DE102013011690B4

DE102013011690B4 - Glasoberflächenverbund zur Anordnung vor einer optischen Anzeige, einem Bedienfeld und/ oder zur Verwendung als dekoratives Element, insbesondere in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013011690B4
Application number: DE102013011690.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Franke; Michael Böttinger
Original assignee: eSolutions GmbH
Current assignee: Esolutions De GmbH
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2033-07-13
Also published as: US20150015807A1; DE102013011690A1

Abstract

Glasoberflächenverbund (300) zur Anordnung vor einer optischen Anzeige, einem Bedienfeld und/oder zur Verwendung als dekoratives Element, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend:eine als Oberfläche vorgesehene Glasschicht (301) mit einer Dicke zwischen 20 und 400 µm;flexible Trägerschicht (303), die einen optischen Polarisator umfasst; undeine erste Kleberschicht (302), wobei die erste Kleberschicht (302) die Glasschicht (301) mit der Trägerschicht (303) flächig verbindet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet unfallsicherer Glasoberflächen. Sie betrifft insbesondere einen Glasoberflächenverbund zur Anordnung vor einer optischen Anzeige, einem Bedienfeld und/oder zur Verwendung als dekoratives Element, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
Hintergrund
Im Innenraum von Kraftfahrzeugen gewinnen optische Anzeigen zunehmend an Bedeutung. Die herkömmliche Funktion optischer Anzeigen, den Fahrer jederzeit über wesentliche Aspekte des Fahrzeugzustands zu informieren, ist dabei stetig ausgeweitet worden. Dazu sind in den letzten Jahren weitere Funktionen getreten, wie etwa die Visualisierung satellitengestützter Routenführung oder das Bereitstellen von Unterhaltungsmedien für Passagiere. Eine Fortsetzung dieser Entwicklung zu mehr optischen Anzeigen im Innenraum von Kraftfahrzeugen ist durch die Ausbreitung von Tablet-PCs zu erwarten. Hierbei besteht insbesondere im Automobilsektor ein Interesse daran, an mehreren Sitzplätzen im Fahrgastraum Tablet-PCs bereitzustellen.
Im Bereich automobiler und ähnlicher Anwendungen ergeben sich jedoch bei optischen Anzeigen, und besonders bei installierten Tablet-PCs, Probleme daraus, dass diese Anzeigen bzw. Bedienelemente im Sichtbereich, d.h. in der Regel vor dem Fahrzeuginsassen, angeordnet sind. Damit ist einerseits die Gefahr, dass bei einem Verkehrsunfall Körperteile gegen die Anzeige prallen, sehr hoch. Zugleich besteht bei Zersplittern eines Deckglases der Anzeige und umherfliegende Splitter eine hohe Verletzungsgefahr für Fahrzeuginsassen. Daher stellen optische Anzeigen oftmals eine besondere Gefahrenquelle im Innenraum von Kraftfahrzeugen dar.
Schon seit Längerem sind Lösungen bekannt, mit denen sich für optische Anzeigen ein Grad an Unfallsicherheit erzielen lässt, der den gängigen Sicherheitsanforderungen genügt. Derartige Anforderungen sind beispielsweise in Bezug auf einen Kopfaufschlag-Test definiert.
Bei den bekannten Lösungen wird als Oberfläche optischer Anzeigen meist anstelle von Glas nichtsplitternder Kunststoff verwendet. Außerdem ist insbesondere bei Tablet-PCs für automobile Anwendungen bekannt, das Deckglas der Anzeige mit einer schnittfesten Kunststofffolie zu überziehen. Bei einem Bruch des Deckglases (im Folgenden auch als „starre Deckschicht“ bezeichnet), etwa durch den Aufprall eines Fahrzeuginsassen bei einem Unfall, dient diese Kunststofffolie dazu, die darunter entstehenden Splitter und Bruchstücke sicher einzudämmen.
