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WO2023186636A1 - Verbundscheibe mit linearem polarisationsfilter - Google Patents

Verbundscheibe mit linearem polarisationsfilter Download PDF

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Publication number
WO2023186636A1
WO2023186636A1 PCT/EP2023/057257 EP2023057257W WO2023186636A1 WO 2023186636 A1 WO2023186636 A1 WO 2023186636A1 EP 2023057257 W EP2023057257 W EP 2023057257W WO 2023186636 A1 WO2023186636 A1 WO 2023186636A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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pane
layer
composite
composite pane
area
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/057257
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas GOMER
Jan Hagen
Julian GREVERATH
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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
Application filed by Saint-Gobain Glass France filed Critical Saint-Gobain Glass France
Priority to CN202380009489.6A priority Critical patent/CN117157573A/zh
Publication of WO2023186636A1 publication Critical patent/WO2023186636A1/de

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    • G02B2027/0118Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
    • G02B2027/012Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects

Definitions

  • the invention relates to a composite pane with a linear polarization filter, a projection arrangement and the use of the composite pane.
  • HUD head-up display
  • the projected image appears in the form of a virtual image at a certain distance from the windshield, so that the driver of the motor vehicle, for example, perceives the projected navigation information as being on the road in front of him.
  • the radiation from HUD image displays is typically substantially s-polarized, due to the better reflection characteristics of the windshield compared to p-polarization.
  • polarization-selective sunglasses that do not transmit s-polarized light, they will at best perceive the HUD image as weakened.
  • One solution to this problem is the use of projection arrays that use p-polarized light.
  • DE 10 2020 106 160 A1 discloses a windshield display system for a motor vehicle with a head-up display device, wherein the head-up display device has a projection device for emitting a projection light beam with first image information in the direction of a first display area of a windshield, so that it is reflected there and can be perceived in an eye area, and has a transparent cover to protect the projection device, the cover having a cover plate and a first polarization filter, the first polarization filter transmitting light of a first polarization direction and completely reflecting light of a second polarization direction.
  • DE 10 2021 000 593 A1 discloses a head-up display for a motor vehicle, with an image generating device for emitting p-polarized light, with a disk arrangement made of two disk elements arranged parallel to one another, the disk arrangement having a p-pole reflector layer or a Polyvinyl butyral reflector layer, each for reflecting by means of Image generating device used to irradiate p-polarized light onto the disk arrangement and extend at least in sections over the disk elements, the polyvinyl butyral film having a retarder arranged between the disk elements and/or a polarization filter for repolarizing or converting elliptically, circularly and s-polarized Light is assigned.
  • DE102014220189A1 discloses a head-up display projection arrangement that is operated with p-polarized radiation, wherein the windshield has a reflective structure that reflects p-polarized radiation towards the viewer.
  • US20040135742A1 also discloses a head-up display projection arrangement using p-polarized radiation that has a reflective structure.
  • WO 96/19347A3 a multilayer polymer layer is proposed as a reflective structure.
  • the emitted light is a mixture of s-polarized light and p-polarized light, with different proportions depending on the image display device used.
  • An image display device that emits unpolarized light also emits portions of s-polarized light and portions of p-polarized light.
  • a mixture of s-polarized light and p-polarized light strikes a composite disk at Brewster's angle, all of the p-polarized light is completely refracted into the composite disk while the s-polarized light is also partially reflected on the inside of the composite disk. This leads to the problem that with a mixture of s-polarized light and p-polarized light, part of the light is refracted into the composite pane and another part is reflected. This unwanted reflection causes a so-called ghost image.
  • the composite pane according to the invention comprises an outer pane, at least one thermoplastic intermediate layer, a reflection layer, an opaque masking layer, an inner pane, an adhesive layer and a linear polarization filter.
  • the composite pane has a main viewing area and a projection area.
  • the composite pane is intended to separate the interior of a vehicle window opening from the outside environment.
  • the inner pane refers to the pane of the composite pane facing the vehicle interior.
  • the outer pane refers to the pane facing the external environment.
  • the composite pane has an upper edge and a lower edge as well as two side edges running between them.
  • the top edge refers to the edge that is intended to point upwards in the installed position.
  • the lower edge refers to the edge that is intended to point downwards in the installed position.
  • the top edge is often referred to as the roof edge and the bottom edge as the engine edge.
  • the outer pane and the inner pane each have an outside surface and an interior surface and a circumferential side edge running between them.
  • the outside surface refers to the main surface that which is intended to face the external environment when installed.
  • the interior-side surface refers to the main surface which is intended to face the interior in the installed position.
  • the interior surface of the outer pane and the outside surface of the inner pane face each other and are connected to one another by the at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the outside surface of the outer pane faces away from the at least one thermoplastic intermediate layer and the inside surface of the outer pane faces the at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the outside surface of the inner pane faces the at least one thermoplastic intermediate layer and the inside surface of the inner pane faces away from the at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the outside surface of the outer pane is referred to as side I.
  • the interior surface of the outer pane is referred to as side II.
  • the outside surface of the inner pane is referred to as side III.
  • the interior surface of the inner pane is referred to as side IV.
  • the projection area is arranged outside the main viewing area. This means that the projection area and the main viewing area do not overlap with each other.
  • the main viewing area and the projection area are arranged at a distance from one another, i.e. the main viewing area and the projection area are not arranged adjacent to one another in this embodiment.
  • the projection area and the main viewing area are arranged adjacent to one another, i.e. in this embodiment the main viewing area and the projection area are arranged directly adjacent to one another.
  • the reflection layer is suitable for reflecting p-polarized light.
  • the reflection layer is therefore a p-polarized light-reflecting layer.
  • the reflection layer is arranged between the outer pane and the inner pane and is arranged at least in the projection area.
  • the reflection layer preferably reflects at least 5%, particularly preferably at least 10%, of the p-polarized light incident on the reflection layer Wavelength range from 450 nm to 650 nm and incidence angles from 55° to 75°.
  • the reflection layer particularly preferably reflects 30% or more, particularly preferably 50% or more, very particularly 70% or more and in particular 90% or more of the p-polarized light incident on the reflection layer.
  • the opaque masking layer is arranged at least in the projection area between the outer pane and the inner pane and is arranged spatially behind the reflection layer when viewed through the composite pane, starting from the interior-side surface of the inner pane.
  • the reflection layer is at a smaller distance from the vehicle interior than the opaque masking layer.
  • the opaque masking layer is arranged outside the main viewing area of the composite pane. Due to the arrangement of the opaque masking layer outside the main viewing area, the transparency of the composite pane in the main viewing area is not influenced by the opaque masking layer.
  • the linear polarization filter only transmits p-polarized light and is connected to the interior surface of the inner pane via the adhesive layer.
  • the linear polarization filter is arranged in an area of the composite pane that lies completely in the area in which the opaque masking layer is arranged.
  • the projection area when viewed vertically through the composite pane, lies completely in the area of the composite pane in which the linear polarization filter is arranged.
  • the projection area is thus arranged in a vertical view through the composite pane or in an orthogonal projection through the composite pane in overlap with the linear polarization filter.
  • the projection area therefore has no section that does not overlap the linear projection filter.
  • the projection area is in a vertical view through the composite pane or in orthogonal projection through the composite pane in coverage or overlap with the opaque masking layer.
  • the reflection layer is arranged essentially over the entire surface between the outer pane and the inner pane.
  • a substantially full-surface arrangement of the reflection layer is to be understood as a full-surface arrangement or a full-surface arrangement minus a peripheral edge region with a width of, for example, 5 mm to 50 mm.
  • the width of the surrounding edge area can be constant or vary.
  • the reflection layer is arranged between the outer pane and the inner pane in an area which, when viewed vertically through the composite pane, lies completely in the area in which the opaque masking layer is arranged.
  • the reflection layer is arranged between the outer pane and the inner pane.
  • the reflection layer is arranged between the inner pane and the at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the reflection layer is arranged between the outer pane and the at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the reflection layer can be arranged between the inner pane and the at least two thermoplastic intermediate layers or between the outer pane and the at least two thermoplastic intermediate layers or in particular between two of the at least two thermoplastic intermediate layers.
  • the adhesive layer is a thermoplastic polymer layer or an optically clear adhesive (OCA).
  • OCA optically clear adhesive
  • optical clear adhesives so-called optical clear adhesives (OCA) are known to those skilled in the art.
  • An adhesive layer designed as a thermoplastic polymer layer contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or Polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the thermoplastic polymer layer is typically formed from a thermoplastic film (connecting film).
  • the thickness of the thermoplastic polymer layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm, for example 760 pm (micrometers).
  • the thermoplastic polymer layer can be formed by a single film or by more than one film.
  • the opaque masking layer is preferably a peripheral, i.e. frame-like, masking layer, which is thus arranged in a peripheral edge region.
  • a peripheral opaque masking layer also serves as UV protection for the assembly adhesive of the composite pane.
  • Embodiments in which the projection area is arranged adjacent to the lower edge of the composite pane are particularly preferred.
  • the projection area can be arranged either directly adjacent or indirectly adjacent to the lower edge.
  • indirectly adjacent is meant that the projection area does not directly adjoin the lower edge, but is arranged at a distance from it by, for example, a few centimeters, for example by 1 cm to 10 cm, preferably by 1 cm to 5 cm.
  • the opaque masking layer is consequently also preferably arranged at least in an area adjacent to the lower edge of the composite pane.
  • the opaque masking layer is at least partially arranged in a circumferential edge region and has a greater width, in particular in a section that overlaps the projection area, than in sections different therefrom.
  • the opaque masking layer in the sense of the invention is a layer that prevents visibility through the composite pane.
  • a transmission of at most 10%, preferably at most 5%, particularly preferably at most 2%, is very particular preferably at most 1%, in particular at most 0.1%, of the light of the visible spectrum through the opaque masking layer.
  • the opaque masking layer is preferably black.
  • the opaque masking layer is preferably a coating made up of one or more layers. Alternatively, it can also be an opaque element inserted into the composite pane, for example a film. According to a preferred embodiment of the composite pane, the opaque masking layer consists of a single layer. This has the advantage of a particularly simple and cost-effective production of the composite pane, since only a single layer has to be formed for the opaque masking layer.
  • the opaque masking layer is in particular an opaque cover print made of a dark, preferably black, enamel.
  • An opaque masking layer designed as an opaque cover print can be formed over the entire surface.
  • the covering print can also be semi-transparent, at least in sections, for example as a dot grid, stripe grid or checkered grid.
  • the covering pressure can also have a gradient, for example from an opaque covering to a semi-transparent covering.
  • the masking layer, which is designed as an opaque cover print, is preferably formed over the entire surface, at least in the projection area.
  • the opaque masking layer is formed as an opaque cover print on the interior surface of the outer pane.
  • the opaque masking layer is formed as an opaque colored area of the at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the composite pane has a thermoplastic intermediate layer, which is formed in one piece and is colored opaque in one area.
  • the composite pane has at least two thermoplastic intermediate layers and one of these is formed in one piece and is colored opaque in one area.
  • An opaque masking layer formed as an opaque colored region of a thermoplastic intermediate layer can also be realized by using a thermoplastic intermediate layer composed of an opaque thermoplastic film and a transparent thermoplastic film.
  • the opaque thermoplastic film and the transparent thermoplastic film are preferably arranged offset from one another so that both films do not overlap when viewed through the composite pane.
  • the transparent and opaque films are made of the same plastic or preferably contain the same plastic.
  • the materials on the basis of which the opaque film and the transparent film can be formed are those that are also described for the at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the opaque film is preferably a colored film, which can have different colors, in particular black.
  • the reflection layer is arranged spatially in front of the opaque masking layer, at least in some areas, when viewed through the inner pane.
  • the area of the composite pane in which the reflection layer is arranged spatially in front of the opaque masking layer therefore appears opaque.
  • the reflection layer is preferably transparent in the area in front of the opaque masking layer, but can also be opaque itself.
  • the expression “in view through the composite pane” means that one looks through the composite pane, starting from the interior surface of the inner pane. In the sense of the present invention, “spatially in front” means that the reflection layer is arranged spatially further away from the outside surface of the outer pane than the opaque masking layer.
  • the composite pane according to the invention can optionally have an additional opaque covering pressure on the interior-side surface of the outer pane, on the outside surface of the inner pane or on the interior-side surface of the inner pane, with the proviso that this additional opaque covering pressure is arranged in an area outside the main viewing area and outside the projection area is.
  • the reflection layer is preferably designed as a reflective coating or as a reflective film.
  • the reflection layer is designed as a reflective coating on the outside surface of the inner pane.
  • the reflection layer is designed as a reflective coating of the interior-side surface of the outer pane, with the proviso that the opaque masking layer is arranged spatially behind the reflection layer when viewed through the composite pane, starting from the interior-side surface of the inner pane.
