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Title:
PROCESS FOR PRODUCING A COMPOSITE PANE HAVING A HOLOGRAM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/053404
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a process for producing a composite pane (100) having a hologram, at least comprising the steps of: a) providing a first pane (1) and a second pane (2), b) spraying a photosensitive material (15) as a hologram element (5) at least in a coating region (7) on the surface (III) of the first pane (1), c) generating at least one hologram by means of selective laser irradiation of the exposed hologram element (5), d) forming a layer stack from the first pane (1), a thermoplastic intermediate layer (3) and a second pane (2), the hologram element (5) being arranged between the two panes (1, 2), e) joining the first pane (1) and the second pane (2) by means of the thermoplastic intermediate layer (3) to form a composite pane (100) in a lamination process.

Inventors:
GOMER ANDREAS (DE)
KANNENGIESSER RAPHAELA (DE)
CERIPA ADRIEN (FR)
SCHULZ VALENTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/074376
Publication Date:
March 17, 2022
Filing Date:
September 03, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SAINT GOBAIN (FR)
International Classes:
B32B17/10; G02B27/01; G03C1/005; G03C1/66; G03C1/74
Domestic Patent References:
WO2018188844A12018-10-18
WO2012156124A12012-11-22
Foreign References:
JPH09113840A1997-05-02
DE825202C1951-12-17
US20090176101A12009-07-09
US5341230A1994-08-23
US7136205B12006-11-14
US20040067323A12004-04-08
EP0999104A22000-05-10
EP0420228B11995-03-08
DE102012211729A12014-01-09
US20190056596A12019-02-21
US10394032B22019-08-27
US20150205138A12015-07-23
US10061069B22018-08-28
DE805202C1951-05-10
DE68912246T21994-05-11
JPH09113840A1997-05-02
EP0521296A11993-01-07
EP0179741A21986-04-30
DE3909289A11989-10-05
DE69020975T21995-11-23
DE102011006889A12012-06-14
EP0611992A11994-08-24
EP0677773A11995-10-18
EP0682287A11995-11-15
Attorney, Agent or Firm:
GEBAUER, Dieter (DE)
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Claims:
23

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit einem Hologramm, mindestens umfassend die Schritte: a) Bereitstellung einer ersten Scheibe (1) und einer zweiten Scheibe (2), b) Aufsprühen eines photosensitiven Materials (15) als Hologrammelement (5) mindestens in einem Beschichtungsbereich (7) auf einer Oberfläche (III) der ersten Scheibe (1), c) Erzeugen mindestens eines Hologramms durch selektive Laserbestrahlung des freiliegenden Hologrammelements (5), d) Bilden eines Schichtstapels aus der ersten Scheibe (1), einer thermoplastischen Zwischenschicht (3) und einer zweiten Scheibe (2), wobei das Hologrammelement (5) zwischen den beiden Scheiben (1 , 2) angeordnet ist, e) Verbinden der ersten Scheibe (1) und der zweiten Scheibe (2) über die thermoplastische Zwischenschicht (3) zu einer Verbundscheibe (100) in einem Laminationsverfahren. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die erste Scheibe (1) mindestens im Beschichtungsbereich (7) für das Hologrammelement (5) mit einem Haftvermittler beschichtet oder durch eine Plasmaaktivierung vorbehandelt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens die erste Scheibe (1 ) in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen ist und bevorzugt der Krümmungsradius oder die Krümmungsradien unabhängig voneinander im Bereich von 10 cm bis 40 m liegen. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das photosensitive Material (15) Gelatine und Silberhalogenide oder Gelatine und Dichromate umfasst. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei direkt angrenzend an das Hologrammelement (5) im Schichtstapel die thermoplastische Zwischenschicht (3) oder eine Klebeschicht angeordnet wird. 6. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das photosensitive Material (15) in Schritt (b) als Lösung mit einer Viskosität von 10 mPa s bis 500 mPa s aufgesprüht wird.

7. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Aufsprühen in Schritt (b) mit einem Druck zwischen 1 ,0 bis 2,0 bar durchgeführt wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das photosensitive Material (15) in einer gleichmäßigen Schichtdicke d im Beschichtungsbereich (7) aufgetragen wird, wobei die Schichtdicke d um höchstens 5 pm bis 25 pm abweicht.

9. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Scheibe (1) die Innenscheibe der Verbundscheibe ist und in Schritt (b) das photosensitive Material (2) als ein Hologrammelement (5) auf der Außenfläche (III) der Innenscheibe aufgebracht wird.

10. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) mit Hologramm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei vor Schritt (b) ein Maskierungsstreifen auf der Oberfläche der ersten Scheibe (1) angeordnet wird, sodass der Maskierungsstreifen den Beschichtungsbereich (7) begrenzt, und wobei der Maskierungsstreifen nach Schritt (b) und vor Schritt (d) wieder entfernt wird.

11. Verbundscheibe (100) hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Verwendung einer Verbundscheibe (100) hergestellt in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Innenverglasung oder Außenverglasung in einem Fahrzeug oder einem Gebäude, insbesondere 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 eine Projektionsfläche dient.

Description:
Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe mit Hologramm

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe, insbesondere für ein holographisches Head-Up-Display, eine Verbundscheibe für ein solches Display, sowie die Verwendung einer solchen Verbundscheibe.

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.

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. das europäische Patent EP 0420228 B1 oder die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2012 211 729 A1).

Für Head-Up-Displays können Hologramme genutzt werden, die zwischen den Scheiben einer Verbundscheibe einlaminiert sind. Das Hologramm kann darin aufgezeichnete Informationen enthalten. Das Hologramm kann mittels von einem Projektor abgestrahltem Licht aktiviert werden und somit die in dem Hologramm aufgezeichneten Informationen für den Betrachter wiedergegeben werden. Head-Up-Displays, umfassend holographische optische Elemente sind beispielsweise in den Veröffentlichungen WO 2012/156124 A1 und US 2019/0056596 A1 offenbart.

Es gibt verschiedene Arten von Hologrammen. Dazu gehören zum Beispiel Reflexionshologramme oder Hologramme, die auf dem Prinzip der Leitung von Lichtwellen im Hologramm basieren, sogenannte Wellenleiter oder Waveguide-Hologramme. Waveguide- Hologramme sind zum Beispiel beschrieben in US10394032 B2, LIS2015205138A1 oder US10061069B2.

Ein Hologramm kann in einer photosensitiven Schicht erzeugt werden, die auf einem Substrat aufgebracht wird. Als photosensitives Material sind zum Beispiel Photopolymere oder Gelatine mit Silberhalogeniden oder Dichromaten bekannt. In DE805202C wird die Herstellung von Photoemulsionen beschrieben, die auf verschiedenen Trägern aufgebracht und zum Beispiel auch aufgesprüht werden können.

