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CN110023081B - 包括具有可电控光学性能的功能元件的复合玻璃板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括具有可电控光学性能的功能元件(5)的复合玻璃板(100)，其包括：·由外玻璃板(1)、第一中间层(3a)、第二中间层(3b)和内玻璃板(2)形成的层压的堆叠体序列，和·具有可电控光学性能的功能元件(5)，其至少局部地布置在第一中间层(3a)和第二中间层(3b)之间，其中在外玻璃板(1)和功能元件(5)之间和/或在内玻璃板(2)和功能元件(5)之间局部地布置至少一个透明主体(4)。

Description

包括具有可电控光学性能的功能元件的复合玻璃板
本发明涉及包括具有可电控光学性能的功能元件的复合玻璃板，特别是具有可电控的遮阳板的挡风玻璃板。
在汽车领域和建筑领域中，具有可电控的功能元件的复合玻璃板通常用于防晒或防窥。
例如已知挡风玻璃板，在其中集成着具有可电控光学性能的功能元件形式的遮阳板。在此特别地，可见范围内的电磁辐射的透射或散射行为是可电控的。该功能元件通常是薄膜状的，并且层压到复合玻璃板中或粘合到其上。在挡风玻璃板的情况下，驾驶员可以控制玻璃板本身对太阳辐射的透射行为。因此可以省去传统的机械遮阳板。由此，可以减轻车辆的重量并且在车顶区域中获得空间。此外，对于驾驶员来说，遮阳板的电控比手动翻下机械遮阳板更舒适。
例如，从DE 102013001334 A1、DE 102005049081 B3、DE 102005007427 A1和DE102007027296 A1中已知具有这种可电控遮阳板的挡风玻璃板。
典型的可电控功能元件包含电致变色的层结构或悬浮颗粒装置（SPD）薄膜。用于实现可电控防晒的其它可能的功能元件是所谓的PDLC功能元件（聚合物分散液晶）。它们的活性层含有液晶，其嵌入聚合物基质中。如果没有施加电压，则液晶无序排列，这导致穿过活性层的光强烈散射。如果向平面电极（Flächenelektrode）施加电压，则液晶朝着共同方向排列，并且光透过活性层的透射增加。PDLC功能元件较少地通过降低总透射，而是通过提高散射来起作用，以确保防眩。具有PDLC功能元件的玻璃例如由WO 2007/122429 A1、WO2014/029536 A1、US 2017/0090224 A1和WO 2017/157626 A1已知。
本发明的目的是提供改进的复合玻璃板，其包括具有可电控光学性能的功能元件。
本发明的目的通过根据独立权利要求1的复合玻璃板实现。优选实施方案由从属权利要求获知。
本发明的复合玻璃板至少包括：
· 由外玻璃板、第一中间层、第二中间层和内玻璃板形成的堆叠体序列，和
· 具有可电控光学性能的功能元件，其至少局部地布置在第一中间层和第二中间层之间，
其中在外玻璃板和功能元件之间和/或在功能元件和内玻璃板之间局部地布置至少一个透明主体。
在本发明复合玻璃板的一个有利的实施方案中，透明主体包含透明薄膜，优选透明聚合物薄膜或由其组成。该透明薄膜优选含有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚氨酯（PU）、聚酰胺、聚酰亚胺或聚偏二氟乙烯或由其组成。这种薄膜特别有利，因为它们具有足够的耐热性并且在层压过程中不熔化，并且可以实现足够的局部可控增稠。
在本发明复合玻璃板的一个替代性的有利实施方案中，透明主体包含透明纤维（也称为线或单丝）或由其组成。这里的单丝是指全合成线，其由单个纤维组成。透明纤维优选含有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚氨酯（PU）、聚酰胺、聚酰亚胺或聚偏二氟乙烯或由其组成。这种纤维是特别有利的，因为它们具有足够的耐热性并且在层压过程中不熔化，并且可以实现足够的局部可控增稠。
在本发明复合玻璃板的一个替代性的有利实施方案中，透明主体包含印刷的层，优选通过丝网印刷或3D打印施加的透明层或由其组成。所述透明层优选含有玻璃、聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚氨酯（PU）、聚酰胺、聚酰亚胺或聚偏二氟乙烯或树脂或由其组成。
在本发明的意义上，透明是指在可见光谱中的透射率大于30％，优选大于50％，更优选大于75％，特别是大于85％。
透明主体可以是清澈的或具有色调或颜色，例如绿色、蓝色或红色。
透明主体必须足够扁平（即具有足够小的厚度），以使得其可以层压到复合玻璃板的内部。透明主体的厚度，特别是透明薄膜、透明线或透明层的厚度优选为5 µm至500 µm，更优选25 µm至300 µm，特别是25 µm至150 µm。这种厚的主体可以层压到复合玻璃板中，而不危害或干扰复合玻璃板的稳定性或光学性能。
透明主体的特别有利的厚度取决于其硬度，并且可以由本领域技术人员在简单实验的范围内确定。
特别有利的透明主体由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜组成，其厚度大于或等于100 µm，优选100 µm至500 µm，更优选125 µm至500 µm，特别是150 µm至500 µm。
