Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft überdies eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs.

Herkömmlicherweise werden elektronische Komponenten zwischen jeweiligen Scheiben einer Verbundglasscheibe angeordnet, um je nach Einsatzzweck unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen. Die CH 698260 B1 offenbart beispielsweise ein Einbauelement mit einer mittels leitfähigem Oxid oder Metall transluzent beschichteten, flexiblen Polymerfolie wie z.B. PET, sowie mit durch elektrisch leitende Klebpunkte verbundene elektronische Bauteile, wobei die elektrisch leitenden Klebpunkte zwischen der leitfähigen Beschichtung und der Bauteile durch elektrisch nicht leitende Verstärkungsklebpunkte gegen Druck-, Zug- oder Scherkräfte geschützt sind.

EP 2100722 A2 offenbart einen Lichtsensor, welcher in einer Windschutzscheibe einlaminiert ist. Die Windschutzscheibe mit dem integrierten Lichtsensor kann kompakt bereitgestellt werden, eine nachträgliche Montage des Lichtsensors entfällt. Der Lichtsensor ist in Form von Flip-Chip-Fotodioden auf einer Leiterplatte ausgebildet.

Ein Nachteil der vorstehend genannten Lösungen besteht jedoch darin, dass die jeweiligen Elektronikkomponenten derart benachbart zu der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sind, dass diese an der Zwischenschicht anliegen und die Zwischenschicht somit eine Dicke der jeweiligen Elektronikkomponenten kompensiert. Deshalb ist es erforderlich, möglichst dünn ausgebildete Elektronikkomponenten zu verwenden, um zu gewährleisten, dass die Zwischenschicht die Dicke der Elektronikkomponenten ausgleichen kann. Bei Verwendung dickerer Elektronikkomponenten kann es daher in nachteilhafter Weise zu einem Glasbruch kommen, wenn die Zwischenschicht nicht in der Lage ist, die Dicke der Elektronikkomponenten auszugleichen und es somit zu Spannungen in den Scheiben kommt.

Die internationale Patentanmeldung WO2016079459A1 zeigt eine Verbundscheibe, bei der Dioden in Öffnungen einer thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet sind. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Verbundscheibe sowie ein verbessertes Verfahren zum Herstellen der Verbundscheibe bereitzustellen, welche die Verwendung dickerer Elektronikkomponenten ermöglicht, ohne dabei in der Verbundscheibe Spannungen zu erzeugen. Zudem soll die Verbundscheibe mit hoher optischer Qualität zuverlässig herstellbar sein.

Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Herstellen einer Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug und durch eine Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs nach den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.

Die vorliegende Erfindung zeigt eine Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Scheibe und einer zweiten Scheibe, wobei die beiden Scheiben durch eine dazwischen angeordnete Kunststofffolie laminiert sind, und wobei in der Kunststofffolie zumindest eine Vertiefung eingebracht ist, in welcher eine Leuchtdiode angeordnet ist. Die Vertiefung vertieft sich in Richtung der ersten Scheibe und eine Lichtemissionsseite der Leuchtdiode ist in Richtung zur ersten Scheibe hin ausgerichtet.

Erfindungsgemäß kann durch das Vorsehen der zumindest einen Vertiefung, welche in die Kunststofffolie eingebracht ist, die Leuchtdiode so zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe der Verbundscheibe angeordnet werden, dass die Leuchtdiode keine Spannungen der Verbundscheibe erzeugt. Insbesondere kann eine lokale Ausbeulung der Kunststofffolie im Bereich der Leuchtdiode vermieden werden. Vorteilhaft können relativ dicke Leuchtdioden eingesetzt werden, die im Gegensatz zu sehr dünnen Leuchtdioden in der Herstellung deutlich kostengünstiger sind.

