Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe mit einer bereichsweise aufgebrachten Reflexionsschicht und einer Maskierungsschicht in Kombination mit einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung, sowie eine Projektionsanordnung.

Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HllDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, typischerweise im Bereich des Armaturenbretts, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up-Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen.

Head-Up-Displays weisen jedoch häufig das Problem auf, dass der Bereich der Windschutzscheibe, der zur Reflexion des vom Projektor projizierten Lichtes vorgesehen ist, eine hohe Transparenz von in der Regel mindestens 70 % aufweisen muss. Das reflektierte Licht des Projektors wird also von Licht aus der äußeren Umgebung überlagert, was je nach Lichtverhältnissen zu einer Kontrastverringerung des virtuellen Bildes und damit zu einer schlechteren visuellen Wahrnehmbarkeit für den Fahrer führen kann. Eine ausreichende visuelle Wahrnehmbarkeit von insbesondere sicherheitsrelevanten Informationen wie beispielsweise Fahrspur-Hilfen, Geschwindigkeitsanzeige oder Drehzahl des Motors sollte bei allen Wetter- und Lichtverhältnissen gewährleistet sein. So wäre es wünschenswert, über eine Projektionsanordnung, die auf der Head-Up-Display-Technologie basiert, zu verfügen, bei der keine unerwünschten Nebenbilder auftreten und deren Anordnung bei guter Erkennbarkeit mit ausreichender Helligkeit und Kontrast der angezeigten Bildinformationen relativ einfach zu bewerkstelligen ist. Um dies zu erreichen, ist es notwendig den Kontrast im Reflexionsbereich der Windschutzscheibe zu erhöhen. Die Kontrasterhöhung kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass der Hintergrund des Reflexionsbereichs größtenteils oder vollständig opak ist. Solche Lösungen erfordern, dass nur in einem lokal begrenzten Bereich der Windschutzscheibe eine Reflexionsschicht aufgebracht ist. Die Aufbringung von metallischen Beschichtungen auf Glasscheiben wird üblicherweise mittels Sputtern, insbesondere Magnetronsputtern, realisiert. Beim Sputtern werden Atome aus einem Target durch den Beschuss mit Ionen herausgelöst. Mittels physikalischer Gasphasenabscheidung wird in einer evakuierten Kammer die Glasscheibe mit den aus dem Target herausgelösten Atomen beschichtet. Die Atome bewegen sich hierbei, geführt durch elektrische Felder, durch die Kammer auf die Glasscheibe zu. Sie bewegen sich also von der Kathode, auf der das Target angeordnet ist, auf die Anode zu. Aufgrund der Anordnung der Glasscheibe zwischen Kathode und Anode kommt es zur Schichtbildung auf der Glasscheibe. Im Falle vom Magnetronsputtern wird hinter der Kathode ein zusätzliches Magnetfeld angeordnet, was zu einem schnelleren Schichtwachstum und einer dichteren, also weniger porösen, Schicht führt. Verfahren in denen Sputtern zur Beschichtung von Glasscheiben verwendet wird, sind beispielsweise aus WO 9900528 A1 , DE 10126868 C1 und WO 2017198363 A1 bekannt.

Magnetronsputtern bietet sich auch deshalb zur Beschichtung von Glasscheiben an, weil es im Gegensatz zu vielen anderen Beschichtungstechnologien auch verwendet werden kann, wenn die Glasscheibe gebogen ist, wie es beispielsweise bei Scheiben der Fall ist, die für den Fahrzeugsektor vorgesehen sind. Das selektive Beschichten nur bestimmter Oberflächenbereiche lässt sich beispielsweise durch Maskierung der Bereiche realisieren, die nicht beschichtet werden sollen.

Kaltgasspritzen bietet sich ebenfalls als Verfahren zur Beschichtung von Glasscheiben an und ist ein dem Fachmann allgemein bekanntes Beschichtungsverfahren, bei dem ein Pulver mit sehr hoher Geschwindigkeit auf einen Träger aufgebracht wird. Verfahren zur Beschichtung mittels Kaltgasspritzen sind beispielsweise aus WO 2010/003396 A1 , EP 3 845685 A1 und EP 2902530 A1 bekannt.

Eine Reflexionsschicht im Bereich der Maskierungsschicht ermöglicht eine gute Erkennbarkeit des virtuellen Bilds bei hohem Kontrast und geeigneter Helligkeit. Bislang sind die Abmessungen der Maskierungsschicht und Reflexionsschicht durch die Herstellung festgelegt, so dass keine Variabilität des opaken Bereichs in der praktischen Anwendung besteht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Verbundscheibe mit einer bereichsweise aufgebrachten Reflexionsschicht bereitzustellen, mit der der vorstehend genannte Nachteil überwunden werden kann. Insbesondere soll die Verbundscheibe in der industriellen Serienfertigung einfach und zuverlässig herzustellen sein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe, eine thermoplastische Zwischenschicht, mindestens eine Maskierungsschicht, und eine Innenscheibe. Die thermoplastische Zwischenschicht ist zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. Die Maskierungsschicht ist zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet.

Die Verbundscheibe umfasst weiterhin mindestens eine elektrisch schaltbare Funktionsfolie, mit einer Funktionsschicht die durch Anlegen einer Betriebsspannung zwischen einem ersten Schaltzustand mit niedrigerer optischer Transmission und einem zweiten Schaltzustand mit höherer optischer Transmission schaltbar ist. Erfindungsgemäß ist die elektrisch schaltbare Funktionsfolie in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe unmittelbar angrenzend an die Maskierungsschicht oder in Überdeckung zu einer Durchbrechung der Maskierungsschicht angeordnet, wobei die Maskierungsschicht und die schaltbare Funktionsfolie in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet sind.

Ferner umfasst die Verbundscheibe auf der außenseitigen Oberfläche und/oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe mindestens eine Reflexionsschicht zum Reflektieren von Licht, wobei die Reflexionsschicht bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem vorgenannten Bereich der Verbundscheibe angeordnet ist, in dem die Maskierungsschicht und die schaltbare Funktionsfolie angeordnet sind.

