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WO2020094419A1 - Verbundscheibe für ein head-up-display - Google Patents

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Publication number
WO2020094419A1
WO2020094419A1 PCT/EP2019/079128 EP2019079128W WO2020094419A1 WO 2020094419 A1 WO2020094419 A1 WO 2020094419A1 EP 2019079128 W EP2019079128 W EP 2019079128W WO 2020094419 A1 WO2020094419 A1 WO 2020094419A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pane
intermediate layer
composite
mrad
wedge
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/079128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan GIER
Valentin SCHULZ
Raphaela KANNENGIESSER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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 SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Priority to CN201980003503.5A priority Critical patent/CN111417516A/zh
Publication of WO2020094419A1 publication Critical patent/WO2020094419A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
    • G02B2027/012—Head-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
    • G02B2027/0121—Parasitic image effect attenuation by suitable positioning of the parasitic images
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    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0194—Supplementary details with combiner of laminated type, for optical or mechanical aspects

Definitions

  • the invention relates to a composite pane for a head-up display, a method for its production and its use.
  • Laminated windows are used in many places these days, especially in vehicle construction.
  • vehicle includes road vehicles, airplanes, ships, agricultural machines or work equipment.
  • Laminated panes are also used in other areas. These include, for example, building glazing or information displays, e.g. in museums or as advertising displays.
  • a composite pane generally has two panes that are laminated to an intermediate layer.
  • the panes themselves can have a curvature and are generally of constant thickness.
  • the intermediate layer generally has a thermoplastic material, preferably polyvinyl butyral (PVB), of a predetermined thickness, e.g. 0.76 mm.
  • PVB polyvinyl butyral
  • Composite panes are also often used as a head-up display (HUD) for displaying information.
  • An image is projected onto the laminated glass panes by means of a projection device in order to display information to the viewer in the field of vision.
  • the projection device is arranged, for example, on the dashboard, so that the projected image is reflected in the direction of the viewer on the closest glass surface of the laminated glass pane inclined toward the viewer (cf., for example, EP 0 420 228 B1 or DE 10 2012 21 1 729 A1). .
  • a pure classical compensation of ghost images leads to an overcompensation for double images in transmission being observed. This leads to the viewer becoming irritated or, in the worst case, receiving incorrect information.
  • This problem can be solved by arranging the surfaces of the disks no longer in parallel, but at a fixed angle. This is achieved, for example, in that the intermediate layer is wedge-shaped with a continuously linear and / or non-linearly increasing and / or decreasing thickness. In vehicle construction, the thickness is typically varied such that the smallest thickness is provided at the lower end of the laminated glass pane towards the engine compartment, while the thickness increases toward the roof.
  • a wedge-shaped composite pane can also be realized by arranging an intermediate layer of constant thickness between two glass panes, at least one of which has a wedge-shaped cross section.
  • EP 3 248 949 A1 and US Pat. No. 7,122,242 B2 disclose methods for the production of float glass panes with a wedge-shaped cross section, as well as composite panes comprising two float glass panes and an intermediate layer, at least one of the float glass panes having a wedge-shaped cross section.
  • JP 2017-105665 discloses a composite pane comprising two glass panes and an intermediate layer between them, at least one of the glass panes having a wedge-shaped cross section and the intermediate layer being able to have a wedge angle.
  • the present invention has for its object to provide a composite pane for a head-up display with a defined wedge-shaped cross section, which is easy to manufacture.
  • the present invention has for its object to provide a manufacturing method for a composite pane for a head-up display, with which the wedge angle of a composite pane can be easily adjusted.
  • the composite pane according to the invention comprises an outer pane and an inner pane, which are connected to one another via a thermoplastic intermediate layer.
  • the thermoplastic intermediate layer is an oriented thermoplastic intermediate layer with a wedge-shaped cross section.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer has a thicker first end and a thinner second end.
  • the increase in thickness from the second end to the first end can be continuously linear or non-linear.
  • the outer pane and / or the inner pane has a wedge-shaped cross section with a thicker first end and a thinner second end.
  • the composite pane according to the invention has an upper edge and a lower edge.
  • the top edge is the side edge of the composite pane which is intended to point upwards in the installed position.
  • the lower edge is the side edge which is intended to point downwards in the installed position. If the composite windshield is the windshield of a motor vehicle, the upper edge is often also referred to as the roof edge and the lower edge as the engine edge.
  • the outer pane and the inner pane each have an outer and an inner surface and a circumferential side edge running between them.
  • the outside surface is the main surface which is intended to face the external environment in the installed position.
  • the interior surface is the main surface which is intended to face the interior in the installed position.
  • the interior surface of the outer pane and the outer surface of the inner pane face one another and are connected to one another by the stretched thermoplastic intermediate layer.
  • the cross section means the cross section in the vertical course between the lower edge and the upper edge.
  • the thickness increases from the lower edge to the upper edge. The thicker first end is thus at the top edge and the thinner second end is at the bottom edge of the composite pane.
  • the outer pane, the stretched intermediate layer and the inner pane are arranged in the composite pane according to the invention in such a way that the ends with the greater thickness are arranged one above the other and the ends with the smaller thickness are arranged one above the other.
  • both the outer pane and the inner pane are wedge-shaped, i.e.
  • the outer pane has a wedge-shaped cross section and the inner pane also has a wedge-shaped cross section.
  • only one of the two panes of the composite panes to have a wedge-shaped cross section.
  • only the outer pane has a wedge-shaped cross section and the inner pane has no wedge-shaped cross section.
  • only the inner pane has a wedge-shaped cross section and the outer pane has no wedge-shaped cross section.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer can have a wedge angle in the range from 0.01 mrad to 0.15 mrad, preferably 0.01 mrad to 0.1 mrad.
  • the sum of the wedge angle of the outer pane and the wedge angle of the inner pane is preferably 0.05 mrad to 0.9 mrad. This means that if only one of the two disks has a wedge-shaped cross section, it preferably has a wedge angle of 0.05 mrad to 0.9 mrad.
  • the wedge angle of the composite pane according to the invention is preferably 0.1 mrad to 1.0 mrad, particularly preferably 0.15 mrad to 0.75 mrad, very particularly preferably 0.3 mrad to 0.7 mrad.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer contains at least polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, preferably polyvinyl butyral (PVB), particularly preferably polyvinyl butyral (PVB) and plasticizers.
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • PU polyurethane
  • PU polyurethane
  • PVB polyvinyl butyral
  • plasticizers plasticizers
  • the stretched thermoplastic intermediate layer can be formed by a single film or by more than one film.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer can be a functional intermediate layer, in particular an intermediate layer with acoustically damping properties, an intermediate layer reflecting infrared radiation, an intermediate layer absorbing infrared radiation, an intermediate layer absorbing UV radiation, an intermediate layer colored at least in sections and / or an intermediate layer tinted at least in sections.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer can also be a band filter film.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer is a functional intermediate layer with acoustically damping properties.
  • Such an acoustic intermediate layer typically consists of at least three layers, the middle layer having a higher plasticity or elasticity than the outer layers surrounding it, for example as a result of a higher proportion of plasticizers.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer is a functional intermediate layer with a color function.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer is colored or tinted.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer can be tinted or colored over the entire surface.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer also have a color gradient or a colored pattern.
  • the coloring or tinting is designed such that the composite pane has a light transmission of greater than 70% in the spectral range from 380 nm to 780 nm.
  • the coloring or tinting can also be darker and the composite panes thus have a light transmission of 70% or less in the spectral range from 380 nm to 780 nm. It goes without saying that in embodiments in the case of a windshield, the transmission outside the visible area, in particular in the area adjacent to the roof edge, can also be less than 70%.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer is a functional intermediate layer with a solar function, in particular with properties that absorb infrared radiation, such as a PVB film in which particles of indium tin oxide (ITO) are contained.
  • a solar function in particular with properties that absorb infrared radiation, such as a PVB film in which particles of indium tin oxide (ITO) are contained.
  • ITO indium tin oxide
  • the stretched thermoplastic intermediate layer is designed as an element reflecting infrared radiation, for example as an bilayer comprising infrared radiation comprising a first layer and a carrier film arranged thereon with a coating reflecting infrared radiation, or a trilayer comprising infrared radiation comprising a first layer, a second layer and an intermediate layer arranged carrier film with coating reflecting infrared radiation.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer can also be a functional intermediate layer in which two or more functional properties are combined, for example acoustically damping properties with a color function and / or a solar function.
  • the composite pane according to the invention can comprise one or more additional intermediate layers, in particular functional intermediate layers, these additional intermediate layers being of essentially constant thickness. I.e. the one or more additional intermediate layers have no wedge angle.
  • an essentially constant thickness of a layer is understood to mean that the thickness of the layer over the length and width in the frame normal manufacturing tolerances is constant. This preferably means that the thickness does not vary by more than 5%, preferably by not more than 3%.
