МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО С ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ В ТЕРМОПЛАСТИЧНОМ ПРОМЕЖУТОЧНОМ СЛОЕ
MULTILAYER GLASS WITH AN ELECTRICALLY SWITCHABLE FUNCTIONAL ELEMENT IN A THERMOPLASTIC INTERMEDIATE LAYER

Изобретение относится к многослойному стеклу с внедренным в термопластичный промежуточный слой многослойного стекла электрически переключаемым функциональным элементом, к способу получения многослойного стекла, а также к применению многослойного стекла в качестве оконного стекла автомобиля.
Современные системы остекления оснащаются самыми разнообразными электрически управляемыми функциональными элементами, такими как датчики, детекторы или приемные блоки. В качестве примера подобных функциональных элементов можно назвать, в частности, в автомобильной отрасли, датчики дождя, антенны и емкостные тактильные датчики. Как правило, эти функциональные элементы должны быть по возможности незаметными для наблюдателя, и, если визуально различимы, то, насколько возможно, сформированы с привлекательным внешним видом. В то же время конструкционные детали должны быть защищены от погодных условий и влияний окружающей среды.
Патентный документ EP 2 462 007 B1 описывает многослойное стекло с оптически прозрачной сенсорной панелью и с размещенным в области сенсорной панели датчиком. Датчик находится внутри изолирующего корпуса, который выступает в пассажирский салон автомобиля. Этот изолирующий корпус виден из пассажирского салона как выпуклость на оконном стекле, и воспринимается водителем автомобиля как, возможно, мешающий и ограничивающий зону обзора.
В зависимости от типа и величины необходимых датчиков, они также могут быть внедрены в многослойный материал многослойного стекла. Так, из патентного документа WO 2017/097536 известен датчик освещенности, который включает фотодиод и печатную плату, и размещен между одной стеклянной пластиной и смежным с нею термопластичным промежуточным слоем ламинированного многослойного стекла. При этом печатная плата фотодиода не имеет сцепления со смежным стеклом, вследствие чего остаются визуально различимые воздушные включения между этими слоями. Это может быть замаскировано посредством непрозрачной маскирующей печати.
Патентный документ WO 2016/116372 раскрывает многослойное стекло с тактильным датчиком в форме емкостной зоны переключения для управления любым электрическим потребителем в автомобиле, например, таким как оптически активные переключаемые стекла. Емкостный датчик включает структурированный электропроводящий слой на пленочном носителе. Пленочный носитель помещен между двумя термопластичными промежуточными слоями многослойного стекла. Однако при такой симметричной конструкции должно быть обеспечено, что датчик может переключаться селективно только от одной поверхности пластины многослойного стекла. Чтобы улучшить селективность, увеличивают толщину термопластичного промежуточного слоя на стороне, на которой нежелательна возможность переключения с поверхности датчика, с помощью промежуточного слоя из дополнительного слоя материала в промежуточном слое. Этот дополнительный слой нанесен в термопластичном промежуточном слое по существу по всей площади композитной структуры стекла, чтобы поддерживать по возможности малыми локальные различия по толщине в области датчика.
Функциональные элементы для электрически переключаемых стекол, такие как диспергированные в полимере жидкие кристаллы (PDLC) или элементы электронной тонировки по SPD-технологии (устройства со взвешенными частицами), как правило, встраивают в многослойное стекло ламинированием с двумя термопластичными связующими пленками одинаковой толщины. Чтобы компенсировать разность толщин между областями с функциональным элементом и областями без функционального элемента, согласно патентному документу WO 2007/122428 A1 может быть использована термопластичная обрамляющая пленка, которую размещают между обеими термопластичными связующими пленками (также называемыми пленками для ламинирования), и которая обрамляет функциональный элемент вдоль всей его наружной кромки. Например, в патентном документе WO 2007/122428 A1 использованы две термопластичных связующих пленки из поливинилбутираля (PVB) с толщиной 0,76 мм, и одна обрамляющая пленка из PVB с толщиной 0,38 мм, чтобы встроить в многослойное стекло SPD-элемент. Патентный документ WO 2007/122429 A1 описывает указанную конструкцию для функционального элемента на жидкокристаллической основе. Вследствие плоскостного размещения термопластичных связующих пленок и также имеющей большую площадь обрамляющей пленки получается неблагоприятно большая толщина многослойного стекла.
Патентный документ US 2015/0165965 A1 раскрывает многослойное стекло, включающее функциональный SPD-элемент и диод, которые встроены в термопластичный промежуточный слой многослойного стекла. Для этого требуется многослойная конструкция промежуточного слоя, включающая многочисленные обрамляющие пленки.
Патентный документ US 2016/0313587 A1 описывает многослойное стекло с введенным в него при ламинировании функциональным элементом, причем применено множество термопластичных связующих пленок с толщиной в каждом случае 0,76 мм, 0,38 мм, а также комбинация этих обеих толщин.
В патентном документе WO 2018/041472 A1 описано ветровое стекло для системы отображения информации на лобовом стекле (Head-Up-Display, HUD) которое оснащено отражающим инфракрасное излучение покрытием на пленке из сложного полиэфира, причем пленка из сложного полиэфира размещена между двумя термопластичными связующими пленками с различающейся толщиной. Толщины внутренней стеклянной пластины и термопластичных связующих пленок выбраны так, что расстояние между отражающим инфракрасное излучение покрытием и наружной стороной внутренней стеклянной пластины сокращено по сравнению с остальными размерами. Этим путем обеспечивается улучшенное перекрывание первичного отражения и отражения от слоя в HUD-изображении. Термопластичные связующие пленки, а также пленка из сложного полиэфира, размещены на всей площади многослойного стекла.
Патентный документ WO 2018/010865 A1 раскрывает многослойное стекло, включающее термопластичный промежуточный слой из двух термопластичных связующих пленок с различной толщиной, и с уложенной между связующими пленками пленкой из сложного полиэфира, а также способ получения такого многослойного стекла. В частности, использованы термопластичные промежуточные слои из толстой связующей пленки (PVB), более тонкой связующей пленки (PVB), и размещенной между ними пленки из сложного полиэфира. Связующая пленка с меньшей толщиной обеспечивает то преимущество, что она во время технологического процесса может быть легче кратковременно отслоена, чтобы обеспечить возможность селективной обрезки пленки из сложного полиэфира. Термопластичные связующие пленки, а также пленка из сложного полиэфира, размещены на всей площади многослойного стекла.
Задача настоящего изобретения состоит в создании многослойного стекла с электрически переключаемым функциональным элементом, встроенным при ламинировании в термопластичный промежуточный слой, причем функциональный элемент встроен в пленку для ламинирования визуально незаметно. Кроме того, задачей изобретения является получение в распоряжение способа изготовления такого многослойного стекла.