In DE 68912246T2 wird ein Verfahren zur Herstellung einer laminierten Scheibe offenbart, in der ein Hologramm mittels eines Trägers zwischen zwei Scheiben eingebracht wird, wobei der Träger vor dem endgültigen Laminieren entfernt werden muss. Dies ist ein vergleichsweise aufwändiges Verfahren, das nur schwierig automatisiert werden kann.

In JP 409113840 A wird eine Scheibe mit Hologrammelement beschrieben, das entlang der Ränder zurückgeschnitten ist und in einer thermoplastischen Zwischenschicht eingebettet ist. Dabei werden vorfabrizierte photosensitive Filme verwendet, die in/an der Scheibe befestigt werden müssen.

In EP 0521296 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit photosensitiver Schicht aus Photopolymeren offenbart, wobei die Schicht aus Photopolymeren mit einer wasserbasierten polymeren Schutzschicht, wie zum Beispiel einer Polyvinylalkohol-Schicht, versehen ist. Diese Schutzschicht wird mindestens während des Schritts der Belichtung der photosensitiven Schicht benötigt und dient darüber hinaus als Barriere gegen Weichmacher aus angrenzenden Schichten. Solche wasserbasierten polymeren Schutzschichten haben sich jedoch als störend in laminierten Produkten erwiesen, und müssen daher vor der Laminierung zunächst entfernt werden. Dies verursacht einen erheblichen Aufwand.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe mit einem Hologramm bereitzustellen, sowie eine verbesserte Verbundscheibe bereitzustellen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und deren Verwendung gehen aus weiteren unabhängigen Ansprüchen hervor. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe mit Hologramm. Dabei werden in Schritt (a) eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe bereitgestellt. Die Scheiben werden, wenn nötig, gewaschen und getrocknet und so für die weitere Verarbeitung vorbereitet.

In Schritt (b) wird eine photosensitive Schicht als Hologrammelement mindestens in einem Beschichtungsbereich auf einer Oberfläche der ersten Scheibe aufgesprüht. Die Oberfläche ist hier eine erste Oberfläche der Scheibe, sodass das photosensitive Material nur auf einer Oberfläche und nicht auf der gegenüberliegenden zweiten Oberfläche aufgebracht wird. Die Beschichtung durch Aufsprühen hat den Vorteil, dass eine sehr homogene Schicht aufgetragen werden kann und die Schichtdicke gezielt bestimmt werden kann.

Der Beschichtungsbereich kann sich über die gesamte Oberfläche der ersten Scheibe erstrecken, das heißt das photosensitive Material wird vollflächig auf der gesamten Oberfläche der ersten Scheibe aufgebracht. Alternativ kann die photosensitive Schicht auch ausschließlich in einem Teilbereich der ersten Scheibe aufgebracht werden, das heißt der Beschichtungsbereich erstreckt sich nur über einen Teil der ersten Scheibe. Der Beschichtungsbereich ist der Bereich, in dem das photosensitive Material aufgetragen wird.

In dem freiliegenden Hologrammelement wird in Schritt (c) durch selektives Belichten des Hologrammelements mittels Laser mindestens ein Hologramm erzeugt. Selektiv bedeutet, dass durch die Laserbestrahlung Hologramme aufgezeichnet werden in der photosensitiven Schicht an den Stellen, an denen später Hologramme darstellbar sein sollen. Die Hologramme können sich beispielsweise nur in einem Teilbereich befinden oder über die gesamte Fläche der Scheibe verteilt sein. Freiliegend bedeutet, dass das Hologrammelement bei der Bestrahlung durch einen Laser nicht von einer Schutzschicht gegenüber der Umgebung geschützt ist. Auch ein Ölfilm wird nicht benötigt, da die Bestrahlung mit Laser dies nicht erfordert. Somit kann direkt anschließend an den Sprühvorgang und einem eventuell anschließenden Trocknungsvorgang mit der Aufzeichnung der Hologramme begonnen werden.

Schritt (c) wird vor dem Laminieren in Schritt (e) durchgeführt, sodass die Lamination ohne Vorkehrungen hinsichtlich des unbelichteten photosensitiven Materials erfolgen kann.

In Schritt (d) werden die erste Scheibe, eine thermoplastische Zwischenschicht und die zweite Scheibe so zu einem Schichtstapel angeordnet, dass das Hologrammelement zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe angeordnet ist. Die thermoplastische Zwischenschicht dient zur Verbindung der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe und erstreckt sich somit flächig über die gesamte Oberfläche der ersten Scheibe beziehungsweise der zweiten Scheibe.

In Schritt (e) werden die erste Scheibe und die zweite Scheibe über die thermoplastische Zwischenschicht zu einer Verbundscheibe laminiert. Dies geschieht üblicherweise in einem Laminationsverfahren unter Einwirkung von Druck und Temperatur.

Es können weitere Schritte in das Verfahren und weitere Schichten in die Verbundscheibe integriert werden. Die Reihenfolge der Schritte kann variiert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit eine Möglichkeit zur einfachen Herstellung einer Verbundscheibe mit mindestens einem Hologramm. Dabei ist die Herstellung der Schicht aus photosensitivem Material über Sprühen eine besonders geeignete Methode zur Erzeugung homogener Schichten mit konstanter Schichtdicke über den gesamten Beschichtungsbereich. Da es sich um eine kontaktlose Auftragsmethode handelt, werden Spuren wie sie zum Beispiel durch Aufstreichen einer Lösung entstehen vermieden. Der Sprühvorgang ist sehr gut automatisierbar und kann kontinuierlich durchgeführt werden. Da keine wasserbasierte polymere Schutzschicht über dem Hologrammelement während der Bestrahlung benötigt wird, ist das Verfahren wesentlich vereinfacht, da die Schutzschicht ansonsten zunächst vor der Lamination entfernt werden müsste.

Als Hologramm wird ein Reflexionshologramm oder ein Waveguide-Hologramm bezeichnet, das innerhalb eines Hologrammelements angeordnet ist. Das Hologrammelement bezeichnet das holographische Medium, in dem das Hologramm enthalten ist. Das Hologrammelement wird durch Aufträgen eines photosensitiven Materials erhalten, das eine Matrix und lichtempfindliche Substanzen umfasst. In diesem photosensitiven Material oder in dieser photosensitiven Schicht kann durch Belichtung mit einer geeigneten Lichtquelle ein Hologramm aufgezeichnet werden. In der fertigen Verbundscheibe ist das Material des Hologrammelements nicht mehr lichtempfindlich, da das photosensitive Material während des Prozesses soweit verändert wird, dass keine weitere Aufzeichnung eines Reflexionshologramms mehr möglich ist. Der Begriff Hologrammelement bezieht sich sowohl auf das unbelichtete Hologrammelement aus lichtempfindlichem Material als auch auf das endgültige Hologrammelement mit aufgezeichnetem Hologramm. Das Hologrammelement umfasst erfindungsgemäß mindestens ein Hologramm, bevorzugt jedoch mehrere einzelne Hologramme.