Wenn die elektrisch schaltbare Funktionsfolie an die Maskierungsschicht unmittelbar angrenzt, kann die Abmessung des opaken Bereichs der Verbundscheibe, wie er durch die Maskierungsschicht vorgegeben ist, wahlfrei erweitert werden. Der opake Bereich der Verbundscheibe wird durch die elektrisch schaltbare Funktionsfolie im ersten Schaltzustand vorzugsweise lückenlos erweitert. Wenn die elektrisch schaltbare Funktionsfolie in Überdeckung zu einer Durchbrechung der Maskierungsschicht angeordnet ist, kann die Abmessung des opaken Bereichs der Verbundscheibe, wie er durch die Maskierungsschicht vorgegeben ist, wahlfrei erweitert werden, wobei die Durchbrechung der Maskierungsschicht durch die elektrisch schaltbare Funktionsfolie im ersten Schaltzustand opak gemacht werden kann. Zu diesem Zweck überdeckt die elektrisch schaltbare Funktionsfolie die Durchbrechung der Maskierungsschicht in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig. Die elektrisch schaltbare Funktionsfolie ergänzt somit die Maskierungsschicht im ersten Schaltzustand, um auf diese Weise den opaken Bereich der Verbundscheibe zu vergrößern. Mit anderen Worten, die Maskierungsschicht und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie werden in Kombination eingesetzt, um die Größe des opaken Bereichs der Verbundscheibe wahlfrei zu ändern. Im ersten Schaltzustand der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie ergibt sich der opake Bereich der Verbundscheibe durch die Kombination der opaken Bereiche von Maskierungsschicht und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie, bezogen auf eine senkrechte Durchsicht durch die Verbundscheibe. Im zweiten Schaltzustand ergibt sich der opake Bereich der Verbundscheibe durch die Maskierungsschicht allein.

Die elektrisch schaltbare Funktionsfolie ermöglicht in vorteilhafter Weise die Abmessung des opaken Bereichs der Verbundscheibe zu verändern, wenn sie sich im ersten Schaltzustand mit niedrigerer optischer Transmission befindet, d.h. der opake Bereich wird vergrößert. Andererseits kann die Abmessung des opaken Bereichs der Verbundscheibe auf jenen der Maskierungsschicht verringert werden, wenn sie sich im zweiten Schaltzustand mit höherer optischer Transmission befindet, d.h. der opake Bereich der Verbundscheibe wird verkleinert. Auf diese Weise kann die Größe des opaken Bereichs der Verbundscheibe durch elektrisches Schalten der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie wahlfrei vergrößert oder verkleinert werden und auf diese Weise den jeweiligen Anforderungen gezielt angepasst werden. Beispielsweise kann es in bestimmten Fahrsituationen eines Kraftfahrzeugs, wie Einparken, gewünscht sein, über einen möglichst großen transparenten Bereich der Windschutzscheibe zu verfügen, wohingegen in anderen Fahrsituationen, beispielsweise im ruhenden Zustand des Fahrzeugs oder während des autonomen Fahrens gewünscht sein kann, möglichst viele Informationen mit hohem Kontrast anzuzeigen, so dass der opake Bereich möglichst groß sein soll.

Die elektrisch schaltbare Funktionsfolie dient somit dazu, die Abmessung des opaken Bereichs der Verbundscheibe zu vergrößern, wenn die elektrisch schaltbare Funktionsfolie im ersten Schaltzustand ist, und andererseits den opaken Bereich unverändert zu lassen, wenn sie im zweiten Schaltzustand ist. Zu diesem Zweck ist die schaltbare Funktionsfolie für sichtbares Licht im ersten Schaltzustand opak und im zweiten Schaltzustand transparent. Im Sinne vorliegender Erfindung bedeutet "transparent", dass die Transmission für sichtbares Licht mehr als 30% beträgt. Entsprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 5%, vorzugsweise weniger als 1 ,5%, insbesondere höchstens 0,1 %, beispielsweise 0%. Besonders bevorzugt weist die schaltbare Funktionsfolie im ersten Schaltzustand eine optische Transmission von weniger 1 ,5 % und im zweiten Schaltzustand eine optische Transmission von mehr als 30% auf. Die elektrisch schaltbare Funktionsfolie ist im ersten Schaltzustand mit niedrigerer optischer Transparenz opak und im zweiten Schaltzustand mit höherer optischer Transparenz transparent.

Elektrisch schaltbare Funktionsfolien, deren optische Transparenz veränderbar ist, sind dem Fachmann wohlbekannt und im Handel verfügbar. Hierbei handelt es sich generell um flächenhafte elektro-optische Funktionselemente mit einer Funktionsschicht (aktive Schicht) zwischen zwei Flächenelektroden, wobei die optische Transparenz der Funktionsschicht elektrisch regelbar ist. Das heißt, die optische Transparenz der Funktionsfolie bzw. Funktionsschicht ist durch Anlegen einer elektrischen Spannung (Betriebsspannung) steuerbar, wobei die Funktionsschicht im Allgemeinen ohne elektrische Spannung opak und mit elektrischer Spannung transparent ist. Durch die angelegte Spannung lässt sich somit die Transmission von sichtbarem Licht durch das elektro-optische Funktionselement steuern, wobei eine solche Anpassung der optischen Eigenschaften generell keine eigenständige Beleuchtung der Verbundscheiben ermöglicht.

Die elektrische Kontaktierung von Funktionsschichten erfolgt üblicherweise an Sammelleitern ("Busbars"), die im Randbereich der Funktionsschicht aufgebracht sind und diese elektrisch leitend kontaktieren. Durch Verbinden der Sammelleiter mit einer externen Spannungsquelle, typischer Weise über an den Sammelleitern angebrachte Flachleiter, wird eine Spannung angelegt und die Funktionsschicht geschaltet.

Grundsätzlich kann jede elektrisch schaltbare Funktionsfolie eingesetzt werden, deren optische Transparenz durch Anlegen einer Betriebsspannung veränderbar und zwischen einem opaken Schaltzustand und einem transparenten Schaltzustand schaltbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie um eine Guest- Host-Funktionsfolie, eine elektrochrome Funktionsfolie, eine SPD-Funktionsfolie oder eine PDLC-Funktionsfolie. Derartige Funktionsfolien lassen sich gut in Verbundscheiben laminieren. So stellen insbesondere elektro-optische Funktionsfolien mit einer Funktionsschicht auf Flüssigkristallbasis, welche auf dem so genannten “Guest-Host“-Effekt basieren, eine interessante Möglichkeit dar, um eine elektro-optische Schaltfunktion in einer Verbundscheibe in einfacher Weise platzsparend, kostengünstig und zuverlässig in der Anwendung zu realisieren. Hier und im Weiteren werden elektro-optische Funktionsfolien mit einer Funktionsschicht auf Flüssigkristallbasis, welche auf dem “Guest-Host“-Effekt basieren, der Einfachheit halber als "Guest-Host-Funktionsfolien" bezeichnet. Guest-Host-Funktionsfolien umfassen typischer Weise einen nematischen Flüssigkristall (Host), der mit einem Additiv (Guest) versehen ist, wobei als Additiv beispielsweise dichroitische Farbstoff-Moleküle eingesetzt werden, welche Licht anisotrop absorbieren. Da die Moleküle des Additivs eine längliche Form haben, kann deren Orientierung durch die Orientierung der Moleküle des Flüssigkristalls, d.h. Host, kontrolliert werden, was in der Praxis durch Anlegen eines elektrischen Felds an den Flüssigkristall erreicht wird. Auf diese Weise kann die optische Transparenz der Guest-Host-Funktionsfolie durch ein externes elektrisches Feld sehr genau gesteuert werden. Dem Fachmann sind Guest-Host-Funktionsfolien mit einer Funktionsschicht aus einem flüssigkristallinen Material mit einem eingelagerten Additiv als solche wohlbekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. Im Handel sind Guest-Host-Funktionsfolien beispielsweise unter dem Begriff "Lichtkontrollfolien" (Light Control Film) verfügbar, beispielsweise von Dai Nippon Printing Co., Ltd., Japan, unter dem Produktnamen LCF005(EU).

