WO2024008565A1 - Composite pane for a projection assembly - Google Patents

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WO2024008565A1
WO2024008565A1 PCT/EP2023/067947 EP2023067947W WO2024008565A1 WO 2024008565 A1 WO2024008565 A1 WO 2024008565A1 EP 2023067947 W EP2023067947 W EP 2023067947W WO 2024008565 A1 WO2024008565 A1 WO 2024008565A1
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pane
layer
light
composite
reflection layer
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PCT/EP2023/067947
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Sebastian ARENDT
Michele CAPPUCCILLI
Sophia VON SALM-HOOGSTRAETEN
Tobias NIELSEN
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0196—Supplementary details having transparent supporting structure for display mounting, e.g. to a window or a windshield

Definitions

  • the invention relates to a composite pane, in particular for a projection arrangement, its use in a vehicle, and a method for its production.
  • HMIs Human Machine Interfaces
  • human-machine interfaces and displays are essential and important topics and functionalities in the automotive sector.
  • the size and number of displays and display systems, especially in the cockpit of motor vehicles, is increasing more and more.
  • the display and playback of navigation, security and telecommunications information, as well as additional infotainment, is now an almost essential standard.
  • HUD head-up displays
  • imaging unit which uses an optical module and a projection surface to project an image that is perceived by the driver as a virtual image. For example, if this image is reflected on the vehicle windshield as a projection surface, important information can be displayed for the user, which significantly improves traffic safety.
  • the problem with the head-up displays described above is that the projector image is reflected on both surfaces of the windshield.
  • the driver not only perceives the desired main image, which is caused by the reflection on the interior surface of the windshield (primary reflection).
  • the driver also perceives a slightly offset, usually less intense secondary image, which is caused by the reflection on the outside surface of the windshield (secondary reflection).
  • the latter is also commonly referred to as ghosting or “ghost image”.
  • This problem is commonly solved by arranging the reflective surfaces at a deliberately chosen angle to one another so that the main image and ghost image are superimposed, whereby the ghost image is no longer disturbing.
  • the radiation from the head-up display projector is typically essentially s-polarized due to the better reflection characteristics of the windshield compared to p-polarization.
  • the driver wears polarization-selective sunglasses, which only or essentially p-polarized light is transmitted, he can hardly or not at all perceive the HUD image.
  • polarization-selective sunglasses which only or essentially p-polarized light is transmitted, he can hardly or not at all perceive the HUD image.
  • a solution to the problem in this context is therefore the use of projection arrangements that use p-polarized light.
  • DE102014220189A1 discloses a head-up display projection arrangement which is operated with p-polarized radiation to generate a head-up display image. Since the angle of incidence is typically close to the Brewster angle and p-polarized radiation is therefore only reflected to a small extent by the glass surfaces, the windshield has a reflective structure that can reflect p-polarized radiation in the direction of the driver.
  • the proposed reflective structure is a single metallic layer with a thickness of 5 nm to 9 nm, for example made of silver or aluminum, which is applied to the outside of the inner pane facing away from the interior of the car.
  • EP20200006.3 and EP20200009.7 show the use of a masking strip in the edge area of the windshield with a transparent element arranged in front of the masking strip, which reflects the image projected onto the element into the vehicle interior. Due to the opaque background, the image can be perceived with a higher contrast.
  • a windshield with a virtual image system is disclosed.
  • the image display device (projector) is directed at a reflective area, which is either itself formed by an opaque, reflective layer or is arranged in front of an opaque background.
  • the reflective layer is arranged on a surface of the inner window facing the vehicle interior. This makes the reflected image visible with a high contrast.
  • the reflective layer is not protected from external harmful influences.
  • the object of the present invention is to supplement an improved composite pane for a projection arrangement, in particular based on head-up display technology, with a robust system for displaying redundancy information, and in particular as a back-up solution for the display of necessary and desirable information, signals and warnings with which the cluster displays can be replaced and the disadvantages described can be avoided.
  • a composite pane in particular for a projection arrangement, which comprises at least one outer pane, a thermoplastic intermediate layer and an inner pane, as well as a reflection layer, wherein the outer pane has an outside I facing away from the thermoplastic intermediate layer and an inside II and facing the thermoplastic intermediate layer the inner pane has an outside III facing the thermoplastic intermediate layer and one facing the thermoplastic
  • the inner side IV facing away from the intermediate layer has the reflection layer
  • mirror layer is arranged on the inside IV of the inner pane and is suitable for reflecting light, in particular p-polarized light, the reflection layer being arranged spatially in front of an opaque background when viewed through the composite pane, starting from the inside IV of the inner pane, and wherein additionally in the first and/or at least a second region of the composite pane, preferably spatially in front of one opaque background, at least one light-in-glass module display system is arranged, at least comprising a light-in-glass module for coupling light into the inner pane and an outcoupling device for coupling out light from the inner pane and further the reflection layer at least partially as a semi-mirror layer, i.e.
  • a composite pane is provided for the first time, with which an improved HUD-based display is combined with a light-in-glass module display system, in particular a redundancy display based on a light-in-glass module.
  • cluster displays can advantageously be replaced by the light-in-glass module display system to save space.
  • This redundancy system provided according to the invention based on a light-in-glass module can additionally and/or provide the display of necessary and desirable safety-related information, signals and warnings in the event of a failure of the HUD display. Additional advantages arise from the fact that such a light-in-glass module display system is robust and can also be operated in a significantly more energy-efficient manner than conventional cluster displays.
  • the light-in-glass module display system of the composite pane according to the invention comprises a light-in-glass module for coupling light into the inner pane and an outcoupling device for coupling out light from the inner pane.
  • the light-in-glass module includes at least one suitable light source (light source), for example an LED, and all necessary connections and lines, for example connections to a power supply and/or a control unit and/or an on-board computer.
  • the decoupling device for directed decoupling of light from the light-in-glass module in the direction of the inside IV of the inner pane can, for example, be an optical scattering print (decouple tint) on the intermediate layer.
  • the decoupling device can include a wide variety of icons and symbols as functional indicators and warnings or can be designed as such, so that they can be perceived by a driver or viewer during operation, for example as luminous indicators for relevant information displays, malfunctions or vehicle conditions.
  • Light-in-glass modules that can couple light into the inner pane, as well as decoupling devices for coupling out light to generate illumination or an optical signal, are generally known and can be easily integrated into composite panes or connected to them.
  • DE102012109900 B4 describes vehicle glazing with single-pane safety glass, in which a light source is arranged so that it couples light into the end face of a light-conducting layer.
  • the light-conducting layer is cohesively connected to the pane and has decoupling means that enable the light to be emitted over a wide area.
  • the vehicle glazing described is suitable and designed for illuminating the interior of a vehicle; information display is not possible with the arrangement described and is not suggested.
  • WO2022/096365 A1 describes an illuminable glazing in which the light source is connected to a first main surface of a first pane via a transparent light coupling means, so that light is coupled into the pane. The light can be decoupled from the pane again via a light decoupling means.
  • lateral coupling of light into the pane is viewed as disadvantageous.
  • At least the outcoupling device is spatially arranged in front of an opaque background, so that it is hardly noticeable when the light-in-glass module display system is not in operation. This contributes to clarity for a user, who then preferably only perceives the HUD image display.
  • the opaque background ensures that the light information is easily visible, for example in the form of usual symbols for displaying warnings or information about the operating status .
  • the reflection layer is also arranged in spatial overlap with at least the outcoupling device, so that the reflection layer covers it in the standby or switched off state of the light-in-glass module display system and thus also enables a visually appealing appearance.
  • the reflection layer is designed as a semi-mirror layer. This means that in a top view of the reflection layer, for example from a vehicle interior, the reflection layer appears as a mirrored surface, but is off the other direction is translucent, non-reflective or slightly reflective.
  • the decoupling device of the light-in-glass display module is arranged spatially behind the semi-mirror layer. This has the advantage that as long as the light-in-glass display system is out of operation or in standby mode, it is optically completely covered by the reflection layer.
  • the reflection layer can be designed as a uniform semi-mirror layer. This may be easier to manufacture and a visually uniform appearance is ensured. Alternatively, only the areas that are intended to conceal the outcoupling device can be formed as a semi-mirror layer. This can be achieved, for example, by making the reflection layer thinner in these areas. One way to achieve this is to partially mask the pane during the coating step or alternatively to apply a carrier film used for the reflective layer to the pane.
  • the reflection layer is arranged flat on the inside IV of the inner pane, in other words on the surface of the inner pane facing the (vehicle) interior.
  • the reflection layer is spatially arranged in front of an opaque, essentially opaque background.
  • the opaque background can be arranged on the outside or inside of the outer pane or within the thermoplastic intermediate layer.
  • at least one opaque background is preferably arranged on the inside of the outer pane. It has been shown that the reflection layer, in overlap with the opaque background, has a good Image display with high contrast to the opaque background allows it to appear bright and is therefore easy to see.
  • looking through the composite pane means that one looks through the composite pane, starting from the inside of the inner pane.
  • spatially in front means for the reflection layer and possibly for other layers or elements that they are arranged spatially further away from the outside of the outer pane than at least the opaque background.
  • the reflective layer When viewed through the composite pane, the reflective layer is essentially in complete overlap with the opaque background.
  • the reflection layer visible through the composite pane, is located starting with the inside of the inner pane, thus overlapping with the opaque background.
  • the combination of the reflection layer according to the invention with such an opaque background results in good visibility of an image even under external sunlight and when using weak light sources. Even under these circumstances, an image produced by a light source appears bright and is clearly visible.
  • this advantageously enables the power of the light source to be reduced and thus reduced energy consumption. Compared to a HUD display of the same size, energy consumption can be reduced by approximately 80% according to the invention.
  • the projection surface can be designed to be larger according to the invention with the same energy requirement.
  • the reflection layer can be designed as a reflective coating, which preferably comprises at least one layer based on a metal.
  • the reflection layer according to the invention also called a mirror layer, can preferably have at least one metal selected from the group consisting of aluminum, tin, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, manganese, iron, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium , platinum, copper, silver, gold or mixtures of alloys thereof.
  • the reflection layer is a coating containing a thin-film stack, i.e. a layer sequence of thin individual layers.
  • This thin-film stack can, for example, contain or consist of one or more layers based on chromium, silver or aluminum.
  • the layer based on the above The metals mentioned, for example chrome, silicon, silver or aluminum, give the reflective coating the basic reflective mirror properties.
  • the silver-based layer for example, preferably contains at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, most preferably at least 99.9% by weight of silver.
  • the silver layer can have dopants, for example palladium, gold, copper or aluminum. Materials based on chrome, aluminum or silver are particularly suitable for reflecting p-polarized light.
  • the use of chromium or silver in reflective layers has proven to be particularly advantageous in reflecting p-polarized light.
  • the coating as a semi-mirror layer can, for example, have a thickness of from 5 nm to 100 nm, preferably from 10 nm to 50 nm.
  • the reflection layer can be designed as a reflective coating, which preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices.
  • the layer based on a metal preferably contains or consists of silver, chromium and/or aluminum, silicon.
  • the dielectric layers can be formed, for example, based on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide.
  • the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopings, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
  • the layers are preferably applied to the inside IV of the inner pane by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering (“sputtering”) and very particularly preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering (“magnetron sputtering”).
  • PVD physical vapor deposition
  • the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), for example plasma-assisted vapor deposition (PECVD), by vapor deposition or by atomic layer deposition (ALD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • PECVD plasma-assisted vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the (semi-)transparency of the reflection layer is at least 1%, preferably at least 5%, particularly preferably at least 10% transparency.
  • Refractive indices for a mirror layer are
  • silicon-based layer sequences for a mirror layer are examples of silicon-based layer sequences for a mirror layer.
  • Si3N4 / metal e.g. Cr, Ag, Si, Al
  • Examples of carbide layers for a mirror layer are -TiC -ZrC.
  • nitride layers for a mirror layer examples are
  • the layer consists predominantly of this material, in particular essentially of this material, preferably more than 95% by weight, particularly preferably more than 98% by weight, in addition to any impurities or Dopings.
  • the reflection layer can additionally be provided with a protective layer, which in particular improves scratch resistance, corrosion resistance and thus durability. Improving the scratch resistance of the glass surface is also desirable, so that the protective layer can also be applied to the entire exposed surface of the inner pane facing the interior.
  • Diamond-like carbon (DLC) thin films are generally well suited to improving the scratch resistance of a surface because they have a low coefficient of friction and a sufficiently high hardness.
  • WO 2004/071981 A1 describes a method for depositing DLC layers using ion beam technology.
  • WO 2016/171627 A1 relates to coating a substrate, wherein the coating comprises a carbon layer such as DLC, which can be applied by means of physical vapor deposition, for example by means of high-performance pulse magnetron sputtering. Further methods and devices for DLC coating are described, for example, in CN 20383434012 and JP 2011- 068940 mentioned.
  • WO 2019/020481 A1 describes a method for depositing DLC layers using a PECVD magnetron process.
  • the reflection layer can also be designed as a reflective film that reflects light, preferably p-polarized light.
  • the reflective layer can be a carrier film with a reflective coating or a reflective polymer film.
  • the reflective coating preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices.
  • the metal-based layer preferably contains, or consists of, chromium, silicon, silver and/or aluminum.
  • the dielectric layers can be formed, for example, based on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide.
  • the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopants, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
  • the reflective polymer film preferably comprises or consists of dielectric polymer layers.
  • the dielectric polymer layers preferably contain polyethylene terephthalate (PET).
  • the reflection layer is designed as a reflective film, it is preferably from 30 pm to 300 pm, particularly preferably from 50 pm to 200 pm and in particular from 100 pm to 150 pm thick.
  • the formation at least partially as a semi-mirror layer may require correspondingly thinner layer thicknesses.
  • the coating can have a thickness of 5 nm to 100 nm, preferably 10 nm to 50 nm, as a semi-mirror layer. If such a reflection layer with alternating refractive indices is used, a particular advantage can result from the fact that the light sources of the different display systems are used with different angles of incidence, so that even with a uniform reflection layer, a mirror coating optimizes, i.e. a particularly high degree of reflectance for the HUD system and at the same time a (sufficiently) high level of transparency is provided for the light-in-glass display system.
  • the CVD or PVD coating processes can also be used for production. Can.
  • the design using a reflective film also has the advantage that it can be easily replaced if necessary.
  • p-polarized light refers to light from the visible spectral range, which consists predominantly of light that has a p-polarization.
  • the p-polarized light has preferably a light component with p-polarization of > 50%, preferably of > 70% and particularly preferably of > 90% and in particular of about 100%.
  • the opaque background is an opaque masking strip which is arranged in regions at least on one of the outside (I) and/or the inside (II) of the outer pane.
  • the masking strip can in principle be arranged on each side of the outer pane. In the composite pane according to the invention, this is preferably applied to the inside of the outer pane, where it is protected from external influences.
  • the masking strip is preferably a coating made up of one or more layers. Alternatively, it can also be an opaque element inserted into the composite pane, for example a film.
  • the masking strip consists of a single layer. This has the advantage of a particularly simple and cost-effective production of the composite pane, since only a single layer has to be formed for the masking strip.
  • This masking layer is particularly preferably applied to the inside of the outer pane.
  • the masking strip can serve to mask structures that are otherwise visible through the pane when installed.
  • the masking strip is used to mask an adhesive bead for gluing the windshield into a vehicle body. This means that it prevents the outside view of the adhesive bead, which is usually applied irregularly, so that a harmonious overall impression of the windshield is created.
  • the masking strip serves as UV protection for the adhesive material used. Continuous exposure to UV light damages the adhesive material and would loosen the connection between the window and the vehicle body over time.
  • the masking strip can also be used, for example, to cover busbars and/or connection elements.
  • the masking strip is printed onto the outer pane or inner pane, in particular using a screen printing process.
  • the printing ink is printed through a fine-mesh fabric onto the glass pane.
  • the printing ink is included For example, pressed through the fabric with a rubber squeegee.
  • the fabric has areas that are permeable to the ink alongside areas that are impermeable to the ink, thereby defining the geometric shape of the print.
  • the fabric therefore acts as a template for printing.
  • the printing ink contains at least one pigment and glass frits suspended in a liquid phase (solvent), for example water or organic solvents such as alcohols.
  • the pigment is typically a black pigment, for example carbon black, aniline black, bone black, iron oxide black, spinel black and/or graphite.
  • the glass pane is subjected to a temperature treatment, whereby the liquid phase is driven off by evaporation and the glass frits are melted and permanently bond to the glass surface.
  • the temperature treatment is typically carried out at temperatures in the range of 450°C to 700°C.
  • the pigment remains as a masking strip in the glass matrix formed by the melted glass frit.
  • the masking strip preferably has a thickness of 5 pm to 50 pm, particularly preferably 8 pm to 25 pm.
  • the masking strip is a colored or pigmented, preferably black-pigmented, thermoplastic composite film, which is preferably based on polyvinyl butyral (PVB), ethyl vinyl acetate (EVA) or polyethylene terephthalate (PET), preferably PVB.
  • the coloring or pigmentation of the composite film can be freely selected, but black is preferred.
  • the colored or pigmented composite film is preferably arranged between the outer pane and inner pane.
  • the colored or pigmented thermoplastic composite film preferably has a thickness of 0.25 mm to 1 mm.
  • the colored or pigmented composite film extends over a maximum of 50% and particularly preferably a maximum of 30% of the area of the composite pane.
  • a transparent further thermoplastic composite film is preferably arranged between the outer pane and the inner pane, which extends over at least 50%, preferably at least 70% of the area of the composite pane.
  • the colored or pigmented composite film is arranged offset from the transparent thermoplastic composite pane in the surface plane of the composite pane so that they do not overlap or cover each other.
  • the masking strip can also be provided by a partially pigmented or colored thermoplastic composite film.
  • the reflective layer spatially arranged in front of the pigmented or colored area of the thermoplastic composite film.
  • the pigmentation or coloring of the composite film preferably extends over a range of a maximum of 50% and particularly preferably a maximum of 30% of the area of the composite pane.
  • the remaining part of the partially pigmented or colored thermoplastic composite film is transparent, i.e. designed without pigmentation or coloring.
  • the partially pigmented or colored thermoplastic composite film preferably extends over the entire surface of the composite pane.
  • the design of the masking strip as a pigmented or colored thermoplastic composite film or as a partially pigmented or colored thermoplastic composite film simplifies the production of the composite pane and improves its stability. It is very advantageous if the outer pane or the inner pane do not need to be previously coated to create an opaque background. On the one hand, this increases the stability of the composite pane and further improves process efficiency.
  • the outer pane and inner pane preferably contain or consist of glass, particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, alumino-silicate glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate , polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and/or mixtures thereof.
  • glass particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, alumino-silicate glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate , polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and/or mixtures thereof.
  • the inner pane consists of a highly transparent clear glass, for example diamond glass. This improves the luminosity and clarity of a light-in-glass module display according to the invention.
  • the outer pane and inner pane can optionally have other coatings known per se that are suitable in connection with the invention, for example anti-reflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings, electrically conductive coatings, or sun protection coatings or low-E coatings.
  • coatings known per se that are suitable in connection with the invention, for example anti-reflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings, electrically conductive coatings, or sun protection coatings or low-E coatings.
  • the thickness of the individual panes can vary widely and be adapted to the requirements of the individual case. Discs with standard thicknesses of 0.5 mm to 5 mm and preferably 1.0 mm to 2.5 mm are preferably used. The size of the discs can vary widely and depends on the use.
  • the composite pane can have any three-dimensional shape.
  • the outer pane and inner pane preferably have no shadow zones, so that they can be coated, for example, by cathode sputtering.
  • the outer pane and inner pane are preferably flat or slightly or strongly curved in one direction or in several directions of the room.
  • the outer pane and the inner pane are preferably transparent.
  • transparent means that the total transmission of the composite pane corresponds to the legal regulations, for example for windshields (for example the guidelines of the European Union ECE-R43) and for visible light, preferably a transmittance of more than 50% and in particular of more than 60%, for example more than 70%.
  • transparent inner pane and transparent outer pane it is meant that the inner pane and the outer pane are so transparent that the view through a see-through area of the composite pane meets the legal requirements for the desired use, for example for windshields.
  • opaque means a light transmission of less than 10%, preferably less than 5% and in particular 0%.
  • transparent outer pane and transparent inner pane mean that visibility through the inner pane and the outer pane is possible.
  • the light transmittance of the transparent outer pane and the transparent inner pane is preferably at least 55%, particularly preferably at least 60% and in particular at least 70%.
  • the thermoplastic intermediate layer contains or consists of at least one thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyurethane (PU) or copolymers or derivatives thereof, optionally in combination with polyethylene terephthalate (PET).
  • the thermoplastic intermediate layer can also, for example, polypropylene (PP), polyacrylate, polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resin, acrylate, fluorinated ethylene-propylene, polyvinyl fluoride and / or ethylene-tetrafluoroethylene, or a copolymer or mixture thereof.
  • the thermoplastic intermediate layer is preferably designed as at least one thermoplastic composite film and contains or consists of polyvinyl butyral (PVB), especially preferably made from polyvinyl butyral (PVB) and additives known to those skilled in the art, such as plasticizers.
  • the thermoplastic intermediate layer preferably contains at least one plasticizer.
  • Plasticizers are chemical compounds that make plastics softer, more flexible, supple and/or elastic. They shift the thermoelastic range of plastics towards lower temperatures, so that the plastics have the desired more elastic properties in the operating temperature range.
  • Preferred plasticizers are, for example, carboxylic acid esters, in particular low-volatility carboxylic acid esters, fats, oils, soft resins and camphor.
  • the thermoplastic intermediate layer based on PVB preferably contains at least 3% by weight, preferably at least 5% by weight, particularly preferably at least 20% by weight, even more preferably at least 30% by weight and in particular at least 35% by weight.
  • a plasticizer contains or consists, for example, of triethylene glycol bis-(2-ethylhexanoate).
  • the thermoplastic intermediate layer can be formed by a single film or by more than one film.
