(57)【要約】  本発明は、第１及び第２のパネルＳ１，Ｓ２と、液晶層ＬＣと、互いに間隔をあけて第１及び第２のパネルＳ１，Ｓ２を結合するための結合層Ｖ１，Ｖ２とを備える、車両の窓又はヘルメットのバイザーのための適応型積層パネル要素を指向している。液晶層は、第１及び第２のパネルの間に配置されている、及び／又は、第１及び第２のパネルのうち１つの表面の上に塗布されている。適応型積層パネル要素の透明度は、電極を介して液晶層を制御することにより変化させることが可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の眩惑効果を低減するための車両の窓用の適応型積層パネル要素であって、
- 第１及び第２のパネル（Ｓ１，Ｓ２）
- 液晶層（ＬＣ）、及び
- 第１及び第２のパネル（Ｓ１，Ｓ２）を互いに間隔をあけて結合するための少なくとも１つの結合層（Ｖ１，Ｖ２）
を含み、
前記液晶層（ＬＣ）は、前記第１及び第２のパネル（Ｓ１，Ｓ２）の間に配置されている、及び／又は、前記第１及び第２のパネル（Ｓ１，Ｓ２）のうち１つの表面の上に塗布されており、
前記適応型積層パネル要素の透明度は、電極（Ｅ１，Ｅ２）を介して前記液晶層（ＬＣ）を制御することにより変化させることが可能であり、
前記結合層（Ｖ１，Ｖ２）は、複屈折のない接着層として形成されており、前記積層パネル要素は車両の窓としての使用のための安全ガラスとして構成されている、適応型積層パネル要素。
【請求項２】
前記積層パネル要素は少なくとも１つの反射防止コーティングを有し、その結果、前記積層パネル要素の最大透過率は７０％より大きい、請求項１に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項３】
前記液晶層（ＬＣ）は、前記第１及び第２のパネル（Ｓ１，Ｓ２）の間に設けられ、結合層（Ｖ１，Ｖ２）としての複屈折のない接着層は、前記液晶層（ＬＣ）と前記パネル（Ｓ１，Ｓ２）との間で用いられる、請求項１又は２に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項４】
紫外線スペクトルにおける電磁放射を低減するための光学フィルタ層（Ｆ１，Ｆ２）を備え、前記フィルタ層（Ｆ１，Ｆ２）は、４００ｎｍまでの波長における電磁放射が１％未満に低減されるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項５】
入射する電磁放射を、７８０ｎｍ〜３０００ｎｍの波長において０.８％未満に低減するための光学フィルタ層（Ｆ１，Ｆ２）を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項６】
前記液晶層（ＬＣ）は、それぞれが個々に制御され暗化され得るセグメント（ＳＥＧ１，ＳＥＧ２，ＳＥＧ３）に分割されており、前記液晶層（ＬＣ）の電極（Ｅ１，Ｅ２）の間には、２０〜７０μｍの幅を有する間隙（Ｇ）が存在する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項７】
２つの隣接するセグメント（ＳＥＧ１，ＳＥＧ２，ＳＥＧ３）の間隔は７０μｍより小さい、請求項６に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項８】
隣接するセグメント（ＳＥＧ１，ＳＥＧ２，ＳＥＧ３）の間には境界がなく、その結果、２つの隣接するセグメントの間には塞がっていないギャップが存在する、請求項６又は７に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項９】
前記液晶層（ＬＣ）の液晶材料は、負の誘電異方性を示し、前記液晶層（ＬＣ）は、スイッチオフされた状態においてホメオトロピック配向を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項１０】
前記液晶層（ＬＣ）は、２〜２５μｍのギャップ幅及び０.５〜０.７χλの位相遅延パラメータを有する電気的に制御可能な複屈折ネマチック液晶ディスプレイと、負の誘電異方性を示す液晶材料とを含み、交差偏光フィルムの光の損失及び前記液晶層のホメオトロピック配向を補償するための補償手段が存在し、前記補償手段は、少なくとも、有利には入射方向Ｘ又はＹに対する２００〜３００ｎｍの遅延を有する一軸の負のλ/2 Ｃプレートと、有利には入射方向Ｚに対する２０〜１５０ｎｍの遅延を有する負の二軸のλ/2プレートと、から成る、請求項１〜８のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項１１】
前記液晶層（ＬＣ）は、５０〜３００μmの厚さを有するプラスチック基板を含み、及び／又は、前記液晶層（ＬＣ）は、５０〜１５０μmの厚さを有するガラス基板を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項１２】
ガラスから成る第１のパネル（Ｓ１）、結合層（Ｖ１，Ｖ２）としての接着フィルム、偏光フィルタフィルム、液晶層（ＬＣ）、偏光フィルタフィルム、結合層（Ｖ１，Ｖ２）としての接着フィルム、ガラスから成る第２のパネル（Ｓ２）を、この順序で含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項１３】