  • the reflection layer can also be formed as a reflective coating of the thermoplastic intermediate layer.
  • the reflection layer preferably comprises at least one metal selected from a group consisting of aluminum, tin, titanium, copper, chromium, cobalt, iron, manganese, zirconium, cerium, yttrium, silver, gold, platinum and palladium, or mixtures thereof.
  • the reflection layer is a reflective coating containing a thin layer stack, i.e. a layer sequence of thin individual layers.
  • This thin film stack contains one or more electrically conductive layers based on silver.
  • the electrically conductive layer based on silver gives the reflective coating the basic reflective properties as well as an IR reflective effect and electrical conductivity.
  • the electrically conductive layer is based on silver.
  • the conductive layer preferably contains at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, most preferably at least 99.9% by weight of silver.
  • the silver layer can have dopants, for example palladium, gold, copper or aluminum. Silver-based materials are particularly suitable for reflecting p-polarized light.
  • the coating has a thickness of 5 pm to 50 pm and preferably 8 pm to 25 pm.
  • the reflection layer can also be formed as a reflective coated or uncoated film that reflects p-polarized light.
  • the reflective layer can be a carrier film with a reflective coating or an uncoated reflective polymer film.
  • the reflective coating preferably comprises at least one layer based on a metal and/or a dielectric layer sequence with alternating refractive indices.
  • the metal-based layer preferably contains, or consists of, silver and/or aluminum.
  • the dielectric layers can be based, for example, on silicon nitride, zinc oxide, tin-zinc oxide, silicon-metal Mixed nitrides such as silicon-zirconium nitride, zirconium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide or silicon carbide can be formed.
  • the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically. They can have dopants, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
  • the reflective uncoated polymer film preferably comprises or consists of dielectric polymer layers.
  • the dielectric polymer layers preferably contain polyethylene terephthalate (PET). If the reflection layer is designed as a reflective film, it is preferably from 30 pm to 300 pm, particularly preferably from 50 pm to 200 pm and in particular from 100 pm to 150 pm thick.
  • the reflection layer is designed as a reflective coating, it is preferably applied by physical vapor deposition (PVD), particularly preferably by cathode sputtering (“sputtering”) and very particularly preferably by magnetic field-assisted cathode sputtering (“magnetron sputtering”) onto the interior surface of the outer pane or on applied to the outside surface of the inner pane.
  • PVD physical vapor deposition
  • the coating can also be applied, for example, by means of chemical vapor deposition (CVD), plasma-assisted vapor deposition (PECVD), vapor deposition or atomic layer deposition (ALD).
  • the CVD or PVD coating processes can also be used for production.
  • the reflection layer is designed as a reflective coated carrier film or uncoated polymer film and is preferably arranged between two thermoplastic intermediate layers.
  • the advantage of this arrangement is that the reflective layer does not have to be applied to the outer pane or inner pane using thin-film technology (e.g. CVD and PVD). This results in uses of the reflection layer with further advantageous functions such as a more homogeneous reflection of the light on the reflection layer.
  • the reflection layer can also be designed as a polyethylene terephthalate (PET) based film that is coated with a copolymer layer stack based on PET and/or polyethylene naphthalate (PEN).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the coating is preferably on the applied to the interior surface, ie the surface that faces the vehicle interior.
  • Suitable reflective films are described, for example, in US 5,882,774 A.
  • the reflection layer has at least one electrically conductive layer based on silver.
  • the conductive layer preferably contains at least 90% by weight of silver, particularly preferably at least 99% by weight of silver, most preferably at least 99.9% by weight of silver.
  • the silver layer can have dopants, for example palladium, gold, copper or aluminum.
  • the thickness of the silver layer is usually from 5 nm to 20 nm.
  • Dielectric layers or layer sequences are typically arranged above and below the electrically conductive layer. If the reflection coating comprises several conductive layers, each conductive layer is preferably arranged between two typically dielectric layers or layer sequences, so that a dielectric layer or layer sequences is arranged between adjacent conductive layers.
  • the reflection layer is therefore preferably a thin-film stack with n electrically conductive layers and (n + 7) dielectric layers or layer sequences, where n is a natural number and a lower dielectric layer or layer sequence is alternately followed by a conductive layer and a dielectric layer or layer sequence follows.
  • Such reflective coatings are known as solar control coatings and heatable coatings.
  • the reflection layer Due to the at least one electrically conductive layer, the reflection layer has IR-reflecting properties, so that it functions as a sun protection coating, which reduces the heating of the vehicle interior by reflecting thermal radiation.
  • the reflective layer can also be used as a heating coating when electrically contacted so that a current flows through it which heats the reflective layer.
  • Common dielectric layers of such a thin-film stack are, for example: anti-reflection layers, which reduce the reflection of visible light and thus increase the transparency of the coated pane, for example based on silicon nitride, silicon-metal mixed nitrides such as silicon zirconium nitride, titanium oxide, aluminum nitride or tin oxide, with layer thicknesses of for example 10 nm to 100 nm; - Adaptation layers which improve the crystallinity of the electrically conductive layer, for example based on zinc oxide (ZnO), with layer thicknesses of, for example, 3 nm to 20 nm;
  • ZnO zinc oxide
  • Smoothing layers which improve the surface structure for the layers above, for example based on a non-crystalline oxide of tin, silicon, titanium, zirconium, hafnium, zinc, gallium and / or indium, in particular based on tin-zinc mixed oxide (ZnSnO). Layer thicknesses of, for example, 3 nm to 20 nm.
  • such a reflection layer Due to the at least one electrically conductive layer, such a reflection layer has reflective properties in the visible spectral range, which always occur to a certain extent in relation to p-polarized radiation.
  • layer thicknesses in particular the dielectric layer sequence, the reflection against p-polarized radiation can be specifically optimized.
  • the reflection layer can also include blocker layers which protect the conductive layers from degeneration.
  • Blocker layers are typically very thin metal-containing layers based on niobium, titanium, nickel, chromium and/or alloys with layer thicknesses of, for example, 0.1 nm to 2 nm.
  • the reflection layer has exactly one electrically conductive layer based on silver.
  • the reflection layer has exactly one electrically conductive layer based on silver and a lower dielectric layer or layer sequence is arranged below the electrically conductive layer, the refractive index of which is at least 1.9, and above the electrically conductive layer is one Upper dielectric layer or layer sequence is arranged, the refractive index of which is at least 1.9, and the ratio of the optical thickness of the upper dielectric layer or layer sequence to the optical thickness of the lower dielectric layer or layer sequence is at least 1.7.
  • the reflection layer can therefore be constructed, for example, as described in WO 2021/104800 A1. In the context of the present invention, refractive indices are generally specified based on a wavelength of 550 nm.
  • refractive indices are known to those skilled in the art.
  • the refractive indices specified in the context of the invention can be determined, for example, by means of ellipsometry, whereby commercially available ellipsometers can be used.
  • the details of layer thicknesses or thicknesses refer to the geometric thickness of a layer.
  • first layer is arranged above a second layer, this means in the sense of the invention that the first layer is arranged further away from the substrate on which the coating is applied than the second layer. If a first layer is arranged below a second layer, this means in the sense of the invention that the second layer is arranged further away from the substrate than the first layer.
  • the layer consists predominantly of this material, in particular essentially of this material in addition to any impurities or dopants.
  • the oxides and nitrides mentioned can be deposited stoichiometrically, substoichiometrically or superstoichiometrically (although a stoichiometric sum formal is given for better understanding). They can have dopings, for example aluminum, zirconium, titanium or boron.
  • the composite pane can additionally comprise a coating which is designed as a protective coating or an anti-reflection coating and is arranged on the surface of the linear polarization filter facing away from the adhesive layer.
  • Suitable protective coatings or anti-reflection coatings are known to those skilled in the art.
  • the outer pane and the inner pane are preferably made of glass, in particular of soda lime glass, which is common for window panes.
  • the panes can also be made from other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate).
  • the thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely. Discs with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.5 mm, are preferably used, for example those with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm.
  • the inner pane has a thickness of a maximum of 1.6 mm, particularly preferably a maximum of 1.4 mm, very particularly preferably a maximum of 1.1 mm.
  • the outer pane, the inner pane and the at least one thermoplastic intermediate layer can be clear and colorless, but also tinted or colored.
  • the total transmission through the windshield (including the reflective coating) is greater than 70% in the main viewing area (illuminant A).
  • the term total transmission refers to the procedure for testing the light transmission of motor vehicle windows specified by ECE-R 43, Annex 3, ⁇ 9.1.
  • the outer pane and the inner pane can be independently non-prestressed, partially prestressed or prestressed. If at least one of the panes is to have a prestress, this can be a thermal or chemical prestress.
  • the inner pane is preferably not colored or tinted.
  • the composite pane is preferably bent in one or more directions of space, as is common for motor vehicle windows, with typical radii of curvature in the range from approximately 10 cm to approximately 40 m.
  • the composite pane can also be flat, for example if it is intended as a pane for buses, trains or tractors.
  • the at least one thermoplastic intermediate layer contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the thickness of the intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm.
  • the at least one thermoplastic intermediate layer can also be a film with functional properties, for example a film with acoustically dampening properties.
  • the at least one thermoplastic intermediate layer is of constant thickness, apart from any surface roughness that is customary in the field, i.e. it does not have a wedge-shaped cross section.
  • the linear polarization filter only transmits p-polarized light and therefore does not transmit any other polarized light.
  • Non-p-polarized light is from absorbed by the linear polarization filter.
  • Non-p-polarized light ie light that is not p-polarized, is thus blocked by the linear polarization filter by means of absorption.
  • Such linear polarization filters are made from polymer films that are stretched in one direction.
  • the linear polarization filter preferably consists of a polyvinyl alcohol film (PVA film), which is stretched and colored with iodine during the manufacturing process.
  • the PVA film can be laminated on both sides with an optically neutral cellulose triacetate carrier. Suitable linear polarization filters are known to those skilled in the art.
  • a composite pane according to the invention can be produced by a method comprising at least: a) providing a composite with a projection area, a main viewing area, an upper edge, a lower edge and two side pane edges, comprising an outer pane with an outside surface and an interior surface, at least one thermoplastic intermediate layer , a reflection layer, an opaque masking layer and an inner pane with an outside surface and an inside surface, the outer pane having an outside surface facing away from the at least one thermoplastic intermediate layer and an inside surface facing the at least one thermoplastic intermediate layer and the inner pane having one of the at least one thermoplastic has an external surface facing the intermediate layer and an internal surface facing away from the at least one thermoplastic intermediate layer, the projection area is arranged outside the main viewing area, the reflection layer is suitable for reflecting p-polarized light and is arranged at least in the projection area between the outer pane and the inner pane, the opaque masking layer is arranged at least in the projection area between the outer pane and the inner pane and is arranged spatially behind the reflection layer when
  • a composite pane according to the invention can also be produced by a method comprising at least: a) providing a stacking sequence with a projection area, a main viewing area, an upper edge, a lower edge and two side pane edges, comprising an outer pane with an outside surface and an interior surface, at least one thermoplastic Intermediate layer, a reflection layer, an opaque masking layer, an inner pane with an outside surface and an inside surface, an adhesive layer and a linear polarization filter, the outer pane having an outside surface facing away from the at least one thermoplastic intermediate layer and an inside surface facing the at least one thermoplastic intermediate layer and the inner pane has an outside surface facing the at least one thermoplastic intermediate layer and an inside surface facing away from the at least one thermoplastic intermediate layer, the projection area is arranged outside the main viewing area, the reflection layer is suitable for reflecting p-polarized light and at least in the projection area between the outer pane and the inner pane is arranged, the opaque masking layer is arranged at least in the projection area between the outer pane and the inner pane and is
  • the invention also relates to a projection arrangement comprising a composite pane according to the invention and an image display device which is directed onto the projection area of the composite pane.
  • the image display device emits unpolarized light, i.e. light which includes at least portions of s-polarized light and portions of p-polarized light, or both s-polarized light and p-polarized light, and is arranged such that the interior surface of the inner pane is the surface of the inner pane closest to the image display device.
  • the invention therefore also relates to a projection arrangement, comprising a composite pane with a projection area, a main viewing area, an upper edge, a lower edge and two side pane edges, comprising at least one outer pane, at least one thermoplastic intermediate layer, a reflection layer, an opaque masking layer, an inner pane, an adhesive layer and a linear polarization filter, wherein the outer pane has an outside surface facing away from the at least one thermoplastic intermediate layer and an interior-side surface facing the at least one thermoplastic intermediate layer and the inner pane has an outside surface facing the at least one thermoplastic intermediate layer and an interior-side surface facing away from the at least one thermoplastic intermediate layer Surface, the projection area is arranged outside the main viewing area, the reflection layer is suitable for reflecting p-polarized light and is arranged at least in the projection area between the outer pane and the inner pane, the opaque masking layer is arranged at least in the projection area between the outer pane and the inner pane is and in view through the Composite pane is arranged spatially behind the reflection layer starting from
  • the unpolarized light emitted by the image display device or both s-polarized and p-polarized light first hits the linear polarization filter. This transmits only p-polarized light, so that only p-polarized light hits the reflection layer and is reflected by it. Before the reflected p-polarized light leaves the composite pane, it passes through the linear polarization filter again. Because the linear polarization filter only transmits p-polarized light and does not absorb p-polarized light, ghost images that could occur due to reflection of s-polarized light on the interior surface of the inner pane are avoided.
