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Title:
VEHICLE PANE FOR A HEAD-UP DISPLAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/161894
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle pane (1) for a head-up display (100) having, when installed, an outer side (I) facing the external environment (13) and an inner side (IV) facing the passenger compartment, comprising:- at least one transparent pane (2, 3); - at least one first masking strip (5) in an edge region (11) of the pane (2, 3), the at least one first masking strip (5) being arranged on or in a carrier film (20) and in particular being pressed onto the carrier film (20) or embedded into the carrier film (20), and the carrier film (20) being connected to the at least one transparent pane (2, 3); - at least one light-deflecting device (9) for deflecting light into the passenger compartment (12) or at least one image display device for displaying image information, which is arranged in the region of the masking strip (5), on the passenger compartment side of the masking strip (5).

Inventors:
GOMER ANDREAS (DE)
SCHULZ VALENTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/051431
Publication Date:
August 04, 2022
Filing Date:
January 24, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SAINT GOBAIN (FR)
International Classes:
G02B27/01; B32B17/10
Domestic Patent References:
WO2019150038A12019-08-08
WO2019150038A12019-08-08
WO2019038043A12019-02-28
WO2002018154A12002-03-07
WO2018122770A12018-07-05
WO2014174308A12014-10-30
WO2020157307A12020-08-06
Foreign References:
US10300680B22019-05-28
US20090295681A12009-12-03
JPH06279071A1994-10-04
DE102016211823A12018-01-04
US10300680B22019-05-28
US20090295681A12009-12-03
JPH06279071A1994-10-04
DE102016211823A12018-01-04
US20140212639A12014-07-31
US9623634B22017-04-18
EP0847965B12004-10-20
Attorney, Agent or Firm:
OBERMAIR, Christian Egbert (DE)
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Claims:
23

Patentansprüche

1 . Fahrzeugscheibe (1) für Head-Up-Display (100) mit einer im verbauten Zustand einer äußeren Umgebung (13) zugewandten Außenseite (I) und einer einem Fahrzeuginnenraum (12) zugewandten Innenseite (IV), umfassend: mindestens eine transparente Scheibe (2, 3), mindestens einen ersten Maskierungsstreifen (5) in einem Randbereich (11) der Scheibe (2, 3), wobei der mindestens eine erste Maskierungsstreifen (5) auf oder in einer Trägerfolie (20) angeordnet ist und insbesondere auf die Trägerfolie (20) aufgedruckt oder in die Trägerfolie (20) eingebettet ist, und die Trägerfolie (20) mit der mindestens einen transparenten Scheibe (2,3) verbunden ist, mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung (9) zum Lenken von Licht in den Fahrzeuginnenraum (12) oder mindestens eine Bildanzeigevorrichtung zur Darstellung von Bildinformationen, welche im Bereich des ersten Maskierungsstreifens (5), fahrzeuginnenraumseitig des ersten Maskierungsstreifens (5), angeordnet ist.

2. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 1 , bei welcher die lichtlenkende Vorrichtung (9) eine holografische lichtlenkende Vorrichtung mit mindestens einem zur Lichtlenkung geeigneten holografisch-optischen Element ist, welche so ausgebildet ist, dass auftreffendes Licht (10) in Richtung des Fahrzeuginnenraums (12) gelenkt wird.

3. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 1 , bei welcher die lichtlenkende Vorrichtung (9) einen holografischen Wellenleiter umfasst, welcher so ausgebildet ist, dass in den Wellenleiter eingekoppeltes Licht im Bereich des ersten Maskierungsstreifens (5) in Richtung des Fahrzeuginnenraums (12) gelenkt wird.

4. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche in Form einer Verbundscheibe ausgebildet ist und eine erste Scheibe (2) mit einer im verbauten Zustand der äußeren Umgebung (13) zugewandten Außenseite (I) und einer Innenseite (II) und eine zweite Scheibe (3) mit einer im verbauten Zustand dem Fahrzeuginnenraum (12) zugewandten Innenseite (III) und einer Außenseite (IV), welche durch mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (4, 4') fest miteinander verbunden sind, umfasst.

5. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 4, wobei die Trägerfolie (20) die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (4,4‘) enthält oder daraus besteht.

6. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher die lichtlenkende Vorrichtung (9) oder die Bildanzeigevorrichtung in zwei thermoplastische Zwischenschichten (4, 4') einlaminiert ist.

7. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher die lichtlenkende Vorrichtung (9) oder die Bildanzeigevorrichtung an der Außenseite (IV) der zweiten Scheibe (3) angebracht ist.

8. Fahrzeugscheibe (1) nach Anspruch 7, bei welcher die lichtlenkende Vorrichtung (9) oder die Bildanzeigevorrichtung durch eine Deckschicht (14), insbesondere eine Polymerschicht oder eine Glasschicht, abgedeckt ist.

9. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher der mindestens eine erste Maskierungsstreifen (5) rahmenförmig umlaufend ausgebildet ist und insbesondere in einem Abschnitt (1 T), der in Überdeckung zur lichtlenkenden Vorrichtung (9) oder Bildanzeigevorrichtung ist, eine größere Breite aufweist als in hiervon verschiedenen Abschnitten (11").

10. Fahrzeugscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher mindestens ein weiterer zweiter Maskierungsstreifen (6, 6') auf der Innenseite (II) der ersten Scheibe (2), auf der Innenseite (III) der zweiten Scheibe (3) und/oder auf der Außenseite (IV) der zweiten Scheibe (3) angeordnet ist, bevorzugt als eingebrannter Abdeckdruck auf der Scheibe (2,3).

11. Head-Up-Display (100) mit einer Fahrzeugscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Head-Up-Display (100) nach Anspruch 11 mit einer lichtlenkenden Vorrichtung (9) und einem der lichtlenkenden Vorrichtung (9) zugeordneten Bildgeber (8).

13. Fahrzeug mit einem Head-Up-Display (100) nach Anspruch 11 oder 12.

14. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugscheibe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zumindest:

(a) in einem Randbereich (11) der mindestens einen Scheibe (2, 3) eine Trägerfolie (20) mit mindestens einem ersten Maskierungsstreifen (5) aufgebracht wird, und

(b) mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung (9) zum Lenken von Licht in den Fahrzeuginnenraum (12) oder mindestens eine Bildanzeigevorrichtung zur Darstellung von Bildinformationen im Bereich des ersten Maskierungsstreifens (5), fahrzeuginnenraumseitig des ersten Maskierungsstreifens (5) angeordnet wird.

15. Verwendung der Fahrzeugscheibe (1) nach einen der Ansprüche 1 bis 10 in Fahrzeugen für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere als Fahrzeug-Windschutzscheibe.

Description:
Fahrzeugscheibe für Head-Up-Display

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe für ein Head-Up-Display, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung, sowie ein Head-Up-Display mit der Fahrzeugscheibe und ein entsprechend ausgerüstetes Fahrzeug.

Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen (PKW), werden immer häufiger mit sogenannten Displays und insbesondere Head-Up-Displays (HUDs) ausgestattet. Beispiele für derartige Displays werden in WO 2019/150038 A1 , US 10 300 680 B2, US 2009/295681 A1 , JP H06 279071 A oder DE 10 2016 211823 A1 offenbart. Head-Up-Displays sind zur Darstellung von Bildinformationen für einen Betrachter bzw. Fahrer vorgesehen. Mit einem Projektor als Bildgeber, beispielsweise im Bereich des Armaturenbretts oder im Dachbereich, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up-Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen.