替代的特别有利的透明主体由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜组成，其厚度大于或等于100 µm，优选100 µm至300 µm，更优选125 µm至300 µm，特别是150 µm至300 µm。
透明主体的侧边缘优选是具有锋利边缘的（scharfkantig），这意味着设计为基本上直角的或具有小的曲率半径，尤其是在纤维的情况下。
这里同样，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜是特别有利的，因为与其它聚合物薄膜相比，它具有非常大的尺寸稳定性，并且可以切割成具有锋利边缘。
在层压的最终产品例如复合玻璃板中，这种锋利边缘的透明主体在其边缘或边沿区域中对功能元件的活性层施加特别高的压力，从而局部地改变其透射行为。
本发明的透明主体至少局部地布置在功能元件和玻璃板之一之间（即在功能元件和外玻璃板或内玻璃板之间）。这意味着透明主体至少局部地布置在功能元件的通过复合玻璃板（即通过外玻璃板或内玻璃板）的正交投射区域内。
有利地，透明主体完全地布置在功能元件的通过复合玻璃板的正交投影区域内。特别地，透明主体完全地，即包括其所有侧边缘，完全地布置在功能元件的透视区域内。
在本发明透明主体的一个有利实施方案中，透明主体的面积A小于或等于功能元件面积的50％，优选小于或等于25％，特别是小于或等于10％。透明主体的面积A在此是与功能元件面积（或者换言之，功能元件的通过复合玻璃板的正交投影区域中的面积）的重叠区域中的面积。所述的这些分别是平行或在复合玻璃板的平面上布置的区域或其在复合玻璃板的平面上的投影面。
在本发明透明主体的另一个有利的实施方案中，透明主体的面积A在透明层的情况下为功能元件面积的至少0.01％，优选至少0.1％，更优选至少1％。
在线作为透明主体的情况下，线的长度优选为至少5cm，更优选至少10cm，特别是至少20cm。
透明主体优选地布置在功能元件和第一中间层之间和/或在功能元件和第二中间层之间，优选地在功能元件和第一中间层之间或在功能元件和第二中间层之间。特别优选地，透明主体布置在功能元件和如下的玻璃板之间，在通常情况下且在常见操作中光从该玻璃板 穿过复合玻璃板，即该玻璃板优选是外玻璃板。令人惊讶地，改变的透射和光散射的本发明效果在这种布置中特别明显。
特别地，透明主体与功能元件直接相邻地布置。这对于透明薄膜或透明线作为透明主体而言是特别有利的，因为它们可以特别容易地铺到中间层或功能元件上。此外，对功能元件的本发明作用可以特别好地发挥，因为在透明主体的边缘区域中对功能元件的直接压力差特别大。
或者，透明主体直接布置在内玻璃板或外玻璃板上。这对于通过丝网印刷制造的透明主体而言是特别有利的，因为丝网印刷物可以特别好地印刷在硬表面上，然后可以特别好地在玻璃表面上烧制。但是，丝网印刷物也可以施加在功能元件、第一中间层、第二中间层或其它中间层或载体层上。
所述复合玻璃板可以例如是车辆的挡风玻璃板或顶玻璃板或其它车辆玻璃，例如车辆中，优选轨道车辆、船舶或公共汽车中的分隔玻璃板。或者，该复合玻璃板可以是例如在建筑物的外立面中的建筑玻璃，或建筑物内部的分隔玻璃板。
术语外玻璃板和内玻璃板任意地描述两个不同的玻璃板。特别地，外玻璃板可以被称为第一玻璃板，内玻璃板可以被称为第二玻璃板。
如果复合玻璃板被设置用于在车辆或建筑物的窗户开口中将内室与外部环境分开，则本发明意义上的内玻璃板是指面向内室（车辆内室）的玻璃板（第二玻璃板）。外玻璃板是指面向外部环境的玻璃板（第一玻璃板）。但是本发明不限于此。
本发明复合玻璃板包括具有可电控光学性能的功能元件，其至少局部地布置在第一中间层和第二中间层之间。所述第一和第二中间层通常具有与外玻璃板和内玻璃板相同的尺寸。功能元件优选是薄膜状的。
在本发明复合玻璃板的一个有利实施方案中，中间层含有聚合物，优选热塑性聚合物。
在本发明复合玻璃板的一个特别有利的实施方案中，中间层含有至少3重量％，优选至少5重量％，更优选至少20重量％，甚至更优选至少30重量％，特别是至少40重量％的增塑剂。该增塑剂含有三乙二醇双(2-乙基己酸酯)或优选由其组成。
在此，增塑剂是使塑料更软质、更柔性、更柔韧和/或更有弹性的化学品。它们将塑料的热弹性范围推移到更低的温度，以使得塑料在使用温度范围内具有所需的更有弹性的性能。进一步优选地，增塑剂是羧酸酯，尤其是难挥发性羧酸酯、脂肪、油、软树脂和樟脑。其它增塑剂优选为三乙二醇或四乙二醇的脂族二酯。特别优选使用的增塑剂是3G7、3G8或4G7，其中第一个数字表示乙二醇单元的数目，最后一个数字表示化合物的羧酸部分中的碳原子数目。因此，3G8代表三乙二醇双(2-乙基己酸酯)，即式C4H9CH (CH2CH3) CO (OCH2CH2)3O2CCH (CH2CH3) C4H9的化合物。
在本发明复合玻璃板的另一个特别有利的实施方案中，中间层含有至少60重量％，优选至少70重量％，更优选至少90重量％，特别是至少97重量％的聚乙烯醇缩丁醛。
每个中间层的厚度优选为0.2mm至2mm，更优选0.3mm至1mm，特别是0.3mm至0.5mm，例如0.38mm。
可控功能元件通常包括两个平面电极之间的活性层。活性层具有可控的光学性能，该光学性能可以通过施加到平面电极上的电压来控制。平面电极和活性层通常基本上平行于外玻璃板和内玻璃板的表面布置。平面电极与外部电压源以本身已知的方式电连接。电接触通过合适的连接电线，例如薄膜导体实现，其任选地通过所谓的汇流条（母线），例如导电材料条或导电印刷物而与平面电极连接。
