WO2021219285A1 - Vehicle window comprising an electroluminescent device and an optical band-elimination filter - Google Patents

Vehicle window comprising an electroluminescent device and an optical band-elimination filter Download PDF

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WO2021219285A1
WO2021219285A1 PCT/EP2021/056292 EP2021056292W WO2021219285A1 WO 2021219285 A1 WO2021219285 A1 WO 2021219285A1 EP 2021056292 W EP2021056292 W EP 2021056292W WO 2021219285 A1 WO2021219285 A1 WO 2021219285A1
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WO
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pane
stop filter
band
electroluminescent device
layers
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PCT/EP2021/056292
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Klaus Fischer
Jan Hagen
Roberto ZIMMERMANN
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a vehicle window with an electroluminescent device and an optical band-stop filter, as well as a vehicle equipped therewith.
  • the electroluminescent devices can, depending on the application, be designed as flat light sources in the manner of an LED or OLED or in the form of individual light emitting diodes (LEDs).
  • a flat light source can be introduced into the thermoplastic intermediate layer of a composite pane, for example in the form of an electroluminescent film.
  • Discrete light-emitting diodes can, for example, also be embedded in the thermoplastic intermediate layer of a composite pane or attached to one of the individual panes of the composite pane.
  • Vehicle windows with electroluminescent devices are known, for example, from DE102016209914, WO2017203132 or WO2017103426.
  • the electroluminescent devices have an intended direction of radiation, which is mostly directed into the vehicle interior.
  • vehicle roof panes are known whose electroluminescent devices are used to illuminate the vehicle interior.
  • Windshields are also known whose electroluminescent devices are used to generate a display for the driver.
  • the radiation from electroluminescent devices is, however, not or only to a small extent directed. It is therefore common to all of these applications that the electroluminescent device not only radiate in the intended direction of emission, but also in the opposite direction. If the electroluminescent devices are arranged in the field of vision of the vehicle window, the undesired radiation cannot be prevented by opaque elements such as, for example, a peripheral masking print. The radiation in the undesired direction is then at least disruptive, if not completely unacceptable for the user.
  • WO2017103426A1 discloses a vehicle window with an electroluminescent device.
  • a color filter can be present in the emission direction of the electroluminescent device to filter out parts of the white radiation from the electroluminescent device filter out and thereby provide the radiation with a color.
  • the color filter can be designed as a dielectric interference filter from alternating optically high and low refractive layers. In the opposite direction, radiation is prevented by an opaque cover print.
  • US20150228696A1 discloses another vehicle window with an electroluminescent device. US20150228696A1 also teaches that radiation in the undesired direction can be prevented by a reflective element.
  • the reflective element can be designed as a metal-containing coating or as a dielectric mirror.
  • WO2014029536A1 discloses a vehicle window with a switchable functional element, which can be an electroluminescent device, for example.
  • the vehicle window has an IR-reflecting coating in order to protect the functional element from being impaired by infrared components of the solar radiation.
  • DE102017003621A1 discloses a further vehicle window with an electroluminescent device, the radiation in the undesired direction being prevented by an opaque cover print.
  • the present invention is based on the object of providing a vehicle window with an electroluminescent device in which the radiation in the undesired emission direction is prevented or at least significantly reduced.
  • the invention is based on the combination of an electroluminescent device with an optical band-stop filter.
  • the band-stop filter is matched to the radiation of the electroluminescent device with regard to its optical properties and is arranged so as to overlap with the electroluminescent device that radiation into the external environment or into the vehicle interior is prevented.
  • the band-stop filter is designed as a thin-film coating that acts as an interference filter. The band-stop filter can thus be set very precisely with regard to its optical properties and optically can be inconspicuously integrated into the vehicle window.
  • the vehicle window according to the invention is designed as a composite window. It comprises an outer pane and an inner pane, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer.
  • the vehicle window is intended to separate the vehicle interior from the external environment in a window opening of a vehicle.
  • the term “inner pane” refers to the pane of the vehicle pane that faces the interior space in the installed position.
  • the outer pane is the term used to describe 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 outside surface denotes that main surface which is intended to face the external environment in the installed position.
  • the interior-side surface denotes that main surface which is intended to face the interior in the installed position.
  • the interior surface of the outer pane and the outer surface of the inner pane face one another and the thermoplastic intermediate layer and are connected to one another by the thermoplastic intermediate layer.
  • the intermediate layer of the vehicle window is formed by at least one layer of thermoplastic material (connecting material).
  • the intermediate layer can consist of this one layer of thermoplastic material and be formed, for example, from a single polymer film or cast resin layer.
  • the intermediate layer can, however, also comprise a plurality of layers of thermoplastic material and, for example, be formed from a plurality of polymer films arranged flat on top of one another.
  • the vehicle window is equipped with an electroluminescent device.
  • the electroluminescent device can also be referred to as an electroluminescent device.
  • the electroluminescent device is preferably monochromatic, that is to say only emits radiation of one color, in contrast to multicolored devices. Monochromatic radiation can be blocked particularly efficiently by the band-stop filter because it is typically optimized for one color. In case of For multi-colored electroluminescent devices, multiple notch filters can be used.
  • the electroluminescent device can be designed, for example, as an electroluminescent film, in particular in the manner of an LED or OLED (organic light emitting diode) and represent a flat light source.
  • An electroluminescent film comprises an active layer which contains electroluminescent material and which is contacted on both sides by a transparent electrode layer (for example made of silver or ITO), as well as electrically insulating carrier layers as outer layers, between which the active layer with the electrodes is enclosed.
  • the electroluminescent device can alternatively be formed, for example, from a plurality of light-emitting diodes, which then form discrete, approximately point-shaped light sources. All light-emitting diodes preferably have the same emission color.
  • the electroluminescent device emits electromagnetic radiation in the visible spectral range through electrical excitation.
  • the electroluminescent device is preferably arranged in the see-through area of the pane, which is not provided with additional opaque elements.
  • the invention is particularly advantageous there.
  • the vehicle window is also provided with an optical band-stop filter.
  • the optical band-stop filter is designed as a thin-film coating made of optically high-index layers and optically low-index layers.
  • the optically high-index layers have a refractive index greater than 1.8
  • the optically low-index layers have a refractive index less than 1.8.
  • details of the refractive index relate to a wavelength of 550 nm.
  • the optically high-index layers and optically low-index layers are arranged alternately, that is, alternately one above the other.
  • the thin-film coating preferably comprises n optically high-index layers with a refractive index greater than 1.8 and n optically low-index layers with a refractive index less than 1.8, where n is a natural number greater than or equal to 1.
  • the thin-film coating particularly preferably consists of n optically low-index layers and (n + 1) optically high-index layers, which are each arranged alternately.
  • the top and bottom layers of the coating are correspondingly optically highly refractive layers. This achieves the best interference effects.
  • the thin-film coating consists of n optically low-refractive layers and n optically high-refractive layers or from (n + 1) optically low-refractive layers and n optically high-refractive layers, even if the interference effect is generally weaker as a result.
  • An optical band-stop filter is an optical filter that blocks the transmission of electromagnetic radiation in a certain spectral range, i.e. significantly attenuates it (especially as a result of reflection), while electromagnetic radiation with smaller and larger wavelengths is largely transmitted, i.e. only slightly or insignificantly is weakened.
  • the said spectral range within which the radiation is blocked is referred to as the blocking range.
  • the band-stop filter is, as it were, the complementary counterpart of an optical band-pass filter.
  • the optical properties of the band-stop filter can be quantitatively described by a number of parameters that are used in the context of the present invention as follows:
  • the central wavelength indicates the center point of the blocking range.
  • the minimum transmission indicates the smallest transmission value that occurs within the blocking range.
  • the block depth describes the difference between the transmission value, which occurs at the local transmission maxima adjacent to the blocking area, and the
  • the width of the restricted area is known as the bandwidth and can be described as the half-width.
  • the upper and lower limit of the bandwidth is defined as the wavelength at which the filter reaches 50% of the block depth, i.e. at which a transmission value occurs that is 50% of the block depth plus the minimum transmission.
  • the slope describes the spectral range over which the filter changes from high blocking to high transmission. At both limits of the stop range, a slope can be determined as the spectral range between the wavelength at which
  • the transmission value is 80% of the block depth plus the minimum transmission
  • the wavelength at which 10% of the block depth is reached is 10% of the block depth plus the minimum transmission.
  • the degree of transmission is measured within the meaning of the invention with an angle of incidence of 0 ° to the surface normal.
  • the radiation which is emitted by the electroluminescent device lies in the stop range of the optical band-stop filter.
  • the mean wavelength of the electroluminescent radiation is "within the bandwidth (half-width) of the band-stop filter", i.e. the difference between the central wavelength of the band-stop filter and the mean wavelength of the electroluminescent radiation is less than half the half-width of the band stop filter is.
  • the mean wavelength of the electroluminescent radiation is then in the stop range of the band-stop filter.
  • the half width of the band stop filter should be greater than the half width of the electroluminescent spectrum of the electroluminescent device.
  • the sum of half the width at half maximum of the electroluminescent radiation and the difference between the central wavelength of the band-stop filter and the mean wavelength of the electroluminescent radiation is preferably less than half the width at half height of the band-stop filter. This achieves a particularly good blocking effect.
  • the minimum transmission of the band stop filter is preferably less than 20%.
  • the half width of the band stop filter (more precisely: the stop range of the band stop filter) is preferably at least 10 nm, for example from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 20 nm to 50 nm, very particularly preferably from 20 nm to 30 nm % of the radiation from the electroluminescent device (more precisely the intensity of the radiation emitted in the direction of the band-stop filter) is not transmitted by the band-stop filter, particularly preferably at least 70%.
  • the stop range of the band stop filter is in the visible spectral range from 380 nm to 780 nm.
  • the stop range of the band stop filter is preferably completely in the visible spectral range, so that it does not extend beyond the limits of the visible spectral range.
  • the blocking range does not cover the entire visible spectral range, but preferably has a half-width in the range mentioned above.
  • the optical band-stop filter is arranged in or on the vehicle window in such a way that the emission of the electroluminescent device via the outer window or beyond the inner window is blocked, that is to say prevented or at least significantly reduced.
  • the emission of the electroluminescent device via a pane, selected from an outer pane and an inner pane, is therefore blocked by the band-stop filter.
  • the electroluminescent device emits into the environment via the other pane, selected from the outer pane and the inner pane.
  • the radiation through said other pane is not prevented (for example by an opaque element such as a cover print) or is significantly specifically weakened (for example by a band-stop filter).
  • the radiation from elements of the vehicle window which do not specifically act on the radiation of the electroluminescent device can nevertheless be attenuated slightly, for example by the window itself or a coating located thereon.
  • the band-stop filter preferably allows at most 50% of the incident radiation from the electroluminescent device to pass, that is to say the degree of blocking is at least 50%.
  • the band-stop filter and the electroluminescent device are superimposed when looking through the vehicle window, which means that the orthogonal projection of the electroluminescent device on the plane of the band-stop filter is arranged completely within the band-stop filter.
  • the optical band-stop filter can be arranged on the outside or on the inside of the electroluminescent device.
  • the arrangement of the band-stop filter on the outside means in the context of the invention that the band-stop filter is arranged closer to the external environment of the vehicle in the installed position than the electroluminescent device, that is to say has a smaller distance from the external environment. This case occurs when the intended direction of radiation is directed into the vehicle interior. The emission of the electroluminescent device into the external environment, that is to say beyond the outer pane, is then prevented or at least reduced.
  • the interior-side arrangement of the band-stop filter in the context of the invention means that the band-stop filter is arranged closer to the vehicle interior when installed than the electroluminescent device, ie has a smaller distance from the vehicle interior. This case occurs when the intended direction of radiation is directed into the external environment. The emission of the electroluminescent device into the vehicle interior, that is to say beyond the inner pane, is then prevented or at least reduced.
  • the electroluminescent device is arranged on the interior surface of the inner pane.
  • the band-stop filter is arranged on the outside surface of the inner pane, inside the intermediate layer, on the inside surface of the outer pane or on the outside surface of the outer pane.
  • the electroluminescent device is on the outside surface of the
  • the band-stop filter is arranged within the intermediate layer, on the surface of the outer pane on the inside or on the surface of the outer pane on the outside.
  • the electroluminescent device is arranged within the intermediate layer.
  • the band-stop filter is inside the intermediate layer between electroluminescent
  • the electroluminescent device is arranged on the surface of the outer pane on the inside.
  • the band-stop filter is arranged on the outside surface of the outer pane.
  • the band-stop filter is arranged on the interior side with respect to the electroluminescent device, the following configurations are possible in particular:
  • the electroluminescent device is arranged on the outside surface of the inner pane.
  • the band-stop filter is on the interior surface of the
  • Inner pane arranged.
  • the electroluminescent device is arranged within the intermediate layer.
  • Band stop filter is inside the interlayer between electroluminescent
  • the electroluminescent device is arranged on the surface of the outer pane on the inside.
  • the band-stop filter is arranged within the intermediate layer, on the outside surface of the inner pane or on the inside surface of the inner pane. -
  • the electroluminescent device is on the outside surface of the
  • the band-stop filter is arranged on the inside surface of the outer pane, inside the intermediate layer, on the outside surface of the inner pane or on the inside surface of the inner pane.
  • this configuration is less preferred because it is electroluminescent Device is exposed to adverse effects from the external environment largely unprotected and in particular can be easily damaged.
  • the thin-layer coating is usually deposited on a carrier film which is arranged between two layers of thermoplastic connecting material.
  • the carrier layer is, for example, a film based on polyethylene terephthalate (PET) with a thickness of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the electroluminescent device can likewise be arranged on a carrier film which is arranged between two layers of thermoplastic connecting material.
  • a carrier film which is arranged between two layers of thermoplastic connecting material.
  • a plurality of light-emitting diodes with their electrodes can be arranged on the carrier film.
  • An electroluminescent device designed as an electroluminescent film can also be arranged between two layers of thermoplastic connecting material.
  • light-emitting diodes can also be melted directly into the thermoplastic connecting material, for example via the interface between two layers of thermoplastic connecting material.
  • the electroluminescent device is arranged on a surface of one of the panes, it can be attached to the flat surface and, for example, be fixed there by means of an adhesive or pressed onto it by the thermoplastic intermediate layer (provided that it is a surface facing the intermediate layer). If the electroluminescent device is designed in the form of individual light-emitting diodes, these can also be attached in recesses in the surface, which are designed, for example, as bores in the pane.
  • an electroluminescent device for example an LED or a light fiber
  • the radiation is coupled into the corresponding pane via the side edge and spreads within the pane as a result of total reflection on the surfaces.
  • the pane is then provided with a light-scattering structure, for example a screen print or a roughened area, at which the radiation is coupled out from the pane.
  • the light-scattering structure then forms the perceptible luminous area.
  • the invention can also be applied to such vehicle windows, the positioning of the band-stop filter then not correspondingly being adjusted the position of the actual electroluminescent device, but rather the position of the light-scattering structure.
  • the band-stop filter and the light-scattering structure are superimposed when looking through the vehicle window, which means that the orthogonal projection of the light-scattering structure onto the plane of the band-stop filter is arranged completely within the band-stop filter.
  • the optical band-stop filter can be arranged on the outside or on the inside of the light-scattering structure.
  • the invention is suitable for a variety of technical applications, including the following:
  • the electroluminescent device is designed to radiate outwards in order to prevent a view through the vehicle window (“privacy” window).
  • the electroluminescent device is in particular an electroluminescent film and the band-stop filter is arranged on the inside of the electroluminescent device.
  • the electroluminescent film is preferably incorporated into the intermediate layer.
  • the vehicle window is preferably a vehicle roof window.
  • the electroluminescent device is designed to radiate inward to form a display element.
  • the electroluminescent device is in particular an electroluminescent film or a plurality of light-emitting diodes.
  • the band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent device.
  • the electroluminescent device is preferably arranged between the outer pane and the inner pane, as being embedded in the intermediate layer or arranged on one of the surfaces of the panes facing one another.
  • the vehicle window is preferably a windshield.
  • the electroluminescent device is intended to shine inwards as a light source in order to illuminate the vehicle interior.
  • the electroluminescent device is in particular a plurality of light-emitting diodes.
  • the band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent device.
  • the vehicle window is preferably a vehicle roof window.
  • the optical band-stop filter is designed as a sequence of thin layers, with optically high-refractive and optically low-refractive layers being arranged alternately on top of one another.
  • the optical band-stop filter is an interference filter, with radiation passing through the filter as a result of interference effects depending on the radiation Wavelength is either (mainly) reflected or (mainly) transmitted.
  • the interference is based on reflections of the radiation at the interfaces of the individual layers, which leads to a multiple superposition of the radiation. Depending on the optical path length between the interfaces, at a given wavelength, the interference is either constructive or destructive, on which the filter effect is based.
  • the optical band-stop filter can be provided with the properties required for the application through the structure of the thin-film stack.
  • the refractive index of the materials of the individual layers, the thickness of the individual layers and the total number of individual layers play a role here.
  • the refractive index and the geometric thickness of the individual layers influence in particular the central wavelength of the band stop filter, i.e. the spectral position of the stop band.
  • band-stop filters with low minimum transmission, high block depth and with a low gradient can be produced from a large number of individual layers.
  • the bandwidth is also influenced by the number of layers, with a higher number of layers leading to a lower bandwidth.
  • the thin-film stack of the band-stop filter typically contains dielectric, optically high-index layers.
  • dielectric, optically high-index layers can, for example, be based on silicon nitride (S1 3 N 4 ), a silicon-metal mixed nitride (such as silicon zirconium nitride, silicon-aluminum mixed nitride, silicon-hafnium mixed nitride or silicon-titanium mixed nitride), aluminum nitride, titanium oxide, tin oxide, tin Zinc oxide, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, bismuth oxide or silicon carbide can be formed. Silicon nitride, silicon-metal mixed nitride (in particular silicon zirconium nitride) and titanium oxide are preferred because of their good optical properties, their durability and their good separability, in particular by vapor deposition.
  • the thin-film stack of the band-stop filter typically contains dielectric, optically low-refractive-index layers and / or electrically conductive, optically low-refractive-index layers.
  • Dielectric, optically low-refractive-index layers can be formed, for example, on the basis of silicon oxide (S1O 2 ), aluminum oxide, magnesium fluorite, silicon oxynitride or calcium fluorite. Silicon oxide is preferred because of its good optical properties, its durability and good separability.
  • the materials mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or overstoichiometrically.
  • the materials can have doping, in particular aluminum, boron, zirconium or titanium. The doping can provide the materials with a certain electrical conductivity.
  • the material of the dielectric layers preferably has an electrical conductivity (reciprocal of the specific resistance) of less than 10 4 S / m.
  • the material of the electrically conductive layers preferably has an electrical conductivity of greater than 10 4 S / m.
  • the refractive index of the optically high-index layers is preferably at least 2.0, the refractive index of the optically low-index layers is preferably at most 1.6, particularly preferably at most 1.5.
  • all optically high-index and low-index layers of the band-stop filter are designed as dielectric layers.
  • the thin-film coating then forms a so-called dielectric superlattice.
  • the dielectric superlattice can also be understood physically as a Bragg mirror.
  • the aforementioned materials are particularly suitable.
  • silicon nitride, silicon-metal mixed nitride in particular
  • Silicon zirconium nitride) and titanium oxide, silicon nitride is particularly preferred.
  • the optical thicknesses of the individual layers depend, in particular, on the desired spectral position of the cut-off region, which in turn depends on the emission wavelength of the electroluminescent device at the point of incidence.
  • the optical thickness of the optically high-index layers is preferably from 10 nm to 30 nm. These optical thicknesses can be achieved, for example, with high-index layers based on silicon nitride (refractive index 2.04) with geometric thicknesses of approximately 5 nm to 15 nm.
  • the aforementioned materials are particularly suitable for the optically low-index dielectric layers. Silicon oxide is preferred.
  • the optical thickness of the optically low-index layers is preferably from 150 nm to 400 nm. These optical thicknesses can be achieved, for example, with low-index layers based on silicon oxide (refractive index 1.47) with geometric thicknesses of approximately 100 nm to 270 nm.
  • the superlattice comprises n optically high-index layers and n optically low-index layers, where n is a natural number greater than or equal to 1.
  • the superlattice is preferably made up of (n + 1) optically high-index layers and n optically low-index layers, so that the top and bottom layers are optically high-index layers.
  • n is at least 5, particularly preferably at least 10, very particularly preferably at least 15. This makes it possible to achieve advantageous and useful optical properties.
  • N is preferably from 5 to 50, very particularly preferably from 10 to 30 and in particular from 15 to 25. These ranges represent good compromises with regard to the optical properties of the band-stop filter on the one hand and the simplest possible layer structure on the other. There are preferably no further layers.
  • the optically low-refractive-index layers of the band-stop filter are designed as electrically conductive layers.
  • the optically high-index layers and, if present, the other optically low-index layers are designed as dielectric layers.
  • the thin-film coating then forms a so-called Fabry-Perot interferometer.
  • interference effects occur after the reflection of the radiation passing through at the interfaces, in particular the highly reflective, electrically conductive layers, on which the filter effect is based.
  • a bandstop filter in the manner of a Fabry-Perot interferometer has the advantage over the bandstop filter in the manner of a dielectric superlattice that comparable optical properties can be achieved with a smaller number of individual layers.
  • the band-stop filter In addition to the main blocking range in the visible spectrum, it is also possible to generate a further blocking range, for example in the infrared (IR) range, so that the band-stop filter also functions as a sun protection coating (IR-reflecting coating).
  • IR-reflecting coating IR-reflecting coating
  • a disadvantage of the Fabry-Perot interferometer compared to the dielectric superlattice is the fact that many electrically conductive layers are susceptible to corrosion, for example silver layers. In this case, the use of the Fabry-Perot interferometers on an external surface of the inner pane or the outer pane facing away from the intermediate layer can be avoided. In addition, due to the absorption by the conductive layers, the Fabry-Perot interferometer reduces the total light transmission more than the superlattice.
  • the electrically conductive layers can be metal-containing layers, for example based on silver (Ag), gold, copper, aluminum, or layers based on a transparent conductive oxide (TCO), for example indium tin oxide (ITO).