Задача настоящего изобретения решается посредством многослойного стекла со встроенным в термопластичный промежуточный слой электрически переключаемым функциональным элементом согласно независимому пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующее изобретению многослойное стекло по меньшей мере с одним электрически переключаемым функциональным элементом включает по меньшей мере первую стеклянную пластину, вторую стеклянную пластину и термопластичный промежуточный слой, который соединяет первую пластину со второй пластиной. При этом термопластичный промежуточный слой включает первую пленку для ламинирования с толщиной по меньшей мере 0,3 мм и одну или многие вторые пленки для ламинирования с толщиной в каждом случае не более 70 мкм. При этом первая пленка для ламинирования служит для соединения по площади первой стеклянной пластины и второй стеклянной пластины с образованием многослойного стекла. Вторые пленки для ламинирования, напротив, важны для визуально привлекательного встраивания функционального элемента. При этом в области электрически переключаемого функционального элемента находится непосредственная последовательность слоев из первой стеклянной пластины, первой пленки для ламинирования, второй пленки для ламинирования, электрически переключаемого функционального элемента, необязательно дополнительной второй пленки для ламинирования и, наконец, второй стеклянной пластины. Функциональный элемент тем самым соединен второй пленкой для ламинирования со смежной первой стеклянной пластиной. Между функциональным элементом и второй стеклянной пластиной находится, в одном возможном варианте исполнения, только первая пленка для ламинирования. В другом возможном варианте исполнения с прилеганием к функциональному элементу уложена дополнительная вторая пленка для ламинирования так, что создается примыкание функционального элемента ко второй стеклянной пластине через вторую пленку для ламинирования и размещенную на ней первую пленку для ламинирования. Вторые пленки для ламинирования находятся исключительно в области функционального элемента, соответственно, функциональных элементов, и выдаются за пределы наружных кромок функционального элемента с выступом х по меньшей мере 1 мм и максимально 10 мм. Тем самым структура термопластичного промежуточного слоя не испытывает влияния функционального элемента за его пределами. Описываемая последовательность слоев осуществляется согласно изобретению с функциональными элементами, которые имеют толщину максимально 200 мкм, и занимают менее 10% общей площади стекла.
Авторам настоящего изобретения удалось установить, что соответствующая изобретению слоистая структура особенно пригодна для встраивания функциональных элементов, которые соответственно являются локально ограниченными и имеют малую толщину. В этом случае оказалось, что при применении соответствующих изобретению тонких вторых пленок для ламинирования в области функционального элемента возникают лишь незначительные дополнительные местные напряжения в стекле, и в то же время может быть достигнут визуально привлекательный внешний вид кромок.
Соответствующая изобретению слоистая структура только с локально ограниченными вторыми пленками для ламинирования тем самым позволяет отказаться от сложных конструкций, например, таких как обрамляющие пленки. По меньшей мере внутри части зоны обзора многослойного стекла, которая находится снаружи всех функциональных элементов, и вне соответствующих выступов х, тем самым наличествует непосредственная последовательность слоев многослойного стекла из первой стеклянной пластины, первой пленки для ламинирования и второй стеклянной пластины. Особенно предпочтительно это справедливо для всего многослойного стекла снаружи всех функциональных элементов и вне соответствующих выступов х. Соответствующее изобретению многослойное стекло не содержит никаких обрамляющих пленок.
При необходимости первая пленка для ламинирования может быть собрана из многих отдельных идентичных по всей площади термопластичных пленок. Например, это является полезным, когда желательная толщина первой пленки для ламинирования соответствует значениям целого кратного толщины имеющейся в продаже на рынке пленки со стандартной толщиной.
Соответствующее изобретению многослойное стекло позволяет создать особенно привлекательный внешний вид функционального элемента, так как функциональный элемент полностью охвачен пленками для ламинирования, которые вследствие своих термопластичных свойств обеспечивают сцепление с соседними стеклянными пластинами.
Если функциональный элемент согласно прототипу нанесен непосредственно на первую стеклянную пластину, и под промежуточным слоем только первая пленка для ламинирования ламинирована со второй стеклянной пластиной, то отсутствует сцепление с первой стеклянной пластиной. Это заметно в ламинированном многослойном стекле в форме воздушных включений между функциональным элементом и стеклом. Более того, переход между функциональным элементом и соседней областью без функционального элемента в многослойном материале виден как четко различимая кромка. Этот эффект проявляется с обеих сторон, то есть, как со стороны первой стеклянной пластины, так и со стороны второй стеклянной пластины, несмотря на прослойку из первой пленки для ламинирования.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что применение введенной локально в области функционального элемента второй пленки для ламинирования улучшает как сцепление между функциональным элементом и соседней стеклянной пластиной, так и маскирование визуально различимой кромки функционального элемента. Тем самым полностью устраняются воздушные включения. Также можно отказаться от черной декоративной печати, которая покрывает наружную окантовку функционального элемента и тем самым указанную видимую кромку. Соответственно этому, можно наносить функциональный элемент в любом положении внутри соответствующего изобретению многослойного стекла, поскольку можно не опасаться ухудшения обзора вследствие заметных кромок или черной печати. Также можно отказаться от сложных технических решений, например, таких как применение обрамляющих пленок, для встраивания функциональных элементов. Более того, вырез для обрамляющей пленки виден в отраженном свете. Напротив, превалирует соответствующее изобретению решение. Кроме того, соответствующее изобретению многослойное стекло является благоприятным в отношении оптимизации веса остекления. Ввиду того, что вторые пленки для ламинирования используются только локально в области функциональных элементов, возможно снижение веса сравнительно с многослойным стеклом с многими размещенными по всей площади пленками для ламинирования. Поскольку согласно изобретению вторые пленки для ламинирования имеют толщину максимально только 70 мкм, то, несмотря на локальное увеличение толщины многослойного стекла, могут сохраняться малыми местные напряжения. Благодаря этому предотвращается инициированное высокими напряжениями повреждение многослойного стекла.
При этом термопластичный промежуточный слой предпочтительно состоит из первой пленки для ламинирования и одной или многих вторых пленок для ламинирования.
Вторые пленки для ламинирования могут быть введены в термопластичный промежуточный слой как между функциональным элементом и соседней стеклянной пластиной, так и между функциональным элементом и примыкающей к нему первой пленкой для ламинирования. Размещение между функциональным элементом и стеклянной пластиной приводит к улучшению сцепления, предотвращению воздушных включений, а также к улучшению внешнего вида кромок функционального элемента. Вторая пленка для ламинирования между первой пленкой для ламинирования и функциональным элементом служит только для улучшения внешнего вида кромок.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения термопластичный промежуточный слой состоит из первой нанесенной на площадь пленки для ламинирования и, дополнительно к этому, в каждом случае ровно одной второй пленки для ламинирования на каждый электрически переключаемый функциональный элемент. Непосредственная последовательность слоев в области электрически переключаемых функционального элемента или функциональных элементов при этом является такой: первая стеклянная пластина, вторая пленка для ламинирования, электрически переключаемый функциональный элемент, первая пленка для ламинирования и вторая стеклянная пластина. Вторые пленки для ламинирования при этом размещены только локально в области функциональных элементов между ними и соседней стеклянной пластиной. Число вторых пленок для ламинирования соответствует числу функциональных элементов. При этом в качестве второй пленки для ламинирования определяется соответствующий функциональному элементу участок пленки. При этом также многие вторые пленки для ламинирования могут быть соединены друг с другом. Например, если два функциональных элемента размещены непосредственно соседствующими друг с другом, то можно было бы отказаться от разделительного разреза между вторыми пленками для ламинирования этих функциональных элементов, и обе пленки могут быть наложены как совместный участок пленки в термопластичном промежуточном слое. Это справедливо как для вторых пленок для ламинирования между функциональным элементом и стеклянной пластиной, так и для вторых пленок для ламинирования между функциональным элементом и первой пленкой для ламинирования.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения термопластичный промежуточный слой состоит из первой пленки для ламинирования и в каждом случае двух вторых пленок для ламинирования на каждый электрически переключаемый функциональный элемент, который встроен в промежуточный слой. Непосредственная последовательность слоев в области электрически переключаемого функционального элемента соответственно этому состоит из первой стеклянной пластины, второй пленки для ламинирования, электрически переключаемого функционального элемента, дополнительной второй пленки для ламинирования, первой пленки для ламинирования и второй стеклянной пластины. Число вторых пленок для ламинирования соответственно этому получается как удвоенное число функциональных элементов. Согласно изобретению, достигается предотвращение воздушных пузырьков между первой стеклянной пластиной и функциональным элементом и улучшение внешнего вида кромок со стороны первой стеклянной пластины. В дополнение к этому, также достигается улучшение внешнего вида кромок при рассматривании на просвет через многослойное стекло со стороны второй стеклянной пластины.