平面电极优选被设计为透明的导电层。平面电极优选含有至少一种金属、金属合金或透明导电氧化物（transparent conducting oxide，TCO）。平面电极可包含例如银、金、铜、镍、铬、钨、氧化铟锡（ITO）、掺镓或掺铝的氧化锌和/或掺氟或掺锑的氧化锡。平面电极的厚度优选为10nm至2μm，更优选20nm至1μm，最优选30nm至500nm。
本发明的功能元件通常是对老化时增塑剂从中间层扩散到功能元件内部呈敏感的，这可能导致在功能元件的边缘区域中的变浅或透射改变并损害复合玻璃板的透视和美观。本发明的功能元件可以例如具有阻挡层或阻挡薄膜，特别是在活性层的侧面或输出面上。
除了活性层和平面电极之外，功能元件可以具有其它本身已知的层，例如屏障层、阻隔层、抗反射层、防护层和/或平滑层（Glättungsschichte）。
功能元件优选作为具有两个外部载体薄膜的多层薄膜存在。在这种多层薄膜的情况下，平面电极和活性层布置在两个载体薄膜之间。在此，外部载体薄膜是指该载体薄膜形成多层薄膜的两个表面。由此，功能元件可以作为可有利地加工的层压薄膜提供。功能元件有利地由载体薄膜保护免受损坏，尤其是腐蚀。多层薄膜以所示次序包括至少一个载体薄膜、平面电极、活性层、另一个平面电极和另一个载体薄膜。载体薄膜特别地带有平面电极，并为液体或软质的活性层提供必要的机械稳定性。
载体薄膜优选包含至少一种热塑性聚合物，更优选贫增塑剂或不含增塑剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。就多层薄膜的稳定性而言，这是特别有利的。但是，载体薄膜还可以含有其它聚合物，优选贫增塑剂或不含增塑剂的聚合物或由其组成，例如乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙酸酯树脂（Polyacetatharz）、浇铸树脂、丙烯酸酯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯四氟乙烯。每个载体薄膜的厚度优选为0.1mm至1mm，更优选为0.1mm至0.2mm。
通常，载体薄膜各自具有导电涂层，其面向活性层并用作平面电极。
在本发明复合玻璃板的另一个有利实施方案中，功能元件是PDLC功能元件（聚合物分散液晶）。PDLC功能元件的活性层包含嵌入聚合物基质中的液晶。如果没有向平面电极施加电压，则液晶无序排列，这导致透过活性层的光强烈散射。如果向平面电极施加电压，则液晶朝着共同方向排列，并且光透过活性层的透射提高。通常，使用频率为10Hz至60Hz的10V至130V，优选12V至50V的交流电压。
然而，原则上，也可以使用其它类型的可控功能元件，例如电致变色的功能元件或SPD功能元件（悬浮颗粒装置）。所提及的可控功能元件及其操作模式本身对于本领域技术人员而言是本身已知的，因此在这一点上可以省略详细描述。
多层薄膜形式的功能元件是可商购的。要集成的功能元件通常从具有较大尺寸的多层薄膜切割成所需形状和尺寸。这可以通过机械方式，例如用刀进行。在一个有利的实施方案中，切割通过激光进行。已经表明，在这种情况下，侧边缘比在机械切割时更稳定。在机械切割的侧边缘的情况下，可能存在材料似乎回缩（zurückzieht）的风险，这在视觉上显眼并且不利地影响玻璃板的美观。
在本发明的上下文中，在延伸的平坦构成物，例如玻璃板、中间层、薄膜状功能元件或薄膜状透明主体（其横向大小远大于其厚度）的情况下，术语边和边缘同义使用。
功能元件在第一中间玻璃板的区域上方与外玻璃板接合，并且在第二中间层的区域上方与内玻璃板接合。优选地，所述中间层以面的形式（flächig）彼此叠置并层压在一起，其中功能元件插入这两个层之间。中间层的与功能元件重叠的区域此时形成将功能元件与玻璃板接合的区域。在其中中间层彼此直接接触的玻璃板其它区域中，它们可以在层压期间如此熔化，以使得两个原始层有时不再可识别，而是存在均匀的中间层。
由至少外玻璃板、第一中间层、功能元件、第二中间层和内玻璃板以及透明主体形成的堆叠体序列通过高压釜法、真空袋法、真空环法、压延法、借助真空层压机、或其组合进行层压，即在压力或真空和高温下持久地彼此接合。
本发明基于发明人的如下发现，即本发明的透明主体可以改变穿过功能元件的可见光的透明度和散射行为，特别是在透明主体的边缘区域中。该改变在功能元件的所有切换状态中是可识别的，特别是甚至在功能元件的“清澈”切换的情况下，即在最大透射或最小散射的状态下。
不希望受特定理论的束缚，这可以在简单模型中解释：通过层压本发明的透明主体，在与功能元件重叠的区域中对其活性层产生增大的压力。在透明主体的边缘或边沿区域中，该压力特别地作用于活性层。因此，在PDLC薄膜的情况中在活性层中出现液晶微滴的形变，其在开关电压的交换场中与环境液晶微滴不同地排列。这一区别发生在所有开关电压下，以使得透明主体的轮廓通过改变的透射或散射行为在功能元件的整个操作范围内保持对人眼可见。同时，可以例如通过适当选择透明主体厚度而设定透射或散射行为，以使得透视仅不明显地受损，并且留下仅柔和（dezent）且美观的印象。
中间层可以例如通过单个热塑性薄膜形成。中间层还可以被设计为两层、三层或多层的薄膜堆叠体，其中各薄膜具有相同或不同的性能。中间层还可以由不同热塑性薄膜的部分形成，这些部分的侧边缘彼此邻接。