Elektrochrome Funktionsfolien sind beispielsweise aus US 20120026573 A1 und WO 2012007334 A1 bekannt. SPD-Funktionsfolien (SPD = Suspended Particle Device) sind beispielsweise aus EP 0876608 B1 und WO 2011033313 A1 bekannt. PDLC-Funktionsfolien (PDLC = Polymer Dispersed Liquid Crystal) sind beispielsweise aus DE 102008026339 A1 bekannt. Derartige Funktionsfolien werden in der industriellen Serienfertigung von Verbundscheiben häufig eingesetzt und sind dem Fachmann wohlbekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe ist generell dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die Verbundscheibe weist insbesondere eine Oberkante und eine Unterkante, sowie zwei dazwischen verlaufende Seitenkanten auf. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Im Falle einer Windschutzscheibe wird die Oberkante häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden. Die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite I bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite II bezeichnet. Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite III bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt.

Erfindungsgemäß ist auf der außenseitigen Oberfläche und/oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe mindestens eine Reflexionsschicht zum Reflektieren von Licht angeordnet. So kann eine einzige Reflexionsschicht vorgesehen sein, die auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet ist. Alternativ können zwei Reflexionsschichten vorgesehen sein, die auf der außenseitigen Oberfläche und auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet sind.

Im Einbauzustand der Verbundscheibe in einem Fahrzeug hat die Reflexionsschicht einen geringeren Abstand zum Fahrzeuginnenraum als die Maskierungsschicht, sodass die bildgebende Einheit einer Projektionsanordnung, die im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, direkte Sicht auf die Reflexionsschicht hat und die Reflexionsschicht von der bildgebenden Einheit abgegebenes Licht reflektieren kann (virtuelles Bild). Die Reflexionsschicht ist in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die Maskierungsschicht und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie angeordnet sind. Somit ist die Reflexionsschicht in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe bzw. in orthogonaler Projektion durch die Verbundscheibe in Überdeckung bzw. Überlapp zur Kombination aus Maskierungsschicht und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie angeordnet. Anders ausgedrückt, weist die Reflexionsschicht somit keinen Abschnitt auf, der nicht in Überdeckung zur Kombination aus Maskierungsschicht und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie ist, d.h. die Reflexionsschicht ist nur dort ausgebildet, wo sie sich in Sicht auf die Innenseite der Verbundscheibe vor der Kombination aus Maskierungsschicht und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie befindet. Dies gewährleistet einen hohen Kontrast und Helligkeit und somit eine gute Erkennbarkeit des von der Reflexionsschicht reflektierten virtuellen Bilds, insbesondere wenn sich die elektrisch schaltbare Funktionsfolie im ersten Schaltzustand (opak) befindet.

Die Reflexionsschicht dient zum Reflektieren von Licht. Bevorzugt ist die Reflexionsschicht lichtundurchlässig oder teilweise lichtdurchlässig, was im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sie eine mittlere Transmission (nach ISO 9050:2003) im sichtbaren Spektralbereich von bevorzugt höchstens 80 %, besonders bevorzugt höchstens 50 % und insbesondere weniger als 10 % aufweist. Die Reflexionsschicht reflektiert bevorzugt mindestens 10 %, besonders bevorzugt mindestens 50 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 80 % und insbesondere mindestens 90 % des auf die Reflexionsschicht auftreffenden Lichtes. Die Reflexionsschicht reflektiert vorzugsweise p-polarisiertes und s-polarisiertes Licht zu gleichen Anteilen, sie kann aber auch p-polarisiertes Licht und s-polarisiertes Licht unterschiedlich stark reflektieren. Bei einer Ausgestaltung weist das von der Reflexionsschicht reflektierte Licht überwiegend p- polarisiertes Licht auf, so dass das virtuelle Bild auch bei Verwendung von s-polarisierenden Sonnenbrillen gut erkennbar ist. Methoden zur Messung der Lichtreflexion sind dem Fachmann bekannt. Hierbei werden auf derselben Seite der Reflexionsschicht eine Lichtquelle (Standard-Lichtquelle A) und ein Detektor angeordnet, wobei durch den Detektor das reflektierte Licht erfasst wird. Das Licht der Lichtquelle trifft beispielsweise in einem Winkel von 80° zur Normalen auf die Reflexionsfläche.

Das von der Reflexionsschicht reflektierte Licht ist vorzugsweise sichtbares Licht, also Licht in einem Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis 780 nm. Die Reflexionsschicht weist vorzugsweise einen hohen und gleichmäßigen Reflexionsgrad (über verschiedene Einstrahlwinkel) gegenüber p-polarisierter und/oder s-polarisierter Strahlung auf, so dass eine intensitätsstarke und farbneutrale Bild-Darstellung gewährleistet ist.

Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Verbundscheibe. Mit p-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Mit s-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die Einfallsebene wird durch den Einfallsvektor und die Flächennormale der Verbundscheibe im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs aufgespannt.

Anders ausgedrückt, wird die Polarisation, also insbesondere der Anteil an p- und s- polarisierter Strahlung, an einem Punkt des von der Bildanzeigevorrichtung bestrahlten Bereichs bestimmt, bevorzugt im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs. Da Verbundscheiben gebogen sein können (beispielweise, wenn sie als Windschutzscheibe ausgebildet sind), was Auswirkungen auf die Einfallsebene der Bildanzeigevorrichtung- Strahlung hat, können in den übrigen Bereichen leicht davon abweichende Polarisationsanteile auftreten, was aus physikalischen Gründen unvermeidlich ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsschicht eine metallische Schicht, d.h. eine Schicht, die Metall enthält oder daraus besteht.

Die Reflexionsschicht enthält vorzugsweise mindestens ein Metall ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Aluminium, Magnesium, Zinn, Indium Titan, Tantal, Niob, Nickel, Kupfer, Chrom, Cobalt, Eisen, Mangan, Zirkonium, Cer, Scandium Yttrium, Silber, Gold, Platin und Palladium, Ruthenium oder Mischungen davon. Aluminium, Titan und/oder Nickel sind bevorzugt, da sie eine hohe Reflexion für p-polarisiertes oder s-polarisiertes Licht aufweisen können. Insbesondere Aluminium ist bevorzugt.

