WO2026057251A1 - Windschutzscheibe und sende- und/oder empfangsanordnung für ein fahrzeug, insbesondere lidar-anordnung - Google Patents

Windschutzscheibe und sende- und/oder empfangsanordnung für ein fahrzeug, insbesondere lidar-anordnung

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WO2026057251A1
WO2026057251A1 PCT/EP2025/072441 EP2025072441W WO2026057251A1 WO 2026057251 A1 WO2026057251 A1 WO 2026057251A1 EP 2025072441 W EP2025072441 W EP 2025072441W WO 2026057251 A1 WO2026057251 A1 WO 2026057251A1
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Jan Hagen
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windschutzscheibe für ein Fahrzeug mit einer exponierten außenseitigen Oberfläche (I) und einer exponierten innenraumseitigen Oberfläche (i), wobei die Windschutzscheibe einen Transmissionsbereich (S) aufweist, welcher für den optischen Strahlengang eines Senders und/oder Empfängers (4) von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, wobei die innenraumseitige Oberfläche (i) im Transmissionsbereich (S) mit einer Antireflexionsbeschichtung (20) versehen ist, welche ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche (i) in der angegebenen Reihenfolge umfasst: - eine erste optisch hochbrechende Schicht (21) mit einem Brechungsindex von mindestens 1,9 und einer optischen Dicke von 60 nm bis 135 nm, - eine erste optisch niedrigbrechende Schicht (22) mit einem Brechungsindex von höchstens 1,6 und einer optischen Dicke von 20 nm bis 80 nm, - eine zweite optisch hochbrechende Schicht (23) mit einem Brechungsindex von mindestens 1,9 und einer optischen Dicke von 245 nm bis 540 nm, - eine zweite optisch niedrigbrechende Schicht (24) mit einem Brechungsindex von höchstens 1,6 und einer optischen Dicke von 170 nm bis 270 nm, wobei die optische Dicke als Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex bei 550 nm bestimmt wird.

Description

SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Windschutzscheibe und Sende- und/oder Empfangsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere Lidar-Anordnung
Die Erfindung betrifft eine Windschutzscheibe, eine diese enthaltende Anordnung für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung, sowie ein mit der Windschutzscheibe beziehungsweise der Anordnung ausgestattetes Fahrzeug.
Moderne Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit Sensoren ausgestattet, welche die Bedienung durch den Benutzer vereinfachen. Beispiele für solche Sensoren sind Lichtsensoren, mittels derer die Scheinwerfer bei Bedarf automatisch eingeschaltet werden, oder Kameras, mittels derer beispielsweise Verkehrsschilder automatisch erkannt werden.
Um den Abstand zu und die Geschwindigkeit von Objekten in der Umgebung zu bestimmen, wird schon heute bei Fahrerassistenzsystemen (FAS; englisch Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) die Lidar-Technologie (light detection and ranging) eingesetzt. Im Hinblick auf das autonome Fahren wird die Bedeutung dieser Technologie perspektivisch noch steigen. Ein Lidar-Modul umfasst einen Sender und einen Empfänger von elektromagnetischer Strahlung, typischerweise gepulste IR-Strahlung mit einer zentralen Wellenlänge von 905 nm oder 1550 nm. Objekte in der Umgebung werden mit der Strahlung bestrahlt und die zurückreflektierte Strahlung detektiert, wodurch die räumliche Position und die Bewegungsgeschwindigkeit der Objekte bestimmt werden kann. Lidar-Systeme sind beispielsweise in W02011015196A1 , WO2015189025A1 und WO2016149118A1 offenbart.
Lidar-Module können grundsätzlich an unterschiedlichen Stellen im Fahrzeug integriert werden, beispielsweise im Fahrzeug-Dach, in Stoßstangen oder Scheinwerfern. Es kann jedoch gewünscht sein, das Lidar-Modul im Innern der Fahrgastkabine anzubringen, insbesondere hinter der Windschutzscheibe. Das ist ästhetisch ansprechend und vorteilhaft für den Schutz des Lidar-Moduls vor Beschädigung. Außerdem ist die relative Positionierung zur Fahrbahn vorteilhaft für die geometrische Abstandsbestimmung, der Bereich der Windschutzscheibe, durch den die Detektion erfolgt, kann durch die Scheibenwischer gereinigt werden und äußere Anbauteile, welche mitunter die Aerodynamik des Fahrzeugs verschlechtern, können vermieden werden. Fahrzeugscheiben mit integrierten optischen Sensoren, insbesondere Lidar-Systemen, sind beispielsweise offenbart in WO2020148185A1 , WO2021053138A1 , WO2022117943A1 , WO2022167333A1 und W02024069105A1. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Ein Problem bei der Lidar-Detektion durch die Windschutzscheibe hindurch stellen jedoch Reflexionsverluste an den Oberflächen der Windschutzscheibe dar, welche die Intensität des Lidar-Signals verringern und somit zu einem Signalverlust führen.
Es ist bekannt, Glasscheiben durch Antireflexionsbeschichtungen zu entspiegeln. Solche Antireflexionsbeschichtungen umfassen eine oder mehrere Abfolge(n) einer optisch hochbrechenden und einer optisch niedrigbrechenden Schicht, wobei die entspiegelnde Wirkung auf optische Interferenzeffekte zurückzuführen ist. Antireflexionsbeschichtungen dieser Art für den sichtbaren Spektral be re ich sind beispielsweise aus WO9743224A1 , W02007104874A1 , WO2019179682A1 und EP0490613A2 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Windschutzscheibe und eine verbesserte Sende- und/oder Empfangsanordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, insbesondere Lidar-Anordnung mit einer zentralen Betriebswellenlänge von etwa 905 nm, welche ein intensitätsstarkes Signal gewährleistet mit geringen Signalverlusten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Windschutzscheibe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Windschutzscheibe ist für ein Fahrzeug vorgesehen und weist eine exponierte außenseitige Oberfläche und eine exponierte innenraumseitige Oberfläche auf. Die Windschutzscheibe weist außerdem einen Transmissionsbereich auf, welcher für den optischen Strahlengang eines Senders und/oder Empfängers von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Damit ist ein lokal begrenzter Bereich der Windschutzscheibe gemeint, der dafür vorgesehen und geeignet ist, dass ein optischer Strahlengang eines Senders und/oder Empfängers von elektromagnetischer Strahlung durch den Transmissionsbereich verläuft, wenn ein solcher Sender und/oder Empfänger innenraumseitig zur Windschutzscheibe angeordnet ist und auf die innenraumseitige Oberfläche gerichtet ist. Der Transmissionsbereich ist typischerweise an der Windschutzscheibe daran zu erkennen, dass er von einem opaken Maskierungsbereich umgeben ist und/oder dass eine Befestigungsvorrichtung für den Sender und/oder Empfänger an der Windschutzscheibe angebracht ist. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Die innenraumseitige Oberfläche ist erfindungsgemäß im Transmissionsbereich mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen, welche ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche in der angegebenen Reihenfolge umfasst:
- eine erste optisch hochbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 und einer optischen Dicke von 60 nm bis 135 nm,
- eine erste optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von höchstens 1 ,6 und einer optischen Dicke von 20 nm bis 80 nm,
- eine zweite optisch hochbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 und einer optischen Dicke von 245 nm bis 540 nm,
- eine zweite optisch niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex von höchstens 1 ,6 und einer optischen Dicke von 170 nm bis 270 nm.
Der Transmissionsbereich und die insgesamt mit der Antireflexionsbeschichtung belegte Fläche entsprechen bevorzugt höchstens 10% der Gesamtfläche der Windschutzscheibe, besonders bevorzugt höchstens 5%.
Die Erfindung umfasst außerdem eine Anordnung für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst
- eine erfindungsgemäße Windschutzscheibe,
- einen Sender und/oder Empfänger von elektromagnetischer Strahlung, welcher innenraumseitig zur Windschutzscheibe angeordnet ist und auf die innenraumseitige Oberfläche gerichtet ist, so dass ein optischer Strahlengang des Senders und/oder Empfängers durch den Transmissionsbereich der Windschutzscheibe verläuft.
Die Windschutzscheibe und die Anordnung werden im folgenden gemeinsam vorgestellt, wobei sich die Erläuterungen und bevorzugten Ausgestaltungen gleichermaßen auf die Windschutzscheibe und die Anordnung beziehen.