Als Nachteil solcher Kunststoffoberflächen hat sich gezeigt, dass diese von vielen Benutzern als weniger ansehnlich und als minderwertig gegenüber Glas erachtet werden. Zudem ergeben sich bei der Verwendung von Kunststoffoberflächen für die Anzeigen von Tablet-PCs Probleme daraus, dass diese Oberflächen nicht kratzresistent sind, was besonders im Fall einer Touch-Funktion der Anzeige nachteilhaft ist. Bei der Verwendung eindämmender Kunststofffolien als Überzug tritt hinzu, dass sich solche Oberflächen leicht abnutzen und eine optische Vergütung der Folien aufwändig oder wiederum mit einer Berührungsfunktion der Anzeige nicht kompatibel ist. Derartige Probleme bestehen bei Oberflächen aus Glas nicht.
Die nicht vorveröffentlichten Druckschriften DE 10 2013 005 500 A1 und DE 10 2013 000 218 A1 beschreiben eine Anordnung einer dünnen Glasschicht an der Oberfläche eines Fingerabdrucksensors bzw. eines tragbaren Anzeigegeräts.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine Verfügbarkeit unfallsicherer Glasoberflächen für automobile Anzeigen- und Bedienelemente sowie für andere Bereiche wünschenswert ist. So ließen sich unfallsichere Glasoberflächen etwa auch im Bereich dekorativer Elemente im Fahrzeug oder anderweitig einsetzen.
Kurzer Abriss
Es sind daher Oberflächenverbunde anzugeben, die eine Glasoberfläche besitzen und die dabei zugleich den Anforderungen an Unfallsicherheit und Funktionalität, beispielsweise bei der Verwendung in einem Kraftfahrzeug, genügen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Glasoberflächenverbund zur Anordnung vor einer optischen Anzeige, einem Bedienfeld und/oder als dekoratives Element, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, angegeben. Der Glasoberflächenverbund umfasst eine als Oberfläche vorgesehene Glasschicht mit einer Dicke zwischen 20 und 400 µm, eine flexible Trägerschicht, die einen optischen Polarisator umfasst, und eine erste Kleberschicht, welche die Glasschicht mit der Trägerschicht flächig verbindet.
Die Glasschicht und/oder die erste Kleberschicht können/kann vollständig oder teilweise transparent sein.
Die erste Kleberschicht kann eine Härte zwischen 0 und 60 Shore A, beispielsweise zwischen 15 und 45 Shore A besitzen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die erste Kleberschicht eine Dicke zwischen 5 und 600 µm, beispielsweise zwischen 5 und 50 µm oder 300 und 500 µm, aufweisen. Die erste Kleberschicht kann allgemein Acryl, Silikon oder ein anderes geeignetes Material umfassen. Ferner kann die erste Kleberschicht als ein Verbund aus zwei oder mehr Kleberlagen ausgebildet sein.
Wenigstens eine Seite der Glasschicht kann aufgeraut sein. So kann die Oberseite und/oder die Unterseite der Glasschicht aufgeraut sein. Eine Profiltiefe kann hierbei zwischen 2 und 30 µm (z.B. zwischen 5 und 15 µm) betragen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann eine Rauheit im Bereich zwischen S_a = 0,1 und 2 Mikrometer vorliegen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann -2 < S_sk < 2 und/oder -3,5 < S_ku < 3,5 gelten. Das Aufrauen der Glasschicht kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, etwas mittels Sandstrahlen oder chemischer Verfahren.
Die Glasschicht kann aus gehärtetem Glas bestehen. Das Härten kann beispielsweise auf chemischem Weg erfolgen. Eine Dicke der Glasschicht kann sich im Bereich zwischen 25 und 300 µm bewegen (z.B. zwischen 50 und 250 µm). Die Dicke der Glasschicht kann so bemessen sein, dass diese bei Raumtemperatur flexibel ist. Allgemein kann der Glasoberflächenverbund bei Raumtemperatur flexibel sein.
Zu Dekorzwecken kann die Glasschicht eingefärbt und/oder mit einem Dekor versehen sein. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann auch die Trägerschicht eingefärbt und/oder mit einem Dekor versehen sein.
Die Trägerschicht kann eine Dicke zwischen 50 und 500 µm aufweisen. So kann die Dicke beispielsweise zwischen 100 und 300 µm liegen. Die Trägerschicht kann reiß- und schnittresistent sein.
