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Title:
METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE FILM HAVING ELECTRICALLY CONTROLLABLE LIGHT TRANSMISSION PROPERTIES, COMPOSITE FILMS PRODUCED BY THE METHOD, AND USE OF THE COMPOSITE FILM FOR PRODUCING A COMPOSITE PANEL ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/136050
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for producing a composite film (1) having electrically controllable light transmission properties, in particular having electrically controllable light transmission properties in some regions, the method comprising the following stages: (a) providing a first transparent, polymeric carrier film (4.1), on one side of which a first electrically conductive coating (3.1) is applied; (b) applying a cover layer (6) to the electrically conductive coating (3.1) in an edge region (5) of the first electrically conductive coating (3.1); (c) applying a functional layer (2) to the first electrically conductive coating (3.1) and in the edge region (5) at least partially to the cover layer (6) so as to obtain a composite film precursor; (d) applying a second transparent, polymeric carrier film (4.2), on one side of which a second electrically conductive coating (3.2) is applied, to the composite film precursor such that the second electrically conductive coating (3.2) is facing the functional layer (2). The present invention further relates to a composite film (1) produced by a method according to the invention, and to the use of a composite film (1) according to the invention to produce a composite panel element (12) having electrically controllable light transmission properties, in particular electrically controllable light transmission properties in some regions, wherein the composite film (1) is arranged in an intermediate space between a first panel element and a second panel element.

Inventors:
EHRENPFORDT RICARDO (DE)
NIEHOFF ANSGAR (DE)
RANFELD CONSTANZE (DE)
SCHUBERT ERIK (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/085882
Publication Date:
June 30, 2022
Filing Date:
December 15, 2021
Export Citation:
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Assignee:
REHAU IND SE & CO KG (DE)
International Classes:
B32B17/10; E06B3/00; G02F1/13; G02F1/15; G02F1/17
Domestic Patent References:
WO2020083562A12020-04-30
WO2020143984A12020-07-16
WO2011033313A12011-03-24
Foreign References:
DE102019135413A12021-06-24
EP0876608B12002-04-17
DE102019135413A12021-06-24
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Claims:
Patentansprüche Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie (1) mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, insbesondere mit bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, das die folgenden Stufen umfasst:

(a) Bereitstellen einer ersten transparenten polymeren T rägerfolie (4.1), auf deren einer Seite eine erste elektrisch leitfähige Beschichtung (3.1) aufgebracht ist;

(b) Aufbringen einer Abdeckschicht (6) auf die elektrisch leitfähige Beschichtung

(3.1) in einem Randbereich (5) der ersten elektrisch leitfähigen Beschichtung

(3.1);

(c) Aufbringen einer Funktionsschicht (2) auf die erste elektrisch leitfähige Beschichtung (3.1) und im Randbereich (5) zumindest teilweise auf die Abdeckschicht (6) unter Erhalt einer Verbundfolienvorstufe;