少なくとも１つの屈折率整合層を備え、その結果、前記積層パネル要素の最大透過率は７０％以上である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項１４】
ＵＶ薄膜エッジフィルタ又は色素組み込みプラスチックフィルムである光学フィルタ層（Ｆ１，Ｆ２）、及び／又は、ＵＶ薄膜エッジフィルタ及び／又はＩＲ薄膜エッジフィルタを含む色素組み込みプラスチックフィルムである光学フィルタ層（Ｆ１，Ｆ２）、及び／又は、一体化された又は塗布された反射性若しくは吸収性の材料を有するプラスチックフィルムを含む光学フィルタ層（Ｆ１，Ｆ２）を備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項１５】
前記積層パネル要素は２つの反射防止コーティングを含み、少なくとも１つの反射防止コーティングが、二酸化チタン及び／又は二酸化ケイ素を含み、及び／又は、前記第１又は第２のパネル（Ｓ１，Ｓ２）の少なくとも１つの表面上に、交互に高い屈折率及び低い屈折率を有する誘電材料から成る薄い層の構造を含む反射防止コーティングが塗布されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素。
【請求項１６】
複数の積層パネル要素が、サンルーフの少なくとも１つのＬＣＤパネルを形成し、前記積層パネル要素は、好ましい視野角領域が異なる象限に位置するように配置されており、それによって、車両の乗員に対してマルチドメインディスプレイの効果が生じる、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素を備えるサンルーフ用ＬＣＤパネル。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素を備えるフロントガラスであって、前記第１及び第２のパネル（Ｓ１，Ｓ２）の間に配置されており、及び／又は、前記第１又は第２のパネルのうち１つの表面上に塗布された多数のセグメント化された液晶層（ＬＣ）を備え、前記セグメントは、前記フロントガラスの表面に沿って配置され、好ましくは鉛直及び水平方向に配置されている、フロントガラス。
【請求項１８】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素の車両ガラス又はヘルメットのバイザーの構成要素としての使用であって、前記ガラスは車両内部空間を車両の外部環境から隔離する、方法。
【請求項１９】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の適応型積層パネル要素を製造するための方法であって、
- 第１及び第２の光透過性のパネル（Ｓ１，Ｓ２）を準備するステップ
- 少なくとも１つの結合層（Ｖ１，Ｖ２）を用いて、第１及び第２のパネル（ＬＣ）の間に液晶層（ＬＣ）を積層するステップ、及び
- 封印材料を用いて、積層パネル要素の側方の周縁領域を封印するステップ
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の窓又はヘルメットのバイザーのための適応型積層パネル要素、及び、適応型積層パネル要素の製造方法に関し、この場合、適応型積層パネル要素は、少なくとも１つの液晶層（ＬＣＤ層）を備える。
【背景技術】
【０００２】
車両用のフロントガラス及びサンルーフ並びにサイドウィンドウ及びリアウィンドウは、特に、車両の乗員を保護し、周囲から車両の内部空間を仕切り、同時に車両から周囲の眺望を可能とする機能を有する。車両内への光の入射に影響を及ぼすために調色機能を備え、又は、パネルの加熱を可能とするために細い電線を備えるパネルが、ますます提案されている。
【０００３】
車両内の人々の目への透明なパネルを通じた光の入射を低減するために、例えばサンバイザー、日除けブラインド、透明パネル用の暗色接着フィルム、暗化可能なバックミラー、調色されたパネルブラインドフラップ（Scheibenblendklappen）等のような様々な装置がある。しかしながら、これらの装置は、例えば変更不可能な一定の光減衰、調色による透明な窓の視野全体の完全な暗化、又は、減光手段による完全な光学的抑制のような多くの欠点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した欠点に対処し、光源による眩惑効果を回避又は低減することができる、車両の窓又はヘルメットのバイザーのための適応型積層パネル要素を記載する。
【０００５】
本発明の課題は、車両の窓又はヘルメットのバイザーのための適応型積層パネル要素を提供することである。特に、課題は、車両の乗員又は運転者の眩惑を低減するための装置を提供することである。別の課題は、特に、車両の乗員又はヘルメットの着用者の眩惑を調整可能に低減するための最適化された適応型装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、独立請求項の特徴によって解決される。従属請求項は、本発明の有利な発展形態に関する。
【０００７】