Поверхность внутренней стороны первой стеклянной пластины соответствующего изобретению многослойного стекла (или многослойного оконного стекла) представляет собой обращенную по направлению к термопластичному промежуточному слою поверхность первой стеклянной пластины, тогда как поверхность наружной стороны первой стеклянной пластины в смонтированном состоянии ориентирована к внутреннему пространству транспортного средства или здания. Поверхность внутренней стороны второй стеклянной пластины также обращена к термопластичному промежуточному слою, в то время как поверхность наружной стороны второй стеклянной пластины обращена к окружающей среде. Первая и вторая пластины содержат стекло и/или прозрачный синтетический материал, например, такой как поликарбонат или полиметилметакрилат. Пластины предпочтительно состоят из стекла. На поверхностях наружных сторон первой и второй пластин в принципе могут быть размещены любые дополнительные пластины, и соединены с ними в результате ламинирования с промежуточным прокладыванием термопластичных пленок, или также через распорные элементы в случае остекления в виде стеклопакетов. Если в отношении функционального элемента речь идет, например, о тактильном датчике, то пластина, через которую должен действовать датчик, должна быть предусмотрена как наружная пластина, на которую не должны наноситься никакие дополнительные пластины. Как правило, для приведения датчика в действие применяют ближайшую пластину.
Первая пленка для ламинирования и вторая пленка для ламинирования представляют собой термопластичные пленки, которые пригодны для создания адгезивного соединения друг с другом и с примыкающими стеклянными пластинами и/или смежными функциональными элементами. В процессе ламинирования первая пленка для ламинирования и вторая пленка для ламинирования начинают растекаться под действием тепла, в результате чего они прилипают к примыкающим элементам и соединяются с ними и между собой. Первая и вторая пленки для ламинирования предпочтительно содержат поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA) и/или полиуретан (PU). Эти материалы являются обычными для термопластичного промежуточного слоя многослойных стекол, и создают адгезивное соединение со стеклом. Тем самым обеспечивается хорошее соединение. В многослойном стекле как готовом ламинированном конечном изделии отдельные пленки, несмотря на расплавление в процессе ламинирования, остаются идентифицируемыми как таковые. В частности, на краях пленок это приводит к течению материала во время процесса ламинирования, однако полного смешения не происходит, так что в изделии еще являются идентифицируемыми отдельные участки пленок и их состав (например, содержание пластификатора).
Согласно изобретению, толщина первой пленки для ламинирования (по меньшей мере 0,3 мм) является существенно большей, чем толщина вторых пленок для ламинирования (в каждом случае не более 70 мкм). Первая пленка для ламинирования должна иметь соответствующую толщину, чтобы надежно соединять первую стеклянную пластину и вторую стеклянную пластину. Локальные неровности могут быть надежно скомпенсированы посредством размещенной по всей площади первой пленки для ламинирования с такой минимальной толщиной. Напротив, для второй пленки для ламинирования применяют согласно изобретению тонкую пленку, чтобы по возможности поддерживать незначительным локальное увеличение толщины в области функционального элемента.
Чем тоньше вторая пленка для ламинирования, тем эффективнее предотвращается отклонение по толщине вдоль многослойного стекла, однако термопластичные пленки не могут быть изготовлены как угодно тонкими. Чем тверже термопластичная пленка, тем более тонкой она может быть получена, в особенности экструдирована. Поэтому вторая пленка для ламинирования предпочтительно имеет по возможности малое количество пластификатора, чтобы она могла быть изготовлена как можно более тонкой. Обычные термопластичные пленки, в частности, пленки из PVB, имеют содержание пластификатора по меньшей мере 15 вес.%. Вторая пленка для ламинирования предпочтительно имеет сниженное относительно этого значение. Вторая пленка для ламинирования предпочтительно имеет содержание пластификатора менее 15 вес.%, особенно предпочтительно менее 10 вес.%, наиболее предпочтительно менее 5 вес.%, и, в частности, по существу не содержит пластификатор. Первая пленка для ламинирования с толщиной по меньшей мере 0,3 мм предпочтительно содержит пластификатор в количестве по меньшей мере 15 вес.%. Первая пленка для ламинирования и вторые пленки для ламинирования предпочтительно выполнены на основе одного и том же полимера, однако различаются, как упомянуто, по содержанию пластификатора.
Вторая пленка для ламинирования предпочтительно имеет толщину от 10 мкм до 70 мкм, особенно предпочтительно от 25 мкм до 70 мкм, в частности, от 40 мкм до 60 мкм, например, около 50 мкм. Тем самым могут быть достигнуты хорошие результаты в отношении снижения механических напряжений.
Толщина вторых нанесенных перекрывающимися пленок для ламинирования в сумме составляет максимально 140 мкм. Предпочтительно эта сумма составляет максимально 100 мкм. Если применяют многочисленные перекрывающиеся пленки, например, при двух вторых пленках для ламинирования в области функционального элемента, то весьма желательно сокращать толщину отдельных пленок для достижения по возможности незначительного общего отклонения.
Первая пленка для ламинирования имеет толщину от 0,30 мм до 1,5 мм, предпочтительно от 0,35 мм до 1,0 мм, особенно предпочтительно от 0,35 мм до 0,8 мм. Например, на рынке предлагаются PVB-пленки со стандартными толщинами 0,38 мм и 0,76 мм.
Функциональные элементы имеют толщину максимально 200 мкм, предпочтительно от 50 мкм до 200 мкм, особенно предпочтительно от 50 мкм до 150 мкм. Этот порядок величины является благоприятным, чтобы избежать опасности нежелательного растрескивания вследствие внутренних напряжений. Типичные функциональные элементы в остеклении автомобилей занимают долю площади от 0,5% до 10%, предпочтительно от 1% до 5%, например, 2,5% общей поверхности остекления. Длина кромок функциональных элементов, сообразно которым, в сумме с желательным выступом х, получается площадь второй пленки для ламинирования, как правило, составляет максимально 20 смЧ20 см, предпочтительно максимально 15 смЧ15 см, особенно предпочтительно максимально 10 смЧ10 см. Соответственно этому, область остекления с локально увеличенной толщиной распространяется на сравнительно малой площади остекления, так что тем самым также сводится к минимуму опасность разрушения стекла.
Согласно изобретению, вторые пленки для ламинирования размещаются только локально в области функциональных элементов в многослойном стекле, и выступают по периметру по меньшей мере на 1 мм и максимально на 10 мм за пределы контура функционального элемента. По сравнению с применением вторых пленок для ламинирования с размещением по всей площади, тем самым достигается выгода в отношении веса и стоимости. Более того, в особенности при большом отклонении по толщине между областью функционального элемента и остальным многослойным стеклом, предпочтительным является создание постепенного перехода между этими областями. В одном возможном варианте исполнения выбирают меньший выступ, предпочтительно от 1 мм до 5 мм, особенно предпочтительно максимально от 1 мм до 4 мм, в частности, от 2 мм до 3 мм. Авторы настоящего изобретения установили, что маскирование видимых кромок функционального элемента значительно улучшается, когда вторые пленки для ламинирования уложены с таким незначительным выступом от функционального элемента. Тот факт, что выступ вторых пленок для ламинирования приводит к значительно большему улучшению, чем одинаковое по покрываемой площади конгруэнтное позиционирование, был удивительным и неожиданным для авторов настоящего изобретения.
