RU2738185C1

RU2738185C1 - Многослойное стекло с электрически управляемыми оптическими свойствами

Info

Publication number: RU2738185C1
Application number: RU2019140832A
Authority: RU
Inventors: Марсель Кляйн; Георг Шмидт; Ли-Я Йех; Михаэль Лаброт; Алиция ДРЁГЕ
Original assignee: Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2020-12-09
Also published as: CA3066181A1; WO2019068419A1; US20210078300A1; EP3691891B1; EP3691891A1; PL3691891T3; CN109874319A; US11312111B2; KR20200047621A; KR102349802B1; MA50607A; JP2020536037A; BR112019022415A2; MX2020003501A; JP7108689B2

Abstract

Изобретение относится к области остекления, в частности оконного остекления зданий или транспортных средств, и касается многослойного стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами, способа его производства и использования. Многослойное стекло включает в себя наружный и внутренний лист стекла, которые соединены друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя, при этом функциональный элемент с электрически управляемыми оптическими свойствами встроен в промежуточный слой и включает в себя активный слой между первой несущей пленкой и второй несущей пленкой, при этом промежуточный слой содержит первый термопластичный материал, а несущие пленки содержат второй термопластичный материал, при этом второй термопластичный материал отличается от первого термопластичного материала, и первая несущая пленка и вторая несущая пленка сплавлены друг с другом вдоль по меньшей мере одной области боковой кромки функционального элемента, при этом первый термопластичный материал содержит пластификатор. Изобретение обеспечивает действенный способ получения усовершенствованного многослойного стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами, в котором, по меньшей мере местами, отсутствует диффузия между активным слоем функционального элемента и промежуточным слоем. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к многослойному стеклу с электрически управляемыми оптическими свойствами, способу его производства и его использованию.

Многослойные стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами, как таковые, известны. Оптические свойства функционального элемента могут быть изменены путем приложения электрического напряжения. Одним из примеров такого функционального элемента является функциональный элемент SPD (suspended–particle device –устройство со взвешенными частицами), известный, например, из ЕР 0876608 В1 и WO 2011033313 А1. При помощи приложенного напряжения можно регулировать пропускание видимого света функциональным элементом SPD. Другим примером является функциональный элемент PDLC (polymer dispersed liquid crystal – полимер-диспергированные жидкие кристаллы), известный, например, из DE 102008026339 А1. Активный слой при этом содержит жидкий кристалл, который внедрен в полимерную матрицу. Если напряжение не приложено, жидкий кристалл ориентирован неупорядоченно, что ведет к сильному рассеянию проходящего через активный слой света. Когда к поверхностным электродам прикладывают напряжение, жидкий кристалл ориентируется в общем направлении, и пропускание света активным слоем повышается. функциональный элемент PDLC не столько уменьшает общее пропускание, сколько увеличивает рассеяние, посредством чего затрудняет сквозную видимость или обеспечивает противоослепляющую защиту.

Были предложены ветровые стекла, в которых при помощи такого функционального элемента реализован солнцезащитный козырек, предназначенный для замены традиционного откидного солнцезащитного козырька в транспортных средствах. Ветровые стекла с электрически регулируемыми солнцезащитного козырька известны, например, из DE 102013001334 A1, DE 102005049081 B3, DE 102005007427 A1 и DE 102007027296 A1.

Функциональные элементы SPD и PDLC выпускают серийно в форме многослойной пленки, при этом активный слой и необходимые для приложения напряжения поверхностные электроды расположены между двумя несущими пленками, обычно, изготовленными из ПЭТФ. При производстве многослойного стекла функциональный элемент нужного размера и формы вырезают из многослойной пленки и помещают между пленками промежуточного слоя, посредством которого два листа стекла объединяют в многослойное стекло. Боковые кромки функционального элемента при этом открыты, так что через боковые кромки активный слой контактирует с материалом промежуточного слоя многослойного стекла. Для изготовления промежуточного слоя часто применяют поливинилбутираль (ПВБ), содержащий пластификатор. Пластификатор или другие химические компоненты промежуточного слоя через открытые кромки функционального элемента могут проникать в активный слой, что может приводить к коррозии или разрушению активного слоя. Это проявляется, в частности, в обесцвечивании или изменении окраски активного слоя в краевой области и может оказывать отрицательное влияние на функционирование и внешний вид функционального элемента.

В WO2012154663A1 и WO2014023475A1 предложено герметизировать кромки функционального элемента полимерной лентой, предпочтительно, из полиимида для предотвращения повреждения активного слоя. Разумеется, соответствующие кромки функционального элемента, если смотреть сквозь многослойное стекло, визуально различимы, поэтому данному решению свойственен недостаток, заключающийся в том, что и лента, возможно, будет различима, что с эстетической точки зрения также мало привлекательно.

В основе настоящего изобретения лежит задача обеспечения усовершенствованного многослойного стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами, в котором, по меньшей мере местами, отсутствует диффузия между активным слоем функционального элемента и промежуточным слоем. Кроме этого, необходимо обеспечение действенного способа производства такого многослойного стекла.

Задача настоящего изобретения решена посредством многослойного стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами, соответствующего независимому пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты его осуществления явствуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Соответствующее изобретению многослойное стекло включает в себя по меньшей мере один наружный лист стекла и один внутренний лист стекла, которые соединены друг с другом посредством промежуточного слоя, расположенного между ними. Многослойное стекло, размещаемое в оконном проеме, например, автомобиля, здания или помещения, предназначено для отделения внутреннего пространства от окружающей среды. В контексте настоящего изобретения внутренним листом стекла называется лист стекла, обращенный ко внутреннему пространству. Наружным листом стекла называется лист стекла, обращенный к окружающей среде.

Термопластичный промежуточный слой предназначен для соединения двух листов стекла, как принято для многослойных стекол. Обычно, применяют термопластичную пленку, из которой создают промежуточный слой. Промежуточный слой содержит первый термопластичный материал, создан на основе первого термопластичного материала или образован из первого термопластичного материала. Промежуточный слой или, соответственно, первый термопластичный материал помимо, собственно, термопластичного полимера (предпочтительно, этиленвинилацетата (ЭВА), поливинилбутираля (ПВБ), полиуретана (ПУ) или их сополимера или смеси) может содержать другие компоненты, в частности, пластификатор или, например, поглотитель УФ– или ИК–излучения.

Соответствующее изобретению многослойное стекло включает в себя функциональный элемент с электрически управляемыми оптическими свойствами, который встроен в промежуточный слой. Функциональный элемент расположен между по меньшей мере двумя слоями термопластичного материала промежуточного слоя, при этом соединен с наружным листом стекла посредством первого слоя и с внутренним листом стекла посредством второго слоя. Предпочтительно, боковые кромки функционального элемента полностью окружены промежуточным слоем, так что функциональный элемент не достигает боковых кромок многослойного стекла и, следовательно, не контактирует с окружающей атмосферой.

