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EP4136502A1 - Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen eigenschaften - Google Patents

Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen eigenschaften

Info

Publication number
EP4136502A1
EP4136502A1 EP21717117.2A EP21717117A EP4136502A1 EP 4136502 A1 EP4136502 A1 EP 4136502A1 EP 21717117 A EP21717117 A EP 21717117A EP 4136502 A1 EP4136502 A1 EP 4136502A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
functional element
surface electrode
pane
busbars
busbar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21717117.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robin SPANJERS
Francois HERMANGE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP4136502A1 publication Critical patent/EP4136502A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/40Instruments specially adapted for improving the visibility thereof to the user, e.g. fogging prevention or anti-reflection arrangements
    • B60K35/425Anti-reflection arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/153Constructional details
    • G02F1/155Electrodes
    • G02F2001/1555Counter electrode

Definitions

  • the invention relates to a functional element with electrically controllable optical properties, a method for producing such a functional element, and a composite pane with such a functional element.
  • windshields are known in which a sun visor in the form of a functional element with electrically controllable optical properties is integrated.
  • the functional elements are usually film-like and are laminated into a composite pane or glued to it.
  • the driver can control the transmission behavior of the window with respect to solar radiation. This means that there is no need for a conventional mechanical sun visor. This allows the weight of the vehicle to be reduced and space is gained in the roof area.
  • electrically controlling the sun visor is more convenient for the driver than manually lowering the mechanical sun visor.
  • Windshields with such electrically controllable sun visors are known, for example, from WO 2014/086555 A1, WO 2017/157626 A1, DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 and
  • Electrically controllable sun visors are also used in the glass roofs of motor vehicles.
  • large panoramic glass panes in particular, there is a need to variably control the transmission of the pane.
  • Typical electrically controllable functional elements contain electrochromic layer structures or Suspended Particle Device (SPD) films, for example from the US 2005/227061 A1 is known.
  • Further possible functional elements for realizing an electrically controllable sun protection are so-called PDLC functional elements (polymer dispersed liquid crystal), as is known, for example, from DE 20 2018 102520 U1.
  • Their active layer contains liquid crystals which are embedded in a polymer matrix.
  • bus bars also referred to as “bus bars”
  • bus bars are applied to the surface electrodes in the edge area of the functional element and make electrically conductive contact with them.
  • bus bars By connecting the busbars to an external voltage source, for example via flat conductors attached to the busbars, a voltage is applied to the flat electrodes and the active layer of the functional element is switched.
  • US 2015/109651 A1 discloses a composite pane with a switchable optical filter.
  • WO 2017/157626 A1 discloses a windshield with a PDLC functional element, the PDLC functional element being switchable in segments.
  • WO 2020/083562 A1 discloses a composite pane with an electrically controllable functional element that can be switched in segments, the functional element comprising a first surface electrode and a second surface electrode arranged flat one above the other, between which an active layer is arranged flat, the first flat electrode into several segments by means of at least one dividing line is subdivided, a group of first busbars makes electrically conductive contact with the first surface electrode, at least one second busbar makes electrically conductive contact with the second surface electrode, and each segment of the first surface electrode is electrically conductively contacted by at least two busbars from the group of first busbars.
  • busbars arranged on the individual segments are generally connected individually to a voltage source by means of flat conductors.
  • the present invention is based on the object of providing a functional element with electrically controllable optical properties, which can be switched in segments and enables the busbars to be connected to a voltage source in an improved manner.
  • the object of the present invention is achieved by a functional element with electrically controllable optical properties according to independent claim 1. Preferred embodiments emerge from the subclaims.
  • a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties comprises at least: a stacking sequence of a first carrier film, a first surface electrode, an active layer, a second surface electrode and a second carrier film.
  • the active layer is arranged between the first surface electrode and the second surface electrode.
  • the flat electrodes and the active layer are arranged flat one above the other.
  • the active layer has the controllable optical properties, which can be controlled via the voltage applied to the surface electrodes.
  • the surface electrodes are connected in an electrically conductive manner to bus bars, via which the functional element can be connected to an external voltage source. In order to be able to switch the functional element in sections, in the form of individual segments, these must be individually electrically controllable.
  • the first surface electrode is divided into at least two segments by means of at least one isolation line.
  • the isolation line can also be referred to as an isolation line and effects an electrical separation of the individual segments of the first surface electrode from one another.
  • a group of first busbars is used to make electrically conductive contact with the first surface electrode, each segment of the first surface electrode being contacted by a busbar from the group of first busbars.
  • the second surface electrode is contacted in an electrically conductive manner by at least one second busbar.
  • the functional element has several side edges, particularly preferably four side edges. However, the functional element can also comprise more than four side edges. Opposite side edges of a functional element can run parallel to one another or not parallel to one another. The side edges do not have to be straight, they have to be often have a bend. The length of opposite side edges can differ from one another. For example, the functional element can have a trapezoidal outline. In a preferred embodiment, the functional element has several side edges, for example four side edges, two of which are arranged opposite one another.
  • the second carrier film, the second surface electrode and the active layer have a first cutback on a first side edge in a first region and the first carrier film, the first surface electrode and the active layer have a second cutback in a second region on the first side edge .
  • the cutbacks enable the group of first busbars to be attached to the first surface electrode for electrically conductive contacting thereof and the at least one second busbar to be attached to the second surface electrode for electrically conductive contacting thereof.
  • the first busbars are arranged in a row adjacent to one another in a row through the functional element according to the invention in the region of the first cutback on the first surface electrode, the first busbars being electrically separated from one another by the at least one insulation line.
  • the at least one second bus bar is arranged in the region of the second cut-back on the second flat electrode in a view through the functional element according to the invention.
  • the functional element has two or more second busbars, these are also arranged adjacent to one another in a row.
  • the first cutback and the second cutback are arranged directly adjacent to one another.
  • the second carrier film, the second surface electrode and the active layer have a first cut back on a first side edge in a first region.
  • the first cutback is therefore only present in a first area on the first side edge and does not extend completely along the first side edge. Consequently, the first cutback can also be referred to as a local first cutback or a first local notch.
  • the first cut back at the first side edge consequently does not extend as far as a side edge opposite the first side edge.
  • the first carrier film, the first surface electrode and the active layer have a second cut back in a second area on the first side edge.
  • the second cutback is therefore only present in a second area on the first side edge and does not extend completely along the first side edge. Consequently, the second cutback can also be referred to as a local second cutback or a second local notch.
  • the second cutback at the first side edge consequently does not extend to a side edge opposite the first side edge.
  • first cut back nor the second cut back are therefore cuts which extend along the entire first side edge or extend as far as a side edge opposite the first side edge.
  • an isolation line is to be understood as a linear region within the surface electrode which is not electrically conductive and which extends over the entire thickness of the surface electrode.
  • the at least one isolation line is divided, starting from the first side edge, into at least one vertical section that runs essentially perpendicular to the first side edge, and into at least one horizontal section that runs essentially parallel to the first side edge.
  • the at least one isolation line is divided into two vertical sections, which run essentially perpendicular to the first side edge, and two horizontal sections, which run essentially parallel to the first side edge, the vertical sections and the horizontal sections alternate.
  • the at least one isolation line begins with a vertical section starting from the first side edge of the functional element.
  • each of the first busbars is assigned to exactly one segment and is electrically isolated from all other segments, with the exception of the segment assigned to this first busbar, via a section of the isolation line.
  • the maximum length of the busbar is selected depending on the distance between the insulation lines in the area of the respective flat electrode in which the respective busbar is arranged.
  • the first flat electrode is contacted via the group of first busbars by means of a first flat conductor with one pole of the voltage source and the second flat electrode is contacted via the at least one second busbar by means of a second flat conductor with the opposite pole of the voltage source.
  • the voltage source can be configured as an AC voltage source or a DC voltage source, depending on the type of functional element.
  • the first flat conductor is a so-called flexible printed circuit (FPC), i.e. a flexible printed circuit.
  • FPC flexible printed circuit
  • the structure of the functional element according to the invention enables the active layer to be selectively switched in sections, the selectively switchable areas of the active layer corresponding to a projection of the segments of the first surface electrode onto the active layer.
  • the opposing poles of a voltage source are connected to the bus conductors of the first surface electrode and the second surface electrode, depending on the desired circuit diagram of the active layer.
  • a first pole of the voltage source is connected to the second busbar (s) of the second surface electrode, while the opposite pole of the voltage source is connected to the first busbars, which are contacted in the area of the segments of the first surface electrode to be controlled.
  • An electrical potential difference between the surface electrodes is therefore only present in the areas of the functional element in which the corresponding segments of the first surface electrode are connected to the voltage source. Accordingly, the active layer of the functional element is only switched in these areas.
  • the isolation line between the individual segments of the first surface electrode ensures that no current flows through other segments of the coating.
  • the targeted control of the segments of the first flat electrode to which a voltage is to be applied can be done, for example, via the first flat conductor in the form of a flexible printed circuit.
  • the arrangement according to the invention enables an improved connection of the bus bars to a voltage source.
  • the first busbars can be connected to the pole of a voltage source by a single flat conductor in the form of a flexible printed circuit. Contacting all segments directly with a single flat conductor in the form of a flexible printed circuit avoids having wires inserted between the connector and the segments.
  • the predominant surface portions of the segments of the first surface electrode are arranged essentially parallel to one another.
  • the number of segments within the first surface electrode can vary depending on the field of application of the glazing and is generally between 2 and 20, preferably between 3 and 10.
  • only a second busbar is attached to the second surface electrode, via which the entire second surface electrode is electrically conductively contacted.
  • the electrical regulation of the functional element takes place, for example, by means of buttons, rotary controls or slide controls, which are integrated, for example, in the dashboard of a vehicle.
  • a control button can also be integrated in the composite pane, for example a capacitive button.
  • the functional element can also be controlled by non-contact methods, for example by recognizing gestures, or as a function of the pupil or eyelid state determined by a camera and suitable evaluation electronics.
  • the at least one isolation line is introduced into the surface electrodes in such a way that the segments of the first surface electrode are electrically isolated from one another.
  • the individual segments are connected to the voltage source independently of one another so that they can be controlled separately. In this way, different areas of the functional element can be switched independently.
  • the predominant surface portions of the segments are particularly preferably arranged horizontally in the installed position. In this way, the height of the non-transparent area of the functional element can be regulated by the user.
  • the term “horizontal” is to be interpreted broadly here and denotes a Direction of propagation that runs between the side edges of the composite pane, for example the side edges of a roof pane or a windshield.
  • the isolation lines do not necessarily have to be straight, but can also be slightly curved, preferably adapted to a possible bend of the closest pane edge, in particular essentially parallel to the front roof edge of a roof pane or a windshield.
  • the isolation lines have, for example, a width of 5 pm (micrometers) to 500 pm, in particular 20 pm to 200 pm.
  • the width of the segments can be suitably selected by the person skilled in the art in accordance with the requirements in the individual case.
  • the isolation lines can be introduced by laser ablation during the production of the functional element. Preference is given to segmenting multilayer films that have already been laminated subsequently by means of laser ablation.
  • the first busbars and the second busbars comprise an electrically conductive structure, preferably containing silver, and have a thickness of 5 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the bus bars are intended to be connected to an external voltage source, so that there is an electrical potential difference between the first surface electrode and the second surface electrode.
  • the bus bars are designed as a printed and burned-in conductive structure.
  • the printed busbars contain at least one metal, preferably silver.
  • the electrical conductivity is preferably realized via metal particles contained in the bus bar, particularly preferably via silver particles.
  • the metal particles can be in an organic and / or inorganic matrix such as pastes or inks, preferably as a burned screen printing paste with glass frits.
  • the layer thickness of the printed busbars is preferably from 5 ⁇ m to 40 ⁇ m, particularly preferably from 8 ⁇ m to 20 ⁇ m and very particularly preferably from 10 ⁇ m to 15 ⁇ m. Printed busbars with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity.
  • the bus bars are designed as strips of an electrically conductive film.
  • the busbars then contain, for example, at least aluminum, copper, tinned copper, gold, silver, zinc, tungsten and / or tin or alloys thereof.
  • the strip preferably has a thickness of 10 ⁇ m to 500 ⁇ m, particularly preferably 30 ⁇ m to 300 ⁇ m. Bus bars made of electrically conductive foils with these thicknesses are technically easy to implement and have an advantageous current-carrying capacity.
  • the strip can be connected to the surface electrode in an electrically conductive manner, for example by means of a solder mass, an electrically conductive adhesive or an electrically conductive adhesive tape, or by direct application.
  • a paste containing silver for example, can be arranged between the flat electrode and the busbar.
  • the collector conductors are each attached flatly on the first surface electrode and the second surface electrode. This is advantageous in terms of a simple application of the bus bars.
  • planar contacting is preferable to contacting via the surface cross-section.
  • the busbars run in the vicinity of a first side edge of the functional element and are each applied flatly to the surface electrode to be contacted.
  • the busbars are preferably each at a distance of 1 mm to 50 mm, particularly preferably 1 mm to 5 mm, to the nearest side edge, i.e. to the first side edge, of the functional element.
  • the flat electrodes are preferably designed as transparent, electrically conductive layers.
  • the surface electrodes preferably contain at least one metal, a metal alloy or a transparent conductive oxide (transparent conducting oxide, TCO).
  • the flat electrodes can contain, for example, silver, gold, copper, nickel, chromium, tungsten, indium tin oxide (ITO), gallium-doped or aluminum-doped zinc oxide and / or fluorine-doped or antimony-doped tin oxide.
  • the flat electrodes preferably have a thickness of 10 nm to 2 ⁇ m, particularly preferably 10 nm to 1 ⁇ m, very particularly preferably 10 nm to 30 nm.
  • the flat electrodes can be formed by any electrically conductive layer that can be electrically contacted .
  • the first carrier film and / or the second carrier film preferably contain at least one polymer that does not completely melt in the autoclave process, preferably Polyethylene terephthalate (PET).
  • PET Polyethylene terephthalate
  • the first and the second carrier film particularly preferably consist of a PET film. This is particularly advantageous with regard to the stability of the multilayer film.
  • the carrier films can also contain, for example, ethylene vinyl acetate (EVA) and / or polyvinyl butyral (PVB), polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resins, acrylates, fluorinated ethylene propylenes, polyvinyl fluoride and / or ethylene tetrafluoroethylene.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • PVB polyvinyl butyral
  • each carrier film is preferably from 0.1 mm to 1 mm, for example 0.20 mm.
  • the carrier films according to the invention are preferably transparent.
  • the flat electrodes are preferably arranged on a surface of the carrier film, that is to say on exactly one of the two sides of the carrier film (that is to say on its front side or its rear side).
  • the carrier films are aligned in the layer stack of the multilayer film in such a way that the surface electrodes are arranged adjacent to the active layer.
  • the functional element can of course have further layers known per se, for example barrier layers, blocker layers, anti-reflective layers, protective layers and / or smoothing layers. It goes without saying that if one or more of these layers are present, these additional layers must also be cut back for contacting the first surface electrode or the second surface electrode.
  • Electrically controllable optical properties are understood in the context of the invention to be those properties that are continuously controllable, but equally also those that can be switched between two or more discrete states.
  • the functional element according to the invention is a PDLC functional element (polymer dispersed liquid crystal).
  • the active layer of a PDLC functional element contains liquid crystals which are embedded in a polymer matrix. If no voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals are aligned in a disordered manner, which leads to a strong scattering of the light passing through the active layer. If a voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals align themselves in a common direction and the transmission of light through the active layer is increased.
  • a functional element is known, for example, from DE 102008026339 A1. However, the advantages mentioned do not only occur in connection with PDLC elements, but analogously also with other functional elements.
  • the active layer is an SPD, an electrochromic or an electroluminescent layer.
  • An SPD functional element (suspended particle device) contains an active layer comprising suspended particles, with the absorption of light by the active layer being able to be changed by applying a voltage to the surface electrodes. The change in absorption is based on the alignment of the rod-like particles in the electric field when an electric voltage is applied. SPD functional elements are known, for example, from EP 0876608 B1 and WO 2011033313 A1.
  • the active layer of the functional element is an electrochemically active layer.
  • the transmission of visible light depends on the degree of incorporation of ions in the active layer, the ions being provided, for example, by an ion storage layer between the active layer and a surface electrode.
  • the transmission can be influenced by the voltage applied to the surface electrodes, which causes the ions to migrate.
  • Suitable functional layers contain, for example, at least tungsten oxide or vanadium oxide.
  • Electrochromic functional elements are known, for example, from WO 2012007334 A1, US 20120026573 A1, WO 2010147494 A1 and EP 1862849 A1. The production of electrochromic elements is described in WO 2011/028254 A2 and WO 9829781.
  • the active layer contains electroluminescent materials, in particular organic electroluminescent materials, the luminescence of which is excited by applying a voltage.
  • electroluminescent functional elements are known, for example, from US 2004227462 A1 and WO 2010112789 A2.
  • the electroluminescent functional element can be used as a simple light source or as a display with which any representations can be shown.
  • the invention also relates to a composite pane with a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties.
  • the composite pane according to the invention comprises a first pane and a second pane, which are connected to one another via an intermediate layer, and a functional element according to the invention that is embedded in the intermediate layer.
  • the functional element is integrated between the first pane and the second pane of the composite pane via an intermediate layer.
  • the intermediate layer preferably comprises a first thermoplastic composite film, which connects the functional element to the first pane, and a second thermoplastic composite film, which connects the functional element to the second pane.
  • the intermediate layer is typically formed by at least the first and second thermoplastic composite films, which are arranged flat on top of one another and are laminated to one another, the functional element being inserted between the thermoplastic composite films.
