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DE102017203627A1 - Adaptives Scheibenverbundelement - Google Patents

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DE102017203627A1
DE102017203627A1 DE102017203627.3A DE102017203627A DE102017203627A1 DE 102017203627 A1 DE102017203627 A1 DE 102017203627A1 DE 102017203627 A DE102017203627 A DE 102017203627A DE 102017203627 A1 DE102017203627 A1 DE 102017203627A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid crystal
disc
composite element
adaptive
crystal layer
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.)
Withdrawn
Application number
DE102017203627.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Leo Keller
Martin Hainfellner
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.)
Am7vision GmbH
Original Assignee
Am7vision GmbH
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 Am7vision GmbH filed Critical Am7vision GmbH
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Priority to EP18710816.2A priority patent/EP3592553A1/de
Priority to PCT/EP2018/055513 priority patent/WO2018162506A1/de
Priority to CN201880025092.5A priority patent/CN110520292A/zh
Priority to KR1020197029267A priority patent/KR20190133692A/ko
Priority to US16/490,792 priority patent/US20200230920A1/en
Priority to JP2019549368A priority patent/JP2020511689A/ja
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Abstract

Die Erfindung richtet sich auf ein adaptives Scheibenverbundelement für eine Fahrzeugscheibe oder ein Helmvisier mit einer ersten und zweiten Scheibe S1, S2, einer Flüssigkristallschicht LC und zumindest einer Verbindungsschicht V1, V2 zum Verbinden von erster und zweiter Scheibe S1, S2 mit einem Abstand zueinander. Die Flüssigkristallschicht ist zwischen der ersten und zweiten Scheibe S1, S2 angeordnet und/oder auf eine Fläche einer der ersten oder zweiten Scheibe S1, S2 aufgebracht. Die Transparenz des adaptiven Scheibenverbundelements ist durch Ansteuerung der Flüssigkristallschicht über Elektroden veränderbar.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein adaptives Scheibenverbundelement für eine Fahrzeugscheibe oder ein Helmvisier sowie ein Verfahren zur Herstellung des adaptiven Scheibenverbundelements, wobei das Scheibenverbundelement zumindest eine Flüssigkristallschicht (LCD-Schicht) aufweist.
  • Windschutzscheiben und Schiebedächer sowie Seitenscheiben und Heckscheiben für Fahrzeuge haben insbesondere die Funktion, die Insassen des Fahrzeugs zu schützen und den Innenraum des Fahrzeugs von der Umgebung abzugrenzen und gleichzeitig die Sicht aus dem Fahrzeug in die Umgebung zu ermöglichen. Vermehrt werden Scheiben vorgeschlagen, welche Tönungen aufweisen, um die Lichteinstrahlung in das Fahrzeug zu beeinflussen oder welche feine Leitungen aufweisen, um eine Beheizung der Scheiben zu ermöglichen.
  • Zur Verringerung des Lichteinfalls durch eine transparente Scheibe in die Augen von Personen in einem Fahrzeug gibt es verschiedene Einrichtungen wie z. B. Sonnenblenden, Sonnenschutzrollos, dunkle Klebefolien für durchsichtige Scheiben, verdunkelbare Rückspiegel, getönte Scheibenblendklappen, etc. Diese Einrichtungen haben jedoch eine Vielzahl von Nachteilen wie beispielsweise eine unveränderbare konstante Lichtdämpfung, eine komplette Abdunklung des gesamten Sichtbereichs einer transparenten Scheibe durch die Tönung oder die vollständige optische Ausblendung durch das Abblendmittel.
  • Die vorliegende Erfindung adressiert die oben genannten Nachteile und beschreibt ein adaptives Scheibenverbundelement für eine Fahrzeugscheibe oder ein Helmvisier mit dem die Blendwirkung durch Lichtquellen vermieden bzw. reduziert werden kann.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein adaptives Scheibenverbundelement für eine Fahrzeugscheibe oder ein Helmvisier bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe, eine Vorrichtung zur Reduzierung der Blendung der Insassen oder des Führers eines Fahrzeugs bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist insbesondere auch das Bereitstellen einer optimierten, adaptiven Vorrichtung zur einstellbaren Reduzierung der Blendung der Fahrzeuginsassen oder eines Helmträgers.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Ein adaptives Scheibenverbundelement für eine Fahrzeugscheibe oder ein Helmvisier kann eine erste und eine zweite Scheibe, eine Flüssigkristallschicht und zumindest eine Verbindungsschicht aufweisen. Die Verbindungsschicht kann zum Verbinden der ersten und zweiten Scheibe mit einem Abstand zueinander vorgesehen sein. Die Flüssigkristallschicht kann zwischen der ersten und zweiten Scheibe angeordnet sein und/oder auf einer Fläche einer ersten oder zweiten Scheibe aufgebracht und bevorzugt aufgeklebt sein. Die Transparenz des adaptiven Scheibenverbundelements kann durch Ansteuerung der Flüssigkristallschicht über Elektroden veränderbar sein. Durch dieses vorteilhafte adaptive Scheibenverbundelement ist es möglich, durch Verwendung der Flüssigkristallschicht eine Scheibe für ein Fahrzeug oder ein Helmvisier bereitzustellen, welche durch Ansteuerung über Elektroden abgedunkelt werden kann, sodass die Blendwirkung für den Fahrer oder Helmträger entsprechend reduziert oder vermieden werden kann. Die Scheibe kann dabei eben oder mehrfach räumlich gekrümmt ausgestaltet sein. Die Flüssigkristallschicht kann an der Innenseite des adaptiven Scheibenverbundelements vorgesehen sein und somit an einer Außenfläche der ersten oder zweiten Scheibe angebracht sein. Zudem kann die Flüssigkristallschicht zwischen der ersten und zweiten Scheibe integriert bzw. bevorzugt einlaminiert sein. Das Scheibenverbundelement kann als Sicherheitsglas zum Einsatz als Fahrzeugscheibe ausgestaltet sein. Als Sicherheitsglas ist dabei insbesondere ein Scheibenaufbau zu verstehen, der die Anforderung gemäß der ECE Vorschriften R43: Addendum 42, Revision 3, August 2009, 2012 erfüllt. Das adaptive Scheibenverbundelement kann vorteilhaft auch für Gebäudeverglasung, Flugzeug-Passagierfenster, Schiffe und Boote verwendet werden.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die zusätzliche Schalldämpfung welche durch das adaptive Scheibenverbundelement erreicht werden kann. Insbesondere die Verbindungsschicht zusammen mit der Flüssigkristallschicht zwischen der ersten und zweiten Scheibe erlauben eine zusätzliche Schallreduktion, beim Einsatz des Scheibenverbundelements in bspw. einem Fahrzeug.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann als Sonnendach eines Fahrzeugs ausgestaltet sein, um den Fahrer vor Lichteinfall zu schützen. Über ein elektrisches Feld ist es möglich, Teile oder die gesamte Fläche des adaptiven Scheibenverbundelements mit der Flüssigkristallschicht aufzuhellen oder zu verdunkeln. Die Schaltzeiten sind dabei bevorzugt < 1 Sekunde und weiter bevorzugt < 0,5 Sekunden. Durch diese kurzen Schaltzeiten ist es möglich, sehr schnell das adaptive Scheibenverbundelement von einem Zustand der maximalen Lichtdurchlässigkeit in einen Zustand der reduzierten Lichtdurchlässigkeit zu schalten, sodass sehr schnell eine Blendwirkung reduziert oder aufgehoben werden kann.
