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KR102502363B1 - 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖고 활성 물질의 농도 구배를 갖는 기능 요소를 포함하는 복합 판유리 - Google Patents

전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖고 활성 물질의 농도 구배를 갖는 기능 요소를 포함하는 복합 판유리 Download PDF

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KR102502363B1
KR102502363B1 KR1020217016664A KR20217016664A KR102502363B1 KR 102502363 B1 KR102502363 B1 KR 102502363B1 KR 1020217016664 A KR1020217016664 A KR 1020217016664A KR 20217016664 A KR20217016664 A KR 20217016664A KR 102502363 B1 KR102502363 B1 KR 102502363B1
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KR
South Korea
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functional element
pane
concentration
thermoplastic
active material
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KR20210083342A (ko
Inventor
마르셀 클라인
제퍼슨 도 로사리오
Original Assignee
쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100)로서, 복합 판유리는 적어도 다음을 포함한다:
-내측면(III) 및 외측면(IV)을 포함하는 내부 판유리(1) 및 내측면(II) 및 외측면(I)을 포함하는 외부 판유리(2),
-내부 판유리(1)의 내측면(III)을 외부 판유리(2)의 내측면(II)에 결합하는 열가소성 중간층(3),
-하나가 다른 하나의 위에 다음 순서로 표면 대 표면으로 배열되고 적어도 다음을 포함하는 다층 필름(6)을 포함하는, 열가소성 중간층(3)에 매립되고 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능 요소(5):
-제1 캐리어 필름(13.1)
-제1 표면 전극(12.1)
-활성층(7)
-제2 표면 전극(12.2)
-제2 캐리어 필름(13.2),
여기서 활성층(7)은 매트릭스(7.1) 및 활성 물질(7.2)을 포함하고, 활성 물질(7.2)의 농도는 기능 요소(5)의 표면에 걸쳐서 변한다.

Description

전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖고 활성 물질의 농도 구배를 갖는 기능 요소를 포함하는 복합 판유리
본 발명은 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖고 활성층 내에 활성 물질의 농도 구배를 갖는 기능 요소를 포함하는 복합 판유리 및 이러한 기능 요소를 갖는 복합 판유리를 생산하는 방법에 관한 것이다.
자동차 부문과 건설 부문에서 전기적으로 제어 가능한 기능 요소들이 있는 복합 판유리는 선 스크린(sun screen) 또는 프라이버시 스크린(privacy screen)으로 자주 사용된다.
따라서, 예를 들어, 선 바이저(sun visor)가 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소의 형태로 통합된 앞유리로 공지되어 있다. 특히 가시 범위에서 전자기 복사의 투과율 또는 산란 거동은 전기적으로 제어할 수 있다. 기능 요소는 일반적으로 복합 판유리 위에 적층되거나 접착되는 다층 필름들이다. 이러한 다층 필름들은 일반적으로 두 개의 표면 전극 사이에 활성층을 포함하며, 배열은 일반적으로 캐리어 필름(carrier film)들에 의해 안정화된다. 활성층의 투과율 특성은 표면 전극을 통해 활성층에 전압을 가하여 변경할 수 있다. 앞유리의 경우 운전자는 햇빛에 대한 판유리 자체의 투과율 거동을 제어할 수 있다. 따라서 기존의 기계식 선 바이저가 필요하지 않다. 결과적으로 차량의 무게를 줄일 수 있고 루프 영역에서 공간을 확보할 수 있다. 또한 선 바이저의 전기 제어는 기계식 선 바이저를 수동으로 접는 것보다 더 편리하다.
이러한 전기적으로 제어 가능한 선 바이저를 갖는 앞유리는 예를 들어 WO 2014/086555 A1, DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 및 DE 102007027296 A1에 공지되어 있다. DE 10 2005 007 427 A1은 적어도 하나의 세그먼트(segment)에서 투명도를 제어할 수 있는 앞유리를 갖춘 자동차를 개시하며, 여기서 투명도는 눈부심 센서의 기능으로 자동 제어된다. 또한 기능 요소는 예를 들어 EP 2010385 B1에 설명된 대로 차량 글레이징을 차광하기 위한 루프 패널(roof panel)로도 사용된다.
전기적으로 제어 가능한 전형적인 기능 요소는 예를 들어 전기 채색층 구조 또는 SPD(suspended particle device) 필름을 포함한다. 전기적으로 제어 가능한 선 스크린을 구현하기 위한 추가 가능한 기능 요소는 소위 PDLC 기능 요소(중합체 분산 액정)이다. 그들의 활성층은 중합체 매트릭스(polymer matrix)에 내장된 액정을 포함한다. 전압이 가해지지 않으면 액정이 무질서하게 배향되어 활성층을 통과하는 빛이 강하게 산란된다. 표면 전극 위에 전압을 가하면 액정이 공통 방향으로 정렬되어 활성층을 통과하는 빛의 투과율이 높아진다. PDLC 기능 요소는 총 투과율을 줄임으로써 덜 작동하지만, 대신 산란을 증가시켜 눈부심으로부터 보호한다.
적층된 기능 요소들 및 특히 PDLC 기능 요소들은 종종 에지 영역(edge region)에서 밝기 및 음영 변화와 같은 바람직하지 않은 노화 현상을 가지고 있다. 복합 판유리의 열가소성 적층 필름들에서 기능 요소의 활성층으로 화합물, 특히 가소제의 확산이 원인으로 간주된다. 기능 요소의 에지 영역을 밀봉하면 확산을 방지하고, 예를 들어 US 20110171443 A1에 따라 활성층의 개방된 에지를 닫는 접착 테이프를 적용하여 해결책을 제공한다. 이 씰(seal)을 위해 투명 접착 테이프를 선택한 경우에도 기능 요소의 밀봉된 에지를 식별할 수 있다. 판유리의 투시 영역에서 이러한 광학 품질 저하를 고객은 거의 받아들이지 않는다. 이것은 특히 하단 에지가 복합 판유리의 가시 영역 내에 위치하는 전기적으로 제어 가능한 선 바이저에서문제이다.
DE 10 2011 003256 A1에서, 앞유리는 선 바이저와 같은 활성 글레이징이 장착되어 있으며, 여기서 활성 글레이징(glazing)은 전압을 가하면 착색된다.
WO 2017/157626 A1은 전기적으로 제어 가능한 선 바이저로서 PDLC 기능 요소를 갖는 앞유리를 설명한다.
EP 0903615 A2는 전기장에서 가변적이며 분산된 액정 방울들을 포함하는 굴절률을 갖는 재료를 포함하는 전환 가능한 파장 선택 필터를 개시한다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 갖지 않는 기능 요소를 갖는 개선된 복합 판유리 및 복합 판유리의 제조 방법 및 그 용도를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 독립 청구항 1에 따른 기능 요소를 포함하는 복합 판유리에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들로부터 나온다.
본 발명은 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소를 포함하는 복합 판유리에 관한 것으로, 기능 요소는 복합 판유리의 열가소성 중간층에 내장되고, 기능 요소의 광학 특성은 인가된 전압의 함수로 제어될 수 있다. 기능 요소는 적어도 하나의 다층 필름을 포함하며, 이 필름은 하나가 다른 하나의 위에 표면 대 표면으로 배열되어, 제1 캐리어 필름, 제1 표면 전극, 활성층, 제2 표면 전극 및 제2 캐리어 필름의 순서로 포함한다. 표면 전극들은 각각의 경우 일반적으로 그에 인접한 캐리어 필름 위에 도포된다. 기능 요소의 활성층은 매트릭스 및 활성 물질을 포함하며, 여기서 본 발명에 따라 매트릭스 내의 활성 물질의 농도는 기능 요소의 표면에 걸쳐 변한다. 본 발명에 따르면, "활성 물질의 농도"는 고려중인 매트릭스 부분에서 활성 물질의 평균 농도로 정의된다.
결과적으로, 본 발명에 따르면, 광학 특성의 변화 정도가 위치에 따라 기능 요소의 표면에 걸쳐 변할 수 있는 기능 요소를 포함하는 복합 판유리가 제공된다. 종래 기술에 공지된 기능 요소는 일반적으로 기능 요소의 표면 위에 일정한 농도의 활성 물질을 포함한다. 예를 들어, 전기적으로 전환 가능한 높은 불투명도, 낮은 불투명도 및 불투명도가 없는 영역이 복합 판유리에 요구된다면, 종래 기술에 따르면, 상이한 기능 요소들이 제공되거나 어떤 기능 요소도 제공되지 않아야 한다. 상이한 기능 요소들이 있거나 기능 요소가 없는 이러한 영역 사이의 전이는 에지 형태로 관찰자가 명확하게 식별할 수 있다. 대조적으로, 본 발명에 따른 기능 요소는 세 영역 모두의 전체 표면 위에 단일 기능 요소로 도입될 수 있으며, 여기서 활성 물질의 농도는 원하는 불투명도에 따라 선택된다. 그 결과 제품의 광학 품질이 향상되고 복합 판유리의 조립이 단순화된다.
제어 가능한 기능 요소는 두 개의 표면 전극 사이에 활성층을 포함한다. 활성층은 표면 전극에 인가되는 전압을 통해 제어할 수 있는 제어 가능한 광학 특성을 가지고 있다. 표면 전극들과 활성층은 전형적으로 서로에 대해 실질적으로 평행하게 배열된다. 표면 전극들은 그 자체로 공지된 방식으로 외부 전압원에 전기적으로 연결될 수 있다. 전기 접촉은 예를 들어, 소위 버스바(bus bar), 전기 전도성 재료의 스트립(strip) 또는 전기 전도성 임프린트(imprint)를 통해 표면 전극들에 선택적으로 연결되는 적절한 연결 케이블 예를 들어, 호일 전도체(foil conductor)들에 의해 실현될 수 있다.