Функциональный элемент включает в себя по меньшей мере один активный слой, который расположен между первой несущей пленкой и второй несущей пленкой. Активный слой характеризуется переменными оптическими свойствами, которыми можно управлять посредством прилагаемого к активному слою напряжения. Под электрически управляемыми оптическими свойствами в контексте изобретения понимаются такие свойства, которые поддаются плавному регулированию, или, равным образом, такие свойства, которые поддаются переключению между двумя или более дискретными состояниями. Указанные оптические свойства, в частности, касаются светопропускания и/или характера светорассеяния. Функциональный элемент, кроме этого, включает в себя поверхностные электроды, предназначенные для приложения напряжения к активному слою, которые, предпочтительно, расположены между несущими пленками и активным слоем. Несущие пленки содержат второй термопластичный материал, состоят из него или созданы на его основе. Второй термопластичный материал отличается от первого термопластичного материала промежуточного слоя по химическому составу. Так, первый термопластичный материал может быть создан на основе другого термопластичного полимера, нежели второй термопластичный материал. Однако, в принципе, оба термопластичных материала также могут быть образованы на основе одного и того же термопластичного полимера и отличаться добавками, в частности, содержанием пластификатора.

В соответствии с изобретением, первая несущая пленка и вторая несущая пленка функционального элемента сплавлены друг с другом вдоль по меньшей мере одной области окружающей боковой кромки функционального элемента. В этой области функциональный элемент не имеет открытых боковых кромок, вместо этого, активный слой окружен вторым термопластичным материалом. Благодаря этому, активный слой эффективным образом изолирован от первого термопластичного материала промежуточного слоя, поэтому диффузия между промежуточным слоем и активным слоем невозможна, и разрушение активного слоя предотвращается. Иными словами, указанная область боковой кромки функционального элемента герметизирована. В отличие от герметизации боковой кромки дополнительно вводимым материалом, например, полимерной лентой, соответствующее изобретению решение оптически незаметно, благодаря чему многослойное стекло с эстетической точки зрения более привлекательно, или от маскирования боковой кромки функционального элемента можно отказаться. В этом заключается весомое преимущество настоящего изобретения.

Соответствующая изобретению герметизированная область боковой кромки функционального элемента может охватывать всю окружающую боковую кромку за исключением возможных мест, в которых из функционального элемента через боковую кромку выведен электрический проводник для обеспечения электрического контакта поверхностных электродов. Однако, указанная область боковой кромки может также охватывать только часть окружающей боковой кромки, например, область боковой кромки, которая видима в многослойном стекле, не замаскирована или не закрыта.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения функциональный элемент представляет собой функциональный элемент PDLC (polymer dispersed liquid crystal – полимер-диспергированный жидкий кристалл). Активный слой функционального элемента PDLC содержит жидкий кристалл, который внедрен в полимерную матрицу. Если напряжение к поверхностным электродам не приложено, жидкий кристалл ориентирован неупорядоченно, что ведет к сильному рассеянию проходящего через активный слой света. Когда к поверхностным электродам прикладывают напряжение, жидкий кристалл ориентируется в общем направлении, и пропускание света активный слоем повышается.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения функциональный элемент представляет собой функциональный элемент SPD (suspended–particle device – устройство со взвешенными частицами). При этом активный слой содержит суспендированные частицы, и поглощение света активным слоем можно изменять при помощи приложенного к поверхностным электродам напряжения. Однако, в принципе, также возможно применение других типов регулируемых функциональных элементов, например, электрохромных функциональных элементов. Указанные регулируемые функциональные элементы известны специалистам, поэтому в данном случае можно опустить их подробное описание.

Обычно, функциональный элемент включает в себя активный слой, находящийся между двух поверхностных электродов. Активный слой характеризуется электрически управляемыми оптическими свойствами, которыми можно управлять посредством прилагаемого к поверхностным электродам напряжения. Поверхностные электроды и активный слой обычно, по существу, параллельны поверхностям наружного листа стекла и внутреннего листа стекла. Поверхностные электроды электрически соединены с внешним источником питания известным образом. Электрический контакт реализуется посредством надлежащего соединительного кабеля, например, пленочного проводника, который, если нужно, через так называемую шину, например, полосу электропроводного материала или электропроводного печатного материала, соединен с поверхностными электродами. Толщина функционального элемента составляет, например, от 0,4 мм до 1 мм.

Поверхностные электроды, предпочтительно, выполнены в форме прозрачных проводящих слоев. Поверхностные электроды, предпочтительно, содержат по меньшей мере один металл, металлический сплав или прозрачный проводящий оксид (ППО). Поверхностные электроды могут содержать, например, серебро, золото, медь, никель, хром, вольфрам, оксид индия–олова (ITO), оксид цинка, легированный галлием или алюминием, и/или оксид цинка, легированный фтором или сурьмой. Поверхностные электроды имеют толщину, предпочтительно, от 10 нм до 2 мкм, особенно предпочтительно, от 20 нм до 1 мкм, еще более предпочтительно, от 30 нм до 500 нм.

Функциональный элемент, в частности, имеет форму многослойной пленки с двумя наружными несущими пленками. В такой многослойной пленке поверхностные электроды и активный слой, обычно, расположены между двумя несущими пленками. Под наружной несущей пленкой в данном случае понимается, что несущие пленки образуют обе наружные поверхности многослойной пленки. Таким образом, функциональный элемент может быть выполнен в форме ламинированной пленки, которую удобно обрабатывать. Функциональный элемент выгодным образом защищен несущими пленками от повреждения, в частности, коррозии. Многослойная пленка включает в себя, в указанной последовательности, по меньшей мере одну пленку, поверхностный электрод, активный слой, другой поверхностный электрод и другую несущую пленку. Обычно, несущие пленки, в каждом случае, имеют электропроводное покрытие, обращенное к активному слою и выполняющее функцию поверхностного электрода.

Второй термопластичный материал несущих пленок, предпочтительно, представляет собой полиэтилентерефталат или образован на его основе, что обычно для выпускаемых серийно функциональных элементов. Второй термопластичный материал также может содержать смеси или сополимеры ПЭТФ. Однако, второй термопластичный материал также может представлять собой, например, ЭВА, ПВБ, ПУ, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полиакрилат, поливинилхлорид, полиацетатную смолу, фторированный этилен–пропилен, поливинилфторид и/или этилен–тетрафторэтилен или быть образованным на их основе. Толщина каждой несущей пленки составляет, предпочтительно, от 0,1 мм до 1 мм, особенно предпочтительно, от 0,1 мм до 0,2 мм. Обычно, обе несущие пленки состоят из одного и того же материала, при этом, в принципе, также возможно, чтобы несущие пленки состояли из разных материалов. Тогда, строго говоря, первая несущая пленка состоит из второго термопластичного материала, а вторая несущая пленка состоит из третьего термопластичного материала.

Изобретение особенно эффективно, когда промежуточный слой или, соответственно, первый термопластичный материал содержит пластификатор, так как диффузия пластификатора в активный слой через герметизированную в соответствии с изобретением боковую кромку предотвращается. В одном особенно эффективном варианте осуществления изобретения промежуточный слой образован из содержащего пластификатор поливинилбутираля (ПВБ) или на его основе. Обычно применяемые в качестве промежуточного слоя пленки ПВБ характеризуются содержанием пластификатора по меньшей мере 15 мас.%. В качестве пластификатора применяют, например, алифатический диэфир три– или тетраэтиленгликоля, такой как триэтиленгликоль–бис–(2–этилгексаноат).

Промежуточный слой образован по меньшей мере из первого термопластичного слоя и второго термопластичного слоя, между которыми расположен функциональный элемент. В этом случае функциональный элемент соединен посредством одной области первого термопластичного слоя с наружным листом стекла и посредством одной области второго термопластичного слоя с внутренним листом стекла. Предпочтительно, термопластичные слои выступают вокруг функционального элемента за его границы. Там, где термопластичные слои вступают в непосредственный контакт друг с другом и не отделены друг от друга функциональным элементом, они посредством ламинирования могут быть сплавлены друг с другом таким образом, чтобы первоначальные слои, при известных условиях, были уже неразличимы и, вместо этого, образовывали гомогенный промежуточный слой.