Die Trägerschicht kann als ein Verbund aus zwei oder mehr Trägerlagen realisiert sein. Dabei kann die Trägerschicht wenigstens eine Kunststofffolie umfassen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Trägerschicht einen optischen Polarisator (z.B. in Gestalt einer Kunststofffolie mit polarisierenden Eigenschaften) umfassen. Ferner kann die Trägerschicht zusätzlich oder alternativ hierzu eine als Berührungssensor ausgebildete Schicht umfassen. Der Berührungssensor kann Teil eines Bedienfelds und/oder einer berührungsempfindlichen optischen Anzeige, die hinter dem Glasoberflächenverbund angeordnet ist, sein.
Der Glasoberflächenverbund kann außerdem einen Untergrund und eine transparente zweite Kleberschicht, welche die Trägerschicht flächig mit dem Untergrund verbindet, umfassen. Dabei kann der Untergrund nichteben sein und die darüber liegenden Schichten des Glasoberflächenverbunds dem Untergrund angeformt sein. Beispielsweise kann der Untergrund konkav, konvex oder anderweitig (z.B. entlang einer einzigen vorgegebenen Achse oder mehrerer zueinander paralleler Achsen) gekrümmt sein. Die Krümmung kann in einem zentralen Bereich oder in einem Randbereich des Untergrunds vorgesehen sein, oder sich in über den gesamten Untergrund hinweg erstrecken.
Allgemein kann der Untergrund mit einer optischen Anzeige einen Systemverbund bilden. Dabei kann der Untergrund mit der optischen Anzeige verbunden oder ein Teil dieser sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Untergrund von der optischen Anzeige beabstandet vorgesehen ist.
Der Untergrund kann eine starre Deckschicht einer optischen Anzeige und/oder eines Bedienfelds sein. Dabei kann die starre Deckschicht ein Bestandteil einer Abdeckung für eine optische Anzeige und/oder für ein Bedienfeld in Gestalt eines Kraftfahrzeuginstruments oder -instrumentensystems sein. Das Bedienfeld kann ein berührungsempfindliches Panel (z. B. eines Touchscreens) umfassen.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein weiterer Glasoberflächenverbund zur Anordnung vor einer optischen Anzeige und/oder einem Bedienfeld insbesondere in einem Kraftfahrzeug vorgestellt. Dieser umfasst eine als Oberfläche vorgesehene Glasschicht mit einer Dicke zwischen 20 und 400 µm, eine starre Deckschicht für die optische Anzeige und eine (z. B. transparente) Kleberschicht, die eine Dicke zwischen 5 und 600 µm sowie eine Härte zwischen 0 und 60 Shore A aufweist, wobei die Kleberschicht die Glasschicht mit der starren Deckschicht flächig verbindet, wobei die starre Deckschicht ein Bestandteil einer Abdeckung für die optische Anzeige und/oder für das Bedienfeld eines Kraftfahrzeuginstruments oder Kraftfahrzeuginstrumentensystems ist.
Bei dem Glasoberflächenverbund gemäß dem zweiten Aspekt kann die Glasschicht beispielsweise eine Dicke zwischen 25 und 250 µm aufweisen.
Bei den beschriebenen Oberflächenverbunden kann die starre Deckschicht ein Bestandteil der Abdeckung eines Bildschirms und/oder ein Bestandteil eines Tablet-Computers zur Installation im Innenraum eines Kraftfahrzeugs sein. Zudem kann die starre Deckschicht eine Dicke zwischen 0,2 und 2 mm aufweisen. Die starre Deckschicht kann gemäß allen hier vorgestellten Aspekten Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Glas umfassen.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Tablet-Computer angegeben, der einen Glasoberflächenverbund gemäß den oben beschriebenen Merkmalen umfasst.
