СВЕТЯЩЕЕСЯ ОСТЕКЛЕНИЕ
LUMINOUS GLASS PANEL

Настоящее изобретение относится к светящемуся остеклению (или «освещающему»), главным образом, предназначенному для использования в здании или для любого применения в качестве плоского или поверхностного светильника, причем в случае необходимости, это остекление может использоваться в транспортных средствах. В частности речь идет об остеклении с освещением по срезу, в частности, с освещением электролюминесцентными диодами.
Электролюминесцентные диоды или DEL (по-английски LED) сначала использовали для светильников или световых индикаторов электрических и электронных приборов, а в течение последних нескольких лет их используют для подсветки сигнальных устройств (светофоров, …), указателей поворота или габаритных огней автомобилей, портативного или сигнального светового оборудования. Преимуществом диодов является длительный срок их службы, их эффективное свечение, прочность, низкое энергопотребление и компактность, что придает оборудованию, в котором их используют, долговечность и не требует частого технического обслуживания.
Последнее время электролюминесцентные диоды стали использовать в освещающих остеклениях для зданий или в автомобилей. В этой последней области известны, например, панорамные крыши с подсветкой электролюминесцентными диодами, как описано в документе WO 2010049638. Свет, излучаемый диодами, входит, в остекление в части ее толщины, образующей световод, по одной или нескольким ее боковым краям, образующим срез, причем извлечение света из остекления происходит с одной и/или с другой из ее основных сторон («светящаяся(-щиеся)» стороны). Часть, образующая световод, представляет собой, главным образом, тонкую пластину из прозрачного материала и извлечение на стороне или поверхности остекления происходит путем образования поверхности извлечения на одной стороне или в толще световода.
Эта поверхность извлечения создается главным образом при помощи пескоструйной обработки, травления кислотой или гравировки или путем нанесения рассеивающего слоя типа эмали, нанесенного методом трафаретной печати, как описано в документе FR 2809496.
Тем не менее, в области строительства или автомобильного производства каждый из этих разнообразных методов ограничен и в некоторых случаях они мало совместимы с некоторыми видами производства или требованиями.
В частности, пескоструйная обработка, обработка кислотой или гравировка пригодны лишь при обработки малых поверхностей и/или требуют длительной обработки, несовместимой с выпуском средних или больших партий промышленными линиями, или могут привести к охрупчиванию используемого стекла. Покрытие эмалью, не смотря на то, что оно приводит к хорошей однородности света, вызывает проблемы адгезии и разрушения слоя эмали, если он находится на внешней поверхности и может оказаться несовместимым или препятствовать некоторым целевым функциям, в частности, вызывает проблему для многослойных остеклений.
Кроме того, часть света, вводимого в остекление по его краю, по существу абсорбируется стеклом, при этом светопередача может таким образом варьироваться в разных точках подложки в зависимости от удаленности от источников света.
Таким образом, цель настоящего изобретения заключается в создании нового светящегося или освещающего остекления, в частности, с электролюминесцентными диодами, более адаптированного к области строительства и, более конкретно, плоских светильников, в частности, остекления с эффективным извлечением света, не имеющего недостатков или несовместимости, указанных выше, причем это остекление является простым, обеспечивает однородное по интенсивности освещение и в случае необходимости эстетический внешний вид целевых зон, это остекление соответствует промышленным требованиям (легкость и быстрота изготовления, надежность, …) и существенно расширяет диапазон, возможных видов применения.
Эта цель достигается остеклением (многослойным), включающим в себя:
- по меньшей мере два стеклянных элемента (неорганическое или органическое стекло), в частности по меньшей мере два прозрачных стеклянных листа,
- возможно по меньшей мере одну ламинирующую прослойку (главным образом из органического материала) между двумя стеклянными элементами,
- по меньшей мере один элемент-волновод, в частности на стороне ламинирующей прослойки и/или между двумя стеклянными элементами, причем указанный элемент-волновод (преимущественно из органического материала) имеет показатель, преломления, превышающий показатель преломления соседних (т.е. контактирующих своими основными сторонами) элементов (прослойки(прослоек) и/или стеклянного(-ых) элементов),
- по меньшей мере один источник излучения (в частности, в видимой области и/или в ультрафиолетовой области), находящийся в частности по краю остекления, освещающий элемент-волновод по срезу последнего,
- по меньшей мере одно средство для извлечения излучения, состоящее по меньшей мере из волоконной структуры (или волоконной структуры в качестве средства для извлечения), причем эта структура, (образованная волокнами) преимущественно выполнена в виде по меньшей мере ткани (или, по меньшей мере один текстильный слой или холст), причем эта структура (или это средство для извлечения света) находится (или расположена или интегрирована) в сердцевине элемента-волновода.
Под выражением «находится в сердцевине элемента-волновода» понимают, что волоконная структура находится (по существу, т.е по меньшей мере на 90% объема, даже 100%) в толще элемента-волновода (в противоположность (по существу) - на поверхности одной или другой из его основных сторон) или между двумя (боковыми краями обоих) элементами-волноводами (или частями элементов-волноводов), даже находится по существу на срезе (т.е по меньшей мере на одном из его боковых краев) элемента-волновода (при этом элемент-волновод сбоку примыкает к указанному средству для извлечения), в частности в части, противоположной краю или одному из краев, на котором находится один или несколько источников. В частности, волоконная структура преимущественно не выходит за пределы толщины элемента-волновода (она, в частности, имеет толщину, меньшую или равную толщине элемента-волновода).
Под «основными сторонами» понимают стороны, имеющие самые большие размеры (в противоположность срезу).
Под «тканью» понимают по меньшей мере двухмерную структуру, образованную волокнами (и/или нитями), т.е. волокнами по меньшей мере в двух разных направлениях, в частности, перекрещенными или переплетенными, в частности в виде по меньшей мере сетки из переплетенных волокон или одного или нескольких холстов или одного или нескольких матов или одной или нескольких вуалей из непрерывных или прерывистых (резаных) волокон, в случае необходимости произвольно расположенных и возможно связанных найтовкой или в частности склеиванием (нетканые, структуры) или в виде тканей или трикотажа (переплетенных нитей).
Комбинированное использование волновода с показателем преломления, превышающим показатель преломления прилегающих листов (обеспечивающих в частности пропускание, путем внутреннего отражения, света из одного или нескольких источников, доводя до минимума световые потери путем рассеяния в направлении прилегающих слоев до поверхности извлечения), волоконной структуры (в частности, образованной по меньшей мере одним, текстильным слоем или холстом) в качестве средства извлечения и. особое положение указанного волокнистого слоя в сердцевине волновода позволяют получить светящееся или освещающее остекление, чрезвычайно функциональное и эстетичное. Кроме передачи света волокнами, ставшей, таким образом, возможной, (изменяющейся в зависимости от прозрачности слоев между волоконной структурой и внешней поверхностью, на которой высвечиваются один или несколько светящихся рисунков, и в случае необходимости в зависимости от разницы показателей преломления волоконной структуры, и ее среды инкапсуляции), ткань, расположенная таким, образом, не препятствует адгезии других слоев по обе стороны волновода (в противоположность случаю, когда она находится на поверхности волновода, рискуя в этом случае привести к утрате ее свойства защитного стекла для остекления) и может более легко встраиваться внутри волновода (преимущественно из органического материала, поскольку проще в частности включить волокнистый материал в такой пластик, затем заламинировать набор между двумя стеклами и придать изделию выпуклую форму, чем наносить волокнистый материал на стекло и придавать набору выпуклую форму с риском смещения волокнистого материала). Остекление по изобретению является чрезвычайно эффективным, простым в изготовлении и долговечным.
