und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist dafür vorgesehen, dem Innenraum zugewandt zu sein.
Die Verbundscheibe weist eine umlaufende Seitenkante auf, welche vorzugsweise eine Oberkante und eine Unterkante sowie zwei dazwischen verlaufende Kanten mit einer ersten und einer zweiten seitlichen Kante umfasst. 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. Die Oberkante wird häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet. Die Verbundscheibe kann jede beliebige geeignete geometrische Form und/oder Krümmung aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Hierdurch kann ein auf die Reflexionsschicht projiziertes Bild ohne Doppel- bzw. Geisterbilder wahrgenommen werden. Alternativ kann die Reflexionsschicht auch auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet sein. Hierdurch ist die Reflexionsschicht besser vor äußerer Beschädigung geschützt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die elektrisch leitfähige Beschichtung zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. Insbesondere ist die elektrisch leitfähige Schicht in Durchsicht durch die Verbundscheibe zwischen der Maskierungsschicht und der Reflexionsschicht angeordnet. Auf diese ist die elektrisch leitfähige Schicht vor äußeren Einflüssen geschützt und vermindert nicht die Reflexionseigenschaften der Reflexionsschicht.
In einer weiteren Alternative ist die Reflexionsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht und auf der Reflexionsschicht, die Reflexionsschicht mindestens vollständig überdeckend, ist eine Schutzschicht aufgebracht. Die Schutzschicht ist vorzugsweise transparent und flächig, insbesondere deckungsgleich, auf die Reflexionsschicht aufgebracht. Die Schutzschicht ist vorzugsweise ein Polymer auf Basis von Polyacrylaten, Polyoximen, Alkydharzen, Polyurethanen oder Mischungen davon. Die Schutzschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 50 nm bis 10 pm und besonders bevorzugt von 100 nm bis 5 pm. Die Schutzschicht wird vorzugsweise mittels Sprühens oder Spritzens, zum Beispiel mit einem Druckzerstäuber, auf die Reflexionsschicht aufgebracht. Die Schutzschicht schützt die Reflexionsschicht vor mechanischer Beschädigung wie beispielsweise Verkratzungen. Sie kann außerdem dazu dienen, die Haltbarkeit der Reflexionsschicht zu erhöhen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Maskierungsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet Hierdurch ist die Maskierungsschicht vor äußeren Einflüssen besser geschützt.
Die einzelnen Schichten der Verbundscheibe sind vorzugsweise in einer der folgenden Reihenfolgen angeordnet:
Außenscheibe - Maskierungsschicht - thermoplastische Zwischenschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Reflexionsschicht - Innenscheibe, • Außenscheibe - Maskierungsschicht - thermoplastische Zwischenschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Innenscheibe - Reflexionsschicht,
• Außenscheibe - thermoplastische Zwischenschicht - Maskierungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Innenscheibe - Reflexionsschicht,
• Außenscheibe - thermoplastische Zwischenschicht - Maskierungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Reflexionsschicht - Innenscheibe,
• Außenscheibe - thermoplastische Zwischenschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Maskierungsschicht - Reflexionsschicht - Innenscheibe,
• Außenscheibe - thermoplastische Zwischenschicht - elektrisch leitfähige Schicht - Maskierungsschicht- Innenscheibe - Reflexionsschicht,
• Außenscheibe - Maskierungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - thermoplastische Zwischenschicht - Reflexionsschicht - Innenscheibe und
• Außenscheibe - Maskierungsschicht - elektrisch leitfähige Schicht - thermoplastische Zwischenschicht - Innenscheibe - Reflexionsschicht.
Die Reflexionsschicht kann transparent oder semitransparent sein. Semitransparent bedeutet im Sinne der Erfindung die Reflexionsschicht weist einen Lichttransmissionsgrad (nach ISO 9050:2003) für Licht im sichtbaren Spektralbereich von kleiner 30 % auf. Insbesondere ist die Reflexionsschicht opak mit einem Lichttransmissionsgrad (nach ISO 9050:2003) für Licht im sichtbaren Spektralbereich von kleiner 30 %, bevorzugt kleiner 10 %, besonders bevorzugt kleiner 1 %.
Die Reflexionsschicht ist nur über einen T eilbereich der Verbundscheibe angeordnet und nicht innerhalb eines für die Durchsicht vorgesehenen Abschnitts der Verbundscheibe angeordnet. Ganz besonders bevorzugt ist die Reflexionsschicht streifenförmig entlang eines unteren Randbereichs direkt benachbart zur Unterkante der Verbundscheibe angeordnet. Die Reflexionsschicht weist vorzugsweise eine Breite von 10 cm oder mehr, besonders bevorzugt 20 cm oder mehr, insbesondere 30 cm oder mehr auf. Mit „Breite“ ist im Sinne der Erfindung die Ausdehnung senkrecht zur Erstreckungsrichtung gemeint. Durch die Opazität der Reflexionsschicht in Verbindung mit der opaken Maskierungsschicht kann der Kontrast eines virtuellen Bildes erhöht werden, was die visuelle Wahrnehmbarkeit für einen Betrachter erhöht. Durch den höheren Kontrast können Bildanzeigen mit einem geringeren Energieverbrauch eingesetzt werden.
Die Maskierungsschicht kann eine Emaille sein oder eine opake thermoplastische Folie sein.
Die Maskierungsschicht kann auch eine bereichsweise opake thermoplastische Folie und somit Bestandteil der thermoplastischen Zwischenschicht sein. Die Maskierungsschicht ist insbesondere eine dunkle, bevorzugt schwarze, Emaille. Die Maskierungsschicht ist vorzugsweise auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht, sie kann aber auch auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht sein. Die Maskierungsschicht ist bevorzugt eine periphere (rahmenförmige) Schicht, welche sich entlang der umlaufenden Kante der Verbundscheibe erstreckt und im Bereich der Reflexionsschicht verbreitert sein kann. Die Maskierungsschicht dient in erster Linie als UV-Schutz für den Montagekleber der Verbundscheibe (Beispielsweise zum Einkleben in ein Fahrzeug). Die Maskierungsschicht weist vorzugsweise einen Transmissionsgrad (nach ISO 9050:2003) für sichtbares Licht von kleiner 15 %, bevorzugt kleiner 10 %, besonders bevorzugt kleiner 1 % auf. Die Maskierungsschicht kann zumindest abschnittsweise auch semitransparent, beispielsweise als Punktraster, Streifenraster oder kariertes Raster ausgebildet sein. Alternativ kann die Maskierungsschicht auch einen Gradienten aufweisen, beispielsweise von einer opaken Bedeckung zu einer semitransparenten Bedeckung.
Die Verbundscheibe kann auch mehrere, vorzugsweise zwei, Maskierungsschichten aufweisen, wobei vorzugsweise eine erste Maskierungsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht ist und eine zweite Maskierungsschicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht ist.