Термопластичный слой, например, может быть образован единственной термопластичной пленкой. Термопластичный слой также может быть создан из участков разных термопластичных пленок, боковые кромки которых состыкованы.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения функциональный элемент, более точно, боковые кромки функционального элемента окружены со всех сторон третьим термопластичным слоем. Третий термопластичный слой выполнен в форме рамки с проемом, в котором размещен функциональный элемент. Третий термопластичный слой может быть образован термопластичной пленкой, в которой вырезан проем. В качестве альтернативы, третий термопластичный слой также может быть составлен вокруг функционального элемента из нескольких участков пленки. Тогда промежуточный слой состоит, в целом, из по меньшей мере трех плоских, наложенных друг на друга термопластичных слоев, при этом в среднем слое имеется проем, в котором размещен функциональный элемент. В ходе производства третий термопластичный слой размещают между первым и вторым термопластичными слоями, при этом боковые кромки всех термопластичных слоев, предпочтительно, совмещены. Третий термопластичный слой, предпочтительно, имеет такую же толщину, как функциональный элемент. Таким образом компенсируется локальный перепад толщины, вносимый ограниченным определенной зоной функциональным элементом, благодаря чему можно избежать раскалывания стекла во время ламинирования и улучшить внешний вид изделия.

Слои промежуточного слоя образованы, предпочтительно, из одного материала, предпочтительно, из содержащей пластификатор пленки ПВБ. Толщина каждого термопластичного слоя составляет, предпочтительно, от 0,2 мм до 2 мм, особенно предпочтительно, от 0,3 мм до 1 мм, еще более предпочтительно, от 0,3 мм до 0,5 мм, например, 0,38 мм.

Наружный лист стекла и внутренний лист стекла изготовлены, предпочтительно, из стекла, особенно предпочтительно, из известково–натриевого стекла, обычно применяемого для изготовления оконных стекол. Однако, листы стекла также могут быть изготовлены из других сортов стекла, например, кварцевого стекла, боросиликатного стекла или алюмосиликатного стекла, или из твердых прозрачных полимеров, например, поликарбоната или полиметилметакрилата. Листы стекла могут быть прозрачными или тонированными или окрашенными, в то время как ветровое стекло в центральной области обзора характеризуется достаточным светопропусканием, предпочтительно по меньшей мере 70% в основной области сквозного обзора А согласно ЕСЕ–R43.

Наружный лист стекла, внутренний лист стекла и/или промежуточный слой могут быть дополнительно снабжены надлежащими, как таковые, известными покрытиями, например, антибликовым покрытием, покрытием против прилипания, покрытием против царапин, фотокаталитическими покрытиями или противосолнечными покрытиями или энергосберегающими покрытиями.

Толщина наружного листа стекла и внутреннего листа стекла может варьироваться в широких пределах в соответствии с конкретными требованиями. Предпочтительно, наружный лист стекла и внутренний лист стекла имеют толщину от 0,5 мм до 5 мм, особенно предпочтительно, от 1 мм до 3 мм.

Кроме этого, изобретением обеспечивается способ производства соответствующего изобретению многослойного стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами, включающий в себя по меньшей мере следующие этапы, на которых:

а) обеспечивают функциональный элемент с электрически управляемыми оптическими свойствами необходимой формы и размера. Функциональный элемент включает в себя по меньшей мере активный слой, находящийся между первой несущей пленкой и второй несущей пленкой из второго термопластичного материала. Первую несущую пленку и вторую несущую пленку сплавляют друг с другом вдоль по меньшей мере одной области боковой кромки функционального элемента.

b) располагают друг на друге наружный лист стекла, первый термопластичный слой, функциональный элемент, второй термопластичный слой и внутренний лист стекла в указанном порядке.

с) соединяют наружный лист стекла и внутренний лист стекла путем ламинирования, при этом промежуточный слой со встроенным в него функциональным элементом образован по меньшей мере из первого термопластичного слоя и второго термопластичного слоя.

Функциональные элементы выпускают серийно в форме многослойной пленки. Обеспечение функционального элемента на стадии (а) способа включает в себя, предпочтительно, вырезание из такой многослойной пленки функционального элемента необходимой формы и размера, с которыми он позднее в ходе ламинирования войдет в состав многослойного стекла. Вырезание может быть осуществлено механически, например, при помощи ножа. В одном из эффективных вариантов осуществления изобретения вырезание осуществляют при помощи лазера. Было обнаружено, что в этом случае боковая кромка более стабильна, чем при механическом вырезании. При механическом вырезании кромки возможен риск того, что материал будет, так сказать, отходить, что оптически бросается в глаза и отрицательно влияет на внешний вид стекла. Длина волны лазера составляет, предпочтительно, от 8 мкм до 12 мкм. Например, может быть использован СО₂–лазер. Этот лазер, предпочтительно, эксплуатируют в режиме незатухающих колебаний, однако, в принципе, также возможно использование импульсного режима. Мощность лазерного излучения составляет, предпочтительно, от 100 Вт до 500 Вт, особенно предпочтительно, от 200 Вт до 300 Вт. Для разрезания многослойной пленки лазерный луч, предпочтительно, фокусируют на многослойной пленке, благодаря чему обеспечивается высокая плотность мощности и тонкая линия разреза.

В соответствующем изобретению способе существенным является сплавление несущих пленок в краевой области функционального элемента, благодаря чему происходит герметизация активного слоя. Сплавление может быть осуществлено до или после обеспечения функционального элемента заданной формы, а также вырезания функционального элемента. В одном из вариантов осуществления изобретения функциональный элемент сначала выкраивают, а затем сплавляют несущие пленки. Однако, в надлежащем варианте осуществления способа в качестве альтернативы также возможно сначала сплавлять несущие пленки, при этом находящийся между ними активный слой, так сказать, расплавляется, и только после этого вырезать функциональный элемент надлежащей формы. Сплавление несущих пленок может быть выполнено различными способами.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения сплавление первой несущей пленки и второй несущей пленки выполняют путем облучения лазером. Лазерный луч при этом движется вдоль подлежащей сплавлению области боковой кромки функционального элемента, при этом несущие пленки сплавляются и соединяются друг с другом. Мощность лазерного излучения и размер пятен лазерного излучения задают плотность мощности, которая, в свою очередь, вместе со скоростью движения, определяет подвод энергии. Количество подводимой энергии определяют так, чтобы несущие пленки нагревались достаточно для сплавления друг с другом.

Чтобы обработать лазерным лучом достаточно большую область несущих пленок, лазерное излучение, предпочтительно, фокусируют не на многослойной пленке. На функциональном элементе лазерное излучение вместо этого, предпочтительно, дефокусируют, чтобы получить расширенный профиль луча. Диаметр профиля луча (пятна лазерного излучения) на многослойной пленке составляет, предпочтительно, от 0,5 мм до 5 мм, особенно предпочтительно, от 1 мм до 3 мм. Мощность лазерного излучения составляет, предпочтительно, от 100 Вт до 500 Вт, особенно предпочтительно, от 200 Вт до 300 Вт. Скорость движения лазерного луча составляет, предпочтительно, самое большее, 1 м/с. Длина волны лазера составляет, предпочтительно, от 1 мкм до 15 мкм, особенно предпочтительно, от 8 мкм до 12 мкм. Особенно предпочтительным является применение СО₂–лазера с длиной волны, примерно, 10,6 мкм. При надлежащей длине волны СО₂–лазеру свойственно преимущество, заключающееся в обширном профиле луча. В качестве альтернативы, однако, также может быть использован диодный или твердотельный лазер. Лазер функционирует, предпочтительно, в режиме незатухающих колебаний. Если же лазер используют в импульсном режиме, частота импульсов составляет, предпочтительно, по меньшей мере 10 кГц, чтобы к несущим пленкам было подведено достаточное количество энергии.