  • Vorteilhaft kann die Flüssigkristallschicht derart angesteuert werden, dass die Schaltzeiten in der Geschwindigkeit stufenlos schaltbar sind. Die Flüssigkeitskristallschicht ist daher vorteilhaft derart ausgebildet, dass die Schaltgeschwindigkeit stufenlos einstellbar ist.
  • Zur Ansteuerung eines adaptiven Scheibenverbundelements für eine Fahrzeugscheibe kann die Vorrichtung und das Verfahren zur Vermeidung bzw. Reduzierung der Blendwirkung gemäß der DE 10 2011 084 730 A1 verwendet werden. Der Offenbarungsgehalt der Schrift DE 10 2011 084 730 A1 wird in die vorliegende Anmeldung vollumfänglich mitaufgenommen.
  • Es kann ein adaptives Scheibenverbundelement bereitgestellt werden, welches einen Schichtaufbau aufweist mit einer ersten und zweiten Scheibe, einer Flüssigkristallschicht und zumindest einer Verbindungsschicht zum Verbinden der ersten und zweiten Scheibe mit einem Abstand zueinander, wobei die Brechungsindizes sowie die Anordnung der Schichten und Schichtdicken derart ausgestaltet sind, dass die Vorschriften gemäß der ECE Vorschrift R43, Addendum 4.2, Version 3, August 29, 2012 erfüllt werden können.
  • Ein adaptives Scheibenverbundelement kann als Sicherheitsglas zum Einsatz als Fahrzeugscheibe ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt weist die erste Scheibe dazu eine Dicke im Bereich von 2.5 - 3.5 mm, die Flüssigkristallschicht mit Verbindungschicht eine Dicke im Bereich von1-1.5 mm und die zweite Scheibe eine Dicke im Bereich von 2- 3 mm auf. Dadurch können vorteilhaft die Erfordernisse für ein Sicherheitsglas bei optimalem Gewicht und Transmissionsverhalten erreicht werden.
  • Unter Fahrzeuge sind vorliegend insbesondere Kraftfahrzeuge (PKW, LKW, Busse) sowie Krafträder und im erweiterten Sinne auch Schienenfahrzeuge, Wasserfahrzeuge und Flugzeuge zu verstehen. Ein weiterer Vorteil für den Einsatz des adaptiven Scheibenverbundelements für die Verglasung von Fahrzeugen ist insbesondere in der besseren Kontrolle des Klimas im Fahrzeuginnenraum zu sehen, sowie die Möglichkeit der zielgerichteten Abschattung des Fahrzeuginneren.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann ein Indexanpassungsmittel aufweisen, welches es ermöglicht, ein nahezu Fresnel-reflexionsfreies Scheibenverbundelement bereitzustellen.
  • Weiter bevorzugt kann die Flüssigkristallschicht des adaptiven Scheibenverbundelements als polarisationsfreie, homöotrop ausgerichtete Struktur ausgestaltet sein, sodass die Transmissionsanforderungen gemäß der ECE Verordnung R43, Addendum 4.2, Revision 3, August 29, 2012 erfüllt werden können. Zudem kann die Flüssigkristallschicht als elektrisch steuerbares doppelbrechendes nematisches Flüssigkeitsdisplay ausgestaltet sein, um maximale Kontrastverhältnisse zu ermöglichen, sodass ein solches Scheibenverbundelement insbesondere als Seitenfenster oder Sonnendach eines Fahrzeugs verwendet werden kann.
  • Vorteilhaft ist die Flüssigkeitskristallschicht in verschiedene Segmente unterteilt, sodass es möglich ist, nur spezielle Bereiche des Scheibenverbundelements abzudunkeln oder aufzuhellen, sodass die Blendwirkungen besonders gezielt reduziert werden können ohne gleichzeitig eine übermäßige Abdunkelung zu erreichen.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann in einem Fahrzeug derart mit einem Ansteuerungssystem integriert sein, dass ein automatisches Abdunkeln des Scheibenverbundelements ermöglicht wird.
  • Vorteilhaft kann das Scheibenverbundelement verschiedene Beschichtungen aufweisen, wobei durch entsprechende Auswahl der Materialien der Blendschutz im spektralen Bereich von 380 bis 780 nm optimiert werden kann. Zudem können die Eigenschaften des Scheibenverbundelements für den spektralen Bereich von 280 bis 400 nm und 780 bis 3000 nm durch entsprechende Wahl der Materialien für die Beschichtungen vorteilhaft beeinflusst werden. Eine vorteilhafte Beschichtung umfasst somit insbesondere einen Aufbau und/oder eine Materialzusammensetzung, welche es erlauben, die elektromagnetische Strahlung im Bereich zwischen 280 bis 400 nm sowie im Bereich von 780 bis 3000 nm zu reduzieren. Dazu sind insbesondere IR-Filterschichten und/oder UV-Filterschichten vorgesehen. Dies führt zu dem weiteren Vorteil, dass eine Erhitzung des Inneren des Fahrzeugs reduziert werden kann, da bestimmte elektromagnetische Strahlung blockiert werden kann.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann eine Verbindungsschicht aufweisen, welche eine doppelbrechungsfreie Klebeschicht ist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung ist es möglich, die Transmissionseigenschaften des Scheibenverbundelements weiter zu verbessern, sodass die maximale Transmission des Scheibenverbundelements bevorzugt > 70 % ist. Durch die Verwendung der doppelbrechungsfreien Klebeschicht als Verbindung zwischen der ersten und zweiten Scheibe ist es zudem möglich, ein Sicherheitsglas zum Einsatz als Fahrzeugscheibe bereitzustellen. Insbesondere erfüllt dieses Sicherheitsglas die Voraussetzungen der ECE Vorschriften R43: Addendum 42, Revision 3, August 29, 2012.
  • Vorteilhaft weist das Scheibenverbundelement zumindest eine Antireflexbeschichtung auf, sodass die maximale Transmission des Scheibenverbundelements > 70 % ist.
  • Vorteilhaft umfasst das Scheibenverbundelement als Flüssigkeitskristallschicht ein elektrisch steuerbares, doppelbrechendes, nematisches Flüssigkeitsdisplay mit einer Spaltenbreite von bevorzugt 2-25 µm und einen Phasenverzögerungsparameter von bevorzugt 0,5 bis 0,7 xλ und ein Flüssigkristallmaterial, das eine negative dielektrische Anisotropie zeigt, und wobei ein Kompensationsmittel vorgesehen ist zur Kompensation des Lichtverlustes gekreuzter Polarisationsfilms und der homöotropen Ausrichtung der Flüssigkristallschicht unter größeren Einfallswinkeln des Lichtes.