Die Reflexionsschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 10 nm (Nanometer) bis 100 pm (Mikrometer), besonders bevorzugt von 50 nm bis 50 pm, insbesondere von 100 nm bis 5 pm, auf.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsschicht eine Beschichtung, enthaltend einen Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält eine oder mehrere elektrisch leitfähige Schichten auf Basis von Nickel, Titan und/oder Aluminium. Die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Nickel, Titan und/oder Aluminium verleiht der Reflexionsschicht grundlegende reflektierende Eigenschaften und außerdem eine IR-reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit. Die elektrisch leitfähige Schicht ist auf Basis von Nickel, Titan und/oder Aluminium ausgebildet. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Nickel, Titan und/oder Aluminium, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Aluminium, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Nickel, Titan und/oder Aluminium. Die Schicht auf Basis von Aluminium, Nickel und/oder Titan kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Silber. Materialen auf der Basis von Aluminium, Nickel und/oder Titan sind besonders geeignet, um Licht, besonders bevorzugt p- polarisiertes Licht, zu reflektieren. Die Verwendung von Nickel, Titan und/oder Aluminium in metallischen Beschichtungen hat sich als besonders vorteilhaft bei der Reflexion von Licht erwiesen. Aluminium, Nickel und/oder Titan sind im Vergleich zu vielen anderen Metallen wie beispielsweise Gold oder Silber deutlich günstiger. Die Einzelschichten des Dünnschichtstapels weisen vorzugsweise eine Dicke von 10 nm bis 1 pm auf. Der Dünnschichtstapel weist vorzugsweise 2 bis 20 Einzelschichten und insbesondere 5 bis 10 Einzelschichten auf.

Wie oben beschrieben, ist in der erfindungsgemäßen Verbundscheibe mindestens eine Maskierungsschicht angeordnet. Vorzugsweise ist die Maskierungsschicht in einem Randbereich der Verbundscheibe, welcher typischerweise an den Scheibenrand der Scheibe angrenzt, angeordnet. Der große Vorteil dieser Anordnung ergibt sich bei der Nutzung der Verbundscheibe in einem Fahrzeug als Windschutzscheibe, da die Maskierungsschicht bei Anordnung in einem Randbereich außerhalb des Hauptdurchsichtbereiches des Fahrers liegt.

Die Maskierungsschicht ist bevorzugt zumindest entlang der Unterkante und angrenzend an der Unterkante angeordnet. Hieraus ergibt sich in der Draufsicht auf die Verbundscheibe ein rechteckiger opaker Streifen, der entlang der Unterkante angeordnet ist.

In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die Maskierungsschicht rahmenförmig umlaufend ausgebildet. In einem Abschnitt, in dem die Reflexionsschicht in Überdeckung zur Maskierungsschicht angeordnet ist, ist die rahmenförmig ausgebildete Maskierungsschicht beispielsweise mit einer Verbreiterung versehen, d.h. weist eine größere Breite (Abmessung senkrecht zur Erstreckung) auf als in anderen Abschnitten. Die Maskierungsschicht kann auf diese Weise (in Kombination mit der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie) in geeigneter Weise an die Abmessungen der Reflexionsschicht angepasst werden. In einer Ausführungsform ist somit die Maskierungsschicht rahmenförmig umlaufend ausgebildet ist und weist insbesondere in einem Abschnitt, der in Überdeckung zur Reflexionsschicht ist, eine größere Breite auf als in hiervon verschiedenen Abschnitten.

Die Reflexionsschicht hat beispielsweise im Wesentlichen die Form eines Rechteckes, das sich in einem Bereich nahe der Unterkante zwischen den beiden Seitenkanten erstreckt. Beispielsweise reichen die Kanten der Reflexionsschicht nicht an die Seitenkanten und die Unterkante heran, sondern sind beispielsweise 2 cm bis 5 cm von diesen beabstandet.

Die Maskierungsschicht ist im Sinne der Erfindung eine Schicht, die die Durchsicht durch die Verbundscheibe verhindert. Dabei findet eine Transmission von weniger als 5 %, bevorzugt weniger als 1 ,5 %, insbesondere höchstens 0,1 %, des Lichtes des sichtbaren Spektrums durch die Maskierungsschicht statt. Bei der Maskierungsschicht handelt es sich somit um eine opake Maskierungsschicht, bevorzugt eine schwarze Maskierungsschicht. Methoden zur Messung der Lichttransmission sind dem Fachmann bekannt. Hierbei wird auf der einen Seite der Maskierungsschicht eine Lichtquelle (Standard-Lichtquelle A) und auf der anderen Seite der Maskierungsschicht ein Detektor angeordnet, wobei durch den Detektor das transmittierte Licht erfasst wird.

Die Maskierungsschicht ist bevorzugt eine Beschichtung aus einer oder mehreren Schichten. Alternativ kann die Maskierungsschicht auch ein gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Verbundscheibe besteht die Maskierungsschicht aus einer Einzelschicht. Dies hat den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Fertigung der Verbundscheibe, da nur eine einzige Schicht für die Maskierungsschicht ausgebildet werden muss. Bei der Maskierungsschicht handelt es sich insbesondere um einen opaken Abdeckdruck aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille.

Vorteilhaft ist die Maskierungsschicht als ein auf der innenraumseitigen Oberfläche (Seite II) der Außenscheibe angeordneter opaker Abdeckdruck ausgebildet, insbesondere aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille. Alternativ oder ergänzend ist die Maskierungsschicht als ein auf der außenseitigen Oberfläche (Seite III) der Innenscheibe angeordneter opaker Abdeckdruck ausgebildet, insbesondere aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille. Insbesondere kann ein erster opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche (Seite II) der Außenscheibe und ein zweiter opaker Abdeckdruck auf der außenseitigen Oberfläche (Seite III) der Innenscheibe angeordnet sein.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Maskierungsschicht als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildet. In einer Ausführungsform ist die thermoplastische Zwischenschicht einstückig ausgebildet und in einem Bereich opak gefärbt.