  • This at least one additional intermediate layer is arranged between the outer pane and the thermoplastic intermediate layer or between the inner pane and the thermoplastic intermediate layer. If the composite pane according to the invention has two or more additional intermediate layers, it is also possible for at least one of the additional intermediate layers to be arranged between the outer pane and the thermoplastic intermediate layer and for at least one of the additional intermediate layer to be arranged between the inner pane and the thermoplastic intermediate layer.
  • An additional intermediate layer can in particular be an element reflecting infrared radiation, an ultraviolet radiation absorbing layer, a tinted or colored layer, a barrier layer or a combination thereof. If there are several additional intermediate layers, these can also have different functions.
  • the outer pane and / or the inner pane has a wedge-shaped cross section.
  • the outer pane and / or the inner pane is, in particular, a float glass with a wedge-shaped cross section produced using the float glass process. It can be, for example, a quartz glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass or preferably a soda-lime glass.
  • the inner pane has an essentially constant thickness and can be made of soda-lime glass, as is customary for window panes, using the float glass process.
  • the inner pane can also be made from other types of glass, for example quartz glass, borosilicate glass or aluminosilicate glass.
  • the inner pane in this case can also not be produced using the float glass process and made of rigid, clear plastics, for example polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the outer pane has an essentially constant one Thickness and can be made of soda-lime glass, as is usual for window panes, in the float glass process.
  • the outer pane can also be made from other types of glass, for example quartz glass, borosilicate glass or aluminosilicate glass.
  • the outer pane in this case cannot be produced using the float glass process and can be made of rigid, clear plastics, for example polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the outer pane and / or the inner pane is a flat glass, in particular a float glass produced in a float glass process.
  • the outer pane and / or the inner pane can have anti-reflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings, electrically heatable coatings, sun protection coatings and / or low-E coatings.
  • the thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely and can thus be adapted to individual requirements.
  • the outer pane and the inner pane preferably have thicknesses of 1 mm to 5 mm, particularly preferably from 1 mm to 3 mm, the greatest thickness being meant in each case in the case of wedge-shaped panes.
  • the outer pane at the thicker first end is 2.1 mm thick and the inner pane at the thicker first end is 1.6 mm thick.
  • the outer pane or in particular the inner pane can also be thin glass with a thickness of, for example, 0.55 mm.
  • the thickness of the stretched thermoplastic intermediate layer is, for example, 0.76 mm to 0.84 mm at the thicker first end and, for example, at least 0.55 mm, preferably at least 0.65 mm, at the thinner second end, with the proviso that the thickness at the thinner second end is less than the thickness at the thicker first end.
  • Thermoplastic films in particular PVB films, are sold in standard thicknesses such as 0.38 mm, 0.76 mm and 0.84 mm. However, thermoplastic films, in particular PVB films, are sold in thicknesses of 1.14 mm or 1.52 mm. Thermoplastic films with acoustic damping properties are sold, for example, in thicknesses of 0.50 mm and 0.84 mm. Leave out of all these foils advantageous wedge-shaped stretched thermoplastic intermediate layers are produced by stretching.
  • the height of the outer pane and the inner pane i.e. in the case of a windshield, the distance between the roof edge of the composite pane and the motor edge of the composite pane is preferably between 0.8 m and 1.40 m, particularly preferably between 0.9 m and 1.25 m. It goes without saying that the height of the stretched thermoplastic intermediate layer and the optional additional intermediate layers is preferably between 0.8 m and 1.40 m, particularly preferably between 0.9 m and 1.25 m.
  • the composite pane according to the invention can be a vehicle pane.
  • a vehicle window is provided to separate a vehicle interior from an external environment.
  • a vehicle window is therefore a window pane which is inserted into a window opening in the vehicle body or is provided for this purpose.
  • a composite pane according to the invention is in particular a windshield of a motor vehicle.
  • the inner window is the window which is intended to face the interior of the vehicle in the installed position.
  • the outer pane is the pane which is intended to face the external environment of the vehicle in the installed position.
  • the outer pane and the inner pane can, independently of one another, be clear and colorless, but also tinted, cloudy or colored.
  • the total transmission through the composite pane is greater than 70%, in particular if the composite pane is a windshield.
  • the term total transmission refers to the procedure for testing the light transmission of motor vehicle windows as defined by ECE-R 43, Appendix 3, ⁇ 9.1.
  • the outer pane and the inner pane can consist, for example, of non-toughened, partially toughened or toughened glass. io
  • a composite pane according to the invention can additionally comprise a cover print, in particular made of a dark, preferably black, enamel.
  • the masking print is in particular a peripheral, i.e. frame-like, masking print.
  • the peripheral masking print serves primarily as UV protection for the assembly adhesive of the composite pane.
  • the masking print can be opaque and cover the entire surface.
  • the masking print can also be semitransparent, at least in sections, for example as a dot pattern, strip pattern or checkered pattern.
  • the cover print can also have a gradient, for example from an opaque cover to a semi-transparent cover.
  • the masking pressure is usually applied to the interior surface of the outer pane or to the interior surface of the inner pane.
  • the composite pane according to the invention is preferably bent in one or more directions of space, as is customary for motor vehicle panes, typical radii of curvature being in the range from approximately 10 cm to approximately 40 m.
  • the laminated glass can also be flat, for example if it is intended as a pane for buses, trains or tractors.
  • the composite pane according to the invention can be used as a head-up display (HUD) for displaying information.
  • HUD head-up display
  • the invention also relates to a projection arrangement for a head-up display (HUD) at least comprising a composite pane according to the invention and a projector.
  • HUD head-up display
  • the projector illuminates an area of the windshield where the radiation is reflected in the direction of the viewer (driver), which creates a virtual image that the viewer sees from behind the windshield.
  • the area of the windshield that can be irradiated by the projector is referred to as the HUD area.
  • the beam direction of the projector can typically be varied by mirrors, in particular vertically, in order to adapt the projection to the size of the viewer.
  • the area in which the viewer's eyes must be at a given mirror position is called the eyebox window.
  • This eyebox window can be moved vertically by adjusting the mirrors, the entire area accessible thereby (ie the overlay of all possible eyebox windows) being referred to as an eyebox.
  • a viewer inside the eyebox can view the virtual image perceive. Of course, this means that the viewer's eyes have to be inside the eyebox, not the entire body.
  • the invention also relates to a method for producing a composite pane for a head-up display (HUD), the composite pane having an outer pane, an inner pane and an oriented thermoplastic intermediate layer with a wedge-shaped cross section arranged between the outer pane and the inner pane, and the outer pane and / or the inner pane has a wedge-shaped cross section, and in the method at least:
  • According to the invention is also a method for producing a composite pane with a desired wedge angle K1, at least:
  • an outer pane and an inner pane are provided, the outer pane and / or the inner pane having a wedge-shaped cross section and the sum KS of the wedge angle K2 of the outer pane and the wedge angle K3 of the inner pane being smaller than the desired wedge angle K1; (c) the difference KD between the desired wedge angle K1 and the sum KS is determined;
  • thermoplastic intermediate layer is arranged flat between the outer pane and the inner pane
  • a stretched thermoplastic intermediate layer can be produced, for example, by stretching a heated thermoplastic intermediate layer of constant thickness over a so-called stretching cone.
  • the thermoplastic intermediate layer with a constant thickness, or at least individual foils thereof, can preferably be produced in the extrusion process. Since the stretching radius correlates with the wedge angle to be achieved, the person skilled in the art can produce a stretched thermoplastic intermediate layer with a predetermined wedge angle by varying the stretching radius. The person skilled in the art knows which stretching cone must be used in the stretching process as a function of the wedge angle desired for the stretched thermoplastic intermediate layer.
  • the method can additionally comprise the steps of providing at least one additional intermediate layer and arranging this independently of one another between the outer pane and the stretched thermoplastic intermediate layer or between the inner pane and the stretched thermoplastic intermediate layer.
  • the at least one additional intermediate layer has a substantially constant thickness. When an additional intermediate layer is provided, it can thus be arranged between the outer pane and the stretched thermoplastic intermediate layer or between the inner pane and the stretched thermoplastic intermediate layer. If more than one additional intermediate layer is provided, these can either be arranged between the outer pane and the stretched thermoplastic intermediate layer or between the inner pane and the stretched thermoplastic intermediate layer, or it can be between the outer pane and the stretched thermoplastic intermediate layer as well as between the inner pane and the stretched thermoplastic intermediate layer additional intermediate layers can be arranged.
  • the at least one additional intermediate layer is preferably a functional intermediate layer, in particular an IR-reflecting layer, a UV-absorbing layer, a tinted or colored layer, a barrier layer or a combination thereof. If there are several additional intermediate layers, these can also have different functions.
  • the method according to the invention offers the advantage that the wedge angle can be finely adjusted by introducing an stretched thermoplastic intermediate layer with a wedge-shaped cross section.
  • the wedge angle of the intermediate layer can be easily adjusted by selecting a suitable stretching radius.