  • Das Kompensationsmittel kann insbesondere mindestens aus einer uniaxialen, negativen λ/2 C-Platte mit einer bevorzugten Verzögerung bezüglich der Einfallsrichtung x und/oder y (in der x-y Ebene des Scheibenelements) von 200-300 nm und einer negativen, bi-axialen λ/2 Platte mit einer bevorzugten Verzögerung bezüglich der Einfallsrichtung z (entlang der Dicke z des Scheibenelements) von 20-150 nm bestehen. Die Angabe nm bezieht sich dabei auf eine Distanz um die die entsprechende Einfallsrichtung der linearen Polarisation verzögert wird (x, y) und (z).
  • Die Flüssigkristallschicht zwischen der ersten und zweiten Scheibe ist vorteilhaft über eine doppelbrechungsfreie Klebeschicht als Verbindungsschicht an den Scheiben vorgesehen. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung können die vorteilhaften Transmissionswerte des Scheibenverbundelements erreicht werden.
  • Das Scheibenverbundelement kann besonders bevorzugt optische Filterschichten zur Reduktion der elektromagnetischen Strahlung im ultravioletten Spektrum aufweisen. Bevorzugt sind optische Filterschichten vorgesehen, die derart ausgestaltet sind, dass eine Reduktion der elektromagnetischen Strahlung bei einer Wellenlänge von bis zu 400 nm auf unter 1 % erreicht wird.
  • Vorteilhaft können zusätzlich oder alternativ zu oben genannten Filterschichten weitere Filterschichten vorgesehen sein zur Reduktion der einfallenden elektromagnetischen Strahlung. Vorteilhaft sind diese optischen Filterschichten derart eingerichtet, dass die elektromagnetische Strahlung auf unter 0,8 % bei einer Wellenlänge von 780 nm bis 3000 nm reduziert werden kann.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement umfasst vorteilhaft eine Flüssigkristallschicht, welche eine nematische Flüssigkristallsubstanz umfasst.
  • Die Flüssigkristallschicht kann vorteilhaft zumindest in einen ersten Zustand geschaltet werden in dem die Lichtdurchlässigkeit maximiert ist und in einen zweiten Zustand in dem die Lichtdurchlässigkeit minimiert ist, sodass das Scheibenverbundelement abgedunkelt, bzw. aufgehellt werden kann. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es möglich, zwischen diesem ersten und zweiten Zustand zusätzliche Zustände vorzusehen, die es ermöglichen, unterschiedliche Abstufungen der Verdunkelung des Scheibenverbundelements vorzusehen (besonders bevorzugt ist stufenloses Umschalten).
  • Die Flüssigkristallschicht des Scheibenverbundelements ist vorteilhaft in Segmente unterteilt. Diese Segmente können jeweils einzeln angesteuert und abgedunkelt werden. Vorteilhaft sind zwischen den Elektroden der Flüssigkristallschicht Spalten vorgesehen, welche eine Spaltenbreite von 20 bis 60 µm aufweisen. Durch diesen geringen Spaltenabstand zwischen den Elektroden der Flüssigkristallschicht ist es möglich, die optischen Eigenschaften des Scheibenverbundelements zu verbessern und insbesondere ist es möglich, die Segmentierung der Flüssigkristallschicht für das menschliche Auge nahezu unsichtbar zu machen. Störende Segmentübergänge sind somit nicht erkennbar.
  • Vorteilhaft weist die Flüssigkristallschicht verschiedene Segmente auf, wobei der Abstand zweier benachbarter Segmente < 70 µm ist. Durch diesen geringen Abstand ist es möglich, die optischen Eigenschaften des Scheibenverbundelements weiter zu erhöhen.
  • Zwischen zwei benachbarten Segmenten kann eine Lücke vorgesehen sein, welche frei bleibend ist, sodass insbesondere keine Abgrenzungen zwischen den benachbarten Segmenten vorgesehen sind (=abgrenzungsfreie Segmentanordnung). Durch die Vermeidung von Abgrenzungen zwischen benachbarten Segmenten ist es möglich, einen sehr kleinen Abstand zwischen zwei benachbarten Segmenten zu erreichen, sodass die optischen Eigenschaften des Scheibenverbundelements weiter verbessert werden können. Insbesondere werden Reflexionen der Segmentübergänge vermieden.
  • Das Scheibenverbundelement kann eine Flüssigkeitskristallschicht aufweisen, die eine polarisatorfreie, positive Phasen wechselnde Flüssigkeits-Displayschicht mit einer Spaltendicke von 2 bis 25 µm und einem Verhältnis d/p des LC-Direktors der Flüssigkristallschicht zwischen 0,5 und 2 ist. Diese besonders vorteilhafte Flüssigkeitskristallschicht ermöglicht eine weitere Verbesserung der Transmissionseigenschaften des Scheibenverbundelements sowie eine optimale Ansteuerung des Scheibenverbundelements mit optimierten Schaltzeiten. Der Abstand der Elektrodensubstrate der Flüssigkristallschicht ist dabei d und die Steigung des LC-Direktors (Liquid Crystal Director) der Flüssigkristallsubstanz ist mit p bezeichnet.
  • Die Flüssigkeitskristallschicht des Scheibenverbundelements kann ein Flüssigkeitskristallmaterial aufweisen, welches eine negative elektrische Anisotropie zeigt und welche im ausgeschalteten Zustand (insbesondere spannungsfreier Zustand) eine homöotrope Ausrichtung aufweist. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht es, die optischen Eigenschaften des Scheibenverbundelements weiter zu optimieren und einen sicheren Einsatz als Fahrzeugscheibe zu gewährleisten.
  • Bevorzugt umfasst die Flüssigkeitskristallschicht ein elektrisch steuerbares, doppelbrechendes, nematisches Flüssigkeits-Display. Dieses Flüssigkeits-Display weist bevorzugt eine Spaltenbreite von 2 bis 8 µm und einen Phasenverzögerungs-Parameter von 0,5 bis 0,7 xλ auf und ein Flüssigkristallmaterial, das eine negative dielektrische Anisotropie zeigt. Vorteilhaft sind zudem Kompensationsmittel vorgesehen zur Kompensation des Wirkungsverlustes gekreuzter Polarisationsfilme und der optisch anisotropen, homöotrop ausgerichteten Flüssigkristallschicht.
  • Vorteilhaft weist die Flüssigkristallschicht ein Kunststoffsubstrat mit einer Dicke von 50 bis 300 µm auf.
  • Bevorzugt weist die Flüssigkristallschicht zudem ein Glassubstrat mit einer Dicke von 50 bis 150 µm auf.
  • Ein adaptives Scheibenverbundelement kann vorteilhaft die folgenden Komponenten in der angegebenen Reihenfolge umfassen: Erste Scheibe aus Glas/Klebefolie als Verbindungsschicht/Polarisationfilterfolie/Flüssigkristallschicht Polarisationsfilterfolie/Klebefolie als Verbindungsschicht/zweite Scheibe aus Glas. Dieser besonders bevorzugte Aufbau ermöglicht die Ausbildung eines Scheibenverbundelements, welches sich besonders für den sicheren Einsatz als Fahrzeugscheibe eignet.