Üblicherweise bestehen als Windschutzscheiben dienende Fahrzeugscheiben aus zwei Glasscheiben, welche über mindestens eine thermoplastische Folie miteinander laminiert sind. Bei dem vorstehend beschriebenen Head-Up-Display tritt das Problem auf, dass das Projektorbild an beiden Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert wird. Dadurch nimmt der Fahrer nicht nur das gewünschte Hauptbild wahr, welches durch die Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe hervorgerufen wird (Primärreflexion). Der Fahrer nimmt auch ein leicht versetztes, in der Regel intensitätsschwächeres Nebenbild wahr, welches durch die Reflexion an der außenseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe hervorgerufen wird (Sekundärreflexion). Dieses Problem wird gemeinhin dadurch gelöst, dass die reflektierenden Oberflächen mit einem gezielt gewählten Winkel zueinander angeordnet werden, so dass Hauptbild und Nebenbild überlagert werden, wodurch das Nebenbild nicht mehr störend auffällt.

Es ist auch bekannt, Fahrzeugscheiben mit transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtungen zu versehen. Diese Beschichtungen können beispielsweise als IR-reflektierende Beschichtungen wirken, um die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums zu verringern und dadurch den thermischen Komfort zu verbessern, oder als beheizbare Beschichtungen verwendet werden, indem sie mit einer Spannungsquelle verbunden werden, so dass ein Strom durch die Beschichtung fließt. Fahrzeugscheiben mit leitfähigen Beschichtungen im Inneren des Verbundglases weisen im Zusammenhang mit Head-Up-Displays das Problem auf, dass durch die leitfähige Beschichtung eine weitere reflektierende Grenzfläche für das Projektorbild gebildet wird. Dies führt auch zu einem unerwünschten Nebenbild.

Die Komponenten des Head-Up-Displays müssen im Fahrzeug grundsätzlich so angeordnet werden, dass der Betrachter das projizierte Bild sehen kann, was zwangsläufig Einschränkungen hinsichtlich der Anordnung im Fahrzeug mit sich bringt, da die Reflexion von Lichtstrahlen an der reflektierenden Oberfläche der Fahrzeugscheibe der Bedingung genügt, dass der Einfallswinkel dem Ausfallswinkel entspricht.

Bei der Auslegung eines Head-Up-Displays muss weiterhin dafür Sorge getragen werden, dass der Projektor eine entsprechend große Leistung hat, so dass das projizierte Bild, insbesondere bei Einfall von Sonnenlicht, eine ausreichende Helligkeit aufweist und vom Betrachter gut erkennbar ist. Dies erfordert eine gewisse Größe des Projektors und geht mit einem entsprechenden Stromverbrauch einher.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Head- Up-Display zur Verfügung zu stellen, mit dem diese Nachteile vermieden werden können. So wäre es wünschenswert, über ein Head-Up-Display zu verfügen, bei dem keine unerwünschten Nebenbilder auftreten und dessen Anordnung im Fahrzeug bei guter Erkennbarkeit mit ausreichender Helligkeit und Kontrast der angezeigten Bildinformationen relativ einfach zu bewerkstelligen ist. Der Stromverbrauch eines Projektors soll relativ gering sein. Zudem soll das Head-Up- Display in der industriellen Serienfertigung von Fahrzeugen einfach und kostengünstig herzustellen sein.

Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Fahrzeugscheibe und ein Head-Up-Display mit einer solchen Fahrzeugscheibe, sowie ein entsprechend ausgerüstetes Fahrzeug, gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist eine Fahrzeugscheibe gezeigt, welche der Abtrennung eines Fahrzeuginnenraums von einer äußeren Umgebung des Fahrzeugs dient. Die Fahrzeugscheibe umfasst mindestens eine transparente Scheibe. Die Fahrzeugscheibe kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, insbesondere als thermisch vorgespanntes Einscheibensicherheitsglas oder als Verbundscheibe. Vorzugsweise dient die Fahrzeugscheibe eine Fahrzeug-Windschutzscheibe. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe, insbesondere Fahrzeug-Windschutzscheibe, als Verbundscheibe ausgebildet und umfasst eine erste Scheibe mit Außenseite und Innenseite sowie eine zweite Scheibe mit Innenseite und Außenseite, welche durch mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (Klebeschicht) fest miteinander verbunden sind. Die erste Scheibe kann auch als Außenscheibe, die zweite Scheibe als Innenscheibe bezeichnet werden. Die Oberflächen bzw. Seiten der beiden Einzelscheiben werden von außen nach innen üblicherweise als Seite I, Seite II, Seite III und Seite IV bezeichnet.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe weist im verbauten Zustand im Fahrzeug eine der äußeren Umgebung zugewandte Außenseite und eine dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Innenseite auf. Bei einer als Verbundscheibe ausgebildeten Fahrzeugscheibe ist die Außenseite der ersten Scheibe die Außenseite der Fahrzeugscheibe und die Innenseite der zweiten Scheibe die Innenseite der Fahrzeugscheibe.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe weist in einem Randbereich, welcher typischer Weise an den Scheibenrand der Scheibe angrenzt, mindestens einen ersten Maskierungsstreifen auf, wobei der mindestens eine erste Maskierungsstreifen auf oder in einer Trägerfolie angeordnet ist. Die Trägerfolie ist dabei unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise über eine Zwischenschicht oder mehrere Zwischenschichten, mit der mindestens einen transparenten Scheibe verbunden.

Die Trägerfolie ist bevorzugt eine Polymerfolie, welche besonders bevorzugt Polyethylentereph- thalat (PET), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethyl- metacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen-Propylen, Polyvinylfluorid, Ethylen-Tetrafluorethylen, Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat, Polyurethan (PU) und/oder Gemische davon und/oder Copolymere davon enthält.

Im Falle einer Einzelscheibe als Fahrzeugscheibe kann die Trägerfolie, falls sie nicht selbst klebend ist, beispielsweise über eine thermoplastische Zwischenschicht wie eine PVB-Folie mit der transparenten Scheibe verklebt sein. Die Trägerfolie kann auch durch eine weitere Deckfolie nach außen hin geschützt sein.

Im Falle einer Verbundscheibe kann die Trägerfolie eine thermoplastische Zwischenschicht enthalten oder daraus bestehen. Die Trägerfolie ist dann typischerweise innerhalb der Verbundscheibe, also zwischen erster und zweiter Scheibe einlaminiert. Die Trägerfolie besteht dann bevorzugt aus Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat, Polyurethan (PU) und/oder Gemische und/oder Copolymere davon. Alternativ kann die Trägerfolie, falls sie nicht selbstklebend ist, beispielsweise über eine thermoplastische Zwischenschicht mit einer der Scheiben verklebt sein. Ist die Trägerfolie an einer Außenseite der ersten oder zweiten Scheibe angeordnet, kann sie durch eine weitere Deckfolie nach außen hin geschützt sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der mindestens eine erste Maskierungsstreifen auf die Trägerfolie aufgedruckt. Derartige erste Maskierungsstreifen, die auf Trägerfolien und insbesondere polymere Trägerfolien aufgedruckt werden können, sind dem Fachmann wohlbekannt, beispielsweise aus der WO 2019/038043 A1 , der WO 2002/018154 A1 , der US 2014212639 A1 , der US 9623634 B2 oder der WO 2018/122770 A1.