  • An image display device that emits p-polarized light may also simultaneously emit a small proportion of s-polarized light, which can lead to the undesirable ghost images described above. These ghost images can be avoided by the composite pane according to the invention.
  • the preferred embodiments of the composite pane according to the invention described above also apply correspondingly to the projection arrangement according to the invention comprising a composite pane according to the invention and an image display device and vice versa.
  • the term p-polarized light refers to light in the visible spectrum that has p-polarization. The polarization direction is considered in relation to the plane of incidence of the radiation on the composite pane.
  • P-polarized radiation refers to radiation whose electric field oscillates in the plane of incidence. Radiation whose electric field oscillates perpendicular to the plane of incidence is referred to as s-polarized radiation.
  • the plane of incidence is spanned by the incidence vector and the surface normal of the composite pane in the geometric center of the irradiated area.
  • the polarization in particular the proportion of p- and s-polarized radiation, is determined at a point in the area irradiated by the light source, preferably in the geometric center of the irradiated area. Since composite panes can be curved (for example if they are designed as a windshield), which has an impact on the plane of incidence of the radiation, slightly different polarization components can occur in the remaining areas, which is unavoidable for physical reasons.
  • the projection area is the area which can be irradiated by the image display device when the composite pane is used in a projection arrangement comprising the composite pane and an image display device.
  • This area includes the area of the composite pane through which the light reflected by the reflective layer is reflected to the viewer.
  • the area through which a vehicle driver or observer primarily sees through the composite window is referred to as the main viewing area in the context of this application.
  • “transparent” means that the total transmission of the composite pane corresponds to the legal regulations for windshields and preferably has a transmittance for visible light of more than 50% and in particular of more than 60%, for example more than 70%. Accordingly, “opaque” means a light transmission of less than 10%, preferably less than 5% and in particular 0%.
  • the image display device which can be, for example, a projector or preferably a display, can be a liquid crystal (LCD) display, a thin film transistor (TFT) display, or a light-emitting diode - (LED) display, organic light emitting diode (OLED) display, Electroluminescent (EL) display, microLED display or the like, preferably as an LCD display.
  • LCD liquid crystal
  • TFT thin film transistor
  • LED light-emitting diode -
  • OLED organic light emitting diode
  • EL Electroluminescent
  • microLED display preferably as an LCD display. Due to the high reflection of p-polarized light, energy-intensive projectors, such as those usually used in head-up display applications, are not absolutely necessary.
  • the display variants mentioned and other similarly energy-saving image display devices are sufficient. This means that energy consumption can be reduced.
  • the radiation from the image display device preferably strikes the composite pane at an angle of incidence of 55° to 80°, particularly preferably of 62° to 77°.
  • a composite pane according to the invention as a vehicle pane in means of transport on land, in the air or on water, in particular in motor vehicles and in particular as a windshield for a head-up display.
  • Fig. 1 is a top view of an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows a cross section through the embodiment shown in FIG. 1,
  • Fig. 3 shows a cross section through a further embodiment of an inventive
  • Fig. 4 shows a cross section through a further embodiment of an inventive
  • FIG. 6 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 7 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane according to the invention.
  • Fig. 8 shows a cross section through a further embodiment of an inventive
  • FIG. 9 shows a cross section through a further embodiment of an inventive
  • FIG. 10 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 11 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane according to the invention
  • Fig. 12 shows a cross section through a further embodiment of an inventive
  • Fig. 14 shows a cross section through an embodiment of an inventive
  • Fig. 15 shows a cross section through an embodiment of an inventive
  • Fig. 16 shows an enlarged section of the cross section shown in Fig. 14 through an embodiment of a projection arrangement according to the invention.
  • Fig. 1 shows a plan view of an embodiment of a composite pane 1 according to the invention and in Fig. 2 the cross section through the composite pane 1 shown in Fig. 1 is shown along the section line XX '.
  • the composite pane 1 shown in FIGS. 1 and 2 has an upper edge O, a lower edge U and two side edges K.
  • the main viewing area H and the projection area B of the composite pane 1 are shown in FIG.
  • the composite pane 1 shown in FIGS. 1 and 2 comprises an outer pane 2 with an outside surface I and an interior surface II, an inner pane 6 with an outside surface III and an interior surface IV, a thermoplastic intermediate layer 3, a reflection layer 4, a opaque masking layer 5, an adhesive layer 7 and a linear polarization filter 8.
  • thermoplastic intermediate layer 3 is arranged between the outer pane 2 and the inner pane 6, the outside surface I of the outer pane 2 faces away from the thermoplastic intermediate layer 3, the interior-side surface II of the outer pane 2 the thermoplastic intermediate layer 3 faces, the outside surface III of the inner pane 6 faces the thermoplastic intermediate layer 3 and the interior-side surface IV of the inner pane 6 faces away from the thermoplastic intermediate layer 3.
  • the outer pane 2, the thermoplastic intermediate layer 3, the reflection layer 4 and the inner pane 6 are arranged one above the other over the entire surface.
  • the projection area B is arranged outside the main viewing area H. In the in the 1 and 2, the projection area B is arranged adjacent to the lower edge U.
  • the opaque masking layer 5 is arranged between the outer pane 2 and the inner pane 6 at least in the projection area B and is arranged spatially behind the reflection layer 4 when viewed through the composite pane 1 starting from the interior-side surface IV of the inner pane 6. 1 and 2, the opaque masking layer 5 is designed as an opaque covering print arranged on the interior surface II of the outer pane 2 and is arranged in a circumferential edge area, which is in a section that overlaps the projection area B. has a greater width than in different sections.
  • the linear polarization filter 8 only transmits p-polarized light, does not absorb p-polarized light and is connected to the interior surface IV of the inner pane 6 via the adhesive layer 7 and is arranged in an area of the composite pane 1 that is completely visible when viewed vertically through the composite pane 1 lies in the area in which the opaque masking layer 5 is arranged.
  • the projection area B lies completely in the area of the composite pane 1 in which the linear polarization filter s is arranged.
  • the thermoplastic intermediate layer 3 is, for example, an intermediate layer made of PVB and has a thickness of 0.76 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer 3 has a substantially constant thickness, apart from any surface roughness that is customary in the field - it is not designed as a so-called wedge film.
  • the outer pane 2 and the inner pane 6 consist, for example, of soda-lime glass.
  • the outer pane 2 has, for example, a thickness of 2.1 mm
  • the inner pane 6 has, for example, a thickness of 1.6 mm or 1.1 mm.
  • the adhesive layer 7 is, for example, an optically clear adhesive (OCA).
  • OCA optically clear adhesive
  • the adhesive layer 7 can also be a thermoplastic polymer layer, for example a layer made of PVB with a thickness of, for example, 0.38 mm.
  • Fig. 3 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 3 differs from that shown in Fig. 2 only in that the reflection layer 4 is arranged only in one area of the composite pane 1, which, when viewed vertically through the composite pane 1, lies completely in the area in which the opaque masking layer 5 is arranged.
  • the reflection layer 4 can be designed as a coating on the outside surface III of the inner pane 6 or as a reflective film arranged between the thermoplastic intermediate layer 3 and the inner pane 6.
  • Fig. 4 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 4 differs from that shown in Fig. 2 only in that the reflection layer 4 is not between the thermoplastic intermediate layer 3 and the inner pane 6 , but is arranged between the thermoplastic intermediate layer 3 and the outer pane 2, with the proviso that the opaque masking layer 5 is arranged spatially behind the reflection layer 4 when viewed through the composite pane 1, starting from the interior-side surface IV of the inner pane 6.
  • Fig. 5 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 5 differs from that shown in Fig. 4 only in that the reflection layer 4 is arranged only in one area of the composite pane 1, which, when viewed vertically through the composite pane 1, lies completely in the area in which the opaque masking layer 5 is arranged.
  • the reflection layer 4 can be designed as a coating on the interior surface II of the outer pane 2 or as a reflective film arranged between the thermoplastic intermediate layer 3 and the outer pane 2, with the proviso that the opaque masking layer 5 is visible through the composite pane 1 from the interior surface IV of the inner pane 6 is arranged spatially behind the reflection layer 4.
  • a reflection layer 4 designed as a coating on the interior surface II outer pane 2 is thus not arranged directly on the outer pane 2, but on the opaque masking layer 5.
  • Fig. 6 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 6 differs from that shown in Fig. 2 only in that the composite pane 1 has two thermoplastic intermediate layers 3 and the reflection layer 4 between the two thermoplastic intermediate layers 3 is arranged.
  • the reflection layer 4 can be formed as a coating on one of the two thermoplastic intermediate layers 3 or as a reflective film arranged between the two thermoplastic intermediate layers 3.
  • Fig. 7 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 7 differs from that shown in Fig. 3 only in that the composite pane 1 has two thermoplastic intermediate layers 3 and the reflection layer 4 between the two thermoplastic intermediate layers 3 is arranged.
  • the reflection layer 4 can be formed as a coating on one of the two thermoplastic intermediate layers 3 or as a reflective film arranged between the two thermoplastic intermediate layers 3.
  • Fig. 8 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 8 differs from that shown in Fig. 2 only in that the opaque masking layer 5 is not as an opaque covering print on the interior surface II of the outer pane 2, but is designed as an opaque colored area of the thermoplastic intermediate layer 3.
  • thermoplastic intermediate layer 3 can alternatively have no coloring and optionally an opaque covering print can be applied to the interior-side surface II of the outer pane 2, on the outside surface III of the inner pane 6 or on the interior-side surface IV of the inner pane 6 be.
  • Fig. 9 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 9 differs from that shown in Fig. 8 only in that the reflection layer 4 only in a region of Composite pane 1 is arranged, which, when viewed vertically through the composite pane 1, lies completely in the area in which the opaque masking layer 5 is arranged.
  • the reflection layer 4 can be designed as a coating on the outside surface III of the inner pane 6 or as a reflective film arranged between the thermoplastic intermediate layer 3 and the inner pane 6.
  • Fig. 10 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 10 differs from that shown in Fig. 6 only in that the opaque masking layer 5 is not as an opaque covering print on the interior surface II of the outer pane 2, but as an opaque colored area of the thermoplastic intermediate layer 3 closest to the outer pane 2.
  • thermoplastic intermediate layer 3 closest to the outer pane 2 can alternatively have no coloring and optionally an opaque cover print on the interior-side surface II of the outer pane 2, on the outside surface III of the inner pane 6 or on the interior-side surface IV the inner pane 6 be applied.
  • Fig. 11 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 11 differs from that shown in Fig. 10 only in that the reflection layer 4 is arranged only in one area of the composite pane 1, which, when viewed vertically through the composite pane 1, lies completely in the area in which the opaque masking layer 5 is arranged.
  • the reflection layer 4 can be formed as a coating on one of the two thermoplastic intermediate layers 3 or as a reflective film arranged between the two thermoplastic intermediate layers 3.
  • Fig. 12 shows a cross section through a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in Fig. 12 differs from that shown in Fig. 2 only in that on the surface of the linear polarization filter 8 facing away from the adhesive layer 7 there is a Coating 9 is arranged, which is designed as a protective coating or an anti-reflection coating.
  • FIG. 13 shows a cross section through a projection arrangement 100 according to the invention.
  • the image display device 10 is directed at the projection area B and emits unpolarized light or both s-polarized light and p-polarized light and is arranged such that the interior-side surface IV of the inner pane 6 is the surface of the inner pane 6 closest to the image display device 10.
  • Fig. 14 shows a cross section through an embodiment of a projection arrangement 100 according to the invention, comprising a composite pane 1 and an image display device 10.
  • the composite pane 1 is designed as shown in Fig. 2.
  • the composite pane 1 of the projection arrangement 100 shown in FIG. 14 has an upper edge O, a lower edge U and two side edges K.
  • the main viewing area H and the projection area B of the composite pane 1 are shown in FIG. 14, the composite pane 1 comprises an outer pane 2 with an outside surface I and an interior surface II, an inner pane 6 with an outside surface III and an interior surface IV, a thermoplastic intermediate layer 3, a Reflection layer 4, an opaque masking layer 5, an adhesive layer 7 and a linear polarization filter 8.