  • Ein adaptives Scheibenverbundelement kann vorteilhaft die folgenden Komponenten in der angegebenen Reihenfolge umfassen: Erste Scheibe aus Glas oder Kunststoff/Klebeschicht aus EVA, COP oder PU/Polarisationsfilterschicht aus TAC-PVA-TAC/Klebeschicht aus OCA (OCA = optically clear adhesive)/Flüssigkristallschicht mit Spacer aus Spaltendicke von 6 µm/Klebeschicht aus OCA/Polarisationsfilter aus TAC-PVA-TAC/Klebeschicht aus EVA, COP oder PU/zweite Scheibe aus Glas oder Kunststoff. Dieser besonders bevorzugte Aufbau ermöglicht die Ausbildung eines adaptiven Scheibenverbundelements, welches optimale optische Eigenschaften für den Einsatz im Automobilbau aufweist.
  • Vorteilhaft sind die Brechungsindizes der Schichten des Scheibenverbundelements derart aufeinander abgestimmt, dass die Transmission durch das Scheibenverbundelement maximiert ist und bevorzugt die maximale Transmission des Scheibenverbundelements ≥ 70 % ist. Dies wird insbesondere auch dadurch erreicht, dass Reflexionsverluste minimiert werden.
  • Eine Windschutzscheibe kann vorteilhaft aus einem oben genannten adaptiven Scheibenverbundelement aufgebaut sein. Besonders vorteilhaft weist diese Windschutzscheibe eine Vielzahl von segmentierten Flüssigkristallschichten auf, welche zwischen der ersten und zweiten Scheibe angeordnet sind und/oder auf einer Fläche einer der ersten oder zweiten Scheibe aufgebracht sind und wobei die Segmente entlang der Fläche der Windschutzscheibe (entlang der gekrümmten oder ebenen Fläche der Windschutzscheibe) angeordnet sind, wobei diese Segmente bevorzugt in vertikaler und horizontaler Richtung entlang der Fläche der Windschutzscheibe angeordnet sind.
  • Vorteilhaft kann das oben beschriebene adaptive Scheibenverbundelement als Bestandteil einer Fahrzeugverglasung, einer Automobilverglasung oder eines Helmvisiers verwendet werden.
  • Weiter bevorzugt ist die Automobilverglasung eine Verglasung im Fahrzeuginnenraum, insbesondere eine Verglasung von Trennscheiben, dekorativen Flächen oder funktionalen Flächen oder eine Verglasung, die einen Fahrzeuginnenraum von der äußeren Umgebung des Fahrzeugs trennt, insbesondere eine Fenster- oder Türverglasung.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen adaptiven Scheibenverbundelements kann die Schritte umfassen:
    • - Bereitstellen einer ersten und zweiten lichtdurchlässigen Scheibe,
    • - Laminieren einer Flüssigkristallschicht zwischen die erste und zweite Scheibe unter Verwendung zumindest einer Verbindungsschicht
    • - Versiegeln der seitlichen Randbereiche des Scheibenverbundelements mit Hilfe eines Versiegelungsmaterials.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann vorteilhaft eine Beschichtung auf der ersten oder zweiten Scheibe aufweisen, wobei diese Beschichtung einen Brechungsindex < 1,8 und eine Schichtdicke < 250 µm aufweist. Bevorzugt ist die Beschichtung aus mehreren Einzelschichten aufgebaut.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann vorteilhaft zwei Indexanpassungsschichten aufweisen, sodass durch entsprechende Ausgestaltung dieser Indexanpassungsschichten (index matched) eine maximale Transmission des Scheibenverbundelements ≥ 70 % wird.
  • Das Scheibenverbundelement kann optische Filterschichten aufweisen, wobei vorteilhaft diese optischen Filterschichten zumindest einen UV-Dünnschichtkantenfilter und/oder eine Kunststofffolie mit eingearbeitetem Farbstoff und/oder einen UV-Dünnschichtkantenfilter und/oder einen IR-Dünnschichtkantenfilter umfasst.
  • Die optische Filterschicht kann vorteilhaft eine Kunststofffolie sein mit integriertem oder aufgebrachtem reflektierendem oder absorbierendem Material.
  • Das Scheibenverbundelement kann vorteilhaft zwei Antireflexbeschichtungen aufweisen, wobei zumindest eine Antireflexbeschichtung Titandioxid oder Siliziumdioxid enthält.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann vorteilhaft eine erste und/oder zweite Scheibe aufweisen, welche als ein Scheibensicherheitsglas ausgestaltet ist, wobei bevorzugt die erste und zweite Scheibe transparent für sichtbares Licht ist.
  • Die Verbindungsschicht kann bevorzugt zumindest eines der folgenden Materialien enthalten: PVB (Polyvinylbutyral), PET (Polyethylenterephthalat), PVC (Polyvinylchlorid), PU (Polyurethane), COP (Cyclic Olefin Polymer), EVA, co-PC (Co-Polycarbonat).
  • Die Flüssigkristallschicht kann mit Hilfe von zwei Klebefolien oder von Klebstoffmaterial zwischen den Scheiben, welche Glasscheiben sind, angeordnet sein. Alternativ können die Scheiben auch aus lichtdurchlässigem flexiblem oder nicht-flexiblem Kunststoff bestehen.
  • Auf wenigstens einer Seite der ersten oder zweiten Scheibe kann eine Antireflexbeschichtung aufgebracht sein, die einen Aufbau von dünnen Schichten aus dielektrischem Material mit abwechselnd hohem und niedrigem Brechungsindex enthält. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung können die optischen Eigenschaften des Scheibenverbundelements weiter erhöht werden.
  • Vorteilhaft weist die Antireflexschicht als Material Nioboxid auf.
  • Bevorzugt wird ein Scheibenverbundelement vorgeschlagen, welches Schichten aufweist, welche einen möglichst gleichen Brechungsindex aufweisen.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann zusätzlich eine Wärmedämmschicht aufweisen, welche als Sonnenschutzschicht verwendet werden kann, um eine hohe Wärmedämmung zu erreichen.
  • Die erste und zweite Scheibe des adaptiven Scheibenverbundelements kann vorteilhaft als ein Scheibenglas, ein Scheibensicherheitsglas, teilvorgespanntes Einscheibenglas, Verbundsicherheitsglas oder Verbundsicherheitsglas mit Einscheibensicherheitsglas sein.
  • Die oben genannten Beschichtungen können bevorzugt durch Kathodenzerstäubung im Vakuum (Sputtertechnik), durch physikalisches Aufdampfen, durch chemische Gasphasenabscheidung, durch Schleuderverfahren oder durch ein Tauchverfahren direkt auf die erste und/oder zweite Scheibe aufgebracht werden.
  • Das adaptive Scheibenverbundelement kann mehr als die erste und die zweite Scheibe umfassen und insbesondere können drei, vier oder fünf Scheiben, welche bevorzugt aus Glas und/oder Kunststoff bestehen, vorliegen.
  • Die Verbindungsschicht kann bevorzugt als Folie ausgestaltet sein und insbesondere als PVB-Folie oder EVA-Folie (Ethyl-Vinylacetat-Folie). Alternativ ist auch die Verbindung der Scheiben mittels eines Gießharzes möglich.
