WO2025252433A1 - Windschutzscheibe mit reflexionsbeschichtung und anzeigesystem für ein fahrzeug - Google Patents

Windschutzscheibe mit reflexionsbeschichtung und anzeigesystem für ein fahrzeug

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WO2025252433A1
WO2025252433A1 PCT/EP2025/063520 EP2025063520W WO2025252433A1 WO 2025252433 A1 WO2025252433 A1 WO 2025252433A1 EP 2025063520 W EP2025063520 W EP 2025063520W WO 2025252433 A1 WO2025252433 A1 WO 2025252433A1
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WO
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layer
refractive index
windscreen
silicon
nitride
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PCT/EP2025/063520
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English (en)
French (fr)
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Julie RUFF
Sebastian Janzyk
Norbert Huhn
Jan Hagen
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Saint Gobain Sekurit France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Sekurit France SAS
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a windshield and a display system for a vehicle, comprising the windshield.
  • Windshields for vehicles are designed as laminated glass (laminated safety glass), consisting of an outer pane and an inner pane laminated together with a thermoplastic interlayer. They typically feature an opaque masking area, which forms a circumferential border and surrounds a central viewing area. The primary purpose of this opaque masking area is to protect the adhesive used to bond the windshield to the vehicle body from UV radiation. This masking area is typically created by a black printed masking layer on the surface of the outer pane facing the interlayer.
  • HUD head-up display
  • the displayed images are then easily perceptible even to people wearing polarization-selective sunglasses.
  • distracting ghost images can be avoided. Examples include DE102014220189A1, EP3187917B1, and W02021104800A1.
  • the imaging units typically illuminate the windshield with an angle of incidence of approximately 65%, which is close to the Brewster angle for an air-glass interface (57.2° for soda-lime glass).
  • the HUD projector is operated with p-polarized radiation, the radiation is hardly reflected by the external glass surfaces of the windshield.
  • the windshield is equipped with a reflective coating suitable for reflecting the p-polarized radiation to generate the displayed image.
  • W02021004685A1 discloses another HUD display system that operates with p-polarized radiation, with a reflective coating comprising a single metallic reflective layer, preferably based on silver, or alternatively based on gold, copper, or aluminum.
  • a display area within the masking area is illuminated by an imaging unit (in particular, a screen).
  • an imaging unit in particular, a screen.
  • Examples include DE102009020824A1, WO2022073894A1, and WG2022073860A1.
  • displays for the driver which were previously located on the dashboard, can be projected directly onto the windshield.
  • Examples of such displays include vehicle speed, time, engine speed, navigation system information, speed limit information (traffic sign recognition), a rear-view camera image, and various status indicators for the vehicle's condition.
  • These display systems within the masking area are also preferably operated using p-polarized radiation to achieve a clear and easily readable display.
  • WO2022073894A1 discloses such a display system with a printed reflective layer in the display area.
  • Such reflective coatings often contain a reflective functional layer based on a metal.
  • the reflective coating is typically applied to the initially flat inner disc, which is then bent spherically.
  • the problem here is that many reflective coatings, especially the metallic functional layers, are not corrosion-resistant at the elevated temperatures during the bending process and are therefore not bendable. Corrosion impairs the optical properties, particularly the reflective properties of the coating, and can manifest as discoloration or even localized flaking of the coating. Insufficient bendability is primarily manifested by the formation of cracks in the coating.
  • the present invention is based on the objective of providing a windshield with a reflective coating that is corrosion-resistant and flexible.
  • the reflective coating should also exhibit good optical properties, in particular... a low overall reflectance with a comparatively high reflectivity towards p-polarized radiation and a pleasant reflection color, as well as allowing flexible adjustment of the same, whereby in particular the ratio of the reflectivities towards s-polarized and p-polarized radiation to each other should also be adjustable.
  • the core of the invention is an improved reflective coating.
  • a reflective, metallic functional layer is arranged between two blocker layers.
  • the blocker layers protect the functional layer from oxidation, particularly during heat treatment in the windshield manufacturing process (for example, when bending the coated glass).
  • an anti-reflective module is arranged, which comprises at least one optically low-refractive-index and one optically high-refractive-index layer.
  • the anti-reflective module allows the optical properties of the reflective coating to be adjusted, in particular the reflectance and the reflection color. It has been shown that the optical properties can be adjusted very flexibly.
  • the anti-reflective module improves the bendability of the reflective coating. It can be applied to a flat disc in its initial state and then bent along with the disc without critical cracking forming in the coating.
  • the windshield according to the invention is designed as a laminated glass and comprises an outer pane and an inner pane, which are bonded together via a thermoplastic intermediate layer.
  • the windshield is intended to separate the interior (vehicle interior) from the external environment in the forward-facing window opening of a vehicle.
  • the inner pane is the pane of the windshield facing the interior.
  • the term "outer pane" refers to the pane facing the external environment.
  • the outer pane and the inner pane each have an outer and an inner surface, and a circumferential side edge running between them.
  • the outer surface is defined as the main surface intended to face the external environment when installed.
  • the inner surface is defined as the main surface intended to face the interior when installed.
  • the inner surface of the outer pane and the outer surface of the inner pane face each other and are connected to each other via the thermoplastic intermediate layer.
  • the windshield has a transparent viewing area and an opaque masking area.
  • the viewing area is intended for seeing through.
  • the viewing area preferably has a light transmission of at least 70%.
  • Light transmission here refers to the total transmission, determined by the method for testing the light transmittance of motor vehicle windows specified in ECE-R 43, Annex 3, Section 9.1.
  • the masking area is defined as an area of the windshield through which seeing through is not possible.
  • the light transmission of the masking area is less than 5%, preferably less than 2%, particularly preferably less than 0.5%, and most preferably less than 0.1% (especially essentially 0%).
  • the masking area is formed by an opaque element, for example, an opaque print or an opaque film.
  • the opaque element is positioned behind the reflective coating in the direction of view from the vehicle interior to the outside environment, so that the latter can be illuminated by an imaging unit in the vehicle interior when the windshield is used as a projection surface for a display system. Therefore, in its installed position, the reflective coating is closer to the vehicle interior (and any imaging unit) than the opaque element and further away from the outside environment.
  • the masking area is typically formed by an opaque covering print on a surface of the outer or inner pane, for example.
  • the reflective coating can then be arranged on the inner surface of the inner pane or also on the outer surface, below the cover print) or
  • the reflective coating can also be applied to the interior surface of the inner pane, above the cover print
  • the cover print is arranged on the interior surface of the outer pane.
  • the cover print is formed in particular from an enamel containing glass frits and a pigment, which is screen-printed and then fired into the disc surface.
  • the pigment is typically a black pigment, for example carbon black, aniline black, bone black, iron oxide black, spinel black, and/or graphite.
  • the cover print preferably has a thickness of 5 pm to 50 pm, particularly preferably 8 pm to 25 pm.
  • the masking area can also be formed by an opaque film in the intermediate layer, for example an opaque bonding film which creates the adhesive bond between the outer and inner panes, or a specially designed opaque masking film, for example based on PET, which is inserted between two bonding films.
  • an opaque film in the intermediate layer for example an opaque bonding film which creates the adhesive bond between the outer and inner panes, or a specially designed opaque masking film, for example based on PET, which is inserted between two bonding films.
  • the masking area surrounds the viewing area like a frame.
  • the masking area is thus arranged all the way around the viewing area.
  • the masking area forms the perimeter of the windshield and borders the side edge of the windshield. Therefore, in a preferred embodiment, the masking area is arranged in a perimeter of the windshield and surrounds the central viewing area.
  • the windshield has a display area located within the masking area. This display area is designed to be illuminated by an imaging unit to create a display image perceptible to the vehicle occupants, particularly the driver.
  • the imaging unit illuminates the display area of the windshield, where the radiation is reflected towards the viewer (driver), thus generating a virtual image.
  • the windshield has an upper edge and a lower edge, as well as two side edges running between them.
  • the upper edge is the edge that is intended to point upwards when installed.
  • the lower edge is the edge that is intended to point downwards when installed.
  • the upper edge is often also referred to as the roof edge and the lower edge as the engine edge.
  • the masking area is located in a circumferential border region of the windshield, a section of the masking area is assigned to each of the upper, lower, and two side edges, extending along and preferably adjacent to the respective edge.
  • the display area is preferably located in the section of the masking area that corresponds to the lower edge. In other words, the display area is preferably located between the viewing area and the lower edge. Displays can be shown there that are conventionally shown in the area of the instrument panel. This is aesthetically pleasing, and the driver does not have to take their eyes off the road as much, which can be advantageous for driving safety. Such display systems can also be referred to as black-print displays.
  • the windshield is provided with a reflective coating, at least in the display area.
  • This reflective coating is specifically designed and intended to reflect the radiation from the imaging unit used to generate the displayed image.
  • the reflective coating is applied to the outer or inner surface of the inner pane.
  • the reflective coating covers the entire display area. It can optionally extend beyond the display area. Preferably, however, it is arranged exclusively within the masking area and does not extend into the viewing area.
  • the viewing area preferably does not have the reflective coating.
  • the reflective coating is arranged on the inner surface of the inner pane. This is especially beneficial with regard to a clear display image.
  • a reflective coating on the outer surface of the inner pane carries the risk of a ghost image, which results from some reflection of the radiation at the inner surface of the inner pane, which the radiation must first pass through to reach the reflective coating.
  • the reflective coating according to the invention comprises, in the specified order starting from the inner disk (more precisely, starting from that surface of the inner disk on which it is applied):
  • the reflective coating is specifically a coating made of thin films (thin-film stack, thin-film sequence). All layers of the reflective coating are thin films.
  • the functional layer is an electrically conductive layer based on at least one metal. Specifically, this means that the functional layer is based on a metal or a metal alloy.
  • the functional layer provides the reflective properties of the reflective coating.
  • the functional layer is preferably based on at least one metal selected from the group consisting of nickel, chromium, niobium, tantalum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, molybdenum, tungsten, palladium, platinum, indium and tin.
  • the functional layer is based on at least one metal selected from the group consisting of nickel, chromium, niobium, tantalum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, molybdenum, and tungsten.
  • nickel, chromium, niobium, tantalum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, molybdenum, and tungsten are selected from the group consisting of nickel, chromium, niobium, tantalum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, molybdenum, and tungsten.
  • These materials have proven to be sufficiently hard and scratch-resistant, so that, for example, there is no risk of damage from scratches when wiping or other mechanical contact.
  • Such wiping can, for example, be carried out as a cleaning step during the windshield manufacturing process. Scratch resistance is particularly important when the reflective coating is applied to the exposed, interior surface of the inner pane, which is regularly cleaned or otherwise touched even when
  • a nickel-chromium alloy has the advantage over pure nickel or chromium that it can be easily deposited, especially sputtered.
  • the functional layer is based on at least one metal selected from the group consisting of palladium, platinum, indium, and tin. These metals are inherently softer and sometimes susceptible to scratching. In this case, it can be particularly advisable to provide the reflective coating with a scratch-resistant topcoat to protect the vulnerable functional layer from damage.
  • the reflective coating comprises at least one functional layer. It can have exactly one functional layer, which is preferred with regard to a simple coating structure. However, it can also have several functional layers, wherein adjacent functional layers are separated from each other by dielectric layers.
  • the at least one functional layer has a total thickness of 10 nm to 150 nm. Good results are achieved in this range with regard to reflection and other optical properties.
  • the aforementioned total thickness is the sum of the thicknesses of the individual functional layers.
  • the aforementioned total thickness corresponds to the thickness of that single functional layer.
  • the functional layer is based on at least one metal selected from the group consisting of nickel, chromium, and niobium. This achieves particularly good results.
  • the functional layer is based on nickel and/or chromium, in particular on a nickel-chromium alloy.
  • the at least one functional layer has a total thickness of preferably at least 40 nm to ensure good reflective properties, and particularly preferably at least 75 nm to prevent light transmission, which is advantageous for aesthetic reasons.
  • the total thickness of the at least one functional layer is preferably from 40 nm to 130 nm, particularly preferably from 75 nm to 125 nm, and most preferably from 90 nm to 110 nm, particularly from 95 nm to 105 nm, for example, about 100 nm. This yields particularly good results.
  • the nickel content is preferably 70%.
  • wt.% to 90 wt.% particularly preferably 75 wt.% to 85 wt.%, for example 80 wt.%
  • the proportion of chromium preferably 10 wt.% to 30 wt.%, particularly preferably 15 wt.% to 25 wt.%, for example 20 wt.%, wherein they add the proportions of nickel and chromium, apart from any impurities, to 100 wt.%.
  • the functional layer is based on niobium.
  • the total thickness of the at least one functional layer is preferably from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 20 nm to 40 nm, and most preferably from 25 nm to 35 nm, for example, about 30 nm. This yields particularly good results, especially good reflective properties and a significant reduction in light transmission.
  • Niobium-based functional layers have proven to be even more flexible than those based on a nickel-chromium alloy and allow for improved polarization-selective reflection behavior with simultaneously lower overall reflection (high reflection towards p-polarized radiation and low reflection towards s-polarized radiation).
  • the functional layer can (in all configurations) optionally contain doping, for example silicon, preferably with a proportion of no more than 1 wt.%.
  • the stated layer thicknesses or thicknesses refer to the geometric thickness of a layer. If the optical thickness is meant instead, this will be explicitly stated.
  • the optical thickness within the meaning of the invention is the product of the geometric thickness and the refractive index at 550 nm.
  • the refractive index is specified within the scope of the present invention with reference to a wavelength of 550 nm, unless explicitly stated otherwise.
  • the refractive index is fundamentally independent of the measurement method. It can be determined, for example, by ellipsometry. Ellipsometers are commercially available, for example from Sentech.