  • the electrically conductive layers are preferably formed on the basis of silver.
  • the conductive layers preferably contain at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, very particularly preferably at least 99.9% by weight of silver. This achieves particularly good results.
  • the silver layers preferably have a geometric thickness of 2 nm to 10 nm. In this area they have sufficient reflective properties to guarantee the interference effects, so that they do not have to be made thicker.
  • all low refractive index layers can be designed as electrically conductive layers, an optically high refractive index dielectric layer being arranged between adjacent conductive layers.
  • the low refractive index layers are preferably designed as electrically conductive layers, while the remaining low refractive index layers are designed as dielectric layers.
  • a regular structure is particularly preferred, so that the same number of dielectric layers is arranged between all adjacent conductive layers.
  • every second low-refractive-index layer can be designed as a conductive layer, so that a dielectric low-refractive-index layer and two high-refractive-index dielectric layers are arranged between adjacent conductive layers.
  • the aforementioned materials are particularly suitable for the dielectric layers.
  • Silicon nitride, silicon-metal mixed nitride (in particular silicon zirconium nitride) and titanium oxide for the high-refractive-index layers and silicon oxide for the low-refractive-index layers are particularly preferred due to the separability. Titanium oxide achieves a particularly good anti-reflective coating on the conductive layers.
  • the Fabry-Perot interferometer comprises n optically high-index layers and n optically low-index layers, where n is a natural number greater than or equal to 1.
  • Preferred the Fabry-Perot interferometer is made up of (n + 1) optically high-index layers and n optically low-index layers, so that the top and bottom layers are optically high-index layers.
  • n is at least 3, particularly preferably at least 5, very particularly preferably at least 7.
  • Advantageous and useful optical properties can thus be achieved.
  • n is from 3 to 20, very particularly preferably from 5 to 15 and in particular from 7 to 12. These ranges represent good compromises with regard to the optical properties of the band-stop filter on the one hand and the simplest possible layer structure with high light transmission on the other. There are preferably no further layers.
  • the Fabry-Perot interferometer comprises a plurality of electrically conductive layers, in particular based on silver, with a dielectric layer or dielectric layer sequence being arranged between adjacent conductive layers and above the top conductive layers and below the bottom conductive layer.
  • Dielectric layer sequences are made up of m optically low-refractive layers and (m + 1) optically high-refractive layers, which are arranged alternately so that an optically low-refractive layer is arranged between two adjacent high-refractive layers.
  • the number m is a natural number greater than or equal to 1.
  • Individual dielectric layers between adjacent conductive layers, above the uppermost conductive layers or below the lowermost conductive layer are preferably optically highly refractive layers.
  • the number m can be selected independently for each dielectric layer sequence, but is preferably the same for all layer sequences. Particularly preferably, m is equal to 1.
  • a dielectric layer sequence is preferably in each case arranged between all adjacent conductive layers.
  • the number of conductive layers is preferably at least 3, particularly preferably from 3 to 7.
  • the optical thicknesses of the individual dielectric layers depend, in particular, on the desired spectral position of the cut-off region, which in turn depends on the emission wavelength of the electroluminescent device upon incident.
  • the optical thickness of the optically high-index layers is preferably from 30 nm to 300 nm. These optical thicknesses can, for example, with high-index layers based on titanium oxide (refractive index 2.8) with geometric thicknesses of about 10 nm to 100 nm or with high-index layers based of silicon nitride (refractive index 2.04) with geometric thicknesses of about 15 nm to 150 nm can be achieved.
  • the optical thickness of the dielectric, optically low-index layers is preferably from 150 nm to 400 nm. These optical thicknesses can be achieved, for example, with low-index layers based on silicon oxide (refractive index 1.47) with geometric thicknesses of approximately 100 nm to 270 nm.
  • first layer is arranged above a second layer, this means in the context of the invention that the first layer is arranged further away from the substrate on which the coating is applied than the second layer. If a layer is formed on the basis of a material, the layer consists mainly of this material in addition to any impurities or doping.
  • the electroluminescent device is designed as an electroluminescent film which is arranged between the outer pane and the inner pane.
  • the arrangement between the outer pane and the inner pane closes the case in which the electroluminescent device is arranged directly on one of the mutually facing surfaces of the outer or inner pane.
  • the electroluminescent film is preferably embedded in the thermoplastic intermediate layer and arranged there between two layers of thermoplastic connecting material, which ensures a stable connection between the electroluminescent film and the two panes.
  • the optical band-stop filter is arranged on the inside of the electroluminescent film, in particular on the outside surface of the inner pane, on the inside surface of the inner pane or within the intermediate layer between the electroluminescent film and the inner pane.
  • the intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the external environment, while the emission via the inner pane into the vehicle interior is prevented by the band-stop filter.
  • vehicle panes are used as so-called “privacy” panes, with the view from outside into the vehicle interior being prevented or at least made more difficult by the radiation from the electroluminescent film, which represents a flat light source.
  • the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window.
  • the electroluminescent device is designed as an electroluminescent film which is arranged between the outer pane and the inner pane.
  • the electroluminescent film is preferably on the outside Surface of the inner pane arranged or embedded in the thermoplastic intermediate layer.
  • the optical band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent film, in particular on the outside surface of the outer pane, on the inside surface of the outer pane or within the intermediate layer between the electroluminescent device and the outer pane.
  • the intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter.
  • the electroluminescent device can be used in such a vehicle window as a display element (display) in order to display information, in particular for the driver (for example in the manner of a head-up display).
  • the vehicle window is particularly preferably a windshield.
  • a display element can also be formed from a plurality of light-emitting diodes, in particular light-emitting diodes of the same color.
  • the electroluminescent device can, however, also serve as a flat light source for illuminating the vehicle interior - the vehicle window is then particularly preferably a vehicle roof window.
  • the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes which are arranged on the (planar) interior-side surface of the inner pane or in recesses in the interior-side surface of the inner pane.
  • the main emission direction of the light-emitting diodes opposite the electrical contacts faces the vehicle interior.
  • the surface of the inner pane on the inside is preferably provided with an electrically conductive coating, which is structured in particular by insulation lines and ensures the electrical contacting of the light-emitting diodes.
  • Light-emitting diodes are securely fixed on or in the pane surface, for example by using an adhesive or soldering to the conductive coating.
  • the optical band-stop filter is arranged on the outside of the light-emitting diodes, in particular on the outside surface of the outside pane, on the inside surface of the outside pane, inside the intermediate layer or on the outside surface of the inside pane.
  • the intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter.
  • the electroluminescent device can be used in such a vehicle window as lighting for the Serve vehicle interior.
  • the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window.
  • the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes which are arranged on the (planar) interior-side surface of the outer pane or in recesses in the interior-side surface of the outer pane.
  • the main emission direction of the light-emitting diodes opposite the electrical contacts faces the vehicle interior.
  • the surface of the outer pane on the inside is preferably provided with an electrically conductive coating, which is structured in particular by insulation lines and ensures the electrical contacting of the light-emitting diodes.
  • Light-emitting diodes are securely fixed on or in the pane surface, for example by using an adhesive or soldering to the conductive coating.
  • the optical band-stop filter is arranged on the outside of the light-emitting diodes, in particular on the outside surface of the outer pane.
  • the intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter.
  • the electroluminescent device can serve as lighting for the vehicle interior in such a vehicle window.
  • the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window.
  • the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes which are arranged between the outer pane and the inner pane.
  • the main emission direction of the light-emitting diodes opposite the electrical contacts faces the vehicle interior.
  • the optical band-stop filter is arranged on the outside of the light-emitting diodes.
  • the intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter.
  • the electroluminescent device can also serve as lighting for the vehicle interior in such a vehicle window.
  • the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window.
  • the electroluminescent device can be arranged in detail: - On or in recesses in the outer surface of the inner pane, the band filter being arranged in the intermediate layer or on one of the surface of the outer pane; within the intermediate layer, for example on a carrier film, the belt filter being arranged in the intermediate layer between the electroluminescent device and the outer pane; or
  • the band filter being arranged on the outer surface of the outer pane.
  • the electrical contacting of the light-emitting diodes takes place again, for example, by means of a structured, electrically conductive coating on the respective pane surface or carrier film.
  • the electroluminescent device is designed as a plurality of light-emitting diodes and serves as lighting for the vehicle interior.
  • the light-emitting diodes are arranged on or in recesses in the interior surface of the outer pane, on or in recesses in the interior surface of the inner pane, on the outer surface of the inner pane or within the intermediate layer.
  • the optical band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent device.
  • the vehicle window is preferably a vehicle roof window.
  • the light-emitting diodes can also be replaced by light-scattering structures on a pane surface, within a pane or within the intermediate layer, which is illuminated by a light source arranged on the side edge of the pane or the intermediate layer.
  • the light-scattering structures can be generated, for example, by screen printing on a pane surface or carrier film, by generating a roughened area of a pane surface by means of mechanical processing or laser processing, or within a pane by laser processing.
  • the outer pane and the inner pane 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 pane and the inner pane can vary widely. Discs with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.5 mm, for example those with the standard thicknesses of 1, 6 mm or 2.1 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer comprises at least one layer of a thermoplastic connecting material which preferably contains ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the intermediate layer is typically formed from at least one thermoplastic film.
  • the thickness of the film is preferably from 0.3 mm to 2 mm, the standard thicknesses of 0.36 mm and 0.76 mm being particularly common.
  • the outer pane, the inner pane and the thermoplastic intermediate layer can be clear and colorless, but also tinted or colored.
  • the outer pane and the inner panes can not be preloaded, partially preloaded or preloaded independently of one another. If at least one of the disks is to have a pre-tension, this can be a thermal or chemical pre-tension.
  • the vehicle window is preferably curved in one or more directions of the space, as is customary for motor vehicle windows, typical radii of curvature being in the range from approximately 10 cm to approximately 40 m.
  • the vehicle window can also be flat, for example if it is intended as a window for buses, trains or tractors.
  • the vehicle window can be produced by methods known per se.
  • the outer pane and the inner pane are laminated to one another via the intermediate layer, for example by autoclave processes, vacuum bag processes, vacuum ring processes, calender processes, vacuum laminators or combinations thereof.
  • the connection of the outer pane and the inner pane usually takes place under the action of heat, vacuum and / or pressure. If the vehicle window is bent, the individual windows are subjected to a bending process before lamination, for example by means of gravity bending, press bending and / or suction bending.
  • the outer pane and the inner pane lying on top of one another are preferably bent congruently together (that is to say at the same time and by the same tool), because the shape of the panes is thereby optimally matched to one another for the subsequent lamination.
  • Typical temperatures for glass bending processes are, for example, 500 ° C to 700 ° C. This temperature treatment also increases the transparency and reduces the sheet resistance of the reflective coating.
  • the thin layers of the band-stop filter are preferably applied to a pane surface by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode atomization (“sputtering”), very particularly preferably by cathode atomization supported by magnetic fields (“magnetron sputtering”).
  • dielectric superlattices can also be purchased on carrier films.
  • the coating is preferably applied to one of the panes prior to lamination and prior to any bending processes.
  • the reflective coating can in principle also be provided on a carrier film which is arranged in the intermediate layer.
  • a band-stop filter on an external surface can in principle also be applied after lamination.
  • the electroluminescent device is arranged on one of the pane surfaces or inserted into the intermediate layer. If light-emitting diodes are to be introduced into recesses in a pane surface, then these are generated through bores, for example by means of laser processing or mechanically.
  • the application of an electroluminescent device on an external surface is preferably carried out after the lamination, on an internal surface or within the intermediate layer necessarily before the lamination.
  • the invention also includes the use of a vehicle window according to the invention as a window pane of a vehicle.
  • the invention also includes a vehicle equipped with a vehicle window according to the invention.
  • the vehicle can be any land vehicle, watercraft or aircraft, is preferably a passenger car, truck or rail vehicle.
  • the invention is explained in more detail below with reference to a drawing and exemplary embodiments.
  • the drawing is a schematic representation and is not true to scale. The drawing does not restrict the invention in any way.
  • Fig. 1 shows a cross section through a first embodiment of an inventive
  • Fig. 2 shows a cross section through a second embodiment of an inventive
  • FIG. 5 shows a cross section through an inner pane with a dielectric superlattice as a band-stop filter (not claimed as such),
  • FIG. 6 shows a cross section through an inner pane with a Fabry-Perot interferometer as a band-stop filter (not claimed as such),
  • FIG. 9 transmission spectra of Examples 1, 4 and 5 according to the invention and FIG. 10 transmission spectrum of Example 6 according to the invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a vehicle window according to the invention.
  • the vehicle window is a composite window which is structurally made up of an outer pane 1 and an inner pane 2, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer 3.
  • the outer pane 1 faces the external environment
  • the inner pane 2 faces the vehicle interior.
  • the outer pane 1 has an outer surface I which, in the installed position, faces the external environment, and an interior surface II which, in the installed position, faces the interior.
  • the inner pane 2 has an outside surface III which, in the installed position, faces the external environment, and an inside surface IV which, in the installed position, faces the interior space.
  • the vehicle window is intended as a roof window for a passenger car. It is designed as a so-called privacy roof pane, in which a flat light source radiating outwards can prevent visibility from outside.
  • This light source is an electroluminescent film 20 which is embedded in the intermediate layer 3.
  • the electroluminescent film 20 is arranged between a first layer of thermoplastic connecting material 3a and a second layer of thermoplastic connecting material 3b.
  • the electroluminescent film 20 is connected to the outer pane 1 via the first layer of thermoplastic connecting material 3a and to the inner pane 2 via the second layer of thermoplastic connecting material 3b.
  • the outer pane 1 and the inner pane 2 consist, for example, of soda-lime glass.
  • the outer pane 1 has, for example, a thickness of 2.1 mm
  • the inner pane 2 a thickness of 2.1 mm or 1.6 mm.
  • Both layers of thermoplastic connecting material 3a, 3b are designed as films based on PVB with a thickness of 0.76 mm.
  • the electroluminescent film 20 contains an active layer of electroluminescent material in the manner of an LED or OLED, which is arranged between two carrier films.
  • the carrier films are, for example, PET films with a thickness of 50 ⁇ m.
  • An electrically conductive coating is arranged as an electrode between each carrier film and the active layer, is in electrical contact and can be connected to the on-board electrical system. By applying an electrical voltage to the electrodes, the active layer can be excited to luminescence, which activates the light source.
  • the electroluminescent film 20 emits radiation from the visible spectra I range (380 nm to 780 nm). Depending on the configuration of the active layer, radiation can be implemented in different colors.
  • electroluminescent films 20 with the standard colors red (630 nm), green (550 nm) or blue (473 nm) are customary.
  • White or almost white electroluminescent radiation can also be realized by superimposing different colors or by means of a very broadband luminescence emission.
  • the electroluminescent film 20 In addition to the desired direction of radiation via the outer pane 1 into the outer surroundings of the vehicle, the electroluminescent film 20 also emits radiation in the direction of the inner pane 2. That would get into the vehicle interior and be perceived there as annoying.
  • the outside surface III of the inner pane 2 is also included provided with a thin-film coating that acts as an optical band-stop filter.
  • the band-stop filter is matched to the emission spectrum of the electroluminescent film 20, so that it largely blocks the radiation.
  • the radiation from the electroluminescent film 20 cannot reach the vehicle interior or can only reach it with a significantly reduced intensity.
  • the band stop filter is an interference filter made up of thin layers. It can in particular be designed as a so-called dielectric superlattice 40 or as a so-called Fabry-Perot interferometer 50.
  • a dielectric superlattice 40 is built up purely from dielectric individual layers, with optically high-index layers 41 with a refractive index greater than 1.8 and optically low-index layers 42 with a refractive index less than 1.8 being arranged alternately one above the other.
  • Table 1 shows an exemplary structure of the vehicle window from FIG. 1 with a dielectric superlattice 40 as a band-stop filter, specifying the materials and layer thicknesses according to three inventive examples 1-3.
  • the superlattice 40 comprises 21 high-index layers of aluminum-doped silicon nitride (S1 3 N 4 ) and 20 layers of aluminum-doped silicon oxide (SiC> 2).
  • Table 1 Table 2 shows an exemplary structure of the vehicle window from FIG. 1 with a dielectric superlattice 40 as a band-stop filter, specifying the materials and layer thicknesses according to two further inventive examples 4-5.
  • a Fabri-Peröt interferometer 50 is also made up of alternating optically high-index and optically low-index thin layers, with at least some of the optically low-index layers being designed as electrically conductive layers 53, while the optically high-index layers 51 and the remaining optically low-index layers 52 as dielectric layers are formed.
  • Table 3 shows an exemplary structure of the vehicle window from FIG. 1 with a Fabri-Perot interferometer 50 as a band-stop filter, specifying the materials and layer thicknesses according to another example 6 according to the invention.
  • the electrically conductive layers 53 are based on silver (Ag) and are effective especially as a partially transparent mirror.
  • the high-index dielectric layers 51 are made of aluminum-doped silicon nitride (S1 3 N 4 ) and the low-index dielectric layers 52 are made of aluminum-doped silicon oxide (S1O2).
  • the selection of the layer thicknesses of the dielectric layers 51, 52 sets the optical path length between the conductive layers 53, whereby the optical properties of the band-stop filter can be adapted to the requirements of the specific application.
  • Table 3 The band-stop filter 40, 50 could alternatively also be applied to the interior surface IV of the inner pane 2. There it would be exposed to external influences to a greater extent, so that this arrangement is less preferred.
  • the band-stop filter 40, 50 could alternatively also be incorporated on a carrier film in the intermediate layer 3 between the device 20 and the inner pane 2. However, this would make the structure of the intermediate layer 3 more complex, so that this arrangement is less preferred.
  • the band-stop filter 40, 50 is applied over the entire surface of the surface III of the inner pane 2.
  • the surface III can alternatively also have an uncoated peripheral edge region in order to prevent the band-stop filter 40, 50 from coming into contact with the surrounding atmosphere. This is particularly advantageous when the band-stop filter is designed as a Fabry-Perot interferometer 50 due to the corrosion-prone silver layers. Since vehicle windows are usually provided with an opaque cover print in the edge area, the band-stop filter 40, 50 for suppressing the luminescence is not necessary there either.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a vehicle window according to the invention with an outer window 1, an inner window 2 and a thermoplastic intermediate layer 3.
  • the vehicle window is provided as a windshield of a passenger car.
  • the intermediate layer 3 is formed from a single PVB film with a thickness of 0.76 mm.
  • an electroluminescent film 20 is arranged on the outside surface III of the inner window 2 and is fixed to this surface III, for example by means of a thin layer of adhesive.
  • the electroluminescent film 20 is intended to shine beyond the inner pane 2 into the vehicle interior in order to serve as a display element for the driver. For example, static information can be displayed when the on-board electrical system activates the electroluminescent film 20 in response to a sensor signal.
  • a symbol can be displayed which is generated by the shape of the electroluminescent film 20 or by a masking area (for example an opaque cover print on one of the surfaces III, IV of the inner pane 2).
  • a masking area for example an opaque cover print on one of the surfaces III, IV of the inner pane 2.
  • the electrodes of the electroluminescent film 20 in such a way that the electroluminescent film 20 can be controlled “pixel by pixel” in order to display dynamic information.
  • the desired direction of emission of the electroluminescent film 20 is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane 1 into the external environment is to be prevented.
  • the interior surface II of the outer pane 1 is provided with a band-stop filter, which in turn can be designed as a dielectric superlattice 40 or as a Fabry-Perot interferometer 50, as described in connection with FIG.
  • the band-stop filter 40, 50 could alternatively also be arranged on the outer surface I of the outer pane 1 or within the intermediate layer.
  • Figure 3 shows a further embodiment of a vehicle window according to the invention with an outer pane 1, an inner pane 2 and a thermoplastic intermediate layer 3, which is formed from a single PVB film with a thickness of 0.76 mm.
  • the vehicle window is provided as the roof window of a passenger car and is intended to provide a lighting function for the vehicle interior.
  • the vehicle window is equipped with a plurality of light-emitting diodes 30.
  • the surface II of the outer pane on the inside is provided with bores which form recesses for the light-emitting diodes 30.
  • the interior surface II is provided with an electrically conductive coating which functions as an electrode layer 31 for the light-emitting diodes 30.
  • the electrode layer 31 is structured by insulation lines in order to ensure the electrical leads to the individual light-emitting diodes 30.
  • the light-emitting diodes 30 are then inserted into the recesses of the surface II on the interior space and are electrically conductively connected to the electrode layer.
  • the desired direction of emission of the light-emitting diodes 30 is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane 1 into the external environment is to be prevented.
  • the outside surface I of the outer pane 1 is provided with a band-stop filter, which in turn can be designed as a dielectric superlattice 40 or as a Fabry-Perot interferometer 50, as described in connection with FIG.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a vehicle window according to the invention with an outer window 1, an inner window 2 and a thermoplastic intermediate layer 3.
  • the vehicle window is an alternative embodiment of the roof window Illumination function from FIG. 3.
  • the light-emitting diodes 30 are inserted into recesses in the surface IV of the inner pane 2 on the inside.
  • the band-stop filter 40, 50 is arranged on the outside surface III of the inner pane 2.
  • the band-stop filter 40, 50 could equally well be applied to the interior surface II of the outer pane 1.
  • An arrangement of the band-stop filter 40, 50 on the outside surface I of the outer pane 1 or within the intermediate layer 3 is also possible, although less preferred.
  • FIG. 5 shows the schematic structure of a band-stop filter in the manner of a dielectric superlattice 40 on an inner pane 2.
  • the superlattice 40 is designed as in Tables 1 and 2.
  • FIG. 6 shows the schematic structure of a band-stop filter in the manner of a Fabry-Perot interferometer 50 on an inner pane 2.
  • the Fabry-Perot interferometer 50 is configured as in Table 3.
  • FIG. 7 shows schematically the transmission spectrum of a band-stop filter in the visible spectral range.
  • the band stop filter has a stop range with low transmission, while outside the stop range there is a high transmission.
  • the band stop filter can therefore block radiation that is in the stop range.