  • the thermoplastic intermediate layer can be formed by one or more thermoplastic films arranged flat one above the other, the thickness of the thermoplastic intermediate layer preferably being from 0.25 mm to 1 mm, for example 0.38 mm or 0.76 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer can also be a functional thermoplastic intermediate layer, in particular an intermediate layer with acoustically dampening properties, an intermediate layer that reflects infrared radiation, an intermediate layer that absorbs infrared radiation and/or an intermediate layer that absorbs UV radiation.
  • the thermoplastic intermediate layer can also be a band filter film that blocks out narrow bands of visible light.
  • the light-in-glass module can be arranged on one of the edges of the composite pane, preferably in a lateral cut-out and/or a recess in the inner pane and the intermediate layer, and the decoupling device, facing the outside (III) of the inner pane, preferably arranged on the intermediate layer.
  • a lateral cut back of the inner pane and the intermediate layer is here understood to mean a sectional setback, or a shortening of the inner pane and the intermediate layer to the edge of the outer pane. This can also mean that the intermediate layer and the inner pane are manufactured in such a way that they are set back in sections to the edge of the pane (without necessarily being cut).
  • the lateral cutback is preferably precisely tailored to the dimensions of the light-in-glass module. This has the advantage that the light-in-glass module can be inserted precisely and secured, for example by gluing, and is well protected against slipping, for example.
  • a recess is a hole, for example a mechanically drilled hole, in the inner pane and the adjacent intermediate layer of the composite pane, into which the light-in-glass module can be inserted and secured, for example by gluing.
  • a recess it is advantageous to provide a precise match between the size of the recess and the geometric dimensions of the light-in-glass module.
  • the light-in-glass module preferably comprises an LED, or an OLED, or a laser diode in addition to all the necessary connections.
  • an LED or an OLED, or a laser diode in addition to all the necessary connections.
  • a voltage is applied to the diode, light is coupled into the inner pane.
  • Suitable lamps, in particular LEDs, which also have a low overall height are already commercially available
  • the bulbs can be colored or white. Preferred light colors are red (because of its pronounced signaling effect), green (because of the human eye's high sensitivity to the green color spectrum) and blue (because of its particularly aesthetic and less dazzling effect).
  • the light-in-glass module is arranged directly on the inside (IV) of the inner pane and a prism film is provided to direct the light in the inner pane towards the (light) decoupling device, which is on the outside III the inner pane is arranged.
  • the reflection layer must be removed from the inner pane before the light-in-glass module is connected and fastened, or the reflection layer can alternatively be manufactured with a corresponding mask with a corresponding recess . Since the application of the reflection layer takes place on the inside IV of the inner pane, i.e. on a If the surface of the composite pane is exposed to the surroundings, it is easy to produce the reflective layer with correspondingly free areas for the light-in-glass module.
  • the decoupling device for directed decoupling of light from the light-in-glass module in the direction of the inside IV of the inner pane can, for example, be an optical scattering print (decouple tint) on the intermediate layer.
  • the decoupling device for example the scattering pressure, can include a wide variety of icons and symbols as functional indicators and warnings or can be designed as such, so that they can be perceived by a driver or viewer during operation, for example as luminous indicators for relevant information displays, malfunctions or vehicle conditions.
  • the decoupling device is expediently arranged in spatial proximity to the light-in-glass module and is suitable for decoupling the light coupled in thereby.
  • the light-in-glass module display system can additionally or alternatively also be designed for a flat, strip-shaped or frame-shaped light output or light display.
  • it could also simply be used as lighting (ambient light) or, for example, indicate autonomous driving of a vehicle through frame-shaped lighting on the windshield.
  • One or more light-in-glass module display systems can be provided in a composite pane.
  • a functional layer element is arranged at least in a transparent area of the composite pane between the inside (II) of the outer pane and the outside III of the inner pane.
  • the functional layer element extends at least into an area of the composite pane which, when viewed through, has no overlap with an opaque background and thus also has a functional area which has no overlap with the reflection layer and these two functional elements
  • they do not have a negative impact on their function and can also be used in addition to one another.
  • the functional layer element can also be introduced into the composite pane either over the entire surface or in a locally limited manner.
  • the functional layer element can be, for example, a hologram, a p-pol coating, a reflective film, a HUD layer or an active display.
  • a HUD layer preferably comprises at least one metal selected from the group consisting of aluminum, tin, titanium, copper, chromium, cobalt, iron, manganese, zirconium, cerium, yttrium, silver, gold, platinum and palladium, or mixtures thereof.
  • the HUD layer is a coating containing a thin-film stack, i.e. a layer sequence of thin individual layers.
  • This thin film stack contains one or more electrically conductive layers based on silver.
  • the electrically conductive layer based on silver gives the reflective coating the basic reflective properties as well as an IR reflective effect and electrical conductivity.
  • the electrically conductive layer is based on silver.
  • the conductive layer preferably contains at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, most preferably at least 99.9% by weight of silver.
  • the silver layer can have dopants, for example palladium, gold, copper or aluminum.
  • Silver-based materials are particularly suitable for reflecting p-polarized light. The use of silver has proven to be particularly beneficial in reflecting p-polarized light.
  • the coating has a thickness of 5 pm to 50 pm and preferably 8 pm to 25 pm.
  • the HUD layer is designed as a coating, it is preferably applied to the inner pane or outer pane by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering (“sputtering”) and most preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering (“magnetron sputtering”) .
  • PVD physical vapor deposition
  • the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), for example plasma-assisted vapor deposition (PECVD), by vapor deposition or by atomic layer deposition (ALD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • PECVD plasma-assisted vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the HUD layer can also be formed as a reflective film that reflects p-polarized light.
  • the HUD layer can be a carrier film with a reflective coating or a reflective polymer film.
  • the reflective coating preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices.
  • the metal-based layer preferably contains, or consists of, silver and/or aluminum.
  • the dielectric layers can be based, for example, on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide or silicon carbide be trained.
  • the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopants, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
  • the reflective polymer film preferably comprises or consists of dielectric polymer layers.
  • the dielectric polymer layers preferably contain PET. If the HUD layer is designed as a reflective film, it is preferably from 30 pm to 300 pm, particularly preferably from 50 pm to 200 pm and in particular from 100 pm to 150 pm thick.
  • the CVD or PVD coating processes can also be used for production.
  • the HUD layer is designed as a reflective film and is arranged within the thermoplastic intermediate layer.
  • the advantage of this arrangement is that the HUD layer does not have to be applied to the outer pane or inner pane using thin-film technology (e.g. CVD and PVD). This results in uses of the HUD layer with further advantageous functions such as a more homogeneous reflection of the p-polarized light on the HUD layer.
  • the production of the composite pane can be simplified since the HUD layer does not have to be arranged on the outer or inner pane via an additional process before lamination.
  • the invention further comprises a projection arrangement comprising a composite pane according to the invention as described above in various embodiments.
  • the projection arrangement further comprises a light source (image display device) assigned to the reflection layer, which is directed onto the reflection layer and irradiates it with light, in particular p-polarized light, the reflection layer reflecting the light.
  • the reflection layer is optionally protected from external influences, in particular from contamination and scratching, by a protective layer applied over the surface.
  • the light source of the projection arrangement emits light, preferably p-polarized light, and is arranged in the vicinity of the interior surface of the inner pane in such a way that the light source irradiates this surface, with the light being reflected by the reflection layer of the composite pane. If the projection arrangement according to the invention is used with p- Operated with polarized light, a particular advantage is that it is also compatible with polarization-selective sunglasses.
  • the reflection layer preferably reflects more than 10%, preferably at least 30% or more, preferably 50% or more and in particular 70% or more, of the light incident on the reflection layer, in particular p-polarized light, preferably in a wavelength range of 450 nm up to 650 nm and irradiation angles of 50 to 80°, for example from 55° to 75°. This is advantageous in order to achieve the greatest possible brightness of an image emitted by the light source and reflected on the reflection layer.
  • the light source is used to emit an image and is also referred to according to the invention as an image display device.
  • a projector, a display or another device known to those skilled in the art can be used as the light source.
  • the light source is preferably a display, particularly preferably an LCD display, LED display, OLED display or electroluminescent display, in particular an LCD display. Displays have a low installation height and are therefore easy to integrate into the dashboard of a vehicle in a space-saving manner. In addition, displays are much more energy efficient to operate compared to projectors. The comparatively lower brightness of displays is completely sufficient in combination with the reflection layer according to the invention and the opaque cover layer behind it.
  • the radiation from the light source preferably hits the composite pane at an angle of incidence of 55° to 80°, preferably of 62° to 77° on the composite pane in the area of the reflection layer.
  • the angle of incidence is the angle between the incident vector of the radiation from the image display device and the surface normal at the geometric center of the reflection layer.
  • the invention further includes a method for producing a composite pane and projection arrangement according to the invention.
  • the procedure includes at least the steps:
  • Step e) of the method takes place either before, during or after steps a) to d).
  • the layer stack is laminated under the influence of heat, vacuum and/or pressure, with the individual layers being connected (laminated) to one another by at least one thermoplastic intermediate layer.
  • Methods known per se can be used to produce a composite pane. For example, so-called autoclave processes can be carried out at an increased pressure of about 10 bar to 15 bar and temperatures of 130 ° C to 145 ° C for about 2 hours.
  • Known vacuum bag or vacuum ring processes work, for example, at around 200 mbar and 130 ° C to 145 ° C.
  • the outer pane, the inner pane and the thermoplastic intermediate layer can also be pressed in a calender between at least one pair of rollers to form a composite pane.
  • Systems of this type are known for producing composite panes and usually have at least one heating tunnel in front of a press shop.
  • the temperature during the pressing process is, for example, from 40 °C to 150 °C.
  • Combinations of calender and autoclave processes have proven particularly useful in practice.
  • vacuum laminators can be used. These consist of one or more heatable and evacuable chambers in which the outer pane and the inner pane are inside for example, can be laminated for about 60 minutes at reduced pressures of 0.01 mbar to 800 mbar and temperatures of 80 ° C to 170 ° C.
  • a light-in-glass module can be arranged directly and directly on the inside IV of the inner pane and, for example, a prism film is then provided to direct the light in the inner pane towards the (signal-light) decoupling device is arranged on the outside III of the inner pane.
  • the reflection layer must be removed from the inner pane before the light-in-glass module is connected and fastened, i.e. a decoating must be carried out, or the reflection layer can alternatively also be combined with a corresponding mask a corresponding recess in step f). Since the reflection layer is applied on the inside of the inner pane, i.e. on a surface of the composite pane facing the surroundings, the reflection layer can be easily manufactured with correspondingly free areas for the light-in-glass module.
  • the reflection layer can be formed as a semi-mirror layer, in particular in the area of the outcoupling device, with a smaller layer thickness than in the other areas of the reflection layer. This can be achieved, for example, by applying less coating, for example by partially masking this area during the coating process.
  • the (semi-)transparency of the reflection layer is at least 1%, preferably at least 5%, particularly preferably at least 10% transparency.
  • the invention extends to motor vehicles for traffic on land, in the air or on water, in which the composite window or projection arrangement according to the invention is used, for example, as a windshield, rear window, side windows and / or glass roof, preferably as a windshield.
  • the composite pane as a vehicle windshield is preferred.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the projection arrangement according to the invention
  • Figure 2 is a top view of the composite pane from Figure 1,
  • Figure 3 shows an embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section along the section line BB'.
  • Figure 4 shows a further embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section
  • FIG. 5 shows another embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section
  • FIG. 6 shows an enlarged cross-sectional view of an embodiment of the layer sequence according to the invention of the composite pane 1 in the area Z.
  • Figure 1 shows a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the projection arrangement 100 according to the invention in a vehicle in a highly simplified, schematic Depiction.
  • a top view of the composite pane 1 of the projection arrangement 100 is shown in Figure 2.
  • the cross-sectional view of Figure 1 corresponds to the section line AA of the composite pane 1, as indicated in Figure 2.
  • the composite pane 1 is designed in the form of a composite pane (see also Figures 3 to 6) and comprises an outer pane 2 and an inner pane 3 with a thermoplastic intermediate layer 4, which is arranged between the panes 2, 3.
  • the composite pane 1 is installed in a vehicle, for example, and separates a vehicle interior 12 from an external environment 13.
  • the composite pane 1 is the windshield of a motor vehicle.
  • the outer pane 2 and the inner pane 3 each consist of glass, preferably thermally toughened soda-lime glass, and are transparent to visible light.
  • the thermoplastic intermediate layer 4 consists of a thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET).
  • the outside I of the outer pane 2 faces away from the thermoplastic intermediate layer 4 and is at the same time the outer surface of the composite pane 1.
  • the inside II of the outer pane 2 and the outside III of the inner pane 3 each face the intermediate layer 4.
  • the inside IV of the inner pane 3 faces away from the thermoplastic intermediate layer 4 and is at the same time the inside of the composite pane 1.
  • the composite pane 1 can have any suitable geometric shape and/or curvature. As a composite pane 1, for example for a vehicle, it typically has a convex curvature.
  • first masking strip 5 In an edge region 11 of the composite pane 1 there is a frame-shaped first masking strip 5 on the inside II of the outer pane 2.
  • the first masking strip 5 is opaque and prevents the view from the outside of structures arranged on the inside of the composite pane 1, for example an adhesive bead for gluing the composite pane 1 into a vehicle body.
  • the first masking strip 5 is preferably black.
  • the first masking strip 5 consists, for example, of an electrically non-conductive material conventionally used for masking strips, for example a black-colored screen printing ink that is baked.
  • a reflection layer 9 on the inside IV of the inner pane 3 which is at least partially designed as a semi-mirror layer and which is vapor-deposited, for example, using the PVD process.
  • the reflection layer 9 is, for example, a metal coating which contains at least one thin-film stack with at least one silver layer and one dielectric layer.
  • the reflection layer 9 is in direct contact with the interior surface IV of the inner pane 3.
  • the reflection layer 9 is arranged spatially in front of an opaque background, here the masking strip 5, the masking strip 5 covering the reflection layer 9 completely covered, ie the reflection layer 9 has no section that does not overlap the masking strip 5.
  • the reflection layer 9 is only arranged in the lower (motor-side) section 1T of the edge region 11 of the composite pane 1.
  • several reflection layers 9 could be provided, for example as partial sections in the lower (engine-side) section 1T and / or are arranged in the upper (roof-side) section 11" of the edge region 11.
  • the reflection layers 9 could also be arranged in such a way that a (partially) rotating image can be generated.
  • an opaque background masking
  • a reflection layer 9 in any suitable area of the composite pane.
  • An edge-side arrangement is of course advantageous and expedient when using and designing the composite pane 1 as a windshield in order to meet the required requirements for the driver's field of vision.
  • the reflection layer 9 can cover the light-in-glass module display system that is not normally in operation and contribute to a visually clear and attractive appearance.
  • the reflection layer 9 can be designed as a completely uniform semi-mirror layer, i.e.
  • the HUD display and, on the other hand, transparent for the light information display of the light-in-glass module display system, or even only in the area that is visible through the composite pane in overlap with the decoupling device 6b, for example by reducing the thickness of the reflection layer 9, it can be a semi-mirror layer.
  • a protective layer 7 can be arranged on the surface of the reflection layer 9 facing the vehicle interior 12.
  • the protective layer 7 thus forms, at least in the area of the reflection layer 9, the outer surface of the composite pane that is directed towards the interior 12 and exposed to the surrounding atmosphere 1.
  • the surface covered with the protective layer 7, in particular the reflection layer 9, is thereby advantageously protected from external influences.
  • the protective film 7 according to the invention is advantageously robust and scratch-resistant.
  • the further surface IV of the composite pane 1 facing the interior 12, which is not covered by the reflection layer 9, is also provided with the protective layer and thus sealed towards the interior 12. This has the advantage that the associated protective properties can also be provided over the entire surface.
  • the production of such a full-surface seal to the interior 12 can be accomplished easily, efficiently and cost-effectively.
  • the first masking strip 5 can also be designed to be wider in the lower (engine-side) section 1T of the edge region 11, ie the first masking strip 5 has a greater width in the lower (engine-side) section 1T of the edge region 11 than in the upper (roof-side) section 11". of the edge region 11 (as well as in the lateral sections of the edge region 11 that cannot be seen in Figure 1) of the composite pane 1.
  • the "width” is understood to be the dimension of the first masking strip 5 perpendicular to its extension.
  • the projection arrangement 100 also has one, for example in the dashboard (not shown) arranged image display device 8 as an imager.
  • the image display device 8 is used to generate light, in particular p-polarized light 10 (image information), which is directed onto the reflection layer 9 and through the reflection layer 9 as reflected light 10 'into the vehicle interior 12 is reflected where it can be seen by an observer, such as a driver.
  • the reflection layer 9 is designed to reflect the light, preferably the p-polarized light 10, of the image display device 8, ie an image of the image display device 8.
  • the light 10 from the image display device 8 preferably strikes the composite pane 1 at an angle of incidence of 50° to 80°, in particular from 55° to 75°, for example from 60° to 70°, typically about 65°, as is usual in HUD projection arrangements is.
  • each reflection layer 9 can be assigned a separate image display device 8, ie several image display devices 8 can be arranged.
  • the image display device 8 is, for example, a display, such as an LCD display, OLED display, EL display or pLED display.
  • the composite pane 1 it would also be possible, for example, for the composite pane 1 to be a roof pane, side window or rear window of a vehicle. In the top view of Figure 2, the reflection layer 9 is shown extending along the lower section of the edge region 11 'of the composite pane 1.
  • FIG. 3 enlarged cross-sectional views of various embodiments of the composite pane 1 with the light-in-glass module display system are shown.
  • the cross-sectional view of Figure 3 corresponds to the section line BB' in Figure 2.
  • Figure 3 shows an embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section along the section line BB ', this embodiment is the light-in-glass module 6a, in particular the LED for coupling the light into the inner pane 3 in a lateral cutback of the side edge of the Inner pane 3 and the intermediate layer 4 are arranged and connected, for example via adhesive, to the protruding outer pane 2 or to the masking strip 5.
  • the masking 5 advantageously covers the light-in-glass module 6a and connections to the outside 13, which contributes to the aesthetic appearance of the composite pane 1. Furthermore, the masking ensures that the light signals generated thereby are easily visible in the operating state.
  • the light-in-glass module 6a couples light laterally into the inner pane 3 after applying a voltage.
  • a decoupling device 6b is arranged in spatial proximity on the intermediate layer 4, which decouples the light from the inner pane 3 in the direction of the inner pane 3 and emits light, preferably a light information display, into the interior 12.
  • the decoupling device 6b can, for example, be an optical scattering print. Such a scatter print can be in the form of suitable functional icons and symbols as positive or negative.
  • the decoupling device 6b can also be designed flat or strip-shaped.
  • the light-in-glass module display system 6 is not limited to the lower motor-side section of the composite pane 1. Several light-in-glass module display systems 6 can also be provided in or on a composite pane 1.
  • Figure 4 shows a further embodiment of the composite pane 1 according to the invention in which, in contrast to the embodiment in Figure 3, the light-in-glass module 6a, in particular the LED for coupling the light into the inner pane 3 in a recess in the inner pane 3 and the intermediate layer 4 is arranged inserted.
  • the recess can be made as a hole, for example.
  • the recess is preferably designed to precisely fit the dimensions of the light-in-glass module 6a. This enables good and secure attachment.
  • the further structure corresponds to that in Figure 3.
  • Figure 5 shows another embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section.
  • the light-in-glass module 6a in particular the LED for coupling the light into the inner pane 3, is arranged directly and directly on the inside IV of the inner pane 3 and is used to direct the light in the inner pane towards the (light/ Signal) decoupling device, a prism film 6c is additionally provided, which is arranged on the outside III of the inner pane 3.
  • the light rays and their direction of propagation are shown schematically with arrows.
  • the reflection layer 9 must be removed from the inner pane before the light-in-glass module 6a is connected and fastened, i.e.
  • the reflection layer 9 can also be produced with a corresponding recess by using a corresponding mask during coating. Since the application of the reflection layer 9 takes place on the inside IV of the inner pane 3, i.e. on a surface of the composite pane 1 facing the surroundings, production of the reflection layer 9, including area-wise production as a semi-mirror layer, can be easily and cost-effectively integrated into an industrial manufacturing process.
  • the reflection layer 9 provided on the interior surface IV of the inner pane 3 and the masking strip 5 attached in this area as an opaque background are preferred in this embodiment locally limited to the lower edge region 11 of the composite pane 1 and thus do not influence a HUD layer attached in the viewing area D of the composite pane 1. Because the reflection layer 9 is positioned on the interior surface IV of the composite pane 1, the HUD layer 15 can be attached independently of this to one of the internal surfaces of the composite pane 1 and is protected there from environmental influences.
  • a protective layer 7, preferably a DLC layer can optionally be provided, which is particularly scratch-resistant and protects the reflection layer 9 in particular against corrosion.

Abstract

A composite pane (1), in particular for a projection assembly (100), at least comprising an outer pane (2), a thermoplastic intermediate layer (4), an inner pane (3) and a reflection layer (9) which is suitable for reflecting light, in particular p-polarized light, wherein the outer pane (2) has an outer side (I) facing away from the thermoplastic intermediate layer (4) and an inner side (II) facing towards the thermoplastic intermediate layer (4), and the inner pane (3) has an outer side (III) facing towards the thermoplastic intermediate layer (4) and an inner side (IV) facing away from the thermoplastic intermediate layer (4), wherein the reflection layer (9) is arranged on the inner side (IV) of the inner pane (3) in at least a first region of the composite pane (1), wherein, seen through the composite pane (1) from the inner side (IV) of the inner pane (3), the reflection layer (9) is arranged spatially in front of an opaque background, and wherein additionally arranged in the first and/or at least a second region of the composite pane (1), preferably spatially in front of an opaque background, is at least one light-in-glass module display system (6), at least comprising a light-in-glass module (6a) for coupling light into the inner pane (3) and a coupling-out device (6b) for coupling light out of the inner pane (3), wherein furthermore the reflection layer (9) is at least partially formed as a semi-mirror layer and, seen through the composite pane (1) from the inner side (IV) of the inner pane (3), at least the coupling-out device (6b) of the light-in-glass module display system (6) is arranged spatially behind the semi-mirror layer (9). The invention also relates to a projection assembly (100), in particular comprising a composite pane (1) according to the invention, and also to a method for producing the composite pane (1) according to the invention.