Die erste Scheibe und die zweite Scheibe weisen jeweils eine außenseitige Oberfläche, d.h. eine Außenfläche, und eine innenraumseitige Oberfläche, d.h. eine Innenfläche, und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante auf. Mit Außenfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit Innenfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die Außenfläche der ersten Scheibe und die Innenfläche der zweiten Scheibe sind in der erfindungsgemäßen Verbundscheibe einander zugewandt.

Ist die Verbundscheibe dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs oder eines Gebäudes einen Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen, so wird mit Innenscheibe im Sinne der Erfindung die dem Innenraum (Fahrzeuginnenraum) zugewandte Scheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die erste Scheibe kann die Außenscheibe oder die Innenscheibe sein und die zweite Scheibe kann die Außenscheibe oder die Innenscheibe sein.

Bevorzugt ist die erste Scheibe die Innenscheibe und die zweite Scheibe die Außenscheibe. Dabei wird in Schritt (b) das photosensitive Material als ein Hologrammelement auf die Außenfläche der Innenscheibe aufgebracht. Da das Hologrammelement auf der Innenscheibe aufgetragen ist, ist die Wahrnehmung des Hologramms durch einen Fahrzeuginsassen nicht durch eine dazwischenliegende thermoplastische Zwischenschicht gestört.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche der ersten Scheibe mindestens im Beschichtungsbereich vorbehandelt, um die Haftung des photosensitiven Materials zu verbessern. Dies können eine besonders gründliche Reinigung sein, oder die Vorbehandlung mit einem Haftvermittler oder Primer, oder die Aktivierung mithilfe eines Plasmas. Die Vorbehandlung erfolgt vor dem Auftrag des photosensitiven Materials.

Der Beschichtungsbereich ist der Bereich, in dem das photosensitive Material aufgetragen wird, also der Bereich, der für das Hologrammelement vorgesehen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens die erste Scheibe in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wobei der Krümmungsradius oder die Krümmungsradien unabhängig voneinander im Bereich von 10 cm bis 40 m liegen. Besonders bevorzugt sind die erste Scheibe und die zweite Scheibe gebogen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung gebogener Verbundscheiben, da die Beschichtung mit dem photosensitiven Material direkt auf der ersten Scheibe erfolgt und sich dank des Sprühverfahrens eine besonders gleichmäßige Schicht erstellen lässt.

Das photosensitive Material umfasst bevorzugt Gelatine mit Silberhalogeniden oder Gelatine mit Dichromaten. Diese Materialien haben sich als geeignet für den Einsatz in Laminaten erwiesen und sind auch ohne den Einsatz von gesonderten Schutzschichten bei der Belichtung stabil. Silberhalogenide oder Dichromate werden in der Regel in einer Matrix aus Gelatine eingesetzt, die zunächst bei Raumtemperatur (etwa 20°C bis 30°C) etwas angetrocknet wird, bevor das Hologramm durch Belichtung aufgezeichnet wird. Anschließend wird die belichtete Schicht fixiert und in einem oder mehreren Waschschritten von nicht umgesetzten Metallsalzen, elementarem Silber und Nebenprodukten befreit und in einem letzten Trockenvorgang bei 50°C bis 120°C getrocknet. Der Einsatz von Silberhalogeniden und Dichromaten als photosensitives Material ist zum Beispiel bekannt aus EP0179741A2, DE3909289A1 und DE69020975T2.

Die Kombination von Silberhalogenidkristallen in einer Gelatineschicht wird als fotografische Emulsion bezeichnet. Es gibt drei Arten von Silberhalogeniden, Silberchlorid, Silberbromid und Silberiodid. Silberchlorid wird für Emulsionen mit geringer Empfindlichkeit verwendet. Emulsionen mit einer Kombination von Silberchlorid und Silberbromid haben eine hohe Lichtempfindlichkeit und Emulsionen mit einer Kombination von Silberbromid und Silberiodid weisen eine noch höhere Lichtempfindlichkeit auf. Silberiodid wird in der Regel nie einzeln verwendet, sondern in Kombination mit Silberbromid, wobei der Masseanteil von Silberiodid 5 % oder weniger beträgt. Fotografische Materialen auf Basis von in einer Gelatineschicht eingelagerten Silberhalogeniden sind in den Veröffentlichungen DE 10 2011 006 889 A1 , EP 0 611 992 A1 , EP 0 677 773 A1 und EP 0 682 287 A1 offenbart.

Die rheologischen Eigenschaften photosensitiver Materialien auf Basis von in einer Gelatineschicht eingelagerten Silberhalogeniden oder auf Basis einer Dichromat-Gelatine lassen sich auch durch Additive beeinflussen, die bevorzugt in einem nachgelagerten Trockungsprozess verdampfen. Die rheologischen Eigenschaften beeinflussen die Sprühfähigkeit der Lösung. Wie oben beschrieben enthalten photosensitive Materialien häufig Gelatine als hydrophiles Kolloidbindemittel. In EP 0 611 992 A1 ist offenbart, dass Mischungen verschiedener Gelatinen mit unterschiedlichen Viskositäten verwendet werden können, um die rheologischen Eigenschaften des photosensitiven Materials einzustellen.

Die rheologischen Eigenschaften des photosensitiven Materials lassen sich auch über die Temperatur gezielt beeinflussen. Zum einen kann das gesamte Verfahren bei einer bestimmten Temperatur durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass nur das photosensitive Material vor dem Aufsprühen auf eine bestimmte Temperatur gebracht wird und die verwendete Düse temperiert wird und/oder die zu beschichtende Scheibe auf eine bestimmte Temperatur heruntergekühlt bzw. aufgeheizt wird. Bevorzugt wird das gesamte Verfahren bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 100 °C durchgeführt, insbesondere bei Temperaturen zwischen 30 °C und 100 °C, beispielsweise bei 70 °C; oder es wird zumindest das aufzutragende photosensitive Material auf Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 100 °C erwärmt, insbesondere bei Temperaturen zwischen 30 °C und 100 °C, beispielsweise 70 °C.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird direkt angrenzend an das Hologrammelement im Schichtstapel die thermoplastische Zwischenschicht angeordnet oder eine Klebeschicht angeordnet. Dies führt zu einer besonders stabilen Verbundscheibe, da die thermoplastische Zwischenschicht oder die Klebeschicht eine sichere Anbindung zum Hologrammelement und anderen Schichten des Schichtenstapels sicherstellen.

Die thermoplastische Zwischenschicht enthält bevorzugt zumindest Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU) oder Copolymere oder Derivate davon oder besteht daraus, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), besonders bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB) und dem Fachmann bekannte Additive wie beispielsweise Weichmacher. Bevorzugt enthält die thermoplastische Zwischenschicht mindestens einen Weichmacher. Diese Materialien sind besonders geeignet für Verbundsicherheitsscheiben.