  • the spectral laser of the blocked region is characterized by the central wavelength lo (center point of the blocked region) and the half-width Dl (limited by the wavelengths at which 50% of the block depth DT) is reached. Since the band stop filter is based on interference effects, the transmission spectrum adjacent to the stop band is not ideally smooth, but rather has an oscillating shape.
  • the difference between the transmission value T max , which occurs at the local transmission maxima adjacent to the blocked area, and the smallest transmission value within the blocked area (minimum transmission T m in) is the block depth DT.
  • the minimum transmission T min is a measure of the quality of the band-stop filter - the lower the minimum transmission T min , the less radiation is allowed through by the band-stop filter.
  • the slope indicates the spectral range over which the transmission at the edges of the blocking range increases to the maximum transmission.
  • the properties of the band-stop filter can be adjusted through the design of the thin-film system.
  • the optical thickness of the individual layers have in particular influence on the central wavelength lo and the half-width Dl, while the block depth DT, the minimum transmission T min and the slope can be influenced in particular by the number of layers.
  • FIG. 8 shows the transmission spectrum (angle of incidence 0 °) of vehicle windows according to Examples 1-3 according to the invention, the layer structure of which is shown in Table 1.
  • a band-stop filter is formed by each superlattice 40, the band-stop filters differing in their spectral position.
  • the band-stop filter from example 1 is set to blue radiation around 450 nm, that from example 2 to green color around 550 nm and that from example 3 to red color around 560 nm.
  • FIG. 9 shows the transmission spectrum (angle of incidence 0 °) of vehicle windows according to Example 1 according to the invention and Examples 5 and 6 according to the invention, the layer structure of which is shown in Table 2.
  • a band-stop filter is formed through each superlattice 40, the central wavelength l ⁇ bG examples being identical. However, they differ significantly in their bandwidth Dl and their block depth DT.
  • FIG. 10 shows the transmission spectrum (angle of incidence 0 °) of the vehicle windows according to Example 6 according to the invention, the layer structure of which is shown in Table 3.
  • the Fabry-Perot interferometer 50 forms a band-stop filter with a blocking range in the blue spectral range around 400 nm.
  • An advantage of the Fabry-Perot interferometer 50 is that it can form further blocking ranges (or areas of reduced transmission), as in the present case seen in the red area around 700 nm.
  • the band-stop filter can, for example, be used as an IR protective coating at the same time.
  • thermoplastic connecting material (3a) first layer of thermoplastic connecting material (3b) second layer of thermoplastic connecting material
  • electroluminescent device electroluminescent film
  • electroluminescent device light-emitting diode
  • optically low-refraction layer of the Fabry-Perot interferometer 50 (53) electrically conductive layer of the Fabry-Perot interferometer 50 lo central wavelength of the band-stop filter Dl half-width of the band-stop filter DT block depth of the band-stop filter T min minimum transmission of the band-stop filter

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Abstract

The present invention relates to a vehicle window which is composed of an outer pane (1) and an inner pane (2) which are interconnected via a thermoplastic intermediate layer (3), and is equipped with an electroluminescent device (20, 30) and an optical band-elimination filter (40, 50) having an elimination range, wherein - the optical band-elimination filter (40, 50) is designed as a thin-layer coating composed of optically high-refractive layers having an index of refraction greater than 1.8, and of optically low-refractive layers having an index of refraction less than 1.8, which layers are arranged alternately, - the average wavelength of the radiation emitted by the electroluminescent device (20, 30) is in the elimination range of the optical band-elimination filter (40, 50), and - the optical band-elimination filter (40, 50) is located in such a way that the emission from the electroluminescent device (20, 30) beyond the outer pane (1) or beyond the inner pane (2) is blocked. The full width at half maximum (Δλ) of the elimination range of the band-elimination filter (40, 50) is from 10 nm to 50 nm.

Description

Fahrzeugscheibe mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung und einem optischen Vehicle window with an electroluminescent device and an optical
Bandsperrfilter Band stop filter
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung und einem optischen Bandsperrfilter, sowie ein damit ausgestattetes Fahrzeug. The invention relates to a vehicle window with an electroluminescent device and an optical band-stop filter, as well as a vehicle equipped therewith.
Es ist bekannt, Fahrzeugscheiben mit elektrolumineszenten Vorrichtungen auszustatten. Die elektrolumineszenten Vorrichtungen können dabei, je nach Anwendung, als flächige Lichtquellen nach Art einer LED oder OLED ausgebildet sein oder in Form einzelner Leuchtdioden (LEDs, light emitting diodes). Eine flächige Lichtquelle kann beispielsweise in Form einer Elektrolumineszenzfolie in die thermoplastische Zwischenschicht einer Verbundscheibe eingebracht werden. Diskrete Leuchtdioden können beispielsweise ebenfalls in die thermoplastische Zwischenschicht einer Verbundscheibe eingelagert werden odereiner der Einzelscheiben der Verbundscheibe befestigt werden. Fahrzeugscheiben mit elektrolumineszenten Vorrichtungen sind beispielsweise bekannt aus DE102016209914, WO2017203132 oder WO2017103426. It is known to equip vehicle windows with electroluminescent devices. The electroluminescent devices can, depending on the application, be designed as flat light sources in the manner of an LED or OLED or in the form of individual light emitting diodes (LEDs). A flat light source can be introduced into the thermoplastic intermediate layer of a composite pane, for example in the form of an electroluminescent film. Discrete light-emitting diodes can, for example, also be embedded in the thermoplastic intermediate layer of a composite pane or attached to one of the individual panes of the composite pane. Vehicle windows with electroluminescent devices are known, for example, from DE102016209914, WO2017203132 or WO2017103426.
Die elektrolumineszenten Vorrichtungen weisen eine vorgesehene Abstrahlrichtung aus, die meist in den Fahrzeuginnenraum gerichtet ist. So sind beispielsweise Fahrzeugdachscheiben bekannt, deren elektrolumineszente Vorrichtungen zur Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums dienen. Ebenso sind Windschutzscheiben bekannt, deren elektrolumineszente Vorrichtungen zur Erzeugung einer Anzeige für den Fahrer dienen. The electroluminescent devices have an intended direction of radiation, which is mostly directed into the vehicle interior. For example, vehicle roof panes are known whose electroluminescent devices are used to illuminate the vehicle interior. Windshields are also known whose electroluminescent devices are used to generate a display for the driver.
Die Strahlung elektrolumineszenter Vorrichtungen ist allerdings nicht oder nur in geringem Maße gerichtet. All diesen Anwendungen ist daher gemein, dass die elektrolumineszente Vorrichtung nicht nur in die vorgesehene Abstrahlrichtung, sondern auch in die entgegengesetzte Richtung strahlen. Wenn die elektrolumineszenten Vorrichtungen im Sichtbereich der Fahrzeugscheibe angeordnet sind, kann die unerwünschte Abstrahlung nicht durch opake Elemente wie beispielsweise einen peripheren Abdeckdruck verhindert werden. Die Abstrahlung in die unerwünschte Richtung ist dann zumindest störend, wenn nicht sogar völlig inakzeptabel für den Nutzer. The radiation from electroluminescent devices is, however, not or only to a small extent directed. It is therefore common to all of these applications that the electroluminescent device not only radiate in the intended direction of emission, but also in the opposite direction. If the electroluminescent devices are arranged in the field of vision of the vehicle window, the undesired radiation cannot be prevented by opaque elements such as, for example, a peripheral masking print. The radiation in the undesired direction is then at least disruptive, if not completely unacceptable for the user.
WO2017103426A1 offenbart eine Fahrzeugscheibe mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung. In Abstrahlrichtung der elektrolumineszenten Vorrichtung kann ein Farbfilter vorhanden sein, um Teile der weißen Strahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung herauszufiltern und die Strahlung dadurch mit einer Farbe zu versehen. Der Farbfilter kann als dielektrische Interferenzfilter aus alternierenden optisch hoch- und niedrigbrechenden Schichten ausgebildet sein. In der Gegenrichtung wird die Abstrahlung durch einen opaken Abdeckdruck verhindert. WO2017103426A1 discloses a vehicle window with an electroluminescent device. A color filter can be present in the emission direction of the electroluminescent device to filter out parts of the white radiation from the electroluminescent device filter out and thereby provide the radiation with a color. The color filter can be designed as a dielectric interference filter from alternating optically high and low refractive layers. In the opposite direction, radiation is prevented by an opaque cover print.
US20150228696A1 offenbart eine weitere Fahrzeugscheibe mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung. US20150228696A1 lehrt außerdem, dass die Abstrahlung in die unerwünschte Richtung durch ein reflektierendes Element verhindert werden kann. Das reflektierende Element kann als metallhaltige Beschichtung oder als dielektrischer Spiegel ausgebildet sein. US20150228696A1 discloses another vehicle window with an electroluminescent device. US20150228696A1 also teaches that radiation in the undesired direction can be prevented by a reflective element. The reflective element can be designed as a metal-containing coating or as a dielectric mirror.
WO2014029536A1 offenbart eine Fahrzeugscheibe mit einem schaltbaren Funktionselement, das beispielsweise eine elektrolumineszente Vorrichtung sein kann. Die Fahrzeugscheibe weist einen IR-reflektierende Beschichtung auf, um das Funktionselement vor einer Beeinträchtigung durch infrarote Anteile der Sonnenstrahlung zu schützen. WO2014029536A1 discloses a vehicle window with a switchable functional element, which can be an electroluminescent device, for example. The vehicle window has an IR-reflecting coating in order to protect the functional element from being impaired by infrared components of the solar radiation.
DE102017003621A1 offenbart eine weitere Fahrzeugscheibe mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung, wobei die Abstrahlung in die unerwünschte Richtung durch eine opaken Abdeckdruck verhindert wird. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugscheibe mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung bereitzustellen, bei der die Strahlung in die unerwünschte Abstrahlrichtung verhindert oder zumindest signifikant vermindert wird. DE102017003621A1 discloses a further vehicle window with an electroluminescent device, the radiation in the undesired direction being prevented by an opaque cover print. The present invention is based on the object of providing a vehicle window with an electroluminescent device in which the radiation in the undesired emission direction is prevented or at least significantly reduced.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugscheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. The object of the present invention is achieved according to the invention by a vehicle window according to claim 1. Preferred embodiments emerge from the subclaims.
Die Erfindung beruht auf der Kombination einer elektrolumineszenten Vorrichtung mit einem optischen Bandsperrfilter. Der Bandsperrfilter ist hinsichtlich seiner optischen Eigenschaften auf die Strahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung abgestimmt und derart überlappend mit der elektrolumineszenten Vorrichtung angeordnet, dass die Abstrahlung in die äußere Umgebung oder in den Fahrzeuginnenraum verhindert wird. Der Bandsperrfilter ist als Dünnschicht-Beschichtung ausgebildet, die als Interferenzfilter wirkt. Der Bandsperrfilter kann so hinsichtlich seiner optischen Eigenschaften sehr genau eingestellt werden und optisch unauffällig in die Fahrzeugscheibe integriert werden. Das sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung. The invention is based on the combination of an electroluminescent device with an optical band-stop filter. The band-stop filter is matched to the radiation of the electroluminescent device with regard to its optical properties and is arranged so as to overlap with the electroluminescent device that radiation into the external environment or into the vehicle interior is prevented. The band-stop filter is designed as a thin-film coating that acts as an interference filter. The band-stop filter can thus be set very precisely with regard to its optical properties and optically can be inconspicuously integrated into the vehicle window. These are great advantages of the present invention.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe ist als Verbundscheibe ausgebildet. Sie umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Fahrzeugscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Fahrzeuginnenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die in Einbaulage dem Innenraum zugewandte Scheibe der Fahrzeugscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. The vehicle window according to the invention is designed as a composite window. It comprises an outer pane and an inner pane, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer. The vehicle window is intended to separate the vehicle interior from the external environment in a window opening of a vehicle. For the purposes of the invention, the term “inner pane” refers to the pane of the vehicle pane that faces the interior space in the installed position. The outer pane is the term used to describe the pane facing the external environment.
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 und der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden. The outer pane and the inner pane each have an outer and an inner surface and a circumferential side edge running between them. For the purposes of the invention, the outside surface denotes that main surface which is intended to face the external environment in the installed position. In the context of the invention, the interior-side surface denotes that main surface which is intended to face the interior in the installed position. The interior surface of the outer pane and the outer surface of the inner pane face one another and the thermoplastic intermediate layer and are connected to one another by the thermoplastic intermediate layer.
Die Zwischenschicht der Fahrzeugscheibe ist durch zumindest eine Lage thermoplastischen Materials (Verbindungsmaterial) gebildet. Die Zwischenschicht kann aus dieser einen Lage thermoplastischen Materials bestehen und beispielsweise aus eine einzelnen Polymerfolie oder Gießharzschicht ausgebildet sein. Die Zwischenschicht kann aber auch mehrere Lagen thermoplastischen Materials umfassen und beispielsweise aus mehreren flächig übereinander angeordneten Polymerfolien ausgebildet sein. The intermediate layer of the vehicle window is formed by at least one layer of thermoplastic material (connecting material). The intermediate layer can consist of this one layer of thermoplastic material and be formed, for example, from a single polymer film or cast resin layer. The intermediate layer can, however, also comprise a plurality of layers of thermoplastic material and, for example, be formed from a plurality of polymer films arranged flat on top of one another.
Die Fahrzeugscheibe ist erfindungsgemäß mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung ausgestattet. Die elektrolumineszente Vorrichtung kann auch als elektrolumineszierende Vorrichtung bezeichnet werden. Die elektrolumineszente Vorrichtung ist bevorzugt monochromatisch, sendet also nur Strahlung einer Farbe aus, im Gegensatz zu mehrfarbigen Vorrichtungen. Monochromatische Strahlung kann durch den Bandsperrfilter besonders effizient geblockt werden, weil dieser typischerweise auf eine Farbe optimiert ist. Im Falle von mehrfarbigen elektrolumineszenten Vorrichtungen können mehrere Bandsperrfilter verwendet werden. According to the invention, the vehicle window is equipped with an electroluminescent device. The electroluminescent device can also be referred to as an electroluminescent device. The electroluminescent device is preferably monochromatic, that is to say only emits radiation of one color, in contrast to multicolored devices. Monochromatic radiation can be blocked particularly efficiently by the band-stop filter because it is typically optimized for one color. In case of For multi-colored electroluminescent devices, multiple notch filters can be used.
Die elektrolumineszente Vorrichtung kann beispielsweise als Elektrolumineszenzfolie, insbesondere nach Art einer LED oder OLED (organische Leuchtdiode, organic light emitting diode) ausgebildet sein und eine flächige Lichtquelle darstellen. Eine Elektrolumineszenzfolie umfasst eine aktive Schicht, die elektrolumineszenzierendes Material enthält und die beidseitig durch eine transparente Elektrodenschicht (beispielsweise aus Silber oder ITO) kontaktiert ist, sowie elektrisch isolierende Trägerschichten als äußere Schichten, zwischen denen die aktive Schicht mit den Elektroden einfasst ist. Die elektrolumineszente Vorrichtung alternativ beispielsweise aus einer Mehrzahl von Leuchtdioden ausgebildet sein, welche dann diskrete, näherungsweise punktförmige Lichtquellen bilden. Sämtliche Leuchtdioden weisen bevorzugt die gleiche Emissionsfarbe auf. Durch elektrische Anregung emittiert die elektrolumineszente Vorrichtung elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich. The electroluminescent device can be designed, for example, as an electroluminescent film, in particular in the manner of an LED or OLED (organic light emitting diode) and represent a flat light source. An electroluminescent film comprises an active layer which contains electroluminescent material and which is contacted on both sides by a transparent electrode layer (for example made of silver or ITO), as well as electrically insulating carrier layers as outer layers, between which the active layer with the electrodes is enclosed. The electroluminescent device can alternatively be formed, for example, from a plurality of light-emitting diodes, which then form discrete, approximately point-shaped light sources. All light-emitting diodes preferably have the same emission color. The electroluminescent device emits electromagnetic radiation in the visible spectral range through electrical excitation.
Die elektrolumineszente Vorrichtung ist bevorzugt im Durchsichtsbereich der Scheibe angeordnet, welcher nicht mit zusätzlichen opaken Elementen versehen ist. Die Erfindung ist dort besonders vorteilhaft. The electroluminescent device is preferably arranged in the see-through area of the pane, which is not provided with additional opaque elements. The invention is particularly advantageous there.
Die Fahrzeugscheibe ist erfindungsgemäß außerdem mit einem optischen Bandsperrfilter versehen. Der optische Bandsperrfilter ist als Dünnschicht-Beschichtung aus optisch hochbrechenden Schichten und optisch niedrigbrechenden Schichten ausgebildet. Die optisch hochbrechenden Schichten weisen einen Brechungsindex größer als 1 ,8 auf, die optisch niedrigbrechenden Schichten einen Brechungsindex kleiner als 1 ,8. Angaben zum Brechungsindex beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf eine Wellenlänge von 550 nm. Die optisch hochbrechenden Schichten und optisch niedrigbrechenden Schichten sind alternierend angeordnet, also im Wechsel übereinander. Bevorzugt umfasst die Dünnschicht-Beschichtung n optisch hochbrechende Schichten mit einem Brechungsindex größer 1 ,8 und n optisch niedrigbrechende Schichten mit einem Brechungsindex kleiner 1,8, wobei n eine natürliche Zahl größer oder gleich 1 ist. Besonders bevorzugt besteht die Dünnschichtbeschichtung aus n optisch niedrigbrechenden Schichten und ( n+1 ) optisch hochbrechenden Schichten, die jeweils alternierend angeordnet sind. Die oberste und die unterste Schicht der Beschichtung sind entsprechend optisch hochbrechende Schichten. Damit werden die besten Interferenzeffekte erreicht. Es ist jedoch auch möglich, dass die Dünnschichtbeschichtung aus n optisch niedrigbrechenden Schichten und n optisch hochbrechenden Schichten besteht oder aus ( n+1 ) optisch niedrigbrechenden Schichten und n optisch hochbrechenden Schichten, auch wenn der Interferenzeffekt dadurch in der Regel schwächer ausfällt. According to the invention, the vehicle window is also provided with an optical band-stop filter. The optical band-stop filter is designed as a thin-film coating made of optically high-index layers and optically low-index layers. The optically high-index layers have a refractive index greater than 1.8, and the optically low-index layers have a refractive index less than 1.8. In the context of the present invention, details of the refractive index relate to a wavelength of 550 nm. The optically high-index layers and optically low-index layers are arranged alternately, that is, alternately one above the other. The thin-film coating preferably comprises n optically high-index layers with a refractive index greater than 1.8 and n optically low-index layers with a refractive index less than 1.8, where n is a natural number greater than or equal to 1. The thin-film coating particularly preferably consists of n optically low-index layers and (n + 1) optically high-index layers, which are each arranged alternately. The top and bottom layers of the coating are correspondingly optically highly refractive layers. This achieves the best interference effects. However, it is also possible that the thin-film coating consists of n optically low-refractive layers and n optically high-refractive layers or from (n + 1) optically low-refractive layers and n optically high-refractive layers, even if the interference effect is generally weaker as a result.
Ein optischer Bandsperrfilter ist ein optischer Filter, welcher die Transmission von elektromagnetischer Strahlung in einem bestimmten Spektralbereich blockt, das heißt (insbesondere in Folge von Reflexion) signifikant abschwächt, während elektromagnetische Strahlung mit geringeren und größeren Wellenlängen größtenteils transmittiert wird, das heißt nur geringfügig oder unwesentlich abgeschwächt wird. Der besagte Spektralbereich, innerhalb dessen die Strahlung geblockt wird, wird als Sperrbereich bezeichnet. Der Bandsperrfilter ist gleichsam das komplementäre Gegenstück eines optischen Bandpassfilters. Die optischen Eigenschaften des Bandsperrfilters können durch eine Reihe von Parametern quantitativ beschrieben werden, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung wie folgt verwendet werden: An optical band-stop filter is an optical filter that blocks the transmission of electromagnetic radiation in a certain spectral range, i.e. significantly attenuates it (especially as a result of reflection), while electromagnetic radiation with smaller and larger wavelengths is largely transmitted, i.e. only slightly or insignificantly is weakened. The said spectral range within which the radiation is blocked is referred to as the blocking range. The band-stop filter is, as it were, the complementary counterpart of an optical band-pass filter. The optical properties of the band-stop filter can be quantitatively described by a number of parameters that are used in the context of the present invention as follows:
Die Zentralwellenlänge gibt den Mittelpunkt des Sperrbereichs an. The central wavelength indicates the center point of the blocking range.
Die Minimaltransmission gibt den kleinsten Transmissionswert an, der innerhalb des Sperrbereichs auftritt. The minimum transmission indicates the smallest transmission value that occurs within the blocking range.
Die Blocktiefe beschreibt die Differenz zwischen dem T ransmissionswert, der an den dem Sperrbereich benachbarten lokalen Transmissionsmaxima auftritt, und derThe block depth describes the difference between the transmission value, which occurs at the local transmission maxima adjacent to the blocking area, and the
Minimaltransmission. Ist die Transmissionswert der lokalen Transmissionsmaxima beidseitig des Sperrbereichs unterschiedlich, so ist der Mittelwert heranzuziehen. Minimum transmission. If the transmission value of the local transmission maxima is different on both sides of the blocked area, the mean value should be used.
Die Breite des Sperrbereichs wird als Bandbreite bezeichnet und kann als Halbwertsbreite beschrieben werden. Die obere und untere Grenze der Bandbreite ist als die Wellenlänge definiert, bei welcher der Filter 50% der Blocktiefe erreicht, bei denen also ein Transmissionswert auftritt, der 50% der Blocktiefe zuzüglich der Minimaltransmission beträgt. The width of the restricted area is known as the bandwidth and can be described as the half-width. The upper and lower limit of the bandwidth is defined as the wavelength at which the filter reaches 50% of the block depth, i.e. at which a transmission value occurs that is 50% of the block depth plus the minimum transmission.