Description

Verbundscheibe für eine Projektionsanordnung Composite pane for a projection arrangement
Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe, insbesondere für eine Projektionsanordnung, deren Verwendung in einem Fahrzeug, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. The invention relates to a composite pane, in particular for a projection arrangement, its use in a vehicle, and a method for its production.
HMIs (Human Machine Interfaces) also Mensch-Maschine-Schnittstellen und Displays sind wesentliche und bedeutende Themen und Funktionalitäten im Automotive Bereich. Hierbei nimmt die Größe und die Anzahl von Displays und Anzeigesystemen, insbesondere im Cockpit von Kraftfahrzeugen, immer mehr zu. Beispielsweise ist die Anzeige und Wiedergabe von Navigations-, -Sicherheits- und Telekommunikationsinformationen, sowie zusätzlichem Infotainment heutzutage nahezu unerlässlicher Standard. HMIs (Human Machine Interfaces), i.e. human-machine interfaces and displays, are essential and important topics and functionalities in the automotive sector. The size and number of displays and display systems, especially in the cockpit of motor vehicles, is increasing more and more. For example, the display and playback of navigation, security and telecommunications information, as well as additional infotainment, is now an almost essential standard.
Zusätzlich zu den Cluster-Displays, die im Innenraum von Kraftfahrzeugen platziert werden, werden heutzutage häufig Head-Up-Displays (HUD) in Fahrzeugen und Flugzeugen eingesetzt. Die Funktionsweise eines HLIDs verläuft hierbei über die Verwendung einer bildgebenden Einheit, die mittels eines Optikmoduls und einer Projektionsfläche ein Bild projiziert, das vom Fahrer als virtuelles Bild wahrgenommen wird. Wenn dieses Bild beispielsweise über die Fahrzeug-Windschutzscheibe als Projektionsfläche reflektiert wird, können wichtige Informationen für den Nutzer dargestellt werden, die die Verkehrssicherheit wesentlich verbessern. In addition to the cluster displays placed in automobile interiors, head-up displays (HUD) are now commonly used in vehicles and aircraft. The way an HLID works is through the use of an imaging unit, which uses an optical module and a projection surface to project an image that is perceived by the driver as a virtual image. For example, if this image is reflected on the vehicle windshield as a projection surface, important information can be displayed for the user, which significantly improves traffic safety.
Bei den vorstehend beschriebenen Head-Up-Displays tritt das Problem auf, dass das Projektorbild an beiden Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert wird. Dadurch nimmt der Fahrer nicht nur das gewünschte Hauptbild wahr, welches durch die Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe hervorgerufen wird (Primärreflexion). Der Fahrer nimmt auch ein leicht versetztes, in der Regel intensitätsschwächeres Nebenbild wahr, welches durch die Reflexion an der außenseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe hervorgerufen wird (Sekundärreflexion). Letzteres wird gemeinhin auch als Geisterbild („Ghosting bzw. „Ghost Image“) bezeichnet. Dieses Problem wird gemeinhin dadurch gelöst, dass die reflektierenden Oberflächen mit einem bewusst gewählten Winkel zueinander angeordnet werden, so dass Hauptbild und Geisterbild überlagert werden, wodurch das Geisterbild nicht mehr störend auffällt. The problem with the head-up displays described above is that the projector image is reflected on both surfaces of the windshield. As a result, the driver not only perceives the desired main image, which is caused by the reflection on the interior surface of the windshield (primary reflection). The driver also perceives a slightly offset, usually less intense secondary image, which is caused by the reflection on the outside surface of the windshield (secondary reflection). The latter is also commonly referred to as ghosting or “ghost image”. This problem is commonly solved by arranging the reflective surfaces at a deliberately chosen angle to one another so that the main image and ghost image are superimposed, whereby the ghost image is no longer disturbing.
Die Strahlung des Head-Up-Display-Projektors ist typischerweise im Wesentlichen s-polarisiert aufgrund der besseren Reflexionscharakteristik der Windschutzscheibe im Vergleich zur p- Polarisation. Trägt der Fahrer jedoch eine polarisationsselektive Sonnenbrille, welche lediglich bzw. im Wesentlichen p-polarisiertes Licht transmittiert, so kann er das HUD-Bild kaum oder gar nicht wahrnehmen. Es besteht daher Bedarf an HUD-Projektionsanordnungen, welche mit polarisationsselektiven Sonnenbrillen kompatibel sind. Eine Lösung des Problems in diesem Zusammenhang ist daher die Anwendung von Projektionsanordnungen, welche p-polarisiertes Licht einsetzen. The radiation from the head-up display projector is typically essentially s-polarized due to the better reflection characteristics of the windshield compared to p-polarization. However, if the driver wears polarization-selective sunglasses, which only or essentially p-polarized light is transmitted, he can hardly or not at all perceive the HUD image. There is therefore a need for HUD projection arrangements that are compatible with polarization-selective sunglasses. A solution to the problem in this context is therefore the use of projection arrangements that use p-polarized light.
Die DE102014220189A1 offenbart eine Head-Up-Display-Projektionsanordnung, welche mit p- polarisierter Strahlung betrieben wird, um ein Head-Up-Display-Bild zu erzeugen. Da der Einstrahlwinkel typischerweise nahe dem Brewsterwinkel liegt und p-polarisierte Strahlung daher nur in geringem Maße von den Glasoberflächen reflektiert wird, weist die Windschutzscheibe eine reflektierende Struktur auf, die p-polarisierte Strahlung in Richtung des Fahrers reflektieren kann. Als reflektierende Struktur wird eine einzelne metallische Schicht vorgeschlagen mit einer Dicke von 5 nm bis 9 nm, beispielsweise aus Silber oder Aluminium, die auf der dem Innenraum des PKWs abgewandten Außenseite der Innenscheibe aufgebracht ist. DE102014220189A1 discloses a head-up display projection arrangement which is operated with p-polarized radiation to generate a head-up display image. Since the angle of incidence is typically close to the Brewster angle and p-polarized radiation is therefore only reflected to a small extent by the glass surfaces, the windshield has a reflective structure that can reflect p-polarized radiation in the direction of the driver. The proposed reflective structure is a single metallic layer with a thickness of 5 nm to 9 nm, for example made of silver or aluminum, which is applied to the outside of the inner pane facing away from the interior of the car.
Bei der Auslegung eines Displays, das auf der Head-Up-Display-Technologie basiert, muss weiterhin dafür Sorge getragen werden, dass der Projektor eine entsprechend große Leistung hat, so dass das projizierte Bild, insbesondere bei Einfall von Sonnenlicht, eine ausreichende Helligkeit aufweist und vom Betrachter gut erkennbar ist. Dies erfordert eine gewisse Größe des Projektors und geht, insbesondere bei der geringen Reflektivität gewöhnlicher Verbundscheiben, mit einem entsprechenden Stromverbrauch einher. When designing a display based on head-up display technology, care must also be taken to ensure that the projector has a correspondingly high output so that the projected image has sufficient brightness, especially when exposed to sunlight and is clearly visible to the viewer. This requires a certain size of the projector and is associated with a corresponding power consumption, especially given the low reflectivity of ordinary composite panes.
Die europäischen Anmeldungen EP20200006.3 und EP20200009.7 zeigen den Einsatz eines Maskierungsstreifens im Randbereich der Windschutzscheibe mit einem vor dem Maskierungsstreifen angeordneten transparenten Element, welches das auf das Element projizierte Bild in den Fahrzeuginnenraum reflektiert. Aufgrund des lichtundurchlässigen Hintergrundes kann das Bild mit einem höheren Kontrast wahrgenommen werden. The European applications EP20200006.3 and EP20200009.7 show the use of a masking strip in the edge area of the windshield with a transparent element arranged in front of the masking strip, which reflects the image projected onto the element into the vehicle interior. Due to the opaque background, the image can be perceived with a higher contrast.
In der DE102009020824A1 ist eine Windschutzscheibe mit einem virtuellen Bildsystem offenbart. Die Bildanzeigevorrichtung (Projektor) ist hierbei auf einen reflektierenden Bereich gerichtet, welche entweder selbst durch eine lichtundurchlässige, reflektierende Schicht ausgebildet ist oder vor einem lichtundurchlässigen Hintergrund angeordnet ist. Die reflektierende Schicht ist auf einer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Fläche der Innenscheibe angeordnet. Hierdurch wird das reflektierte Bild mit einem hohen Kontrast erkennbar. Allerdings ist die reflektierende Schicht vor äußeren schädlichen Einflüssen nicht geschützt. Weiterhin besteht der Wunsch die Cluster-Displays im Fahrzeuginneren platzsparend zu ersetzen. Bisher ist dies noch nicht möglich, da die Cluster-Displays die notwendige, sowie standard- und vorschriftsmäßig erforderliche Anzeige kritischer Fahrzeugzustände übernehmen, wie die Anzeige von Fehlfunktionen, beispielsweise des Motors, der Steuerung, oder einen unzureichenden Reifendruck, andere Warnhinweise oder relevante Sicherheitsinformationen. Fallen die Displays auf HUD-Basis beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion aus, so würde ein Fahrer ohne die Cluster-Displays im Cockpit somit keine zusätzlichen Redundanz-Informationen zum Fahrzeugzustand oder etwaigen Fehlfunktionen oder sicherheitsrelevante Warnhinweise erhalten können. In DE102009020824A1 a windshield with a virtual image system is disclosed. The image display device (projector) is directed at a reflective area, which is either itself formed by an opaque, reflective layer or is arranged in front of an opaque background. The reflective layer is arranged on a surface of the inner window facing the vehicle interior. This makes the reflected image visible with a high contrast. However, the reflective layer is not protected from external harmful influences. There is also a desire to replace the cluster displays inside the vehicle to save space. This is not yet possible because the cluster displays provide the necessary, standard and legally required display of critical vehicle conditions, such as the display of malfunctions, for example of the engine, the control system, or insufficient tire pressure, other warnings or relevant safety information. If the HUD-based displays fail, for example due to a malfunction, a driver without the cluster displays in the cockpit would not be able to receive any additional redundancy information about the vehicle status or any malfunctions or safety-relevant warnings.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Verbundscheibe für eine Projektionsanordnung, insbesondere basierend auf der Head-up-Display-Technologie, mit einem robusten System zur Anzeige von Redundanz-Informationen zu ergänzen, und insbesondere als Back-up-Lösung für die Anzeige von erforderlichen und wünschenswerten Informationen, Signalen und Warnhinweisen bereitzustellen, mit der die Cluster-Displays ersetzt und die beschriebenen Nachteile vermieden werden können. The object of the present invention is to supplement an improved composite pane for a projection arrangement, in particular based on head-up display technology, with a robust system for displaying redundancy information, and in particular as a back-up solution for the display of necessary and desirable information, signals and warnings with which the cluster displays can be replaced and the disadvantages described can be avoided.
Diese und weitere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibe gemäß Anspruch 1 , sowie eine Projektionsanordnung gemäß Anspruch 13 und ein Verfahren gemäß Anspruch 14, gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor. These and other tasks are achieved according to the invention by a composite pane according to claim 1, as well as a projection arrangement according to claim 13 and a method according to claim 14. Preferred embodiments emerge from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird eine Verbundscheibe, insbesondere für eine Projektionsanordnung, bereitgestellt, die mindestens eine Außenscheibe, eine thermoplastische Zwischenschicht und eine Innenscheibe, sowie eine Reflexionsschicht, umfasst, wobei die Außenscheibe eine von der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte Außenseite I und eine der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte Innenseite II und die Innenscheibe eine der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte Außenseite III und eine von der thermoplastischenAccording to the invention, a composite pane is provided, in particular for a projection arrangement, which comprises at least one outer pane, a thermoplastic intermediate layer and an inner pane, as well as a reflection layer, wherein the outer pane has an outside I facing away from the thermoplastic intermediate layer and an inside II and facing the thermoplastic intermediate layer the inner pane has an outside III facing the thermoplastic intermediate layer and one facing the thermoplastic
Zwischenschicht abgewandte Innenseite IV aufweist, wobei die ReflexionsschichtThe inner side IV facing away from the intermediate layer has the reflection layer
(Spiegelschicht) auf der Innenseite IV der Innenscheibe angeordnet und zum Reflektieren von Licht, insbesondere von p-polarisiertem Licht, geeignet ist, wobei die Reflexionsschicht in Durchsicht durch die Verbundscheibe ausgehend von der Innenseite IV der Innenscheibe räumlich vor einem opaken Hintergrund angeordnet ist, und wobei zusätzlich in dem ersten und/oder mindestens einem zweiten Bereich der Verbundscheibe, bevorzugt räumlich vor einem opaken Hintergrund, mindestens ein Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem angeordnet ist, mindestens umfassend ein Licht-in-Glas-Modul zum Einkoppeln von Licht in die Innenscheibe und eine Auskopplungseinrichtung zur Auskopplung von Licht aus der Innenscheibe und weiterhin die Reflexionsschicht mindestens teilweise als Semi-Spiegelschicht, also mit anderen Worten als Semi-transparente Spiegelschicht, ausgebildet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe, ausgehend von der Innenseite (IV) der Innenscheibe mindestens die Auskopplungseinrichtung des Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystems räumlich hinter der Semi- Spiegelschicht angeordnet ist. (mirror layer) is arranged on the inside IV of the inner pane and is suitable for reflecting light, in particular p-polarized light, the reflection layer being arranged spatially in front of an opaque background when viewed through the composite pane, starting from the inside IV of the inner pane, and wherein additionally in the first and/or at least a second region of the composite pane, preferably spatially in front of one opaque background, at least one light-in-glass module display system is arranged, at least comprising a light-in-glass module for coupling light into the inner pane and an outcoupling device for coupling out light from the inner pane and further the reflection layer at least partially as a semi-mirror layer, i.e. in other words as a semi-transparent mirror layer, and when viewed through the composite pane, starting from the inside (IV) of the inner pane, at least the outcoupling device of the light-in-glass module display system is spatially behind the semi - Mirror layer is arranged.
Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß erstmalig eine Verbundscheibe bereitgestellt, mit der ein verbessertes HUD-basiertes Display mit einem Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem, insbesondere einer Redundanzanzeige auf Basis eines Licht-in-Glas-Moduls, kombiniert wird.In other words, according to the invention, a composite pane is provided for the first time, with which an improved HUD-based display is combined with a light-in-glass module display system, in particular a redundancy display based on a light-in-glass module.
Erfindungsgemäß können vorteilhaft Cluster-Displays platzsparend durch das Licht-in-Glas- Modul-Anzeigesystem ersetzt werden. Dieses erfindungsgemäß vorgesehene Redundanzsystem auf Basis eines Licht-in-Glas-Moduls kann ergänzend und/oder bei einem Ausfall der HUD- Wiedergabe die Anzeige von erforderlichen und wünschenswerten sicherheitsrelevanten Informationen, Signalen und Warnhinweisen bereitstellen. Zusätzliche Vorteile ergeben sich daraus, dass ein solches Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem robust ist und zudem deutlich energiesparender betrieben werden kann als übliche Cluster-Displays. According to the invention, cluster displays can advantageously be replaced by the light-in-glass module display system to save space. This redundancy system provided according to the invention based on a light-in-glass module can additionally and/or provide the display of necessary and desirable safety-related information, signals and warnings in the event of a failure of the HUD display. Additional advantages arise from the fact that such a light-in-glass module display system is robust and can also be operated in a significantly more energy-efficient manner than conventional cluster displays.
Das Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem der erfindungsgemäßen Verbundscheibe umfasst ein Licht-in-Glas-Modul zum Einkoppeln von Licht in die Innenscheibe und eine Auskopplungseinrichtung zur Auskopplung von Licht aus der Innenscheibe. Das Licht-in-Glas- Modul umfasst dabei mindestens eine geeignete Lichtquelle (Leuchtmittel), beispielsweise eine LED, und alle notwendigen Anschlüsse und Leitungen, beispielsweise Anschlüsse an eine Stromversorgung und/oder ein Steuergerät und/oder einen Bordcomputer. Die Auskopplungseinrichtung zur gerichteten Auskopplung von Licht vom Licht-in Glas-Modul in Richtung der Innenseite IV der Innenscheibe kann beispielsweise ein optischer Streudruck (Decouple tint) auf der Zwischenschicht sein. Die Auskopplungseinrichtung, kann verschiedenste Icons und Symbole als funktionelle Indikatoren und Warnhinweise umfassen oder als solche ausgebildet sein, so dass diese im Betrieb beispielsweise als leuchtende Indikatoren für relevante Informationsanzeigen, Fehlfunktionen oder Fahrzeugzustände von einem Fahrer oder Betrachter wahrgenommen werden können. Licht-in-Glas-Module, die Licht in die Innenscheibe einkoppeln können, sowie Auskopplungseinrichtungen zur Auskopplung von Licht zur Erzeugung einer Beleuchtung oder eines optischen Signals sind grundsätzlich bekannt und lassen sich leicht in Verbundscheiben integrieren, bzw. hiermit verbinden. In der DE102012109900 B4 wird zum Beispiel eine Fahrzeugverglasung mit einem Einscheibensicherheitsglas beschrieben, in der eine Lichtquelle so angeordnet ist, dass sie Licht an der Stirnseite einer lichtleitenden Schicht in diese einkoppelt. Die lichtleitende Schicht ist stoffschlüssig mit der Scheibe verbunden und weist Auskopplungsmittel auf, die die flächige Abstrahlung des Lichts ermöglichen. Die beschriebene Fahrzeugverglasung ist zur Beleuchtung des Innenraums eines Fahrzeugs geeignet und konzipiert, eine Informationsanzeige ist mit der beschriebenen Anordnung nicht möglich und wird auch nicht angeregt. In der WO2022/096365 A1 ist eine beleuchtbare Verglasung bei der die Lichtquelle über ein transparentes Lichteinkopplungsmittel, mit einer ersten Hauptoberfläche einer ersten Scheibe verbunden ist, so dass Licht in die Scheibe eingekoppelt wird. Über ein Lichtauskopplungsmittel kann das Licht aus der Scheibe wieder ausgekoppelt werden. In der WO2022/096365 wird eine seitliche Einkopplung von Licht in die Scheibe, wie im vorstehend beschriebenen Dokument dargestellt, als nachteilig angesehen. The light-in-glass module display system of the composite pane according to the invention comprises a light-in-glass module for coupling light into the inner pane and an outcoupling device for coupling out light from the inner pane. The light-in-glass module includes at least one suitable light source (light source), for example an LED, and all necessary connections and lines, for example connections to a power supply and/or a control unit and/or an on-board computer. The decoupling device for directed decoupling of light from the light-in-glass module in the direction of the inside IV of the inner pane can, for example, be an optical scattering print (decouple tint) on the intermediate layer. The decoupling device can include a wide variety of icons and symbols as functional indicators and warnings or can be designed as such, so that they can be perceived by a driver or viewer during operation, for example as luminous indicators for relevant information displays, malfunctions or vehicle conditions. Light-in-glass modules that can couple light into the inner pane, as well as decoupling devices for coupling out light to generate illumination or an optical signal, are generally known and can be easily integrated into composite panes or connected to them. DE102012109900 B4, for example, describes vehicle glazing with single-pane safety glass, in which a light source is arranged so that it couples light into the end face of a light-conducting layer. The light-conducting layer is cohesively connected to the pane and has decoupling means that enable the light to be emitted over a wide area. The vehicle glazing described is suitable and designed for illuminating the interior of a vehicle; information display is not possible with the arrangement described and is not suggested. WO2022/096365 A1 describes an illuminable glazing in which the light source is connected to a first main surface of a first pane via a transparent light coupling means, so that light is coupled into the pane. The light can be decoupled from the pane again via a light decoupling means. In WO2022/096365, lateral coupling of light into the pane, as shown in the document described above, is viewed as disadvantageous.
Die erfindungsgemäße Kombination einer HUD-Anzeige mit einem Licht-in Glas-Modul- (Informations-)anzeigesystem ist darüber hinaus im genannten Stand der Technik weder beschrieben, noch finden sich in diesen Dokumenten Anregungen oder Hinweise hierauf. Furthermore, the combination according to the invention of a HUD display with a light-in-glass module (information) display system is neither described in the prior art mentioned, nor are there any suggestions or references to this in these documents.
Bevorzugt ist zumindest die Auskopplungseinrichtung räumlich vor einem opaken Hintergrund angeordnet, so dass diese kaum wahrnehmbar ist, wenn das Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem nicht in Betrieb ist. Dies trägt zur Übersichtlichkeit für einen Nutzer bei, der dann vorzugsweise nur die HUD-Bildwiedergabe wahrnimmt. Ist das Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem jedoch in Betrieb, beispielsweise bei einem Ausfall des HUD-Displays, so sorgt der opake Hintergrund für eine gute Wahrnehmbarkeit der Lichtinformation, beispielsweise in Form von üblichen Symbolen zur Anzeige von Warnhinweisen oder Informationen zum Betriebszustand. Zusätzlich ist auch die Reflexionsschicht in räumlicher Überlappung mit zumindest der Auskopplungseinrichtung angeordnet, so dass die Reflexionsschicht diese im Stand-by oder ausgeschalteten Zustand des Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystems verdeckt und so zusätzlich ein optisch noch ansprechendes Erscheinungsbild ermöglicht. Preferably, at least the outcoupling device is spatially arranged in front of an opaque background, so that it is hardly noticeable when the light-in-glass module display system is not in operation. This contributes to clarity for a user, who then preferably only perceives the HUD image display. However, if the light-in-glass module display system is in operation, for example in the event of a failure of the HUD display, the opaque background ensures that the light information is easily visible, for example in the form of usual symbols for displaying warnings or information about the operating status . In addition, the reflection layer is also arranged in spatial overlap with at least the outcoupling device, so that the reflection layer covers it in the standby or switched off state of the light-in-glass module display system and thus also enables a visually appealing appearance.