Weichmacher sind chemische Verbindungen, die Kunststoffe weicher, flexibler, geschmeidiger und/oder elastischer machen. Sie verschieben den thermoelastischen Bereich von Kunststoffen hin zu niedrigeren Temperaturen, so dass die Kunststoffe im Bereich der Einsatz-Temperatur die gewünschten elastischeren Eigenschaften aufweisen. Bevorzugte Weichmacher sind Carbonsäureester, insbesondere schwerflüchtige Carbonsäureester, Fette, Öle, Weichharze und Campher. Weitere Weichmacher sind bevorzugt aliphatische Diester des Tri- bzw. Tetraethylenglykols. Besonders bevorzugt werden als Weichmacher 3G7, 3G8 oder 4G7 eingesetzt, wobei die erste Ziffer die Anzahl der Ethlenglycoleinheiten und die letzte Ziffer die Anzahl der Kohlenstoffatome im Carbonsäureteil der Verbindung bezeichnet. So steht 3G8 für Triethylenglykol-bis-(2-ethylhexanoat), d.h. für eine Verbindung der Formel C 4 H 9 CH (CH 2 CH 3 ) CO (OCH 2 CH 2 )3O 2 CCH (CH 2 CH 3 ) C 4 H 9 .

Bevorzugt enthält die thermoplastische Zwischenschicht mindestens 3 Gew.-%, bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mindestens 30 Gew.-% und insbesondere mindestens 40 Gew.-% eines Weichmachers. Der Weichmacher enthält oder besteht bevorzugt aus Triethylenglykol-bis-(2-ethylhexanoat).

Weiter bevorzugt enthält die thermoplastische Zwischenschicht mindestens 60 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-% und beispielsweise mindestens 97 Gew.-% Polyvinylbutyral.

Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie.

Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch eine funktionale thermoplastische 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 thermoplastische Zwischenschicht beispielsweise auch eine Bandfilterfolie sein.

Die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht liegt zwischen 30 pm bis 1500 pm, bevorzugt zwischen 50 pm und 780 pm, bevorzugt zwischen 380 pm und 760 pm.

Eine Klebeschicht ist bevorzugt ein sogenannter optisch klarer Klebstoff (OCA, optically clear adhesive) oder ein transparenter Klebstoff. Solche Klebstoffe zeichnen sich durch eine hohe Lichttransmission, eine geringe Trübung, keine doppelte Lichtbrechung, hohe UV- Beständigkeit und gute Alterungsbeständigkeit aus. Unkontrollierte und daher unerwünschte Beeinträchtigungen der Lichttransmission oder unästhetische Verwerfungen können dadurch vermieden werden. Die Klebeschicht weist bevorzugt eine Absorption im sichtbaren Spektralbereich von kleiner als 5%, insbesondere kleiner als 2% oder sogar 1 % auf und bevorzugt eine Trübung von kleiner als 5%, insbesondere kleiner als 2% oder sogar 1 %.

Eine Klebeschicht weist bevorzugt eine Dicke von 20 pm bis 200 pm auf, besonders bevorzugt von 50 pm bis 150 pm, ganz besonders bevorzugt von 60 pm bis 100 pm. Damit werden effektiv eine Delamination zwischen Hologrammelement und angrenzender Schicht verhindert, sowie gute optische Eigenschaften erzielt. Zudem sind Klebeschichten mit diesen Dicken kommerziell als Klebstoff-Filme erhältlich. Der Klebstoff kann alternativ auch als flüssiger Kleber eingesetzt werden.

Der Klebstoff ist bevorzugt ein chemisch wirkender, insbesondere chemisch härtender Klebstoff oder UV-härtender, besonders bevorzugt ein Acrylat-Klebstoff oder ein Silikonbasierter Klebstoff.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das photosensitive Material in Schritt (b) als Lösung mit einer Viskosität zwischen 10 mPa s und 500 mPa s aufgesprüht. Mit dieser Viskosität lässt sich die Lösung als homogene Schicht auf einer Scheibe aufbringen. Bevorzugt wird mit einem Druck zwischen 1 ,0 bar und 2,0 bar gesprüht.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das photosensitive Material in Schritt (b) mittels mindestens einer Düse aufgesprüht, die einen Durchmesser hat zwischen 1 ,0 mm und 2,0 mm.

Bevorzugt wird beim Sprühvorgang zwischen der Düse und der zu beschichtenden Oberfläche der Scheibe ein im Wesentlichen konstanter Abstand eingehalten. Dies führt zu einer homogenen Dicke der Beschichtung, was von besonderer Bedeutung ist für die fehlerfreie Darstellung und Aufzeichnung des Hologramms.

Über den Abstand von der Düse zur Scheibe und die Dauer des Sprühens kann die Dicke der Schicht eingestellt werden. Die Verfahrensparameter werden bevorzugt derart gewählt, dass eine Beschichtung mit einer Dicke von 5 pm bis 500 pm, bevorzugt von 10 pm bis 200 pm und besonders bevorzugt von 15 pm bis 150 pm auf die erste Scheibe aufgebracht wird. Die angegebenen Dicken beziehen sich dabei auf das getrocknete Hologrammelement. Das Hologrammelement kann dabei in einem einzigen Sprühvorgang als Einzelschicht oder in mehreren hintereinander durchgeführten Sprühvorgängen in mehreren Schichten aufgetragenen werden. Die angegebenen Dicken beziehen sich dabei auf das getrocknete Hologrammelement.

Bevorzugt wird das photosensitive Material in einer gleichmäßigen Schichtdicke d im Beschichtungsbereich aufgetragen. Die Schichtdicke d weicht dabei höchstens um 5 pm bis 25 pm ab. Dies bedeutet, dass die Schichtdicke insgesamt um höchstens 5 pm bis 25 pm abweicht. Die angegebenen Dicken beziehen sich dabei auf das getrocknete Hologrammelement.

Eventuell vorhandene Drucke, beispielsweise opake Abdeckdrucke (Schwarzdruck im Randbereich der Scheibe) werden bevorzugt im Siebdruckverfahren aufgebracht.

Das Laminieren erfolgt bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Es können an sich bekannte Verfahren zur Lamination verwendet werden, beispielsweise Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird vor Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Maskierungsstreifen auf einer Oberfläche der ersten Scheibe angeordnet, sodass der Maskierungsstreifen den Beschichtungsbereich begrenzt. Der Maskierungsstreifen umrahmt dabei vollständig den Beschichtungsbereich, der für das Hologrammelement vorgesehen ist und gibt somit die Abmessungen des Hologrammelements vor. Der Maskierungsstreifen hat die Funktion eines Begrenzungsstreifens, da er den Bereich für das Hologrammelement begrenzt. Er bedeckt bzw. maskiert zudem den Bereich, in dem er angeordnet ist und verhindert, dass dort ebenfalls photosensitives Material aufgetragen wird. Insofern übernimmt er zusätzlich die Funktion eines Abdeckstreifens.