Die Maskierungsschicht überdeckt erfindungsgemäß in Durchsicht durch die Verbundscheibe ausgehend von einer der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe zugewandten Blickrichtung die Reflexionsschicht vollständig. Das bedeutet die Reflexionsschicht ist von einer äußeren Umgebung nicht sichtbar. Im Sinne der Erfindung bedeutet die „vollständige Überdeckung eines Elements A mit einem Element B“, dass die orthonormale Projektion von Element A zur Ebene von Element B vollständig innerhalb von Element B angeordnet ist. Die Reflexionsschicht und die Maskierungsschicht können in Durchsicht durch die Verbundscheibe auch kongruent zueinander angeordnet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Maskierungsschicht im umlaufenden Randbereich der Verbundscheibe rahmenförmig angeordnet und in einem zur Motorkante der Verbundscheibe benachbarten Abschnitt des umlaufenden Randbereichs verbreitert. Die Maskierungsschicht weist vorzugsweise im verbreiterten Bereich eine Breite von 10 cm oder mehr, besonders bevorzugt 20 cm oder mehr, insbesondere 30 cm oder mehr auf. Diese Ausführungsform eignet sich vor allem für die Verwendung in Fahrzeugen, in dem die Projektionsanordnung als Alternative zu im Armaturenbrett verbauten Displays verwendet werden kann.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform überdeckt die Reflexionsschicht in Durchsicht durch die Verbundscheibe in Blickrichtung von Innenscheibe zur Außenscheibe neben dem zweiten Heizbereich außerdem den zweiten Sammelleiter. Hierdurch ist der zweite Sammelleiter für einen Betrachter aus dem Innenraum nicht mehr visuell erkennbar. Besonders vorteilhaft ist hierbei der Vorteil, dass die Reflexionsschicht selektiv beheizt werden kann, ohne dass das ästhetische Gesamtbild der Verbundscheibe beeinträchtigt wird, da aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung zumindest der zweite Sammelleiter durch den Maskierungsbereich verdeckt wird. Der zweite Sammelleiter ist hierbei sowohl von einem Fahrzeuginnenraums als auch von einer äußeren Umgebung, aufgrund des Maskierungsbereiches, nicht sichtbar. Dies verbessert die Ästhetik der Verbundscheibe. Besonders bevorzugt überdeckt die Reflexionsschicht neben dem zweiten Heizbereich und dem zweiten Sammelleiter auch den dritten Sammelleiter. Insbesondere überdeckt die Reflexionsschicht den ersten Heizbereich um maximal 10 %. In einer weiteren Ausführungsform überdeckt die Reflexionsschicht den ersten Heizbereich und/oder den ersten Sammelleiter gar nicht. Die Reflexionsschicht kann auch nur den zweiten Heizbereich und den zweiten Sammelleiter überdecken. Es ist ein großer Vorteil, wenn der erste Heizbereich nicht mit der Reflexionsschicht überdeckt, da der zweite Heizbereich vorzugsweise im für die Durchsicht vorgesehenen Bereich der Verbundscheibe angeordnet ist.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus transparentem 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 die mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm. Die Außenscheibe und die Innenscheiben 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. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „transparent“, dass der Lichttransmissionsgrad für sichtbares Licht 30 % oder höher, bevorzugt 50 % oder höher, ist. Insbesondere bedeutet „transparent“, dass die Summe der Lichtdurchlässigkeit aller Schichten der Verbundscheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben entspricht und die Verbundscheibe in einem Durchsichtbereich für sichtbares Licht bevorzugt einen Transmissionsgrad (nach ISO 9050:2003) von mehr als 70 %, insbesondere mehr als 75 %, aufweist. Entsprechend bedeutet „opak“ eine Lichttransmission, also Lichttransmissionsgrad (nach ISO 9050:2003), von weniger als 15 %, bevorzugt weniger als 10 %, besonders bevorzugt weniger als 5 % und insbesondere weniger 0,1 %.
Die thermoplastische Zwischenschicht ist bevorzugt als mindestens eine thermoplastische Verbundfolie ausgebildet und ist auf Basis von Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt auf Basis von Polyvinylbutyral (PVB) und zusätzlich dem Fachmann bekannte Additive wie beispielsweise Weichmacher ausgebildet. Bevorzugt enthält die thermoplastische Folie mindestens einen Weichmacher.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht nach der Lamination des Schichtstapels bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch aus einer Folie ausgebildet sein, die bereichsweise gefärbt und damit opak ist. Die Maskierungsschicht kann auch ein Bestandteil der thermoplastischen Zwischenschicht sein. Die Zwischenschicht kann auch aus mehr als einer Folie ausgebildet sein, wobei die mindestens zwei Folien sich über unterschiedliche Bereiche der Fläche der Verbundscheibe erstrecken.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch eine funktionale thermoplastische Folie sein, insbesondere eine Folie mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine Infrarotstrahlung reflektierende Folie, eine Infrarotstrahlung absorbierende Folie und/oder eine UV-Strahlung absorbierende Folie. So kann die thermoplastische Zwischenschicht beispielsweise auch eine Bandfilterfolie sein. Die Außenscheibe, die Innenscheibe und die Verbundscheibe können eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise haben die Innenscheibe und die Außenscheibe keine Schattenzonen, so dass sie effizient durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden können. Bevorzugt sind die Innenscheibe und Außenscheibe und somit auch die Verbundscheibe plan oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen
Ist etwas „auf Basis“ eines polymerischen Materials ausgebildet, so besteht es mehrheitlich, also zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu mindestens 60 % und insbesondere zu mindestens 70%, aus diesem Material. Es kann also noch weitere Materialien wie beispielsweise Stabilisatoren oder Weichmacher enthalten.
Die elektrisch leitfähige Schicht enthält typischerweise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier funktionelle Schichten. Die funktionellen Schichten enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und/oder Chrom oder eine Metalllegierung. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Die funktionellen Schichten können aus dem Metall oder der Metalllegierung bestehen. Die funktionellen Schichten enthalten besonders bevorzugt Silber oder eine silberhaltige Legierung. Solche funktionellen Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektral be re ich auf. Ganz besonders bevorzugt enthält die elektrisch leifähige Schicht höchstens 2 Silberschichten, insbesondere höchstens eine Silberschicht, oder besteht höchstens aus 2 Silberschichten, insbesondere höchstens aus einer Silberschicht. Die Dicke einer funktionellen Schicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. In diesem Dickenbereich der funktionellen Schicht wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektral be re ich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht. Die elektrisch leitfähige Schicht erstreckt sich vorzugsweise jeweils über einen Bereich von 10 cm2 bis 1000 cm2, besonders bevorzugt von 20 cm2 bis 100 cm2.
Typischerweise ist jeweils zwischen zwei benachbarten funktionellen Schichten der Beschichtung zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet. Bevorzugt ist unterhalb der ersten und/oder oberhalb der letzten funktionellen Schicht eine weitere dielektrische Schicht angeordnet. Eine dielektrische Schicht enthält zumindest eine Einzelschicht aus einem dielektrischen Material, beispielsweise enthaltend ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder ein Oxid wie Aluminiumoxid. Dielektrische Schichten können aber auch mehrere Einzelschichten umfassen, beispielsweise Einzelschichten eines dielektrischen Materials, Glättungsschichten, Anpassungsschichten, Blockerschichten und/oder Antireflexionsschichten. Die Dicke einer dielektrischen Schicht beträgt beispielsweise von 10 nm bis 200 nm.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann besonders bevorzugt Indiumzinnoxid (ITO), fluordotiertes Zinnoxid (SnO2:F) oder aluminiumdotiertes Zinkoxid (ZnO:AI) enthalten oder daraus bestehen.
Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht auch Carbo NanoBud (CNB) enthalten oder daraus bestehen. CNB sind eine Modifikation von Kohlenstoff. Die Kohlenstoffatome sind kovalent gebunden und bilden Fullerene, die als Röhrchen im Nanometerbereich angeordnet sind. Sie vereinen dabei Eigenschaften von Fullerenen mit denen von Nanoröhren, wodurch eine hohe mechanische Stabilität bei gleichzeitig guten elektrischen Eigenschaften gegeben ist.
Die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht beträgt bevorzugt höchstens 15 nm, besonders bevorzugt höchstens 14 nm, ganz besonders bevorzugt höchstens 13 nm. Dadurch kann eine vorteilhafte Reflektivität im IR-Bereich erreicht werden, ohne die Transmission zu stark herabzusetzen. Die geometrische Schichtdicke der Silberschicht beträgt bevorzugt mindestens 6 nm, besonders bevorzugt mindestens 8 nm. Dünnere Silberschichten können zu einer Entnetzung des Schichtaufbaus führen. Besonders bevorzugt beträgt die geometrische Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht von 10 nm bis 14 nm insbesondere von 11 nm bis 13 nm.
Ist von dünnen Schichten die Rede, also Schichten mit einer Dicke von unter 1000 nm, gilt: ist etwas „auf Basis“ eines Materials ausgebildet, so besteht es mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. Die Angabe von Schichtdicken oder Dicken beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Dicke einer Schicht.
Vorzugsweise ist die elektrisch leitfähige Schicht auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht. Die elektrisch leitfähige Schicht kann auch auf der Maskierungsschicht und/oder der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht sein. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht auch auf einer Folie, vorzugsweise aus einem organischen Polymer, aufgebracht sein und die mit der elektrisch leitfähigen Schicht versehene Folie innerhalb der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sein.