바람직하게는, 제1 캐리어 필름 및/또는 제2 캐리어 필름은 오토클레이브(autoclave) 공정에서 완전히 용융되지 않는 적어도 하나의 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함유한다. 특히 바람직하게는, 제1 및 제2 캐리어 필름은 PET 필름으로 제조된다. 본 발명에 따른 캐리어 필름들은 바람직하게는 투명하고; 그러나 착색될 수도 있다. 캐리어 필름의 두께는 바람직하게는 0.025 mm 내지 0.400 mm, 특히 0.050 mm 내지 0.200 mm이다. 표면 전극들은 바람직하게는 캐리어 필름의 한 표면, 즉 캐리어 필름의 두 측면 중 정확히 하나(즉, 전면 또는 후면) 위에 배열된다. 캐리어 필름들은 표면 전극이 활성층에 인접하게 배열되도록 다층 필름의 층 스택(stack)에서 배향된다. 필름들은 또한 언급된 범위 내에서 상이한 두께 및 조성을 가질 수 있다.
바람직하게는, 캐리어 필름들은 모든 농도 영역에 걸쳐 전체 기능 요소의 영역에서 단일 연속 필름으로 구현된다. 결과적으로 높은 광학 제품 품질을 얻을 수 있다. 대조적으로, 절단 에지에서 서로 나란히 배치된 복수의 다층 필름들로부터 생성된 기능 요소에서, 절단 에지는 판유리에 기능 요소의 적층한 후에도 판유리에서 보이는 상태로 남아있다.
본 발명의 맥락에서, "전기적으로 제어 가능한 광학 특성"이라는 용어는 무한하게 제어 가능한 특성뿐만 아니라 둘 이상의 개별 상태 사이에서 전환될 수 있는 특성을 의미한다.
표면 전극들은 바람직하게는 투명한 전기 전도성 층으로 설계된다. 표면 전극들은 바람직하게는 적어도 금속, 금속 합금 또는 투명 전도성 산화물(TCO)을 함유한다. 표면 전극은 예를 들어 은, 금, 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 도핑 또는 알루미늄 도핑 아연 산화물, 및/또는 불소 도핑 또는 안티몬 도핑 주석 산화물을 함유할 수 있다. 표면 전극은 바람직하게는 10 nm 내지 2 μm, 특히 바람직하게는 20 nm 내지 1 μm, 가장 특히 바람직하게는 30 nm 내지 500 nm의 두께를 갖는다.
가능한 일 실시예에서, 표면 전극들은 기능 요소의 스위칭 동작이 요구되는 기능 요소의 영역으로의 표면 확장에 제한될 수 있다. 특히 활성 물질의 농도가 0인 영역에서, 따라서 제1 및/또는 제2 표면 전극, 바람직하게는 두 표면 전극을 모두 제거하는 것이 가능하다. 이것은 생산 비용의 유리한 감소를 가져온다. 또한 표면 전극의 재료 선택에 있어 더 큰 유연성이 가능하다. 예를 들어, 표면 전극을 앞유리의 중심 시야 내에 배치해야 하는 경우, 판유리의 투명도와 광학 품질에 대한 법적 최소 요구 사항들이 이 영역에서 적용된다. 표면 전극들이 이 중심 시야 밖에만 위치하는 경우, 요구 사항들은 그에 따라 더 낮아진다. 따라서 광학 품질이 약간 저하된 보다 경제적인 층 시스템들은 표면 전극들로도 사용할 수 있다.
활성층 및 표면 전극들에 더하여, 기능 요소는 그 자체로 공지된 다른 층들, 예를 들어 장벽층들, 차단층들, 반사 방지층들, 보호층들 및/또는 평활층들을 가질 수 있다.
바람직하게는, 기능 요소의 활성층은 활성 물질의 농도가 다른 다중 농도 영역을 포함한다. 여기에서도 고려중인 영역 내 활성 물질의 평균 농도가 사용된다. 농도 영역 내에서 매트릭스의 활성 물질의 농도는 일정할 수 있으며, 영역의 평균 농도에 해당하는 영역 내의 개별 지점들에서의 국소 농도가 있을 수 있다. 다른 일 실시예에서, 농도 영역 내의 농도는 또한 가변적일 수 있으며, 여기서 국소 농도는 평균 농도에서 벗어날 수 있으며 평균 농도는 국소 농도의 산술 평균으로 간주될 수 있다. 일정한 농도의 농도 영역은 다양한 프로파일(profile)을 가진 농도 영역보다 생산 측면에서 설계가 더 간단하다. 그러나 가변 프로파일은 특히 매력적인 시각적 효과를 가질 수 있다.
바람직하게는, 활성층은 활성 물질의 초기 농도 c0를 갖는 적어도 하나의 제1 농도 영역 및 활성 물질의 농도가 0인 제2 농도 영역을 포함한다. 이 실시예에서, 농도가 c0인 영역은 광학 특성에서 전기적으로 제어 가능한 변화가 요구되는 영역이다. 기능 요소를 앞유리에 적층하면 이 영역은 예를 들어 전기적으로 전환 가능한 선 바이저로 사용할 수 있다. 두 번째 농도 영역에서는 광학 특성의 전기적으로 제어 가능한 변화가 발생하지 않는다. 기능 요소의 이 영역은 예를 들어 앞유리의 투시 영역에서 확장된다. 따라서 이러한 기능 요소는 복합 판유리의 넓은 면적에 걸쳐 도입될 수 있으며, 활성 물질은 광학 특성의 전기적으로 제어 가능한 변화가 요구되는 매트릭스의 영역에만 도입된다. 이는 이러한 방식으로 영역들 사이의 시각적으로 산만해지는 에지가 보이지 않기 때문에 특히 유리하다. 더욱이, 종래 기술에 따르면, 기능 요소가 없는 투시 영역에서 두께 차이가 보상되어야 하는 추가적인 필름 요소들이 생략될 수 있다.
제1 농도 영역과 제2 농도 영역 사이에 제3 농도 영역이 제공될 수 있다. 제3 농도 영역은 한 측면에서 제1 농도 영역에 인접하고 다른 측면에서 제2 농도 영역에 인접한다. 제3 농도 영역에서, 매트릭스 내의 활성 물질의 농도는 이 경우에 제1 농도 영역의 농도와 제2 농도 영역의 농도 사이에 있다. 이러한 방식으로, 더 높은 농도의 제1 농도 영역과 더 낮은 농도의 제2 농도 영역 사이에 시각적으로 매력적인 전이가 생성된다.
바람직한 일 실시예에서, 활성 물질의 농도가 c = 0인 제2 농도 영역도 생략될 수 있다. 여기에는 기능 요소의 전체 영역에 활성 물질이 있으며, 그 농도는 기능 요소에 따라 다르다. 이러한 일 실시예는 높은 광 투과율을 갖는 시야가 필요하지 않지만, 예를 들어 패널의 전체 영역에서 선 바이저가 요구되는 루프 패널들의 적용에 매우 적합하다.
다른 바람직한 일 실시예에서, 제1 농도 영역은 제1 농도 영역에 걸쳐 실질적으로 일정한 농도 c0를 갖는 반면, 제2 농도 영역에서, 활성 물질의 농도는 0이다. 이들 영역 사이에 위치한 제3 농도 영역에는 c < c0의 일정한 농도일 수 있거나 농도 프로파일이 사용될 수 있다. 농도 프로파일은 특히 매력적인 시각적 효과를 가지고 있다. 제1 농도 영역에 인접한 제3 농도 영역의 측면 에지에서의 국소 농도는 제1 농도 영역의 초기 농도 c0에 대응한다. 제3 농도 영역에서 농도는 제2 농도 영역에 인접한 측면 에지에서 c = 0 값에 도달할 때까지 추가 프로파일에서 감소한다. 따라서 제3 농도 영역은 제1 농도 영역과 제2 농도 영역 사이에 시각적으로 매력적인 부드러운 전이를 생성한다.
제1 농도 영역에서 활성 물질의 초기 농도 c0는 최적의 전환 가능성 및 원하는 광학 특성의 변화와 관련하여 최적화된다. 이를 위해, 초기 농도는 종래 기술에 알려진 기능 요소와 함께 통상적인 활성 물질의 농도에 따라 선택될 수 있다. 제3 농도 영역에서, 활성 물질의 농도는 바람직하게는 초기 농도의 20% 내지 초기 농도의 70%, 특히 바람직하게는 초기 농도의 40% 내지 60%이다. 이것은 초기 농도를 갖는 제1 농도 영역과 c = 0인 제2 농도 영역 사이의 시각적으로 매력적인 전이를 달성하는 것을 가능하게 한다.
평균 농도가 인접한 농도 영역들의 농도 사이에 있는 임의의 수의 추가 농도 영역들은 제1 농도 영역과 제3 농도 영역 사이 및 제3 농도 영역과 제2 농도 영역 사이에 배열될 수 있다. 따라서 영역간에 개선된 시각적으로 부드러운 전이가 생성될 수 있다.
유리한 일 실시예에서, 기능 요소는 PDLC 기능 요소(중합체 분산 액정)이다. PDLC 기능 요소의 활성층은 중합체 매트릭스에 내장된 액정을 포함한다. 표면 전극들에 전압이 가해지지 않으면 액정들이 무질서하게 정렬되어 활성층을 통과하는 빛이 강하게 산란하게 된다. 표면 전극들에 전압을 가하면 액정들이 공통 방향으로 정렬되어 활성층을 통과하는 빛의 투과율이 증가한다. 이러한 기능 요소는 예를 들어 DE 102008026339 A1에 공지되어 있다. 따라서, 매트릭스(여기서는 중합체 매트릭스)에 액정 방울 형태로 분산된 액정들이 PDLC 기능 요소의 활성 물질이다. 중합체 매트릭스와 그 안에 분산된 액정 방울들은 함께 활성층을 형성한다.
다른 가능한 실시예들에서, 활성층은 SPD, 전기 변색 또는 전계 발광층이다.
SPD(현탁 입자 장치) 기능 요소는 표면 전극들에 전압이 가해짐으로써 활성층에 의한 빛의 흡수가 가변적인 현탁 입자들을 포함하는 활성층을 포함한다. 흡수의 변화는 전압이 가해졌을 때 전기장에서 막대 모양 입자들의 정렬을 기반으로 한다. SPD 기능 요소들은 예를 들어 EP 0876608 B1 및 WO 2011033313 A1로부터 공지되어 있다.