  • thermoplastic intermediate layer 3 is arranged between the outer pane 2 and the inner pane 6, the outside surface I of the outer pane 2 faces away from the thermoplastic intermediate layer 3, the interior-side surface II the outer pane 2 faces the thermoplastic intermediate layer 3, the outside surface III of the inner pane 6 faces the thermoplastic intermediate layer and the interior surface IV of the inner pane 6 faces away from the thermoplastic intermediate layer.
  • the outer pane 2, the thermoplastic intermediate layer 3, the reflection layer 4 and the inner pane 6 are arranged one above the other over the entire surface.
  • the projection area B is arranged outside the main viewing area H. In the embodiment shown in FIG. 14, the projection area B is arranged adjacent to the lower edge U.
  • the opaque ones Masking layer 5 is arranged between the outer pane 2 and the inner pane 6 at least in the projection area B and is arranged spatially behind the reflection layer 4 when viewed through the composite pane 1, starting from the interior-side surface IV of the inner pane 6.
  • the opaque masking layer 5 is designed as an opaque covering print arranged on the interior surface II of the outer pane 2 and is arranged in a circumferential edge area which has a greater width in a section that overlaps the projection area B than in sections different therefrom.
  • the linear polarization filter 8 only transmits p-polarized light, does not absorb p-polarized light and is connected to the interior surface IV of the inner pane 6 via the adhesive layer 7 and is arranged in an area of the composite pane 1 that is completely visible when viewed vertically through the composite pane 1 lies in the area in which the opaque masking layer 5 is arranged.
  • the projection area B lies completely in the area of the composite pane 1 in which the linear polarization filter s is arranged.
  • the thermoplastic intermediate layer 3 is, for example, an intermediate layer made of PVB and has a thickness of 0.76 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer 3 has a substantially constant thickness, apart from any surface roughness that is customary in the field - it is not designed as a so-called wedge film.
  • the outer pane 2 and the inner pane 6 consist, for example, of soda-lime glass.
  • the outer pane 2 has, for example, a thickness of 2.1 mm
  • the inner pane 6 has, for example, a thickness of 1.6 mm or 1.1 mm.
  • the adhesive layer 7 is, for example, an optically clear adhesive (OCA).
  • OCA optically clear adhesive
  • the adhesive layer 7 can also be a thermoplastic polymer layer, for example a layer made of PVB with a thickness of, for example, 0.38 mm.
  • FIG. 15 shows a cross section through a further embodiment of a projection arrangement 100 according to the invention, the embodiment shown in FIG. 15 differing from that in FIG. 14 only in that the reflection layer 4 is arranged only in a region of the composite pane 1, which, when viewed vertically through the composite pane 1, lies completely in the area in which the opaque masking layer 5 is arranged.
  • the reflection layer 4 can be designed as a coating on the outside surface III of the inner pane 6 or as a reflective film arranged between the thermoplastic intermediate layer 3 and the inner pane 6.
  • the composite pane 1 in the embodiment shown in FIG. 15 is thus designed as shown in FIG. 3.
  • FIG. 16 shows an enlarged section of the cross section shown in FIG. 14 through an embodiment of a projection arrangement 100 according to the invention.
  • the beam path of the light emitted by the image display device 10 is shown in more detail.
  • the image display device 10 emits both s-polarized light and p-polarized light. Since the linear polarization filter 8 only transmits p-polarized light, only the p-polarized light emitted by the image display device 10 hits the reflection layer 4. The portion of s-polarized light that the image display device 10 emits is absorbed by the linear polarization filter 8 and thus blocked, so that it does not hit the interior surface IV of the inner pane 6, thereby preventing the occurrence of a ghost image.
  • the p-polarized light emitted by the image display device 10 is reflected by the reflection layer 4 and passes through the linear polarization filter 8 again before exiting the composite pane 1. Since only p-polarized light hits the reflection layer 4 and emerges again from the composite pane 1, The reflection can also be easily perceived by an observer wearing polarization-selective sunglasses. In addition to preventing ghost images, this is a further advantage of the projection arrangement 100 according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe (1) mit einem Projektionsbereich (B) und einem Hauptdurchsichtsbereich (H), mindestens umfassend eine Außenscheibe (2), mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (3), eine Reflexionsschicht (4), eine opake Maskierungsschicht (5), eine Innenscheibe (6), eine Klebeschicht (7) und einen linearen Polarisationsfilter (8), wobei die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (3) zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (6) angeordnet ist, der Projektionsbereich (B) außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs (H) angeordnet ist, die Reflexionsschicht (4) zur Reflektion von p-polarisiertem Licht geeignet ist und zumindest in dem Projektionsbereich (B) zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (6) angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht (5) zumindest in dem Projektionsbereich (B) zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (6) angeordnet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (6) räumlich hinter der Reflexionsschicht (4) angeordnet ist, der lineare Polarisationsfilter (8) ausschließlich p-polarisiertes Licht transmittiert und nicht p-polarisiertes Licht absorbiert, über die Klebeschicht (7) mit der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (6) verbunden ist und in einem Bereich der Verbundscheibe (1) angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht (5) angeordnet ist, und der Projektionsbereich (B) bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe (1) liegt, in dem der lineare Polarisationsfilter (8) angeordnet ist.

Description

VERBUNDSCHEIBE MIT LINEAREM POLARISATIONSFILTER
Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe mit einem linearen Polarisationsfilter, eine Projektionsanordnung und die Verwendung der Verbundscheibe.
Zum Anzeigen von Navigationsinformationen in Windschutzscheiben werden häufig die unter dem Begriff Head-up-Display (HUD) bekannten Projektionsanordnungen aus Bildanzeigevorrichtung und Windschutzscheibe mit keilwinkelförmiger thermoplastischer Zwischenschicht und/oder keilwinkelförmigen Scheiben verwendet. Ein Keilwinkel ist dabei zur Vermeidung von Doppelbildern notwendig. Das projizierte Bild erscheint in Form eines virtuellen Bildes in einem gewissen Abstand zur Windschutzscheibe, so dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise die projizierte Navigationsinformation als vor ihm auf der Straße befindlich wahrnimmt. Die Strahlung von HUD-Bildanzeigevorrichtungen ist typischerweise im Wesentlichen s-polarisiert, aufgrund der besseren Reflexionscharakteristik der Windschutzscheibe im Vergleich zur p-Polarisation. Trägt der Betrachter jedoch eine polarisationsselektive Sonnenbrille, die kein s-polarisiertes Licht transmittiert, so wird er das HUD-Bild allenfalls abgeschwächt wahrnehmen. Eine Lösung dieses Problems ist die Anwendung von Projektionsanordnungen, die p-polarisiertes Licht verwenden.
DE 10 2020 106 160 A1 offenbart ein Frontscheibenanzeigesystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Head-up-Display-Einrichtung, wobei die Head-up-Display-Einrichtung eine Projektionseinrichtung zum Aussenden eines Projektionslichtstrahlenbündels mit einer ersten Bildinformation in Richtung eines ersten Anzeigebereichs einer Frontscheibe, so dass diese dort reflektiert und in einem Augenbereich wahrnehmbar ist, und eine transparente Abdeckung zum Schutz der Projektionseinrichtung aufweist, wobei die Abdeckung eine Deckscheibe und einen ersten Polarisationsfilter aufweist, wobei der erste Polarisationsfilter Licht einer ersten Polarisationsrichtung transmittiert und Licht einer zweiten Polarisationsrichtung vollständig reflektiert.
In DE 10 2021 000 593 A1 ist ein Head-up-Display für ein Kraftfahrzeug offenbart, mit einer Bilderzeugungseinrichtung zum Aussenden von p-polarisiertem Licht, mit einer Scheibenanordnung aus zwei parallel zueinander angeordneten Scheibenelementen, wobei die Scheibenanordnung eine p-pol Reflektorschicht oder eine Polyvinylbutyral Reflektorschicht aufweist, die jeweils zum Reflektieren von mittels der Bilderzeugungseinrichtung auf die Scheibenanordnung eingestrahlten, p-polarisierten Lichts dienen und sich zumindest abschnittsweise über die Scheibenelemente erstrecken, wobei der Polyvinylbutyral-Folie ein zwischen den Scheibenelementen angeordneter Retarder und/oder ein Polarisationsfilter zum Umpolarisieren oder Umwandeln von elliptisch-, zirkular- und s- polarisiertem Licht zugeordnet ist.
DE102014220189A1 offenbart eine Head-Up-Display-Projektionsanordnung, die mit p- polarisierter Strahlung betrieben wird, wobei die Windschutzscheibe eine reflektierende Struktur aufweist, die p-polarisierte Strahlung in Richtung des Betrachters reflektiert. Auch US20040135742A1 offenbart eine Head-Up-Display-Projektionsanordnung unter Verwendung p-polarisierter Strahlung, die eine reflektierende Struktur aufweist. In WO 96/19347A3 wird als reflektierende Struktur eine mehrlagige Polymerschicht vorgeschlagen.
Jedoch strahlt nicht jede Bildanzeigevorrichtung selektiv nur p-polarisiertes Licht aus. In der Regel ist das emittierte Licht eine Mischung aus s-polarisiertem Licht und p-polarisiertem Licht, mit unterschiedlichen Anteilen je nach eingesetzter Bildanzeigevorrichtung. Auch eine Bildanzeigevorrichtung, welche unpolarisiertes Licht ausstrahlt, strahlt Anteile von s- polarisiertem Licht und Anteile von p-polarisiertem Licht aus. Wenn eine Mischung aus s- polarisiertem Licht und p-polarisiertem Licht im Brewster- Winkel auf eine Verbundscheibe auftrifft, wird das gesamte p-polarisierte Licht vollständig in die Verbundscheibe gebrochen während das s-polarisiertes Licht auch teilweise an der Innenseite der Verbundscheibe reflektiert wird. Dies führt zu dem Problem, dass bei einer Mischung aus s-polarisiertem Licht und p-polarisiertem Licht ein Teil des Lichts in die Verbundscheibe gebrochen und ein anderer Teil reflektiert wird. Diese unerwünschte Reflexion verursacht ein sogenanntes Geisterbild.
Bei der Auslegung eines Displays, das auf der Head-Up-Display-Technologie basiert, muss weiterhin dafür Sorge getragen werden, dass die Bildanzeigevorrichtung eine entsprechend große Leistung hat, so dass das projizierte Bild, insbesondere bei Einfall von Sonnenlicht, eine ausreichende Helligkeit aufweist und vom Betrachter gut erkennbar ist. Dies erfordert eine gewisse Größe der Bildanzeigevorrichtung und geht mit einem entsprechenden Stromverbrauch einher.
Demnach besteht ein Bedarf an verbesserten Verbundscheiben für Projektionsanordnungen, mit dem diese Nachteile vermieden werden können. Es besteht somit Bedarf an verbesserten Verbundscheiben für Projektionsanordnungen, bei denen Geisterbilder vermieden werden, die Projektionsanordnungen einen guten Kontrast des erzeugten Bildes auch bei Gegenlicht und einen geringen Energieverbrauch aufweisen sowie bei denen projizierte Bilder für einen Betrachter, welcher eine polarisationsselektive Sonnenbrille trägt, gut wahrgenommen werden können. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche verbesserte Verbundscheibe, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung sowie eine verbesserte Projektionsanordnung mit einer verbesserten Verbundscheibe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibe gemäß Anspruch 1 , eine Projektionsanordnung und eine Verwendung gemäß den nebengeordneten Ansprüchen, gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe, mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht, eine Reflexionsschicht, eine opake Maskierungsschicht, eine Innenscheibe, eine Klebeschicht und einen linearen Polarisationsfilter.
Die Verbundscheibe weist einen Hauptdurchsichtsbereich und einen Projektionsbereich auf.
Die Verbundscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet.
Die Verbundscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei dazwischen verlaufende Seitenkanten auf. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Im Falle einer Windschutzscheibe wird die Oberkante häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und durch die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden. Somit ist die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt und die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe ist der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt. Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe ist der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe ist von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt.
Die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite I bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite II bezeichnet. Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite III bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite IV bezeichnet.
Erfindungsgemäß ist der Projektionsbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet. Dies bedeutet der Projektionsbereich und der Hauptdurchsichtsbereich überlappen nicht miteinander. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Hauptdurchsichtsbereich und der Projektionsbereich voneinander beabstandet angeordnet, d.h. der Hauptdurchsichtsbereich und der Projektionsbereich sind in dieser Ausführungsform nicht aneinander angrenzend angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform sind der Projektionsbereich und der Hauptdurchsichtsbereich aneinander angrenzend angeordnet, d.h. in dieser Ausführungsform sind der Hauptdurchsichtsbereich und der Projektionsbereich unmittelbar benachbart zueinander angeordnet.