Der Sender und/oder Empfänger ist erfindungsgemäß innenraumseitig zur Windschutzscheibe angeordnet beziehungsweise dafür vorgesehen, so dass sein Strahlengang durch die Windschutzscheibe hindurch verläuft, genauer gesagt durch den Transmissionsbereich der Windschutzscheibe. Durch die Antireflexionsbeschichtung können Reflexionsverluste an der innenraumseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe verringert werden. Dadurch wird die Signalstärke des Senders und/oder Empfängers gesteigert. Die erfindungsgemäße Antireflexionsbeschichtung weist ideale antireflektierende Eigenschaften bei einer zentralen Wellenlänge von etwa 905 nm auf. Sie ist also insbesondere für eine Lidar- SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Anordnung mit einer Betriebswellenlänge von etwa 905 nm geeignet. Das sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die Windschutzscheibe ist dafür vorgesehen, in der Front-Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Fahrzeug-Innenraum von der äußeren Umgebung abzutrennen. Sie weist zwei exponierte Oberflächen auf, nämlich eine außenseitige Oberfläche, welche in Einbaulage gegenüber der äußeren Umgebung exponiert ist, und eine innenraumseitige Oberfläche, welche in Einbaulage gegenüber dem Fahrzeug-Innenraum exponiert ist.
Die Windschutzscheibe ist typischerweise als Verbundscheibe ausgebildet. Die Verbundscheibe umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeug-Innenraum zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander und der Zwischenschicht zugewandt und durch die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden.
Bei diesem Grundaufbau einer Verbundscheibe bildet die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe die exponierte außenseitige Oberfläche der Windschutzscheibe und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, dass die exponierte innenraumseitige Oberfläche im Transmissionsbereich durch eine andere Oberfläche gebildet wird (insbesondere die Oberfläche eines an der Innenscheibe angebrachten Trägersubstrats oder eines Einsatzes innerhalb einer Durchführung durch die Innenscheibe).
Der Sender und/oder Empfänger der erfindungsgemäßen Anordnung ist innenraumseitig zur Windschutzscheibe angeordnet, ist also im Fahrzeug-Innenraum befindlich, beispielsweise an der Windschutzscheibe angebracht oder anderweitig im Fahrzeug-Innenraum befestigt. Der SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Sender und/oder Empfänger ist durch die Windschutzscheibe (bezogen auf die vorgesehene Fahrtrichtung bei Vorwärtsfahrt) nach vorne gerichtet. Der Sender und/oder Empfänger kann also elektromagnetische Strahlung durch die Windschutzscheibe hindurch nach vorne aussenden und/oder elektromagnetische Strahlung aus einem Raum vor dem Fahrzeug durch die Windschutzscheibe hindurch detektieren. Der Strahlengang des Senders und/oder Empfängers verläuft dabei durch die Windschutzscheibe hindurch. Der Bereich der Windschutzscheibe, durch den der Strahlengang verläuft, wird im Sinne der Erfindung als Transmissionsbereich bezeichnet. Der Transmissionsbereich verläuft zwischen der exponierten innenraumseitigen Oberfläche und der exponierten außenseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe. Der Bereich der exponierten innenraumseitigen Oberfläche, der im Transmissionsbereich liegt, ist (insbesondere vollständig) mit der erfindungsgemäßen Antireflexionsbeschichtung versehen.
Der Winkel des Strahlengangs des Senders und/oder Empfängers zur Windschutzscheibe kann als Anstellwinkel bezeichnet werden. Er wird bestimmt als Winkel zwischen der Flächennormale der Windschutzscheibe einerseits und dem Strahlengang zwischen Windschutzscheibe und Sender/Empfänger andererseits. Bei einer rechtwinkligen Ausrichtung des Strahlengangs auf die Windschutzscheibe beträgt der Anstellwinkel 0°. Ein solcher Anstellwinkel von 0° oder wenigen Grad kann beispielsweise bei Lastkraftwagen und Bussen auftreten, wo die Windschutzscheibe sehr steil eingebaut ist. Insbesondere bei Personenkraftwagen ist die Windschutzscheibe typischerweise mit einer ausgeprägten Neigung eingebaut, in der Regel mit einem Einbauwinkel (gemessen zur Vertikalen) von etwa 60°. Hieraus ergäbe sich ein Anstellwinkel von 60°, wenn der Sender und/oder Empfänger horizontal nach vorne ausgerichtet wäre. Ist der Strahlengang leicht nach unten in Richtung der Fahrbahn geneigt, ergeben sich noch größere Anstellwinkel. Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Antireflexionsbeschichtung, dass die gewünschte Antireflexionswirkung auch bei derart großen Anstellwinkeln gewährleistet ist.
Die elektromagnetische Strahlung, welche der Sender ausstrahlt und/oder welche der Empfänger detektiert, ist bevorzugt infrarote Strahlung (IR-Strahlung, Strahlung im IR- Bereich) mit einer Wellenlänge von 895 nm bis 915 nm, besonders bevorzugt von 900 nm bis 910 nm, ganz besonders bevorzugt von 903 nm bis 907 nm, insbesondere etwa 905 nm.
Der Sender und/oder Empfänger ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Lidar-Modul. Ein Lidar-Modul enthält einen Sender von elektromagnetischer Strahlung und einen Empfänger für Strahlung derselben Wellenlänge. Die elektromagnetische Strahlung, welche vom Sender SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT abgestrahlt wird und für welche der Empfänger empfindlich ist, wird im Sinne der Erfindung als Betriebsstrahlung des Lidar-Moduls bezeichnet, ihre Wellenlänge als Betriebswellenlänge. Die Betriebswellenlänge des Lidar-Moduls beträgt bevorzugt von 895 nm bis 915 nm, besonders bevorzugt von 900 bis 910 nm, ganz besonders bevorzugt von 903 nm bis 907 nm, insbesondere etwa 905 nm.
Es können grundsätzlich sämtliche gebräuchliche Lidar-Systeme angewendet werden, beispielsweise
- TOF-Lidar (time of flight), wobei konzentrierte, gepulste Strahlung ausgesendet wird und die von einem Hindernis reflektierte Strahlung auf den Empfänger zurückgeworden wird; anhand der Zeit, die zwischen Abstrahlung des Strahlungspulses und Detektion des reflektierten Signals vergeht, kann der Abstand vom Hindernis errechnet werden; hierbei sind wiederum verschiedene Varianten möglich:
• „Scanning Lidar“, wobei mehrere einzelne Strahlungsimpulse in unterschiedliche Richtungen ausgesandt, beispielsweise mittels eines rotierenden Spiegels; woraus sich das Gesamtbild ergibt;
• „Flash Lidar“, wobei ein Strahlungspuls den gesamten Raumbereich flutet, der dem Sichtfeld des Empfängers entspricht;
- FMCW-Lidar (frequency-modulated continuous wave), wobei nicht-gepulste, kontinuierliche Strahlung ausgesendet wird, deren Frequenz (also Wellenlänge) moduliert wird, und von einem Hindernis reflektierte Strahlung auf den Empfänger zurückgeworden wird; anhand der Frequenzunterschieds zwischen der ausgesendeten und detektierten Strahlung können Abstand und Geschwindigkeit des Hindernisses errechnet werden.
Die Art des Senders und des Empfängers richtet sich dabei nach der Art des verwendeten Lidar-Systems. Der Sender ist typischerweise ein Laser, insbesondere ein Diodenlaser, welcher gepulst (insbesondere TOF-Lidar) oder kontinuierlich (insbesondere FMCW-Lidar) betrieben werden kann. Der Empfänger kann beispielsweise eine Photodiode sein beziehungsweise ein Photodioden-Array, insbesondere eine InGaAs-Photodiode, eine Lawinenphotoelektrode (avalanche photo diode, APD), insbesondere eine Einzelphoton- Lawinenphotoelektrode (single-photon avalanche diode, SPAD), oder ein Photomultiplier, insbesondere Silizium-Photomultiplier (SiPM).