В первом варианте сплавления при помощи лазерного излучения первую несущую пленку и вторую несущую пленку сплавляют друг с другом непосредственно. Направление луча лазерного излучения должно составлять с функциональным элементом угол от 45° до 90°, в частности, быть, по существу, перпендикулярным функциональному элементу, а также составлять с функциональным элементом угол около 90°. При этом функциональный элемент расположен, по существу, горизонтально, при этом функциональный элемент, предпочтительно, уложен на твердую опору, и лазерное излучение падает на функциональный элемент, предпочтительно, сверху. Таким образом гарантируется, что расплавленный материал верхней несущей пленки под действием силы тяжести стекает в направлении второй несущей пленки и с ней соединяется.

Во время лазерного облучения функциональный элемент, необязательно, может быть расположен между двумя фиксирующими пластинами, благодаря чему функциональный элемент надежно удерживается на месте в плоском состоянии. Функциональный элемент лежит на нижней фиксирующей пластине, по существу, горизонтально, а верхняя фиксирующая пластина лежит поверх функционального элемента. Конечно, верхняя пластина должна иметь сквозное отверстие в форме подлежащей сплавлению области боковой кромки функционального элемента для обработки функционального элемента сквозь фиксирующую пластину лазерным излучением. Сквозное отверстие проходит на виде сверху вдоль подлежащей сплавлению области боковой кромки функционального элемента (продольный размер) и имеет ширину, например, от 3 мм до 10 мм. В качестве фиксирующих пластин могут быть использованы, например, металлические или стальные пластины толщиной от 2 мм до 20 мм, предпочтительно, от 2 мм до 10 мм.

Во втором варианте сплавления при помощи лазерного излучения несущие пленки сплавляют друг с другом через соединительный элемент. Герметизируемую область боковой кромки функционального элемента обеспечивают в надлежащей форме, в частности, путем выкраивания из многослойной пленки. На герметизируемую область открытой боковой кромки накладывают соединительный элемент, например, полосу термопластичной пленки. Соединительный элемент состоит, предпочтительно, из второго термопластичного материала, из которого изготовлены также несущие пленки. Функциональный элемент располагают, предпочтительно, по существу, вертикально, при этом герметизируемая область боковой кромки обращена вверх, например, при помощи надлежащего фиксирующего устройства. Соединительный элемент накладывают на боковую кромку. Затем соединительный элемент облучают лазером, при этом расплавленный материал под действием силы тяжести стекает в направлении несущих пленок и соединяется с ними. Лазерное излучение падает на соединительный элемент, предпочтительно сверху, при этом оно образует с функциональным элементом угол от 0° до 45°, предпочтительно, около 0°.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения сплавление несущих пленок осуществляют путем приведения в контакт с нагретым инструментом. При помощи нагретого инструмента тепловую энергию подводят непосредственно к боковой кромке функционального элемента, при этом несущие пленки сплавляются друг с другом. Температура нагретого инструмента определяется вторым термопластичным материалом, а также временем воздействия. Предпочтительно, для обычных несущих пленок температура составляет от 200°С до 250°С. Несущие пленки должны быть нагреты почти до температуры плавления, благодаря чему они размягчаются и соединяются друг с другом, однако не разжижаются полностью и не теряют форму.

В первом варианте нагретый инструмент представляет собой нагретые щипцы. Щипцами несущие пленки прижимают друг к другу и одновременно расплавляют их, благодаря чему несущие пленки соединяются. Воздействие щипцами осуществляют до заданного момента времени только на сравнительно небольшой участок боковой кромки функционального элемента в соответствии с шириной рабочего органа. Рабочий орган перемещают вдоль герметизируемой области боковой кромки и постепенно полностью обрабатывают щипцами всю область.

Во втором варианте нагретый инструмент представляет собой по меньшей мере одну нагревательную пластину. Нагревательная пластина имеет нагревательный участок в форме герметизируемой области боковой кромки функционального элемента. Например, в этой области в металлическую или стальную пластину введена нагревательная спираль. Герметизируемую область боковой кромки функционального элемента помещают над или под нагревательным участком. Остальную часть нагревательной пластины не нагревают. Предпочтительно, функциональный элемент размещают между двумя такими пластинами с конгруэнтно расположенными нагревательными участками. Однако, в принципе, функциональный элемент может быть расположен между нагревательной пластиной и фиксирующей ненагреваемой пластиной.

После сплавления несущих пленок возможен случайный контакт поверхностных электродов, что ведет к короткому замыканию. Поэтому является предпочтительным электрически изолировать прилегающую к герметизированной области боковой кромки краевую область по меньшей мере одного поверхностного электрода от другого поверхностного электрода. Это осуществляют, предпочтительно, при помощи изолирующей линии, которую наносят на поверхностный электрод лазером. Изолирующая линия расположена, предпочтительно, на расстоянии от 0,1 мм до 5 мм от боковой кромки поверхностного электрода, особенно предпочтительно, от 0,5 мм до 2 мм. Посредством одной окружающей изолирующей линии можно изолировать всю периферическую краевую область поверхностного электрода. В качестве альтернативы, изолирующая линия может проходить между двумя позициями на боковой кромке поверхностного электрода и изолировать только область поверхностного электрода, непосредственно граничащую с герметизированной кромкой. При помощи лазера можно получить тонкую, не бросающуюся в глаза изолирующую линию, не повредив обычно расположенную над ней несущую пленку. Ширина изолирующей линии может составлять, например, 500 мкм или менее, предпочтительно, от 10 мкм до 150 мкм, особенно предпочтительно, от 20 мкм до 50 мкм. Лазерное излучение, предпочтительно, фокусируют на поверхностном электроде, чтобы получить тонкую линию и достичь достаточной плотности мощности. Фокус перемещают вдоль линии по поверхностному электроду, предпочтительно, со скоростью от 100 мм/с до 10000 мм/с, особенно предпочтительно от 200 мм/с до 5000 мм/с, при этом электропроводный материал удаляется или химически или физически преобразуется так, что его электропроводность сильно снижается или исчезает, вследствие чего образуется изолирующая линия. Длина волны лазерного излучения составляет, предпочтительно, от 150 нм до 1200 нм, особенно предпочтительно, от 200 нм до 500 нм. Было установлено, что этот диапазон длин волн при применении обычных электропроводных слоев и обычных несущих пленок хорошо подходит для селективного формирования линии в электропроводном слое без повреждения несущей пленки. В качестве лазера, предпочтительно, применяют твердотельный лазер, например, Nd:Cr:YAG, Nd:Ce:YAG Yb:YAG. Для генерации необходимой длины волны частота лазерного излучения может быть однократно или многократно удвоена. Однако, также могут быть применены другие лазеры, например, волоконный лазер, полупроводниковый лазер, эксимерный лазер или газовый лазер. Предпочтительно, лазер функционирует в импульсном режиме, в частности, с частотой импульсов в наносекундном или пикосекундном диапазоне. Это особенно предпочтительно ввиду высокой плотности мощности. Длина импульса, предпочтительно, меньше или равна 50 нс. Частота импульсов составляет, предпочтительно, от 1 кГц до 200 кГц, особенно предпочтительно, от 10 кГц до 100 кГц, например, от 30 кГц до 60 кГц. Выходная мощность лазерного излучения составляет, предпочтительно, от 0,1 Вт до 50 Вт, например, от 0,3 Вт до 10 Вт. Создание изолирующей линии может иметь место до или после сплавления несущих пленок.