Der erste Maskierungsstreifen enthält bevorzugt Farbpigmente oder Farbstoffe, besonders bevorzugt anorganische oder organische Farbpigmente oder Farbstoffe, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ruß (auch Industrieruß oder Carbon Black genannt), Eisen- oxidpigmenten und Mischphasenoxidpigmenten. Zu den Mischphasenoxidpigmenten zählen beispielsweise Titanat-Pigmente und Spinell-Pigmente. Die Farbpigmente oder Farbstoffe werden vorteilhafterweise in einer wasser- oder lösungsmittelbasierten Zusammensetzung auf die thermoplastische Zwischenschicht aufgetragen und bevorzugt getrocknet. Die Farbpigmente oder Farbstoffe können mittels Sprühverfahren, Siebdruck, Inkjet-Verfahren oder anderer geeigneter Druckverfahren auf die thermoplastische Zwischenschicht aufgebracht werden. Die Zusammensetzung, mit der der erste Maskierungsstreifen aufgedruckt wird, enthält insbesondere keine glasbildenden Oxide oder Glasfritten oder andere Bestandteile, die nach dem Trocken und nach dem Laminieren zu einer Glas-artigen Schicht führen.

Der erfindungsgemäße erste Maskierungsstreifen ist insbesondere nicht Glas-artig und enthält kein Emaille beziehungsweise ist kein Emaille.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Maskierungsstreifen eine Dicke von 5 pm (Mikrometer) bis 40 pm, bevorzugt von 5 pm bis 20 pm auf. Derartige Dicke opake Schichten sind einfach herzustellen, weisen eine ausreichende Deckkraft auf und können ohne weitere Ausgleichsschichten oder Ausgleichsfolien in eine Verbundscheibe einlaminiert werden.

Der erfindungsgemäße erste Maskierungsstreifen kann auf jede Oberfläche einer thermoplastischen Zwischenschicht oder auf jede Oberfläche von Einzelfolien eines Folienverbundes aufgedruckt werden, insbesondere auch auf mehrere Oberflächen. Wird der erste Maskierungsstreifen auf mehrere Oberflächen aufgedruckt, dann bevorzugt in versetzten Abschnitten. Dies hat den Vorteil, dass die Gesamtdicke der Zwischenschicht mit erstem Maskierungsstreifen geringer bleibt und leichter einzulaminieren ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der mindestens eine erste Maskierungsstreifen in die Trägerfolie eingebettet.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung eines eingebetteten ersten Maskierungsstreifens umfasst die Trägerfolie und insbesondere eine als Trägerfolie dienende thermoplastische Zwischenschicht mindestens zwei Einzelfolien. Bevorzugt ist der erste Maskierungsstreifen zwischen der ersten Einzelfolie und der zweiten Einzelfolie angeordnet und dadurch eingebettet. In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die erste Einzelfolie eine Dicke von höchstens 50 pm auf und die zweite Einzelfolie eine Dicke von mehr als 50 pm, wobei der erste Maskierungsstreifen auf die erste Einzelfolie aufgedruckt ist. Vorteilhafterweise ist der erste Maskierungsstreifen auf der der zweiten Einzelfolie zugewandten Oberfläche der ersten Einzelfolie aufgedruckt. Dadurch wird der Maskierungsstreifen im Innern der Trägerfolie geschützt und versiegelt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines eingebetteten ersten Maskierungsstreifens ist der erste Maskierungsstreifen als vollständig oder abschnittsweise gefärbte Trägerfolie ausgebildet. Dazu werden beispielsweise Farbpigmente oder färbende Bestandteile bereits bei der Herstellung der Trägerfolie in die Trägerfolie eingebracht.

Der mindestens eine erste Maskierungsstreifen kann insbesondere an seinem Rand in Punkte verschiedener Größe übergehen. Diese sollen den optisch massiven Eindruck eines schwarzen Randes und harten Übergangs abmildern und auflösen.

Neben dem mindestens einen auf oder in einer Trägerfolie angeordneten, ersten Maskierungsstreifen, kann die (Fahrzeug-)Scheibe auch weitere zweite Maskierungsstreifen aufweisen. Die zweiten Maskierungsstreifen können dabei wie der erste Maskierungsstreifen auf oder in einer Trägerfolie angeordnet sein.

Alternativ oder in Kombination kann der mindestens eine zweite Maskierungsstreifen ein Abdeckdruck sein, der vorzugsweise im Druckverfahren, insbesondere Siebdruckverfahren, auf die mindestens eine Scheibe aufgebracht ist. Der Abdeckdruck ist dabei bevorzugt unmittelbar auf der Scheibe aufgedruckt. Dabei wird üblicherweise als Druckfarbe eine Keramiktinte verwendet, die bei höheren Temperaturen (in der Regel bei 450°C bis 700°C, beispielsweise beim Biegen der Glasscheibe) auf der Oberfläche eingebrannt wird und einen Glas-artigen Überzug (oder ein Emaille) bildet. Die eingebrannte Druckfarbe ist vorzugsweise dauerhaft lichtecht, Lösungsmittel- und abriebbeständig. Derartige Abdeckdrucke sind beispielsweise aus der WO 2014/174308 A1 bekannt.

Der zweite Maskierungsstreifen kann insbesondere in Punkte verschiedener Größe übergehen. Diese sogenannten Siebdruckpunkte sollen den optisch massiven Eindruck des schwarzen Siebdruckrandes auflösen.

Der zweite Maskierungsstreifen ist vorzugsweise schwarz und kann auch als Schwarzdruck bezeichnet werden. Das Material des zweiten Maskierungsstreifens kann auch über andere gängige Applikationsverfahren wie beispielsweise Streichen, Rollen, Sprühen und dergleichen auf die Scheibe aufgebracht und anschließend vorzugsweise eingebrannt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Fahrzeugscheibe besteht der zweite Maskierungsstreifen aus einer Einzelschicht. Dies hat den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Fertigung der Fahrzeugscheibe, da nur eine einzige Schicht für den Maskierungsstreifen ausgebildet werden muss.

Der zweite Maskierungsstreifen kann grundsätzlich auf jeder Scheibenseite aufgebracht sein. Bei einer Verbundscheibe ist dieser bevorzugt auf der Innenseite (Seite II) der ersten Scheibe und/oder auf der Innenseite (Seite III) der zweiten Scheibe aufgebracht, wo er vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Besonders bevorzugt ist er auf der Innenseite (Seite II) der ersten Scheibe aufgebracht.

Der erste und gegebenenfalls zweite Maskierungsstreifen umfasst ein farbig, vorzugsweise schwarz, eingefärbtes Material. Vorzugsweise sind die Maskierungsstreifen opak, insbesondere schwarz, um als Sicht- und UV-Schutz beispielsweise für eine Kleberaupe zu dienen. Bei Scheiben mit einer elektrisch steuerbaren Funktionsschicht können die Maskierungsstreifen beispielsweise auch zum Abdecken von Sammelleitern und/oder Anschlusselementen dienen.