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Sender und/oder Empfänger an der Windschutzscheibe befestigt, insbesondere an der exponierten innenraumseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe. Dazu kann der Sender und/oder Empfänger SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285- WO-PCT beispielsweise in einem Gehäuse angeordnet sein, welches an der Windschutzscheibe angeklebt ist. Bei Windschutzscheiben sind insbesondere sogenannte „Brackets“ gebräuchlich, was auch im vorliegenden Fall bevorzugt ist. Darunter wird eine Befestigungsvorrichtung verstanden, welche an der Windschutzscheibe befestigt, insbesondere angeklebt, ist und in welche der Sender und/oder Empfänger eingesteckt beziehungsweise eingeklemmt werden kann. Häufig ist das Bracket als kombinierte Befestigungsvorrichtung für eine Mehrzahl von Funktionselementen ausgelegt, deren Position und relativer Abstand durch das Bracket festgelegt wird. Diese Mehrzahl kann neben dem erfindungsgemäßen Sender und/oder Empfänger (insbesondere Lidar-Modul) beispielsweise ein Licht- und/oder Regensensor oder eine Kamera umfassen. Es ist alternativ jedoch auch möglich, dass der Sender und/oder Empfänger nicht direkt an der Windschutzscheibe befestigt ist, sondern an einer anderen Stelle im Fahrzeug-Innenraum, beispielweise im Fahrzeugdach oder im Bereich der Armaturen.
Der innenraumseitige Reflexionsgrad der Windschutzscheibe unter einem Winkel von 8° gegenüber Strahlung der Betriebswellenlänge beträgt bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt weniger als 4,5%. Da in der Realität Anstellwinkel von 60° oder mehr auftreten können, wären grundsätzlich Reflexionsgrade unter höheren Winkeln aussagekräftiger. Hier wird dennoch der Reflexionsgrad unter einem Winkel von 8° herangezogen, weil diese Werte in der Literatur gebräuchlicher sind. Bei größeren Winkeln, beispielsweise 60°, kann der Wert des Reflexionsgrad höher sein. Da die Reflexionsgrade unter 8° und unter 60° jedoch die gleiche Tendenz aufweisen (eine Verringerung des Reflexionsgrads unter 8° geht mit einer Verringerung des Reflexionsgrads unter 60° einher), kann der Reflexionsgrad unter einem Winkel von 8° als sinnvolles Kriterium herangezogen werden.
Die erfindungsgemäße Antireflexionsbeschichtung ist eine Dünnschicht-Beschichtung, also ein Stapel beziehungsweise eine Abfolge dünner Schichten. Dabei sind optisch hochbrechende Schichten und optisch niedrigbrechende Schichten alternierend angeordnet. Die optischen Eigenschaften (im vorliegenden Fall insbesondere die antireflektierenden Eigenschaften) werden dabei durch optische Interferenzeffekte bestimmt. Die Antireflexionsbeschichtung ist eine Art Interferenzfilter, wobei eine (wellenlängenabhängige) Verminderung des Reflexionsgrades an der beschichteten Oberfläche durch eine destruktive Interferenz der reflektierten Strahlen erreicht wird. Die optischen Eigenschaften, insbesondere der Wellenlängenbereich, für den die antireflektierende Wirkung erreicht wird, sind insbesondere von der optischen Dicke der einzelnen Schichten abhängig, welche sich SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT wiederum aus dem Brechungsindex und der Schichtdicke ergibt. Die dünnen Schichten sind insbesondere dielektrische Schichten.
Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Auch wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Betriebswellenlänge von 905 nm im Vordergrund steht und daher eine Bezugswellenlänge von 905 nm grundsätzlich präziser wäre, wird die Bezugswellenlänge von 550 nm der Einfachheit halber verwendet, weil eine Angabe des Brechungsindexes bei dieser Bezugswellenlänge allgemein gebräuchlich ist und tabellierte Werte einfacher zur Verfügung stehen. Der Brechungsindex bei 905 nm korreliert zudem stetig mit demjenigen bei 550 nm, so dass letzterer hier sinnvoll als Referenz herangezogen werden kann. Der Brechungsindex ist grundsätzlich unabhängig von der Messmethode. Er kann beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmt werden. Ellipsometer sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von der Firma Sentech.
Die optische Dicke einer Schicht im Sinne der vorliegenden Erfindung ergibt sich als Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex bei 550 nm. Ist die optische Dicke gemeint, so ist dies immer explizit angegeben. Andernfalls beziehen sich Angaben zur Schichtdicke oder Dicke immer auf die geometrische Dicke.
Die optisch hochbrechenden Schichten der erfindungsgemäßen Antireflexionsbeschichtung weisen einen Brechungsindex von mindestens (also größer oder gleich) 1 ,9 auf, beispielsweise von 1 ,9 bis 2,6. In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt der Brechungsindex der optisch hochbrechenden Schichten mindestens 2,3, beispielsweise von 2,3 bis 2,6. Das ist vorteilhaft, weil eine größere Differenz zwischen den Brechungsindizes der optisch hoch- und niedrigbrechenden Schichten zu einer besseren antireflektierenden Wirkung infolge optischer Interferenz führt.
Die optisch niedrigbrechenden Schichten der erfindungsgemäßen Antireflexionsbeschichtung weisen einen Brechungsindex von höchstens (also kleiner oder gleich) 1 ,6 auf, beispielsweise von 1 ,3 bis 1 ,6.
Die optisch hochbrechenden Schichten können beispielsweise auf Basis von Titanoxid, Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitrid, Wolframoxid, Vanadiumoxid, Nioboxid, Aluminiumnitrid, Bismutoxid, Tantaloxid, Hafniumoxid, Chromoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid oder Zinn-Zinkoxid ausgebildet sein. Bevorzugt sind Titanoxid und Silizium-Metall-Mischnitrid SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
(besonders bevorzugt Silizium-Zirkonium-Nitrid, Silizium-Hafnium-Nitrid oder Silizium-Titan- Nitrid). Bei Silizium-Metall-Mischnitriden hängt der Brechungsindex insbesondere vom Metallanteil ab - bei einem ausreichend hohen Metallanteil sind hier auch Brechungsindizes größer oder gleich 2,3 erreichbar. Besonders bevorzugt ist Titanoxid aufgrund seines hohen Brechungsindex und seiner sehr geringen Absorption.
Die optisch niedrigbrechenden Schichten können beispielsweise auf Basis von Siliziumoxid, Magnesiumfluorid oder Kalziumfluorid ausgebildet sein. Bevorzugt ist Siliziumoxid.
Ist eine Dünnschicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen.
Die Schichten der Antireflexionsbeschichtung können Dotierungen aufweisen, insbesondere Aluminium, Bor, Antimon, Zirkonium oder Titan. Durch die Dotierungen können an sich dielektrische Materialien mit einer gewissen elektrischen Leitfähigkeit versehen werden. Der Fachmann wird sie hinsichtlich Ihrer Funktion dennoch als dielektrische Schichten identifizieren, wie es im Bereich der dünnen Schichten üblich ist. Das Material der dielektrischen Schichten weist bevorzugt eine elektrische Leitfähigkeit (Kehrwert des spezifischen Widerstands) von kleiner 10'4 S/m auf. Der Anteil der Dotierungen beträgt bevorzugt weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-%.
Die erste optisch hochbrechende Schicht weist erfindungsgemäß eine optische Dicke von 60 nm bis 135 nm auf. Die erste optisch hochbrechende Schicht weist bevorzugt eine optische Dicke von 60 nm bis 125 nm auf, besonders bevorzugt von 70 nm bis 110 nm, ganz besonders bevorzugt von 70 nm bis 100 nm.
Eine solche optisch hochbrechende Schicht lässt sich beispielsweise realisieren durch eine Schicht auf Basis von Titanoxid mit einem Brechungsindex von etwa 2,45 und einer Dicke
- von 25 nm bis 55 nm (erfindungsgemäße optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 61 nm bis 135 nm),
- bevorzugt von 25 nm bis 50 nm (bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 61 nm bis 123 nm),
- besonders bevorzugt von 30 nm bis 45 nm (besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 74 nm bis 110 nm), SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
- ganz besonders bevorzugt von 30 nm bis 40 nm (ganz besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 74 nm bis 98 nm).
Die erste optisch niedrigbrechende Schicht weist erfindungsgemäß eine optische Dicke von 20 nm bis 80 nm auf. Die erste optisch niedrigbrechende Schicht weist bevorzugt eine optische Dicke von 25 nm bis 75 nm auf, besonders bevorzugt von 35 nm bis 65 nm, ganz besonders bevorzugt von 40 nm bis 60 nm.
Eine solche optisch niedrigbrechende Schicht lässt sich beispielsweise realisieren durch eine Schicht auf Basis von Siliziumoxid mit einem Brechungsindex von etwa 1 ,45 und einer Dicke
- von 15 nm bis 55 nm (erfindungsgemäße optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 22 nm bis 80 nm),
- bevorzugt von 20 nm bis 50 nm (bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 29 nm bis 73 nm),
- besonders bevorzugt von 25 nm bis 45 nm (besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 36 nm bis 65 nm),
- ganz besonders bevorzugt von 30 nm bis 40 nm (ganz besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 44 nm bis 58 nm).