Электрически переключаемый функциональный элемент может иметь самые разнообразные известные специалисту формы. Например, к ним относятся датчик, антенна, SPD-, PDLC-, электрохромный или электролюминесцентный функциональный элемент. Соответствующее изобретению многослойное стекло также может иметь многочисленные электрически переключаемые функциональные элементы, причем они также могут иметь различные конструкции и функции. Электрически переключаемый функциональный элемент особенно предпочтительно включает нетермопластичный пленочный носитель. В частности, пленочный носитель представляет собой пленку из сложного полиэфира, например, пленку из полиэтилентерефталата. Эти пленки не проявляют сцепления со стеклом, вследствие чего это может приводить к воздушным включениям между пленочным носителем и примыкающей стеклянной пластиной. Здесь изобретение обеспечивает устранение такого затруднения.
устройство со взвешенными частицами
Функциональный SPD-элемент () содержит активный слой, включающий суспендированные частицы, причем поглощение света может изменяться активным слоем посредством подведения напряжения к плоским электродам. Изменение поглощения обусловливается ориентацией палочкообразных частиц в электрическом поле при приложении электрического напряжения. Функциональные SPD-элементы известны, например, из патентных документов EP 0876608 B1 и WO 2011033313 A1.
диспергированные в полимере жидкие кристаллы
Функциональный PDLC-элемент () содержит активный слой, включающий жидкокристаллический материал, который внедрен в полимерную матрицу. Если к плоским электродам не подведено напряжение, то жидкие кристаллы ориентированы беспорядочно, что приводит к сильному рассеянию проходящего через активный слой света. Если же на плоские электроды подается напряжение, тогда жидкие кристаллы выстраиваются в одном общем направлении, и повышается коэффициент пропускания света через активный слой. Такой функциональный элемент известен, например, из патентного документа DE 102008026339 A1.
В случае электрохромного функционального элемента активный слой функционального элемента представляет собой электрохимически активный слой. Коэффициент пропускания видимого света зависит от степени внедрения ионов в активный слой, причем ионы поставляются, например, посредством аккумулирующего ионы слоя между активным слоем и плоским электродом. На коэффициент пропускания можно влиять подводимым к плоским электродам напряжением, которое вызывает перемещение ионов. Подходящие функциональные слои содержат, например, по меньшей мере оксид вольфрама или оксид ванадия. Электрохромные функциональные элементы известны, например, из патентных документов WO 2012007334 A1, US 20120026573 A1, WO 2010147494 A1 и EP 1862849 A1.
В электролюминесцентных функциональных элементах активный слой содержит электролюминесцентные материалы, в частности, органические электролюминесцентные материалы, люминесценция которых возбуждается подведением напряжения. Электролюминесцентные функциональные элементы известны, например, из патентных документов US 2004227462 A1 и WO 2010112789 A2. Электролюминесцентный функциональный элемент может быть использован как простой источник света, или в качестве дисплея может показывать любые изображения. Настоящее изобретение особенно пригодно к осуществлению с электролюминесцентными функциональными элементами, в частности, в форме отображающего устройства с органическими светодиодами (OLED-дисплея), встроенного в многослойное стекло. Как правило, OLED-дисплеи имеют пленочный носитель из нетермопластичного материала, который во время процесса ламинирования не проявляет сцепления со стеклянными пластинами. В этом случае особенно полезным является соответствующее изобретению приклеивание элементов посредством вторых пленок для ламинирования.
В дополнительном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения электрически переключаемый функциональный элемент представляет собой датчик, в частности, тактильный датчик. Соответствующее изобретению многослойное стекло особенно пригодно для размещения датчиков как функциональных элементов, поскольку посредством соответствующего изобретению выбора толщины первой пленки для ламинирования и второй пленки для ламинирования достигается асимметричное встраивание функционального элемента в многослойное стекло. Это в особенности благоприятно при применении датчиков, так как этим путем улучшается избирательная управляемость тактильным датчиком только с находящихся снаружи поверхностей многослойного стекла.
Датчик включает пленочный носитель с электропроводящим покрытием, причем в электропроводящем покрытии по меньшей мере одна емкостная зона переключения по меньшей мере одной не содержащей покрытие разделительной линией отделена от электропроводящего покрытия. В предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла ширина разделительной линии составляет от 30 мкм до 200 мкм, и предпочтительно от 70 мкм до 140 мкм. Подобные тонкие разделительные линии обеспечивают надежное и достаточно высокое электрическое изолирование, и в то же время не мешают обзору через многослойное стекло или лишь незначительно нарушают его.
Емкостная зона переключения имеет контактную область, область питания и область присоединения. Область питания электрически соединяет контактную область с областью присоединения, причем область присоединения может быть электрически соединена с сенсорным электронным устройством.
Зона переключения представляет собой емкостную зону переключения, то есть, она особенно предназначена для емкостного детектирования прикосновения. В одном предпочтительном варианте исполнения зона переключения при этом образует плоский электрод. Внешним сенсорным электронным устройством измеряется емкость плоского электрода. Емкость плоского электрода изменяется относительно земли, когда тело (например, тело человека) приближается, или, например, прикасается к слою изолятора над плоским электродом. В частности, слой изолятора включает первую стеклянную пластину как таковую. Изменение емкости измеряется сенсорным электронным устройством, и при превышении порогового значения выдается сигнал на переключение. Зону переключения формируют по форме и величине плоского электрода.
Область электропроводящего слоя, которая находится снаружи относительно емкостной зоны переключения и электрически изолирована от нее разделительной линией, далее называется окружающей зоной. Окружающая зона может быть соединена с сенсорным электронным устройством через дополнительную область присоединения.
При таком размещении емкостная зона переключения и окружающая зона образуют два электрода, которые емкостно связаны друг с другом. Емкость образованного электродами конденсатора изменяется при приближении тела, например, части тела человека. Изменение емкости измеряется сенсорным электронным устройством, и при превышении порогового значения выдается сигнал на переключение. Диапазон чувствительности регулируют посредством формы и величины области, в которой электроды емкостно связаны между собой.
Соответствующая изобретению емкостная зона переключения и при необходимости окружающая зона встроены в многослойное стекло. То есть, не требуется никакой переключатель или что-то подобное в качестве отдельной детали, которая должна быть нанесена на многослойное стекло. Многослойное стекло предпочтительно также не имеет прочих конструкционных деталей которые размещались бы в области обзора на его поверхностях. Это является особенно благоприятным в отношении тонкой конструкции многослойного стекла, а также лишь незначительного нарушения обзора через многослойное стекло.
Предпочтительный аспект изобретения включает конфигурацию оконного стекла с соответствующим изобретению многослойным стеклом и сенсорным электронным устройством, которые через область присоединения электрически соединены с емкостной зоной переключения и, при необходимости, посредством дополнительной области присоединения с окружающей зоной. Сенсорное электронное устройство представляет собой емкостное сенсорное электронное устройство.
В одном возможном варианте исполнения соответствующего изобретению переключающего устройства чувствительность сенсорного электронного устройства выбирают так, что сенсорное электронное устройство выдает сигнал на переключение при прикосновении к контактной области человеческого пальца на первой стеклянной пластине, и при прикосновении к контактной области на второй стеклянной пластине сигнал на переключение не выдается, или выдается другой сигнал. Понятно, что прикосновение к контактной области может производиться также многими пальцами или другой частью человеческого тела. Под прикосновением в рамках этого изобретения понимают всякое взаимодействие с зоной переключения, которое приводит к измеримому изменению сигнала измерительного устройства, то есть, здесь емкости. В частности, оно представляет собой прикосновение к поверхности наружной стороны многослойного стекла в зоне, которая создает ортогональную проекцию контактной зоны на поверхность наружной стороны.