(d) Aufbringen einer zweiten transparenten polymeren Trägerfolie (4.2), auf deren einer Seite eine zweite elektrisch leitfähige Beschichtung (3.2) aufgebracht ist, auf die Verbundfolienvorstufe derart, dass die zweite elektrisch leitfähige Beschichtung (3.2) der Funktionsschicht (2) zugewandt ist. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abdeckschicht (6) und der ersten elektrisch leitfähigen Beschichtung (3.1) eine Templat- schicht (7) aufgebracht wird. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Templatschicht (7) mindestens eine sich in einer Längsrichtung der Verbundfolie (1) erstreckende Ausnehmung (8) aufweist. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrisch leitfähige Beschichtung (3.1) und/oder die Funktionsschicht (2) sich senkrecht zur Längsrichtung der Verbundfolie (1) erstreckende Unterbrechungen (10.1 , 10.2, 10.3) aufweisen, so dass die Funktionsschicht (2) der Verbundfolie (1) in eine Mehrzahl von Funktionszonen (14.1 , 14.2, 14.3) unterteilt ist. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Templatschicht (7) im Bereich der Unterbrechungen (10.1 , 10.2, 10.3) jeweils ein Stegelement (11.1 , 11.2, 11.3) aufweist, so dass die Ausnehmung (8) der Templatschicht (7) in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt ist, so dass jeder Funktionszone (14.1 , 14.2, 14.3) der Funktionsschicht (2) ein Abschnitt der Templatschicht (7) zugeordnet ist. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite transparente polymere Trägerfolie (4.2) im Randbereich (5) eine Sollbruchstelle (9) aufweist, die sich in Längsrichtung der Verbundfolie (1) erstreckt. Verfahren gemäß einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Funktionsschicht (2) die Abdeckschicht (6) entfernt und Kontaktelemente, insbesondere abschnittsweise auf die erste elektrisch leitfähige Beschichtung (3.1) aufgebracht werden. Verbundfolie (1), hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6. Verwendung einer Verbundfolie (1) gemäß Anspruch 8 zur Herstellung eines Verbundscheibenelements (12) mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, insbesondere bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, wobei die Verbundfolie (1) in einem Zwischenraum zwischen einem ersten Scheibenelement und einem zweiten Scheibenelement angeordnet ist. Verwendung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Verbundscheibenelements (12) die Stufen des Entfernens der zweiten transparenten polymeren Trägerfolie (4.2) mit der zweiten elektrisch leitfähigen Beschichtung (3.2) im Randbereich (5), vorzugsweise entlang der Sollbruchstelle (9), und der Abdeckschicht (6) unter Freilegung der Templatschicht (7) und des Einbringens mindestens eines Kontaktelements in die Ausnehmung (8) der Templatschicht (7) umfasst. Verwendung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Verbundscheibenelements (12) weiter die Stufe des Entfernens der Templatschicht (7) umfasst.

Description:
Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, nach dem Verfahren hergestellte Verbundfolien sowie Verwendung der Verbundfolie zur Herstellung eines Verbundscheibenelements

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie mit insbesondere bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, eine solche Verbundfolie, die nach dem Verfahren hergestellt worden ist, sowie die Verwendung der Verbundfolie zur Herstellung eines Verbundscheibenelements.

Solche Verbundscheibenelemente mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften und Verfahren zur ihrer Herstellung sind im Stand der Technik bekannt. Dabei wird in den Zwischenraum zwischen zwei Scheibenelementen eine elektrisch kontaktierbare mehrschichtige Verbundfolie eingebracht, die dem Scheibenelement die elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften verleiht. Solche schaltbaren Verbundfolien (SPD-Folien, PDLC-Folien, EC-Folien) weisen üblicherweise einen mehrlagigen Schichtverbund auf, dessen Außenschichten häufig durch eine Kunststoffschicht, häufig einer Po- lyethylenterephthalat-Schicht (PET-Schicht) gebildet werden, zwischen denen weitere Schichten, insbesondere leitfähige Schichten und mindestens eine Funktionsschicht angeordnet sind. Dabei kann die Funktionsschicht in mehrere Bereiche unterteilt sein, die als sogenannte Funktionszonen bezeichnet werden. Die Kontaktierung der einzelnen Funktionszonen erfolgt derzeit mittels eines Kupferklebebands (Busbar) sowie zusätzlichem Aufbringen von Kupferfähnchen und Anlöten von Drähten/Kabeln in manueller Fertigung für jede Funktionszone einzeln. Dazu muss eine Funktionsschicht in den Bereichen, in denen die Kontaktierung erfolgen soll, freigelegt werden. Dazu muss eine Außenschicht der Verbundfolie in diesen Bereichen manuell entfernt und die elektrische Beschichtung von Resten der Funktionsschicht manuell gereinigt werden. Daraufhin wird auf diese Stelle eine metallische Paste aufgetragen und getrocknet. Dazu muss der freigelegte Bereich manuell mit unterschiedlichen Klebebändern maskiert werden, um zu verhindern, dass die metallische Paste auch auf nicht erwünschte Stellen der Funktionsschicht aufgebracht wird oder Kurzschlüsse zwischen den Funktionszonen erzeugt. Dieser Prozess ist bereits für vollflächige Funktionsschichten aufwendig und wird für segmentierte Funktionsfolien sehr kompliziert. Durch die vielen manuellen Prozessschritte besteht eine geringe Reproduzierbarkeit, insbesondere bezüglich der lateralen Geometrie der metallischen Schicht (z.B. Silberstreifen). Darüber hinaus besteht eine Schwierigkeit dahingehend, dass es zu einer Verschmut- zung der Funktionsschicht bzw. der Funktionszonen kommen kann, wenn die Klebebänder, die bei der Maskierung der Funktionsschicht eingesetzt werden, unsauber oder an falschen Stellen aufgebracht werden. Dies kann zu einer Verschmutzung der Funktionsfolie führen, die beim Einsatz des Verbundscheibenelements zu Kurzschlüssen oder zum Zusammenschalten benachbarter Funktionszonen führen kann. Wenn eine solche Fehlfunktion auftritt, muss die Funktionsfolie als kostspieliger Ausschuss verworfen werden. Darüber hinaus ist der beschriebene manuelle Prozess sehr zeitaufwendig und damit auch kostenintensiv.