Die zweite optisch hochbrechende Schicht weist erfindungsgemäß eine optische Dicke von 245 nm bis 540 nm auf. Die zweite optisch hochbrechende Schicht weist bevorzugt eine optische Dicke von 270 nm bis 490 nm auf, besonders bevorzugt von 315 nm bis 420 nm, ganz besonders bevorzugt von 355 nm bis 420 nm (insbesondere von 355 nm bis 380 nm).
Eine solche optisch hochbrechende Schicht lässt sich beispielsweise realisieren durch eine Schicht auf Basis von Titanoxid mit einem Brechungsindex von etwa 2,45 und einer Dicke
- von 100 nm bis 220 nm (erfindungsgemäße optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 245 nm bis 539 nm),
- bevorzugt von 110 nm bis 200 nm (bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 270 nm bis 490 nm),
- besonders bevorzugt von 130 nm bis 170 nm (besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 319 nm bis 417 nm),
- ganz besonders bevorzugt von 145 nm bis 170 nm (ganz besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 355 nm bis 417 nm), insbesondere von 145 nm bis 155 nm (insbesondere bevorzugte optische Dicke von 355 nm bis 380 nm). SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Die zweite optisch niedrigbrechende Schicht weist erfindungsgemäß eine optische Dicke von 170 nm bis 270 nm auf. Die zweite optisch niedrigbrechende Schicht weist bevorzugt eine optische Dicke von 200 nm bis 265 nm auf, besonders bevorzugt von 215 nm bis 250 nm, ganz besonders bevorzugt von 230 nm bis 250 nm.
Eine solche optisch niedrigbrechende Schicht lässt sich beispielsweise realisieren durch eine Schicht auf Basis von Siliziumoxid mit einem Brechungsindex von etwa 1 ,45 und einer Dicke
- von 120 nm bis 185 nm (erfindungsgemäße optische Dicke, insbesondere eine optische
Dicke von 174 nm bis 268 nm),
- bevorzugt von 140 nm bis 180 nm (bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 203 nm bis 261 nm),
- besonders bevorzugt von 150 nm bis 170 nm (besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 218 nm bis 247 nm),
- ganz besonders bevorzugt von 160 nm bis 170 nm (ganz besonders bevorzugte optische Dicke, insbesondere eine optische Dicke von 232 nm bis 247 nm).
In den vorgenannten bevorzugten Bereichen für die optische Dicke der Einzelschichten werden besonders gute antireflektierende Eigenschaften bei einer Betriebswellenlänge von 905 nm erreicht.
Da die Antireflexionsbeschichtung im sichtbaren Spektralbereich einen hohen Reflexionsgrad aufweisen kann und die Durchsicht durch die Windschutzscheibe stören kann, ist der Transmissionsbereich in einer bevorzugten Ausgestaltung außerhalb eines zentralen Sichtfelds angeordnet, durch welches der Fahrer den Straßenverkehr typischerweise beobachtet, und die Antireflexionsbeschichtung erstreckt sich nicht in dieses zentrale Sichtfeld. Das besagte zentrale Sichtfeld der Windschutzscheibe ist dabei insbesondere ein Sichtfeld, das in ECE-R43 für Fahrzeuge definiert ist. Dabei handelt es sich um: das Sichtfeld B, falls die Fahrzeugscheibe für ein Fahrzeug der Kategorie M1 vorgesehen ist (Fahrzeug zur Personenbeförderung mit höchstens acht Sitzplätzen außer dem Fahrersitz); das Sichtfeld B ist in Anhang 18 von ECE-R43 definiert; das Sichtfeld I, falls die Fahrzeugscheibe für ein Fahrzeug der Kategorie M, außer M1 , vorgesehen ist (sonstige Fahrzeuge zur Personenbeförderung) oder für ein Fahrzeug der Kategorie N (Fahrzeuge zur Güterbeförderung).
Der Transmissionsbereich ist insbesondere vollständig mit der Antireflexionsbeschichtung versehen. Die Antireflexionsbeschichtung kann sich auch über den Transmissionsbereich SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285- WO-PCT hinaus erstrecken, was aus herstellungstechnischen Gründen vorteilhaft sein kann. Beispielsweise kann die Antireflexionsbeschichtung umlaufend um bis zu 1 cm über den T ransmissionsbereich hinausragen.
Die Anordnung der Antireflexionsbeschichtung auf der Windschutzscheibe kann auf verschiedene Arten realisiert werden. In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Antireflexionsbeschichtung direkt auf der von der Zwischenschicht abgewandten, innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe abgeschieden. Die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe bildet also auch im Transmissionsbereich die exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe und trägt die Antireflexionsbeschichtung. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann geeignet, wenn die Innenscheibe aus ungetöntem und ungefärbtem Klarglas gefertigt ist.
In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung ist die Antireflexionsbeschichtung auf einem Trägersubstrat abgeschieden, welches an der von der Zwischenschicht abgewandten, innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe befestigt ist, bevorzugt über eine adhäsive Schicht. Die exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe wird im Transmissionsbereich durch die von der Innenscheibe abgewandten Oberfläche des Trägersubstrats gebildet, auf der die Antireflexionsbeschichtung abgeschieden ist. Außerhalb des Transmissionsbereichs bildet die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe. Auch diese Ausgestaltung ist insbesondere dann geeignet, wenn die Innenscheibe aus ungetöntem und ungefärbtem Klarglas gefertigt ist.
Das Trägersubstrat ist bevorzugt klar und ungetönt. Das Trägersubstrat kann aus einer dünnen Glasscheibe gebildet sein. Alternativ kann das Trägersubstrat aus einer dünnen polymeren Scheibe oder einer Polymerfolie gebildet sein. Die Dicke des Trägersubstrats beträgt bevorzugt von 0,05 mm bis 1 mm. Als adhäsive Schicht wird bevorzugt eine Schicht eines optisch klaren Klebsstoffs (optically clear adhesive, OCA) verwendet. OCAs sind dem Fachmann als solche bekannt. Sie zeichnen sich insbesondere durch eine hohe optische Qualität aus. Sie sind insbesondere dort gebräuchlich, wo die hohe optische Qualität notwendig ist, so dass die Klebstoffschicht quasi unsichtbar ist, beispielsweise bei Displays oder Touch Panels. Optisch klare Klebstoffe zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Lichttransmission aus und die Tatsache, dass eine verzerrungsarme Durchsicht möglich ist. Der optisch klare Klebstoff ist bevorzugt ein 2-Komponenten-Pulyurethan-Klebstoff, ein 1- SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Komponenten-Acrylat-Klebstoff, ein 1 -Komponenten Silikon-Klebstoff oder ein 1- Komponenten-Acrylat-Hybrid-Klebstoff.
In einer dritten bevorzugten Ausgestaltung weist die Innenscheibe eine Durchführung auf, in welcher der Transmissionsbereich angeordnet ist beziehungsweise durch welche der Transmissionsbereich, also der Strahlengang des Senders und/oder Empfängers, verläuft. Ein Bereich der Innenscheibe ist gleichsam entnommen, so dass der Strahlengang nicht durch die Innenscheibe verläuft. In der Durchführung ist ein Einsatz angeordnet. Der Einsatz ist bevorzugt aus Glas ausgebildet, insbesondere aus Klarglas (also ungetöntem und ungefärbtem Glas), bevorzugt aus sogenanntem Ultraklarglas (was besonders eisenarm ist und dadurch besonders transparent). Ultraklarglas weist typischerweise eine Lichttransmission von mehr als 90% auf. Der Einsatz kann alternativ aus einem klaren, IR- transparenten Kunststoff gefertigt sein. Der Einsatz ist gleichsam eine kleine Glas- oder Kunststoffscheibe, welche die gleiche oder eine geringfügig kleinere Grundfläche wie die Durchführung aufweist und die in die Durchführung eingesetzt ist. Der Einsatz ist beispielsweise ebenfalls mit der thermoplastischen Zwischenschicht verbunden und wird durch diese fixiert. Die Dicke des Einsatzes kann der Dicke der Innenscheibe entsprechen, er kann aber grundsätzlich auch eine geringere oder größere Dicke aufweisen als die Innenscheibe.