  • the production of panes with different wedge angles is significantly more complex, so that generally only panes with a number of specific wedge angles, for example 0.1 mrad, 0.2, mrad, 0.3 mrad, 0, 4 mrad, 0.5 mrad, 0.6 mrad can be manufactured.
  • an stretched thermoplastic intermediate layer enables the wedge angle of a composite pane composed of an outer pane and an inner pane and a thermoplastic intermediate layer to be adjusted in a simple manner, the outer pane and / or the inner pane having a wedge-shaped cross section.
  • an outer pane with a wedge angle of 0.55 mrad an outer pane with a wedge angle of 0.5 mrad, an inner pane of constant thickness (wedge angle equal to 0 mrad) and an oriented thermoplastic intermediate layer with a wedge angle of 0.05 mrad can be laminated .
  • the outer pane, the stretched intermediate layer and the inner pane are arranged in such a way that the ends with the greater thickness are arranged one above the other and the ends with the smaller thickness are arranged one above the other, since otherwise would at least partially cancel the wedge angles.
  • the outer pane and the inner pane are preferably subjected to a bending process before the lamination.
  • the outer pane and the inner pane are preferably bent congruently together (i.e. at the same time and by the same tool), because this way the shape of the panes is optimally coordinated for the later lamination.
  • Typical temperatures for glass bending processes are, for example, 500 ° C to 700 ° C.
  • the invention also relates to the use of a composite pane according to the invention as a vehicle pane in means of transportation for traffic on land, in the air or on water, in particular in motor vehicles and in particular in a windshield in a motor vehicle.
  • Figure 1 is a plan view of an embodiment of a composite pane according to the invention. 2 shows the cross section through the composite pane according to FIG. 1 along the section line X--
  • FIG. 4 shows the cross section of an embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 5 shows the cross section of an embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 6 shows the cross section of an embodiment of a composite pane according to the invention
  • FIG. 8 shows a flowchart of an embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 9 shows a flow diagram of a further embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a plan view of an embodiment of a composite pane 1 according to the invention
  • FIG. 2 shows the cross section through this composite pane 1 along the section line X-X '.
  • the composite pane 1 is composed of an outer pane 2 and an inner pane 3, which are connected to one another via an stretched thermoplastic intermediate layer 4.
  • the outer pane 2 faces the external environment
  • the inner pane 3 faces the vehicle interior.
  • the outer pane 2 has an outside surface I, which in the installed position faces the external environment, and an interior-side surface II, which in the installed position faces the interior.
  • the inner pane 3 has an outside surface III, which in the installed position faces the external environment, and an interior-side surface IV, which in the installed position faces the interior.
  • the lower edge U of the composite pane 1 is arranged downwards in the direction of the motor of the passenger car, its upper edge O upwards in the direction of the roof.
  • the HUD area B can also be seen in FIGS. 1 and 2.
  • both the outer pane 2 and the inner pane 3 have a wedge-shaped cross section. Both the outer pane 2 and the inner pane 3 thus have a thicker first end and a thinner second end.
  • the wedge angle of the outer pane 2 is identified by K2 and is, for example, 0.3 mrad.
  • the wedge angle of the inner pane 3 is identified by K3 and is, for example, 0.3 mrad.
  • the wedge angle of the stretched thermoplastic intermediate layer 4 is identified by K4 and is, for example, 0.05 mrad.
  • the composite pane 1 thus has a wedge angle K1 of 0.65 mrad in the embodiment shown in FIG. 2.
  • the outer pane 2 and the inner pane 3 consist, for example, of soda-lime glass.
  • the outer pane 2 has a thickness of 2.1 mm at the thicker first end, for example, the inner pane 6 has a thickness of 1.6 mm at the thicker first end.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer 4 is formed, for example, from a single layer of thermoplastic material, for example from a PVB film with a thickness of 0.76 mm in the initial state before stretching.
  • FIG. 3 shows the cross section of a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the composite disc 1 shown in cross section in FIG. 3 differs from the composite disc 1 shown in FIG. 2 in particular in that only the outer disc 2 has a wedge-shaped cross section with a thicker first end and a thinner second end, the inner disc 3 is one Disc of substantially constant thickness.
  • the thickness of the inner pane 3 is, for example, 1.6 mm and the wedge angle K3 is 0.00 mrad.
  • the thickness of the outer pane 2 at the thicker first end is, for example, 2.1 mm and the wedge angle K2 of the outer pane 2 is, for example, 0.3 mrad.
  • the wedge angle K4 of the stretched thermoplastic intermediate layer 4 is, for example, 0.07 mrad, so that the composite pane 1 in the embodiment shown in FIG. 3 has a wedge angle K1 of 0.37 mrad.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer 4 is formed, for example, from a single layer of thermoplastic material, for example from a PVB film with a thickness of 0.76 mm in the initial state before stretching.
  • FIG. 4 shows the cross section of a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the composite disc 1 shown in cross section in FIG. 4 differs from the composite disc 1 shown in FIG. 2 in particular in that only the inner disc 3 has a wedge-shaped cross section with a thicker first end and a thinner second end, the outer disc 2 is one Disc of substantially constant thickness.
  • the thickness of the outer pane 2 is, for example, 2.1 mm and the wedge angle K2 is 0.00 mrad.
  • the thickness of the inner pane 3 at the thicker first end is, for example, 1.6 mm and the wedge angle K3 of the inner pane is, for example, 0.3 mrad.
  • the wedge angle K4 of the stretched thermoplastic intermediate layer is, for example, 0.05 mrad, so that the composite pane 1 in the embodiment shown in FIG. 4 has a wedge angle K1 of 0.35 mrad.
  • the stretched thermoplastic intermediate layer 4 is made, for example, from a single layer of thermoplastic material formed, for example from a PVB film with a thickness of 0.76 mm in the initial state before stretching.
  • FIG. 5 shows the cross section of a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the composite pane 1 shown in cross section in FIG. 5 differs from the composite pane 1 shown in FIG. 4 only in that the stretched thermoplastic intermediate layer 4 is an intermediate layer with acoustically damping properties, consisting of a first protective layer 5a, an acoustically damping layer 5b and a second protective layer 5c and a total thickness of 0.84 mm in the initial state before stretching.
  • FIG. 6 shows the cross section of a further embodiment of a composite pane 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in FIG. 6 differs from that shown in FIG. 3 only in that an additional intermediate layer 6 is arranged between the inner pane 3 and the stretched thermoplastic intermediate layer 4.
  • the additional intermediate layer 6 is, for example, a colored PVB film with an essentially constant thickness of 0.76 mm.
  • FIG. 7 shows the cross section of an embodiment of a projection arrangement 10 according to the invention.
  • the projection arrangement 10 comprises a composite pane 1, in particular the windshield of a passenger car.
  • the composite pane 1 corresponds to the composite pane 1 shown in FIG. 2.
  • the projection arrangement 10 also comprises a projector 12, which is directed onto an area B of the composite pane 1.
  • the projector 12 can generate images which are perceived by a viewer 11 (vehicle driver) as virtual images on the side of the composite pane 1 facing away from him, if his Eyes are inside the so-called Eyebox E.
  • the composite pane 1 is shown as a flat for simplification. If the composite pane 1 is a windshield, it is preferably bent in one or more directions in space, as is customary for motor vehicle panes, with typical radii of curvature in the range from approximately 10 cm to approximately 40 m. 8 shows a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention for producing a composite pane 1 according to the invention.
  • the method comprises providing an outer pane 2 and an inner pane 3, the outer pane 2 and / or the inner pane 3 having a wedge-shaped cross section.
  • the method comprises providing an oriented thermoplastic intermediate layer 4 which has a wedge-shaped cross section.
  • the method comprises arranging the stretched thermoplastic intermediate layer 4 flat between the outer pane 2 and the inner pane 3.
  • the method comprises connecting the outer pane 2, the stretched intermediate layer 4 and the inner pane 3 by lamination.
  • FIG. 9 shows a flow diagram of a further embodiment of the method according to the invention for producing a composite pane 1 according to the invention.
  • the method comprises determining the desired wedge angle K1 of the composite pane 1.
  • the method comprises providing a first one
  • Outer pane 2 and an inner pane 3 the outer pane 2 and / or the inner pane 3 having a wedge-shaped cross section and the sum KS from the wedge angle K2 of the outer pane 2 and the wedge angle K3 of the inner pane 3 being smaller than the desired wedge angle K1.
  • the method comprises determining the difference KD between the desired wedge angle K1 of the composite pane 1 and the sum KS.
  • the method comprises providing an oriented thermoplastic intermediate layer 4, which has a wedge-shaped cross section, the Wedge angle K4 of the stretched thermoplastic intermediate layer 4 corresponds to the difference KD.
  • a fifth step V the method comprises arranging the stretched thermoplastic intermediate layer 4 flat between the outer pane 2 and the inner pane 3.