在本发明复合玻璃板的一个有利的扩展方案中，第一或第二中间层的用于将所述功能元件与外玻璃板或内玻璃板接合的区域是着色或有色的。该区域在可见光谱范围中的透射因此相比于未着色或有色的层而言减小。该中间层的着色/有色的区域因此在遮阳板区域中降低挡风玻璃板的透射。特别地，所述功能元件的美观印象得以改进，因为着色产生中性的外观形象，这对于观察者而言更舒适。
可电控光学性能在本发明的意义上被理解为是指可无级控制的性能，但同样也是指可以在两个或更多个分立状态之间切换的性能。
遮阳板的电控例如借助集成在车辆仪表板中的开关、旋转或滑动调节器实现。但是，还可以将用于调整遮阳板的开关区，例如电容式开关区集成到挡风玻璃板中。替代地或额外地，遮阳板可以通过无接触的方式，例如通过识别姿态、或根据经摄像机和合适评估电子器件确定的瞳孔或眼皮状态进行控制。替代地或额外地，该遮阳板可以通过检测射入到玻璃板上的光的传感器进行控制。
所述中间层的着色或有色区域优选地具有10 %至50 %，特别优选20%至40%的在可见光谱范围中的透射。因此，在防眩和视觉外观形象方面实现特别好的结果。
所述中间层可以通过单个热塑性薄膜形成，其中着色或有色区域通过局部着色或上色产生。此类薄膜例如通过共挤可得。替代地，可以将未着色的薄膜部分和经着色或有色的薄膜部分组合在一起以产生热塑性层。
着色或有色区域可以是均匀着色或有色的，即具有不依赖于位置的透射。但是，所述着色或有色还可以是不均匀的，特别是可以实现透射分布。在一个实施方案中，着色或有色区域中的透射度至少局部地随着与上边缘的距离增大而减小。因此，可以避免该着色或有色区域的清晰边缘，以使得遮阳板到挡风玻璃板的透明区域中的过渡是逐渐的，这看起来在美学上更吸引人。
在一个有利的实施方案中，第一中间层的区域，即功能元件和外玻璃板之间的区域是着色的。这在俯视外玻璃板时产生特别美观的印象。功能元件和内玻璃板之间的第二中间层的区域可以任选额外地是着色或有色的。
具有可电控功能元件的复合玻璃板可以有利地设计为具有可电控遮阳板的挡风玻璃板。
此类挡风玻璃板具有上边缘和下边缘以及两个在上边缘和下边缘之间的侧边缘。上边缘是指被设置用于在安装位置中朝上的那一边缘。下边缘是指被设置用于在安装位置中朝下的那一边缘。上边缘经常也称为顶边缘，下边缘也称为发动机边缘。
挡风玻璃板具有中央视野，对其光学品质提出高要求。中央视野必须具有高的透光率（通常大于70%）。所述中央视野特别是被本领域技术人员称为B视野、B视区或B区的视野。B视野及其技术要求被规定在欧盟经济委员会（UN/ECE）第43号指导（ECE-R43，“安全玻璃材料及其在车辆中安装的批准统一条件”）中。在此，B视野定义在附录18中。
该功能元件此时有利地布置在中央视野（B视野）上方。这意味着，所述功能元件布置在中央视野和挡风玻璃板上边缘之间的区域中。该功能元件不必覆盖整个区域，但是完全位于该区域内并且不伸入到中央视野中。换句话说，相比于中央视区，该功能区域具有与挡风玻璃板上边缘的更小距离。因此，中央视野的透射率不受位于与翻下状态下的传统机械遮阳板类似的位置处的功能元件的损害。
该挡风玻璃板优选被设置用于机动车，特别优选用于轿车。
在一个优选实施方案中，该功能元件，更确切地说该功能元件的侧边缘被第三中间层环形包围。第三中间层被设计为框架状且具有缺口，在该缺口中嵌入功能元件。第三中间层同样可以通过热塑性薄膜形成，其中通过切割引入缺口。替代地，第三中间层还可以由围绕功能元件的多个薄膜部分组成。所述中间层优选由总共至少三个以面形式彼此叠置的热塑性层形成，其中中间的层具有缺口，在该缺口中布置有功能元件。在制造时，第三中间层布置在第一和第二中间层之间，其中所有中间层的侧边缘优选叠合地布置。第三中间层优选具有与所述功能元件大致相同的厚度。由此，由于位置受限的功能元件而引入的挡风玻璃板的局部厚度差被补偿，以使得可以在层压时避免玻璃断裂。
在透过挡风玻璃板的透视中可见的功能元件的侧边缘优选与第三中间层齐平地布置，以使得在功能元件的侧边缘和中间层的相应（zugeordnet）侧边缘之间不存在空隙。这特别地适用于所述功能元件的通常可见的下边缘。因此，第三中间层和功能元件之间的边界在视觉上较不显眼。
在一个优选的实施方案中，功能元件和（一个或多个）中间层的着色区域的下边缘与挡风玻璃板的上边缘的形状匹配，这导致在视觉上更具吸引力的外观形象。因为挡风玻璃板的上边缘通常是弯曲的，特别是凹形弯曲的，该功能元件和着色区域的下边缘也被设计为优选弯曲。特别优选地，该功能元件的下边缘被设计为基本上平行于挡风玻璃板的上边缘。但是也可以由两个分别笔直的一半形成遮阳板，这两个一半彼此以一定角度布置并且以v形接近于上边缘的形状。
在本发明的一个实施方案中，该功能元件通过绝缘线分成区段。该绝缘线特别地引入平面电极中，以使得该平面电极的区段彼此电绝缘。各区段彼此独立地与电压源连接，以使得其可以单独地控制。因此可以独立地开关遮阳板的不同区域。特别优选地，所述绝缘线和区段在安装位置中水平地布置。因此可以由使用者控制遮阳板的高度。术语“水平”在此宽泛地理解，并且是指在挡风玻璃板的情况下在挡风玻璃板的侧边缘之间延伸的伸展方向。所述绝缘线不需要必然为直线，而是也可以轻微弯曲，优选与挡风玻璃板上边缘的可能曲度匹配，特别是基本上平行于挡风玻璃板的上边缘。当然也可考虑垂直的绝缘线。