Die Antireflexionsbeschichtung ist auf der von der Zwischenschicht abgewandten Oberfläche des Einsatzes abgeschieden. Die exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe wird im Transmissionsbereich durch die von der Zwischenschicht und der Außenscheibe abgewandten Oberfläche des Einsatzes gebildet, auf der die Antireflexionsbeschichtung abgeschieden ist. Außerhalb des Transmissionsbereichs bildet die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann geeignet, wenn die Innenscheibe eine erhöhte Absorption gegenüber der Betriebswellenlänge, insbesondere im IR-Bereich, aufweist und den Betrieb des Senders und/oder Empfängers somit störend würde. Dies tritt beispielsweise dann auf, wenn die Innenscheibe aus getöntem oder gefärbtem Glas gefertigt ist.
Typischerweise weist die Windschutzscheibe einen opaken Maskierungsbereich auf, welcher einen zentralen transparenten Durchsichtsbereich rahmenartig umgibt. Der Maskierungsbereich ist also in einem Randbereich der Windschutzscheibe umlaufend angeordnet. Der Maskierungsbereich wird typischerweise durch einen opaken Abdeckdruck SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285- WO-PCT auf einer Oberfläche der Außenscheibe und/oder der Innenscheibe ausgebildet. Der Abdeckdruck ist insbesondere aus einer Emaille ausgebildet, welche Glasfritten und ein Pigment enthält und im Siebdruckverfahren aufgedruckt und anschließend in die Scheibenoberfläche eingebrannt wird. Alternativ können auch opake Folien in der Zwischenschicht verwendet werden. Der rahmenartige Maskierungsbereich dient grundsätzlich dem Schutz des Klebstoffs, mit dem die Windschutzscheibe an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, vor UV-Strahlung sowie zu seiner optischen Maskierung. Die Lichttransmission der Windschutzscheibe im Durchsichtsbereich beträgt bevorzugt größer 70%. Der Begriff Lichttransmission (Gesamttransmission) bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Lichttransmission im Maskierungsbereich beträgt weniger als 5%, bevorzugt weniger als 2%, besonders bevorzugt weniger als 0,5% und ganz besonders bevorzugt weniger als 0,1% (insbesondere im Wesentlichen 0%).
Der Transmissionsbereich kann von einem Abschnitt des opaken Maskierungsbereichs umgeben sein, wie es bei Kamera- oder Sensorbereichen von Windschutzscheiben üblich ist. Dieser Abschnitt des Maskierungsbereichs kann beispielsweise angrenzend an denjenigen Abschnitt des rahmenartigen Maskierungsbereichs angeordnet sein, welcher der in Einbaulage nach oben beziehungsweise zum Fahrzeugdach weisenden Oberkante der Windschutzscheibe (Dachkante) zugeordnet ist, an dieser angrenzt und sich entlang dieser erstreckt. Der Abschnitt des Maskierungsbereich um den Transmissionsbereich erstreckt sich also ausgehend von dem der Oberkante zugeordneten Abschnitt in Richtung der Scheibenmitte.
Der Transmissionsbereich selbst kann transparent sein im sichtbaren Spektralbereich. Da es jedoch im Transmissionsbereich insbesondere auf die Transmission infraroter Strahlung ankommt, ist es auch möglich, den Transmissionsbereich optisch zu kaschieren. Dazu ist die Windschutzscheibe in einer Weiterbildung der Erfindung im Transmissionsbereich mit einer im sichtbaren Spektralbereich opaken, aber IR-transparenten Abdeckschicht versehen. Die Abdeckschicht ist insbesondere bei der Betriebswellenlänge des Senders und/oder Empfängers transparent, wobei der Transmissionsgrad bevorzugt mindestens 80% beträgt, besonders bevorzugt mindestens 90°. Die Abdeckschicht kann auf einer der Oberflächen der Außenscheibe oder der Innenscheibe ausgebildet sein, beispielweise auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe. Die Abdeckschicht kann beispielsweise als Emaille-Aufdruck, sonstiger Aufdruck oder sonstige opake Beschichtung ausgebildet sein. Im Lab-Farbraum sollte die Abdeckschicht einen L*-Wert von kleiner 5 aufweisen, was SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285- WO-PCT hinsichtlich eines ästhetischen Eindrucks vorteilhaft ist. Alternativ kann die Abdeckschicht auch durch eine im opake, aber IR-transparente Folie in der Zwischenschicht ausgebildet sein.
Die Windschutzscheibe kann mit einer IR-reflektierenden Beschichtung versehen sein. Solche Beschichtungen sind bei Windschutzscheibe als Sonnenschutzbeschichtungen gebräuchlich. Die IR-reflektierende Beschichtung ist geeignet, Anteil der Sonnenstrahlung im nahen IR- Bereich zu reflektieren, so dass eine Aufheizung des Fahrzeug-Innenraums vermindert wird. Durch eine elektrische Kontaktierung, mittels derer ein elektrischer Strom durch die IR- reflektierende Beschichtung geleitet werden kann, kann die Beschichtung auch als heizbare Beschichtung eingesetzt werden, um die Windschutzscheibe zu enteisen oder von kondensierter Feuchtigkeit zu befreien. Die IR-reflektierende Beschichtung kann beispielsweise auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe oder auf einer Trägerfolie innerhalb der Zwischenschicht angeordnet sein. Um den Betrieb des Senders und/oder Empfängers nicht zu stören, ist die IR-reflektierende Beschichtung bevorzugt im Transmissionsbereich nicht vorhanden. Der Transmissionsbereich kann beispielsweise durch eine geeignete Blende oder durch Maskierungstechniken von der Beschichtung ausgenommen werden. Alternativ ist es denkbar, dass die Beschichtung zunächst vollflächig aufgebracht wird und anschließend im Transmissionsbereich wieder entfernt wird, beispielsweise durch Laserablation.
Eine solche IR-reflektierende Beschichtung ist typischerweise ein Dünnschichtstapel, welcher mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst, insbesondere mindestens eine Silberschicht. Außer der mindestens einen Silberschicht sind typischerweise dielektrische Schichten oder Schichtenfolgen vorhanden. Die IR-reflektierende Beschichtung umfasst n metallische Schichten, insbesondere Silberschichten, und (n+1) dielektrische Schichten(folgen), wobei die dielektrischen Schichten(folgen) und die metallischen Schichten alternierend angeordnet sind, so dass jede metallische Schicht zwischen zwei dielektrischen Schichten(folgen) angeordnet ist und zwischen benachbarten metallischen Schichten jeweils eine Schichten(folge) angeordnet ist. Die Zahl n ist hierbei eine natürliche Zahl größer oder gleich 1 (n > 1). Gebräuchliche dielektrische Schichten sind beispielsweise Entspiegelungsschichten, welche die Reflexion von sichtbarem Licht senken und somit die Transparenz der beschichteten Scheibe erhöhen (beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Silizium-Metall-Mischnitriden wie Siliziumzirkoniumnitrid, Titanoxid, Aluminiumnitrid oder Zinnoxid), Anpassungsschichten, welche die Kristallinität der elektrisch leitfähigen Schicht verbessern (beispielsweise auf Basis von Zinkoxid) und Glättungsschichten, welche die SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285- WO-PCT
Oberflächenstruktur für die darüberliegenden Schichten verbessern (beispielsweise auf Basis von nichtkristallinem Zinn-Zink-Mischoxid).
Die Sonnenschutzbeschichtung ist bevorzugt vollflächig auf die Scheibenoberfläche aufgebracht mit Ausnahme des Transmissionsbereichs, etwaiger weiterer lokaler Bereiche, die als Datenübertragungsfenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Windschutzscheibe gewährleisten sollen, sowie eines umlaufenden Randbereichs. Die Entschichtung kann sich auch leicht über den Transmissionsbereich hinaus erstrecken, beispielsweise umlaufend um bis zu 1 cm. Der umlaufende unbeschichtete Randbereich weist beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm auf. Er verhindert den direkten Kontakt der Sonnenschutzbeschichtung zur umgebenden Atmosphäre, so dass die Sonnenschutzbeschichtung im Innern der Verbundscheibe vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist. Bevorzugt sind mindestens 80% der Scheibenoberfläche mit der Sonnenschutzbeschichtung versehen.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Glasscheibe kann grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) gefertigt sein. Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen bevorzugt jeweils eine Dicke von 0,5 mm bis 5 mm auf, insbesondere von 1 mm bis 3 mm.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist typischerweise aus mindestens einer thermoplastischen Folie (Verbindungsfolie) ausgebildet, insbesondere auf Basis von PVB, EVA oder PU. Damit ist gemeint, dass die Folie größtenteils aus dem besagten Polymer besteht (Anteil größer als 50 Gew.-%). Die Folie kann außer dem Polymer weitere Zusätze enthalten, insbesondere Weichmacher. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm.