전기 변색 기능 요소에서 기능 요소의 활성층은 전기 화학적 활성층이다. 가시광선의 투과율은 활성층의 이온 저장 속도에 따라 달라지며, 이온은 예를 들어 활성층과 표면 전극 사이의 이온 저장층에 의해 제공된다. 투과율은 표면 전극들에 인가된 전압의 영향을 받을 수 있어 이온 이동을 유발한다. 적합한 기능층들은 예를 들어 적어도 산화 텅스텐 또는 산화 바나듐을 포함한다. 전기 변색 기능 요소는 예를 들어 WO 2012007334 A1, US 20120026573 A1, WO 2010147494 A1 및 EP 1862849 A1에 공지되어 있다.
전계 발광 기능 요소들에서, 활성층은 전계 발광 재료들, 특히 전압 인가에 의해 발광이 자극되는 유기 전계 발광 재료들을 포함한다. 전계 발광 기능 요소는 예를 들어 US 2004227462 A1 및 WO 2010112789 A2에 공지되어 있다. 전계 발광 기능 요소는 간단한 광원 또는 어느 프리젠테이션도 표시할 수 있는 디스플레이로 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 기능 요소는 PDLC 기능 요소이고, 여기서 활성 물질의 농도는 액정 방울의 수에 따라 변한다. 이것은 이러한 방식으로, 다양한 농도 영역들을 생성하는 동안 활성 물질의 원하는 농도를 설정하기 위해 매트릭스 물질의 추가되는 양만 첨가하면 되므로 유리하다. 대안적인 일 실시예에서, 활성 물질의 농도는 액정 방울들의 크기를 변화시킴으로써 조정될 수 있다.
본 발명에 따른 복합 판유리에서, 기능 요소는 복합 판유리의 중간층에 내장된다. 중간층은 복합 판유리의 제1 판유리와 제2 판유리를 결합한다. 이미 설명된 바와 같이, 제어 가능한 기능 요소는 제어 가능한 광학 특성을 갖는 활성층을 포함한다. 이를 위해 활성층은 기능 요소에 인가되는 전압에 따라 광학 특성이 변하는 활성 물질을 포함한다. 활성 물질은 매트릭스에 통합되며, 활성 물질의 농도는 기능 요소의 표면에 걸쳐 매트릭스 내에서 변화한다.
이는 기능 요소의 광학 특성에서 원하는 정도의 변화를 위한 위치에 따라 활성 물질의 농도를 선택할 수 있다는 장점이 있다. 투명 상태와 불투명 상태 사이에서 전환할 수 있는 기능 요소의 경우, 전환 상태에서 투명도를 증가해야 하는 영역들에서 농도는 예를 들어 불투명한 상태에서 가능한 한 불투명한 영역들보다 더 낮게 선택된다. 따라서, 본 발명은 복합 판유리에서 단일 연속 기능 요소에 의해 위치 의존적 수정 가능한 불투명도를 가능하게 한다. 종래 기술에 따르면, 기능 요소들은 광학 특성의 그러한 전기적 제어가 요구되는 복합 판유리의 영역들에서만 사용된다. 그러한 기능 요소의 불투명하게 전환된 상태에서, 기능 요소를 포함하는 영역과 그에 인접한 열가소성 중간층 사이의 전이는 산만한 에지로 나타난다. 기능 요소가 투명하게 전환된 상태에서도 이 에지는 명확하게 인식된다. 더욱이, 마찬가지로 명확하게 식별할 수 있는 기능 요소의 에지 씰(seal)이 필요하다. 본 발명은 기능 요소가 판유리의 넓은 부분에 걸쳐 영역적으로 삽입될 수 있고, 따라서 판유리의 투시 영역에 시각적 열화가 전혀 나타나지 않기 때문에 여기에 해결책을 제공한다. 또한, 가능한 한 불투명하게 전환할 수 있는 영역과 전환 상태에 관계없이 투명한 영역 사이의 전이 영역도 시각적으로 매력적인 설계가 될 수 있다. 이러한 전이 영역에는, 예를 들어, 활성 물질의 농도가 불투명한 전환 가능 영역에서 투명 영역으로 감소하는 기능 요소의 제3 농도 영역이 있을 수 있다.
기능 요소의 표면 전극들 및 활성층은 전형적으로 복합 판유리의 내부 판유리 및 외부 판유리에 실질적으로 평행하게 배열된다. 표면 전극들은 그 자체로 공지된 방식으로 외부 전압원에 전기적으로 연결된다. 전기 접촉은 적절한 연결 케이블, 예를 들어 버스바들을 통해 표면 전극들에 바람직하게 연결되는 호일 전도체들에 의해 실현된다.
바람직하게는, 활성 물질의 농도가 복합 판유리의 하나의 판유리 에지로부터 복합 판유리의 반대쪽 판유리 에지로 감소하도록 활성 물질의 가변적인 농도를 갖는 기능 요소가 본 발명에 따른 복합 판유리에 삽입된다. 예를 들어, 이것은 판유리의 특정 영역에 눈부심 방지가 생성되는 반면 판유리의 다른 영역은 높은 투명성을 가질 때 유리하다. 반대쪽 판유리 에지들 사이의 해당 농도 구배는 연속적으로 또는 불연속적으로 실행될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 농도가 감소하는 복수의 농도 영역이 서로 뒤따를 수 있으며, 이들 각각의 농도 영역들 내에 일정한 농도가 존재한다. 다른 일 실시예에서, 하나 또는 복수의 이러한 농도 영역들은 그 자체가 한 방향으로 감소하는 가변 농도 프로파일을 가질 수 있다.
복합 판유리는 예를 들어 차량의 앞유리 또는 루프 패널 또는 다른 차량 글레이징, 예를 들어 차량, 바람직하게는 철도 차량 또는 버스의 유리 칸막이일 수 있다. 대안적으로, 복합 판유리는 예를 들어 건물의 외부 파사드 또는 건물 내부의 유리 칸막이에서의 건축용 글레이징일 수 있다.
"외부 판유리"와 "내부 판유리"라는 용어는 두 개의 다른 판유리를 임의로 설명한다. 특히, 외부 판유리는 "제1 판유리"로, 내부 판유리는 "제2 판유리"이라고 할 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 복합 판유리가 차량 또는 건물의 창 개구부에서 내부 공간을 외부 환경으로부터 분리하도록 의도된 경우, 내부(차량 내부)를 향하는 판유리(제2 판유리)는 "내부 판유리"라고 한다. 외부 환경을 향하는 판유리(제1 판유리)를 "외부 판유리"라고 한다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 복합 판유리는 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소를 포함하며, 이는 적어도 부분적으로 제1 열가소성 적층 필름과 제2 열가소성 적층 필름 사이에 배열된다. 제1 및 제2 열가소성 적층 필름은 일반적으로 제1 및 제2 판유리와 동일한 치수를 갖는다.
유리한 일 실시예에서, 본 발명에 따른 복합 판유리는 자동차의 앞유리이다. 이것은 차체에 있는 복합 판유리의 설치된 위치에서 엔진 후드(engine hood)에 인접한 엔진 에지(engine edge) 및 설치된 위치에서 차량 루프에 인접한 루프 에지(roof edge)를 포함한다. 엔진 에지 및 루프 에지는 두 개의 반대쪽 판유리 에지들을 형성한다. 앞유리의 설치된 위치에서 차체의 소위 A-필러(A-pillars)에 인접한 서로 마주 보는 두 개의 측면 에지들은 엔진 에지와 루프 에지 사이에서 연장된다. 이 실시예에 따르면, 활성 물질의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역은 루프 에지에 인접하게 배열되는 반면, 활성 물질의 농도가 0인 제2 농도 영역은 엔진 에지에 인접하게 배열된다. 이러한 일 실시예는 전기적으로 제어 가능한 선 바이저로서 기능 요소를 포함하는 앞유리로서 특히 유리하다. 제1 농도 영역은 전환 가능한 선 바이저 역할을 하며, 여기서 초기 농도 c0는 좋은 음영이 보장되도록 선택된다. 제2 농도 영역은 앞유리의 투시 영역에 해당하며, 이 영역에는 활성 물질이 존재하지 않으므로 스위칭 상태에 관계없이 최적의 투명도가 있다. 선택적으로, 제1 농도 영역과 제2 농도 영역 사이에 제3 농도 영역이 위치하며, 이는 이미 설명된 바와 같이 두 농도 영역 사이의 시각적으로 매력적인 전이에 영향을 준다.
앞유리에는 중심 시야가 있으며 광학 품질은 높은 요구 사항들을 따른다. 중심 시야는 높은 빛 투과율을 가져야 한다(일반적으로 70% 이상). 상기 중심 시야는 특히 당업자에 의해 시야 B, 면적 B 또는 구역 B로 지칭되는 시야이다. 시야 B 및 그 기술적 요구 사항이 UN/ECE(Economic Commission for Europe of the United Nations)의 규정 No. 43(ECE-R43, "안전 글레이징 재료 승인 및 차량 설치에 관한 통일 조항")에 명시된다. 거기에서 시야 B는 부록 18에 정의되어 있다.