  • the at least one functional layer is electrically conductive.
  • the remaining layers of the reflective coating are dielectric layers.
  • metallic dopants for example, aluminum, boron, antimony, zirconium, or titanium
  • inherently dielectric materials can be endowed with a certain degree of electrical conductivity.
  • the material of the dielectric layers preferably has an electrical conductivity (inverse of the resistivity) of less than 10 ⁇ 8 S/m.
  • the material of metallic layers (electrically conductive layers) preferably has an electrical conductivity greater than 104 S/m.
  • the layer consists predominantly of this material in addition to any impurities or dopants (preferably with a proportion of less than 10 wt.%, particularly preferably less than 5 wt.%).
  • the lower and upper blocker layers surround the at least one functional layer and protect it from corrosion, particularly during heat treatment, such as that which can occur during the manufacturing process, for example, during tempering or bending of the coated inner disc.
  • the refractive index of the blocker layers is greater than or equal to 1.9, preferably from 1.9 to 2.5, and particularly from 1.9 to 2.3.
  • the lower and upper blocker layers are based on a nitride. Oxides are less suitable because they can lead to oxidation of the metallic functional layer during the deposition process.
  • the blocker layers are preferably oxide-free.
  • the lower and upper blocker layers are preferably based on silicon nitride, a silicon-metal mixed nitride (preferably silicon zirconium nitride, silicon titanium nitride, or silicon hafnium nitride), or aluminum nitride. Besides a suitable refractive index, these materials offer the advantage of good bendability. Silicon nitride is particularly preferred.
  • the lower and upper blocker layers each have an optical thickness of 20 nm to 160 nm, preferably 30 nm to 120 nm.
  • the lower The blocking layer particularly preferably has an optical thickness of 30 nm to 100 nm, most preferably of 30 nm to 70 nm, and especially of 40 nm to 60 nm.
  • the upper blocking layer particularly preferably has an optical thickness of 60 nm to 120 nm, most preferably of 60 nm to 100 nm, and especially of 70 nm to 100 nm or of 70 nm to 90 nm. This results in good results with regard to the corrosion protection of the functional layer and the optical properties of the reflective coating.
  • Blocker layers with the aforementioned optical thicknesses can be realized, for example, by layers based on silicon nitride with a refractive index of 2.0 (or other materials with this refractive index) with a thickness of 10 nm to 80 nm, preferably from 15 nm to 60 nm, and particularly preferably for the lower blocker layer from 15 nm to 50 nm, most preferably from 15 nm to 35 nm, in particular from 20 nm to 30 nm, and for the upper blocker layer from 30 nm to 60 nm, most preferably from 30 nm to 50 nm, in particular from 35 nm to 50 nm or from 35 nm to 45 nm.
  • the optically low-refractive-index layer with a refractive index of 1.6 or less, and above that, the optically high-refractive-index layer with a refractive index of 1.9 or greater, are arranged above the upper blocker layer.
  • the following may optionally be present above the high-refractive-index layer in the order specified:
  • one or more further layer sequences consisting of an optically low refractive index layer with a refractive index ⁇ 1.6 and an optically high refractive index layer with a refractive index > 1.9 or
  • one or more further layer sequences consisting of an optically low refractive index layer with a refractive index ⁇ 1.6 and an optically high refractive index layer with a refractive index > 1.9 and above that another optically low refractive index layer with a refractive index ⁇ 1.6.
  • All alternating optically low-refractive and high-refractive layers work together as an anti-reflective module.
  • an anti-reflective module is arranged above the upper blocker layer, comprising at least one optically low-refractive-index and at least one optically high-refractive-index layer.
  • the anti-reflective module comprises a sequence of layers of Type “(low refractive - high refractive) x ” or type “(low refractive - high refractive) x - low refractive” in the specified order starting from the top anti-reflective layer, where x is an integer of at least (i.e. greater than or equal to) 1.
  • the anti-reflective module influences the optical properties of the reflective coating through optical interference effects, particularly the reflectance and reflection color.
  • the optical properties can be tailored to the specific requirements of each application.
  • the anti-reflective module allows for adjustment of the reflectance to p-polarized and s-polarized radiation, the overall reflectance, and the ratio of reflectance to p-polarized radiation to reflectance to s-polarized radiation. This high degree of flexibility in terms of optical properties enables the glass manufacturer to respond very specifically to customer requirements.
  • the anti-reflective module improves the flexibility of the reflective coating. It allows the inner pane with the applied reflective coating to be bent without cracks forming in the coating.
  • the refractive index of the at least one optically low-refractive-index layer is preferably from 1.3 to 1.6, and particularly from 1.4 to 1.6.
  • the at least one optically low-refractive-index layer is preferably based on silicon oxide, magnesium fluoride, or calcium fluoride. Silicon oxide is particularly preferred.
  • the refractive index of the at least one optically high-refractive-index layer is preferably from 1.9 to 2.5, and particularly from 1.9 to 2.3.
  • the at least one optically high-refractive-index layer is preferably based on silicon nitride, silicon oxynitride, a silicon-metal mixed nitride (preferably silicon zirconium nitride, silicon titanium nitride, or silicon hafnium nitride), or aluminum nitride. Besides a suitable refractive index, these materials have the advantage of good bendability. Silicon nitride is particularly preferred.
  • the anti-reflective layer thus comprises exactly one low refractive index layer and exactly one high refractive index layer, in that order starting from the upper blocker layer.
  • the low refractive index layer has an optical thickness of 5 nm to 75 nm, preferably 15 nm to 45 nm, and particularly preferably 17 nm to 32 nm, for example, 18 nm to 29 nm.
  • the high refractive index layer has an optical thickness of 10 nm to 160 nm, preferably 20 nm to 100 nm, and particularly preferably 20 nm to 60 nm, especially 30 nm to 50 nm. This achieves good results with regard to the bendability and optical properties of the reflective coating.
  • Optically low refractive index layers with the aforementioned optical thicknesses can be realized, for example, by layers based on silicon dioxide (SiÜ2) with a refractive index of 1.45 with a thickness of 5 nm to 50 nm, preferably from 10 nm to 30 nm, particularly preferably from 12 nm to 22 nm, for example from 13 nm to 20 nm.
  • SiÜ2 silicon dioxide
  • Optically high-refractive-index layers with the aforementioned optical thicknesses can be realized, for example, by layers based on silicon nitride with a refractive index of 2.0 (or other materials with this refractive index) with a thickness of 5 nm to 80 nm, preferably from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 10 nm to 30 nm, especially from 15 nm to 25 nm.
  • the reflective coating can, in principle, also comprise further layers. However, in preferred embodiments, the reflective coating consists only of the layers explicitly listed here.
  • the nitrides (silicon nitride, silicon-metal mixed nitride, aluminum nitride), oxides (silicon oxide), and fluorides (magnesium fluoride, calcium fluoride) listed as preferred dielectric materials can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically, or superstoichiometrically with respect to nitrogen, oxygen, or fluorine content, respectively.
  • the stoichiometry generally influences the refractive index of the layer, as do any doping.
  • the layers of the reflective coating can contain dopants, for example aluminum, zirconium, titanium, boron, antimony or hafnium in the dielectric layers or silicon in the functional layer.
  • an additional top layer is arranged above the optically high-refractive-index layer (or above the anti-reflective modulus).
  • This top layer improves both scratch and abrasion resistance.
  • the improvement in scratch resistance is particularly relevant when the functional layer is based on a relatively soft metal that is susceptible to scratching (especially palladium, platinum, indium, or tin).
  • the improvement in abrasion resistance is always advantageous, regardless of the metal of the functional layer.
  • the top layer is preferably the uppermost layer of the reflective coating.
  • the top layer is preferably based on titanium oxide, titanium-zirconium oxide, or silicon-zirconium oxide.
  • the top layer preferably has a thickness of 1 nm to 10 nm, and particularly preferably 2 nm to 5 nm. Such a top layer is especially advantageous when the functional layer is based on a relatively soft metal.
  • the reflective coating then comprises, in the specified order starting from the inner disc (more precisely, starting from that surface of the inner disc on which it is applied):
  • the windshield with the reflective coating has a total reflectance R ⁇ sub>ges ⁇ /sub> of at most 35% at an angle of 8° and at an angle of 60°, and a reflectance R ⁇ sub>p-poi ⁇ /sub> towards p-polarized radiation at an angle of 60° of at least 35%, for example, from 38% to 42%.
  • R ⁇ sub>ges ⁇ /sub> of at most 35% at an angle of 8° and at an angle of 60°
  • a reflectance R ⁇ sub>p-poi ⁇ /sub> towards p-polarized radiation at an angle of 60° of at least 35%, for example, from 38% to 42%.
  • the term refers to the integrated reflectance in the spectral range from 380 nm to 780 nm, measured at the aforementioned angle (to the surface normal; angle of incidence and viewing angle) using a standard D65 light source and a 10° detector, when irradiating the interior surface of the windshield (interior reflectance).
  • Rp-poi purely p-polarized radiation is used, while to determine R ⁇ sub>total ⁇ /sub>, mixed-polarized radiation (50% s / 50% p) is used.
  • a particular advantage of the present invention is that the ratio of the reflectivities with respect to s- and p-polarized radiation can be flexibly adjusted, particularly by the design of the anti-reflective module, and that R ⁇ sub>total ⁇ /sub> and R ⁇ sub>p-poi ⁇ /sub> can thereby be set largely independently of each other.
  • the reflectance R ⁇ sub>sP ⁇ /sub> poi with respect to s-polarized radiation at an angle of 60° is preferably less than 25%, preferably less than 15%, or even less than 10%.
  • the reflectance R ⁇ sub>sP ⁇ /sub>poi with respect to s-polarized radiation is measured under the same conditions as the reflectance R ⁇ sub>p-pol ⁇ /sub> with respect to p-polarized radiation, but using purely s-polarized radiation.
  • the windshield with the reflective coating has an interior reflection color characterized in the Lab color space by an a* value and a b* value, each ranging from -10 to 10. This allows for a color-neutral display image.
  • the reflection color is measured by illuminating the interior surface of the inner pane with a p-polarized standard light source D65 at an angle of 60° (to the surface normal; angle of incidence and viewing angle), using a 10° detector.
  • the outer and inner panes are preferably made of glass, in particular soda-lime glass, which is common for window panes.
  • the panes can also be made of 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 and inner panes can vary widely. Preferably, panes with a thickness in the range of 0.8 mm to 5 mm are used. mm, preferably from 1 mm to 3 mm, for example with standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
  • the outer pane, the inner pane, and the thermoplastic interlayer can be clear and colorless, or tinted or colored.
  • the outer pane and the inner panes can be independently unstressed, partially stressed, or stressed (thermally or chemically).
  • the windshield is preferably curved in one or more spatial directions, as is common for motor vehicle windshields (especially those of passenger cars), with typical radii of curvature ranging from about 10 cm to about 40 m.
  • the outer surface of the outer pane has a convex curve and the inner surface of the inner pane has a concave curve.
  • the windshield can also be flat, for example, if it is intended as a windshield for buses, trains, or tractors.
  • the thermoplastic interlayer contains at least one thermoplastic polymer, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), or polyurethane (PU), or mixtures, copolymers, or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the interlayer is typically formed from at least one thermoplastic film (bonding film), preferably based on one of the aforementioned polymers, especially PVB. In the context of the invention, this means that the film contains the aforementioned material predominantly (a proportion greater than 50% by weight) and may optionally contain other components, such as plasticizers, stabilizers, or UV or IR absorbers.
  • the thickness of the interlayer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, and particularly preferably from 0.5 mm to 1 mm.
  • Windscreens can be manufactured using well-known methods.
  • the outer and inner panes are laminated together via an intermediate layer, for example, using autoclave processes, vacuum bag processes, vacuum ring processes, calender processes, vacuum laminators, or combinations thereof.
  • the bonding of the outer and inner panes typically occurs under the influence of heat, vacuum, and/or pressure.
  • the reflective coating is preferably applied to the inner disk by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by sputtering, and most preferably by magnetron sputtering.
  • PVD physical vapor deposition
  • the coating can also be applied, for example, by chemical vapor deposition (CVD), such as plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), by evaporation, or by atomic layer deposition (ALD).
  • the coating is preferably deposited on the inner disk before lamination and before any bending process.
  • a particular advantage of the reflective coating according to the invention is that it is corrosion-resistant and bendable and can therefore be
  • the outer and inner panes are preferably bent before lamination and preferably after the inner pane has been coated with the reflective coating.
  • the outer and inner panes are bent congruently together (i.e., while lying on top of each other, simultaneously, and using the same tool), because this ensures that the shape of the panes is optimally matched for the subsequent lamination.
  • Typical temperatures for glass bending processes are, for example, 500°C to 700°C. All standard bending methods can be used, such as gravity bending, press bending, and/or suction bending.
  • the invention further comprises a display system for a vehicle.
  • the display system comprises a windshield according to the invention and at least one imaging unit which is directed towards and illuminates the display area of the windshield.
  • the at least one imaging unit is directed at one of the display areas of the windshield. It is located on the inner side of the windshield and illuminates the windshield via the inner surface of the inner pane. When the display system is operating, the radiation emitted by the imaging unit illuminates the display area to generate the projection or image. The radiation from the imaging unit is (partially) reflected by the reflective coating towards the viewer, thus creating a A virtual image is created which is perceived by the viewer as being slightly behind the reflection plane (reflective coating).
  • the radiation of the imaging unit lies in the visible spectral range of the electromagnetic spectrum, especially in the spectral range of 450 nm to 650 nm - typical imaging units work with RGB colors (red, green, blue), for example with a wavelength of 450 to 475 nm (blue), a wavelength of 520 nm to 550 nm (green) and a wavelength of 620 to 650 nm (red).