Insbesondere bei einer Fahrzeugscheibe für ein Fahrzeug dienen die Maskierungsstreifen zum Maskieren einer Kleberaupe zum Einkleben der Fahrzeugscheibe in eine Fahrzeugkarosserie, d.h. verhindert die Sicht auf die in aller Regel unregelmäßig aufgetragene Kleberaupe nach außen, so dass ein harmonischer Gesamteindruck der Fahrzeugscheibe entsteht. Andererseits die- nen die Maskierungsstreifen als UV-Schutz für das verwendete Klebematerial. Dauernde Bestrahlung mit UV-Licht schadet dem Klebematerial und würde die Verbindung der Scheibe mit der Fahrzeugkarossiere im Laufe der Zeit lösen.

Im Sinne vorliegender Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Fahrzeugscheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 70% und insbesondere von mehr als 75%, beispielsweise mehr als 95%, aufweist. Entsprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 30%, insbesondere weniger als 25%, beispielsweise weniger als 5%, insbesondere 0%.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe umfasst weiterhin mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung zum Lenken von Licht in den Fahrzeuginnenraum und/oder mindestens eine Bildanzeigevorrichtung (z.B. LED-Display oder Projektor) zur Darstellung von Bildinformationen. Wesentlich hierbei ist, dass die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung im Bereich des ersten Maskierungsstreifens, fahrzeuginnenraumseitig des ersten Maskierungsstreifens, angeordnet ist. In Sicht auf die Innenseite der Fahrzeugscheibe befindet sich die lichtlenkende Vorrichtung somit vor dem Maskierungsstreifen.

Der Ausdruck "im Bereich des mindestens ersten Maskierungsstreifens" bedeutet, dass die mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung oder mindestens eine Bildanzeigevorrichtung in senkrechter Sicht durch die Fahrzeugscheibe bzw. in orthogonaler Projektion in Überdeckung bzw. Überlapp zum Maskierungsstreifen angeordnet ist. Die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung und der mindestens eine erste Maskierungsstreifen sind vorzugsweise auf verschiedenen Seiten der Fahrzeugscheibe angeordnet. Der Ausdruck "Lenken von Licht in den Fahrzeuginnenraum" bezieht sich auf den im Fahrzeug verbauten Zustand der Fahrzeugscheibe. Das auf diese Weise umgelenkte Licht verlässt die Fahrzeugscheibe an deren Innenseite.

Die mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung ist bevorzugt in Form einer Folie ausgebildet, was eine einfache Integration und Anbindung an die mindestens eine Scheibe, insbesondere Verbundscheibe, ermöglicht.

Im verbauten Zustand im Fahrzeug ist der lichtlenkenden Vorrichtung ein im Fahrzeuginnenraum angeordneter Projektor als Bildgeber zugeordnet, beispielsweise im Bereich des Armaturenbretts oder im Dachbereich, dessen Bild von der lichtlenkenden Vorrichtung in den Fahrzeuginnenraum (um-)gelenkt wird. Das Licht des Projektors ist auf die Innenseite der Fahrzeugscheibe gerichtet und trifft dort auf die lichtlenkende Vorrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe ist die lichtlenkende Vorrichtung eine holografische lichtlenkende Vorrichtung, die mindestens ein zur Lichtlenkung geeignetes holografisch-optisches Element umfasst. Die holografische lichtlenkende Vorrichtung ist so ausgebildet, dass auftreffendes Licht in den Fahrzeuginnenraum umgelenkt werden kann. Die konkrete Ausgestaltung von zur Lichtumlenkung geeigneten holografisch-optischen Elemente, wie holografische Spiegel oder Linsen, ist für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich, dem Fachmann wohlbekannt und hat bereits vielfach Eingang in die Patentliteratur gefunden (insbesondere im Zusammenhang mit holografischen Head-Up-Displays), so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.

Die holografische lichtlenkende Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein einfallender Lichtstrahl des Projektors auch in einem vom Einfallswinkel verschiedenen Winkel in den Fahrzeuginnenraum umgelenkt werden kann, d.h. die für Reflexion geltende Bedingung, wonach Einfallswinkel und Ausfallswinkel gleich sind, ist nicht notwendigerweise erfüllt. Die Licht-Ienkung im holografischen optischen Element erfolgt insbesondere durch Lichtbeugung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe ist die lichtlenkende Vorrichtung ein holografischer Wellenleiter. Holographische Wellenleiter umfassen typischerweise einen Einkoppelbereich mit einem Volumen-Hologramm zum Einkoppeln von Licht in den Wellenleiter und einen Auskoppelbereich mit einem Volumen-Hologramm zum Auskoppeln von in den Wellenleiter eingekoppeltem Licht aus dem Wellenleiter. Auch holografische Wellenleiter sind dem Fachmann insbesondere aus der Patentliteratur wohlbekannt (siehe z.B. WO 2020/157307), so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. Wesentlich hierbei ist, dass zumindest der Auskoppelbereich im Bereich des mindestens einen ersten Maskierungsstreifens angeordnet ist, so dass in den Wellenleiter eingekoppeltes Licht im Bereich des ersten Maskierungsstreifens in Richtung des Fahrzeuginnenraums gelenkt wird. Eine Einkopplung von Licht in den holografischen Wellenleiter kann auch außerhalb des Bereichs des ersten Maskierungsstreifens erfolgen.

Die alternativ vorgesehene Bildanzeigevorrichtung der Fahrzeugscheibe weist eine Bildanzeige auf, deren Bild vom Betrachter, insbesondere Fahrer, direkt betrachtet werden kann. Die Bildanzeigevorrichtung ist vorzugsweise eine transparente Bildanzeigevorrichtung, insbesondere ein Display, wie ein LED-Display, OLED-Display, EL-Display oder pLED-Display. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine lichtlenkende Vorrichtung oder eine Bildanzeigevorrichtung in Überdeckung zu dem mindestens einen, typischerweise opaken, ersten Maskierungsstreifen eine gute Bilddarstellung mit hohem Kontrast zum Maskierungsstreifen ermöglicht, so dass sie hell erscheint und damit auch ausgezeichnet erkennbar ist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Reduktion der Projektorgröße bzw. der Größe der Bildanzeigevorrichtung in der Fahrzeugscheibe, sowie einen verminderten Energieverbrauch. Dies ist ein großer Vorteil der Erfindung.

Die holografische lichtlenkende Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein einfallender Lichtstrahl des Projektors auch in einem vom Einfallswinkel verschiedenen Winkel in den Fahrzeuginnenraum umgelenkt werden kann, d.h. die für Reflexion geltende Bedingung, wonach Einfallswinkel und Ausfallswinkel gleich sind, ist nicht notwendigerweise erfüllt. Entsprechendes gilt für die Bildanzeigevorrichtung, deren Bildanzeige aus verschiedenen Winkeln vom Betrachter gesehen werden kann. Die Fahrzeugscheibe ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine größere Freiheit in der Anordnung der Komponenten des Head-Up-Displays im Fahrzeug. Dies ist ein weiterer großer Vorteil der Erfindung.

Durch die Verwendung einer lichtlenkenden Vorrichtung, insbesondere einer holografischen lichtlenkenden Vorrichtung, oder einer Bildanzeigevorrichtung können zudem unerwünschte Nebenbilder in vorteilhafter Weise vermieden werden, wenn diese auf der zum Fahrzeuginnenraum weisenden Außenseite der mindestens einen Scheibe (Seite IV einer Verbundscheibe) angeordnet werden.