車両の窓又はヘルメットのバイザーのための適応型積層パネル要素は、第１及び第２のパネルと、液晶層と、少なくとも１つの結合層とを備えることができる。結合層は、第１及び第２のパネルを、互いに間隔をあけて結合するために設けることができる。液晶層は、第１及び第２のパネルの間に配置されることができ、及び／又は、第１又は第２のパネルのうち１つの表面上に塗布され、好ましくは接着されることができる。適応型積層パネル要素の透明度は、電極を介して液晶層を制御することにより可変とすることができる。この有利な適応型積層パネル要素は、液晶層の使用によって、電極を介した制御により暗化することができ、その結果、運転者又はヘルメット着用者に対する眩惑効果を相応して低減又は回避することができる、車両用の窓又はヘルメットのバイザーを提供することを可能とする。パネルは、この場合、平坦に又は空間的に幾重にも湾曲させて構成することができる。液晶層は、適応型積層パネル要素の内側に設けられてもよく、したがって、第１又は第２のパネルの外面に装着されてもよい。更に、液晶層は、第１及び第２のパネルの間に一体化されてもよく、あるいは、好ましくは一体的に積層されてもよい。積層パネル要素は、車両の窓として使用するための安全ガラスとして構成することができる。安全ガラスは、この場合、特に、ECE規則R43：補遺42、改訂3、2012年8月29日の要件を満たすパネル構造と解釈されるべきである。適応型積層パネル要素は、有利には、建築物のガラス、航空機の乗客用窓、船舶及びボートに使用することもできる。
【０００８】
本発明の別の利点は、適応型積層パネル要素によって達成され得る付加的な音響減衰である。特に、結合層は、第１及び第２のパネルの間の液晶層と共に、例えば車両において積層パネル要素を使用する場合に、付加的な音響低減を可能とする。
【０００９】
適応型積層パネル要素は、運転者を光の入射から保護するために、車両のサンルーフとして構成されていてもよい。電界を介して、液晶層を有する適応型積層パネル要素の一部又は全部の表面を明るく又は暗くすることが可能である。切り替え時間は、この場合、好ましくは１秒未満、より好ましくは０.５秒未満である。これらの短い切り替え時間によって、適応型積層パネル要素を、最大の光透過性の状態から減少した光透過性の状態に迅速に切り替えることが可能であり、その結果、非常に迅速に眩惑を低減又は解消することができる。
【００１０】
有利には、液晶層は、切り替え時間が速度において連続的に切り替え可能であるように制御されることができる。したがって、液晶層は、有利には切り替え速度が連続的に調整可能であるように形成されている。
【００１１】
車両の窓用の適応型積層パネル要素を制御するために、眩惑効果を回避又は低減するための独国特許出願公開第１０２０１１０８４７３０号明細書による装置及び方法を使用することができる。独国特許出願公開第１０２０１１０８４７３０号明細書の開示内容は、全体的に本願に組み込まれる。
【００１２】
第１及び第２のパネルと、液晶層と、第１及び第２のパネルを互いに間隔をあけて結合するための少なくとも１つの結合層とを有する層構造を備える適応型積層パネル要素が提供され得る。この場合、層の屈折率及び配置並びに層厚は、ECE規則R43、補遺4.2、改訂3、2012年8月29日の要件が満たされ得るように構成されている。
【００１３】
適応型積層パネル要素は、車両の窓として使用するための安全ガラスとして構成することができる。特に好ましくは、そのために、第１のパネルは２.５〜３.５ｍｍの範囲の厚さを有し、結合層を備える液晶層は１〜１.５mmの範囲の厚さを有し、第２のパネルは２〜３mmの範囲の厚さを有する。これにより、有利には、安全ガラスに対する要件が、最適な重量及び透過挙動を有する状態で達成され得る。
【００１４】
車両は、ここでは特に自動車（乗用車、トラック、バス）及びオートバイ、並びに、より拡張された意味においては鉄道車両、船舶及び航空機と解釈されるべきである。車両のガラスのための適応型積層パネル要素の使用のための別の利点は、特に、車両内部空間の環境のより良好な制御、並びに、車両内部の的を絞った遮光の可能性に見ることができる。
【００１５】
適応型積層パネル要素は、屈折率調整手段を備えることができ、これにより、フレネル反射が殆どない積層パネル要素を提供することが可能となる。
【００１６】
更に好ましくは、適応型積層パネル要素の液晶層は、ECE規則R43、補遺4.2、改訂3、2012年8月29日に従った透過要件が満たされ得るように、偏光のないホメオトロピック配向構造として構成することができる。更に、液晶層は、最大のコントラスト比を可能とするために、電気的に制御可能な複屈折ネマチック液晶ディスプレイとして構成されることができ、その結果、そのような積層パネル要素は、特に、車両のサイドウィンドウ又はサンルーフとして使用することができる。
【００１７】
有利には、液晶層は、積層パネル要素の特定の領域のみを暗く又は明るくすることができるよう様々なセグメントに分割されており、その結果、眩惑効果は、同時に過度の暗化を生ずることなく、的を絞って低減され得る。
【００１８】
適応型積層パネル要素は、車両において、積層パネル要素の自動的な暗化が可能となるよう、制御システムと一体化され得る。
【００１９】
有利には、積層パネル要素は、様々なコーティングを備えることができ、材料を適切に選択することにより、３８０〜７８０nmのスペクトル範囲における眩惑保護が最適化され得る。更に、２８０〜４００nm及び７８０〜３０００nmのスペクトル範囲に対する積層パネル要素の特性は、コーティングの材料を適切に選択することによって、有利に影響され得る。したがって、有利なコーティングは、特に、２８０〜４００nmの範囲及び７８０〜３０００nmの範囲の電磁放射を低減することを可能とする構造及び／又は材料組成を含む。そのために、特にＩＲフィルタ層及び／又はＵＶフィルタ層が設けられている。これは、特定の電磁放射が遮断され得るため、車両の内部の加熱が低減され得るという別の利点をもたらす。