본 발명에 따른 앞유리는 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소를 포함하며, 여기서 활성 물질의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역은 중심 시야(시야 B) 위에 배열된다. 이는 광학 특성의 최대 변화가 발생하는 기능 요소의 영역이 중심 시야와 앞유리의 상단 에지 사이의 영역에 배치된다는 것을 의미한다. 제1 농도 영역은 이 전체 판유리 영역을 덮을 필요는 없지만 이 영역 내에 완전히 위치하며 중심 시야로 돌출하지 않는다. 즉, 기능 요소의 제1 농도 영역은 중심 시야보다 앞유리의 상단 에지에서 덜 멀어진다. 따라서 중심 시야의 투과율은 접힌 상태에서 기존의 기계식 선 바이저와 유사한 위치에 위치한 기능 요소의 제1 농도 영역에 의해 악영향을 받지 않는다. 앞유리의 시야에는 활성 물질의 농도가 0인 기능 요소의 제2 농도 영역이 배치된다. 따라서 앞유리의 중심 시야에서 투과율은 기능 요소의 영향을 전부 또는 미미하게만 영향받는다. 기능 요소의 불투명 전환 상태에서 제2 농도 영역을 가진 시야의 영역에서 광학 특성은 변화가 없다. 선택적으로, 이 실시예에서도, 제3 농도 영역은 제1 및 제2 농도 영역 사이에 위치할 수 있다. 이것은 중심 시야 위에 완전히 위치하거나 부분적으로 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 복합 판유리의 기능 요소는 절연 라인으로도 지칭되는 분리 라인에 의해 세그먼트로 분할된다. 분리 라인은 특히 표면 전극의 세그먼트들이 서로 전기적으로 분리되도록 표면 전극들에 도입된다. 표면 전극들 중 적어도 하나는 표면 전극을 적어도 두 개의 세그먼트로 나누는 적어도 하나의 분리 라인을 가지며, 전기적으로 제어 가능한 그것들의 광학 특성은 서로 독립적으로 전환될 수 있다. 이를 위해 개별 세그먼트들은 분리되어 작동할 수 있도록 서로 독립적으로 전압원에 연결된다. 따라서 예를 들어 선 바이저의 다른 영역들을 독립적으로 전환할 수 있다. 특히 바람직하게는, 선 바이저가 있는 앞유리에서, 분리 라인 및 세그먼트는 설치 위치에서 수평으로 배열된다. 따라서 선 바이저의 높이는 사용자가 제어할 수 있다. 여기서 "수평"이라는 용어는 광범위하게 해석되며 앞유리의 측면 에지들 사이를 지나는 확장 방향을 의미한다. 분리 라인들은 반드시 직선일 필요는 없지만, 약간 만곡될 수도 있으며, 바람직하게는 앞유리의 상부 에지의 가능한 곡률, 특히 앞유리의 상부 에지에 실질적으로 평행하도록 조정될 수 있다. 물론 수직 분리 라인도 생각할 수 있다.
원칙적으로 세그먼트들은 농도 영역들의 배열과 완전히 독립적으로 배치될 수 있다. 하나의 가능한 실시예에서, 복수의 세그먼트들은 활성 물질의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역의 영역에 위치하며, 그 결과 예를 들어 앞유리의 전기적으로 제어 가능한 선 바이저가 태양의 위치에 따라 가변적으로 조정될 수 있다. 이 경우 제1 농도 영역은 완전한 눈부심 방지가 달성되는 선 바이저 영역을 나타낸다. 활성 물질이 없는 제2 농도 영역의 경우, 이 영역에서 광학 특성의 변화가 요구되지 않고 전압이 인가되어도 발생하지 않기 때문에 원칙적으로 단일 세그먼트를 제공하는 것으로 충분하다. 또한, 이러한 이유로 제2 농도 영역에 버스바를 제공할 필요가 없다. 제2 농도 영역은 제1 또는 선택적인 제3 농도 영역의 부분과 함께 조합되어 세그먼트를 형성할 수 있으며, 버스바는 선택적으로 제2 농도 영역의 영역까지 가능하게 확장된다.
분리 라인들은 예를 들어 5 ㎛ 내지 500 ㎛, 특히 20 ㎛ 내지 200 ㎛의 폭을 갖는다. 세그먼트들의 폭, 즉 인접한 분리 라인들 사이의 거리는 개별 경우의 요구 사항들에 따라 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
분리 라인들은 기능 요소를 생산하는 동안 레이저 어블레이션(laser ablation), 기계적 절단 또는 에칭에 의해 도입될 수 있다. 이미 적층된 다층 필름들은 레이저 어블레이션으로 후속적으로 분할할 수도 있다.
기능 요소는 열가소성 중간층을 통해 복합 판유리의 내부 판유리와 외부 판유리 사이에서 통합된다. 중간층은 바람직하게는 기능 요소를 내부 판유리에 결합시키는 제1 열가소성 적층 필름 및 기능 요소를 외부 판유리에 결합시키는 제2 열가소성 적층 필름을 포함한다. 전형적으로, 열가소성 중간층은 적어도 제1 및 제2 열가소성 적층 필름에 의해 형성되며, 이는 겹겹이 편평하게 배열되고 서로 적층되며, 기능 요소가 두 층 사이에 삽입된다. 기능 요소와 겹치는 적층 필름들의 영역들은 기능 요소를 판유리들에 결합하는 영역을 형성한다. 열가소성 적층 필름들이 서로 직접 접촉하는 판유리의 다른 영역에서 두 개의 원래 층들이 더 이상 식별되지 않고, 대신 균질한 중간층이 있도록 적층 중에 융합될 수 있다.
열가소성 적층 필름은 예를 들어 단일 열가소성 필름으로 형성될 수 있다. 열가소성 적층 필름은 또한 측면 에지들이 서로 인접한 다른 열가소성 필름들의 부분으로 형성될 수 있다. 제1 열가소성 적층 필름 또는 제2 열가소성 적층 필름에 추가하여, 다른 열가소성 적층 필름들도 존재할 수 있다. 필요하다면 이들은 기능층, 예를 들어 적외선 반사층 또는 음향 감쇠층을 포함하는 추가 필름들을 매립하기 위해서도 사용될 수 있다.
본 발명의 가능한 일 실시예에서, 기능 요소, 보다 정확하게는 기능 요소의 측면 에지들은 열가소성 프레임 필름(frame film)에 의해 원주 방향으로 둘러싸여 있다. 열가소성 프레임 필름은 기능 요소와 거의 같은 두께를 가지고 있다. 종래 기술에 따르면, 국부적으로 제한된 기능 요소에 의해 도입되는 복합 판유리의 두께의 국부적 차이는 이러한 프레임 필름에 의해 보상되어 적층 동안 유리 파손이 방지될 수 있다. 본 발명에 따른 기능 요소는 복합 판유리의 넓은 영역 및 심지어 투명한 영역에서도 사용될 수 있으며, 열가소성 프레임 필름을 갖는 판유리 영역에서 유리한 감소를 가져온다. 바람직한 일 실시예에서, 열가소성 프레임 필름은 완전히 생략되고, 기능 요소가 판유리 영역의 큰 부분을 차지하고 기능 요소가 없는 더 낮은 두께 영역의 비례 영역들은 너무 낮아 보상이 불필요하다. 바람직하게는, 기능 요소는 복합 판유리 면적의 적어도 95%를 차지한다. 특히 바람직하게, 기능 요소는 그러한 기능 요소로 앞유리의 전체 투시 영역을 완전히 차지한다. 시야에서 기능 요소의 광학적으로 산만해지는 원주 에지는 앞유리의 에지 영역에 통상적으로 존재하는 불투명 마스킹 인쇄에 의해 가려진다.
본 발명의 다른 가능한 일 실시예에서, 프레임 필름이 사용된다. 예를 들어, 이것은 특히 두꺼운 두께의 기능 요소 경우에 유용할 수 있다. 프레임 필름은 기능 요소가 삽입되는 오목부가 있는 프레임처럼 구현된다. 열가소성 프레임 필름은 오목부가 절단된 열가소성 필름으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 열가소성 프레임 필름은 또한 기능 요소 주위의 복수의 필름 부분으로 구성될 수 있다. 따라서, 바람직한 일 실시예에서, 중간층은 서로 위에 편평하게 배열된 적어도 총 세 개의 열가소성 적층 필름으로 형성되며, 여기서 프레임 필름은 중간층으로서 기능 요소가 배열된 오목부를 갖는다. 생산하는 동안, 열가소성 프레임 필름은 제1 열가소성 적층 필름과 제2 열가소성 적층 필름 사이에 배열되며, 바람직하게는 모든 열가소성 필름들의 측면 에지들은 일치하게 배치된다. 열가소성 프레임 필름은 바람직하게는 기능 요소와 거의 동일한 두께를 갖는다. 이것은 적층 중 유리 파손을 피할 수 있도록 국부적으로 제한된 기능 요소에 의해 도입되는 복합 판유리의 국부적인 두께 차이를 보상한다.
열가소성 프레임 필름이 사용되는 경우에도, 본 발명에 따른 복합 판유리는 종래 기술에 공지된 기능 요소를 갖는 복합 판유리보다 여전히 실질적으로 더 높은 광학 품질을 갖는다. 종래 기술에 따르면, 앞유리의 선 바이저로서 국부적으로 삽입된 기능 요소의 하부 에지는 전형적으로 시각적으로 명확하게 식별할 수 있는 에지로서 볼 수 있는데, 이는 앞유리의 시야에서 기능 요소가 존재하지 않으나 열가소성 프레임 필름이 있기 때문이다. 본 발명에 따르면, 기능 요소는 판유리의 투시 영역으로 확장되어, 산만하게 하는 에지없이 시각적으로 매력적인 외관이 달성된다. 프레임 필름은 필요한 경우, 불투명 마스킹 인쇄로 가려진 판유리의 에지 영역에 사용된다.
선택적으로, 기능 요소의 원주 에지는 씰로 완전히 또는 부분적으로 제공된다. 예를 들어, 이것은 기능 요소의 개방된 에지 주변에 접착 테이프 형태로 배치되거나 기능 요소 위와 아래 에지 영역의 기능 요소에 배치되는 배리어 필름( barrier film) 형태로 구현될 수도 있으며 에지를 둘러싼다. 배리어 필름은 가소제가 없는 재료, 예를 들어 가소제가 없는 PVB 또는 PET를 포함한다. 씰은 열가소성 적층 필름에서 기능 요소의 활성층으로 가소제가 확산되는 것을 방지한다. 활성 물질의 농도가 0인 기능 요소의 에지 부분에 씰을 생략할 수 있다. 이것이 본 발명의 장점이다.
바람직하게는, 기능 요소의 제1 농도 영역이 위치하는 적어도 제1 및/또는 제2 열가소성 적층 필름의 영역은 착색되거나 채색된다. 따라서 가시 스펙트럼 범위에서 이 영역의 투과율은 착색되지 않은 또는 채색되지 않은 층에 비해 감소된다. 따라서 열가소성 적층 필름의 착색/채색된 영역은 선 바이저 영역에서 앞유리의 투과율을 감소시킨다. 특히, 착색은 관찰자에게 보다 쾌적한 효과를 갖는 중성적인 외관을 만들어 주기 때문에 기능적 요소의 미적 인상이 향상된다. 착색은 바람직하게는 제1 농도 영역의 영역 및 존재한다면 제3 농도 영역의 영역에서 연장되며, 착색은 활성 물질없이 제2 농도 영역의 일부 영역으로 돌출될 수도 있다.