Die Außenscheibe ist bevorzugt aus Klarglas gefertigt, also klarem, ungefärbtem und ungetöntem Glas. Die Innenscheibe ist in einer Ausgestaltung ebenfalls aus Klarglas gefertigt. Die Innenscheibe ist in einer weiteren Ausgestaltung aus getöntem oder gefärbtem Glas gefertigt, was bei Windschutzscheiben mitunter üblich ist, um den thermischen Energieeintrag durch die Sonnenstrahlung zu verringern. Da solche Gläser allerdings typischerweise im IR- SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Bereich absorbieren und damit den Betrieb des Senders und/oder Empfängers stören können, weist die Innenscheibe in dieser Ausgestaltung eine Durchführung im Transmissionsbereich auf, ein welche ein mit der Antireflexionsbeschichtung versehener Einsatz angeordnet ist, wie vorstehend beschrieben. Die Zwischenschicht ist bevorzugt klar, ungefärbt und ungetönt.
Die Windschutzscheibe kann plan sein, wie es beispielsweise bei Windschutzscheiben für Busse, Züge oder Traktoren auftreten kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Windschutzscheibe aber gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist. Typische Krümmungsradien liegen im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m.
Die erfindungsgemäße Windschutzscheibe wird hergestellt, indem die Außenscheibe und die Innenscheibe über die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden werden. Dabei kommen an sich bekannte Verfahren zum Einsatz, beispielsweise Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Glasscheiben erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Das Laminieren erfolgt bevorzugt nach einem etwaigen Glasbiegeprozess.
Diejenige Oberfläche, welche im Transmissionsbereich als exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe vorgesehen ist, wird bevorzugt vor der Lamination mit der erfindungsgemäßen Antireflexionsbeschichtung versehen. Die Antireflexionsbeschichtung wird bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) auf die jeweilige Scheibenoberfläche aufgebracht, besonders bevorzugt durch Kathodenzerstäubung („Sputtern“), ganz besonders bevorzugt durch magnetfeldunterstütze Kathodenzerstäubung („Magnetronsputtern“). Grundsätzlich können die Beschichtungen aber auch beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), beispielsweise plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD), durch Aufdampfen oder durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) aufgebracht werden. Selbiges gilt für eine etwaige IR- reflektierende Beschichtung.
Die Antireflexionsbeschichtung kann lokal im Transmissionsbereich aufgebracht werden beispielsweise durch Verwendung einer Blende oder durch Maskierung der übrigen Bereiche und anschließender Entfernung der Maske. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Die Außenscheibe und die Innenscheibe werden typischerweise einem Biegeprozess unterzogen. Die Außenscheibe und die Innenscheibe werden bevorzugt gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt ist. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C. Das Biegen kann mit allen gebräuchlichen Glasbiegeverfahren erfolgen, beispielsweise Schwerkraftbiegen, Pressbiegen und/oder Saugbiegen.
Das etwaige Erzeugen einer Durchführung in der Innenscheibe erfolgt bevorzugt mittels Laserschneiden. Das etwaige Entfernen einer IR-reflektierenden Beschichtung im Transmissionsbereich erfolgt bevorzugt mittels Laserablation.
Die erfindungsgemäße Anordnung wird herstellt, indem ein Sender und/oder Empfänger von elektromagnetischer Strahlung innenraumseitig zur Windschutzscheibe angeordnet und auf die innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe gerichtet wird, so dass ein optischer Strahlengang des Senders und/oder Empfängers durch einen Transmissionsbereich der Windschutzscheibe verläuft.
Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäßen Windschutzscheibe und einer erfindungsgemäßen Anordnung in Fortbewegungsmitteln zu Lande, zu Wasser oder in der Luft. Das Fahrzeug ist dabei beispielsweise ein Flugzeug oder Hubschrauber, ein Schiff, ein Schienenfahrzeug oder ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus oder ein land- oder bauwirtschaftliches Nutzfahrzeug, wobei Kraftfahrzeuge bevorzugt sind, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Bus.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Fahrzeug, welches mit einer erfindungsgemäßen Anordnung ausgestattet ist. Das Fahrzeug ist bevorzugt ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Bus.
Das Fahrzeug ist typischerweise mit mindestens einem Scheibenwischer, in der Regel zwei Scheibenwischern, ausgestattet. Der mindestens eine Scheibenwischer überstreicht im Betrieb einen gewissen Bereich der Windschutzscheibe, genauer gesagt der exponierten außenseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe, welche typischerweise durch die SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285- WO-PCT außenseitige Oberfläche der Außenscheibe gebildet wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Transmissionsbereich in diesem von dem mindestens einen Scheibenwischer überstreichbaren Bereich der Windschutzscheibe angeordnet. Die außenseitige Oberfläche kann so mittels des mindestens einen Scheibenwischers von Feuchtigkeit befreit werden, beispielsweise Regenwasser, Kondenswasser oder einer aufgeschmolzene Eisschicht.
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Im Folgenden wird die Erfindung 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:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Windschutzscheibe und Anordnung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Windschutzscheibe und Anordnung aus Figur 1 ,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Bereich der Windschutzscheibe aus Figur 1 und 2,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z aus Figur 3,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Bereich einer weiteren erfindungsgemäßen
Windschutzscheibe,
Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Bereich einer weiteren erfindungsgemäßen
Windschutzscheibe.
Figur 1 und Figur 2 zeigen je ein Detail einer erfindungsgemäßen Anordnung für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung. Die Anordnung umfasst eine erfindungsgemäße Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens, welche als Verbundscheibe aus einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2 gebildet ist, welche über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind.
Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt. Sie besteht aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von beispielsweise 2,1 mm. Sie weist eine außenseitige Oberfläche I auf und eine innenraumseitige Oberfläche II. Die Innenscheibe 2 ist in Einbaulage dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Sie besteht aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von beispielsweise 1 ,6 mm. Sie weist eine außenseitige Oberfläche III auf und eine innenraumseitige Oberfläche IV. Die Zwischenschicht 3 ist aus einer 0,76 mm dicken PVB- Folie ausgebildet. Die der Außenscheibe 1 und die der Innenscheibe 2 sind über die Zwischenschicht 3 miteinander verbunden.
Die Windschutzscheibe weist einen transparenten Durchsichtsbereich D auf und einen opaken Maskierungsbereich M, weicher den Durchsichtsbereich D rahmenartig umgibt.
Die Anordnung umfasst außerdem einen Sender und/oder Empfänger 4 von elektromagnetischer Strahlung, welcher mittels einer Befestigungsvorrichtung 5, einem SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT sogenannten Bracket, an der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 befestigt ist. Der Sender und/oder Empfänger 4 ist ein Lidar-Modul mit einer zentralen Betriebswellenlänge von 905 nm. Das Lidar-Modul umfasst einen Sender für IR-Strahlung der Betriebswellenlänge, mit dem Objekte vor dem Fahrzeug bestrahlt werden können. Das Lidar- Modul umfasst außerdem einen Empfänger, mit dem die an den Objekten reflektierte Strahlung detektiert werden kann. So können Abstand und Geschwindigkeit dieser Objekte bestimmt werden. Der Strahlengang L des Lidar-Moduls verläuft durch einen Transmissionsbereich S der Windschutzscheibe.
Um die Signalstärke für den Sender und/oder Empfänger 4 zu verbessern und Reflexionsverluste an der Windschutzscheibe zu verringern, ist die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 2 im Transmissionsbereich S mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen, welche in der Figur nicht dargestellt ist.
Figur 3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Bereichs der Windschutzscheibe der Figuren 1 und 2, ohne den Sender und/oder Empfänger 4. Der Maskierungsbereich M ist durch einen schwarzen Abdeckdruck 6 auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe ausgebildet. Er ist rahmenartig in einem Randbereich der Windschutzscheibe angeordnet. Ein Abschnitt des Maskierungsbereichs M umgibt außerdem den Transmissionsbereich S.
Die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 2 bildet in dieser Ausgestaltung die exponierte innenraumseitige Oberfläche i der Windschutzscheibe, auch im T ransmissionsbereich S. Auf ihr ist im T ransmissionsbereich S die Antireflexionsbeschichtung 20 aufgebracht.
Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Abschnitts Z aus Figur 3. Hier ist der Schichtaufbau der Antireflexionsbeschichtung 20 zu erkennen. Die Antireflexionsbeschichtung 20 umfasst, ausgehend von der exponierten innenraumseitigen Oberfläche i der Windschutzscheibe beziehungsweise der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 in der angegeben Reihenfolge: eine erste optisch hochbrechende Schicht 21 , eine erste optisch niedrigbrechende Schicht 22, eine zweite optisch hochbrechende Schicht 23 und eine zweite optisch niedrigbrechende Schicht 24.
Figur 5 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Bereichs einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Windschutzscheibe. Im Unterschied zu Figur 3 ist die SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Antireflexionsbeschichtung 20 nicht auf der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 aufgebracht.
Die Windschutzscheibe ist im Transmissionsbereich S mit einem Trägersubstrat 7 versehen, welches über eine adhäsive Schicht 8 an der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 befestigt ist. Die von der adhäsiven Schicht 8 abgewandte Oberfläche des Trägersubstrats 7 bildet im Transmissionsbereich die exponierte innenraumseitige Oberfläche i der Windschutzscheibe. Auf ihr ist die Antireflexionsbeschichtung 20 aufgebracht. Abseits des Transmissionsbereichs S wird die exponierte innenraumseitige Oberfläche i der Windschutzscheibe durch die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 2 gebildet.
Das Trägersubstrat 7 ist beispielsweise eine dünne Glasscheibe mit einer Dicke von 0,7 mm aus klarem chemisch vorgespanntem Aluminosilikatglas. Die Verwendung eines solchen Trägersubstrats 7 kann die Herstellung der Windschutzscheibe vereinfachen, verglichen mit einer direkten Abscheidung der Antireflexionsbeschichtung 20 auf der Innenscheibe 2.
Die Windschutzscheibe ist außerdem mit einer IR-reflektierenden Beschichtung 30 versehen, die beispielsweise auf der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 angeordnet ist. Sie dient als Sonnenschutzbeschichtung und reflektiert IR-Anteile der Sonnenstrahlung, um den thermischen Energieeintrag durch die Windschutzscheibe zu verringern. Um die Funktionsweise des Senders und/oder Empfängers 4 nicht zu beeinträchtigen durch Reflexion der infraroten Betriebsstrahlung, ist die IR-reflektierende Beschichtung 30 im Transmissionsbereich S entfernt.
Figur 6 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Bereichs einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Windschutzscheibe. Die Innenscheibe 2 weist eine Durchführung auf, durch welche der Transmissionsbereich S verläuft. In diese Durchführung ist ein Einsatz 9 eingesetzt. Die von der Zwischenschicht 3 abgewandte Oberfläche des Einsatzes 9 bildet im Transmissionsbereich die exponierte innenraumseitige Oberfläche i der Windschutzscheibe. Auf ihr ist die Antireflexionsbeschichtung 20 aufgebracht.
Der Einsatz ist beispielsweise aus Ultraklarglas ausgebildet. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere dann, wenn die Innenscheibe 2 eine leichte Färbung oder Tönung, beispielsweise Grünfärbung, aufweist. Da gefärbtes Glas typischerweise eine Absorption im IR-Bereich aufweist, kann die Funktion des Senders und/oder Empfängers 4 beeinträchtigt werden, was durch den klaren Einsatz 9 vermieden wird. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Um den Transmissionsbereich S optisch zu kaschieren, ist eine im sichtbaren Spektralbereich opake, aber IR-transparente Abdeckschicht 10 im Transmissionsbereich S auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 1 angeordnet.
Die hier gezeigten Ausgestaltungen und Merkmalskombinationen sind lediglich beispielhaft zu verstehen. So kann eine IR-reflektierende Beschichtung 30, die in Figur 5 beispielhaft gezeigt ist, bei allen Ausgestaltungen optional vorhanden sein. Ebenso kann eine IR- transparente Abdeckschicht 10, die in Figur 6 beispielhaft gezeigt ist, bei allen Ausgestaltungen optional im Transmissionsbereich S vorhanden sein.
Beispiele
Es wurden Testscheiben hergestellt mit Antireflexionsbeschichtungen 20. Die Testscheiben umfassten eine 2,1 nm dicke Glasscheibe (Ultraklarglas, AGC Sunmax) mit der Antireflexionsbeschichtung 20. Dann wurden die Reflexionseigenschaften dieser Testscheiben untersucht, wobei die Antireflexionsbeschichtung 20 der Lichtquelle zugewandt war, insbesondere der Reflexionsgrad bei 905 nm unter einem Winkel von 8°. Die Schichtenfolge der Antireflexionsbeschichtungen 20 für die erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 11 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 9 sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
In der Tabelle sind sowohl die geometrischen Dicken angegeben als auch die sich daraus ergebenden optischen Dicken. Die optische Dicke wird bestimmt als Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex no(550 nm) bei einer Wellenlänge von 550 nm, welcher ebenfalls in der Tabelle angegeben ist. Die optisch hochbrechenden Schichten 21 , 23 waren jeweils auf Basis von Titanoxid TiÜ2 ausgebildet, die optisch niedrigbrechenden Schichten 22, 24 auf Basis von Siliziumoxid SiO2. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Tabelle 1 SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
In Tabelle 2 ist der Reflexionsgrad R(8°, 905nm) bei einer Wellenlänge von 905 nm, gemessen unter einem Winkel von 8° angegeben. Dieser sollte möglichst gering sein, um eine optimale Funktionsfähigkeit des Senders und/oder Empfängers 4 zu gewährleisten.
Tabelle 2
Die erfindungsgemäße Antireflexionsbeschichtung 20 führt zu einer deutlichen Verminderung des Reflexionsgrads im Vergleich zu einer unbeschichteten Scheibe (Vergleichsbeispiel 9). Bei den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 11 lag die optische Dicke der ersten optisch hochbrechenden Schicht 21 in einem Bereich von 60 nm bis 135 nm, die optische Dicke der ersten optisch niedrigbrechenden Schicht 22 in einem Bereich von 20 nm bis 80 nm, die optische Dicke der zweiten optisch hochbrechenden Schicht 23 in einem Bereich von 245 nm bis 540 nm und die optische Dicke der zweiten optisch niedrigbrechenden Schicht 24 in einem Bereich von 170 nm bis 270 nm. Hierbei wurden deutlich geringere Reflexionsgrade gegenüber der Strahlung von 905 nm beobachtet als bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 8, bei denen dies nicht der Fall war.
Liegt die optische Dicke der ersten optisch hochbrechenden Schicht 21 niedriger (Vergleichsbeispiel 4) oder höher (Vergleichsbeispiel 3) als der besagte Bereich, wurden höhere Reflexionsgrade R(8°, 905nm) beobachtet. Selbiges gilt für den Fall, dass die optische Dicke der ersten optisch niedrigbrechenden Schicht 22 niedriger (Vergleichsbeispiel 5) oder höher (Vergleichsbeispiel 2) liegt als der besagte Bereich. Liegt die optische Dicke der zweiten optisch hochbrechenden Schicht 23 niedriger (Vergleichsbeispiel 8) oder höher (Vergleichsbeispiel 6) als der besagte Bereich, wurden höhere Reflexionsgrade R(8°, 905nm) beobachtet. Selbiges gilt für den Fall, dass die optische Dicke der zweiten optisch niedrigbrechenden Schicht 24 niedriger (Vergleichsbeispiel 7) oder höher (Vergleichsbeispiel 1) liegt als der besagte Bereich. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
Bei den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 11 mit den geringen Reflexionsgraden R(8°, 905nm) lag die optische Dicke der ersten optisch hochbrechenden Schicht 21 in einem Bereich von 60 nm bis 125 nm, die optische Dicke der ersten optisch niedrigbrechenden Schicht 22 in einem Bereich von 25 nm bis 75 nm, die optische Dicke der zweiten optisch hochbrechenden Schicht 23 in einem Bereich von 270 nm bis 490 nm und die optische Dicke der zweiten optisch niedrigbrechenden Schicht 24 in einem Bereich von 200 nm bis 265 nm, was bevorzugt ist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die optische Dicke der ersten optisch hochbrechenden Schicht 21 in einem Bereich von 70 nm bis 110 nm liegt, die optische Dicke der ersten optisch niedrigbrechenden Schicht 22 in einem Bereich von 35 nm bis 65 nm, die optische Dicke der zweiten optisch hochbrechenden Schicht 23 in einem Bereich von 315 nm bis 420 nm und die optische Dicke der zweiten optisch niedrigbrechenden Schicht 24 in einem Bereich von 215 nm bis 250 nm (Beispiele 1 , 4, 5, 7, 9).