【００２０】
適応型積層パネル要素は、複屈折のない接着層である結合層を備えてもよい。この有利な構成は、積層パネル要素の透過特性を更に改善することを可能とし、その結果、積層パネル要素の最大透過率は、好ましくは７０％より大きい。複屈折のない接着層を第１及び第２のパネルの間の結合部として使用することによって、車両の窓として使用するための安全ガラスを提供することも可能となる。特に、この安全ガラスは、ECE規則R43：補遺42、改訂3、2012年8月29日の要件を満たす。
【００２１】
有利には、積層パネル要素は、積層パネル要素の最大透過率が７０％より大きくなるよう、少なくとも１つの反射防止コーティングを備える。
【００２２】
有利には、積層パネル要素は、液晶層として、好ましくは２〜２５μmのギャップ幅及び好ましくは０.５〜０.７χλの位相遅延パラメータを有する電気的に制御可能な複屈折ネマチック液晶ディスプレイと、負の誘電異方性を示す液晶材料とを含み、交差偏光フィルムの光の損失及び光の比較的大きな入射角の下での液晶層のホメオトロピック配向を補償するために、補償手段が提供される。
【００２３】
補償手段は、特に、少なくとも、入射方向ｘ及び／又はｙ（パネル要素のｘｙ平面内）に対する２００〜３００ｎｍの好ましい遅延を有する一軸の負のλ/2 Ｃプレートと、入射方向ｚ（パネル要素の厚さｚに沿って）に対する２０〜１５０ｎｍの好ましい遅延を有する負の二軸のλ/2プレートとから成ることができる。この場合、nmとの記載は、直線偏光の対応する入射方向が遅延する（ｘ、ｙ）及び（ｚ）距離に関する。
【００２４】
第１及び第２のパネルの間の液晶層は、有利には、結合層としての複屈折のない接着層を介してパネル上に設けられている。この有利な構成により、積層パネル要素の有利な透過率値が達成され得る。
【００２５】
積層パネル要素は、特に好ましくは、紫外線スペクトルの電磁放射を低減するために、光学フィルタ層を備えることができる。好ましくは、４００ｎｍまでの波長における電磁放射の１％未満への低減が達成されるように構成された光学フィルタ層が設けられている。
【００２６】
有利には、上述したフィルタ層に加えて又はそれに代えて、入射する電磁放射を低減するために更なるフィルタ層が設けられ得る。有利には、これらの光学フィルタ層は、７８０〜３０００ｎｍの波長で電磁放射が０.８％未満に低減され得るように適合されている。
【００２７】
適応型積層パネル要素は、有利には、ネマチック液晶物質を含む液晶層を含む。
【００２８】
液晶層は、有利には、少なくとも、光透過率が最大になる第１の状態と、光透過率が最小になる第２の状態とに切り替えられることができ、その結果、積層パネル要素は暗く又は明るくされ得る。有利な発展形態では、この第１及び第２の状態の間に付加的な状態を設けることが可能であり、これにより、積層パネル要素の暗化の異なる階調を設けることが可能になる（特に好ましいのは、連続的な切り替えである）。
【００２９】
積層パネル要素の液晶層は、有利には、セグメントに分割されている。これらのセグメントは、それぞれ個別に制御され、暗化され得る。有利には、液晶層の電極間に、２０〜６０ｐｍの幅を有するギャップが設けられている。液晶層の電極間のこの小さなギャップ距離によって、積層パネル要素の光学特性を改善することが可能であり、特に、液晶層の分割を人間の目には殆ど見えなくすることが可能である。したがって、不連続な（storend）セグメント移行部は認識され得ない。
【００３０】
有利には、液晶層は様々なセグメントを備え、２つの隣接するセグメントの間隔は７０μｍ未満である。この小さな間隔により、積層パネル要素の光学特性を更に向上させることが可能である。
【００３１】
２つの隣接するセグメントの間に、塞がっていないギャップを設けることができ、その結果、特に、隣接するセグメント間に境界が設けられない（＝境界のないセグメント配置）。隣接するセグメント間の境界を回避することによって、２つの隣接するセグメント間の非常に小さな間隔を達成することが可能であり、その結果、積層パネル要素の光学特性が更に改善され得る。特に、セグメント移行部の反射が回避される。
【００３２】
積層パネル要素は、２〜２５μｍのギャップ厚さ及び液晶層のＬＣダイレクタのｄ／ｐ比０.５〜２を有する、偏光子のない正の相変化液晶ディスプレイ層である液晶層を備えていてもよい。この特に有利な液晶層は、積層パネル要素の透過特性の更なる改善、及び、最適化された切り替え時間による積層パネル要素の最適な制御を可能とする。この場合、液晶層の電極基板の間隔はｄであり、液晶物質のＬＣダイレクタ（Liquid Crystal Director）のピッチはｐで示される。
【００３３】
積層パネル要素の液晶層は、負の誘電異方性を示し、スイッチオフされた状態（特に電圧のない状態）においてホメオトロピック配向を有する液晶材料を含むことができる。この有利な構成は、積層パネル要素の光学特性を更に最適化し、車両の窓としての安全な使用を保証することを可能とする。
【００３４】
好ましくは、液晶層は、電気的に制御可能な複屈折ネマチック液晶ディスプレイを含む。この液晶ディスプレイは、好ましくは、２〜８μｍのギャップ幅と、０.５〜０.７χλの位相遅延パラメータを有し、負の誘電異方性を示す液晶材料を含む。有利には、交差偏光フィルム及び光学異方性を有するホメオトロピックに配向された液晶層の光の損失を補償するために、補償手段が更に設けられている。