Остекление по изобретению имеет главным образом срез, две основные стороны и заданную толщину. Оно образовано из нескольких листов (многослойная структура) по меньшей мере часть которых, образующая световод для направления (главным образом путем внутренних отражений, в частности полных, в толщине указанной части) излучения от одного или нескольких световых источников (источников излучения) согласно настоящему изобретению.
2
Остекление может быть плоским, но может быть выпуклым или выгнутым (в частности, в случае автомобильных остеклений). Оно может иметь форму параллелепипеда с прямоугольными, квадратными слоями или основными сторонами или даже иметь любую другую форму (круглую, овальную, многоугольную …). Оно может иметь разные размеры и в частности быть большого размера, например, площадью более 0,5 или 1 м. Его толщина главным образом составляет по меньшей мере 0,7 мм, в частности по меньшей мере 1 мм, в частности от 2 до 20 мм, например от 3 до 5 мм, часть, являющаяся световодом, главным образом, составляет по меньшей мере 0,3 мм, в частности от 0,7 до 3 мм и также не превышает 20 мм.
Подложка (также как и световод) преимущественно образована прозрачными элементами (листы, стекло, пластины, слои …) или материалами (в частности, стеклянными, минеральными или органическими), светлыми или окрашенными, которые в случае необходимости могут быть соединены горячем или холодным методом, в частности, ламинированием (в этом случае можно назвать многослойное остекление «ламинированным»), склеиванием и т.д. Под «прозрачным» (или полупрозрачным) понимают световую передачу TL, составляющую по меньшей мере 3%, в частности по меньшей мере 40% или 50% (в частности внутренних листов или слоев остекления, более конкретно ламинирующих прослоек или волновода, или внешнего листа, через который должен выходить свет), по меньшей мере в областях (полезных) длины волны от 400 нм до 800 нм, при этом пропускание света измеряют (известным методом, в частности в соответствии со стандартом ISO 9050:2003) с использованием источника света D65.
2
3
Главным образом стеклянные элементы (по меньшей мере, два) остекления представляют собой листы (или пластины) из минерального стекла (толщиной порядка от 0,7 до 6 мм или более), при этом минеральное стекло имеет множество, преимуществ, в частности, высокую теплостойкость (оно, таким образом, может находиться около источников излучения, например, диодов, несмотря на то, что они являются горячими точками; оно также отвечает, требованиям противопожарной безопасности) и высокую механическую прочность (следовательно, позволяет с легкостью удалять загрязнения и обладает устойчивостью к царапинам). Это минеральное стекло может (за счет эстетичности воспроизведения, требуемому оптическому эффекту, назначению остекления и т.д.) представлять собой светлое стекло (пропускание света TL превышает или равно 90% при толщине 4 мм), например, стекло со стандартным натриево-кальциевым составом, такое как Planilux фирмы.Saint-Gobain Glass, или ультра-светлое (TL превышает или равно 91,5%), например, кремниево-натриево-кальциевое стекло, содержащее менее - 0,05% Fe III или FeO, такое как стекло Diamant фирмы Saint-Gobain Glass, или Optiwhite фирмы Pilkington, или В270 фирмы Schott или имеющее другой состав, описанный в документе WO 04/025334; стекло может также быть темным, также как и нейтральным (без окраски) или (немного) тонированным или окрашенным (стекло VENUS или TSA фирмы Saint-Gobain Glass и т.д.); оно может быть гладким или текстурированным (стекло Albarino фирмы Saint-Gobain Glass и т.д.), оно может быть подвергнуто химической или тепловой обработке, такой как отверждение, обжиг или закаливание (в частности для повышения механической прочности) или приданию выпуклой формы и главным образом его получают флоат-способом. В случае необходимости речь может идти о стеклокерамике, предпочтительно немного, матовой, в частности, светлой, например, стеклокерамике KeraLite фирмы Eurokera. Далее в тексте настоящего описании, если не имеется уточнения, под «стеклом» понимают минеральное стекло.
Кроме упомянутых выше элементов из минерального стекла (или возможно альтернативных) подложка может также включать в себя элементы на основе органических материалов, например, из прозрачного пластика, например, типа поликарбоната (PC), поливинилбутирала (PVB), полиолефинов, таких как полиэтилен или полипропилен, поли(терефталат этилена), полиуретан (PU), акриловый полимер, такой как поли(метилметакрилат) (РММА), политетрафторэтилен (PTFE), этилентетрафторэтилен (ETFE), иономерная смола, сополимер, и т.д. В случае необходимости остекление может быть выполнено главным образом из пластика (органический(-ие) лист(-ы)) для большей компактности и/или легкости или в.целях придания разнообразных форм, тем не менее она главным образом включает в себя два листа из минерального стекла, как указано выше.
Как указано в определении изобретения остекление может в частности включать в себя по меньшей мере одну ламинирующую прослойку (или элемент или слой), преимущественно прозрачный и преимущественно из органического материала (например, пластмассовую пленку, выбранную из вышеупомянутых материалов, например, из PVU или PU (гибкую) или из термопластика, без пластификатора (сополимер этилен/винилацетат (EVA) и т.д.) между стеклянными элементами (по меньшей мере, двумя), причем разные элементы (стеклянные, органические или минеральные) или слои остекления, образующие многослойное остекление (даже возможно стеклопакет, если например, набор соединен с другим, слоем, отделенным воздушным зазором). В случае необходимости остекление содержит по меньшей мере две из указанных прослоек, между которыми находится элемент-волновод. Каждая прослойка имеет, например, толщину от 0,2 мм до 1,1 мм, в частности от 0,38 до 0,76 мм.
В качестве примера остекление может представлять собой (или включать в себя) многослойную структуру, состоящую (по порядку) из первого прозрачного листа из минерального или возможно органического стекла, органической прослойки, (например, из PVB, прозрачного, тонированного или нет), элемента-волновода (образованного из одной или нескольких частей или секций, в частности, плоских, как описано ниже), включающего в себя (внутри одной части или на пересечении двух частей) по меньшей мере один слой волокон, возможно другой органической прослойки и второй лист из минерального или органического стекла, причем лист, расположенный со стороны, предназначенной для извлечения света, предпочтительно является листом из светлого стекла, другой лист и/или прослойка или прослойки могут быть светлыми и/или темными или тонированными и/или включать декоративный и/или функциональный слой, как указано ниже (например, слой, предохраняющий от инфракрасного излучения и т.д.), в частности, для предохранения от нагревания солнцем.
Возможно в случае стеклопакета (например, остекления поезда) остекление имеет внутреннее пространство, вакуумное или заполненное газом (воздух, редкий или инертный газ, например, аргон и т.д.), при этом внутреннее пространство имеет, например высоту меньше 10 мм. Дистанционная рама, в частности, расположенная по краю остекления, ограничивает, например, внутреннее пространство, эта дистанционная рама может быть профильным элементом, в случае необходимости монолитным, в частности, рамкой (в частности с С-образным сечением, закрытым, квадратным или прямоугольным) и в которой, в случае необходимости, размещен влагопоглатитель; внутреннее пространство может к тому же быть ограниченным периферической системой герметизации, например, типа мастики, комбинированной с бутилом, как указано в патенте WO 0179644.