  • the method comprises connecting the outer pane 2, the stretched intermediate layer 4 and the inner pane 3 by lamination.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundscheibe (1) für ein Head-Up-Display (HUD) mit einer Oberseite (O) und einer Unterseite (U), mindestens umfassend eine Außenscheibe (2), eine Innenscheibe (3) und eine zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (3) angeordnete gereckte thermoplastische Zwischenschicht (4) mit einem keilförmigen Querschnitt, wobei die Außenscheibe (2) und/oder die Innenscheibe (3) einen keilförmigen Querschnitt aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundscheibe (1).

Description

Verbundscheibe für ein Head-Up-Display
Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe für ein Head-Up-Display, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
Verbundscheiben werden heutzutage an vielen Orten, insbesondere im Fahrzeugbau, verwendet. Dabei umfasst der Begriff Fahrzeug unter anderem Straßenfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, landwirtschaftliche Maschinen oder auch Arbeitsgeräte.
Auch in anderen Bereichen werden Verbundscheiben verwendet. Hierzu zählen beispielsweise Gebäudeverglasungen oder Informationsdisplays, z.B. in Museen oder als Werbedisplays.
Dabei weist eine Verbundscheibe im Allgemeinen zwei Scheiben auf, die auf eine Zwischenschicht laminiert sind. Die Scheiben selbst können eine Krümmung aufweisen und sind in aller Regel von konstanter Dicke. Die Zwischenschicht weist in aller Regel ein thermoplastisches Material, vorzugsweise Polyvinylbutyral (PVB), einer vorbestimmten Dicke, z.B. 0,76 mm, auf.
Da die Verbundscheiben häufig in Bezug auf einen Betrachter geneigt sind, kommt es zu Doppelbildern. Diese Doppelbilder sind dadurch bedingt, dass einfallendes Licht in aller Regel nicht vollständig durch beide Scheiben tritt, sondern dass zumindest ein Teil des Lichtes reflektiert wird und erst danach durch die zweite Scheibe tritt. Diese Doppelbilder sind insbesondere bei Dunkelheit wahrnehmbar, vor allem bei stark einstrahlenden Lichtquellen, wie z.B. die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs. Diese Doppelbilder sind extrem störend und ein Sicherheitsproblem.
Häufig werden Verbundscheiben auch als Head-Up-Display (HUD) zur Anzeige von Informationen verwendet. Dabei wird mittels einer Projektionsvorrichtung ein Bild auf die Verbundglasscheiben projiziert, um dem Betrachter eine Information ins Sichtfeld einzublenden. Im Fahrzeugbereich wird die Projektionseinrichtung z.B. auf dem Armaturenbrett angeordnet, so dass das projizierte Bild auf der nächstliegenden Glasfläche der zum Betrachter hin geneigten Verbundglasscheibe in Richtung des Betrachters reflektiert wird (vgl. z.B. EP 0 420 228 B1 oder DE 10 2012 21 1 729 A1 ). Hier tritt wiederum ein Teil des Lichts in die Verbundglasscheiben ein und wird nun z.B. an der inneren Grenzschicht der vom Betrachter aus gesehen weiter außen liegenden Glasfläche und der Zwischenschicht reflektiert und tritt anschließend versetzt aus der Verbundglasscheibe aus. Auch hier tritt ein ähnlicher Effekt, der Effekt der Geisterbilder, in Bezug auf das darzustellende Bild auf.
Eine reine klassische Kompensation von Geisterbildern führt dazu, dass eine Überkompensation für Doppelbilder in Transmission zu beobachten ist. Dies führt dazu, dass der jeweilige Betrachter irritiert wird oder im schlimmsten Fall eine Fehlinformation erhält. Dieses Problem kann gelöst werden indem die Oberflächen der Scheiben nicht mehr parallel, sondern in einem festen Winkel angeordnet werden. Dies wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass die Zwischenschicht keilförmig mit kontinuierlich linear und/oder nichtlinear ansteigender und/oder abnehmender Dicke ist. Im Fahrzeugbau wird typischerweise die Dicke so variiert, dass am unteren Ende der Verbundglasscheibe hin zum Motorraum die kleinste Dicke vorgesehen ist, während die Dicke zum Dach hin ansteigt.
Verbundscheiben dieser Art mit keilförmiger Zwischenschicht und die optischen Gesetze, auf denen sie beruhen, sind an sich bekannt und werden beispielsweise in den internationalen Patentanmeldungen WO 2015/086234 A1 und WO 2015/086233 A1 oder den deutschen Offenlegungsschriften DE 196 1 1 483 A1 und DE 195 35 053 A1 beschrieben. Die keilförmigen Zwischenschichten werden in der Regel durch Extrusion hergestellt. Es ist jedoch auch möglich durch Recken einer thermoplastischen Folie mit im Ausgangszustand im Wesentlichen konstanter Dicke einen Keilwinkel einzubringen. Das Recken thermoplastischer Zwischenschichten und Verbundglasscheiben mit einer gereckten Zwischenschicht sind beispielsweise in der WO 2017/153167 A1 , der EP 1 800 855 A1 , der WO 2016/091435 A1 und der US 2005/0142332 A1 offenbart.
Eine keilförmige Verbundscheibe kann alternativ zu der Anordnung einer keilförmigen Zwischenschicht zwischen zwei Glasscheiben mit konstanter Dicke auch durch die Anordnung einer Zwischenschicht konstanter Dicke zwischen zwei Glasscheiben, von denen mindestens eine einen keilförmigen Querschnitt aufweist, realisiert werden.
In der EP 3 248 949 A1 und der US 7,122,242 B2 sind Verfahren für die Herstellung von Floatglasscheiben mit einem keilförmigen Querschnitt offenbart, sowie Verbundscheiben umfassend zwei Floatglasscheiben und eine dazwischenliegende Zwischenschicht, wobei mindestens eine der Floatglasscheiben einen keilförmigen Querschnitt aufweist. Die JP 2017-105665 offenbart eine Verbundscheibe umfassend zwei Glasscheiben und eine dazwischenliegende Zwischenschicht, wobei mindestens eine der Glasscheiben einen keilförmigen Querschnitt aufweist und die Zwischenschicht einen Keilwinkel aufweisen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundscheibe für ein Head- Up-Display mit einem definierten keilförmigen Querschnitt bereitzustellen, die einfach herzustellen ist. Zudem liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Herstellungsverfahren für eine Verbundscheibe für ein Head-Up-Display bereitstellen, mit dem der Keilwinkel einer Verbundscheibe auf einfache Weise feineingestellt werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibe gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind.
Erfindungsgemäß ist die thermoplastische Zwischenschicht eine gereckte thermoplastische Zwischenschicht mit einem keilförmigen Querschnitt. D.h. die gereckte thermoplastische Zwischenschicht weist ein dickeres erstes Ende und ein dünneres zweites Ende auf. Der Dickenanstieg von dem zweiten Ende zum ersten Ende kann dabei kontinuierlich linear oder nicht linear sein.
Erfindungsgemäß weist die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe einen keilförmigen Querschnitt mit einem dickeren ersten Ende und einem dünneren zweiten Ende auf.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf. Mit Oberkante wird die diejenige Seitenkante der Verbundscheibe bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Seitenkante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Ist die Verbundscheibe die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, so 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 gereckte thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden.
Es versteht sich, dass mit Querschnitt der Querschnitt im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante gemeint ist. Bei den erfindungsgemäßen Verbundscheiben nimmt die Dicke von der Unterkante zur Oberkante zu. Das dickere erste Ende befindet sich somit an der Oberkante und das dünnere zweite Ende an der Unterkante der Verbundscheibe. Dies gilt gleichermaßen für die thermoplastische Zwischenschicht mit einem keilförmigen Querschnitt und die Außenscheibe und/oder Innenscheibe, die einen keilförmigen Querschnitt aufweist.
Die Außenscheibe, die gereckte Zwischenschicht und die Innenscheibe sind in der erfindungsgemäßen Verbundscheibe derartig angeordnet, dass die Enden mit der größeren Dicke jeweils über einander angeordnet sind und die Ende mit der geringeren Dicke jeweils über einander angeordnet sind.
In einer Ausführungsform ist sowohl die Außenscheibe als auch die Innenscheibe keilförmig, d.h. in dieser Ausführungsform weist die Außenscheibe einen keilförmigen Querschnitt auf und auch die Innenscheibe weist einen keilförmigen Querschnitt auf.
Es ist aber auch möglich, dass nur eine der beiden Scheiben der Verbundscheiben einen keilförmigen Querschnitt aufweist. So weist in einer Ausführungsform nur die Außenscheibe einen keilförmigen Querschnitt auf und die Innenscheibe weist keinen keilförmigen Querschnitt auf. In einer weiteren Ausführungsform weist nur die Innenscheibe einen keilförmigen Querschnitt auf und die Außenscheibe weist keinen keilförmigen Querschnitt auf.
Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht kann einen Keilwinkel im Bereich von 0,01 mrad bis 0,15 mrad, bevorzugt 0,01 mrad bis 0,1 mrad aufweisen. Die Summe aus dem Keilwinkel der Außenscheibe und dem Keilwinkel der Innenscheibe beträgt bevorzugt 0,05 mrad bis 0,9 mrad. Dies bedeutet, dass, wenn nur eine der beiden Scheiben einen keilförmigen Querschnitt aufweist, diese bevorzugt einen Keilwinkel von 0,05 mrad bis 0,9 mrad aufweist.
Der Keilwinkel der erfindungsgemäßen Verbundscheibe beträgt bevorzugt 0,1 mrad bis 1 ,0 mrad, besonders bevorzugt 0,15 mrad bis 0,75 mrad, ganz besonders bevorzugt 0,3 mrad bis 0,7 mrad.
Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht enthält in einer Ausführungsform zumindest Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), besonders bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB) und Weichmacher.
Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie.
Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht kann eine funktionale Zwischenschicht sein, insbesondere eine Zwischenschicht mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine Infrarotstrahlung reflektierende Zwischenschicht, eine Infrarotstrahlung absorbierende Zwischenschicht, eine UV-Strahlung absorbierende Zwischenschicht, eine zumindest abschnittsweise gefärbte Zwischenschicht und/oder eine zumindest abschnittsweise getönte Zwischenschicht. So kann die gereckte thermoplastische Zwischenschicht beispielsweise auch eine Bandfilterfolie sein.
In einer Ausführungsform ist die gereckte thermoplastische Zwischenschicht eine funktionale Zwischenschicht mit akustisch dämpfenden Eigenschaften. Eine solche akustische Zwischenschicht besteht typischerweise aus mindestens drei Lagen, wobei die mittlere Lage eine höhere Plastizität oder Elastizität aufweist als die sie umgebenden äußeren Lagen, beispielsweise infolge eines höheren Anteils an Weichmachern.
In einer weiteren Ausführungsform ist die gereckte thermoplastische Zwischenschicht eine funktionale Zwischenschicht mit einer Farbfunktion. Dies bedeutet die gereckte thermoplastische Zwischenschicht ist gefärbt oder getönt. Dabei kann die gereckte thermoplastische Zwischenschicht vollflächig getönt oder gefärbt sein. Alternativ kann die gereckte thermoplastische Zwischenschicht auch einen Farbgradienten oder ein farbiges Muster aufweisen. Bei Verbundscheiben, die als Windschutzscheiben vorgesehen sind, ist die Färbung oder Tönung derart ausgebildet, dass Verbundscheibe im Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm eine Lichttransmission von größer 70 % aufweist. Bei Verbundscheiben, die als Dachscheiben oder rückwärtige Seitenscheiben vorgesehen sind, kann die Färbung oder Tönung auch dunkler ausgebildet sein und die Verbundscheiben somit eine Lichttransmission von 70 % oder weniger im Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm aufweisen. Es versteht sich, dass in Ausführungsformen bei einer Windschutzscheibe, die Transmission außerhalb des Sichtbereichs, insbesondere im an die Dachkante angrenzenden Bereich, auch weniger als 70 % betragen kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist die gereckte thermoplastische Zwischenschicht eine funktionale Zwischenschicht mit einer Solarfunktion, insbesondere mit Infrarotstrahlung absorbierenden Eigenschaften, wie beispielsweise eine PVB-Folie, in welcher Indiumzinnoxid (ITO) Partikel enthalten sind.
In einer Ausführungsform ist die gereckte thermoplastische Zwischenschicht als ein Infrarotstrahlung reflektierendes Element ausgebildet, beispielsweise als ein Infrarotstrahlung reflektierender Bilayer umfassend eine erste Schicht und eine daran angeordnete Trägerfolie mit Infrarotstrahlung reflektierender Beschichtung oder ein Infrarotstrahlung reflektierender Trilayer umfassend eine erste Schicht, eine zweite Schicht und eine dazwischen angeordnete Trägerfolie mit Infrarotstrahlung reflektierender Beschichtung.
Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht kann auch eine funktionale Zwischenschicht sein, bei der zwei oder mehr funktionale Eigenschaften kombiniert sind, beispielsweise akustisch dämpfende Eigenschaften mit einer Farbfunktion und/oder einer Solarfunktion.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe kann eine oder mehrere zusätzliche Zwischenschichten, insbesondere funktionale Zwischenschichten, umfassen, wobei diese zusätzlichen Zwischenschichten von im Wesentlichen konstanter Dicke sind. D.h. die eine oder die mehreren zusätzlichen Zwischenschichten weisen keinen Keilwinkel auf.
Unter einer im Wesentlichen konstanten Dicke einer Schicht ist in der vorliegenden Anmeldung zu verstehen, dass die Dicke der Schicht über die Länge und Breite im Rahmen normaler Fertigungstoleranzen konstant ist. Bevorzugt bedeutet dies, dass die Dicke um nicht mehr als 5 %, bevorzugt um nicht mehr als 3 % variiert.
Diese mindestens eine zusätzliche Zwischenschicht ist zwischen der Außenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht oder zwischen der Innenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet. Weist die erfindungsgemäße Verbundscheibe zwei oder mehr zusätzliche Zwischenschichten auf, so ist es auch möglich, dass mindestens eine der zusätzlichen Zwischenschichten zwischen der Außenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet und mindestens eine der zusätzlichen Zwischenschicht zwischen der Innenscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet ist.
Bei einer zusätzlichen Zwischenschicht kann es sich insbesondere um ein Infrarotstrahlung reflektierendes Element, eine ultraviolette Strahlung absorbierende Schicht, eine getönte oder gefärbte Schicht, eine Barriereschicht oder eine Kombination dieser handeln. Beim Vorhandensein mehrerer zusätzlicher Zwischenschichten können diese auch unterschiedliche Funktionen aufweisen.
Wie oben beschrieben weist erfindungsgemäß die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe einen keilförmigen Querschnitt auf. Bei der Außenscheibe und/oder der Innenscheibe handelt es sich insbesondere um ein im Floatglasverfahren hergestelltes Floatglas mit keilförmigem Querschnitt. Es kann sich beispielsweise um ein Quarzglas, Borosilikat-'glas, Aluminosilikatglas oder bevorzugt um ein Kalk-Natron-Glas handeln.
Sofern nur die Außenscheibe ein im Floatglasverfahren hergestelltes Floatglas mit keilförmigem Querschnitt ist, so weist die Innenscheibe eine im Wesentlichen konstante Dicke auf und kann im Floatglasverfahren aus Kalk-Natron-Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist, gefertigt sein. Die Innenscheibe kann in diesem Fall aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Aluminosilikatglas. Alternativ kann die Innenscheibe in diesem Fall auch nicht im Floatglasverfahren hergestellt und aus starren klaren Kunststoffen, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat gefertigt sein.
Sofern nur die Innenscheibe ein im Floatglasverfahren hergestelltes Floatglas mit keilförmigem Querschnitt ist, so weist die Außenscheibe eine im Wesentlichen konstante Dicke auf und kann im Floatglasverfahren aus Kalk-Natron-Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist, gefertigt sein. Die Außenscheibe kann in diesem Fall aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Aluminosilikatglas. Alternativ kann die Außenscheibe in diesem Fall auch nicht im Floatglasverfahren hergestellt sein und aus starren klaren Kunststoffen, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat gefertigt sein.
In einer Ausführungsform ist die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe ein Flachglas, insbesondere ein in einem Floatglasverfahren hergestelltes Floatglas.
Die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe können Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen, elektrisch heizbare Beschichtungen, Sonnenschutzbeschichtungen und/oder Low-E- Beschichtungen aufweisen.
Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren und so den Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen bevorzugt Dicken von 1 mm bis 5 mm auf, besonders bevorzugt von 1 mm bis 3 mm, wobei bei keilförmigen Scheiben mit Dicke jeweils die größte Dicke gemeint ist. Beispielsweise ist die Außenscheibe an dem dickeren ersten Ende 2,1 mm dick und die Innenscheibe an dem dickeren ersten Ende 1 ,6 mm dick. Es kann sich bei der Außenscheibe oder insbesondere der Innenscheibe aber auch um Dünnglas mit einer Dicke von beispielsweise 0,55 mm handeln.
Die Dicke der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht ist beispielsweise 0,76 mm bis 0,84 mm an dem dickeren ersten Ende und beispielsweise mindestens 0,55 mm, bevorzugt mindestens 0,65 mm, an dem dünneren zweiten Ende, mit der Maßgabe, dass die Dicke am dünneren zweiten Ende geringer ist als die Dicke am dickeren ersten Ende.
Thermoplastische Folien, insbesondere PVB-Folien werden in Standarddicken wie beispielsweise 0,38 mm, 0,76 mm und 0,84 mm vertrieben. Es werden aber auch thermoplastische Folien, insbesondere PVB-Folien in Dicken von 1 ,14 mm oder 1 ,52 mm vertrieben. Thermoplastische Folien mit akustisch dämpfenden Eigenschaften werden beispielsweise in Dicken von 0,50 mm und 0,84 mm vertrieben. Aus all diesen Folien lassen sich durch Recken vorteilhaft keilförmige gereckte thermoplastische Zwischenschichten hersteilen.