Das erfindungsgemäßen Head-Up-Display kann somit kosteneffizient und in technisch einfacher Weise realisiert werden, wobei insbesondere nur ein relativ kleiner Bereich der Fahrzeugscheibe mit der lichtlenkenden Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung ausgestattet werden muss.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der in Form einer Verbundscheibe ausgebildeten erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe ist die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung in zwei thermoplastische Zwischenschichten zwischen den beiden Einzelscheiben einlaminiert, wodurch die mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung oder mindestens eine Bildanzeigevorrichtung gut vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Die Einlaminierung der lichtlenkenden Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung kann mit dem Laminieren der Einzelscheiben einer Verbundscheibe erfolgen. Um Glasbruch zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die thermoplastischen Fo- lien dort, wo die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung vorgesehen ist, eine geringere Dicke aufweisen als dort, wo die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung nicht vorgesehen ist, so dass durch die mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung oder mindestens eine Bildanzeigevorrichtung bedingte Dickenunterschiede ausgeglichen werden und der Bereich zwischen den beiden Glasscheiben insgesamt eine konstante Dicke aufweist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe ist die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung an der Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe angebracht, was eine besonders einfache Herstellung ermöglicht. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung durch eine Deckschicht, insbesondere eine Polymerschicht oder eine Glasschicht, abgedeckt ist, um sie vor äußeren Einflüssen zu schützen. Die Glasschicht kann insbesondere durch eine thermoplastische Zwischenschicht an der Verbundscheibe angebracht sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe ist, zusätzlich zu dem (opaken) ersten Maskierungsstreifen auf der Innenseite (Seite II) der ersten Scheibe, mindestens ein weiterer zweiter Maskierungsstreifen auf der Innenseite (Seite III) der zweiten Scheibe und/oder auf der Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe angeordnet. Der weitere zweite Maskierungsstreifen ist besonders bevorzugt nur auf der Innenseite (Seite III) der zweiten Scheibe oder nur auf der Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe angeordnet. Der weitere zweite Maskierungsstreifen dient für eine Haftungsverbesserung der Scheiben und ist bevorzugt mit Keramik-Partikeln versetzt ist, die dem zweiten Maskierungsstreifen eine raue und haftende Oberfläche geben, was auf der Seite IV beispielsweise das Einkleben der Fahrzeugscheibe in die Fahrzeugkarosserie unterstützt. Auf der Seite III unterstützt dies das Laminieren der beiden Einzelscheiben der Verbundscheibe.

In einem Abschnitt, in dem die lichtlenkende Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung in Überdeckung zum opaken ersten Maskierungsstreifen angeordnet ist, ist der erste Maskierungsstreifen vorzugsweise mit einer Verbreiterung versehen, d.h. weist eine größere Breite (Abmessung senkrecht zur Erstreckung) auf als in anderen Abschnitten. Der erste Maskierungsstreifen kann auf diese Weise in geeigneter Weise an die Abmessungen der lichtlenkenden Vorrichtung oder Bildanzeigevorrichtung angepasst werden.

Die mindestens eine Scheibe enthält oder besteht bevorzugt aus Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, Alumino-Silikat-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Geeignete Gläser sind beispielsweise aus EP 0 847 965 B1 bekannt.

Die mindestens eine Scheibe kann 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 mindestens eine Scheibe ist bevorzugt gebogen, das heißt sie weist eine Krümmung auf.

Die mindestens eine Scheibe kann weitere geeignete, an sich bekannte Beschichtungen aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low-E-Beschichtun- gen.

Die Dicke der mindestens einen Scheibe, insbesondere der beiden Einzelscheiben der Verbundscheibe, kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 1 ,0 mm bis 25 mm und bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,1 mm verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Verwendung.

Die Fahrzeugscheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die mindestens eine Scheibe keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Katho- denzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt ist die mindestens eine Scheibe planar oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen. Die mindestens eine Scheibe kann farblos oder gefärbt sein.

Die mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyurethan (PU) oder Copolymere oder Derivate davon, gegebenenfalls in Kombination mit Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethyl- metacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen-Propylen, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten. Die thermoplastische Zwischenschicht enthält oder besteht bevorzugt aus Polyvinylbutyral (PVB), besonders bevorzugt aus Polyvinylbutyral (PVB) und dem Fachmann bekannte Additive wie beispielsweise Weichmacher. Bevorzugt enthält die thermoplastische Zwischenschicht mindestens einen Weichmacher.

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 C4H9CH (CH2CH3) CO (OCH 2 CH 2 )3O 2 CCH (CH 2 CH 3 ) C4H9.

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, beispielsweise aus drei Folien mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften wie unterschiedlicher Härte oder Plastizität.

Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm.

Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch eine funktionale thermoplastische Zwischenschicht sein, insbesondere eine Zwischenschicht mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine Infrarotstrahlung reflektierende Zwischenschicht, eine Infrarotstrahlung absorbierende Zwischen- schicht und/oder eine UV-Strahlung absorbierende Zwischenschicht. So kann die thermoplastische Zwischenschicht beispielsweise auch eine Bandfilterfolie sein, die schmale Bänder des sichtbaren Lichts ausblendet.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Head-Up-Display mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe. Bei einem Head-Up-Display mit mindestens einer lichtlenkenden Vorrichtung, insbesondere einer holografischen lichtlenkenden Vorrichtung, umfasst das Head-Up-Display einen in Form eines Projektors ausgebildeten Bildgeber, der der lichtlenkenden Vorrichtung zugeordnet ist. Vom Projektor erzeugtes Licht (Bildinformationen) wird auf die lichtlenkende Vorrichtung gerichtet und wird von dieser in den Fahrzeuginnenraum umgelenkt, so dass eine Projektionsanordnung gebildet wird. Falls mehrere lichtlenkende Vorrichtungen vorgesehen sind, kann eine entsprechende Anzahl von den lichtlenkenden Vorrichtungen jeweils zugeordneten Projektoren vorgesehen sein. Falls anstelle einer lichtlenkenden Vorrichtung eine Bildanzeigevorrichtung (z.B. LED-Display) vorgesehen ist, ist kein Projektor erforderlich. Die Bilderzeugung mittels Bildanzeigevorrichtungen wie Displays erlauben zwar geringere virtuelle Bildweiten, benötigen jedoch deutlich weniger Bauraum als Projektoren.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Head-Up- Display.

Ferner erstreckt sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe. Das Verfahren umfasst:

(a) in einem Randbereich der mindestens einen Scheibe, das Aufbringen von mindestens einer Trägerfolie mit mindestens einem erste Maskierungsstreifen,

(b) das Anordnen mindestens einer lichtlenkenden Vorrichtung zum Lenken von Licht in den Fahrzeuginnenraum oder mindestens einer Bildanzeigevorrichtung zur Darstellung von Bildinformationen im Bereich des ersten Maskierungsstreifens, fahrzeuginnenraumseitig des ersten Maskierungsstreifens.

Die lichtlenkende Vorrichtung zum Lenken von Licht in den Fahrzeuginnenraum oder Bildanzeigevorrichtung wird vorzugsweise zwischen zwei thermoplastische Folien einlaminiert oder auf der Außenseite der zweiten Scheibe (Innenscheibe) befestigt.