An dieser Stelle setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Verfahren gut reproduzierbar und damit maschinell durchführbar sein sowie eine hohe geometrische Genauigkeit ermöglichen. Darüber hinaus liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer nach dem Verfahren hergestellten Verbundfolie sowie in der Verwendung durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Verbundscheibenelements.

Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Verbundfolie den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 erfüllt. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass der Prozess der Folienherstellung dadurch verbessert werden kann, dass bereits bei der Herstellung der Funktionsfolie Opfer- und/oder Strukturschichten im Randbereich der Folie aufgebracht werden. Auf diese Weise kann ein Templat bzw. eine Schablone zur Aufbringung der Silberpaste generiert werden. Dadurch wird es in einem maschinell durchführbaren und damit gut reproduzierbaren Verfahren möglich, die metallische Paste genau an den geometrisch notwendigen Positionen aufzubringen. Auf diese Weise wird eine Kontaktierung der Funktionsschicht oder der Funktionsbereiche reproduzierbar und zuverlässig möglich.

Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Verbundfolie mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaf- ten, insbesondere mit bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, das die folgenden Stufen umfasst:

(a) Bereitstellen einer ersten transparenten polymeren Trägerfolie, auf deren einer Seite eine erste elektrisch leitfähige Beschichtung aufgebracht ist;

(b) Aufbringen einer Abdeckschicht auf die elektrisch leitfähige Beschichtung in einem Randbereich der elektrisch leitfähigen Beschichtung;

(c) Aufbringen einer Funktionsschicht mindestens auf die elektrisch leitfähige Beschichtung und im Randbereich zumindest teilweise auf die Abdeckschicht unter Erhalt einer Verbundfolienvorstufe;

(d) Aufbringen einer zweiten transparenten polymeren Trägerfolie, auf deren einer Seite eine zweite elektrisch leitfähige Beschichtung aufgebracht ist, auf die Verbundfolienvorstufe derart, dass die zweite elektrisch leitfähige Beschichtung der Funktionsschicht zugewandt ist.

Darüber hinaus liegt die vorliegende Erfindung in einer Verbundfolie, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, sowie in der Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbundfolie zur Herstellung eines Verbundscheibenelements mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, insbesondere bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, wobei die Verbundfolie in einem Zwischenraum zwischen einem ersten Scheibenelement und einem zweiten Scheibenelement angeordnet ist.

Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff „Randbereich“ in Bezug auf die Verbundfolie den Bereich der Verbundfolie, in dem eine Kontaktierung des Funktionselements oder der einzelnen Funktionszonen erfolgen soll. Dies entspricht einer Breite des Randbereichs von etwa 0,5 cm bis 1,5 cm auf beiden Seiten der Verbundfolie, bevorzugt etwa 0,75 cm bis 1 ,25 cm auf beiden Seiten der Verbundfolie.

In Bezug auf das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann es von Vorteil sein, wenn zwischen der Abdeckschicht und der ersten elektrisch leitfähigen Beschichtung eine Temp- latschicht aufgebracht wird. Soll die erfindungsgemäße Verbundfolie bereichsweise elektrisch steuerbare Lichtdurchlässigkeitseigenschaften besitzen, dient die Templatschicht als Schablone zur Aufbringung der Leitfähigkeitspaste (meist eine Silberpaste). Dabei ist in der Verbundfolie nur an den Stellen Leitfähigkeitspaste vorhanden, in denen die Templat- schicht entsprechende Ausnehmungen aufweist. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn die Templatschicht mindestens eine sich in einer Längsrichtung der Verbundfolie erstreckende Ausnehmung aufweist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Menge der aufgebrachten metallischen Schicht der Größe der Funktionszonen angepasst ist.

In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren weiter die Stufe des Aufbringens eine Leitfähigkeitspaste, insbesondere einer Silberpaste. Die Leitfähigkeitspaste kann während der erfindungsgemäßen Herstellung der Verbundfolie aufgebracht werden. Alternativ dazu kann die Leitfähigkeitspaste auch erst nach dem Abnehmen der zweiten transparenten polymeren Trägerfolie aufgetragen werden. Nach dem Aufträgen wird die Leitfähigkeitspaste getrocknet.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann es von Nutzen sein, wenn die erste elektrisch leitfähige Beschichtung und/oder die Funktionsschicht sich senkrecht zur Längsrichtung der Verbundfolie erstreckende Unterbrechungen aufweisen, sodass die Funktionsschicht der Verbundfolie in eine Mehrzahl von Funktionszonen unterteilt ist. Bevorzugt besitzen dabei sowohl die erste elektrisch leitfähige Beschichtung als auch die Funktionsschicht sich senkrecht zur Längsrichtung der Verbundfolie erstreckende Unterbrechungen. Auf diese Weise wird die Herstellung einer Verbundfolie mit bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften reproduzierbaren geometrisch exakt möglich. Dabei ist es besonders hilfreich, wenn die Templatschicht im Bereich der Unterbrechungen jeweils ein Stegelement aufweist, sodass die Ausnehmung der Templatschicht in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt ist, sodass jeder Funktionszone der Funktionsschicht ein Abschnitt der Templatschicht zugeordnet ist.

Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, die zweite transparente polymere Trägerfolie im Randbereich eine Sollbruchstelle aufweist, die sich in Längsrichtung der Verbundfolie erstreckt. Das vereinfacht das Entfernen der zweiten transparenten polymeren Trägerfolie im Randbereich und ermöglicht eine exakte Geometrie. Die Sollbruchstelle kann beispielsweise als eine sich in Längsrichtung der Verbundfolie erstreckende Perforation ausgebildet sein. Ebenso kann es sich als günstig erweisen, wenn nach dem Aufbringen der Funktionsschicht die Abdeckschicht entfernt und Kontaktelemente auf die erste elektrisch leitfähige Beschichtung aufgebracht werden. Besonders bevorzugt kann dies abschnittsweise erfolgen.

In Bezug auf die erfindungsgemäße Verwendung einer Verbundfolie zur Herstellung eines Verbundscheibenelements kann es von Nutzen sein, wenn die Herstellung des Verbundscheibenelements die Stufen des Entfernens der zweiten transparenten polymeren Trägerfolie mit der zweiten elektrisch leitfähigen Beschichtung im Randbereich, insbesondere entlang der Sollbruchstelle, und der Abdeckschicht unter Freilegung der Templatschicht und des Einbringens mindestens eines Kontaktelements in die Ausnehmung der Templatschicht umfasst. Dabei hatte sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Herstellung des Verbundscheibenelements weiter die Stufe des Entfernens der Templatschicht umfasst.