  • the areas of the composite films that overlap with the functional element then form the areas that connect the functional element to the panes. In other areas of the pane where the thermoplastic composite films are in direct contact with one another, they can fuse during lamination in such a way that the two original layers may no longer be recognizable and instead a homogeneous intermediate layer is present.
  • thermoplastic composite film can be formed, for example, by a single thermoplastic film.
  • a thermoplastic composite film can also be formed from sections of different thermoplastic films, the side edges of which are placed against one another.
  • further thermoplastic composite films can also be present. If necessary, these can also be used to embed further films comprising functional layers, for example infrared-reflecting layers or acoustically damping layers.
  • thermoplastic composite films can also contain tinted or colored areas. Such films can be obtained, for example, by coextrusion. Alternatively, a non-tinted film section and a tinted or colored film section can be combined to form a thermoplastic composite film.
  • the tinted or colored area can be colored or tinted homogeneously, that is to say have a location-independent transmission.
  • the tint or coloration can, however, also be inhomogeneous, in particular a transmission profile can be implemented.
  • the transmittance in the tinted or colored area decreases, at least in sections, as the distance from the front roof edge of the windshield increases. So can sharp edges of the tinted or colored area can be avoided, so that the transition from a sun visor to the transparent area of the windshield is gradual, which is more aesthetically pleasing.
  • the area of the thermoplastic composite pane which is oriented in the direction of a pane used as the outer pane of a vehicle, that is to say the area between the functional element and the outer pane, is tinted. This creates a particularly aesthetic impression of the vehicle when viewed from the outside.
  • the area of the other thermoplastic composite pane between the functional element and the inner pane can optionally also be colored or tinted.
  • the functional element is surrounded circumferentially by a thermoplastic frame film.
  • the frame film is designed like a frame with a recess into which the functional element is inserted.
  • the thermoplastic frame film can be formed by a thermoplastic film into which the recess has been made by cutting out.
  • the thermoplastic frame film can also be composed of several film sections around the functional element.
  • the intermediate layer is thus formed from a total of at least three thermoplastic composite films arranged flat on top of one another, the frame film, as the middle layer, having a recess in which the functional element is arranged.
  • thermoplastic frame film is arranged between the first and the second thermoplastic composite film, the side edges of all thermoplastic films preferably being in congruence.
  • the thermoplastic frame film preferably has approximately the same thickness as the functional element. This compensates for the local difference in thickness of the composite pane, which is introduced by the locally limited functional element, so that glass breakage during lamination can be avoided.
  • the side edges of the functional element visible through the composite pane are preferably arranged flush with the thermoplastic frame film, so that there is no gap between the side edge of the functional element and the associated side edge of the thermoplastic frame film.
  • the border between the thermoplastic frame film and the functional element is less noticeable.
  • Automobile glazing in particular windshields, rear windows and roof windows, usually have a circumferential, peripheral masking print made of an opaque enamel, which serves in particular to protect the adhesive used for installing the window from UV radiation and to cover it optically. This peripheral cover pressure is preferably used to also cover the edges of the functional element that are located in the edge area of the glazing.
  • the busbars and the necessary electrical connections are also attached in the laminated pane according to the invention in the area of the cover print.
  • the functional element is advantageously integrated into the appearance of the composite pane.
  • At least the pane used as the outer pane preferably has such a cover print, particularly preferably both the first pane and the second pane (inner pane and outer pane) are printed so that viewing from both sides is prevented.
  • the functional element can also have recesses or holes, for example in the area of so-called sensor windows or camera windows. These areas are intended to be equipped with sensors or cameras, the function of which would be impaired by a controllable functional element in the beam path, for example rain sensors.
  • the functional element is preferably arranged over the entire width of the composite pane, minus an edge region on both sides with a width of, for example, 2 mm to 20 mm.
  • the functional element is also preferably at a distance of, for example, 2 mm to 20 mm from the upper edge.
  • the functional element is encapsulated within the intermediate layer and protected from contact with the surrounding atmosphere and corrosion.
  • the first thermoplastic composite film and the second thermoplastic composite film and the optional thermoplastic frame film preferably contain at least polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and / or polyurethane (PU), particularly preferably PVB.
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • PU polyurethane
  • each thermoplastic composite film and, if present, the frame film is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm, in particular from 0.3 mm to 0.5 mm, for example 0, 38 mm.
  • the thickness of each thermoplastic composite film can also be 0.78 mm, for example.
  • the first pane and the second pane are preferably made of glass, particularly preferably of soda-lime glass, as is customary for window panes.
  • the panes can, however, also be made of other types of glass, for example quartz glass, borosilicate glass or alumino-silicate glass, or of rigid, clear plastics, for example polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the panes can be clear or tinted or colored. If the composite pane is used as a windshield, it should have sufficient light transmission in the central viewing area, preferably at least 70% in the main transparent area A in accordance with ECE-R43.
  • the outer pane, the inner pane and / or the intermediate layer can have further suitable coatings known per se, for example anti-reflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings or sun protection coatings or low-E coatings.
  • the thickness of the first disk and the second disk can vary widely and thus be adapted to the requirements in the individual case.
  • the first disk and the second disk preferably have thicknesses of 0.5 mm to 5 mm, particularly preferably from 1 mm to 3 mm, very particularly preferably from 1.6 mm to 2.1 mm.
  • the first disk has a thickness of 2.1 mm and the second disk has a thickness of 1.6 mm.
  • the first pane is the inner pane and the second pane is the outer pane.
  • the first disk is the outer disk and the second disk is the inner disk.
  • this is designed as a roof pane of a motor vehicle.
  • the roof window comprises a front roof edge which is adjacent to the windshield of the vehicle, a rear roof edge which points in the direction of the rear window and two side edges which run along the vehicle doors between the front roof edge and the rear roof edge.
  • the functional element is designed as a large-area shading of the roof pane, with the functional element covering an area of at least 80% of the entire transparent area the roof pane, preferably at least 90%, for example 100%, of the entire see-through area is arranged.
  • the functional element is arranged in the composite pane in such a way that the first side edge of the functional element is aligned parallel to the front roof edge and / or parallel to the rear roof edge and that the first side edge of the functional element is aligned adjacent to the front roof edge or to the rear roof edge .
  • the functional element as roof shading has several slats, which correspond in their dimensions and arrangement to the segments of the first surface electrode and can be switched selectively.
  • the segments of such a vehicle roof are preferably chosen to have a much larger area than in the case of sun visors.
  • the functional element is preferably divided into 2 to 6, particularly preferably into 3 to 4 slats, the majority of the area of the slats running essentially orthogonally to the direction of travel of the vehicle.
  • the segments thus mainly extend between the two side edges of the roof pane.
  • Each segment of the first surface electrode is contacted by a first busbar which is attached to the first surface electrode in the vicinity of the first side edge of the functional element.
  • the second surface electrode of the functional element is contacted via at least one second busbar, which is also arranged on the first side edge of the functional element.
  • the first busbars located on the first side edge of the functional element and the at least one second busbar are concealed by the opaque cover print usually used in the edge region of the pane.
  • the roof pane with a switchable functional element accordingly has an attractive appearance.
  • the area of the thermoplastic intermediate layer via which the functional element is connected to the outer pane or the inner pane is tinted or colored.
  • the transmission of this range in the visible spectral range is therefore reduced compared to a non-tinted or colored layer.
  • the tinted / colored area of the thermoplastic intermediate layer thus lowers the transmission of the windshield in the area of the sun visor.
  • the tinted or colored area of the thermoplastic intermediate layer preferably has a transmission in the visible spectral range of 10% to 50%, particularly preferably of 20% to 40%. This achieves particularly good results in terms of glare protection and visual appearance.
  • the composite pane according to the invention is a windshield of a motor vehicle.
  • the windshield comprises an upper edge and a lower edge as well as two side edges running between the upper edge and the lower edge.
  • the upper edge, the lower edge and the two side edges together form the circumferential edge of the laminated pane.
  • the upper edge denotes that edge which is intended to point upwards in the installed position in the direction of the vehicle roof.
  • the top edge is usually referred to as the roof edge or the front edge of the roof.
  • the lower edge denotes that edge which, in the installed position, is intended to point downwards in the direction of the hood of the vehicle.
  • the bottom edge is commonly referred to as the engine edge.
  • the side edges of the windshield are the window edges adjacent to the so-called A-pillars of the vehicle body when installed.
  • Windshields have a central field of vision, the optical quality of which is subject to high requirements.
  • the central field of view must have a high light transmission (typically greater than 70%).
  • Said central field of vision is in particular that field of vision which is referred to by the person skilled in the art as field of vision B, field of vision B or zone B.
  • Field of vision B and its technical requirements are specified in Regulation No. 43 of the United Nations Economic Commission for Europe (UN / ECE) (ECE-R43, “Uniform Conditions for the Approval of Safety Glazing Materials and Their Installation in Vehicles”).
  • Field of vision B is defined there in Appendix 18.
  • the functional element represents a sun visor and is arranged above the central field of vision (field of vision B).
  • field of vision B the central field of vision
  • the functional element does not have to cover the entire area, but is positioned completely within this area and does not protrude into the central field of view.
  • the functional element has a smaller distance from the upper edge of the windshield than the central viewing area. In this way, the transmission of the central field of vision is not impaired by the functional element, which is positioned at a location similar to that of a classic mechanical sun visor when it is folded down.
  • the intermediate layer in the central field of vision of the windshield is clear and transparent.
  • a transparent thermoplastic intermediate layer denotes a layer with a light transmission in the visible spectral range of at least 70%, preferably at least 80%.
  • the transparent intermediate layer is present at least in field of view A, preferably also in field of view B according to ECE-R43.
  • the windshield is preferably provided for a motor vehicle, particularly preferably for a passenger vehicle.
  • the functional element as a sun visor has several lamellas, the dimensions and arrangement of which correspond to the segments of the first surface electrode and which can be switched selectively. At least one insulation line is introduced into the first surface electrode, the horizontal sections of which run essentially parallel to the front edge of the roof and the surface electrode is divided into at least two segments. The segments thus extend mainly between the two side edges of the windshield. Each segment of the first surface electrode is contacted by a first busbar, which is attached to the first side edge of the functional element on the first surface electrode of the functional element in the vicinity of the roof edge of the windshield.
  • the second surface electrode of the functional element is contacted via at least one second busbar, which is attached adjacent to the roof edge of the windshield on the first side edge of the functional element on the second surface electrode of the functional element.
  • the first busbars arranged on the first side edge of the functional element in the vicinity of the roof edge of the windshield and the at least one second busbar are concealed in the edge area of the windshield by the opaque cover pressure usually used in windshields.
  • the windshield thus has an electrically switchable sun visor with an attractive appearance.
  • the functional element according to the invention is arranged in the composite pane in such a way that the first side edge of the functional element is aligned parallel to and adjacent to the roof edge.
  • a region of the thermoplastic intermediate layer, via which the functional element is connected to the outer pane or the inner pane, is tinted or colored.
  • the transmission of this range in the visible spectral range is therefore reduced compared to a non-tinted or colored layer.
  • the tinted / colored area of the thermoplastic intermediate layer thus lowers the transmission of the windshield in the area of the sun visor.
  • the aesthetic impression of the functional element is improved because the tint leads to a more neutral appearance that is more pleasant to the viewer.
  • the tinted or colored area of the thermoplastic intermediate layer preferably has a transmission in the visible spectral range of 10% to 50%, particularly preferably from 20% to 40%. This achieves particularly good results in terms of glare protection and visual appearance.
  • the invention also relates to a method for producing a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties with several side edges, wherein at least a) a stacking sequence of a first carrier film, a first surface electrode, an active layer, a second surface electrode, and a second carrier film is provided, b) at least one insulation line is introduced into the first surface electrode of the functional element, which divides the first surface electrode into at least two segments, c) on a first side edge in a first area the second carrier film, the second surface electrode and the active layer are first cut back and in a second area the first carrier film, the first surface electrode and the active layer are provided with a second cut back, d) a first busbar per segment is applied to the first surface electrode in such a way that the first Busbars in transparency in the area of the first cutback are arranged in a row adjacent to one another on the first surface electrode, and at least one second busbar is applied to the second surface electrode, in such a way that the at least one second busbar in transparency in
  • the at least one isolation line can preferably be introduced by means of a laser method.
  • the isolation lines are preferably produced by means of laser-induced degeneration within the surface electrodes.
  • Such a laser-induced degeneration is, for example, the removal of the surface electrode or a chemical change in the surface electrode.
  • the laser-induced degeneration results in an interruption in the electrical conductivity of the layer.
  • a pulsed solid-state laser is preferably used as the laser.
  • the isolation lines are preferably generated through the carrier film closest to the surface electrode to be processed.
  • the laser is focused through this carrier film onto the surface electrode.
  • steps b) and c) can also be carried out in reverse order.
  • the isolation lines can also only be introduced after the arrangement of the first busbars on the surface electrode.
  • the first busbars are to be attached to the first flat electrode in such a way that a first busbar per segment of the first flat electrode is then attached after the insulation lines have been introduced.
  • the busbars can be attached in particular by laying on, printing, soldering or gluing.
  • the bus bars are preferably implemented in the form of a printed and burned-in conductive structure.
  • the printed busbars contain at least one metal, preferably silver. Suitable silver printing pastes are commercially available and known to the person skilled in the art.
  • the contacting of the first and second busbars on the first and second flat electrodes is carried out starting from different surfaces of the multilayer film.
  • the second carrier film is cut back, the active layer is removed and the busbars are applied from the removed second carrier film.
  • the Contacting the second surface electrode on the second carrier film cut back the first carrier film.
  • Functional elements as multilayer films are commercially available.
  • the functional element to be integrated and provided with cut-backs, isolation lines and bus bars is typically cut out of a multilayer film with larger dimensions in the desired shape and size. This can be done mechanically, for example with a knife. In an advantageous embodiment, the cutting out takes place by means of a laser. It has been shown that the side edge is more stable in this case than with mechanical cutting. In the case of mechanically cut side edges, there can be the risk that the material will, as it were, retreat, which is visually striking and has a detrimental effect on the aesthetics of the pane.
  • the method can additionally include the steps of attaching a first flat conductor to the group of first busbars, by means of which the group of first busbars can be contacted with a first pole of a voltage source, and attaching a second flat conductor to the at least one second busbar, by means of which the second surface electrode can be contacted with a second pole of the voltage source opposite the first pole.
  • Any prints that may be present, for example opaque cover prints and printed busbars for making electrical contact with the functional element, are preferably applied using the screen printing process.
  • the invention also comprises a method for producing a composite pane according to the invention, at least a) a functional element according to the invention, a first pane, an intermediate layer and a second pane being provided, b) the functional element and the intermediate layer being arranged between the first pane and the second pane , c) the first pane and the second pane are connected by lamination via the intermediate layer.
  • the functional element can be produced as described above.
  • further thermoplastic composite films and / or carrier films with functional layers can also be arranged between the first pane and the second pane in step b).
  • the lamination in step c) is preferably carried out under the action of heat, vacuum and / or pressure.
  • Processes known per se can be used for lamination, for example autoclave processes, vacuum bag processes, vacuum ring processes, calender processes, vacuum laminators or combinations thereof.
  • the side edges of the functional element, in the vicinity of which there are bus bars on the functional element, are preferably arranged at a distance of 0 mm to 100 mm, preferably 1 mm to 50 mm, particularly preferably 1 mm to 20 mm, from the circumferential edge of the laminated pane.
  • the pane area equipped with the functional element is advantageously enlarged.
  • the busbars can be concealed in this way by the circumferential covering pressure customary in the automotive sector in the edge area of windshields and roof windows.
  • Side edges of a functional element on which there are no bus bars can, for example, also lie in the area of the composite pane that is visible after installation.
  • the invention also includes the use of a composite pane according to the invention with a functional element according to the invention with electrically controllable optical properties as interior glazing or exterior glazing in a vehicle or a building and the functional element according to the invention with electrically controllable optical properties as sun protection or as privacy protection.
  • FIG. 1 shows a plan view of an embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section through the composite pane according to the invention from FIG. 1 along the section line CC '
  • 3 shows a plan view of an embodiment of a functional element 5 according to the invention
  • Fig. 4 is a plan view of a further embodiment of an inventive
  • FIG. 5 shows a cross section through the functional element 5 from FIG. 3 or 4 along the section line EE ‘,
  • Fig. 6 is a plan view of a further embodiment of an inventive
  • Fig. 7 is a plan view of a further embodiment of an inventive
  • FIG. 8 shows a cross section through the functional element 5 from FIG. 7 along the section line EE ‘,
  • FIG. 10 shows a cross section through the functional element 5 from FIG. 9 along the section line EE ‘,
  • FIG. 11 shows a perspective view of an embodiment of a functional element 5 according to the invention
  • FIG. 13 shows a perspective view of a further embodiment of a functional element 5 according to the invention.
  • FIG. 16 shows a cross section through the composite pane according to the invention from FIG. 15 along the section line CC ‘,
  • FIG. 17 shows a circuit of an embodiment of a functional element 5 according to the invention.
  • Fig. 1 shows a plan view of an embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 1 which is designed as a roof pane and FIG. 2 is a cross-sectional view of the Laminated pane 100 according to FIG. 1 along the section line CC '.
  • the roof pane comprises a first pane 1, which serves as an outer pane, and a second pane 2, which serves as an inner pane.
  • the inner pane is the pane facing the vehicle interior, while the outer pane faces the vehicle surroundings.
  • the first pane 1 and the second pane 2 are connected to one another via an intermediate layer 3.
  • the first pane 1 consists of clear soda-lime glass with a thickness of 2.1 mm.
  • the second pane 2 consists of soda-lime glass with a thickness of 1.6 mm and is tinted gray.