Согласно изобретению остекление содержит по меньшей мере один элемент-волновод (преимущественно прозрачный или из органического материала), причем указанный элемент-волновод имеет показатель преломления, который выше показателя преломления соседних элементов (ламинирующих), при этом этот элемент может иметь несколько частей или секций (в частности, плоских в случае плоского остекления), при этом каждая часть предназначена для проведения света и преимущественно соединена по меньшей мере с одним источником излучения. Например, если несколько отдельных рисунков должны светиться в остеклении согласно изобретению, можно предусмотреть элемент-волновод в форме листа (непрерывного), в который встроены волокнистые структуры в каждой зоне, подлежащей освещению, или можно предусмотреть несколько участков (или волноводов) в одной плоскости (или возможно в нескольких плоскостях) или в одном и том же слое многослойной структуры, при этом каждый участок отдельно соединен по меньшей мере с одним источником света и выходит на волокнистый элемент в зоне, подлежащей освещению (волокнистый элемент при этом может находиться в конце участка и/или в месте пересечения двух участков).
Элемент-волновод выполнен из материала, показатель преломления которого выше, чем показатель преломления соседних элементов (ламинирующих). Например, и преимущественно (в случае в частности, когда соседние элементы представляют собой одно или несколько стекол с показателем преломления ниже 1,58 и/или одну или несколько прослоек из PVB, или PU, или EVA или РММА), используют волновод из поликарбоната (PC) или полистирола с показателем преломления порядка 1,59 (например сэндвич стекло/PVB/РС/PVB/стекло или стекло/РММА/РС/РММА/стекло). Предпочтительно разница между показателем преломления волновода и показателем преломления каждого из соседних элементов, (на каждой из ее основных сторон) составляет по меньшей мере 0,05 и очень предпочтительно по меньшей мере 0,1, даже по меньшей мере 0,2, при этом показатель преломления измеряют при 550 нм (это измерение осуществляется традиционным методом в частности, спектральной эллипсометрией).
-1
-1
Световод преимущественно состоит из органического листа (или пластикового листа), но также в случае необходимости может состоять по меньшей мере из одного листового стекла, даже может быть многослойным или стеклопакетом, при этом световод или каждый из его слоев (органических или неорганических или совокупность слоев обоих типов) преимущественно имеет показатель преломления, превышающий показатель преломления соседних элементов, причем его слои также имеют близкие оптические показатели (в частности, разница между показателями не превышает 0,03). Световод может быть толстым или тонким' (в частности до 20 мм) и предпочтительно прозрачным. Он может быть тонирован, но предпочтительно является светлым или ультрасветлым. Также для ограничения потерь проводимого излучения, световод может представлять собой стекло или органический материал с линейным коэффициентом поглощения меньше 2,5 м, предпочтительно меньше 0,7 м длины волны проводимого излучения. Предпочтительно коэффициент пропускания (перпендикулярно основным сторонам) световода вокруг пика излучения больше или равен 50%, в частности больше или равен 70%, даже больше или равен 80%.
При отсутствии ламинирующей прослойки кроме волновода, последний (преимущественно из органического материала) может в случае необходимости также выполнять функцию ламинирующей прослойки (в случае необходимости способствующего соединению элементов из неорганического стекла) между соседними стеклянными элементами. Тем не менее, предпочтительно остекление согласно изобретению включает в себя по меньшей мере одну ламинирующую прослойку, преимущественно по меньшей мере две ламинирующих прослойки по обе стороны световода, кроме световода и упомянутых стеклянных элементов согласно изобретению.
Как указано по изобретению, остекление содержит, также по меньшей мере один источник излучения (или источник света), соединенный со световодом для распространения света (путем общего внутреннего отражения) внутри световода (в толщине),преимущественно связанного или соединенного со срезом световода, при этом средство извлечения (света, выходящего из источника/проводимого излучения) находится в толщине световода для выхода по меньшей мере части света через одну (по меньшей мере) из основных сторон).
Можно использовать один или несколько источников света (одинаковых или разных), например, электрических и/или состоящих из одного или нескольких электролюминесцентных устройств (DEL, …). Один или несколько источников света могут быть моно- (излучающими в синем, зеленом, красном и т.д. диапазоне) или полихроматическими, или быть адаптированными или комбинированными для излучения, например, белого света и т.д.; они могут быть постоянными или прерывистыми и т.д.
Одно или несколько излучений, входящих в остекление, могут, в частности, испускаться в видимой области и/или в ультрафиолетовой области (в частности близкой к УФ), при этом излучение может преобразовываться в видимую область спектра в этом последнем случае с использованием средств преобразования ультрафиолетового излучения в видимый, свет, например, путем прохождения по меньшей мере в один слой люминофоров, связанный с источниками или нанесенный на срез или поверхность (в частности извлечения) подожки, при этом по меньшей мере один источник расположен так, чтобы обеспечивать (в сочетании с другими элементами остекления) освещение по меньшей мере одной зоны поверхности (главным образом основной), которую освещают.
Остекление согласно изобретению преимущественно является светящимся остеклением с освещением через срез, при этом один или несколько источников света расположены вдоль среза (по краю) остекления (в частности, ее части, образующей световод), причем этот или эти источники могут представлять собой традиционную неоновую трубку, диоды (DEL/LEDs), размещенные в ряд, более или менее разнесенные, одно или несколько оптических волокон (вдоль края ввода с вводом света путем бокового извлечения из волокна) и т.д.
Срез, угол или край одной стороны остекления/световода может иметь выемку, в которой размещают источники или микросхемы (например, можно делать вырез (до закаливания) в крае листа для размещения в нем диодов) и/или их приклеивают в частности на срез (в этом случае выбирают клей с оптическим показателем преломления, промежуточным между показателем световода и показателем внешней среды или, например, линзы). Пустотелая зона может образовывать паз вдоль световода, в котором устанавливают множество источников, при этом паз выходит или не выходит по меньшей мере на одну сторону для облегчения монтажа сбоку. Источники могут находиться в защитном средстве и/или в средстве крепления внутри пустотелой зоны, в частности, U-образном профиле, прикрепленном к срезу при помощи клея, защелкивающего механизма, болтов и т.д. и занимать часть или большую часть пустотелой зоны.
Срез может быть скошенным (угол по меньшей мере 45°, в частности по меньшей мере 80° и меньше 90°) для перенаправления излучения в более широкую зону извлечения и/или срез, на котором находятся источники, и/или противоположный срез может стать отражающим, например, за счет металлической адгезивной ленты или нанесения серебра (защищенного лаком против окисления) или прикрепления зеркала для обеспечения оптимальной рециркуляции проводимого излучения.
Преимущественно (в частности в связи с размером, окружающей средой, нагреванием …) используются квазиточечные источники света (такие как LEDs), причем эти источники преимущественно находятся вдоль среза световода (так, чтобы освещать световод с его среза), этот вариант является простым, экономичным и эффективным.
Диоды могут быть простыми полупроводниковыми микросхемами (без инкапсуляции или коллимирующей линзы) размером, например, порядка нескольких мкм или одного или нескольких миллиметров (например, шириной 1 мм, длиной 2,8 мм и высотой 1,5 мм). Они также могут иметь защитную оболочку, временную или постоянную, для защиты микросхемы во время манипуляций или для улучшения совместимости между материалами микросхемы и другими материалами и/или быть инкапсулированными (например, инкапсуляция малого объема типа "SMD" ("surface monted device"), с оболочкой, например, из смолы типа эпоксидной или нейлона или РММА, инкапсулирующей микросхему и выполняющей разнообразные функции: защита от окисления и влажности, рассеивание, фокусирование, коллимирование, конверсия длины волны …).