Figurenliste
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der hier beschriebenen Vorrichtungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den Figuren. Es zeigen:

1a eine schematische Ansicht eines Oberflächenverbunds zur Abdeckung einer optischen Anzeige mit einer obenliegenden starren Deckschicht aus Glas;
1b eine schematische Veranschaulichung des Bruchverhaltens des Oberflächenverbunds gemäß 1a;
2a eine schematische Ansicht eines Oberflächenverbunds zur Abdeckung einer optischen Anzeige mit einer starren Deckschicht aus Glas und einer aufgeklebten schnittfesten Folie;
2b eine schematische Veranschaulichung des Bruchverhaltens des Oberflächenverbunds gemäß 2a;
3a eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen Oberflächenverbund zur Abdeckung einer optischen Anzeige mit einer starren Deckschicht, einer aufgeklebten schnittfesten Folie und einer über der Folie aufgeklebten Glasschicht;
3b eine schematische Veranschaulichung des Bruchverhaltens des Oberflächenverbunds gemäß 3a;
4 eine schematische Ansicht einer Glasschicht eines Oberflächenverbunds mit aufgerauten Oberflächen;
5a eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen Oberflächenverbund zur Abdeckung einer optischen Anzeige mit einer starren Deckschicht, einer schnittfesten Kleberschicht und einer auf der Kleberschicht angeordneten Glasschicht;
5b eine schematische Veranschaulichung des Bruchverhaltens des Oberflächenverbunds gemäß 5a; und
6 Anwendungsbeispiele für einen Oberflächenverbund zur Abdeckung einer optischen Anzeige in einem Kraftfahrzeug.

Detaillierte Beschreibung
1a zeigt eine schematische Ansicht eines Vergleichsbeispiels eines Oberflächenverbunds 100 zur Abdeckung einer optischen Anzeige. Dabei befinden sich unterhalb einer oben liegenden starren Deckschicht 101 aus Glas weitere Schichten 102, 103. Der in 1a außerdem dargestellte Pfeil symbolisiert eine Kraft, wie sie beispielsweise bei einem Aufprall eines Gegenstandes auf den Oberflächenverbund 100 wirkt.
1b zeigt schematisch das Bruchverhalten des Oberflächenverbunds 100 gemäß 1a unter Einwirkung der in 1a dargestellten Kraft. Hinsichtlich einer Verletzungsgefahr ergeben sich aus den Brucheigenschaften der starren Deckschicht 101 sowie aus der Position der starren Deckschicht 101 an der Oberfläche des Oberflächenverbunds 100 unterschiedliche Effekte. Bedingt durch die Dicke der starren Deckschicht 101 von bis zu mehreren Millimetern kann es zu einem verletzungsgefährlichen Herausbrechen freier Splitter 110 aus der Stärke der Materialschicht kommen. Zudem ergeben sich auch an den Bruchstücken, die im Oberflächenverbund zurückgehalten werden, Bruchkanten 111 von verletzungsgefährlicher Tiefe.
Zur Vermeidung der unter Verweis auf die 1a und 1b beschriebenen Verletzungsgefahren könnten starre Deckschichten aus bruchfestem Kunststoff anstelle von Glas benutzt werden. In diesem Zusammenhang zeigt 2a eine schematische Ansicht eines weiteren Vergleichsbeispiels für einen Oberflächenverbund 200.
Der in 2a dargestellte Oberflächenverbund umfasst als wesentliche Bestandteile eine starre Deckschicht 201, darüber eine Kleberschicht 202 sowie als Oberfläche eine schnittfeste Kunststofffolie 203, die durch die Kleberschicht 202 mit der starren Deckschicht 201 verklebt ist. Der in 2a außerdem dargestellte Pfeil symbolisiert eine Kraft, wie sie beispielsweise bei einem Aufprall eines Gegenstandes auf den Oberflächenverbund 200 wirkt.
2b zeigt eine schematische Ansicht des Bruchverhaltens des Oberflächenverbunds gemäß 2a unter Einwirkung der in 2a dargestellten Kraft. Dabei verhindern die oberhalb der starren Deckschicht 201 angeordneten Schichten 202, 203 ein Hervortreten von Bruchkanten aus dem Oberflächenverbund 200.
Während der Oberflächenverbund gemäß 2a die Verletzungsgefahren bei einem Aufprall wirksam vermindert, besteht die Oberfläche des Verbunds nicht aus Glas. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sowohl für das optische und haptische Empfinden der Oberflächen durch den Benutzer als auch in Hinsicht auf die Funktionalität und Langlebigkeit von Abdeckungen für optische Anzeigen eine Oberfläche aus Glas zu bevorzugen ist.