열가소성 중간층의 착색 또는 채색된 영역은 바람직하게는 가시 스펙트럼 범위에서 10% 내지 50%, 특히 바람직하게는 20% 내지 40%의 투과율을 갖는다. 따라서 눈부심 방지 및 시각적 외관 측면에서 특히 좋은 결과를 얻는다.
착색 또는 채색된 영역은 균일하게 착색되거나 채색될 수 있다, 즉, 위치 독립적인 투과율을 가질 수 있다. 그러나 착색 또는 채색은 또한 불균일할 수도 있다; 특히 투과율 프로파일이 실현될 수 있다. 일 실시예에서, 착색 또는 채색된 영역의 투과율 레벨은 상부 에지로부터의 거리가 증가함에 따라 적어도 부분적으로 감소한다. 따라서 선 바이저로 사용되는 PDLC 기능 요소에서 앞유리의 투명 영역으로의 전이가 점진적으로 되어 착색되거나 채색된 영역의 날카로운 에지를 피할 수 있으며, 이는 미적으로 더 매력적으로 나타난다.
유리한 일 실시예에서, 제1 판유리는 외부 판유리이고, 제1 열가소성 적층 필름의 영역, 즉 기능 요소와 외부 판유리 사이의 영역은 제1 및 선택적인 제3 농도 영역에서 부분적으로 착색된다. 이것은 외부 판유리를 위에서 볼 때 특히 미적인 인상을 준다. 선택적으로, 기능 요소와 내부 판유리(제2 판유리) 사이의 제2 열가소성 적층 필름의 영역은 추가로 착색되거나 채색될 수 있다.
제1 및 제2 열가소성 적층 필름 및 임의의 다른 중합체 필름들을 포함하는 열가소성 중간층은 착색되거나 채색되지 않지만, 앞유리의 중심 시야에서 맑고 투명하다. 이것은 중심 시야를 통한 투시 시야가 제한되지 않아 판유리를 앞유리로 사용할 수 있다. 용어 "투명 열가소성 적층 필름"은 가시 스펙트럼 범위에서 광 투과율이 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%인 층을 의미한다. 투명한 중간층은 적어도 시야 A에 존재하며, 바람직하게는 ECE-R43에 따라 시야 B에도 존재한다.
본 발명에 따른 복합 판유리는 선 바이저가 있는 앞유리인 경우, 기능 요소의 상단 에지 및 측면 에지들이 바람직하게는 불투명 마스킹 인쇄에 의해 판유리를 통한 투시 시야에서 은폐된다. 앞유리는 일반적으로 불투명한 에나멜로 만들어진 원주 주변 마스킹 인쇄를 가지고 있으며, 이는 특히 판유리 설치에 사용되는 접착제를 UV 복사로부터 보호하고 시각적으로 숨기는 역할을 한다. 이 주변 마스킹 인쇄는 바람직하게는 필요한 전기적 연결들뿐만 아니라 기능 요소의 상단 에지와 측면 에지를 은폐하기 위해 사용된다. 선 바이저는 유리하게 앞유리의 외관에 통합되고 하단 에지만 관찰자가 잠재적으로 식별할 수 있다. 바람직하게는, 외부 판유리 및 내부 판유리는 또한 양 측면에서 투시 시야가 방지되도록 마스킹 인쇄를 갖는다.
기능 요소는 또한 예를 들어 소위 센서 창 또는 카메라 창 영역에서 오목부나 구멍을 가질 수 있다. 이러한 영역들은 빔 경로의 제어 가능한 기능 요소(예: 강우 센서)에 의해 기능이 손상되는 센서 또는 카메라가 장착되도록 제공된다.
기능 요소(또는 전술한 복수의 기능 요소들의 경우에서 기능 요소의 전체)는 바람직하게는 앞유리의 전체 폭에 걸쳐 배열되고, 예를 들어 2 mm 내지 20 mm의 폭을 갖는 에지 영역을 뺀 것이다. 바람직하게는, 기능 요소는 또한 예를 들어 상단 에지로부터 2 mm 내지 20 mm의 거리를 갖는다. 따라서 기능 요소는 중간층 내에 캡슐화되어 주변 대기와의 접촉 및 부식으로부터 보호된다.
기능 요소의 전기 제어는 예를 들어 차량의 계기반에 통합된 스위치(switch), 회전식 노브(rotary knob) 또는 슬라이더(slider)를 사용하여 수행된다. 그러나, 제어를 위한 스위치 영역, 예를 들어 정전 용량성 스위치 영역은 또한 앞유리 및/또는 루프 표면에 통합될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기능 요소는 비접촉 방법, 예를 들어 제스처 인식에 의해 또는 카메라 및 적절한 평가 전자 장치에 의해 탐색된 동공 또는 눈꺼풀 상태의 기능으로서 제어될 수 있다. 눈꺼풀 또는 동공 상태의 기능으로서의 제어는 특히 앞유리의 선 바이저와 같은 기능 요소의 경우 고려된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기능 요소는 판유리 위에 빛의 입사를 감지하는 센서들에 의해 제어될 수 있다.
제1 열가소성 적층 필름 및 제2 열가소성 적층 필름 및 선택적으로 다른 열가소성 적층 필름도 바람직하게는 적어도 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 및/또는 폴리우레탄(PU), 특히 바람직하게는 PVB를 함유한다.
각 열가소성 적층 필름의 두께는 바람직하게는 0.2 mm 내지 2 mm, 특히 바람직하게는 0.3 mm 내지 1 mm, 특히 0.3 mm 내지 0.5 mm, 예를 들어 0.38 mm이다.
외부 판유리 및 내부 판유리는 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 창 판유리에 통상적인 바와 같이 소다 석회 유리로 제조된다. 그러나 판유리는 또한 다른 유형의 유리, 예를 들어 석영 유리, 붕규산 유리 또는 알루미노실리케이트 유리 또는 경질 투명 플라스틱, 예를 들어 폴리카보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트로 만들어질 수 있다. 외부 판유리 및/또는 내부 판유리는 열 또는 화학적으로 강화될 수 있다. 특히, 두께가 1 mm 이하인 얇은 판유리는 바람직하게는 화학적으로 강화된 알루미노실리케이트 유리로 만들어진다. 판유리는 투명하거나 착색되거나 채색될 수도 있으며 앞유리가 중심 시야에서 적절한 광 투과율, 바람직하게는 ECE-R43에 따라 1 차 투시 영역 A에서 적어도 70%를 갖는 것으로 제공될 수 있다.
외부 판유리, 내부 판유리 및/또는 중간층은 그 자체로 공지된 더 적합한 코팅, 예를 들어 반사 방지 코팅, 비접착 코팅, 흠집 방지 코팅, 광촉매 코팅 또는 태양광 보호 코팅, 또는 로우-E 코팅을 가질 수 있다.
외부 판유리 및 내부 판유리의 두께는 매우 다양할 수 있으므로 개별적인 경우의 요구 사항에 맞게 조정할 수 있다. 외부 판유리 및 내부 판유리는 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 3 mm의 두께를 갖는다.
본 발명은 기능 요소를 포함하는 복합 판유리를 제조하는 방법에 관한 것이며, 다음 단계를 포함한다.
a) 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능 요소를 제공하는 단계로, 기능 요소의 활성층은 매트릭스 및 활성 물질을 포함하며 여기서 활성 물질의 농도는 기능 요소의 표면에 따라 변하고,
b) 내부 판유리 또는 외부 판유리에 층 스택(layer stack)을 배치하고, 여기서 층 스택은 적어도 하나의 제1 열가소성 적층 필름, 단계 a)에서 제공된 기능 요소 및 제2 열가소성 적층 필름을 이 순서로 포함하고; 층 스택은 내부 판유리 또는 외부 판유리로 완성되며,
c) 적층에 의해 내부 판유리 및 외부 판유리를 결합하며, 여기서 매립된 기능 요소를 갖는 열가소성 중간층은 제1 열가소성 적층 필름 및 제2 열가소성 적층 필름으로부터 형성된다.
기능 요소의 표면 전극들의 전기적 접촉은 바람직하게는 복합 판유리의 적층 전에 수행된다.
임의의 임프린트, 예를 들어 기능 요소의 전기적 접촉을 위한 불투명 마스킹 인쇄 또는 인쇄된 버스바들은 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 도포된다.
적층은 바람직하게는 열, 진공 및/또는 압력의 작용하에 수행된다. 그 자체로 공지된 적층 방법들, 예를 들어 오토클레이브(autoclave) 방법, 진공 백(vacuum bag) 방법, 진공 링(vacuum ring) 방법, 캘린더(calender) 방법, 진공 적층기 또는 이들의 조합들이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예에서, 단계 a) 전에, 기능 요소가 아래 언급된 단계들을 포함하는 다층 필름 형태로 생산된다:
a1) 제1 표면 전극을 갖는 제1 캐리어 필름을 제공하고, 여기서 표면 전극은 캐리어 필름의 표면 위에 전기 전도성 층의 형태로 적용되고,
a2) 매트릭스를 형성하기 위한 매트릭스 물질과 활성 물질을 포함하는 용액을 제1 캐리어 필름의 제1 표면 전극의 적어도 하나의 부분 위에 도포하고, 여기서 매트릭스 물질에 대한 활성 물질의 비율은 제1 표면 전극의 적어도 하나의 부분에서, 활성 물질의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역이 생성되는 것으로 선택되고,
a3) 매트릭스를 형성하기 위한 매트릭스 물질 및 활성 물질을 포함하는 용액을 제1 캐리어 필름의 제1 표면 전극의 적어도 하나의 다른 부분 위에 도포하고, 여기서 매트릭스 물질에 대한 활성 물질의 비율은 제1 표면 전극의 적어도 하나의 부분에서, 활성 물질의 농도가 c < c0인 제2 농도 영역이 생성되는 것으로 선택되고,
a4) 제2 표면 전극이 있는 제2 캐리어 필름으로 배열을 덮고, 여기서 제2 표면 전극은 캐리어 필름의 표면 위에 전기 전도성 층의 형태로 도포되고 활성 물질의 방향으로 배향되고,
a5) 층 스택을 결합하여 기능 요소로서 다층 필름을 형성하고, 여기서 활성층은 매트릭스 및 활성 물질로부터 형성된다.