Дополнительно, или также альтернативно этому, само соответствующее изобретению многослойное стекло уже улучшает селективность переключения датчика. Датчик размещен в термопластичном промежуточном слое многослойного стекла так, что электропроводящее покрытие пленочного носителя ориентировано по направлению к первой стеклянной пластине. При этом приведение в действие процесса переключения предусматривается в области ортогональной проекции контактной области на поверхность наружной стороны первой стеклянной пластины. Если, например, предусмотрено активирование датчика в ветровом стекле из внутреннего пространства транспортного средства, то первая стеклянная пластина представляет собой обращенную к внутреннему пространству транспортного средства внутреннюю пластину многослойного стекла. Если, напротив, датчик сформирован как датчик дождя в автомобиле, то первая стеклянная пластина соответствует ориентированной к окружающей автомобиль среде наружной стеклянной пластине многослойного стекла. Поскольку между первой стеклянной пластиной и электропроводящим покрытием датчика находится только тонкая термопластичная пленка с толщиной максимально 70 мкм (вторая пленка для ламинирования), получается высокая чувствительность тактильного датчика со стороны первой стеклянной пластины. Кроме того, тактильная чувствительность датчика улучшается адгезией по всей площади слоев посредством второй пленки для ламинирования. Между пленочным носителем датчика и второй стеклянной пластиной находится по меньшей мере одна первая пленка для ламинирования с толщиной по меньшей мере 0,3 мм, а также, необязательно, дополнительная вторая пленка для ламинирования. Тем самым расстояние сенсорного устройства до поверхности наружной стороны второй стеклянной пластины в каждом случае является значительно бульшим, чем расстояние до поверхности наружной стороны первой стеклянной пластины. Благодаря этой соответствующей изобретению асимметрии обеспечивается селективность переключения датчика. Этот эффект может быть количественно описан с помощью данной в каждом случае величиной удельной емкости на единицу площади.
1
2
Удельная емкость с или с, на единицу площади определяется как емкость плоского конденсатора данной в каждом случае области многослойного стекла, которая задается ортогональной проекцией контактной области между контактной областью и поверхностью наружной стороны первой стеклянной пластины, соответственно, поверхностью наружной стороны второй стеклянной пластины, причем получающаяся емкость нормируется по площади контактной области. При этом поверхность наружной стороны означает поверхность многослойного стекла, которая обращены наружу, то есть, в сторону от многослойного стекла. Соответственно этому, под поверхностью внутренней стороны подразумевается поверхность первой или второй стеклянной пластины, которая обращена внутрь многослойного стекла и по всей площади соединена с промежуточным слоем.
Таким образом, удельная емкость на единицу площади представляет собой нормированную по площади (и, в частности, по площади вышеуказанной ортогональной проекции) емкость всех последовательностей слоев (обкладок) между электропроводящим слоем и данной в каждом случае поверхностью наружной стороны многослойного стекла.
Особенное преимущество такой соответствующей изобретению конструкции оконного стекла состоит в том, что сигнал на переключение может выдаваться только при прикосновении к многослойному стеклу с поверхностей наружных сторон. При применении конструкции оконного стекла в оконном стекле транспортного средства и встраивании многослойного стекла с первой стеклянной пластиной по направлению к внутреннему пространству транспортного средства можно, например, надежно избежать срабатывания процесса переключения лицами снаружи или невольного приведения в действие процесса переключения дождем или движущимися стеклоочистителями, без дорогостоящих мер, таких как применение дополнительных пленок для ламинирования по всей площади или обрамляющих пленок. Это было неожиданным и удивительным для специалистов.
1
2
Согласно изобретению, удельная емкость с на единицу площади между контактной областью и поверхностью наружной стороны первой стеклянной пластины является большей, чем удельная емкость с на единицу площади между контактной областью и поверхностью наружной стороны второй стеклянной пластины. Как уже обсуждалось, этот эффект прежде всего проявляется в результате соответствующего изобретению выбора толщин пленок для ламинирования. Тем самым можно приводить в действие датчик селективно с поверхности наружной стороны первой стеклянной пластины.
1
2
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению многослойного стекла отношение удельной емкости с на единицу площади к удельной емкости с на единицу площади составляет величину, бульшую или равную 1,1:1, предпочтительно бульшую или равную 1,2:1. Для подобных соотношений уже можно хорошо отличить прикосновение к поверхности наружной стороны первой стеклянной пластины от прикосновения к поверхности наружной стороны второй стеклянной пластины.
Величина удельной емкости на единицу площади зависит не только от толщины слоя между емкостной зоной переключения и рассматриваемой поверхностью наружной стороны, но также от проницаемости находящихся между ними слоев для электрического поля. Это описывается относительной диэлектрической проницаемостью вещества. Первая стеклянная пластина и/или вторая стеклянная пластина предпочтительно имеют относительную диэлектрическую проницаемость от 2 до 8, и особенно предпочтительно от 6 до 8. При подобных значениях относительной диэлектрической проницаемости могло бы быть достигнуто особенно хорошее различение между прикосновением к контактной поверхности через поверхность наружной стороны первой стеклянной пластины от прикосновения к поверхности наружной стороны второй стеклянной пластины.
Первая и вторая пленки для ламинирования предпочтительно имеют относительную диэлектрическую проницаемость от 2 до 4, и особенно предпочтительно от 2,1 до 2,9. При подобных значениях относительной диэлектрической проницаемости может быть достигнута особенно хорошая чувствительность в ортогональной проекции контактной поверхности.
Чувствительность сенсорного электронного устройства может быть определена в зависимости от величины контактной области и в зависимости от толщины подложки, промежуточных слоев и покровного стекла в рамках простого эксперимента.
Соответствующий изобретению пленочный носитель предпочтительно является прозрачным. Пленочный носитель предпочтительно содержит сложный полиэфир или состоит из сложного полиэфира. Особенно предпочтительно он содержит полиэтилентерефталатную (PET)-пленку или состоит из нее. Толщина пленочного носителя предпочтительно составляет от 0,025 мм до 0,1 мм. Пленочный носитель предпочтительно имеет относительную диэлектрическую проницаемость от 2 до 4, и особенно предпочтительно от 2,7 до 3,3. При подобных тонких пленочных носителях могут быть получены особенно хорошие многослойные стекла, так как они лишь незначительно обусловливают локальное увеличение толщины. В то же время может создаваться хороший и селективный сигнал на переключение. Соответствующее изобретению электропроводящее покрытие предпочтительно размещают на поверхности пленочного носителя, то есть, именно на одной из обеих стороны пленочного носителя (то есть, на его передней стороне или его задней стороне).
Электропроводящее покрытие предпочтительно содержит прозрачный, электропроводящий слой. Здесь под прозрачностью подразумевается проницаемость для электромагнитного излучения, предпочтительно электромагнитного излучения с длиной волны от 300 нм до 1300 нм, и в особенности для видимого света.
Соответствующие изобретению электропроводящие слои известны, например, из патентных документов DE 20 2008 017 611 U1, EP 0 847 965 B1 или WO2012/052315 A1. Как правило, они содержат один или многие, например, два, три или четыре, электропроводящие функциональные слои. Функциональные слои предпочтительно содержат по меньшей мере один металл, например, серебро, золото, медь, никель и/или хром, или металлический сплав. Функциональные слои особенно предпочтительно содержат по меньшей мере 90 вес.% металла, в частности, по меньшей мере 99,9 вес.% металла. Функциональные слои могут состоять из металла или металлического сплава. Функциональные слои особенно предпочтительно содержат серебро или содержащий серебро сплав. Такие функциональные слои имеют особенно благоприятную электрическую проводимость при одновременно высоком коэффициенте пропускания в видимой области спектра. Толщина функционального слоя предпочтительно составляет от 5 нм до 50 нм, особенно предпочтительно от 8 нм до 25 нм. В этом диапазоне толщины функциональный слой достигает благоприятного высокого коэффициента пропускания в видимой области спектра и особенно благоприятной электрической проводимости.