Bevorzugt ist das Funktionselement als SPD-Funktionselement, PDLC-Funktionselements, EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten Funktionselemente ausgebildet. Derartige Funktionselemente stellen die gängigen aktiven Schichten dar, deren optischen Eigenschaften, wie beispielsweise Milchigkeit und/oder Transparenz, durch Variieren einer an das Funktionselement angelegten Spannung verändert werden können. Bei SPD- Funktionselementen sind in einer aktiven Schicht lichtabsorbierende oder lichtreflektierende Partikel, vorzugsweise mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 pm, in einer Flüssigkeit suspendiert. Beidseitig der Suspension befindet sich eine transparente, leitfähige Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO). Beim Anlegen einer Spannung richten sich die suspendierten Partikel aus. Dadurch wird das Funktionselement durchsichtig. Als Beispiele für SPD-Funktionselemente (suspended particle device) können beispielsweise die in der EP 0 876 608 B1 und der WO 2011/033313 A1 beschriebenen Elemente angeführt werden. Bei einem PDLC-Funktionselement (polymer dispersed liquid crystal) sind als aktive Schicht Flüssigkristalle in eine Polymermatrix eingebettet. Auf beiden Seiten dieser aktiven Schicht ist wieder jeweils eine transparente, leitfähige Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO) angeordnet. Die Flüssigkristalle bewirken eine starke Streuung des durch die aktive Schicht scheinenden Lichts, das Funktionselement ist undurchsichtig bzw. opak. Beim Anlegen einer Spannung richten sich die Flüssigkristalle zueinander aus, so dass die Lichttransmission durch das Funktionselement erhöht wird. Das Funktionselement wird transparent. Ein EC-Funktionselement (electrochromic device) ist durchsichtig, wenn keine Spannung an das Funktionselement angelegt ist. Beim Anlegen einer Spannung ändern sich die opti- sehen Eigenschaften, insbesondere die Farbe des Funktionselements, durch einen reversiblen chemischen Prozess. Das EC-Funktionselement bleibt bei Anlegen einer Spannung transparent, erscheint aber dunkler. Der Grad der Verdunkelung kann durch Variieren der angelegten Spannung kontinuierlich eingestellt werden.

Das durch die erfindungsgemäße Verwendung hergestellte Verbundscheibenelement wird vorzugsweise in einem Fenster, insbesondere in einem Kunststofffenster, eingesetzt. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „Fenster“ bevorzugt auf ein Kunststofffenster. Es kommen aber auch Metallfenster, Holzfenster sowie Verbundfenster in Betracht. Handelt es sich um ein Kunststofffenster, so ist als Hauptmaterial der Rahmenprofile des erfindungsgemäßen Fensters Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere Hart-PVC (PVC-ll) oder glasfaserverstärktes PVC, das jeweils auch nachchloriertes PVC (PVC-C) enthalten kann und dem zusätzlich Zusatzstoffe wie z. B. Stabilisatoren, Weichmacher, Pigmente und dergleichen zugesetzt sind, bevorzugt. Durch Verschweißen von auf Gehrung geschnittenen Stücken der Rahmenprofile kann ein Fensterrahmen erhalten werden.

Bei der Verwendung in einem Fenster wird das Verbundscheibenelement bevorzugt in einen Fensterrahmen aufgenommen. Bei Dreh-Kipp-Fenstern und Schiebefenstern wird das Verbundscheibenelement in den Flügelrahmen aufgenommen. Der so gebildete Fensterflügel liegt im geschlossenen Zustand des Dreh-Kipp-Fensters über Dichtungen an einem Blendrahmen an und ist dabei über Beschlagmittel drehbar am Blendrahmen gelagert. Bei Festverglasungen kann das Verbundscheibenelement sowohl in einen Flügelrahmen als auch in einen Blendrahmen aufgenommen werden.