Zudem ermöglicht die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise die Herstellung von Verbundscheiben in optisch hoher Qualität mit einer sehr guten Lichttransmission des Lichts der mindestens einen Leuchtdiode durch die erste Scheibe. Durch das Vorsehen von Vertiefungen an Stelle von Durchbrechungen bzw. Öffnungen in der Kunststofffolie ist gewährleistet, dass sich stets Material der Kunststofffolie zwischen der Leuchtdiode und der ersten Scheibe befindet, so dass die Erzeugung von in aller Regel deutlich sichtbaren Blasen im Zwischenbereich zwischen Leuchtdiode und erster Scheibe wirksam verhindert werden kann. Da der optische Brechungsindex der Kunststofffolie typischer Weise an den optischen Brechungsindex der ersten Scheibe angepasst ist, tritt kein unerwünschter Sprung im Brechungsindex auf. Bei der Bildung von gasgefüllten oder evakuierten Blasen ist dies nicht der Fall. Durch die Verschiedenheit des optischen Brechungsindex von erster Scheibe und Blasen sind die Blasen gut sichtbar und die optische Qualität der Verbundscheibe wird beeinträchtigt. Zudem kann stets sichergestellt werden, dass eine homogene Schicht aus dem Material der Kunststoffolie zwischen Leuchtdiode und erster Scheibe vorliegt, da ein Hinterfließen in den Raum zwischen Leuchtdiode und erster Scheibe nicht erforderlich ist. Eine Verbundscheibe mit hoher optischer Qualität kann zuverlässig und sicher hergestellt werden.

Die vorliegende Erfindung zeigt des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer ersten Scheibe und einer zweiten Scheibe sowie das Bereitstellen einer Kunststofffolie. Das Verfahren umfasst überdies das Einbringen zumindest einer Vertiefung in die Kunststofffolie, wobei die Vertiefung so eingebracht wird, dass sie im verbundenen Zustand der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe in Richtung der ersten Scheibe vertieft ist, sowie ein Anordnen einer Leuchtdiode in der zumindest einen Vertiefung der Kunststofffolie, und und ein Laminieren von erster Scheibe, zweiter Scheibe und dazwischen angeordneter Kusntstofffolie.

Die vorliegende Erfindung zeigt des Weiteren die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leuchtdiode auf einer Leiterplatte angeordnet ist, die beispielsweise eine Kunststofffolie umfasst. Somit kann die Stromversorgung der Leuchtdiode sichergestellt und eine gewünschte Positionierung je nach baulichen Anforderungen im Bereich der Verbundscheibe ermöglicht werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Mehrzahl Leuchtdioden vorgesehen, die beispielsweise durch einen elektrisch leitenden Draht elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Das Vorsehen des elektrisch leitenden Drahts zum Verbinden der Leuchtdioden ermöglicht in vorteilhafter Weise eine flexible Anordnung der Leuchtdioden bei geringen Materialkosten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie durch Fräsen mittels eines Fräswerkzeugs oder durch Heißprägen mittels eines Heißprägestempels in die Kunststofffolie eingebracht ist. Somit kann die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie je nach Anforderung durch verschiedene Verfahren erzeugt bzw. eingebracht werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leuchtdiode eine Dicke von bis zu 1 mm, vorzugsweise von bis zu 0,7 mm, aufweist. Leuchtdioden dieser Dicke sind deutlich kostengünstiger als dünnere Leuchtdioden und tragen somit zu einer Kostensenkung der Verbundscheibe bei.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie einen Durchmesser von zumindest 2 mm, vorzugsweise von zumindest 3 mm, aufweist, und wobei die Vertiefung mit einer Tiefe von bis zu 90 % einer Dicke der Kunststofffolie erzeugt ist. Die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie ist somit flexibel an jeweilige Anforderungen betreffend den Durchmesser sowie die Tiefe anfertigbar und ist somit an beliebige Abmessungen von Leuchtdioden anpassbar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kunststofffolie Polyvinylbutyral, Ethylenvinylacetat, Polyacrylat, Polymethylmethacrylat oder Polyurethan enthält oder aus einem oder mehreren dieser Materialien ausgebildet ist. . Somit kann je nach Anforderung ein geeignetes Material der Kunststofffolie für einen entsprechenden Einsatzzweck gewählt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Lichtemissionsseite der Leuchtdiode zu der ersten Scheibe hin ausgerichtet ist. Die erste Scheibe kann die innere Scheibe oder die äußere Scheibe der Verbundscheibe sein, so dass die Leuchtdiode beispielsweise zu einem Fahrgastraum hin oder zur Außenseite des Kraftfahrzeugs hin ausrichtbar ist. Hierdurch ergibt sich je nach Ausrichtung der Leuchtdiode ein anderer Einsatzzweck.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie durch Fräsen mittels eines Fräswerkzeugs in die Kunststofffolie eingebracht wird, wobei die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie einen Durchmesser von zumindest 2 mm, vorzugsweise von zumindest 3 mm, aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung mit einer Tiefe von bis zu 90 % einer Dicke der Kunststofffolie erzeugt ist. Somit kann ein Großteil der Dicke der Kunststofffolie für die Anordnung der Leuchtdiode verwendet werden. Andererseits verbleibt ausreichend Material zwischen Leuchtdiode und erster Scheibe, um die hohe optische Qualität der Verbundscheibe sicherzustellen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie durch Heißprägen mittels eines Heißprägestempels in die Kunststofffolie eingebracht wird, wobei die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie einen Durchmesser von zumindest 2 mm, vorzugsweise von zumindest 3 mm, aufweist. Das Einbringen der Vertiefung der Kunststofffolie durch Heißprägen kann je nach Materialauswahl der Kunststofffolie sinnvoll sein und je nach Ausbildung des Heißprägestempels sehr schnell durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Heißprägen der zumindest einen Vertiefung der Kunststofffolie mit einer Prägetemperatur des Heißprägestempels von 50 bis 150°C, vorzugsweise von 80 bis 150°C, durchgeführt wird, und wobei eine Form der zumindest einen Vertiefung der Kunststofffolie derart ausgebildet ist, dass die Form der zumindest einen Vertiefung der Kunststofffolie einer Bauform der Leuchtdiode entspricht. Somit kann die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie an die Bauform der Leuchtdiode angepasst werden.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Verbundscheibe für ein