Общее число диодов определяется размером и локализацией освещаемых зон, требуемой световой интенсивностью и равномерностью света.
Диоды могут иметь, например, одну и/или другую из следующих характеристик: с электрическими контактами на противоположных сторонах или на одной стороне, с боковой эмиссией (параллельно электрическим контактам), с основным направлением эмиссии, перпендикулярным или наклонным по отношению к' эмиссионной поверхности микросхемы, что способствует проведению света, с двумя основными направлениями эмиссии, наклонными по отношению к эмиссионной поверхности микросхемы, образующими форму крыла летучей ' мыши ("batwing"), при этом оба направления сцентрированы, например, по углам от 20° до 40° и от -20° до -40° или углам от 65° до 85° и от -60° до 85°, при перемене направления по' диаграмме Ламберта и т.д.
Мощность каждого диода, главным образом, меньше 1 W, в частности, меньше 0,5 W. Каждый диод может иметь «большую мощность» (больше 0,2 W) и/или светимость, превышающую 5 люменов и/или можно избежать использования интенсивных световых точек и выбрать, например, диод типа "batwing".
Главным образом, диоды выбирают с одним основным направлением эмиссии (для простоты) и с одинаковым спектром, моно- или полихроматическим (для равномерного освещения). Они имеют (каждый) главным образом одно основное направление эмиссии, по существу параллельное основным сторонам, в частности до +5° или -5° по отношению к поверхности извлечения, при этом остекление может также включать в себя по меньшей мере один отражатель для диодов, который перенаправляет свет к извлекающему слою и/или на внутренние или внешние поверхности остекления.
Диоды могут быть (предварительно) установлены на одной или нескольких, основаниях (называемых РСВ от английского Printed Circuit Board (печатная плата)) или опорах, с дорожками электропитания, причем эти основания или эти опоры могут прикрепляться к другим опорам (профильным' элементам и т.д.). Каждое основание/опора диодов может располагаться по краю остекления и прикрепляться (в частности к листу остекления и/или световоду) зажимом, вставкой, обжатием, привинчиванием, при помощи клея или двусторонней клеящей ленты и т.д. Основание/опора, главным образом, является тонким(ой), в частности, толщиной меньше или равной 3 мм, даже 1 мм, даже 0,1 мм или в случае необходимости меньше толщины ламинирующей прослойки. Можно предусмотреть несколько опор, в частности, если освещаемые зоны находятся далеко друг от друга. Основание может быть из эластичного материала, диэлектрического или электропроводящего (металла, такого как алюминий и т.д.), из композитного материала, пластика и т.д. Диоды могут быть припаяны к дорожкам, электрически изолированным от основания, и/или к поверхностям, рассеивающим тепло ("thermal pad"), на пластиковых основаниях, или элекроизолирующий и теплопроводящий материал (клей, лента, скотч, двусторонняя клеящая лента, теплопроводящая, термосмазка и т.д.) может быть вставлен для улучшения рассеяния, и повышения эффективности свечения, а также для увеличения срока службы диодов. При. общей длине одного или нескольких оснований (или опор) диодов, равной LO, общая мощность группы диодов предпочтительно меньше или равна 30[W/m]×L[m] для ограничения нагрева и, следовательно, увеличения срока службы диодов. Для повышения эффективности свечения основание может также иметь рассеивающую поверхность (плоскую или наклонную), вокруг диодов, например, покрытую лаком или краской, и/или белый отражатель ит.д.
Остекление может также содержать средства герметизации от одной или нескольких текучих сред, выполненных с возможностью защиты микросхем и/или опора микросхем может быть перфорированной с тем, чтобы клей заливал микросхемы.
- Остекление может включать в себя несколько, групп диодов (а также одну или несколько светящихся зон). Источники света, одинаковые или излучающие волны разной длины, могут также сочетаться в зависимости от разных составов и/или концентраций так, чтобы образовывать разные цвета или светящиеся зоны разных форм.
Остекление может также включать в себя один диод, принимающий командные сигналы (в частности, в инфракрасной области) для телеуправления осветительными диодами и/или эти последние могут соединяться со средствами управления, позволяющими непрерывно или периодически испускать с разной интенсивностью заданный цвет или разные цвета и т.д.
Источники других видов, кроме диодов, возможно, могут использоваться в случае необходимости в выемке, предназначенной для этого, или на соответствующем элементе. Эти другие источники света могут, например, приклеиваться или ламинироваться с другой подложкой, в частности, прозрачной (стекло, …) при помощи ламинирующей прослойки, в частности ультрасветлой.
2+
2+
2
4
3
5
12
Например, можно использовать фотолюминесцентный слой, в частности. по существу прозрачный и возбуждаемый в ультрафиолетовой области (в частности близкой к УФ - примерно от 360 до 400 нм) или в видимой области, предпочтительно связанный с электролюминесцентным устройством (диоды DEL, электролюминесцентный слой), продуцирующим возбуждающее излучение, например, на основе частиц люминофоров (CaS:Eu, Tm, SrAlO:Eu, YAlO:Ce, и т.д.), возможно связанных для создания белого света, или частиц, называемых "core-shell" (например, ZnS для оболочки и CdSe для сердцевины), причем эти частицы могут быть во взвешенном состоянии в матрице (например, неорганической, содержащей продукт полимеризации алкоксида кремния, такой как тетраэтоксисилан (TEOS), тетраметоксисилан (TMOS), метилтриэтоксисилан (MTEOS) и т.д.), фотолюминесцентный слой в случае необходимости может преобразовывать длину волны другого(-их) источника(-ов) (например, УФ диодов в видимую область).
Независимо от того, каким является источник света, толщина источника преимущественно является малой, до нескольких нанометров или десятков нанометров, в частности.
В предпочтительном варианте осуществления один или несколько датчиков, связанных с окружающей средой и/или остеклением, могут соединяться с источниками излучения и/или с системой питания указанного остекления. Можно использовать, например, детектор яркости (фотодиод и т.д.), датчик температуры (внешний или встроенный, на стекле или источниках света), при этом используемый датчик контролирует, например, питание источников света через компьютер или центральный узел. Можно определить величину измерения датчика (максимальную яркость, например), за пределом которой остекление прекращает выполнение одной из своих функций (в частности, извлечение света или активацию источников света). При более высоком значении, например, питание остекления блокируется, а при более низком значении остекление или одна из его функций (например, уровень яркости) может контролироваться посредством информации, полученной от датчика или датчиков. Функция остекления также может быть «усилена» пользователем путем дезактивации датчиков.
Датчики могут находиться внутри (например, транспортного средства) или снаружи. Управление остеклением с учетом окружающей среды позволяет, например, продлевать. срок службы источников света и других компонентов (полимеров, электронных компонентов) / при этом ограничение их работы в условиях повышенной яркости и/или температуры позволяет, в частности, существенно понизить (минимум от 10 до 20°C). максимальные температуры, которым могут подвергаться источники света во время использования продукта, сохраняя при этом функции светящегося остекления. Эта связь позволяет также автоматически адаптировать интенсивность освещения остекления к внешним условиям освещенности без участия пользователя.
При использовании остекления в транспортном средстве питание источников света может, например, контролироваться центральным компьютером транспортного средства, разрешающим или не разрешающим их включение в зависимости от информации, полученной датчиком света, находящимся, например, в верхней части лобового стекла или на остеклении, таком как световая крыша. При сильной освещенности (дневное время) величина освещенности превышает максимальную величину, не допуская включения источников света; в условиях слабой освещенности (ночное время) максимальная величина не достигается и происходит активация источников. Включением источников может также управлять датчик температуры (на остеклении или на источниках света и т.д.).