3a zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen Oberflächenverbund 300 zur Anordnung vor einer optischen Anzeige. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Oberflächenverbund 300 eine als Oberfläche vorgesehene transparente Glasschicht 301, eine erste transparente Kleberschicht 302, eine transparente flexible Trägerschicht 303, eine zweite transparente Kleberschicht 304 und eine starre Deckschicht oder einen anderweitigen Untergrund 305. Dabei besitzt die Glasschicht 301 eine Dicke zwischen 20 und 400 µm. Die erste Kleberschicht 302 verbindet flächig eine Unterseite der Glasschicht 301 mit einer Oberseite der Trägerschicht 303. Die Trägerschicht 303 ist dabei reiß- und schnittresistent ausgebildet. Die zweite Kleberschicht 304 verbindet flächig eine Unterseite der Trägerschicht 303 mit dem Untergrund 305. Der in 3a außerdem dargestellte Pfeil symbolisiert eine Kraft, wie sie beispielsweise bei einem Aufprall eines Gegenstandes auf den Oberflächenverbund 300 wirkt.
3b zeigt eine schematische Darstellung des Bruchverhaltens des Oberflächenverbunds 300 gemäß 3a unter Einwirkung der in 3a dargestellten Kraft. Entsprechend dem Vergleichsbeispiel, wie es in 2 gezeigt ist, dient auch in dem Oberflächenverbund 300 in 3 der untere Teilverbund aus flexibler Trägerschicht 303, zweiter Kleberschicht 304 und starrer Deckschicht 305 dazu, ein Hervortreten verletzungsgefährlicher Bruchkanten aus dem Oberflächenverbund 300 bei einem Bruch der starren Deckschicht 305 zu verhindern. Dies geschieht, indem Splitter und Bruchkanten der zerbrochenen starren Deckschicht 305 mithilfe der aufgeklebten reiß- und schnittresistenten Trägerschicht 303 eingedämmt werden. Als wesentlichen Unterschied zum Oberflächenverbund 200 gemäß 2 weist der Oberflächenverbund 300 in 3 jedoch außerdem eine erste Kleberschicht 302 sowie eine Glasschicht 301 oberhalb der flexiblen Trägerschicht 303 auf, wobei die Glasschicht 301 die Oberfläche des Oberflächenverbunds 300 bildet.
Bei hinreichend dünner Ausführung der Glasschicht 301 weist diese eine relativ hohe Flexibilität und damit Biegsamkeit auf. Damit sinkt die Gefahr einer Beschädigung der Glasschicht 301 durch die übliche Gebrauchsbelastung (etwa für einen Bildschirm mit Touch-Funktion). Zugleich ist bei einem eventuellen Bruch der Glasschicht 301 durch einen Aufprall eine Verletzungsgefahr durch die entstehenden Bruchstücke aufgrund von deren Biegsamkeit verringert. Zudem können bei hinreichend geringer Starrheit der Glasschicht 301 und zugleich hinreichend fester Verklebung der Glasschicht 301 mit der flexiblen Trägerschicht 303 mithilfe der ersten Kleberschicht 302 bei einem Zerbrechen der Glasschicht 301 die Bruchkanten der Glasschicht 301 nicht verletzungsgefährlich weit aus dem Oberflächenverbund 300 hervorstehen. Außerdem ist es wegen der dünnen Ausführung der Glasschicht 301 nicht möglich, dass Splitter von verletzungsgefährlicher Stärke aus der Materialstärke der Glasschicht 301 herausbrechen. Stattdessen weist eine zerbrochene Glasschicht 301 weitestgehend vertikale Brüche bzw. Risse durch die gesamte Schichtdicke auf, wobei die gebildeten Bruchstücke der Glasschicht 301 durch die darunter liegende erste Kleberschicht 302 wirksam im Oberflächenverbund 300 gehalten werden.
Für das beschriebene Bruchverhalten der Glasoberfläche ist das Zusammenwirken von geringer Starrheit der Glasschicht 301 und hoher Festigkeit der darunter liegenden Klebeverbindung mithilfe der ersten Kleberschicht 302 wesentlich. Um eine ausreichende Unfallsicherheit zu gewährleisten, ist die Glasschicht 301 hinreichend dünn ausgebildet. Zugleich stellt der Gebrauch des Oberflächenverbunds 300 zur Abdeckung eines Bedienfelds oder eines Bildschirms mit Touch-Funktion Anforderungen an eine mechanische Mindestbelastbarkeit der Glasschicht 301.