Für die Herstellung einer Verbundscheibe werden mindestens zwei Scheiben bevorzugt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck durch mindestens eine thermoplastische Klebeschicht miteinander verbunden (laminiert). Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe verwendet werden. Es können beispielsweise sogenannte Autoklav-Verfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 130 °C bis 145 °C. Die beiden Scheiben und die thermoplastische Zwischenschicht können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Verbundscheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen erste Scheibe und zweite Scheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden können.

Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe in Fahrzeugen für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Verwendung der Fahrzeugscheibe in Kraftfahrzeugen, insbesondere als Fahrzeug-Windschutzscheibe.

Die Verbundscheibe kann vorteilhafterweise 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 verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung: Fig. 1 eine Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Head-Up-Displays,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Fahrzeugscheibe von Fig. 1 ,

Fig. 3A, 3B, 3C, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 Querschnittansichten verschiedener Ausgestaltungen von erfindungsgemäßen Fahrzeugscheiben,

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Es seien zunächst die Figuren 1 und 2 betrachtet. Figur 1 zeigt eine Querschnittansicht auf ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Head-Up-Displays 100 in einem Fahrzeug in einer stark vereinfachten, schematischen Darstellung. Eine Aufsicht der Fahrzeugscheibe 1 des Head- Up-Displays 100 ist in Figur 2 gezeigt. Die Querschnittansicht von Figur 1 entspricht der Schnittlinie A-A der Fahrzeugscheibe 1 , wie in Figur 2 angedeutet ist.

Die Fahrzeugscheibe 1 ist in Form einer Verbundscheibe ausgebildet (siehe auch Figuren 3 bis 6) und umfasst eine erste Scheibe 2 (z.B. Außenscheibe) und eine zweite Scheibe 3 (z.B. Innenscheibe), die durch eine thermoplastische Zwischenschicht 4 fest miteinander verbunden sind. Die Fahrzeugscheibe 1 ist in ein Fahrzeug eingebaut und trennt einen Fahrzeuginnenraum 12 von einer äußeren Umgebung 13 ab. Beispielsweise ist die Fahrzeugscheibe 1 die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs. Alternativ weist die Fahrzeugscheibe nur eine Einzelscheibe auf, vorzugsweise in Form eines thermisch vorgespannten Einscheibensicherheitsglases (nicht gezeigt).

Die erste Scheibe 2 und die zweite Scheibe 3 bestehen jeweils aus Glas, vorzugsweise thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas und sind für sichtbares Licht transparent. Die thermoplastische Zwischenschicht 4 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylbuty- ral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyurethan (PU), gegebenenfalls in Kombination mit Polyethylenterephthalat (PET).

Die Außenfläche I der ersten Scheibe 2 ist der äußeren Umgebung 13 zugewandt und ist gleichzeitig die Außenfläche der Fahrzeugscheibe 1 . Die Innenfläche II der ersten Scheibe 2 sowie die Außenfläche III der zweiten Scheibe 3 sind jeweils der Zwischenschicht 4 zugewandt. Die Innenfläche IV der zweiten Scheibe 3 ist dem Fahrzeuginnenraum 12 zugewandt und ist gleichzeitig die Innenfläche der Fahrzeugscheibe 1. Es versteht sich, dass die Fahrzeugscheibe 1 jede beliebige geeignete geometrische Form und/oder Krümmung aufweisen kann. Als Fahrzeugscheibe 1 weist sie typischer Weise eine konvexe Wölbung auf.

Im Randbereich 11 der Fahrzeugscheibe 1 befindet sich benachbart zur Innenseite (Seite II) der ersten Scheibe 2 ein rahmenförmig umlaufender erster Maskierungsstreifen 5. Der erste Maskierungsstreifen 5 ist opak und verhindert die Sicht auf innenseitig der Fahrzeugscheibe 1 angeordnete Strukturen, beispielsweise eine Kleberaupe zum Einkleben der Fahrzeugscheibe 1 in eine Fahrzeugkarosserie. Der erste Maskierungsstreifen 5 ist vorzugsweise schwarz. Der erste Maskierungsstreifen 5 besteht beispielsweise aus einer opaken Schicht, die auf eine Trägerfolie 20 aufgedruckt ist. Als Trägerfolie 20 dient in diesem Beispiel die thermoplastische Zwischenschicht 4.

Weiterhin weist die Fahrzeugscheibe 1 im Randbereich 11 auf der Außenseite IV der zweiten Scheibe 3 einen zweiten Maskierungsstreifen 6 auf aus einem elektrisch nicht-leitenden Material auf. Der zweite Maskierungsstreifen 6 ist rahmenförmig umlaufend ausgebildet. Der zweite Maskierungsstreifen 6 besteht beispielsweise aus einem herkömmlicherweise für Abdeckdrucke verwendeten, elektrisch nicht-leitenden Material, beispielsweise eine schwarz eingefärbte Siebdruckfarbe, die unmittelbar auf der zweiten Scheibe 3 eingebrannt ist.

Auf der Außenseite IV der zweiten Scheibe 3 befindet sich eine holografische lichtlenkende Vorrichtung 9, die hier beispielsweise als holografischer Spiegel ausgebildet ist. Die lichtlenkende Vorrichtung 9 ist in senkrechter Sicht durch die Fahrzeugscheibe 1 in Überdeckung zum ersten Maskierungsstreifen 5 angeordnet, wobei der erste Maskierungsstreifen 5 die lichtlenkende Vorrichtung 9 vollständig überdeckt. Die lichtlenkende Vorrichtung 9 ist hier beispielsweise nur im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T des Randbereichs 11 der Fahrzeugscheibe 1 angeordnet. Möglich wäre aber auch, die lichtlenkende Vorrichtung 9 im oberen (dachseitigen) Abschnitt 11" oder in einem seitlichen Abschnitt des Randbereichs 11 anzuordnen. Des Weiteren könnten mehrere lichtlenkende Vorrichtungen 9 vorgesehen sein, die beispielweise im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T und im oberen (dachseitigen) Abschnitt 11" des Randbereichs 11 angeordnet sind. Beispielsweise könnten die lichtlenkenden Vorrichtungen 9 so angeordnet sein, dass ein (teilweise) umlaufendes Bild erzeugt wird.

Der erste Maskierungsstreifen 5 ist im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T des Randbereichs

11 verbreitert, d.h. der erste Maskierungsstreifen 5 weist im unteren (motorseitigen) Abschnitt 1 T des Randbereichs 11 ein größere Breite als im oberen (dachseitigen) Abschnitt 11" des Randbereichs 11 (so wie auch in den in Figur 1 nicht erkennbaren seitlichen Abschnitten des Randbereichs 11) der Fahrzeugscheibe 1 auf. Als "Breite" wird die Abmessung des ersten Maskierungsstreifens 5 senkrecht zu dessen Erstreckung verstanden. Die lichtlenkende Vorrichtung 9 ist hier beispielsweise oberhalb des zweiten Maskierungsstreifens 6 angeordnet (d.h. nicht in Überdeckung).