При создании пакета слоев на стадии (b) настоящего способа функциональный элемент располагают, предпочтительно, так, чтобы он не достигал боковой кромки пакета слоев. Таким образом, функциональный элемент занимает в промежуточном слое положение, в котором он не контактирует с окружающей атмосферой. В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения между первым и вторым термопластичными слоями помещают третий термопластичный слой. Третий термопластичны слой имеет проем, который по форме и размеру соответствует функциональному элементу. Функциональный элемент по возможности точно входит в проем так, что термопластичный слой окружает его со всех сторон. Третий термопластичный слой выравнивает толщину функционального элемента в областях вокруг функционального элемента, благодаря чему механические и оптические свойства многослойного стекла улучшаются.

Термопластичные слои, предпочтительно, образованы из термопластичной пленки. Пленки, предпочтительно, обрезают в соответствии с контуром многослойного стекла. Листы стекла и термопластичные пленки располагают друг на друге так, что они, по существу, совпадают. Термопластичные слои также могут быть собраны из множества участков пленки.

Возможно также размещение между наружным листом стекла и внутренним листом стекла дополнительных термопластичных слоев, которые, в этом случае, также составляют часть промежуточного слоя.

Для обеспечения электрического контакта к поверхностным электродам присоединяют электрический кабель, в частности, плоский кабель и выводят через боковую кромку из пакета слоев. Подключение кабеля осуществляют, естественно, до ламинирования ветрового стекла.

Необходимый в некоторых случаях оттиск, например, полупрозрачный маскирующий оттиск или печатную магистральную шину для обеспечения электрического контакта функционального элемента выполняют, предпочтительно, способом трафаретной печати.

Ламинирование осуществляют, предпочтительно, под действием нагревания, вакуума и/или давления. Могут быть применены известные способы ламинирования, например, автоклавный способ, способ с использованием вакуумного мешка, способ с использованием вакуумного кольца, способ каландрования, вакуумный ламинатор или их сочетания.

Изобретение относится также к использованию соответствующего изобретению многослойного стекла в зданиях или средствах передвижения, наземных, воздушных или водных. При этом многослойное стекло предпочтительно используют в качестве оконного стекла, например, как оконное стекло автомобилей, зданий или помещений внутри зданий. Особенно предпочтительно, многослойное стекло используют в качестве ветрового стекла автомобилей с электрически управляемым солнцезащитным козырьком, реализуемым посредством функционального элемента.

Предпочтительно, многослойное стекло предусматривает применение в качестве оконного стекла, особенно предпочтительно, оконного стекла транспортного средства, в частности, автомобиля, здания или помещения. В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения многослойное стекло представляет собой ветровое стекло автомобиля, в частности, легкового автомобиля с электрически управляемым солнцезащитным козырьком, реализуемым посредством функционального элемента. В то время, как боковые края и верхний край такого функционального элемента обычно закрыты типичным маскирующим оттиском в краевых областях стекла, нижний край находится в области сквозного обзора стекла и поэтому не замаскирован и хорошо виден. Нижний край функционального элемента в соответствии с изобретением, предпочтительно, герметизируют. Не бросающаяся в глаза герметизация в данном случае особенно уместна.

Электрически управляемый солнцезащитный козырек может сделать ненужным обычный механический откидной солнцезащитный козырек. Благодаря этому в салоне автомобиля освобождается место, уменьшается вес автомобиля, и при резком торможении или в случае аварии риск соударения с солнцезащитным козырьком исключается. Кроме этого, электрическое управление солнцезащитным козырьком может восприниматься как более удобное, чем механическое откидывание.

Ветровое стекло имеет верхний край и нижний край, а также два боковых края, проходящих между верхним краем и нижним краем. Под верхним краем понимается край, который в смонтированном положении обращен вверх. Под нижним краем понимается край, который в смонтированном положении обращен вниз. Верхний край часто называют краем, обращенным к крыше, и нижний край – краем, обращенным к двигателю. Края функционального элемента именуют в соответствии со смонтированным положением ветрового стекла. Нижним краем функционального элемента, таким образом, является его боковая кромка, обращенная от верхнего края ветрового стекла в сторону зоны обзора. Верхний край функционального элемента обращен к верхнему краю ветрового стекла. Боковые края проходят между верхним краем и нижним краем.

В ветровых стеклах имеется центральное поле обзора, к оптическим свойствам которого предъявляются высокие требования. Центральное поле обзора должно характеризоваться высоким светопропусканием (обычно, более 70%). Указанное центральное поле обзора, в частности, специалисты называют полем обзора В, зоной видимости В или зоной В. Поле обзора В и технические требования к нему определены в Положении № 43 Экономической комиссии ООН для Европы (ООН/ЭКЕ) (ECE–R43, «Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihres Einbaus in Fahrzeuge»). Определение поля обзора В дается в приложении 18.

Функциональный элемент при этом расположен над центральным полем обзора (полем обзора В). Это означает, что функциональный элемент находится в области между центральным полем обзора и верхним краем ветрового стекла. Функциональный элемент не должен закрывать всю эту область, однако, он полностью расположен в этой области и не вдается в центральное поле обзора. Другими словами, функциональный элемент находится на меньшем расстоянии от верхнего края ветрового стекла, чем центральное поле обзора. Поэтому функциональный элемент не оказывает отрицательного влияния на светопропускание центрального поля обзора, так как расположен в другом месте, как и классический механический солнцезащитный козырек в опущенном состоянии.

Предпочтительно, область промежуточного слоя, на которой функциональный элемент соединен с наружным листом стекла и/или внутренним листом стекла, тонирована или окрашена. Светопропускание в этой области в видимом диапазоне спектра также снижено по сравнению с нетонированным или неокрашенным слоем. Тонированная/окрашенная область термопластичного слоя, таким образом, снижает светопропускание ветрового стекла в области солнцезащитного козырька. В частности, улучшается внешний вид функционального элемента, потому что тонирование создает нейтральный внешний вид, приятный для наблюдателя. Особенно эстетичный внешний вид автомобиля снаружи достигается, когда область промежуточного слоя тонирована между функциональным элементом и наружным листом стекла. Тонированная или окрашенная область термопластичного слоя, предпочтительно, характеризуется светопропусканием в видимом диапазоне спектра от 10% до 50%, особенно предпочтительно, от 20% до 40%. При этом достигаются особенно хорошие результаты в отношении противоослепляющей защиты и внешнего вида. Термопластичный слой может быть образован единственной термопластичной пленкой, в которой тонированная или окрашенная область создана путем локального тонирования или окрашивания. Такие пленки, например, получают путем совместной экструзии. В качестве альтернативы, нетонированный участок пленки и тонированный или окрашенный участок пленки могут быть объединены с получением термопластичного слоя. Тонированная или окрашенная область может быть окрашена или тонирована гомогенно, то есть, обладать независящим от положения светопропусканием. Однако, тонирование или окраска также может быть негомогенной, в частности, может быть создан плавный переход светопропускания. В одном из вариантов осуществления изобретения, коэффициент светопропускания в тонированной или окрашенной области, по меньшей мере частями, убывает по мере приближения к верхнему краю. Таким образом, можно избежать резких границ тонированной или окрашенной области так, чтобы переход от солнцезащитного козырька к прозрачной области ветрового стекла был постепенным, что выглядит более эстетично.