Eine Schichtdicke zwischen 50 und 200 µm für die Glasschicht 301 hat sich als zweckmäßig erwiesen. Während sich außerdem die Verwendung von Borsilikatglas bewährt hat, können auch andere, insbesondere chemisch gehärtete Gläser für die Glasschicht 301 verwendet werden. Allgemein geeignet sind beispielweise die Glastypen Schott D263, Schott Xensation, Asahi Dragontrail und Corning Gorilla I/II/III.
Die Spezifikationen der ersten Kleberschicht 302 ergeben sich auch aus den Eigenschaften der verwendeten Glasschicht 301. Hierbei hat sich eine Härte der Kleberschicht 302 zwischen 0 und 60 Shore A sowie eine Dicke der Kleberschicht von etwa 100 bis 400 µm als vorteilhaft gezeigt. Positive Resultate sind jedoch für eine Dicke der ersten Kleberschicht 302 im Bereich zwischen 5 und 500 µm zu erzielen. Als Kleber eignen sich Kleber auf Acryl- oder Silikonbasis.
4 zeigt einen Teilverbund aus Glasschicht 301 und erster Kleberschicht 302, wobei zur Verbesserung von Anti-Glare-Eigenschaften sowie der haptischen Charakteristik die Oberfläche der Glasschicht 301 aufgeraut ist. Die Profiltiefe kann dabei zwischen 2 und 20 µm und die Rauigkeit zwischen S_a = 0,1 und 2 Mikrometer (z. B. mit -2 < Ssk < 2 und/oder mit -3,5 < S_ku < 3,5) betragen. Eine solche Strukturierung der Oberfläche der Glasschicht 301 wirkt sich in der Art von Sollbruchstellen 410 begünstigend auf das Bruchverhalten der Glasschicht aus. Eine ebenfalls aufgeraute Unterseite der Glasschicht 301 verstärkt diesen Effekt weiter und gewährleistet zugleich eine festere Verbindung der Glasschicht 301 mit der darunter liegenden ersten Kleberschicht 302. Es versteht sich, dass zur Erzielung der Sollbruchstellen 410 das Aufrauen einer der beiden Seiten der Glasschicht 301 ausreichend ist (z.B. der Oberseite oder der Unterseite).
Die Funktion der flexiblen Trägerschicht 303 ist für das Bruchverhalten des Oberflächenverbunds 300 maßgeblich. Dabei kann die Trägerschicht 303 aus einer Kunststofffolie bestehen, wobei eine Dicke zwischen 30 und 500 µm geeignet ist. Da im Oberflächenverbund 300 gemäß 3 die flexible Trägerschicht 303 vollständig in den Oberflächenverbund 300 eingebettet ist, kann die flexible Trägerschicht 303 auch einen optischen Polarisator (linear oder zirkulär) und/oder einen Berührungssensor enthalten. Diese Komponenten eignen sich zumeist nicht als Oberfläche von Anzeigen- und/oder Bedienfeldabdeckungen, können jedoch die erforderliche mechanische Flexibilität im Hinblick auf eine Verformbarkeit der Glasschicht 301 und/oder Belastbarkeit zur Eindämmung einer gebrochenen starren Deckschicht 305 besitzen.
Zur Erhöhung der Unfallsicherheit kann die starre Deckschicht 305 anstelle von Glas aus Kunststoff wie z.B. Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC) oder Polymethylmetacrylat (PMMA), bestehen. Die starre Deckschicht weist zudem vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,2 und 2 mm auf.
Der in 3 gezeigte Oberflächenverbund 300 umfasst die zur Veranschaulichung des grundegenden Funktionsprinzips erforderlichen Schichten. Die hier vorgestellte technische Lehre kann jedoch auch durch eine Vielzahl abweichender Ausführungen, insbesondere mit weiteren Materiallagen unterhalb oder anstelle der starren Deckschicht 305, innerhalb der ersten Kleberschicht 302 und/oder innerhalb der Trägerschicht 303, umgesetzt werden.