【００３５】
有利には、液晶層は、５０〜３００μｍの厚さを有するプラスチック基板を備える。
好ましくは、液晶層は、更に、５０〜１５０μｍの厚さを有するガラス基板を備える。
【００３６】
適応型積層パネル要素は、有利には、以下の構成要素を示された順序で含むことができる：ガラスから成る第１のパネル／結合層としての接着フィルム／偏光フィルタフィルム／液晶層偏光フィルタフィルム／結合層としての接着フィルム／ガラスから成る第２のパネル。この特に好ましい構造は、車両の窓としての安全な使用に特に適した積層パネル要素の形成を可能とする。
【００３７】
適応型積層パネル要素は、有利には、以下の構成要素を示された順序で含むことができる：ガラス又はプラスチックから成る第１のパネル／ＥＶＡ、ＣＯＰ又はＰＵから成る接着層／ＴＡＣ−ＰＶＡ−ＴＡＣから成る偏光フィルタ層／ＯＣＡ（optically clear adhesive）から成る接着層／６μｍのギャップ厚さから成るスペーサを有する液晶層／ＯＣＡから成る接着層／ＴＡＣ−ＰＶＡ−ＴＡＣから成る偏光フィルタ／ＥＶＡ、ＣＯＰ又はＰＵから成る接着層／ガラス又はプラスチックから成る第２のパネル。この特に好ましい構造は、自動車構造での使用に最適な光学特性を有する適応型積層パネル要素の形成を可能とする。
【００３８】
有利には、積層パネル要素の層の屈折率は、積層パネル要素を通る透過が最大化され、好ましくは積層パネル要素の最大透過率が７０％以上となるように、互いに適合される。これは、特に、反射損失を最小化することによっても達成される。
【００３９】
フロントガラスは、有利には、上述した積層パネル要素から構築することができる。特に有利には、このフロントガラスは、第１及び第２のパネルの間に配置され、及び／又は、第１又は第２のパネルのうちの１つの表面上に塗布された多数のセグメント化された液晶層を備え、セグメントは、フロントガラスの表面に沿って（フロントガラスの湾曲した又は平坦な表面に沿って）配置されており、これらのセグメントは、好ましくはフロントガラスの表面に沿って鉛直及び水平な方向に配置されている。
【００４０】
有利には、上述した適応型積層パネル要素は、車両のガラス、自動車のガラス又はヘルメットのバイザーの構成要素として使用され得る。
【００４１】
更に有利には、自動車のガラスは、車両内部空間のガラス、特に仕切りパネル、装飾面又は機能面のガラス、あるいは、車両内部空間を車両の外部環境から隔離するガラス、特に窓ガラス又はドアガラスである。
【００４２】
上述した適応型積層パネル要素を製造するための方法は、以下のステップを含むことができる。
- 第１及び第２の光透過性のパネルを準備するステップ
- 少なくとも１つの結合層を用いて、第１及び第２のパネルの間に液晶層を積層するステップ
- 封印材料を用いて、積層パネル要素の側方の周縁領域を封印するステップ
【００４３】
適応型積層パネル要素は、有利には、第１又は第２のパネル上にコーティングを備えることができ、このコーティングは、１.８未満の屈折率及び２５０μｍ未満の層厚を有する。好ましくは、コーティングは、複数の個別の層から構成されている。
【００４４】
適応型積層パネル要素は、有利には、２つの屈折率適合層を備えることができ、その結果、これらの屈折率適合層の相応した設計（屈折率整合）によって、積層パネル要素の最大透過率は７０％以上となる。
【００４５】
積層パネル要素は、光学フィルタ層を備えることができ、これらの光学フィルタ層は、有利には、少なくとも１つのＵＶ薄膜エッジフィルタ、及び／又は、混入された色素を有するプラスチックフィルム、及び／又は、ＵＶ薄膜エッジフィルタ、及び／又は、ＩＲ薄膜エッジフィルタを含む。
【００４６】
光学フィルタ層は、有利には、反射又は吸収材料が一体化又は塗布されたプラスチックフィルムであることができる。
【００４７】
積層パネル要素は、有利には、２つの反射防止コーティングを備えることができ、少なくとも１つの反射防止コーティングは、二酸化チタン又は二酸化ケイ素を含む。
【００４８】
適応型積層パネル要素は、有利には、パネル安全ガラスとして構成された第１及び／又は第２のパネルを備えることができ、好ましくは、第１及び第２のパネルは、可視光を透過させる。
【００４９】
結合層は、好ましくは、以下の材料のうち少なくとも１つを含むことができる：ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＵ（ポリウレタン）、ＣＯＰ（環状オレフィンポリマー）、ＥＶＡ、ｃｏ−ＰＣ（コポリカーボネート）
【００５０】
液晶層は、２つの接着フィルム、又は、ガラスパネルであるパネルの間の接着剤材料を用いて、配置されることができる。代替的に、パネルは、光透過性の可撓性又は非可撓性プラスチックから成ることもできる。
【００５１】
第１又は第２のパネルの少なくとも１つの側に、交互に高屈折率及び低屈折率を有する誘電体材料から成る薄い層の構造を含む反射防止コーティングが塗布され得る。この有利な構成により、積層パネル要素の光学的特性が向上され得る。
【００５２】
有利には、反射防止層は、材料として酸化ニオブを含む。
【００５３】
好ましくは、可能な限り等しい屈折率を有する層を備える積層パネル要素が提案される。