Das erfindungsgemäße Verbundscheibenelement, das dieses umfassende Fenster sowie einzelne Teile davon können auch zeilenweise oder schichtweise unter Verwendung eines zeilenaufbauenden oder schichtaufbauenden Fertigungsverfahrens (z. B. 3D-Druck) hergestellt werden, bevorzugt ist jedoch die Herstellung mittels Extrusion.

Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen im Detail erläutert werden. Dabei zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Verbundfolie zur Verwendung bei der Herstellung eines Verbundscheibenelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Figur 2 eine schematische Darstellung der Abfolge der Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Verbundfolie;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Verbundfolie zur Herstellung eines Verbundscheibenelements; und

Figur 4 eine schematische Darstellung eines Fensters, das ein Verbundscheibenelement mit der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Verbundfolie umfasst.

In Fig. 1 ist der Aufbau einer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellte Verbundfolie 1 mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, bevorzugt mit bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, in einer schematischen Querschnittsdarstellung gezeigt. Zentral in diesem schematischen Aufbau ist eine Funktionsschicht 2 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Funktionsschicht 2 als PDLC-Schicht ausgebildet.

Auf beiden Seiten der Funktionsschicht 2 befindet sich jeweils eine als Flächenelektrode fungierende elektrisch leitfähige Beschichtung 3.1 und 3.2, die jeweils von einer transparenten polymeren Trägerfolie 4.1 und 4.2 abgedeckt sind. Bei der Funktionsschicht 2 handelt es sich in der dargestellten Ausführungsform um eine Polymermatrix mit darin dispergierten Flüssigkristallen, die sich in Abhängigkeit der an die Flächenelektroden angelegten elektrischen Spannung ausrichten können. So können die optischen Eigenschaften der Funktionsschicht 2 durch Variieren der an die elektrisch leitfähigen Beschichtungen 3.1 und 3.2 angelegten Spannung verändert werden. Die erste und zweite transparente polymere Trägerfolie 4.1 und 4.2 sind in der gezeigten Ausführungsform PET-Folien mit einer Dicke von beispielsweise 60 pm. Die auf die Trägerfolien 4.1 und 4.2 aufgebrachten elektrisch leitfähigen Beschichtungen 3.1 und 3.2 weisen in Richtung der Funktionsschicht 2 und sind beispielsweise Schichten aus ITO, die eine Dicke von wenigen hundert Nanometern aufweisen.

An einer Seite der Verbundfolie 1 befinden sich in einem Randbereich 5 der Verbundfolie 1 auf dem Niveau der Funktionsschicht 2 gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Abdeckschicht 6 und eine Templatschicht 7. Dabei ist die Schichtdicke der Abdeckschicht 6 und der Templatschicht 7 zusammen etwas geringer als die Dicke der Funktionsschicht. Dadurch befindet sich zwischen der zweiten elektrisch leitfähigen Beschichtung 3.2 und der Abdeckschicht 6 noch eine dünne Schicht aus dem Material der Funktionsschicht 2. In alternativen Ausführungsformen der Verbundfolie 1 kann die Schichtdicke der Abdeckschicht 6 und der T emplatschicht 7 zusammen auch der Schichtdicke der Funktionsschicht 2 entsprechen.

Die Abdeckschicht 6 ist dabei geschlossen. Dagegen weist die Templatschicht 7 mindestens eine sich in Längsrichtung der Verbundfolie 1 erstreckende Ausnehmung 8 auf. Die Abdeckschicht 6 und die Templatschicht 7 weisen in der dargestellten Ausführungsform über den Rand der transparenten polymeren Trägerfolien 4.1 und 4.2 hinaus.