Eine als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildete Maskierungsschicht kann auch realisiert werden, in dem eine aus einer opaken thermoplastischen Funktionsfolie und einer transparenten thermoplastischen Funktionsfolie zusammengesetzte thermoplastische Zwischenschicht eingesetzt wird. Die transparente und die opake Funktionsfolie bestehen aus dem gleichen Kunststoff oder enthalten vorzugsweise den gleichen Kunststoff. Die Materialien auf dessen Basis die opake Funktionsfolie und die transparente Funktionsfolie ausgebildet sein können, sind jene, die auch für die thermoplastische Zwischenschicht beschrieben sind. Die opake Funktionsfolie ist vorzugsweise eine gefärbte Funktionsfolie, die verschiedene Farben, insbesondere schwarz, aufweisen kann.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Glasscheibe eine Reflexionsschicht zum Reflektieren von Licht angeordnet und auf dieser Reflexionsschicht ist eine Schutzschicht angeordnet. Die Schutzschicht ist vorzugsweise transparent und flächig, insbesondere deckungsgleich, auf der Reflexionsschicht aufgebracht. Die Schutzschicht ist vorzugsweise ein Polymer auf Basis von Polyacrylaten, Polyoximen, Alkydharzen, Polyurethanen oder Mischungen davon. Die Schutzschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 50 nm bis 10 pm und besonders bevorzugt von 100 nm bis 5 pm. Die Schutzschicht schützt die Reflexionsschicht vor mechanischer Beschädigung wie beispielsweise Verkratzungen. Sie kann außerdem dazu dienen, die Haltbarkeit der Reflexionsschicht zu erhöhen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzschicht eine leicht zu reinigende Schicht und/oder eine "Anti-Fingerabdruck"-Schicht. Mit leicht zu reinigender Schicht ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass sich Schmutz in Form von beispielsweise Fingerabdrücken, Fettflecken und Schmutzpartikeln auf der Schutzschicht durch das Verwenden eines Tuches und vorzugsweise eines Mikrofasertuches von der Schutzschicht entfernen lassen. Fettlösende oder scheuernde Reinigungsmittel sowie Lösungsmittel, beispielsweise auf Basis von Alkoholen, werden daher zur Reinigung der Schutzschicht weitestgehend vermieden. Mit Anti-Fingerabdruck-Schicht ist im Sinne der Erfindung eine Schicht gemeint, bei der Fingerabdrücke, welche auf der Schutzschicht anhaften, optisch kaum bis gar nicht wahrnehmbar sind. Mit Fingerabdrücken sind insbesondere die fetthaltigen Komponenten eines menschlichen Fingers gemeint, die beim Berühren einer Oberfläche auf dieser Zurückbleiben und unästhetisch wirken können.

Die Verbundscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Verbundscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn sie als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.

Die thermoplastische Zwischenschicht, über welche die Außenscheibe mit der Innenscheibe verbunden ist, enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die thermoplastische Zwischenschicht ist typischerweise aus einer thermoplastischen Funktionsfolie (Verbindefolie) ausgebildet. Die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm, beispielsweise 760 pm. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie. Es kann sich bei der thermoplastischen Zwischenschicht auch um eine Folie mit funktionellen Eigenschaften, beispielsweise eine Folie mit akustisch dämpfenden Eigenschaften handeln.

Die Außenscheibe und Innenscheibe enthalten oder bestehen bevorzugt aus Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, Alumino- Silikat-Glas, oder klaren Kunststoffen, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch Windschutzscheibe beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung im Hauptdurchsichtsbereich größer 70% (Lichtart A). Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, §9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Außenscheibe und die Innenscheibe können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein.

Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren und so den Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. Die Außenscheibe und die Innenscheibe 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 Außenscheibe eine Dicke von 2,1 mm auf und die Innenscheibe eine Dicke von 1 ,6 mm auf. Es kann sich bei der Außenscheibe oder insbesondere der Innenscheibe aber auch um ein Dünnglas mit einer Dicke von beispielsweise 0,55 mm handeln.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe kann eine oder mehrere zusätzliche Zwischenschichten, insbesondere funktionale Zwischenschichten, umfassen. Bei einer zusätzlichen Zwischenschicht kann es sich insbesondere um eine Zwischenschicht mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine Infrarotstrahlung reflektierende Zwischenschicht, eine Infrarotstrahlung absorbierende Zwischenschicht, eine UV-Strahlung absorbierende Zwischenschicht, eine zumindest abschnittsweise gefärbte Zwischenschicht und/oder eine zumindest abschnittsweise getönte Zwischenschicht handeln. Beim Vorhandensein mehrerer zusätzlicher Zwischenschichten können diese auch unterschiedliche Funktionen aufweisen.

Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsanordnung, welche eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und eine auf die Reflexionsschicht gerichtete bildgebende Einheit umfasst.

Erfindungsgemäß ist somit auch eine Projektionsanordnung, welche umfasst: eine Verbundscheibe, umfassend eine Außenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, eine thermoplastische Zwischenschicht, eine Innenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, mindestens eine Maskierungsschicht, welche zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist, mindestens eine elektrisch schaltbare Funktionsfolie, die durch Anlegen einer Betriebsspannung zwischen einem ersten Schaltzustand mit niedrigerer optischer Transmission und einem zweiten Schaltzustand mit höherer optischer Transmission schaltbar ist, wobei die elektrisch schaltbare Funktionsfolie in senkrechter Durchsicht durch die Ver- bundscheibe unmittelbar angrenzend an die Maskierungsschicht oder in Überdeckung zu einer Durchbrechung der Maskierungsschicht angeordnet ist, wobei die Maskierungsschicht und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet sind, auf der außenseitigen Oberfläche und/oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe mindestens eine Reflexionsschicht zum Reflektieren von Licht, wobei die Reflexionsschicht bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe angeordnet ist, in dem die Maskierungsschicht und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie angeordnet sind, und eine auf die Reflexionsschicht gerichtete bildgebende Einheit.

Die Reflexionsschicht mit der aus Sicht eines Fahrzeuginsassen dahinterliegenden Maskierungsschicht in Kombination mit der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie bewirkt bei einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung eine gute Sichtbarkeit des virtuellen Bildes, auch bei äußerer Sonneneinstrahlung und bei Verwendung lichtschwacher bildgebender Einheiten. Auch unter diesen Umständen erscheint das von der bildgebenden Einheit erzeugte Bild hell und ist ausgezeichnet erkennbar. Dies ermöglicht eine Reduktion der Leistung der bildgebenden Einheit und somit einen verminderten Energieverbrauch.

Aus Sicht eines Fahrzeuginsassen ist die Reflexionsschicht in Durchsicht durch die Innenscheibe räumlich vor der Kombination aus Maskierungsschicht und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie angeordnet. Der Bereich der Verbundscheibe, in dem die Reflexionsschicht angeordnet ist, wirkt dadurch opak. Der Ausdruck "in Durchsicht durch die Verbundscheibe" bedeutet, dass durch die Verbundscheibe geblickt wird, ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Verbundscheibe. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "räumlich vor", dass die Reflexionsschicht räumlich weiter entfernt von der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet ist als die Maskierungsschicht und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie.