所述绝缘线例如具有5 μm至500 μm，尤其20 µm至200 µm的宽度。可以由本领域技术人员根据各个情况中的要求而适当地选择区段宽度，即相邻绝缘线的距离。
所述绝缘线可以通过激光烧蚀、机械切割或腐蚀在制造所述功能元件的过程中引入。已层压的多层薄膜也可以后续地还借助激光烧蚀而区段化。
所述功能元件的上边缘和侧边缘或所有侧边缘在透过复合玻璃质的透视中优选被不透明的覆盖印刷物或被外部框架覆盖。挡风玻璃板通常具有由不透明搪瓷制成的环形外周覆盖印刷物，其特别地用于保护用于安装挡风玻璃板的胶粘剂免受UV辐射且在视觉上将其覆盖。该外周覆盖印刷物优选地用于还覆盖该功能元件的上边缘和侧边缘以及所需的电接头。该遮阳板此时有利地集成到挡风玻璃板的外观形象中，并且仅仅下边缘可能被观察者看到。优选地，外玻璃以及内玻璃均具有覆盖印刷物，以使得防止从两面透视。
该功能元件还可以具有缺口或孔洞，其大致在所谓的传感器窗或摄像机窗的区域中。所述区域被设置用于配备有传感器或摄像机，其功能可受光束路径中的可控功能元件，例如雨水传感器的影响。还可以实现具有至少两个彼此分开的功能元件的遮阳板，其中在功能元件之间存在为传感器窗或摄像机窗提供空间的距离。
该功能元件（或上述多个功能元件情况中的功能元件整体）优选布置在复合玻璃板或挡风玻璃板的整个宽度上，其中减去宽度为例如2 mm至20 mm的两侧的边缘区域。所述功能元件与上边缘也优选具有例如2 mm至20 mm的距离。该功能元件因此包封在中间层内，并被保护免于与周围大气接触和免于腐蚀。
所述外玻璃板和内玻璃板优选由玻璃，特别优选由钠钙玻璃制成，这如对于窗玻璃板而言常见。但是，该玻璃板也可以由其它玻璃种类，例如石英玻璃、硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃，或由刚性清澈塑料，例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。该玻璃板可以是清澈的，或也可以是着色或有色的。挡风玻璃板在此必需在中央视区中具有足够的透光率，优选根据ECE-R43在主透视区A中至少70 %。
外玻璃板、内玻璃板和/或中间层可以具有其它合适的且本身已知的涂层，例如抗反射涂层、防粘涂层、抗刮擦涂层、光催化涂层或防晒涂层或低辐射涂层）。
外玻璃板和内玻璃板的厚度可以宽泛地变化并且因此匹配各个情况中的要求。外玻璃板和内玻璃板优选具有0.5 mm至5 mm，特别优选1 mm至3 mm的厚度。
本发明此外包括制造本发明复合玻璃板的方法，其中至少
a) 将外玻璃板、第一中间层、具有可电控光学性能的功能元件、第二中间层和内玻璃板以这一次序彼此叠置，其中在外玻璃板和第一中间层之间、在第一中间层和功能元件之间、在功能元件和第二中间层之间和/或在第二中间层和内玻璃板之间布置至少一个透明主体，
b) 将外玻璃板和内玻璃板通过层压接合。
所述层压优选在热量、真空和/或压力的作用下进行。可以使用本身已知的层压方法，例如高压釜法、真空袋法、真空环法、压延机法、真空层压机或其组合。
功能元件的平面电极的电接触优选在该复合玻璃板的层压前进行。
可能存在的印刷物，例如不透明覆盖印刷物或用于所述功能元件电接触的经印刷的汇流条优选地在丝网印刷法中施加。
本发明此外包括具有可电控功能元件的本发明复合玻璃板在车辆或建筑物中作为内玻璃或外玻璃的用途，其中所述可电控的功能元件用作防晒物或用作防窥物。
本发明此外包括本发明复合玻璃板作为车辆的挡风玻璃板或顶玻璃板的用途，其中所述可电控的功能元件用作遮阳板。
在作为挡风玻璃板的复合玻璃板的情况下，本发明的巨大优点在于可以省去安装在车辆顶部的传统的可机械翻转的遮阳板。因此，本发明还包括不具有此类传统遮阳板的车辆，优选机动车，特别是轿车。
本发明的另一方面包括本发明透明主体在本发明复合玻璃板中用于书写、标记或象征性显示复合玻璃板内的功能或位置的用途。
借助附图和实施例更详细阐述本发明。所述附图是示意图并且不按比例。该附图绝不限制本发明。其中：
图1A显示了本发明复合玻璃板的第一实施方案的俯视图，
图1B显示了沿切割线X-X'通过图1A的复合玻璃板的截面，
图1C显示了通过图1B的复合玻璃板的区域Z的放大截面，
图2A-D显示了在功能元件的各种操作状态下的透过图1A的复合玻璃板的透视，
图3A-D显示了在功能元件的各种操作状态下根据图1A的替代性本发明复合玻璃板的透视，
图4A显示了本发明复合玻璃板的另一个实施方案的俯视图，其作为具有遮阳板的挡风玻璃板，
图4B显示了沿切割线X-X'通过图4A的复合玻璃板的截面，
图5A显示了本发明复合玻璃板的另一个实施方案的俯视图，其作为具有遮阳板的挡风玻璃板，
图5B显示了沿切割线X-X'通过图5A的复合玻璃板的截面，且
图6显示了本发明复合玻璃板的另一个实施方案的俯视图，其作为具有区段化的遮阳板的挡风玻璃板。
图1A显示了本发明复合玻璃板100的俯视图，且图1B显示了图1A的沿切割线X-X'的截面。复合玻璃板100包括外玻璃板1和内玻璃板2，它们通过第一中间层3a和第二中间层3b相互接合。外玻璃板1具有2.1 mm的厚度并且例如由清澈的钠钙玻璃组成。内玻璃板2具有1.6 mm的厚度并且例如同样由清澈的钠钙玻璃组成。复合玻璃板100具有用D标示的第一边缘，其下面称为上边缘。复合玻璃板100具有用M标示的第二边缘，其与上边缘D对立地布置并且下面称为下边缘。复合玻璃板100可以例如作为建筑物玻璃与其它玻璃板布置在窗户框架中以产生隔热玻璃。