Согласно изобретению кроме различных листов или слоев (или элементов), образующих основу остекления, и указанных выше источника или источников света (или излучения), остекление отличается наличием средства извлечения в виде по меньшей мере одной волоконной структуры (или «текстильного материала»), причем указанное средство выполнено с возможностью создавать светящуюся зону по меньшей мере на одной из сторон подложки (в частности, на основной стороне) и находится в сердцевине элемента-волновода (главным образом под зоной, подлежащей освещению). Как указано выше, эта структура может находиться в элементе-волноводе или вставляться между двумя частями (разными, но необязательно разъединенными) волновода и/или на срезе части элемента-волновода.
Эта волоконная структура предпочтительно содержит стекловолокно и/или возможно полимерные волокна (или пластиковые). Стекло, входящее в состав волокна, может быть любого типа, из которого можно формировать волокна, в частности, может являться Е-стеклом. В случае полимерных волокон речь может идти в частности о полиэфирном или полиолефиновом волокне, таком как полиэтилен или полипропилен. Волокна могут иметь одинаковую или неодинаковую природу, иметь или не иметь одинаковую длину и одинаковый диаметр, при этом плотность и масса квадратного метра структуры в граммах могут быть разными.
2
2
Преимущественно волоконная структура имеет поверхностную плотность от 10 до 500 г/м, предпочтительно от 10 до 100 г/м, и содержит волокна диаметром от 1 до 20 микрометров, в частности от 5 до 15 микрометров. Предпочтительно толщина волоконной структуры составляет от 10 микрометров до 1 миллиметра и состоит из слоя волокон, даже нескольких слоев волокон.
Предпочтительно пропускание света TL волоконной структуры превышает 45% и предпочтительно превышает 60%, при этом пропускание света измеряют, используя источник света D65.
Волоконная структура может быть тканой или нетканой или трикотажной (полностью или частично, например, можно ткать рисунки или формировать сетчатую ткань из разных ячеек), даже гофрированной (для создания эффекта 3D), при этом волокна могут образовывать сетчатую ткань с шестигранными, квадратными, ромбовидными и т.д. ячейками. В предпочтительном варианте осуществления волоконная структура преимущественно представляет собой вуаль (или несколько одинаковых или разных вуалей с одинаковой или неодинаковой плотностью и т.д.), что обеспечивает произвольное распределение волокон в слое извлечения. Обычно под вуалью понимают нетканый материал, состоящий из полностью рассредоточенных нитей. В такой вуали свойства слоя могут быть совершенно однородными, в частности, в отношении пропускания света. Кроме того вуаль (в более общем смысле волоконная структура) может быть цветной, разрезанной для принятия разных форм (можно в частности использовать резак для быстрого разрезания стопки волоконных структур и т.д.), при этом поверхность извлечения может быть, сплошной или прерывистой, причем световые рисунки могут располагаться упорядочение или произвольно в разных деталях.
Нетканая вуаль из стекловолокна содержит главным образом связующее. (которое может содержать одну или несколько добавок, таких как пигменты, эффективные в видимой области, инфракрасной области или фосфоресцирующие, УФ-фильтры и т.д.), которое связывает волокна и придает вуали достаточную жесткость, облегчая работу с ней. Это связующее, которое традиционно содержит по меньшей мере один полимер (как будет объяснено ниже), способный связывать волокна, преимущественно выбирают прозрачным (в случае необходимости он может содержать краситель) и может быть любого соответствующего и известного типа. Это связующее предпочтительно покрывает только, ограниченную поверхность волокон таким образом, что излучение, проходящее через слой извлечения, встречает области контакта волокон и связующего или другую среду, инкапсулирующую волокна, в частности, как указано ниже. Предпочтительно связующее составляет примерно от 5 до 30% масс. вуали (в частности, вуали из стекла), более предпочтительно от 5 до 20%. Под инкапсулированием волокон понимают нанесение покрытия по меньшей мере на часть волокон. Таким образом, существуют области контакта между материалом, из которого выполнены волокна, и материалом среды инкапсуляции.
Волоконная структура может также быть образована волокнами, находящимися, например, в среде (в частности, полимерной матрице), образующей среду инкапсуляции, перепутываясь с образованием вуали, причем эта вуаль в этом случае не содержит другого связующего, кроме среды инкапсуляции.
Главным образом, волоконная структура может соединяться или погружаться в связующее и/или среду инкапсуляции, обеспечивая, в частности, возможность проводить с ней манипуляции и защиту волокон. Волоконная структура и в случае необходимости ее связующее или среда инкапсуляции образуют (полу-)прозрачный набор. С тем, чтобы способствовать диффузии, и извлечению, абсолютное значение разницы между показателем преломления волокон волоконной, структуры и показателем преломления среды инкапсуляции (которая в случае необходимости может служить волноводом, как указано ниже) и/или в случае необходимости (показатель преломления) связующего (если последнее имеет достаточную толщину, в частности, по меньшей мере порядка толщины одного или нескольких, волокон структуры) предпочтительно больше или равно 0,05.
Среда инкапсуляции волокон преимущественно является полимерным материалом. В частности, она может быть на основе поливинилбутирали (PVB), этиленвинилацетата (EVA), полиуретана, иономера или адгезива на основе полиолефина или на основе одного или нескольких прозрачных термопластичных полимеров, таких как полиэтилена терефталат (PET), полиэтилена нафталат (PEN), поликарбонат, полиметилметакрилат, полиамиды, полиимиды, фторированные полимеры, такие как этилен-тетрафторэтилен (ETFE) и политетрафторэтилен (PTFE) и т.д. В варианте эта среда инкапсуляции может быть образована воздухом или жидкостью с соответствующим, показателем преломления вместо полимерной матрицы.
Среда инкапсуляции, содержащая волокна, в случае необходимости находится также преимущественно в сердцевине волновода. Она может быть выполнена из идентичного (речь может также идти о самом волноводе) или другого материала или с показателем преломления, одинаковым или отличающимся от показателя преломления волновода. Главным образом, среда инкапсуляции представляет собой полимерную матрицу, в частности, образованную волноводом, полимерный промежуточный слой или термопластичную подложку. Предпочтительно среда инкапсуляции волокон образована из того же материала, что и один или несколько волноводов или сама является волноводом. Среда инкапсуляции имеет, главным образом, толщину, которая больше или равна толщине волоконной структуры. В случае среды инкапсуляции, отличающейся от волновода, волоконная структура с ее средой инкапсуляции (при этом набор является, в случае необходимости, средством извлечения) преимущественно имеет толщину, меньше или равную толщине волновода, при этом волновод может выходить с одной или с двух сторон за пределы волоконной структуры (и ее среды инкапсуляции в случае необходимости).
Свойства извлечения света волоконного слоя можно корректировать, воздействуя на один или несколько параметров, в частности, поверхностную плотность волоконной структуры, диаметр волокон, длину волокон, состав волокон и (в случае необходимости) среду инкапсуляции. Ткань можно использовать, когда требуется хорошая периодичность и упорядоченность. Преимущественно полное пропускание света слоем извлечения превышает или равно 80%, при этом полное пропускание света, включающее в себя прямое пропускание света и диффузное пропускание света, определяют в соответствии со стандартом ISO 9050:2003, как указано выше. В случае необходимости слой извлечения имеет показатель мутности, также в частности превышающий и равный 40%, при этом значение мутности («haze») волновода, выраженное в процентах, является показательным для способности этого• элемента отклонять излучение, при этом значения мутности измеряют в этом случае измерителем дальности видимости в соответствии со стандартом ASTM D 1003.