Die bildgebende Einheit der Projektionsanordnung strahlt Licht aus und ist so in Nachbarschaft zur innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet, dass die bildgebende Einheit diese Oberfläche bestrahlt, wobei das Licht von der Reflexionsschicht der Verbundscheibe reflektiert wird. Die Reflexionsschicht reflektiert bevorzugt mindestens 10 %, besonders bevorzugt mindestens 50 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 80 % und insbesondere mindestens 90 % des auf die Reflexionsschicht auftreffenden Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm und Einstrahlwinkeln von 55° bis 80°. Dies ist vorteilhaft, um eine möglichst große Helligkeit eines von der bildgebenden Einheit ausgestrahlten und an der Reflexionsschicht reflektierten Bildes zu erreichen.

Die bildgebende Einheit dient der Ausstrahlung eines Bildes, kann also auch als Projektor, Anzeigevorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung bezeichnet werden. Als bildgebende Einheit kann beispielsweise auch ein Display oder auch eine andere dem Fachmann bekannte Vorrichtung verwendet werden. Bevorzugt ist die bildgebende Einheit ein Display, besonders bevorzugt ein LCD-Display, LED-Display, OLED-Display oder elektrolumineszentes Display, insbesondere ein LCD-Display. Displays weisen eine geringe Einbauhöhe auf und sind so einfach und platzsparend in das Armaturenbrett eines Fahrzeugs zu integrieren. Darüber hinaus sind Displays im Vergleich zu anderen bildgebenden Einheiten wesentlich energiesparender zu betreiben. Die vergleichsweise geringere Helligkeit von Displays ist dabei in der erfindungsgemäßen Kombination der Reflexionsschicht mit der dahinterliegenden Maskierungsschicht und elektrisch schaltbaren Funktionsfolie völlig ausreichend. Die Strahlung der bildgebenden Einheit trifft vorzugsweise mit einem Einfallswinkel von 55° bis 80°, bevorzugt von 62° bis 77°, auf die Verbundscheibe im Bereich der Reflexionsschicht. Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Einfallsvektor der Strahlung der Bildanzeigevorrichtung und der Flächennormale im geometrischen Zentrum der Reflexionsschicht.

Die bildgebende Einheit ist vorteilhaft so ausgebildet, dass wahlfrei der komplette Bereich aus Maskierungsschicht und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie (in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe) oder nur der Bereich der Maskierungsschicht allein für eine Reflexion an der Reflexionsschicht genutzt wird. Mit anderen Worten, von der bildgebenden Einheit kann das Bild so erzeugt werden, dass es von der Reflexionsschicht in einem Bereich reflektiert wird, der sich in Überdeckung zur Kombination aus Maskierungsschicht und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie befindet (in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe). Das Bild wird also auch von einem Bereich der Reflexionsschicht reflektiert, der sich in Überdeckung zur elektrisch schaltbaren Funktionsfolie befindet (in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe). In diesem Fall befindet sich die elektrisch schaltbare Funktionsfolie im ersten Schaltzustand (opak). Andererseits kann von der bildgebenden Einheit das Bild so erzeugt werden, dass es von der Reflexionsschicht in einem Bereich reflektiert wird, der sich nur in Überdeckung zur Maskierungsschicht befindet und also nicht in Überdeckung zur elektrisch schaltbaren Funktionsfolie (in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe). In diesem Fall kann sich die elektrisch schaltbare Funktionsfolie im zweiten Schaltzustand befinden (transparent).

Die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Projektionsanordnung und umgekehrt.

Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe, umfassend: a) Bereitstellung einer Außenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II), einer thermoplastischen Zwischenschicht und einer Innenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV); b) Schritte i) bis iii): i) Ausbilden mindestens einer Maskierungsschicht welche zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist, und ii) Anordnen mindestens einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie, die durch Anlegen einer Betriebsspannung zwischen einem ersten Schaltzustand mit niedrigerer optischer Transmission und einem zweiten Schaltzustand mit höherer optischer Transmission schaltbar ist, derart, dass sie in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe unmittelbar angrenzend an die Maskierungsschicht oder in Überdeckung zu einer Durchbrechung der Maskierungsschicht angeordnet ist, wobei die Maskierungsschicht und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet werden, und iii) Ausbilden mindestens einer Reflexionsschicht zum Reflektieren von Licht auf der außenseitigen Oberfläche (III) und/oder auf der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe, wobei die Reflexionsschicht bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe ausgebildet wird, in dem die Maskierungsschicht und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie angeordnet sind, c) Verbinden der Außenscheibe und der Innenscheibe über die thermoplastische Zwischenschicht, wobei die thermoplastische Zwischenschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet wird.

Die Schritte können in der angegebenen Reihenfolge, gleichzeitig oder in anderer Reihenfolge erfolgen. Der Schritt c) erfolgt nach den Schritten a) und b). Soll die Verbundscheibe gebogen sein, so werden in Schritt a) eine gebogene Außenscheibe und eine gebogene Innenscheibe eingesetzt. Die Herstellung des Verbunds in Schritt c) kann mittels dem Fachmann geläufigen Laminationsverfahren erfolgen. Bei dem Erzeugen der Reflexionsschicht in Schritt b) kann das Aufbringen der Reflexionsschicht mittels allgemein bekannter Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise Magnetronsputtern oder Kaltgasspritzen erfolgen.

Die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe gelten entsprechend auch für Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Fahrzeugscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Land, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen und insbesondere als Windschutzscheibe für ein Head-Up-Display.

Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung, Fig. 5A einen Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform mit einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie im transparenten Schaltzustand,

Fig. 5B einen Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform mit einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie im opaken Schaltzustand,

Fig. 6A einen Querschnitt durch die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform mit einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie im transparenten Schaltzustand,

Fig. 6B einen Querschnitt durch die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform mit einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie im opaken Schaltzustand,

Fig. 7A einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie im transparenten Schaltzustand,

Fig. 7B einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie im opaken Schaltzustand,

Fig. 8A eine Draufsicht auf die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe von Figur 2 mit elektrisch schaltbarer Funktionsfolie im transparenten Schaltzustand,

Fig. 8B eine Draufsicht auf die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe von Figur 2 mit elektrisch schaltbarer Funktionsfolie im opaken Schaltzustand,

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms.

Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100 und in Figur 3 ist der Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Verbundscheibe 100 entlang der Schnittlinie X-X‘ dargestellt.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Verbundscheibe 100 weist eine Oberkante O, eine Unterkante U und zwei Seitenkanten S auf. Weiterhin umfasst die Verbundscheibe 100 eine Außenscheibe 1 mit einer außenseitigen Oberfläche I und einer innenraumseitigen Oberfläche II, eine Innenscheibe 2 mit einer außenseitigen Oberfläche III und einer innenraumseitigen Oberfläche IV, eine thermoplastische Zwischenschicht 3, eine erste Maskierungsschicht 4 und ein zweite Maskierungsschicht 8. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 ist zwischen der Außenscheibe 1 und der Innenscheibe 2 angeordnet. Die Außenscheibe 1 , die thermoplastische Zwischenschicht 3 und die Innenscheibe 2 sind vollflächig übereinander angeordnet. Die erste Maskierungsschicht 4 ist zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Innenscheibe 2 in einem Bereich der Verbundscheibe 100 angeordnet, dessen flächige Ausdehnung kleiner ist als die flächige Ausdehnung der Verbundscheibe 100, d.h. die erste Maskierungsschicht 4 erstreckt sich nicht vollflächig über die Verbundscheibe 100. Die zweite Maskierungsschicht 8 ist zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Außenscheibe 1 in einem Bereich der Verbundscheibe 100 angeordnet, dessen flächige Ausdehnung kleiner ist als die flächige Ausdehnung der Verbundscheibe 100, d.h. die zweite Maskierungsschicht 8 erstreckt sich nicht vollflächig über die Verbundscheibe 100. In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform sind die beiden Maskierungsschichten 4, 8 jeweils als opaker Abdeckdruck ausgebildet und nur in einem an die Unterkante U grenzenden Randbereich der Verbundscheibe 100 angeordnet. In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die beiden Maskierungsschichten 4, 8 zwischen den beiden Seitenkanten S der Verbundscheibe 100 und weisen ausgehend von der Unterkante U der Verbundscheibe 100 beispielsweise eine Breite von 30 cm auf.

Die Verbundscheibe 100 umfasst weiterhin eine elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6, die durch Anlegen einer Betriebsspannung zwischen einem ersten Schaltzustand mit niedrigerer optischer Transmission (opak) und einem zweiten Schaltzustand mit höherer optischer Transmission (transparent) schaltbar ist. In Figur 1 ist die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 100 in (vollständiger) Überdeckung zu einer Durchbrechung 7 der ersten Maskierungsschicht 4 angeordnet ist. Die Durchbrechung 7 der ersten Maskierungsschicht 4 kann durch die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 im ersten Schaltzustand opak gemacht werden kann. In Figur 2 ist die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 100 unmittelbar angrenzend an die erste Maskierungsschicht 4 angeordnet, um den opaken Bereich der Verbundscheibe 100 (lückenlos) zu vergrößern. In Figur 2 weist die erste Maskierungsschicht 4 keine Durchbrechung auf. Mit anderen Worten, die erste Maskierungsschicht 4 und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 werden in Kombination eingesetzt, um die Größe des opaken Bereichs der Verbundscheibe 100 wahlfrei zu ändern. Im ersten Schaltzustand der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie 6 ergibt sich der opake Bereich der Verbundscheibe 100 durch die Kombination der opaken Bereiche von erster Maskierungsschicht 4 und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie 6, bezogen auf eine senkrechte Durchsicht durch die Verbundscheibe 100. Im zweiten Schaltzustand ergibt sich der opake Bereich der Verbundscheibe 100 durch die erste Maskierungsschicht 4 allein. In den Figuren 1 und 2 befindet sich die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 jeweils im transparenten Schaltzustand.

Die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 ist eine Guest-Host-Funktionsfolie, eine elektro- chrome Funktionsfolie, eine SPD-Funktionsfolie oder eine PDLC-Funktionsfolie. Typische Werte für die optische Transparenz (TL) und typische Haze-Werte von elektrisch schaltbaren Funktionsfolien ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle:

Weiterhin umfasst die Verbundscheibe 100 auf der außenseitigen Oberfläche (III) der Innenscheibe 2 eine Reflexionsschicht 5 zum Reflektieren von Licht, wobei die Reflexionsschicht 5 bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 100 vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe 100 angeordnet ist, in dem die erste Maskierungsschicht 4 und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 angeordnet sind.

In Figur 3 ist eine Modifikation der Ausführungsform von Figur 1 gezeigt, bei der die beiden Maskierungsschichten 4, 8 jeweils rahmenförmig umlaufend ausgebildet sind, wobei die Breite des Bereichs der Maskierungsschichten 4, 8, der in Überdeckung zur Reflexionsschicht 5 angeordnet ist (in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe 100) breiter ist als der übrige Teil der Maskierungsschichten 4, 8. In den Figuren 1 und 2 ist der rahmenförmige Umlauf der Maskierungsschicht 4 der Einfachheit halber nicht gezeigt.

Die thermoplastische Zwischenschicht 3 enthält beispielsweise PVB und weist eine Dicke von 0,76 mm auf. Die Außenscheibe 1 besteht beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas und ist 2,1 mm dick. Die Innenscheibe 2 besteht beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas und ist 1 ,6 mm dick.

Es versteht sich, dass die Verbundscheibe 100 jede beliebige geeignete geometrische Form und/oder Krümmung aufweisen kann. Typischerweise ist die Verbundscheibe 100 eine gebogene Verbundscheibe. Beispielsweise ist die Verbundscheibe 100 die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 101. Die in Figur 4 gezeigte Projektionsanordnung 101 umfasst eine Verbundscheibe 100 und eine bildgebende Einheit 9. Die bildgebende Einheit 9 dient zur Erzeugung von p-polarisiertem Licht und/oder s-polarisiertem Licht (Bildinformationen), das auf die Reflexionsschicht 5 gerichtet wird und durch die Reflexionsschicht 5 als reflektiertes Licht in den Fahrzeuginnenraum reflektiert wird, wo es von einem Betrachter, z.B. Fahrer, wahrgenommen werden kann. Die Reflexionsschicht 5 ist zur Reflexion des Lichts der bildgebenden Einheit 9 geeignet ausgebildet. Das Licht trifft bevorzugt mit einem Einfallswinkel von 55° bis 80°, insbesondere von 62° bis 77°, auf die Reflexionsschicht 5. Die bildgebende Einheit 9 ist beispielsweise ein Display, insbesondere ein LCD-Display. Bevorzugt dient die bildgebende Einheit 9 zur Erzeugung von nur p-polarisiertem Licht, das insbesondere auch mit polarisierenden Sonnenbrillen, die einen s-Polarisationsfilter aufweisen, gut gesehen werden kann.

Die bildgebende Einheit 9 ist so ausgebildet, dass das Bild so auf die Reflexionsfläche 5 gerichtet wird, dass wahlfrei ein Bereich der Reflexionsschicht 5 in Überdeckung zum Bereich aus erster Maskierungsschicht 4 und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie 6 oder ein Bereich der Reflexionsschicht 5 nur in Überdeckung zur ersten Maskierungsschicht 4 für eine Reflexion genutzt wird (in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe 100).