在第一中间层3a和第二中间层3b之间布置功能元件5，其通过电压在其光学性能方面可控。为了简化，不示出电引线。
图1C显示了图1B的局部Z的放大截面。可控的功能元件5例如是PDLC多层薄膜，其由两个平面电极12、13之间的活性层11以及两个载体薄膜14、15组成。活性层11含有聚合物基质与其中分散的液晶，其根据施加到平面电极上的电压而排列，由此可以控制光学性能。载体薄膜14、15由PET组成并且具有例如0.125 mm的厚度。载体薄膜14、15配备有朝向活性层11的由ITO制成的厚度为大约100 nm的涂层，其形成平面电极12、13。平面电极12、13通过未示出的汇流条（例如通过含银的丝网印刷物形成）和未示出的连接电线而可与车载电路连接。
中间层3a、3b分别包括厚度为0.38 mm的热塑性薄膜。中间层3a、3b例如由78重量%的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）和作为增塑剂的20重量%的三乙二醇双(2-乙基己酸酯)组成。
在第一中间层3a和功能元件5之间布置透明主体4。透明主体4例如由清澈的透明聚合物薄膜和例如由厚度为125 µm的PET薄膜组成。透明主体4在透视方向上的尺寸（面积A）明显小于功能元件5在透视方向上的尺寸（面积）。
功能元件5可以具有密封侧边缘5.1、5.2、5.3、5.4的特别工具，例如此处未示出的阻挡薄膜，其防止增塑剂从中间层3a、3b扩散到PDLC薄膜内部。
下表1给出了不同厚度（12.5μm、25μm、50μm、125mm）的由PET薄膜制成的透明主体4的测试结果。评估了在ON状态下，即在PDLC薄膜的最大透明度和清澈性的情况下在透明主体4的边缘区域中的改变的透射性能。该改变的透射性能借助由观察者用人眼在透视时的光学印象来评估。
表1
<u>透明主体4的材料</u> <u>透明主体4的厚度</u> <u>在透明主体4的边缘区域中的改变的透射性能</u>
PET薄膜 12.5 µm 不可识别
PET薄膜 25 µm 不/几乎不可识别
PET薄膜 50 µm 难以识别
PET薄膜 125 µm 可良好识别/明显显著
对于厚度为125μm的由PET薄膜制成的的透明主体4，可以发现透射性能的可特别良好识别的变化。
图2A-D显示了在功能元件5的不同操作状态下透过图1A-C的本发明复合玻璃板100的透视的示意图。
图2A显示了功能元件5在OFF状态下的透视。OFF状态意味着在所用的PDLC薄膜的情况下在PDLC薄膜上没有施加电压，并且PDLC薄膜导致透过的光的最大散射。在整个功能元件5上的透视是浑浊的，并且位于其下的物体或光源的光被散射并且其强度减弱。特别是，位于其下的物体对于人眼而言不可识别。
例如PET薄膜的透明主体4在其内部对于人眼而言不能或不能明显地与透明主体4的环境中的透过功能元件5的透视区分。仅在围绕透明主体4的边缘的狭窄区域中发生改变的散射，以使得透明主体4的轮廓对于人眼而言可以良好和明显地识别。当交流电压施加到PDLC薄膜上并且PDLC薄膜被切换到增加的透明度和清澈性时，这种效果得以保持，参见残余散射为60％的图2B和残余散射为30%的图2C。
即使在ON状态下，即在PDLC薄膜的最大透明度和清澈性的情况下，透明主体4的轮廓仍然可以通过PDLC薄膜的改变的透射行为来识别。
通过本发明的主体4，可以以简单的方式将柔和但同时持久的位置标记、字迹或其它标记引入复合玻璃板100中。
图3A-D显示了在功能元件5的不同操作状态下透过替代性本发明复合玻璃板100的透视。替代性本发明复合玻璃板100基本上对应于图1A的本发明复合玻璃板100，因此在下文中仅述及区别。
在替代性复合玻璃板100中，透明主体4是稍许着色的，即例如具有绿色的聚酰亚胺薄膜，其厚度为例如50μm。
有色的薄膜不影响通过功能元件5（这里例如是PDLC薄膜）的散射，而是仅使透射光具有绿色色调。根据图2A-D，透明主体4的轮廓可以通过改变的散射行为而相当好地识别。
图4A和图4B分别显示了作为具有可电控遮阳板的挡风玻璃板的替代性本发明复合玻璃板100的细节。图4A和4B的复合玻璃板100基本上对应于图1A和1B的复合玻璃板100，因此下面仅述及区别。
该挡风玻璃板包括梯形的复合玻璃板100，其具有外玻璃板1和内玻璃板2，它们通过两个中间层3a、3b相互接合。外玻璃板1具有2.1 mm的厚度并且例如由具有绿色的钠钙玻璃组成。内玻璃板2具有1.6 mm的厚度并且由清澈的钠钙玻璃组成。该挡风玻璃板具有在安装位置中指向顶部的上边缘D和在安装位置中指向发动机室的下边缘M。
该挡风玻璃板配备有作为遮阳板的可电调节的功能元件5，其布置在中央视区B（如ECE-R43中定义）上方的区域中。该遮阳板通过商购可得的PDLC多层薄膜作为功能元件5形成，其嵌入到中间层3a、3b中。该遮阳板的高度例如为21 cm。第一中间层3a与外玻璃板1接合，第二中间层3b与内玻璃板2接合。位于中间的第三中间层3c具有一部分，其中精确匹配地，即在所有面上齐平地嵌入经切割的PDLC多层薄膜。第三中间层3c层因此似乎形成一种用于功能元件5的框件（Passepartout），该功能元件因此从周围包封到热塑性材料中并由此被保护。
第一中间层3a具有着色区域6，其布置在功能元件5和外玻璃板1之间。挡风玻璃板的透光率由此在功能元件5的区域中额外地降低，并且在漫射（diffusiv）状态下减缓PDLC功能元件5的乳状外观。挡风玻璃板的美观性由此被设计为明显更吸引人。第一中间层3a在区域6中具有例如30%的平均透光率，因此实现良好结果。