  • the tinted inner glass contributes to the attractive appearance of the window, also for the vehicle occupant when looking through the roof window.
  • the composite pane as a roof pane has a front roof edge D facing the windshield in the installed position and a rear roof edge D ′ facing the rear window in the installed position.
  • the roof pane is equipped with a functional element 5 as a large-area shade, the functional element 5 being embedded in the intermediate layer 3.
  • the intermediate layer 3 comprises a total of three thermoplastic composite films 6, 7, 8, which are each formed by a thermoplastic film with a thickness of 0.38 mm made of PVB.
  • the first thermoplastic composite film 6 is connected to the first pane 1, the second thermoplastic composite film 7 to the second pane 2.
  • the thermoplastic frame film 8 in between has a cutout into which the functional element 5 is inserted flush on all sides.
  • the third thermoplastic layer 8 thus forms, as it were, a type of passpartout for the functional element 5, which is thus encapsulated all around in thermoplastic material and thus protected.
  • the frame film 8 can be dispensed with. This is also dependent on the complexity of the bending of the laminated pane. In general, it can be stated that if there are small differences in thickness between areas with a functional element and areas without a functional element, and if the bending is less complex, a frame film can be dispensed with.
  • the first thermoplastic composite film 6 and the second thermoplastic composite film 7 are tinted gray in order to make the appearance of the roof pane attractive.
  • thermoplastic composite film (not shown) can be introduced adjacent to the outer pane (first pane 1).
  • Carrier films with functional layers for example a carrier film with an infrared-reflecting coating, can be incorporated over the further thermoplastic composite film.
  • the infrared-reflecting coating is oriented in the direction of the first pane 1 (outer pane) and serves to reduce the heating of the passenger compartment due to solar radiation.
  • the roof pane according to the invention has a circumferential cover print 9 which covers both the gluing of the windshield to the vehicle body and the electrical contacting of the surface electrodes of the functional element 5.
  • the distance between the functional element 5 and the front roof edge D, the rear roof edge D ‘and the side edges of the roof pane is smaller than the width of the cover print 9, so that the side edges 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 of the functional element 5 are covered by the cover print 9.
  • the electrical connections are also sensibly attached in the area of the cover print 9 and are thus advantageously concealed.
  • FIG. 3 and 4 each show a top view of embodiments of a functional element 5 of the composite pane 100 according to FIG. 1 before the functional element 5 is integrated into the composite pane 100, the electrical contacting of the functional element 5 also being evident.
  • FIG. 5 shows a cross section through the functional element according to FIG. 3 or FIG. 4 along the section line EE ‘.
  • elements behind the cutting plane have been omitted in FIG. 5.
  • the controllable functional element 5 is a multilayer film, consisting of an active layer 11 between two surface electrodes 12, 13 and two carrier films 14, 15.
  • the active layer 11 contains a polymer matrix with liquid crystals dispersed therein, which vary depending on the electrical voltage applied to the surface electrodes align, whereby the optical properties can be regulated.
  • the carrier films 14, 15 are made of PET and have a thickness of, for example, 0.2 mm.
  • the carrier foils 14, 15 are provided with a coating of ITO facing the active layer 11 with a thickness of approximately 30 nm, which form the first surface electrode 12 and the second surface electrode 13.
  • the surface electrodes 12, 13 can be connected to the on-board electrical system via bus bars 18, 19 and connecting cables (not shown).
  • the bus bars 18, 19 are through a silver-containing screen printing.
  • the first surface electrode 12 has an isolation line 16 with a width of 200 ⁇ m each, which are introduced by means of a laser process and which divides the first surface electrode 12 into two segments 17.
  • the insulation line 16 starting from the first side edge 4.1 of the functional element has a vertical section 16.1 and a horizontal section 16.2.
  • the insulation line 16, starting from the first side edge 4.1 of the functional element has two vertical sections 16.1 and two horizontal sections 16.2, the vertical sections 16.1 and the horizontal sections 16.2 alternating.
  • the vertical sections 16.1 of the insulation line 16 are in the installed state of the functional element 5 in the area of the cover print 9 (see FIG. 1).
  • the vertical sections 16.1 of the isolation lines 16 run essentially perpendicular to the first side edge 4.1 and the horizontal sections 16.2 of the isolation lines 16 run essentially parallel to the first side edge 4.1.
  • the isolation lines 16 electrically isolate the segments 17 from one another.
  • the number of segments 17 can be freely selected depending on the application or customer requirements.
  • the first surface electrode 12 has a first bus bar 18 per segment 17, accordingly a total of two first bus bars 18 in FIGS. 3 and 4.
  • the first is the first bus bar 18 in the embodiments shown in FIGS.
  • FIG. 5 shows a cross section along the section line EE 'in FIGS. 3 and 4, which shows the arrangement of the first busbars 18 on the first flat electrode 12 and the arrangement of the second busbar 19 on the second flat electrode 13.
  • the second carrier film 15, the second surface electrode 13 and the active layer 11 are removed in the region of the functional element 5 which is provided for the first busbar 18.
  • the first busbars 18 ensure the electrical contacting of the individual segments 17 of the first flat electrode 12.
  • the second busbar 19 ensures the electrical contacting of the second flat electrode 13.
  • a single second busbar 19 is sufficient in this case to make electrical contact with the functional element 5.
  • the first carrier film 14 together with the first surface electrode 12 is removed by cutting back the film.
  • the active layer 11 is also removed in this area.
  • the first carrier film 14, the first surface electrode 12 and the active layer 11 have a second cut back 21.
  • the second busbar 19 is printed onto the exposed second surface electrode 13 and thereby makes electrical contact with the second surface electrode 13 in this area.
  • FIG. 6 shows a top view of a further embodiment of a composite pane 100 according to the invention, which is designed as a roof pane.
  • the embodiment shown in FIG. 6 differs from the one shown in FIG. 1 only in that the functional element has three insulation lines 16 and the first surface electrode 12 is thus divided into four segments 17, which are each contacted by means of a first busbar 18 .
  • FIG. 7 shows a top view of an embodiment of a functional element 5 of the composite pane 100 according to FIG. 6 before the functional element 5 is integrated into the composite pane 100, the electrical contacting of the functional element 5 also being evident.
  • FIG. 8 shows a cross section through the functional element according to FIG. 7 along the section line EE '.
  • elements behind the cutting plane have been omitted in FIG. 8.
  • the multilayer film of the functional element 5 is shown transparently in FIG. 7, so that the busbars 18, 19 can be seen.
  • the embodiment of the functional element 5 shown in FIGS. 7 and 8 differs from that shown in FIGS. 4 and 5 only in that the functional element has three isolation lines 16 and the first surface electrode 12 is thus in four segments 17 is divided, which are each contacted by means of a first busbar 18.
  • first busbars 18 are thus arranged in a row on the first side edge 4.1 starting from the fourth side edge 4.4 and the second busbar 19 is arranged at the corner where the first side edge 4.1 meets the second side edge 4.2.
  • FIG. 9 shows a top view of an embodiment of a functional element 5 of the composite pane 100 according to FIG. 6 before the functional element 5 is integrated into the composite pane 100, the electrical contacting of the functional element 5 also being evident.
  • FIG. 10 shows a cross section through the functional element according to FIG. 9 along the section line EE ‘.
  • elements behind the cutting plane have been omitted in FIG. 10.
  • FIG. 9 does not show in which first area on the first side edge 4.1 the second carrier film 15, the second surface electrode 13 and the active layer 11 have a first cutback 20 and in which second area on the first side edge 4.1 the first Carrier film 14, first surface electrode 12 and active layer 11 have a second cutback 21.
  • the multilayer film of the functional element 5 is shown transparently in FIG. 9, so that the busbars 18, 19 can be seen.
  • the embodiment of the functional element 5 shown in FIGS. 9 and 10 differs from that shown in FIGS. 7 and 8 only in that the second busbar 19 in the embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is adjacent to the first side edge 4.1 to the fourth first busbar 18 is arranged.
  • the recesses 20 and 21 for making electrical contact with the functional element 5 are arranged directly adjacent to one another.
  • FIG. 11 shows a perspective view of an embodiment of a functional element 5 according to the invention.
  • the functional element 5 is designed as shown in FIG. 3 or 4.
  • the first cutback 20 for area-wise exposure of the first surface electrode 12 of the functional element 5 and the second cutback 21 for Area-wise exposure of the second surface electrode 13 of the functional element 5 can be clearly seen.
  • FIG. 12 shows a perspective view of a further embodiment of a functional element 5 according to the invention.
  • the functional element 5 has a first flat conductor 22 for connection the first busbar 18 to an external voltage source and a second flat conductor 23 for connecting the second busbar 19 to an external voltage source.
  • the first flat conductor 22 is designed as a flexible printed circuit, a so-called flexible printed circuit.
  • the arrangement of the first busbars 18 in a row on the first side edge 4.1 of the functional element 5 results in a compact arrangement and all first busbars 18 can be connected to an external voltage source by means of a single first flat conductor 22 designed as a flexible printed circuit.
  • FIG. 13 shows a perspective view of a further embodiment of a functional element 5 according to the invention. This differs from that shown in FIG. 11 only in that the functional element 5 is designed as shown in FIG. 9.
  • the first cutback 20 for area-wise exposure of the first surface electrode 12 of the functional element 5 and the second cutback 21 for area-wise exposure of the second surface electrode 13 of the functional element 5 can be clearly seen.
  • FIG. 14 shows a perspective view of a further embodiment of a functional element 5 according to the invention. This differs from that shown in FIG. 12 only in that the functional element 5 is designed as shown in FIG. 9.
  • the first cutback 20 for the area-wise exposure of the first surface electrode 12 of the functional element 5 and the second cutback 21 for the area-wise exposure of the second surface electrode 13 of the functional element 5 can be clearly seen.
  • FIG. 15 shows a top view of a composite pane 100 according to the invention, which is designed as a windshield of a motor vehicle.
  • FIG. 16 shows a cross-sectional view of the windshield according to FIG. 15 along the section line C'C.
  • the windshield comprises a first pane 1, which serves as an outer pane, and a second pane 2, which serves as Inner pane is used.
  • the inner pane is the pane facing the vehicle interior, while the outer pane faces the vehicle surroundings.
  • the first pane 1 and the second pane 2 are connected to one another via an intermediate layer 3.
  • the first pane 1 has a thickness of 2.1 mm and consists of a green-colored soda-lime glass.
  • the second pane 2 has a thickness of 1.6 mm and consists of a clear soda-lime glass.
  • the composite pane as a windshield has a front roof edge D facing the roof in the installed position and an engine edge M facing the engine compartment in the installed position.
  • the windshield is equipped with a functional element 5 as an electrically controllable sun visor, which is attached in an area above the central viewing area B (as defined in ECE-R43).
  • the sun visor is formed by a functional element 5 according to the invention, which is embedded in the intermediate layer 3 and in which the first surface electrode 12 is divided into four segments 17 by means of three isolation lines 16.
  • the height of the sun visor is, for example, 21 cm.
  • the intermediate layer 3 comprises a total of three thermoplastic composite films 6, 7, 8, which are each formed by a thermoplastic film with a thickness of 0.38 mm made of PVB.
  • the first thermoplastic composite film 6 is connected to the first pane 1, the second thermoplastic composite film 7 to the second pane 2.
  • the thermoplastic frame film 8 in between has a cutout in which the cut PDLC multilayer film fits precisely, i.e. flush on all sides, is inserted.
  • the third thermoplastic layer thus forms, as it were, a kind of pass-partout for the functional element 5, which is thus encapsulated all around in thermoplastic material and thus protected.
  • the first thermoplastic composite film 6 optionally has a tinted area 10 which is arranged between the functional element 5 and the first pane 1.
  • the light transmission of the windshield is thereby additionally reduced in the area of the sun visor and the milky appearance of the PDLC functional element 5 is softened in the diffusive state.
  • the aesthetics of the windshield is made much more appealing. In the case shown, the lower edges of the tinted area 10 and the PDLC functional element 5 are arranged flush. But this is not necessarily the case.
  • the composite pane according to the invention in its embodiment as a windshield according to FIG Contacting the surface electrodes of the functional element 5 is covered.
  • the circumferential peripheral cover print 9 is formed by an opaque enamel on the interior-side surfaces (facing the interior of the vehicle in the installed position) of the first pane 1 and the second pane 2.
  • the distance between the functional element 5 and the front roof edge D and the side edges of the windshield is smaller than the width of the cover print 9, so that the side edges 4.1, 4.2, 4.4 of the functional element 5 - with the exception of the side edge 4.3 facing the central field of vision B - are affected by the cover print 9 are covered.
  • the electrical connections and busbars are also sensibly attached in the area of the cover print 9 and thus advantageously concealed.
  • the functional element 5 is controlled by a capacitive button arranged in the area of the sun visor, the driver defining the degree of darkening through the location at which he touches the window.
  • the sun visor can also be controlled by non-contact methods, for example by recognizing gestures, or as a function of the pupil or eyelid state determined by a camera and suitable evaluation electronics.
  • thermoplastic composite films 6, 7 and the thermoplastic frame film 8 a so-called “high flow PVB” can preferably be used, which has a stronger flow behavior compared to standard PVB films.
  • the layers flow more strongly around the functional element 5, which creates a more homogeneous visual impression and the transition from functional element 5 to frame film 8 is less noticeable.
  • the “High Flow PVB” can be used for all or only for one or more of the thermoplastic films 6, 7, 8 with direct contact with the functional element 5.
  • FIG. 17 shows a circuit of an embodiment of a functional element 5 according to the invention.
  • the functional element 5, the circuit of which is shown in FIG. 17, is designed as shown in FIG.
  • the four segments of the first surface electrode 12, which are designated in the circuit with R1, R2, R3 and R4, are connected in parallel and via four first busbars 18 by means of a first flat conductor 22 in the form of a flexible printed circuit (in FIG. 17 with E1 denotes) connected to a first pole of a voltage source.
  • the second flat electrode 13 is connected by means of a second flat conductor 23 (designated E2 in FIG. 17) via a second busbar 19 to the second pole of the voltage source opposite the first pole.
  • FIG. 18 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention for producing a functional element 5 according to the invention with electrically controllable optical properties with several side edges 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 using a flowchart comprising the steps:
  • thermoplastic frame film 3 thermoplastic composite film

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften mit mehreren Seitenkanten (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), mindestens umfassend eine Stapelfolge aus einer ersten Trägerfolie (14), einer ersten Flächenelektrode (12), die mittels mindestens einer Isolierungslinie (16) in mindestens zwei Segmente (17) unterteilt ist, einer aktiven Schicht (11), einer zweiten Flächenelektrode (13), und einer zweiten Trägerfolie (15), wobei an einer ersten Seitenkante (4.1) in einem ersten Bereich die zweite Trägerfolie (15), die zweite Flächenelektrode (13) und die aktive Schicht (11) einen ersten Rückschnitt (20) aufweisen und in einem zweiten Bereich die erste Trägerfolie (14), die erste Flächenelektrode (12) und die aktive Schicht (11) einen zweiten Rückschnitt (21) aufweisen, eine Gruppe von ersten Sammelleitern (18) die erste Flächenelektrode (12) elektrisch leitend kontaktiert und jedes Segment (17) der ersten Flächenelektrode (12) von einem Sammelleiter aus der Gruppe der ersten Sammelleiter (18) elektrisch leitend kontaktiert wird, mindestens ein zweiter Sammelleiter (19) die zweite Flächenelektrode (13) elektrisch leitend kontaktiert, die ersten Sammelleiter (18) in Durchsicht im Bereich des ersten Rückschnitts (20) auf der ersten Flächenelektrode (12) benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, wobei die ersten Sammelleiter (18) durch die mindestens eine Isolierungslinie (16) elektrisch voneinander getrennt sind, und der mindestens eine zweite Sammelleiter (19) in Durchsicht im Bereich des zweiten Rückschnitts (21) auf der zweiten Flächenelektrode (13) angeordnet ist.

Description

Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften
Die Erfindung betrifft ein Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Funktionselements, sowie eine Verbundscheibe mit einem solchen Funktionselement.
Im Fahrzeugbereich und im Baubereich werden oftmals Verbundscheiben mit elektrisch steuerbaren Funktionselementen zum Sonnenschutz oder zum Sichtschutz eingesetzt.
So sind beispielsweise Windschutzscheiben bekannt, in denen eine Sonnenblende in Form eines Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften integriert ist. Dabei ist insbesondere die Transmission oder das Streuverhalten von elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Bereich elektrisch steuerbar. Die Funktionselemente sind in der Regel folienartig und werden in eine Verbundscheibe einlaminiert oder an diese angeklebt. Bei Windschutzscheiben kann der Fahrer das Transmissionsverhalten der Scheibe selbst gegenüber Sonnenstrahlung steuern. So kann auf eine herkömmliche mechanische Sonnenblende verzichtet werden. Dadurch kann das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden und es wird Platz im Dachbereich gewonnen. Zudem ist das elektrische Steuern der Sonnenblende für den Fahrer komfortabler als das manuelle Herunterklappen der mechanischen Sonnenblende.
Windschutzscheiben mit derartigen elektrisch steuerbaren Sonnenblenden sind beispielsweise bekannt aus WO 2014/086555 A1, WO 2017/157626 A1, DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 und
DE 102007027296 A1.
Elektrisch steuerbare Sonnenblenden finden darüber hinaus auch Anwendung in Glasdächern von Kraftfahrzeugen. Insbesondere bei großflächigen Panoramaglasscheiben besteht das Bedürfnis die Transmission der Scheibe variabel zu steuern. Je nach Sonnenstand besteht dabei die Notwendigkeit lediglich Teilbereiche der Scheibe abzublenden, oder auch als Blickschutz im geparkten Fahrzeug die vollständige Fläche intransparent zu schalten.