Die Reflexionsschicht ist zur Reflexion von p-polarisiertem Licht geeignet. Es handelt sich bei der Reflexionsschicht somit um eine p-polarisiertes Licht reflektierende Schicht. Erfindungsgemäß ist die Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet und zumindest im Projektionsbereich angeordnet.
Die Reflexionsschicht reflektiert bevorzugt mindestens 5 %, besonders bevorzugt mindestens 10 % des auf die Reflexionsschicht auftreffenden p-polarisierten Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm und Einstrahlwinkeln von 55° bis 75°. Besonders bevorzugt reflektiert die Reflexionsschicht 30 % oder mehr, besonders bevorzugt 50 % oder mehr, ganz besonders 70 % oder mehr und insbesondere 90 % oder mehr des auf die Reflexionsschicht auftreffenden p-polarisierten Lichtes.
Die opake Maskierungsschicht ist zumindest in dem Projektionsbereich zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet und in Durchsicht durch die Verbundscheibe ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe räumlich hinter der Reflexionsschicht angeordnet. Somit hat die Reflexionsschicht im Einbauzustand der erfindungsgemäßen Verbundscheibe in einem Fahrzeug einen geringeren Abstand zum Fahrzeuginnenraum als die opake Maskierungsschicht.
Es versteht sich, dass die opake Maskierungsschicht außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs der Verbundscheibe angeordnet ist. Aufgrund der Anordnung der opaken Maskierungsschicht außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs wird die Transparenz der Verbundscheibe im Hauptdurchsichtsbereich durch die opake Maskierungsschicht nicht beeinflusst.
Der lineare Polarisationsfilter transmittiert ausschließlich p-polarisiertes Licht und ist über die Klebeschicht mit der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe verbunden. Bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe ist der lineare Polarisationsfilter in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet, der vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist.
Erfindungsgemäß liegt der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe, in dem der lineare Polarisationsfilter angeordnet ist. Somit ist der Projektionsbereich in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe bzw. in orthogonaler Projektion durch die Verbundscheibe in Überdeckung bzw. Überlapp zum linearen Polarisationsfilter angeordnet. Der Projektionsbereich weist somit keinen Abschnitt auf, der nicht in Überdeckung zum linearen Projektionsfilter ist.
Dadurch, dass die opake Maskierungsschicht zumindest im Projektionsbereich angeordnet ist, ist der Projektionsbereich in senkrechter Sicht durch die Verbundscheibe bzw. in orthogonaler Projektion durch die Verbundscheibe in Überdeckung bzw. Überlapp zur opaken Maskierungsschicht angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die Reflexionsschicht im Wesentlichen vollflächig zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. Unter einer im Wesentlichen vollflächigen Anordnung der Reflexionsschicht ist eine vollflächige Anordnung oder eine vollflächige Anordnung abzüglich eines umlaufenden Randbereichs mit einer Breite von beispielsweise 5 mm bis 50 mm zu verstehen. Die Breite des umlaufenden Randbereichs kann konstant sein oder variieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe in einem Bereich angeordnet, welcher bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist.
Wie oben beschrieben ist die Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsschicht zwischen der Innenscheibe und der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsschicht zwischen der Außenscheibe und der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet. In Ausführungsformen, in denen die Verbundscheibe mindestens zwei thermoplastische Zwischenschichten aufweist, kann die Reflexionsschicht zwischen der Innenscheibe und den mindestens zwei thermoplastischen Zwischenschichten oder zwischen der Außenscheibe und den mindestens zwei thermoplastischen Zwischenschichten oder insbesondere zwischen zwei der mindestens zwei thermoplastischen Zwischenschichten angeordnet sein.
Bevorzugt ist die Klebeschicht eine thermoplastische Polymerschicht oder ein optisch klarer Kleber (OCA).
Dem Fachmann sind geeignete optische klare Kleber, sogenannte optical clear adhesives (OCA) bekannt.
Eine als thermoplastische Polymerschicht ausgebildete Klebeschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die thermoplastische Polymerschicht ist typischerweise aus einer thermoplastischen Folie (Verbindefolie) ausgebildet. Die Dicke der thermoplastischen Polymerschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm, beispielsweise 760 pm (Mikrometer). Die thermoplastische Polymerschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie.
Bei der opaken Maskierungsschicht handelt es sich bevorzugt um eine periphere, d.h. rahmenartige, Maskierungsschicht, die somit in einem umlaufenden Randbereich angeordnet ist. Eine periphere opake Maskierungsschicht dient zusätzlich als UV-Schutz für den Montagekleber der Verbundscheibe.
Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen der Projektionsbereich benachbart zur Unterkante der Verbundscheibe angeordnet ist. Dabei kann der Projektionsbereich entweder unmittelbar benachbart oder mittelbar benachbart zur Unterkante angeordnet sein. Unter mittelbar benachbart ist zu verstehen, dass der Projektionsbereich nicht direkt an die Unterkante angrenzt, sondern um beispielsweise einige Zentimeter, beispielsweise um 1cm bis 10 cm, bevorzugt um 1 cm bis 5 cm, von dieser beabstandet angeordnet ist.
Dadurch dass der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe liegt, in dem der lineare Polarisationsfilter angeordnet ist und der lineare Polarisationsfilter in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist, ist folglich auch die opake Maskierungsschicht bevorzugt zumindest in einem Bereich benachbart zur Unterkante der Verbundscheibe angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die opake Maskierungsschicht zumindest teilweise in einem umlaufenden Randbereich angeordnet und weist insbesondere in einem Abschnitt, der in Überdeckung zum Projektionsbereich ist, eine größere Breite auf als in hiervon verschiedenen Abschnitten.
Die opake Maskierungsschicht im Sinne der Erfindung ist eine Schicht, die die Durchsicht durch die Verbundscheibe verhindert. Dabei findet eine Transmission von höchstens 10 %, bevorzugt höchstens 5 %, besonders bevorzugt von höchstens 2 %, ganz besonders bevorzugt von höchstens 1 %, insbesondere von höchstens 0,1 %, des Lichtes des sichtbaren Spektrums durch die opake Maskierungsschicht statt. Die opake Maskierungsschicht ist bevorzugt schwarz.
Die opake Maskierungsschicht ist bevorzugt eine Beschichtung aus einer oder mehreren Schichten. Alternativ kann er aber auch ein in die Verbundscheibe eingelegtes, opakes Element sein, beispielsweise eine Folie. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Verbundscheibe besteht die opake Maskierungsschicht aus einer Einzelschicht. Dies hat den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Fertigung der Verbundscheibe, da nur eine einzige Schicht für die opake Maskierungsschicht ausgebildet werden muss.
Bei der opaken Maskierungsschicht handelt es sich insbesondere um einen opaken Abdeckdruck aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille.
Eine als opaker Abdeckdruck ausgebildete opake Maskierungsschicht kann vollflächig ausgebildet sein. Der Abdeckdruck kann zumindest abschnittsweise auch semitransparent, beispielsweise als Punktraster, Streifenraster oder kariertes Raster ausgebildet sein. Alternativ kann der Abdeckdruck auch einen Gradienten aufweisen, beispielsweise von einer opaken Bedeckung zu einer semitransparenten Bedeckung. Bevorzugt ist die als opaker Abdeckdruck ausgebildete Maskierungsschicht zumindest im Projektionsbereich vollflächig ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die opake Maskierungsschicht als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist die opake Maskierungsschicht als ein opak gefärbter Bereich der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildet.
In einer Ausführungsform weist die Verbundscheibe eine thermoplastische Zwischenschicht auf, welche einstückig ausgebildet und in einem Bereich opak gefärbt ist. In einer weiteren Ausführungsform weist die Verbundscheibe mindestens zwei thermoplastische Zwischenschichten auf und eine von diesen ist einstückig ausgebildet und in einem Bereich opak gefärbt. Eine als ein opak gefärbter Bereich einer thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildete opake Maskierungsschicht kann auch realisiert werden, in dem eine aus einer opaken thermoplastischen Folie und einer transparenten thermoplastischen Folie zusammengesetzte thermoplastische Zwischenschicht eingesetzt wird. Die opake thermoplastische Folie und die transparente thermoplastische Folie werden vorzugsweise versetzt voneinander angeordnet, sodass sich beide Folien in Durchsicht durch die Verbundscheibe nicht überdecken. Die transparente und die opake Folie bestehen aus dem gleichen Kunststoff oder enthalten vorzugsweise den gleichen Kunststoff. Die Materialien auf dessen Basis die opake Folie und die transparente Folie ausgebildet sein können, sind jene, die auch für die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht beschrieben sind. Die opake Folie ist vorzugsweise eine gefärbte Folie, die verschiedene Farben, insbesondere schwarz, aufweisen kann.
Aus Sicht eines Fahrzeuginsassen ist die Reflexionsschicht in Durchsicht durch die Innenscheibe zumindest bereichsweise räumlich vor der opaken Maskierungsschicht angeordnet. Der Bereich der Verbundscheibe, in dem die Reflexionsschicht räumlich vor der opaken Maskierungsschicht angeordnet ist, wirkt dadurch opak. Die Reflexionsschicht ist in dem Bereich vor der opaken Maskierungsschicht vorzugsweise transparent, kann jedoch auch selbst opak sein. Der Ausdruck „in Durchsicht durch die Verbundscheibe“ bedeutet, dass durch die Verbundscheibe geblickt wird, ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „räumlich vor“, dass die Reflexionsschicht räumlich weiter entfernt von der außenseitigen Oberfläche der Außenscheibe angeordnet ist als die opake Maskierungsschicht.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe kann optional einen zusätzlichen opaken Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufweisen mit der Maßgabe, dass dieser zusätzliche opake Abdeckdruck in einem Bereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs und außerhalb des Projektionsbereichs angeordnet ist.
Die Reflexionsschicht ist bevorzugt als eine reflektierende Beschichtung oder als eine reflektierende Folie ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsschicht als eine reflektierende Beschichtung der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe ausgebildet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsschicht als eine reflektierende Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe ausgebildet, mit der Maßgabe, dass die opake Maskierungsschicht in Durchsicht durch die Verbundscheibe ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe räumlich hinter der Reflexionsschicht angeordnet ist.
Die Reflexionsschicht kann auch als eine reflektierende Beschichtung der thermoplastischen Zwischenschicht ausgebildet sein.
Die Reflexionsschicht umfasst vorzugsweise mindestens ein Metall ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Aluminium, Zinn, Titan, Kupfer, Chrom, Cobalt, Eisen, Mangan, Zirkonium, Cer, Yttrium, Silber, Gold, Platin und Palladium, oder Mischungen davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Reflexionsschicht eine reflektierende Beschichtung enthaltend einen Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält eine oder mehrere elektrisch leitfähige Schichten auf Basis von Silber. Die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber verleiht der Reflexionsbeschichtung die grundlegenden reflektierenden Eigenschaften und außerdem eine IR-reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit. Die elektrisch leitfähige Schicht ist auf Basis von Silber ausgebildet. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschicht kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. Materialen auf der Basis von Silber sind besonders geeignet, um p-polarisiertes Licht, zu reflektieren Die Beschichtung weist eine Dicke von 5 pm bis 50 pm und bevorzugt von 8 pm bis 25 pm auf.
Die Reflexionsschicht kann auch als eine reflektierende beschichtete oder unbeschichtete Folie ausgebildet sein, die p-polarisiertes Licht reflektiert. Die Reflexionsschicht kann eine Trägerfolie mit einer reflektierenden Beschichtung sein oder eine unbeschichtete reflektierende Polymerfolie. Die reflektierende Beschichtung umfasst bevorzugt mindestens eine Schicht auf Basis eines Metalls und/oder eine dielektrische Schichtabfolge mit alternierenden Brechungsindizes. Die Schicht auf Basis eines Metalls enthält bevorzugt Silber und/oder Aluminium, oder besteht daraus. Die dielektrischen Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid, Silizium-Metall- Mischnitriden wie Silizium-Zirkonium-Nitrid, Zirkoniumoxid, Nioboxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Wolframoxid oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein. Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor. Die reflektierende unbeschichtete Polymerfolie umfasst bevorzugt dielektrische Polymerschichten oder besteht daraus. Die dielektrischen Polymerschichten enthalten bevorzugt Polyethylenterephthalat (PET). Ist die Reflexionsschicht als eine reflektierende Folie ausgebildet, ist sie bevorzugt von 30 pm bis 300 pm, besonders bevorzugt von 50 pm bis 200 pm und insbesondere von 100 pm bis 150 pm dick.
Ist die Reflexionsschicht als eine reflektierende Beschichtung ausgebildet, wird sie bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“) und ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetron-Sputtern“) auf die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe oder auf die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht. Grundsätzlich kann die Beschichtung aber auch beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD), durch Aufdampfen oder durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) aufgebracht werden.