【００５４】
適応型積層パネル要素は、更に、高い断熱を達成するために、日除け層として使用され得る断熱層を備えることができる。
【００５５】
適応型積層パネル要素の第１及び第２のパネルは、有利には、板ガラス、安全板ガラス、部分プレストレスト単一板ガラス、積層安全ガラス、又は、単一安全板ガラスを有する積層安全ガラスであり得る。
【００５６】
上述したコーティングは、好ましくは、真空中での陰極スパッタリング（スパッタリング技術）、物理蒸着、化学気相蒸着、スピンコーティング法（Schleuderverfahren）又は浸漬法によって、第１及び／又は第２のパネル上に直接的に塗布され得る。
【００５７】
適応型積層パネル要素は、第１及び第２のパネルよりも多くを含むことができ、特に、好ましくはガラス及び／又はプラスチックから成る３つ、４つ又は５つのパネルが存在し得る。
【００５８】
結合層は、好ましくは、フィルムとして、特にＰＶＢフィルム又はＥＶＡフィルム（エチルビニルアセテートフィルム）として構成され得る。代替的に、パネルの結合は、注型樹脂によることも可能である。
【００５９】
液晶層は、液晶を含むフィルムとして構成され得る。このようなフィルムは、電圧の印加によって、暗化された（交差偏光子）状態から透明な状態に、又はその逆に、当該フィルムを切り替えることを可能とする。ここで、液晶の相転移は、フィルムを透過において暗く見せる、透明で厳密に配列された構造から、可視光を透過させる複屈折相（この場合、位相は１８０°だけ遅延され、したがって直線偏光軸を正確に９０°だけ回転させる）へと（又は、使用される液晶モードに応じてその逆に）切り替えられる。位相遅延（δ）は、この場合、次の近似に従う：δ≒2π/λ(Δnd)（ここで、λは光の波長を、dはギャップ幅を、Δnは液晶媒体の異常な屈折率（ne）から正常な屈折率（no）を引いた差を、それぞれ意味する。）液晶層は、この積層パネル要素の一部のみがこの液晶層を備え、積層パネル要素の全表面が液晶層を備えないように、積層パネル要素内に設けられ得る。好ましくは、液晶層は、積層パネル要素の周縁領域にのみ設けられ、特に好ましくは、液晶層は、積層パネル要素の全面積の３分の１の表面上にのみ存在する。この構成によれば、液晶層を備える暗化可能な領域と、更に液晶層のない領域とを備える積層パネルを提供することが可能である。
【００６０】
サンルーフ（特に車両の）用のＬＣＤパネルは、特に有利には、上述した適応型積層パネル要素を備えることができる。複数（好ましくは４つ）の積層パネル要素が、サンルーフの少なくとも１つ（好ましくは４つ）のＬＣＤパネルを形成することができ、その際、積層パネル要素は、好ましい視野角領域が（好ましくは４つの）異なる象限に配置され、それによって車両の乗員に対してマルチドメインディスプレイの効果が生じるような態様で、配置されることができる。
【００６１】
積層パネル要素は、好ましくは、第１及び第２のパネルの間の領域をシールする周縁シールを備えることができる。それにより、パネル間の層が外部に対してシールされ得る。周縁シールは、好ましくは、ＰＵＲシール（ポリウレタン）であり、これは、積層パネル要素（ガラスサンドイッチ）を封止し、液晶要素（又は液晶層も）を浮遊状態で埋め込む。特に有利な浮遊状態での埋め込みは、周縁シールに軟らかい材料（好ましくはＰＵＲのような）を使用することにより達成することができる。
【００６２】
積層パネル要素を製造するための方法は、有利には、特に周縁シールを塗布するための
低圧／低温プラスチック射出成形法を含む。有利には、パネルの全周に亘って、周囲に複数の射出ノズルを有する工具（鋼工具）が構築される。次いで、低融点（好ましくは約１００〜１５０℃）のプラスチックが、低圧（好ましくは約０.２〜０.４ＭＰａ）の下で、シールとして、第１及び第２のパネルの間に注入され得る。パネルは、このようにして清浄なシールを獲得し、環境の影響に対して耐性があり、更なる措置なしに組み込まれ得る。
【００６３】
積層パネル要素の上述した構成により、更に、積層パネル要素全体の７０％より大きい有利な透過率を達成することが可能である。
【００６４】
上述した特徴は、これが特に当業者にとっても理解できるものである限り、単独で、及び、互いに組み合わせて使用され得ることに留意されたい。特に、本明細書に記載されている全ての特徴は、任意の方法で互いに組み合わせることができる。これは、特に、特許請求の範囲に記載された特徴に当てはまる。
【００６５】
以下において、添付図面を参照し、実施例に基づいて、本発明が記載される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来の安全ガラスの構造を示す。
【図２】本発明の適応型積層パネル要素の第１の構造を示す。
【図３】本発明による適応型積層パネル要素の第２の構造を示す。
【図４】本発明の適応型積層パネル要素の第３の構造を示す。
【図５ａ】本発明の適応型積層パネル要素を使用したフロントガラスの構造を示す。
【図５ｂ】本発明の適応型積層パネル要素を使用したサイドウィンドウ／サンルーフの構造を示す。
【図６】本発明の適応型積層パネル要素のスペクトル透過領域を示す。
【図７ａ】本発明の適応型積層パネル要素の別の有利な構造を示す。
【図７ｂ】周縁シールを有する適応型積層パネル要素の構造を示す。
【図８】積層パネル要素の特に有利な実施例の表を示す。