Волоконная структура, используемая согласно изобретению (в случае необходимости с ее связующим и/или средой инкапсуляции, если она отличается от волновода) может находиться между двумя волноводами (или частями волноводов) или на краю волновода или внутри волновода, при этом весь набор затем наслаивается/ламинируется другими элементами остекления. В частности волоконная структура может накладываться на пластиковый лист, который должен образовать волновод, в случае необходимости большего размера, чем предусмотренный размер многослойной структуры (в частности для облегчения поступления света в волновод), затем набор можно нагревать до размягчения пластика с тем, чтобы волокна внедрялись в полимер, причем после этого набор просто ламинируют обычным методом ламинирования между двумя стеклянными пластинами (или по меньшей мере двумя стеклянными элементами) и одной или несколькими ламинирующими прослойками. В качестве альтернативы, волоконную структуру можно помещать в форму до нагнетания полимера, который предназначен для образования волновода, с тем, чтобы образовать слой, содержащий волновод(ы) и волокнистый(ые) слой(и), или волоконная структура может размещаться между двумя частями волновода или на срезе волновода, до ламинирования между стеклянными пластинами и в случае необходимости ламинирующими прослойками.
Средство извлечения может содержать один или несколько волокнистых слоев, связанных или раздельных (и в случае необходимости по меньшей мере одно связующее и/или по меньшей мере среду инкапсуляции, не являющуюся, в частности, волноводом). Поскольку один или несколько волокнистых слоев находятся в объеме волновода, они защищены и внешние поверхности остекления, находящиеся в. контакте с окружающей средой, могут быть гладкими и легко поддаваться чистке. Средство извлечения может, также включать в себя первый волокнистый слой (рассеивающий в видимой и/или в инфракрасной области) и второй слой, например, внешний, на основе частиц, рассеивающих свет в видимой, области и/или люминофоров, возбуждаемых ультрафиолетовым излучением и испускающих свет в видимой области. В случае необходимости могут быть предусмотрены дополнительные средства извлечения, например, стеклянная поверхность извлечения может также быть матированной, подвергнутой пескоструйной обработке, трафаретной печати и т.д. или в толщине световода может быть сделана гравировка и т.д.
Волокнистый слой или слои, используемые в качестве средства извлечения, могут покрывать зону или зоны (или части), ограниченные или более или менее значительные, поверхности остекления в зависимости от освещения и требуемого эффекта (они могут быть в форме полос, расположенных по краю для образования светящейся рамки, могут образовывать логотипы или рисунки и т.д.). Для еще более равномерного свечения поверхностная часть, покрытая волокнами, может увеличиваться в зависимости от удаленности от источника света, составляя, например, 5% около источника и от 16 до 55% вдали от источника.
Как уже указывалось, средство извлечения может состоять из нескольких частей, например, рисунков, одинаковых или разных, непрерывных или прерывистых, может иметь любую геометрическую форму (прямоугольную, квадратную, треугольную, круглую, овальную и. т.д.) и/или может образовывать рисунок, символику (стрелка, буква …). В условиях производства можно легко получать и контролировать разделение зон. Таким образом, остекление может содержать несколько, зон (волокнистых слоев) извлечения для создания светящихся, зон на остеклении. Как уже упоминалось, светящиеся зона или зоны могут покрывать часть или всю поверхность (функциональную, видимую) остекления. Несколько зон могут светиться одновременно или не одновременно, управляться независимо или нет. Остекление может освещаться дифференцировано, например, производить одновременно архитектурную, и. декоративную подсветку или архитектурную и сигнальную подсветку, или архитектурную и информационную подсветку (например, типа рисунка, логотипа, буквенно-цифровой индикации и т.д.) или подсветку индикатора и т.д. Сочетания цветов можно кроме того получать в зависимости от источников света (в частности, LEDs), но также путем окрашивания волокон волоконной структуры.
Предпочтительно большая часть, даже по меньшей мере 80% или 90% лучей (в частности, поступающих в. зону волокнистого слоя) извлекаются волокнистым слоем. Преимущество дискретного или произвольного распределения волокон заключается в получении прозрачного световода, если источник света выключен, через который можно отчетливо видеть (возможность распознавать и идентифицировать формы, такие как лица, символы), что представляет особый интерес при применении в транспортных средствах.
В варианте осуществления, если источник света выключен, остекление является прозрачным или в целом (за счет ячеек волоконной структуры) прозрачным, в частности, с пропусканием света TL, превышающим 20%, предпочтительно превышающим или равным 50%, даже превышающим или равным 70% и с отражением света RL, меньше или равным 50%, предпочтительно меньше или равным 30% (например в случае освещающего окна улучшение освещения помещения происходит, не за счет пропускания света).
В другом варианте осуществления, когда источник света выключен, остекление может быть полуотражающей или отражающей, может образовать зеркало (с использованием зеркального слоя, нанесенного на одну из поверхностей подложки, металлического листа, пластины из нержавеющей стали, например, или металлического слоя, в частности, серебряного, на одной из поверхностей подложки (главным образом, противоположной светящейся поверхности/поверхности извлечения), при этом остекление может таким образом, образовать зеркало, если источник света включен.
Одна или несколько других зон могут также присутствовать на одном и/или, на другом из элементов остекления, например: (полу)прозрачная зона и/или отражающая зона, образующая зеркало (за счет нанесения отражающего покрытия) с дополнительным, в случае необходимости, рассеивающим средством, образованным путем обработки зеркала, и/или полупрозрачная глянцевая, зона (для защиты частной жизни и т.д.), полученная, например, путем текстурирования элемента из стекла, и/или декоративная зона с матовым и/или цветным покрытием или с элементом из стекла, окрашенным в массе и т.д.
Остекление согласно настоящему изобретению удовлетворяет промышленным требованиям (в отношении производительности, стоимости, темпа производства, автоматизации …), создавая, таким образом, возможность «дешевого» производства без потери технических характеристик. Его использование может быть как наружным, так и внутренним.
В простом варианте осуществления остекление может включать в себя, например, многослойную структуру, состоящую из внешнего листа (подлежащего освещению), центрального прозрачного листа, являющегося световодом (лист-волновод, такой как описан согласно изобретению), включающим в себя внутренний слой из волокон, и другого внешнего листа. Источник света представляет собой множество электролюминесцентных диодов, установленных на боковой опоре, зафиксированной на срезе листов многослойной структуры, при этом в случае необходимости в центральном листе может быть сделано отверстие для размещения диодов.
Кроме уже упомянутых элементов остекление может также включать в себя другие элементы и/или слои, например отражатель света (деталь, прикрепленная в случае необходимости во внутреннем пространстве, имеющая, отражающую поверхность, при этом центральные лучи направляют к поверхности с помощью отражателя, что: обеспечивает в случае необходимости более высокую оптическую эффективность и/или этот отражатель рециркулирует свет, рассеянный при отражении, при помощи рассеивающих средств, и/или отраженный на одно или несколько оснований диодов и/или отраженный на дистанционную раму. Остекление может также содержать одну или несколько адгезивных прозрачных смол (для приклеивания элементов, например, слой, образующий внешний адгезив, в частности, из материала, размягченного нагреванием для придания ему клеящей способности (например, PVB), или из материала с адгезивными поверхностями, такого как РЕ, PU, PET), защитный (например, пластичная пленка из PU, ЕЕ, силикон, возможно приклеенный акриловой смолой) слой (лист, пленка, покрытие …) по краю одной из поверхностей или находящийся на этой поверхности, слой (в случае необходимости токопроводящий), выполняющий одну или несколько функций, таких как: защита от излучений (инфракрасного, ультрафиолетового), солнечный, контроль, низкоэмиссионное свойство, устойчивость к царапанью, эстетичность (окраска, рисунок и т.д.) и т.д. Преимуществом остекления согласно изобретению является возможность использования других слоев, что представляет особый интерес в.случае применения в транспортных средствах.