기능 요소들로서 다층 필름을 생산하는 다양한 방법들이 종래 기술에 공지되어 있으며, 전체 기능 요소에 걸쳐 일정한 농도의 활성 물질을 갖는 종래 기술에 공지된 기능 요소가 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예에서, PDLC 기능 요소가 생산된다. 일반적으로 PDLC 다층 필름들을 기능 요소로 생산하는 경우 소위 "캡슐화(encapsulation)"방법과 상분리 방법으로 구분된다. 캡슐화에서 액정들은 먼저 액정들이 용해되지 않는 용제를 사용하는 중합체 용액에서 분산된다. 용제가 증발하면 중합체 매트릭스의 응고에 의해 활성층이 형성된다. 중합체 용액에서 분산된 액정 방울들의 크기는 용액이 얼마나 강하게 교반되는지에 따라 다르다. 공정 과정에서 액정 방울의 부분적이고 원치 않는 응고가 발생하여 활성층의 형태를 제어하기 어렵게 만들 수 있다. 종래 기술에 공지된 상분리 방법에서, 처음에는 매트릭스의 응고되는 동안 액정 방울들이 형성되는 균질한 시스템이 있다. 다양한 상분리 방법들은 매트릭스의 경화 방법에 따라 근본적으로 다르다. 여기에는 중합체의 열 경화, 용매 증발, 냉각 중 온도 유도 상분리 또는 UV 광을 사용한 광중합에 의한 상분리가 포함된다. 상분리 방법들은 캡슐화보다 더 일반적이고 구현하기 쉽다. 원칙적으로, 다양한 유형의 상분리 방법들이 본 발명을 구현하는데 적합하다.
본 발명에 따른 방법의 가능한 일 실시예에서, PDLC 기능 요소는 광중합에 의해 생산된다. 액정 농도가 다른 액정 및 프리폴리머(prepolymer)를 포함하는 용액은 기능 요소의 다양한 원하는 농도 영역에 도포된다. 프리폴리머는 UV 광에 의해 경화되며, 그에 따라 액정은 형성되는 중합체 매트릭스에 물방울 형태로 둘러싸여 있다.
전술한 방법들 중 하나를 사용하여 기능 요소를 생산하는 동안 액정-(프리)폴리머 용액이 서로 인접한 영역에 바로 도포되는 경우, 일반적으로 다른 농도의 용액인 이러한 영역들 사이에서 활성 물질의 확산이 발생한다. 이것은 농도 영역 사이의 전이가 시각적으로 날카로운 에지로 나타나지 않지만 감쇠되는 효과를 갖는다. 이것이 원하는 정도에 따라, 활성층의 경화 이전에 더 긴 대기 기간이 선택적으로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예에서, 활성 물질의 초기 농도가 c0인 제1 농도 영역과 활성 물질 농도가 c = 0인 제2 농도 영역 사이에 제3 농도 영역이 제자리에서 생성된다. 제1 농도 영역이 생성될 표면에 제1 액정-(프리)폴리머 용액을 도포하고, 제2 농도 영역이 생성될 표면에 액정이 없는 (프리)폴리머 용액을 도포한다. 두 용액이 직접 접촉하는 영역에서 확산에 의해 혼합된다. 이것은 활성 물질의 농도가 0과 c0 사이인 제3 농도 영역을 생성한다. 용액의 혼합은 또한 기계적 방법, 예를 들어 캐리어 필름을 용액과 함께 흔들어 선택적으로 개선할 수 있다.
본 발명은 차량의 앞유리 또는 루프 패널, 바람직하게는 차량의 앞유리로서 본 발명에 따른 복합 판유리의 용도를 추가로 포함하며, 여기서 전기적으로 제어 가능한 기능 요소는 선 바이저로 사용된다.
본 발명은 도면 및 예시적인 실시예들을 참조하여 상세히 설명된다. 도면들은 축척이 아닌 개략적 표현이다. 도면들은 본 발명을 제한하지 않는다. 다음과 같이 도시한다:
도 1a는 선 바이저가 있는 앞유리로서 본 발명에 따른 복합 판유리의 일 실시예이며,
도 1b는 영역 Z에서 도 1a의 복합 판유리를 통한 단면선 AA'를 따른 단면도이며,
도 1c는 도 1a의 복합 판유리의 단면선 AA'를 따른 활성 물질의 농도 프로파일 다이어그램(diagram)이며,
도 2는 선 바이저가 앞유리로서 본 발명에 따른 복합 판유리의 다른 일 실시예이며,
도 3a는 선 바이저가 있는 루프 판유리로서 본 발명에 따른 복합 판유리의 일 실시예이며,
도 3b는 단면선 BB'를 따른 도 3a의 복합 판유리를 통한 단면도이다.
도 1a 및 1b는 내부 판유리(1), 외부 판유리(2) 및 열가소성 중간층(3)을 포함하는 본 발명에 따른 복합 판유리(100)의 일 실시예를 도시하며, 여기에 다층 필름(6)이 기능 요소(5)로서 매립되어 있다. 도 1a는 본 발명에 따른 복합 판유리(100)의 평면도를 도시한다. 복합 판유리(100)는 앞유리의 형태로 사다리꼴로 구현된다. 외부 판유리(2)는 2.1 mm의 두께를 가지며 녹색 착색된 소다 석회 유리로 만들어진다. 내부 판유리(1)는 1.6 mm의 두께를 가지며 투명한 소다 석회 유리로 만들어진다. 앞유리에는 설치된 위치에서 루프을 향하는 상단 에지(D)와 설치된 위치에서 엔진실을 향하는 하단 에지(M)가 있다. 앞유리의 중심 시야(C)는 비 연속적인 선의 형태로 표시된다. 기능 요소(5)는 판유리의 전체 투시 영역의 넓은 면적, 즉 불투명 마스킹 인쇄(10)에 의해 가려지지 않는 앞유리의 전체 영역에 걸쳐 도입된다.
복합 판유리(100)의 에지 영역은 적어도 외부 판유리(2)의 내측면(II)에 도포되는 원주 방향의 불투명한 마스킹 인쇄(10)(원주 방향의 주변 흑색 인쇄)에 의해 은폐된다. 흑색 인쇄는 판유리들의 내부측 표면(설치된 위치에서 차량 내부를 향함) 위에 불투명한 에나멜을 인쇄하여 형성된다 . 흑색 인쇄(10)는 선택적으로 내부 판유리(1)의 내측면(III)에도 도포될 수 있다. 기능 요소(5)의 원주 에지(여기에 도시되지 않음)는 불투명 마스킹 인쇄(10)의 영역에 존재하여 외부에서 앞유리를 볼 때 식별할 수 없다. 따라서 앞유리의 원주 에지로부터 기능 요소(5)의 거리는 불투명 마스킹 인쇄(10)의 폭보다 작다. 전기적 연결(미도시)은 또한 마스킹 인쇄(10)의 영역에 합리적으로 도포되어 숨겨진다. 불투명 마스킹 인쇄(10) 영역에서 다층 필름(6)의 제1 표면 전극(13.1) 및 제2 표면 전극(13.2) 위에 버스바들(미도시)이 부착된다. 버스바를 통하여 표면 전극(13.1, 13.2) 사이에 전압이 인가될 수 있다. 버스바들은 바람직하게 기능 요소(5)의 측면 에지들(S)을 따라 이어진다.
도 1b는 영역 Z에서 단면선 AA'를 따라 도 1a의 복합 판유리(100)의 단면을 도시한다. 기능 요소(5)는 PDLC 다층 필름(6)에 의해 형성된다. 다층 필름(6)은 제1 열가소성 적층 필름(4.1)에 의해 내부 판유리(1)에 결합되고 제2 열가소성 적층 필름(4.2)을 통해 외부 판유리(2)에 결합된다. 기능 요소(5)는 전압을 인가함으로써 광학 특성이 제어될 수 있다. 단순화를 위해 전기 공급 라인들은 표시하지 않았다.
제어 가능한 기능 요소(5)는 두 개의 표면 전극(12.1, 12.2)과 두 개의 캐리어 필름(13.1, 13.2) 사이의 활성층(7)으로 구성된 다층 필름(6), 예를 들어 PDLC 다층 필름이다. 활성층(7)은 활성 물질(7.2)이 내부에 위치하는 매트릭스(7.1)를 포함한다. PDLC 다층 필름의 경우, 매트릭스(7.1)는 분산된 액정이 활성 물질(7.2)로 포함된 중합체 매트릭스로 형성된다. 액정은 수 μm의 입자경을 가진 물방울 형태로 존재한다. 액정은 표면 전극(12.1, 12.2) 위에 인가된 전압의 함수로 정렬되며, 그 결과 광학적 특성이 제어될 수 있다. 캐리어 필름(13.1, 13.2)은 PET로 만들어지며, 예를 들어 50 ㎛의 두께를 갖는다. 캐리어 필름(13.1, 13.2)에는 활성층(7)을 향하는 ITO 코팅이 제공되며 표면 전극(12.1, 12.2)을 형성하는 약 100 nm의 두께를 갖는다. 표면 전극(12.1, 12.2)은 버스바(미도시)(예를 들어 은 함유 스크린 인쇄에 의해 형성됨) 및 연결 케이블(미도시)을 통해 전압원에 연결될 수 있다. 열가소성 적층 필름(4.1, 4.2)은 각각 0.38 mm 두께의 PVB로 만들어진 열가소성 필름을 포함한다.