Typische elektrisch steuerbare Funktionselemente enthalten elektrochrome Schichtstrukturen oder Suspended Particle Device (SPD)-Folien, wie beispielsweise aus der US 2005/227061 A1 bekannt ist. Weitere mögliche Funktionselemente zur Realisierung eines elektrisch steuerbaren Sonnenschutzes sind sogenannte PDLC-Funktionselemente {polymer dispersed liquid crystal), wie beispielsweise aus der DE 20 2018 102520 U1 bekannt ist. Deren aktive Schicht enthält Flüssigkristalle, welche in eine Polymermatrix eingelagert sind.
Die elektrische Kontaktierung von elektrisch steuerbaren Funktionselementen erfolgt üblicherweise über Sammelleiter (auch als „bus bars“ bezeichnet), die im Randbereich des Funktionselementes auf die Flächenelektroden aufgebracht sind und diese elektrisch leitend kontaktieren. Durch Verbinden der Sammelleiter mit einer externen Spannungsquelle, beispielsweise über an den Sammelleitern angebrachte Flachleiter, wird eine Spannung an den Flächenelektroden angelegt und die aktive Schicht des Funktionselementes geschaltet.
US 2015/109651 A1 offenbart eine Verbundscheibe mit einem schaltbaren optischen Filter.
WO 2017/157626 A1 offenbart eine Windschutzscheibe mit PDLC-Funktionselement, wobei das PDLC-Funktionselement segmentweise schaltbar ist.
WO 2020/083562 A1 offenbart eine Verbundscheibe mit einem segmentartig schaltbarem elektrisch steuerbarem Funktionselement, wobei das Funktionselement eine erste Flächenelektrode und eine zweite Flächenelektrode flächig übereinander angeordnet umfasst, zwischen denen flächig eine aktive Schicht angeordnet ist, die erste Flächenelektrode mittels mindestens einer Trennlinie in mehrere Segmente unterteilt ist, eine Gruppe von ersten Sammelleitern die erste Flächenelektrode elektrisch leitend kontaktiert, mindestens ein zweiter Sammelleiter die zweite Flächenelektrode elektrisch leitend kontaktiert und wobei jedes Segment der ersten Flächenelektrode von mindestens zwei Sammelleitern aus der Gruppe der ersten Sammelleiter elektrisch leitend kontaktiert wird.
Bei segmentweise schaltbaren PDLC-Funktionselementen nach dem Stand der Technik werden in der Regel die auf den einzelnen Segmenten angeordneten Sammelleiter einzeln mittels Flachleitern mit einer Spannungsquelle verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften bereitzustellen, das segmentartig schaltbar ist und ein verbessertes Verbinden der Sammelleiter mit einer Spannungsquelle ermöglicht. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Weitere Aspekte der Erfindung umfassen verbesserte Verbundscheiben mit erfindungsgemäßen Funktionselementen sowie Verfahren zur Herstellung des Funktionselements, Verfahren zur Herstellung der Verbundscheiben und deren Verwendungen.
Ein erfindungsgemäßes Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften umfasst mindestens: eine Stapelfolge aus einer ersten Trägerfolie, einer ersten Flächenelektrode, einer aktiven Schicht, einer zweiten Flächenelektrode und einer zweiten Trägerfolie.
Im Funktionselement ist die aktive Schicht zwischen der ersten Flächenelektrode und der zweiten Flächenelektrode angeordnet. Die Flächenelektroden und die aktive Schicht sind flächig übereinander angeordnet. Die aktive Schicht weist die steuerbaren optischen Eigenschaften auf, welche über die an die Flächenelektroden angelegte Spannung gesteuert werden können. Die Flächenelektroden sind elektrisch leitend mit Sammelleitern verbunden, über die das Funktionselement an einer externen Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Um das Funktionselement abschnittsweise, in Form einzelner Segmente, schalten zu können, müssen diese einzeln elektrisch ansteuerbar sein. Dazu ist die erste Flächenelektrode mittels mindestens einer Isolierungslinie in mindestens zwei Segmente unterteilt. Die Isolierungslinie kann auch als Isolationslinie bezeichnet werden und bewirkt eine elektrische T rennung der einzelnen Segmente der ersten Flächenelektrode voneinander. Eine Gruppe von ersten Sammelleitern wird verwendet um die erste Flächenelektrode elektrisch leitend zu kontaktieren, wobei jedes Segment der ersten Flächenelektrode von einem Sammelleiter aus der Gruppe der ersten Sammelleiter kontaktiert wird. Die zweite Flächenelektrode wird von mindestens einem zweiten Sammelleiter elektrisch leitend kontaktiert.
Das Funktionselement weist mehrere Seitenkanten, besonders bevorzugt vier Seitenkanten, auf. Das Funktionselement kann jedoch auch mehr als vier Seitenkanten umfassen. Gegenüberliegende Seitenkanten eines Funktionselementes können parallel zueinander oder nicht parallel zueinander verlaufen. Die Seitenkanten müssen nicht geradlinig sein, sondern weisen häufig eine Biegung auf. Die Länge gegenüberliegender Seitenkanten kann voneinander abweichen. Beispielsweise kann das Funktionselement einen trapezförmigen Umriss besitzen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Funktionselement mehrere Seitenkanten, beispielsweise vier Seitenkanten, auf, von denen jeweils zwei einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Erfindungsgemäß weisen an einer ersten Seitenkante in einem ersten Bereich die zweite Trägerfolie, die zweite Flächenelektrode und die aktive Schicht einen ersten Rückschnitt auf und in einem zweiten Bereich an der ersten Seitenkante weisen die erste Trägerfolie, die erste Flächenelektrode und die aktive Schicht einen zweiten Rückschnitt auf. Die Rückschnitte ermöglichen das Anbringen der Gruppe von ersten Sammelleitern auf der ersten Flächenelektrode zur elektrisch leitenden Kontaktierung dieser und das Anbringen des mindestens einen zweiten Sammelleiters auf der zweiten Flächenelektrode zur elektrisch leitenden Kontaktierung dieser.
Dabei sind die ersten Sammelleiter in Durchsicht durch das erfindungsgemäße Funktionselement im Bereich des ersten Rückschnitts auf der ersten Flächenelektrode benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet, wobei die ersten Sammelleiter durch die mindestens eine Isolierungslinie elektrisch voneinander getrennt sind. Der mindestens eine zweite Sammelleiter ist in Durchsicht durch das erfindungsgemäße Funktionselement im Bereich des zweiten Rückschnitts auf der zweiten Flächenelektrode angeordnet.
Weist das Funktionselement zwei oder mehr zweite Sammelleiter auf, so sind diese ebenfalls benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet.
In einer Ausführungsform sind der erste Rückschnitt und der zweite Rückschnitt unmittelbar benachbart zueinander angeordnet.
Wie oben angegeben weist an einer ersten Seitenkante in einem ersten Bereich die zweite Trägerfolie, die zweite Flächenelektrode und die aktive Schicht einen ersten Rückschnitt auf. Der erste Rückschnitt liegt somit nur in einem ersten Bereich an der ersten Seitenkante vor und erstreckt sich nicht vollständig entlang der ersten Seitenkante. Folglich kann der erste Rückschnitt auch als ein lokaler erster Rückschnitt oder eine erste lokale Auskerbung bezeichnet werden. Der erste Rückschnitt an der ersten Seitenkante erstreckt sich folglich auch nicht bis zu einer der ersten Seitenkante gegenüberliegenden Seitenkante. Zudem weist wie oben abgegeben in einem zweiten Bereich an der ersten Seitenkante die erste Trägerfolie, die erste Flächenelektrode und die aktive Schicht einen zweiten Rückschnitt auf. Der zweite Rückschnitt liegt somit nur in einem zweiten Bereich an der ersten Seitenkante vor und erstreckt sich nicht vollständig entlang der ersten Seitenkante. Folglich kann der zweite Rückschnitt auch als ein lokaler zweiter Rückschnitt oder eine zweite lokale Auskerbung bezeichnet werden. Der zweite Rückschnitt an der ersten Seitenkante erstreckt sich folglich auch nicht bis zu einer der ersten Seitenkante gegenüberliegenden Seitenkante.
Weder bei dem ersten Rückschnitt noch bei dem zweiten Rückschnitt handelt es somit um Schnitte, die sich entlang der kompletten ersten Seitenkante erstrecken oder sich bis zu einer der ersten Seitenkante gegenüberliegenden Seitenkante erstrecken.
Unter einer Isolierungslinie ist im Sinne der Erfindung ein linienförmiger Bereich innerhalb der Flächenelektrode zu verstehen, welcher nicht elektrisch leitfähig ist und welcher sich über die gesamte Dicke der Flächenelektrode erstreckt.
In einer Ausführungsform gliedert sich die mindestens eine Isolierungslinie ausgehend von der ersten Seitenkante in mindestens einen vertikalen Abschnitt, der im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenkante verläuft, und in mindestens einen horizontalen Abschnitt, der im Wesentlichen parallel zu der ersten Seitenkante verläuft.
In einer bevorzugten Ausführungsform gliedert sich die mindestens eine Isolierungslinie in zwei vertikale Abschnitte, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenkante verlaufen, und in zwei horizontalen Abschnitte, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Seitenkante verlaufen, wobei sich die vertikalen Abschnitte und die horizontalen Abschnitte abwechseln. Die mindestens eine Isolierungslinie beginnt auch in dieser Ausführungsform ausgehend von der ersten Seitenkante des Funktionselements mit einem vertikalen Abschnitt.
Es versteht sich, dass vertikale Abschnitte der mindestens einen Isolierungslinie Abschnitte sind, die senkrecht zur ersten Seitenkante verlaufen und horizontale Abschnitte der mindestens einen Isolierungslinie Abschnitte sind, die parallel zur ersten Seitenkante verlaufen. Jeder der ersten Sammelleiter ist genau einem Segment zugeordnet und über einen Abschnitt der Isolierungslinie von allen anderen Segmenten, mit Ausnahme des diesem ersten Sammelleiter zugeordneten Segments, elektrisch getrennt. Die maximale Länge der Sammelleiter wird abhängig von dem Abstand der Isolierungslinien, in dem Bereich der jeweiligen Flächenelektrode, in dem der jeweilige Sammelleiter angeordnet ist, gewählt.
Die erste Flächenelektrode wird über die Gruppe der ersten Sammelleiter mittels eines ersten Flachleiters mit einem Pol der Spannungsquelle kontaktiert und die zweite Flächenelektrode wird über den mindestens einen zweiten Sammelleiter mittels eines zweiten Flachleiters mit dem entgegengesetzten Pol der Spannungsquelle kontaktiert. Die Spannungsquelle kann je nach Art des Funktionselementes als Wechselspannungsquelle oder Gleichspannungsquelle ausgestaltet sein.
Bei dem ersten Flachleiterhandeltes sich um einen sogenannten flexible printed Circuit (FPC), d.h. eine flexible gedruckte Schaltung.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Funktionselements ermöglicht, dass die aktive Schicht selektiv abschnittsweise geschaltet werden kann, wobei die selektiv schaltbaren Bereiche der aktiven Schicht einer Projektion der Segmente der ersten Flächenelektrode auf die aktive Schicht entsprechen. Zur gezielten Ansteuerung der Segmente werden die gegensätzlichen Pole einer Spannungsquelle je nach gewünschtem Schaltbild der aktiven Schicht mit den Sammelleitern der ersten Flächenelektrode und der zweiten Flächenelektrode verbunden. Ein erster Pol der Spannungsquelle wird mit dem oder den zweiten Sammelleitern der zweiten Flächenelektrode verbunden, während der entgegengesetzte Pol der Spannungsquelle mit den ersten Sammelleitern, die im Bereich der anzusteuernden Segmente der ersten Flächenelektrode kontaktiert sind, verbunden ist. Eine elektrische Potentialdifferenz zwischen den Flächenelektroden liegt demnach nur in den Bereichen des Funktionselementes vor, in denen die entsprechenden Segmente der ersten Flächenelektrode mit der Spannungsquelle verbunden sind. Demnach wird auch nur in diesen Bereichen die aktive Schicht des Funktionselementes geschaltet. Die Isolierungslinie zwischen den einzelnen Segmenten der ersten Flächenelektrode stellt sicher, dass kein Stromfluss über andere Segmente der Beschichtung stattfindet. Die gezielte Ansteuerung der Segmente der ersten Flächenelektrode, an denen eine Spannung anzulegen ist, kann beispielsweise über den ersten Flachleiter in Form einer flexiblen gedruckten Schaltung erfolgen. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht ein verbessertes Verbinden der Sammelleiter mit einer Spannungsquelle. Insbesondere können die ersten Sammelleiter aufgrund ihrer Anordnung an der ersten Seitenkante in einer Reihe durch einen einzelnen Flachleiter in Form einer flexiblen gedruckten Schaltung mit dem Pol einer Spannungsquelle verbunden werden. Durch das Kontaktieren aller Segmente direkt mit einem einzelnen Flachleiter in Form einer flexiblen gedruckten Schaltung wird vermieden, dass Drähte zwischen dem Verbinder und den Segmenten eingefügt werden.
Die überwiegenden Flächenanteile der Segmente der ersten Flächenelektrode sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Die Anzahl der Segmente innerhalb der ersten Flächenelektrode kann je nach Anwendungsgebiet der Verglasung variieren und beträgt in der Regel zwischen 2 und 20, bevorzugt zwischen 3 und 10.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist auf der zweiten Flächenelektrode lediglich ein zweiter Sammelleiter angebracht, über den die gesamte zweite Flächenelektrode elektrisch leitend kontaktiert ist.
Die elektrische Regelung des Funktionselementes erfolgt beispielsweise mittels Knöpfen, Dreh- oder Schiebereglern, die beispielsweise in den Armaturen eines Fahrzeugs integriert sind. Es kann aber auch eine Schaltfläche zur Regelung in der Verbundscheibe integriert sein, beispielsweise eine kapazitive Schaltfläche. Alternativ kann das Funktionseiementauch durch kontaktfreie Verfahren, beispielsweise durch das Erkennen von Gesten, oder in Abhängigkeit des durch eine Kamera und geeignete Auswerteelektronik festgestellten Zustands von Pupille oder Augenlid gesteuert werden.
Die mindestens eine Isolierungslinie ist so in die Flächenelektroden eingebracht, dass die Segmente der ersten Flächenelektrode elektrisch voneinander isoliert sind. Die einzelnen Segmente sind unabhängig voneinander mit der Spannungsquelle verbunden, so dass sie separat angesteuert werden können. So können verschiedene Bereiche des Funktionselementes unabhängig geschaltet werden. Besonders bevorzugt sind die überwiegenden Flächenanteile der Segmente in Einbaulage horizontal angeordnet. Damit kann die Höhe des intransparenten Bereichs des Funktionselementes vom Benutzer geregelt werden. Der Begriff „horizontal“ ist hier breit auszulegen und bezeichnet eine Ausbreitungsrichtung, die zwischen den Seitenkanten der Verbundscheibe, beispielsweise den Seitenkanten einer Dachscheibe oder einer Windschutzscheibe, verläuft. Die Isolierungslinien müssen nicht notwendigerweise gerade sein, sondern können auch leicht gebogen sein, bevorzugt angepasst an eine eventuelle Biegung der nächstliegenden Scheibenkante, insbesondere im Wesentlichen parallel zur vorderen Dachkante einer Dachscheibe oder einer Wndschutzscheibe.
Die Isolierungslinien weisen beispielsweise eine Breite von 5 pm (Mikrometer) bis 500 pm, insbesondere 20 pm bis 200 pm auf. Die Breite der Segmente kann vom Fachmann gemäß den Anforderungen im Einzelfall geeignet gewählt werden.
Die Isolierungslinien können durch Laserablation während der Herstellung des Funktionselements eingebracht werden. Bevorzugt werden bereits laminierte Mehrschichtfolien nachträglich mittels Laserablation segmentiert.
In der WO 2016/171312 A1 und WO 2019/104488 A1 sind Laserablationsverfahren zum Einsatz bei der Herstellung von Funktionselementen beschrieben.
Die ersten Sammelleiter und die zweiten Sammelleiter umfassen eine elektrisch leitfähige Struktur, bevorzugt enthaltend Silber, und weisen eine Dicke von 5 pm bis 40 pm auf.
Die Sammelleiter sind dafür vorgesehen, mit einer externen Spannungsquelle verbunden zu werden, so dass ein elektrischer Potentialunterschied zwischen der ersten Flächenelektrode und der zweiten Flächenelektrode besteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Sammelleiter als aufgedruckte und eingebrannte leitfähige Struktur ausgebildet. Die aufgedruckten Sammelleiter enthalten zumindest ein Metall, bevorzugt Silber. Die elektrische Leitfähigkeit wird bevorzugt über Metallpartikel, enthalten im Sammelleiter, besonders bevorzugt über Silberpartikel, realisiert. Die Metallpartikel können sich in einer organischen und / oder anorganischen Matrix wie Pasten oder Tinten befinden, bevorzugt als gebrannte Siebdruckpaste mit Glasfritten. Die Schichtdicke der aufgedruckten Sammelleiter beträgt bevorzugt von 5 pm bis 40 pm, besonders bevorzugt von 8 pm bis 20 pm und ganz besonders bevorzugt von 10 pm bis 15 pm. Aufgedruckte Sammelleiter mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Alternativ sind die Sammelleiter als Streifen einer elektrisch leitfähigen Folie ausgebildet. Die Stromsammelschienen enthalten dann beispielsweise zumindest Aluminium, Kupfer, verzinntes Kupfer, Gold, Silber, Zink, Wolfram und/oder Zinn oder Legierungen davon. Der Streifen hat bevorzugt eine Dicke von 10 pm bis 500 pm, besonders bevorzugt von 30 pm bis 300 pm. Sammelleiter aus elektrisch leitfähigen Folien mit diesen Dicken sind technisch einfach zu realisieren und weisen eine vorteilhafte Stromtragfähigkeit auf. Der Streifen kann mit der Flächenelektrode beispielsweise übereine Lotmasse, übereinen elektrisch leitfähigen Kleber oder ein elektrisch leitfähiges Klebeband oder durch direktes Auflegen elektrisch leitend verbunden sein. Zur Verbesserung der leitenden Verbindung kann zwischen Flächenelektrode und Sammelleiter beispielsweise eine silberhaltige Paste angeordnet werden.