Auf Höhe der Grenze zwischen der Abdeckschicht 6 und der Funktionsschicht 2 weist die zweite transparente polymere Beschichtung 4.2 eine Sollbruchstelle 9 auf. Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Verbundfolie 1 ist die Sollbruchstelle 9 als Perforation ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen kann sich die Sollbruchstelle 9 auch in die zweite elektrisch leitfähige Beschichtung 3.2 hinein erstrecken. Für die später zu beschreibende Funktion der Sollbruchstelle 9 ist dies aufgrund der geringen Schichtdicke der zweiten elektrisch leitfähigen Beschichtung 3.2 jedoch nicht erforderlich.

In Fig. 2 ist die Abfolge der einzelnen Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Verbundfolie 1 dargestellt. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren geht von der ersten transparenten Trägerfolie 4.1 aus, auf deren einer Seite die erste elektrisch leitfähige Beschichtung 3.1 aufgebracht ist. Dabei weist die erste elektrisch leitfähige Beschichtung 3.1 Unterbrechungen 10.1 , 10.2, 10.3 auf. Die Unterbrechungen 10.1, 10.2, 10.3 sind in der dargestellten Ausführungsform als Geraden ausgebildet, die sich senkrecht zur in Fig. 2 durch einen Pfeil dargestellten Maschinenrichtung erstrecken. Dadurch ist die erste elektrisch leitfähige Beschichtung 3.1 entsprechende Zonen, den Funktionszonen 14.1 , 14.2, 14.3, unterteilt.

Am in Fig. 2 rechten Rand der herzustellenden Verbundfolie 1 wird nun in Maschinenrichtung im Randbereich 5 der Verbundfolie 1 eine Templatschicht 7 und eine Abdeckschicht 6 aufgebracht. Dabei wird die Templatschicht 7 so angeordnet, dass sie sich auf der ersten elektrisch leitfähigen Beschichtung 3.1 befindet. Die Templatschicht 7 und die Abdeckschicht 6 können bei der Herstellung der Verbundfolie 1 beispielsweise gemeinsam von einer Rolle oder getrennt von zwei unterschiedlichen Rollen abgerollt und auf die Folienzwi- schenstufe aufgebracht werden. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform stehen die Templatschicht 7 und die Abdeckschicht 6 seitlich über den Folienrand hinaus.

Die Templatschicht 7 weist Ausnehmungen 8, 8', 8” auf. Diese Ausnehmungen 8, 8', 8" erstrecken sich in Längsrichtung der Verbundfolie 1. Dabei sind die Ausnehmungen durch Stegelemente 11.1, 11.2, 11.3 voneinander getrennt. Die Stegelemente 11.1 , 11.2, 11.3 sind derart angeordnet, dass sie die Unterbrechungen 10.1 , 10.2, 10.3 der ersten elektrisch leitfähigen Beschichtung 3.1 überdecken. Dabei sind die Stegelemente 11.1, 11.2, 11.3 etwas dicker ausgebildet als die entsprechenden Unterbrechungen 10.1, 10.2, 10.3.

Dadurch ist die Templatschicht 7 in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt, so dass jeder Funktionszone 14.1, 14.2, 14.3 der Funktionsschicht 2 ein Abschnitt der Templatschicht 7 zugeordnet ist.

Im nächsten Schritt wird die Funktionsschicht 2 aufgebracht. Die Funktionsschicht ist in der dargestellten Ausführungsform als PDLC-Funktionsschicht ausgebildet. Dadurch wird eine Verbundfolienvorstufe erhalten. Auf diese Verbundfolienvorstufe werden abschließend die zweite elektrisch leitfähige Beschichtung 3.2 und die zweite transparente Trägerfolie 4.2 aufgebracht. Vorzugsweise geschieht dies, indem eine vorab mit der zweiten elektrisch leitfähigen Beschichtung 3.2 versehene zweite transparente Trägerfolie 4.2 von einer Rolle abgerollt und auf die Funktionsschicht 2 derart aufgebracht werden, dass die zweite elektrisch leitfähige Beschichtung 3.2 auf der Funktionsschicht 2 liegt.