Handelt es sich um eine beschichtete, reflektierende Folie, können zur Herstellung ebenfalls die Beschichtungsverfahren CVD oder PVD angewendet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist die Reflexionsschicht als reflektierende beschichtete Trägerfolie oder unbeschichtete Polymerfolie ausgebildet und bevorzugt zwischen zwei thermoplastischen Zwischenschichten angeordnet. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Reflexionsschicht nicht mittels Dünnschichttechnologie (beispielsweise CVD und PVD) auf der Außenscheibe oder Innenscheibe aufgebracht werden muss. Hieraus ergeben sich Verwendungen der Reflexionsschicht mit weiteren vorteilhaften Funktionen wie eine homogenere Reflexion des Lichtes an der Reflexionsschicht.
Die Reflexionsschicht kann auch als eine Polyethylenterephthalat (PET) basierte Folie ausgebildet sein, die mit einem Copolymerenschichtenstapel auf Basis von PET und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) beschichtet ist. Die Beschichtung ist bevorzugt auf der innenraumseitigen Oberfläche, d.h. der Oberfläche, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist, aufgebracht. Geeignete reflektierende Folien sind beispielsweise in der US 5,882,774 A beschrieben.
Wie oben beschrieben weist die Reflexionsschicht in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht Basis von Silber auf. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Silber, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Silber, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Silber. Die Silberschicht kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Aluminium. Die Dicke der Silberschicht beträgt üblicherweise von 5 nm bis 20 nm.
Oberhalb und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht sind typischerweise dielektrische Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet. Umfasst die Reflexionsbeschichtung mehrere leitfähige Schichten, so ist bevorzugt jede leitfähige Schicht jeweils zwischen zwei typischerweise dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet, so dass zwischen benachbarten leifähigen Schichten jeweils eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolgen angeordnet ist. Die Reflexionsschicht ist also bevorzugt ein Dünnschichtstapel mit n elektrisch leitfähigen Schichten und (n+7) dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen, wobei n eine natürliche Zahl ist und wobei auf eine untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge jeweils im Wechsel eine leitfähige Schicht und eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolge folgt. Solche Reflexionsschichten sind als Sonnenschutzbeschichtungen und heizbare Beschichtungen bekannt. Durch die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht weist die Reflexionsschicht IR-reflektierende Eigenschaften auf, so dass sie als Sonnenschutzbeschichtung fungiert, welche die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums durch Reflexion der Wärmestrahlung verringert. Die Reflexionsschicht kann auch als Heizbeschichtung verwendet werden, wenn sie elektrisch kontaktiert wird, so dass ein Strom durch sie fließt, welcher die Reflexionsschicht erwärmt.
Gebräuchliche dielektrische Schichten eines solchen Dünnschichtstapels sind beispielsweise: Entspiegelungsschichten, welche die Reflexion von sichtbarem Licht senken und somit die Transparenz der beschichteten Scheibe erhöhen, beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Siliziumzirkoniumnitrid, Titanoxid, Aluminiumnitrid oder Zinnoxid, mit Schichtdicken von beispielsweise 10 nm bis 100 nm; - Anpassungsschichten, welche die Kristallinität der elektrisch leitfähigen Schicht verbessern, beispielsweise auf Basis von Zinkoxid (ZnO), mit Schichtdicken von beispielsweise 3 nm bis 20 nm;
Glättungsschichten, welche die Oberflächenstruktur für die darüberliegenden Schichten verbessern, beispielsweise auf Basis eines nichtkristallinen Oxids von Zinn, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Zink, Gallium und/oder Indium, insbesondere auf Basis von Zinn-Zink-Mischoxid (ZnSnO), mit Schichtdicken von beispielsweise 3 nm bis 20 nm.
Durch die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht weist eine solche Reflexionsschicht reflektierende Eigenschaften im sichtbaren Spektralbereich auf, die in gewissem Maße immer auch gegenüber p-polarisierter Strahlung auftreten. Durch eine geeignete Wahl der Schichtdicken, insbesondere der dielektrischen Schichtenfolge, kann die Reflexion gegenüber p-polarisierter Strahlung gezielt optimiert werden.
Die Reflexionsschicht kann neben den elektrisch leitfähigen Schichten und dielektrischen Schichten auch Blockerschichten umfassen, welche die leitfähigen Schichten vor Degeneration schützen. Blockerschichten sind typischerweise sehr dünne metallhaltige Schichten auf Basis von Niob, Titan, Nickel, Chrom und/oder Legierungen mit Schichtdicken von beispielsweise 0,1 nm bis 2 nm.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Reflexionsschicht genau eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber auf.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Reflexionsschicht genau eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber auf und unterhalb der elektrisch leitfähigen Schicht ist eine untere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge angeordnet, deren Brechungsindex mindestens 1 ,9 beträgt, und oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht ist eine obere dielektrische Schicht oder Schichtenfolge angeordnet, deren Brechungsindex mindestens 1 ,9 beträgt, und das Verhältnis der optischen Dicke der oberen dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge zur optischen Dicke der unteren dielektrischen Schicht oder Schichtenfolge beträgt mindestens 1 ,7. Die Reflexionsschicht kann somit beispielweise wie in der WO 2021/104800 A1 beschrieben aufgebaut sein. Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Methoden zur Bestimmung von Brechungsindizes sind dem Fachmann bekannt. Die im Rahmen der Erfindung angegebenen Brechungsindizes sind beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmbar, wobei kommerziell erhältliche Ellipsometer eingesetzt werden können. Die Angabe von Schichtdicken oder Dicken beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Dicke einer Schicht.
Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von dem Substrat, auf dem die Beschichtung aufgebracht ist, entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet ist, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter vom Substrat entfernt angeordnet ist als die erste Schicht.
Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. Die genannten Oxide und Nitride können stöchiometrisch, unterstöchiometrisch oder überstöchiometrisch abgeschieden sein (auch wenn zum besseren Verständnis eine stöchiometrische Summenformal angegeben ist). Sie können Dotierungen aufweisen, beispielsweise Aluminium, Zirkonium, Titan oder Bor.
Die Verbundscheibe kann zusätzlich eine Beschichtung umfassen, welche als eine Schutzbeschichtung oder eine Antireflexionsbeschichtung ausgebildet ist und auf der von der Klebeschicht wegweisenden Oberfläche des linearen Polarisationsfilters angeordnet ist.
Dem Fachmann sind geeignete Schutzbeschichtungen oder Antireflexionsbeschichtungen bekannt.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm verwendet, beispielsweise die mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Innenscheibe eine Dicke von maximal 1 ,6, mm, besonders bevorzugt von maximal 1 ,4 mm, ganz besonders bevorzugt von maximal 1 ,1 mm auf.
Die Außenscheibe, die Innenscheibe und die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch Windschutzscheibe (samt Reflexionsbeschichtung) beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung im Hauptdurchsichtsbereich größer 70% (Lichtart A). Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Außenscheibe und die Innenscheibe können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein.
Bevorzugt ist die Innenscheibe nicht gefärbt oder getönt.
Die Verbundscheibe ist bevorzugt in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Verbundscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn es als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.
Die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm. Es kann sich bei der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht auch um eine Folie mit funktionellen Eigenschaften, beispielsweise eine Folie mit akustisch dämpfenden Eigenschaften handeln. Bevorzugt ist die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht von konstanter Dicke, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit, d.h. sie weist keinen keilförmigen Querschnitt auf.
Wie oben beschrieben transmittiert der lineare Polarisationsfilter ausschließlich p-polarisiertes Licht und transmittiert somit kein anders polarisiertes Licht. Nicht p-polarisiertes Licht wird von dem linearen Polarisationsfilter absorbiert. Nicht p-polarisiertes Licht, d.h. Licht, welches nicht p-polarisiert ist, wird somit von dem linearen Polarisationsfilter mittels Absorption blockiert. Typischerweise sind derartige lineare Polarisationsfilter aus Polymerfilmen hergestellt, welche in eine Richtung gestreckt sind. Der lineare Polarisationsfilter besteht bevorzugt aus einer Polyvinylalkohol-Folie (PVA-Folie), die während des Fertigungsprozesses gestreckt und mit Jod eingefärbt wird. Optional kann bei dem linearen Polarisationsfilter die PVA-Folie beidseitig mit einem optisch neutralen Zellulosetriacetat-Träger laminiert sein. Dem Fachmann sind geeignete lineare Polarisationsfilter bekannt.
Eine erfindungsgemäße Verbundscheibe kann hergestellt werden nach einem Verfahren mindestens umfassend: a) Bereitstellung eines Verbunds mit einem Projektionsbereich, einem Hauptdurchsichtsbereich, einer Oberkante, einer Unterkante und zwei seitlichen Scheibenkanten, umfassend eine Außenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht, eine Reflexionsschicht, eine opake Maskierungsschicht und eine Innenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, wobei die Außenscheibe eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte außenseitige Oberfläche und eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte innenraumseitige Oberfläche und die Innenscheibe eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte außenseitige Oberfläche und eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte innenraumseitige Oberfläche aufweist, der Projektionsbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet ist, die Reflexionsschicht zur Reflektion von p- polarisiertem Licht geeignet ist und zumindest in dem Projektionsbereich zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht zumindest in dem Projektionsbereich zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist und in Durchsicht durch den Verbund ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe räumlich hinter der Reflexionsschicht angeordnet ist; b) Bereitstellung eines linearen Polarisationsfilters, welcher ausschließlich p-polarisiertes Licht transmittiert und nicht p-polarisiertes Licht absorbiert, und einer Klebeschicht; c) Verbinden des linearen Polarisationsfilters mit der innenraumseiteigen Oberfläche der Innenscheibe des Verbunds über die Klebeschicht zu einer Verbundscheibe mit einem Projektionsbereich, einem Hauptdurchsichtsbereich, einer Oberkante, einer Unterkante und zwei seitlichen Scheibenkanten, derart, dass der lineare Polarisationsfilter in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist und der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem der lineare Polarisationsfilter angeordnet ist.
Eine erfindungsgemäße Verbundscheibe kann auch hergestellt werden nach einem Verfahren mindestens umfassend: a) Bereitstellung einer Stapelfolge mit einem Projektionsbereich, einem Hauptdurchsichtsbereich, einer Oberkante, einer Unterkante und zwei seitlichen Scheibenkanten, umfassend eine Außenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht, eine Reflexionsschicht, eine opake Maskierungsschicht, eine Innenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, eine Klebeschicht und einen linearen Polarisationsfilter, wobei die Außenscheibe eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte außenseitige Oberfläche und eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte innenraumseitige Oberfläche und die Innenscheibe eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte außenseitige Oberfläche und eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte innenraumseitige Oberfläche aufweist, der Projektionsbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet ist, die Reflexionsschicht zur Reflektion von p-polarisiertem Licht geeignet ist und zumindest in dem Projektionsbereich zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht zumindest in dem Projektionsbereich zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe räumlich hinter der Reflexionsschicht angeordnet ist, der lineare Polarisationsfilter ausschließlich p-polarisiertes Licht transmittiert, nicht p- polarisiertes Licht absorbiert und in einem Bereich der Stapelfolge angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Stapelfolge vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist, die Klebeschicht zwischen dem linearen Polarisationsfilter und der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe angeordnet und als eine thermoplastische Polymerschicht ausgebildet ist, und der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Stapelfolge vollständig in dem Bereich der Stapelfolge liegt, in dem der lineare Polarisationsfilter angeordnet ist; b) Verbinden der Stapelfolge zu einer Verbundscheibe mit einem Projektionsbereich, einem Hauptdurchsichtsbereich, einer Oberkante, einer Unterkante und zwei seitlichen Scheibenkanten durch Lamination.
Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsanordnung, umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und eine Bildanzeigevorrichtung, welche auf den Projektionsbereich der Verbundscheibe gerichtet ist. Die Bildanzeigevorrichtung sendet unpolarisiertes Licht, d.h. Licht, welches zumindest Anteile an s-polarisiertem Licht und Anteile an p-polarisiertem Licht umfasst, oder sowohl s-polarisierts Licht als auch p-polarisiertes Licht aus und ist derartig angeordnet, dass die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die der Bildanzeigevorrichtung nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe ist.