Die Steigung beschreibt den Spektralbereich, über den der Filter von hoher Blockung zu hoher Transmission übergeht. An beiden Begrenzungen des Sperrbereichs kann eine Steigung bestimmt werden als der Spektralbereich zwischen der Wellenlänge, bei derThe slope describes the spectral range over which the filter changes from high blocking to high transmission. At both limits of the stop range, a slope can be determined as the spectral range between the wavelength at which
80% der Blocktiefe erreicht werden (der Transmissionswert beträgt 80% der Blocktiefe zuzüglich der Minimaltransmission), und der Wellenlänge, bei der 10% der Blocktiefe erreicht werden (der Transmissionswert beträgt 10% der Blocktiefe zuzüglich der Minimaltransmission). Der Transmissionsgrad, dessen wellenlängenabhängige Auftragung das Transmissionsspektrum ergibt, wird im Sinne der Erfindung mit einem Einfallswinkel von 0° zur Flächennormalen gemessen. 80% of the block depth can be achieved (the transmission value is 80% of the block depth plus the minimum transmission), and the wavelength at which 10% of the block depth is reached (the transmission value is 10% of the block depth plus the minimum transmission). The degree of transmission, the wavelength-dependent plot of which gives the transmission spectrum, is measured within the meaning of the invention with an angle of incidence of 0 ° to the surface normal.
Die Strahlung, welche von der elektrolumineszenten Vorrichtung ausgesendet wird, liegt im Sperrbereich des optischen Bandsperrfilters. Das ist im Sinne der Erfindung insbesondere dann erfüllt, wenn die mittlere Wellenlänge der elektrolumineszenten Strahlung „innerhalb der Bandbreite (Halbswertsbreite) des Bandsperrfilters“ liegt, also die Differenz zwischen der Zentralwellenlänge des Bandsperrfilters und der mittleren Wellenlänge der elektrolumineszenten Strahlung weniger als die Hälfte der Halbwertsbreite des Bandsperrfilters beträgt. Die mittlere Wellenläge der elektrolumineszenten Strahlung liegt dann im Sperrbereich des Bandsperrfilters. Die Halbswertsbreite des Bandsperrfilters sollte größer der Halbwertsbreite des Elektroluminszenzspektrums der elektrolumineszenten Vorrichtung sein. Bevorzugt ist die Summe aus der Hälfte der Halbwertsbreite der elektrolumineszenten Strahlung und der Differenz zwischen der Zentralwellenlänge des Bandsperrfilters und der mittleren Wellenlänge der elektrolumineszenten Strahlung kleiner als die Hälfte der Halbswertsbreite des Bandsperrfilters. Damit wird eine besonders gute Blockwirkung erreicht. Die Minimaltransmission des Bandsperrfilters beträgt bevorzugt kleiner als 20%. Die Halbwertsbreite des Bandsperrfilters (genauer gesagt: des Sperrbereichs des Bandsperrfilters) beträgt bevorzugt mindestens 10 nm, beispielsweise von 10 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 20 nm bis 50 nm, ganz besonders bevorzugt von 20 nm bis 30 nm. Bevorzugt werden mindestens 50% der Strahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung (genauer gesagt der Intensität der in Richtung des Bandsperrfilters ausgesandten Strahlung) nicht vom Bandsperrfilter transmittiert, besonders bevorzugt mindestens 70%. The radiation which is emitted by the electroluminescent device lies in the stop range of the optical band-stop filter. According to the invention, this is particularly true when the mean wavelength of the electroluminescent radiation is "within the bandwidth (half-width) of the band-stop filter", i.e. the difference between the central wavelength of the band-stop filter and the mean wavelength of the electroluminescent radiation is less than half the half-width of the band stop filter is. The mean wavelength of the electroluminescent radiation is then in the stop range of the band-stop filter. The half width of the band stop filter should be greater than the half width of the electroluminescent spectrum of the electroluminescent device. The sum of half the width at half maximum of the electroluminescent radiation and the difference between the central wavelength of the band-stop filter and the mean wavelength of the electroluminescent radiation is preferably less than half the width at half height of the band-stop filter. This achieves a particularly good blocking effect. The minimum transmission of the band stop filter is preferably less than 20%. The half width of the band stop filter (more precisely: the stop range of the band stop filter) is preferably at least 10 nm, for example from 10 nm to 50 nm, particularly preferably from 20 nm to 50 nm, very particularly preferably from 20 nm to 30 nm % of the radiation from the electroluminescent device (more precisely the intensity of the radiation emitted in the direction of the band-stop filter) is not transmitted by the band-stop filter, particularly preferably at least 70%.
Der Sperrbereich des Bandsperrfilters liegt im sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm. Der Sperrbereich des Bandsperrfilters liegt bevorzugt vollständig im sichtbaren Spektralbereich, so dass er sich nicht über die Grenzen des sichtbaren Spektralbereichs hinaus erstreckt. Der Sperrbereich deckt natürlich nicht den gesamten sichtbaren Spektralbereich ab, sondern weist bevorzugt eine Halbwertsbreite in den vorstehend genannten Bereich auf. The stop range of the band stop filter is in the visible spectral range from 380 nm to 780 nm. The stop range of the band stop filter is preferably completely in the visible spectral range, so that it does not extend beyond the limits of the visible spectral range. Of course, the blocking range does not cover the entire visible spectral range, but preferably has a half-width in the range mentioned above.
Der optische Bandsperrfilter ist derart in oder an der Fahrzeugscheibe angeordnet, dass die Abstrahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung über die Außenscheibe oder über die Innenscheibe hinaus geblockt, das heißt verhindert oder zumindest signifikant verringert wird. Die Abstrahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung über eine Scheibe, ausgewählt aus Außenscheibe und Innenscheibe, wird also durch den Bandsperrfilter geblockt. Über die andere Scheibe, ausgewählt aus Außenscheibe und Innenscheibe, strahlt die elektrolumineszente Vorrichtung in die Umgebung ab. Die Abstrahlung durch die besagte andere Scheibe wird insbesondere nicht verhindert (beispielsweise durch ein opakes Element wie einen Abdeckdruck) oder signifikant spezifisch geschwächt (beispielsweise durch einen Bandsperrfilter). Natürlich kann die Abstrahlung durch Elemente der Fahrzeugscheibe, welche nicht spezifisch auf die Strahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung wirken, dennoch leicht abgeschwächt werden, beispielsweise durch die Scheibe selbst oder eine darauf befindlich Beschichtung. The optical band-stop filter is arranged in or on the vehicle window in such a way that the emission of the electroluminescent device via the outer window or beyond the inner window is blocked, that is to say prevented or at least significantly reduced. The emission of the electroluminescent device via a pane, selected from an outer pane and an inner pane, is therefore blocked by the band-stop filter. The electroluminescent device emits into the environment via the other pane, selected from the outer pane and the inner pane. In particular, the radiation through said other pane is not prevented (for example by an opaque element such as a cover print) or is significantly specifically weakened (for example by a band-stop filter). Of course, the radiation from elements of the vehicle window which do not specifically act on the radiation of the electroluminescent device can nevertheless be attenuated slightly, for example by the window itself or a coating located thereon.
Bevorzugt lässt der Bandsperrfilter höchstens 50% der eintreffenden Strahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung passieren, das heißt der Grad der Blockung beträgt mindestens 50%. Dazu sind der Bandsperrfilter und die elektrolumineszente Vorrichtung in Durchsicht durch die Fahrzeugscheibe überlagert angeordnet, womit gemeint ist, dass die Orthogonalprojektion der elektrolumineszenten Vorrichtung auf die Ebene des Bandsperrfilters vollständig innerhalb des Bandsperrfilters angeordnet ist. Je nach der vorgesehenen Abstrahlrichtung der elektrolumineszenten Vorrichtung kann der optische Bandsperrfilter außenseitig oder innenraumseitig zur elektrolumineszenten Vorrichtung angeordnet sein. Die außenseitige Anordnung des Bandsperrfilters bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der Bandsperrfilter in Einbaulage näher an der äußeren Umgebung des Fahrzeugs angeordnet ist als die elektrolumineszente Vorrichtung, also einen geringeren Abstand zur äußeren Umgebung aufweist. Dieser Fall tritt dann auf, wenn die vorgesehene Abstrahlrichtung in den Fahrzeuginnenraum gerichtet ist. Dann wird die Abstrahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung in die äußere Umgebung, also über die Außenscheibe hinaus verhindert oder zumindest verringert. Die innenraumseitige Anordnung des Bandsperrfilters bedeutet im Sinne der Erfindung dagegen, dass der Bandsperrfilter in Einbaulage näher am Fahrzeuginnenraum angeordnet ist als die elektrolumineszente Vorrichtung, also einen geringeren Abstand zum Fahrzeuginnenraum aufweist. Dieser Fall tritt dann auf, wenn die vorgesehene Abstrahlrichtung in die äußere Umgebung gerichtet ist. Dann wird die Abstrahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung in den Fahrzeuginnenraum, also über die Innenscheibe hinaus verhindert oder zumindest verringert. The band-stop filter preferably allows at most 50% of the incident radiation from the electroluminescent device to pass, that is to say the degree of blocking is at least 50%. For this purpose, the band-stop filter and the electroluminescent device are superimposed when looking through the vehicle window, which means that the orthogonal projection of the electroluminescent device on the plane of the band-stop filter is arranged completely within the band-stop filter. Depending on the intended direction of emission of the electroluminescent device, the optical band-stop filter can be arranged on the outside or on the inside of the electroluminescent device. The arrangement of the band-stop filter on the outside means in the context of the invention that the band-stop filter is arranged closer to the external environment of the vehicle in the installed position than the electroluminescent device, that is to say has a smaller distance from the external environment. This case occurs when the intended direction of radiation is directed into the vehicle interior. The emission of the electroluminescent device into the external environment, that is to say beyond the outer pane, is then prevented or at least reduced. The interior-side arrangement of the band-stop filter in the context of the invention, however, means that the band-stop filter is arranged closer to the vehicle interior when installed than the electroluminescent device, ie has a smaller distance from the vehicle interior. This case occurs when the intended direction of radiation is directed into the external environment. The emission of the electroluminescent device into the vehicle interior, that is to say beyond the inner pane, is then prevented or at least reduced.
Bei einer Anordnung des Bandsperrfilters außenseitig zur elektrolumineszierenden Vorrichtung sind insbesondere folgende Konfigurationen möglich: - Die elektrolumineszente Vorrichtung ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Der Bandsperrfilter ist auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe, innerhalb der Zwischenschicht, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet. - Die elektrolumineszente Vorrichtung ist auf der außenseitigen Oberfläche derIf the band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent device, the following configurations in particular are possible: The electroluminescent device is arranged on the interior surface of the inner pane. The band-stop filter is arranged on the outside surface of the inner pane, inside the intermediate layer, on the inside surface of the outer pane or on the outside surface of the outer pane. - The electroluminescent device is on the outside surface of the
Innenscheibe angeordnet. Der Bandsperrfilter ist innerhalb der Zwischenschicht, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet. Inner pane arranged. The band-stop filter is arranged within the intermediate layer, on the surface of the outer pane on the inside or on the surface of the outer pane on the outside.
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist innerhalb der Zwischenschicht angeordnet. Der Bandsperrfilter ist innerhalb der Zwischenschicht zwischen elektrolumineszenterThe electroluminescent device is arranged within the intermediate layer. The band-stop filter is inside the intermediate layer between electroluminescent
Vorrichtung und Außenscheibe, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet. Device and outer pane, arranged on the interior-side surface of the outer pane or on the outside surface of the outer pane.
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet. Der Bandsperrfilter ist auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet. The electroluminescent device is arranged on the surface of the outer pane on the inside. The band-stop filter is arranged on the outside surface of the outer pane.
Bei einer Anordnung des Bandsperrfilters innenraumseitig zur elektrolumineszierenden Vorrichtung sind insbesondere folgende Konfigurationen möglich: If the band-stop filter is arranged on the interior side with respect to the electroluminescent device, the following configurations are possible in particular:
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Der Bandsperrfilter ist auf der innenraumseitigen Oberfläche derThe electroluminescent device is arranged on the outside surface of the inner pane. The band-stop filter is on the interior surface of the
Innenscheibe angeordnet. Inner pane arranged.
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist innerhalb der Zwischenschicht angeordnet. DerThe electroluminescent device is arranged within the intermediate layer. Of the
Bandsperrfilter ist innerhalb der Zwischenschicht zwischen elektrolumineszenterBand stop filter is inside the interlayer between electroluminescent
Vorrichtung und Innenscheibe, auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Device and inner pane, arranged on the outside surface of the inner pane or on the inside surface of the inner pane.
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet. Der Bandsperrfilter ist innerhalb der Zwischenschicht, auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. - Die elektrolumineszente Vorrichtung ist auf der außenseitigen Oberfläche derThe electroluminescent device is arranged on the surface of the outer pane on the inside. The band-stop filter is arranged within the intermediate layer, on the outside surface of the inner pane or on the inside surface of the inner pane. - The electroluminescent device is on the outside surface of the
Außenscheibe angeordnet. Der Bandsperrfilter ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, innerhalb der Zwischenschicht, auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet. Diese Konfiguration ist allerdings weniger bevorzugt, weil die elektrolumineszente Vorrichtung Beeinträchtigungen aus der äußeren Umgebung weitestgehend ungeschützt ausgesetzt ist und insbesondere leicht beschädigt werden kann. Outer pane arranged. The band-stop filter is arranged on the inside surface of the outer pane, inside the intermediate layer, on the outside surface of the inner pane or on the inside surface of the inner pane. However, this configuration is less preferred because it is electroluminescent Device is exposed to adverse effects from the external environment largely unprotected and in particular can be easily damaged.
Ist der Bandsperrfilter innerhalb der Zwischenschicht angeordnet, so ist die Dünnschicht- Beschichtung üblicherweise auf einer Trägerfolie abgeschieden, die zwischen zwei Schichten thermoplastischen Verbindungsmaterials angeordnet ist. Die Trägerschicht ist beispielsweise eine Folie auf Basis von Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke von 10 pm bis 100 pm. If the band-stop filter is arranged within the intermediate layer, the thin-layer coating is usually deposited on a carrier film which is arranged between two layers of thermoplastic connecting material. The carrier layer is, for example, a film based on polyethylene terephthalate (PET) with a thickness of 10 μm to 100 μm.
Ist die elektrolumineszente Vorrichtung innerhalb der Zwischenschicht angeordnet, so kann sie ebenfalls auf einer Trägerfolie angeordnet sein, die zwischen zwei Schichten thermoplastischen Verbindungsmaterials angeordnet ist. So kann beispielsweise eine Mehrzahl von Leuchtdioden mit ihren Elektroden auf der Trägerfolie angeordnet sein. Auch eine als Elektrolumineszenzfolie ausgebildete elektrolumineszente Vorrichtung kann zwischen zwei Schichten thermoplastischen Verbindungsmaterials angeordnet werden. Leuchtdioden können aber auch direkt im thermoplastischen Verbindungsmaterial eingeschmolzen werden, beispielsweise über die Grenzfläche zweier Schichten thermoplastischen Verbindungsmaterials. If the electroluminescent device is arranged within the intermediate layer, it can likewise be arranged on a carrier film which is arranged between two layers of thermoplastic connecting material. For example, a plurality of light-emitting diodes with their electrodes can be arranged on the carrier film. An electroluminescent device designed as an electroluminescent film can also be arranged between two layers of thermoplastic connecting material. However, light-emitting diodes can also be melted directly into the thermoplastic connecting material, for example via the interface between two layers of thermoplastic connecting material.
Ist die elektrolumineszente Vorrichtung auf einer Oberfläche einer der Scheiben angeordnet, so kann sie an der planen Oberfläche angebracht sein und beispielsweise über einen Klebstoff dort fixiert sein oder durch die thermoplastische Zwischenschicht daran angedrückt werden (sofern es sich um eine der Zwischenschicht zugewandte Oberfläche handelt). Ist die elektrolumineszente Vorrichtung in Form von einzelnen Leuchtdioden ausgebildet, so können diese auch in Ausnehmungen der Oberfläche angebracht sein, die beispielsweise als Bohrungen in der Scheibe ausgestaltet sind. If the electroluminescent device is arranged on a surface of one of the panes, it can be attached to the flat surface and, for example, be fixed there by means of an adhesive or pressed onto it by the thermoplastic intermediate layer (provided that it is a surface facing the intermediate layer). If the electroluminescent device is designed in the form of individual light-emitting diodes, these can also be attached in recesses in the surface, which are designed, for example, as bores in the pane.
Es sind auch solche Fahrzeugscheiben bekannt, bei denen eine elektrolumineszierende Vorrichtung, beispielsweise eine LED oder eine Lichtfaser, an der Seitenkante der Innenscheibe oder der Außenscheibe angeordnet ist. Die Strahlung wird über die Seitenkante in die entsprechende Scheibe eingekoppelt und breitet sich innerhalb der Scheibe infolge von Totalreflexion an den Oberflächen aus. Die Scheibe ist dann mit einer lichtstreuenden Struktur versehen, beispielsweise einem Siebdruck oder einem aufgerauten Bereich, an der die Strahlung aus der Scheibe ausgekoppelt wird. Die lichtstreuende Struktur bildet dann den wahrnehmbaren leuchtenden Bereich. Auch auf solche Fahrzeugscheiben ist die Erfindung anwendbar, wobei sich die Positionierung des Bandsperrfilters dann entsprechend nicht nach der Position der eigentlichen elektrolumineszenten Vorrichtung, sondern nach der Position der lichtstreuenden Struktur richtet. Der Bandsperrfilter und die lichtstreuende Struktur sind in Durchsicht durch die Fahrzeugscheibe überlagert angeordnet, womit gemeint ist, dass die Orthogonalprojektion der lichtstreuenden Struktur auf die Ebene des Bandsperrfilters vollständig innerhalb des Bandsperrfilters angeordnet ist. Je nach der vorgesehenen Abstrahlrichtung kann der optische Bandsperrfilter außenseitig oder innenraumseitig zur lichtstreuenden Struktur angeordnet sein. There are also known vehicle windows in which an electroluminescent device, for example an LED or a light fiber, is arranged on the side edge of the inner pane or the outer pane. The radiation is coupled into the corresponding pane via the side edge and spreads within the pane as a result of total reflection on the surfaces. The pane is then provided with a light-scattering structure, for example a screen print or a roughened area, at which the radiation is coupled out from the pane. The light-scattering structure then forms the perceptible luminous area. The invention can also be applied to such vehicle windows, the positioning of the band-stop filter then not correspondingly being adjusted the position of the actual electroluminescent device, but rather the position of the light-scattering structure. The band-stop filter and the light-scattering structure are superimposed when looking through the vehicle window, which means that the orthogonal projection of the light-scattering structure onto the plane of the band-stop filter is arranged completely within the band-stop filter. Depending on the intended direction of emission, the optical band-stop filter can be arranged on the outside or on the inside of the light-scattering structure.
Die Erfindung ist für eine Vielzahl technischer Anwendungen geeignet, darunter die folgenden: The invention is suitable for a variety of technical applications, including the following:
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist dafür vorgesehen, nach außen zu strahlen, um eine Durchsicht durch die Fahrzeugscheibe zu verhindern (,,Privacy“-Scheibe). Die elektrolumineszente Vorrichtung ist insbesondere eine Elektrolumineszenzfolie und der Bandsperrfilter ist innenraumseitig zur elektrolumineszenten Vorrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die Elektrolumineszenzfolie in die Zwischenschicht eingelagert. Die Fahrzeugscheibe ist bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. - The electroluminescent device is designed to radiate outwards in order to prevent a view through the vehicle window (“privacy” window). The electroluminescent device is in particular an electroluminescent film and the band-stop filter is arranged on the inside of the electroluminescent device. The electroluminescent film is preferably incorporated into the intermediate layer. The vehicle window is preferably a vehicle roof window.
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist dafür vorgesehen, nach innen zu strahlen, um ein Anzeigeelement zu bilden. Die elektrolumineszente Vorrichtung ist insbesondere eine Elektrolumineszenzfolie oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden. Der Bandsperrfilter ist außenseitig zur elektrolumineszenten Vorrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die elektrolumineszente Vorrichtung zwischen Außenscheibe und Innenscheibe angeordnet, als in die Zwischenschicht eingelagert oder auf einer der einander zugewandten Oberfläche der Scheiben angeordnet. Die Fahrzeugscheibe ist bevorzugt eine Windschutzscheibe. The electroluminescent device is designed to radiate inward to form a display element. The electroluminescent device is in particular an electroluminescent film or a plurality of light-emitting diodes. The band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent device. The electroluminescent device is preferably arranged between the outer pane and the inner pane, as being embedded in the intermediate layer or arranged on one of the surfaces of the panes facing one another. The vehicle window is preferably a windshield.
- Die elektrolumineszente Vorrichtung ist dafür vorgesehen, als Lichtquelle nach innen zu strahlen, um den Fahrzeuginnenraum zu beleuchten. Die elektrolumineszente Vorrichtung ist insbesondere eine Mehrzahl von Leuchtdioden. Der Bandsperrfilter ist außenseitig zur elektrolumineszenten Vorrichtung angeordnet. Die Fahrzeugscheibe ist bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. The electroluminescent device is intended to shine inwards as a light source in order to illuminate the vehicle interior. The electroluminescent device is in particular a plurality of light-emitting diodes. The band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent device. The vehicle window is preferably a vehicle roof window.
Der optische Bandsperrfilter ist als Folge dünner Schichten ausgebildet, wobei optisch hochbrechende und optisch niedrigbrechende Schichten im Wechsel übereinander angeordnet sind. Der optische Bandsperrfilter ist ein Interferenzfilter, wobei in Folge von Interferenzeffekten durch den Filter durchtretende Strahlung in Abhängigkeit ihrer Wellenlänge entweder (hauptsächlich) reflektiert wird oder (hauptsächlich) transmittiert wird. Die Interferenz beruht auf Reflexionen der Strahlung an den Grenzflächen der Einzelschichten, die zu einer vielfachen Überlagerung der Strahlung führt. Je nach optischer Weglänge zwischen den Grenzflächen ist, bei einer gegebenen Wellenlänge, die Interferenz entweder konstruktiv oder destruktiv, worauf die Filterwirkung beruht. The optical band-stop filter is designed as a sequence of thin layers, with optically high-refractive and optically low-refractive layers being arranged alternately on top of one another. The optical band-stop filter is an interference filter, with radiation passing through the filter as a result of interference effects depending on the radiation Wavelength is either (mainly) reflected or (mainly) transmitted. The interference is based on reflections of the radiation at the interfaces of the individual layers, which leads to a multiple superposition of the radiation. Depending on the optical path length between the interfaces, at a given wavelength, the interference is either constructive or destructive, on which the filter effect is based.