Die elektrisch leitfähige Schicht weist vorzugsweise reflektierende Eigenschaften auf. Besonders bevorzugt reflektiert die elektrisch leitfähige Schicht sichtbares Licht zu mindestens 5 %, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 15 %, insbesondere maximal zu 30 %. Die elektrisch leitfähige Schicht ist vorzugsweise transparent, besonders bevorzugt weist die elektrisch leitfähige Schicht einen Transmissionsgrad für sichtbares Licht von mindestens 70 % auf. Die elektrisch leitfähige Schicht weist bevorzugt im Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm einen gemittelten Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung von mindestens 10 % auf, besonders bevorzugt von mindestens 15 % auf.
Der Reflexionsgrad beschreibt den Anteil der insgesamt eingestrahlten Strahlung, der reflektiert wird. Er wird in % angegeben (bezogen auf 100% eingestrahlte Strahlung) oder als einheitenlose Zahl von 0 bis 1 (normiert auf die eingestrahlte Strahlung). Aufgetragen in Abhängigkeit von der Wellenlänge bildet er das Reflexionsspektrum. Die Ausführungen zum Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf den Reflexionsgrad gemessen mit einem Einfallswinkel von 65° zur innenraumseitigen Flächennormalen. Die Angaben zum Reflexionsgrad beziehungsweise zum Reflexionsspektrum beziehen sich auf eine Reflexionsmessung mit einer Lichtquelle, die im betrachteten Spektral be re ich gleichmäßig abstrahlt mit einer normierten Strahlungsintensität von 100%. Der Einfallswinkel der Projektorstrahlung ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Projektorstrahlung und der innenraumseitigen Flächennormale (also die Flächennormale auf die innenraumseitige externe Oberfläche der Verbundscheibe, welche hier gleichzeitig die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist).
Die oben genannten gewünschten Reflexionscharakteristika werden insbesondere durch die Wahl der Materialien und Dicken der elektrisch leitfähigen Schicht sowie dem Aufbau der ersten und der zweiten dielektrischen Schicht oder Schichtenfolgen erreicht. Die Reflexionsschicht kann so geeignet eingestellt werden. Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Verbundscheibe. Mit p-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Mit s-polarisierter 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.
Die elektrisch leitfähige Schicht weist vorzugsweise einen Flächenwiderstand von 0,1 Ohm/sq. bis 6 Ohm/sq., bevorzugt von 1 Ohm/sq. bis 5 Ohm/sq. und besonders bevorzugt von 2 Ohm/sq. bis 4 Ohm/sq.. Schichten mit derartigen Flächenwiderständen sind besonders energiesparend und eignen sich besonders zur Beheizung von Fahrzeugscheiben bei typischen Bordspannungen von 12 V bis 48 V oder bei Elektrofahrzeugen mit typischen Bordspannungen von bis zu 500 V.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich über die gesamte Oberfläche der Verbundscheibe erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich alternativ aber auch nur über einen Teil der Oberfläche der Verbundscheibe erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht erstreckt sich bevorzugt über mindestens 50%, besonders bevorzugt über mindestens 70% und ganz besonders bevorzugt über mindestens 90% der innenseitigen Oberfläche der Verbundscheibe.
Die Verbundscheibe weist einen umlaufenden Randbereich mit einer Breite von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt von 5 mm bis 20 mm auf, der nicht mit der elektrisch leitfähigen Schicht versehen ist. Die elektrisch leitfähige Schicht weist dann keinen Kontakt zur Atmosphäre auf und ist im Inneren der Scheibe durch die thermoplastische Zwischenschicht vorteilhaft vor Beschädigungen und Korrosion geschützt.
Die Reflexionsschicht umfasst vorzugsweise mindestens ein Metall ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Aluminium, Magnesium, Zinn, Indium, Titan, Tantal, Niob, Nickel, Kupfer, Chrom, Cobalt, Eisen, Mangan, Zirkonium, Cer, Scandium, Yttrium, Silber, Gold, Platin und Palladium, Ruthenium oder Mischungen davon. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Reflexionsschicht Oxide, Carbide, Siliziumverbindungen und/oder Nitride ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Silizium, mit Bor dotiertem Silizium, Silizium-Zirconium- Mischnitrid, Siliziumnitrid, Titanoxid, Siliziumoxid, Titancarbid, Zirconiumcarbid, Silizium- Zirconium-Aluminium oder Mischungen davon. Aluminium, Titan, Nickel-Chrom und/oder Nickel werden bevorzugt auf der Innenscheibe oder der Außenscheibe aufgebracht, da sie eine hohe Reflexion für p-polarisiertes oder s-polarisiertes Licht aufweisen können. Sie eignen sich somit besonders als Bestandteil einer Projektionsanordnung. Die Reflexionsschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 10 nm (Nanometer) bis 100 pm (Mikrometer), besonders bevorzugt von 50 nm bis 50 pm, insbesondere von 100 nm bis 5 pm auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Reflexionsschicht Silizium, Aluminium, Zirkonium, Nickel, Chrom, mit Bor dotiertes Silizium, Silizium-Zirconium- Mischnitrid, Siliziumnitrid, Titanoxid, Siliziumoxid, Titancarbid, Zirconiumcarbid, Silizium- Zirconium-Aluminium und/oder Mischungen davon. Diese Materialien eignen sich besonders gut, um sichtbares Licht homogen zu reflektieren.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsschicht eine Beschichtung, enthaltend einen Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält eine oder mehrere elektrisch leitfähige Schichten auf Basis von Nickel, Nickel-Chrom, Titan und/oder Aluminium. Die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Nickel, Nickel-Chrom, Titan und/oder Aluminium verleiht der Reflexionsschicht grundlegende reflektierende Eigenschaften und außerdem eine IR- reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit. Die elektrisch leitfähige Schicht ist auf Basis von Nickel, Nickel-Chrom, Titan und/oder Aluminium ausgebildet. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Nickel, Titan und/oder Aluminium, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Aluminium, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Nickel, Titan und/oder Aluminium. Die Schicht auf Basis von Aluminium, Nickel-Chrom, Nickel und/oder Titan kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Silber. Materialen auf der Basis von Aluminium, Nickel, Nickel- Chrom, und/oder Titan sind besonders geeignet, um Licht, besonders bevorzugt p- polarisiertes Licht, zu reflektieren. Die Verwendung von Nickel, Nickel-Chrom, Titan und/oder Aluminium in Reflexionsschichten hat sich als besonders vorteilhaft bei der Reflexion von Licht erwiesen. Aluminium, Nickel, Nickel-Chrom, und/oder Titan sind im Vergleich zu vielen anderen Metallen wie beispielsweise Gold oder Silber deutlich günstiger. Die Einzelschichten des Dünnschichtstapels weisen vorzugsweise eine Dicke von 10 nm bis 1 pm auf. Der Dünnschichtstapel weist vorzugsweise 2 bis 20 Einzelschichten und insbesondere 5 bis 10 Einzelschichten auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsschicht eine reflektierende Folie, die metallfrei ist und sichtbare Lichtstrahlen mit einer p-Polarisation reflektiert. Die Reflexionsschicht ist dann vorzugsweise eine Folie, die auf Basis synergetisch miteinander wirkenden Prismen und reflektierender Polarisatoren funktioniert. Derartige Folien zur Verwendung von Reflexionsschichten sind im Handel erhältlich, beispielsweise von der 3M Company. Auf diese Weise kann eine aufwendige Metallabscheidung vermieden werden. Die Reflexionsschicht ist als reflektierende Folie vorzugsweise innerhalb der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Reflexionsschicht
• einen dielektrischer Schichtstapel enthaltend TiC>2-Schichten und SiC>2-Schichten,
• einen dielektrischer Schichtstapel enthaltend SiZrN-Schichten und SiC>2-Schichten,
• einen Schichtstapel enthaltend Si: B-Schichten oder SiZrAI-Schichten,
• einen Schichtstapel enthaltend Si-Schichten und SiC>2-Schichten,
• einen Schichtstapel enthaltend Si-Schichten und SisN^Schichten oder
• einen karbidischer Schichtstapel enthaltend TiC-Schichten und/oder ZrC-Schichten oder besteht aus einem oder mehreren dieser Schichtstapel. Die beschriebenen Schichtstapel weisen geeignete Reflexionseigenschaften auf, um als Teil einer Projektionsanordnung ein homogenes Bild zu erzielen.