Das Head-Up-Display 100 weist weiterhin einen hier beispielsweise im Armaturenbrett 7 angeordneten Projektor 8 als Bildgeber auf, entsprechend der beispielhaften Positionierung der lichtlenkenden Vorrichtung 9 im unteren Abschnitt 1 T des Randbereichs 11. Der Projektor 8 dient zur Erzeugung von Licht 10 (Bildinformationen), das auf die lichtlenkende Vorrichtung 9 gerichtet wird und durch die lichtlenkende Vorrichtung 9 als umgelenktes Licht 10' in den Fahrzeuginnenraum 12 gelenkt wird, wo es von einem Betrachter, z.B. Fahrer, gesehen werden kann. Möglich wäre beispielsweise auch, den Projektor 8 in der A-Säule eines Kraftfahrzeugs oder am Dach (jeweils fahrzeuginnenraumseitig) anzuordnen, falls die lichtlenkende Vorrichtung 9 hierzu in geeigneter Weise positioniert ist. Wenn mehrere lichtlenkende Vorrichtungen 9 vorgesehen sind, kann jeder lichtlenkenden Vorrichtung 9 ein separater Projektor 8 zugeordnet sein, d.h. es können mehrere Projektoren 8 angeordnet sein. Möglich wäre beispielsweise auch, dass es sich bei der Fahrzeugscheibe 1 um eine Dachscheibe, Seiten- oder Heckscheibe handelt.

In der Aufsicht von Figur 2 ist die lichtlenkende Vorrichtung 9 in Erstreckung entlang des unteren Abschnitts 1 T des Randbereichs 11 dargestellt.

Es wird nun Bezug auf die Figuren 3A, 3B, 3C, 4, 5 und 6 genommen, worin Querschnittansichten verschiedener Ausgestaltungen der Fahrzeugscheibe 1 gezeigt sind. Die Querschnittansichten der Figuren 3A-C bis 6 entsprechen der Schnittlinie A-A im unteren Abschnitt 1 T des Randbereichs 11 der Fahrzeugscheibe 1 , wie in Figur 2 angedeutet ist.

In der in den Figuren 3A-C gezeigten Variante der Fahrzeugscheibe 1 befindet sich der erste (opake) Maskierungsstreifen 5 unmittelbar benachbart zur Innenseite (Seite II) der ersten Scheibe 2. Die lichtlenkende Vorrichtung 9 ist als Folie ausgebildet und zwischen zwei thermoplastische Zwischenschichten 4, 4' (z.B. PVB-Folien) in die Verbundscheibe einlaminiert. Um durch die lichtlenkende Vorrichtung 9 (z.B. holografische Folie) bedingte Höhenunterschiede (Dickensprung) zum restlichen Teil der Fahrzeugscheibe 1 auszugleichen, ist es vorteilhaft, wenn die thermoplastischen Zwischenschichten 4, 4' eine entsprechend geringere Dicke haben als außerhalb des Bereichs, wo die lichtlenkende Vorrichtung 9 nicht vorgesehen ist. Hierdurch kann ein gleichmäßiger Abstand (d.h. konstante Gesamtdicke) zwischen den beiden Scheiben 2, 3 erzielt werden, so dass etwaiger Glasbruch beim Laminieren zuverlässig und sicher vermieden wird. Bei Verwendung von z.B. PVB-Folien haben diese im Bereich der lichtlenkenden Vorrichtung 9 eine geringere Dicke als dort, wo keine lichtlenkende Vorrichtung 9 vorgesehen ist.

Obgleich die lichtlenkende Vorrichtung 9 in Figur 3A-C in schematischer und stark vereinfachter Weise als Einzelschicht dargestellt ist, versteht es sich, dass die lichtlenkende Vorrichtung 9 in aller Regel aus einer Kombination verschiedener Materialien besteht, die für holografische Anwendungen typischerweise eingesetzt werden, beispielsweise Photopolymere, Dichromatgelatine oder Silberhalogenide, die ein- oder beidseitig von Polymerfolien (z.B. PA, PET, TAG, PMMA, PC, ...) umschlossen sein können. Hierbei müssen die Innen- und Außenfolie nicht zwingend aus dem gleichen Polymer bestehen. Der genaue Aufbau der lichtlenkenden Vorrichtung 9 ist für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.

Die Figuren 3A-C unterscheiden sich lediglich in der Ausgestaltung des ersten Maskierungsstreifens 5.

In Figur 3A ist der Maskierungsstreifen 5 eine opake Schicht, die unmittelbar auf eine Trägerfolie 20 aufgedruckt wurde. Die Trägerfolie 20 ist hier eine thermoplastische Zwischenschicht 4, die beispielsweise aus PVB besteht.

In Figur 3B besteht der Maskierungsstreifen 5 aus einer opaken Färbung, die in das Volumen der Trägerfolie 20 eingebettet ist. Die Trägerfolie 20 ist hier ebenfalls eine thermoplastische Zwischenschicht 4, die beispielsweise aus gefärbtem PVB besteht.

In Figur 3C besteht der Maskierungsstreifen 5 aus einer opaken Schicht, die ebenfalls in die Trägerfolie 20 eingebettet ist. Die Trägerfolie 20 besteht hier aus zwei Einzelfolien 4.1 ,4.2 aus einem thermoplastischen Material wie PVB. Durch Lamination werden die beiden Einzelfolien 4.1 ,4.2 fest miteinander verbunden und schließen den ersten Maskierungsstreifen in ihrem Innern ein. Der Verbund aus den Einzelfolien 4.1 , 4.2 und der opaken Schicht bildet eine thermoplastische Zwischenschicht 4, die hier der Trägerfolie 20 entspricht.

In der in Figur 4 gezeigten Variante der Fahrzeugscheibe 1 befindet sich der erste (opake) Maskierungsstreifen 5 unmittelbar benachbart zur Innenseite (Seite II) der ersten Scheibe 2, wie es auch im Ausgestaltungsbeispiel nach Figur 3A dargestellt und beschrieben ist. Der Maskierungsstreifen 5 besteht hier aus einer opaken Schicht, die auf eine als Trägerfolie 20 dienende thermoplastische Folie 4 aufgedruckt ist. Die erste Scheibe 2 ist über die thermoplastische Folie 4 mit der zweiten Scheibe 3 fest verbunden. Die lichtlenkende Vorrichtung 9 ist als Folie ausgebildet und auf der Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe 3 mittels einer weiteren thermoplastische Zwischenschicht 4' angebracht. Auf der lichtlenkenden Vorrichtung 9 ist eine Deckschicht 14, beispielsweise eine Polymerschicht oder eine dünne Glasschicht, aufgebracht. Es versteht sich, dass hier und bei den folgenden Ausgestaltungsbeispielen, der erste Maskierungsstreifen 5 auch als Färbung als Trägerfolie 20 dienende thermoplastische Zwischenschicht 4 (Vergleiche die Trägerfolie 20 nach Figur 3B) oder als innere Schicht zwischen zwei Einzelfolien (Vergleiche die Trägerfolie 20 nach Figur 3C) hergestellt sein kann.