Der Fachmann erkennt nachträglich, ob ein Keilwinkel durch Recken oder durch Extrusion ausgebildet ist, insbesondere am typischen Dickenverlauf in der Nähe der Unterkante und/oder Oberkante.
Die Höhe der Außenscheibe und der Innenscheibe, d.h. im Falle einer Windschutzscheibe der Abstand zwischen der Dachkante der Verbundscheibe und der Motorkante der Verbundscheibe beträgt bevorzugt zwischen 0,8 m und 1 ,40 m, besonders bevorzugt zwischen 0,9 m und 1 ,25 m. Es versteht sich, dass somit auch die Höhe der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht und der optionalen zusätzlichen Zwischenschichten bevorzugt zwischen 0,8 m und 1 ,40 m, besonders bevorzugt zwischen 0,9 m und 1 ,25 m beträgt.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe kann eine Fahrzeugscheibe sein. Eine Fahrzeugscheibe ist zur Abtrennung eines Fahrzeuginnenraums von einer äußeren Umgebung vorgesehen. Eine Fahrzeugscheibe ist also eine Fensterscheibe, die in eine Fensteröffnung der Fahrzeugkarosserie eingesetzt ist oder dafür vorgesehen ist. Eine erfindungsgemäße Verbundscheibe ist insbesondere eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs.
Mit Innenscheibe wird bei einer Fahrzeugscheibe diejenige Scheibe bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt zu sein. Mit Außenscheibe wird diejenige Scheibe bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung des Fahrzeugs zugewandt zu sein.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe können unabhängig voneinander klar und farblos, aber auch getönt, getrübt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch die Verbundscheibe beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%, insbesondere wenn die Verbundscheibe eine Windschutzscheibe ist. 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 beispielsweise aus nicht vorgespanntem, teilvorgespanntem oder vorgespanntem Glas bestehen. io
Eine erfindungsgemäße Verbundscheibe kann zusätzlich einen Abdeckdruck, insbesondere aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille umfassen. Bei dem Abdeckdruck handelt es sich insbesondere um einen peripheren, d.h. rahmenartigen, Abdeckdruck. Der periphere Abdeckdruck dient in erster Linie als UV-Schutz für den Montagekleber der Verbundscheibe. Der Abdeckdruck kann opak und 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. Der Abdeckdruck ist üblicherweise auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe aufgebracht.
Die erfindungsgemäße 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. Das Verbundglas kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn es als Scheibe für Busse, Züge oder Traktoren vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe kann als Head-Up-Display (HUD) zur Anzeige von Informationen verwendet werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD) mindestens umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und einen Projektor. Wie bei HUDs üblich bestrahlt der Projektor einen Bereich der Windschutzscheibe, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters (Fahrers) reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches der Betrachter von ihm aus gesehen hinter der Windschutzscheibe wahrnimmt. Der durch den Projektor bestrahlbare Bereich der Windschutzscheibe wird als HUD-Bereich bezeichnet. Die Strahlrichtung des Projektors kann typischerweise durch Spiegel variiert werden, insbesondere vertikal, um die Projektion an die Körpergröße des Betrachters anzupassen. Der Bereich, in dem sich die Augen des Betrachters bei gegebener Spiegelstellung befinden müssen, wird als Eyeboxfenster bezeichnet. Dieses Eyeboxfenster kann durch Verstellung der Spiegel vertikal verschoben werden, wobei der gesamte dadurch zugängliche Bereich (das heißt die Überlagerung aller möglichen Eyeboxfenster) als Eyebox bezeichnet wird. Ein innerhalb der Eyebox befindlicher Betrachter kann das virtuelle Bild wahrnehmen. Damit ist natürlich gemeint, dass sich die Augen des Betrachters innerhalb der Eyebox befinden müssen, nicht etwa der gesamte Körper.
Die hier verwendeten Fachbegriffe aus dem Bereich der HUDs sind dem Fachmann allgemein bekannt. Für eine ausführliche Darstellung sei auf die Dissertation „Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays“ von Alexander Neumann am Institut für Informatik der Technischen Universität München (München: Universitätsbibliothek der TU München, 2012) verwiesen, insbesondere auf Kapitel 2„Das Head-Up Display“.
Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe gelten entsprechend auch für die Projektionsanordnung umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und einen Projektor.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe für ein Head- Up-Display (HUD), wobei die Verbundscheibe eine Außenscheibe, eine Innenscheibe und eine zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnete gereckte thermoplastische Zwischenschicht mit einem keilförmigen Querschnitt aufweist und die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe einen keilförmigen Querschnitt aufweist, und wobei bei dem Verfahren zumindest:
(a) eine Außenscheibe und ein Innenscheibe bereitgestellt wird, wobei die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe einen keilförmigen Querschnitt aufweist;
(b) eine gereckte thermoplastische Zwischenschicht mit einem keilförmigen Querschnitt bereitgestellt wird;
(c) die gereckte thermoplastische Zwischenschicht flächig zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet wird; und
d) die Außenscheibe, die gereckte Zwischenschicht und die Innenscheibe durch Lamination verbunden werden.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe mit einem gewünschten Keilwinkel K1 , wobei zumindest:
(a) der gewünschte Keilwinkel K1 festgelegt wird;
(b) eine Außenscheibe und ein Innenscheibe bereitgestellt wird, wobei die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe einen keilförmigen Querschnitt aufweist und die Summe KS aus dem Keilwinkel K2 der Außenscheibe und dem Keilwinkel K3 der Innenscheibe kleiner als der gewünschte Keilwinkel K1 ist; (c) die Differenz KD zwischen dem gewünschten Keilwinkel K1 und der Summe KS bestimmt wird;
(d) eine gereckte thermoplastische Zwischenschicht mit einem keilförmigen Querschnitt bereitgestellt wird, wobei der Keilwinkel K4 der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht der Differenz KD entspricht;
(e) die gereckte thermoplastische Zwischenschicht flächig zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet wird; und
(f) die Außenscheibe, die gereckte Zwischenschicht und die Innenscheibe durch Lamination verbunden werden.
Folglich gelten folgende Beziehungen zwischen dem gewünschten Keilwinkel K1 , dem Keilwinkel K2 der Außenscheibe, dem Keilwinkel K3 der Innenscheibe, dem Keilwinkel K4 der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht, der Differenz KD und/oder der Summe KS:
KS = K2 + K3
K1 = K2 + K3 +K4 = KS + K4
KD = K1 - KS = K1 - (K2 + K3)
K4 = KD = K1 - KS = K1 - (K2 + K3)
Die Herstellung einer gereckten thermoplastischen Zwischenschicht kann beispielsweise durch Verstrecken einer erwärmten thermoplastischen Zwischenschicht konstanter Dicke über einen sogenannten Reckkegel erfolgen. Die thermoplastische Zwischenschicht mit konstanter Dicke, oder zumindest einzelne Folien dieser, kann bevorzugt im Extrusionsverfahren hergestellt werden. Da der Reckradius mit dem zu erzielenden Keilwinkel korreliert, kann der Fachmann durch Variation des Reckradius eine gereckte thermoplastische Zwischenschicht mit einem zuvor festgelegten Keilwinkel hersteilen. Dem Fachmann ist bekannt, welcher Reckkegel in Abhängigkeit von dem für die gestreckte thermoplastische Zwischenschicht angestrebten Keilwinkel bei dem Reckvorgang verwendet werden muss.
Zwischen dem Keilwinkel K4 der thermoplastischen Zwischenschicht, der Ausgangsdicke D der thermoplastischen Zwischenschicht vor dem Reckvorgang, dem Reckradius R und der Höhe H der thermoplastischen Zwischenschicht besteht folgender Zusammenhang:
D
K\ =
R + H Das Verfahren kann zusätzlich die Schritte der Bereitstellung mindestens einer zusätzlichen Zwischenschicht und der Anordnung dieser unabhängig voneinander zwischen der Außenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht oder zwischen der Innenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht umfassen. Die mindestens eine zusätzliche Zwischenschicht weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf. Bei der Bereitstellung einer zusätzlichen Zwischenschicht kann diese somit zwischen der Außenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht oder zwischen der Innenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet werden. Bei der Bereitstellung mehr als einer zusätzlichen Zwischenschicht können diese somit entweder zwischen der Außenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht oder zwischen der Innenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet werden oder es können sowohl zwischen der Außenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht als auch zwischen der Innenscheibe und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht zusätzliche Zwischenschichten angeordnet werden.