Grundsätzlich kann die elektrisch leitfähige Schicht und/oder die Reflexionsschicht durch physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung, also eine PVD- oder CVD- Beschichtung (PVD: physical vapour deposition, CVD: chemical vapour deposition) sein, oder beispielsweise mittels des Sol-Gel-Verfahrens aufgebracht werden. Solche Beschichtungen lassen sich mit besonders hoher optischer Qualität und mit besonders geringer Dicke erzeugen. Ist die elektrisch leitfähige Schicht und/oder die Reflexionsschicht ein Schichtstapel werden die einzelnen Schichten des Schichtstapels konsekutiv, also nacheinander, aufgebracht. Die Aufbringung von Schichten mittels des Sol-Gel-Verfahrens ist dem Fachmann bekannt und kann beispielsweise aus WO2021209201 A1 entnommen werden.
Eine PVD-Beschichtung kann eine durch Kathodenzerstäubung aufgebrachte („aufgesputterte“) Beschichtung, insbesondere eine durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung aufgebrachte (Magnetronsputtern) Beschichtung sein. Vorzugsweise werden die Reflexionsschicht und die elektrisch leitfähige Schicht durch Magnetronsputtern aufgebracht. Mittels Magnetronsputtern kann eine homogene und wenige Nanometer dicke Schicht effizient erzielt werden.
Wird die Reflexionsschicht und/oder die elektrisch leitfähgie Schicht mittels chemischer Gasphasenabscheidung aufgebracht, dann erfolgt dies vorzugsweise mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD), insbesondere findet diese Herstellung bei atmosphärischem Druck statt (APCVD). Der Vorteil plasmagestützten chemischen Gasphasenabscheidung ist die Geschwindigkeit der Aufbringung bei gleichzeitige hoher Homogenität der Schichten im Vergleich zu vielen anderen Verfahren. Im Besonderen Siliziumoxid lässt sich mittels dieser Herstellung homogen und effizient auf einem Substrat aufbringen.
Die Reflexionsschicht wird bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) auf die innenraumseitige Oberfläche oder die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetronsputtern“). Die Reflexionsschicht wird bevorzugt vor der Lamination aufgebracht. Statt die Reflexionsschicht auf eine Scheibenoberfläche aufzubringen, kann sie grundsätzlich auch auf einer Trägerfolie aufgebracht werden, die in der Zwischenschicht angeordnet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der erste Sammelleiter im Wesentlichen parallel zu einer Oberkante der Verbundscheibe angeordnet und der dritte Sammelleiter ist im Wesentlichen parallel zu einer Unterkante der Verbundscheibe angeordnet. Der erste Sammelleiter ist vorzugsweise weniger als 15 cm, besonders bevorzugt weniger als 5 cm von der Oberkante der Verbundscheibe entfernt angeordnet. Der dritte Sammelleiter ist vorzugsweise weniger als 15 cm, besonders bevorzugt weniger als 5 cm von der Unterkante der Verbundscheibe entfernt angeordnet. Der zweite Sammelleiter ist zwischen dem ersten und dem dritten Sammelleiter angeordnet mit einem bevorzugten Abstand zum dritten Sammelleiter von mindestens 1 cm, besonders bevorzugt mindestens 5 cm und insbesondere mindestens 15 cm. Der zweite Sammelleiter erstreckt sich vorzugsweise zwischen den beiden Seitenkanten der Verbundscheibe, wobei er sich über mindestens 90 % des Abstands zwischen den Seitenkanten erstreckt und vorzugsweise über den gesamten Abstand zwischen den Sammelleitern erstreckt. Der zweite Sammelleiter erstreckt sich also über einen Großteil der Breite der Verbundscheibe. Durch diese Anordnung können der erste und der zweite Heizbereich effizient beheizt werden. Der erste und der zweite Heizbereich erstrecken sich in dieser Ausführungsform gemeinsam betrachtet über vorzugsweise mindestens 90 % der Verbundscheibe. Somit kann der Großteil der Verbundscheibe frei von Frost oder Beschlag (engl. Fog) gehalten werden.
Die Breite des ersten Sammelleiters, des zweiten Sammelleiters und/oder des dritten Sammelleiters beträgt bevorzugt von 2 mm bis 30 mm, besonders bevorzugt von 4 mm bis 20 mm und insbesondere von 10 mm bis 20 mm. Dünnere Sammelleiter führen zu einem zu hohen elektrischen Widerstand und damit zu einer zu hohen Erwärmung des Sammelleiters im Betrieb. Des Weiteren sind dünnere Sammelleiter nur schwer durch Drucktechniken wie Siebdruck herzustellen. Dickere Sammelleiter erfordern einen unerwünscht hohen Materialeinsatz. Des Weiteren führen sie zu einer zu großen und unästhetischen Einschränkung des Durchsichtbereichs der Scheibe. Die Länge des Sammelleiters richtet sich nach der Ausdehnung der zu beheizenden Fläche. Bei einem Sammelleiter, der in Form eines Streifens ausgebildet ist, wird die längere seiner Dimensionen als Länge und die weniger lange seiner Dimensionen als Breite bezeichnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste, zweite und/oder dritte Sammelleiter mittels Löten oder Kleben auf die Oberfläche der ersten Scheibe und/oder die elektrisch leitfähige Schicht aufgebracht. Die so aufgebrachten Sammelleiter sind bevorzugt als Draht oder Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet. Die Sammelleiter enthalten dann beispielsweise zumindest Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder Zinn oder Legierungen davon. Der Streifen hat bevorzugt eine Dicke von 10 pm bis 500 pm, besonders bevorzugt von 30 pm bis 300 pm. Sammelleiter aus elektrisch leitfähigen Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Der Streifen kann mit der elektrisch leitfähigen Struktur beispielsweise über eine Lotmasse, über einen elektrisch leitfähigen Kleber oder durch direktes Auflegen elektrisch leitend verbunden sein.
Alternativ ist der erste, zweite und/oder dritte Sammelleiter als aufgedruckte und eingebrannte leitfähige Struktur ausgebildet. Die aufgedruckten Sammelleiter enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung, eine Metallverbindung und/oder Kohlenstoff, besonders bevorzugt ein Edelmetall und insbesondere Silber. Die Druckpaste enthält bevorzugt metallische Partikel Metallpartikel und/oder Kohlenstoff und insbesondere Edelmetallpartikel wie Silberpartikel. Die elektrische Leitfähigkeit wird bevorzugt durch die elektrisch leitenden Partikel erzielt. Die Partikel können sich in einer organischen und/oder anorganischen Matrix wie Pasten oder Tinten befinden, bevorzugt als Druckpaste mit Glasfritten.
Die Schichtdicke der aufgedruckten Sammelleiter beträgt bevorzugt von 5 pm bis 40 pm, besonders bevorzugt von 8 pm bis 20 pm und ganz besonders bevorzugt von 8 pm bis 12 pm. Aufgedruckte Sammelleiter mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Sammelleiter, der zweite Sammelleiter und/oder der dritte Sammelleiter jeweils durch eine oder mehrere Anschlussleitungen elektrisch kontaktiert. Die Anschlussleitung ist bevorzugt als flexibler Folienleiter (Flachleiter, Flachbandleiter) ausgebildet. Darunter wird ein elektrischer Leiter verstanden, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Ein solcher Folienleiter ist beispielsweise ein Streifen oder Band enthaltend oder bestehend aus Kupfer, verzinntem Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen davon. Der Folienleiter weist beispielsweise eine Breite von 2 mm bis 16 mm und eine Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm auf. Der Folienleiter kann eine isolierende, bevorzugt polymere Ummantelung, beispielsweise auf Polyimid-Basis aufweisen. Folienleiter, die sich zur Kontaktierung von Sammelleitern in Scheiben eignen, weisen lediglich eine Gesamtdicke von beispielsweise 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den einzelnen Scheiben in der thermoplastischen Zwischenschicht eingebettet werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.