Kraftfahrzeug;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verbundscheibe für das Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der Verbundscheibe für das Kraftfahrzeugg. In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

Die Verbundscheibe 10 für ein Kraftfahrzeug weist eine erste Scheibe 12 und eine zweite Scheibe 14 auf. Die erste Scheibe 12 und die zweite Scheibe 14 sind mit einer Kunststofffolie 16 laminiert. In die Kunststofffolie 16 sind zwei Öffnungen 20 eingebracht. In jede der Öffnungen 20 ist eine Leuchtdiode 22, 26 eingesetzt. Die vorliegende schematische Darstellung ist eine Explosionsansicht der Verbundscheibe für das Kraftfahrzeug, um eine einfachere Darstellbarkeit der verbauten Komponenten zu ermöglichen.

Die Leuchtdioden 22, 26 sind auf einer Leiterplatte 24 angeordnet. Beim Laminieren der beiden Scheiben 12, 14 fließt weiches Material der Kunststofffolie 16 in den Raum zwischen den Leuchtdioden 22, 26 und der ersten Scheibe 12. Aufgrund einer relativ hohen Viskosität des Materials kann nicht zuverlässig sichergestellt werden, dass sich eine homogene Materialschicht zwischen Leuchtdioden 22, 26 und erster Scheibe 12 befindet. Vor allem besteht bei unzureichendem Hinterfließen die Gefahr der Bildung von Blasen,welche, auch weil sie durch die Leuchtdioden 22, 26 angestrahlt werden, von außen sichtbar sind und die optische Qualität der Verbundscheibe 10 erheblich beeinträchtigen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Verbundscheibe für das Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Verbundscheibe 10 für das Kraftfahrzeug weist gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine erste Scheibe 12 und eine zweite Scheibe 14 auf. Zwischen der ersten Scheibe 12 und der zweiten Scheibe 14 befindet sich eine Kunststofffolie 16, durch welche die beiden Scheiben 12, 14 laminiert sind. In die Kunststofffolie 16 sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei Vertiefungen 18 eingebracht, in welche jeweilige Leuchtdioden 22, 26 eingefügt sind.