5a zeigt eine alternative Ausführungsform, wobei der dargestellte Oberflächenverbund 500 eine transparente Glasschicht 501, eine transparente Kleberschicht 502, die unterhalb der Glasschicht angeordnet ist, sowie eine starre Deckschicht 503, die unterhalb der Kleberschicht angeordnet ist, umfasst. Dabei hat die Glasschicht eine Dicke zwischen 20 und 400 µmund die Kleberschicht eine Dicke zwischen 5 und 500 µm sowie eine Härte zwischen 0 und 60 Shore A. Zudem verbindet die Kleberschicht die Glasschicht flächig mit der starren Deckschicht. Der in 5a außerdem dargestellte Pfeil symbolisiert eine Kraft, wie sie beispielsweise bei einem Aufprall eines Gegenstandes auf den Oberflächenverbund 500 wirkt.
5b zeigt eine schematische Darstellung des Bruchverhaltens des Oberflächenverbunds 500 gemäß 5a unter Einwirkung der in 5a dargestellten Kraft. Bei dem in 5 dargestellten Oberflächenverbund dient die Kleberschicht 502 zur Eindämmung von Splittern und Bruchkanten bei einem Zerbrechen der starren Deckschicht 503 gemäß der flexiblen Trägerschicht 303 in 3. Zugleich dient die Kleberschicht 502 jedoch auch zur hinreichend festen Verklebung der oberhalb der Kleberschicht 502 liegenden Glasschicht 501 gemäß der ersten Kleberschicht 302 in 3. Damit vereint in der Ausführungsform gemäß 5 die Kleberschicht 502 die zuvor am Beispiel von 3 beschriebenen Funktionen von erster Kleberschicht 302, flexibler Trägerschicht 303 und zweiter Kleberschicht 304.
Die obigen Ausführungen zu den 3 und 4 bezüglich des Zusammenwirkens von Glasschicht 301 und ihrer Verklebung 302 sowie bezüglich der Eigenschaften von Glasschicht 301 und starrer Deckschicht 305 gelten in gleicher Weise auch für den Oberflächenverbund 500 von 5. Insbesondere kann auch bei der Umsetzungsform gemäß 5 die starre Deckschicht 503 zur Erhöhung der Unfallsicherheit anstelle von Glas aus Kunststoff wie z.B. Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC) oder Polymethylmetacrylat (PMMA), bestehen. Die starre Deckschicht 503 weist zudem bevorzugt eine Dicke zwischen 0,2 und 2 mm auf. Außerdem kann auch bei der Umsetzungsform gemäß 5 wenigstens eine Oberfläche der Glasschicht 501 aufgeraut sein.
Als vorteilhaft für ein Aufbringen der hier vorgestellten Glasoberflächen auf unebene Deckschichten erweist sich die gute Laminierbarkeit von dünnen Glasschichten aufgrund deren Biegsamkeit. Dies erlaubt ein serienmäßiges Aufbringen der beschriebenen Glasoberflächen bei Raumtemperatur auf unebenem, beispielsweise entlang einer (einzigen) Achse gekrümmten Untergrund. Wie in den 6a und 6b gezeigt, kommen hierfür insbesondere Bedienfeld- und Anzeigenabdeckungen mit abgerundeten Rändern 610 (z.B. bei Tablet-Computern) oder flächig gekrümmte Abdeckungen 620 vor Fahrzeug-Instrumententafeln mit Tacho, Drehzahlmesser, usw. in Betracht.
Insbesondere kann, wie in 6c schematisch dargestellt ist, der vorgestellte Oberflächenverbund Bestandteil eines Tablet-Computers 630 zur Installation im Innenraum eines Kraftfahrzeugs sein. Dabei kann der Tablet-Computer lösbar oder fest hinten am Fahrer- oder Beifahrersitz befestigt und damit für Passagiere auf den Rücksitzen bedienbar sein.
Für den Fachmann ist offensichtlich, dass die vorgestellten Glasoberflächen, deren wesentliche Bestandteile eine wenig starre, dünne Glasschicht und eine darunter liegende feste Verklebung sind, auch abseits von Bedienfeldern und optischen Anzeigen, etwa zur Oberflächenverzierung im Fahrzeuginnenraum, Verwendung finden können. Bei einer solchen Verwendung als dekoratives Element können einige der beschriebenen Anforderungen, beispielsweise bezüglich der Transparenz des Glasoberflächenverbunds, entfallen. Vielmehr können dabei einige Schichten des Oberflächenverbunds eingefärbt sein. Ferner wäre es denkbar, auf der Trägerschicht ein (z. B. gedrucktes) Dekor aufzubringen.