Alternativ können auch dünne Metalldrähte als elektrische Anschlussleitung verwendet werden. Die Metalldrähte enthalten insbesondere Kupfer, Wolfram, Gold, Silber oder Aluminium oder Legierungen mindestens zweier dieser Metalle. Die Legierungen können auch Molybdän, Rhenium, Osmium, Iridium, Palladium oder Platin enthalten.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die mindestens eine elektrische Anschlussleitung mit einem Kontaktband verbunden, beispielsweise mittels einer Lotmasse oder eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs. Das Kontaktband ist dann mit dem mindestens ersten, zweiten und/oder dritten Sammelleiter verbunden. Das Kontaktband ist im Sinne der Erfindung eine Verlängerung der Anschlussleitung, so dass die Verbindungsfläche zwischen Kontaktband und Sammelleiter als die Kontaktfläche zu verstehen ist, ab der der Abstand in Erstreckungsrichtung des Sammelleiters verläuft. Das Kontaktband enthält bevorzugt zumindest ein Metall, besonders bevorzugt Kupfer, verzinntes Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, Zink, Wolfram und/oder Zinn. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit des Kontaktbandes. Das Kontaktband kann auch Legierungen enthalten, welche bevorzugt eines oder mehrere der genannten Elemente und gegebenenfalls weitere Elemente enthält, beispielsweise Messing oder Bronze.
Das Kontaktband ist bevorzugt als Streifen einer dünnen, elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet. Die Dicke des Kontaktbandes beträgt bevorzugt von 10 pm bis 500 pm, besonders bevorzugt von 15 pm bis 200 pm, ganz besonders bevorzugt von 50 pm bis 100 pm. Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach herzustellen und leicht verfügbar und weisen zudem einen vorteilhaft geringen elektrischen Widerstand auf.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Anschlussleitung des ersten Sammelleiters, zweiten Sammelleiters und/oder dritten Sammelleiters bevorzugt in der Form eines Kontaktbandes oder Kabels ausgebildet ist, wobei die Anschlussleitung über den Randbereich der Scheibe hinausreicht. Das Kabel oder das Kontaktband kann an den Randbereich der erfindungsgemäßen Scheibe mittels Löten oder Kleben an die elektrische Anschlussleitung angebracht sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste Sammelleiter, der zweite Sammelleiter und/oder der dritte Sammelleiter mit einer Spannungsquelle, vorzugsweise über eine Anschlussleitung, verbunden. Ist die Verbundscheibe als eine Fahrzeugscheibe Bestandteil eines Fahrzeugs, ist die Spannungsquelle vorzugweise Bestandteil des Bordnetzes des Fahrzeugs. Die Spannungsquelle stellt vorzugsweise eine für Kraftfahrzeuge übliche Bordspannung, bevorzugt von 12 V bis 15 V und beispielsweise etwa 14 V bereit. Alternativ kann die Spannungsquelle 14 V auch höhere Spannungen aufweisen, beispielsweise von 15 V bis 300 V und insbesondere 35 V bis 100 V.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Projektionsanordnung, umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und einen Projektor, welcher ein Bild auf die Reflexionsschicht projiziert. Mit anderen Worten: der Projektor bestrahlt die Reflexionsschicht mit sichtbarem Licht, wobei die Reflexionsschicht das sichtbare Licht zumindest teilweise reflektiert. Der Projektor ist vorzugsweise der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe zugewandt. Ist die Projektionsanordnung ein Bestandteil eines Fahrzeugs, ist der Projektor vorzugsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet. Das vom Projektor auf die Reflexionsschicht projizierte Bild wird hierbei in den Fahrzeuginnenraum, beispielsweise in das Blickfeld eines Insassen, reflektiert. Aufgrund der Anordnung der Reflexionsschicht vor der Maskierungsschicht kann das projizierte Bild visuell mit einem hohen Kontrast wahrgenommen werden. Hierdurch können Projektoren mit einem niedrigeren Energiebedarf eingesetzt werden. Im Vergleich zu Projektoren für klassische Head-Up-Displays kann der Energiebedarf des Projektors um bis zu 20 % reduziert werden. Besonders bevorzugt verdeckt die Reflexionsschicht zumindest den zweiten Sammelleiter, sodass die Reflexionsschicht zwar selektiv beheizt werden kann, was den Energieverbrauch senkt und die Reflexionseigenschaften insbesondere bei kalten Temperaturen verbessert, aber der zweite Sammelleiter für einen Betrachter nicht sichtbar ist. Dies verbessert das ästhetische Gesamtbild der Projektionsanordnung.
Der Projektor ist vorzugsweise ein Liqiud-crystal- (LCD-) Display, Thin-Film-Transistor- (TFT- ) Display, Light-Emitting-Diode- (LED-) Display, Organic-Light-Emitting-Diode- (OLED-) Display, Electroluminescent- (EL-) Display oder microLED-Display.
Die vorstehenden Ausführungen und bevorzugten Ausgestaltungen im Zusammenhang mit der Verbundscheibe oder der Projektionsanordnung gelten für das Verfahren gleichermaßen. Die nachstehenden Ausführungen und bevorzugten Ausgestaltungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelten für die Verbundscheibe und Projektionsanordnung gleichermaßen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe. Die Verfahrensschritte umfassen, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge, die folgenden Verfahrensschritte:
(A) Bereitstellung eines Schichtstapels aus der Außenscheibe, der Maskierungsschicht, der thermoplastischen Zwischenschicht, der Innenscheibe, der elektrisch leitfähigen Schicht und der Reflexionsschicht.
(B) Elektrische Kontaktierung des ersten Sammelleiters, des zweiten Sammelleiters und des dritten Sammelleiters, bevorzugt mittels Lötens, mit der elektrisch leitfähigen Schicht.
(C) Laminierung des Schichtstapels zur Verbundscheibe. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht in einem ersten Schritt mit dem ersten, zweiten und dritten Sammelleiter elektrisch kontaktiert werden und nachfolgend der Schichtstapel bereitgestellt werden, wobei im letzten Schritt der Schichtstapel zur Verbundscheibe laminiert wird.
Die Lamination des Schichtstapels erfolgt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck, wobei die einzelnen Schichten durch mindestens eine thermoplastische Folie miteinander verbunden (laminiert) werden. Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe verwendet werden. Es können beispielsweise sogenannte Autoklav-Verfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 130 °C bis 145 °C. Der Schichtstapel kann auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Verbundscheibe gepresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die Außenscheibe und die Innenscheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden können.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe kann beispielsweise die Dachscheibe, Windschutzscheibe, Seitenscheibe oder Heckscheibe eines Fahrzeugs oder eine andere Fahrzeugverglasung sein, beispielsweise eine Trennscheibe in einem Fahrzeug, bevorzugt in einem Schienenfahrzeug, einem Auto oder einem Bus. Alternativ kann die Verbundscheibe eine Architekturverglasung, beispielsweise in einer Außenfassade eines Gebäudes oder eine Trennscheibe im Innern eines Gebäudes, oder ein Einbauteil in Möbeln oder Geräten sein. Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:
Figur 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einer Draufsicht,
Figur 2 eine Querschnittansicht einer Projektionsanordnung mit der Verbundscheibe aus Figur 1 ,
Figur 3 ein vergrößerter Randbereich der Projektionsanordnung aus Figur 2 in einer Querschnittansicht,
Figur 4-6 weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einer Projektionsanordnung in einer Querschnittansicht und
Figur 7-8 Diagramme, welche den Energieverbrauch des erfindungsgemäßen ersten und zweiten Heizbereiches bei unterschiedlichen Spannungen zeigen.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Aspekte einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe i . Die Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 in der Form einer Windschutzscheibe für ein Fahrzeug. Die Verbundscheibe 1 ist in einer Draufsicht gezeigt, wobei auf eine innenraumseitige Oberfläche IV der Verbundscheibe 1 geblickt wird. Die Figur 2 zeigt die Verbundscheibe 1 als Bestandteil einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100 in einer Querschnittansicht, wobei die Projektionsanordnung 100 in ein Fahrzeug eingebaut ist. Die Querschnittansicht der Figur 2 entspricht der Schnittlinie A-A‘ der Verbundscheibe 1 , wie in Figur 1 angedeutet ist. Die Figur 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Projektionsanordnung 100 aus Figur 2, wobei der untere Randbereich 12.2 der Verbundscheibe 1 gezeigt ist.