Der optische Bandsperrfilter kann durch den Aufbau des Dünnschichtstapels mit den für den Anwendungsfall gewünschten Eigenschaften versehen werden. Hierbei spielen insbesondere der Brechungsindex der Materialien der Einzelschichten eine Rolle, die Dicke der Einzelschichten sowie die Gesamtanzahl der Einzelschichten. Der Brechungsindex und die geometrische Dicke der Einzelschichten (aus deren Produkt sich die sogenannte optische Weglänge oder optische Dicke ergibt) beeinflussen insbesondere die Zentralwellenlänge des Bandsperrfilters, also die spektrale Lage des Sperrbereichs. Grundsätzlich können die optischen Filtereigenschaften präziser gestaltet werden, je mehr Einzelschichten der Dünnschichtstapel umfasst. So lassen sich mit Schichtsystemen aus einer hohen Anzahl von Einzelschichten Bandsperrfilter mit geringer Minimaltransmission, hoher Blocktiefe und mit geringer Steigung erzeugen. Auch die Bandbreite wird durch die Anzahl der Schichten beeinflusst, wobei eine höhere Anzahl von Schichten zu einer geringeren Bandbreite führt. The optical band-stop filter can be provided with the properties required for the application through the structure of the thin-film stack. The refractive index of the materials of the individual layers, the thickness of the individual layers and the total number of individual layers play a role here. The refractive index and the geometric thickness of the individual layers (the product of which results in the so-called optical path length or optical thickness) influence in particular the central wavelength of the band stop filter, i.e. the spectral position of the stop band. In principle, the more individual layers the thin-layer stack comprises, the more precise the optical filter properties can be. With layer systems, band-stop filters with low minimum transmission, high block depth and with a low gradient can be produced from a large number of individual layers. The bandwidth is also influenced by the number of layers, with a higher number of layers leading to a lower bandwidth.
Der Dünnschichtstapel des Bandsperrfilters enthält typischerweise dielektrische optisch hochbrechende Schichten. Diese können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid (S13N4), einem Silizium-Metall-Mischnitrid (wie Siliziumzirkoniumnitrid, Silizium-Aluminium-Mischnitrid, Silizium-Hafnium-Mischnitrid oder Silizium-Titan-Mischnitrid), Aluminiumnitrid, Titanoxid, Zinnoxid, Zinn-Zink-Oxid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Wolframoxid, Manganoxid, Wismutoxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Bevorzugt sind Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitrid (insbesondere Siliziumzirkoniumnitrid) und Titanoxid aufgrund ihrer guten optischen Eigenschaften, ihrer Beständigkeit und ihrer guten Abscheidbarkeit, insbesondere durch Gasphasenabscheidung. The thin-film stack of the band-stop filter typically contains dielectric, optically high-index layers. These can, for example, be based on silicon nitride (S1 3 N 4 ), a silicon-metal mixed nitride (such as silicon zirconium nitride, silicon-aluminum mixed nitride, silicon-hafnium mixed nitride or silicon-titanium mixed nitride), aluminum nitride, titanium oxide, tin oxide, tin Zinc oxide, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, bismuth oxide or silicon carbide can be formed. Silicon nitride, silicon-metal mixed nitride (in particular silicon zirconium nitride) and titanium oxide are preferred because of their good optical properties, their durability and their good separability, in particular by vapor deposition.
Der Dünnschichtstapel des Bandsperrfilters enthält typischerweise dielektrische optisch niedrigbrechende Schichten und/oder elektrisch leitfähige optisch niedrigbrechende Schichten. Dielektrische optisch niedrigbrechende Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumoxid (S1O2), Aluminiumoxid, Magnesiumfluorit, Siliziumoxinitrid oder Calciumfluorit ausgebildet sein. Bevorzugt ist Siliziumoxid aufgrund seiner guten optischen Eigenschaften, seiner Beständigkeit und guten Abscheidbarkeit. Die genannten Materialien können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch ober überstöchiometrisch abgeschieden sein. Die Materialien können Dotierungen aufweisen, insbesondere Aluminium, Bor, Zirkonium oder Titan. Durch die Dotierungen können die 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 104 S/m auf. Das Material der elektrisch leitfähigen Schichten weist bevorzugt eine elektrische Leitfähigkeit von größer 104 S/m auf. The thin-film stack of the band-stop filter typically contains dielectric, optically low-refractive-index layers and / or electrically conductive, optically low-refractive-index layers. Dielectric, optically low-refractive-index layers can be formed, for example, on the basis of silicon oxide (S1O 2 ), aluminum oxide, magnesium fluorite, silicon oxynitride or calcium fluorite. Silicon oxide is preferred because of its good optical properties, its durability and good separability. The materials mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or overstoichiometrically. The materials can have doping, in particular aluminum, boron, zirconium or titanium. The doping can provide the materials with a certain electrical conductivity. The person skilled in the art will nevertheless identify their function as dielectric layers, as is customary in the field of thin layers. The material of the dielectric layers preferably has an electrical conductivity (reciprocal of the specific resistance) of less than 10 4 S / m. The material of the electrically conductive layers preferably has an electrical conductivity of greater than 10 4 S / m.
Der Brechungsindex der optisch hochbrechenden Schichten beträgt bevorzugt mindestens 2,0, der Brechungsindex der optisch niedrigbrechenden Schichten bevorzugt höchstens 1,6, besonders bevorzugt höchstens 1 ,5. The refractive index of the optically high-index layers is preferably at least 2.0, the refractive index of the optically low-index layers is preferably at most 1.6, particularly preferably at most 1.5.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind sämtliche optisch hochbrechenden und niedrigbrechenden Schichten des Bandsperrfilters als dielektrische Schichten ausgebildet. Die Dünnschicht-Beschichtung bildet dann ein sogenanntes dielektrisches Übergitter ( superlattice ). Das dielektrische Übergitter kann physikalisch auch als Bragg- Spiegel aufgefasst werden. In a preferred embodiment of the invention, all optically high-index and low-index layers of the band-stop filter are designed as dielectric layers. The thin-film coating then forms a so-called dielectric superlattice. The dielectric superlattice can also be understood physically as a Bragg mirror.
Für die optisch hochbrechenden dielektrischen Schichten kommen insbesondere die vorstehend genannten Materialien in Frage. Bevorzugt sind aus Gründen der Kosten und der Abscheidbarkeit Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitrid (insbesondereFor the optically high-index dielectric layers, the aforementioned materials are particularly suitable. For reasons of cost and separability, silicon nitride, silicon-metal mixed nitride (in particular
Siliziumzirkoniumnitrid) und Titanoxid, besonders bevorzugt ist Siliziumnitrid. Silicon zirconium nitride) and titanium oxide, silicon nitride is particularly preferred.
Die optischen Dicken der Einzelschichten hängen insbesondere von der gewünschten spektralen Lage des Sperrbereichs ab, welche sich wiederum nach der Emissionswellenlänge der elektrolumineszenten Vorrichtung im Einfallfall richtet. Die optische Dicke der optisch hochbrechenden Schichten beträgt bevorzugt von 10 nm bis 30 nm. Diese optischen Dicken können beispielsweise mit hochbrechenden Schichten auf Basis von Siliziumnitrid (Brechungsindex 2,04) mit geometrischen Dicken von etwa 5 nm bis 15 nm erreicht werden. The optical thicknesses of the individual layers depend, in particular, on the desired spectral position of the cut-off region, which in turn depends on the emission wavelength of the electroluminescent device at the point of incidence. The optical thickness of the optically high-index layers is preferably from 10 nm to 30 nm. These optical thicknesses can be achieved, for example, with high-index layers based on silicon nitride (refractive index 2.04) with geometric thicknesses of approximately 5 nm to 15 nm.
Für die optisch niedrigbrechenden dielektrischen Schichten kommen insbesondere die vorstehend genannten Materialien in Frage. Bevorzugt ist Siliziumoxid. Die optische Dicke der optisch niedrigbrechenden Schichten beträgt bevorzugt von 150 nm bis 400 nm. Diese optischen Dicken können beispielsweise mit niedrigbrechenden Schichten auf Basis von Siliziumoxid (Brechungsindex 1,47) mit geometrischen Dicken von etwa 100 nm bis 270 nm erreicht werden. The aforementioned materials are particularly suitable for the optically low-index dielectric layers. Silicon oxide is preferred. The optical thickness of the optically low-index layers is preferably from 150 nm to 400 nm. These optical thicknesses can be achieved, for example, with low-index layers based on silicon oxide (refractive index 1.47) with geometric thicknesses of approximately 100 nm to 270 nm.
Das Übergitter umfasst n optisch hochbrechende Schichten und n optisch niedrigbrechende Schichten, wobei n eine natürliche Zahl größer oder gleich 1 ist. Bevorzugt ist das Übergitter aufgebaut aus (n+1) optisch hochbrechende Schichten und n optisch niedrigbrechende Schichten, so dass die oberste und die unterste Schicht eine optisch hochbrechende Schicht ist. Auch hier ist aber grundsätzlich ein Aufbau aus n optisch hochbrechende Schichten und n optisch niedrigbrechende Schichten oder n aus optisch hochbrechende Schichten und (n+1) optisch niedrigbrechende Schichten möglich. Bevorzugt beträgt n mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 10, ganz besonders bevorzugt mindestens 15. Damit können vorteilhafte und zweckmäßige optische Eigenschaften erreicht werden. Bevorzugt beträgt n von 5 bis 50, ganz besonders bevorzugt von 10 bis 30 und insbesondere von 15 bis 25. Diese Bereiche stellen gute Kompromisse dar im Hinblick auf die optischen Eigenschaften des Bandsperrfilters einerseits und einem möglichst einfachen Schichtaufbau andererseits. Bevorzugt sind keine weiteren Schichten vorhanden. The superlattice comprises n optically high-index layers and n optically low-index layers, where n is a natural number greater than or equal to 1. The superlattice is preferably made up of (n + 1) optically high-index layers and n optically low-index layers, so that the top and bottom layers are optically high-index layers. Here, too, however, a structure of n optically high-index layers and n optically low-index layers or n from optically high-index layers and (n + 1) optically low-index layers is possible. Preferably n is at least 5, particularly preferably at least 10, very particularly preferably at least 15. This makes it possible to achieve advantageous and useful optical properties. N is preferably from 5 to 50, very particularly preferably from 10 to 30 and in particular from 15 to 25. These ranges represent good compromises with regard to the optical properties of the band-stop filter on the one hand and the simplest possible layer structure on the other. There are preferably no further layers.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest einige der optisch niedrigbrechenden Schichten des Bandsperrfilters als elektrisch leitfähige Schichten ausgebildet. Die optisch hochbrechenden Schichten und, sofern vorhanden, die übrigen optisch niedrigbrechenden Schichten sind als dielektrische Schichten ausgebildet. Die Dünnschicht-Beschichtung bildet dann ein sogenanntes Fabry-Perot-Interferometer. Auch hierbei treten Interferenzeffekt auf nach der Reflexion der durchtretenden Strahlung an den Grenzflächen, insbesondere den hochreflektiven elektrisch leitfähige Schichten, worauf die Filterwirkung beruht. Ein Bandsperrfilter nach Art eines Fabry-Perot-Interferometers hat gegenüber dem Bandsperrfilter nach Art eines dielektrischen Übergitters den Vorteil, dass vergleichbare optische Eigenschaften mit einer geringeren Anzahl an Einzelschichten erreicht werden können. Außerdem ist es möglich, neben dem Hauptsperrbereich im sichtbaren Spektrum einen weiteren Sperrbereich zu erzeugen, beispielsweise im Infrarot (IR)-Bereich, so dass der Bandsperrfilter gleichzeitig als Sonnenschutzbeschichtung (IR-reflektierende Beschichtung) fungiert. Ein Nachteil des Fabry-Perot-Interferometers gegenüber dem dielektrischen Übergitter ist die Tatsache, dass viele elektrisch leitfähige Schichten korrosionsanfällig sind, beispielsweise Silberschichten. In diesem Fall sollte der Einsatz des Fabry-Perot-Interferometers auf einer von der Zwischenschicht abgewandten, externen Oberfläche der Innenscheibe oder der Außenscheibe vermieden werden. Außerdem reduziert das Fabry-Perot-Interferometer aufgrund der Absorption durch die leitfähigen Schichten die Gesamt-Lichttransmission stärker im Vergleich zum Übergitter. In a further preferred embodiment of the invention, at least some of the optically low-refractive-index layers of the band-stop filter are designed as electrically conductive layers. The optically high-index layers and, if present, the other optically low-index layers are designed as dielectric layers. The thin-film coating then forms a so-called Fabry-Perot interferometer. Here, too, interference effects occur after the reflection of the radiation passing through at the interfaces, in particular the highly reflective, electrically conductive layers, on which the filter effect is based. A bandstop filter in the manner of a Fabry-Perot interferometer has the advantage over the bandstop filter in the manner of a dielectric superlattice that comparable optical properties can be achieved with a smaller number of individual layers. In addition to the main blocking range in the visible spectrum, it is also possible to generate a further blocking range, for example in the infrared (IR) range, so that the band-stop filter also functions as a sun protection coating (IR-reflecting coating). A disadvantage of the Fabry-Perot interferometer compared to the dielectric superlattice is the fact that many electrically conductive layers are susceptible to corrosion, for example silver layers. In this case, the use of the Fabry-Perot interferometers on an external surface of the inner pane or the outer pane facing away from the intermediate layer can be avoided. In addition, due to the absorption by the conductive layers, the Fabry-Perot interferometer reduces the total light transmission more than the superlattice.
Die elektrisch leitfähigen Schichten können metallhaltige Schichten sein, beispielsweise auf Basis von Silber (Ag), Gold, Kupfer, Aluminium, oder Schichten auf Basis eines transparenten leitfähigen Oxids (TCO, transparent conductive oxide), beispielsweise Indiumzinnoxid ( ITO , indium tin oxide). Die elektrisch leitfähigen Schichten sind bevorzugt auf Basis von Silber ausgebildet. Die leitfähigen Schichten enthalten bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Die Silberschichten weisen bevorzugt eine geometrische Dicke von 2 nm bis 10 nm auf. In diesem Bereich weisen hinreichende reflektierende Eigenschaften zur Gewährleistung der Interferenzeffekte auf, so dass sie nicht dicker ausgestaltet werden müssen. The electrically conductive layers can be metal-containing layers, for example based on silver (Ag), gold, copper, aluminum, or layers based on a transparent conductive oxide (TCO), for example indium tin oxide (ITO). The electrically conductive layers are preferably formed on the basis of silver. The conductive layers preferably contain at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, very particularly preferably at least 99.9% by weight of silver. This achieves particularly good results. The silver layers preferably have a geometric thickness of 2 nm to 10 nm. In this area they have sufficient reflective properties to guarantee the interference effects, so that they do not have to be made thicker.
Grundsätzlich können alle niedrigbrechenden Schichten als elektrisch leitfähige Schichten ausgebildet sein, wobei zwischen benachbarten leitfähigen Schichten jeweils eine optisch hochbrechende dielektrische Schicht angeordnet ist. Bevorzugt ist jedoch nur ein Teil der niedrigbrechenden Schichten als elektrisch leitfähige Schichten ausgebildet, während die übrigen niedrigbrechenden Schichten als dielektrische Schichten ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist dabei ein regelmäßiger Aufbau, so dass zwischen allen benachbarten leitfähigen Schichten jeweils die gleiche Anzahl an dielektrischen Schichten angeordnet ist. So kann beispielsweise jede zweite niedrigbrechende Schicht als leitfähige Schicht ausgebildet sein, so dass zwischen benachbarten leitfähigen Schichten jeweils eine dielektrische niedrigbrechende Schicht und zwei hochbrechende dielektrischen Schichten angeordnet sind. In principle, all low refractive index layers can be designed as electrically conductive layers, an optically high refractive index dielectric layer being arranged between adjacent conductive layers. However, only some of the low refractive index layers are preferably designed as electrically conductive layers, while the remaining low refractive index layers are designed as dielectric layers. A regular structure is particularly preferred, so that the same number of dielectric layers is arranged between all adjacent conductive layers. For example, every second low-refractive-index layer can be designed as a conductive layer, so that a dielectric low-refractive-index layer and two high-refractive-index dielectric layers are arranged between adjacent conductive layers.
Für die dielektrischen Schichten kommen insbesondere die vorstehend genannten Materialien in Betracht. Besonders bevorzugt aufgrund der Abscheidbarkeit sind Siliziumnitrid, Silizium- Metall-Mischnitrid (insbesondere Siliziumzirkoniumnitrid) und Titanoxid für die hochbrechenden Schichten und Siliziumoxid für die niedrigbrechenden Schichten. Mit Titanoxid wird eine besonders gute Entspiegelung der leitfähigen Schichten erreicht. The aforementioned materials are particularly suitable for the dielectric layers. Silicon nitride, silicon-metal mixed nitride (in particular silicon zirconium nitride) and titanium oxide for the high-refractive-index layers and silicon oxide for the low-refractive-index layers are particularly preferred due to the separability. Titanium oxide achieves a particularly good anti-reflective coating on the conductive layers.
Das Fabry-Perot-Interferometer umfasst n optisch hochbrechende Schichten und n optisch niedrigbrechende Schichten, wobei n eine natürliche Zahl größer oder gleich 1 ist. Bevorzugt ist das Fabry-Perot-Interferometer aufgebaut aus (n+1) optisch hochbrechende Schichten und n optisch niedrigbrechende Schichten, so dass die oberste und die unterste Schicht eine optisch hochbrechende Schicht ist. Bevorzugt beträgt n mindestens 3, besonders bevorzugt mindestens 5, ganz besonders bevorzugt mindestens 7. Damit können vorteilhafte und zweckmäßige optische Eigenschaften erreicht werden. Bevorzugt beträgt n von 3 bis 20, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 15 und insbesondere von 7 bis 12. Diese Bereiche stellen gute Kompromisse dar im Hinblick auf die optischen Eigenschaften des Bandsperrfilters einerseits und einem möglichst einfachen Schichtaufbau mit hoher Lichtdurchlässigkeit andererseits. Bevorzugt sind keine weiteren Schichten vorhanden. The Fabry-Perot interferometer comprises n optically high-index layers and n optically low-index layers, where n is a natural number greater than or equal to 1. Preferred the Fabry-Perot interferometer is made up of (n + 1) optically high-index layers and n optically low-index layers, so that the top and bottom layers are optically high-index layers. Preferably n is at least 3, particularly preferably at least 5, very particularly preferably at least 7. Advantageous and useful optical properties can thus be achieved. Preferably n is from 3 to 20, very particularly preferably from 5 to 15 and in particular from 7 to 12. These ranges represent good compromises with regard to the optical properties of the band-stop filter on the one hand and the simplest possible layer structure with high light transmission on the other. There are preferably no further layers.
Anders ausgedrückt umfasst das Fabry-Perot-Interferometer eine Mehrzahl elektrisch leitfähiger Schichten, insbesondere auf Basis von Silber, wobei zwischen benachbarten leitfähigen Schichten sowie oberhalb der obersten leitfähigen Schichten und unterhalb der untersten leitfähigen Schicht jeweils eine dielektrische Schicht oder dielektrische Schichtenfolge angeordnet ist. Dielektrische Schichtenfolgen sind dabei aus m optisch niedrigbrechenden Schichten und (m+ 1) optisch hochbrechende Schichten aufgebaut, die alternierend angeordnet sind, so dass zwischen zwei benachbarten hochbrechenden Schichten jeweils eine optisch niedrigbrechende Schicht angeordnet ist. Die Zahl m ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 1. Dielektrische Einzelschichten zwischen benachbarten leitfähigen Schichten, oberhalb der obersten leitfähigen Schichten oder unterhalb der untersten leitfähigen Schicht sind bevorzugt optisch hochbrechende Schichten. Die Zahl m kann für jede dielektrische Schichtenfolge unabhängig gewählt werden, ist bevorzugt aber für alle Schichtenfolgen gleich. Besonders bevorzugt beträgt m gleich 1. Zwischen sämtlichen benachbarten leitfähigen Schichten sind bevorzugt jeweils eine dielektrische Schichtenfolge angeordnet. Die Anzahl der leitfähigen Schichten beträgt bevorzugt mindestens 3, besonders bevorzugt von 3 bis 7. In other words, the Fabry-Perot interferometer comprises a plurality of electrically conductive layers, in particular based on silver, with a dielectric layer or dielectric layer sequence being arranged between adjacent conductive layers and above the top conductive layers and below the bottom conductive layer. Dielectric layer sequences are made up of m optically low-refractive layers and (m + 1) optically high-refractive layers, which are arranged alternately so that an optically low-refractive layer is arranged between two adjacent high-refractive layers. The number m is a natural number greater than or equal to 1. Individual dielectric layers between adjacent conductive layers, above the uppermost conductive layers or below the lowermost conductive layer are preferably optically highly refractive layers. The number m can be selected independently for each dielectric layer sequence, but is preferably the same for all layer sequences. Particularly preferably, m is equal to 1. A dielectric layer sequence is preferably in each case arranged between all adjacent conductive layers. The number of conductive layers is preferably at least 3, particularly preferably from 3 to 7.