Как правило, в каждом случае между двумя соседними функциональными слоями размещен по меньшей мере один диэлектрический слой. Под первым и/или над последним функциональным слоем предпочтительно размещен дополнительный диэлектрический слой. Диэлектрический слой содержит по меньшей мере один отдельный слой из диэлектрического материала, например, содержащего нитрид, такой как нитрид кремния, или оксид, такой как оксид алюминия. Но диэлектрический слой также может включать многочисленные отдельные слои, например, отдельные слои из диэлектрического материала, выравнивающие слои, согласующие слои, блокирующие слои и/или противоотражательные слои. Толщина диэлектрического слоя составляет, например, от 10 нм до 200 нм.
Эту слоистую структуру в общем получают последовательностью процессов осаждения, которые проводят с использованием вакуумного способа, такого как катодное распыление в магнитном поле.
Электропроводящее покрытие в принципе может быть каждым слоем, который может иметь электрический контакт. Если соответствующие изобретению стекла должны обеспечивать обзор сквозь них, например, как в случае стекол в области окон, то электропроводящее покрытие предпочтительно является прозрачным.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению многослойного стекла электропроводящее покрытие размещено на расстоянии от 2 мм до 50 мм, предпочтительно от 5 мм до 20 мм от края многослойного стекла. Тогда электропроводящее покрытие не имеет контакта с атмосферой и благоприятным образом защищено внутри многослойного стекла посредством промежуточных слоев от повреждений и коррозии.
В предпочтительном усовершенствовании соответствующего изобретению многослойного стекла область присоединения соединена с плоским проводником, и плоский проводник выведен из оконного стекла. Тогда встроенное многослойное стекло особенно простым путем может быть соединено на месте применения с источником напряжения и сигнальным проводом, через который сигнал на переключение сенсорной схемы оценивается, например, в транспортном средстве через CAN-шину. Плоские проводники, иногда называемые также гибкими пленочными проводниками или плоскими ленточными проводниками, предпочтительно состоят из луженой медной полосы с толщиной от 0,03 мм до 0,1 мм и шириной от 2 мм до 16 мм. Медь выбрана для таких ленточных проводов потому, что она имеет хорошую электрическую проводимость, а также хорошую обрабатываемость с образованием фольги. В то же время являются низкими расходы на материалы. Также могут быть использованы другие электропроводящие материалы, из которых могут быть получены фольги. Примерами тому являются алюминий, золото, серебро или олово, и их сплавы.
Первая стеклянная пластина и/или вторая стеклянная пластина предпочтительно содержат стекло, особенно предпочтительно листовое стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, калиево-натриевое стекло, или прозрачные синтетические материалы, предпочтительно жесткие прозрачные полимеры, в частности, поликарбонат, полиметилметакрилат, и/или их смеси. Первая стеклянная пластина и/или вторая стеклянная пластина предпочтительно являются прозрачными, в частности, для использования стекла в качестве ветрового стекла или заднего стекла транспортного средства, или в других вариантах применения, в которых желателен высокий коэффициент пропускания света. Под прозрачным в смысле изобретения тогда подразумевается стекло, которое имеет коэффициент пропускания в видимой области спектра свыше 70%. Но для стекол, которые не находятся в важном для дорожного движения поле зрения водителя, например, для остекления крыши, коэффициент пропускания может быть значительно меньшим, например, свыше 5%.
Толщина первой стеклянной пластины и/или второй стеклянной пластины составляет между 0,3 мм и 25 мм, причем толщина стекла весьма зависит от варианта применения стекла.
Для вариантов применения в области остекления зданий толщины стекол могут составлять, например, величину в диапазоне от 2 мм до 10 мм.
Особенно в автомобильной отрасли, в последние годы обозначилась тенденция к все меньшим толщинам стекол, в связи с чем возможны экономии в отношении веса транспортных средств. Толщины стекол в остеклении автомобилей, в частности, для ветрового стекла, для внутренней стеклянной пластины составляют величину, как правило, в диапазоне от 0,3 мм до 2,5 мм, и для наружной стеклянной пластины в диапазоне от 0,8 мм до 2,5 мм. Несимметричная комбинация толщин, при которой толщина наружной пластины является большей, чем толщина внутренней пластины, особенно благоприятна при незначительной общей толщине в отношении улучшенной стабильности многослойного стекла. Соответствует ли наружная пластина и, соответственно, внутренняя пластина автомобильного остекления по своей номенклатуре первой или второй пластине в смысле изобретения, при этом зависит от позиционирования функционального элемента в промежуточном слое.
В одном предпочтительном варианте исполнения многослойное стекло представляет собой ветровое стекло, причем толщина наружной пластины составляет между 0,8 мм и 2,1 мм, и толщина внутренней пластины между 0,5 мм и 1,8 мм.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения многослойное стекло представляет собой стекло крыши автомобиля, причем толщина наружной пластины составляет между 1,1 мм и 2,1 мм, и толщина внутренней пластины между 0,5 мм и 1,6 мм.
Многослойное стекло в его варианте исполнения в качестве остекления транспортного средства предпочтительно изогнуто по одному или многим направлениям в пространстве, как это является обычным для автомобильных стекол, причем типичные радиусы кривизны составляют величину в диапазоне от около 10 см до около 40 см. Но многослойное стекло также может быть плоским, например, когда оно предусматривается как стекло для автобусов, поездов, тракторов, или в качестве остекления зданий.
Первая стеклянная пластина и/или вторая стеклянная пластина предпочтительно могут быть термически или химически предварительно напряженными, частично предварительно напряженными или предварительно не напряженными.
Многослойное стекло также может быть снабжено дополнительной функцией, при этом промежуточный слой имеет функциональные включения, например, включения со свойствами поглощения инфракрасного (IR, ИК) излучения, поглощения ультрафиолетового (UV, УФ) излучения, хромофорными или акустическими свойствами. Например, включения представляют собой органические или неорганические ионы, соединения, агрегаты, молекулы, кристаллы, пигменты или красители.
В частности, при применении соответствующего изобретению многослойного стекла в транспортных средствах, например, в качестве ветрового стекла, благоприятным является придание сверх того дополнительных функций, чтобы сократить негативные воздействия погодных условий, таких как солнечное излучение или обледенение. Например, для этого на внутреннюю сторону внутренней стеклянной пластины или наружной стеклянной пластины могут быть нанесены так называемые энергосберегающие (Low-E) покрытия и/или нагреваемые покрытия. Пригодные составы материалов электрически нагреваемого покрытия, которые также функционируют как Low-E-покрытие, можно выяснить, например, в патентных документах WO 2013/104439 и WO 2013/104438.
Кроме того, задача изобретение решается посредством способа получения соответствующего изобретению многослойного стекла, причем
а) встраивают электрически переключаемый функциональный элемент между первой пленкой для ламинирования и второй пленкой для ламинирования
или
между первой пленкой для ламинирования и второй пленкой для ламинирования на одной стороне и одной дополнительной второй пленкой для ламинирования на другой стороне,
b) образованный на стадии а) термопластичный промежуточный слой с функциональным элементом наносят на вторую стеклянную пластину,
с) пакет слоев завершают первой стеклянной пластиной,
d) ламинируют пакет слоев из этой последовательности первой стеклянной пластины, второй пленки для ламинирования, функционального элемента, необязательно дополнительной второй пленки для ламинирования, первой пленки для ламинирования и второй стеклянной пластины, с образованием многослойного стекла.