Claims

Glasoberflächenverbund (300) zur Anordnung vor einer optischen Anzeige, einem Bedienfeld und/oder zur Verwendung als dekoratives Element, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend: eine als Oberfläche vorgesehene Glasschicht (301) mit einer Dicke zwischen 20 und 400 µm; flexible Trägerschicht (303), die einen optischen Polarisator umfasst; und eine erste Kleberschicht (302), wobei die erste Kleberschicht (302) die Glasschicht (301) mit der Trägerschicht (303) flächig verbindet.
Glasoberflächenverbund (300) nach Anspruch 1, wobei die erste Kleberschicht (302) eine Härte zwischen 0 und 60 Shore A aufweist.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Kleberschicht (302) eine Dicke zwischen 5 und 600 µm aufweist.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Kleberschicht (302) Acryl oder Silikon umfasst.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Seite der Glasschicht (301) aufgeraut ist.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Glasschicht (301) und/oder die Trägerschicht eingefärbt oder mit einem Dekor versehen sind/ist.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (303) eine Dicke zwischen 50 und 500 µm aufweist.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (303) reiß- und schnittresistent ist.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (303) wenigstens eine Kunststofffolie umfasst.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (303) einen Berührungssensor umfasst.
Glasoberflächenverbund (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Untergrund (305); und eine zweite Kleberschicht (304), welche die Trägerschicht (303) flächig mit dem Untergrund (305) verbindet.
Glasoberflächenverbund (300) nach Anspruch 11, wobei der Untergrund (305) nichteben ist und wobei die darüber liegenden Schichten (301, 302, 303, 304) des Glasoberflächenverbunds (300) dem Untergrund (305) angeformt sind.
Glasoberflächenverbund (300) nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei der Untergrund (305) eine starre Deckschicht einer optischen Anzeige und/oder eines Bedienfelds ist.
Glasoberflächenverbund (300, 500) nach Anspruch 13, wobei die starre Deckschicht (305, 503) ein Bestandteil einer Abdeckung für eine optische Anzeige und/oder ein Bedienfeld eines Kraftfahrzeuginstruments oder Kraftfahrzeuginstrumentensystems ist.
Glasoberflächenverbund (500) zur Anordnung vor einer optischen Anzeige und/oder einem Bedienfeld, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend: eine als Oberfläche vorgesehene Glasschicht (501) mit einer Dicke zwischen 20 und 400 µm; eine starre Deckschicht (503) für die optische Anzeige, das Bedienfeld und/oder als Bestandteil des dekorativen Elements; und eine Kleberschicht (502), die eine Dicke zwischen 5 und 600 µm sowie eine Härte zwischen 0 und 60 Shore A aufweist, wobei die Kleberschicht (502) die Glasschicht (501) mit der starren Deckschicht (503) flächig verbindet, wobei die starre Deckschicht (503) ein Bestandteil einer Abdeckung für die optische Anzeige eines Kraftfahrzeuginstruments oder Kraftfahrzeuginstrumentensystems und/oder für das Bedienfeld eines Kraftfahrzeuginstruments oder Kraftfahrzeuginstrumentensystems ist.
Glasoberflächenverbund (300, 500) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die starre Deckschicht (305, 503) ein Bestandteil einer Abdeckung eines Bildschirms ist.
Glasoberflächenverbund (300, 500) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die starre Deckschicht (305, 503) ein Bestandteil eines Tablet-Computers (630) zur Installation im Innenraum eines Kraftfahrzeugs ist.
Glasoberflächenverbund (300, 500) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die starre Deckschicht (305, 503) eine Dicke zwischen 0,2 und 2 mm aufweist.
Glasoberflächenverbund (300, 500) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die starre Deckschicht (305, 503) Polyethylenterephthalat, PET, Polyamid, PA, Polycarbonat, PC, Polymethylmethacrylat, PMMA, oder Glas umfasst.
Tablet-Computer (630), umfassend einen Glasoberflächenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 14.