【図９】４つのＬＣＤパネルを有するサンルーフの構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
図１には、例えば車両構造において使用されるような、従来の安全ガラスの構造が例示されている。安全ガラスは、この場合、結合層Ｖを介して第２のパネルＳ２に貼り付けられた第１のパネルＳ１から成る。
【００６８】
図２には、本発明による適応型積層パネル要素の構造が示されている。この第１の実施例によれば、好ましくはガラス材料から成る第１のパネルＳ１が準備される。この第１のパネルは、覆われないままの外面と、結合層Ｖと接触する内面と、を備える。結合層Ｖを介して、第１のパネルＳ１と第２のパネルＳ２との間の結合を確立すると共に、パネルＳ１及びＳ２の間の間隔を保証することが可能である。したがって、この構造は、安全ガラスの構造に相当する。しかしながら、更に、第２のパネルＳ２の表面上に液晶層ＬＣを設けることが提案される。特に、液晶層ＬＣは、第２のパネルＳ２の内面上に設けられる。
【００６９】
液晶層ＬＣは、好ましくはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）フィルムである。図示された適応型積層パネル要素は、有利には車両のフロントガラスに使用することができ、この場合、特に好ましくは、液晶層は様々なセグメントに分割されている。液晶層ＬＣは、好ましくは互いに対向する上側基板と下側基板とから構成されており、この場合、液晶材料はこれらの基板の間に挿入されている。１つの発展形態では、上側偏光層及び下側偏光層が、上側及び／又は下側基板の外面に設けられ得る。更に、光学的特性の視野角への依存性を低減するために、上側の又は両方の偏光層に配置された補償フィルムが特に好ましく、当該補償フィルムは、それぞれ、交差偏光子による光の損失、及び、比較的大きな入射角の下での異方性のホメオトロピックに配置された液晶の楕円偏光を補償する。補償スキームは、ホメオトロピック液晶層（一軸、正のλ/2 Ｃプレート）が、一軸、負のλ/2 Ｃプレート（例えば、ＣＯＰ）によって補償されるという概念に従う。交差偏光子による光損失は、例えば正及び負の一軸λ/6プレート、又は、例えば二軸λ/2遅延プレート（ｘ−ｙ２２０ｎｍ、ｚ５５ｎｍ）（例えば、ＣＯＰ）によって補償され得る。
【００７０】
図３には、適応型積層パネル要素の別の有利な実施形態が示されている。第１及び第２のパネルＳ１，Ｓ２の間に、様々な層が設けられている。特に、液晶層ＬＣが設けられ、液晶層ＬＣと第１のパネルＳ１及び第２のパネルＳ２との間には、それぞれ結合層Ｖ１，Ｖ２及び光学フィルタＦ１，Ｆ２が設けられている。光学フィルタＦ１，Ｆ２は、光学フィルタ層として、特にＵＶ薄膜エッジフィルタ及び／又はＩＲ薄膜エッジフィルタとして構成され得る。
【００７１】
結合層Ｖ１，Ｖ２は、好ましくは、以下の材料のうちの少なくとも１つから構成されている：ＰＶＢ、ＰＥＴ、ＰＶＣ、ＰＵ、ＣＯＰ、ＥＶＡ、ｃｏ−ＰＣ。
【００７２】
液晶層ＬＣは、図３の実施例では、正の相変化ＬＣＤとして具現されている。液晶層ＬＣとして相変化ＬＣＤを用いることにより、特に車両のフロントガラスとしての使用に適した構造を提供することが可能である。したがって、特に好ましくは、乗用車又はトラック用のフロントガラスが提供され得る。
【００７３】
結合層Ｖ１，Ｖ２は、複屈折のない接着層として形成されており、その結果、車両の窓としての使用のための安全ガラスとして適した積層パネル要素を形成することが可能である。
【００７４】
図４には、本発明による適応型積層パネル要素の別の有利な実施形態が示されている。第１のパネルＳ１と第２のパネルＳ２との間に、光学フィルタ層Ｆ１，Ｆ２が設けられている。これらの光学フィルタ層は、一致した屈折率を有するように構成されている（屈折率整合）。
【００７５】
更に、安全ガラスを形成することを可能とする結合層Ｖ１及びＶ２が設けられている。液晶層ＬＣ上には、追加の偏光及び補償層Ｐ１及びＰ２が設けられている。
【００７６】
液晶層ＬＣは、この実施形態では、複屈折ネマチック液晶ディスプレイとして構成されており、その結果、この構造は、特にサイドウィンドウ及び日除けガラスに適している。
【００７７】
図５ａには、適応型積層パネル要素を有するフロントガラスが示されている。この積層パネル要素は、セグメント１Ｌ〜４Ｒに、したがって、フロントガラスの表面に沿って鉛直及び水平方向に分割されている。しかしながら、積層パネル要素は、４つより多くのセグメントを備えることもできる。フロントガラスの個々のセグメントは、個々に又は一緒に制御することができ、その結果、フロントガラスの異なる領域が、選択的に暗化され得る。個々のセグメントＳＥＧは互いに隣接しており、セグメントＳＥＧ間には目に見えない間隙Ｇが設けられている。特に、間隙Ｇは、人間の目には視覚的に知覚できないほど小さい。好ましくは、間隙Ｇの幅は７０μｍ未満である。
【００７８】
図５ｂには、サイドウィンドウ又はサンルーフの分割が示されている。適応型積層パネル要素は、この場合、例示的に３つのセグメントに分割されている。第１のセグメントＳＥＧ１、第２のセグメントＳＥＧ２及び第３のセグメントＳＥＧ３は、隣接して配置され、これらのセグメントの間には、目に見えない間隙Ｇが設けられている。好ましくは、図４による実施例に従って説明された液晶層ＬＣの構造が、液晶層ＬＣとして使用される。
【００７９】