Nach dem Aufträgen des photosensitiven Materials wird der Maskierungsstreifen von der Oberfläche der ersten Scheibe wieder entfernt, sodass eine umlaufende Kante des Hologrammelements aus photosensitivem Material freiliegt. Somit ist umlaufend um das Hologrammelement ein Rahmenbereich gebildet, in dem kein photosensitives Material angeordnet ist. Das Hologrammelement reicht somit nicht bis zur Scheibenkante und ist in der fertigen Verbundscheibe vor Feuchtigkeit, Chemikalien oder Reinigungsmitteln geschützt, mit denen die Scheibenkante in Berührung kommen kann. Die thermoplastische Zwischenschicht hat in dieser Ausführungsform eine größere Fläche als das Hologrammelement. Wenn keine zusätzliche Sperrfolie angeordnet ist, die das Hologrammelement umgibt, wird die umlaufende Kante des Hologrammelements durch die thermoplastische Zwischenschicht versiegelt und somit vor äußeren Einflüssen geschützt.

Der Maskierungsstreifen kann aus einem durchgehenden Rahmen oder einem zusammengesetzten Rahmen bestehen.

Der Maskierungsstreifen wird bevorzugt in flüssiger Form auf der Oberfläche der ersten Scheibe appliziert, der sich nach einem Härtungsvorgang wiederablösen lässt. Dies vereinfacht die durchgehende Applikation auch bei gebogenen Geometrien des Hologrammelements. Der Maskierungsstreifen wird alternativ bevorzugt aus festen, folienartigen Stücken (Tape) zu einer durchgehenden Umrandung des Ausschnitts zusammengesetzt. Dies ist flexibel anpassbar und insbesondere bei kleineren Stückzahlen und einfachen, bevorzugt rechteckigen Geometrien vorteilhaft. Bevorzugt wird ein selbstklebendes Klebeband eingesetzt, das nach dem Aufbringen des photosensitiven Materials wieder abgelöst wird. Hierbei wird bevorzugt Klebeband eingesetzt, das rückstandslos wiederablösbar ist. Klebeband bezeichnet eine Kunststofffolie oder Papierschicht, die auf einer Seite mit einer Klebmasse bestrichen ist. Bei Verwendung eines Maskierungsstreifens, der in fester oder folienartiger Form auf die Scheibe aufgebracht wird, ist die Aufbringung einer passend zugeschnittenen Umrandung alternativ bevorzugt. Dies ist insbesondere für größere Stückzahlen interessant, für die sich eine vorgelagerte passgenaue Herstellung einer Umrandung lohnt.

Bevorzugt wird vor dem Entfernen des Maskierungsstreifens entlang des Maskierungsstreifens auf der zum Hologrammelement weisenden Seite mit einem Schneidewerkzeug, wie einem Messer oder Laser, die Kontur des Beschichtungsbereichs abgefahren, sodass eine saubere Kante des Hologrammelements erzeugt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in einem zusätzlichen Schritt nach der Entferndung des Maskierungsstreifens eine Sperrfolie in Form eines umlaufenden Rahmens direkt angrenzend an die umlaufende Kante des Hologrammelements angeordnet. Der umlaufende Rahmen umrahmt dabei vollständig ohne Unterbrechung das Hologrammelement. Die Sperrfolie hat bevorzugt eine Dicke, die in etwa der Dicke des Hologrammelements entspricht. So können Lufteinschlüsse im Bereich der umlaufenden Kante des Hologrammelements bei der Lamination mit der thermoplastischen Zwischenschicht vermieden werden. Darüber hinaus kann in der späteren Verbundscheibe ein lokaler Dickenunterschied zwischen dem Bereich mit Hologrammelement und dem umgebenden Bereich zumindest teilweise durch die Sperrfolie ausgeglichen werden. Die Sperrfolie ist erfindungsgemäß nicht überlappend mit dem Hologrammelement, sondern lediglich in dessen unmittelbarer Nachbarschaft angrenzend an die umlaufende Kante des Hologrammelements angebracht, wodurch diese Kompensation von Dickenunterschieden möglich wird. Die Sperrfolie weist einen Ausschnitt auf, dessen Abmessungen den Abmessungen des Beschichtungsbereichs entspricht, der von dem Maskierungsstreifen vorgegeben wurde.

Die Sperrfolie kann aus einzelnen Abschnitten einer Sperrfolie zu einem umlaufenden Rahmen zusammengesetzt werden oder als durchgehende rahmenförmige Folie eingesetzt werden. Durchgehend bedeutet in diesem Sinne, dass die entsprechende Sperrfolie umlaufend um das Hologrammelement unterbrechungsfrei ist, also keine Unterbrechungen aufweist. Der Rahmen ergibt sich durch den Ausschnitt im Bereich des Beschichtungsbereichs. Mittels einer lückenlosen durchgehenden Formgebung ist eine besonders gute Abdichtung zu erreichen

Die Sperrfolie ist bevorzugt eine Polymerschicht und enthält bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polyethylen (PE), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC), Cellulosetriacetat (TAC) oder besteht im Wesentlichen daraus.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Dicke der Sperrfolie und die Dicke des Hologrammelementes im Wesentlichen gleich. So werden lokale Höhenunterschiede vollständig über die Sperrfolie ausgeglichen und es entstehen keine Spannungen durch Höhenunterschiede.

Zwischen den einzelnen Schichten und Folien des Schichtstapels können adhäsionsverbessernde Schichten und insbesondere Haftvermittler vorhanden sein. Insbesondere die Sperrfolie wird bevorzugt mittels eines Haftvermittlers fixiert an der ersten Scheibe, um ein Verrutschen während des Prozesses zu verhindern.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verbundscheibe mit Hologramm, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Die bereits bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemachten Ausführungen bezüglich der aus dem Verfahren hervorgehenden Verbundscheibe, gelten selbstverständlich auch für die Scheibe selbst und umgekehrt.

Die erfindungsgemäße Verbundscheibe enthält ein Hologramm. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Die Verbundscheibe umfasst mindestens eine Stapelfolge aus einer ersten Scheibe, einer thermoplastischen Zwischenschicht und einer zweiten Scheibe. Ein Hologrammelement ist zwischen der ersten Scheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht angeordnet. Dabei ist auf einer Oberfläche der ersten Scheibe unmittelbar ein Hologrammelement angeordnet. Das Hologrammelement ist dabei direkt in Kontakt mit der Oberfläche und wird durch Aufsprühen eines photosensitiven Materials in einer homogenen Schichtdicke auf die erste Scheibe erzeugt. Die homogene Schichtdicke ist eine wichtige Voraussetzung für ein gut auslesbares Hologramm. Die Aufzeichnung eines oder mehrerer Hologramme im Hologrammelement erfolgt mit einem Laser. Die thermoplastische Zwischenschicht dient der Verklebung der ersten und zweiten Scheibe und ist somit in der Fläche identisch mit der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe.

Eine Windschutzscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei zwischen Oberkante und Unterkante verlaufende Seitenkanten auf. Mit Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Die Oberkante wird häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet.