  • Die Flüssigkristallschicht kann als Folie ausgestaltet sein, welche Flüssigkristalle enthält. Eine derartige Folie ermöglicht es, die Folie von einem abgedunkelten (gekreuzte Polariatoren) in einen transparenten Zustand oder umgekehrt durch Anlegung von Spannungen zu schalten. Hierbei wird der Phasenübergang der Flüssigkristalle von einer transparenten, streng geordneten Struktur, die die Folie in Transmission dunkel erscheinen lässt, in eine doppelbrechende Phase (die Phase wird dabei um 180° verzögert und dreht damit die lineare Polarisationsachse um exakt 90°), die sichtbares Licht transmittieren lässt, umgeschaltet (oder umgekehrt, abhängig vom verwendeten Flüssigkristallmodus). Die Phasenverzögerung (δ) folgt dabei folgender Approximation: δ ≈ 2π/λ (Δnd) (dabei bedeutet λ die Wellenlänge des Lichtes, d die Spaltenbreite und Δn die Differenz des extraordinären (ne) minus des ordinären (n0) Brechungsindices des Flüssigkristallmediums. Die Flüssigkristallschicht kann derart im Scheibenverbundelement vorgesehen sein, dass lediglich ein Teil dieses Scheibenverbundelements diese Flüssigkristallschicht aufweist, sodass nicht die gesamte Fläche des Scheibenverbundelements die Flüssigkristallschicht aufweist. Bevorzugt ist die Flüssigkristallschicht lediglich in einem Randbereich des Scheibenverbundelements vorgesehen und besonders bevorzugt ist die Flüssigkristallschicht lediglich auf einer Fläche von einem Drittel der Gesamtfläche des Scheibenverbundelements vorliegend. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, eine Verbundscheibe bereitzustellen, welche einen abdunkelbaren Bereich mit einer Flüssigkristallschicht aufweist und zudem einen Bereich ohne Flüssigkristallschicht.
  • Ein LCD Panel für ein Sonnendach (insbesondere eines Fahrzeugs) kann besonders vorteilhaft mit den beschriebenen adaptiven Scheibenverbundelementen versehen sein. Mehrere Scheibenverbundelemente (bevorzugt vier) Scheibenverbundelemente können zumindest ein (bevorzugt vier) LCD Panel eines Sonnendaches ausbilden, wobei die Scheibenverbundelemente derart angeordnet sein können, dass der bevorzugte Sichtwinkelbereich in (bevorzugt vier) unterschiedlichen Quadranten angeordnet ist und dadurch in der Wirkung für die Insassen eines Fahrzeuges ein Multidomänen Display entsteht.
  • Das Scheibenverbundelement kann bevorzugt eine Umlaufdichtung aufweisen welche den Bereich zwischen erster und zweiter Scheibe abdichtet. Die Schichten zwischen den Scheiben können dadurch nach außen abgedichtet werden. Bevorzugt ist die Umlaufdichtung eine PUR Dichtung (Polyurethan) welche das welche das Scheibenverbundelement (Glassandwich) abdichtet und das Flüssigkristallelement (oder auch Flüssigkristallschicht) schwimmend einbettet. Die besonders vorteilhafte schwimmende Einbettung kann durch Verwendung eines weichen Materials (wie bevorzugt PUR) für die Umlaufdichtung erreicht werden.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des Scheibenverbundelements umfasst vorteilhaft ein Niederdruck- / Niedertemperaturkunststoffspritzverfahren, insbesondere zum Aufbringen der Umlaufdichtung. Vorteilhaft wird rund um die Scheiben ein Werkzeug (Stahlwerkzeug) gebaut welches am Umfang mehrere Einspritzdüsen hat. Ein niedrig schmelzender Kunststoff (bevorzugt ca. 100-150°C) kann dann unter geringem Druck (bevorzugt ca. 0.2-0.4 MPa) als Dichtung zwischen die erste und zweite Scheibe gespritzt werden. Die Scheibe erhält so eine saubere Abdichtung, ist resistent gegen Umwelteinflüsse und kann ohne weitere Maßnahmen eingebaut werden.
  • Durch die beschriebenen Konfigurationen des Scheibenverbundelements ist es zudem möglich die vorteilhaften Transmissionswerte des gesamten Scheibenverbundelements von > 70% zu erreichen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Merkmale allein und in Kombination miteinander verwendet werden können, soweit sich dies insbesondere auch für den Fachmann erschließt. Insbesondere können alle in diesem Dokument beschriebenen Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Dies gilt vor allem für die in den Ansprüchen dargelegten Merkmale.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
    • 1: Zeigt den Aufbau eines herkömmlichen Sicherheitsglases;
    • 2: Zeigt einen ersten Aufbau des adaptiven Scheibenverbund-elements der vorliegenden Erfindung;
    • 3: Zeigt einen zweiten Aufbau des erfindungsgemäßen adaptiven Scheibenverbundelements;
    • 4: Zeigt einen dritten Aufbau des adaptiven Scheibenverbund-elements der vorliegenden Erfindung;
    • 5a: Zeigt den Aufbau einer Windschutzscheibe unter Verwendung des adaptiven Scheibenverbundelements der vorliegenden Erfindung;
    • 5b: Zeigt einen Aufbau eines Seitenfensters/Sonnendachs unter Verwendung des adaptiven Scheibenverbundelements der vorliegenden Erfindung;
    • 6: Zeigt den spektralen Transmissionsbereich des adaptiven Scheibenverbundelements der vorliegenden Erfindung;
    • 7a: Zeigt einen weiteren vorteilhaften Aufbau des adaptiven Scheibenverbundelements der vorliegenden Erfindung;
    • 7b: Zeigt den Aufbau des adaptiven Scheibenverbundelements mit Umlaufdichtung;
    • 8: Zeigt eine Tabelle eines besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiels des Scheibenverbundelements;
    • 9: zeigt den Aufbau eines Sonnendaches mit vier LCD Panels;
  • In 1 ist beispielhaft der Aufbau eines herkömmlichen Sicherheitsglases, wie es beispielsweise im Fahrzeugbau verwendet wird, dargestellt. Das Sicherheitsglas besteht dabei aus einer ersten Scheibe S1, welche über eine Verbindungsschicht V mit einer zweiten Scheibe S2 verklebt ist.
  • In 2 ist ein Aufbau eines adaptiven Scheibenverbundelements gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel ist eine erste Scheibe S1, welche bevorzugt aus einem Glasmaterial besteht, bereitgestellt. Diese erste Scheibe S1 weist eine Außenfläche auf, welche frei bleibend ist, und eine Innenfläche, welche mit der Verbindungsschicht V kontaktiert wird. Über die Verbindungsschicht V ist es möglich, eine Verbindung zwischen der ersten Scheibe S1 und der zweiten Scheibe S2 herzustellen und dabei einen Abstand zwischen den Scheiben S1 und S2 zu gewährleisten. Dieser Aufbau entspricht somit dem Aufbau eines Sicherheitsglases. Zusätzlich wird jedoch vorgeschlagen, eine Flüssigkristallschicht LC auf der Fläche der zweiten Scheibe S2 vorzusehen. Insbesondere wird die Flüssigkristallschicht LC auf der Innenseite der zweiten Scheibe S2 vorgesehen.