Die Leuchtdioden 22, 26 sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch einen elektrisch leitenden Draht 28 miteinander verbunden. Alternativ können die Leuchtdioden 22, 26 beispielsweise auf einer eine Folie umfassenden Leiterplatte angeordnet sein. Die Vertiefungen 18 der Kunststofffolie 16 sind beispielsweise durch Fräsen mittels eines Fräswerkzeugs in die Kunststofffolie 16 eingebracht. Alternativ können die Vertiefungen 18 beispielsweise durch Heißprägen mittels eines Heißprägestempels in die Kunststofffolie 16 eingebracht sein.

Die Leuchtdioden 22, 26 weisen vorzugsweise eine Dicke von bis zu 0,7 mm auf. Alternativ kann die Dicke beispielsweise bis zu 1 mm betragen. Die Vertiefungen 18 der Kunststofffolie 16 weisen vorzugsweise einen Durchmesser von zumindest 2 mm, vorzugsweise von zumindest 3 mm, auf. Die Vertiefungen 18 sind mit einer Tiefe von bis zu 90 % einer Dicke der Kunststofffolie 16 erzeugt. Die Kunststofffolie 16 ist in der vorliegenden Ausführungsform aus Polyvinylbutyral ausgebildet. Alternativ kann die Kunststofffolie 16 beispielsweise durch Ethylenvinylacetat, Polyacrylat, Polymethylmethacrylat oder Polyurethan ausgebildet sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Lichtemissionsseite der Leuchtdioden 22, 26 zu der ersten Scheibe 12 hin ausgerichtet.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der erfindungsgemäßen Verbundscheibe für das Kraftfahrzeug.

Das Verfahren umfasst gemäß Schritt S1 das Bereitstellen einer ersten Scheibe und einer zweiten Scheibe. Das Verfahren umfasst überdies gemäß Schritt S2 das Bereitstellen einer Kunststofffolie. Das Verfahren umfasst des Weiteren gemäß Schritt S3 das Einbringen zumindest einer Vertiefung in die Kunststofffolie. Das Verfahren umfasst darüber hinaus gemäß Schritt S4 das Anordnen einer Leuchtdiode in der zumindest einen Vertiefung der Kunststofffolie. Das Verfahren umfasst zusätzlich gemäß Schritt S5 das Laminieren von erster Scheibe und zweiter Scheibe mit zwischengelegter Kunststofffolie

Die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie wird beispielsweise durch Fräsen mittels eines Fräswerkzeugs in die Kunststofffolie eingebracht, wobei die zumindest eine Vertiefung einen Durchmesser von zumindest 2 mm, vorzugsweise von zumindest 3 mm, aufweist. Die Vertiefung wird beispielsweise mit einer Tiefe von bis zu 90 % einer Dicke der Kunststofffolie 16 erzeugt.

Alternativ kann die zumindest eine Vertiefungder Kunststofffolie durch Heißprägen mittels eines Heißprägestempels in die Kunststofffolie eingebracht werden, wobei die zumindest eine Vertiefung der Kunststofffolie einen Durchmesser von zumindest 2 mm, vorzugsweise von zumindest 3 mm, aufweist. Das Heißprägen der zumindest einen Vertiefungder Kunststofffolie 16 wird vorzugsweise mit einer Prägetemperatur des Heißprägestempels von 50 bis 150°C, vorzugsweise von 80 bis 150°C, durchgeführt. Die Form der zumindest einen Vertiefung der Kunststofffolie ist derart ausbildbar, dass die Form der zumindest einen Vertiefung der Kunststofffolie einer Bauform der Leuchtdiode entspricht.

Bezugszeichenliste

10 Verbundscheibe

12 erste Scheibe

14 zweite Scheibe

16 Kunststofffolie

18 Vertiefung

20 Öffnung

22 Leuchtdiode

24 Leiterplatte

26 weitere Leuchtdiode

28 elektrisch leitender Draht