区域6可以是均匀着色的。但是，当该色调朝着功能元件5的下边缘方向变少以使得着色或有色区域流畅地相互过渡时，通常是视觉上更吸引人的。
在所示情况中，着色区域6的下边缘和PDLC功能元件5的下边缘（在此其侧边缘5.1）彼此齐平地布置。但是，不必一定是这种情况。同样可能的是，着色区域6凸出超过功能元件5，或相反地，功能元件5凸出超过着色区域6。在后一情况中，并非整个功能元件5通过着色区域6与外玻璃板1接合。
可调节的功能元件5是由两个平面电极12、13之间的活性层11和两个载体薄膜14、15组成的多层薄膜。活性层11含有聚合物基质与其中分散的液晶，其根据施加到平面电极上的电压而排列，由此可以调节光学性能。载体薄膜14、15由PET组成并且具有例如0.125mm的厚度。载体薄膜14、15配备有指向活性层11的由ITO制成的厚度为大约100 nm的涂层，其形成电极12、13。电极12、13通过未示出的汇流条（例如通过含银的丝网印刷物形成）和未示出的连接电线而可与车载电路连接。
挡风玻璃板通常具有环形外周覆盖印刷物9，其由外玻璃板1和内玻璃板2的内室侧表面（在安装位置中面向车辆的内室）上的不透明搪瓷形成。功能元件5与上边缘D和挡风玻璃板侧边缘的距离小于覆盖印刷物9的宽度，因此功能元件5的侧边缘 - 除了指向中央视野B的侧边缘外 – 被覆盖印刷物9覆盖。未示出的电接头也适宜地安装在覆盖印刷物9的区域中并因此被隐藏。
透明主体4在该实施例中布置在内玻璃板2和第二中间层3b之间。透明主体4在此通过丝网印刷法印刷在内玻璃板2的表面上，并由玻璃料组成，该玻璃料在内玻璃板2上被烧制。这意味着，将玻璃料（由熔点低于内玻璃板2熔点的玻璃制成）用有机粘合剂印刷在内玻璃板2上；然后将内玻璃板2与玻璃料一起加热到超过玻璃料的软化点，并使玻璃料熔化。冷却后，在印刷的玻璃料和玻璃板表面之间产生持久牢固的接合。由玻璃制成的这种透明主体4具有特别的优点，即它们非常硬并且在其边缘区域中对功能元件5施加相当大的压力差。
透明主体4在此例如具有字母“A b c”的形状。应当理解，通过丝网印刷法还可以印刷任意其它结构、字母或标记。
图5A和5B各自显示了替代性本发明复合玻璃板100的细节，其作为具有可电控遮阳板的挡风玻璃板。图5A和5B的复合玻璃板100基本上对应于图4A和4B的复合玻璃板100，因此下面仅述及区别。
与图4A和4B的复合玻璃板100不同，透明主体4不被印刷，而是其由例如三个尼龙线（单丝）组成，该尼龙线的粗度为100µm且以字母“A”、“b”和“c”的轮廓的形式插入第二中间层3b和功能元件5之间。应当理解，通过插入线，还可以引入任意其它轮廓的形状、字母或标记。还应当理解的是，所述一个或多个线还可以布置在内玻璃板2和第二中间层3b之间、在外玻璃板1和第一中间层3a之前、在第一中间层3a和功能元件5之间或任选地在所有现有各层之间。透明主体4必须仅仅至少局部地布置在功能元件5的通过复合玻璃板100的正交投影面内，以实现影响功能元件5上的光的散射行为的所需本发明效果。
图6显示了本发明复合玻璃板100的另一个实施方案的俯视图，其作为具有可电控遮阳板的挡风玻璃板。挡风玻璃板和作为可控遮阳板的功能元件5基本上对应于来自图5A的详述。然而，PDLC功能元件5被水平绝缘线16分成六个条状区段。绝缘线16具有例如40µm至50µm的宽度和3.5cm的相互距离。它们通过激光引入预制的多层薄膜中。绝缘线16尤其将电极12、13分成彼此绝缘的条带，所述条带各自具有单独的电接头。因此，这些区段可彼此独立地开关。绝缘线16制造得越细，它们就越不显眼。使用蚀刻法，可以实现甚至更细的绝缘线16。
通过区段化，可以调节遮暗的功能元件5的高度。因此，驾驶员可以根据太阳位置而使整个遮阳板或其仅一部分遮暗。在该图中表明，遮阳板的上半部分被遮暗且下半部分是透明的。
在一个特别舒适的实施方案中，功能元件5通过布置在功能元件5的区域中的电容式开关区17控制，其中驾驶员通过他触摸玻璃板的位置来规定遮暗程度。在所示的实施例中，两个透明主体4与两个同样区段化的电容式开关区17（例如两个区段化的导电条，其与合适的评估电子器件连接）全等地布置。
或者，功能元件5也可以通过无接触方法，例如通过识别姿态、或取决于由摄像机和合适评估电子器件确定的瞳孔或眼皮状态来控制。
本发明的另一方面涵盖了包括具有可电控光学性能的功能元件(5)的复合玻璃板(100)，其包括：
· 由外玻璃板(1)、第一中间层(3a)、第二中间层(3b)和内玻璃板(2)形成的层压的堆叠体序列，和
· 具有可电控光学性能的功能元件(5)，其至少局部地布置在第一中间层(3a)和第二中间层(3b)之间，
其中在外玻璃板(1)和功能元件(5)之间和/或在内玻璃板(2)和功能元件(5)之间局部地布置至少一个透明主体(4)。
本发明的另一方面涵盖了包括具有可电控光学性能的功能元件(5)的复合玻璃板(100)，其包括：
· 由外玻璃板(1)、第一中间层(3a)、第二中间层(3b)和内玻璃板(2)形成的层压的堆叠体序列，和
· 具有可电控光学性能的功能元件(5)，其至少局部地布置在第一中间层(3a)和第二中间层(3b)之间，
其中在外玻璃板(1)和功能元件(5)之间和/或在内玻璃板(2)和功能元件(5)之间局部地布置至少一个透明主体(4)，并且透明主体(4)完全地布置在功能元件(5)的通过复合玻璃板(100)的正交投影区域内。