  • Die Flüssigkristallschicht LC ist bevorzugt eine LCD (Liquid Crystal Display)-Folie. Das gezeigte adaptive Scheibenverbundelement kann vorteilhaft für die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs verwendet werden, wobei besonders bevorzugt die Flüssigkristallschicht in verschiedene Segmente unterteilt ist. Die Flüssigkristallschicht LC ist bevorzugt aus einem oberen Substrat und einem unteren Substrat aufgebaut, die einander zugewandt sind, wobei ein Flüssigkristallmaterial zwischen diesen Substraten eingefügt ist. In einer Weiterbildung können eine obere Polarisationsschicht und eine untere Polarisationsschicht an der Außenseite des oberen und/oder unteren Substrats vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist zudem ein Kompensationsfilm, der zur Verringerung der Abhängigkeit optischer Eigenschaften vom Betrachtungswinkel in der oberen, oder in beiden, Polarisationsschichten positioniert, wobei der Kompensationsfilm jeweils den Lichtverlust von gekreuzten Polarisatoren und die elliptische Polarisation anisotroper, homeotrop angeordneter Flüssigkristalle unter grösseren Einfallswinkeln kompensiert. Das Kompensationsschema folgt dem Konzept dass die homeotrope Flüssigkristallschicht (uniaxiale, positive λ/2 C-Platte,) mit einer uniaxialen, negativen λ/2 C-Platte kompensiert wird (e.g. COP). Der Lichtverlust von gekreuzten Polarisatoren kann beispielsweise mit einer positiven und einer negativen, uniaxialen λ/6 Platte, oder, wieder beispielsweise, mit einer biaxialen λ/2 Verzögerungsplatte (x-y 220 nm, z 55 nm) kompensiert werden (e.g. COP).
  • In 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des adaptiven Scheibenverbundelements dargestellt. Zwischen der ersten und zweiten Scheibe S1, S2 sind verschiedene Schichten vorgesehen. Insbesondere ist die Flüssigkristallschicht LC vorgesehen, wobei zwischen der Flüssigkristallschicht LC und der ersten Scheibe S1 und der zweiten Scheibe S2 jeweils eine Verbindungsschicht V1, V2 sowie ein optischer Filter F1, F2 vorgesehen. Die optischen Filter F1, F2 können als optische Filterschicht ausgestaltet sein und insbesondere als UV-Dünnschichtkantenfilter und/oder IR-Dünnschichtkantenfilter.
  • Die Verbindungsschichten V1, V2 sind bevorzugt aus zumindest einem der folgenden Materialien aufgebaut: PVB, PET, PVC, PU, COP, EVA, co-PC.
  • Die Flüssigkeitskristallschicht LC ist im Ausführungsbeispiel der 3 als positives Phase-Change LCD ausgeführt. Durch Verwendung eines Phase-Change LCD als Flüssigkristallschicht LC ist es möglich, einen Aufbau bereitzustellen, welcher sich insbesondere für die Verwendung als Windschutzscheibe eines Fahrzeugs eignet. Besonders bevorzugt kann somit eine Windschutzscheibe für einen PKW oder LKW bereitgestellt werden.
  • Die Verbindungsschichten V1, V2 sind als doppelbrechungsfreie Klebeschicht ausgebildet, sodass es möglich ist, ein Scheibenverbundelement auszubilden, welches als Sicherheitsglas zum Einsatz als Fahrzeugscheibe geeignet ist.
  • In 4 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen adaptiven Scheibenverbundelements dargestellt. Zwischen der ersten Scheibe S1 und der zweiten Scheibe S2 sind optische Filterschichten F1, F2 vorgesehen. Diese optischen Filterschichten sind mit übereinstimmenden Brechungsindizes ausgestaltet (Index Matching).
  • Zudem sind Verbindungsschichten V1 und V2 vorgesehen, welche es ermöglichen, ein Sicherheitsglas auszubilden. Auf der Flüssigkristallschicht LC sind zusätzliche Polarisations- und Kompensationsschichten P1 und P2 vorgesehen.
  • Die Flüssigkeitskristallschicht LC ist in dieser Ausführungsform als doppelbrechendes nematisches Flüssigkeitskristall-Display ausgestaltet, sodass sich dieser Aufbau besonders für Seitenfenster und Sonnenschutzverglasungen eignet.
  • In 5a ist eine Windschutzscheibe dargestellt mit adaptivem Scheibenverbundelement. Dieses Scheibenverbundelement ist in Segmente 1L bis 4R unterteilt und somit in vertikaler und horizontaler Richtung entlang der Fläche der Windschutzscheibe. Das Scheibenverbundelement kann jedoch auch mehr als vier Segmente aufweisen. Die einzelnen Segmente der Windschutzscheibe können einzeln oder gemeinsam angesteuert werden, sodass selektiv verschiedene Bereiche der Windschutzscheibe abgedunkelt werden können. Die einzelnen Segmente SEG grenzen aneinander, wobei zwischen den Segmenten SEG unsichtbare Spalten G vorgesehen sind. Insbesondere sind die Spalten G derart klein, dass diese optisch für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sind. Bevorzugt ist somit die Breite der Spalten G kleiner 70 µm.
  • In 5b ist die Segmentierung eines Seitenfensters oder Sonnendachs dargestellt. Das adaptive Scheibenverbundelement ist dabei exemplarisch in drei Segmente unterteilt. Das erste Segment SEG 1, das zweite Segment SEG 2 und das dritte Segment SEG 3 sind benachbart angeordnet, wobei zwischen diesen Segmenten der unsichtbare Spalt G vorgesehen ist. Bevorzugt wird als Flüssigkristallschicht LC die gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 beschriebene Aufbau der Flüssigkristallschicht LC verwendet.
  • In 6 ist der spektrale Transmissionsverlauf des adaptiven Scheibenverbundelements der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere wird aus 6 ersichtlich, dass durch Bereitstellen der beschriebenen optischen Filter für den Infrarot- und UV-Bereich die elektromagnetische Strahlung bis zu einer Wellenlänge von 400 nm auf unter 1 % reduziert werden kann und so wie die elektromagnetische Strahlung bei einer Wellenlänge im Bereich von 780 nm bis 3000 nm auf < 0,8 % reduziert werden kann. Bei den verwendeten optischen Filtern F1, F2 handelt es sich insbesondere um UV-Dünnschichtkantenfilter (gesputtert-Interferenzfilter) oder um eine absorbierende Substanz, z. B. einen Farbstoff, der in eine Kunststofffolie eingearbeitet ist. Der UV-Filter kann zusätzlich mit einem IR-Dünnschichtkantenfilter kombiniert werden oder es kann zusätzlich als reflektierendes oder absorbierendes Material, z. B. Silber oder Kupfer, vorgesehen sein, welches auf eine Kunststofffolie aufgebracht oder eingebracht wird. Die beiden Kantenfilter werden in Transmission zum Bandpassfilter für die sichtbare Strahlung gemäß 6 eingesetzt.
  • Bevorzugt werden die Brechungsindizes der verwendeten Schichten mit den Fresnel-Gleichungen so optimiert, dass eine maximale Transmission des Sicherheitsglases resultiert, sodass Reflexionsverluste vermieden werden können.