Die so erhaltene Verbundfolie 1 mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften steht nun ihrer weiteren Verwendung, insbesondere zur Herstellung eines Verbundscheibenelements 12 mit vorzugsweise bereichsweise steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, zur Verfügung.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundscheibenelements 12 wird die Verbundfolie 1 zunächst auf die erforderliche Länge zugeschnitten. Vor dem Einbringen zwischen zwei Scheibenelemente muss eine Kontaktierung der Funktionsschicht 2 erfolgen. Zur Kontaktierung ist das lokale Aufbringen einer Leitfähigkeitspaste 13 auf die erste elektrisch leitfähige Beschichtung 3.1 erforderlich. Dieses Aufbringen der Leitfähigkeitspaste 13 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 im Detail erläutert. Nach dem Abschneiden der Verbundfolie 1 auf die erforderliche Länge wird das abgeschnittene Stück der Verbundfolie bereitgestellt (Schritt (a) in Fig. 3). Daraufhin wird in dem Randbereich 5, in dem sich die Templatschicht 7 und die Abdeckschicht 6 befinden die zweite polymere Trägerfolie 4.2 und die zweite elektrisch leitfähige Beschichtung 3.2 entfernt (Schritt (b) in Fig. 3). Bei vor- handener Sollbruchstelle 9 wird diese zur Abtrennung der bei den Schichten genutzt. Anschließend werden im Randbereich die Funktionsschicht 2 durch Entfernung der Abdeckschicht 6 entfernt, sodass die Templatschicht 7 mit der darin vorhandenen Ausnehmung 8 freiliegen (Schritt (c) in Fig. 3).

Daraufhin wird die Leitfähigkeitspaste 13 auf die Templatschicht 7 aufgebracht. Dies erfolgt zumindest in einem derartigen Umfang, bis die Unterbrechung 8 vollständig mit der Leitfähigkeitspaste 13 gefüllt ist (Schritt (d) in Fig. 3). Abschließend wird die Templatschicht 7 entfernt. Dabei wird auch die auf der dem Templatschicht 7 angeordnete Leitfähigkeitspaste 13 entfernt, sodass nur der in der Ausnehmung 8 vorhandene Teil der Leitfähigkeitpaste 13 auf der ersten leitfähigen Beschichtung 3.1 vorhanden bleibt, sodass eine entsprechende Kontaktstelle gebildet wird (Schritt (e) in Fig. 3).

Sind in der Verbundfolie 1 Unterbrechungen 10.1 , 10.2, 10.3 vorhanden, wird auf diese Weise ein Funktionselement mit mehreren Funktionszonen 14.1 , 14.2, 14.3 gebildet, die jeweils eine Kontaktstelle besitzen. Jede dieser Kontaktstellen wird anschließend mit einem Leiter kontaktiert, und das Ergebnis zwischen zwei Scheibenelemente unter Erhalt des Verbundscheibenelements 12 mit insbesondere bereichsweise steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften laminiert. Dieses Kontaktieren erfolgt bevorzugt unter Verwendung eines Leiterträgers. Ein derartiger Leiterträger und das zugehörige Kontaktierungsverfahren sind in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2019 135 413 beschrieben, auf die diesbezüglich hiermit explizit Bezug genommen wird.

In Fig. 4 ist schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fensters 100 gezeigt. Dabei ist ein Verbundscheibenelement 12 in einen Fensterrahmen 101 aufgenommen, der in der dargestellten Ausführungsform lediglich als Flügelrahmen ausgebildet ist. Der so gebildete Fensterflügel liegt im geschlossenen Zustand des erfindungsgemäßen Fensters 100 über Dichtungen an einem nicht dargestellten Blendrahmen an und ist dabei über Beschlagmittel (nicht dargestellt) drehbar am Blendrahmen gelagert.

Die vorliegende Erfindung wurde exemplarisch unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beigefügten Ansprüchen ergibt.




 
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