Die Sammeleiter sind jeweils flächig auf der ersten Flächenelektrode und der zweiten Flächenelektrode angebracht. Dies ist vorteilhaft hinsichtlich einer einfachen Aufbringung der Sammelleiter. Darüber hinaus ist eine flächige Kontaktierung hinsichtlich ihrer mechanischen Stabilität einer Kontaktierung über den Flächenquerschnitt vorzuziehen. Die Sammelleiter verlaufen in Nachbarschaft einer ersten Seitenkante des Funktionselementes und sind jeweils flächig auf der zu kontaktierenden Flächenelektrode aufgebracht. Bevorzugt weisen die Sammelleiter jeweils einen Abstand von 1 mm bis 50 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 5 mm, zur nächstliegenden Seitenkante, d.h. zu der ersten Seitenkante, des Funktionselementes auf.
Die Flächenelektroden sind bevorzugt als transparente, elektrisch leitfähige Schichten ausgestaltet. Die Flächenelektroden enthalten bevorzugt zumindest ein Metall, eine Metalllegierung oder ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conducting oxide, TCO). Die Flächenelektroden können beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Chrom, Wolfram, Indium-Zinnoxid (ITO), Gallium-dotiertes oder Aluminium-dotiertes Zinkoxid und / oder Fluor dotiertes oder Antimon-dotiertes Zinnoxid enthalten. Die Flächenelektroden weisen bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 2 pm auf, besonders bevorzugt von 10 nm bis 1 pm, ganz besonders bevorzugt von 10 nm bis 30 nm. Die Flächenelektroden können prinzipiell durch jede elektrisch leitfähige Schicht gebildet werden, die elektrisch kontaktiert werden kann.
Bevorzugt enthalten die erste Trägerfolie und/oder die zweite Trägerfolie zumindest ein im Autoklavprozess nicht vollständig aufschmelzendes Polymer, bevorzugt Polyethylenterephthalat (PET). Besonders bevorzugt bestehen die erste und die zweite Trägerfolie aus einer PET-Folie. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Stabilität der Mehrschichtfolie. Die Trägerfolien können aber auch beispielsweise Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyvinylbutyral (PVB), Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmetacrylat, Polyacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharze, Acrylate, Fluorinierte Ethylen- Propylene, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen enthalten. Die Dicke jeder Trägerfolie beträgt bevorzugt von 0,1 mm bis 1 mm, beispielsweise 0,20 mm. Die erfindungsgemäßen Trägerfolien sind bevorzugt transparent. Die Flächenelektroden sind bevorzugt auf einer Oberfläche der Trägerfolie angeordnet, das heißt auf genau einer der beiden Seiten der Trägerfolie (also auf deren Vorderseite oder deren Rückseite). Die Trägerfolien sind dabei im Schichtstapel der Mehrschichtfolie so ausgerichtet, dass die Flächenelektroden benachbart zur aktiven Schicht angeordnet sind.
Das Funktionselement kann natürlich außer der aktiven Schicht, den Flächenelektroden und den Trägerfolien weitere an sich bekannte Schichten aufweisen, beispielsweise Barriereschichten, Blockerschichten, Antireflexionsschichten, Schutzschichten und/oder Glättungsschichten. Es versteht sich, dass beim Vorliegen von einer oder mehrerer dieser Schichten diese zusätzlichen Schichten zur Kontaktierung der ersten Flächenelektrode bzw. der zweiten Flächenelektrode ebenfalls zurückgeschnitten werden müssen.
Unter elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften werden im Sinne der Erfindung solche Eigenschaften verstanden, die stufenlos steuerbar sind, aber gleichermaßen auch solche, die zwischen zwei oder mehr diskreten Zuständen geschaltet werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Funktionselement ein PDLC- Funktionselement ( polymer dispersed liquid crystal). Die aktive Schicht eines PDLC- Funktionselements enthält Flüssigkristalle, welche in eine Polymermatrix eingelagert sind. Wird an die Flächenelektroden keine Spannung angelegt, so sind die Flüssigkristalle ungeordnet ausgerichtet, was zu einer starken Streuung des durch die aktive Schicht tretenden Lichts führt. Wird an die Flächenelektroden eine Spannung angelegt, so richten sich die Flüssigkristalle in einer gemeinsamen Richtung aus und die Transmission von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht. Ein solches Funktionselement ist beispielsweise aus DE 102008026339 A1 bekannt. Die genannten Vorteile treten jedoch nicht nur im Zusammenhang mit PDLC-Elementen auf, sondern analog dazu auch bei anderen Funktionselementen. In weiteren möglichen Ausgestaltungen ist die aktive Schicht eine SPD-, eine elektrochrome oder eine elektrolumineszente Schicht.
Ein SPD-Funktionselement (suspended particle device) enthält eine aktive Schicht umfassend suspendierte Partikel, wobei die Absorption von Licht durch die aktive Schicht mittels Anlegen einer Spannung an die Flächenelektroden veränderbar ist. Die Absorptionsänderung beruht auf der Ausrichtung der stäbchenartigen Partikel im elektrischen Feld bei angelegter elektrischer Spannung. SPD-Funktionselemente sind beispielsweise aus EP 0876608 B1 und WO 2011033313 A1 bekannt.
Bei einem elektrochromen Funktionselement ist die aktive Schicht des Funktionselements eine elektrochemisch aktive Schicht. Die Transmission von sichtbarem Licht ist vom Einlagerungsgrad von Ionen in die aktive Schicht abhängig, wobei die Ionen beispielsweise durch eine lonenspeicherschicht zwischen aktiver Schicht und einer Flächenelektrode bereitgestellt werden. Die Transmission kann durch die an die Flächenelektroden angelegte Spannung, welche eine Wanderung der Ionen hervorruft, beeinflusst werden. Geeignete funktionelle Schichten enthalten beispielsweise zumindest Wolframoxid oder Vanadiumoxid. Elektrochrome Funktionselemente sind beispielsweise aus WO 2012007334 A1, US 20120026573 A1, WO 2010147494 A1 und EP 1862849 A1 bekannt. Die Herstellung elektrochromer Elemente ist in WO 2011/028254 A2 und WO 9829781 beschrieben.
Bei elektrolumineszenten Funktionselementen enthält die aktive Schicht elektrolumineszente Materialen, insbesondere organische elektrolumineszente Materialen, deren Lumineszenz durch Anlegen einer Spannung angeregt wird. Elektrolumineszente Funktionselemente sind beispielsweise aus US 2004227462 A1 und WO 2010112789 A2 bekannt. Das elektrolumineszente Funktionselement kann als einfache Lichtquelle verwendet werden, oder als Display mit dem beliebige Darstellungen gezeigt werden können.
Die Erfindung betrifft auch eine Verbundscheibe mit einem erfindungsgemäßen Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe umfasst eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe, die über eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind und ein erfindungsgemäßes Funktionselement, dass in der Zwischenschicht eingelagert ist. Das Funktionselement ist über eine Zwischenschicht zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe der Verbundscheibe eingebunden. Die Zwischenschicht umfasst dabei bevorzugt eine erste thermoplastische Verbundfolie, die das Funktionselement mit der ersten Scheibe verbindet, und eine zweite thermoplastische Verbundfolie, die das Funktionselement mit der zweiten Scheibe verbindet. Typischerweise wird die Zwischenschicht durch mindestens die erste und die zweite thermoplastische Verbundfolie gebildet, die flächig aufeinander angeordnet werden und miteinander laminiert werden, wobei das Funktionselement zwischen die thermoplastischen Verbundfolien eingelegt wird. Die mit dem Funktionselement überlappenden Bereiche der Verbundfolien bilden dann die Bereiche, welche das Funktionselement mit den Scheiben verbinden. In anderen Bereichen der Scheibe, wo die thermoplastischen Verbundfolien direkten Kontakt zueinander haben, können sie beim Laminieren derart verschmelzen, dass die beiden ursprünglichen Schichten unter Umständen nicht mehr erkennbar sind und stattdessen eine homogene Zwischenschicht vorliegt.
Eine thermoplastische Verbundfolie kann beispielsweise durch eine einzige thermoplastische Folie ausgebildet werden. Eine thermoplastische Verbundfolie kann auch aus Abschnitten unterschiedlicher thermoplastischer Folien gebildet werden, deren Seitenkanten aneinandergesetzt sind. Zusätzlich zu einer ersten thermoplastischen Verbundfolie oder einer zweiten thermoplastischen Verbundfolie können auch weitere thermoplastische Verbundfolien vorhanden sein. Diese können bei Bedarf auch zur Einbettung weiterer Folien umfassend funktionelle Schichten, beispielsweise infrarotreflektierender Schichten oder akustisch dämpfender Schichten, genutzt werden.
Die thermoplastischen Verbundfolien können auch getönte oder gefärbte Bereiche enthalten. Solche Folien sind beispielsweise durch Coextrusion erhältlich. Alternativ können ein ungetönter Folienabschnitt und ein getönter oder gefärbter Folienabschnitt zur einer thermoplastischen Verbundfolie zusammengesetzt werden. Der getönte oder gefärbte Bereich kann homogen gefärbt oder getönt sein, das heißt eine ortsunabhängige Transmission aufweisen. Die Tönung oder Färbung kann aber auch inhomogenen sein, insbesondere kann ein Transmissionsverlauf realisiert sein. In einer Ausgestaltung einer Windschutzscheibe nimmt der Transmissionsgrad im getönten oder gefärbten Bereich zumindest abschnittsweise mit steigendem Abstand zur vorderen Dachkante der Windschutzscheibe ab. So können scharfe Kanten des getönten oder gefärbten Bereichs vermieden werden, so dass der Übergang von einer Sonnenblende in den transparenten Bereich der Windschutzscheibe graduell verläuft, was ästhetisch ansprechender wirkt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bereich der thermoplastischen Verbundscheibe, die in Richtung einer als Außenscheibe eines Fahrzeugs verwendeten Scheibe orientiert ist, also der Bereich zwischen dem Funktionselement und der Außenscheibe getönt. Dies bewirkt einen besonders ästhetischen Eindruck des Fahrzeugs von außen betrachtet. Der Bereich der anderen thermoplastischen Verbundscheibe zwischen Funktionselement und Innenscheibe kann optional zusätzlich gefärbt oder getönt sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Funktionselement, genauer die Seitenkanten des Funktionselements umlaufend von einer thermoplastischen Rahmenfolie umgeben. Die Rahmenfolie ist rahmenartig ausgebildet mit einer Aussparung, in welche das Funktionselement eingelegt wird. Die thermoplastische Rahmenfolie kann durch eine thermoplastische Folie gebildet werden, in welche die Aussparung durch Ausschneiden eingebracht worden ist. Alternativ kann die thermoplastische Rahmenfolie auch aus mehreren Folienabschnitten um das Funktionselement zusammengesetzt werden. Die Zwischenschicht ist somit in einer bevorzugten Ausführungsform aus insgesamt mindestens drei flächig aufeinander angeordneten thermoplastischen Verbundfolien gebildet, wobei die Rahmenfolie als mittlere Schicht eine Aussparung ausweist, in der das Funktionselement angeordnet ist. Bei der Herstellung wird die thermoplastische Rahmenfolie zwischen der ersten und der zweiten thermoplastischen Verbundfolie angeordnet, wobei die Seitenkanten aller thermoplastischen Folien bevorzugt in Deckung befindlich sind. Die thermoplastische Rahmenfolie weist bevorzugt etwa die gleiche Dicke auf wie das Funktionselement. Dadurch wird der lokale Dickenunterschied der Verbundscheibe, der durch das örtlich begrenzte Funktionselement eingebracht wird, kompensiert, so dass Glasbruch beim Laminieren vermieden werden kann.
Die in Durchsicht durch die Verbundscheibe sichtbaren Seitenkanten des Funktionselements sind bevorzugt bündig mit der thermoplastischen Rahmenfolie angeordnet, so dass zwischen der Seitenkante des Funktionselements und der zugeordneten Seitenkante der thermoplastischen Rahmenfolie keine Lücke existiert. Das gilt insbesondere für die Unterkante eines Funktionselements als Sonnenblende einer Windschutzscheibe, in der diese Kante typischerweise sichtbar ist. So ist die Grenze zwischen thermoplastischer Rahmenfolie und Funktionselement optisch unauffälliger. Automobilverglasungen, insbesondere Windschutzscheiben, Heckscheiben und Dachscheiben, weisen meist einen umlaufenden peripheren Abdeckdruck aus einer opaken Emaille auf, der insbesondere dazu dient, den zum Einbau der Scheibe verwendeten Kleber vor UV-Strahlung zu schützen und optisch zu verdecken. Dieser periphere Abdeckdruck wird bevorzugt dazu verwendet, auch die Kanten des Funktionselementes zu verdecken, die sich im Randbereich der Verglasung befinden. Die Sammelleiter und die erforderlichen elektrischen Anschlüsse werden bei der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ebenfalls im Bereich des Abdeckdrucks angebracht. Das Funktionselement ist auf diese Weise vorteilhaft ins Erscheinungsbild der Verbundscheibe integriert. Bevorzugt weist zumindest die als Außenscheibe verwendete Scheibe einen solchen Abdeckdruck auf, besonders bevorzugt sind sowohl die erste Scheibe als auch die zweite Scheibe (Innenscheibe und Außenscheibe) bedruckt, so dass die Durchsicht von beiden Seiten gehindert wird.
Das Funktionselement kann auch Aussparungen oder Löcher aufweisen, etwa im Bereich sogenannter Sensorfenster oder Kamerafenster. Diese Bereiche sind dafür vorgesehen, mit Sensoren oder Kameras ausgestattet zu werden, deren Funktion durch ein steuerbares Funktionselement im Strahlengang beeinträchtigt werden würde, beispielsweise Regensensoren.
Das Funktionselement ist bevorzugt über die gesamte Breite der Verbundscheibe angeordnet, abzüglich eines beidseitigen Randbereichs mit einer Breite von beispielsweise 2 mm bis 20 mm. Auch zur Oberkante weist das Funktionselement bevorzugt einen Abstand von beispielsweise 2 mm bis 20 mm auf. Das Funktionselement ist so innerhalb der Zwischenschicht eingekapselt und vor Kontakt mit der umgebenden Atmosphäre und Korrosion geschützt.
Die erste thermoplastische Verbundfolie und die zweite thermoplastische Verbundfolie sowie die optionale thermoplastische Rahmenfolie enthalten bevorzugt zumindest Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und / oder Polyurethan (PU), besonders bevorzugt PVB.
Die Dicke jeder thermoplastischen Verbundfolie sowie, sofern vorhanden auch der Rahmenfolie, beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm, insbesondere von 0,3 mm bis 0,5 mm, beispielsweise 0,38 mm. Die Dicke jeder thermoplastischen Verbundfolie kann beispielsweise auch 0,78 mm betragen. Die erste Scheibe und die zweite Scheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, besonders bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Alumino-Silikat-Glas, oder aus starren klaren Kunststoffen, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat. Die Scheiben können klar oder auch getönt oder gefärbt sein. Sofern die Verbundscheibe als Windschutzscheibe verwendet wird, sollte diese im zentralen Sichtbereich eine ausreichende Lichttransmission aufweisen, bevorzugt mindestens 70 % im Haupt-Durchsichtbereich A gemäß ECE-R43.
Die Außenscheibe, die Innenscheibe und/oder die Zwischenschicht können weitere geeignete, an sich bekannte Beschichtungen aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low-E- Beschichtungen.
Die Dicke der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe kann breit variieren und so den Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. Die erste Scheibe und die zweite Scheibe weisen bevorzugt Dicken von 0,5 mm bis 5 mm auf, besonders bevorzugt von 1 mm bis 3 mm, ganz besonders bevorzugt von 1 ,6 mm bis 2, 1 mm. Beispielsweise weist die erst Scheibe eine Dicke von 2,1 mm auf und die zweite Scheibe eine Dicke von 1,6 mm auf.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die erste Scheibe die Innenscheibe und die zweite Scheibe die Außenscheibe. In einer alternativen Ausführungsform ist die erste Scheibe die Außenscheibe und die zweite Scheibe die Innenscheibe.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist diese als Dachscheibe eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet. Die Dachscheibe umfasst eine vordere Dachkante, die zur Windschutzscheibe des Fahrzeugs benachbart ist, eine hintere Dachkante, die in Richtung der Heckscheibe weist und zwei Seitenkanten, die entlang der Fahrzeugtüren zwischen vorderer Dachkante und hinterer Dachkante verlaufen. Das Funktionselement ist als großflächige Verschattung der Dachscheibe ausgestaltet, wobei das Funktionselement auf einer Fläche von mindestens 80 % des gesamten Durchsichtbereichs der Dachscheibe, bevorzugt mindestens 90 %, beispielsweise 100 %, des gesamten Durchsichtbereichs, angeordnet ist.