  • the imaging unit is preferably a projector or a screen (“display,” electronic display).
  • a screen is particularly preferred.
  • any type of screen can be used for the display system according to the invention, for example, a field emission display (FED), a liquid crystal display (LCD), a thin-film transistor display (TFT-LCD), a cathode ray tube display (CRT), a plasma display, an organic light-emitting diode (OLED), a (true) LED display, or a surface conduction electron emitter display (SED).
  • FED field emission display
  • LCD liquid crystal display
  • TFT-LCD thin-film transistor display
  • CRT cathode ray tube display
  • plasma display for example, a plasma display, an organic light-emitting diode (OLED), a (true) LED display, or a surface conduction electron emitter display (SED).
  • OLED and LCD screens are particularly common.
  • the beam direction can typically be varied using mirrors, particularly vertically, to adjust the projection to the viewer's height.
  • Screens can be mounted on a swivel, allowing the beam direction (especially vertically) to be varied to adjust the projection to the viewer's height.
  • the area in which the viewer's eyes must be located for a given beam direction is called the eyebox.
  • This eyebox can be shifted vertically by adjusting the projector's mirrors or by changing the orientation of the screen (if it is mounted on a swivel), with the entire accessible area (i.e., the superposition of all possible eyeboxes) being called the eyebox.
  • a viewer located within the eyebox can perceive the virtual image.
  • imaging units e.g., screens
  • the display area can then be conceptually divided into several sub-display areas, with each sub-display area assigned to and illuminated by exactly one imaging unit.
  • the display system is operated with p-polarized radiation.
  • the imaging unit illuminates the display area with p-polarized radiation.
  • the radiation from the at least one imaging unit has a p-polarized component, preferably is predominantly p-polarized, i.e., has a p-polarized component of more than 50%, particularly preferably at least 80%, and most preferably at least 95%.
  • the radiation is, in particular, essentially purely p-polarized—that is, the p-polarized component is 100% or deviates only insignificantly from this.
  • the polarization direction is specified with respect to the plane of incidence of the radiation on the windshield.
  • P-polarized radiation is defined as radiation whose electric field oscillates in the plane of incidence.
  • S-polarized radiation is defined as radiation whose electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence.
  • the plane of incidence is defined by the incidence vector and the surface normal of the windshield at a point within the display area, preferably at the geometric center of the display area. If multiple imaging units are used, each illuminating a sub-area of the display area (sub-display area), this applies to the sub-display area illuminated by each imaging unit, independently of the other imaging units. Due to the curvature of windshields common in vehicles, which affects the plane of incidence and thus the definition of polarization, the polarization components (in particular the ratio of p-polarized radiation to s-polarized radiation or vice versa) may differ from this reference point at other locations.
  • a polarizing filter or a polarizing beam splitter can, for example, be arranged in the beam path between the imaging unit and the windshield, if the The imaging unit does not inherently provide radiation of the desired polarization direction.
  • the angle of incidence of the radiation on the windshield is preferably between 45° and 70°, particularly preferably between 60° and 70°, for example, approximately 65°. These angles of incidence deviate only slightly from the Brewster angle.
  • the Brewster angle for an air-glass interface in the case of soda-lime glass, which is commonly used for window panes, is 57.2° (with a refractive index of 1.55 for soda-lime glass at a wavelength of 550 nm).
  • the angle of incidence can also be referred to as the angle of incidence. It is the angle between the incident vector of the radiation and the surface normal on the interior side (i.e., the surface normal to the interior surface of the inner pane) determined at a point in the display area, preferably at the geometric center of the display area.
  • each imaging unit illuminating a sub-area of the display (sub-display area)
  • the angle of incidence exactly matches the Brewster angle, only s-polarized radiation is reflected, not p-polarized radiation. In an advantageous embodiment, the angle of incidence deviates from the Brewster angle by a maximum of 10°.
  • the advantage of p-polarized radiation and the preferred angle of incidence lies, on the one hand, in the avoidance of disturbing ghost images.
  • ghost images can occur when the radiation from the imaging unit is reflected multiple times at the windshield, for example, at the inner surface of the inner pane, the reflective coating, and the outer surface of the outer pane. Since the display area according to the invention is arranged in the opaque masking area, the radiation is blocked by the opaque element before it reaches the outer surface, where, consequently, no reflection can occur.
  • the p-polarized radiation allows the reflective coating to be arranged on the outer surface of the inner pane without creating a ghost image due to additional reflection at the inner surface.
  • p-polarized radiation Since the angle of incidence does not deviate significantly from Brewster's angle, p-polarized radiation is generally not reflected, or only to a very small extent, at the inner surface of the inner pane. The reflection of the radiation from the imaging unit is practically solely due to the reflective coating.
  • the advantage of p-polarized radiation is that the displayed image is recognizable for wearers of polarization-selective sunglasses, which typically only allow p-polarized radiation to pass through and block s-polarized radiation.
  • the invention further comprises the use of a windshield according to the invention as a projection surface for a display system in a vehicle, wherein at least one imaging unit is directed onto one of the display areas.
  • a windshield according to the invention as a projection surface for a display system in a vehicle, wherein at least one imaging unit is directed onto one of the display areas.
  • the invention further comprises a vehicle equipped with the windshield or display system according to the invention.
  • the vehicle can be a land, air, or water vehicle.
  • the vehicle is a motor vehicle, rail vehicle, aircraft, or ship, in particular a passenger car or truck.
  • the invention further comprises the use of a display system according to the invention in a vehicle on land, water or in the air, preferably a motor vehicle, rail vehicle, aircraft or ship, in particular a passenger car or truck.
  • the invention is explained in more detail below with reference to a drawing and exemplary embodiments.
  • the drawing is a schematic representation and not to scale. The drawing does not limit the invention in any way.
  • Fig. 1 shows a top view of a windshield of the type
  • Fig. 2 shows a cross-section of the windshield from Figure 1 in a generic display system
  • Fig. 3 shows a cross-section through an embodiment of the windshield according to the invention
  • Fig. 4 is an enlarged view of section Z from Figure 3.
  • Figure 1 shows a top view of a windshield 10 of the generic type. This is the windshield of a passenger car.
  • Figure 2 shows a cross-section through the windshield 10 from Figure 1, which functions as a projection surface in a display system of the generic type.
  • the display system comprises the windshield 10 and an imaging unit 4, which is directed at a display area A of the windshield 10. Images can be generated in display area A by the imaging unit 4, which are perceived by a viewer 5 (vehicle driver) as virtual images on the side of the windshield 10 facing away from him, provided his eyes are within the so-called eyebox E.
  • the windshield 10 consists of an outer pane 1 and an inner pane 2, bonded together by a thermoplastic interlayer 3. Its lower edge U points downwards towards the engine of the passenger car, and its upper edge O points upwards towards the roof.
  • the outer pane 1 faces the outside environment
  • the inner pane 2 faces the vehicle interior.
  • the outer pane 1 and the inner pane 2 are made of soda-lime glass with a thickness of 2.1 mm for the outer pane 1 and 1.6 mm for the inner pane 2.
  • the interlayer 3 is made of a 0.76 mm thick PVB film.
  • the windshield 10 is shown as flat, although real windshields typically have a spherical curvature.
  • the outer pane 1 has an outer surface I facing the external environment and an inner surface II facing the vehicle interior.
  • the inner pane 2 has an outer surface III facing the external environment and an inner surface IV facing the vehicle interior.
  • the windshield 10 has an opaque masking area M, which is arranged in a circumferential edge region and surrounds a transparent viewing area D in a frame-like manner.
  • Such masking areas M are common in vehicle windows – they primarily serve to protect the adhesive used to bond the windshield 10 to the vehicle body from UV radiation.
  • Display area A is located in the masking area M between the viewing area D and the lower edge U.
  • a display system can also be referred to as a "black-print display.”
  • This display area A serves to show information for the vehicle occupants. This can include, in particular, vehicle status information (for example, the vehicle speed or a fuel gauge), navigation instructions (for example, speed limits or directions), or the image from a rear-facing camera.
  • Entertainment content can also be displayed (for example, films, internet data, or computer games), especially on the passenger side.
  • the imaging unit 4 is, for example, an LCD screen. Since the display area A is relatively large and extends along most of the lower edge U, multiple such imaging units 4 are typically used, with each imaging unit 4 illuminating a portion of the display area A.
  • the imaging unit 4 illuminates the display area A with an angle of incidence ⁇ , which is measured relative to the interior surface normal of the inner pane.
  • the angle of incidence ⁇ is, for example, 65°, which is relatively close to Brewster's angle (approximately 57° for an air-soda-lime glass interface).
  • the radiation from the imaging unit 4 is p-polarized—it is therefore hardly reflected by the glass surfaces.
  • the windshield 10 in display area A is equipped with a reflective coating, which is not shown in the figure for the sake of simplicity.
  • the reflective coating reflects the p-polarized radiation from the imaging unit 4 to generate the display image. Since it is the only significant By representing a reflective interface, a clear display image is produced without (or with only very low intensity) ghosting.
  • FIGs 3 and 4 each show a detail of a windshield 10 according to the invention, preferably used for a display system as shown in Figure 2.
  • the windshield comprises an outer pane 1 (soda-lime glass, 2.1 mm) and an inner pane 2 (soda-lime glass, 1.6 mm), which are bonded together via a thermoplastic interlayer 3 (PVB, 0.76 mm).
  • the masking area M is formed by a black masking print 6 on the inner surface II of the outer pane 1.
  • the masking print 6 consists of an enamel with glass frits and a black pigment, which is applied by screen printing and subsequently fired into the pane surface.
  • the reflective coating 20 is arranged in an area that contains the display area A.
  • the reflective coating 20 consists of
  • an optically high refractive layer 24.2 which is deposited, in particular sputtered, in the specified sequence starting from the interior surface IV on the inner disk 2.
  • the functional layer 22 is, for example, based on a nickel-chromium alloy (NiCr) or on niobium (Nb). It is electrically conductive and exhibits reflective properties. The functional layer 22 imparts its reflectivity to the reflective coating 20.
  • the lower blocker layer 21 and the upper blocker layer 23 are dielectric layers based on silicon nitride (SisN). They have a refractive index of 2.0.
  • the blocker layers 21 and 23 protect the functional layer 22 from corrosion during the manufacturing process.
  • the optically low-refractive-index layer 24.1 is a dielectric layer based on silicon oxide (SiO2). It has a refractive index of 1.45.
  • the optically high-refractive-index layer Layer 24.2 is a dielectric layer based on silicon nitride (Sial ⁇ ). It has a refractive index of 2.0.
  • the optically low-refractive-index layer 24.1 and the optically high-refractive-index layer 24.2 form an antireflection module 24.
  • the antireflection module 24 makes the reflective coating 20 flexible, allowing it to be applied to the flat inner disk 2 and then bent together with it.
  • the antireflection module also allows the optical properties of the reflective coating 20 to be adjusted based on optical interference effects, in particular the reflectance towards s-polarized and p-polarized radiation, the total reflectance, and the reflection color.
  • the layer sequences can be seen schematically in the figure.
  • the layer sequence of a windshield 10 with the reflective coating 20 on the interior surface IV of the inner pane 2, together with the materials and layer thicknesses of the individual layers, is shown in Tables 1 and 2 for five examples 1 to 5 according to the invention.
  • Table 3 shows the layer sequences of two windscreens 10 with non-inventive reflective coatings 20 (comparative examples 1 and 2).
  • the reflective coating 20 consists only of a functional layer 22 and an optically low refractive index layer 24.1 above it.
  • the reflective coating 20 consists of a lower blocker layer 21, a functional layer 22, and an upper blocker layer 23, without the optically low refractive index layer 24.1 and optically high refractive index layer 24.2 according to the invention.
  • Table 3 lists some optical properties of the windshields 10. These are:
  • - b* the color value b* in the Lab color space in a reflection measurement at an angle of incidence and observation angle of 60°, measured with p-polarized radiation from a standard light source D65 and a 10° detector.
  • the reflective coating 20 can be minimized. This is particularly noticeable in examples 2 and 5. However, other ratios of polarized reflectivities are also achievable. It allows for a very flexible response to the specific requirements of each application.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windschutzscheibe (10), umfassend eine Außenscheibe (1) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II) und eine Innenscheibe (2) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV), wobei die innenraumseitige Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) und die außenseitige Oberfläche (III) der Innenscheibe (2) über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, welche einen transparenten Durchsichtsbereich (D) aufweist und einen opaken Maskierungsbereich (M) und welche einen Anzeigebereich (A) aufweist, der im Maskierungsbereich (M) angeordnet ist, und welche zumindest im Anzeigebereich (A) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die auf der außenseitigen Oberfläche (III) oder der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) angeordnet ist, wobei die Reflexionsbeschichtung (20) in der angegebenen Reihenfolge ausgehend von der Innenscheibe (2) umfasst: • eine dielektrische untere Blockerschicht (21) mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,9, • mindestens eine Funktionsschicht (22) auf Basis mindestens eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nickel, Chrom, Niob, Tantal, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Molybdän, Wolfram, Palladium, Platin, Indium und Zinn, • eine dielektrische obere Blockerschicht (23) mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,9, • eine optisch niedrigbrechende Schicht (24.1) mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,6, • eine optisch hochbrechende Schicht (24.2) mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,9.

Description

Windschutzscheibe mit Reflexionsbeschichtung und Anzeigesystem für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Windschutzscheibe und ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug, enthaltend die Windschutzscheibe.