  • In 7a ist ein Aufbau einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zwischen der ersten Scheibe S1 und der zweiten Scheibe S2 sind die Verbindungsschichten V1 und V2 vorgesehen, welche direkt an die erste Scheibe S1 und die zweite Scheibe S2 grenzen und mit diesen verbunden sind. Die bevorzugte Schichtdicke der ersten Verbindungsschicht V1 und der zweiten Verbindungsschicht V2 ist dabei 125 µm. Angrenzend zur ersten Verbindungsschicht V1 als auch der zweiten Verbindungsschicht V2 ist eine Polarisationsschicht bzw. ein optischer Filter F1 und F2 vorgesehen. Der optische Filter F1, F2 weist zusätzlich eine Kompensationsschicht auf. Die Kompensationsschicht ist in den Polarisator integriert und die Filter sind auf den Polarisator aufgebracht. Die Kompensationsschicht kann reflektierend und / oder absorbierend aufgebaut sein. Der optische Filter wird über eine Klebeschicht K (oder Verbindungsschicht) mit der Flüssigkristallschicht LC verbunden. Die Flüssigkristallschicht LC umfasst zwei LCD-Substratschichten 8, welche jeweils auf einer Fläche eine Elektrode E1, E2 aufweisen. Die Elektroden E1, E2 werden über das Verbindungselement VB mit einer Ansteuerung verbunden. Zwischen den einander zugewandten Elektroden E1 und E2 ist ein Spalt vorgesehen, in welchem sich das Flüssigkristallmaterial befindet, sowie Abstandshalter SP, welche bevorzugt aus Kunststoff aufgebaut sind.
  • Wie in 7b dargestellt, wird zur zusätzlichen Abdichtung gegen Umwelteinflüsse und zur sicheren Einbettung des Flüssigkristallelementes in das Scheibensandwich aus einem relativ weichen Material (bevorzugt PUR) mit einem Niederdruck- (0.2 - 0.4 MPa) und Niedertemperatur- (100-140°C) Kunststoffspritzgussverfahren das Sicherheitsglassandwich umspritzt, sodass eine umlaufende Dichtung U (Umlaufdichtung) bereitgestellt werden kann. Dadurch erhält das Scheibenverbundelement eine saubere Abdichtung, ist resistent gegen Umwelteinflüsse und kann ohne weitere Maßnahmen eingebaut werden. Die Dichtung umfasst den gesamten Bereich von Glas S1 zu Glas S2 und dichtet das gesamte Sicherheitsglassandwich ab. Die umlaufende Dichtung U ist eine PUR Dichtung (gasket) welche das Glassandwich abdichtet und das Flüssigkristallelement „schwimmend“ einbettet, da dazu weicheres Material zwischen die Scheiben S1 und S2 gebracht wird. Die LCD-Dichtung D hingegen, dichtet das LCD gesamtheitlich gegen außen ab.
  • Die in 8 dargestellte Tabelle umfasst nähere Erläuterungen bezüglich der Schichtdicken sowie dem Brechungsindex und dem bevorzugten Material der Schichten eines besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiels (siehe auch 7).
  • 9 zeigt den Aufbau eines Sonnendaches mit vier verschiedenen LCD Panels (I, II, III und IV). Jedes dieser LCD Paneele kann als Scheibenverbundelement ausgestaltet sein wobei diese separat oder in Verbindung zueinander vorgesehen sind. Der beste Blickwinkelbereich (siehe Pfeile in 9) der vier Displays (bestimmte Kombination der linearen Polarisationsachsen und der Reibrichtung) ist beispielsweise so ausgelegt, dass sich für die Fahrzeuginsassen eine 4-Domänenausbildung des LCD Daches ergibt. Das heisst, dass die Abschwächung des Lichtes durch das Sonnendach, bei unterschiedlichster Einfallsrichtung des Sonnenlichtes, für alle Insassen möglichst gleichmässig ausfällt.
  • Es ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren lediglich die Prinzipien der vorgeschlagenen Vorrichtung darlegen. Auf Basis der vorliegenden Offenbarung ist es dem Fachmann möglich, diverse Varianten der beschriebenen Ausgestaltungen zu erstellen. Diese Varianten, obwohl nicht ausdrücklich beschrieben, werden ebenfalls von diesem Dokument offenbart und werden von den Ansprüchen umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011084730 A1 [0011]

Claims (27)

  1. Adaptives Scheibenverbundelement für eine Fahrzeugscheibe oder ein Helmvisier mit - einer ersten und zweiten Scheibe (S1, S2), - einer Flüssigkristallschicht (LC), und - zumindest einer Verbindungschicht (V1, V2) zum Verbinden von erster und zweiter Scheibe (S1, S2) mit einem Abstand zueinander, wobei die Flüssigkristallschicht (LC) zwischen der ersten und zweiten Scheibe (S1, S2) angeordnet ist und/oder auf eine Fläche einer der ersten oder zweiten Scheibe (S1, S2) aufgebracht ist und wobei die Transparenz des adaptiven Scheibenverbundelements durch Ansteuerung der Flüssigkeitskristallschicht (LC) über Elektroden (E1, E2) veränderbar ist.
  2. Adaptives Scheibenverbundelement nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsschicht (V1, V2) eine doppelbrechungsfreie Klebeschicht ist und das Scheibenverbundelement als Sicherheitsglas zum Einsatz als Fahrzeugscheibe ausgestaltet ist.
  3. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Scheibenverbundelement zumindest eine Antireflexbeschichtung aufweist, sodass die maximale Transmission des Scheibenverbundelements größer 70% ist.
  4. Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallschicht (LC) zwischen der ersten und zweiten Scheibe (S1, S2) vorgesehen ist und doppelbrechungsfreie Klebeschichten als Verbindungsschichten (V1, V2) zwischen der Flüssigkristallschicht (LC) und den Scheiben (S1, S2) vorgesehen sind.
  5. Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei optische Filterschichten (F1, F2) zur Reduktion der elektromagnetischen Strahlung im ultravioletten Spektrum vorgesehen sind und wobei die Filterschichten (F1, F2) derart ausgestaltet sind, dass eine Reduktion der elektromagnetischen Strahlung bei einer Wellenlänge von bis zu 400nm auf unter 1% erreicht wird.
  6. Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei optische Filterschichten (F1, F2) vorgesehen sind zur Reduktion der einfallenden elektromagnetischen Strahlung auf unter 0,8% bei einer Wellenlänge von 780nm bis 3000nm.
  7. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallschicht eine nematische Flüssigkristallsubstanz umfasst.
  8. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallschicht (LC) zumindest in einen ersten Zustand geschaltet werden kann, in dem die Lichtdurchlässigkeit maximiert ist, und in einem zweiten Zustand, in dem die Lichtdurchlässigkeit minimiert ist, sodass das Scheibenverbundelement abgedunkelt ist.
  9. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallschicht (LC) in Segmente (SEG1, SEG2, SEG3) unterteilt ist, die jeweils einzeln angesteuert und abgedunkelt werden können, und zwischen Elektroden (E1, E2) der Flüssigkristallschicht (LC) Spalten (G) mit einer Breite von 20-70 µm vorgesehen sind.
  10. Adaptives Scheibenverbundelement nach Anspruch 9, wobei der Abstand zweier benachbarter Segmente (SEG1, SEG2, SEG3) kleiner 70 µm ist.