Die Verbundscheibe 1 weist eine Oberkante und eine Unterkante sowie zwei die Oberkante und die Unterkante verbindende Seitenkanten auf (umlaufende Kante der Verbundscheibe 1). Mit der Unterkante (auch Motorkante genannt) der Verbundscheibe 1 ist die Kante gemeint, welche in Einbaulage dem Boden zugewandt ist. Mit der Oberkante (auch Dachkante genannt) der Verbundscheibe 1 ist die Kante gemeint, welche in Einbaulage in ein Fahrzeug dem Fahrzeugdach zugewandt ist. Benachbart zur Oberkante der Verbundscheibe 1 befindet sich der obere Randbereich 12.1 der Verbundscheibe 1 und benachbart zur Unterkante der Verbundscheibe 1 befindet sich der untere Randbereich 12.2 der Verbundscheibe 1. Die Verbundscheibe 1 umfasst eine Außenscheibe 2, eine Innenscheibe 3 und eine zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 3 angeordnete thermoplastische Zwischenschicht 4. Die Außenscheibe 2 weist eine von der thermoplastischen Zwischenschicht 4 abgewandte außenseitige Oberfläche I und eine der thermoplastischen Zwischenschicht 4 zugewandte innenraumseitige Oberfläche II auf. Die Innenscheibe 3 weist eine der thermoplastischen Zwischenschicht 4 zugewandte außenseitige Oberfläche III und eine von der thermoplastischen Zwischenschicht 4 abgewandte innenraumseitige Oberfläche IV auf. Die außenseitige Oberfläche I der Außenscheibe 11 ist auch gleichzeitig die Oberfläche der Verbundscheibe 1 , welche der äußeren Umgebung 15 zugewandt ist, und die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 3 ist auch gleichzeitig die Oberfläche der Verbundscheibe 1 , welche dem Innenraum 14 des Fahrzeugs zugewandt ist. Die Verbundscheibe 1 weist beispielsweise eine für Windschutzscheiben übliche Form und Krümmung auf. Die Außenscheibe 2 und die Innenscheibe 3 bestehen jeweils aus Glas, vorzugsweise thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas und sind für sichtbares Licht transparent. Die Außenscheibe 2 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf und die Innenscheibe 3 beispielseiweise eine Dicke von 1 ,5 mm. Die thermoplastische Zwischenschicht 4 umfasst einen thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET).
Auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 ist eine erste opake Maskierungsschicht 9, 9.1 aufgebracht. Auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 ist eine zweite opake Maskierungsschicht 9, 9.2 aufgebracht. Die erste und die zweite Maskierungsschicht 9.1 , 9.2 erstrecken sich rahmenförmig entlang der umlaufenden Kante der Verbundscheibe 1. Die zweite Maskierungsschicht 9, 9.2 ist im unteren Randbereich 12.2 der Verbundscheibei im Gegensatz zum oberen Randbereich 12.1 der Verbundscheibe 1 verbreitert aufgebracht. Die erste und die zweite Maskierungsschicht 9.1 , 9.2 sind opak und verhindern die Sicht auf innenseitig oder außenseitig der Verbundscheibe 1 angeordnete Strukturen, beispielsweise eine Kleberaupe zum Einkleben der Verbundscheibe 1 in eine Fahrzeugkarosserie. Die erste und die zweite opake Maskierungsschicht 9.1 , 9.2 bestehen aus einem herkömmlicherweise für Schwarzdrücke verwendetem, elektrisch nichtleitendem Material, beispielsweise eine schwarz eingefärbte Siebdruckfarbe, die eingebrannt ist.
Auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 ist zudem eine opake Reflexionsschicht 6 aufgebracht. Diese befindet sich benachbart zur ersten Maskierungsschicht 9, 9,1 im unteren Randbereich 12.2 der Verbundscheibe 1. Die Reflexionsschicht 6 erstreckt sich also von der linken Seitenkante zur rechten Seitenkante der Verbundscheibe 1 , ohne mit der ersten Maskierungsschicht 9, 9.1 zu überlappen. Die Reflexionsschicht 6 weist beispielsweise eine Breite von 30 cm auf. Die Reflexionsschicht 6 ist zudem so angeordnet, dass sie in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vom Innenraum 14 gesehen mit dem verbreiterten Abschnitt der zweiten Maskierungsschicht 9, 9.2 vollständig überlappt. Die Reflexionsschicht 6 ist also fahrzeuginnenraumseitig vor der zweiten Maskierungsschicht 9, 9.2 angeordnet und die zweite Maskierungsschicht 9, 9.2 verdeckt die Reflexionsschicht 6 vollständig bei Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 von der äußeren Umgebung 15 aus gesehen. Die Reflexionsschicht 6 ist beispielsweise ein Dünnschicht-Schichtstapel bestehend aus TiC>2-Schichten und SiC>2-Schichten, welche beliebig übereinander angeordnet sind. Die Reflexionsschicht 6 ist dabei geeignet ausgebildet, um sichtbares Licht zu reflektieren.
Auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 ist eine transparente elektrisch leitfähige Schicht 5 aufgebracht. Die elektrisch leitfähige Schicht 5 erstreckt sich über die gesamte außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 3 mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs und optional lokaler Bereich, die als Kommunikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Verbundscheibe 1 gewährleisten sollen (nicht gezeigt) und daher nicht mit der elektrisch leitfähigen Schicht 5 versehen sind. Der umlaufende unbeschichtete Randbereich weist beispielsweise eine Breite von 2 cm auf. Er verhindert den direkten Kontakt der elektrisch leitfähigen Schicht 5 zur umgebenden Atmosphäre, so dass die elektrisch leitfähige Schicht 5 im Innern der Verbundscheibe 1 vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist und die Fahrzeugkarosserie elektrisch von der elektrisch leitfähigen Schicht 5 isoliert ist. Die elektrisch leitfähige Schicht 5 enthält beispielsweise eine Silberschicht mit einer Schichtdicke von 15 nm.
Auf der elektrisch leitfähigen Schicht 5 sind ein erster, zweiter und dritter Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 aufgebracht. Der erste Sammelleiter 7.1 ist im Wesentlichen parallel zur Oberkante der Verbundscheibe 1 und im oberen Randbereich 12.1 der Verbundscheibe 1 angeordnet. Er ist auf dem Rand der elektrisch leitfähigen Schicht 5 aufgebracht, welche benachbart zur Oberkante der Verbundscheibe 1 angeordnet ist. Der dritte Sammelleiter 7.3 ist im Wesentlichen parallel zur Unterkante der Verbundscheibe 1 im unteren Randbereich 12.2 der Verbundscheibe 1 angeordnet. Der dritte Sammelleiter 7.3 ist auf dem Rand der elektrisch leitfähigen Schicht 5 aufgebracht, welche benachbart zur Unterkante der Verbundscheibe 1 angeordnet ist. Zwischen dem ersten und dem zweitem Sammelleiter 7.1 , 7.3 flächig beabstandet ist der zweite Sammelleiter 7.2 angeordnet, sodass zwischen dem ersten Sammelleiter 7.1 und dem zweiten Sammelleiter 7.2 ein erster Heizbereich 8.1 ausgebildet ist und zwischen dem zweiten Sammelleiter 7.2 und dem dritten Sammelleiter 7.3 ein zweiter Heizbereich 8.2 ausgebildet ist. Der zweite Sammelleiter 7.2 ist räumlich näher zum dritten Sammelleiter 7.3 als zum ersten Sammelleiter 7.1 angeordnet. Der zwischen dem ersten und zweiten Sammelleiter 7.1 , 7.2 ausgebildete erste Heizbereich 8.1 erstreckt sich mindestens über den gesamten zur Durchsicht vorgesehenen Bereich der Verbundscheibe 1. Der zweite Heizbereich 8.2 wird in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 (vom Innenraum 14 aus gesehen) von der Reflexionsschicht 6 verdeckt. Die Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 erstrecken sich von einer Seitenkante zur anderen Seitenkante der Verbundscheibe 1 , wobei zwischen jedem Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 und der Seitenkante ein kleiner Bereich frei vom Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 ist, um eine elektrische Kontaktierung der Fahrzeugkarosserie zu vermeiden. Die Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 sind an die Form und Krümmung der Verbundscheibe 1 angepasst, sodass der Abstand a zwischen dem ersten Sammelleiter 7.1 und dem zweiten Sammelleiter
7.2 und der Abstand b zwischen dem zweiten Sammelleiter 7.2 und dem zweiten Sammelleiter
7.3 mit einer möglichen Abweichung von <5% überall gleich ist. Der gemittelte Abstand zwischen dem ersten Sammelleiter 7.1 und dem zweiten Sammelleiter beträgt beispielsweise 64,5 cm und der gemittelte Abstand zwischen dem zweiten Sammelleiter 7.2 und dem dritten Sammelleiter beträgt beispielsweise 16,4 cm.