다층 필름(6)은 활성층(7) 내의 활성 물질(7.2)의 농도 구배를 갖는다. 활성 물질(7.2)의 농도는 복합 판유리(100)의 루프 에지(D)에서 엔진 에지(M)로 감소한다. 루프 에지(D) 근처에서, 활성 물질의 농도가 초기 농도 c0에 대응하는 제1 농도 영역(11.1)이 있다. 이 초기 농도 c0는 광학 특성의 원하는 최대 변화가 이 영역에서 발생하도록 선택된다. 초기 농도 c0의 크기는 다층 필름의 디자인에 따라 다르다. 예를 들어 PDLC 다층 필름의 경우 선택한 액정의 기능이다. 일반적으로 c0는 일정한 농도로 시판되는 다층 필름에 사용되는 농도에 해당한다. 당업자가 종래 기술에 기술된 다수의 다층 필름 중에서 원하는 시스템을 선택한 후, 결과는 따라서 종래 기술에서 적합한 초기 농도 c0이다. 활성 물질 7.2의 농도가 0인 다층 필름(6)의 제2 농도 영역(11.2)은 엔진 에지(M)에 인접하게 위치한다. 따라서,이 영역의 활성층(7)은 매트릭스(7.1)만을 포함하고 활성 물질(7.2)는 조금도 포함하지 않는다. 제2 집중 영역(11.2)은 앞유리의 전체 중심 시야(C)에 걸쳐 연장된다. 활성 물질(7.2)의 평균 농도가 초기 농도의 절반에 해당하고 결과적으로 c = 0.5 * c0인 제3 농도 영역(11.3)이 제1 농도 영역(11.1)과 제2 농도 영역(11.2) 사이에 위치한다. 제3 농도 영역(11.3) 내에는 농도 구배가 있는데, 여기서 활성 물질(7.2)의 농도는 루프 에지(D)로부터 거리가 멀어짐에 따라 감소한다. 도 1c는 이 농도 분포를 다이어그램 형태로 도시한다. 대안적으로, 제1 집중 영역(11.1) 및 제2 집중 영역(11.2)은 제3 집중 영역(11.3) 없이도 제공될 수 있고 서로 직접 인접할 수 있다. 활성 물질(7.2)의 농도가 0보다 큰 농도 영역(11.1, 11.3)은 전기적으로 제어 가능한 선 바이저로 사용된다. 선 바이저의 높이는 예를 들어 21 cm이다.
활성층(7)에 활성 물질(7.2)이 없는 기능 소자(5)의 영역에서는 전압이 인가될 때 광학 특성의 변화가 발생하지 않는다. 따라서 이 영역에서 전기 접촉을 위한 버스바를 제공할 필요가 없다. 그러나 활성 물질(7.2)이 있는 영역들과 접촉하기 위해 제공된 버스바들은 활성 물질(7.2)이 없는 영역으로 돌출될 수 있다. 선택적으로, 버스바들은 이러한 영역들에서 활성 물질(7.2)의 농도에 관계없이 복합 판유리의 전체 측면 에지(S)를 따라 설치할 수도 있다.
다층 필름(6)을 갖는 본 발명에 따른 복합 판유리(100)는 복합 판유리의 시야에서 다층 필름(6)이 또한 넓은 영역에 걸쳐 제공될 수 있기 때문에 종래 기술의 더욱 유리한 발전을 보여준다. 이것은 다층 필름이 없는 판유리 영역과 다층 필름이 있는 판유리 영역 사이의 시각적으로 산만한 에지를 제거한다.
도 2는 다층 필름을 갖는 본 발명에 따른 복합 판유리의 다른 일 실시예를 도시한다. 복합 판유리는 앞유리로 구현되며 본질적으로 도 1a, 1b 및 1c에 설명 된 실시예에 해당한다. 대조적으로, 기능 요소(5)는 서로 독립적으로 전기적으로 제어될 수 있는 다중 세그먼트(14)로 분할된다. 이러한 세그먼트들은 예를 들어, 활성 물질(7.2)의 농도가 0보다 큰(c > 0) 기능 요소(5)의 농도 영역(11)에서 유용할 수 있다. PDLC 기능 요소(5)는 수평 분리 라인들(15)에 의해 여섯 개의 스트립 형(strip-like) 세그먼트(14)로 분할된다. 세그먼트(14)를 서로 전기적으로 절연시키는 분리 라인들(15)은 예를 들어 폭이 40 ㎛ 내지 120 ㎛이고 상호 간격은 3.5 cm이다. 이들은 레이저에 의해 조립식 다층 필름(6)에 도입된다. 인접한 분리 라인(15) 사이에, 불투명 마스킹 인쇄(10)의 영역에 버스바(도시되지 않음)가 설치된다. 개별 세그먼트(14)의 버스바는 각각의 경우에 별도의 전기 연결을 갖는다. 따라서, 세그먼트(14)는 서로 독립적으로 전환될 수 있다. 분리 라인(15)이 얇을수록 눈에 덜 띈다. 더 얇은 분리 라인(15)은 에칭(etching)으로 만들 수 있다.
도 2의 실시예는 도 1a, 1b, 1c와 관련하여 이미 설명된 바와 같이 복수의 농도 영역(11.1, 11.2, 11.3)을 갖는다. 높이와 관련하여, 도 2의 농도 영역(11)은 세그먼트들(14)과 독립적으로 설계될 수 있다. 농도 영역(11)은 하나 이상의 세그먼트들(14)을 포함할 수 있다. 시각적으로 매력적인 디자인을 위해, 선 바이저가 있는 앞유리에서 예를 들어, 분리 라인(15)에서 두 농도 영역들(11) 사이의 전이가 제공된다.
어두워진 기능 요소(5)의 높이는 분할에 의해 조정될 수 있다. 따라서 태양의 위치에 따라 운전자는 선 바이저 전체 또는 일부만 어둡게 할 수 있다. 예를 들어, 루프 에지에 더 가까운 선 바이저의 위쪽 절반은 어둡게 하고 아래쪽 절반은 투명하게 할 수 있다.
특히 편리한 일 실시예에서, 기능 요소(5)는 기능 요소의 영역에 배열된 정전용량 스위칭 표면(switching surface)에 의해 제어되고, 여기서 운전자는 그가 판유리를 터치하는 위치에 의해 어두워지는 영역을 결정한다.
도 3a 및 3b는 자동차의 루프 패널로서 형성된 본 발명에 따른 복합 판유리(100)의 다른 일 실시예를 도시한다. 루프 패널 및 루프 패널의 다층 필름(6)은 기본 구조에서 도 2에 설명된 복합 판유리(100)에 대응한다. 차이점들은 다음에서 논의된다. 도 3a는 자동차의 루프 패널로서 복합 판유리(100)의 평면을 도시한다. 루프 패널은 자동차의 루프 패널이 설치된 위치에서 앞유리를 향하는 루프 에지(D)를 가지고 있는 반면, 주변의 후방 루프 에지(D')는 후면 창을 향한다. 루프 에지(D)와 후방 루프 에지(D‘)사이에서 측면 에지(S)는 차량 도어 위로 확장된다. 도 3b는 단면선 BB'를 따라 도 3a의 루프 패널의 단면을 도시한다. 루프 패널은 내부 판유리(1), 외부 판유리(2), 제1 열가소성 적층 필름(4.1), 제2 열가소성 적층 필름(4.2) 및 기능 요소(5)로서 다층 필름(6)을 포함한다. 내부 판유리(1) 및 외부 판유리(2)는 서로 일치하여 곡선이 된다. 글레이징의 외부 판유리는 차량 주변을 향하는 반면 복합 판유리의 내부 판유리는 차량 내부를 향한다. 외부 판유리(2)는 2.1 mm 두께의 투명 소다 석회 유리로 만들어진다. 내부 판유리(1)는 1.6 mm 두께의 소다 석회 유리로 만들어지며 회색으로 착색된다. 착색된 내부 유리는 루프 패널을 통해 볼 때 차량 탑승자들에게도 판유리의 매력적인 외관에 기여한다. 판유리(1, 2)는 다층 필름(6)이 삽입된 열가소성 중간층(3)을 통해 결합된다. 열가소성 중간층(3)은 제1 열가소성 적층 필름(4.1) 및 제2 열가소성 적층 필름(4.2)을 포함한다. 여기에서 다층 필름(6)의 형태인 기능 요소(5)는 마찬가지로 열가소성 적층 필름(4.1, 4.2)를 통해 판유리(1, 2) 위에 결합된다. 기능 요소(5)의 원주 에지(8)를 따라, 원주 에지(8)를 둘러싸는 에지 씰(16)이 제공된다. 예를 들어, 에지 씰(16)은 접착 테이프의 형태로 에지(8) 주위에 접착될 수 있다. 더하여, 배리어 필름은 또한 에지 씰로서 제공될 수 있으며, 이러한 목적을 위해 배리어 필름은 기능 요소(5)의 대향 표면에 직접 배치되고 서로 본질적으로 일치하도록 배치된다. 배리어 필름은 기능 요소와 겹치고 또한 에지(8)의 우수한 밀봉을 달성하기 위해 기능 요소 너머로 돌출한다. 배리어 필름은 실질적으로 가소제가 없으며 예를 들어 PET로 만들어진다. 에지 씰(16)에 의해, 열가소성 중간층(3)으로부터 기능 요소(5)로의 가소제의 확산 및 그에 따른 기능 요소(5)의 열화가 방지된다. 이 실시예에서, 열가소성 프레임 필름(9)은 제1 열가소성 적층 필름(4.1) 및 내부 판유리(1) 사이의 부분에 배열된다. 열가소성 프레임 필름(9)은 예를 들어 열가소성 적층 필름(4.1, 4.2)과 동일한 재료로 제조된다. 열가소성 프레임 필름(9)은 기능 요소(5)가 에지 씰(16) 및 열가소성 적층 필름(4.1, 4.2), 즉 모든 면이 같은 높이로 정확하게 끼워져 삽입되는 컷 아웃(cutout)을 갖는다. 열가소성 프레임 필름(9)은 기능 요소(5)를 위한 일종의 그림 틀(passepartout)을 형성한다. 열가소성 프레임 필름(9)에 의해, 기능 요소(5)의 재료 두께에 의해 야기되는 두께의 차이가 보상될 수 있다. 열가소성 프레임 필름(9)은 기능성 요소(5)가 있는 영역과 기능성 요소(5)가 없는 영역 사이의 두께 차이에 따라 선택적으로 사용된다. 특히 열가소성 프레임 필름(9)은 투시 영역 밖에 있는 영역에서만 사용된다. 이러한 방식으로, 기능 요소(5)와 열가소성 중간층(3) 사이에서 투시로 광학적으로 보이는 에지는 불투명 마스킹 인쇄(10)에 의해 가려진다. 에지 씰(16)은 활성 물질(7.2)의 농도가 0인 다층 필름(6)의 영역에서 생략될 수 있다. 다층 필름(6)의 조성은 본질적으로 도 1a-1c에 기술된 것과 일치한다. 대조적으로, 도 3a에 따르면, 활성 물질(7.2)의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역(11.1) 및 농도 c < c0인 제3 농도 영역(11.3)만이 존재한다. 자동차의 루프 패널의 경우, 전체 패널 영역에서 태양광 보호가 바람직하며, 운전자의 시야를 제한하지 않고 햇빛으로 인한 눈부심을 방지하기 위해 전면 영역에서 더 큰 어두움이 유용할 수 있다. 기능 요소(5)는 독립적인 세그먼트(14)의 형태로 가변적으로 전환될 수 있다. 태양의 위치에 따라, 루프 에지(D)에 인접한 제1 세그먼트(14)만이 불투명으로 전환되는 경우가 종종 있을 것으로 예상된다. 이 상태에서도 시각적으로 매력적인 외관을 보장하기 위해, 제1 농도 영역(11.1)과 제3 농도 영역(11.3) 사이의 전이는 이 제1 세그먼트(14) 내에 배열된다. 따라서, 불투명하게 전환된 제1 세그먼트와 투명 상태의 나머지 세그먼트들 사이에는 시각적으로 매력적인 전이가 있다.