Электрическое управление солнцезащитным козырьком осуществляют, например, при помощи переключателей, поворотных или смещаемых, интегрированных в оборудование автомобиля. Однако, также возможно интегрировать кнопку управления солнечным козырьком в ветровое стекло, например, емкостную кнопку. В качестве альтернативы, управление солнцезащитным козырьком также может осуществляться бесконтактными способами, например, путем распознавания жестов, или в зависимости от устанавливаемого при помощи камеры и соответствующих электронных схем обработки состояния зрачка или века.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения нижние края функционального элемента и тонированной области термопластичного слоя соответствуют форме верхнего края ветрового стекла, что внешне выглядит более привлекательно. Поскольку верхний край ветрового стекла обычно изогнут, в частности, вогнут, нижний край функционального элемента и тонированной области, предпочтительно, также выполняют изогнутым. Особенно предпочтительно, нижний край функционального элемента, по существу, параллелен верхнему краю ветрового стекла. Однако, также возможно, чтобы солнцезащитный козырек был образован из двух прямолинейных половин, расположенных под углом друг к другу v–образно и приведена в соответствие с формой верхнего края.

В одном из эффективных усовершенствованных вариантов изобретения функциональный элемент может быть разделен на сегменты изолирующими линиями. В частности, изолирующие линии выполнены в поверхностных электродах так, что сегменты поверхностных электродов электрически изолированы друг от друга. Отдельные сегменты независимо друг от друга соединены с источником напряжения и могут управляться по отдельности. Таким образом, различные области солнцезащитного козырька могут быть включены независимо от других. Особенно предпочтительно, изолирующие линии и сегменты в смонтированном состоянии расположены горизонтально. Таким образом, пользователь может регулировать высоту солнцезащитного козырька. Понятие «горизонтально» в данном случае истолковывается в широком смысле и означает направление распространения, проходящее между боковыми краями ветрового стекла. Изолирующие линии необязательно должны быть прямыми, напротив, они также могут быть немного изогнутыми, предпочтительно, соответствовать изгибу верхнего края ветрового стекла, в частности, быть, по существу, параллельными верхнему краю ветрового стекла. Естественно, также допустимы вертикальные изолирующие линии. Ширина изолирующих линий составляет, например, от 5 мкм до 500 мкм, в частности, от 20 мкм до 200 мкм. Ширину сегмента, а также расстояние между соседними изолирующими линиями, специалисты могут выбрать в соответствии с требованиями конкретного случая. Уже ламинированные многослойные пленки могут быть дополнительно сегментированы путем лазерной абляции.

Верхний край и боковые края функционального элемента на виде сквозь ветровое стекло, предпочтительно, закрыты полупрозрачным маскирующим оттиском. Обычно, на ветровые стекла наносят периферический маскирующий оттиск из полупрозрачной эмали, который, в частности, предназначен для защиты от УФ–излучения и маскировки клея, применяемого для установки ветрового стекла. Этот периферический маскирующий оттиск, предпочтительно, используют также для маскировки верхнего края и боковых краев функционального элемента, а также соответствующих электрических соединений. Таким образом, солнцезащитный козырек удачно интегрируется во внешний образ ветрового стекла, и только нижний край потенциально может быть замечен наблюдателем. Предпочтительно, как наружный лист стекла, так и внутренний лист стекла снабжен маскирующим оттиском, так что с обеих сторон сквозной обзор невозможен.

Функциональный элемент (или совокупность функциональных элементов в описанном выше случае множества функциональных элементов), предпочтительно, расположен по всей ширине ветрового стекла, за исключением краевых областей с обеих сторон шириной, например, от 2 мм до 20 мм. От верхнего края функциональный элемент также отстоит, предпочтительно, на расстояние, например, от 2 мм до 20 мм. Таким образом, функциональный элемент инкапсулирован внутри промежуточного слоя и защищен от контакта с окружающей средой и коррозии.

Изобретение дополнительно поясняется посредством чертежей и примеров осуществления. Чертеж представляет собой схематичное изображение и выполнен не в масштабе. Чертеж никоим образом не ограничивает изобретения. На чертежах:

Фиг. 1 представляет собой вид сверху на многослойное стекло первого варианта осуществления изобретения, представляющее собой ветровое стекло с электрически управляемым солнцезащитным козырьком,

Фиг. 2 представляет собой сечение ветрового стекла, показанного на фиг. 1,

Фиг. 3 представляет собой увеличенное изображение области Z фиг. 2,

Фиг. 4 представляет собой сечение по функциональному элементу до и после герметизации в соответствии с изобретением,

Фиг. 5 представляет собой вид сверху на функциональный элемент с изолирующей линией,

Фиг. 6 представляет собой сечение по функциональному элементу в одном из вариантов герметизации,

Фиг. 7 представляет собой сечение по функциональному элементу в другом варианте герметизации,

Фиг. 8 представляет собой сечение по функциональному элементу в другом варианте герметизации,

Фиг. 9 представляет собой сечение по функциональному элементу в другом варианте герметизации,

Фиг. 10 представляет собой сечение по функциональному элементу в еще одном варианте герметизации, и

Фиг. 11 представляет собой пример осуществления соответствующего изобретению способа в форме блок–схемы.

На фиг. 1, 2 и 3 показаны элементы ветрового стекла с электрически управляемым солнцезащитным козырьком одного из предпочтительных вариантов осуществления соответствующего изобретению многослойного стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами. Ветровое стекло включает в себя наружный лист 1 стекла и внутренний лист 2 стекла, которые соединены друг с другом посредством промежуточного слоя 3. Наружный лист 1 стекла имеет толщину 2,1 мм и изготовлен из окрашенного в зеленый цвет известково–натриевого стекла. Внутренний лист 2 стекла имеет толщину 1,6 и изготовлен из прозрачного известково–натриевого стекла. В смонтированном положении верхний край D ветрового стекла обращен к крыше, нижний край М ветрового стекла обращен к двигателю.

Ветровое стекло снабжено электрически управляемым солнцезащитным козырьком S, расположенным над центральной областью В обзора (как определено в ECE–R43). Солнцезащитный козырек S образован функциональным элементом 4, представляющим собой выпускаемую серийно PDLC–многослойную пленку и встроенным в промежуточный слой 3. Высота солнцезащитного козырька составляет, например, 21 см. Промежуточный слой 3 включает в себя всего три термопластичных слоя 3а, 3b, 3с, образованных, каждый, термопластичной пленкой толщиной 0,38 мм из ПВБ. Первый термопластичный слой 3а соединен с наружным листом 1 стекла, второй термопластичный слой 3b – с внутренним листом 2 стекла. Лежащий между ними третий термопластичный слой 3с снабжен проемом, в который, по существу, точно входит выкроенная PDLC–многослойная пленка, т.е., со всех сторон практически без зазоров. Третий термопластичный слой 3с образует нечто вроде паспарту для функционального элемента 4 толщиной около 0,4 мм, который со всех сторон окружен и, таким образом, защищен термопластичным материалом.