In der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die Reflexionsschicht als Semi-Spiegelschicht ausgebildet. Dies bedeutet, dass in Draufsicht auf die Reflexionsschicht, beispielsweise aus einem Fahrzeuginnenraum die Reflexionsschicht als verspiegelte Fläche erscheint, jedoch aus der anderen Richtung lichtdurchlässig, nicht oder wenig reflektierend ist. In Durchsicht durch die Verbundscheibe ausgehend von der Innenseite IV der Innenscheibe ist die Auskopplungseinrichtung des Licht-in-Glas-Anzeige Moduls räumlich hinter der Semi- Spiegelschicht angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass soweit das Licht-in-Glas-Anzeigesystem außer Betrieb oder im Stand-by-Modus ist, dieses optisch vollständig von der Reflexionsschicht verdeckt wird. Dies hat den Vorteil das in Kombination mit dem HUD-Display eine bessere Übersichtlichkeit der relevanten Anzeigen und Bildwiedergaben gegeben ist und dies ein „aufgeräumtes“ und optisch ansprechendes Erscheinungsbild ermöglicht. Fällt beispielsweise das HUD-Display aus, so wird als Back-up-System das Licht-in-Glas Anzeigesystem aktiv und kann die entsprechenden Warnsignale und relevanten Informationen anzeigen. In the composite pane according to the invention, the reflection layer is designed as a semi-mirror layer. This means that in a top view of the reflection layer, for example from a vehicle interior, the reflection layer appears as a mirrored surface, but is off the other direction is translucent, non-reflective or slightly reflective. When viewed through the composite pane starting from the inside IV of the inner pane, the decoupling device of the light-in-glass display module is arranged spatially behind the semi-mirror layer. This has the advantage that as long as the light-in-glass display system is out of operation or in standby mode, it is optically completely covered by the reflection layer. This has the advantage that, in combination with the HUD display, there is a better overview of the relevant displays and image displays and this enables a “tidy” and visually appealing appearance. For example, if the HUD display fails, the light-in-glass display system becomes active as a backup system and can display the corresponding warning signals and relevant information.
Die Reflexionsschicht kann dabei als einheitliche Semi-Spiegelschicht ausgebildet sein. Dies ist in der Herstellung gegebenenfalls einfacher und ein optisch einheitliches Erscheinungsbild ist sichergestellt. Alternativ können auch nur die Bereiche als Semi-Spiegelschicht ausgebildet werden, die die Auskopplungseinrichtung kaschieren sollen. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, dass in diesen Bereichen die Reflexionsschicht dünner ausgebildet wird. Eine Möglichkeit dies zu erreichen ist eine teilweise Maskierung während des Beschichtungsschritts der Scheibe oder wahlweise einer für die Reflexionsschicht verwendeten Trägerfolie zur Aufbringung auf die Scheibe. The reflection layer can be designed as a uniform semi-mirror layer. This may be easier to manufacture and a visually uniform appearance is ensured. Alternatively, only the areas that are intended to conceal the outcoupling device can be formed as a semi-mirror layer. This can be achieved, for example, by making the reflection layer thinner in these areas. One way to achieve this is to partially mask the pane during the coating step or alternatively to apply a carrier film used for the reflective layer to the pane.
Die Reflexionsschicht ist erfindungsgemäß auf der Innenseite IV der Innenscheibe flächig angeordnet, also mit anderen Worten auf der dem (Fahrzeug-)lnnenraum zugewandten Fläche der Innenscheibe. Dies hat den Vorteil, dass bei der Erzeugung eines Bilds vorteilhafterweise eine Sekundärreflexion, beispielsweise an der Außenscheibe, weitestgehend unterbleibt und die Entstehung von Geisterbildern vermieden werden kann. Weiterhin kann bei dieser Anordnung die Position der Reflexionsschicht freier gewählt werden als bei einer Anordnung zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe, da die Reflexionsschicht nicht von anderen opaken Schichten oder Elementen, beispielsweise einem Maskierungsstreifen, verdeckt werden kann. According to the invention, the reflection layer is arranged flat on the inside IV of the inner pane, in other words on the surface of the inner pane facing the (vehicle) interior. This has the advantage that when an image is generated, secondary reflection, for example on the outer pane, is largely avoided and the formation of ghost images can be avoided. Furthermore, with this arrangement the position of the reflection layer can be chosen more freely than with an arrangement between the outer pane and the inner pane, since the reflection layer cannot be covered by other opaque layers or elements, for example a masking strip.
Die Reflexionsschicht ist ausgehend von der Innenseite der Innenscheibe räumlich vor einem opaken, im Wesentlichen lichtundurchlässigen, Hintergrund angeordnet. Der opake Hintergrund kann in diesem Zusammenhang auf der Außenseite oder Innenseite der Außenscheibe oder innerhalb der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sein. Bevorzugt ist aber mindestens ein opaker Hintergrund auf der Innenseite der Außenscheibe angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass die Reflexionsschicht, in Überlappung mit dem opaken Hintergrund eine gute Bilddarstellung mit hohem Kontrast zum opaken Hintergrund ermöglicht, so dass es hell erscheint und damit auch ausgezeichnet erkennbar ist. Starting from the inside of the inner pane, the reflection layer is spatially arranged in front of an opaque, essentially opaque background. In this context, the opaque background can be arranged on the outside or inside of the outer pane or within the thermoplastic intermediate layer. However, at least one opaque background is preferably arranged on the inside of the outer pane. It has been shown that the reflection layer, in overlap with the opaque background, has a good Image display with high contrast to the opaque background allows it to appear bright and is therefore easy to see.
Der Ausdruck „in Durchsicht durch die Verbundscheibe“ bedeutet, dass durch die Verbundscheibe geblickt wird, ausgehend von der Innenseite der Innenscheibe. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „räumlich vor“, für die Reflexionsschicht und ggf. für andere Schichten oder Elemente, dass diese räumlich weiter entfernt von der Außenseite der Außenscheibe angeordnet sind, als zumindest der opake Hintergrund. The expression “looking through the composite pane” means that one looks through the composite pane, starting from the inside of the inner pane. In the sense of the present invention, “spatially in front” means for the reflection layer and possibly for other layers or elements that they are arranged spatially further away from the outside of the outer pane than at least the opaque background.
Die Reflexionsschicht ist in Durchsicht durch die Verbundscheibe im Wesentlichen in vollständiger Überlappung mit dem opaken Hintergrund. Anders ausgedrückt befindet sich die Reflexionsschicht, in Durchsicht durch die Verbundscheibe, beginnend mit der Innenseite der Innenscheibe, somit in Überlappung mit dem opaken Hintergrund. Die Kombination der erfindungsgemäßen Reflexionsschicht mit einem solchen opaken Hintergrund bewirkt eine gute Sichtbarkeit eines Bilds auch bei äußerer Sonneneinstrahlung und bei Verwendung von lichtschwachen Lichtquellen. Auch unter diesen Umständen erscheint ein von einer Lichtquelle erzeugtes Bild hell und ist ausgezeichnet erkennbar. Beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einer Projektionsanordnung ermöglicht dies vorteilhaft eine Reduktion der Leistung der Lichtquelle und somit einen verminderten Energieverbrauch. Im Vergleich zu einem in der Größe gleich ausgelegten HUD-Display kann der Energieverbrauch erfindungsgemäß um ungefähr 80% gesenkt werden. Andererseits kann im Vergleich zu üblichen HUD-Displays die Projektionsfläche erfindungsgemäß bei gleichem Energiebedarf größer ausgelegt sein. When viewed through the composite pane, the reflective layer is essentially in complete overlap with the opaque background. In other words, the reflection layer, visible through the composite pane, is located starting with the inside of the inner pane, thus overlapping with the opaque background. The combination of the reflection layer according to the invention with such an opaque background results in good visibility of an image even under external sunlight and when using weak light sources. Even under these circumstances, an image produced by a light source appears bright and is clearly visible. When using a composite pane according to the invention in a projection arrangement, this advantageously enables the power of the light source to be reduced and thus reduced energy consumption. Compared to a HUD display of the same size, energy consumption can be reduced by approximately 80% according to the invention. On the other hand, compared to conventional HUD displays, the projection surface can be designed to be larger according to the invention with the same energy requirement.
Die Reflexionsschicht kann als reflektierende Beschichtung ausgestaltet sein, die bevorzugt mindestens eine Schicht auf Basis eines Metalls umfasst. Die erfindungsgemäße Reflexionsschicht, auch Spiegelschicht genannt, kann vorzugsweise mindestens ein Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Zinn, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Rhodium, Iridium, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Silber, Gold oder Mischungslegierungen davon umfassen. The reflection layer can be designed as a reflective coating, which preferably comprises at least one layer based on a metal. The reflection layer according to the invention, also called a mirror layer, can preferably have at least one metal selected from the group consisting of aluminum, tin, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, manganese, iron, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium , platinum, copper, silver, gold or mixtures of alloys thereof.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsschicht eine Beschichtung enthaltend einen Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel kann beispielsweise eine oder mehrere Schichten auf Basis von Chrom, Silber oder Aluminium enthalten oder daraus bestehen. Die Schicht auf Basis der vorstehend genannten Metalle, beispielsweise von Chrom, Silizium, Silber oder Aluminium verleiht der Reflexionsbeschichtung die grundlegenden reflektierenden Spiegel-Eigenschaften. Die Schicht auf Basis von Silber enthält zum Beispiel bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschicht kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. Materialen auf der Basis von Chrom, Aluminium oder Silber sind besonders geeignet, um p-polarisiertes Licht zu reflektieren. Die Verwendung von Chrom oder Silber in Reflexionsschichten hat sich als besonders vorteilhaft bei der Reflexion von p-polarisiertem Licht erwiesen. Die Beschichtung als Semi-Spiegelschicht kann beispielsweiseeine Dicke von von 5 nm bis 100 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm aufweisen. In one embodiment of the invention, the reflection layer is a coating containing a thin-film stack, i.e. a layer sequence of thin individual layers. This thin-film stack can, for example, contain or consist of one or more layers based on chromium, silver or aluminum. The layer based on the above The metals mentioned, for example chrome, silicon, silver or aluminum, give the reflective coating the basic reflective mirror properties. The silver-based layer, for example, preferably contains at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, most preferably at least 99.9% by weight of silver. The silver layer can have dopants, for example palladium, gold, copper or aluminum. Materials based on chrome, aluminum or silver are particularly suitable for reflecting p-polarized light. The use of chromium or silver in reflective layers has proven to be particularly advantageous in reflecting p-polarized light. The coating as a semi-mirror layer can, for example, have a thickness of from 5 nm to 100 nm, preferably from 10 nm to 50 nm.
Die Reflexionsschicht kann als reflektierende Beschichtung ausgestaltet sein, die bevorzugt mindestens eine Schicht auf Basis eines Metalls und/oder eine dielektrische Schichtabfolge mit alternierenden Brechungsindizes umfasst. Durch die dielektrischen Schichten kann insbesondere der Grad der Verspiegelung eingestellt werden Die Schicht auf Basis eines Metalls enthält bevorzugt Silber, Chrom und/oder Aluminium, Silizium oder besteht daraus. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium- Metall-Mischnitriden wie Silizium-Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Wolframoxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor. The reflection layer can be designed as a reflective coating, which preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices. In particular, the degree of mirroring can be adjusted by means of the dielectric layers. The layer based on a metal preferably contains or consists of silver, chromium and/or aluminum, silicon. The dielectric layers can be formed, for example, based on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide. The oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopings, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
Ist die Reflexionsschicht als eine Beschichtung ausgebildet, werden die Schichten bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“) und ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung („Magnetron-Sputtern“) auf die Innenseite IV der Innenscheibe aufgebracht. Grundsätzlich kann die Beschichtung aber auch beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), beispielsweise plasmagestützter Gasphasenabscheidung (PECVD), durch Aufdampfen oder durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) aufgebracht werden. Die (Semi-)Transparenz der Reflexionsschicht beträgt mindestens 1%, bevorzugt mindestens 5%, besonders bevorzugt mindestens 10% Transparenz. If the reflection layer is designed as a coating, the layers are preferably applied to the inside IV of the inner pane by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering (“sputtering”) and very particularly preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering (“magnetron sputtering”). In principle, the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), for example plasma-assisted vapor deposition (PECVD), by vapor deposition or by atomic layer deposition (ALD). The (semi-)transparency of the reflection layer is at least 1%, preferably at least 5%, particularly preferably at least 10% transparency.
Beispielhafte dielektrische Schichtabfolgen mit alternierenden hohen und niedrigenExample dielectric layer sequences with alternating high and low
Brechungsindizes für eine Spiegelschicht sind Refractive indices for a mirror layer are
-TiO2/SiO2 -SiZrN/SiO2 -TiO2/SiO2 -SiZrN/ SiO2
Beispielhafte Silizium-basierte Schichtabfolgen für eine Spiegelschicht sind Examples of silicon-based layer sequences for a mirror layer are
-Si3N4 / Metall (beispielsweise Cr, Ag, Si, AI) / Si3N4-Si:B. oder SiZrAI -Si3N4 / metal (e.g. Cr, Ag, Si, Al) / Si3N4-Si:B. or SiZrAI
-Si/ SiO2 -Si/ SiO2
-Si/SisN4 -Si/SisN4
Beispielhafte carbidische Schichten für eine Spiegelschicht sind -TiC -ZrC. Examples of carbide layers for a mirror layer are -TiC -ZrC.
Beispielhafte nitridische Schichten für eine Spiegelschicht sind Examples of nitride layers for a mirror layer are
-TiN -TiN
-ZrN -ZrN
Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material, bevorzugt zu mehr als 95 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mehr als 98 Gew.-%, neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. If a layer is formed based on a material, the layer consists predominantly of this material, in particular essentially of this material, preferably more than 95% by weight, particularly preferably more than 98% by weight, in addition to any impurities or Dopings.
Die Reflexionsschicht kann in einer Ausführungsform zusätzlich mit einer Schutzschicht versehen werden, die insbesondere die Kratzfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und damit die Haltbarkeit verbessert. Auch die Verbesserung der Kratzfestigkeit der Glasoberfläche ist wünschenswert, so dass die Schutzschicht auch auf der gesamten exponierten, zum Innenraum gerichteten Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht werden kann. Diamantähnliche Kohlenstoff (DLC)- Dünnschichten eignen sich grundsätzlich gut zur Verbesserung der Kratzfestigkeit einer Oberfläche, da sie einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine ausreichend hohe Härte aufweisen. In one embodiment, the reflection layer can additionally be provided with a protective layer, which in particular improves scratch resistance, corrosion resistance and thus durability. Improving the scratch resistance of the glass surface is also desirable, so that the protective layer can also be applied to the entire exposed surface of the inner pane facing the interior. Diamond-like carbon (DLC) thin films are generally well suited to improving the scratch resistance of a surface because they have a low coefficient of friction and a sufficiently high hardness.
Methoden zur Herstellung von DLC-Beschichtungen sind bekannt. Beispielsweise beschreibt WO 2004/071981 A1 ein Verfahren zum Abscheiden von DLC-Schichten mittels lonenstrahltechnik. WO 2016/171627 A1 betrifft das Beschichten eines Substrats, wobei die Beschichtung eine Kohlenstoffschicht wie DLC umfasst, die mittels einer physikalischen Dampfabscheidung, z.B. mittels Hochleistungsimpuls-Magnetronsputtern, aufgebracht werden kann. Weitere Verfahren und Vorrichtungen für die DLC-Beschichtung werden z.B. in CN 20383434012 und JP 2011- 068940 erwähnt. Die WO 2019/020481 A1 beschreibt ein Verfahren zur Abscheidung von DLC- Schichten durch ein PECVD-Magnetronverfahren. Methods for producing DLC coatings are known. For example, WO 2004/071981 A1 describes a method for depositing DLC layers using ion beam technology. WO 2016/171627 A1 relates to coating a substrate, wherein the coating comprises a carbon layer such as DLC, which can be applied by means of physical vapor deposition, for example by means of high-performance pulse magnetron sputtering. Further methods and devices for DLC coating are described, for example, in CN 20383434012 and JP 2011- 068940 mentioned. WO 2019/020481 A1 describes a method for depositing DLC layers using a PECVD magnetron process.
Die Reflexionsschicht kann auch als eine reflektierende Folie ausgebildet sein, die Licht, bevorzugt p-polarisiertes Licht, reflektiert. Die Reflexionsschicht kann eine Trägerfolie mit einer reflektierenden Beschichtung sein oder eine reflektierende Polymerfolie. Die reflektierende Beschichtung umfasst bevorzugt mindestens eine Schicht auf Basis eines Metalls und/oder eine dielektrische Schichtabfolge mit alternierenden Brechungsindizes. Die Schicht auf Basis eines Metalls enthält bevorzugt Chrom, Silizium, Silber und/oder Aluminium, oder besteht daraus. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink- Oxid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Silizium-Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, T antaloxid, Wolframoxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor. Die reflektierende Polymerfolie umfasst bevorzugt dielektrische Polymerschichten oder besteht daraus. Die dielektrischen Polymerschichten enthalten bevorzugt Polyethylenterephthalat (PET). Ist die Reflexionsschicht als eine reflektierende Folie ausgebildet, ist sie bevorzugt von 30 pm bis 300 pm, besonders bevorzugt von 50 pm bis 200 pm und insbesondere von 100 pm bis 150 pm dick. Die Ausbildung mindestens teilweise als Semi- Spiegelschicht kann entsprechend dünnere Schichtdicken erfordern. So kann auf üblichen transparenten Folien die Beschichtung als Semi-Spiegelschicht beispielsweise in eine Dicke von von 5 nm bis 100 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm aufweisen. Wird eine solche Reflexionsschicht mit alternierenden Brechungsindizes verwendet, kann sich ein besonderer Vorteil daraus ergeben, dass die Lichtquellen der unterschiedlichen Anzeigesysteme mit unterschiedlichen Einstrahlwinkeln eingesetzt werden, so dass auch bei einer einheitlich ausgebildeten Reflexionsschicht, optimiert eine Verspiegelung, also ein besonders hoher Reflexionsgrad für das HUD-System und gleichzeitig eine (ausreichend) hohe Transparenz für das Licht-in-Glas-Anzeigesystem gegeben ist. The reflection layer can also be designed as a reflective film that reflects light, preferably p-polarized light. The reflective layer can be a carrier film with a reflective coating or a reflective polymer film. The reflective coating preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices. The metal-based layer preferably contains, or consists of, chromium, silicon, silver and/or aluminum. The dielectric layers can be formed, for example, based on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide. The oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopants, for example aluminum, zirconium, titanium or boron. The reflective polymer film preferably comprises or consists of dielectric polymer layers. The dielectric polymer layers preferably contain polyethylene terephthalate (PET). If the reflection layer is designed as a reflective film, it is preferably from 30 pm to 300 pm, particularly preferably from 50 pm to 200 pm and in particular from 100 pm to 150 pm thick. The formation at least partially as a semi-mirror layer may require correspondingly thinner layer thicknesses. For example, on conventional transparent films, the coating can have a thickness of 5 nm to 100 nm, preferably 10 nm to 50 nm, as a semi-mirror layer. If such a reflection layer with alternating refractive indices is used, a particular advantage can result from the fact that the light sources of the different display systems are used with different angles of incidence, so that even with a uniform reflection layer, a mirror coating optimizes, i.e. a particularly high degree of reflectance for the HUD system and at the same time a (sufficiently) high level of transparency is provided for the light-in-glass display system.
Handelt es sich um eine beschichtete, reflektierende Folie können zur Herstellung ebenfalls die Beschichtungsverfahren CVD oder PVD angewendet werden. Kann. Die Ausgestaltung mittels einer reflektierenden Folie hat weiterhin den Vorteil, dass diese bei Bedarf einfach erneuert werden können. If it is a coated, reflective film, the CVD or PVD coating processes can also be used for production. Can. The design using a reflective film also has the advantage that it can be easily replaced if necessary.
Mit dem Begriff p-polarisiertes Licht ist Licht aus dem sichtbaren Spektral be re ich gemeint, dass mehrheitlich aus Licht besteht, welches eine p-Polarisation aufweist. Das p-polarisierte Licht hat vorzugsweise einen Lichtanteil mit p-Polarisation von > 50 %, bevorzugt von > 70 % und besonders bevorzugt von > 90 % und insbesondere von etwa 100%. The term p-polarized light refers to light from the visible spectral range, which consists predominantly of light that has a p-polarization. The p-polarized light has preferably a light component with p-polarization of > 50%, preferably of > 70% and particularly preferably of > 90% and in particular of about 100%.
Der opake Hintergrund ist in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ein opaker Maskierungsstreifen, welcher bereichsweise mindestens auf einer der Außenseite (I) und/ oder der Innenseiten (II) der Außenscheibe angeordnet ist. Der Maskierungsstreifen kann grundsätzlich auf jeder Scheibenseite der Außenscheibe angeordnet sein. Bei der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist dieser bevorzugt auf der Innenseite der Außenscheibe aufgebracht, wo er vor äußeren Einflüssen geschützt ist. In one embodiment according to the invention, the opaque background is an opaque masking strip which is arranged in regions at least on one of the outside (I) and/or the inside (II) of the outer pane. The masking strip can in principle be arranged on each side of the outer pane. In the composite pane according to the invention, this is preferably applied to the inside of the outer pane, where it is protected from external influences.