(1) 판유리
(2) 외부 판유리
(3) 열가소성 중간층
(4) 열가소성 적층 필름
(4.1) 제1 열가소성 적층 필름
(4.2) 제2 열가소성 적층 필름
(5) 전기적으로 제어 가능한 광학 특성을 갖는 기능 요소
(6) 다층 필름
(7) 기능 요소(5)의 활성층
(7.1) 활성층(7) 매트릭스
(7.2) 활성층(7)의 활성 물질
(8) 기능 요소(5)의 원주 에지
(9) 열가소성 프레임 필름
(10) 불투명 마스킹 인쇄
(11) 활성 물질(7.1)의 농도 영역들
(11.1) 활성 물질(7.1)의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역
(11.2) 활성 물질(7.1)이 없는 제2 농도 영역(농도 c = 0)
(11.3) 활성 물질(7.1)의 더 낮은 농도 c < c0를 갖는 제3 농도 영역
(12) 기능 요소(5)의 표면 전극 12.1 첫 번째 표면 전극
(12.1) 제1 표면 전극
(12.2) 제2 표면 전극
(13) 캐리어 필름
(13.1) 제1 캐리어 필름
(13.2) 제2 캐리어 필름
(14) 세그먼트
(15) 분리 라인
(16) 에지 씰
(100) 복합 판유리
AA', BB' 단면선
(Z) 확대 영역
(C) 시야
(M) 엔진 에지
(D) 루프 에지
(D')후방 루프 에지
(S) 측면 에지

Claims (14)

  1. 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100)로서, 상기 복합 판유리는 적어도:
    -내측면(III) 및 외측면(IV)을 포함하는 내부 판유리(1) 및 내측면(II) 및 외측면(I)을 포함하는 외부 판유리(2),
    -내부 판유리(1)의 내측면(III)을 외부 판유리(2)의 내측면(II)에 결합하는 열가소성 중간층(3),
    -하나가 다른 하나의 위에 표면 대 표면으로 배열되고 적어도 다음을 아래 순서로 포함하는 다층 필름(6)을 포함하는, 열가소성 중간층(3)에 매립되고 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능 요소(5):
    -제1 캐리어 필름(13.1)
    -제1 표면 전극(12.1)
    -활성층(7)
    -제2 표면 전극(12.2)
    -제2 캐리어 필름(13.2)을 포함하며,
    여기서 활성층(7)은 매트릭스(7.1) 및 활성 물질(7.2)을 포함하고, 활성 물질(7.2)의 농도는 기능 요소(5)의 표면에 걸쳐서 변화하며,
    기능 요소(5)는 단일의 연속적인(single continuous) 기능 요소이며,
    활성층(7)은 활성 물질(7.2)의 초기 농도 co를 갖는 적어도 제1 농도 영역(11.1)을 가지며 활성 물질(7.2)의 농도가 0인 제2 농도 영역(11.2)를 가지며,
    제3 농도 영역(11.3)은 제1 농도 영역(11.1)과 제2 농도 영역(11.2) 사이에 배열되고, 제3 농도 영역에서 활성 물질(7.2)의 농도는 제1 농도 영역(11.1)의 농도와 제2 농도 영역(11.2)의 농도 사이에 있는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  2. 제1항에 있어서,
    활성층(7)은 활성 물질(7.2)의 농도가 상이한 복수의 농도 영역들(11)을 포함하는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    기능 요소(5)는 PDLC 요소이고, 활성층(7)은 PDLC 층이고, 매트릭스(7.1)는 중합체 매트릭스이며 활성 물질(7.2)은 액정들로, 중합체 매트릭스에 액정 방울들의 형태로 분산된, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  6. 제5항에 있어서,
    활성 물질(7.2)의 농도는 액정 방울들의 수에 따라 변하는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복합 판유리(100)의 하나의 판유리 에지로부터 복합 판유리(100)의 반대편 판유리 에지까지 활성 물질(7.2)의 농도 구배가 있는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복합 판유리(100)는 엔진 에지(M), 루프 에지(D) 및 두 개의 측면 에지들(S)을 포함하는 자동차의 앞유리이며; 활성 물질(7.2)의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역(11.1)은 루프 에지(D)에 인접하게 배열되고; 활성 물질(7.2)의 농도가 0인 제2 농도 영역(11.2)은 엔진 에지(M)에 인접하게 배열되는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 분리 라인(15)이 적어도 하나의 표면 전극(12)에 도입되고, 적어도 하나의 분리 라인(15)은 표면 전극(12)을 적어도 두 개의 세그먼트들(14)로 분할하며, 전기적으로 제어 가능한 세그먼트들의 광학 특성들이 서로 독립적으로 전환될 수 있는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    열가소성 중간층(3)이 적어도 하나의 제1 열가소성 적층 필름(4.1) 및 적어도 하나의 제2 열가소성 적층 필름(12.2) 및 선택적으로, 열가소성 프레임 필름(9)을 포함하며, 여기서 제1 열가소성 적층 필름(4.1)은 기능 요소(5)를 내부 판유리(13)의 내측면(III)에 결합시키고 제2 열가소성 적층 필름(4.2)은 기능 요소(5)를 외부 판유리(14)의 내측면(II)에 결합시키고 선택적으로 존재하는 열가소성 프레임 필름(9)은 제1 열가소성 적층 필름(4.1)과 제2 열가소성 적층 필름(4.2) 사이에 배열되고 기능 요소(5)의 원주 에지(8)를 둘러싸는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  11. 제10항에 있어서,
    기능 요소(5)의 제1 농도 영역(11.1)과 겹치는 적어도 제1 열가소성 적층 필름(4.1) 및/또는 제2 열가소성 적층 필름(4.2)의 영역은 착색되거나 채색되는, 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100).
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 기능 요소(5)를 포함하는 복합 판유리(100)의 생산 방법으로서, 적어도
    a) 전기적으로 제어 가능한 광학 특성들을 갖는 기능 요소(5)가 제공되며, 기능 요소의 활성층(7)은 매트릭스(7.1) 및 활성 물질(7.2)을 포함하며, 활성 물질(7.2)의 농도는 기능 요소(5)의 표면에 걸쳐서 변하고,
    b) 내부 판유리(1) 또는 외부 판유리(2) 위에 적어도 하나의 제1 열가소성 적층 필름(4.1), 제공된 기능 요소(5) 및 제2 열가소성 적층 필름(4.2)이 열거된 순서대로 배치되고; 층 스택은 내부 판유리(1) 또는 외부 판유리(2)로 완성되며,
    c) 내부 판유리(1) 및 외부 판유리(2)는 적층에 의해 결합되며, 여기에서 매립된 기능 요소(5)를 갖는 열가소성 중간층(3)은 제1 열가소성 적층 필름(4.1) 및 제2 열가소성 적층 필름(4.2)으로부터 형성되는, 복합 판유리(100) 생산 방법.
  13. 제12항에 있어서, 단계 a) 전에
    a1) 제1 표면 전극(12.1)을 갖는 제1 캐리어 필름(13.1)이 제공되고,
    a2) 적어도 하나의 부분에서, 매트릭스(7.1)을 형성하기 위한 매트릭스 물질 및 활성 물질(7.2)을 포함하는 용액이 제1 표면 전극(12.1)에 도포되며, 여기서 매트릭스 물질에 대한 활성 물질(7.2)의 비율은 제1 표면 전극(12.1)의 적어도 하나의 부분에서, 활성 물질(7.2)의 초기 농도 c0를 갖는 제1 농도 영역(11.1)이 생성되는 것으로 선택되고,
    a3) 적어도 하나의 다른 부분에서, 매트릭스(7.1)를 형성하기 위한 매트릭스 물질 및 활성 물질(7.2)을 포함하는 용액이 제1 표면 전극(12.1) 위에 도포하고, 여기서 매트릭스 물질에 대한 활성 물질(7.2)의 비율은 제1 표면 전극(12.1)의 적어도 하나의 부분에서, 활성 물질의 농도가 c < c0인 제2 농도 영역(11.2)이 생성되는 것으로 선택되고,
    a4) 배열은 제2 표면 전극(12.2)이 있는 제2 캐리어 필름(13.2)으로 덮여지며, 여기서 제2 표면 전극(12.2)은 활성 물질(7.2)의 방향으로 배향되고,
    a5) 층 스택을 결합하여 기능 요소(5)로서 다층 필름(6)을 형성하고, 활성층은 매트릭스(7.1) 및 활성 물질(7.2)로 형성되는, 복합 판유리(100) 생산 방법.
  14. 차량의 앞유리 및 선 바이저로서 전기적으로 제어 가능한 기능 요소(5)로 사용되는 제1항 또는 제2항에 따른 복합 판유리(100).
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