Auch bei der Ausgestaltung des Bandsperrfilters nach Art eines Fabry-Perot-Interferometers hängen die optischen Dicken der dielektrischen Einzelschichten insbesondere von der gewünschten spektralen Lage des Sperrbereichs ab, welche sich wiederum nach der Emissionswellenlänge der elektrolumineszenten Vorrichtung im Einfallfall richtet. Die optische Dicke der optisch hochbrechenden Schichten beträgt bevorzugt von 30 nm bis 300 nm. Diese optischen Dicken können beispielsweise mit hochbrechenden Schichten auf Basis von Titanoxid (Brechungsindex 2,8) mit geometrischen Dicken von etwa 10 nm bis 100 nm oder mit hochbrechenden Schichten auf Basis von Siliziumnitrid (Brechungsindex 2,04) mit geometrischen Dicken von etwa 15 nm bis 150 nm erreicht werden. Die optische Dicke der dielektrischen optisch niedrigbrechenden Schichten beträgt bevorzugt von 150 nm bis 400 nm. Diese optischen Dicken können beispielsweise mit niedrigbrechenden Schichten auf Basis von Siliziumoxid (Brechungsindex 1,47) mit geometrischen Dicken von etwa 100 nm bis 270 nm erreicht werden. Even when the band-stop filter is designed in the manner of a Fabry-Perot interferometer, the optical thicknesses of the individual dielectric layers depend, in particular, on the desired spectral position of the cut-off region, which in turn depends on the emission wavelength of the electroluminescent device upon incident. The optical thickness of the optically high-index layers is preferably from 30 nm to 300 nm. These optical thicknesses can, for example, with high-index layers based on titanium oxide (refractive index 2.8) with geometric thicknesses of about 10 nm to 100 nm or with high-index layers based of silicon nitride (refractive index 2.04) with geometric thicknesses of about 15 nm to 150 nm can be achieved. The optical thickness of the dielectric, optically low-index layers is preferably from 150 nm to 400 nm. These optical thicknesses can be achieved, for example, with low-index layers based on silicon oxide (refractive index 1.47) with geometric thicknesses of approximately 100 nm to 270 nm.
Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von dem Substrat, auf dem die Beschichtung aufgebracht ist, entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. If a first layer is arranged above a second layer, this means in the context of the invention that the first layer is arranged further away from the substrate on which the coating is applied than the second layer. If a layer is formed on the basis of a material, the layer consists mainly of this material in addition to any impurities or doping.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die elektrolumineszente Vorrichtung als Elektrolumineszenzfolie ausgebildet ist, die zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist. Die Anordnung zwischen Außenscheibe und Innenscheibe schließt den Fall mit einer, dass die elektrolumineszente Vorrichtung direkt auf einer der einander zugewandten Oberflächen der Außen- oder Innenscheibe angeordnet ist. Die Elektrolumineszenzfolie ist bevorzugt in die thermoplastische Zwischenschicht eingelagert und dort zwischen zwei Schichten thermoplastischen Verbindungsmaterials angeordnet, wodurch eine stabile Verbindung der Elektrolumineszenzfolie zu den beiden Scheiben sichergestellt ist. Der optische Bandsperrfilter ist innenraumseitig zur Elektrolumineszenzfolie angeordnet, insbesondere auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder innerhalb der Zwischenschicht zwischen der Elektrolumineszenzfolie und der Innenscheibe. Die vorgesehene Abstrahlrichtung der elektrolumineszenten Vorrichtung ist in die äußere Umgebung gerichtet, während die Abstrahlung über die Innenscheibe hinaus in den Fahrzeuginnenraum durch den Bandsperrfilter gehindert wird. Solche Fahrzeugscheiben als sogenannte „Privacy“-Scheiben verwendet werden, wobei die Durchsicht von außen in den Fahrzeuginnenraum hinein durch die Strahlung der Elektrolumineszenzfolie, die ein flächige Lichtquelle darstellt, verhindert oder zumindest erschwert wird. Die Fahrzeugscheibe ist in dieser Ausgestaltung besonders bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. In a particularly preferred embodiment, the electroluminescent device is designed as an electroluminescent film which is arranged between the outer pane and the inner pane. The arrangement between the outer pane and the inner pane closes the case in which the electroluminescent device is arranged directly on one of the mutually facing surfaces of the outer or inner pane. The electroluminescent film is preferably embedded in the thermoplastic intermediate layer and arranged there between two layers of thermoplastic connecting material, which ensures a stable connection between the electroluminescent film and the two panes. The optical band-stop filter is arranged on the inside of the electroluminescent film, in particular on the outside surface of the inner pane, on the inside surface of the inner pane or within the intermediate layer between the electroluminescent film and the inner pane. The intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the external environment, while the emission via the inner pane into the vehicle interior is prevented by the band-stop filter. Such vehicle panes are used as so-called “privacy” panes, with the view from outside into the vehicle interior being prevented or at least made more difficult by the radiation from the electroluminescent film, which represents a flat light source. In this embodiment, the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die elektrolumineszente Vorrichtung als Elektrolumineszenzfolie ausgebildet, die zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist. Die Elektrolumineszenzfolie ist bevorzugt auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet oder in die thermoplastische Zwischenschicht eingelagert. Der optische Bandsperrfilter ist außenseitig zur Elektrolumineszenzfolie angeordnet, insbesondere auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder innerhalb der Zwischenschicht zwischen der elektrolumineszenten Vorrichtung und der Außenscheibe. Die vorgesehene Abstrahlrichtung der elektrolumineszenten Vorrichtung ist in den Fahrzeuginnenraum gerichtet, während die Abstrahlung über die Außenscheibe hinaus in die äußere Umgebung durch den Bandsperrfilter gehindert wird. Die elektrolumineszente Vorrichtung kann in einer solchen Fahrzeugscheibe als Anzeigeelement ( Display ) verwendet werden, um Informationen, insbesondere für den Fahrer, anzuzeigen (beispielsweise nach Art eines Head-Up Displays). Die Fahrzeugscheibe ist in dieser Ausgestaltung besonders bevorzugt eine Windschutzscheibe. Statt der Elektrolumineszenzfolie kann ein solches Anzeigeelement auch aus einer Mehrzahl von Leuchtdioden ausgebildet werden, insbesondere Leuchtdioden der gleichen Farbe. Die elektrolumineszente Vorrichtung kann aber auch als flächige Lichtquelle zur Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums dienen - die Fahrzeugscheibe ist dann besonders bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. In a further particularly preferred embodiment, the electroluminescent device is designed as an electroluminescent film which is arranged between the outer pane and the inner pane. The electroluminescent film is preferably on the outside Surface of the inner pane arranged or embedded in the thermoplastic intermediate layer. The optical band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent film, in particular on the outside surface of the outer pane, on the inside surface of the outer pane or within the intermediate layer between the electroluminescent device and the outer pane. The intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter. The electroluminescent device can be used in such a vehicle window as a display element (display) in order to display information, in particular for the driver (for example in the manner of a head-up display). In this embodiment, the vehicle window is particularly preferably a windshield. Instead of the electroluminescent film, such a display element can also be formed from a plurality of light-emitting diodes, in particular light-emitting diodes of the same color. The electroluminescent device can, however, also serve as a flat light source for illuminating the vehicle interior - the vehicle window is then particularly preferably a vehicle roof window.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst die elektrolumineszente Vorrichtung eine Mehrzahl von Leuchtdioden, die an der (planen) innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet sind. Die den elektrischen Kontakten gegenüberliegende Hauptemissionsrichtung der Leuchtdioden ist dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist dabei bevorzugt mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen, welche insbesondere durch Isolationslinien strukturiert ist und die elektrische Kontaktierung der Leuchtdioden gewährleistet. An oder in der Scheibenoberfläche sind Leuchtdioden sicher fixiert, beispielsweise durch Verwendung eines Klebstoffs oder Verlöten mit der leitfähigen Beschichtung. Der optische Bandsperrfilter ist außenseitig zu den Leuchtdioden angeordnet, insbesondere auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, innerhalb der Zwischenschicht oder auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe. Die vorgesehene Abstrahlrichtung der elektrolumineszenten Vorrichtung ist in den Fahrzeuginnenraum gerichtet, während die Abstrahlung über die Außenscheibe hinaus in die äußere Umgebung durch den Bandsperrfilter gehindert wird. Die elektrolumineszente Vorrichtung kann in einer solchen Fahrzeugscheibe als Beleuchtung für den Fahrzeuginnenraum dienen. Die Fahrzeugscheibe ist in dieser Ausgestaltung besonders bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. In a further particularly preferred embodiment, the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes which are arranged on the (planar) interior-side surface of the inner pane or in recesses in the interior-side surface of the inner pane. The main emission direction of the light-emitting diodes opposite the electrical contacts faces the vehicle interior. The surface of the inner pane on the inside is preferably provided with an electrically conductive coating, which is structured in particular by insulation lines and ensures the electrical contacting of the light-emitting diodes. Light-emitting diodes are securely fixed on or in the pane surface, for example by using an adhesive or soldering to the conductive coating. The optical band-stop filter is arranged on the outside of the light-emitting diodes, in particular on the outside surface of the outside pane, on the inside surface of the outside pane, inside the intermediate layer or on the outside surface of the inside pane. The intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter. The electroluminescent device can be used in such a vehicle window as lighting for the Serve vehicle interior. In this embodiment, the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst die elektrolumineszente Vorrichtung eine Mehrzahl von Leuchtdioden, die an der (planen) innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet sind. Die den elektrischen Kontakten gegenüberliegende Hauptemissionsrichtung der Leuchtdioden ist dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe ist dabei bevorzugt mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen, welche insbesondere durch Isolationslinien strukturiert ist und die elektrische Kontaktierung der Leuchtdioden gewährleistet. An oder in der Scheibenoberfläche sind Leuchtdioden sicher fixiert, beispielsweise durch Verwendung eines Klebstoffs oder Verlöten mit der leitfähigen Beschichtung. Der optische Bandsperrfilter ist außenseitig zu den Leuchtdioden angeordnet, insbesondere auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe. Die vorgesehene Abstrahlrichtung der elektrolumineszenten Vorrichtung ist in den Fahrzeuginnenraum gerichtet, während die Abstrahlung über die Außenscheibe hinaus in die äußere Umgebung durch den Bandsperrfilter gehindert wird. Die elektrolumineszente Vorrichtung kann in einer solchen Fahrzeugscheibe als Beleuchtung für den Fahrzeuginnenraum dienen. Die Fahrzeugscheibe ist in dieser Ausgestaltung besonders bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. In a further particularly preferred embodiment, the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes which are arranged on the (planar) interior-side surface of the outer pane or in recesses in the interior-side surface of the outer pane. The main emission direction of the light-emitting diodes opposite the electrical contacts faces the vehicle interior. The surface of the outer pane on the inside is preferably provided with an electrically conductive coating, which is structured in particular by insulation lines and ensures the electrical contacting of the light-emitting diodes. Light-emitting diodes are securely fixed on or in the pane surface, for example by using an adhesive or soldering to the conductive coating. The optical band-stop filter is arranged on the outside of the light-emitting diodes, in particular on the outside surface of the outer pane. The intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter. The electroluminescent device can serve as lighting for the vehicle interior in such a vehicle window. In this embodiment, the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst die elektrolumineszente Vorrichtung eine Mehrzahl von Leuchtdioden, die zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet sind. Die den elektrischen Kontakten gegenüberliegende Hauptemissionsrichtung der Leuchtdioden ist dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Der optische Bandsperrfilter ist außenseitig zu den Leuchtdioden angeordnet. Die vorgesehene Abstrahlrichtung der elektrolumineszenten Vorrichtung ist in den Fahrzeuginnenraum gerichtet, während die Abstrahlung über die Außenscheibe hinaus in die äußere Umgebung durch den Bandsperrfilter gehindert wird. Die elektrolumineszente Vorrichtung kann auch in einer solchen Fahrzeugscheibe als Beleuchtung für den Fahrzeuginnenraum dienen. Die Fahrzeugscheibe ist in dieser Ausgestaltung besonders bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. Die elektrolumineszente Vorrichtung kann im Einzelnen angeordnet sein: - auf oder in Ausnehmungen der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe, wobei der Bandfilter in der Zwischenschicht oder auf einer der Oberfläche der Außenscheibe angeordnet ist; innerhalb der Zwischenschicht, beispielsweise auf einer Trägerfolie, wobei der Bandfilter in der Zwischenschicht zwischen der elektrolumineszenten Vorrichtung und der Außenscheibe angeordnet ist; oder In a further particularly preferred embodiment, the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes which are arranged between the outer pane and the inner pane. The main emission direction of the light-emitting diodes opposite the electrical contacts faces the vehicle interior. The optical band-stop filter is arranged on the outside of the light-emitting diodes. The intended direction of emission of the electroluminescent device is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane into the outside environment is prevented by the band-stop filter. The electroluminescent device can also serve as lighting for the vehicle interior in such a vehicle window. In this embodiment, the vehicle window is particularly preferably a vehicle roof window. The electroluminescent device can be arranged in detail: - On or in recesses in the outer surface of the inner pane, the band filter being arranged in the intermediate layer or on one of the surface of the outer pane; within the intermediate layer, for example on a carrier film, the belt filter being arranged in the intermediate layer between the electroluminescent device and the outer pane; or
- auf oder in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, wobei der Bandfilter auf der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet ist. - On or in recesses in the surface of the outer pane on the inside, the band filter being arranged on the outer surface of the outer pane.
Die elektrische Kontaktierung der Leuchtdioden erfolgt wieder beispielsweise durch eine strukturierte, elektrisch leitfähige Beschichtung auf der jeweiligen Scheibenoberfläche oder Trägerfolie. The electrical contacting of the light-emitting diodes takes place again, for example, by means of a structured, electrically conductive coating on the respective pane surface or carrier film.
Den vorstehenden drei besonders bevorzugten Ausgestaltungen ist gemein, dass die elektrolumineszente Vorrichtung als eine Mehrzahl von Leuchtdioden ausgebildet ist und als Beleuchtung für den Fahrzeuginnenraum dienen. Die Leuchtdioden sind an der oder in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, an der oder in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe, an der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder innerhalb der Zwischenschicht angeordnet. Der optische Bandsperrfilter ist außenseitig zur elektrolumineszenten Vorrichtung angeordnet. Die Fahrzeugscheibe ist bevorzugt eine Fahrzeugdachscheibe. In diesen Ausgestaltungen können die Leuchtdioden auch durch lichtstreuende Strukturen auf einer Scheibenoberfläche, innerhalb einer Scheibe oder innerhalb der Zwischenschicht ersetzt werden, welche durch eine an der Seitenkante der Scheibe oder der Zwischenschicht angeordnete Lichtquelle angestrahlt wird. Die lichtstreuenden Strukturen können beispielsweise durch Siebdruck auf einer Scheibenoberfläche oder Trägerfolie erzeugt werden, durch Erzeugen eines aufgerauten Bereichs einer Scheibenoberfläche mittels mechanischer Bearbeitung oder Laserbearbeitung oder innerhalb einer Scheibe durch Laserbearbeitung. The above three particularly preferred configurations have in common that the electroluminescent device is designed as a plurality of light-emitting diodes and serves as lighting for the vehicle interior. The light-emitting diodes are arranged on or in recesses in the interior surface of the outer pane, on or in recesses in the interior surface of the inner pane, on the outer surface of the inner pane or within the intermediate layer. The optical band-stop filter is arranged on the outside of the electroluminescent device. The vehicle window is preferably a vehicle roof window. In these configurations, the light-emitting diodes can also be replaced by light-scattering structures on a pane surface, within a pane or within the intermediate layer, which is illuminated by a light source arranged on the side edge of the pane or the intermediate layer. The light-scattering structures can be generated, for example, by screen printing on a pane surface or carrier film, by generating a roughened area of a pane surface by means of mechanical processing or laser processing, or within a pane by laser processing.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1,4 mm bis 2,5 mm verwendet, beispielsweise die mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm. The outer pane and the inner pane are preferably made of glass, in particular soda-lime glass, which is common for window panes. In principle, however, 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 pane and the inner pane can vary widely. Discs with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.5 mm, for example those with the standard thicknesses of 1, 6 mm or 2.1 mm.
Die thermoplastische Zwischenschicht umfasst zumindest eine Lage eines thermoplastischen Verbindungsmaterial, welche bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon enthält, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus zumindest einer thermoplastischen Folie ausgebildet. Die Dicke der Folie beträgt bevorzugt von 0,3 mm bis 2 mm, wobei besonders die Standarddicken von 0,36 mm und 0,76 mm gebräuchlich sind. The thermoplastic intermediate layer comprises at least one layer of a thermoplastic connecting material which preferably contains ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB. The intermediate layer is typically formed from at least one thermoplastic film. The thickness of the film is preferably from 0.3 mm to 2 mm, the standard thicknesses of 0.36 mm and 0.76 mm being particularly common.
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. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein. The outer pane, the inner pane and the thermoplastic intermediate layer can be clear and colorless, but also tinted or colored. The outer pane and the inner panes can not be preloaded, partially preloaded or preloaded independently of one another. If at least one of the disks is to have a pre-tension, this can be a thermal or chemical pre-tension.
Die Fahrzeugscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Fahrzeugscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn es als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist. The vehicle window is preferably curved in one or more directions of the space, as is customary for motor vehicle windows, typical radii of curvature being in the range from approximately 10 cm to approximately 40 m. The vehicle window can also be flat, for example if it is intended as a window for buses, trains or tractors.
Die Fahrzeugscheibe wird 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. Ist die Fahrzeugscheibe gebogen, so werden die Einzelscheiben vor der Lamination einem Biegeprozess unterzogen, beispielsweise durch Schwerkraftbiegen, Pressbiegen und/oder Saugbiegen. Bevorzugt werden die Außenscheibe und die Innenscheibe aufeinanderliegend gemeinsam (d.h. 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. Diese Temperaturbehandlung erhöht auch die Transparenz und verringert den Flächenwiderstand der Reflexionsbeschichtung. Die dünnen Schichten des Bandsperrfilters werden bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD, physical vapour depostion) auf eine Scheibenoberfläche aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetron-Sputtern“). Es können aber auch andere Dünnschichtverfahren eingesetzt werden, beispielsweise chemische Gasphasenabscheidung (CVD, Chemical vapour depostion), Atomlagenabscheidung (ALD, atomic layer deposition ), Aufdampfen oder holographische Verfahren. Insbesondere dielektrische Übergitter können auch auf Trägerfolien käuflich erworben werden. Die Beschichtung wird bevorzugt vor der Lamination und vor etwaigen Biegeprozessen auf eine der Scheiben aufgebracht. Statt die Reflexionsbeschichtung auf eine Scheibenoberfläche aufzubringen, kann sie grundsätzlich auch auf einer Trägerfolie bereitgestellt werden, die in der Zwischenschicht angeordnet wird. Ein Bandsperrfilter auf einer externen Oberfläche (außenseitige Oberfläche der Außenscheibe, innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe) kann prinzipiell jedoch auch nach der Lamination aufgebracht werden. The vehicle window can be produced by methods known per se. The outer pane and the inner pane are laminated to one another via the intermediate layer, for example by autoclave processes, vacuum bag processes, vacuum ring processes, calender processes, vacuum laminators or combinations thereof. The connection of the outer pane and the inner pane usually takes place under the action of heat, vacuum and / or pressure. If the vehicle window is bent, the individual windows are subjected to a bending process before lamination, for example by means of gravity bending, press bending and / or suction bending. The outer pane and the inner pane lying on top of one another are preferably bent congruently together (that is to say at the same time and by the same tool), because the shape of the panes is thereby optimally matched to one another for the subsequent lamination. Typical temperatures for glass bending processes are, for example, 500 ° C to 700 ° C. This temperature treatment also increases the transparency and reduces the sheet resistance of the reflective coating. The thin layers of the band-stop filter are preferably applied to a pane surface by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode atomization (“sputtering”), very particularly preferably by cathode atomization supported by magnetic fields (“magnetron sputtering”). However, other thin-film processes can also be used, for example chemical vapor deposition (CVD), atomic layer deposition (ALD), vapor deposition or holographic processes. In particular, dielectric superlattices can also be purchased on carrier films. The coating is preferably applied to one of the panes prior to lamination and prior to any bending processes. Instead of applying the reflective coating to a pane surface, it can in principle also be provided on a carrier film which is arranged in the intermediate layer. A band-stop filter on an external surface (outside surface of the outside pane, inside surface of the inside pane) can in principle also be applied after lamination.
Die elektrolumineszente Vorrichtung wird auf einer der Scheibenoberflächen angeordnet oder in die Zwischenschicht eingelegt. Sollen Leuchtdioden in Ausnehmungen einer Scheibenoberfläche eingebracht werden, so werden diese durch Bohrungen erzeugt, beispielsweise mittels Laserbearbeitung oder mechanisch. Das Anbringen einer elektrolumineszenten Vorrichtung auf einer externen Oberfläche erfolgt bevorzugt nach der Lamination, auf einer internen Oberfläche oder innerhalb der Zwischenschicht notwendigerweise vor der Lamination. The electroluminescent device is arranged on one of the pane surfaces or inserted into the intermediate layer. If light-emitting diodes are to be introduced into recesses in a pane surface, then these are generated through bores, for example by means of laser processing or mechanically. The application of an electroluminescent device on an external surface is preferably carried out after the lamination, on an internal surface or within the intermediate layer necessarily before the lamination.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe als Fensterscheibe eines Fahrzeugs. Die Erfindung umfasst außerdem ein Fahrzeug, ausgestattet mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe. Das Fahrzeug kann ein beliebiges Landfahrzeug, Wasserfahrzeug oder Luftfahrzeug sein, ist bevorzugt ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Schienenfahrzeug. 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. The invention also includes the use of a vehicle window according to the invention as a window pane of a vehicle. The invention also includes a vehicle equipped with a vehicle window according to the invention. The vehicle can be any land vehicle, watercraft or aircraft, is preferably a passenger car, truck or rail vehicle. The invention is explained in more detail below with reference to a drawing and exemplary embodiments. The drawing is a schematic representation and is not true to scale. The drawing does not restrict the invention in any way.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßeFig. 1 shows a cross section through a first embodiment of an inventive
Fahrzeugscheibe, Vehicle window,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßeFig. 2 shows a cross section through a second embodiment of an inventive
Fahrzeugscheibe, Vehicle window,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine dritte Ausgestaltung einer erfindungsgemäße3 shows a cross section through a third embodiment of an inventive
Fahrzeugscheibe, Vehicle window,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine vierte Ausgestaltung einer erfindungsgemäße4 shows a cross section through a fourth embodiment of an inventive
Fahrzeugscheibe, Vehicle window,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Innenscheibe mit einem dielektrischen Übergitter als Bandsperrfilter (nicht als solche beansprucht), 5 shows a cross section through an inner pane with a dielectric superlattice as a band-stop filter (not claimed as such),
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Innenscheibe mit einem Fabry-Perot-Interferometer als Bandsperrfilter (nicht als solche beansprucht), 6 shows a cross section through an inner pane with a Fabry-Perot interferometer as a band-stop filter (not claimed as such),
Fig. 7 ein schematisches Transmissionsspektrum eines Bandsperrfilters, 7 shows a schematic transmission spectrum of a band-stop filter,
Fig. 8 Transmissionsspektren der erfindungsgemäßen Beispiele 1-3, 8 transmission spectra of Examples 1-3 according to the invention,
Fig. 9 Transmissionsspektren der erfindungsgemäßen Beispiele 1, 4 und 5 und Fig. 10 Transmissionsspektrum des erfindungsgemäßen Beispiels 6. FIG. 9 transmission spectra of Examples 1, 4 and 5 according to the invention and FIG. 10 transmission spectrum of Example 6 according to the invention.