Der Maskierungsstreifen ist bevorzugt eine Beschichtung aus einer oder mehreren Schichten. Alternativ kann er aber auch ein in die Verbundscheibe eingelegtes, opakes Element sein, beispielsweise eine Folie. The masking strip is preferably a coating made up of one or more layers. Alternatively, it can also be an opaque element inserted into the composite pane, for example a film.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Verbundscheibe besteht der Maskierungsstreifen aus einer Einzelschicht. Dies hat den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Fertigung der Verbundscheibe, da nur eine einzige Schicht für den Maskierungsstreifen ausgebildet werden muss. Besonders bevorzugt wird diese Maskierungsschicht auf der Innenseite der Außenscheibe aufgebracht. According to a preferred embodiment of the composite pane, the masking strip consists of a single layer. This has the advantage of a particularly simple and cost-effective production of the composite pane, since only a single layer has to be formed for the masking strip. This masking layer is particularly preferably applied to the inside of the outer pane.
Er kann zusätzlich zu der im Sinne der Erfindung beschriebenen Wirkweise als Maskierung von im verbauten Zustand ansonsten durch die Scheibe erkennbaren Strukturen dienen. Insbesondere bei einer Windschutzscheibe dient der Maskierungsstreifen zum Maskieren einer Kleberaupe zum Einkleben der Windschutzscheibe in eine Fahrzeugkarosserie. Das bedeutet, er verhindert die Sicht auf die in aller Regel unregelmäßig aufgetragene Kleberaupe nach außen, so dass ein harmonischer Gesamteindruck der Windschutzscheibe entsteht. Andererseits dient der Maskierungsstreifen als UV-Schutz für das verwendete Klebematerial. Dauernde Bestrahlung mit UV-Licht schadet dem Klebematerial und würde die Verbindung der Scheibe mit der Fahrzeugkarossiere im Laufe der Zeit lösen. Bei Scheiben mit einer elektrisch steuerbaren Funktionsschicht kann der Maskierungsstreifen beispielsweise auch zum Abdecken von Sammelleitern und/oder Anschlusselementen dienen. In addition to the mode of action described in the context of the invention, it can serve to mask structures that are otherwise visible through the pane when installed. In particular in the case of a windshield, the masking strip is used to mask an adhesive bead for gluing the windshield into a vehicle body. This means that it prevents the outside view of the adhesive bead, which is usually applied irregularly, so that a harmonious overall impression of the windshield is created. On the other hand, the masking strip serves as UV protection for the adhesive material used. Continuous exposure to UV light damages the adhesive material and would loosen the connection between the window and the vehicle body over time. In the case of panes with an electrically controllable functional layer, the masking strip can also be used, for example, to cover busbars and/or connection elements.
Der Maskierungsstreifen wird erfindungsgemäß auf die Außenscheibe oder Innenscheibe aufgedruckt, insbesondere im Siebdruckverfahren. Dabei wird die Druckfarbe durch ein feinmaschiges Gewebe hindurch auf die Glasscheibe gedruckt. Die Druckfarbe wird dabei beispielsweise mit einer Gummirakel durch das Gewebe hindurchgepresst. Das Gewebe weist Bereiche auf, welche für die Druckfarbe durchlässig sind, neben Bereichen, welche für die Druckfarbe undurchlässig sind, wodurch die geometrische Form des Drucks festgelegt wird. Das Gewebe fungiert somit als Schablone für den Druck. Die Druckfarbe enthält mindestens ein Pigment und Glasfritten, suspendiert in einer flüssigen Phase (Lösungsmittel), beispielsweise Wasser oder organische Lösungsmittel wie Alkohole. Das Pigment ist typischerweise ein Schwarzpigment, beispielsweise Pigmentruß (Carbon Black), Anilinschwarz, Beinschwarz, Eisenoxidschwarz, Spinellschwarz und/oder Graphit. According to the invention, the masking strip is printed onto the outer pane or inner pane, in particular using a screen printing process. The printing ink is printed through a fine-mesh fabric onto the glass pane. The printing ink is included For example, pressed through the fabric with a rubber squeegee. The fabric has areas that are permeable to the ink alongside areas that are impermeable to the ink, thereby defining the geometric shape of the print. The fabric therefore acts as a template for printing. The printing ink contains at least one pigment and glass frits suspended in a liquid phase (solvent), for example water or organic solvents such as alcohols. The pigment is typically a black pigment, for example carbon black, aniline black, bone black, iron oxide black, spinel black and/or graphite.
Nach dem Aufdrucken der Druckfarbe wird die Glasscheibe einer Temperaturbehandlung unterzogen, wobei die flüssige Phase durch Verdampfen ausgetrieben wird und die Glasfritten aufgeschmolzen werden und sich dauerhaft mit der Glasoberfläche verbinden. Die Temperaturbehandlung wird typischerweise bei Temperaturen im Bereich von 450°C bis 700°C durchgeführt. Als Maskierungsstreifen verbleibt das Pigment in der durch die aufgeschmolzene Glasfritte gebildeten Glasmatrix. Der Maskierungsstreifen weist bevorzugt eine Dicke von 5 pm bis 50 pm auf, besonders bevorzugt von 8 pm bis 25 pm. After printing the ink, the glass pane is subjected to a temperature treatment, whereby the liquid phase is driven off by evaporation and the glass frits are melted and permanently bond to the glass surface. The temperature treatment is typically carried out at temperatures in the range of 450°C to 700°C. The pigment remains as a masking strip in the glass matrix formed by the melted glass frit. The masking strip preferably has a thickness of 5 pm to 50 pm, particularly preferably 8 pm to 25 pm.
Alternativ ist der Maskierungsstreifen eine gefärbte oder pigmentierte, bevorzugt schwarzpigmentierte, thermoplastische Verbundfolie, die vorzugsweise auf Basis von Polyvinylbutyral (PVB), Ethylvinylacetat (EVA) oder Polyethylenterephthalat (PET), bevorzugt PVB, ausgebildet ist. Die Färbung oder Pigmentierung der Verbundfolie ist dabei frei wählbar, bevorzugt aber schwarz. Die gefärbte oder pigmentierte Verbundfolie ist vorzugsweise zwischen der Außenscheibe und Innenscheibe angeordnet. Die gefärbte oder pigmentierte thermoplastische Verbundfolie weist bevorzugt eine Dicke von 0,25 mm bis 1 mm auf. Vorzugsweise erstreckt sich die gefärbte oder pigmentierte Verbundfolie über maximal 50 % und besonders bevorzugt maximal 30 % der Fläche der Verbundscheibe. Um Dickenunterschiede in der Verbundscheibe zu vermeiden, ist vorzugsweise eine transparente weitere thermoplastische Verbundfolie zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet, welche sich über mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70 % der Fläche der Verbundscheibe erstreckt. Die gefärbte oder pigmentierte Verbundfolie ist in der Flächenebene der Verbundscheibe von der transparenten thermoplastischen Verbundscheibe versetzt angeordnet, sodass sich diese nicht überlappen oder decken. Alternatively, the masking strip is a colored or pigmented, preferably black-pigmented, thermoplastic composite film, which is preferably based on polyvinyl butyral (PVB), ethyl vinyl acetate (EVA) or polyethylene terephthalate (PET), preferably PVB. The coloring or pigmentation of the composite film can be freely selected, but black is preferred. The colored or pigmented composite film is preferably arranged between the outer pane and inner pane. The colored or pigmented thermoplastic composite film preferably has a thickness of 0.25 mm to 1 mm. Preferably, the colored or pigmented composite film extends over a maximum of 50% and particularly preferably a maximum of 30% of the area of the composite pane. In order to avoid differences in thickness in the composite pane, a transparent further thermoplastic composite film is preferably arranged between the outer pane and the inner pane, which extends over at least 50%, preferably at least 70% of the area of the composite pane. The colored or pigmented composite film is arranged offset from the transparent thermoplastic composite pane in the surface plane of the composite pane so that they do not overlap or cover each other.
Der Maskierungsstreifen kann auch durch eine bereichsweise pigmentierte oder gefärbte thermoplastische Verbundfolie bereitgestellt werden. In diesem Fall ist die Reflexionsschicht räumlich vor dem pigmentierten oder gefärbten Bereich der thermoplastischen Verbundfolie angeordnet. Die Pigmentierung oder Färbung der Verbundfolie erstreckt sich vorzugsweise über einen Bereich von maximal 50 % und besonders bevorzugt maximal 30 % der Fläche der Verbundscheibe. Der restliche Teil der bereichsweise pigmentierten oder gefärbten thermoplastischen Verbundfolie ist transparent, also ohne Pigmentierung oder Färbung ausgebildet. Die bereichsweise pigmentierte oder gefärbte thermoplastische Verbundfolie erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Fläche der Verbundscheibe. Die Ausführung des Maskierungsstreifens als pigmentierte oder gefärbte thermoplastische Verbundfolie oder als bereichsweise pigmentierte oder gefärbte thermoplastische Verbundfolie vereinfacht die Herstellung der Verbundscheibe und verbessert ihre Stabilität. Es ist sehr vorteilhaft, wenn die Außenscheibe oder die Innenscheibe zuvor nicht beschichtet werden müssen, um einen opaken Hintergrund zu erzeugen. Dies erhöht zum einen die Stabilität der Verbundscheibe und verbessert weiterhin die Prozesseffizienz. The masking strip can also be provided by a partially pigmented or colored thermoplastic composite film. In this case the reflective layer spatially arranged in front of the pigmented or colored area of the thermoplastic composite film. The pigmentation or coloring of the composite film preferably extends over a range of a maximum of 50% and particularly preferably a maximum of 30% of the area of the composite pane. The remaining part of the partially pigmented or colored thermoplastic composite film is transparent, i.e. designed without pigmentation or coloring. The partially pigmented or colored thermoplastic composite film preferably extends over the entire surface of the composite pane. The design of the masking strip as a pigmented or colored thermoplastic composite film or as a partially pigmented or colored thermoplastic composite film simplifies the production of the composite pane and improves its stability. It is very advantageous if the outer pane or the inner pane do not need to be previously coated to create an opaque background. On the one hand, this increases the stability of the composite pane and further improves process efficiency.
Die Außenscheibe und Innenscheibe enthalten oder bestehen bevorzugt aus Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, Alumino-Silikat- Glas, oder klaren Kunststoffen, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. The outer pane and inner pane preferably contain or consist of glass, particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, alumino-silicate glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate , polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and/or mixtures thereof.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht die Innenscheibe aus einem hoch transparenten Klarglas, beispielsweise Diamantglas. Dies verbessert die Leuchtkraft und Klarheit einer erfindungsgemäßen Licht-in-Glas-Modul-Anzeige. In a preferred embodiment, the inner pane consists of a highly transparent clear glass, for example diamond glass. This improves the luminosity and clarity of a light-in-glass module display according to the invention.
Die Außenscheibe und Innenscheibe können gegebenenfalls weitere im Zusammenhang mit der Erfindung geeignete, an sich bekannte Beschichtungen aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen, elektrisch leitfähige Beschichtungen, oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low-E-Beschichtungen. The outer pane and inner pane can optionally have other coatings known per se that are suitable in connection with the invention, for example anti-reflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings, electrically conductive coatings, or sun protection coatings or low-E coatings.
Die Dicke der einzelnen Scheiben (Außenscheibe und Innenscheibe) kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 0,5 mm bis 5 mm und bevorzugt von 1 ,0 mm bis 2,5 mm verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Verwendung. Die Verbundscheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise haben die Außenscheibe und Innenscheibe keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden können. Bevorzugt sind die Außenscheibe und Innenscheibe plan oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen. The thickness of the individual panes (outer pane and inner pane) can vary widely and be adapted to the requirements of the individual case. Discs with standard thicknesses of 0.5 mm to 5 mm and preferably 1.0 mm to 2.5 mm are preferably used. The size of the discs can vary widely and depends on the use. The composite pane can have any three-dimensional shape. The outer pane and inner pane preferably have no shadow zones, so that they can be coated, for example, by cathode sputtering. The outer pane and inner pane are preferably flat or slightly or strongly curved in one direction or in several directions of the room.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind erfindungsgemäß bevorzugt transparent. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Verbundscheibe den gesetzlichen Bestimmungen beispielsweise für Windschutzscheiben (beispielsweise den Richtlinien der europäischen Union ECE-R43) entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 50% und insbesondere von mehr als 60%, beispielsweise mehr als 70%, aufweist. Mit „transparenter Innenscheibe“ und „transparenter Außenscheibe“ ist somit gemeint, dass die Innenscheibe und die Außenscheibe derart transparent sind, dass die Durchsicht durch einen Durchsichtbereich der Verbundscheibe die gesetzlichen Bestimmungen für die gewünschte Verwendung, beispielsweise für Windschutzscheiben, erfüllt sind. Entsprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 10 %, bevorzugt weniger als 5 % und insbesondere 0%. According to the invention, the outer pane and the inner pane are preferably transparent. In the context of the present invention, “transparent” means that the total transmission of the composite pane corresponds to the legal regulations, for example for windshields (for example the guidelines of the European Union ECE-R43) and for visible light, preferably a transmittance of more than 50% and in particular of more than 60%, for example more than 70%. By “transparent inner pane” and “transparent outer pane” it is meant that the inner pane and the outer pane are so transparent that the view through a see-through area of the composite pane meets the legal requirements for the desired use, for example for windshields. Accordingly, “opaque” means a light transmission of less than 10%, preferably less than 5% and in particular 0%.
Mit „transparenter Außenscheibe“ und „transparenter Innenscheibe“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die Durchsicht durch die Innenscheibe und die Außenscheibe möglich ist. Bevorzugt beträgt der Lichttransmissionsgrad der transparenten Außenscheibe und der transparenten Innenscheibe mindestens 55 %, besonders bevorzugt mindestens 60 % und insbesondere mindestens 70 %. For the purposes of the invention, “transparent outer pane” and “transparent inner pane” mean that visibility through the inner pane and the outer pane is possible. The light transmittance of the transparent outer pane and the transparent inner pane is preferably at least 55%, particularly preferably at least 60% and in particular at least 70%.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyurethan (PU) oder Copolymere oder Derivate davon, gegebenenfalls in Kombination mit Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen- Propylen, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten. The thermoplastic intermediate layer contains or consists of at least one thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyurethane (PU) or copolymers or derivatives thereof, optionally in combination with polyethylene terephthalate (PET). The thermoplastic intermediate layer can also, for example, polypropylene (PP), polyacrylate, polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resin, acrylate, fluorinated ethylene-propylene, polyvinyl fluoride and / or ethylene-tetrafluoroethylene, or a copolymer or mixture thereof.
Die thermoplastische Zwischenschicht ist bevorzugt als mindestens eine thermoplastische Verbundfolie ausgebildet und enthält oder besteht aus Polyvinylbutyral (PVB), besonders bevorzugt aus Polyvinylbutyral (PVB) und dem Fachmann bekannte Additive, wie beispielsweise Weichmacher. Bevorzugt enthält die thermoplastische Zwischenschicht mindestens einen Weichmacher. Weichmacher sind chemische Verbindungen, die Kunststoffe weicher, flexibler, geschmeidiger und/oder elastischer machen. Sie verschieben den thermoelastischen Bereich von Kunststoffen hin zu niedrigeren Temperaturen, so dass die Kunststoffe im Bereich der Einsatz-Temperatur die gewünschten elastischeren Eigenschaften aufweisen. Bevorzugte Weichmacher sind beispielsweise Carbonsäureester, insbesondere schwerflüchtige Carbonsäureester, Fette, Öle, Weichharze und Campher. The thermoplastic intermediate layer is preferably designed as at least one thermoplastic composite film and contains or consists of polyvinyl butyral (PVB), especially preferably made from polyvinyl butyral (PVB) and additives known to those skilled in the art, such as plasticizers. The thermoplastic intermediate layer preferably contains at least one plasticizer. Plasticizers are chemical compounds that make plastics softer, more flexible, supple and/or elastic. They shift the thermoelastic range of plastics towards lower temperatures, so that the plastics have the desired more elastic properties in the operating temperature range. Preferred plasticizers are, for example, carboxylic acid esters, in particular low-volatility carboxylic acid esters, fats, oils, soft resins and camphor.
Bevorzugt enthält die thermoplastische Zwischenschicht auf Basis von PVB mindestens 3 Gew.- %, bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 30 Gew.-% und insbesondere mindestens 35 Gew.-% eines Weichmachers. Der Weichmacher enthält oder besteht beispielsweise aus Triethylenglykol-bis- (2-ethylhexanoat). The thermoplastic intermediate layer based on PVB preferably contains at least 3% by weight, preferably at least 5% by weight, particularly preferably at least 20% by weight, even more preferably at least 30% by weight and in particular at least 35% by weight. a plasticizer. The plasticizer contains or consists, for example, of triethylene glycol bis-(2-ethylhexanoate).
Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere flächig übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, beispielsweise 0,38 mm oder 0,76 mm. The thermoplastic intermediate layer can be formed by a single film or by more than one film. The thermoplastic intermediate layer can be formed by one or more thermoplastic films arranged flat one above the other, the thickness of the thermoplastic intermediate layer preferably being from 0.25 mm to 1 mm, for example 0.38 mm or 0.76 mm.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch eine funktionale thermoplastische Zwischenschicht sein, insbesondere eine Zwischenschicht mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine Infrarotstrahlung reflektierende Zwischenschicht, eine Infrarotstrahlung absorbierende Zwischenschicht und/oder eine UV-Strahlung absorbierende Zwischenschicht. So kann die thermoplastische Zwischenschicht beispielsweise auch eine Bandfilterfolie sein, die schmale Bänder des sichtbaren Lichts ausblendet. The thermoplastic intermediate layer can also be a functional thermoplastic intermediate layer, in particular an intermediate layer with acoustically dampening properties, an intermediate layer that reflects infrared radiation, an intermediate layer that absorbs infrared radiation and/or an intermediate layer that absorbs UV radiation. For example, the thermoplastic intermediate layer can also be a band filter film that blocks out narrow bands of visible light.
In einer anderen Ausgestaltung der der Erfindung ist vorgesehen, dass das Licht-in-Glas-Modul, an einer der Kanten der Verbundscheibe angeordnet sein kann, bevorzugt in einem seitlichen Rückschnitt und/oder einer Ausnehmung der Innenscheibe und der Zwischenschicht, und die Auskopplungseinrichtung, der Außenseite (III) der Innenscheibe zugewandt, bevorzugt auf der Zwischenschicht angeordnet ist. Unter einem seitlichen Rückschnitt der Innenscheibe und der Zwischenschicht sei hier ein abschnittsweiser Rückversatz, beziehungsweise eine Verkürzung der Innenscheibe und der Zwischenschicht zur Scheibenkante der Außenscheibe zu verstanden. Dies kann auch bedeuten, dass die Zwischenschicht und die Innenscheibe fertigungstechnisch so bereitgestellt werden, dass sie einen abschnittsweisen Rückversatz zur Scheibenkante aufweisen (ohne dabei notwendigerweise geschnitten zu sein). Bevorzugt ist der seitliche Rückschnitt genau auf die Abmessungen des Licht-in-Glas-Moduls abgestimmt. Dies hat den Vorteil, dass das Licht-in- Glas-Modul passgenau eingefügt und beispielsweise durch Verklebung befestigt werden kann und beispielsweise vor einem Verrutschen gut geschützt ist. In another embodiment of the invention it is provided that the light-in-glass module can be arranged on one of the edges of the composite pane, preferably in a lateral cut-out and/or a recess in the inner pane and the intermediate layer, and the decoupling device, facing the outside (III) of the inner pane, preferably arranged on the intermediate layer. A lateral cut back of the inner pane and the intermediate layer is here understood to mean a sectional setback, or a shortening of the inner pane and the intermediate layer to the edge of the outer pane. This can also mean that the intermediate layer and the inner pane are manufactured in such a way that they are set back in sections to the edge of the pane (without necessarily being cut). The lateral cutback is preferably precisely tailored to the dimensions of the light-in-glass module. This has the advantage that the light-in-glass module can be inserted precisely and secured, for example by gluing, and is well protected against slipping, for example.
Eine Ausnehmung ist mit anderen Worten ein Loch, beispielsweise eine mechanisch eingebrachte Bohrung, in der Innenscheibe und der daran angrenzenden Zwischenschicht der Verbundscheibe, in die das Licht-in Glas-Modul eingesetzt und, beispielsweise durch eine Klebung befestigt werden kann. Auch hier ist es vorteilhaft eine passgenaue Abstimmung der Größe der Ausnehmung auf die geometrischen Abmessungen des Licht-in Glas-Moduls vorzusehen. In other words, a recess is a hole, for example a mechanically drilled hole, in the inner pane and the adjacent intermediate layer of the composite pane, into which the light-in-glass module can be inserted and secured, for example by gluing. Here too, it is advantageous to provide a precise match between the size of the recess and the geometric dimensions of the light-in-glass module.
Das Licht-in-Glas-Modul umfasst in einer Ausgestaltung als Leuchtmittel bevorzugt eine LED, oder eine OLED, oder eine Laserdiode neben allen notwendigen Anschlüssen. Bei Anlegen einer Spannung an die Diode wird Licht in die Innenscheibe eingekoppelt. Geeignete Leuchtmittel, insbesondere LED, die zudem eine geringe Bauhöhe aufweisen sind bereits kommerziell erhältlich In one embodiment, the light-in-glass module preferably comprises an LED, or an OLED, or a laser diode in addition to all the necessary connections. When a voltage is applied to the diode, light is coupled into the inner pane. Suitable lamps, in particular LEDs, which also have a low overall height are already commercially available
Die Leuchtmittel können farbig oder weiß sein. Bevorzugte Lichtfarben sind rot (wegen der ausgeprägten Signalwirkung), grün (wegen der hohen Empfindlichkeit des menschlichen Auges für das grüne Farbspektrum) und blau (wegen seiner besonders ästhetischen und wenig blendenden Wirkung). The bulbs can be colored or white. Preferred light colors are red (because of its pronounced signaling effect), green (because of the human eye's high sensitivity to the green color spectrum) and blue (because of its particularly aesthetic and less dazzling effect).