Bei der mindestens einen zusätzlichen Zwischenschicht handelt es sich bevorzugt um eine funktionale Zwischenschicht, insbesondere eine IR-reflektierende Schicht, eine UV-Strahlung absorbierende Schicht, eine getönte oder gefärbte Schicht, eine Barriereschicht oder eine Kombination dieser. Beim Vorhandensein mehrerer zusätzlicher Zwischenschichten können diese auch unterschiedliche Funktionen aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass durch das Einbringen einer gereckten thermoplastischen Zwischenschicht mit einem keilförmigen Querschnitt der Keilwinkel feineingestellt werden kann. Bei gereckten thermoplastischen Zwischenschichten ist der Keilwinkel der Zwischenschicht über Auswahl eines geeigneten Reckradius einfach einzustellen. Bei der Produktion von keilförmigen Floatglas ist die Produktion von Scheiben mit unterschiedlichen Keilwinkeln deutlich aufwendiger, so dass in der Regel nur Scheiben mit einer Reihe von bestimmten Keilwinkeln, beispielsweise 0,1 mrad, 0,2, mrad, 0,3 mrad, 0,4 mrad, 0,5 mrad, 0,6 mrad hergestellt werden. Die Verwendung einer gereckten thermoplastischen Zwischenschicht ermöglicht es auf einfache Weise den Keilwinkel einer Verbundscheibe aus einer Außenscheibe und einer Innenscheibe und einer thermoplastischen Zwischenschicht, wobei die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe einen keilförmigen Querschnitt aufweist, feineinzustellen. Beispielsweise können zur Herstellung einer Verbundscheibe mit einem Keilwinkel von 0,55 mrad eine Außenscheibe mit einem Keilwinkel von 0,5 mrad, eine Innenscheibe konstanter Dicke (Keilwinkel gleich 0 mrad) und eine gereckte thermoplastische Zwischenschicht mit einem Keilwinkel von 0,05 mrad laminiert werden.
Es versteht sich, dass in den erfindungsgemäßen Verfahren die Außenscheibe, die gereckte Zwischenschicht und die Innenscheibe derartig angeordnet werden, dass die Enden mit der größeren Dicke jeweils über einander angeordnet sind und die Ende mit der geringeren Dicke jeweils über einander angeordnet sind, da sich ansonsten die Keilwinkel zumindest teilweise aufheben würden.
Soll die Verbundscheibe gebogen sein, so werden die Außenscheibe und die Innenscheibe bevorzugt vor der Lamination einem Biegeprozess unterzogen. Bevorzugt werden die Außenscheibe und die Innenscheibe gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt sind. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C.
Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe gelten entsprechend auch für Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Fahrzeugscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen und insbesondere in einer Windschutzscheibe in einem Kraftfahrzeug.
Im Folgenden wird die Erfindung 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 die Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe; Fig. 2 den Querschnitt durch die Verbundscheibe gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie X-
X‘; Fig. 3 den Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe;
Fig. 4 den Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe;
Fig. 5 den Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe;
Fig. 6 den Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe;
Fig. 7 den Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung;
Fig. 8 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und Fig. 9 ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 dargestellt und in Fig. 2 ist der Querschnitt durch diese Verbundscheibe 1 entlang der Schnittlinie X-X‘ gezeigt.
Die Verbundscheibe 1 ist aufgebaut aus einer Außenscheibe 2 und einer Innenscheibe 3, die über eine gereckte thermoplastische Zwischenschicht 4 miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 2 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, die Innenscheibe 3 dem Fahrzeuginnenraum. Die Außenscheibe 2 weist eine außenseitige Oberfläche I auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche II, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Ebenso weist die Innenscheibe 3 eine außenseitige Oberfläche III auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche IV, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Die Unterkante U der Verbundscheibe 1 ist nach unten in Richtung des Motors des Personenkraftwagens angeordnet, ihre Oberkante O nach oben in Richtung des Dachs. Zu erkennen ist in den Fig. 1 und 2 auch der HUD-Bereich B.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weisen sowohl die Außenscheibe 2 als auch die Innenscheibe 3 einen keilförmigen Querschnitt auf. Sowohl die Außenscheibe 2 als auch die Innenscheibe 3 weisen somit ein dickeres erstes Ende und ein dünneres zweites Ende auf. Der Keilwinkel der Außenscheibe 2 ist mit K2 gekennzeichnet und beträgt beispielsweise 0,3 mrad. Der Keilwinkel der Innenscheibe 3 ist mit K3 gekennzeichnet und beträgt beispielsweise 0,3 mrad. Der Keilwinkel der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4 ist mit K4 gekennzeichnet und beträgt beispielsweise 0,05 mrad. Die Verbundscheibe 1 weist somit in der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform einen Keilwinkel K1 von 0,65 mrad auf. Die Außenscheibe 2 und die Innenscheibe 3 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Außenscheibe 2 weist beispielsweise an dem dickeren ersten Ende eine Dicke von 2,1 mm auf, die Innenscheibe 6 weist beispielsweise an dem dickeren ersten Ende eine Dicke von 1 ,6 mm auf. Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht 4 ist beispielsweise aus einer einzigen Lage thermoplastischen Materials ausgebildet, beispielsweise aus einer PVB-Folie mit einer Dicke von 0,76 mm im Ausgangszustand vor dem Recken.
In Fig. 3 ist der Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 gezeigt. Die in der Fig. 3 im Querschnitt gezeigte Verbundscheibe 1 unterscheidet sich von der in Fig. 2 gezeigten Verbundscheibe 1 insbesondere dahingehend, dass nur die Außenscheibe 2 einen keilförmigen Querschnitt mit einem dickeren ersten Ende und einem dünneren zweiten Ende aufweist, die Innenscheibe 3 ist eine Scheibe mit im Wesentlichen konstanter Dicke. Die Dicke der Innenscheibe 3 beträgt beispielsweise 1 ,6 mm und der Keilwinkel K3 0,00 mrad. Die Dicke der Außenscheibe 2 beträgt an dem dickeren ersten Ende beispielsweise 2,1 mm und der Keilwinkel K2 der Außenscheibe 2 ist beispielsweise 0,3 mrad. Der Keilwinkel K4 der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4 beträgt beispielsweise 0,07 mrad, so dass die Verbundscheibe 1 in der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform einen Keilwinkel K1 von 0,37 mrad aufweist. Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht 4 ist beispielsweise aus einer einzigen Lage thermoplastischen Materials ausgebildet, beispielsweise aus einer PVB-Folie mit einer Dicke von 0,76 mm im Ausgangszustand vor dem Recken.
In Fig. 4 ist der Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 gezeigt. Die in der Fig. 4 im Querschnitt gezeigte Verbundscheibe 1 unterscheidet sich von der in Fig. 2 gezeigten Verbundscheibe 1 insbesondere dahingehend, dass nur die Innenscheibe 3 einen keilförmigen Querschnitt mit einem dickeren ersten Ende und einem dünneren zweiten Ende aufweist, die Außenscheibe 2 ist eine Scheibe mit im Wesentlichen konstanter Dicke. Die Dicke der Außenscheibe 2 beträgt beispielsweise 2,1 mm und der Keilwinkel K2 0,00 mrad. Die Dicke der Innenscheibe 3 beträgt an dem dickeren ersten Ende beispielsweise 1 ,6 mm und der Keilwinkel K3 der Innenscheibe ist beispielsweise 0,3 mrad. Der Keilwinkel K4 der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht beträgt beispielsweise 0,05 mrad, so dass die Verbundscheibe 1 in der in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsform einen Keilwinkel K1 von 0,35 mrad aufweist. Die gereckte thermoplastische Zwischenschicht 4 ist beispielsweise aus einer einzigen Lage thermoplastischen Materials ausgebildet, beispielsweise aus einer PVB-Folie mit einer Dicke von 0,76 mm im Ausgangszustand vor dem Recken.
In Fig. 5 ist der Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 gezeigt. Die in der Fig. 5 im Querschnitt gezeigte Verbundscheibe 1 unterscheidet sich von der in Fig. 4 gezeigten Verbundscheibe 1 nur dahingehend, dass die gereckte thermoplastische Zwischenschicht 4 eine Zwischenschicht mit akustisch dämpfenden Eigenschaften ist, bestehend aus einer ersten Schutzschicht 5a, einer akustisch dämpfenden Schicht 5b und einer zweiten Schutzschicht 5c und einer Gesamtdicke von 0,84 mm im Ausgangszustand vor dem Recken.
In Fig. 6 ist der Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1 gezeigt. Die in der Fig. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten nur dahingehend, dass zwischen der Innenscheibe 3 und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4 eine zusätzliche Zwischenschicht 6 angeordnet ist. Die zusätzliche Zwischenschicht 6 ist beispielsweise eine gefärbte PVB Folie mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke von 0,76 mm.
In der Fig. 7 ist der Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 10 dargestellt. Die Projektionsanordnung 10 umfasst eine Verbundscheibe 1 , insbesondere die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Bei der in der Fig. 7 dargestellten Projektionsanordnung 10 entspricht die Verbundscheibe 1 der in der Fig. 2 dargestellten Verbundscheibe 1. Die Projektionsanordnung 10 umfasst außerdem einen Projektor 12, welcher auf einen Bereich B der Verbundscheibe 1 gerichtet ist. In dem Bereich B, der üblicherweise als HUD-Bereich bezeichnet wird, können durch den Projektor 12 Bilder erzeugt werden, welche von einem Betrachter 1 1 (Fahrzeugfahrer) als virtuelle Bilder auf der von ihm abgewandten Seite der Verbundscheibe 1 wahrgenommen werden, wenn sich seine Augen innerhalb der sogenannten Eyebox E befinden.