Figur 1 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe. Die Fahrzeugscheibe ist eine Verbundscheibe, welche strukturell aus einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2 aufgebaut ist, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, die Innenscheibe 2 dem Fahrzeuginnenraum. Die Außenscheibe 1 weist eine außenseitige Oberfläche I auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche II, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Ebenso weist die Innenscheibe 2 eine außenseitige Oberfläche III auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche IV, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 1 und die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 2 sind einander zugewandt und über die thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden. Die Fahrzeugscheibe ist als Dachscheibe eines Personenkraftwagens vorgesehen. Sie ist als sogenannte Privacy- Dachscheibe ausgeführt, bei der durch eine nach außen strahlende flächige Lichtquelle die Durchsicht von außen verhindert werden kann. Diese Lichtquelle ist eine Elektrolumineszenzfolie 20, welche in die Zwischenschicht 3 eingelagert ist. Die Elektrolumineszenzfolie 20 ist dazu zwischen einer ersten Lage thermoplastischen Verbindungsmaterials 3a und einer zweiten Lage thermoplastischen Verbindungsmaterials 3b angeordnet. Die Elektrolumineszenzfolie 20 ist über die erste Lage thermoplastischen Verbindungsmaterials 3a mit der Außenscheibe 1 und über die zweite Lage thermoplastischen Verbindungsmaterials 3b mit der Innenscheibe 2 verbunden. Figure 1 shows an embodiment of a vehicle window according to the invention. The vehicle window is a composite window which is structurally made up of an outer pane 1 and an inner pane 2, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer 3. In the installed position, the outer pane 1 faces the external environment, and the inner pane 2 faces the vehicle interior. The outer pane 1 has an outer surface I which, in the installed position, faces the external environment, and an interior surface II which, in the installed position, faces the interior. Likewise, the inner pane 2 has an outside surface III which, in the installed position, faces the external environment, and an inside surface IV which, in the installed position, faces the interior space. The interior surface II of the outer pane 1 and the outer surface III of the inner pane 2 face one another and are connected to one another via the thermoplastic intermediate layer 3. The vehicle window is intended as a roof window for a passenger car. It is designed as a so-called privacy roof pane, in which a flat light source radiating outwards can prevent visibility from outside. This light source is an electroluminescent film 20 which is embedded in the intermediate layer 3. For this purpose, the electroluminescent film 20 is arranged between a first layer of thermoplastic connecting material 3a and a second layer of thermoplastic connecting material 3b. The electroluminescent film 20 is connected to the outer pane 1 via the first layer of thermoplastic connecting material 3a and to the inner pane 2 via the second layer of thermoplastic connecting material 3b.
Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Außenscheibe 1 weist beispielsweise eine Dicke von 2, 1 mm auf, die Innenscheibe 2 eine Dicke von 2,1 mm oder 1 ,6 mm. Beide Lagen thermoplastischen Verbindungsmaterials 3a, 3b sind als Folien auf Basis von PVB mit einer Dicke von 0,76 mm ausgeführt. The outer pane 1 and the inner pane 2 consist, for example, of soda-lime glass. The outer pane 1 has, for example, a thickness of 2.1 mm, the inner pane 2 a thickness of 2.1 mm or 1.6 mm. Both layers of thermoplastic connecting material 3a, 3b are designed as films based on PVB with a thickness of 0.76 mm.
Die Elektrolumineszenzfolie 20 enthält eine aktive Schicht elektrolumineszenzfähigen Materials nach Art einer LED oder OLED, welche zwischen zwei Trägerfolien angeordnet ist. Die Trägerfolien sind beispielsweise PET-Folien mit einer Dicke von 50 pm. Zwischen jeder Trägerfolie und der aktiven Schicht ist jeweils eine elektrische leitfähige Beschichtung als Elektrode angeordnet, elektrisch kontaktiert und mit der Bordelektrik verbindbar. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden kann die aktive Schicht zur Lumineszenz angeregt werden, wodurch die Lichtquelle aktiviert wird. Die Elektrolumineszenzfolie 20 emittiert Strahlung aus dem sichtbaren Spektra Ibereich (380 nm bis 780 nm). Je nach Ausgestaltung der aktiven Schicht kann Strahlung in verschiedenen Farben realisiert werden. Üblich sind insbesondere Elektrolumineszenzfolien 20 mit den Standardfarben rot (630 nm), grün (550 nm) oder blau (473 nm). Durch Überlagerung verschiedener Farben oder durch eine sehr breitbandige Lumineszenzemission ist auch weiße oder annähernd weiße Elektrolumineszenzstrahlung realisierbar. The electroluminescent film 20 contains an active layer of electroluminescent material in the manner of an LED or OLED, which is arranged between two carrier films. The carrier films are, for example, PET films with a thickness of 50 μm. An electrically conductive coating is arranged as an electrode between each carrier film and the active layer, is in electrical contact and can be connected to the on-board electrical system. By applying an electrical voltage to the electrodes, the active layer can be excited to luminescence, which activates the light source. The electroluminescent film 20 emits radiation from the visible spectra I range (380 nm to 780 nm). Depending on the configuration of the active layer, radiation can be implemented in different colors. In particular, electroluminescent films 20 with the standard colors red (630 nm), green (550 nm) or blue (473 nm) are customary. White or almost white electroluminescent radiation can also be realized by superimposing different colors or by means of a very broadband luminescence emission.
Neben der gewünschten Abstrahlrichtung über die Außenscheibe 1 in die äußere Umgebung des Fahrzeugs sendet die Elektrolumineszenzfolie 20 auch Strahlung in Richtung der Innenscheibe 2 aus. Die würde in den Fahrzeuginnenraum gelangen und dort mitunter als störend empfunden werden. Um die Abstrahlung über die Innenscheibe 2 hinaus in den Fahrzeuginnenraum zu verhindern, ist die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 2 mit einer Dünnschicht-Beschichtung versehen, die als optischer Bandsperrfilter wirkt. Durch die geeignete Gestaltung des Schichtaufbaus der Beschichtung ist der Bandsperrfilter auf das Emissionsspektrum der Elektrolumineszenzfolie 20 abgestimmt, so dass er die Strahlung weitestgehend blockt. Somit kann die Strahlung der Elektrolumineszenzfolie 20 nicht oder nur mit signifikant reduzierter Intensität in den Fahrzeuginnenraum gelangen. In addition to the desired direction of radiation via the outer pane 1 into the outer surroundings of the vehicle, the electroluminescent film 20 also emits radiation in the direction of the inner pane 2. That would get into the vehicle interior and be perceived there as annoying. In order to prevent radiation beyond the inner pane 2 into the vehicle interior, the outside surface III of the inner pane 2 is also included provided with a thin-film coating that acts as an optical band-stop filter. By suitably designing the layer structure of the coating, the band-stop filter is matched to the emission spectrum of the electroluminescent film 20, so that it largely blocks the radiation. Thus, the radiation from the electroluminescent film 20 cannot reach the vehicle interior or can only reach it with a significantly reduced intensity.
Der Bandsperrfilter ist ein aus dünnen Schichten aufgebauter Interferenzfilter. Er kann insbesondere als sogenanntes dielektrisches Übergitter 40 oder als sogenanntes Fabry- Perot-Interferometer 50 ausgebildet sein. The band stop filter is an interference filter made up of thin layers. It can in particular be designed as a so-called dielectric superlattice 40 or as a so-called Fabry-Perot interferometer 50.
Ein dielektrisches Übergitter 40 ist rein aus dielektrischen Einzelschichten aufgebaut, wobei optisch hochbrechende Schichten 41 mit einem Brechungsindex größer 1,8 und optisch niedrigbrechende Schichten 42 mit einem Brechungsindex kleiner 1,8 alternierend übereinander angeordnet sind. Tabelle 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau der Fahrzeugscheibe aus Figur 1 mit einem dielektrischen Übergitter 40 als Bandsperrfilter unter Angabe der Materialien und Schichtdicken gemäß dreier erfindungsgemäßer Beispiele 1-3. Das Übergitter 40 umfasst jeweils 21 hochbrechende Schichten aus Aluminium-dotiertem Siliziumnitrid (S13N4) und 20 Schichten aus Aluminium-dotiertem Siliziumoxid (SiC>2). Durch die Wahl der Schichtdicken der dielektrischen Schichten 41, 42 können die optischen Eigenschaften des Bandsperrfilters eingestellt und an die Erfordernisse im konkreten Anwendungsfall angepasst werden. A dielectric superlattice 40 is built up purely from dielectric individual layers, with optically high-index layers 41 with a refractive index greater than 1.8 and optically low-index layers 42 with a refractive index less than 1.8 being arranged alternately one above the other. Table 1 shows an exemplary structure of the vehicle window from FIG. 1 with a dielectric superlattice 40 as a band-stop filter, specifying the materials and layer thicknesses according to three inventive examples 1-3. The superlattice 40 comprises 21 high-index layers of aluminum-doped silicon nitride (S1 3 N 4 ) and 20 layers of aluminum-doped silicon oxide (SiC> 2). By choosing the layer thicknesses of the dielectric layers 41, 42, the optical properties of the band-stop filter can be set and adapted to the requirements of the specific application.
Tabelle 1
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Tabelle 2 zeigt einen beispielhaften Aufbau der Fahrzeugscheibe aus Figur 1 mit einem dielektrischen Übergitter 40 als Bandsperrfilter unter Angabe der Materialien und Schichtdicken gemäß zweier weiterer erfindungsgemäßer Beispiele 4-5. Table 1
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Figure imgf000026_0002
Table 2 shows an exemplary structure of the vehicle window from FIG. 1 with a dielectric superlattice 40 as a band-stop filter, specifying the materials and layer thicknesses according to two further inventive examples 4-5.
Tabelle 2
Figure imgf000027_0001
Ein Fabri-Peröt-Interferometer 50 ist ebenfalls aus alternierenden optisch hochbrechenden und optisch niedrigbrechenden dünnen Schichten aufgebaut, wobei zumindest ein Teil der optisch niedrigbrechenden Schichten als elektrisch leitfähige Schichten 53 ausgebildet sind, während die optisch hochbrechenden Schichten 51 und die übrigen optisch niedrigbrechenden Schichten 52 als dielektrische Schichten ausgebildet sind. Tabelle 3 zeigt einen beispielhaften Aufbau der Fahrzeugscheibe aus Figur 1 mit einem Fabri-Perot- Interferometer 50 als Bandsperrfilter unter Angabe der Materialien und Schichtdicken gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Beispiels 6. Die elektrisch leitfähige Schichten 53 sind auf Basis von Silber (Ag) ausgebildet und wirken insbesondere als teildurchlässige Spiegel. Die hochbrechenden dielektrischen Schichten 51 sind aus Aluminium-dotiertem Siliziumnitrid (S13N4) ausgebildet und die niedrigbrechenden dielektrischen Schichten 52 aus Aluminium dotiertem Siliziumoxid (S1O2). Durch die Wahl der Schichtdicken der dielektrischen Schichten 51 , 52 wird die optische Weglänge zwischen den leitfähigen Schichten 53 eingestellt, wodurch die die optischen Eigenschaften des Bandsperrfilters an die Erfordernisse im konkreten Anwendungsfall angepasst werden können. Tabelle 3
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Der Bandsperrfilter 40, 50 könnte alternativ auch auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 aufgebracht sein. Dort wäre er aber äußeren Einflüssen in größerem Maße ausgesetzt, so dass diese Anordnung weniger bevorzugt ist. Der Bandsperrfilter 40, 50 könnte alternativ auch auf einer T rägerfolie in der Zwischenschicht 3 zwischen Vorrichtung 20 und der Innenscheibe 2 eingelagert sein. Das würde den Aufbau der Zwischenschicht 3 aber komplexer gestalten, so dass diese Anordnung weniger bevorzugt ist. Table 2
Figure imgf000027_0001
A Fabri-Peröt interferometer 50 is also made up of alternating optically high-index and optically low-index thin layers, with at least some of the optically low-index layers being designed as electrically conductive layers 53, while the optically high-index layers 51 and the remaining optically low-index layers 52 as dielectric layers are formed. Table 3 shows an exemplary structure of the vehicle window from FIG. 1 with a Fabri-Perot interferometer 50 as a band-stop filter, specifying the materials and layer thicknesses according to another example 6 according to the invention. The electrically conductive layers 53 are based on silver (Ag) and are effective especially as a partially transparent mirror. The high-index dielectric layers 51 are made of aluminum-doped silicon nitride (S1 3 N 4 ) and the low-index dielectric layers 52 are made of aluminum-doped silicon oxide (S1O2). The selection of the layer thicknesses of the dielectric layers 51, 52 sets the optical path length between the conductive layers 53, whereby the optical properties of the band-stop filter can be adapted to the requirements of the specific application. Table 3
Figure imgf000028_0001
The band-stop filter 40, 50 could alternatively also be applied to the interior surface IV of the inner pane 2. There it would be exposed to external influences to a greater extent, so that this arrangement is less preferred. The band-stop filter 40, 50 could alternatively also be incorporated on a carrier film in the intermediate layer 3 between the device 20 and the inner pane 2. However, this would make the structure of the intermediate layer 3 more complex, so that this arrangement is less preferred.
In der Figur ist der Bandsperrfilter 40, 50 vollflächig auf der Oberfläche III der Innenscheibe 2 aufgebracht. Die Oberfläche III kann alternativ aber auch einen unbeschichteten peripheren Randbereich aufweisen, um einen Kontakt des Bandsperrfilters 40, 50 mit der umgebenden Atmosphäre zu unterbinden. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Bandsperrfilter als Fabry-Perot-Interferometer 50 ausgebildet ist aufgrund der korrosionsanfälligen Silberschichten. Da Fahrzeugscheiben im Randbereich meist mit einem opaken Abdeckdruck versehen sind, ist der Bandsperrfilter 40, 50 zur Unterdrückung der Lumineszenz dort auch nicht nötig. In the figure, the band-stop filter 40, 50 is applied over the entire surface of the surface III of the inner pane 2. However, the surface III can alternatively also have an uncoated peripheral edge region in order to prevent the band-stop filter 40, 50 from coming into contact with the surrounding atmosphere. This is particularly advantageous when the band-stop filter is designed as a Fabry-Perot interferometer 50 due to the corrosion-prone silver layers. Since vehicle windows are usually provided with an opaque cover print in the edge area, the band-stop filter 40, 50 for suppressing the luminescence is not necessary there either.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe mit einer Außenscheibe 1, einer Innenscheibe 2 und einer thermoplastischen Zwischenschicht 3. Die Fahrzeugscheibe ist als Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens vorgesehen. Die Zwischenschicht 3 ist aus einer einzigen PVB-Folie mit einer Dicke von 0,76 mm ausgebildet. Im unteren Bereich der Fahrzeugscheibe ist eine Elektrolumineszenzfolie 20 auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 angeordnet und beispielsweise über eine dünne Klebstoffschicht an dieser Oberfläche III fixiert. Die Elektrolumineszenzfolie 20 ist dafür vorgesehen, über die Innenscheibe 2 hinaus in den Fahrzeuginnenraum zu strahlen, ums als Anzeigeelement für den Fahrer zu dienen. So können beispielsweise statische Informationen angezeigt werden, wenn die Bordelektrik auf ein Sensorsignal hin die Elektrolumineszenzfolie 20 aktiviert. Dazu kann ein Symbol angezeigt werden, welches durch die Form der Elektrolumineszenzfolie 20 oder durch einen Maskierungsbereich (beispielsweisen einen opaken Abdeckdruck auf einer der Oberflächen III, IV der Innenscheibe 2) erzeugt wird. Alternativ ist es auch möglich, die Elektroden der Elektrolumineszenzfolie 20 derart zu strukturieren, dass die Elektrolumineszenzfolie 20 „pixelweise“ angesteuert werden kann, um dynamische Informationen einzublenden. In diesem Fall ist die gewünschte Abstrahlrichtung der Elektrolumineszenzfolie 20 in den Fahrzeuginnenraum gerichtet, während die Abstrahlung über die Außenscheibe 1 hinaus in die äußere Umgebung verhindert werden soll. Dazu ist die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 1 mit einem Bandsperrfilter versehen, der wiederum als dielektrisches Übergitter 40 oder als Fabry-Perot-Interferometer 50 ausgebildet sein kann, wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben. FIG. 2 shows a further embodiment of a vehicle window according to the invention with an outer window 1, an inner window 2 and a thermoplastic intermediate layer 3. The vehicle window is provided as a windshield of a passenger car. The intermediate layer 3 is formed from a single PVB film with a thickness of 0.76 mm. In the lower region of the vehicle window, an electroluminescent film 20 is arranged on the outside surface III of the inner window 2 and is fixed to this surface III, for example by means of a thin layer of adhesive. The electroluminescent film 20 is intended to shine beyond the inner pane 2 into the vehicle interior in order to serve as a display element for the driver. For example, static information can be displayed when the on-board electrical system activates the electroluminescent film 20 in response to a sensor signal. For this purpose, a symbol can be displayed which is generated by the shape of the electroluminescent film 20 or by a masking area (for example an opaque cover print on one of the surfaces III, IV of the inner pane 2). Alternatively, it is also possible to structure the electrodes of the electroluminescent film 20 in such a way that the electroluminescent film 20 can be controlled “pixel by pixel” in order to display dynamic information. In this case, the desired direction of emission of the electroluminescent film 20 is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane 1 into the external environment is to be prevented. For this purpose, the interior surface II of the outer pane 1 is provided with a band-stop filter, which in turn can be designed as a dielectric superlattice 40 or as a Fabry-Perot interferometer 50, as described in connection with FIG.
Der Bandsperrfilter 40, 50 könnte alternativ auch auf der außenseitigen Oberfläche I der Außenscheibe 1 oder innerhalb der Zwischenschicht angeordnet sein. The band-stop filter 40, 50 could alternatively also be arranged on the outer surface I of the outer pane 1 or within the intermediate layer.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe mit einer Außenscheibe 1, einer Innenscheibe 2 und einer thermoplastischen Zwischenschicht 3, welche aus einer einzigen PVB-Folie mit einer Dicke von 0,76 mm ausgebildet ist. Figure 3 shows a further embodiment of a vehicle window according to the invention with an outer pane 1, an inner pane 2 and a thermoplastic intermediate layer 3, which is formed from a single PVB film with a thickness of 0.76 mm.
Die Fahrzeugscheibe ist als Dachscheibe eines Personenkraftwagens vorgesehen und soll eine Beleuchtungsfunktion für den Fahrzeuginnenraum bieten. Dazu ist die Fahrzeugscheibe mit einer Mehrzahl von Leuchtdioden 30 ausgestattet. Die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe ist mit Bohrungen versehen, welche Ausnehmungen für die Leuchtdioden 30 bilden. Die innenraumseitige Oberfläche II ist mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen, die als Elektrodenschicht 31 für die Leuchtdioden 30 fungiert. Die Elektrodenschicht 31 ist durch Isolationslinien strukturiert, um die elektrischen Zuleitungen zu den einzelnen Leuchtdioden 30 zu gewährleisten. In die Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche II sind dann die Leuchtdioden 30 eingesetzt und mit der Elektrodenschicht elektrisch leitend verbunden. The vehicle window is provided as the roof window of a passenger car and is intended to provide a lighting function for the vehicle interior. For this purpose, the vehicle window is equipped with a plurality of light-emitting diodes 30. The surface II of the outer pane on the inside is provided with bores which form recesses for the light-emitting diodes 30. The interior surface II is provided with an electrically conductive coating which functions as an electrode layer 31 for the light-emitting diodes 30. The electrode layer 31 is structured by insulation lines in order to ensure the electrical leads to the individual light-emitting diodes 30. The light-emitting diodes 30 are then inserted into the recesses of the surface II on the interior space and are electrically conductively connected to the electrode layer.
In diesem Fall ist die gewünschte Abstrahlrichtung der Leuchtdioden 30 in den Fahrzeuginnenraum gerichtet, während die Abstrahlung über die Außenscheibe 1 hinaus in die äußere Umgebung verhindert werden soll. Dazu ist die außenseitige Oberfläche I der Außenscheibe 1 mit einem Bandsperrfilter versehen, der wiederum als dielektrisches Übergitter 40 oder als Fabry-Perot-Interferometer 50 ausgebildet sein kann, wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben. In this case, the desired direction of emission of the light-emitting diodes 30 is directed into the vehicle interior, while the emission via the outer pane 1 into the external environment is to be prevented. For this purpose, the outside surface I of the outer pane 1 is provided with a band-stop filter, which in turn can be designed as a dielectric superlattice 40 or as a Fabry-Perot interferometer 50, as described in connection with FIG.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe mit einer Außenscheibe 1, einer Innenscheibe 2 und einer thermoplastischen Zwischenschicht 3. Die Fahrzeugscheibe ist eine alternative Ausgestaltung der Dachscheibe mit Beleuchtungsfunktion aus Figur 3. Die Leuchtdioden 30 sind in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 eingesetzt. Der Bandsperrfilter 40, 50 ist auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 angeordnet. FIG. 4 shows a further embodiment of a vehicle window according to the invention with an outer window 1, an inner window 2 and a thermoplastic intermediate layer 3. The vehicle window is an alternative embodiment of the roof window Illumination function from FIG. 3. The light-emitting diodes 30 are inserted into recesses in the surface IV of the inner pane 2 on the inside. The band-stop filter 40, 50 is arranged on the outside surface III of the inner pane 2.