Die Erfindung betrifft somit auch eine Projektionsanordnung, umfassend eine Verbundscheibe mit einem Projektionsbereich, einem Hauptdurchsichtsbereich, einer Oberkante, einer Unterkante und zwei seitlichen Scheibenkanten, mindestens umfassend eine Außenscheibe, mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht, eine Reflexionsschicht, eine opake Maskierungsschicht, eine Innenscheibe, eine Klebeschicht und einen linearen Polarisationsfilter, wobei die Außenscheibe eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte außenseitige Oberfläche und eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte innenraumseitige Oberfläche und die Innenscheibe eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht zugewandte außenseitige Oberfläche und eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht abgewandte innenraumseitige Oberfläche aufweist, der Projektionsbereich außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs angeordnet ist, die Reflexionsschicht zur Reflektion von p-polarisiertem Licht geeignet ist und zumindest in dem Projektionsbereich zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht zumindest in dem Projektionsbereich zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe räumlich hinter der Reflexionsschicht angeordnet ist, der lineare Polarisationsfilter ausschließlich p-polarisiertes Licht transmittiert, nicht p- polarisiertes Licht absorbiert, über die Klebeschicht mit der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe verbunden ist und in einem Bereich der Verbundscheibe angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht angeordnet ist, und der Projektionsbereich bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe liegt, in dem der lineare Polarisationsfilter angeordnet ist und eine Bildanzeigevorrichtung, welche auf den Projektionsbereich gerichtet ist und unpolarisiertes Licht oder sowohl s-polarisiertes Licht als auch p-polarisiertes Licht aussendet und derartig angeordnet ist, dass die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die der Bildanzeigevorrichtung nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe ist.
Bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung trifft das von der Bildanzeigevorrichtung ausgesendete unpolarisierte Licht oder sowohl s-polarisierte als auch p-polarisierte Licht zunächst auf den linearen Polarisationsfilter. Dieser transmittiert ausschließlich p-polarisiertes Licht, so dass ausschließlich p-polarisiertes Licht auf die Reflexionsschicht trifft und von dieser reflektiert wird. Bevor das reflektierte p-polarisierte Licht die Verbundscheibe verlässt, passiert dieses nochmals den linearen Polarisationsfilter. Dadurch, dass der lineare Polarisationsfilter ausschließlich p-polarisiertes Licht transmittiert und nicht p-polarisiertes Licht absorbiert, werden Geisterbilder, welche durch Reflexion von s-polarisiertem Licht an der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe auftreten könnten, vermieden.
Auch eine Bildanzeigevorrichtung, welche p-polarisiertes Licht aussendet, sendet unter Umständen gleichzeitig auch einen geringen Anteil an s-polarisierten Licht aus, der zu den oben beschriebenen unerwünschten Geisterbildern führen kann. Diese Geisterbilder können durch die erfindungsgemäße Verbundscheibe vermieden werden.
Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Projektionsanordnung umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und eine Bildanzeigevorrichtung und umgekehrt. Mit dem Begriff p-polarisiertes Licht ist Licht des sichtbaren Spektrums gemeint, das eine p- Polarisation aufweist. Die Betrachtung der Polarisationsrichtung erfolgt dabei bezogen auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Verbundscheibe. Als p-polarisierte Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Als s-polarisierte Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die Einfallsebene wird durch den Einfallsvektor und die Flächennormale der Verbundscheibe im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs aufgespannt. Anders ausgedrückt die Polarisation, also insbesondere der Anteil an p- und s- polarisierter Strahlung, wird an einem Punkt des von der Lichtquelle bestrahlten Bereichs bestimmt, bevorzugt im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs. Da Verbundscheiben gekrümmt sein können (beispielweise, wenn sie als Windschutzscheibe ausgebildet sind), was Auswirkungen auf die Einfallsebene der Strahlung hat, können in den übrigen Bereichen leicht davon abweichende Polarisationsanteile auftreten, was aus physikalischen Gründen unvermeidlich ist.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird als Projektionsbereich derjenige Bereich bezeichnet, welcher bei Einsatz der Verbundscheibe in einer Projektionsanordnung umfassend die Verbundscheibe und eine Bildanzeigevorrichtung, durch die Bildanzeigevorrichtung bestrahlbar ist. Dieser Bereich schließt den Bereich der Verbundscheibe mit ein, durch welchen das von der Reflexionsschicht reflektierte Licht zum Betrachter reflektiert wird. Der Bereich, durch den ein Fahrzeugführer oder Betrachter hauptsächlich durch die Verbundscheibe sieht, wird im Rahmen dieser Anmeldung als Hauptdurchsichtsbereich bezeichnet.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Verbundscheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 50% und insbesondere von mehr als 60%, beispielsweise mehr als 70%, aufweist. Entsprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 10 %, bevorzugt weniger als 5 % und insbesondere 0%.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung kann die Bildanzeigevorrichtung, welche beispielsweise ein Projektor oder bevorzugt ein Display sein kann, als Liqiud-crystal- (LCD-) Display, Thin-Film-Transistor- (TFT-) Display, Light-Emitting-Diode- (LED-) Display, Organic-Light-Emitting-Diode- (OLED-) Display, Electroluminescent- (EL-) Display, microLED-Display oder dergleichen, bevorzugt als LCD- Display, ausgebildet sein. Aufgrund der hohen Reflexion von p-polarisierten Licht sind energieintensive Projektoren, wie sie meist bei Head-Up-Display-Anwendungen eingesetzt werden, nicht zwingend notwendig. Es genügen die genannten Displayvarianten und andere ähnlich energiesparsame Bildanzeigevorrichtungen. Dies hat zur Folge, dass der Energieverbrauch reduziert werden kann.
Bevorzugt trifft die Strahlung der Bildanzeigevorrichtung mit einem Einfallswinkel von 55° bis 80°, besonders bevorzugt von 62° bis 77°, auf die Verbundscheibe.
Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Fahrzeugscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Land, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen und insbesondere als Windschutzscheibe für ein Head-Up-Display.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe, einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe,
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe,
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe,
Fig. 8 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe, Fig. 9 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe,
Fig. 10 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe,
Fig. 11 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe,
Fig. 12 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbundscheibe,
Fig. 13 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Projektionsanordnung,
Fig. 14 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Projektionsanordnung,
Fig. 15 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Projektionsanordnung, und
Fig. 16 einen vergrößerten Ausschnitt des in der Fig. 14 gezeigten Querschnitts durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 und in Fig. 2 ist der Querschnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Verbundscheibe 1 entlang der Schnittlinie X-X‘ gezeigt. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Verbundscheibe 1 weist eine Oberkante O, eine Unterkante U und zwei Seitenkanten K auf. Zudem ist in der Fig. 1 der Hauptdurchsichtsbereich H und der Projektionsbereich B der Verbundscheibe 1 eingezeichnet. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Verbundscheibe 1 umfasst eine Außenscheibe 2 mit einer außenseitigen Oberfläche I und einer innenraumseitigen Oberfläche II, eine Innenscheibe 6 mit einer außenseitigen Oberfläche III und einer innenraumseitigen Oberfläche IV, eine thermoplastische Zwischenschicht 3, eine Reflexionsschicht 4, eine opake Maskierungsschicht 5, eine Klebeschicht 7 und einen linearen Polarisationsfilter 8. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 ist zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 6 angeordnet, die außenseitige Oberfläche I der Außenscheibe 2 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 3 abgewandt, die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 2 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 3 zugewandt, die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 6 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 3 zugewandt und die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 6 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 3 abgewandt. Die Außenscheibe 2, die thermoplastische Zwischenschicht 3, die Reflexionsschicht 4 und die Innenscheibe 6 sind vollflächig übereinander angeordnet. Der Projektionsbereich B ist außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs H angeordnet. In der in der Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist der Projektionsbereich B benachbart zur Unterkante U angeordnet. Die opake Maskierungsschicht 5 ist zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 6 zumindest im Projektionsbereich B angeordnet und in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 räumlich hinter der Reflexionsschicht 4 angeordnet. In der in der Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist die opake Maskierungsschicht 5 als ein auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 angeordneter opaker Abdeckdruck ausgebildet und in einem umlaufenden Randbereich angeordnet, der in einem Abschnitt, der in Überdeckung zum Projektionsbereich B ist, eine größere Breite aufweist als in hiervon verschiedenen Abschnitten. Der lineare Polarisationsfilter 8 transmittiert ausschließlich p- polarisiertes Licht, absorbiert nicht p-polarisiertes Licht und ist über die Klebeschicht 7 mit der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 verbunden und in einem Bereich der Verbundscheibe 1 angeordnet, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht 5 angeordnet ist. Der Projektionsbereich B liegt bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe 1 , in dem der lineare Polarisationsfilter s angeordnet ist.
Die thermoplastischen Zwischenschicht 3 ist beispielsweise eine aus PVB bestehende Zwischenschicht und weist eine Dicke von 0,76 mm auf. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit - sie ist nicht als sogenannte Keilfolie ausgebildet.
Die Außenscheibe 2 und die Innenscheibe 6 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Außenscheibe 2 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf, die Innenscheibe 6 weist beispielsweise eine Dicke von 1 ,6 mm oder von 1 ,1 mm auf.
Die Klebeschicht 7 ist beispielsweise ein optisch klarer Kleber (OCA). Alternativ kann die Klebeschicht 7 auch eine thermoplastische Polymerschicht, beispielsweise eine aus PVB bestehende Schicht mit einer Dicke von beispielsweise 0,38 mm sein.
In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 6 vollflächig eine Reflexionsschicht 4, welche geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren und beispielsweise als ein Dünnschichtstapel umfassend mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber ausgebildet ist, aufgebracht. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die Reflexionsschicht 4 nur in einem Bereich der Verbundscheibe 1 angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht 5 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Reflexionsschicht 4 als Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 6 oder als eine zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Innenscheibe 6 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die Reflexionsschicht 4 nicht zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Innenscheibe 6, sondern zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Außenscheibe 2 angeordnet ist, mit der Maßgabe, dass die opake Maskierungsschicht 5 in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 räumlich hinter der Reflexionsschicht 4 angeordnet ist. Die beispielsweise als Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche II Außenscheibe 2 ausgebildete Reflexionsschicht 4 ist in den Bereichen, in denen die opake Maskierungsschicht 5 als opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 angeordnet ist, somit nicht direkt auf der Außenscheibe 2, sondern auf der opaken Maskierungsschicht 5 angeordnet.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 4 gezeigten nur dahingehend, dass die Reflexionsschicht 4 nur in einem Bereich der Verbundscheibe 1 angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht 5 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Reflexionsschicht 4 als Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 oder als eine zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Außenscheibe 2 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein, mit der Maßgabe, dass die opake Maskierungsschicht 5 in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 räumlich hinter der Reflexionsschicht 4 angeordnet ist. Eine als Beschichtung der innenraumseitigen Oberfläche II Außenscheibe 2 ausgebildete Reflexionsschicht 4 ist somit nicht direkt auf der Außenscheibe 2, sondern auf der opaken Maskierungsschicht 5 angeordnet.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die Verbundscheibe 1 zwei thermoplastische Zwischenschichten 3 aufweist und die Reflexionsschicht 4 zwischen den beiden thermoplastischen Zwischenschichten 3 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Reflexionsschicht 4 als Beschichtung einer der zwei thermoplastischen Zwischenschichten 3 oder als eine zwischen den beiden thermoplastischen Zwischenschichten 3 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 7 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 3 gezeigten nur dahingehend, dass die Verbundscheibe 1 zwei thermoplastische Zwischenschichten 3 aufweist und die Reflexionsschicht 4 zwischen den beiden thermoplastischen Zwischenschichten 3 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Reflexionsschicht 4 als Beschichtung einer der zwei thermoplastischen Zwischenschichten 3 oder als eine zwischen den beiden thermoplastischen Zwischenschichten 3 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 8 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass die opake Maskierungsschicht 5 nicht als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, sondern als ein opak gefärbter Bereich der thermoplastischen Zwischenschicht 3 ausgebildet ist.
In dem an die Oberkante O angrenzenden Bereich kann die thermoplastische Zwischenschicht 3 alternativ auch keine Färbung aufweisen und optional ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 6 oder auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 aufgebracht sein.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 9 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 8 gezeigten nur dahingehend, dass die Reflexionsschicht 4 nur in einem Bereich der Verbundscheibe 1 angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht 5 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Reflexionsschicht 4 als Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 6 oder als eine zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Innenscheibe 6 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 10 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 6 gezeigten nur dahingehend, dass die opake Maskierungsschicht 5 nicht als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, sondern als ein opak gefärbter Bereich der der Außenscheibe 2 nächstgelegenen thermoplastischen Zwischenschicht 3 ausgebildet ist.
In dem an die Oberkante O angrenzenden Bereich kann die der Außenscheibe 2 nächstgelegene thermoplastische Zwischenschicht 3 alternativ auch keine Färbung aufweisen und optional ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2, auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 6 oder auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 aufgebracht sein.
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 11 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 10 gezeigten nur dahingehend, dass die Reflexionsschicht 4 nur in einem Bereich der Verbundscheibe 1 angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht 5 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Reflexionsschicht 4 als Beschichtung einer der zwei thermoplastischen Zwischenschichten 3 oder als eine zwischen den beiden thermoplastischen Zwischenschichten 3 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein.