附图标记列表
1 外玻璃板
2 内玻璃板
3a 第一中间层
3b 第二中间层
4 透明主体
5 具有可电控光学性能的功能元件
5.1、5.2、5.3、5.4 功能元件5的侧边缘
6 第一中间层3a的着色区域
9 覆盖印刷物
11 功能元件5的活性层
12 功能元件5的平面电极
13 功能元件5的平面电极
14 载体薄膜
15 载体薄膜
16 绝缘线
17 电容式传感器
100 复合玻璃板
A 透明主体的面积
B 挡风玻璃板的中央视野
D 挡风玻璃板的上边缘，顶边缘
M 挡风玻璃板的下边缘，发动机边缘
X-X' 切割线
Z 放大区域。

Claims (19)

1.包括具有可电控光学性能的功能元件(5)的复合玻璃板(100)，其包括：
· 由外玻璃板(1)、第一中间层(3a)、第二中间层(3b)和内玻璃板(2)形成的层压的堆叠体序列，和
· 具有可电控光学性能的功能元件(5)，其至少局部地布置在第一中间层(3a)和第二中间层(3b)之间，
其中在外玻璃板(1)和功能元件(5)之间和/或在内玻璃板(2)和功能元件(5)之间局部地布置至少一个透明主体(4)，其中透明主体(4)在可见光谱中的透射率大于30％，
透明主体(4)完全布置在功能元件(5)的通过复合玻璃板(100)的透视区域内，且其中
透明主体(4)含有透明纤维和/或通过丝网印刷或3D打印施加的透明层，
其中透明主体(4)的面积A小于或等于功能元件(5)的面积的50％。
2.根据权利要求1所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)布置在功能元件(5)和第一中间层(3a)之间和/或在功能元件(5)和第二中间层(3b)之间。
3.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)与功能元件(5)直接相邻布置。
4.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)由透明纤维组成。
5.根据权利要求4所述的复合玻璃板(100)，其中所述纤维包含聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚氨酯（PU）、聚酰胺、聚酰亚胺或聚偏二氟乙烯或由其组成。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)由通过丝网印刷或3D打印施加的透明层组成。
7.根据权利要求6所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)由玻璃、聚合物或树脂制成。
8.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)是清澈的或具有色调或颜色。
9.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中所述堆叠体序列通过高压釜法、真空袋法、真空环法、压延法、借助真空层压机、或其组合进行层压。
10.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)的面积A小于或等于功能元件(5)的面积的25％。
11.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)的面积A小于或等于功能元件(5)的面积的10％。
12.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)的厚度为5 µm至500µm。
13.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)的厚度为25 µm至300 µm。
14.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中透明主体(4)的厚度为25 µm至150 µm。
15.根据权利要求1或2所述的复合玻璃板(100)，其中功能元件(5)是PDLC（聚合物分散液晶）薄膜。
16.制备根据权利要求1至15中任一项所述的复合玻璃板的方法，其中至少
a) 将外玻璃板(1)、第一中间层(3a)、具有可电控光学性能的功能元件(5)、第二中间层(3b)和内玻璃板(2)以这一次序彼此叠置，其中在外玻璃板(1)和第一中间层(3a)之间、在第一中间层(3a)和功能元件(5)之间、在功能元件(5)和第二中间层(3b)之间和/或在第二中间层(3b)和内玻璃板(2)之间布置至少一个透明主体(4)，并且
b) 将外玻璃板(1)和内玻璃板(2)通过层压接合。
17.根据权利要求16所述的方法，其中在方法步骤a)中，透明主体(4)布置在第一中间层(3a)和功能元件(5)之间或在功能元件(5)和第二中间层(3b)之间。
18.权利要求16或17所述的方法，其中在方法步骤b)中，通过高压釜法、真空袋法、真空环法、压延法、借助真空层压机、或由其组合的方法进行层压。
19.透明主体(4)在根据权利要求1至15中任一项所述的复合玻璃板(100)中用于书写、标记或象征性显示复合玻璃板(100)中的功能或位置的用途。
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