In einer anderen Ausführungsform ist das Licht-in-Glas-Modul direkt und unmittelbar auf der Innenseite (IV) der Innenscheibe angeordnet und zur Lenkung des Lichts in der Innenscheibe hin zur (Licht-)Auskopplungseinrichtung ist eine Prismenfolie vorgesehen, die auf der Außenseite III der Innenscheibe angeordnet ist. An dieser Verbindungsstelle zum Licht-in-Glas-Modul muss also entweder die Reflexionsschicht vor der Verbindung und Befestigung des Licht-In-Glas-Moduls von der Innenscheibe entfernt werden oder die Reflexionsschicht kann alternativ auch mit einer entsprechenden Maske mit einer entsprechenden Ausnehmung gefertigt werden. Da die Aufbringung der Reflexionsschicht auf der Innenseite IV der Innenscheibe erfolgt, also auf einer Fläche der Verbundscheibe exponiert zur Umgebung ist eine Fertigung der Reflexionsschicht mit entsprechend davon freibleibenden Bereichen für das Licht-in-Glas-Modul problemlos machbar. In another embodiment, the light-in-glass module is arranged directly on the inside (IV) of the inner pane and a prism film is provided to direct the light in the inner pane towards the (light) decoupling device, which is on the outside III the inner pane is arranged. At this connection point to the light-in-glass module, either the reflection layer must be removed from the inner pane before the light-in-glass module is connected and fastened, or the reflection layer can alternatively be manufactured with a corresponding mask with a corresponding recess . Since the application of the reflection layer takes place on the inside IV of the inner pane, i.e. on a If the surface of the composite pane is exposed to the surroundings, it is easy to produce the reflective layer with correspondingly free areas for the light-in-glass module.
Die Auskopplungseinrichtung zur gerichteten Auskopplung von Licht vom Licht-in Glas-Modul in Richtung der Innenseite IV der Innenscheibe kann beispielsweise ein optischer Streudruck (Decouple tint) auf der Zwischenschicht sein. Die Auskopplungseinrichtung, beispielsweise der Streudruck, kann verschiedenste Icons und Symbole als funktionelle Indikatoren und Warnhinweise umfassen oder als solche ausgebildet sein, so dass diese im Betrieb beispielsweise als leuchtende Indikatoren für relevante Informationsanzeigen, Fehlfunktionen oder Fahrzeugzustände von einem Fahrer oder Betrachter wahrgenommen werden können. Zweckmäßigerweise ist die Auskopplungseinrichtung in räumlicher Nähe zum Licht-in-Glas- Modul und zur Auskopplung des hierdurch eingekoppelten Lichts geeignet angeordnet. The decoupling device for directed decoupling of light from the light-in-glass module in the direction of the inside IV of the inner pane can, for example, be an optical scattering print (decouple tint) on the intermediate layer. The decoupling device, for example the scattering pressure, can include a wide variety of icons and symbols as functional indicators and warnings or can be designed as such, so that they can be perceived by a driver or viewer during operation, for example as luminous indicators for relevant information displays, malfunctions or vehicle conditions. The decoupling device is expediently arranged in spatial proximity to the light-in-glass module and is suitable for decoupling the light coupled in thereby.
Das Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem kann erfindungsgemäß zusätzlich oder alternativ aber auch für eine flächige, streifen- oder rahmenförmige Lichtausgabe oder Lichtanzeige ausgebildet sein. Beispielsweise könnte es auch einfach als Beleuchtung (ambient light) genutzt werden oder beispielsweise ein autonomes Fahren eines Fahrzeugs durch eine rahmenförmig umlaufende Beleuchtung der Windschutzscheibe anzeigen. In einer Verbundscheibe können ein oder mehrere Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesysteme vorgesehen werden. According to the invention, the light-in-glass module display system can additionally or alternatively also be designed for a flat, strip-shaped or frame-shaped light output or light display. For example, it could also simply be used as lighting (ambient light) or, for example, indicate autonomous driving of a vehicle through frame-shaped lighting on the windshield. One or more light-in-glass module display systems can be provided in a composite pane.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens in einem Durchsichtbereich der Verbundscheibe zwischen der Innenseite (II) der Außenscheibe und der Außenseite III der Innenscheibe ein Funktionsschicht-Element, angeordnet. Mit anderen Worten, erstreckt sich das Funktionsschicht-Element mindestens auch in einen Bereich der Verbundscheibe, der in der Durchsicht keine Überlappung mit einem opaken Hintergrund aufweist und damit auch einen funktionellen Bereich aufweist, der keine Überlappung mit der Reflexionsschicht hat und diese beiden Funktions-Elemente sich vorteilhafterweise in ihrer Funktion nicht negativ beeinflussen und ebenfalls ergänzend zueinander verwendet werden können. Das Funktionsschicht-Element kann auch wahlweise ganzflächig oder lokal begrenzt in die Verbundscheibe eingebracht sein. Das Funktionsschicht-Element kann beispielsweise ein Hologramm, eine p-pol Beschichtung, ein reflektiver Film, eine HUD-Schicht oder ein aktives Display sein. Eine HUD-Schicht umfasst vorzugsweise mindestens ein Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Zinn, Titan, Kupfer, Chrom, Cobalt, Eisen, Mangan, Zirkonium, Cer, Yttrium, Silber, Gold, Platin und Palladium, oder Mischungen davon. In a preferred embodiment of the invention, a functional layer element is arranged at least in a transparent area of the composite pane between the inside (II) of the outer pane and the outside III of the inner pane. In other words, the functional layer element extends at least into an area of the composite pane which, when viewed through, has no overlap with an opaque background and thus also has a functional area which has no overlap with the reflection layer and these two functional elements Advantageously, they do not have a negative impact on their function and can also be used in addition to one another. The functional layer element can also be introduced into the composite pane either over the entire surface or in a locally limited manner. The functional layer element can be, for example, a hologram, a p-pol coating, a reflective film, a HUD layer or an active display. A HUD layer preferably comprises at least one metal selected from the group consisting of aluminum, tin, titanium, copper, chromium, cobalt, iron, manganese, zirconium, cerium, yttrium, silver, gold, platinum and palladium, or mixtures thereof.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die HUD-Schicht eine Beschichtung enthaltend einen Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält eine oder mehrere elektrisch leitfähige Schichten auf Basis von Silber. Die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber verleiht der Reflexionsbeschichtung die grundlegenden reflektierenden Eigenschaften und außerdem eine IR-reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit. Die elektrisch leitfähige Schicht ist auf Basis von Silber ausgebildet. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschicht kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. Materialen auf der Basis von Silber sind besonders geeignet, um p-polarisiertes Licht zu reflektieren. Die Verwendung von Silber hat sich als besonders vorteilhaft bei der Reflexion von p-polarisiertem Licht erwiesen. Die Beschichtung weist eine Dicke von 5 pm bis 50 pm und bevorzugt von 8 pm bis 25 pm auf. In a preferred embodiment of the invention, the HUD layer is a coating containing a thin-film stack, i.e. a layer sequence of thin individual layers. This thin film stack contains one or more electrically conductive layers based on silver. The electrically conductive layer based on silver gives the reflective coating the basic reflective properties as well as an IR reflective effect and electrical conductivity. The electrically conductive layer is based on silver. The conductive layer preferably contains at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, most preferably at least 99.9% by weight of silver. The silver layer can have dopants, for example palladium, gold, copper or aluminum. Silver-based materials are particularly suitable for reflecting p-polarized light. The use of silver has proven to be particularly beneficial in reflecting p-polarized light. The coating has a thickness of 5 pm to 50 pm and preferably 8 pm to 25 pm.
Ist die HUD-Schicht als eine Beschichtung ausgebildet, so wird sie bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“) und ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung („Magnetron-Sputtern“) auf die Innenscheibe oder Außenscheibe aufgebracht. Grundsätzlich kann die Beschichtung aber auch beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), beispielsweise plasmagestützter Gasphasenabscheidung (PECVD), durch Aufdampfen oder durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) aufgebracht werden. Die Beschichtung wird vor der Laminierung auf die Scheiben aufgebracht. If the HUD layer is designed as a coating, it is preferably applied to the inner pane or outer pane by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering (“sputtering”) and most preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering (“magnetron sputtering”) . In principle, the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), for example plasma-assisted vapor deposition (PECVD), by vapor deposition or by atomic layer deposition (ALD). The coating is applied to the panes before lamination.
Die HUD-Schicht kann auch als eine reflektierende Folie ausgebildet sein, die p-polarisiertes Licht reflektiert. Die HUD-Schicht kann eine Trägerfolie mit einer reflektierenden Beschichtung sein oder eine reflektierende Polymerfolie. Die reflektierende Beschichtung umfasst bevorzugt mindestens eine Schicht auf Basis eines Metalls und/oder eine dielektrische Schichtabfolge mit alternierenden Brechungsindizes. Die Schicht auf Basis eines Metalls enthält bevorzugt Silber und/oder Aluminium, oder besteht daraus. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Silizium- Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor. Die reflektierende Polymerfolie umfasst bevorzugt dielektrische Polymerschichten oder besteht daraus. Die dielektrischen Polymerschichten enthalten bevorzugt PET. Ist die HUD-Schicht als eine reflektierende Folie ausgebildet, ist sie bevorzugt von 30 pm bis 300 pm, besonders bevorzugt von 50 pm bis 200 pm und insbesondere von 100 pm bis 150 pm dick. The HUD layer can also be formed as a reflective film that reflects p-polarized light. The HUD layer can be a carrier film with a reflective coating or a reflective polymer film. The reflective coating preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices. The metal-based layer preferably contains, or consists of, silver and/or aluminum. The dielectric layers can be based, for example, on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide or silicon carbide be trained. The oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopants, for example aluminum, zirconium, titanium or boron. The reflective polymer film preferably comprises or consists of dielectric polymer layers. The dielectric polymer layers preferably contain PET. If the HUD layer is designed as a reflective film, it is preferably from 30 pm to 300 pm, particularly preferably from 50 pm to 200 pm and in particular from 100 pm to 150 pm thick.
Handelt es sich um eine beschichtete, reflektierende Folie können zur Herstellung ebenfalls die Beschichtungsverfahren CVD oder PVD angewendet werden. If it is a coated, reflective film, the CVD or PVD coating processes can also be used for production.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die HUD-Schicht als reflektierende Folie ausgebildet und innerhalb der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass die HUD-Schicht nicht mittels Dünnschichttechnologie (beispielsweise CVD und PVD) auf der Außenscheibe oder Innenscheibe aufgebracht werden muss. Hieraus ergeben sich Verwendungen der HUD-Schicht mit weiteren vorteilhaften Funktionen wie einer homogeneren Reflexion des p-polarisierten Lichtes an der HUD-Schicht. Außerdem kann die Herstellung der Verbundscheibe vereinfacht werden, da die HUD-Schicht nicht vor der Laminierung über ein zusätzliches Verfahren auf der Außen- oder Innenscheibe angeordnet werden muss. According to a further preferred embodiment, the HUD layer is designed as a reflective film and is arranged within the thermoplastic intermediate layer. The advantage of this arrangement is that the HUD layer does not have to be applied to the outer pane or inner pane using thin-film technology (e.g. CVD and PVD). This results in uses of the HUD layer with further advantageous functions such as a more homogeneous reflection of the p-polarized light on the HUD layer. In addition, the production of the composite pane can be simplified since the HUD layer does not have to be arranged on the outer or inner pane via an additional process before lamination.
Die Erfindung umfasst weiterhin eine Projektionsanordnung, umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe wie vorstehend in verschiedenen Ausgestaltungen beschrieben. Die Projektionsanordnung umfasst weiterhin eine der Reflexionsschicht zugeordnete Lichtquelle (Bildanzeigevorrichtung), die auf die Reflexionsschicht gerichtet ist und diese mit Licht, insbesondere p-polarisiertem Licht, bestrahlt, wobei die Reflexionsschicht das Licht reflektiert. Erfindungsgemäß ist die Reflexionsschicht optional durch eine darauf flächig aufgebrachte Schutzschicht vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Verschmutzung und Verkratzen geschützt. The invention further comprises a projection arrangement comprising a composite pane according to the invention as described above in various embodiments. The projection arrangement further comprises a light source (image display device) assigned to the reflection layer, which is directed onto the reflection layer and irradiates it with light, in particular p-polarized light, the reflection layer reflecting the light. According to the invention, the reflection layer is optionally protected from external influences, in particular from contamination and scratching, by a protective layer applied over the surface.
Die Lichtquelle der Projektionsanordnung strahlt Licht, bevorzugt p-polarisiertes Licht, aus und ist so in Nachbarschaft zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet, dass die Lichtquelle diese Oberfläche bestrahlt, wobei das Licht von der Reflexionsschicht der Verbundscheibe reflektiert wird. Wird die erfindungsgemäße Projektionsanordnung mit p- polarisiertem Licht betrieben, so ist ein besonderer Vorteil, dass diese auch mit polarisationsselektiven Sonnenbrillen kompatibel ist. The light source of the projection arrangement emits light, preferably p-polarized light, and is arranged in the vicinity of the interior surface of the inner pane in such a way that the light source irradiates this surface, with the light being reflected by the reflection layer of the composite pane. If the projection arrangement according to the invention is used with p- Operated with polarized light, a particular advantage is that it is also compatible with polarization-selective sunglasses.
Bevorzugt reflektiert die Reflexionsschicht erfindungsgemäß mehr als 10%, bevorzugt mindestens 30% oder mehr, bevorzugt 50% oder mehr und insbesondere 70 % oder mehr, von dem auf die Reflexionsschicht auftreffenden Licht, insbesondere p-polarisiertem Licht, bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm und Einstrahlwinkeln von 50 bis 80°, beispielsweise von 55° bis 75°. Dies ist vorteilhaft um eine möglichst große Helligkeit eines von der Lichtquelle ausgestrahlten und an der Reflexionsschicht reflektierten Bildes zu erreichen. According to the invention, the reflection layer preferably reflects more than 10%, preferably at least 30% or more, preferably 50% or more and in particular 70% or more, of the light incident on the reflection layer, in particular p-polarized light, preferably in a wavelength range of 450 nm up to 650 nm and irradiation angles of 50 to 80°, for example from 55° to 75°. This is advantageous in order to achieve the greatest possible brightness of an image emitted by the light source and reflected on the reflection layer.
Die Lichtquelle dient der Ausstrahlung eines Bildes, und wird erfindungsgemäß auch als Bildanzeigevorrichtung bezeichnet. Als Lichtquelle kann ein Projektor, ein Display oder auch eine andere dem Fachmann bekannte Vorrichtung verwendet werden. Bevorzugt ist die Lichtquelle ein Display, besonders bevorzugt ein LCD-Display, LED-Display, OLED-Display oder elektrolumineszentes Display, insbesondere ein LCD-Display. Displays weisen eine geringe Einbauhöhe auf und sind so einfach und platzsparend in das Armaturenbrett eines Fahrzeugs zu integrieren. Darüber hinaus sind Displays im Vergleich zu Projektoren wesentlich energiesparender zu betreiben. Die vergleichsweise geringere Helligkeit von Displays ist dabei in Kombination mit der erfindungsgemäßen Reflexionsschicht und der dahinterliegenden opaken Abdeckschicht völlig ausreichend. Die Strahlung der Lichtquelle trifft vorzugsweise mit einem Einfallswinkel von 55° bis 80° auf die Verbundscheibe, bevorzugt von 62° bis 77° auf die Verbundscheibe im Bereich der Reflexionsschicht. Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Strahlung der Bildanzeigevorrichtung und der Flächennormale im geometrischen Zentrum der Reflexionsschicht. The light source is used to emit an image and is also referred to according to the invention as an image display device. A projector, a display or another device known to those skilled in the art can be used as the light source. The light source is preferably a display, particularly preferably an LCD display, LED display, OLED display or electroluminescent display, in particular an LCD display. Displays have a low installation height and are therefore easy to integrate into the dashboard of a vehicle in a space-saving manner. In addition, displays are much more energy efficient to operate compared to projectors. The comparatively lower brightness of displays is completely sufficient in combination with the reflection layer according to the invention and the opaque cover layer behind it. The radiation from the light source preferably hits the composite pane at an angle of incidence of 55° to 80°, preferably of 62° to 77° on the composite pane in the area of the reflection layer. The angle of incidence is the angle between the incident vector of the radiation from the image display device and the surface normal at the geometric center of the reflection layer.
Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe und Projektionsanordnung. Das Verfahren umfasst zumindest die Schritte:The invention further includes a method for producing a composite pane and projection arrangement according to the invention. The procedure includes at least the steps:
(a) Bereitstellen einer Außenscheibe, einer Innenscheibe und einer thermoplastischen Zwischenschicht, gegebenenfalls mit einem Rückschnitt oder einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Licht-in Glas-Moduls, (a) providing an outer pane, an inner pane and a thermoplastic intermediate layer, optionally with a cutback or a recess to accommodate a light-in-glass module,
(b) Aufbringen mindestens einer opaken Abdeckschicht in zumindest einem zweiten Teilbereich der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, (b) applying at least one opaque cover layer in at least a second partial area of the interior surface of the outer pane,
(c) Einbringen einer Auskopplungseinrichtung, bevorzugt durch Aufbringen eines optischen Streudrucks auf die Zwischenschicht, (d) Zusammenlegen der Innenscheibe, der thermoplastischen Zwischenschicht und der Außenscheibe in dieser Reihenfolge zu einem Schichtstapel, (c) introducing a decoupling device, preferably by applying an optical scattering pressure to the intermediate layer, (d) combining the inner pane, the thermoplastic intermediate layer and the outer pane in this order to form a layer stack,
(e) Laminieren des Schichtstapels zu einer Verbundscheibe, (e) laminating the layer stack into a composite pane,
(f) Aufbringen einer Reflexionsschicht auf zumindest einem ersten Teilbereich der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe, wobei der erste Teilbereich zumindest teilweise überlappend mit dem zweiten Teilbereich verläuft und wobei die aufgetragene Reflexionsschicht als exponierte Schicht an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe liegt, und weiterhin die Reflexionsschicht zumindest im Bereich der Auskopplungseinrichtung als Semi-Spiegelschicht ausgebildet wird, (f) applying a reflection layer to at least a first partial area of the interior-side surface of the inner pane, wherein the first partial area extends at least partially overlapping with the second partial area and wherein the applied reflection layer lies as an exposed layer on the interior-side surface of the inner pane, and furthermore the reflection layer at least is formed as a semi-mirror layer in the area of the decoupling device,
(g) Anordnen mindestens eines Licht-in-Glas-Moduls, gegebenenfalls durch Einsetzen und Befestigung in dem Rückschnitt und/oder in einer Ausnehmung gegebenenfalls vorab in die Zwischenschicht und die Innenscheibe eingebrachte Ausnehmung; (g) arranging at least one light-in-glass module, optionally by inserting and fastening it into the cut-back and/or into a recess, optionally previously introduced into the intermediate layer and the inner pane;
(h) Optionales Aufbringen einer Schutzschicht mindestens auf die Reflexionsschicht (h) Optional application of a protective layer at least to the reflection layer
(i) Bereitstellen und Ausrichten einer Lichtquelle (Bildanzeigevorrichtung), bevorzugt für p- polarisiertes Licht, auf die Verbundscheibe, so dass das Licht auf die Reflexionsschicht fallen kann. (i) providing and aligning a light source (image display device), preferably for p-polarized light, onto the composite pane so that the light can fall onto the reflective layer.
Schritt e) des Verfahrens erfolgt wahlweise vor, während oder nach den Schritten a) bis d).Step e) of the method takes place either before, during or after steps a) to d).
Die Laminierung des Schichtstapels erfolgt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck, wobei die einzelnen Schichten durch mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden (laminiert) werden. Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe verwendet werden. Es können beispielsweise sogenannte Autoklav-Verfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsackoder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 130 °C bis 145 °C. Die Außenscheibe, die Innenscheibe und die thermoplastische Zwischenschicht können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Verbundscheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die Außenscheibe und die Innenscheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden können. The layer stack is laminated under the influence of heat, vacuum and/or pressure, with the individual layers being connected (laminated) to one another by at least one thermoplastic intermediate layer. Methods known per se can be used to produce a composite pane. For example, so-called autoclave processes can be carried out at an increased pressure of about 10 bar to 15 bar and temperatures of 130 ° C to 145 ° C for about 2 hours. Known vacuum bag or vacuum ring processes work, for example, at around 200 mbar and 130 ° C to 145 ° C. The outer pane, the inner pane and the thermoplastic intermediate layer can also be pressed in a calender between at least one pair of rollers to form a composite pane. Systems of this type are known for producing composite panes and usually have at least one heating tunnel in front of a press shop. The temperature during the pressing process is, for example, from 40 °C to 150 °C. Combinations of calender and autoclave processes have proven particularly useful in practice. Alternatively, vacuum laminators can be used. These consist of one or more heatable and evacuable chambers in which the outer pane and the inner pane are inside for example, can be laminated for about 60 minutes at reduced pressures of 0.01 mbar to 800 mbar and temperatures of 80 ° C to 170 ° C.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens kann ein Licht-in Glas-Modul direkt und unmittelbar auf der Innenseite IV der Innenscheibe angeordnet werden und zur Lenkung des Lichts in der Innenscheibe hin zur (Signal-ZLicht-) Auskopplungseinrichtung wird dann beispielsweise eine Prismenfolie vorgesehen, die auf der Außenseite III der Innenscheibe angeordnet wird. An dieser Verbindungsstelle zum Licht-in-Glas-Modul muss also entweder die Reflexionsschicht vor der Verbindung und Befestigung des Licht-In-Glas-Moduls von der Innenscheibe entfernt, also eine Entschichtung vorgenommen werden oder die Reflexionsschicht kann alternativ auch mit einer entsprechenden Maske mit einer entsprechenden Ausnehmung in Schritt f) gefertigt werden. Da die Aufbringung der Reflexionsschicht auf der Innenseite der Innenscheibe erfolgt, also auf einer Fläche der Verbundscheibe zur Umgebung ist eine Fertigung der Reflexionsschicht mit entsprechend davon freibleibenden Bereichen für das Licht-in-Glas- Modul problemlos machbar. In an alternative embodiment of the method, a light-in-glass module can be arranged directly and directly on the inside IV of the inner pane and, for example, a prism film is then provided to direct the light in the inner pane towards the (signal-light) decoupling device is arranged on the outside III of the inner pane. At this connection point to the light-in-glass module, either the reflection layer must be removed from the inner pane before the light-in-glass module is connected and fastened, i.e. a decoating must be carried out, or the reflection layer can alternatively also be combined with a corresponding mask a corresponding recess in step f). Since the reflection layer is applied on the inside of the inner pane, i.e. on a surface of the composite pane facing the surroundings, the reflection layer can be easily manufactured with correspondingly free areas for the light-in-glass module.