図６には、本発明の適応型積層パネル要素のスペクトル透過過程が示されている。特に、図６から、上述した赤外線及び紫外線領域用の光学フィルタを設けることにより、４００ｎｍの波長までの電磁放射を１％未満に低減することができ、また、７８０ｎｍ〜３０００ｎｍの領域の波長の電磁放射を０.８％未満に低減することができることが分かる。使用される光学フィルタＦ１，Ｆ２は、特に、ＵＶ薄膜エッジフィルタ（スパッタ干渉フィルタ）又は吸収性物質、例えばプラスチックフィルムに混入された色素である。ＵＶフィルタは、また、ＩＲ薄膜エッジフィルタと組み合わせることができ、あるいは、付加的に反射性又は吸収性材料として例えば銀又は銅を備えることができ、当該材料は、プラスチックフィルム上に塗布され又はそこに混入される。２つのエッジフィルタは、図６による可視放射のバンドパスフィルタの透過において使用される。
【００８０】
好ましくは、使用される層の屈折率は、安全ガラスの最大透過率が得られ、その結果、反射損失が回避され得るよう、フレネル方程式を用いて最適化される。
【００８１】
図７ａには、本発明の別の有利な実施形態の構造が示されている。第１のパネルＳ１と第２のパネルＳ２との間には、第１のパネルＳ１及び第２のパネルＳ２に直接的に隣接すると共にこれらと結合された結合層Ｖ１及びＶ２が設けられている。第１の結合層Ｖ１及び第２の結合層Ｖ２の好ましい層厚は、この場合、１２５μｍである。第１の結合層Ｖ１及び第２の結合層Ｖ２に隣接して、偏光層又は光学フィルタＦ１及びＦ２が設けられている。光学フィルタＦ１，Ｆ２は、更に補償層を備える。補償層は偏光子に一体化され、フィルタは偏光子の表面に設けられている。補償層は、反射性及び／又は吸収性のものとして構成することができる。光学フィルタは、接着層Ｋ（又は結合層）を介して液晶層ＬＣに結合されている。液晶層ＬＣは、２つのＬＣＤ基板層８を含み、それらは、それぞれ、１つの表面上に電極Ｅ１，Ｅ２を備える。電極Ｅ１，Ｅ２は、接続要素ＶＢを介して制御装置に接続される。互いに対向する電極Ｅ１及びＥ２の間には、内部に液晶材料が存在する間隙と、好ましくはプラスチックから構成されたスペーサＳＰが設けられている。
【００８２】
図７ｂに示されているように、環境の影響に対する追加のシールのため、及び、比較的柔らかい材料（好ましくはＰＵＲ）から成るパネルサンドイッチ内への液晶要素の確実な埋め込みのために、低圧（０.２〜０.４ＭＰａ）及び低温（１００〜１４０℃）のプラスチック射出成形法により安全ガラスサンドイッチが射出され、その結果、周囲を取り巻くシールＵ（周縁シール）が提供され得る。これによって、積層パネル要素は、クリーンなシールを獲得し、環境の影響に対して耐性があり、更なる措置なしに組み込まれ得る。シールは、ガラスＳ１からガラスＳ２までの全領域をカバーし、安全ガラスサンドイッチ全体をシールする。周囲を取り巻くシールＵは、ガラスサンドイッチをシールし、液晶素子を「浮遊状態で」埋め込むＰＵＲシール（ガスケット）である。というのは、この目的のために比較的柔らかい材料が板Ｓ１及びＳ２の間に配置されるためである。それに対して、ＬＣＤシールＤは、ＬＣＤを外部に対して全体としてシールする。
【００８３】
図８に示された表は、特に有利な実施例の層の層厚、屈折率及び好ましい材料に関する詳細な説明を含む（図７も参照）。
【００８４】
図９は、４つの異なるＬＣＤパネル（I、II、III及びIV）を有するサンルーフの構造を示す。これらのＬＣＤパネルの各々は、積層パネル要素として構成することができ、当該積層パネル要素は、別々に又は互いに結合されていることが企図される。４つのディスプレイ（直線偏光軸と摩擦方向との特定の組み合わせ）の最良の視野角領域（図９の矢印参照）は、例えば、車両乗員に対してＬＣＤルーフの４つの専用領域が形成されるように設計されている。これは、サンルーフを通過する光の減衰が、太陽光の異なる入射方向の下で、全ての乗員に対して可能な限り均一となることを意味する。
【００８５】
説明及び図面は、提案された装置の原理のみを示していることに留意されたい。本開示に基づいて、当業者は、上述した構成の様々な変形例を作成することが可能である。これらの変形例は、明示的には記載されていないが、本明細書によって開示され、特許請求の範囲に包含されている。
【図１】
2020511689.tif 000003
【図２】
2020511689.tif 000004
【図３】
2020511689.tif 000005
【図４】
2020511689.tif 000006
【図５ａ】
2020511689.tif 000007
【図５ｂ】
2020511689.tif 000008
【図６】
2020511689.tif 000009
【図７ａ】
2020511689.tif 000010
【図７ｂ】
2020511689.tif 000011
【図８】
2020511689.tif 000012
【図９】
2020511689.tif 000013
【国際調査報告】
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2020511689.tif 000015
2020511689.tif 000016
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2020511689.tif 000018
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