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1. Die in der Fig. 12 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 2 gezeigten nur dahingehend, dass auf der von der Klebeschicht 7 wegweisenden Oberfläche des linearen Polarisationsfilters 8 eine Beschichtung 9 angeordnet ist, welche als eine Schutzbeschichtung oder eine Antireflexionsbeschichtung ausgebildet ist.
Es versteht sich, dass auch bei den in den Fig. 3 bis 11 gezeigten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 optional auf der von der Klebeschicht 7 wegweisenden Oberfläche des linearen Polarisationsfilters 8 eine Beschichtung 9 angeordnet sein kann, welche als eine Schutzbeschichtung oder eine Antireflexionsbeschichtung ausgebildet ist.
Fig. 13 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100. Die in der Fig. 13 gezeigte Projektionsanordnung 100 umfasst eine erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 und eine Bildanzeigevorrichtung 10. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe 1 ist beispielsweise wie in den Fig. 2 bis 12 gezeigt ausgebildet. Die Bildanzeigevorrichtung 10 ist auf den Projektionsbereich B gerichtet und sendet unpolarisiertes Licht oder sowohl s-polarisiertes Licht als auch p-polarisiertes Licht aus und ist derartig angeordnet, dass die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 6 die der Bildanzeigevorrichtung 10 nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe 6 ist.
Fig. 14 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100, umfassend eine Verbundscheibe 1 und eine Bildanzeigevorrichtung 10. Die Verbundscheibe 1 ist wie in der Fig. 2 gezeigt ausgebildet. Die Verbundscheibe 1 der in der Fig. 14 gezeigten Projektionsanordnung 100 weist eine Oberkante O, eine Unterkante U und zwei Seitenkanten K auf. Zudem ist in der Fig. 14 der Hauptdurchsichtsbereich H und der Projektionsbereich B der Verbundscheibe 1 eingezeichnet. In der in der Fig. 14 gezeigten Ausführungsform einer Projektionsanordnung 100 umfasst die Verbundscheibe 1 eine Außenscheibe 2 mit einer außenseitigen Oberfläche I und einer innenraumseitigen Oberfläche II, eine Innenscheibe 6 mit einer außenseitigen Oberfläche III und einer innenraumseitigen Oberfläche IV, eine thermoplastische Zwischenschicht 3, eine Reflexionsschicht 4, eine opake Maskierungsschicht 5, eine Klebeschicht 7 und einen linearen Polarisationsfilter 8. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 ist zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 6 angeordnet, die außenseitige Oberfläche I der Außenscheibe 2 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 3 abgewandt, die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 2 ist der thermoplastischen Zwischenschicht 3 zugewandt, die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 6 ist der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt und die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 6 ist der thermoplastischen Zwischenschicht abgewandt. Die Außenscheibe 2, die thermoplastische Zwischenschicht 3, die Reflexionsschicht 4 und die Innenscheibe 6 sind vollflächig übereinander angeordnet. Der Projektionsbereich B ist außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs H angeordnet. In der in der Fig. 14 gezeigten Ausführungsform ist der Projektionsbereich B benachbart zur Unterkante U angeordnet. Die opake Maskierungsschicht 5 ist zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 6 zumindest im Projektionsbereich B angeordnet und in Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 räumlich hinter der Reflexionsschicht 4 angeordnet. Die opake Maskierungsschicht 5 ist als ein auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2 angeordneter opaker Abdeckdruck ausgebildet und in einem umlaufenden Randbereich angeordnet, der in einem Abschnitt, der in Überdeckung zum Projektionsbereich B ist, eine größere Breite aufweist als in hiervon verschiedenen Abschnitten. Der lineare Polarisationsfilter 8 transmittiert ausschließlich p- polarisiertes Licht, absorbiert nicht p-polarisiertes Licht und ist über die Klebeschicht 7 mit der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 6 verbunden und in einem Bereich der Verbundscheibe 1 angeordnet, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht 5 angeordnet ist. Der Projektionsbereich B liegt bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe 1 , in dem der lineare Polarisationsfilter s angeordnet ist.
Die thermoplastischen Zwischenschicht 3 ist beispielsweise eine aus PVB bestehende Zwischenschicht und weist eine Dicke von 0,76 mm auf. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf, abgesehen von einer etwaigen fachüblichen Oberflächenrauigkeit - sie ist nicht als sogenannte Keilfolie ausgebildet.
Die Außenscheibe 2 und die Innenscheibe 6 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Außenscheibe 2 weist beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf, die Innenscheibe 6 weist beispielsweise eine Dicke von 1 ,6 mm oder von 1 ,1 mm auf.
Die Klebeschicht 7 ist beispielsweise ein optisch klarer Kleber (OCA). Alternativ kann die Klebeschicht 7 auch eine thermoplastische Polymerschicht, beispielsweise eine aus PVB bestehende Schicht mit einer Dicke von beispielsweise 0,38 mm sein.
In der in der Fig. 14 gezeigten Ausführungsform ist auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 6 vollflächig eine Reflexionsschicht 4, welche geeignet ist, p-polarisierte Strahlung zu reflektieren und beispielsweise als ein Dünnschichtstapel umfassend mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Silber ausgebildet ist, aufgebracht. Fig. 15 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100, wobei sich die in der Fig. 15 gezeigte Ausführungsform von der in der Fig. 14 nur dahingehend unterscheidet, dass die Reflexionsschicht 4 nur in einem Bereich der Verbundscheibe 1 angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe 1 vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht 5 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Reflexionsschicht 4 als Beschichtung der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 6 oder als eine zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der Innenscheibe 6 angeordnete reflektierende Folie ausgebildet sein. Die Verbundscheibe 1 ist in der in der Fig. 15 gezeigten Ausführungsform somit wie in der Fig. 3 gezeigt ausgebildet.
Fig. 16 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in der Fig. 14 gezeigten Querschnitts durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100. In der Fig. 16 ist der Strahlengang des von der Bildanzeigevorrichtung 10 ausgesendeten Lichts näher dargestellt. Die Bildanzeigevorrichtung 10 sendet sowohl s-polarisiertes Licht als auch p- polarisiertes Licht aus. Da der lineare Polarisationsfilter 8 ausschließlich p-polarisiertes Licht transmittiert, trifft nur das von der Bildanzeigevorrichtung 10 ausgesendete p-polarisierte Licht auf die Reflexionsschicht 4. Der Anteil an s-polarisiertem Licht, welcher die Bildanzeigevorrichtung 10 aussendet wird durch den linearen Polarisationsfilter 8 absorbiert und somit geblockt, so dass dieses auch nicht auf die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 6 trifft, wodurch das Auftreten eines Geisterbildes verhindert wird. Das von der Bildanzeigevorrichtung 10 ausgesendete p-polarisierte Licht wird von der Reflexionsschicht 4 reflektiert und passiert vor Austritt aus der Verbundscheibe 1 erneut den linearen Polarisationsfilter 8. Da nur p-polarisiertes Licht auf die Reflexionsschicht 4 trifft und wieder aus der Verbundscheibe 1 austritt, ist die Reflexion auch von einem Betrachter, welcher eine polarisationsselektive Sonnenbrille trägt, gut wahrnehmbar. Dies ist neben der Verhinderung von Geisterbildern ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 100. Bezugszeichenliste:
1 Verbundscheibe
2 Außenscheibe
3 thermoplastische Zwischenschicht
4 Reflexionsschicht
5 opake Maskierungsschicht
6 Innenscheibe
7 Klebeschicht
8 linearer Polarisationsfilter
9 Beschichtung
10 Bildanzeigevorrichtung
100 Projektionsanordnung
O Oberkante
U Unterkante
K Seitenkante
B Projektionsbereich
H Hauptdurchsichtsbereich
I außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 2
11 innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 2
III außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 6
IV innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 6
X‘-X Schnittlinie p p-polarisiertes Licht s s-polarisiertes Licht

Claims

Patentansprüche Verbundscheibe (1) mit einem Projektionsbereich (B), einem Hauptdurchsichtsbereich (H), einer Oberkante (O), einer Unterkante (U) und zwei seitlichen Scheibenkanten (K), mindestens umfassend eine Außenscheibe (2), mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (3), eine Reflexionsschicht (4), eine opake Maskierungsschicht (5), eine Innenscheibe (6), eine Klebeschicht (7) und einen linearen Polarisationsfilter (8), wobei die Außenscheibe (2) eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht (3) abgewandte außenseitige Oberfläche (I) und eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht (3) zugewandte innenraumseitige Oberfläche (II) und die Innenscheibe (6) eine der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht (3) zugewandte außenseitige Oberfläche (III) und eine von der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht (3) abgewandte innenraumseitige Oberfläche (IV) aufweist, der Projektionsbereich (B) außerhalb des Hauptdurchsichtsbereichs (H) angeordnet ist, die Reflexionsschicht (4) zur Reflektion von p-polarisiertem Licht geeignet ist und zumindest in dem Projektionsbereich (B) zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (6) angeordnet ist, die opake Maskierungsschicht (5) zumindest in dem Projektionsbereich (B) zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (6) angeordnet ist und in Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (6) räumlich hinter der Reflexionsschicht (4) angeordnet ist, der lineare Polarisationsfilter (8) ausschließlich p-polarisiertes Licht transmittiert und nicht p-polarisiertes Licht absorbiert, über die Klebeschicht (7) mit der innenraumseitigen Oberfläche (IV) der Innenscheibe (6) verbunden ist und in einem Bereich der Verbundscheibe (1) angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht (5) angeordnet ist, und der Projektionsbereich (B) bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich der Verbundscheibe (1) liegt, in dem der lineare Polarisationsfilter (8) angeordnet ist. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 , wobei die Reflexionsschicht (4) im Wesentlichen vollflächig zwischen der Außenscheibe
(2) und der Innenscheibe (6) angeordnet ist.
3. Verbundscheibe (1) nach Anspruch 1 , wobei die Reflexionsschicht (4) zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (6) in einem Bereich der Verbundscheibe (1) angeordnet ist, der bei senkrechter Durchsicht durch die Verbundscheibe (1) vollständig in dem Bereich liegt, in dem die opake Maskierungsschicht (5) angeordnet ist.
4. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reflexionsschicht (4) zwischen der Innenscheibe (6) und der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht (3) oder zwischen der Außenscheibe (2) und der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht (3) angeordnet ist.
5. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbundscheibe (1) mindestens zwei thermoplastische Zwischenschichten (3) umfasst und die Reflexionsschicht (4) zwischen zwei der thermoplastischen Zwischenschichten (3) angeordnet ist.
6. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Klebeschicht (7) eine thermoplastische Polymerschicht oder ein optisch klarer Kleber ist.
7. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Projektionsbereich (B) benachbart zur Unterkante (U) der Verbundscheibe (1) angeordnet ist.
8. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die opake Maskierungsschicht (5) zumindest teilweise in einem umlaufenden Randbereich angeordnet ist und insbesondere in einem Abschnitt, der in Überdeckung zum Projektionsbereich (B) ist, eine größere Breite aufweist als in hiervon verschiedenen Abschnitten.
9. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die opake Maskierungsschicht (5) als ein opaker Abdeckdruck auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (2) ausgebildet ist.
10. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die opake Maskierungsschicht (5) als ein opak gefärbter Bereich der mindestens einen thermoplastischen Zwischenschicht (3) ausgebildet ist.
11. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Reflexionsschicht
(4) als eine reflektierende Beschichtung oder als eine reflektierende Folie ausgebildet ist.
12. Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , zusätzlich umfassend eine Beschichtung (9), welche als eine Schutzbeschichtung oder eine Antireflexionsbeschichtung ausgebildet ist und auf der von der Klebeschicht (7) wegweisenden Oberfläche des linearen Polarisationsfilters (8) angeordnet ist.
13. Projektionsanordnung (100) mindestens umfassend eine Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und eine Bildanzeigevorrichtung (10), welche auf den Projektionsbereich (B) gerichtet ist und unpolarisiertes Licht oder sowohl s-polarisiertes Licht als auch p-polarisiertes Licht aussendet und derartig angeordnet ist, dass die innenraumseitige Oberfläche (IV) der Innenscheibe (6) die der Bildanzeigevorrichtung (10) nächstliegende Oberfläche der Innenscheibe (6) ist.
14. Projektionsanordnung (100) nach Anspruch 13, wobei die Bildanzeigevorrichtung (10) ein Projektor oder ein Display, bevorzugt ein LCD-Display, LED-Display, microLED- Display, OLED-Display oder elektrolumineszentes Display, besonders bevorzugt ein LCD-Display, ist und die Strahlung bevorzugt mit einem Einfallswinkel von 55° bis 80° auf die Verbundscheibe (1) trifft, besonders bevorzugt von 62° bis 77°.
15. Verwendung einer Verbundscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Fahrzeugscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Land, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen und insbesondere als Windschutzscheibe für ein Head-Up-Display.
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