  11. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, wobei zwischen benachbarten Segmenten (SEG1, SEG2, SEG3) keine Abgrenzungen vorgesehen sind.
  12. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkeitskristallschicht (LC) eine polarisatorfreie, positive, Phasen wechselnde Flüssigkeitskristalldisplay-Schicht ist mit einer Spaltendicke von 2-25 µm und einem Verhältnis d/p des LC Direktors der Flüssigkristallschicht (LC) zwischen 0,5 und 2 ist, wobei d der Abstand der Flüssigkristallsubstrate und p die Steigung des LC Direktors der Flüssigkristallsubstanz innerhalb der Flüssigkristallschicht (LC) ist.
  13. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Flüssigkristallmaterial der Flüssigkeitskristallschicht (LC) eine negative dielektrische Anisotropie zeigt und wobei die Flüssigkeitskristallschicht (LC) im ausgeschalteten Zustand eine homöotrope Ausrichtung aufweist.
  14. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, wobei die Flüssigkeitskristallschicht (LC) ein elektrisch steuerbares, doppelbrechendes, nematisches Flüssigkeitsdisplay umfasst mit einer Spaltenbreite von 2-25 µm und einen Phasenverzögerungsparameter von 0,5 bis 0,7 xλ und ein Flüssigkristallmaterial, das eine negative dielektrische Anisotropie zeigt, und wobei ein Kompensationsmittel vorgesehen ist zur Kompensation des Lichtverlustes gekreuzter Polarisationsfilms und der homöotropen Ausrichtung der Flüssigkristallschicht.
  15. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, wobei die Flüssigkeitskristallschicht (LC) ein elektrisch steuerbares, doppelbrechendes, nematisches Flüssigkeitsdisplay umfasst mit einer Spaltenbreite von 2-25 µm und einen Phasenverzögerungsparameter von 0,5 bis 0,7 xλ und ein Flüssigkristallmaterial, das eine negative dielektrische Anisotropie zeigt, und wobei ein Kompensationsmittel vorgesehen ist zur Kompensation des Lichtverlustes gekreuzter Polarisationsfilms und der homöotropen Ausrichtung der Flüssigkristallschicht und wobei das Kompensationsmittel insbesondere mindestens aus einer uniaxialen, negativen λ/2 C-Platte mit einer bevorzugten Verzögerung bezüglich der Einfallsrichtung x und/oder y von 200-300 nm und einer negativen, bi-axialen λ/2 Platte mit einer bevorzugten Verzögerung bezüglich der Einfallsrichtung z von 20-150 nm besteht.
  16. LCD Panel für ein Sonnendach mit adaptiven Scheibenverbundelementen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Scheibenverbundelemente und bevorzugt vier Scheibenverbundelemente zumindest ein LCD Panel eines Sonnendaches ausbilden, wobei die Scheibenverbundelemente derart angeordnet sind, dass der bevorzugte Sichtwinkelbereich in bevorzugt vier unterschiedlichen Quadranten angeordnet ist und dadurch in der Wirkung für die Insassen eines Fahrzeuges ein Multidomänen Display entsteht.
  17. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallschicht (LC) ein Kunststoffsubstrat mit einer Dicke von 50 bis 300 µm umfasst, und/oder wobei die Flüssigkristallschicht (LC) ein Glassubstrat mit einer Dicke von 50 bis 150 µm umfasst.
  18. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Scheibenverbundelement die folgenden Komponenten in der angegebenen Reihenfolge umfasst: erste Scheibe (S1) aus Glas / Klebefolie als Verbindungsschicht (V1, V2) / Polarisationsfilterfolie / Flüssigkristallschicht (LC)/ Polarisationsfilterfolie / Klebefolie als Verbindungsschicht (V1, V2) / zweite Scheibe (S2) aus Glas.
  19. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brechungsindizes der Schichten des Scheibenverbundelements derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Transmission durch das Scheibenverbundelement maximiert ist und bevorzugt die maximale Transmission des Scheibenverbundelements größer 70% ist.
  20. Windschutzscheibe mit einem adaptiven Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von segmentierten Flüssigkristallschichten (LC) vorgesehen sind, welche zwischen der ersten und zweiten Scheibe (S1, S2) angeordnet sind und/oder auf eine Fläche einer der ersten oder zweiten Scheibe (S1, S2) aufgebracht sind und wobei die Segmente entlang der Fläche der Windschutzscheibe angeordnet sind und bevorzugt in vertikaler und horizontaler Richtung angeordnet sind.
  21. Verwendung eines Scheibenverbundelements nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 18, als Bestandteil einer Fahrzeugverglasung, insbesondere einer Automobilverglasung, oder eines Helmvisiers, und wobei die Automobilverglasung insbesondere eine Verglasung im Fahrzeuginnenraum, und insbesondere eine Verglasung von Trennscheiben, dekorativen Flächen oder funktionalen Flächen, oder eine Verglasung ist, die einen Fahrzeuginnenraum von der äußeren Umgebung des Fahrzeugs trennt, insbesondere eine Fenster- oder Türenverglasung.
  22. Verfahren zum Herstellen eines adaptiven Scheibenverbundelements nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer ersten und zweiten lichtdurchlässigen Scheibe (S1, S2), - Laminieren einer Flüssigkristallschicht (LC) zwischen die erste und zweite Scheibe (LC) unter Verwendung zumindest einer Verbindungsschicht (V1, V2), - Versiegeln der seitlichen Randbereiche des Scheibenverbundelements mit Hilfe eines Versiegelungsmaterials.
  23. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, wobei zumindest eine Indexanpassungsschicht vorgesehen ist, sodass die maximale Transmission des Scheibenverbundelements größer oder gleich 70% ist.
  24. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, wobei eine optische Filterschicht (F1, F2) vorgesehen ist, die ein UV Dünnschichtkantenfilter oder eine Kunststofffolie mit eingearbeitetem Farbstoff ist, und/oder wobei eine optische Filterschicht (F1, F2) vorgesehen ist die einen UV Dünnschichtkantenfilter und/oder IR Dünnschichtkantenfilter umfasst, und/oder wobei eine optische Filterschicht (F1, F2) vorgesehen ist die eine Kunststofffolie mit integrierten oder aufgebrachten reflektierenden oder absorbierenden Material umfasst.
  25. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, wobei das Scheibenverbundelement zwei Antireflexbeschichtungen aufweist und zumindest eine Antireflexbeschichtung Titandioxid und/oder Siliziumdioxid enthält, und/oder wobei auf wenigstens einer Seite der ersten oder zweiten Scheibe (S1, S2) eine Antireflexbeschichtung aufgebracht ist, die einen Aufbau von dünnen Schichten aus dielektrischem Material mit abwechselnd hohem und niedrigem Brechungsindex enthält.
  26. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungschicht (V1, V2) PVB, PET, PVC, PU, COP, co-PC und/oder EVA enthält.
  27. Adaptives Scheibenverbundelement nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Umlaufdichtung (U) zur Randabdichtung des Scheibenverbundelements vorgesehen ist und die Umlaufdichtung (U) im Bereich zwischen erster und zweiter Scheibe (S1, S2) vorgesehen ist und wobei bevorzugt die Umlaufdichtung (U) die Flüssigkristallschicht (LC) schwimmend einbettet.
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