Figur 5A zeigt einen Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform, wobei sich die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 im transparenten Schaltzustand befindet (keine angelegte Betriebsspannung). In diesem Fall reduziert sich der opake Bereich der Verbundscheibe 100 auf die erste Maskierungsschicht 4, d.h. die Durchbrechung 7 ist transparent. Das von der bildgebenden Einheit 9 erzeugte Bild wird so erzeugt, dass es von der Reflexionsschicht 5 in einem Bereich reflektiert wird, der sich nur in Überdeckung zur ersten Maskierungsschicht 4 befindet und also nicht in Überdeckung zur elektrisch schaltbarer Funktionsfolie 6 (in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe). Figur 5B zeigt einen Querschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform, wobei sich die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 im opaken Schaltzustand befindet (angelegte Betriebsspannung). In diesem Fall ergibt sich der opake Bereich der Verbundscheibe 100 aus der ersten Maskierungsschicht 4 in Kombination mit der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie 6, d.h. die komplette Durchbrechung 7 ist opak. Das von der bildgebenden Einheit 9 erzeugte Bild wird so erzeugt, dass es von der Reflexionsschicht 5 in einem Bereich reflektiert wird, der sich in Überdeckung zur Kombination aus erster Maskierungsschicht 4 und elektrisch schaltbarer Funktionsfolie 6 befindet (in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe 100).

In der Ausgestaltung von Figur 1 , bei welcher die beiden Maskierungsschichten 4, 8 jeweils eine Durchbrechung aufweisen, kann der näher an der Oberkante O befindliche Teil der Maskierungsschichten 4, 8 dazu genutzt werden, elektrische Anschlüsse der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie 6 kaschiert anzuordnen.

Die Figuren 7A und 7B zeigen weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100. Die in Figur 7A im Querschnitt (analog zu Figur 6A) gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 6A gezeigten nur dahingehend, dass die Reflexionsschicht 5 nicht auf der außenseitigen Oberfläche (Seite III) der Innenscheibe 2, sondern auf der innenraumseitigen Oberfläche (Seite IV) der Innenscheibe 2 angeordnet ist. Die in Figur 7B im Querschnitt (analog zu Figur 6B) gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 6B gezeigten nur dahingehend, dass die Reflexionsschicht 5 nicht auf der außenseitigen Oberfläche (Seite III) der Innenscheibe 2, sondern auf der innenraumseitigen Oberfläche (Seite IV) der Innenscheibe 2 angeordnet ist. In den Figuren 7A und 7B ist die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 wiederum im transparenten Schaltzustand (Figur 7A) und im opaken Schaltzustand (Figur 7B) gezeigt.

In den Figuren 8A und 8B ist anhand einer Draufsicht auf die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe von Figur 2 die Veränderung der Größe des opaken Bereichs der Verbundscheibe 100 veranschaulicht. In Figur 8A befindet sich die elektrisch schaltbarer Funktionsfolie 6 im transparenten Schaltzustand, in Figur 8B im opaken Schaltzustand. Die Größe des opaken Bereichs der Verbundscheibe 100 kann in einfacher Weise durch Schalten der elektrisch schaltbaren Funktionsfolie 6 verändert werden. In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms gezeigt.

In einem Schritt S1 wird eine Außenscheibe 1 mit einer außenseitigen Oberfläche I und einer innenraumseitigen Oberfläche II, eine thermoplastischen Zwischenschicht 3 und eine Innenscheibe 2 mit einer außenseitigen Oberfläche III und einer innenraumseitigen Oberfläche IV bereitgestellt.

In einem Schritt S2, der mehrere Teil-Schritte umfasst, wird mindestens eine Maskierungsschicht 4 ausgebildet, welche zwischen der Außenscheibe 1 und der Innenscheibe 2 angeordnet ist, mindestens eine elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6, die durch Anlegen einer Betriebsspannung zwischen einem ersten Schaltzustand mit niedrigerer optischer Transmission und einem zweiten Schaltzustand mit höherer optischer Transmission schaltbar ist, in senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 100 unmittelbar angrenzend an die Maskierungsschicht 4 oder in Überdeckung zu einer Durchbrechung 7 der Maskierungsschicht 4 angeordnet, wobei die Maskierungsschicht 4 und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 in einem Bereich der Verbundscheibe 100 angeordnet werden, mindestens eine Reflexionsschicht 5 zum Reflektieren von Licht auf der außenseitigen Oberfläche (III) und/oder auf der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe 2 ausgebildet, wobei die Reflexionsschicht 5 bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 100 vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe 100 ausgebildet wird, in dem die Maskierungsschicht 4 und die elektrisch schaltbare Funktionsfolie 6 angeordnet sind, In einem Schritt S3 werden die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 über die thermoplastische Zwischenschicht 3 verbunden, wobei die thermoplastische Zwischenschicht 3 zwischen der Außenscheibe 1 und der Innenscheibe 2 angeordnet wird.

Die Schritte S1 , S2 und S3 können in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig erfolgen, wobei Schritt S3 nach den Schritten S1 und S2 erfolgt.

Aus obigen Ausführungen ergibt sich, dass die Erfindung eine verbesserte Verbundscheibe bereitstellt, bei der die Größe des opaken Bereichs der Verbundscheibe wahlfrei durch Schalten mindestens einer elektrisch schaltbaren Funktionsfolie veränderbar ist. Das Bild eines Projektors kann somit von einem unterschiedlich großen Bereich der Reflexionsschicht reflektiert werden, wobei das virtuelle Bild mit ausreichender Helligkeit und hohem Kontrast visuell gut wahrnehmbar ist, so dass eine gute Erkennbarkeit insbesondere von sicherheitsrelevanten Informationen bei allen Wetter- und Lichtverhältnissen zuverlässig gewährleistet ist. Insbesondere kann der opake Bereich der Verbundscheibe wahlfrei auf den opaken Bereich der Maskierungsschicht reduziert werden, wenn ein möglichst großer Durchsichtbereich durch die Verbundscheibe gewünscht ist. Zudem können unerwünschte Nebenbilder vermieden werden. In der industriellen Serienfertigung kann die Verbundscheibe effizient und kostengünstig hergestellt werden, wobei sich die Herstellung der Verbundscheibe in gängigen Herstellungsverfahren auf einfache Weise implementieren lässt.

Bezugszeichenliste:

100 Verbundscheibe

101 Projektionsanordnung

1 Außenscheibe

2 Innenscheibe

3 thermoplastische Zwischenschicht

4 erste Maskierungsschicht

5 Reflexionsschicht

6 Funktionsfolie

7 Durchbrechung

8 zweite Maskierungsschicht

9 bildgebende Einheit

O Oberkante der Verbundscheibe 100

U Unterkante der Verbundscheibe 100

S Seitenkante der Verbundscheibe 100

I außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

II innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

III außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2

IV innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2