Der erste, zweite und dritte Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 sind jeweils über Anschlussleitungen zu einer Spannungsquelle geführt (hier nicht gezeigt), sodass eine Spannung an die Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 angelegt werden kann. Wird eine Spannung an zwei benachbarte Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 angelegt, dann fließt ein Heizstrom über einen Strompfad durch den dazwischenliegenden Heizbereich 8.1 , 8.2. Es versteht sich, dass die elektrisch leitfähige Schicht 5 in einen ersten und zweiten Heizbereich 8.1 , 8.2 aufgeteilt ist, der Strom fließt also durch die elektrisch leitfähige Schicht 5. Die erfindungsgemäße Anordnung der Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 ermöglicht es, den ersten Heizbereich 8.1 und den zweiten Heizbereich 8.2 getrennt voneinander zu beheizen. Auf diese Weise kann beispielsweise nur der zweite Heizbereich 8.2, welcher sich in Überdeckung mit der Reflexionsschicht 6 nahe der Scheibenwurzel befindet, beheizt werden. Der Bereich in der Nähe der Scheibenwurzel neigt schneller zu Beschlag oder Frost als der höherliegende Abschnitt (näher zur Oberkante der Verbundscheibe 1) beim ersten Heizbereich 8.1. Durch das selektive Beheizen der Heizbereiche 8.1 , 8.2 kann also elektrische Energie eingespart werden. Die Spannungsquelle stellt beispielsweise eine für Kraftfahrzeuge übliche Bordspannung, bevorzugt von 12 V bis 15 V und beispielsweise etwa 14 V bereit, welche beispielsweise über Spannungswandler auch in eine höhere Spannung umgewandelt werden kann. Besonders bevorzugt kann die Spannungsquelle auch höhere Spannungen aufweisen, beispielsweise von 35 V bis 45 V und insbesondere 42 V.
Der erste Sammelleiter 7.1 und der dritte Sammelleiter 7.3 werden in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 je nach Blickrichtung entweder durch die erste Maskierungsschicht 9.1 oder die zweite Maskierungsschicht 9.2 verdeckt. Der zweite Sammelleiter 7.2 wird in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 von der äußeren Umgebung 15 aus gesehen von der zweiten Maskierungsschicht 9.2 verdeckt und vom Innenraum 14 aus gesehen von der Reflexionsschicht 6. Die Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 sind somit bei Einbaulage der Verbundscheibe 1 aus keiner Position sichtbar, was das ästhetische Gesamtbild der Verbundscheibe 1 verbessert. Der erste, zweite und dritte Sammelleiter 7.1 , 7.2, 7.3 haben im dargestellten Beispiel eine konstante Dicke von beispielsweise etwa 10 pm und sind beispielsweise aus Silber.
Auf einem Armaturenbrett 13 des Fahrzeugs ist ein Projektor 11 angeordnet, welcher ein virtuelles Bild in der Form von sichtbarem Licht 10 auf die Reflexionsschicht 6 projiziert. Das Licht 10 wird von der Reflexionsschicht 6 zu einem Fahrzeuginsassen im Innenraum 14 reflektiert, der das virtuelle Bild dadurch visuell wahrnehmen kann. Da die Reflexionsschicht 6 opak ist und vor einer opaken Maskierungsschicht 9, 9.2 angeordnet ist, wird das virtuelle Bild durch einen hohen Kontrast visuell wahrnehmbar. Dies ermöglicht es, Projektoren 11 mit einer geringen Lichtstärke also einem geringeren Energieverbrauch einzusetzen. Die Reflexionsschicht 6 kann durch den zweiten Heizbereich 8.2 frei von Vereisungen und Beschlag gehalten werden, wodurch die Reflexionseigenschaften auch bei Kälte und Nässe gewährleistet sind. Durch die Kombination des opaken Maskierungsbereiches 9, 9.2 mit dem zweiten Heizbereich 8.2 kann die Reflexionsschicht 6 selektiv beheizt werden, ohne dass der zweite Sammelleiter 7.2 das ästhetische Gesamtbild stört. Dies führt ebenso zu temperaturunabhängigeren, homogenen Reflexionseigenschaften. Dies ist ein großer Vorteil der Erfindung. Der Projektor 11 ist beispielsweise ein Leuchtdioden-Display (LED-Display).
Es wird nun Bezug auf die Figuren 4 bis 6 genommen, worin vergrößerte Querschnittansichten verschiedener Ausgestaltungen der Verbundscheibe 1 gezeigt sind. Die Querschnittansichten der Figuren 4 bis 6 entsprechen der Schnittlinie A-A' im unteren Randbereich 12.2 der Verbundscheibe 1 , wie in Figur 1 und Figur 2 angedeutet ist. Die in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Varianten entsprechen im Wesentlichen der Variante aus den Figuren 1 , 2 und 3, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen wird und ansonsten auf die Beschreibung zu den Figuren 1 , 2 und 3 verwiesen wird.
Anders als die Variante aus den Figuren 1 , 2 und 3 wird die Reflexionsschicht 6 in der in Figur 4 gezeigten Ausgestaltung durch eine transparente Schutzschicht 16 verdeckt. Die Schutzschicht 16 ist deckungsgleich mit der Reflexionsschicht 6 auf der Reflexionsschicht 6 aufgebracht. Die Schutzschicht 16 ist beispielsweise auf Basis von Polyacrylat ausgebildet und weist eine Schichtdicke von 2 pm auf. Die Schutzschicht 16 verhindert, dass die Reflexionsschicht 6 durch äußere Einflüsse beschädigt wird und verlängert auch die Haltbarkeit der Reflexionsschicht 6 durch die Abtrennung der Reflexionsschicht 6 von Luftsauerstoff (Oxidationsmittel).
Die Figur 5 zeigt eine Ausgestaltung bei der die elektrisch leitfähige Schicht 5 nicht auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3, sondern auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 aufgebracht ist. Im Bereich des zweiten Maskierungsstreifen 9, 9.2 ist die elektrisch leitfähige Schicht 5 auf diesem aufgebracht.
In der in Figur 6 gezeigten Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflexionsschicht 6 statt auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3 aufgebracht. Hier ist die Reflexionsschicht 6 besser vor Korrosion und äußeren Einflüssen geschützt. Um störende Doppelbilder, die durch Spiegelungen des sichtbaren Lichtes 10 an der innenraumseitigen und außenseitigen Oberfläche III, IV der Innenscheibe 3 entstehen, weitestgehend zu vermeiden, ist das vom Projektor 11 ausgestrahlte sichtbare Licht 10 vorzugsweise rein p-polarisiert. Die elektrisch leitfähige Schicht 5 ist im Bereich der Reflexionsschicht 6 nicht auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 3, sondern auf der Reflexionsschicht 6 aufgebracht.
Die Figuren 7 und 8 zeigen Diagramme mit der Heizleistung für den ersten Heizbereich 8.1 und den zweiten Heizbereich 8.2 bei unterschiedlichen angelegten elektrischen Spannungen. Die Diagramme legen dar, dass der erfindungsgemäße Aufbau der Verbundscheibe 1 , wie in Figur 1 , 2 und 3 gezeigt und beschrieben, zu einer verbesserten Beheizbarkeit der Verbundscheibe 1 führt. Beispiel 1 und Beispiel 2 zeigen die Heizleistung im ersten Heizbereich 8.1 in W/m2 an. Beispiel 3 und 4 zeigen die Heizleistung im zweiten Heizbereich 8.2 in W/m2 an. Der Schichtwiderstand der elektrisch leitfähigen Schicht 5 beträgt 3 Ohm/sq für Beispiel 1 und Beispiel 3. Der Schichtwiderstand der elektrisch leitfähigen Schicht 5 beträgt 4 Ohm/sq für Beispiel 2 und Beispiel 4. Die Heizleistung in Abhängigkeit der elektrischen Spannung wurden auf Basis der Formeln
Figure imgf000033_0001
und
Figure imgf000033_0002
bestimmt. L bezeichnet den Abstand zwischen Sammelleitern. L ist also je nachdem welchen Heizbereich 8.1 , 8.2 man betrachtet entweder gleich Abstand a oder gleich Abstand b. Der Abstand a zwischen dem ersten und dem zweiten Sammelleiter 7.1 , 7.2 beträgt 64,5 cm für Beispiel 1 und Beispiel 3. Der Abstand b zwischen dem zweiten und dem dritten Sammelleiter 7.2, 7.3 beträgt 16,4 cm für Beispiel 2 und Beispiel 4. Die Länge des ersten Sammelleiters 7.1 und die Länge des zweiten Sammelleiters 7.2 beträgt 130 cm für Beispiel 1 und 3. Die Länge des dritten Sammelleiters 7.3 und die Länge des zweiten Sammelleiters 7.2 beträgt 144 cm für Beispiel 2 und 4. c bezeichnet die Länge des Sammelleiters, wobei ausschließlich die Länge des Bereiches des Sammelleiters gemeint, welcher mit dem Heizbereich kontaktiert ist.