In einer andern Ausführungsform des Verfahrens kann die Reflexionsschicht zur Ausbildung als Semi-Spiegelschicht, insbesondere im Bereich der Auskopplungseinrichtung, mit einer geringeren Schichtdicke ausgebildet werden, als in den weiteren Bereichen der Reflexionsschicht. Dies kann zum Beispiel durch einen geringeren Auftrag der Beschichtung, beispielsweise durch eine teilweise Maskierung dieses Bereichs während des Beschichtungsvorgangs bewirkt werden. Die (Semi-)Transparenz der Reflexionsschicht beträgt mindestens 1 %, bevorzugt mindestens 5%, besonders bevorzugt mindestens 10% Transparenz. In another embodiment of the method, the reflection layer can be formed as a semi-mirror layer, in particular in the area of the outcoupling device, with a smaller layer thickness than in the other areas of the reflection layer. This can be achieved, for example, by applying less coating, for example by partially masking this area during the coating process. The (semi-)transparency of the reflection layer is at least 1%, preferably at least 5%, particularly preferably at least 10% transparency.
Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf Kraftfahrzeuge für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, in denen die erfindungsgemäße Verbundscheibe oder Projektionsanordnung beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Glasdach, bevorzugt als Windschutzscheibe eingesetzt wird. Bevorzugt ist die Verwendung der Verbundscheibe als Fahrzeug-Windschutzscheibe. Furthermore, the invention extends to motor vehicles for traffic on land, in the air or on water, in which the composite window or projection arrangement according to the invention is used, for example, as a windshield, rear window, side windows and / or glass roof, preferably as a windshield. The use of the composite pane as a vehicle windshield is preferred.
Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, es sei denn sie sind explizit nur als Alternativen zueinander möglich und beschrieben, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The various embodiments of the invention can be implemented individually or in any combination. In particular, the features mentioned above and to be explained below can be used not only in the specified combinations, but also in other combinations or on their own, unless they are explicitly only possible and described as alternatives to one another, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung: The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments, with reference being made to the attached figures. It shows in a simplified, not true-to-scale representation:
Es zeigt: It shows:
Figur 1 eine Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, 1 shows a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the projection arrangement according to the invention,
Figur 2 eine Draufsicht auf die Verbundscheibe von Fig. 1 , Figure 2 is a top view of the composite pane from Figure 1,
Figur 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 im Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B'. Figure 3 shows an embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section along the section line BB'.
Figur 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 im Querschnitt Figure 4 shows a further embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section
Figur 5 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 im Querschnitt Figure 5 shows another embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section
Figur 6 vergrößerte Querschnittansicht einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schichtabfolge der Verbundscheibe 1 im Bereich Z. 6 shows an enlarged cross-sectional view of an embodiment of the layer sequence according to the invention of the composite pane 1 in the area Z.
Figur 1 zeigt eine Querschnittansicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100 in einem Fahrzeug in einer stark vereinfachten, schematischen Darstellung. Eine Draufsicht der Verbundscheibe 1 der Projektionsanordnung 100 ist in Figur 2 gezeigt. Die Querschnittansicht von Figur 1 entspricht der Schnittlinie A-A der Verbundscheibe 1 , wie in Figur 2 angedeutet ist. Figure 1 shows a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the projection arrangement 100 according to the invention in a vehicle in a highly simplified, schematic Depiction. A top view of the composite pane 1 of the projection arrangement 100 is shown in Figure 2. The cross-sectional view of Figure 1 corresponds to the section line AA of the composite pane 1, as indicated in Figure 2.
Die Verbundscheibe 1 ist in Form einer Verbundscheibe ausgebildet (siehe auch Figuren 3 bis 6) und umfasst eine Außenscheibe 2 und eine Innenscheibe 3 mit einer thermoplastischen Zwischenschicht 4, welche zwischen den Scheiben 2,3 angeordnet ist. Die Verbundscheibe 1 ist beispielsweise in ein Fahrzeug eingebaut und trennt einen Fahrzeuginnenraum 12 von einer äußeren Umgebung 13 ab. Beispielsweise ist die Verbundscheibe 1 die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs. The composite pane 1 is designed in the form of a composite pane (see also Figures 3 to 6) and comprises an outer pane 2 and an inner pane 3 with a thermoplastic intermediate layer 4, which is arranged between the panes 2, 3. The composite pane 1 is installed in a vehicle, for example, and separates a vehicle interior 12 from an external environment 13. For example, the composite pane 1 is the windshield of a motor vehicle.
Die Außenscheibe 2 und die Innenscheibe 3 bestehen jeweils aus Glas, vorzugsweise thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas und sind für sichtbares Licht transparent. Die thermoplastische Zwischenschicht 4 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). The outer pane 2 and the inner pane 3 each consist of glass, preferably thermally toughened soda-lime glass, and are transparent to visible light. The thermoplastic intermediate layer 4 consists of a thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET).
Die Außenseite I der Außenscheibe 2 ist von der thermoplastischen Zwischenschicht 4 abgewandt und ist gleichzeitig die Außenfläche der Verbundscheibe 1. Die Innenseite II der Außenscheibe 2 sowie die Außenseite III der Innenscheibe 3 sind jeweils der Zwischenschicht 4 zugewandt. Die Innenseite IV der Innenscheibe 3 ist von der thermoplastischen Zwischenschicht 4 abgewandt und ist gleichzeitig die Innenseite der Verbundscheibe 1. Es versteht sich, dass die Verbundscheibe 1 jede beliebige geeignete geometrische Form und/oder Krümmung aufweisen kann. Als Verbundscheibe 1 beispielsweise für ein Fahrzeug weist sie typischerweise eine konvexe Wölbung auf. The outside I of the outer pane 2 faces away from the thermoplastic intermediate layer 4 and is at the same time the outer surface of the composite pane 1. The inside II of the outer pane 2 and the outside III of the inner pane 3 each face the intermediate layer 4. The inside IV of the inner pane 3 faces away from the thermoplastic intermediate layer 4 and is at the same time the inside of the composite pane 1. It is understood that the composite pane 1 can have any suitable geometric shape and/or curvature. As a composite pane 1, for example for a vehicle, it typically has a convex curvature.
In einem Randbereich 11 der Verbundscheibe 1 befindet sich auf der Innenseite II der Außenscheibe 2 ein rahmenförmig umlaufender erster Maskierungsstreifen 5. Der erste Maskierungsstreifen 5 ist opak und verhindert von außen die Sicht auf innenseitig der Verbundscheibe 1 angeordnete Strukturen, beispielsweise eine Kleberaupe zum Einkleben der Verbundscheibe 1 in eine Fahrzeugkarosserie. Der erste Maskierungsstreifen 5 ist vorzugsweise schwarz. Der erste Maskierungsstreifen 5 besteht beispielsweise aus einem herkömmlicherweise für Maskierungsstreifen verwendetem, elektrisch nichtleitendem Material, beispielsweise einer schwarz eingefärbten Siebdruckfarbe, die eingebrannt ist. Räumlich vor dem ersten Maskierungsstreifen 5 befindet sich auf der Innenseite IV der Innenscheibe 3 eine Reflexionsschicht 9, die mindestens teilweise als Semi-Spiegelschicht ausgebildet ist, und welche beispielsweise mittels des PVD-Verfahrens aufgedampft ist. Die Reflexionsschicht 9 ist beispielsweise eine Metallbeschichtung, welche mindestens einen Dünnschichtstapel enthält mit mindestens einer Silberschicht und einer dielektrischen Schicht. Die Reflexionsschicht 9 ist in dieser gezeigten Ausgestaltung in unmittelbarem Kontakt mit der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3. Die Reflexionsschicht 9 ist in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 räumlich vor einem opaken Hintergrund, hier dem Maskierungsstreifen 5 angeordnet, wobei der Maskierungsstreifen 5 die Reflexionsschicht 9 vollständig überdeckt, d.h. die Reflexionsschicht 9 weist keinen Abschnitt auf, der nicht in Überlappung zum Maskierungsstreifen 5 ist. Die Reflexionsschicht 9 ist hier beispielsweise nur im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T des Randbereichs 11 der Verbundscheibe 1 angeordnet. Möglich wäre aber auch, die Reflexionsschicht 9 im oberen (dachseitigen) Abschnitt 11" oder in einem seitlichen Abschnitt des Randbereichs 11 anzuordnen. Des Weiteren könnten mehrere Reflexionsschichten 9 vorgesehen sein, die beispielweise als Teilabschnitte im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T und/oder im oberen (dachseitigen) Abschnitt 11" des Randbereichs 11 angeordnet sind. Beispielsweise könnten die Reflexionsschichten 9 auch so angeordnet sein, dass ein (teilweise) umlaufendes Bild erzeugt werden kann. Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich (hier nicht gezeigt) sowohl einen opaken Hintergrund (Maskierung) und eine Reflexionsschicht 9 in jedem geeigneten Bereich der Verbundscheibe vorzusehen. Eine randseitige Anordnung ist natürlich in einer Verwendung und Ausgestaltung der Verbundscheibe 1 als Windschutzscheibe vorteilhaft und zweckmäßig, um die geforderten Auflagen für das Sichtfeld des Fahrers zu erfüllen. Die Reflexionsschicht 9 kann das Licht-in-Glas-Modul- Anzeigesystem das regulär nicht in Betrieb ist verdecken und zu einem optisch übersichtlichen und ansprechenden Erscheinungsbild beitragen. Die Reflexionsschicht 9 kann dabei als vollständig einheitliche Semi-Spiegelschicht ausgebildet sein, also für die HUD-Anzeige reflektierend und auf der anderen Seite für die Lichtinformationsanzeige des Licht-in-Glas-Modul- Anzeigesystems transparent, oder auch nur in dem Bereich der in Durchsicht durch die Verbundscheibe in Überlappung mit der Auskopplungseinrichtung 6b ist, beispielsweise durch eine geringere Ausbildung der Dicke der Reflexionsschicht 9 eine Semi-Spiegelschicht sein. In an edge region 11 of the composite pane 1 there is a frame-shaped first masking strip 5 on the inside II of the outer pane 2. The first masking strip 5 is opaque and prevents the view from the outside of structures arranged on the inside of the composite pane 1, for example an adhesive bead for gluing the composite pane 1 into a vehicle body. The first masking strip 5 is preferably black. The first masking strip 5 consists, for example, of an electrically non-conductive material conventionally used for masking strips, for example a black-colored screen printing ink that is baked. Spatially in front of the first masking strip 5 there is a reflection layer 9 on the inside IV of the inner pane 3, which is at least partially designed as a semi-mirror layer and which is vapor-deposited, for example, using the PVD process. The reflection layer 9 is, for example, a metal coating which contains at least one thin-film stack with at least one silver layer and one dielectric layer. In this embodiment shown, the reflection layer 9 is in direct contact with the interior surface IV of the inner pane 3. When viewed through the composite pane 1, the reflection layer 9 is arranged spatially in front of an opaque background, here the masking strip 5, the masking strip 5 covering the reflection layer 9 completely covered, ie the reflection layer 9 has no section that does not overlap the masking strip 5. Here, for example, the reflection layer 9 is only arranged in the lower (motor-side) section 1T of the edge region 11 of the composite pane 1. However, it would also be possible to arrange the reflection layer 9 in the upper (roof-side) section 11" or in a side section of the edge region 11. Furthermore, several reflection layers 9 could be provided, for example as partial sections in the lower (engine-side) section 1T and / or are arranged in the upper (roof-side) section 11" of the edge region 11. For example, the reflection layers 9 could also be arranged in such a way that a (partially) rotating image can be generated. However, according to the invention, it is also possible (not shown here) to provide both an opaque background (masking) and a reflection layer 9 in any suitable area of the composite pane. An edge-side arrangement is of course advantageous and expedient when using and designing the composite pane 1 as a windshield in order to meet the required requirements for the driver's field of vision. The reflection layer 9 can cover the light-in-glass module display system that is not normally in operation and contribute to a visually clear and attractive appearance. The reflection layer 9 can be designed as a completely uniform semi-mirror layer, i.e. reflective for the HUD display and, on the other hand, transparent for the light information display of the light-in-glass module display system, or even only in the area that is visible through the composite pane in overlap with the decoupling device 6b, for example by reducing the thickness of the reflection layer 9, it can be a semi-mirror layer.
Erfindungsgemäß kann auf der, dem Fahrzeuginnenraum 12 zugewandten Oberfläche der Reflexionsschicht 9 eine Schutzschicht 7 angeordnet sein. Die Schutzschicht 7 bildet somit erfindungsgemäß, mindestens im Bereich der Reflexionsschicht 9 die zum Innenraum 12 gerichtete äußere und zur umgebenden Atmosphäre exponierte Oberfläche der Verbundscheibe 1. Die mit der Schutzschicht 7 bedeckte Fläche, insbesondere die Reflexionsschicht 9, wird hierdurch vorteilhaft vor äußeren Einflüssen, geschützt. Der erfindungsgemäße Schutzfilm 7 ist vorteilhafterweise widerstandsfähig und kratzfest. In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform wird auch die weitere, nicht durch die Reflexionsschicht 9 belegte, dem Innenraum 12 zugewandte Oberfläche IV der Verbundscheibe 1 mit der Schutzschicht versehen und so zum Innenraum 12 hin versiegelt. Dies hat den Vorteil, dass die damit verbundenen schützenden Eigenschaften ebenfalls ganzflächig bereitgestellt werden können. Zudem ist auch die Herstellung einer solchen ganzflächigen Versiegelung zum Innenraum 12 hin einfach, effizient und kostengünstig zu bewerkstelligen. According to the invention, a protective layer 7 can be arranged on the surface of the reflection layer 9 facing the vehicle interior 12. According to the invention, the protective layer 7 thus forms, at least in the area of the reflection layer 9, the outer surface of the composite pane that is directed towards the interior 12 and exposed to the surrounding atmosphere 1. The surface covered with the protective layer 7, in particular the reflection layer 9, is thereby advantageously protected from external influences. The protective film 7 according to the invention is advantageously robust and scratch-resistant. In an embodiment not shown here, the further surface IV of the composite pane 1 facing the interior 12, which is not covered by the reflection layer 9, is also provided with the protective layer and thus sealed towards the interior 12. This has the advantage that the associated protective properties can also be provided over the entire surface. In addition, the production of such a full-surface seal to the interior 12 can be accomplished easily, efficiently and cost-effectively.
Der erste Maskierungsstreifen 5 kann im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T des Randbereichs 11 auch verbreitert ausgestaltet sein, d.h. der erste Maskierungsstreifen 5 weist im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T des Randbereichs 11 eine größere Breite als im oberen (dachseitigen) Abschnitt 11" des Randbereichs 11 (wie auch in den in Figur 1 nicht erkennbaren seitlichen Abschnitten des Randbereichs 11) der Verbundscheibe 1 auf. Als "Breite" wird die Abmessung des ersten Maskierungsstreifens 5 senkrecht zu dessen Erstreckung verstanden. Die Projektionsanordnung 100 weist weiterhin eine beispielsweise im Armaturenbrett (nicht gezeigt) angeordnete Bildanzeigevorrichtung 8 als Bildgeber auf. Die Bildanzeigevorrichtung 8 dient zur Erzeugung von Licht, insbesondere p-polarisiertem Licht 10 (Bildinformationen), das auf die Reflexionsschicht 9 gerichtet wird und durch die Reflexionsschicht 9 als reflektiertes Licht 10' in den Fahrzeuginnenraum 12 reflektiert wird, wo es von einem Betrachter, z.B. Fahrer, gesehen werden kann. Die Reflexionsschicht 9 ist zur Reflexion des Lichts, bevorzugt des p-polarisiertem Lichts 10 der Bildanzeigevorrichtung 8, d.h. eines Bilds der Bildanzeigevorrichtung 8, geeignet ausgebildet. Das Licht 10 der Bildanzeigevorrichtung 8 trifft bevorzugt mit einem Einfallswinkel von 50° bis 80°, insbesondere von 55° bis 75°, beispielsweise von 60° bis 70° auf die Verbundscheibe 1 , typischerweise etwa 65°, wie es bei HUD-Projektionsanordnungen üblich ist. Möglich wäre beispielsweise auch, die Bildanzeigevorrichtung 8 in der A-Säule eines Kraftfahrzeugs oder am Dach (jeweils fahrzeuginnenraumseitig) anzuordnen, falls die Reflexionsschicht 9 hierzu in geeigneter Weise positioniert ist. Wenn mehrere Reflexionsschichten 9 vorgesehen sind, kann jeder Reflexionsschicht 9 eine separate Bildanzeigevorrichtung 8 zugeordnet sein, d.h. es können mehrere Bildanzeigevorrichtungen 8 angeordnet sein. Die Bildanzeigevorrichtung 8 ist beispielsweise ein Display, wie ein LCD- Display, OLED-Display, EL-Display oder pLED-Display. Möglich wäre beispielsweise auch, dass es sich bei der Verbundscheibe 1 um eine Dachscheibe, Seiten- oder Heckscheibe eines Fahrzeugs handelt. In der Draufsicht von Figur 2 ist die Reflexionsschicht 9 in Erstreckung entlang des unteren Abschnitts des Randbereichs 11 ' der Verbundscheibe 1 dargestellt. The first masking strip 5 can also be designed to be wider in the lower (engine-side) section 1T of the edge region 11, ie the first masking strip 5 has a greater width in the lower (engine-side) section 1T of the edge region 11 than in the upper (roof-side) section 11". of the edge region 11 (as well as in the lateral sections of the edge region 11 that cannot be seen in Figure 1) of the composite pane 1. The "width" is understood to be the dimension of the first masking strip 5 perpendicular to its extension. The projection arrangement 100 also has one, for example in the dashboard (not shown) arranged image display device 8 as an imager. The image display device 8 is used to generate light, in particular p-polarized light 10 (image information), which is directed onto the reflection layer 9 and through the reflection layer 9 as reflected light 10 'into the vehicle interior 12 is reflected where it can be seen by an observer, such as a driver. The reflection layer 9 is designed to reflect the light, preferably the p-polarized light 10, of the image display device 8, ie an image of the image display device 8. The light 10 from the image display device 8 preferably strikes the composite pane 1 at an angle of incidence of 50° to 80°, in particular from 55° to 75°, for example from 60° to 70°, typically about 65°, as is usual in HUD projection arrangements is. It would also be possible, for example, to arrange the image display device 8 in the A-pillar of a motor vehicle or on the roof (in each case on the vehicle interior side), if the reflection layer 9 is positioned in a suitable manner for this purpose. If several reflection layers 9 are provided, each reflection layer 9 can be assigned a separate image display device 8, ie several image display devices 8 can be arranged. The image display device 8 is, for example, a display, such as an LCD display, OLED display, EL display or pLED display. It would also be possible, for example, for the composite pane 1 to be a roof pane, side window or rear window of a vehicle. In the top view of Figure 2, the reflection layer 9 is shown extending along the lower section of the edge region 11 'of the composite pane 1.
Es wird nun Bezug auf die Figuren 3 bis 6 genommen, worin vergrößerte Querschnittansichten verschiedener Ausgestaltungen der Verbundscheibe 1 mit dem Licht-in-Glas-Modul- Anzeigesystem gezeigt sind. Die Querschnittansicht der Figur 3 entspricht der Schnittlinie B-B' in Figur 2. Die in der Figur 6 gezeigte Ansicht der Schnittlinie A-A im unteren Ausschnitt Z des Randbereichs 11 ' der Verbundscheibe 1 , wie in Figur 2 angedeutet ist. Reference is now made to Figures 3 to 6, in which enlarged cross-sectional views of various embodiments of the composite pane 1 with the light-in-glass module display system are shown. The cross-sectional view of Figure 3 corresponds to the section line BB' in Figure 2. The view shown in Figure 6 of the section line AA in the lower section Z of the edge region 11' of the composite pane 1, as indicated in Figure 2.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 im Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B', dieser Ausgestaltung ist das Licht-in-Glas-Modul 6a, insbesondere die LED zur Einkopplung des Lichts in die Innenscheibe 3 in einem seitlichen Rückschnitt der Seitenkante der Innenscheibe 3 und der Zwischenschicht 4 angeordnet und beispielsweise über eine Klebung mit der überstehenden Außenscheibe 2, bzw. mit dem Maskierungsstreifen 5 verbunden. Vorteilhafterweise verdeckt die Maskierung 5 das Licht-in-Glas-Modul 6a und Anschlüsse nach Außen 13 was zu einem ästhetischen Erscheinungsbild der Verbundscheibe 1 beiträgt. Weiterhin sorgt die Maskierung für eine gute Wahrnehmbarkeit der hierdurch erzeugten Lichtsignale im Betriebszustand. Das Licht-in-Glas-Modul 6a koppelt nach anlegen einer Spannung seitlich Licht in die Innenscheibe 3 ein. In räumlicher Nähe ist auf der Zwischenschicht 4 eine Auskopplungseinrichtung 6b angeordnet, die das Licht in Richtung der Innenscheibe 3 aus dieser auskoppelt und Licht, bevorzugt eine Lichtinformationsanzeige, in den Innenraum 12 ausstrahlt. Die Auskopplungseinrichtung 6b kann beispielsweise ein optischer Streudruck sein. Ein solcher Streudruck kann in Form geeigneter funktioneller Icons und Symbole als Positiv oder Negativ. Die Auskopplungseinrichtung 6b kann aber auch flächig oder streifenförmig ausgestaltet sein. Insgesamt ist das Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem 6 nicht auf den unteren motorseitigen Abschnitt der Verbundscheibe 1 begrenzt. Es können auch mehrere Licht-in-Glas-Modul- Anzeigesysteme 6 in oder an einer Verbundscheibe 1 vorgesehen werden. Figure 3 shows an embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section along the section line BB ', this embodiment is the light-in-glass module 6a, in particular the LED for coupling the light into the inner pane 3 in a lateral cutback of the side edge of the Inner pane 3 and the intermediate layer 4 are arranged and connected, for example via adhesive, to the protruding outer pane 2 or to the masking strip 5. The masking 5 advantageously covers the light-in-glass module 6a and connections to the outside 13, which contributes to the aesthetic appearance of the composite pane 1. Furthermore, the masking ensures that the light signals generated thereby are easily visible in the operating state. The light-in-glass module 6a couples light laterally into the inner pane 3 after applying a voltage. A decoupling device 6b is arranged in spatial proximity on the intermediate layer 4, which decouples the light from the inner pane 3 in the direction of the inner pane 3 and emits light, preferably a light information display, into the interior 12. The decoupling device 6b can, for example, be an optical scattering print. Such a scatter print can be in the form of suitable functional icons and symbols as positive or negative. The decoupling device 6b can also be designed flat or strip-shaped. Overall, the light-in-glass module display system 6 is not limited to the lower motor-side section of the composite pane 1. Several light-in-glass module display systems 6 can also be provided in or on a composite pane 1.