Соответствующий изобретению способ обеспечивает то преимущество, что все компоненты собранного на стадии а) термопластичного промежуточного слоя могут быть совместно размещены на второй стеклянной пластине в одной технологической операции.
Если многослойное стекло должно действовать как изогнутое стекло транспортного средства, то по меньшей мере используемое в качестве наружной пластины стекло перед ламинированием подвергают обработке в процессе изгибания. В одном предпочтительном варианте исполнения применяемое в качестве внутренней пластины стекло также подвергают обработке в процессе изгибания. Это является выгодным в особенности при сильных изгибаниях по многим направлениям пространства (так называемых трехмерных изгибаниях).
В альтернативном варианте, используемое в качестве внутренней пластины стекло не подвергают предварительному изгибанию. Это особенно полезно в случае пластин с очень малыми толщинами, так как они имеют подобную пленке гибкость и тем самым могут быть согласованы с предварительно изогнутой наружной стеклянной пластиной, без необходимости в предварительном изгибании их самих.
Первая и вторая стеклянные пластины могут быть изогнуты по отдельности. Но предпочтительно пластины подвергают изгибанию совместно (то есть, одновременно и с использованием одного и того же инструмента) в равной мере, так как тем самым форма пластин оптимально согласуется между собой для проводимого позже ламинирования.
Соединение первой стеклянной пластины и второй стеклянной пластины на технологической стадии d) предпочтительно проводят под действием тепла, вакуума и/или давления. Могут быть применены общеизвестные способы получения многослойного стекла.
Например, могут быть исполнены так называемые способы автоклавирования при повышенном давлении от около 10 бар до 15 бар (1-1,5 МПа) и температурах от 130°С до 145°С в течение около 2 часов. Например, общеизвестные способы вакуумного мешка или вакуумного кольца действуют при давлении около 200 мбар (20 кПа) и температуре от 80°С до 110°С. Первая стеклянная пластина, термопластичный промежуточный слой и вторая стеклянная пластина также могут быть спрессованы в каландре между по меньшей мере одной парой валков с образованием оконного стекла. Установки этого типа известны для получения оконных стекол и обычно имеют по меньшей мере один нагревательный туннель перед прессовой установкой. Температура перед процессом прессования составляет, например, от 40°С до 150°С. На практике особенно надежными показали себя комбинации способов каландрирования и автоклавирования. В альтернативном варианте, могут быть использованы вакуумные ламинаторы. Они состоят из одной или многих нагреваемых и эвакуируемых камер, в которых первую стеклянную пластину и вторую стеклянную пластину ламинируют в пределах, например, около 60 минут при пониженных давлениях от 0,01 мбар до 800 мбар (1 Па-80 кПа) и температурах от 80°С до 170°С.
Если в случае электрически переключаемого функционального элемента речь идет о датчике, включающем пленочный носитель и электропроводящее покрытие, то покрытие может быть осаждено на пленочный носитель перед технологической стадией а) общеизвестным способом. Например, при этом следует сослаться на катодное распыление в магнитном поле. Это является особенно выгодным в отношении простого, быстрого, экономичного и однородного нанесения покрытия на подложку. Но электропроводящее покрытие может быть нанесено, например, напылением, химическим осаждением из газовой фазы (химическим осаждением из паровой фазы, CVD), плазменно-химическим осаждением из газовой фазы (PECVD), или жидкостным химическим способом.
Удаление слоя для отдельных разделительных линий в электропроводящем покрытии предпочтительно проводят лазерным лучом. Способы структурирования тонких металлических пленок известны, например, из патентных документов EP 2 200 097 A1 или EP 2 139 049 A1. Ширина просвета при удалении слоя предпочтительно составляет от 10 мкм до 1000 мкм, особенно предпочтительно от 30 мкм до 200 мкм, и, в частности, от 70 мкм до 140 мкм. В этом диапазоне обеспечивается особенно чистое и не оставляющее остатков удаление слоя посредством лазерного луча. Удаление слоя посредством лазерного луча является особенно предпочтительным, так как линии удаленного покрытия визуально почти неразличимы, и внешний вид и обзор нарушаются лишь незначительно.
Дополнительный аспект изобретения включает применение соответствующего изобретению многослойного стекла в зданиях, в частности, во входной зоне, в области остекления, в области крыши или в области фасада, в качестве конструкционной детали в мебели и в приборах, в средствах передвижения для перемещения по земле, по воздуху или по воде, в частности, в поездах, на судах и в автомобилях, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла крыши.
Далее изобретение подробнее разъясняется с помощью чертежей и примеров осуществления. Чертежи представляют схематические изображения и выполнены не в масштабе. Чертежи никоим образом не ограничивают изобретение.
Как показано:
Фигура 1а представляет вид сверху соответствующего изобретению многослойного стекла 1 с электрически переключаемым функциональным элементом 2, причем многослойное стекло 1 по всей площади покрыто первой пленкой 5.1 для ламинирования, и в области функционального элемента 2 второй пленкой 5.2 для ламинирования,
Фигура 1b представляет подробное изображение многослойного стекла 1 согласно Фигуре 1а в области функционального элемента 2,
Фигура 1с представляет вид многослойного стекла 1 в области функционального элемента 2 в разрезе, проведенном по линии сечения AA’ согласно Фигуре 1а,
Фигура 2 представляет дополнительный соответствующий изобретению вариант исполнения многослойного стекла 1, показанный в разрезе вдоль линии сечения AA’ аналогично Фигуре 1с,
Фигура 3 представляет вариант исполнения соответствующего изобретению способа.