Windschutzscheiben weisen ein zentrales Sichtfeld auf, an dessen optische Qualität hohe Anforderungen gestellt werden. Das zentrale Sichtfeld muss eine hohe Lichttransmission aufweisen (typischerweise größer als 70%). Das besagte zentrale Sichtfeld ist insbesondere dasjenige Sichtfeld, das vom Fachmann als Sichtfeld B, Sichtbereich B oder Zone B bezeichnet wird. Das Sichtfeld B und seine technischen Anforderungen sind in der Steuerung Nr. 43 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN/ECE) (ECE-R43, „Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihres Einbaus in Fahrzeuge“) festgelegt. Dort ist das Sichtfeld B in Anhang 18 definiert.

Das Hologrammelement ist in einer Windschutzscheibe vorteilhafterweise innerhalb des zentralen Sichtfelds (Sichtfeld B) angeordnet. Das Hologrammelement kann, aber muss nicht den gesamten Bereich abdecken, und kann auch darüber hinausragen. Die Position des Hologramms / der Hologramme im Hologrammelement ist variabel und wird je nach Anwendungsfall bestimmt. Das / die Hologramme können über die gesamte Fläche des Hologrammelements verteilt sein oder nur in einem kleinen Teilbereich angeordnet werden. Bevorzugt erstreckt sich das Hologrammelement über mindestens 30%, besonders bevorzugt über mindestens 50%, weiterhin besonders bevorzugt über mindestens 80% der Oberfläche der ersten Scheibe, besonders bevorzugt über 100% der Oberfläche der ersten Scheibe. Damit können sichtbare Übergänge zwischen dem Hologrammelement und einem Abschnitt ohne Hologrammelement im sichtbaren Bereich der Scheibe vermieden werden. Wenn das Hologrammelement sich nicht über die gesamte Oberfläche der Scheibe erstreckt, ist das Hologrammelement bevorzugt so angeordnet, dass die umlaufende Kante des Hologrammelements im Bereich eines opaken Abdeckdrucks angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der opake Abdeckdruck den Übergang vom Hologrammelement zur Sperrfolie oder der umgebenden Schicht verdeckt.

Ein Abdeckdruck befindet sich üblicherweise im Randbereich der Scheibe und verdeckt den Blick auf Anbauteile oder Verklebungen. Windschutzscheiben weisen typischerweise einen umlaufenden peripheren Abdeckdruck aus einer opaken Emaille auf, der insbesondere dazu dient, den zum Einbau der Scheibe verwendeten Kleber vor UV-Strahlung zu schützen und optisch zu verdecken. Bevorzugt weist sowohl die Außenscheibe als auch die Innenscheibe einen Abdeckdruck auf, so dass die Durchsicht im Randbereich von beiden Seiten gehindert wird.

Das Hologrammelement kann auch Aussparungen oder Löcher aufweisen, etwa im Bereich sogenannter Sensorfenster oder Kamerafenster. Diese Bereiche sind dafür vorgesehen, mit Sensoren oder Kameras ausgestattet zu werden, deren Funktion durch ein Hologrammelement im Strahlengang beeinträchtigt werden könnte.

Das Hologrammelement (oder die Gesamtheit der Hologrammelemente) ist bevorzugt über die gesamte Breite und die gesamte Höhe der Verbundscheibe angeordnet, besonders bevorzugt abzüglich eines umlaufenden Randbereichs mit einer Breite von beispielsweise 5 mm bis 50 mm. Das Hologrammelement ist so innerhalb der thermoplastischen Zwischenschicht eingekapselt und vor Kontakt mit der umgebenden Atmosphäre und Korrosion geschützt. Die Breite des umlaufenden Randbereichs kann konstant sein oder entlang des Rahmens variieren. Die erste und die zweite Scheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, besonders bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas, wie es für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können aber auch aus anderen Glassorten gefertigt sein, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Alumino- Sililat-Glas, oder aus starren klaren Kunststoffen, beispielsweise Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat. Die Scheiben können klar sein, oder auch getönt oder gefärbt. Windschutzscheiben müssen dabei im zentralen Sichtbereich eine ausreichende Lichttransmission aufweisen, bevorzugt mindestens 70% im Haupt-Durchsichtbereich A gemäß ECE-R43. Die erste und die zweite Scheibe sind bevorzugt gebogen, das heißt sie weisen eine Krümmung auf.

Die erste Scheibe und/oder die zweite Scheibe können weitere geeignete, an sich bekannte Beschichtungen aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low-E-Beschichtungen.

Die Dicke der ersten und der zweiten Scheibe kann breit variieren und so den Erfordernissen im Einzelfall angepasst werden. Die erste und die zweite Scheibe weisen bevorzugt Dicken von 0,5 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 3 mm auf.

Die Verbundscheibe kann beispielsweise die Windschutzscheibe oder die Dachscheibe eines Fahrzeugs oder eine andere Fahrzeugverglasung sein, beispielsweise eine Trennscheibe in einem Fahrzeug, bevorzugt in einem Schienenfahrzeug oder einem Bus. Alternativ kann die Verbundscheibe eine Architekturverglasung, beispielsweise in einer Außenfassade eines Gebäudes oder eine Trennscheibe im Innern eines Gebäudes sein.

Die bereits bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemachten Ausführungen bezüglich der aus dem Verfahren hervorgehenden Verbundscheibe, gelten selbstverständlich auch für die Scheibe selbst und umgekehrt.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine Projektionsanordnung zur Darstellung von Informationen für einen Betrachter, mindestens umfassend eine erfindungsgemäße Verbundscheibe und einen Projektor, der von innen auf das Hologrammelement gerichtet ist. Die erfindungsgemäße Verbundscheibe ist dabei wie oben beschrieben ausgebildet. Der Projektor sendet Licht mit Wellenlängen aus, auf die das Hologramm in dem Hologrammelement anspricht. Laserprojektoren sind bevorzugt, da sich hiermit sehr diskrete Wellenlängen erzielen lassen.

Die Merkmale der zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Verbundscheibe beziehen sich auch auf die Projektionsanordnung,

Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe mit Hologramm als Innenverglasung oder Außenverglasung in einem Fahrzeug oder einem Gebäude.

Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Windschutzscheibe eines Fahrzeugs.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt einer gebogenen Scheibe mit einer darauf mit inhomogener Dicke aufgebrachten Beschichtung,

Figur 2 einen Querschnitt einer Ausführungsform einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten gebogenen Verbundscheibe,

Figur 3 einen Querschnitt einer Ausführungsform einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundscheibe,

Figur 4 einen Querschnitt einer Ausführungsform einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundscheibe,

Figur 5 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe als Windschutzscheibe,

Figur 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und

Figur 7 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung 101.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer gebogenen Scheibe 1 mit einer darauf mit inhomogener Dicke aufgebrachten Beschichtung mit einem photosensitiven Material 15. Es ist in der Zeichnung zu erkennen, dass aufgrund der Dickenunterschiede der Beschichtung sich die Einfallswinkel ßi und ß2 der Strahlung zum Aufzeichnen oder zur Aktivierung des Hologramms in verschiedenen Bereichen der Scheibe unterscheiden. Daher ist bei einer inhomogenen Schichtdicke das Aufzeichnen und die Aktivierung des Hologramms schlecht. Zudem kann eine inhomogene Schichtdicke des photosensitiven Materials optische Distorsionen hervorrufen.