Figur 4 zeigt in eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 in der im Gegensatz zu der Ausgestaltung in Figur 3 das Licht-in-Glas-Modul 6a, insbesondere die LED zur Einkopplung des Lichts in die Innenscheibe 3 in einer Ausnehmung in der Innenscheibe 3 und der Zwischenschicht 4 eingesetzt angeordnet ist. Die Ausnehmung kann beispielsweise als Bohrung gefertigt werden. Bevorzugt ist die Ausnehmung passgenau auf die Abmessungen des Licht-in-Glas-Moduls 6a ausgelegt. Dies ermöglicht eine gute und sichere Befestigung. Der weitere Aufbau entspricht dem in Figur 3. Figur 5 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 im Querschnitt. In dieser Ausgestaltung ist das Licht-in-Glas-Modul 6a, insbesondere die LED zur Einkopplung des Lichts in die Innenscheibe 3 direkt und unmittelbar auf der Innenseite IV der Innenscheibe 3 angeordnet und zur Lenkung des Lichts in der Innenscheibe hin zur (Licht-/Signal) Auskopplungseinrichtung ist zusätzlich eine Prismenfolie 6c vorgesehen, die auf der Außenseite III der Innenscheibe 3 angeordnet ist. Die Lichtstrahlen und deren Ausbreitungsrichtung sind schematisch mit Pfeilen dargestellt. An der Verbindungsstelle der Innenscheibe 3 zum Licht-in- Glas-Modul 6a muss entsprechend die Reflexionsschicht 9 vor der Verbindung und Befestigung des Licht-In-Glas-Moduls 6a von der Innenscheibe entfernt werden, also eine Entschichtung vorgenommen werden, oder die Reflexionsschicht 9 kann alternativ auch über die Verwendung einer entsprechenden Maske bei der Beschichtung mit einer entsprechenden Ausnehmung gefertigt werden. Da die Aufbringung der Reflexionsschicht 9 auf der Innenseite IV der Innenscheibe 3 erfolgt, also auf einer Fläche der Verbundscheibe 1 zur Umgebung ist eine Fertigung der Reflexionsschicht 9, auch eine bereichsweise Fertigung als Semi-Spiegelschicht einfach und kostengünstig auch in einen industriellen Fertigungsprozess zu integrieren. Figure 4 shows a further embodiment of the composite pane 1 according to the invention in which, in contrast to the embodiment in Figure 3, the light-in-glass module 6a, in particular the LED for coupling the light into the inner pane 3 in a recess in the inner pane 3 and the intermediate layer 4 is arranged inserted. The recess can be made as a hole, for example. The recess is preferably designed to precisely fit the dimensions of the light-in-glass module 6a. This enables good and secure attachment. The further structure corresponds to that in Figure 3. Figure 5 shows another embodiment of the composite pane 1 according to the invention in cross section. In this embodiment, the light-in-glass module 6a, in particular the LED for coupling the light into the inner pane 3, is arranged directly and directly on the inside IV of the inner pane 3 and is used to direct the light in the inner pane towards the (light/ Signal) decoupling device, a prism film 6c is additionally provided, which is arranged on the outside III of the inner pane 3. The light rays and their direction of propagation are shown schematically with arrows. At the connection point of the inner pane 3 to the light-in-glass module 6a, the reflection layer 9 must be removed from the inner pane before the light-in-glass module 6a is connected and fastened, i.e. a decoating must be carried out, or the reflection layer 9 Alternatively, it can also be produced with a corresponding recess by using a corresponding mask during coating. Since the application of the reflection layer 9 takes place on the inside IV of the inner pane 3, i.e. on a surface of the composite pane 1 facing the surroundings, production of the reflection layer 9, including area-wise production as a semi-mirror layer, can be easily and cost-effectively integrated into an industrial manufacturing process.
Die Figur 6 zeigt schematisch erfindungsgemäße Kombination mit einem weiteren Funktionsschicht-Element, beispielsweise einer HUD-Schicht 15. Die auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 3 vorgesehene Reflexionsschicht 9 sowie der in diesem Bereich als opaker Hintergrund angebrachte Maskierungstreifen 5 sind in dieser Ausgestaltung bevorzugt nur lokal auf den unteren Randbereich 11 der Verbundscheibe 1 begrenzt und beeinflussen so eine im Durchsichtbereich D der Verbundscheibe 1 angebrachte HUD-Schicht nicht. Dadurch, dass die Reflexionsschicht 9 auf der Innenraumseitigen Oberfläche IV der Verbundscheibe 1 positioniert ist, kann die HUD-Schicht 15 unabhängig von dieser an einer der internen Oberflächen der Verbundscheibe 1 angebracht werden und ist dort vor Umwelteinflüssen, geschützt. Zum Schutz der Reflexionsschicht 9 kann optional eine Schutzschicht 7, bevorzugt eine DLC Schicht vorgesehen werden, die besonders kratzfest ist und die Reflexionsschicht 9 insbesondere auch vor Korrosion schützt. Bezugszeichenliste 6 shows a schematic combination according to the invention with a further functional layer element, for example a HUD layer 15. The reflection layer 9 provided on the interior surface IV of the inner pane 3 and the masking strip 5 attached in this area as an opaque background are preferred in this embodiment locally limited to the lower edge region 11 of the composite pane 1 and thus do not influence a HUD layer attached in the viewing area D of the composite pane 1. Because the reflection layer 9 is positioned on the interior surface IV of the composite pane 1, the HUD layer 15 can be attached independently of this to one of the internal surfaces of the composite pane 1 and is protected there from environmental influences. To protect the reflection layer 9, a protective layer 7, preferably a DLC layer, can optionally be provided, which is particularly scratch-resistant and protects the reflection layer 9 in particular against corrosion. Reference symbol list
1 Verbundscheibe 1 composite disc
2 Außenscheibe 2 outer pane
3 Innenscheibe 3 inner pane
4 thermoplastische Zwischenschicht 4 thermoplastic interlayer
5 Maskierungsstreifen 5 masking strips
6 Licht- in-Glas-Modul-Anzeigesystem 6 light-in-glass module display system
6a Licht-in-Glas-Modul (beispielsweise LED mit Anschluss) 6a light-in-glass module (e.g. LED with connection)
6b (Licht-)Auskopplungseinrichtung (beispielsweise optischer Streudruck)6b (light) decoupling device (for example optical scattering pressure)
7 Schutzschicht (optional) 7 protective layer (optional)
8 Bildanzeigevorrichtung 8 image display device
9 Reflexionsschicht 9 reflective layer
10,10' Licht (bevorzugt p-polarisiertes Licht) 10.10' light (preferably p-polarized light)
11, 11', 11" Randbereich 11, 11', 11" border area
12 Fahrzeuginnenraum 12 vehicle interior
13 äußere Umgebung 13 external environment
14 äußerer Randbereich (Verklebungs-/Befestigungsbereich) 14 outer edge area (gluing/fastening area)
15 HUD-Schicht (Funktionsschicht-Element) 15 HUD layer (functional layer element)
100 Projektionsanordnung 100 projection arrangement
I Außenseite der Außenscheibe 2 I Outside of the outer pane 2
II Innenseite der Außenscheibe 2 II Inside of the outer pane 2
III Außenseite der Innenscheibe 3 III Outside of the inner pane 3
IV Innenseite der Innenscheibe 3 IV Inside of the inner pane 3
D Durchsichtbereich D viewing area
A-A’ Schnittlinie A-A’ cutting line
B-B' Schnittlinie B-B' cutting line
Z vergrößerter Bereich Z enlarged area

Claims

Patentansprüche Verbundscheibe (1 ), insbesondere für eine Projektionsanordnung (100), mindestens umfassend eine Außenscheibe (2), eine thermoplastische Zwischenschicht (4), eine Innenscheibe (3) und eine Reflexionsschicht (9), welche zum Reflektieren von Licht, insbesondere von p-polarisiertem Licht, geeignet ist, wobei die Außenscheibe Claims Composite pane (1), in particular for a projection arrangement (100), comprising at least an outer pane (2), a thermoplastic intermediate layer (4), an inner pane (3) and a reflection layer (9), which is used to reflect light, in particular from p -polarized light, which is suitable for the outer pane
(2) eine von der thermoplastischen Zwischenschicht (4) abgewandte Außenseite (I) und eine der thermoplastischen Zwischenschicht (4) zugewandte Innenseite (II) und die Innenscheibe (3) eine der thermoplastischen Zwischenschicht (4) zugewandte Außenseite (III) und eine von der thermoplastischen Zwischenschicht (4) abgewandte Innenseite (IV) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (9) in mindestens einem ersten Bereich der Verbundscheibe (1) auf der Innenseite (IV) der Innenscheibe (3) angeordnet ist, wobei die Reflexionsschicht (9) in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) ausgehend von der Innenseite (IV) der Innenscheibe (3) räumlich vor einem opaken Hintergrund angeordnet ist, und wobei zusätzlich in dem ersten und/oder mindestens einem zweiten Bereich der Verbundscheibe (1), bevorzugt räumlich vor einem opaken Hintergrund, mindestens ein Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystem (6) angeordnet ist, mindestens umfassend ein Licht- in-Glas-Modul (6a) zum Einkoppeln von Licht in die Innenscheibe (3) und eine Auskopplungseinrichtung (6b) zur Auskopplung von Licht aus der Innenscheibe (3) und wobei weiterhin die Reflexionsschicht (9) mindestens teilweise als Semi-Spiegelschicht ausgebildet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) ausgehend von der Innenseite (IV) der Innenscheibe (3) mindestens die Auskopplungseinrichtung (6b) des Licht-in-Glas-Modul-Anzeigesystems (6) räumlich hinter der Semi-Spiegelschicht (9) angeordnet ist. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-in-Glas- Modul (6a) in einem seitlichen Rückschnitt und/oder einer Ausnehmung der Innenscheibe (3) und der Zwischenschicht (4), und die Auskopplungseinrichtung (6b) der Außenseite (III) der Innenscheibe zugewandt auf der Zwischenschicht (4) angeordnet ist. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-in-Glas- Modul (6a) unmittelbar auf der Innenseite (IV) der Innenscheibe (3) angeordnet ist und zur Lenkung des Lichts in der Innenscheibe (3) hin zur Auskopplungseinrichtung (6b) eine Prismenfolie (6c) auf der Außenseite (III) der Innenscheibe (2) an outside (I) facing away from the thermoplastic intermediate layer (4) and an inside (II) facing the thermoplastic intermediate layer (4) and the inner pane (3) an outside (III) facing the thermoplastic intermediate layer (4) and one of has the inside (IV) facing away from the thermoplastic intermediate layer (4), characterized in that the reflection layer (9) is arranged in at least a first region of the composite pane (1) on the inside (IV) of the inner pane (3), the reflection layer ( 9) in view through the composite pane (1) starting from the inside (IV) of the inner pane (3) is arranged spatially against an opaque background, and additionally in the first and / or at least a second region of the composite pane (1), preferably spatially in front of an opaque background, at least one light-in-glass module display system (6) is arranged, comprising at least one light-in-glass module (6a) for coupling light into the inner pane (3) and an outcoupling device ( 6b) for coupling out light from the inner pane (3) and furthermore the reflection layer (9) is at least partially designed as a semi-mirror layer and in view through the composite pane (1) starting from the inside (IV) of the inner pane (3) at least the outcoupling device (6b) of the light-in-glass module display system (6) is arranged spatially behind the semi-mirror layer (9). Composite pane (1) according to claim 1, characterized in that the light-in-glass module (6a) is in a lateral cut-out and/or a recess in the inner pane (3) and the intermediate layer (4), and the decoupling device (6b) of the Outside (III) facing the inner pane is arranged on the intermediate layer (4). Composite pane (1) according to claim 1, characterized in that the light-in-glass module (6a) is arranged directly on the inside (IV) of the inner pane (3) and to direct the light in the inner pane (3) towards the decoupling device (6b), a prism film (6c) on the outside (III) of the inner pane
(3) angeordnet ist. (3) is arranged.
4. Verbundscheibe (1) nach einem der Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-in-Glas-Modul (6a) mit einer LED, OLED oder Laserdiode als Leuchtmittel ausgebildet ist. 4. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light-in-glass module (6a) is designed with an LED, OLED or laser diode as a light source.
5. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (9) eine Beschichtung auf Basis mindestens eines Metalls, ausgewählt aus einer Gruppe aus Aluminium, Zinn, Titan, Kupfer, Nickel, Chrom, Cobalt, Eisen, Mangan, Zirkonium, Cer, Yttrium, Silber, Gold, Platin oder Palladium, oder Mischungen davon, umfasst. 5. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reflection layer (9) has a coating based on at least one metal, selected from a group of aluminum, tin, titanium, copper, nickel, chromium, cobalt, iron , manganese, zirconium, cerium, yttrium, silver, gold, platinum or palladium, or mixtures thereof.
6. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (9) als Beschichtung mit einer Schichtabfolge dielektrischer Schichten mit alternierenden Brechungsindizes, bevorzugt auf Basis von Titandioxid, Siliziumdioxid, Silizium-Zirkon-Nitrid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium- Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Wolframoxid, Titancarbid, Titannitrid, Zirkonnitrid oder Zirkoniumkarbid und Siliziumkarbid, ausgebildet ist. 6. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reflection layer (9) as a coating with a layer sequence of dielectric layers with alternating refractive indices, preferably based on titanium dioxide, silicon dioxide, silicon-zirconium nitride, silicon oxide, silicon nitride , zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, titanium carbide, titanium nitride, zirconium nitride or zirconium carbide and silicon carbide.
7. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (9) als Semi-Spiegelschicht, eine Transparenz von mindestens 1%, bevorzugt mindestens 5%, besonders bevorzugt mindestens 10% aufweist. 7. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the reflection layer (9) as a semi-mirror layer has a transparency of at least 1%, preferably at least 5%, particularly preferably at least 10%.
8. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der opake Hintergrund ein Maskierungsstreifen (5) ist, welcher mindestens bereichsweise, bevorzugt in einem Randbereich (11 , 11 ', 11"), auf der Außenseite (I) und/oder der Innenseite (II) der Außenscheibe (2) angeordnet ist. 8. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the opaque background is a masking strip (5) which is at least partially, preferably in an edge region (11, 11 ', 11"), on the outside (I ) and / or the inside (II) of the outer pane (2) is arranged.
9. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der opake Hintergrund als Abdeckdruck oder als opake thermoplastische Folie ausgebildet ist und auf der Innenseite (II) der Außenscheibe (2) angeordnet ist oder der opake 9. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the opaque background is designed as a cover print or as an opaque thermoplastic film and is arranged on the inside (II) of the outer pane (2) or the opaque
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91 ) ISA/EP Hintergrund als Maskierungsstreifen (5) durch eine einheitliche, bereichsweise gefärbte oder getönte Verbundfolie ausgebildet ist. CORRECTED SHEET (RULE 91 ) ISA/EP Background is formed as a masking strip (5) by a uniform, partially colored or tinted composite film.
10. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf der Reflexionsschicht (9) eine Schutzschicht (7) zur Umgebung angeordnet ist. 10. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a protective layer (7) to the environment is arranged at least on the reflection layer (9).
11. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf der Reflexionsschicht (9) eine diamantähnliche DLC-Schicht als Schutzschicht (7) angeordnet ist. 11. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that a diamond-like DLC layer is arranged as a protective layer (7) at least on the reflection layer (9).
12. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass in einem Durchsichtbereich (D) der Verbundscheibe (1) zwischen der Innenseite (II) der Außenscheibe (2) und der Außenseite (III) der Innenscheibe (3) ein Funktionsschicht- Element (15), insbesondere eine HUD-Reflexionsschicht, angeordnet ist. 12. Composite pane (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that in a viewing area (D) of the composite pane (1) between the inside (II) of the outer pane (2) and the outside (III) of the inner pane (3) a functional layer element (15), in particular a HUD reflection layer, is arranged.
13. Projektionsanordnung (100), umfassend: 13. Projection arrangement (100), comprising:
-eine Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12; -a composite pane (1) according to one of claims 1 to 12;
- eine der Reflexionsschicht (9) zugeordnete Bildanzeigevorrichtung (8), die auf die Reflexionsschicht (9) gerichtet ist und diese mit Licht (10), insbesondere p-polarisiertem Licht, bestrahlt, wobei die Reflexionsschicht (9) das Licht (10') reflektiert. - an image display device (8) assigned to the reflection layer (9), which is directed onto the reflection layer (9) and irradiates it with light (10), in particular p-polarized light, the reflection layer (9) emitting the light (10 '). reflected.
14. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mindestens umfassend die Schritte 14. A method for producing a composite pane according to one of claims 1 to 12 at least comprising the following steps
(a) Bereitstellen einer Außenscheibe (2), einer Innenscheibe (3) und einer thermoplastischen Zwischenschicht (4), gegebenenfalls mit einem Rückschnitt oder einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Licht-in Glas-Moduls (6a), (a) providing an outer pane (2), an inner pane (3) and a thermoplastic intermediate layer (4), optionally with a cutback or a recess to accommodate a light-in-glass module (6a),
(b) Aufbringen mindestens einer opaken Abdeckschicht, bevorzugt eines(b) applying at least one opaque cover layer, preferably one
Maskierungsstreifens (5), in zumindest einem zweiten Teilbereich der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (2), Masking strip (5), in at least a second partial area of the interior surface (II) of the outer pane (2),
(c) Anordnen einer Auskopplungseinrichtung (6b), bevorzugt auf der Zwischenschicht (4) und/oder auf der Außenseite (III) der Innenscheibe (3), (d) Zusammenlegen der Innenscheibe (3), der thermoplastischen Zwischenschicht (4) und der Außenscheibe (2) in dieser Reihenfolge zu einem Schichtstapel, (c) arranging a decoupling device (6b), preferably on the intermediate layer (4) and/or on the outside (III) of the inner pane (3), (d) combining the inner pane (3), the thermoplastic intermediate layer (4) and the outer pane (2) in this order to form a layer stack,
(e) Laminieren des Schichtstapels zu einer Verbundscheibe, (e) laminating the layer stack into a composite pane,
(f) Aufbringen einer Reflexionsschicht (9) auf zumindest einem ersten Teilbereich der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (3), wobei der erste Teilbereich zumindest teilweise überlappend mit dem zweiten Teilbereich verläuft und wobei die aufgetragene Reflexionsschicht (9) als exponierte Schicht an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe liegt und weiterhin die Reflexionsschicht (9) mindestens im Bereich der Auskopplungseinrichtung (6b) als Semi-Spiegelschicht ausgebildet wird,(f) applying a reflection layer (9) to at least a first partial area of the interior surface (IV) of the inner pane (3), the first partial area extending at least partially overlapping the second partial area and the applied reflection layer (9) acting as an exposed layer lies on the interior surface of the inner pane and furthermore the reflection layer (9) is formed as a semi-mirror layer at least in the area of the outcoupling device (6b),
(g) Anordnen mindestens eines Licht-in-Glas-Moduls (6a), durch Einsetzen und Befestigung in einem Rückschnitt und/oder in einer Ausnehmung, die gegebenenfalls vorab in der Zwischenschicht und/oder der Innenscheibe vorgesehen wurden oder(g) arranging at least one light-in-glass module (6a), by inserting and fastening it in a cut-out and/or in a recess, which may have been provided in advance in the intermediate layer and/or the inner pane or
(h) Optionales Aufbringen einer Schutzschicht mindestens auf die Reflexionsschicht. (h) Optional application of a protective layer at least to the reflection layer.
15. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-in-Glas-Modul (6a), direkt und unmittelbar auf der Innenseite (IV) der Innenscheibe (3) angeordnet und befestigt wird und zur Lenkung des Lichts in der Innenscheibe (3) hin zur Auskopplungseinrichtung (6b) zusätzlich eine Prismenfolie (6c) auf der Außenseite (III) der Innenscheibe (3) angeordnet wird. 15. A method for producing a composite pane according to claim 14, characterized in that the light-in-glass module (6a) is arranged and fastened directly and immediately on the inside (IV) of the inner pane (3) and is used to direct the light in the inner pane (3) towards the decoupling device (6b) an additional prism film (6c) is arranged on the outside (III) of the inner pane (3).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht (9) zur Ausbildung als Semi-Spiegelschicht im Bereich der Auskopplungseinrichtung (6b), mit einer geringeren Schichtdicke ausgebildet wird, als in den weiteren Bereichen der Reflexionsschicht (9). 16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the reflection layer (9) is formed as a semi-mirror layer in the area of the decoupling device (6b) with a smaller layer thickness than in the other areas of the reflection layer (9).
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