Первый термопластичный слой 3а имеет тонированную область 3а’, которая расположена между функциональным элементом 4 и наружным листом 1 стекла. Благодаря этому светопропускание ветрового стекла в области солнцезащитного козырька 4 дополнительно уменьшено, и матовый внешний вид PDLC–многослойной пленки в рассеянном состоянии смягчен. Таким образом, эстетическое впечатление от ветрового стекла становится значительно более приятным. Первый термопластичный слой 3а в области 3а’ характеризуется средним светопропусканием, например, 30%, при котором достигаются хорошие результаты. Область 3а’ может иметь гомогенное тонирование. Однако, часто оптически более привлекательно, если тонирование ослабляется в направлении нижнего края функционального элемента 4, так что тонированная и нетонированная области плавно переходят друг в друга. В этом случае нижние края тонированной области 3а’ и PDLC–функционального элемента 4 плотно прилегают друг к другу. Однако, это необязательно. Также возможно, чтобы тонированная область 3а’ выступала за функциональный элемент 4, или наоборот, чтобы функциональный элемент 4 выступал за тонированную область 3а’.

Управляемый функциональный элемент 4 представляет собой многослойную пленку, состоящую из активного слоя 5, расположенного между двумя поверхностными электродами 8, 9 и двумя несущими пленками 6, 7. Активный слой 5 содержит полимерную матрицу с диспергированными в ней жидкими кристаллами, которые в зависимости от прикладываемого к поверхностным электродам напряжения упорядочиваются, благодаря чему возможно регулирование оптических свойств. Несущие пленки 6, 7 состоят из ПЭТФ и имеют толщину 0,125 мм. Несущие пленки 6, 7 снабжены обращенным к активному слою 5 покрытием из ITO толщиной около 100 нм, который образует поверхностные электроды 8, 9. Поверхностные электроды 8, 9 посредством не показанной на чертеже магистральной шины (например, выполненной посредством содержащего серебро оттиска) и не показанного на чертеже соединительного кабеля могут быть соединены с бортовым электрооборудованием.

Ветровое стекло снабжено, по обыкновению, периферическим маскирующим оттиском 10, который образован из полупрозрачной эмали на обращенных ко внутреннему пространству поверхностях (в смонтированном положении обращенных ко внутреннему пространству автомобиля) наружного листа 1 стекла и внутреннего листа 2 стекла.

Функциональный элемент 4 отстоит от верхнего края D и боковых краев ветрового стекла на меньшее расстояние, чем ширина маскирующего оттиска 10, так что боковая кромка функционального элемента 4 – за исключением края, обращенного к центральному полю обзора В – закрыта маскирующим оттиском 10. В области маскирующего оттиска 10 также целесообразным образом могут быть размещены и, следовательно, скрыты, не показанные на чертеже электрические соединения.

Вдоль нижней, обращенной к центральному полю обзора В боковой кромки функционального элемента 4 несущие пленки 6, 7 сплавлены друг с другом. Функциональный элемент 4 герметизирован вдоль этой боковой кромки. Таким образом, диффузия внутрь активного слоя 5 или из него невозможна. В частности, благодаря герметизации предотвращается диффузия пластификатора и других клеящих компонентов термопластичного промежуточного слоя 3 внутрь активного слоя 5, следовательно, старение функционального элемента 4 замедляется. Место герметизации малозаметно, следовательно, нижняя кромка функционального элемента 4, которая не закрыта маскирующим оттиском 10, резко не выделяется.

На фиг. 4 схематично показано сечение функционального элемента 4, включающего в себя активный слой 5, поверхностные электроды 8, 9 и несущие пленки 6, 7. Функциональный элемент 4 вырезан в соответствии с заданными формой и размером из выпускаемой серийно PDLC–многослойной пленки. Сначала он имеет открытую боковую кромку (фиг. 4а), поэтому, в частности, активный слой 5 непосредственно контактирует с окружающей средой. После соответствующей изобретению герметизации несущие пленки 6, 7 вдоль одной области боковой кромки сплавлены друг с другом (фиг. 4b). Активный слой 5 эффективным образом отделен от окружающей среды.

Чтобы избежать короткого замыкания, которое может иметь место вследствие прямого контакта между поверхностными электродами 8, 9 после сплавления несущих пленок 6, 7, на по меньшей мере одном поверхностном электроде 6 может быть выполнена, например, окружающая изолирующая линия 11 с отступом от боковой кромки, например, 1 мм. Изолирующая линия 11 обеспечивает электрическую изоляцию периферической краевой области поверхностного электрода 6, так что напряжение к нему не подводится, и короткое замыкание невозможно. Изолирующая линия 11 может быть выполнена работающим в импульсном режиме Nd–YAG–лазером, длина волны излучения которого 1064 нм двукратным удвоением частоты преобразована до длины волны 355 нм. Длина импульса составляет, например, 16 нс, частота импульсов – 60 кГц, мощность лазерного излучения – 60 Вт, скорость перемещения 1000 мм/с. Лазерное излучение сфокусировано на поверхностном электроде.

На фиг. 5 показан вид сверху на функциональный элемент 4, схематично показана траектория изолирующей линии 11. При помощи окружающей линии 11 может быть изолирована вся периферическая краевая область поверхностного электрода (фиг. 5а). В качестве альтернативы, изолирующая линия 11 может проходить между двумя позициями на боковой кромке поверхностного электрода и изолировать только область поверхностного электрода, непосредственно граничащую с герметизированной кромкой (фиг. 5b).

На фиг. 6 показан функциональный элемент 4 в первом варианте осуществления герметизации области его боковой кромки при помощи лазерного излучения. Функциональный элемент 4 расположен, по существу, горизонтально на не показанной на чертеже твердой опоре. Лазерное излучение 12 падает на боковую кромку функционального элемента 4 сверху. Несущие пленки 6, 7 нагреваются и частично расплавляются. Материал верхней несущей пленки 6 стекает вниз и соединяется со второй несущей пленкой 7.

На фиг. 7 показан функциональный элемент 4 во втором варианте осуществления герметизации области его боковой кромки при помощи лазерного излучения. В отличие от варианта осуществления, показанного на фиг. 6, функциональный элемент 4 не свободно лежит на опоре, а расположен горизонтально между двумя фиксирующими пластинами 13. В верхней фиксирующей пластине 13 имеется сквозное отверстие или проем, форма контура которого соответствует герметизируемой области боковой кромки функционального элемента 4, и ширина которого составляет, например, 5 мм. Герметизируемая область боковой кромки функционального элемента 4 расположена под проемом, так что она доступна для лазерного излучения 12. Боковую кромку облучают через проем лазерным излучением 12, в результате чего несущие пленки 6, 7 сплавляются друг с другом, как и на фиг. 6.

На фиг. 8 показан функциональный элемент 4 в третьем варианте осуществления герметизации области его боковой кромки при помощи лазерного излучения. Функциональный элемент 4 расположен, по существу, вертикально, при этом герметизируемая область боковой кромки обращена вверх. На герметизируемую область накладывают полосу пленки ПЭТФ, выполняющей функцию термопластичного соединительного элемента 14. Боковую кромку с соединительным элементом 14 облучают сверху лазерным излучением 12, при этом несущие пленки 6, 7 сплавляются друг с другом посредством соединительного элемента 14.