In der Figur 2 ist ein Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100 mit mindestens einem Hologramm gezeigt. Die Verbundscheibe ist gekrümmt, wie dies üblich ist für Fahrzeugscheiben, insbesondere Windschutzscheiben. Die gebogene Verbundscheibe 100 umfasst eine Außenscheibe 2 und eine Innenscheibe 1 , die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 2 weist eine Außenfläche I und eine Innenfläche II auf und die Innenscheibe 1 weist eine Außenfläche III und eine Innenfläche IV auf. In der gezeigten Ausführungsform ist auf der Außenfläche III der Innenscheibe 1 vollflächig ein photosensitives Material 15 als ein Hologrammelement 5 aufgebracht. Das ist verfahrenstechnisch besonders einfach. Die Beschichtung der Außenfläche III der Innenscheibe 1 ist mit einer Sprühvorrichtung erfolgt, was eine gleichmäßige Beschichtung bis an den Rand erlaubt. Das Hologrammelement 5 weist beispielsweise fünf Hologramme auf. Die Außenscheibe 2 besteht beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas und ist 2,1 mm dick. Die Innenscheibe 1 besteht beispielsweise aus Kalk- Natron-Glas und ist 1 ,6 mm dick. Die Verbundscheibe 100 kann beispielsweise eine Windschutzscheibe sein. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 umfasst eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,76 mm und enthält beispielsweise 78 Gew.-% Polyvinylbutyral (PVB) und 20 Gew.-% Triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) als Weichmacher. Das Hologrammelement 5 enthält Dichromat-Gelatine und hat eine Dicke von 10 pm bis 45 pm, beispielsweise von 20 pm.

Figur 3 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100. Die Verbundscheibe 100 umfasst eine erste Scheibe 1 , eine zweite Scheibe 2, eine thermoplastische Zwischenschicht 3 und ein Hologrammelement 5. In Figur 5 ist eine Draufsicht auf eine Verbundscheibe 100 gezeigt. In Figur 3 ist ein möglicher Querschnitt durch eine Verbundscheibe gemäß Figur 5 entlang der Schnittlinie B-B‘ gezeigt. Die Verbundscheibe 100 kann beispielsweise eine Windschutzscheibe sein und ist gekrümmt. Dabei ist die erste Scheibe 1 die Innenscheibe und die zweite Scheibe 2 die Außenscheibe. Die Außenscheibe besteht beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas und ist 2,1 mm dick. Die Innenscheibe 1 besteht beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas und ist 1 ,6 mm dick. In dem Querschnitt ist ein Schwarzdruck 18 gezeigt, der auf der Innenseite II der Außenscheibe 2 angeordnet ist und der so den Blick auf die umlaufende Kante 8 des Hologrammelements 5 verdeckt.

Die erste Scheibe 1 und die zweite Scheibe 2 sind über die thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden. Zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der ersten Scheibe 1 ist ein Hologrammelement 5 angeordnet, das ebenfalls über die thermoplastische Zwischenschicht 3 an der zweiten Scheibe 2 angebunden ist. Das Hologrammelement 5 ist auf der Außenfläche III der ersten Scheibe 1 angeordnet. Das Hologrammelement 5 ist unmittelbar auf der Außenfläche III aufgesprüht, sodass das Hologrammelement 5 durch den auf der Seite der ersten Scheibe angeordneten Betrachter störungsfrei wahrnehmbar ist. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 überragt das Hologrammelement 5 entlang der gesamten umlaufenden Kante 8 des Hologrammelements. Da die thermoplastische Zwischenschicht 3 allseitig einen Überstand über das Hologrammelement 5 aufweist, reicht das Hologrammelement 5 nicht bis zur Scheibenkante. Da die thermoplastische Zwischenschicht 3 den Bereich bis zur Scheibenkante ausfüllt, ist das Hologrammelement 5 abgedichtet und gegenüber Feuchtigkeit oder korrosiven Substanzen geschützt.

Die thermoplastische Zwischenschicht 3 umfasst eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,76 mm und enthält beispielsweise 78 Gew.-% Polyvinylbutyral (PVB) und 20 Gew.-% Triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) als Weichmacher. Das Hologrammelement 5 enthält Silberhalogenide und hat eine Dicke von 20 pm bis 45 pm, beispielsweise von 25 pm.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100. Die Verbundscheibe 100 in Figur 4 unterscheidet sich von der in Figur 3 gezeigten Verbundscheibe durch das Hologrammelement 5 und eine zusätzliche Sperrfolie 6. Das Hologrammelement 5 hat eine umlaufende Kante 8. Entlang der umlaufenden Kante 8 des Hologrammelementes ist eine Sperrfolie 6 angeordnet, die die umlaufende Kante 8 umschließt. Da die umlaufende Kante 8 des Hologrammelementes 5 vollständig von der Sperrfolie 6 umschlossen wird, wird das Hologrammelement 5 effektiv vor Feuchtigkeit oder Reinigungsmitteln oder anderen Substanzen geschützt, die mit der Scheibenkante der Verbundscheibe in Berührung kommen. Das Hologrammelement 5 enthält Silberchlorid in einer Gelatine-Matrix und hat eine Dicke von etwa 100 pm. Da das Hologrammelement eine Dicke von mehr als 50 pm hat, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Lufteinschlüssen entlang der umlaufenden Kante 8 im endgültigen Laminat. Um dies zu unterbinden, wird eine Sperrfolie 6 in Form eines umlaufenden Rahmens 12 in derselben Ebene wie das Hologrammelement 5 auf der ersten Scheibe 1 angeordnet. Somit wird ein Dickenunterschied zwischen dem Bereich mit dem Hologrammelement 5 und dem umgebenden Bereich vermieden, was zu weniger Spannungen in der Verbundscheibe führt. Die Sperrfolie 6 besteht zum Beispiel aus zwei flächig übereinander gelegten Rahmen 12 aus PVB mit einem Weichmacheranteil von höchstens 0,5 Gew.-%. Die Sperrfolie 6 hat eine Dicke von 100 pm und besteht aus zwei übereinandergelegten Folienrahmen mit einer Dicke von je 50 pm. Die Sperrfolie 6 aus PVB hat eine ausgezeichnete Haftung zur ersten Scheibe 1 und zur thermoplastischen Zwischenschicht 3, die ebenfalls aus PVB besteht. Daher ist die Verbundscheibe ausgezeichnet stabil und alterungsbeständig.