In der erfindungsgemäßen Dachscheibe ist das Funktionselement derartig in der Verbundscheibe angeordnet, dass die erste Seitenkante des Funktionselements parallel zu der vorderen Dachkante und/oder parallel zur hinteren Dachkante ausgerichtet ist und dass die erste Seitenkante des Funktionselements benachbart zur vorderen Dachkante oder zur hinteren Dachkante ausgerichtet ist.
Das Funktionselement als Dachverschattung verfügt über mehrere Lamellen, die in ihren Abmaßen und Anordnung den Segmenten der ersten Flächenelektrode entsprechen und selektiv geschaltet werden können. Die Segmente eines solchen Fahrzeugdachs werden dabei bevorzugt wesentlich großflächiger gewählt als bei Sonnenblenden. Das Funktionselement ist bevorzugt in 2 bis 6, besonders bevorzugt in 3 bis 4 Lamellen unterteilt, wobei die Lamellen mit dem Großteil ihrer Fläche im Wesentlichen orthogonal zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufen. Die Segmente erstrecken sich somit hauptsächlich zwischen den beiden Seitenkanten der Dachscheibe. Jedes Segment der ersten Flächenelektrode wird von einem ersten Sammelleiter kontaktiert, der in Nachbarschaft der ersten Seitenkante des Funktionselements auf der ersten Flächenelektrode angebracht ist. Die zweite Flächenelektrode des Funktionselementes ist über mindestens einen zweiten Sammelleiter, der ebenfalls an der ersten Seitenkante des Funktionselements angeordnet ist, kontaktiert. Die an der ersten Seitenkante des Funktionselements befindlichen ersten Sammelleiter und der mindestens eine zweite Sammelleiter werden durch den üblicherweise im Randbereich der Scheibe verwendeten opaken Abdeckdruck kaschiert. Die Dachscheibe mit schaltbarem Funktionselement weist demnach ein ansprechendes Erscheinungsbild auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Dachscheibe ist der Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht, überden das Funktionselement mit der Außenscheibe beziehungsweise der Innenscheibe verbunden ist, getönt oder gefärbt. Die Transmission dieses Bereichs im sichtbaren Spektralbereich ist also herabgesetzt gegenüber einer nicht getönten oder gefärbten Schicht. Der getönte/gefärbte Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht erniedrigt somit die Transmission der Windschutzscheibe im Bereich der Sonnenblende. Der getönte oder gefärbte Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht weist bevorzugt eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von 10 % bis 50 % auf, besonders bevorzugt von 20 % bis 40 %. Damit werden besonders gute Ergebnisse erreicht hinsichtlich Blendschutz und optischem Erscheinungsbild.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Verbundscheibe eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs. Die Windschutzscheibe umfasst eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei zwischen Oberkante und Unterkante verlaufende Seitenkanten. Die Oberkante, die Unterkante und die beiden Seitenkanten bilden in Summe die umlaufende Kante der Verbundscheibe. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben in Richtung des Fahrzeugdachs zu weisen. Die Oberkante wird in der Regel als Dachkante oder vordere Dachkante bezeichnet. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten in Richtung der Motorhaube des Fahrzeugs zu weisen. Die Unterkante als wird allgemein als Motorkante bezeichnet. Die Seitenkanten der Windschutzscheibe sind die im Einbauzustand den sogenannten A-Säulen der Fahrzeugkarosserie benachbarten Scheibenkanten.
Windschutzscheiben weisen ein zentrales Sichtfeld auf, an dessen optische Qualität hohe Anforderungen gestellt werden. Das zentrale Sichtfeld muss eine hohe Lichttransmission aufweisen (typischerweise größer als 70%). Das besagte zentrale Sichtfeld ist insbesondere dasjenige Sichtfeld, das vom Fachmann als Sichtfeld B, Sichtbereich B oder Zone B bezeichnet wird. Das Sichtfeld B und seine technischen Anforderungen sind in der Regelung Nr. 43 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN/ECE) (ECE-R43, „Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihres Einbaus in Fahrzeuge“) festgelegt. Dort ist das Sichtfeld B in Anhang 18 definiert.
Das Funktionselement stellt in dieser Ausgestaltung der Windschutzscheibe eine Sonnenblende dar und ist oberhalb des zentralen Sichtfelds (Sichtfeld B) angeordnet. Das bedeutet, dass das Funktionselement im Bereich zwischen dem zentralen Sichtfeld und der vorderen Dachkante der Windschutzscheibe angeordnet ist. Das Funktionselement muss nicht den gesamten Bereich abdecken, ist aber vollständig innerhalb dieses Bereichs positioniert und ragt nicht in das zentrale Sichtfeld hinein. Anders ausgedrückt weist das Funktionselement einen geringeren Abstand zur Oberkante der Windschutzscheibe auf als der zentrale Sichtbereich. Somit wird die Transmission des zentralen Sichtfelds nicht durch das Funktionselement beeinträchtigt, welches an einer ähnlichen Stelle positioniert ist wie eine klassische mechanische Sonnenblende im heruntergeklappten Zustand. Die Zwischenschicht im zentralen Sichtfeld der Windschutzscheibe ist klar und transparent. Dadurch wird sichergestellt, dass die Durchsicht durch das zentrale Sichtfeld nicht eingeschränkt wird, so dass die Scheibe als Windschutzscheibe verwendet werden kann. Unter einer transparenten thermoplastischen Zwischenschicht wird eine Schicht mit einer Lichttransmission im sichtbaren Spektralbereich von mindestens 70 % bevorzugt mindestens 80% bezeichnet. Die transparente Zwischenschicht liegt zumindest im Sichtfeld A, bevorzugt auch im Sichtfeld B nach ECE-R43 vor.
Die Windschutzscheibe ist bevorzugt für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, besonders bevorzugt für einen Personenkraftwagen.
Das Funktionselement als Sonnenblende verfügt über mehrere Lamellen, die in ihren Abmaßen und Anordnung den Segmenten der ersten Flächenelektrode entsprechen und selektiv geschaltet werden können. In der ersten Flächenelektrode ist mindestens eine Isolierungslinie eingebracht, deren horizontale Abschnitte im Wesentlichen parallel zur vorderen Dachkante verlaufen und die Flächenelektrode in mindestens zwei Segmente unterteilt. Die Segmente erstrecken sich somit hauptsächlich zwischen den beiden Seitenkanten derWndschutzscheibe. Jedes Segment der ersten Flächenelektrode wird dabei von jeweils einem ersten Sammelleiter kontaktiert, der in Nachbarschaft zu der Dachkante der Windschutzscheibe an der ersten Seitenkante des Funktionselements auf der ersten Flächenelektrode des Funktionselementes angebracht ist. Die zweite Flächenelektrode des Funktionselementes ist über mindestens einen zweiten Sammelleiter, der benachbart zur Dachkante der Windschutzscheibe an der ersten Seitenkante des Funktionselements auf der zweiten Flächenelektrode des Funktionselementes angebracht ist, kontaktiert. Die an der ersten Seitenkante des Funktionselements in Nachbarschaft zu der Dachkante der Windschutzscheibe angeordneten ersten Sammelleiter und der mindestens eine zweite Sammelleiter werden durch den üblicherweise bei Windschutzscheiben verwendeten opaken Abdeckdruck im Randbereich der Scheibe kaschiert. Die Windschutzscheibe verfügt somit über eine elektrisch schaltbare Sonnenblende mit einem ansprechenden Erscheinungsbild.
In einer als Wndschutzscheibe ausgebildeten Verbundscheibe ist das erfindungsgemäße Funktionselement derartig in der Verbundscheibe angeordnet, dass die erste Seitenkante des Funktionselements parallel und benachbart zur Dachkante ausgerichtet ist. In einer möglichen Ausführungsform ist ein Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht, über den das Funktionselement mit der Außenscheibe beziehungsweise der Innenscheibe verbunden ist, getönt oder gefärbt. Die Transmission dieses Bereichs im sichtbaren Spektralbereich ist also herabgesetzt gegenüber einer nicht getönten oder gefärbten Schicht. Der getönte/gefärbte Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht erniedrigt somit die Transmission der Windschutzscheibe im Bereich der Sonnenblende. Insbesondere wird der ästhetische Eindruck des Funktionselements verbessert, weil die Tönung zu einem neutraleren Erscheinungsbild führt, das auf den Betrachter angenehmer wirkt.
Der getönte oder gefärbte Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht weist bevorzugt eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von 10 % bis 50 % auf, besonders bevorzugt von 20 % bis 40 %. Damit werden besonders gute Ergebnisse erreicht hinsichtlich Blendschutz und optischem Erscheinungsbild.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Funktionselements mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften mit mehreren Seitenkanten, wobei zumindest a) eine Stapelfolge aus einer ersten Trägerfolie, einer ersten Flächenelektrode, einer aktiven Schicht, einer zweiten Flächenelektrode, und einer zweiten Trägerfolie bereitgestellt wird, b) in die erste Flächenelektrode des Funktionselementes mindestens eine Isolierungslinie eingebracht wird, die die erste Flächenelektrode in mindestens zwei Segmente unterteilt, c) an einer ersten Seitenkante in einem ersten Bereich die zweite Trägerfolie, die zweite Flächenelektrode und die aktive Schicht mit einem ersten Rückschnitt versehen wird und in einem zweiten Bereich die erste Trägerfolie, die erste Flächenelektrode und die aktive Schicht mit einem zweiten Rückschnitt versehen wird, d) auf der ersten Flächenelektrode jeweils ein erster Sammelleiter pro Segment aufgebracht wird, derart, dass die ersten Sammelleiter in Durchsicht im Bereich des ersten Rückschnitts auf der ersten Flächenelektrode benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, und auf der zweiten Flächenelektrode mindestens ein zweiter Sammelleiter aufgebracht wird, derart, dass der mindestens eine zweite Sammelleiter in Durchsicht im Bereich des zweiten Rückschnitts auf der zweiten Flächenelektrode angeordnet ist. Die mindestens eine Isolierungslinie kann bevorzugt mittels Laserverfahren eingebracht werden. Die Isolierungslinien werden bevorzugt mittels laserinduzierter Degeneration innerhalb der Flächenelektroden erzeugt. Eine solche laserinduzierte Degeneration ist beispielsweise die Abtragung der Flächenelektrode oder eine chemische Veränderung der Flächenelektrode. Durch die laserinduzierte Degeneration wird eine Unterbrechung der elektrischen Leitfähigkeit der Schicht erreicht. Bevorzugt wird als Laser ein gepulster Festkörperlaser eingesetzt.
Die Isolierungslinien werden bevorzugt durch die, der zu bearbeitenden Flächenelektrode nächstliegende, Trägerfolie hindurch erzeugt. Der Laser wird dabei durch diese Trägerfolie hindurch auf die Flächenelektrode fokussiert.
Es versteht sich, dass die Schritte b) und c) auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen können.
Die Isolierungslinien können auch erst nach der Anordnung der ersten Sammelleitern auf der Flächenelektrode eingebracht werden. In dieser Ausführungsform des Verfahrens sind in Schritt d) die ersten Sammelleiter auf der ersten Flächenelektrode so anzubringen, dass dann nach der Einbringung der Isolierungslinien jeweils ein erster Sammelleiter pro Segment der ersten Flächenelektrode angebracht ist.
Das Anbringen der Sammelleiter kann insbesondere durch Auflegen, Aufdrucken, Löten oder Kleben erfolgen.
Die Sammelleiter werden bevorzugt in Form einer aufgedruckten und eingebrannten leitfähigen Struktur realisiert. Die aufgedruckten Sammelleiter enthalten zumindest ein Metall, bevorzugt Silber. Geeignete Silberdruckpasten sind kommerziell erhältlich und dem Fachmann bekannt.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kontaktierung, erfolgt die Kontaktierung der ersten und der zweiten Sammelleiter auf der ersten bzw. zweiten Flächenelektrode ausgehend von unterschiedlichen Oberflächen der Mehrschichtfolie. Zur Kontaktierung einer ersten Flächenelektrode auf einer ersten Trägerfolie der erfolgt demnach ein Rückschnitt der zweiten Trägerfolie, Entfernung der aktiven Schicht und Aufbringen der Sammelleiter von Seiten der entfernten zweiten Trägerfolie. Analog dazu wird zur Kontaktierung der zweiten Flächenelektrode auf der zweiten Trägerfolie die erste Trägerfolie zurückgeschnitten. Die ersten Sammelleiter und die zweiten Sammelleiter liegen demnach bei Anwendung dieses Verfahrens nicht deckungsgleich, sondern benachbart zueinander.
Funktionselemente als Mehrschichtfolien sind kommerziell erhältlich. Das zu integrierende und mit Rückschnitten, Isolierungslinien und Sammelleitern zu versehene Funktionselement wird typischerweise aus einer Mehrschichtfolie mit größeren Ausmaßen in der gewünschten Form und Größe ausgeschnitten. Dies kann mechanisch erfolgen, beispielsweise mit einem Messer. In einer vorteilhaften Ausführung erfolgt das Ausschneiden mittels eines Lasers. Es hat sich gezeigt, dass die Seitenkante in diesem Fall stabiler ist als beim mechanischen Schneiden. Bei mechanisch geschnittenen Seitenkanten kann die Gefahr bestehen, dass sich das Material gleichsam zurückzieht, was optisch auffällig ist und die Ästhetik der Scheibe nachteilig beeinflusst.
Das Verfahren kann zusätzlich die Schritte des Anbringens eines ersten Flachleiters auf der Gruppe der ersten Sammelleiter, mittels dessen die Gruppe der ersten Sammelleiter mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle kontaktiert werden kann und des Anbringens eines zweiten Flachleiters auf dem mindestens einen zweiten Sammelleiter, mittels dessen die zweite Flächenelektrode mit einem dem ersten Pol entgegengesetzten zweiten Pol der Spannungsquelle kontaktiert werden kann, umfassen.
Eventuell vorhandene Drucke, beispielsweise opake Abdeckdrucke sowie aufgedruckte Sammelleiter zur elektrischen Kontaktierung des Funktionselements werden bevorzugt im Siebdruckverfahren aufgebracht.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe, wobei zumindest a) ein erfindungsgemäßes Funktionselement, eine erste Scheibe, eine Zwischenschicht und eine zweite Scheibe bereitgestellt wird, b) das Funktionselement und die Zwischenschicht zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe angeordnet werden, c) die erste Scheibe und die zweite Scheibe über die Zwischenschicht durch Lamination verbunden werden.
Das Funktionselement kann wie oben beschrieben hergestellt werden. Optional können über die genannte Zwischenschicht und das Funktionselement hinaus auch weitere thermoplastische Verbundfolien und/oder Trägerfolien mit funktionellen Schichten in Schritt b) zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe angeordnet werden.
Das Laminieren in Schritt c) erfolgt bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Es können an sich bekannte Verfahren zur Lamination verwendet werden, beispielsweise Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon.
Die Seitenkanten des Funktionselementes, in deren Nachbarschaft sich Sammelleiter auf dem Funktionselement befinden, werden bevorzugt in einem Abstand von 0 mm bis 100 mm, bevorzugt 1 mm bis 50 mm, besonders bevorzugt 1 mm bis 20 mm, von der umlaufenden Kante der Verbundscheibe angeordnet. Dadurch wird die mit dem Funktionselement ausgestattete Scheibenfläche vorteilhaft vergrößert. Des Weiteren können die Sammelleiter auf diese Weise durch den im Automobilbereich üblichen umlaufenden Abdeckdruck im Randbereich von Windschutzscheiben und Dachscheiben kaschiert werden. Seitenkanten eines Funktionselementes, an denen sich keine Sammelleiter befinden, können beispielsweise auch im nach Einbau sichtbaren Bereich der Verbundscheibe liegen.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit einem erfindungsgemäßen Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften als Innenverglasung oder Außenverglasung in einem Fahrzeug oder einem Gebäude und das erfindungsgemäße Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften als Sonnenschutz oder als Sichtschutz.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe
100,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Verbundscheibe aus Fig. 1 entlang der Schnittlinie CC‘, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Funktionselements 5,
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Funktionselement 5 aus Fig. 3 oder 4 entlang der Schnittlinie EE‘,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe 100,
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Funktionselements 5,
Fig. 8 einen Querschnitt durch das Funktionselement 5 aus Fig. 7 entlang der Schnittlinie EE‘,
Fig. 9 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Funktionselements 5,
Fig. 10 einen Querschnitt durch das Funktionselement 5 aus Fig. 9 entlang der Schnittlinie EE‘,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5,
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5,
Fig. 15 eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe 100,
Fig. 16 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Verbundscheibe aus Fig. 15 entlang der Schnittlinie CC‘,
Fig. 17 ein Schaltkreis einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5, und
Fig. 18 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe
100, die als Dachscheibe ausgebildet ist und Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Verbundscheibe 100 gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie CC‘. Die Dachscheibe umfasst eine erste Scheibe 1 , die als Außenscheibe dient, und eine zweite Scheibe 2, die als Innenscheibe dient. Die Innenscheibe ist dabei die zum Fahrzeuginnenraum gerichtete Scheibe, während die Außenscheibe zur Fahrzeugumgebung weist. Die erste Scheibe 1 und die zweite Scheibe 2 sind über eine Zwischenschicht 3 miteinander verbunden. Die erste Scheibe 1 besteht aus klarem Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von 2,1 mm. Die zweite Scheibe 2 besteht aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von 1,6 mm und ist grau getönt. Das getönte Innenglas trägt zur ansprechenden Erscheinung der Scheibe bei, auch für den Fahrzeuginsassen bei einem Blick durch die Dachscheibe. Die Verbundscheibe als Dachscheibe weist eine in Einbaulage der Windschutzscheibe zugewandte vordere Dachkante D und eine in Einbaulage der Heckscheibe zugewandte hintere Dachkante D‘ auf.