Для вариантов осуществления герметизации, соответствующих фиг. 6, 7 и 8 могут быть применены, по существу, идентичные параметры лазерного излучения. Например, может быть использован СО₂–лазер с длиной волны 10,6 мкм в режиме непрерывной генерации с выходной мощностью 250 Вт. Лазерное излучение 12 на функциональном элементе должно быть расфокусированным и образовывать пятно размером, например, 2 мм. Оно может перемещаться вдоль герметизируемой боковой кромки со скоростью, например, от 0,1 м/с до 0,5 м/с.

На фиг. 9 показан функциональный элемент 4 в первом варианте осуществления герметизации области его боковой кромки при помощи нагретого инструмента. Инструмент представляет собой нагретые щипцы 15. Рабочий орган щипцов 15 нагревают до температуры, например, 250°С. Несущие пленки 6, 7 функционального элемента 4 прижимают друг к другу при помощи щипцов 15 вдоль всей герметизируемой области боковой кромки, при этом под действием нагретых рабочих поверхностей они расплавляются и соединяются друг с другом.

На фиг. 10 показан функциональный элемент 4 во втором варианте осуществления герметизации области его боковой кромки при помощи нагретого инструмента. В качестве нагретого инструмента в данном случае применены две нагревательные пластины 16, между которыми расположен функциональный элемент. Нагревательные пластины 16 имеют нагревательный участок 16а, форма которого соответствует контуру герметизируемой области боковой кромки функционального элемента 4. Нагревательные участки 16а нагревательных пластин 16 расположены конгруэнтно, герметизируемая область боковой кромки функционального элемента 4 находится между нагревательными участками 16а, так что несущие пленки 6, 7 расплавляются и соединяются друг с другом. Температура нагревательного участка 16а составляет, например, 250°С.

На фиг. 11 показан пример осуществления соответствующего изобретению способа в форме блок–схемы.

Список позиций на чертежах

1 – наружный лист стекла

2 – внутренний лист стекла

3 – термопластичный промежуточный слой

3а – первый слой промежуточного слоя 3

3а’ – тонированная область первого слоя 3а

3b – второй слой промежуточного слоя 3

3а – третий слой промежуточного слоя 3

4 – функциональный элемент с электрически управляемыми оптическими свойствами

5 – активный слой функционального элемента 4

6 – первая несущая пленка функционального элемента 4

7 – вторая несущая пленка функционального элемента 4

8 – поверхностный электрод функционального элемента 4

9 – поверхностный электрод функционального элемента 4

10 – маскирующий оттиск

11 – изолирующая линия

12 – лазерное излучение

13 – фиксирующая пластина

14 – термопластичный соединительный элемент

15 – нагретые щипцы

16 – нагревательная пластина

16а – нагревательный участок нагревательной пластины 16

S – электрически управляемый солнцезащитный козырек

В – центральное поле обзора ветрового стекла

D – верхний край ветрового стекла (обращенный к крыше)

М – нижний край ветрового стекла (обращенный к двигателю)

X–X’ – линия сечения

Z – увеличенная область

Claims

1. Многослойное стекло с электрически управляемыми оптическими свойствами, включающее в себя наружный лист (1) стекла и внутренний лист (2) стекла, которые соединены друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя (3),

при этом функциональный элемент (4) с электрически управляемыми оптическими свойствами встроен в промежуточный слой (3) и включает в себя активный слой (5) между первой несущей пленкой (6) и второй несущей пленкой (7),

при этом промежуточный слой (3) содержит первый термопластичный материал, а несущие пленки (6, 7) содержат второй термопластичный материал,

при этом второй термопластичный материал отличается от первого термопластичного материала, и

при этом первая несущая пленка (6) и вторая несущая пленка (7) сплавлены друг с другом вдоль по меньшей мере одной области боковой кромки функционального элемента (4),

при этом первый термопластичный материал содержит пластификатор.

2. Многослойное стекло по п. 1, в котором первый термопластичный материал представляет собой пластификатор, содержащий поливинилбутираль (ПВБ).

3. Многослойное стекло по п. 1 или 2, в котором второй термопластичный материал представляет собой полиэтилентерефталат (ПЭТФ).

4. Многослойное стекло по одному из пп. 1-3, в котором функциональный элемент (4) представляет собой функциональный элемент PDLC или функциональный элемент SPD.

5. Способ производства многослойного стекла с электрически управляемыми оптическими свойствами, в котором

а) обеспечивают функциональный элемент (4) с электрически управляемыми оптическими свойствами, включающий в себя активный слой (5) между первой несущей пленкой (6) и второй несущей пленкой (7) из второго термопластичного материала; и

сплавляют друг с другом первую несущую пленку (6) и вторую несущую пленку (7) вдоль по меньшей мере одной области боковой кромки функционального элемента (4),

b) располагают друг на друге наружный лист (1) стекла, первый термопластичный слой (3а), функциональный элемент (4), второй термопластичный слой (3b) и внутренний лист (2) стекла в указанном порядке, при этом первый термопластичный слой (3а) и второй термопластичный слой (3b) состоят из первого термопластичного материала, который отличен от второго термопластичного материала и содержит пластификатор,

с) соединяют наружный лист (1) стекла и внутренний лист (2) стекла путем ламинирования, при этом из первого термопластичного слоя (3а) и второго термопластичного слоя (3b) образуется промежуточный слой (3) со встроенным в него функциональным элементом (4).

6. Способ по п. 5, в котором сплавление первой несущей пленки (6) и второй несущей пленки (7) выполняют при помощи лазерного излучения (12).

7. Способ по п. 6, в котором лазерное излучение (12) на функциональном элементе (4) расфокусировано с диаметром профиля луча от 0,5 мм до 5 мм.

8. Способ по п. 6 или 7, в котором перемещают лазерное излучение (12) с длиной волны от 1 мкм до 15 мкм и выходной мощностью от 100 Вт до 500 Вт в режиме незатухающих колебаний или с частотой импульсов по меньшей мере 10 кГц со скоростью самое большее 1 м/с вдоль области боковой кромки функционального элемента (4).

9. Способ по одному из пп. 6-8, в котором первую несущую пленку (6) и вторую несущую пленку (7) сплавляют непосредственно друг с другом.

10. Способ по п. 9, в котором функциональный элемент (4) расположен между двумя фиксирующими пластинами (13), и область боковой кромки функционального элемента (4) обрабатывают лазерным излучением (12) через сквозное отверстие в одной из фиксирующих пластин (13).

11. Способ по одному из пп. 6-8, в котором первую несущую пленку (6) сплавляют со второй несущей пленкой (7) посредством термопластичного соединительного элемента (14).

12. Способ по п. 5, в котором несущие пленки (6, 7) сплавляют друг с другом при помощи нагретых щипцов (15).

13. Способ по п. 5, в котором несущие пленки (6, 7) сплавляют друг с другом при помощи по меньшей мере одной нагревательной пластины (16), имеющей нагревательный участок (16а) в форме области боковой кромки функционального элемента (4), в которой несущие пленки (6, 7) сплавляют друг с другом.

14. Способ по одному из пп. 5-13, в котором при помощи лазерного излучения в по меньшей мере одном поверхностном электроде (8, 9) функционального элемента (4) выполняют изолирующую линию (11), которая электрически изолирует краевую область поверхностного электрода (8, 9), граничащую с областью боковой кромки функционального элемента (4) со сплавленными несущими пленками (6, 7), от другого поверхностного электрода (8, 9).

15. Применение многослойного стекла по одному из пп. 1-4 в качестве оконного стекла зданий, помещений внутри зданий или транспортных средств, в частности в качестве ветрового стекла автомобиля с электрически управляемым солнцезащитным козырьком.