Die Sperrfolie 6 hat einen Ausschnitt 17, der vollständig von dem Hologrammelement 5 ausgefüllt ist, das heißt die Sperrfolie steht in unmittelbarem Kontakt zum Hologrammelement

5 entlang der umlaufenden Kante 8. Der Ausschnitt 17 stimmt überein mit dem Beschichtungsbereich 7, in dem das photosensitive Material aufgesprüht wird. Die Sperrfolie

6 zeigt keinerlei Überlappung mit der Oberfläche des Hologrammelements 5, sondern ermöglicht durch die unmittelbare Kontaktierung der Seitenkanten eine gezielte selektive Kantenabdichtung. Als Oberfläche des Hologrammelements wird in diesem Sinne die im Wesentlichen parallel zu den Scheiben 1 ,2 verlaufende Fläche des Hologrammelements 5 bezeichnet, während die Kanten einen im wesentlichen orthogonalen Verlauf zu den Scheiben 1 ,2 zeigen.

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Verbundscheibe 100. Die Verbundscheibe ist als Windschutzscheibe ausgeführt. Die Windschutzscheibe umfasst eine trapezförmige Verbundscheibe 100 mit einer ersten Scheibe 1 als Innenscheibe und einer zweiten Scheibe 2 als Außenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Windschutzscheibe weist eine in Einbaulage dem Dach zugewandte Oberkante D und eine in Einbaulage dem Motorraum zugewandte Unterkante M auf. Der Querschnitt der Verbundscheibe 100 ist im Detail in verschiedenen Ausführungsformen in den Figuren 3 und 4 gezeigt. Der Randbereich der Verbundscheibe wird von einem umlaufenden Schwarzdruck 18 (umlaufender peripherer Abdeckdruck) verdeckt, der zumindest auf der Innenseite II der Außenscheibe aufgebracht ist. Der Schwarzdruck 18 wird durch Aufdrucken einer opaken Emaille auf der innenraumseitigen Oberfläche II (in Einbaulage dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt) der zweiten Scheibe 2 ausgebildet. Auf der Innenseite IV der ersten Scheibe 1 kann optional ebenfalls ein Schwarzdruck 18 aufgebracht werden. Die umlaufende Kante 8 des Hologrammelementes 5 liegt im Bereich des Schwarzdrucks 18, so dass diese bei Betrachtung der Verbundscheibe von außen nicht erkennbar ist. Der Abstand des Hologrammelements 5 zur umlaufenden Kante der Scheibe ist somit kleiner als die Breite des Schwarzdrucks 18.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Verbundscheibe 100 wie sie zum Beispiel in Figur 2 gezeigt ist in Form eines Flussdiagramms.

Das Verfahren umfasst als ersten Schritt P1 die Bereitstellung einer gebogenen Außenscheibe 2 mit einer Außenfläche I und einer Innenfläche II, einer gebogenen Innenscheibe 1 mit einer Außenfläche III und einer Innenfläche IV und einer thermoplastischen Zwischenschicht 3.

In einem zweiten Schritt P2 umfasst das Verfahren das Aufsprühen eines photosensitiven Materials, zum Beispiel einer Lösung von Gelatine mit Silberchlorid, auf der Außenfläche III der Innenscheibe 1. Dabei wird die Schicht mit einer homogenen Schichtdicke aufgetragen, was durch einen konstanten Abstand zwischen Spritzdüse und Scheibe und eine gleichbleibende Sprühdauer sichergestellt wird. So kann trotz der gebogenen Geometrie der Scheibe eine gleichmäßige Beschichtung sichergestellt werden. Das frisch aufgetragene Material trocknet bei Umgebungstemperatur von etwa 25°C-30°C etwa 5 bis 10 Minuten leicht an und wird dann im dritten Schritt P3 weiterverarbeitet.

In einem dritten Schritt P3 wird mindestens ein Hologramm durch selektive Laserbestrahlung des freiliegenden Hologrammelements erzeugt. Die Hologrammaufzeichnung findet am freiliegenden Hologrammelement statt, das heißt nach dem Sprühvorgang wird keine weitere Materialschicht mehr auf das Hologrammelement aufgebracht. Dies führt zu einer Vereinfachung des Verfahrens, da keine zusätzlichen Zwischenschritte mehr vorgenommen werden müssen. Außerdem können anschließende Fixierungsschritte und Waschschritte direkt an der freiliegenden Schicht erfolgen, wodurch das Herauswaschen viel effektiver gelingt als wenn eine oder mehrere weitere Schichten darüber angeordnet sind.

In einem vierten Schritt P4 wird die beschichtete Scheibe mit dem aufgezeichneten Hologramm durch ein Fixierungsbad geführt, und anschließend in einer Waschlösung gewaschen, sodass unbelichtetes Silberchlorid entfernt wird und elementares Silber ebenfalls herausgelöst wird, sodass man eine transparente Scheibe mit aufgezeichnetem Hologramm erhält. Abschließend wird die Scheibe bei etwas erhöhter Temperatur von 50°C bis 120°C getrocknet.

In einem fünften Schritt P5 wird ein Schichtstapel gebildet aus der ersten Scheibe mit darauf dem Hologrammelement, einer thermoplastischen Zwischenschicht und einer zweiten Scheibe, die anschließend in einem Laminationsverfahren zu einer Verbundscheibe verbunden werden.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung einer Projektionsanordnung 101. Die Projektionsanordnung 101 umfasst eine Verbundscheibe 100 gemäß einer in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsform und einen Projektor 19. Der Projektor 19 ist in einem Innenraum angeordnet. Der Strahlengang für von einem Projektor ausgehendes Licht ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 21 versehen. Das von dem Projektor 19 ausgehende Licht trifft auf das Hologrammelement 5 und aktiviert das Hologramm. Das vom Projektor 19 abgestrahlte Licht wird von dem Hologrammelement 5 reflektiert, so dass die Hologramme von einem Betrachter 20 als virtuelle oder reale Bilder auf der von ihm abgewandten Seite der Verbundscheibe 100 wahrgenommen werden, wenn sich seine Augen innerhalb der sogenannten Eyebox E befinden.

Bezugszeichenliste:

1 erste Scheibe

2 zweite Scheibe

3 thermoplastische Zwischenschicht

5 Hologrammelement

6 Sperrfolie

7 Beschichtungsbereich

8 umlaufende Kante des Hologrammelements

12 umlaufender Rahmen

15 photosensitives Material

17 Ausschnitt in der Sperrfolie

18 Schwarzdruck

19 Projektor

20 Fahrzeugführer, Betrachter

21 Strahlengang für von einem Projektor ausgehendes Licht

I Außenfläche der zweiten Scheibe 2

II Innenfläche der zweiten Scheibe 2

III Außenfläche der ersten Scheibe 1

IV Innenfläche der ersten Scheibe 1

30 Luft, die eingeschlossen ist

100 Verbundscheibe

101 Projektionsanordnung

BB‘ Schnittlinien

S Sichtfeld B

M Motorkante

D Dachkante

E Eyebox