Die Dachscheibe ist mit einem Funktionselement 5 als großflächige Verschattung ausgestattet, wobei das Funktionselement 5 in der Zwischenschicht 3 eingelagert ist. Die Zwischenschicht 3 umfasst insgesamt drei thermoplastischen Verbundfolien 6, 7, 8, die jeweils durch eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,38 mm aus PVB ausgebildet sind. Die erste thermoplastische Verbundfolie 6 ist mit der ersten Scheibe 1 verbunden, die zweite thermoplastische Verbundfolie 7 mit der zweiten Scheibe 2. Die dazwischenliegende thermoplastische Rahmenfolie 8 weist einen Ausschnitt auf, in welchen das Funktionselement 5 an allen Seiten bündig eingelegt ist. Die dritte thermoplastische Schicht 8 bildet also gleichsam eine Art Passepartout für das Funktionselement 5, welches somit rundum in thermoplastisches Material eingekapselt und dadurch geschützt ist. Je nach Dicke der Mehrschichtfolie und daraus resultierendem Dickenunterschied zum Bereich ohne Funktionselement 5, kann auf die Rahmenfolie 8 verzichtet werden. Dies ist darüber hinaus abhängig von der Komplexität der Scheibenbiegung der Verbundscheibe. Allgemein lässt sich feststellen, dass bei geringen Dickenunterschieden zwischen Bereichen mit Funktionselement und Bereichen ohne Funktionselement sowie bei geringer Komplexität der Biegung auf eine Rahmenfolie verzichtet werden kann. Die erste thermoplastische Verbundfolie 6 und die zweite thermoplastische Verbundfolie 7 sind grau getönt um das Erscheinungsbild der Dachscheibe ansprechend zu gestalten.
Optional kann eine weitere thermoplastische Verbundfolie (nicht gezeigt) benachbart zur Außenscheibe (erste Scheibe 1) eingebracht werden. Über die weitere thermoplastische Verbundfolie können beispielsweise Trägerfolien mit Funktionsschichten eingebunden werden, beispielsweise eine Trägerfolie mit einer infrarotreflektierenden Beschichtung. Die infrarotreflektierende Beschichtung wird dabei in Richtung der ersten Scheibe 1 (Außenscheibe) orientiert und dient dazu eine Erwärmung des Fahrgastinnenraums durch Sonneneinstrahlung zu vermindern.
Die erfindungsgemäße Dachscheibe weist einen umlaufenden Abdeckdruck 9 auf, der sowohl die Verklebung der Windschutzscheibe mit der Fahrzeugkarosserie als auch die elektrische Kontaktierung der Flächenelektroden des Funktionselementes 5 verdeckt. Der Abstand des Funktionselements 5 zur vorderen Dachkante D, zur hinteren Dachkante D‘ und den Seitenkanten der Dachscheibe ist kleiner als die Breite des Abdeckdrucks 9, so dass die Seitenkanten 4.1 , 4.2, 4.3, 4.4 des Funktionselements 5 durch den Abdeckdruck 9 verdeckt sind. Dabei werden auch die elektrischen Anschlüsse sinnvollerweise im Bereich des Abdeckdrucks 9 angebracht und somit vorteilhaft kaschiert.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen jeweils eine Draufsicht auf Ausführungsformen eines Funktionselements 5 der Verbundscheibe 100 gemäß Fig. 1 vor Integration des Funktionselementes 5 in die Verbundscheibe 100, wobei auch die elektrische Kontaktierung des Funktionselementes 5 ersichtlich ist. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Funktionselement gemäß Fig. 3 oder Fig. 4 entlang der Schnittlinie EE‘. Zur Vereinfachung wurden in Fig. 5 Elemente hinter der Schnittebene weggelassen. Zur Vereinfachung ist in Fig.
3 und Fig. 4 nicht eingezeichnet, in welchem ersten Bereich an der ersten Seitenkante 4.1 die zweite Trägerfolie 15, die zweite Flächenelektrode 13 und die aktive Schicht 11 einen ersten Rückschnitt 20 aufweisen und in welchem zweiten Bereich an der ersten Seitenkante 4.1 die erste Trägerfolie 14, die erste Flächenelektrode 12 und die aktive Schicht 11 einen zweiten Rückschnitt 21 aufweisen. Die Mehrschichtfolie des Funktionselements 5 ist in Fig. 3 und Fig.
4 transparent dargestellt, so dass die Sammelleiter 18, 19 erkennbar sind. Das steuerbare Funktionselement 5 ist eine Mehrschichtfolie, bestehend aus einer aktiven Schicht 11 zwischen zwei Flächenelektroden 12, 13 und zwei Trägerfolien 14, 15. Die aktive Schicht 11 enthält eine Polymermatrix mit darin dispergierten Flüssigkristallen, die sich in Abhängigkeit der an die Flächenelektroden angelegten elektrischen Spannung ausrichten, wodurch die optischen Eigenschaften geregelt werden können. Die Trägerfolien 14, 15 bestehen aus PET und weisen eine Dicke von beispielsweise 0,2 mm auf. Die Trägerfolien 14, 15 sind mit einer zur aktiven Schicht 11 weisenden Beschichtung aus ITO mit einer Dicke von etwa 30 nm versehen, welche die erste Flächenelektrode 12 und die zweite Flächenelektrode 13 ausbilden. Die Flächenelektroden 12, 13 sind über Sammelleiter 18, 19 und nicht dargestellte Verbindungskabel mit der Bordelektrik verbindbar. Die Sammelleiter 18, 19 sind durch einen silberhaltigen Siebdruck ausgebildet. Die erste Flächenelektrode 12 weist eine Isolierungslinie 16 mit einer Breite von jeweils 200 pm auf, die mittels Laserverfahren eingebracht sind, und die die erste Flächenelektrode 12 in zwei Segmente 17 unterteilt. In der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform weist die Isolierungslinie 16 ausgehend von der ersten Seitenkante 4.1 des Funktionselements einen vertikalen Abschnitt 16.1 und einen horizontalen Abschnitt 16.2 auf. In der in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsform weist die Isolierungslinie 16 ausgehend von der ersten Seitenkante 4.1 des Funktionselements zwei vertikale Abschnitte 16.1 und zwei horizontale Abschnitte 16.2 auf, wobei sich die vertikalen Abschnitte 16.1 und die horizontalen Abschnitte 16.2 abwechseln. Die vertikalen Abschnitte 16.1 der Isolierungslinie 16 liegen im Einbauzustand des Funktionselementes 5 im Bereich des Abdeckdrucks 9 (siehe Fig. 1). Die vertikalen Abschnitte 16.1 der Isolierungslinien 16 verlaufen im Wesentlichen senkrecht zur der ersten Seitenkante 4.1 und die horizontalen Abschnitte 16.2 der Isolierungslinien 16 verlaufen im Wesentlichen parallel zur ersten Seitenkante 4.1. Die Isolierungslinien 16 isolieren die Segmente 17 elektrisch voneinander. Die Anzahl der Segmente 17 kann je nach Anwendung oder Kundenwunsch frei gewählt werden. Die erste Flächenelektrode 12 weist pro Segment 17 jeweils einen ersten Sammelleiter 18 auf, demnach in den Fig. 3 und 4 jeweils insgesamt zwei erste Sammelleiter 18. Dabei ist der erste der ersten Sammelleiter 18 in den in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Ausführungsformen jeweils an der ersten Seitenkante 4.1 benachbart zur vierten Seitenkante 4.4 angeordnet, der zweite der ersten Sammelleiter 18 an der ersten Seitenkante 4.1 benachbart zum ersten der ersten Sammelleiter 18 angeordnet und der zweite Sammelleiter 19 ist an der ersten Seitenkante 4.1 benachbart zur zweiten Seitenkante 4.2 angeordnet.
Die erste Seitenkante 4.1 des Funktionselementes 5, die die ersten Sammelleiter 18 und den zweiten Sammelleiter 19 beherbergt, ist in Einbaulage des Funktionselements 5 in eine als eine Dachscheibe ausgebildete Verbundscheibe 100 an der vorderen Dachkante D oder der hinteren Dachkante D‘ angeordnet und in Einbaulage des Funktionselements 5 in eine als Windschutzscheibe ausgebildete Verbundscheibe 100 an der Dachkante angeordnet.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie EE‘ in den Fig. 3 und 4, der die Anordnung der ersten Sammelleiter 18 auf der ersten Flächenelektrode 12 und die Anordnung des zweiten Sammelleiters 19 auf der zweiten Flächenelektrode 13 zeigt. Zur Vereinfachung wurden in Fig. 5 Elemente hinter der Schnittebene weggelassen. Die zweite Trägerfolie 15, die zweite Flächenelektrode 13 und die aktive Schicht 11 sind in dem Bereich des Funktionselementes 5, der für die ersten Sammelleiter 18 vorgesehen ist, entfernt. Somit weist an der ersten Seitenkante 4.1 in diesem ersten Bereich die zweite Trägerfolie 15, die zweite Flächenelektrode 13 und die aktive Schicht 11 einen ersten Rückschnitt 20 auf. Die ersten Sammelleiter 18 stellen die elektrische Kontaktierung der einzelnen Segmente 17 der ersten Flächenelektrode 12 sicher. Der zweite Sammelleiter 19 stellt die elektrische Kontaktierung der zweiten Flächenelektrode 13 sicher. Ein einzelner zweiter Sammelleiter 19 genügt in diesem Fall zur elektrischen Kontaktierung des Funktionselementes 5. Im Bereich des zweiten Sammelleiters 19 ist gemäß Fig. 5 die erste Trägerfolie 14 mitsamt der ersten Flächenelektrode 12 durch einen Rückschnitt der Folie entfernt. Die aktive Schicht 11 ist in diesem Bereich ebenfalls abgetragen. Somit weist an der ersten Seitenkante 4.1 in diesem zweiten Bereich die erste Trägerfolie 14, die erste Flächenelektrode 12 und die aktive Schicht 11 einen zweiten Rückschnitt 21 auf. Auf die freiliegende zweite Flächenelektrode 13 ist der zweite Sammelleiter 19 aufgedruckt und kontaktiert dadurch die zweite Flächenelektrode 13 in diesem Bereich elektrisch.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100, die als Dachscheibe ausgebildet ist. Die in der Fig. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 1 gezeigten nur dahingehend, dass das Funktionselement drei Isolationslinien 16 aufweist und die erste Flächenelektrode 12 somit in vier Segmente 17 aufgeteilt ist, welche jeweils mittels eines ersten Sammelleiters 18 kontaktiert werden.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsformen eines Funktionselements 5 der Verbundscheibe 100 gemäß Fig. 6 vor Integration des Funktionselementes 5 in die Verbundscheibe 100, wobei auch die elektrische Kontaktierung des Funktionselementes 5 ersichtlich ist. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch das Funktionselement gemäß Fig. 7 entlang der Schnittlinie EE‘. Zur Vereinfachung wurden in Fig. 8 Elemente hinter der Schnittebene weggelassen. Zur Vereinfachung ist in Fig. 7 nicht eingezeichnet, in welchem ersten Bereich an der ersten Seitenkante 4.1 die zweite Trägerfolie 15, die zweite Flächenelektrode 13 und die aktive Schicht 11 einen ersten Rückschnitt 20 aufweisen und in welchem zweiten Bereich an der ersten Seitenkante 4.1 die erste Trägerfolie 14, die erste Flächenelektrode 12 und die aktive Schicht 11 einen zweiten Rückschnitt 21 aufweisen. Die Mehrschichtfolie des Funktionselements 5 ist in Fig. 7 transparent dargestellt, so dass die Sammelleiter 18, 19 erkennbar sind. Die in den Fig. 7 und 8 gezeigte Ausführungsform des Funktionselements 5 unterscheidet sich von der in den Fig. 4 und 5 gezeigten nur dahingehend, dass das Funktionselement drei Isolationslinien 16 aufweist und die erste Flächenelektrode 12 somit in vier Segmente 17 aufgeteilt ist, welche jeweils mittels eines ersten Sammelleiters 18 kontaktiert werden. Dabei ist der erste der ersten Sammelleiter 18 in den in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen jeweils an der ersten Seitenkante 4.1 benachbart zur vierten Seitenkante 4.4 angeordnet, der zweite der ersten Sammelleiter 18 an der ersten Seitenkante 4.1 benachbart zum ersten der ersten Sammelleiter 18 angeordnet, der dritte erste Sammelleiter 18 benachbart zum zweiten ersten Sammelleiter 18 angeordnet, der vierte erste Sammelleiter 18 benachbart zum dritten ersten Sammelleiter 18 angeordnet und der zweite Sammelleiter 19 ist an der ersten Seitenkante 4.1 benachbart zur zweiten Seitenkante 4.2 angeordnet. Die ersten Sammelleiter 18 sind somit an der ersten Seitenkante 4.1 beginnend ab der vierten Seitenkante 4.4 in einer Reihe angeordnet und der zweite Sammelleiter 19 ist an der Ecke, in der die erste Seitenkante 4.1 an die zweite Seitenkante 4.2 stößt, angeordnet.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsformen eines Funktionselements 5 der Verbundscheibe 100 gemäß Fig. 6 vor Integration des Funktionselementes 5 in die Verbundscheibe 100, wobei auch die elektrische Kontaktierung des Funktionselementes 5 ersichtlich ist. Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch das Funktionselement gemäß Fig. 9 entlang der Schnittlinie EE‘. Zur Vereinfachung wurden in Fig. 10 Elemente hinter der Schnittebene weggelassen. Zur Vereinfachung ist in Fig. 9 nicht eingezeichnet, in welchem ersten Bereich an der ersten Seitenkante 4.1 die zweite Trägerfolie 15, die zweite Flächenelektrode 13 und die aktive Schicht 11 einen ersten Rückschnitt 20 aufweisen und in welchem zweiten Bereich an der ersten Seitenkante 4.1 die erste Trägerfolie 14, die erste Flächenelektrode 12 und die aktive Schicht 11 einen zweiten Rückschnitt 21 aufweisen. Die Mehrschichtfolie des Funktionselements 5 ist in Fig. 9 transparent dargestellt, so dass die Sammelleiter 18, 19 erkennbar sind. Die in den Fig. 9 und 10 gezeigte Ausführungsform des Funktionselements 5 unterscheidet sich von den in der Fig. 7 und 8 gezeigten nur dahingehend, dass der zweite Sammelleiter 19 in der in den Fig. 9 und 10 gezeigten Ausführungsform an der ersten Seitenkante 4.1 benachbart zum vierten ersten Sammelleiter 18 angeordnet ist. Somit sind die Rückschnitte 20 und 21 zur elektrischen Kontaktierung des Funktionselements 5 unmittelbar benachbart zueinander angeordnet.
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5. Das Funktionselement 5 ist in der in der Fig. 11 gezeigten Ausführungsform wie in der Fig. 3 oder 4 dargestellt ausgebildet. In der Fig. 11 sind aufgrund der perspektivischen Ansicht der erste Rückschnitt 20 zur bereichsweisen Freilegung der ersten Flächenelektrode 12 des Funktionselements 5 und der zweite Rückschnitt 21 zur bereichsweisen Freilegung der zweiten Flächenelektrode 13 des Funktionselements 5 gut zu erkennen.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5. Diese unterscheidet sich von der in der Fig. 11 dargestellten Ausführungsform nur dahingehend, dass in der in der Fig. 12 gezeigten Ausführungsform, das Funktionselement 5 einen ersten Flachleiter 22 zum Verbinden der ersten Sammelleiter 18 mit einer externen Spannungsquelle und einen zweiten Flachleiter 23 zum Verbinden der zweiten Sammelleiter 19 mit einer externen Spannungsquelle aufweist. Der erste Flachleiter 22 ist als eine flexible gedruckte Schaltung, ein sogenannter flexible printed Circuit, ausgebildet. Durch die Anordnung der ersten Sammelleiter 18 in einer Reihe an der ersten Seitenkante 4.1 des Funktionselements 5 ergibt sich eine kompakte Anordnung und alle ersten Sammelleiter 18 können mittels eines einzigen als flexible gedruckte Schaltung ausgebildeten ersten Flachleiters 22 mit einer externen Spannungsquelle verbunden werden.
Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5. Diese unterscheidet sich von der in der Fig. 11 dargestellten nur dahingehend, dass das Funktionselement 5 wie in der Fig. 9 gezeigt ausgebildet ist. In der Fig. 13 sind aufgrund der perspektivischen Ansicht der erste Rückschnitt 20 zur bereichsweisen Freilegung der ersten Flächenelektrode 12 des Funktionselements 5 und der zweite Rückschnitt 21 zur bereichsweisen Freilegung der zweiten Flächenelektrode 13 des Funktionselements 5 gut zu erkennen.
Fig. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5. Diese unterscheidet sich von der in der Fig. 12 dargestellten nur dahingehend, dass das Funktionselement 5 wie in der Fig. 9 gezeigt ausgebildet ist. In der Fig. 14 sind aufgrund der perspektivischen Ansicht der erste Rückschnitt 20 zur bereichsweisen Freilegung der ersten Flächenelektrode 12 des Funktionselements 5 und der zweite Rückschnitt 21 zur bereichsweisen Freilegung der zweiten Flächenelektrode 13 des Funktionselements 5 gut zu erkennen.