Windschutzscheiben für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge wie Personenkraftwagen, sind als Verbundscheiben (Verbundsicherheitsglas) ausgebildet, welche aus einer Außenscheibe und einer Innenscheibe bestehen, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander laminiert sind. Sie weisen typischerweise einen opaken Maskierungsbereich auf, welcher als umlaufender Randbereich ausgebildet ist und einen zentralen Durchsichtsbereich umgibt. 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.
Moderne Fahrzeuge werden in zunehmendem Maße mit Anzeigesystemen ausgestattet, wobei graphische Darstellungen direkt auf die Windschutzscheibe projiziert werden. Ein bekanntes Beispiel hierfür sind sogenannte Head-Up-Displays (HUDs). Dabei werden mit einer bildgebenden Einheit (insbesondere einem Projektor), welche im Bereich des Armaturenbretts angeordnet ist, Bilder auf den Durchsichtsbereich der Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild (von ihm aus gesehen) hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn solche Anzeigesysteme mit p-polarisierter Strahlung betrieben werden. Zum einen sind die Anzeigebilder dann auch von Personen problemlos wahrnehmbar, die eine polarisationselektive Sonnenbrille tragen. Zum anderen können störende Geisterbilder vermieden werden. Beispielhaft sei auf DE102014220189A1 , EP3187917B1 und W02021104800A1 verwiesen. Die bildgebenden Einheiten bestrahlen die Windschutzscheibe typischerweise mit einem Einfallswinkel von etwa 65%, was nahe dem Brewster-Winkel für einen Luft-Glas-Übergang liegt (57,2° für Kalk-Natron-Glas). Wird der HUD-Projektor mit p-polarisierter Strahlung betrieben, so wird die Strahlung an den externen Glasoberflächen der Windschutzscheibe kaum reflektiert. Stattdessen wird die Windschutzscheibe mit einer Reflexionsbeschichtung ausgestattet, welche geeignet ist, die p-polarisierte Strahlung zur Erzeugung des Anzeigebildes zu reflektieren. Da nur eine einzige signifikante Reflexionsebene vorliegt, nämlich die Reflexionsbeschichtung, wird ein klares Anzeigebild ohne Geisterbilder erzeugt (beziehungsweise mit nur schwach ausgeprägten Geisterbildern, die auf eine Rest-Reflexion an den externen Glasoberflächen zurückzuführen sind, wenn der Einfallswinkel leicht vom Brewsterwinkel abweicht). W02021004685A1 offenbart ein weiteres HUD-Anzeigesystem, das mit p-polarisierter Strahlung betrieben wird, mit einer Reflexionsbeschichtung, welche eine einzelne metallischen Reflexionsschicht umfasst, die bevorzugt auf Basis von Silber, alternativ auf Basis von Gold, Kupfer oder Aluminium ausgebildet ist.
Es ist auch vorgeschlagen worden, den opaken Maskierungsbereich als Anzeigefläche für ein derartiges Anzeigesystem zu nutzen. Dazu wird ein Anzeigebereich im Maskierungsbereich von einer bildgebenden Einheit (insbesondere einem Bildschirm) bestrahlt. Beispielhaft sei auf DE102009020824A1 , WO2022073894A1 und WG2022073860A1 verwiesen. Auf diese Art können Anzeigen für den Fahrer, die bislang im Bereich des Armaturenbretts verortet waren, auf der Windschutzscheibe selbst dargestellt werden. Beispiele für solche Anzeigen sind die Fahrgeschwindigkeit, die Uhrzeit, die Motordrehzahl, die Anzeige des Navigationssystems, Informationen zu Geschwindigkeitsbeschränkungen (Verkehrsschild- Erkennung), das Bild einer rückwärts gerichteten Kamera und diverse Statusanzeigen zum Zustand des Fahrzeugs. Auch solche Anzeigesysteme im Maskierungsbereich werden bevorzugt mit p-polarisierter Strahlung betrieben, um eine klare und gut ablesbare Darstellung zu erreichen. WO2022073894A1 offenbart ein solches Anzeigesystem mit einer aufgedruckten Reflexionsschicht im Anzeigebereich.
Solche Reflexionsbeschichtungen enthalten häufig eine reflektierende Funktionsschicht auf Basis eines Metalls. Die Reflexionsbeschichtung wird typischerweise auf die im Ausgangszustand plane Innenscheibe aufgebracht und die Innenscheibe dann sphärisch gebogen. Dabei tritt das Problem auf, dass viele Reflexionsbeschichtungen, insbesondere die metallischen Funktionsschichten, bei den erhöhten Temperaturen während des Biegeprozesses nicht korrosionsbeständig sind und nicht biegbar sind. Eine Korrosion beeinträchtigt die optischen Eigenschaften, insbesondere die Reflexionseigenschaften der Beschichtung und kann sich in Verfärbungen bis hin zum lokalen Abplatzen der Beschichtung äußern. Eine mangelhafte Biegbarkeit äußert sich insbesondere durch die Entstehung von Rissen in der Beschichtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Windschutzscheibe mit einer Reflexionsbeschichtung bereitzustellen, welche korrosionsstabil und biegbar ist. Die Reflexionsbeschichtung soll außerdem gute optische Eigenschaften aufweisen, insbesondere einen geringen Gesamtreflexionsgrad bei gleichzeitig vergleichsweise hoher Reflektivität gegenüber p-polarisierter Strahlung und eine angenehme Reflexionsfarbe, sowie eine flexible Einstellung derselben erlauben, wobei insbesondere auch das Verhältnis der Reflektivitäten gegenüber s- polarisierter und p-polarisierter Strahlung zueinander einstellbar sein soll.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Windschutzscheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Kern der Erfindung ist eine verbesserte Reflexionsbeschichtung. Bei der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung ist eine reflektierende, metallische Funktionsschicht zwischen zwei Blockerschichten angeordnet. Die Blockerschichten schützen die Funktionsschicht vor Oxidation, insbesondere während einer Temperaturbehandlung im Rahmen des Herstellungsprozesses der Windschutzscheibe (beispielsweise beim Biegen der beschichteten Scheibe). Oberhalb der Funktionsschicht mit den Blockerschichten ist eine Entspiegelungsmodul angeordnet, welches mindestens eine optisch niedrigbrechende und eine optisch hochbrechende Schicht umfasst. Das Entspiegelungsmodul erlaubt die Einstellung der optischen Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung, insbesondere des Reflexionsgrads und der Reflexionsfarbe. Es hat sich gezeigt, dass die optischen Eigenschaften dabei sehr flexibel einstellbar sind. Dies betrifft nicht nur den Gesamtreflexionsgrad, sondern auch das Verhältnis der Reflektivitäten gegenüber s- polarisierter und p-polarisierter Strahlung zueinander. Die optischen Eigenschaften lassen sich daher sehr gezielt im Hinblick auf die konkreten Anforderungen im Einzelfall gestalten. Es hat sich außerdem überraschend gezeigt, dass das Entspiegelungsmodul die Biegbarkeit der Reflexionsbeschichtung verbessert. Sie kann auf eine im Ausgangszustand plane Scheibe aufgebracht und dann mit der Scheibe gebogen werden, ohne dass sich in kritischem Maße Risse in der Beschichtung ausbilden würden. Das sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die erfindungsgemäße Windschutzscheibe ist als Verbundscheibe ausgebildet und umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Windschutzscheibe ist dafür vorgesehen, in der in Fahrtrichtung nach vorne gerichteten Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Innenraum (Fahrzeuginnenraum) gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Innenraum zugewandte Scheibe der Windschutzscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und über die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden.
Die Windschutzscheibe weist einen transparenten Durchsichtsbereich und einen opaken Maskierungsbereich auf. Der Durchsichtsbereich ist zur Durchsicht vorgesehen. Der Durchsichtsbereich weist bevorzugt eine Lichttransmission von mindestens 70% auf. Mit Lichttransmission ist dabei die Gesamttransmission gemeint, bestimmt durch das durch ECE- R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Mit Maskierungsbereich wird im Sinne der Erfindung ein Bereich der Windschutzscheibe bezeichnet, durch den eine Durchsicht nicht möglich ist. Die Lichttransmission des Maskierungsbereichs beträgt weniger als 5%, bevorzugt weniger als 2%, besonders bevorzugt weniger als 0,5% und ganz besonders bevorzugt weniger als 0,1% (insbesondere im Wesentlichen 0%). Der Maskierungsbereich wird durch ein opakes Element ausgebildet, beispielweise einen opaken Aufdruck oder eine opake Folie. Das opake Element ist in Blickrichtung vom Fahrzeuginnenraum zur äußeren Umgebung hinter der Reflexionsbeschichtung angeordnet, damit letztere von einer bildgebenden Einheit im Fahrzeug-Innenraum bestrahlt werden kann, wenn die Windschutzscheibe als Projektionsfläche eines Anzeigesystems eingesetzt wird. Die Reflexionsbeschichtung weist also in Einbaulage einen geringeren Abstand zum Fahrzeuginnenraum (und zur etwaigen bildgebenden Einheit) auf als das opake Element und einen größeren Abstand zur äußeren Umgebung.
Der Maskierungsbereich wird typischerweise durch einen opaken Abdeckdruck auf einer Oberfläche der Außenscheibe oder der Innenscheibe ausgebildet, beispielsweise
- auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe,
- auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, - auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe (die Reflexionsbeschichtung kann dann auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet sein oder ebenfalls auf der außenseitigen Oberfläche, unterhalb des Abdeckdrucks) oder
- auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe (die Reflexionsbeschichtung kann dann ebenfalls auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe abgeordnet sein, oberhalb des Abdeckdrucks)
Bevorzugt ist der Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet.
Der Abdeckdruck ist insbesondere aus einer Emaille ausgebildet, welche Glasfritten und ein Pigment enthält und im Siebdruckverfahren aufgedruckt und anschließend in die Scheibenoberfläche eingebrannt wird. Das Pigment ist typischerweise ein Schwarzpigment, beispielsweise Pigmentruß (Carbon Black), Anilinschwarz, Beinschwarz, Eisenoxidschwarz, Spinellschwarz und/oder Graphit. Der Abdeckdruck weist bevorzugt eine Dicke von 5 pm bis 50 pm auf, besonders bevorzugt von 8 pm bis 25 pm.
Alternativ kann der Maskierungsbereich auch durch eine opake Folie in der Zwischenschicht ausgebildet werden, beispielsweise eine opake Verbindefolie, welche die adhäsive Verbindung von Außen- und Innenscheibe bewirkt, oder eine eigens dafür vorgesehene opake Maskierungsfolie, beispielsweise auf Basis von PET, welche zwischen zwei Verbindefolien eingelegt wird.
In einer typischen Ausgestaltung umgibt der Maskierungsbereich den Durchsichtsbereich rahmenartig. Der Maskierungsbereich ist also umlaufend um den Durchsichtsbereich angeordnet. Typischerweise bildet der Maskierungsbereich den umlaufenden Randbereich der Windschutzscheibe und grenzt an die Seitenkante der Windschutzscheibe an. Der Maskierungsbereich ist daher in einer bevorzugten Ausgestaltung in einem umlaufenden Randbereich der Windschutzscheibe angeordnet und umgibt den zentralen Durchsichtsbereich.
Die Windschutzscheibe weist einen Anzeigebereich auf, der im Maskierungsbereich angeordnet ist. Der Anzeigebereich ist dafür vorgesehen, von einer bildgebenden Einheit bestrahlt zu werden, um ein für die Fahrzeug-Insassen, insbesondere den Fahrzeug-Fahrer, wahrnehmbares Anzeigebild zu erzeugen. Die bildgebende Einheit bestrahlt den Anzeigebereich der Windschutzscheibe, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters (Fahrers) reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird. Die Windschutzscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei dazwischen verlaufende Seitenkanten. 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. Ist der Maskierungsbereich in einem umlaufenden Randbereich der Windschutzscheibe angeordnet, so ist der Oberkante, der Unterkante und den beiden Seitenkanten jeweils ein Abschnitt des Maskierungsbereich zugeordnet, welches sich entlang der jeweiligen Kante erstreckt und bevorzugt an sie angrenzt. Der Anzeigebereich ist bevorzugt in dem Abschnitt des Maskierungsbereichs angeordnet, welche der Unterkante zugeordnet ist. Anders ausgedrückt ist der Anzeigebereich bevorzugt zwischen dem Durchsichtsbereich und der Unterkante angeordnet. Dort können Anzeigen dargestellt werden, die herkömmlich im Bereich des Armaturenbretts dargestellt sind. Das ist ästhetisch ansprechend und der Fahrer muss seinen Blick weniger weit von der Fahrbahn wenden, was aus Gründen der Fahrsicherheit vorteilhaft sein kann. Solche Anzeigesysteme können auch als Black-Print-Display bezeichnet werden.
Die Windschutzscheibe ist zumindest im Anzeigebereich mit einer Reflexionsbeschichtung versehen. Die Reflexionsbeschichtung ist insbesondere geeignet und dafür vorgesehen, die Strahlung der bildgebenden Einheit zur Erzeugung des Anzeigebildes zu reflektieren.