In den Fig. 1 bis 7 ist die Verbundscheibe 1 zur Vereinfachung als plan dargestellt. Sofern es sich bei der Verbundscheibe 1 um eine Windschutzscheibe handelt, ist diese 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. Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1.
Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt I das Bereitstellen einer Außenscheibe 2 und einer Innenscheibe 3, wobei die Außenscheibe 2 und/oder die Innenscheibe 3 einen keilförmigen Querschnitt aufweist.
In einem zweiten Schritt II umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4, die einen keilförmigen Querschnitt aufweist.
In einem dritten Schritt III umfasst das Verfahren das Anordnen der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4 flächig zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 3.
In einem vierten Schritt IV umfasst das Verfahren das Verbinden der Außenscheibe 2, der gereckten Zwischenschicht 4 und der Innenscheibe 3 durch Lamination.
Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 1.
Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt I das Festlegen des gewünschten Keilwinkels K1 der Verbundscheibe 1.
In einem zweiten Schritt II umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer ersten
Außenscheibe 2 und einer Innenscheibe 3, wobei die Außenscheibe 2 und/oder die Innenscheibe 3 einen keilförmigen Querschnitt aufweist und die Summe KS aus dem Keilwinkel K2 der Außenscheibe 2 und dem Keilwinkel K3 der Innenscheibe 3 kleiner als der gewünschte Keilwinkel K1 ist.
In einem dritten Schritt III umfasst das Verfahren die Bestimmung der Differenz KD zwischen dem gewünschten Keilwinkel K1 der Verbundscheibe 1 und der Summe KS.
In einem vierten Schritt IV umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4, die einen keilförmigen Querschnitt aufweist, wobei der Keilwinkel K4 der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4 der Differenz KD entspricht.
In einem fünften Schritt V umfasst das Verfahren das Anordnen der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht 4 flächig zwischen der Außenscheibe 2 und der Innenscheibe 3.
In einem sechsten Schritt VI umfasst das Verfahren das Verbinden der Außenscheibe 2, der gereckten Zwischenschicht 4 und der Innenscheibe 3 durch Lamination.
Bezugszeichenliste:
1 Verbundscheibe
2 Außenscheibe
3 Innenscheibe
4 thermoplastische Zwischenschicht
5a erste Schutzschicht
5b akustisch dämpfende Schicht
5c zweite Schutzschicht
6 zusätzliche Zwischenschicht
10 Projektionsanordnung
11 Betrachter, Fahrzeugfahrer
12 Projektor
B HUD-Bereich der Verbundscheibe 1
E Eyebox, Eyeboxfenster
K1 (gewünschter) Keilwinkel der Verbundscheibe
K2 Keilwinkel der Außenscheibe
K3 Keilwinkel der Innenscheibe
K4 Keilwinkel der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht
KS Summe aus dem Keilwinkel der Außenscheibe und dem Keilwinkel der Innenscheibe;
KS = K2 + K3;
KD Differenz zwischen dem gewünschten Keilwinkel der Verbundscheibe und der Summe aus dem Keilwinkel der Außenscheibe und dem Keilwinkel der Innenscheibe
KD = K1 - KS
O oberer Scheibenrand / Oberkante / Dachkante der Verbundscheibe
U unterer Scheibenrand / Unterkante / Motorkante der Verbundscheibe

Claims

Patentansprüche
1. Verbundscheibe (1 ) für ein Head-Up-Display (HUD), mindestens umfassend
- eine Außenscheibe (2);
- eine Innenscheibe (3); und
- eine zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (3) angeordnete gereckte thermoplastische Zwischenschicht (4) mit einem keilförmigen Querschnitt;
wobei die Außenscheibe (2) und/oder die Innenscheibe (3) einen keilförmigen Querschnitt aufweist.
2. Verbundscheibe (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die gereckte thermoplastische Zwischenschicht (4) einen Keilwinkel im Bereich von 0,01 mrad bis 0,15 mrad, bevorzugt 0,01 mrad bis 0,1 mrad aufweist.
3. Verbundscheibe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Summe (KS) aus dem Keilwinkel (K2) der Außenscheibe (2) und dem Keilwinkel (K3) der Innenscheibe (3) 0,05 mrad bis 0,9 mrad beträgt.
4. Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Keilwinkel (K1 ) der Verbundscheibe (1 ) 0,1 mrad bis 1 ,0 mrad, bevorzugt 0,15 mrad bis 0,75 mrad, besonders bevorzugt 0,3 mrad bis 0,7 mrad beträgt.
5. Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die thermoplastische Zwischenschicht (4) zumindest Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), besonders bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB) und Weichmacher, enthält.
6. Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die gereckte thermoplastische Zwischenschicht (4) eine funktionale Zwischenschicht ist, insbesondere eine Zwischenschicht mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine Infrarotstrahlung reflektierende Zwischenschicht, eine Infrarotstrahlung absorbierende Zwischenschicht, eine UV-Strahlung absorbierende Zwischenschicht, eine zumindest abschnittsweise gefärbte Zwischenschicht und/oder eine zumindest abschnittsweise getönte Zwischenschicht.
7. Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Außenscheibe (2) und/oder die Innenscheibe (3) ein Flachglas, insbesondere ein in einem Floatglasverfahren hergestelltes Floatglas ist.
8. Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zusätzlich umfassend mindestens eine zusätzliche Zwischenschicht (6), die eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist, insbesondere eine Infrarotstrahlung absorbierende Schicht, eine Infrarotstrahlung reflektierende Schicht, eine UV-Strahlung absorbierende Schicht, eine getönte oder gefärbte Schicht, eine Barriereschicht oder eine Kombination dieser.
9. Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Außenscheibe (2) und/oder die Innenscheibe (3) Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen, elektrisch heizbare Beschichtungen, Sonnenschutzbeschichtungen und/oder Low-E-Beschichtungen aufweist.
10. Verbundscheibe (1 ) nach Anspruch 9, wobei die Verbundscheibe (1 ) eine Fahrzeugscheibe, insbesondere eine Windschutzscheibe für ein Kraftfahrzeug ist.
11. Projektionsanordnung (10) für ein Head-Up Display (HUD) zur Darstellung von Informationen für einen Betrachter (1 1 ) in einem HUD-Bereich (B), mindestens umfassend:
eine Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, und
einen Projektor (12), der auf den HUD-Bereich (B) gerichtet ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (1 ) für ein Head-Up-Display (HUD) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mindestens umfassend die folgenden Schritte:
(a) Bereitstellen einer Außenscheibe (2) und einer Innenscheibe (3), wobei die Außenscheibe (2) und/oder die Innenscheibe (3) einen keilförmigen Querschnitt aufweist;
(b) Bereitstellen einer gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) mit einem keilförmigen Querschnitt;
(c) Anordnen der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) flächig zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (3); (d) Verbinden der Außenscheibe (2), der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) und der Innenscheibe (3) durch Lamination.
13. Verfahren nach Anspruch 12 zur Herstellung einer Verbundscheibe (1 ) mit einem gewünschten Keilwinkel (K1 ), mindestens umfassend die folgenden Schritte:
(a) Festlegung des gewünschten Keilwinkels (K1 ) der Verbundscheibe (1 );
(b) Bereitstellen einer Außenscheibe (2) und einer Innenscheibe (3), wobei die Außenscheibe (2) und/oder die Innenscheibe (3) einen keilförmigen Querschnitt aufweist und die Summe (KS) aus dem Keilwinkel (K2) der Außenscheibe (2) und dem Keilwinkel (K3) der Innenscheibe (3) kleiner als der gewünschte Keilwinkel (K1 ) ist;
(c) Bestimmung der Differenz (KD) zwischen dem gewünschten Keilwinkel (K1 ) und der Summe (KS)
(d) Bereitstellung einer gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) mit einem keilförmigen Querschnitt, wobei der Keilwinkel (K4) der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) der Differenz (KD) entspricht;
(e) Anordnen der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) flächig zwischen der Außenscheibe (2) und der Innenscheibe (3); und
(f) Verbinden der Außenscheibe (2), der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) und der Innenscheibe (3) durch Lamination.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, zusätzlich umfassend die Schritte der Bereitstellung mindestens einer zusätzlichen Zwischenschicht (6) mit im Wesentlichen konstanter Dicke und der Anordnung dieser unabhängig voneinander zwischen der Außenscheibe (2) und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4) oder zwischen der Innenscheibe (3) und der gereckten thermoplastischen Zwischenschicht (4).
15. Verwendung der Verbundscheibe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Fahrzeugscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Land, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen und insbesondere als Windschutzscheibe, die als Projektionsfläche einer Projektionsanordnung für ein Head- Up-Display dient.
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