2
2
3
4
2
3
4
2
Таким образом, можно включать в остекление или на один из ее: элементов покрытие с определенной функцией, например, блокировки инфракрасного излучения (например, на основе, слоев серебра, окруженных слоями диэлектрика, или слоями из нитридов, например, TiN или ZrN или из оксидов металлов или из стали или из сплава Ni-Cr) или с низкоэмиссионным свойством (например, из легированного оксида металла, такого как SnO:F, или оксида индия, легированного оловом (ITO), или одним или несколькими слоями серебра) или против запотевания (гидрофильный слой), или против загрязнения (фотокаталитическое покрытие, содержащее TiO по меньшей мере частично кристаллизованное в виде анатаза) или протизрбликовый набор типа, например, SiN/SiO/SiN/SO, слой гидрофобный/олеофобный, олеофильный, набор, отражающий тепловое излучение (солнечный контроль) или инфракрасное излучение (низкоэмиссионное) и т.д. Модуль может также выполнять все функции, известные в области остеклений.
Можно также использовать текстурированные поверхности, в частности подвергнутые пескоструйной обработке или обработке кислотой, трафаретной печати для придания эстетического вида или функциональности (например, с тем, чтобы препятствовать слепящему действию и т.д.).
Остекление согласно изобретению можно использовать для создания декоративной, информационной, архитектурной, сигнальной, индикаторной и т.д. подсветки. Оно может, например,
- предназначаться для автомобилей или транспортных средств в качестве светящейся стеклянной крыши или окна (заднее стекло, боковое стекло, лобовое стекло) с подсветкой, застекленной светящейся двери, в частности для общественного транспорта, поезда, поезда метрополитена, трамвая, автобуса или водного или воздушного (самолет) транспортного средства, для дорожного или городского освещения,
- предназначаться для образования остеклений зданий, в качества освещающего фасада (светящегося), освещающего окна, плафона, цокольной или настенной светящейся плитки, застекленной светящейся двери, светящейся перегородки, ступеньки лестницы,
- предназначаться для городского оборудования, такого как светящаяся  застекленная часть крытой автобусной остановки, балюстрады, рекламной стойки, витрины, элемент этажерки, оранжерея, прилавок ювелирного, магазина, аквариум, парапет, подступенок, плинтус,
- предназначаться для меблировки интерьера, такой как светящаяся перегородка в ванной комнате, зеркало с подсветкой, светящаяся застекленная часть предмета мебели, кухонная рабочая поверхность, сервант, вытяжной шкаф, настенная или напольная плитка, элемент холодильника (полка),
- предназначаться для любого домашнего или профессионального холодильного или морозильного или варочного (например, стеклокерамические плиты) оборудования и т.д.
Речь также может идти об использовании в качестве плоских светильников, причем эти плоские светильники могут являться источником света или."back-light", используемым в компьютерах с плоскими экранами для освещения жидкокристаллического экрана, или использоваться на потолках, полах или стенах, или в качестве светильников для рекламных щитов или светильников для этажерок или задней части выставочных витрин и т.д. Главным образом речь идет о плоском светильнике, если остекление состоит из двух по существу плоских подложек, таких как стеклянные листы, на которые нанесены различные слои, образующие светильник (например, серебряные электроды, покрытые диэлектриком, слои оксида алюминия и фосфора и т.д.).
Освещение/извлечение света можно, приспосабливать для освещения, создающего атмосферу, для чтения, для световой сигнализации, для ночного освещения или информационного табло любого типа, типа рисунка, логотипа, буквенно-цифровой индикации или любой другой символики и можно также активировать телеуправлением (обнаружение автомобиля на стоянке, или в другом месте, индикатор отпирания-запирания дверей), тревожной сигнализацией и т.д. Свет может быть непрерывным и/или переменным, монохроматическим и/или полихроматическим, белым и т.д.
Остекление обеспечивает равномерное освещение и удовлетворительную эффективность извлечения света. Внедрение текстиля обеспечивает легко контролируемое и промышленно воспроизводимое разграничение зон и извлечение света, которое проще контролировать, причем надежность диодов также представляет интерес для интенсивного использования. Как уже указывалось, использование волоконной структуры, такой как поверхность извлечения, для автомобильных стекол кроме того совместимо с использованием тонких слоев на стекле и с производственными линиями, не оснащенными устройствами для трафаретной печати, оно также позволяет достигать передачи и эстетического вида, которые невозможно получить при помощи других средств извлечения, и совместимо с требованиями, предъявляемыми к остеклениям с гладкими внешними поверхностями. Она также усиливает остекление, если используется на большой поверхности.
Изобретение также относится к транспортному средству, включающему в себя (или оснащенному) описанному выше остеклению.
Наконец, изобретение относится к способу изготовления остекления, такого как описано выше, включающему в себя добавление по меньшей мере одной волоконной структуры (образующей средство, извлечения) в сердцевину по меньшей мере одного элемента-волновода и ламинирование набора между по меньшей мере двумя стеклянными элементами и возможно ламинирующей прослойкой, причем указанный элемент-волновод имеет показатель преломления, превышающий, показатель преломления соседних элементов, прослоек и/или стеклянных элементов, между которыми он проложен.
Как указано выше, волоконная структура может в частности инкапсулироваться в элементе-волноводе (или в инкапсулирующем полимерном/пластиковом слое или листе на предыдущем этапе), при этом инкапсуляцию волоконной структуры можно осуществлять в процессе формования слоя, о котором идет речь, помещая волоконную структуру в форму, с последующим нагнетанием полимера (в частности, термопластичного, например, карбоната в случае волновода) в форму. В альтернативном варианте, после получения волокнистого слоя его можно встраивать в лист/слой (пластиковый), о котором идет речь, путем прижатия волокнистого слоя к пластиковому листу или волокнистый слой, нанесенный на пластиковый лист (набор, состоящий из них), можно нагревать до размягчения пластика с тем, чтобы волокна вошли в полимер. Также в качестве альтернативы волоконную структуру (и в случае необходимости ее связующее и/или среду инкапсуляции) можно размещать (располагать, приклеивать) между двумя частями волновода или на срезе волновода. Набор, образованный каждой волоконной структурой (и в случае необходимости ее средой инкапсуляции) и- соответствующим(и) волноводом(ами) затем устанавливают в остекление тем же методом, что и традиционную ламинирующую прослойку, и эту ламинированную структуру предпочтительно помещают в печь (например при температуре порядка 120°C и под давлением) до достаточного сцепления, разных слоев, образующих остекление.
В случае использования вуали из стекловолокна, эта вуаль может быть получена способом, осуществляемым «сухим путем», или способом/, осуществляемым «влажным, путем». Такие способы получения вуалей из стекловолокна хорошо известны специалисту, но в этом тексте они больше подробно не описаны.