Zur Erklärung: Beispielsweise weist der zweite Sammelleiter 7.2 eine gesamte Länge von 144 cm auf und ist über die gesamte Länge mit dem zweiten Heizbereich 8.2 kontaktiert. Zur Bestimmung der Heizleistung für den zweiten Heizbereich 8.2 beträgt die Länge des zweiten Sammelleiters 7.2 also 144 cm. Außerdem kann der zweite Sammelleiter 7.2 beispielsweise eine gesamte Länge von 144 cm aufweisen, aber nur über eine Länge von 130 cm mit dem ersten Heizbereich 8.1 kontaktiert sein. Zur Bestimmung der Heizleistung für den ersten Heizbereich 8.1 beträgt die Länge des zweiten Sammelleiters 7.2 also 130 cm.
Die Figuren 7 und 8 zeigen, dass sowohl für den ersten Heizbereich 8.1 als auch den zweiten Heizbereich 8.2 die Heizleistung mit Verringerung des Schichtwiderstands zunimmt. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass auch mit hohen Schichtwiderstände von 3 bis 4 Ohm/sq in der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 ausreichende Heizleistungen erreicht werden können bei gleichzeitiger niedriger Spannung. Um Verbundscheiben in wenigen Minuten (beispielsweise 5 Minuten) von Kondenswasser (Beschlag) zu befreien, ist eine Heizleistung pro Quadratmeter von 250 W/m2 vorteilhaft. Bei Vereisungen ist eine Heizleistung von 400 W/m2 vorteilhaft. Diese Heizleistungen sind im für den ersten Heizbereich und den zweiten Heizbereich bereits unter 30 V erreichbar. Der Energieverbrauch kann also im Vergleich zu gattungsgemäßen Verbundscheiben mit der elektrisch leitfähigen Schicht 5 reduziert werden.
Bezuqszeichen
1 Verbundscheibe
2 Außenscheibe
3 Innenscheibe
4 thermoplastische Zwischenschicht
5 elektrisch leitfähige Schicht
6 Reflexionsschicht
7.1 erster Sammelleiter
7.2 zweiter Sammelleiter
7.3 dritter Sammelleiter
8.1 erster Heizbereich
8.2 zweiter Heizbereich
9 opake Maskierungsschicht
9.1 erste Maskierungsschicht
9.2 zweite Maskierungsschicht
10 sichtbares Licht
11 Projektor
12.1 oberer Randbereich der Verbundscheibe 1
12.2 unterer Randbereich der Verbundscheibe 1
13 Armaturenbrett
14 Innenraum
15 äußere Umgebung
16 Schutzschicht
100 Projektionsanordnung
I außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 2
II innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 2
III außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 3
IV innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 3 a Abstand zwischen dem ersten und zweiten Sammelleiter 7.1, 7.2 b Abstand zwischen dem zweiten und dritten Sammelleiter 7.2, 7.3
A-A‘ Schnittlinie

Claims

Patentansprüche Beheizbare Verbundscheibe (1) für eine Projektionsanordnung (100), umfassend: eine Außenscheibe (2), eine thermoplastische Zwischenschicht (4) und eine Innenscheibe (3), elektrisch leitfähige Schicht (5), eine Reflexionsschicht (6) und einen ersten, einen zweiten und einen dritten Sammelleiter (7.1 , 7.2, 7.3), welche flächig voneinander beabstandet mit der elektrisch leitfähigen Schicht (5) elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei der zweite Sammelleiter (7.2) flächig zwischen dem ersten und dem dritten Sammelleiter (7.1 , 7.3) angeordnet ist, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (5) einen zwischen dem ersten und dem zweiten Sammelleiter (7.1 , 7.2) angeordneten ersten Heizbereich (8.1) und einen zwischen dem zweiten und dem dritten Sammelleiter (7.
2, 7.
3) angeordneten zweiten Heizbereich (8.2) aufweist, wobei die Reflexionsschicht (6) in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vor einer opaken Maskierungsschicht (9, 9.2) angeordnet ist und zumindest den zweiten Heizbereich (8.2) vollständig überdeckt. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 , wobei die Reflexionsschicht (6) auf einer von der thermoplastischen Zwischenschicht (4) abgewandten innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3) angeordnet ist. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 , wobei die Reflexionsschicht (6) auf einer der thermoplastischen Zwischenschicht
(4) zugewandten außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe (3) angeordnet ist. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrisch leitfähige Schicht
(5) zwischen der Innenscheibe (3) und der Außenscheibe (2) angeordnet ist. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Maskierungsschicht (9, 9.2) auf einer der thermoplastischen Zwischenschicht (4) zugewandten innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (2) aufgebracht ist.
6. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (5) zwischen der Maskierungsschicht (9, 9.2) und der Reflexionsschicht (6) angeordnet ist.
7. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Reflexionsschicht (6) in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) den zweiten Sammelleiter (7.2) vollständig überdeckt.
8. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (5) höchstens 2, insbesondere höchstens 1 , Silberschicht enthält oder daraus besteht.
9. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (5) einen Schichtwiderstand von 1 Ohm/sq. bis 5 Ohm/sq., bevorzugt von 2 Ohm/sq. bis 4 Ohm/sq. aufweist.
10. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Reflexionsschicht (6) sichtbares Licht (10) zu mindestens 20 %, bevorzugt mindestens 40 %, besonders bevorzugt mindestens 50 % reflektiert.
11. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Reflexionsschicht (6) Silizium, Aluminium, Zirkonium, Nickel, Chrom, mit Bor dotiertes Silizium, Silizium- Zirconium-Mischnitrid, Siliziumnitrid, Titanoxid, Siliziumoxid, Titancarbid, Zirconiumcarbid, Silizium-Zirconium-Aluminium und/oder Mischungen davon enthält.
12. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei der erste Sammelleiter (7.1) im Wesentlichen parallel zu einer Oberkante der Verbundscheibe (1) und der dritte Sammelleiter (7.3) im Wesentlichen parallel zu einer Unterkante der Verbundscheibe (1) angeordnet ist.
13. Projektionsanordnung (100), umfassend eine Verbundscheibe (1) nach einer der Ansprüche 1 bis 12, einen Projektor (11), welcher ein Bild auf die Reflexionsschicht (6) projiziert.
14. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei
(A) ein Schichtstapel aus der Außenscheibe (2), der Maskierungsschicht (9, 9.2) der thermoplastischen Zwischenschicht (4), der Innenscheibe (3), der elektrisch leitfähigen Schicht (5) und der Reflexionsschicht (6) bereitgestellt wird,
(B) der erste, der zweite und der dritte Sammelleiter (7.1, 7.2, 7.3), bevorzugt mittels Lötens, mit der elektrisch leitfähigen Schicht (5) elektrisch kontaktiert werden und
(C) der Schichtstapel zu der Verbundscheibe (1) laminiert wird.
15. Verwendung einer Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in
Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, bevorzugt in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Glasdach, besonders bevorzugt als Dachscheibe oder als funktionales und/oder dekoratives Einzelstück und als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden.
PCT/EP2023/067371 2022-07-19 2023-06-27 Beheizbare verbundscheibe mit reflexionsschicht WO2024017577A1 (de)

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