Ebenso gut könnte der Bandsperrfilter 40, 50 auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 1 aufgebracht sein. Auch eine Anordnung des Bandsperrfilters 40, 50 auf der außenseitigen Oberfläche I der Außenscheibe 1 oder innerhalb der Zwischenschicht 3 ist möglich, wenn auch weniger bevorzugt. The band-stop filter 40, 50 could equally well be applied to the interior surface II of the outer pane 1. An arrangement of the band-stop filter 40, 50 on the outside surface I of the outer pane 1 or within the intermediate layer 3 is also possible, although less preferred.
Figur 5 zeigt den schematischen Aufbau eines Bandsperrfilters nach Art eines dielektrischen Übergitters 40 auf einer Innenscheibe 2. Das Übergitter 40 ist wie in Tabelle 1 und 2 ausgestaltet. FIG. 5 shows the schematic structure of a band-stop filter in the manner of a dielectric superlattice 40 on an inner pane 2. The superlattice 40 is designed as in Tables 1 and 2.
Figur 6 zeigt den schematischen Aufbau eines Bandsperrfilters nach Art eines Fabry-Perot- Interferometers 50 auf einer Innenscheibe 2. Das Fabry-Perot-Interferometers 50 ist wie in Tabelle 3 ausgestaltet. FIG. 6 shows the schematic structure of a band-stop filter in the manner of a Fabry-Perot interferometer 50 on an inner pane 2. The Fabry-Perot interferometer 50 is configured as in Table 3.
Figur 7 zeigt schematisch das Transmissionsspektrum eines Bandsperrfilters im sichtbaren Spektralbereich. Der Bandsperrfilter weist einen Sperrbereich mit geringer Transmission auf, während außerhalb des Sperrbereichs eine hohe Transmission vorliegt. Der Bandsperrfilter kann daher Strahlung, die im Sperrbereich liegt, blocken. Die spektrale Lase des Sperrbereichs ist charakterisiert durch die Zentralwellenlänge lo (Mittelpunkt des Sperrbereichs) und die Halbwertsbreite Dl (begrenzt durch die Wellenlängen, bei denen 50% der Blocktiefe DT) erreicht wird. Da der Bandsperrfilter auf Interferenzeffekten beruht, ist das Transmissionsspektrum angrenzend an den Sperrbereich nicht ideal glatt, sondern weist eine oszillierende Form auf. Die Differenz zwischen dem Transmissionswert Tmax, der an den dem Sperrbereich benachbarten lokalen Transmissionsmaxima auftritt, und dem kleinsten Transmissionswert innerhalb des Sperrbereichs (Minimaltransmission Tmin) ist die Blocktiefe DT. Die Minimaltransmission Tmin ist ein Maß für die Güte des Bandsperrfilters - je geringer die Minimaltransmission Tmin ist, desto weniger Strahlung wird vom Bandsperrfilter durchgelassen. Die Steigung gibt an, über welchen Spektralbereich die Transmission an den Rändern des Sperrbereichs auf die maximale Transmission ansteigt. FIG. 7 shows schematically the transmission spectrum of a band-stop filter in the visible spectral range. The band stop filter has a stop range with low transmission, while outside the stop range there is a high transmission. The band stop filter can therefore block radiation that is in the stop range. The spectral laser of the blocked region is characterized by the central wavelength lo (center point of the blocked region) and the half-width Dl (limited by the wavelengths at which 50% of the block depth DT) is reached. Since the band stop filter is based on interference effects, the transmission spectrum adjacent to the stop band is not ideally smooth, but rather has an oscillating shape. The difference between the transmission value T max , which occurs at the local transmission maxima adjacent to the blocked area, and the smallest transmission value within the blocked area (minimum transmission T m in) is the block depth DT. The minimum transmission T min is a measure of the quality of the band-stop filter - the lower the minimum transmission T min , the less radiation is allowed through by the band-stop filter. The slope indicates the spectral range over which the transmission at the edges of the blocking range increases to the maximum transmission.
Die Eigenschaften des Bandsperrfilters können durch die Gestaltung des Dünnschichtsystems eingestellt werden. Die optische Dicke der Einzelschichten haben dabei insbesondere Einfluss auf die Zentralwellenlänge lo und die Halbwertsbreite Dl, während die Blocktiefe DT, die Minimaltransmission Tmin und die Steigung insbesondere durch die Anzahl der Schichten beeinflusst werden können. Figur 8 zeigt das Transmissionsspektrum (Einfallswinkel 0°) von Fahrzeugscheiben gemäß der erfindungsgemäßen Beispiele 1-3, deren Schichtaufbau in Tabelle 1 dargestellt ist. Durch jedes Übergitter 40 wird ein Bandsperrfilter ausgebildet, wobei sich die Bandsperrfilter in ihrer spektralen Lage unterscheiden. Der Bandsperrfilter aus Beispiel 1 ist auf blaue Strahlung um 450 nm eingestellt, derjenige aus Beispiel 2 auf grüne Farbe um 550 nm und derjenige aus Beispiel 3 auf rote Farbe um 560 nm. The properties of the band-stop filter can be adjusted through the design of the thin-film system. The optical thickness of the individual layers have in particular influence on the central wavelength lo and the half-width Dl, while the block depth DT, the minimum transmission T min and the slope can be influenced in particular by the number of layers. FIG. 8 shows the transmission spectrum (angle of incidence 0 °) of vehicle windows according to Examples 1-3 according to the invention, the layer structure of which is shown in Table 1. A band-stop filter is formed by each superlattice 40, the band-stop filters differing in their spectral position. The band-stop filter from example 1 is set to blue radiation around 450 nm, that from example 2 to green color around 550 nm and that from example 3 to red color around 560 nm.
Figur 9 zeigt das Transmissionsspektrum (Einfallswinkel 0°) von Fahrzeugscheiben gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel 1 und der erfindungsgemäßen Beispiele 5 und 6, deren Schichtaufbau in Tabelle 2 dargestellt ist. Durch jedes Übergitter 40 wird ein Bandsperrfilter ausgebildet, wobei die Zentralwellenlänge l^bG Beispiele identisch ist. Sie unterscheiden sich aber deutlich in ihrer Bandbreite Dl und ihrer Blocktiefe DT. FIG. 9 shows the transmission spectrum (angle of incidence 0 °) of vehicle windows according to Example 1 according to the invention and Examples 5 and 6 according to the invention, the layer structure of which is shown in Table 2. A band-stop filter is formed through each superlattice 40, the central wavelength l ^ bG examples being identical. However, they differ significantly in their bandwidth Dl and their block depth DT.
Aus den Beispielen wird deutlich, dass die optischen Eigenschaften sehr genau eingestellt werden können durch die Gestaltung der Dünnschicht-Beschichtungen. Es ist daher einfach möglich, den Bandsperrfilter den Erfordernissen im Anwendungsfall entsprechend individuelle auszubilden. It is clear from the examples that the optical properties can be set very precisely through the design of the thin-film coatings. It is therefore easily possible to design the band-stop filter individually according to the requirements of the application.
Figur 10 zeigt das Transmissionsspektrum (Einfallswinkel 0°) der Fahrzeugscheiben gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel 6, dessen Schichtaufbau in Tabelle 3 dargestellt ist. Durch das Fabry-Perot-Interferometer 50 wird ein Bandsperrfilter ausgebildet mit einem Sperrbereich im blauen Spektralbereich um 400 nm. Ein Vorteil des Fabry-Perot- Interferometer 50 ist, dass es weitere Sperrbereiche (oder Bereiche verminderter Transmission) ausbildet kann, wie im vorliegenden Fall im roten Bereich um 700 nm zu sehen. Dadurch kann der Bandsperrfilter beispielsweise gleichzeitig als IR-Schutzbeschichtung eingesetzt werden. Bezugszeichenliste: FIG. 10 shows the transmission spectrum (angle of incidence 0 °) of the vehicle windows according to Example 6 according to the invention, the layer structure of which is shown in Table 3. The Fabry-Perot interferometer 50 forms a band-stop filter with a blocking range in the blue spectral range around 400 nm. An advantage of the Fabry-Perot interferometer 50 is that it can form further blocking ranges (or areas of reduced transmission), as in the present case seen in the red area around 700 nm. As a result, the band-stop filter can, for example, be used as an IR protective coating at the same time. List of reference symbols:
(1) Außenscheibe (1) outer pane
(2) Innenscheibe (3) thermoplastische Zwischenschicht (2) inner pane (3) thermoplastic intermediate layer
(3a) erste Lage thermoplastischen Verbindungsmaterials (3b) zweite Lage thermoplastischen Verbindungsmaterials (3a) first layer of thermoplastic connecting material (3b) second layer of thermoplastic connecting material
(20) elektrolumineszente Vorrichtung: Elektrolumineszenzfolie (30) elektrolumineszente Vorrichtung: Leuchtdiode (20) electroluminescent device: electroluminescent film (30) electroluminescent device: light-emitting diode
(31) Elektrodenschicht der Leuchtdioden 30 (31) Electrode layer of the light-emitting diodes 30
(40) Bandsperrfilter: dielektrisches Übergitter (40) Band stop filter: dielectric superlattice
(41) optisch hochbrechende Schicht des dielektrischen Übergitters 40 (42) optisch niedrigbrechende Schicht des dielektrischen Übergitters 40 (41) optically high-index layer of the dielectric superlattice 40 (42) optically low-index layer of the dielectric superlattice 40
(50) Bandsperrfilter: Fabry-Perot-Interferometer (50) Band-stop filter: Fabry-Perot interferometer
(51) optisch hochbrechende Schicht des Fabry-Perot-Interferometers 50 (51) Optically high-index layer of the Fabry-Perot interferometer 50
(52) optisch niedrigbrechende Schicht des Fabry-Perot-Interferometers 50 (53) elektrisch leitfähige Schicht des Fabry-Perot-Interferometers 50 lo Zentralwellenlänge des Bandsperrfilters Dl Halbwertsbreite des Bandsperrfilters DT Blocktiefe des Bandsperrfilters T min Minimaltransmission des Bandsperrfilters (52) optically low-refraction layer of the Fabry-Perot interferometer 50 (53) electrically conductive layer of the Fabry-Perot interferometer 50 lo central wavelength of the band-stop filter Dl half-width of the band-stop filter DT block depth of the band-stop filter T min minimum transmission of the band-stop filter
T max Transmissionswert an den dem Sperrbereich benachbarten lokalen T ransmissionsmaxima T max transmission value at the local transmission maxima adjacent to the blocked area
(I) außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1 (II) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1 (I) outer surface of outer pane 1 (II) inner surface of outer pane 1
(III) außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 (III) outside surface of the inner pane 2
(IV) innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2 (IV) surface of the inner pane on the interior side 2

Claims

Patentansprüche Claims
1. Fahrzeugscheibe aus einer Außenscheibe (1), die eine außenseitige Oberfläche (I) und eine innenraumseitige Oberfläche (II) aufweist, und einer Innenscheibe (2), die eine außenseitige Oberfläche (III) und eine innenraumseitige Oberfläche (IV) aufweist, wobei die innenraumseitige Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) und die außenseitige Oberfläche (III) der Innenscheibe (2) über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, ausgestattet mit einer elektrolumineszenten Vorrichtung (20, 30) und einem optischen Bandsperrfilter (40, 50) mit einem Sperrbereich, wobei 1. Vehicle window comprising an outer pane (1) which has an outside surface (I) and an inside surface (II), and an inside pane (2) which has an outside surface (III) and an inside surface (IV), wherein the interior surface (II) of the outer pane (1) and the outer surface (III) of the inner pane (2) are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer (3), equipped with an electroluminescent device (20, 30) and an optical band-stop filter (40 , 50) with a restricted area, where
- der optische Bandsperrfilter (40, 50) als Dünnschicht-Beschichtung aus optisch hochbrechenden Schichten mit einem Brechungsindex größer 1,8 und optisch niedrigbrechenden Schichten mit einem Brechungsindex kleiner 1,8 ausgebildet ist, welche alternierend angeordnet sind, - the optical band-stop filter (40, 50) is designed as a thin-film coating of optically high-index layers with a refractive index greater than 1.8 and optically low-index layers with a refractive index less than 1.8, which are arranged alternately,
- die mittlere Wellenlänge der von der elektrolumineszenten Vorrichtung (20, 30) ausgesendeten Strahlung im Sperrbereich des optischen Bandsperrfilters (40, 50) liegt,- the mean wavelength of the radiation emitted by the electroluminescent device (20, 30) lies in the stop range of the optical band-stop filter (40, 50),
- der optische Bandsperrfilter (40, 50) derart angeordnet ist, dass die Abstrahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung (20, 30) über die Außenscheibe (1) oder über die Innenscheibe (2) hinaus geblockt wird und - The optical band-stop filter (40, 50) is arranged in such a way that the radiation of the electroluminescent device (20, 30) via the outer pane (1) or via the inner pane (2) is blocked and
- die Halbwertsbreite (Dl) des Sperrbereichs des Bandsperrfilters (40, 50) von 10 nm bis 50 nm beträgt. - The half width (Dl) of the stop range of the band stop filter (40, 50) is from 10 nm to 50 nm.
2. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1 , wobei der optische Bandsperrfilter als dielektrisches Übergitter (40) ausgebildet ist, wobei sämtliche optisch hochbrechenden Schichten (41) und sämtliche optisch niedrigbrechenden Schichten (42) dielektrische Schichten sind. 2. The vehicle window according to claim 1, wherein the optical band-stop filter is designed as a dielectric superlattice (40), all of the optically high-index layers (41) and all of the optically low-index layers (42) being dielectric layers.
3. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 2, wobei die optische Dicke der optisch hochbrechenden Schichten (41) von 10 nm bis 30 nm beträgt, die optische Dicke der optisch niedrigbrechenden Schichten (42) von 150 nm bis 400 nm beträgt und die3. Vehicle window according to claim 2, wherein the optical thickness of the optically high-index layers (41) is from 10 nm to 30 nm, the optical thickness of the optically low-index layers (42) is from 150 nm to 400 nm and the
Dünnschicht-Beschichtung mindestens fünf optisch hochbrechende Schichten (41) und mindestens fünf optisch niedrigbrechende Schichten (42) aufweist. Thin-film coating has at least five optically high-index layers (41) and at least five optically low-index layers (42).
4. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 2 oder 3, wobei die optisch hochbrechenden Schichten (41) auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitrid oder Titanoxid ausgebildet sind und die optisch niedrigbrechenden Schichten (42) auf Basis von Siliziumoxid. 4. Vehicle window according to claim 2 or 3, wherein the optically high-index layers (41) are based on silicon nitride, silicon-metal mixed nitride or titanium oxide and the optically low-index layers (42) are based on silicon oxide.
5. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1, wobei der optische Bandsperrfilter als Fabry-Perot- Interferometer (50) ausgebildet ist, wobei zumindest einige der optisch niedrigbrechenden Schichten elektrisch leitfähige Schichten (53) sind und sämtliche optisch hochbrechenden Schichten (41) dielektrische Schichten sind. 5. The vehicle window according to claim 1, wherein the optical band-stop filter is designed as a Fabry-Perot interferometer (50), at least some of the optically low-refractive-index layers being electrically conductive layers (53) and all optically high-refractive-index layers (41) being dielectric layers.
6. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 5, wobei zwischen benachbarten elektrisch leitfähigen Schichten (53) jeweils eine dielektrische Schichtenfolge aus (m+ 1) optisch hochbrechenden Schichten (51) und m optisch niedrigbrechenden Schichten (52) angeordnet ist, wobei m eine natürliche Zahl größer oder gleich 1 ist. 6. Vehicle window according to claim 5, wherein a dielectric layer sequence of (m + 1) optically high-index layers (51) and m optically low-index layers (52) is arranged between adjacent electrically conductive layers (53), where m is a natural number greater than or equal to 1 is.
7. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 5 oder 6, wobei die optische Dicke der optisch hochbrechenden Schichten (51) von 30 nm bis 300 nm beträgt, die optische Dicke der dielektrischen optisch niedrigbrechenden Schichten (52) von 150 nm bis 400 nm beträgt und die Anzahl der elektrisch leitfähigen Schichten mindestens 3 beträgt. 7. Vehicle window according to claim 5 or 6, wherein the optical thickness of the optically high-index layers (51) is from 30 nm to 300 nm, the optical thickness of the dielectric, optically low-index layers (52) is from 150 nm to 400 nm and the number of electrically conductive layers is at least 3.
8. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die optisch hochbrechenden Schichten (51) auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitrid oder Titanoxid ausgebildet sind, die optisch niedrigbrechenden Schichten (52) auf Basis von Siliziumoxid und die elektrisch leitfähigen Schichten (53) auf Basis von Silber. 8. Vehicle window according to one of claims 5 to 7, wherein the optically high-index layers (51) are based on silicon nitride, silicon-metal mixed nitride or titanium oxide, the optically low-index layers (52) based on silicon oxide and the electrically conductive layers (53) based on silver.
9. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Summe aus der Hälfte der Halbwertsbreite der Strahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung (20, 30) und der Differenz zwischen der Zentralwellenlänge (lo) des Bandsperrfilters (40, 50) und der mittleren Wellenlänge der Strahlung der elektrolumineszenten Vorrichtung (20, 30) kleiner als die Hälfte der Halbwertsbreite (Dl) des Bandsperrfilters (40, 50) ist. 9. Vehicle window according to one of claims 1 to 8, wherein the sum of half the half-width of the radiation of the electroluminescent device (20, 30) and the difference between the central wavelength (lo) of the band-stop filter (40, 50) and the central wavelength of the Radiation of the electroluminescent device (20, 30) is less than half the width at half maximum (Dl) of the band-stop filter (40, 50).
10. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrolumineszente Vorrichtung als Elektrolumineszenzfolie (20) ausgebildet ist, die zwischen der Außenscheibe (1) und der Innenscheibe (2) angeordnet ist, und wobei der optische Bandsperrfilter (40, 50) auf der außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe (2), auf der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) oder innerhalb der Zwischenschicht (3) zwischen der Elektrolumineszenzfolie (20) und der Innenscheibe (2) angeordnet ist. 10. Vehicle window according to one of claims 1 to 9, wherein the electroluminescent device is designed as an electroluminescent film (20) which is arranged between the outer pane (1) and the inner pane (2), and wherein the optical band-stop filter (40, 50) the outside surface (III) of the inner pane (2), on the inside surface (IV) of the inner pane (2) or within the Intermediate layer (3) is arranged between the electroluminescent film (20) and the inner pane (2).
11. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrolumineszente Vorrichtung als Elektrolumineszenzfolie (20) ausgebildet ist, die zwischen der Außenscheibe (1) und der Innenscheibe (2) angeordnet ist, und wobei der optische Bandsperrfilter (40, 50) auf der außenseitigen Oberfläche (I) der Außenscheibe (1), auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) oder innerhalb der Zwischenschicht (3) zwischen der Elektrolumineszenzfolie (20) und der Außenscheibe (1) angeordnet ist. 11. Vehicle window according to one of claims 1 to 9, wherein the electroluminescent device is designed as an electroluminescent film (20) which is arranged between the outer pane (1) and the inner pane (2), and wherein the optical band-stop filter (40, 50) the outside surface (I) of the outer pane (1), on the inside surface (II) of the outer pane (1) or within the intermediate layer (3) between the electroluminescent film (20) and the outer pane (1).
12. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrolumineszente Vorrichtung eine Mehrzahl von Leuchtdioden (30) umfasst, die an der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) oder in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) angeordnet sind, und wobei der optische Bandsperrfilter (40, 50) auf der außenseitigen Oberfläche (I) der Außenscheibe (1), auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1), innerhalb der Zwischenschicht (3) oder auf der außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe (2) angeordnet ist. 12. The vehicle window according to one of claims 1 to 9, wherein the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes (30) which are located on the interior-side surface (IV) of the interior window (2) or in recesses in the interior-side surface (IV) of the interior window (2 ) are arranged, and wherein the optical band-stop filter (40, 50) on the outside surface (I) of the outer pane (1), on the inside surface (II) of the outer pane (1), within the intermediate layer (3) or on the outside Surface (III) of the inner pane (2) is arranged.
13. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrolumineszente Vorrichtung eine Mehrzahl von Leuchtdioden (30) umfasst, die an der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) oder in Ausnehmungen der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) angeordnet sind, und wobei der optische Bandsperrfilter (40, 50) auf der außenseitigen Oberfläche (I) der Außenscheibe (1) angeordnet ist. 13. Vehicle window according to one of claims 1 to 9, wherein the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes (30) which are located on the interior-side surface (II) of the outer window (1) or in recesses in the interior-side surface (II) of the outer window (1 ) are arranged, and wherein the optical band-stop filter (40, 50) is arranged on the outside surface (I) of the outer pane (1).
14. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrolumineszente Vorrichtung eine Mehrzahl von Leuchtdioden (30) umfasst, die zwischen der Außenscheibe (1) und der Innenscheibe (2) angeordnet sind, und wobei der optische Bandsperrfilter (40, 50) auf der außenseitigen Oberfläche (I) der Außenscheibe (1), auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) oder innerhalb der Zwischenschicht (3) zwischen den Leuchtdioden (30) und der Außenscheibe (1) angeordnet ist. 14. Vehicle window according to one of claims 1 to 9, wherein the electroluminescent device comprises a plurality of light-emitting diodes (30) which are arranged between the outer pane (1) and the inner pane (2), and wherein the optical band-stop filter (40, 50) is arranged on the outside surface (I) of the outer pane (1), on the inside surface (II) of the outer pane (1) or within the intermediate layer (3) between the light-emitting diodes (30) and the outer pane (1).
15. Fahrzeug, ausgestattet mit einer Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 14. 15. Vehicle equipped with a vehicle window according to one of claims 1 to 14.
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