Настоящее изобретение и другие подробности и преимущественные характеристики изобретения можно лучше понять из примеров светящихся остеклений согласно изобретению, которые иллюстрируют следующие фигуры:
-на фиг. 1 схематически изображено в разрезе остекление согласно первому варианту осуществления изобретения.
- на фиг. 2 схематически изображено в разрезе остекление согласно второму варианту осуществления изобретения.
- на фиг. 3а и 3b изображены соответственно два вида спереди остекления согласно варианту осуществления изобретения.
Следует уточнить, что для ясности различные элементы объектов необязательно изображены в масштабе. Одними и теми же цифрами обозначены одни и те же элементы на всех фигурах.
На фиг. 1 остекление согласно изобретению представляет собой многослойное остекление 1, включающее в себя:
- первый прозрачный лист 2, например прямоугольный (размером 300×300 мм, например) из минерального стекла, имеющий первую основную сторону 3 и вторую основную сторону 4 и срез 5, предпочтительно закругленной формы (с тем, чтобы избежать отслаивания), например, лист из кремниево-натриево-кальциевого стекла типа Planilux (выпускаемого фирмой Saint-Gobain Glass) толщиной, равной, например, 2,1 мм с показателем преломления 1/51,
- второй лист из стекла 2', имеющий тот же состав и размеры или возможно тонированный для выполнения функции солнечного контроля (стекло, VENUS VG10 или TSA 4+, выпускаемое фирмой Saint-Gobain Glass, например) и/или имеющий покрытие: для солнечного контроля с показателем преломления 1,51, с основной стороной 4', находящейся напротив стороны 4, и другой основной стороной 3' и срезом 5'.
- лист из поликарбоната 6 (имеющий показатель преломления 1,59), являющийся элементом-волноводом, размеры которого превышают размеры других элементов многослойной структуры, причем этот лист имеет первую основную сторону 7 и вторую основную сторону 8 и срез 9, при этом в сердцевине этого листа встроена волокнистая структура 10 с показателем преломления 1,57 и имеющая на каждой из боковых концевых частей, выступающих за пределы, многослойной структуры, один или несколько источников света 11, образованных электролюминесцентными диодами.
-1
-1
Стеклянные листы остекления предпочтительно имеют линейный коэффициент поглощения меньше или равный 2,5 м в видимой области (например, ультрасветлое натриево-кальциевое стекло с линейным коэффициентом поглощения предпочтительно меньше 0,7 м в видимой области или области, близкой к ультрафиолетовому излучению).
Профилированная опора электролюминесцентных диодов 11 проходит по краю остекления и прикрепляется к листу, являющемуся волноводом (имеющему в случае необходимости выемку) на срезе 9 (излучающая поверхность источников света расположена напротив среза/ при этом клей нанесен в случае необходимости на микросхемы для создания герметичности во время инкапсуляции). Эта опора может быть металлической монолитной (нержавеющая сталь, алюминий) или, например, полиамидным со слоями, тонким, с толщиной, травной 0,2 мм. Основное направление излучения диодов каждой группы по существу параллельно первой стороне, например, равноудалено от первой и третьей стороны. В качестве примера индивидуальная мощность диодов (около двадцати) составляет 0,4 W (примерно) при длине LO 450 мм, т.е. составляет мощность 20,5 W/м.
2
Излучение направляется в толщину волновода (или частей волновода или в случае необходимости, в каждого из волноводов) путем отражения и извлекается на первой стороне 3 при помощи волокнистого слоя 10. Волокнистый слой преимущественно представляет собой прозрачную вуаль из стекловолокна типа Е. Примером вуали из стекловолокна, которое можно использовать для формирования вуали, является вуаль типа U50, выпускаемая фирмой Saint-Gobain Technical Fabrics, с поверхностной плотностью или массой на квадратный метр в граммах, составляющей 50 г/м.
L
L
Остекление, изображенное на фиг. 1, можно, например, использовать для неподвижной панорамной крыши наземного транспортного средства, смонтированной.снаружи, при этом первый лист расположен с внутренней стороны транспортного средства, и извлечение происходит преимущественно стороной 3 (ориентированной, например, в сторону салона транспортного средства). Когда диоды выключены, светящееся остекление является полностью прозрачным (фигура 3а) с полным пропусканием света T, составляющим порядка 85%, и отражением света R порядка 15%. Когда диоды включены, извлечение может образовывать светящийся рисунок 12 (в случае необходимости эстетическое воспроизведение при помощи волокна), например, логотип или марку, как показано на фиг. 3b, при этом вуаль вырезана по рисунку, требуемому для создания целевой сигнальной информации.
Волоконная структура, являющаяся средством извлечения, включена (например, при нагревании, как указано выше) в толщу волновода 6 в требуемом месте для получения светящейся зоны и ее толщина не превышает толщину волновода (эту волоконную структуру используют самостоятельно или со связующим или в случае необходимости уже инкапсулированной или утопленной в поликарбонат или другой полимер, при этом абсолютная величина разницы между показателем преломления волокон волоконной структуры и показателем преломления связующего и/или среды инкапсуляции в случае необходимости больше или равна 0,05). Вуаль и в случае необходимости материал ее первоначального покрытия (связующее, среда инкапсуляции), образующая средство извлечения, может инкапсулироваться только в части толщины волновода или может иметь ту же толщину. Разница между показателем преломления волокон вуали и матрицы инкапсуляции (световод или другая промежуточная, среда) способствует извлечению излучения на границе раздела между волокнами вуали и матрицей. Извлечение, связанное с вуалью, и одновременно хорошее пропускание света слоем в выключенном состоянии можно регулировать, изменяя один или несколько параметров, в частности, массу на квадратный метр в граммах вуали, диаметр волокон вуали, состав волокон вуали, состав полимерной матрицы так, чтобы получить слой, обеспечивающий преимущественный компромисс между мутностью и пропусканием света.
В варианте остекление также может содержать несколько частей волновода или несколько отдельных волноводов 6а, 6b, на пересечении которых (или на срезе 9', противоположном срезу, на котором находятся источники) находится волоконная структура 10, причем они расположены в частности в одной плоскости (так же как и волоконная структура). Остекление, таким образом, может в варианте иметь множество светящихся зон, причем светящиеся зона или зоны занимают по меньшей мере 50%, даже 80% поверхности по меньшей мере одной стороны, при этом имеют заданную геометрическую форму (прямоугольную, квадратную, круглую …) и/или равномерно распределены для получения декоративного освещения. Главным образом, остекление преимущественно имеет одну освещающую сторону 3, которая является, например, светильником. Можно также разместить зеркало напротив противоположного стекла. Остекление может, таким образом, служить зеркалом (в частности, если остекление предназначено для использования в зданиях) днем и источником освещения ночью.
На фиг. 2 остекление отличается от предыдущего следующими техническими характеристиками: стекло 2 ламинируется со стеклом 2' (возможно разных размеров или форм) при помощи двух ламинирующих прослоек 13, 13' (или частей прослоек), выполненных из PVB, предпочтительно (ультра) светлого (или светлого или тонированного) толщиной, например, 0,38 мм каждый, причем эти прослойки имеют, кроме того, показатель преломления 1,48, между которыми находятся волновод 6 и волоконная структура 10.
Остекление согласно изобретению может иметь множество применений, в частности на транспортных средствах (главным образом в виде многослойного или монолитного остекления), но также возможно в здании, как в интерьере, так и снаружи (в частности, в виде изолирующего многослойного остекления, например, для освещения фасадов зданий), в качестве плоских светильников и т.д.