Фигура 1а показывает вид сверху соответствующего изобретению многослойного стекла 1 с электрически переключаемым функциональным элементом 2, причем многослойное стекло 1 по площади ламинировано первой пленкой 5.1 для ламинирования, и в области функционального элемента 2 второй пленкой 5.2 для ламинирования. Фигура 1b показывает подробное изображение многослойного стекла 1 согласно Фигуре 1а в области функционального элемента 2. Фигура 1с представляет вид в разрезе многослойного стекла 1 согласно Фигуре 1а в области функционального элемента 2, причем разрез проведен вдоль линии сечения AA’. Многослойное стекло 1 предусмотрено для применения в качестве ветрового стекла автомобиля, и включает первую пластину 3, которая здесь представляет собой внутреннюю стеклянную пластину ветрового стекла, и вторую пластину 4 (здесь: наружную пластину ветрового стекла). Пластины 3, 4 ламинированы друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя 5. Термопластичный промежуточный слой 5 состоит из первой пленки 5.1 для ламинирования, которая нанесена по площади, и второй пленки 5.2 для ламинирования, которая присутствует только локально в области электрически переключаемого функционального элемента 2. Первая стеклянная пластина 3 имеет поверхность IV наружной стороны и поверхность III внутренней стороны. Вторая стеклянная пластина 4 имеет поверхность II внутренней стороны и поверхность I наружной стороны. Термопластичный промежуточный слой 5 соединяет поверхность III внутренней стороны первой стеклянной пластины 3 и поверхность II внутренней стороны второй стеклянной пластины 4. Вторая стеклянная пластина 4 и первая стеклянная пластина 3 состоят из калиево-натриевого стекла. Первая пленка 5.1 для ламинирования представляет собой термопластичную пленку, здесь пленку из поливинилбутираля, с толщиной 0,76 мм, по измерению перед процессом ламинирования. Вторая пленка 5.2 для ламинирования также представляет собой термопластичную пленку из поливинилбутираля, которая, в отличие от первой пленки 5.1 для ламинирования, по существу не содержит пластификатор и имеет толщину 50 мкм (перед процессом ламинирования). Последовательность слоев многослойного стекла 1 в области снаружи функционального элемента 2 состоит, согласно Фигуре 1с, из первой стеклянной пластины 3, первой пленки 5.1 для ламинирования и второй стеклянной пластины 4. Это является особенно благоприятным, поскольку при применении только одиночного пленочного элемента существенно упрощается конструкция, в процессе изготовления не происходит сползание пленочных слоев относительно друг друга, и достигается снижение веса сравнительно с уложенными по всей площади многослойными промежуточными слоями. В области функционального элемента 2 слоистая структура многослойного стекла 1 состоит из первой стеклянной пластины 3, уложенной на поверхность III внутренней стороны первой стеклянной пластины 3 второй пленки 5.2 для ламинирования, функционального элемента 2, первой пленки 5.1 для ламинирования и, наконец, второй стеклянной пластины 4, поверхность II внутренней стороны которой прилегает к первой пленке 5.1 для ламинирования. Тем самым вторая пленка 5.2 для ламинирования обеспечивает связывание функционального элемента 2 с поверхностью III внутренней стороны первой стеклянной пластины 3, причем благодаря хорошей адгезии второй пленки для ламинирования со смежной стеклянной пластиной не остаются никакие воздушные включения. Тем самым существенно улучшается внешний вид многослойного стекла. Более того, благодаря второй пленке 5.2 для ламинирования маскируется внешний вид кромок функционального элемента 2 при взгляде на просвет через многослойное стекло 1 со стороны первой стеклянной пластины 3 (здесь: внутренней пластины остекления транспортного средства). Это решительным образом содействует достижению привлекательного внешнего вида и незаметному встраиванию функционального элемента 2. Вторая пленка 5.2 для ламинирования имеет выступ на 3,0 мм за пределы контура функционального элемента. Тем самым может быть обеспечено то, что даже при небольшом смещении пленочных компонентов в неламинированном пакете всегда еще остается полное покрытие функционального элемента 2 второй пленкой 5.2 для ламинирования. Кроме того, авторам настоящего изобретения удалось установить, что выступ х вторых пленок для ламинирования удивительным образом приводит к дополнительному весьма значительному улучшению внешнего вида кромок, по сравнению с совпадающим по размерам размещением. Функциональный элемент согласно Фигурам 1а, 1b и 1с представляет собой тактильный датчик, и включает пленочный носитель 6, на который нанесено электропроводящее покрытие 11. Оно разделено не содержащей покрытие разделительной линией 12 на емкостную зону 7 переключения и окружающую зону 13 (смотри Фигуру 1b). Емкостная зона 7 переключения включает контактную область 8, в которой предусматривается приведение в действие тактильного датчика, область 10 присоединения, которая служит для соединения с емкостным сенсорным электронным устройством посредством электрического проводника (оба не показаны), и область 9 питания, которая соединяет контактную область 8 с областью 10 присоединения. Пленочный носитель имеет толщину 50 мкм. Функциональный элемент 2 заделан в термопластичный промежуточный слой 5 так, что электропроводящее покрытие 11 ориентировано по направлению к поверхности III внутренней стороны первой стеклянной пластины 2, и соединено с нею через вторую пленку 5.2 для ламинирования. Применение тактильного датчика в качестве электрически переключаемого функционального элемента 2 в сочетании с соответствующим изобретению многослойным стеклом 1 является особенно благоприятным, так как вследствие асимметричных толщин термопластичного промежуточного слоя 5 выше и ниже функционального элемента улучшается селективность срабатывания датчика. Авторам настоящего изобретения неожиданно удалось выяснить, что соответствующее изобретению многослойное стекло 1 не проявляет повышенной предрасположенности к механическим повреждениям во время процесса изготовления, поскольку могут выдерживаться незначительными сжимающие напряжения в области встроенного ламинированием функционального элемента.
Фигура 2 показывает дополнительный соответствующий изобретению вариант исполнения многослойного стекла 1, причем Фигура 2 представляет вид соответствующего изобретению многослойного стекла в разрезе, проведенном аналогично показанной на Фигуре 1а линии AA’ сечения. Базовая конструкция соответствует показанной на Фигуре 1с. В отличие от варианта исполнения согласно Фигуре 1с, на Фигуре 2 уложена дополнительная вторая пленка 5.2 для ламинирования между функциональным элементом 2 и первой пленкой 5.1 для ламинирования. Соответственно этому, слоистая структура в области функционального элемента 2 состоит из первой стеклянной пластины 3, второй пленки 5.2 для ламинирования, функционального элемента 2, дополнительной второй пленки 5.2 для ламинирования, первой пленки 5.1 для ламинирования, и второй стеклянной пластины 4. Существенные преимущества многослойного стекла согласно Фигуре 2 соответствуют описанным на Фигурах 1а, 1b и 1с. В дополнение к этому, согласно конфигурации на Фигуре 2 достигается дополнительное улучшение внешнего вида кромок функционального элемента 2, в частности, на виде сверху поверхности I наружной стороны второй стеклянной пластины 4. В варианте исполнения согласно Фигуре 2 также может быть предусмотрен выступ х только одной или также обеих вторых пленок 5.2 для ламинирования за пределы функционального элемента 2. Две вторые пленки 5.2 для ламинирования могут иметь отличающийся друг от друга выступ х за пределы функционального элемента 2. На Фигуре 2 показан общий охватывающий выступ х=1,0 мм обеих вторых пленок 5.2 для ламинирования за пределы функционального элемента 2. Как описано, это приводит к дополнительному существенному улучшению внешнего вида кромок.
Фигура 3 показывает вариант исполнения соответствующего изобретению способа, включающего стадии:
I необязательно: совместного совпадающего по форме изгибания второй стеклянной пластины 4 и первой стеклянной пластины 3,
IIa укладки электрически переключаемого функционального элемента 2 между первой пленкой 5.1 для ламинирования и второй пленкой 5.2 для ламинирования
или
IIb укладки электрически переключаемого функционального элемента 2 между первой пленкой 5.1 для ламинирования и второй пленкой 5.2 для ламинирования на поверхности функционального элемента 2 и дополнительной второй пленки 5.2 для ламинирования на противолежащую поверхность функционального элемента 2,
III укладки образованного на стадии IIa или IIb термопластичного промежуточного слоя 5 на вторую стеклянную пластину 4,
IV соединения пакета слоев с первой стеклянной пластиной 3,
V ламинирования многослойного стекла 1 из размещенных в этой последовательности первой стеклянной пластины 3, второй пленки 5.2 для ламинирования, функционального элемента 2, необязательно дополнительной второй пленки 5.2 для ламинирования, первой пленки 5.1 для ламинирования, и второй стеклянной пластины 4 с образованием многослойного стекла 1.
Список ссылочных позиций:
(1) многослойное стекло
(2) функциональный элемент
(3) первая стеклянная пластина
(4) вторая стеклянная пластина
(5) термопластичный промежуточный слой
(5.1) первая пленка для ламинирования
(5.2) вторая пленка для ламинирования
(6) пленочный носитель
(7) емкостная зона переключения
(8) контактная область
(9) область питания
(10) область присоединения
(11) электропроводящее покрытие
(12) не содержащая покрытие разделительная линия
(13) окружающая зона
AA’ линия сечения
x выступ вторых пленок 5.2 для ламинирования 5.2 за пределы функционального элемента 2
I поверхность наружной стороны второй стеклянной пластины 4
II поверхность внутренней стороны второй стеклянной пластины 4
III поверхность внутренней стороны первой стеклянной пластины 3
IV поверхность наружной стороны первой стеклянной пластины 3