Fig. 15 zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100, die als Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs ausgeführt ist. Fig. 16 zeigt eine Querschnittsansicht der Windschutzscheibe gemäß Fig. 15 entlang der Schnittlinie C‘C. Die Windschutzscheibe umfasst eine erste Scheibe 1 , die als Außenscheibe dient, und eine zweite Scheibe 2, die als Innenscheibe dient. Die Innenscheibe ist dabei die zum Fahrzeuginnenraum gerichtete Scheibe, während die Außenscheibe zur Fahrzeugumgebung weist. Die erste Scheibe 1 und die zweite Scheibe 2 sind über eine Zwischenschicht 3 miteinander verbunden. Die erste Scheibe 1 weist eine Dicke von 2,1 mm auf und besteht aus einem grün eingefärbten Kalk- Natron-Glas. Die zweite Scheibe 2 weist eine Dicke von 1,6 mm auf und besteht aus einem klaren Kalk-Natron-Glas. Die Verbundscheibe als Windschutzscheibe weist eine in Einbaulage dem Dach zugewandte vordere Dachkante D und eine in Einbaulage dem Motorraum zugewandte Motorkante M auf.
Die Wndschutzscheibe ist mit einem Funktionselement 5 als elektrisch steuerbare Sonnenblende ausgestattet, das in einem Bereich oberhalb des zentralen Sichtbereichs B (wie in ECE-R43 definiert) angebracht ist. Die Sonnenblende ist durch eine erfindungsgemäßes Funktionselement 5 gebildet, das in die Zwischenschicht 3 eingelagert ist und in dem mittels dreier Isolierungslinien 16 die erste Flächenelektrode 12 in vier Segmente 17 unterteilt ist. Die Höhe der Sonnenblende beträgt beispielsweise 21 cm. Die Zwischenschicht 3 umfasst insgesamt drei thermoplastischen Verbundfolien 6, 7, 8, die jeweils durch eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,38 mm aus PVB ausgebildet sind. Die erste thermoplastische Verbundfolie 6 ist mit der ersten Scheibe 1 verbunden, die zweite thermoplastische Verbundfolie 7 mit der zweiten Scheibe 2. Die dazwischenliegende thermoplastische Rahmenfolie 8 weist einen Ausschnitt auf, in welchen die zugeschnittene PDLC-Mehrschichtfolie passgenau, das heißt an allen Seiten bündig, eingelegt ist. Die dritte thermoplastische Schicht bildet also gleichsam eine Art Passepartout für das Funktionselement 5, welches somit rundum in thermoplastisches Material eingekapselt und dadurch geschützt ist. Die erste thermoplastische Verbundfolie 6 weist optional einen getönten Bereich 10 auf, der zwischen dem Funktionselement 5 und der ersten Scheibe 1 angeordnet ist. Die Lichttransmission der Windschutzscheibe ist dadurch im Bereich der Sonnenblende zusätzlich herabgesetzt und das milchige Aussehen des PDLC- Funktionselements 5 im diffusiven Zustand abgemildert. Die Ästhetik der Windschutzscheibe wird dadurch deutlich ansprechender gestaltet. Im dargestellten Fall sind die Unterkanten des getönten Bereichs 10 und des PDLC-Funktionselements 5 bündig angeordnet. Dies ist aber nicht notwendigerweise der Fall.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe weist in ihrer Ausführungsform als Windschutzscheibe gemäß Fig. 15 einen umlaufenden Abdeckdruck 9 auf, der sowohl die Verklebung der Wndschutzscheibe mit der Fahrzeugkarosserie als auch die elektrische Kontaktierung der Flächenelektroden des Funktionselementes 5 verdeckt. Der umlaufende periphere Abdeckdruck 9 ist durch ein opakes Emaille auf den innenraumseitigen Oberflächen (in Einbaulage dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt) der ersten Scheibe 1 und der zweiten Scheibe 2 ausgebildet. Der Abstand des Funktionselements 5 zur vorderen Dachkante D und den Seitenkanten der Windschutzscheibe ist kleiner als die Breite des Abdeckdrucks 9, so dass die Seitenkanten 4.1, 4.2, 4.4 des Funktionselements 5 - mit Ausnahme der zum zentralen Sichtfeld B weisenden Seitenkante 4.3 - durch den Abdeckdruck 9 verdeckt sind. Dabei werden auch die elektrischen Anschlüsse und Sammelleiter sinnvollerweise im Bereich des Abdeckdrucks 9 angebracht und somit vorteilhaft kaschiert.
In einer besonders komfortablen Ausgestaltung wird das Funktionselement 5 durch eine im Bereich der Sonnenblende angeordnete kapazitive Schaltfläche gesteuert, wobei der Fahrer durch den Ort, an dem er die Scheibe berührt, den Abdunklungsgrad festlegt. Alternativ kann die Sonnenblende auch durch kontaktfreie Verfahren, beispielsweise durch das Erkennen von Gesten, oder in Abhängigkeit des durch eine Kamera und geeignete Auswerteelektronik festgestellten Zustands von Pupille oder Augenlid gesteuert werden.
Für die thermoplastischen Verbundfolien 6, 7 und die thermoplastische Rahmenfolie 8 kann bevorzugt ein sogenanntes „High Flow PVB“ verwendet werden, welches im Vergleich zu Standard-PVB-Folien ein stärkeres Fließverhalten aufweist. So zerfließen die Schichten stärker um das Funktionselement 5 herum, wodurch ein homogenerer optischer Eindruck entsteht und der Übergang von Funktionselement 5 zu Rahmenfolie 8 weniger stark auffällt. Das „High Flow PVB“ kann für alle oder auch nur für eine oder mehrere der thermoplastischen Folien 6, 7, 8 mit direktem Kontakt zum Funktionselement 5 verwendet werden.
Fig. 17 zeigt einen Schaltkreis einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5. Das Funktionselement 5, dessen Schaltkreis in der Fig. 17 dargestellt ist, ist wie in den Fig. 14 gezeigt ausgebildet. Die vier Segmente der ersten Flächenelektrode 12, welche in dem Schaltkreis mit R1, R2, R3 und R4 bezeichnet sind, sind parallel geschaltet und über vier erste Sammelleiter 18 mittels eines ersten Flachleiters 22 in Form einer flexiblen gedruckten Schaltung (in der Fig. 17 mit E1 bezeichnet) mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle verbunden. Die zweite Flächenelektrode 13 ist mittels eines zweiten Flachleiters 23 (in der Fig. 17 mit E2 bezeichnet) über einen zweiten Sammelleiter 19 mit dem mit einem dem ersten Pol entgegengesetzten zweiten Pol der Spannungsquelle verbunden. Figur 18 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Funktionselements 5 mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften mit mehreren Seitenkanten 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 anhand eines Flussdiagramms umfassend die Schritte:
I Bereitstellen einer Stapelfolge aus einer ersten Trägerfolie 14, einer ersten Flächenelektrode 12 einer aktiven Schicht 11, einer zweiten Flächenelektrode 13, und einer zweiten Trägerfolie 15,
II Einbringen einer Isolierungslinie 16 in die erste Flächenelektrode 12 des Funktionselements 5, wobei die Isolierungslinie 16 die erste Flächenelektrode in mindestens zwei Segmente 17 unterteilt,
III Versehen der zweiten Trägerfolie 15, der zweiten Flächenelektrode 13 und der aktiven Schicht 11 mit einem ersten Rückschnitt 20 an einer ersten Seitenkante 4.1 in einem ersten Bereich und Versehen der ersten Trägerfolie 14, der ersten Flächenelektrode 12 und der aktiven Schicht 11 mit einem zweiten Rückschnitt 21 in einem zweiten Bereich,
IV Anbringen jeweils eines ersten Sammelleiters 18 pro Segment 17 auf der ersten Flächenelektrode 12, derart, dass die ersten Sammelleiter 18 in Durchsicht im Bereich des ersten Rückschnitts 20 auf der ersten Flächenelektrode 12 benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, und Anbringen mindestens eines zweiten Sammelleiters 19 auf der zweiten Flächenelektrode 13, derart, dass der mindestens eine zweite Sammelleiter 19 in Durchsicht im Bereich des zweiten Rückschnitts 21 auf der zweiten Flächenelektrode 13 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste:
1 erste Scheibe
2 zweite Scheibe
3 Zwischenschicht
4.1 erste Seitenkante des Funktionselements 5
4.2 zweite Seitenkante des Funktionselements 5
4.3 dritte Seitenkante des Funktionselements 5
4.4 vierte Seitenkante des Funktionselements 5
5 Funktionselement mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften
6 erste thermoplastische Verbundfolie
7 zweite thermoplastische Verbundfolie
8 thermoplastische Rahmenfolie, dritte thermoplastische Verbundfolie
9 Abdeckdruck
10 getönter Bereich der ersten thermoplastischen Verbundfolie
11 aktive Schicht des Funktionselements 5
12 erste Flächenelektrode des Funktionselements 5
13 zweite Flächenelektrode des Funktionselements 5
14 erste Trägerfolie
15 zweite Trägerfolie
16 Isolierungslinien
16.1 vertikale Abschnitte der Isolierungslinien 16
16.2 horizontale Abschnitte der Isolierungslinien 16
17 Segmente
18 erste Sammelleiter
19 zweite Sammelleiter
20 erster Rückschnitt zur Freilegung der ersten Flächenelektrode 12 des
Funktionselements 5
21 zweiter Rückschnitt zur Freilegung der zweiten Flächenelektrode 13 des
Funktionselements 5
22 erster Flachleiter zum Verbinden der ersten Sammelleiter 18 mit einer externen Spannungsquelle
23 zweiter Flachleiter zum Verbinden der zweiten Sammelleiter 19 mit einer externen Spannungsquelle
100 Verbundscheibe B Sichtfeld
D vordere Dachkante
D‘ hintere Dachkante M Motorkante
S Seitenkanten
C-C‘, E-E‘ Schnittlinie

Claims

Patentansprüche
1. Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften mit mehreren Seitenkanten (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), mindestens umfassend eine Stapelfolge aus einer ersten Trägerfolie (14), einer ersten Flächenelektrode (12), die mittels mindestens einer Isolierungslinie (16) in mindestens zwei Segmente (17) unterteilt ist, einer aktiven Schicht (11), einer zweiten Flächenelektrode (13), und einer zweiten Trägerfolie (15), wobei an einer ersten Seitenkante (4.1) in einem ersten Bereich die zweite Trägerfolie (15), die zweite Flächenelektrode (13) und die aktive Schicht (11) einen ersten Rückschnitt (20) aufweisen und in einem zweiten Bereich die erste Trägerfolie (14), die erste Flächenelektrode (12) und die aktive Schicht (11) einen zweiten Rückschnitt (21) aufweisen, eine Gruppe von ersten Sammelleitern (18) die erste Flächenelektrode (12) elektrisch leitend kontaktiert und jedes Segment (17) der ersten Flächenelektrode (12) von einem Sammelleiter aus der Gruppe der ersten Sammelleiter (18) elektrisch leitend kontaktiert wird, mindestens ein zweiter Sammelleiter (19) die zweite Flächenelektrode (13) elektrisch leitend kontaktiert, die ersten Sammelleiter (18) in Durchsicht im Bereich des ersten Rückschnitts (20) auf der ersten Flächenelektrode (12) benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, wobei die ersten Sammelleiter (18) durch die mindestens eine Isolierungslinie (16) elektrisch voneinander getrennt sind, und der mindestens eine zweite Sammelleiter (19) in Durchsicht im Bereich des zweiten Rückschnitts (21) auf der zweiten Flächenelektrode (13) angeordnet ist.
2. Funktionselement (5) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Isolierungslinie (16) sich ausgehend von der ersten Seitenkante (4.1) in mindestens einen vertikalen Abschnitt (16.1), der im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenkante (4.1) verläuft, und in mindestens einen horizontalen Abschnitt (16.2), der im Wesentlichen parallel zu der ersten Seitenkante (4.1) verläuft, gliedert.
3. Funktionselement (5) nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Isolierungslinie (16) sich in zwei vertikale Abschnitte (16.1), die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seitenkante (4.1) verlaufen, und in zwei horizontalen Abschnitte (16.2), die im Wesentlichen parallel zu der ersten Seitenkante (4.1) verlaufen, gliedert und sich die vertikalen Abschnitte (16.1) und die horizontalen Abschnitte (16.2) abwechseln.
4. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Rückschnitt (20) und der zweite Rückschnitt (21) unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind.
5. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die ersten Sammelleiter (18) und die zweiten Sammelleiter (19) eine elektrisch leitfähige Struktur, bevorzugt Silber enthaltend, umfassen und eine Dicke von 5 pm bis 40 pm aufweisen.
6. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Flächenelektrode (12) und die zweite Flächenelektrode (13) zumindest ein Metall, eine Metalllegierung oder ein transparentes leitfähiges Oxid, bevorzugt ein transparentes leitfähiges Oxid, enthalten und eine Dicke von 10 nm bis 2 pm, bevorzugt von 10 nm bis 30 nm aufweisen.
7. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die aktive Schicht (11) Flüssigkristalle, bevorzugt Polymer Dispersed Liquid Crystals (PDLC) enthält oder daraus besteht.
8. Funktionselement (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zusätzlich umfassend einen ersten Flachleiter (22) und einen zweiten Flachleiter (23), wobei mittels des ersten Flachleiters (22) die erste Flächenelektrode (12) über die Gruppe der ersten Sammelleiter (18) mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle kontaktiert werden kann und mittels des zweiten Flachleiters (23) die zweite Flächenelektrode (13) über den mindestens einen zweiten Sammelleiter (19) mit einem dem ersten Pol entgegengesetzten zweiten Pol der Spannungsquelle kontaktiert werden kann und wobei der erste Flachleiter (22) als eine flexible gedruckte Schaltung ausgebildet ist.
9. Verbundscheibe (100) mit Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, mindestens umfassend eine erste Scheibe (1) und eine zweite Scheibe (2), die über eine Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind und ein Funktionselement (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das in der Zwischenschicht (3) eingelagert ist.
10. Verbundscheibe nach Anspruch 9, wobei die Zwischenschicht (3) eine erste thermoplastische Verbundfolie (6) aufweist, die zwischen Funktionselement (5) und erster Scheibe (1) angeordnet ist, und eine zweite thermoplastische Verbundfolie (7) aufweist, die zwischen Funktionselement (5) und zweiter Scheibe (2) angeordnet ist.
11. Verbundscheibe (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Verbundscheibe (100) eine Dachscheibe eines Kraftfahrzeugs umfassend eine vordere Dachkante (D), eine hintere Dachkante (D‘) und zwei Seitenkanten (S) ist, das Funktionselement (5) als großflächige Verschattung der Dachscheibe ausgestaltet ist und wobei das Funktionselement (5) derartig in der Verbundscheibe (100) angeordnet ist, dass die erste Seitenkante (4.1) des Funktionselements (5) parallel zu der vorderen Dachkante (D) und/oder parallel zur hinteren Dachkante (D‘) ausgerichtet ist und dass die erste Seitenkante (4.1) des Funktionselements (5) benachbart zur vorderen Dachkante (D) oder zur hinteren Dachkante (D‘) ausgerichtet ist.
12. Verbundscheibe (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Verbundscheibe (100) eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Motorkante (M), eine vordere Dachkante (D) und zwei Seitenkanten (S), ist, das Funktionselement (5) als Sonnenblende in Nachbarschaft zur vorderen Dachkante (D) ausgestaltet ist und wobei das Funktionselement (5) derartig in der Verbundscheibe (100) angeordnet ist, dass die erste Seitenkante (4.1) des Funktionselements (5) parallel und benachbart zur Dachkante (D) ausgerichtet ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Funktionselements (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften mit mehreren Seitenkanten (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), wobei zumindest a) eine Stapelfolge aus einer ersten Trägerfolie (14), einer ersten Flächenelektrode (12), einer aktiven Schicht (11), einer zweiten Flächenelektrode (13), und einer zweiten Trägerfolie (15) bereitgestellt wird, b) in die erste Flächenelektrode (12) des Funktionselementes (5) mindestens eine Isolierungslinie (16) eingebracht wird, die die erste Flächenelektrode (12) in mindestens zwei Segmente (17) unterteilt, c) an einer ersten Seitenkante (4.1) in einem ersten Bereich die zweite Trägerfolie (15), die zweite Flächenelektrode (13) und die aktive Schicht (11) mit einem ersten Rückschnitt (20) versehen wird und in einem zweiten Bereich die erste Trägerfolie (14), die erste Flächenelektrode (12) und die aktive Schicht (11) mit einem zweiten Rückschnitt (21) versehen wird, d) auf der ersten Flächenelektrode (12) jeweils ein erster Sammelleiter (18) pro Segment (17) aufgebracht wird, derart, dass die ersten Sammelleiter (18) in Durchsicht im Bereich des ersten Rückschnitts (20) auf der ersten Flächenelektrode (12) benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, und auf der zweiten Flächenelektrode (13) mindestens ein zweiter Sammelleiter (19) angebracht wird, derart, dass der mindestens eine zweite Sammelleiter (19) in Durchsicht im Bereich des zweiten Rückschnitts (21) auf der zweiten Flächenelektrode (13) angeordnet ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, zusätzlich umfassend die Schritte des Anbringens eines ersten Flachleiters (22) auf der Gruppe der ersten Sammelleiter (18), mittels dessen die Gruppe der ersten Sammelleiter (18) mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle kontaktiert werden kann und des Anbringens eines zweiten Flachleiters (23) auf dem mindestens einen zweiten Sammelleiter (19), mittels dessen die zweite Flächenelektrode (13) mit einem dem ersten Pol entgegengesetzten zweiten Pol der Spannungsquelle kontaktiert werden kann.
15. Verwendung einer Verbundscheibe (100) mit Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Innenverglasung oder Außenverglasung in einem Fahrzeug oder einem Gebäude und das Funktionselement (5) mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften als Sonnenschutz oder als Sichtschutz.
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