Die Reflexionsbeschichtung ist auf der außenseitigen oder der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Die Reflexionsbeschichtung deckt den gesamten Anzeigebereich ab. Sie kann sich optional über den Anzeigebereich hinaus erstrecken. Bevorzugt ist sie jedoch ausschließlich im Maskierungsbereich angeordnet und erstreckt sich nicht in den Durchsichtsbereich hinein. Der Durchsichtsbereich weist bevorzugt die Reflexionsbeschichtung nicht auf.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Reflexionsbeschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine klare Darstellung des Anzeigebildes. Eine Reflexionsbeschichtung auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe birgt dagegen die Gefahr eines Geisterbildes, welches auf eine gewisse Reflexion der Strahlung an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe zurückgeht, welche die Strahlung zunächst passieren muss, um zur Reflexionsbeschichtung zu gelangen. Die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung umfasst in der angegebenen Reihenfolge ausgehend von der Innenscheibe (genauer gesagt ausgehend von derjenigen Oberfläche der Innenscheibe, auf der sie aufgebracht ist):
- eine dielektrische untere Blockerschicht mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9,
- mindestens eine Funktionsschicht auf Basis mindestens eines Metalls,
- eine dielektrische obere Blockerschicht mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9,
- eine optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1 ,6,
- eine optisch hochbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9.
Die Reflexionsbeschichtung ist insbesondere eine Beschichtung aus Dünnschichten (Dünnschicht-Stapel, Dünnschichtenfolge). Sämtliche Schichten der Reflexionsbeschichtung sind Dünnschichten.
Die Funktionsschicht ist eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis mindestens eines Metalls. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Funktionsschicht auf Basis eines Metalls oder einer Metalllegierung ausgebildet ist. Die Funktionsschicht stellt die reflektierenden Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung bereit.
Die Funktionsschicht ist bevorzugt auf Basis mindestens eines Metalls ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nickel, Chrom, Niob, Tantal, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Molybdän, Wolfram, Palladium, Platin, Indium und Zinn.
Die Funktionsschicht ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung auf Basis mindestens eines Metalls ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe bestehen aus Nickel, Chrom, Niob, Tantal, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Molybdän und Wolfram. Diese Materialien haben sich als ausreichend hart und kratzfest erwiesen, so dass beispielsweise beim Abwischen oder sonstiger mechanischer Berührung nicht Gefahr laufen, durch Kratzer beschädigt zu werden. Ein solches Abwischen kann beispielsweise im Rahmen des Herstellungsprozesses der Windschutzscheibe als Reinigungsschritt erfolgen. Die Kratzfestigkeit ist besonders bedeutend, wenn die Reflexionsbeschichtung auf der exponierten innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht ist, welche auch in Einbaulage regelmäßig gereinigt oder anderweitig berührt wird. Als besonders geeignet haben sich dabei Funktionsschichten auf Basis von Nickel, Chrom oder einer Nickel-Chrom-Legierung oder auf Basis von Niob erwiesen. Eine Nickel-Chrom-Legierung hat gegenüber reinem Nickel oder Chrom den Vorteil, dass sie sich leicht abscheiden, insbesondere aufsputtern lässt.
In einer alternativen Ausgestaltung ist die Funktionsschicht auf Basis mindestens eines Metalls ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Palladium, Platin, Indium und Zinn. Diese Metalle sind an sich weicher und mitunter anfällig gegen Verkratzen. In diesem Fall kann es besonders ratsam sein, die Reflexionsbeschichtung mit einer kratzfesten Deckschicht zu versehen, um die anfällige Funktionsschicht vor Beschädigung zu schätzen.
Erfindungsgemäß weist die Reflexionsbeschichtung mindestens eine Funktionsschicht auf. Sie kann genau eine Funktionsschicht aufweisen, was hinsichtlich eines einfachen Aufbaus der Beschichtung bevorzugt ist. Sie kann aber auch mehrere Funktionsschichten aufweisen, wobei benachbarte Funktionsschichten durch dielektrische Schichten voneinander getrennt sind.
Die mindestens eine Funktionsschicht weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Gesamtdicke von 10 nm bis 150 nm auf. In diesem Bereich werden gute Ergebnisse hinsichtlich der Reflexion und anderer optischer Eigenschaften erzielt. Im Falle mehrere Funktionsschichten ergibt sich die besagte Gesamtdicke als Summe der Dicken der einzelnen Funktionsschichten. Im Falle einer einzigen Funktionsschicht entspricht die besagte Gesamtdicke der Dicke dieser einzigen Funktionsschicht.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Funktionsschicht auf Basis mindestens eines Metalls ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe bestehen aus Nickel, Chrom und Niob. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt.
In einer ersten ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Funktionsschicht auf Basis von Nickel und/oder Chrom ausgebildet, insbesondere auf Basis einer Nickel-Chrom- Legierung. Die mindestens eine Funktionsschicht weist dabei eine Gesamtdicke von bevorzugt mindestens 40 nm auf, um gute reflektierende Eigenschaften zu gewährleisten, besonders bevorzugt mindestens 75 nm, um die Lichttransmission zu verhindern, was aus ästhetischen Gründen vorteilhaft ist. Die Gesamtdicke der mindestens einen Funktionsschicht beträgt bevorzugt von 40 nm bis 130 nm, besonders bevorzugt von 75 nm bis 125 nm, ganz besonders bevorzugt von 90 nm bis 110 nm, insbesondere von 95 nm bis 105 nm, beispielsweise etwa 100 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Falls eine Nickel-Chrom-Legierung eingesetzt wird, so beträgt der Anteil an Nickel bevorzugt von 70 Gew.-% bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt von 75 Gew.-% bis 85 Gew.-%, beispielsweise 80 Gew.-%, und der Anteil an Chrom bevorzugt von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 Gew.-% bis 25 Gew.-%, beispielsweise 20 Gew.-%, wobei sie die Anteile von Nickel und Chrom, abgesehen von etwaigen Verunreinigungen, auf 100 Gew.-% addieren.
In einer zweiten ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Funktionsschicht auf Basis von Niob ausgebildet. Die Gesamtdicke der mindestens einen Funktionsschicht beträgt dabei bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 20 nm bis 40 nm, ganz besonders bevorzugt von 25 nm bis 35 nm, beispielsweise etwa 30 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt, insbesondere werden gute reflektierende Eigenschaften erzielt und die Lichttransmission signifikant verringert. Funktionsschichten auf Basis von Niob haben sich als noch besser biegbar erwiesen als solche auf Basis einer Nickel-Chrom- Legierung und erlauben die Einstellung eines verbesserten polarisationsselektiven Reflexionsverhaltens bei gleichzeitig niedrigerer Gesamtreflexion (hohe Reflexion gegenüber p-polarisierter Strahlung bei niedriger Reflexion gegenüber s-polarisierter Strahlung).
Die Funktionsschicht kann (in allen Ausgestaltungen) optional Dotierungen aufweisen, beispielsweise Silizium, bevorzugt mit einem Anteil von höchstens 1 Gew.-%.
Die Angabe von Schichtdicken oder Dicken beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Dicke einer Schicht. Ist stattdessen die optische Dicke gemeint, so ist dies explizit angegeben. Die optische Dicke im Sinne der Erfindung ergibt sich als Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex bei 550 nm.
Der Brechungsindex wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben, sofern es nicht explizit anders angegeben ist. Der Brechungsindex ist grundsätzlich unabhängig von der Messmethode. Er kann beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmt werden. Ellipsometer sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von der Firma Sentech.
Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von der Oberfläche der Innenscheibe entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter von der Oberfläche der Innenscheibe entfernt angeordnet ist als die erste Schicht. Die mindestens eine Funktionsschicht ist elektrisch leitfähig. Die übrigen Schichten der Reflexionsbeschichtung sind dielektrische Schichten. Durch metallische Dotierungen (beispielsweise Aluminium, Bor, Antimon, Zirkonium oder Titan) können an sich dielektrische Materialien mit einer gewissen elektrischen Leitfähigkeit versehen werden. Der Fachmann wird sie hinsichtlich Ihrer Funktion dennoch als dielektrische Schichten identifizieren, wie es im Bereich der dünnen Schichten üblich ist. Das Material der dielektrischen Schichten weist bevorzugt eine elektrische Leitfähigkeit (Kehrwert des spezifischen Widerstands) von kleiner 10'8 S/m auf. Das Material von metallischen Schichten (elektrisch leitfähige Schichten) weist bevorzugt eine elektrische Leitfähigkeit von größer 104 S/m auf.
Ist eine Schicht der Reflexionsbeschichtung auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen (bevorzugt mit einem Anteil von weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-%).
Die untere und die obere Blockerschicht umgeben die mindestens eine Funktionsschicht und schützen diese vor Korrosion, insbesondere während einer Wärmebehandlung, wie sie im Rahmen des Herstellungsprozesses beispielsweise beim Tempern oder Biegen der beschichteten Innenscheibe auftreten kann. Der Brechungsindex der Blockerschichten beträgt erfindungsgemäß größer oder gleich 1 ,9, bevorzugt von 1 ,9 bis 2,5, insbesondere von 1 ,9 bis 2,3.
Die untere und die obere Blockerschicht sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung auf Basis eines Nitrids ausgebildet. Oxide sind weniger geeignet, weil sie zu einer Oxidation der metallischen Funktionsschicht beim Abscheideprozess führen können. Die Blockerschichten sind bevorzugt oxidfrei.
Die untere und die obere Blockerschicht sind bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid, auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids (bevorzugt Silizium-Zirkonium-Nitrid, Silizium-Titan-Nitrid oder Silizium-Hafnium-Nitrid) oder auf Basis von Aluminiumnitrid ausgebildet. Neben einem geeigneten Brechungsindex haben diese Materialien den Vorteil einer guten Biegbarkeit. Besonders bevorzugt ist dabei Siliziumnitrid.
Die untere und die obere Blockerschicht weisen in einer vorteilhaften Ausgestaltung jeweils eine optische Dicke von 20 nm bis 160 nm auf, bevorzugt von 30 nm bis 120 nm. Die untere Blockerschicht weist besonders bevorzugt eine optische Dicke von 30 nm bis 100 nm auf, ganz besonders bevorzugt von 30 nm bis 70 nm, insbesondere von 40 nm bis 60 nm. Die obere Blockerschicht weist besonders bevorzugt eine optische Dicke von 60 nm bis 120 nm auf, ganz besonders bevorzugt von 60 nm bis 100 nm, insbesondere von 70 nm bis 100 nm oder von 70 nm bis 90 nm. Damit werden gute Ergebnisse erzielt hinsichtlich des Korrosionsschutzes der Funktionsschicht und der optischen Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung.
Blockerschichten mit den besagten optischen Dicken lassen sich beispielsweise realisieren durch Schichten auf Basis von Siliziumnitrid mit einem Brechungsindex von 2,0 (oder anderen Materialien mit diesem Brechungsindex) mit einer Dicke von 10 nm bis 80 nm, bevorzugt von 15 nm bis 60 nm, und besonders bevorzugt für die untere Blockerschicht von 15 nm bis 50 nm, ganz besonders bevorzugt von 15 nm bis 35 nm, insbesondere von 20 nm bis 30 nm, und für die obere Blockerschicht von 30 nm bis 60 nm, ganz besonders bevorzugt von 30 nm bis 50 nm, insbesondere von 35 nm bis 50 nm oder von 35 nm bis 45 nm.
Oberhalb der oberen Blockerschicht sind mindestens die optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1 ,6 und darüber die optisch hochbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9 angeordnet. Die optisch niedrigbrechende und die optisch hochbrechende Schicht wirken zusammen als Entspiegelungsmodul. Oberhalb der hochbrechenden Schicht kann optional vorhanden sein in der angegebenen Reihenfolge:
- eine weitere optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex < 1 ,6,
- eine oder mehrere weitere Schichtenfolgen aus einer optisch niedrigbrechenden mit einem Brechungsindex < 1 ,6 und einer optisch hochbrechenden Schicht mit einem Brechungsindex > 1 ,9 oder
- eine oder mehrere weitere Schichtenfolgen aus einer optisch niedrigbrechenden mit einem Brechungsindex < 1 ,6 und einer optisch hochbrechenden Schicht mit einem Brechungsindex > 1 ,9 und darüber eine weitere optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex < 1 ,6.
Alle alternierenden optisch niedrigbrechenden und hochbrechenden Schichten wirken als Entspiegelungsmodul zusammen.
Anders ausgedrückt ist oberhalb der oberen Blockerschicht ein Entspiegelungsmodul angeordnet, welches mindestens eine optisch niedrigbrechende und mindestens eine optisch hochbrechende Schicht umfasst. Das Entspiegelungsmodul umfasst eine Schichtenfolge des Typs „(niedrigbrechend - hochbrechend)x“ oder des Typs „(niedrigbrechend - hochbrechend)x - niedrigbrechend“ in der angegebenen Reihenfolge ausgehend von der oberen Entspiegelungsshicht, wobei x eine ganze Zahl von mindestens (das heißt größer oder gleich) 1 ist.
Das Entspiegelungsmodul mit den alternierend angeordneten optisch niedrigbrechenden und hochbrechenden Schichten beeinflusst einerseits die optischen Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung durch optische Interferenzeffekte, insbesondere den Reflexionsgrad und die Reflexionsfarbe. Durch geeignete Wahl der Materialen und Schichtdicken der Schichten können die optischen Eigenschaften den Erfordernissen im konkreten Anwendungsfall entsprechend eingestellt werden. Insbesondere erlaubt das Entspiegelungsmodul eine Einstellung des Reflexionsgrads gegenüber p-polarisierter Strahlung und gegenüber s-polarisierter Strahlung, des Gesamt-Reflexionsgrades und des Verhältnisses des Reflexionsgrades gegenüber p-polarisierter Strahlung zum Reflexionsgrad gegenüber s-polarisierter Strahlung. Das Entspiegelungsmodul erlaubt dadurch eine hohe Flexibilität hinsichtlich der optischen Eigenschaften, so dass der Glashersteller sehr spezifisch auf Kundenwünsche eingehen kann.