In Beispiel 11 tritt der gleiche Reflexionsgrad auf wie in Beispiel 7, trotz einer größeren optischen Dicke der zweiten optisch hochbrechenden Schicht 23. Es kann daher auch besonders bevorzugt sein, wenn die optische Dicke der ersten optisch hochbrechenden Schicht 21 in einem Bereich von 70 nm bis 110 nm liegt, die optische Dicke der ersten optisch niedrigbrechenden Schicht 22 in einem Bereich von 35 nm bis 65 nm, die optische Dicke der zweiten optisch hochbrechenden Schicht 23 in einem Bereich von 270 nm bis 490 nm und die optische Dicke der zweiten optisch niedrigbrechenden Schicht 24 in einem Bereich von 215 nm bis 250 nm
Ganz besonders niedrige Werte für den Reflexionsgrad R(8°, 905nm) wurden dann beobachtet, wenn die optische Dicke der ersten optisch hochbrechenden Schicht 21 in einem Bereich von 70 nm bis 100 nm liegt, die optische Dicke der ersten optisch niedrigbrechenden Schicht 22 in einem Bereich von 40 nm bis 60 nm, die optische Dicke der zweiten optisch hochbrechenden Schicht 23 in einem Bereich von 355 nm bis 420 nm und die optische Dicke der zweiten optisch niedrigbrechenden Schicht 24 in einem Bereich von 230 nm bis 250 nm (Beispiele 1 , 4). SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285- WO-PCT
Bezugszeichenliste:
(1) Außenscheibe
(2) Innenscheibe
(3) thermoplastische Zwischenschicht
(4) Sender und/oder Empfänger
(5) Befestigungsvorrichtung
(6) Abdeckdruck
(7) Trägersubstrat
(8) adhäsive Schicht
(9) Einsatz
(10) IR-transparente Abdeckschicht
(20) Antireflexionsbeschichtung
(21) erste optisch hochbrechende Schicht
(22) erste optisch niedrigbrechende Schicht
(23) zweite optisch hochbrechende Schicht
(24) zweite optisch niedrigbrechende Schicht
(30) IR-reflektierende Beschichtung
(L) Strahlengang des Senders und/oder Empfängers 4
(S) Transmissionsbereich der Windschutzscheibe
(I) außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1
(11) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1
(III) außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2
(IV) innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2
(i) exponierte innenraumseitige Oberfläche der Windschutzscheibe
(D) Durchsichtsbereich der Windschutzscheibe
(M) Maskierungsbereich der Windschutzscheibe
(Z) vergrößerter Ausschnitt

Claims

28 SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT Patentansprüche
1 . Windschutzscheibe für ein Fahrzeug mit einer exponierten außenseitigen Oberfläche (I) und einer exponierten innenraumseitigen Oberfläche (i), wobei die Windschutzscheibe einen Transmissionsbereich (S) aufweist, welcher für den optischen Strahlengang eines Senders und/oder Empfängers (4) von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, wobei die innenraumseitige Oberfläche (i) im Transmissionsbereich (S) mit einer
Antireflexionsbeschichtung (20) versehen ist, welche ausgehend von der innenraumseitigen Oberfläche (i) in der angegebenen Reihenfolge umfasst:
- eine erste optisch hochbrechende Schicht (21) mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 und einer optischen Dicke von 60 nm bis 135 nm,
- eine erste optisch niedrigbrechende Schicht (22) mit einem Brechungsindex von höchstens 1 ,6 und einer optischen Dicke von 20 nm bis 80 nm,
- eine zweite optisch hochbrechende Schicht (23) mit einem Brechungsindex von mindestens 1 ,9 und einer optischen Dicke von 245 nm bis 540 nm,
- eine zweite optisch niedrigbrechende Schicht (24) mit einem Brechungsindex von höchstens 1 ,6 und einer optischen Dicke von 170 nm bis 270 nm, wobei die optische Dicke als Produkt aus der geometrischen Dicke und dem Brechungsindex bei 550 nm bestimmt wird.
2. Windschutzscheibe nach Anspruch 1 , wobei.
- die erste optisch hochbrechende Schicht (21) eine optische Dicke von 60 nm bis 125 nm aufweist, bevorzugt von 70 nm bis 110 nm, besonders bevorzugt von 70 nm bis 100 nm,
- die erste optisch niedrigbrechende Schicht (22) eine optische Dicke von 25 nm bis 75 nm aufweist, bevorzugt von 35 nm bis 65 nm, besonders bevorzugt von 40 nm bis 60 nm,
- die zweite optisch hochbrechende Schicht (23) eine optische Dicke von 270 nm bis 490 nm aufweist, bevorzugt von 315 nm bis 420 nm, besonders bevorzugt von 355 nm bis 420 nm, und
- die zweite optisch niedrigbrechende Schicht (24) eine optische Dicke von 200 nm bis 265 nm aufweist, bevorzugt von 215 nm bis 250 nm, besonders bevorzugt von 230 nm bis 250 nm. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
3. Windschutzscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei
- die erste optisch hochbrechende Schicht (21) und die zweite optisch hochbrechende Schicht (23) auf Basis von Titanoxid ausgebildet sind und
- die erste optisch niedrigbrechende Schicht (22) und die zweite optisch niedrigbrechende Schicht (24) auf Basis von Siliziumoxid ausgebildet sind.
4. Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Antireflexionsbeschichtung (20) sich nicht in das Sichtfeld B beziehungsweise I nach ECE-R43 erstreckt.
5. Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Windschutzscheibe als Verbundscheibe ausgebildet ist aus einer Außenscheibe (1) und einer Innenscheibe
(2), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, und wobei die Antireflexionsbeschichtung (20) direkt auf der von der Zwischenschicht
(3) abgewandten Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) abgeschieden ist.
6. Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Windschutzscheibe als Verbundscheibe ausgebildet ist aus einer Außenscheibe (1) und einer Innenscheibe (2), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, und wobei die Antireflexionsbeschichtung (20) auf einem Trägersubstrat (7) abgeschieden ist, welches an der von der Zwischenschicht (3) abgewandten Oberfläche (IV) der Innenscheibe (2) befestigt ist, bevorzugt über eine adhäsive Schicht (8).
7. Windschutzscheibe nach Anspruch 6, wobei das Trägersubstrat (7) als Glasscheibe, Kunststoffscheibe oder Kunststofffolie ausgebildet ist mit einer Dicke von 0,05 mm bis 1 mm.
8. Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Windschutzscheibe als Verbundscheibe ausgebildet ist aus einer Außenscheibe (1) und einer Innenscheibe (2), die über eine thermoplastische Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, und wobei die Innenscheibe (2) eine Durchführung aufweist, in welcher der Transmissionsbereich (S) angeordnet ist, und wobei ein Einsatz (9) in der Durchführung angeordnet ist, auf dessen von der Zwischenschicht (3) abgewandten Oberfläche die Antireflexionsbeschichtung (20) abgeschieden ist. SAINT-GOBAIN SEKURIT FRANCE 2024285-WO-PCT
9. Windschutzscheibe nach Anspruch 8, wobei die Innenscheibe (2) aus getöntem oder gefärbtem Glas gefertigt ist und der Einsatz (9) aus Klarglas, insbesondere Ultraklarglas, oder einem klaren Kunststoff.
10. Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welche im Transmissionsbereich (S) mit einer im sichtbaren Spektral be re ich opaken, IR-transparenten Abdeckschicht (10) versehen ist.
11. Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche mit einer IR- reflektierenden Beschichtung (30) versehen ist, welche im Transmissionsbereich (S) nicht vorhanden ist.
12. Anordnung für ein Fahrzeug zum Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung, umfassend
- eine Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,
- einen Sender und/oder Empfänger (4) von elektromagnetischer Strahlung, welcher innenraumseitig zur Windschutzscheibe angeordnet ist und auf die innenraumseitige Oberfläche (i) gerichtet ist, so dass ein optischer Strahlengang (L) des Senders und/oder Empfängers (4) durch den Transmissionsbereich (S) der Windschutzscheibe verläuft.
13. Anordnung nach Anspruch 12, wobei der Sender und/oder Empfänger (4) ein Lidar- Modul mit einer Betriebswellenlänge von 895 nm bis 915 nm ist, insbesondere etwa 905 nm.
14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Sender und/oder Empfänger (4) an der innenraumseitigen Oberfläche (i) befestigt ist.
15. Fahrzeug, ausgestattet mit einer Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis
11 oder einer Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
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