In einem weiteren hier nicht dargestellten Ausgestaltungsbeispiel nach Figur 4 ist der erste Maskierungsstreifen 5 beispielsweise auf oder in der thermoplastischen Zwischenschicht 4‘ als Trägerfolie 20 angeordnet. Die thermoplastische Zwischenschicht 4‘ ist dabei beispielsweise unmittelbar benachbart zur zweiten Scheibe 3 angeordnet. Wichtig ist hierbei nur, dass die lichtlenkende Vorrichtung oder die Bildanzeigevorrichtung bezüglich des Maskierungsstreifens 5 fahr- zeuginnenraumseitig angeordnet ist. Zusätzlich kann auf der Innenseite II der ersten Scheibe 2 ein zweiter Maskierungsstreifen angeordnet sein, beispielsweise als eingebrannter Abdeckdruck auf der Scheibe 2.

Die in Figur 5 gezeigte Variante der Fahrzeugscheibe 1 unterscheidet sich von der Variante von Figur 3A nur dadurch, dass zusätzlich zum (opaken) ersten Maskierungsstreifen 5 zwei weitere zweite Maskierungsstreifen 6, 6' auf der Innenseite (Seite III) und auf der Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe 3 angeordnet sind, beispielsweise als unmittelbar auf die Scheibe aufgedruckter und eingebrannter Abdeckdruck. Die beiden zweiten Maskierungsstreifen 6, 6' dienen für eine Haftverbesserung beim Fertigen und Einbau der Fahrzeugscheibe 1. Die beiden zweiten Maskierungsstreifen 6, 6' sind hier in Durchsicht durch die Fahrzeugscheibe 1 schmaler als der erste Maskierungsstreifen 5 ausgebildet, sodass die lichtlenkende Vorrichtung 9 mit Licht 10 vom Projektor 8 bestrahlt und das in den Fahrzeuginnenraum 12 umgelenkte Licht 10' vom Betrachter gesehen werden kann.

Obgleich in Figur 5 zwei weitere Maskierungstreifen 6, 6' dargestellt sind, ist es stark bevorzugt, dass nur einer der beiden zweiten Maskierungsstreifen 6, 6' vorgesehen ist, d.h. entweder der Maskierungsstreifen 6 oder der Maskierungsstreifen 6'. Die weiteren zweiten Maskierungsstreifen 6, 6‘ können dabei als Abdeckdruck unmittelbar auf die zweite Scheibe 3 aufgedruckt und eingebrannt sein, oder wie der erste Maskierungsstreifen 5 auf oder in einer T rägerfolie 20 angeordnet sein, die mit der zweiten Scheibe 3 verbunden sind. Auch Kombinationen sind möglich, so kann der zweite Maskierungsstreifen 6 auf die thermoplastische Zwischenschicht 4‘ als Trägerfolie 20 angeordnet sein und der zweite Maskierungsstreifen 6‘ unmittelbar als Abdeckdruck auf die Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe 3 gedruckt und eingebrannt sein.

Die in Figur 6 gezeigte Variante der Fahrzeugscheibe 1 unterscheidet sich von der Variante von Figur 4 ebenfalls nur dadurch, dass zusätzlich zum (opaken) ersten Maskierungsstreifen 5 zwei weitere Maskierungsstreifen 6, 6' auf der Innenseite (Seite III) und auf der Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe 3 angeordnet sind. Da die lichtlenkende Vorrichtung 9 auf der Außenseite (Seite IV) der zweiten Scheibe 3 angeordnet ist, können die beiden weiteren Maskierungsstreifen 6, 6' auch opak sein. Wie schon zu Figur 5 ausgeführt, ist es stark bevorzugt, dass nur einer der beiden zweiten Maskierungsstreifen 6, 6' vorgesehen ist, d.h. entweder der Maskierungsstreifen 6 oder der Maskierungsstreifen 6'.

Alternativ zur hier dargestellten Abbildung kann der erste Maskierungsstreifen 5 auch mit der thermoplastischen Zwischenschicht 4‘ als Trägerfolie unmittelbar benachbart zur lichtlenkenden Vorrichtung 9 angeordnet sein.

Die lichtlenkende Vorrichtung 9 kann auch als holografischer Wellenleiter ausgebildet sein, wobei die Auskopplung von Licht 10' in Überdeckung zum ersten Maskierungsstreifen 5 erfolgt. Die Einkopplung von Licht 10 kann auch in einem Bereich der Scheibe erfolgen, der nicht in Überdeckung zum ersten Maskierungsstreifen 5 ist. Obige Ausführen gelten hierfür analog.

In einer alternativen Ausgestaltung ist, anstatt der in den Figuren 1 bis 6 gezeigten lichtlenkenden Vorrichtung 9, eine Bildanzeigevorrichtung (Display), z.B. ein LED-Display, vorgesehen. Der Betrachter kann ein von der Bildanzeigevorrichtung dargestellte Bild direkt erkennen. Ein Projektor 8 ist in diesem Fall selbstredend nicht erforderlich, da die Bildanzeigevorrichtung selbst als Bildgeber dient.

In allen Ausführungsbeispielen ist die lichtlenkende Vorrichtung 9 (bzw. die Bildanzeigevorrichtung) fahrzeuginnenraumseitig des ersten Maskierungsstreifens 5 angeordnet. Betrachtet vom Fahrzeuginnenraum aus bzw. in (direkter) Sicht auf die Innenseite der Fahrzeugscheibe ist die lichtlenkende Vorrichtung 9 vor dem ersten Maskierungsstreifen 5 angeordnet. Figur 7 veranschaulicht anhand eines Ablaufdiagramms das erfindungsgemäße Verfahren. Hierbei wird in einem ersten Schritt I im Randbereich 11 der mindestens einen Scheibe 2, 3 mindestens eine Trägerfolie 20 mit mindestens einem (opaken) ersten Maskierungsstreifen 5 aufge- bracht. In einem zweiten Schritt wird mindestens eine lichtlenkende Vorrichtung 9 zum Lenken von Licht in den Fahrzeuginnenraum oder mindestens einer Bildanzeigevorrichtung zur Darstellung von Bildinformationen im Bereich des ersten Maskierungsstreifens 5, fahrzeuginnenraum- seitig des ersten Maskierungsstreifens 5, angeordnet. Aus obigen Ausführungen ergibt sich, dass die Erfindung eine verbesserte Fahrzeugscheibe bzw. ein hiermit ausgerüstetes Head-Up-Display zur Verfügung stellt, die eine gute Bilddarstellung mit hohem Kontrast zum opaken Maskierungsstreifen ermöglicht. Eine Umlenkung von Licht in den Fahrzeuginnenraum ist unabhängig vom Einfallswinkel des Lichts möglich. Unerwünschte Nebenbilder können bei bestimmten Ausgestaltungen vermieden werden. Das erfindungsgemäße Head-Up-Display kann unter Anwendung bekannter Herstellungsverfahren einfach und kostengünstig produziert werden.

Es zeigen:

1 Fahrzeugscheibe

2 erste Scheibe

3 zweite Scheibe

4, 4', 4" Zwischenschicht

4.1 , 4.2 Einzelfolie

5 erster Maskierungsstreifen

6,6' zweiter Maskierungsstreifen

7 Armaturenbrett

8 Projektor

9 lichtlenkende Vorrichtung

10,10' Licht

11 , 11', 11" Randbereich

12 Fahrzeuginnenraum

13 äußere Umgebung

14 Deckschicht

20 Trägerfolie

100 Head-Up-Display

I Außenseite der ersten Scheibe 2

II Innenseite der ersten Scheibe 2

III Innenseite der zweiten Scheibe 3

IV Außenseite der zweiten Scheibe 3

A-A’ Schnittlinie