Es hat sich außerdem gezeigt, dass das Entspiegelungsmodul andererseits die Biegbarkeit der Reflexionsbeschichtung verbessert. Es ermöglicht das Biegen der Innenscheibe mit der darauf aufgebrachten Reflexionsbeschichtung, ohne dass sich Risse in der Reflexionsbeschichtung ausbilden.
Der Brechungsindex der mindestens einen optisch niedrigbrechenden Schicht beträgt bevorzugt von 1 ,3 bis 1 ,6, insbesondere von 1 ,4 bis 1 ,6. Die mindestens eine optisch niedrigbrechende Schicht ist bevorzugt auf Basis von Siliziumoxid, Magnesiumfluorid oder Calciumfluorid ausgebildet. Besonders bevorzugt ist dabei Siliziumoxid.
Der Brechungsindex der mindestens einen optisch hochbrechenden Schicht beträgt bevorzugt von 1 ,9 bis 2,5, insbesondere von 1 ,9 bis 2,3. Die mindestens eine optisch hochbrechende brechende Schicht ist bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid, auf Basis von Siliziumoxynitrid, auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids (bevorzugt Silizium-Zirkonium- Nitrid, Silizium-Titan-Nitrid oder Silizium-Hafnium-Nitrid) oder auf Basis von Aluminiumnitrid ausgebildet. Neben einem geeigneten Brechungsindex haben diese Materialien den Vorteil einer guten Biegbarkeit. Besonders bevorzugt ist dabei Siliziumnitrid. Im einfachsten Fall, der aus herstellungstechnischen Gründen bevorzugt sein kann, ist das Entspiegelungsmodul eine Schichtenfolge des Typs „(niedrigbrechend - hochbrechend)x“ mit x=1. Das Entspiegelungsmodul umfasst also genau eine optisch niedrigbrechende Schicht und genau eine optisch hochbrechende Schicht, in dieser Reihenfolge ausgehend von der oberen Blockerschicht. Die optisch niedrigbrechende Schicht weist dabei in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine optische Dicke von 5 nm bis 75 nm auf, bevorzugt von 15 nm bis 45 nm, besonders bevorzugt von 17 nm bis 32 nm, beispielsweise von 18 nm bis 29 nm. Die optisch hochbrechende Schicht weist dabei in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine optische Dicke von 10 nm bis 160 nm auf, bevorzugt von 20 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 20 nm bis 60 nm, insbesondere von 30 nm bis 50 nm. Damit werden gute Ergebnisse erzielt hinsichtlich der Biegbarkeit und der optischen Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung.
Optisch niedrigbrechende Schichten mit den besagten optischen Dicken lassen sich beispielsweise realisieren durch Schichten auf Basis von Siliziumdioxid (SiÜ2) mit einem Brechungsindex von 1 ,45 mit einer Dicke von 5 nm bis 50 nm, bevorzugt von 10 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt von 12 nm bis 22 nm, beispielsweise von 13 nm bis 20 nm.
Optisch hochbrechende Schichten mit den besagten optischen Dicken lassen sich beispielsweise realisieren durch Schichten auf Basis von Siliziumnitrid mit einem Brechungsindex von 2,0 (oder anderen Materialien mit diesem Brechungsindex) mit einer Dicke von 5 nm bis 80 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 30 nm, insbesondere von 15 nm bis 25 nm.
Die Reflexionsbeschichtung kann grundsätzlich auch weitere Schichten umfassen. In bevorzugten Ausgestaltungen besteht die Reflexionsbeschichtung jedoch nur aus den hier explizit aufgeführten Schichten.
Die als bevorzugte dielektrische Materialien aufgeführten Nitride (Siliziumnitrid, Silizium- Metall-Mischnitrid, Aluminiumnitrid), Oxide (Siliziumoxid) und Fluoride (Magnesium-, Calciumfluorid) können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein hinsichtlich des Stickstoff-, Sauerstoff- beziehungsweise Fluorgehalts. Die Stöchiometrie hat dabei in der Regel einen Einfluss auf den Brechungsindex der Schicht, ebenso wie etwaige Dotierungen. Die Schichten der Reflexionsbeschichtung können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan, Bor, Antimon oder Hafnium bei den dielektrischen Schichten oder Silizium bei der Funktionsschicht.
Oberhalb der optisch hochbrechenden Schicht (beziehungsweise oberhalb des Entspiegelungsmoduls) ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine zusätzliche Deckschicht angeordnet. Die Deckschicht verbessert einerseits die Kratzfestigkeit und andererseits die Abriebfestigkeit. Die Verbesserung der Kratzfestigkeit ist insbesondere dann relevant, wenn die Funktionsschicht auf Basis eines vergleichsweise weichen Metalls ausgebildet ist, welches anfällig gegen Verkratzen ist (insbesondere Palladium, Platin, Indium oder Zinn). Die Verbesserung der Abriebfestigkeit ist grundsätzlich immer vorteilhaft, unabhängig vom Metall der Funktionsschicht. Die Deckschicht ist bevorzugt die oberste Schicht der Reflexionsbeschichtung. Die Deckschicht ist bevorzugt auf Basis von Titanoxid, Titan- Zirkonium-Oxid oder Silizium-Zirkonium-Oxid ausgebildet. Die Deckschicht weist bevorzugt eine Dicke von 1 nm bis 10 nm auf, besonders bevorzugt von 2 nm bis 5 nm. Eine solche Deckschicht ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Funktionsschicht auf Basis eines vergleichsweise weichen Metalls ausgebildet ist.
Die Reflexionsbeschichtung umfasst dann in der angegebenen Reihenfolge ausgehend von der Innenscheibe (genauer gesagt ausgehend von derjenigen Oberfläche der Innenscheibe, auf der sie aufgebracht ist):
- die dielektrische untere Blockerschicht mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9,
- mindestens eine Funktionsschicht auf Basis mindestens eines Metalls,
- die dielektrische obere Blockerschicht mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9,
- die optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1 ,6,
- die optisch hochbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9,
- optional eine oder mehrere weitere Schichtenfolgen aus einer optisch niedrigbrechenden mit einem Brechungsindex < 1 ,6 und einer optisch hochbrechenden Schicht mit einem Brechungsindex > 1 ,9,
- optional eine weitere optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex < 1 ,6,
- die Deckschicht. Die Windschutzscheibe mit der Reflexionsbeschichtung weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung einen Gesamtreflexionsgrad Rges unter einem Winkel von 8° und unter einem Winkel von 60° von höchstens 35 % auf und einen Reflexionsgrad Rp-poi gegenüber p- polarisierter Strahlung unter einem Winkel von 60° von mindestens 35%, beispielsweise von 38% bis 42%. Das ist vorteilhaft im Hinblick auf eine intensitätsstarke Darstellung eines Anzeigebildes durch Bestrahlung mit einer p-polarisierten bildgebenden Einheit bei gleichzeitiger Verminderung störender Reflexionen. Gemeint ist hier jeweils der integrierte Reflexionsgrad im Spektral be re ich von 380 nm bis 780 nm, gemessen unter dem besagten Winkel (zur Flächennormalen; Einfalls- und Beobachtungswinkel) unter Verwendung einer Standardlichtquelle D65 und einem 10°-Detektor, bei Bestrahlung der innenraumseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe (innenraumseitiger Reflexionsgrad). Zur Bestimmung von Rp-poi wird rein p-polarisierte Strahlung eingesetzt, zur Bestimmung von Rges gemischtpolarisierte Strahlung (50% s / 50% p). Es ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass das Verhältnis der Reflektivitäten gegenüber s- und p-polarisierter Strahlung flexibel eingestellt werden kann, insbesondere durch die Gestaltung des Entspiegelungsmoduls, und dass dadurch Rges und Rp-poi weitgehend unabhängig voneinander eingestellt werden können. Der Reflexionsgrad Rs-Poi gegenüber s-polarisierter Strahlung unter einem Winkel von 60° beträgt bevorzugt weniger als 25%, bevorzugt weniger als 15% oder sogar weniger als 10%. Der Reflexionsgrad Rs-Poi gegenüber s-polarisierter wird dabei unter den selben Bedingungen gemessen wir der Reflexionsgrad Rp-pol gegenüber p- polarisierter Strahlung, allerdings mit rein s-polarisierter Strahlung.
Die Windschutzscheibe mit der Reflexionsbeschichtung weist eine innenraumseitige Reflexionsfarbe auf, welche im Lab-Farbraum durch einen a*-Wert und einen b*-Wert im Bereich von jeweils -10 bis 10 charakterisiert ist. Damit kann ein farbneutrales Anzeigebild realisiert werden. Die Reflexionsfarbe wird gemessen durch Bestrahlung der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe mit einer p-polarisierten Standardlichtquelle D65 unter einem Winkel von 60° (zur Flächennormalen; Einfalls- und Beobachtungswinkel), gemessen mit einem 10°-Detektor.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1 mm bis 3 mm verwendet, beispielsweise mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm.
Die Außenscheibe, die Innenscheibe und die thermoplastische Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Außenscheibe und die Innenscheiben können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein (thermisch oder chemisch).
Die Windschutzscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben (insbesondere Scheiben von Personenkraftwagen) üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Typischerweise weist die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe eine konvexe und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe eine konkave Biegung auf. Die Windschutzscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn sie als Windschutzscheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus mindestens einer thermoplastischen Folie (Verbindefolie) ausgebildet, bevorzugt auf Basis einer der besagten Polymere, insbesondere auf Basis von PVB. Das bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Folie mehrheitlich das besagte Material enthält (Anteil von größer als 50 Gew.-%) und daneben optional weitere Bestandteile enthalten kann, beispielsweise Weichmacher, Stabilisatoren, UV- oder IR- Absorber. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,5 mm bis 1 mm.
Die Windschutzscheibe kann hergestellt werden durch an sich bekannte Verfahren. Die Außenscheibe und die Innenscheibe werden über die Zwischenschicht miteinander laminiert, beispielsweise durch Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Außenscheibe und Innenscheibe erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Die Reflexionsbeschichtung wird bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) auf die Innenscheibe aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetron-Sputtern“). Grundsätzlich kann die Beschichtung aber auch beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), beispielsweise plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD), durch Aufdampfen oder durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) aufgebracht werden. Die Beschichtung wird bevorzugt vor der Lamination und vor einem etwaigen Biegeprozess auf der Innenscheibe abgeschieden. Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtung, dass diese korrosionsbeständig und biegbar ist und daher vor dem Biegen auf der Innenscheibe abgeschieden werden kann.
Soll die Windschutzscheibe gebogen sein, so werden die Außenscheibe und die Innenscheibe bevorzugt vor der Lamination und bevorzugt nach dem Beschichten der Innenscheibe mit der Reflexionsbeschichtung einem Biegeprozess unterzogen. Bevorzugt werden die Außenscheibe und die Innenscheibe gemeinsam (d.h. aufeinanderliegend, zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt sind. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C. Es können alle fachüblichen Biegeverfahren eingesetzt werden, beispielsweise Schwerkraftbiegen, Pressbiegen und/oder Saugbiegen.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug. Das Anzeigesystem umfasst eine erfindungsgemäße Windschutzscheibe und mindestens eine bildgebende Einheit, welche auf den Anzeigebereich der Windschutzscheibe gerichtet ist und diesen bestrahlt.
Die mindestens eine bildgebende Einheit ist auf den einen Anzeigebereich der Windschutzscheibe gerichtet. Sie ist innenraumseitig der Windschutzscheibe angeordnet und bestrahlt die Windschutzscheibe über die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe. Die von der bildgebenden Einheit ausgesendete Strahlung bestrahlt beim Betrieb des Anzeigesystems den Anzeigebereich zur Erzeugung der Projektion beziehungsweise des Anzeigebildes. Dabei wird die Strahlung der bildgebenden Einheit an der Reflexionsbeschichtung (teilweise) reflektiert in Richtung des Betrachters, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches vom Betrachter leicht hinter der Reflexionsebene (Reflexionsbeschichtung) wahrgenommen wird.
Die Strahlung der bildgebenden Einheit liegt im sichtbaren Spektralbereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere im Spektralbereich von 450 nm bis 650 nm - typische bildgebende Einheiten arbeiten mit RGB-Farben (rot, grün, blau), beispielsweise mit einer Wellenlänge von 450 bis 475 nm (blau), einer Wellenlänge von 520 nm bis 550 nm (grün) und einer Wellenlänge von 620 bis 650 nm (rot).
Die bildgebende Einheit ist bevorzugt ein Projektor oder ein Bildschirm („Display“, elektronische Anzeige). Ein Bildschirm ist besonders bevorzugt. Grundsätzlich kann jede Art von Bildschirm für das erfindungsgemäße Anzeigesystem verwendet werden, beispielsweise ein Feldemissionsbildschirm (FED), ein Flüssigkristallbildschirm (LCD), ein Dünnschichttransistorbildschirm (TFT-LCD), ein Kathodenstrahlröhrenbildschirm (CRT), ein Plasmabildschirm, eine organische Leuchtdiode (OLED), ein (True-)LED-Bildschirm oder ein Surface-Conduction-Electron-Emitter-Display (SED). Besonders gebräuchlich sind OLED- und LCD-Bildschirme.
Bei Projektoren kann die Strahlrichtung typischerweise durch Spiegel variiert werden, insbesondere vertikal, um die Projektion an die Körpergröße des Betrachters anzupassen. Bildschirme können drehbar gelagert sein, wodurch die Strahlrichtung (insbesondere vertikal) variiert werden kann, um die Projektion an die Körpergröße des Betrachters anzupassen. Der Bereich, in dem sich die Augen des Betrachters bei gegebener Einstellung der Strahlrichtung befinden müssen, wird als Eyeboxfenster bezeichnet. Dieses Eyeboxfenster kann durch Verstellung der Spiegel eines Projektors beziehungsweise durch Verstellung der Orientierung des Bildschirms (falls dieser drehbar gelagert ist) vertikal verschoben werden, wobei der gesamte dadurch zugängliche Bereich (das heißt die Überlagerung aller möglichen Eyeboxfenster) als Eyebox bezeichnet wird. Ein innerhalb der Eyebox befindlicher Betrachter kann das virtuelle Bild wahrnehmen. Damit ist natürlich gemeint, dass sich die Augen des Betrachters innerhalb der Eyebox befinden müssen, nicht etwa der gesamte Körper. Die hier verwendeten Fachbegriffe aus dem Bereich der HUDs sind dem Fachmann allgemein bekannt. Für eine ausführliche Darstellung sei auf die Dissertation „Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays“ von Alexander Neumann am Institut für Informatik der Technischen Universität München (München: Universitätsbibliothek der TU München, 2012) verwiesen, insbesondere auf Kapitel 2 „Das Head-Up Display“. Es ist möglich, dass mehrere bildgebende Einheiten eingesetzt werden, wobei jede bildgebende Einheit nur einen Teilbereich des Anzeigebereichs bestrahlt. Dies kann insbesondere bei sehr großen Anzeigebereichen sinnvoll sein, beispielsweise wenn der Anzeigebereich sich entlang der gesamten Unterkante der Windschutzscheibe erstrecken soll. In diesem Fall können mehrere nebeneinander befindliche bildgebende Einheiten (beispielsweise Bildschirme) eingesetzt werden, wobei der gesamte Anzeigebereich durch die Gesamtheit der bildgebenden Einheiten bestrahlt wird. Der Anzeigebereich kann dann gleichsam gedanklich in mehrere Teil-Anzeigebereiche unterteilt werden, wobei jeder Teil- Anzeigebereich genau einer bildgebenden Einheit zugeordnet ist und von dieser bestrahlt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Anzeigesystem mit p-polarisierter Strahlung betrieben. Die bildgebende Einheit bestrahlt den Anzeigebereich dabei mit p-polarisierter Strahlung. Das bedeutet, dass die Strahlung der mindestens einen bildgebenden Einheit einen p-polarisierten Strahlungsanteil aufweist, bevorzugt überwiegend p-polarisiert ist, also einen Anteil p-polarisierter Strahlung von mehr als 50% aufweist, besonders bevorzugt mindestens 80%, ganz besonders bevorzugt mindestens 95%. Die Strahlung ist insbesondere im Wesentlichen rein p-polarisiert ist - der p-polarisierte Strahlungsanteil beträgt also 100% oder weicht nur unwesentlich davon ab. Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Windschutzscheibe. 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 Windschutzscheibe an einem Punkt innerhalb des Anzeigebereichs, bevorzugt im geometrischen Zentrum des Anzeigebereichs, aufgespannt. Werden mehrere bildgebende Einheiten eingesetzt, wobei jede bildgebende Einheit einen Teilbereich des Anzeigebereichs (Teil-Anzeigebereich) bestrahlt, so bezieht sich dies für jede bildgebende Einheit auf den von ihr bestrahlten Teil-Anzeigebereich, unabhängig von den anderen bildgebenden Einheiten. Aufgrund der im Fahrzeugbereich üblichen Scheibenkrümmung, die sich auf die Einfallsebene und damit auf die Definition der Polarisation auswirkt, können an anderen Stellen die Polarisationsanteile (insbesondere das Verhältnis von p-polarisierter Strahlung zu s-polarisierter Strahlung oder umgekehrt) von diesem Referenzpunkt verschieden sein. Zur Erzeugung der gewünschten polarisierten Strahlung kann beispielsweise ein Polarisationsfilter oder ein polarisierender Strahlteiler zwischen bildgebender Einheit und Windschutzscheibe im Strahlengang angeordnet sein, falls die bildgebende Einheit nicht schon an sich Strahlung der gewünschten Polarisationsrichtung bereitstellt.
Der Einfallswinkel der Strahlung auf die Windschutzscheibe beträgt dabei bevorzugt von 45° bis 70°, besonders bevorzugt von 60° bis 70°, beispielsweise etwa 65°. Diese Einfallswinkel weichen nur geringfügig vom Brewsterwinkel ab. Der Brewsterwinkel für einen Luft-Glas- Übergang im Falle von Kalk-Natron-Glas, das für Fensterscheiben allgemein üblich ist, beträgt 57,2° (bei einem Brechungsindex von Kalk-Natron-Glas von 1 ,55 bei einer Wellenlänge von 550 nm). Der Einfallswinkel kann auch als Einstrahlwinkel bezeichnet werden. Es ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Strahlung und der innenraumseitigen Flächennormale (also die Flächennormale auf die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe) bestimmt an einem Punkt des Anzeigebereichs, bevorzugt im geometrischen Zentrum des Anzeigebereichs. Werden mehrere bildgebende Einheiten eingesetzt, wobei jede bildgebende Einheit einen Teilbereich des Anzeigebereichs (Teil-Anzeigebereich) bestrahlt, so bezieht sich dies für jede bildgebende Einheit auf den von ihr bestrahlten Teil- Anzeigebereich, unabhängig von den anderen bildgebenden Einheiten. Entspricht der Einfallswinkel genau dem Brewsterwinkel, so wird nur s-polarisierte Strahlung reflektiert, keine p-polarisierte Strahlung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weicht der Einfallswinkel um höchstens 10° vom Brewsterwinkel ab.
Der Vorteil der p-polarisierten Strahlung und dem bevorzugten Einfallswinkel liegt einerseits in der Vermeidung von störenden Geisterbildern. Solche Geisterbilder können entstehen, wenn die Strahlung der bildgebenden Einheit mehrfach an der Windschutzscheibe reflektiert wird, beispielsweise an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe, der Reflexionsbeschichtung und der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe. Da der erfindungsgemäße Anzeigebereich im opaken Maskierungsbereich angeordnet ist, wird die Strahlung durch das opake Element geblockt, bevor es die außenseitige Oberfläche erreicht, an welcher folglich keine Reflexion erfolgen kann. Die p-polarisierte Strahlung erlaubt es, die Reflexionsbeschichtung auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe anzuordnen, ohne dass durch zusätzliche Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche ein Geisterbild entstehen würde. Da der Einfallswinkel nicht wesentlich vom Brewsterwinkel abweicht, wird p-polarisierte Strahlung grundsätzlich nicht oder nur in geringem Ausmaß an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe reflektiert. Die Reflexion der Strahlung der bildgebenden Einheit geht praktisch allein auf die Reflexionsbeschichtung zurück. Der Vorteil der p-polarisierten Strahlung liegt andererseits darin, dass das Anzeigebild für Träger von polarisationsselektiven Sonnenbrillen erkennbar ist, welche typischerweise nur p- polarisierte Strahlung passieren lassen und s-polarisierte Strahlung blocken.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäßen Windschutzscheibe als Projektionsfläche eines Anzeigesystems in einem Fahrzeug, wobei mindestens eine bildgebende Einheit auf den einen Anzeigebereich gerichtet ist. Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen gelten für die Verwendung entsprechend.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Fahrzeug, welches mit der erfindungsgemäßen Windschutzscheibe beziehungsweise dem erfindungsgemäßen Anzeigesystem ausgestattet ist. Das Fahrzeug kann ein Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug sein. Das Fahrzeug ist bevorzugt ein Kraftfahrzeug, Schienenfahrzeug, Flugzeug oder Schiff, insbesondere ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen.
Die Erfindung umfasst weiter die Verwendung eines erfindungsgemäßen Anzeigesystems in einem Fahrzeug zu Land, zu Wasser oder in der Luft, bevorzugt einem Kraftfahrzeug, Schienenfahrzeug, Flugzeug oder Schiff, insbesondere einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen.
Im Folgenden wird die Erfindung 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:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine gattungsgemäße Windschutzscheibe,
Fig. 2 einen Querschnitt die Windschutzscheibe aus Figur 1 in einem gattungsgemäßen Anzeigesystem,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Windschutzscheibe,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Abschnitts Z aus Figur 3.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine gattungsgemäße Windschutzscheibe 10. Es handelt sich um die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Windschutzscheibe 10 aus Figur 1 , welche als Projektionsfläche in einem gattungsgemäßen Anzeigesystem fungiert.
Das Anzeigesystem umfasst die Windschutzscheibe 10 und eine bildgebende Einheit 4, welche auf einen Anzeigebereich A der Windschutzscheibe 10 gerichtet ist. Im Anzeigebereich A können durch die bildgebende Einheit 4 Bilder erzeugt werden, welche von einem Betrachter 5 (Fahrzeugfahrer) als virtuelle Bilder auf der von ihm abgewandten Seite der Windschutzscheibe 10 wahrgenommen werden, wenn sich seine Augen innerhalb der sogenannten Eyebox E befinden.
Die Windschutzscheibe 10 ist aufgebaut aus einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Ihre Unterkante U ist nach unten in Richtung des Motors des Personenkraftwagens angeordnet, ihre Oberkante O nach oben in Richtung des Dachs. Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, die Innenscheibe 2 dem Fahrzeuginnenraum. Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 sind aus Kalk-Natron-Glas ausgebildet mit einer Dicke von 2,1 mm für die Außenscheibe 1 und 1 ,6 mm für die Innenscheibe 2. Die Zwischenschicht 3 ist aus einer 0,76 mm dicken PVB-Folie ausgebildet. Die Windschutzscheibe 10 ist der Einfachheit halber plan dargestellt, obwohl reale Windschutzscheiben typischerweise eine sphärische Biegung aufweisen. Die Außenscheibe 1 weist eine außenseitige Oberfläche I auf, die der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche II, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist. Ebenso weist die Innenscheibe 2 eine außenseitige Oberfläche III auf, die der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche IV, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist.
Die Windschutzscheibe 10 weist einen opaken Maskierungsbereich M auf, der in einem umlaufendenden Randbereich angeordnet ist und einen transparenten Durchsichtsbereich D rahmenartig umgibt. Solche Maskierungsbereiche M sind bei Fahrzeugscheiben üblich - sie dienen primär dem Schutz des Klebstoffs, der zum Verkleben der Windschutzscheibe 10 mit der Fahrzeugkarosserie verwendet wird, vor UV-Strahlung.
Der Anzeigebereich A ist im Maskierungsbereich M zwischen dem Durchsichtsbereich D und der Unterkante U angeordnet. Ein solches Anzeigesystem kann auch als „Black-Print-Display“ bezeichnet werden. Dieser Anzeigebereich A dient der Darstellung einer Anzeige für die Fahrzeuginsassen. Dies können insbesondere Statusinformationen des Fahrzeugs sein (beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit oder eine Tankanzeige), Navigationshinweise (beispielsweise Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Richtungsangaben) oder das Bild einer rückwärts gerichteten Kamera. Es können auch Entertainment-Inhalte dargestellt werden (beispielsweise Filme, Internetdaten oder Computerspiele), insbesondere auf der Seite des Beifahrers.
Die bildgebende Einheit 4 ist beispielsweise ein LCD-Bildschirm. Da der Anzeigebereich A vergleichsweise groß ist und sich entlang eines Großteils der Unterkante U erstreckt, wird typischerweise eine Mehrzahl solcher bildgebender Einheiten 4 eingesetzt, wobei jede bildgebende Einheit 4 einen Teil des Anzeigebereichs A bestrahlt. Die bildgebende Einheit 4 bestrahlt den Anzeigebereich A mit einem Einfallswinkel a, welcher zur innenraumseitigen Flächennormalen der Innenscheibe gemessen wird. Der Einfallswinkel a beträgt beispielsweise 65°, was vergleichsweise nahe am Brewsterwinkel (etwa 57° bei einem Übergang Luft - Kalk-Natron-Glas) liegt. Die Strahlung der bildgebenden Einheit 4 ist p- polarisiert - sie wird daher kaum an den Glasoberflächen reflektiert.
Zur Erzeugung des Anzeigebildes ist die Windschutzscheibe 10 im Anzeigebereich A mit einer Reflexionsbeschichtung ausgestattet, welche in der Figur der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die Reflexionsbeschichtung reflektiert die p-polarisierte Strahlung der bildgebenden Einheit 4 zur Erzeugung des Anzeigebildes. Da sie die einzige signifikante reflektierende Grenzfläche darstellt, wird ein klares Anzeigebild ohne (oder nur mit sehr intensitätsschwachen) Geisterbildern erzeugt.
Figur 3 und Figur 4 zeigen je ein Detail einer erfindungsgemäßen Windschutzscheibe 10, wie sie bevorzugt für ein Anzeigesystem wie in Figur 2 verwendet wird. Die Windschutzscheibe umfasst eine Außenscheibe 1 (Kalk-Natron-Glas, 2,1 mm) und eine Innenscheibe 2 (Kalk- Natron-Glas, 1 ,6 mm), die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 (PVB, 0,76 mm) miteinander verbunden sind. Der Maskierungsbereich M ist durch einen schwarzen Abdeckdruck 6 auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 1 ausgebildet. Der Abdeckdruck 6 besteht aus einer Emaille mit Glasfritten und einem Schwarzpigment, das im Siebdruckverfahren aufgebracht und anschließend in die Scheibenoberfläche eingebrannt worden ist. Auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 ist die erfindungsgemäße Reflexionsbeschichtung 20 angeordnet in einem Bereich, der den Anzeigebereich A enthält.
Die Reflexionsbeschichtung 20 besteht aus
- einer unteren Blockerschicht 21 ,
- einer Funktionsschicht 22,
- einer oberen Blockerschicht 23,
- einer optisch niedrigbrechenden Schicht 24.1 und
- einer optisch hochbrechenden Schicht 24.2, die in der angegebenen Reihenfolge ausgehend der innenraumseitigen Oberfläche IV auf der Innenscheibe 2 abgeschieden sind, insbesondere aufgesputtert sind.
Die Funktionsschicht 22 ist beispielsweise auf Basis einer Nickel-Chrom-Legierung (NiCr) oder auf Basis von Niob (Nb) ausgebildet. Sie ist elektrisch leitfähig und weist reflektierende Eigenschaften auf. Die Funktionsschicht 22 verleiht der Reflexionsbeschichtung 20 ihre Reflektivität.
Die unter Blockerschicht 21 und die obere Blockerschicht 23 sind dielektrische Schichten auf Basis von Siliziumnitrid (SisN^. Sie weisen einen Brechungsindex von 2,0 auf. Die Blockerschichten 21 , 23 schützen die Funktionsschicht 22 vor Korrosion während des Herstellungsprozesses.
Die optisch niedrigbrechende Schicht 24.1 ist eine dielektrische Schicht auf Basis von Siliziumoxid (SiÜ2). Sie weist einen Brechungsindex von 1 ,45 auf. Die optisch hochbrechende Schicht 24.2 ist eine dielektrische Schicht auf Basis von Siliziumnitrid (Sial^ ). Sie weist einen Brechungsindex von 2,0 auf. Die optisch niedrigbrechende Schicht 24.1 und die optisch hochbrechende Schicht 24.2 bilden ein Entspiegelungsmodul 24. Durch das Entspiegelungsmodul 24 ist die Reflexionsbeschichtung 20 biegbar, so dass sie auf die plane Innenscheibe 2 aufgebracht werden kann und dann zusammen mit dieser gebogen werden kann. Das Entspiegelungsmodul erlaubt außerdem die Einstellung der optischen Eigenschaften der Reflexionsbeschichtung 20 aufgrund von optischen Interferenzeffekten, insbesondere den Reflexionsgrad gegenüber s-polarisierter und p-polarisierter Strahlung, den Gesamt-Reflexionsgrad und die Reflexionsfarbe.
Die Schichtenabfolgen sind schematisch der Figur zu entnehmen. Die Schichtenfolge einer Windschutzscheibe 10 mit der Reflexionsbeschichtung 20 auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 ist, zusammen mit den Materialien und Schichtdicken der Einzelschichten, in Tabellen 1 und 2 dargestellt für fünf erfindungsgemäße Beispiele 1 bis 5.
Tabelle 1 Tabelle 2
In Tabelle 3 sind dagegen die Schichtenfolgen zweier Windschutzscheibe 10 mit nicht erfindungsgemäßen Reflexionsbeschichtungen 20 dargestellt (Vergleichsbeispiele 1 und 2).
In Vergleichsbeispiel 1 besteht die Reflexionsbeschichtung 20 nur aus einer Funktionsschicht 22 und einer optisch niedrigbrechenden Schicht 24.1 darüber. In Vergleichsbeispiel 2 besteht die Reflexionsbeschichtung 20 aus einer unteren Blockerschicht 21 , einer Funktionsschicht 22 und einer oberen Blockerschicht 23, ohne die erfindungsgemäße optisch niedrigbrechende Schicht 24.1 und optisch hochbrechende Schicht 24.2.
Tabelle 3 In Tabelle 4 sind einige optische Werte der Windschutzscheiben 10 angegeben. Es handelt sich dabei um:
- Rges (8°): der integrierte Gesamt-Reflexionsgrad gegenüber gemischt-polarisierter Strahlung bei einem Einstrahlwinkel und Beobachtungswinkel von 8°, gemessen mit der Standard-Lichtquelle D65 und einem 10°-Detektor,
- Rges (60°): der integrierte Gesamt-Reflexionsgrad gegenüber gemischt-polarisierter Strahlung bei einem Einstrahlwinkel und Beobachtungswinkel von 60°, gemessen mit der Standard-Lichtquelle D65 und einem 10°-Detektor,
- Rp-poi.: der integrierte Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung bei einem Einstrahlwinkel und Beobachtungswinkel von 60°, gemessen mit der Standard-Lichtquelle D65 und einem 10°-Detektor,
- Rs-poi.: der integrierte Reflexionsgrad gegenüber s-polarisierter Strahlung bei einem Einstrahlwinkel und Beobachtungswinkel von 60°, gemessen mit der Standard-Lichtquelle D65 und einem 10°-Detektor,
- a*: der Farbwert a* im Lab-Farbraum bei einer Reflexionsmessung bei einem Einstrahlwinkel und Beobachtungswinkel von 60°, gemessen mit p-polarisierter Strahlung einer Standard-Lichtquelle D65 und einem 10°-Detektor,
- b*: der Farbwert b* im Lab-Farbraum bei einer Reflexionsmessung bei einem Einstrahlwinkel und Beobachtungswinkel von 60°, gemessen mit p-polarisierter Strahlung einer Standard-Lichtquelle D65 und einem 10°-Detektor.
Tabelle 4 Aus den Beispielen 1 bis 5 ist erkennbar, dass die Gestaltung des Entspiegelungsmoduls 24 eine sehr flexible Einstellung der optischen Eigenschaften erreicht werden kann, insbesondere des Reflexionsverhaltens. So ist es beispielsweise möglich, den Reflexionsgrad gegenüber p-polarisierter Strahlung vergleichsweise hoch einzustellen und den Reflexionsgrad gegenüber s-polarisierter Strahlung vergleichsweise niedrig, woraus ein vergleichsweise geringer Gesamt-Reflexionsgrad resultiert. Dadurch wird eine intensitätsstarke Anzeige ermöglicht, während störende Reflexionen an der
Reflexionsbeschichtung 20 minimiert werden können. Dies ist insbesondere bei den Beispielen 2 und 5 zu beobachten. Aber auch andere Verhältnisse der polarisierten Reflektivitäten sind realisierbar. Es kann sehr flexibel auf die konkreten Anforderungen im Anwendungsfall reagiert werden.
Es wurden außerdem Versuche durchgeführt, bei denen die Reflexionsbeschichtung 20 auf eine plane Innenscheibe 2 aufgebracht wurde und diese dann durch ein fachübliches Biegeverfahren bei erhöhten Temperaturen sphärisch gebogen wurde, wie es bei Windschutzscheiben üblich ist. Die Beobachtungen sind qualitativ in Tabelle 5 zusammengefasst.
Tabelle 5
In Vergleichsbeispiel 1 war eine deutliche Korrosion der Reflexionsbeschichtung 20 zu beobachten. Diese konnte durch die Blockerschichten 21 , 23 in den Beispielen 1-5 und im Vergleichsbeispiel 2 verhindert werden. In Vergleichsbeispiel 2 war die Reflexionsbeschichtung 20 aber nicht biegbar, sondern bildete deutliche Risse aus. Ein ähnliches Verhalten ist zu beobachten, wenn die Funktionsschicht aus Niob statt aus der Nickel-Chrom-Legierung ausgebildet ist. Dies konnte durch das Entspiegelungsmodul 24 in den Beispielen 1 bis 5 verhindert werden.
Bezugszeichenliste:
(10) Windschutzscheibe
(1) Außenscheibe
(2) Innenscheibe
(3) thermoplastische Zwischenschicht
(4) bildgebende Einheit
(5) Betrachter / Fahrzeugfahrer
(6) Abdeckdruck
(20) Reflexionsbeschichtung
(21) untere Blockerschicht
(22) Funktionsschicht
(23) obere Blockerschicht
(24) Entspiegelungsmodul
(24.1) optisch niedrigbrechende Schicht des Entspiegelungsmoduls 24
(24.2) optisch hochbrechende Schicht des Entspiegelungsmoduls 24
(O) Oberkante der Windschutzscheibe 10
(U) Unterkante der Windschutzscheibe 10
(D) Durchsichtsbereich
(M) Maskierungsbereich
(A) Anzeigebereich der Windschutzscheibe 10
(E) Eyebox
(a) Einfallswinkel
(I) außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1
(11) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1
(III) außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2
(IV) innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2
X - X‘ Schnittlinie
Z vergrößerter Ausschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Windschutzscheibe (10), umfassend eine Außenscheibe (1) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II) und eine Innenscheibe (2) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV), wobei die innenraumseitige Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) und die außenseitige Oberfläche (III) der Innenscheibe (2) über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, welche einen transparenten Durchsichtsbereich (D) aufweist und einen opaken Maskierungsbereich (M) und welche einen Anzeigebereich (A) aufweist, der im Maskierungsbereich (M) angeordnet ist, und welche zumindest im Anzeigebereich (A) mit einer Reflexionsbeschichtung (20) versehen ist, die auf der außenseitigen Oberfläche (III) oder der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) angeordnet ist, wobei die Reflexionsbeschichtung (20) in der angegebenen Reihenfolge ausgehend von der Innenscheibe (2) umfasst:
- eine dielektrische untere Blockerschicht (21) mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9,
- mindestens eine Funktionsschicht (22) auf Basis mindestens eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nickel, Chrom, Niob, Tantal, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Molybdän, Wolfram, Palladium, Platin, Indium und Zinn,
- eine dielektrische obere Blockerschicht (23) mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 ,9,
- eine optisch niedrigbrechende Schicht (24.1) mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1 ,6,
- eine optisch hochbrechende Schicht (24.2) mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,9.
2. Windschutzscheibe (10) nach Anspruch 1, wobei die untere Blockerschicht (21) und die obere Blockerschicht (23) auf Basis eines Nitrids ausgebildet sind, bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid, auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids, bevorzugt Silizium- Zirkonium-Nitrid, Silizium-Titan-Nitrid oder Silizium-Hafnium-Nitrid, oder auf Basis von Aluminiumnitrid.
3. Windschutzscheibe (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die untere Blockerschicht (21) und die obere Blockerschicht (23) jeweils eine optische Dicke von 20 nm bis 160 nm aufweisen, bevorzugt von 30 nm bis 120 nm, und wobei besonders bevorzugt die untere Blockerschicht (21) eine optische Dicke von 30 nm bis 100 nm, insbesondere von 30 nm bis 70 nm aufweist und die obere Blockerschicht (23) eine optische Dicke von 60 nm bis 120 nm, insbesondere von 70 nm bis 100 nm.
4. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine Funktionsschicht (22) eine Gesamtdicke von 10 nm bis 150 nm aufweist.
5. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mindestens eine Metall der mindestens einen Funktionsschicht (22) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Nickel, Chrom und Niob.
6. Windschutzscheibe (10) nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine Funktionsschicht (22) auf Basis von Nickel und/oder Chrom ausgebildet ist, bevorzugt auf Basis einer Nickel-Chrom-Legierung, und wobei die mindestens eine Funktionsschicht (22) bevorzugt eine Gesamtdicke von 40 nm bis 130 nm aufweist, besonders bevorzugt von 75 nm bis 125 nm, ganz besonders bevorzugt von 90 nm bis 110 nm.
7. Windschutzscheibe (10) nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine Funktionsschicht (22) auf Basis von Niob ausgebildet ist und wobei die mindestens eine Funktionsschicht (22) bevorzugt eine Gesamtdicke von 10 nm bis 50 nm aufweist, besonders bevorzugt von 20 nm bis 40 nm.
8. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die optisch niedrigbrechende Schicht (24.1) auf Basis von Siliziumoxid ausgebildet ist.
9. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die optisch niedrigbrechende Schicht (24.1) eine optische Dicke von 5 nm bis 75 nm aufweist, bevorzugt von 15 nm bis 45 nm, besonders bevorzugt von 17 nm bis 32 nm.
10. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die optisch hochbrechende Schicht (24.2) auf Basis von Siliziumnitrid, auf Basis von Siliziumoxynitrid, auf Basis eines Silizium-Metall-Mischnitrids, bevorzugt Silizium- Zirkonium-Nitrid, Silizium-Titan-Nitrid oder Silizium-Hafnium-Nitrid, oder auf Basis von Aluminiumnitrid ausgebildet ist, bevorzugt auf Basis von Siliziumnitrid.
11. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die optisch hochbrechende Schicht (24.2) eine optische Dicke von 10 nm bis 160 nm aufweist, bevorzugt von 20 nm bis 100 nm, besonders bevorzugt von 20 nm bis 60 nm.
12. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Reflexionsbeschichtung (20) oberhalb der optisch hochbrechenden Schicht (24.2) eine Deckschicht aufweist auf Basis von Titanoxid, Titan-Zirkonium-Oxid oder Silizium- Zirkonium-Oxid, welche bevorzugt die oberste Schicht der Reflexionsbeschichtung (20) ist.
13. Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welche einen Gesamtreflexionsgrad Rges gegenüber gemischt-polarisierter Strahlung von höchstens 35 % auf, gemessen unter einem Winkel von 8° und von 60°, und einen Reflexionsgrad Rp-poi gegenüber p-polarisierter Strahlung von mindestens 35%, gemessen unter einem Winkel von 60°, jeweils bestimmt als integrierter Reflexionsgrad im Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm, gemessen unter Verwendung einer Standardlichtquelle D65 und einem 10°-Detektor, bei Bestrahlung der innenraumseitigen Oberfläche (IV).
14. Anzeigesystem für ein Fahrzeug, umfassend
- eine Windschutzscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und
- mindestens eine bildgebende Einheit (4), welche auf den Anzeigebereich (A) gerichtet ist und diesen bestrahlt.
15. Anzeigesystem nach Anspruch 14, wobei die bildgebende Einheit (4) den Anzeigebereich (A) mit p-polarisierter Strahlung bestrahlt und mit einem Einfallswinkel (a) von 60° bis 70°.
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