ИЗОГНУТОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО СО ВСТРОЕННЫМ ИЗОГНУТЫМ КОГЕРЕНТНЫМ ОТОБРАЖАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
CURVED MULTILAYER GLASS WITH BUILT-IN BENT COHERENT DISPLAY DEVICE AND METHOD OF PRODUCTION THEREOF

Изобретение относится к изогнутому многослойному стеклу со встроенным изогнутым когерентным отображающим устройством, и к способу его получения.
Во многих областях возникает желание встроить отображающие устройства в оконные стекла.
Например, из патента США 7,892,616 В2 известен способ, которым с помощью адаптеров жесткий элемент может быть соединен со стеклянным элементом.
Кроме того, например, из патентной заявки US 2011/0 169 705 A1 известны многочисленные жесткие элементы в оконном стекле, присоединенные посредством гибкого кабеля.
Из патента США 5,208,080 известен способ ламинирования полужесткого материала между стеклами.
Кроме того, Европейская патентная заявка EP 2 926 388 A1 показывает ламинирование электронных и, соответственно, оптоэлектронных приборов.
Конечно, во все возрастающей мере существует спрос на сложные поверхности остекления, в которые встроено отображающее устройство.
Однако существующими до сих пор способами, например, изготовление изогнутых поверхностей остекления с размещенными внутри отображающими устройствами оказывается исключительно затруднительным, для чего вводятся прокладки со сложными профилями, которые выравнивают введенное жесткое отображающее устройство по профилю изогнутого многослойного стекла.
Из патентного документа US 2015/0 303 404 A1 известно встраивание жесткого отображающего устройства на основе органических светодиодов (OLED) в многослойное стекло.
Из патентного документа CN 2052503691 U известно прямое оконное стекло с OLED.
Из патентного документа US 2011/0 025 574 A1 известен дисплей на лобовом стекле (Head–Up–Display), который располагается на внутренней стороне готового ветрового стекла.
Из патентного документа DE 10 2007 012 571 A1 известно лобовое стекло с жестким отображающим OLED–устройством, причем возникающие пустоты заполняются глицерином. Если отображающее OLED–устройство является большим, то в этом документе предусматривается соответствующее обтачивание стекол. Но тогда размер отображающего устройства зависит от кривизны и толщины стекол. К тому же, наряду с трудоемким изготовлением, оказывается проблематичной долговременная стабильность полученных таким образом стекол, в частности, в отношении также используемого заполняющего материала.
Это приводит к тому, что, например, в случае многослойных стекол со сложным профилем некоторые области не могут быть использованы или могут быть применены только для очень маленьких отображающих устройств. То есть, отображающие устройства не могут быть свободно размещены.
К тому же следует констатировать, что электронные схемы в отображающих устройствах составляют лишь незначительную часть по сравнению с площадью отображающего устройства. Поэтому наряду с необходимостью согласования профиля с изгибом возникает необходимость в приспособлении к различной толщине.
В частности, при крупных отображающих устройствах и/или при сильных изгибаниях это приводит к тому, что этим обусловливаются или напряжения на краях отображающих устройств и тем самым повреждения отображающих устройств на кромках, или же то, что значительно увеличивается толщина многослойного стекла.
Также возникает проблема в отношении слоя с электронной схемой. Если согласуемый профиль не является достаточно приспособленным по размерам, то возникают напряжения в электронном оборудовании, которые могут повреждать его. В частности, это может отмечаться тогда, когда электронная схема находится в тесном контакте со стеклянным слоем, в частности, когда электронная схема прилегает непосредственно к стеклянному слою.
В свете этих обстоятельств поставлена задача, состоящая в создании изогнутого многослойного стекла со встроенным отображающим устройством
Задача решается посредством способа получения изогнутого многослойного стекла со встроенным изогнутым когерентным отображающим устройством. При этом многослойное стекло имеет первый изогнутый стеклянный слой и второй изогнутый стеклянный слой, причем отображающее устройство имеет слой отображающего устройства и слой электронной схемы. Слой отображающего устройства и слой электронной схемы сформированы по–разному, причем слой отображающего устройства имеет первую толщину слоя, и слой электронной схемы имеет вторую толщину слоя. Между слоем электронной схемы и вторым стеклянным слоем размещается первая промежуточная пленка, которая имеет такую же площадь, как слой электронной схемы. Первая промежуточная пленка имеет третью толщину слоя. Смежно со слоем электронной схемы и первой промежуточной пленкой размещается вторая промежуточная пленка, которая имеет толщину слоя, равную сумме второй толщины слоя и третьей толщины слоя. Смежно со слоем отображающего устройства размещается третья промежуточная пленка, которая имеет толщину слоя, приблизительно соответствующую первой толщине слоя. Кроме того, многослойное стекло имеет первый связующий слой между первым стеклянным слоем и третьей промежуточной пленкой и между первым стеклянным слоем и слоем отображающего устройства. Кроме того, многослойное стекло имеет второй связующий слой между вторым стеклянным слоем и первой промежуточной пленкой и между вторым стеклянным слоем и второй промежуточной пленкой. Способ имеет стадию получения первого изогнутого стеклянного слоя и второго изогнутого стеклянного слоя, стадию получения неизогнутого когерентного отображающего устройства. Кроме того, способ имеет стадию размещения полученного отображающего устройства между изогнутыми стеклянными слоями так, что третья промежуточная пленка размещается смежно со слоем отображающего устройства, и так, что вторая промежуточная пленка размещается смежно со слоем электронной схемы и первой промежуточной пленкой, причем поверх слоя отображающего устройства размещается первый связующий слой, и причем под первой промежуточной пленкой размещается второй связующий слой. Конструкция в дополнительной стадии нагревается по меньшей мере в области отображающего устройства при температуре 50°С–100°С так, что под действием нагревания слой отображающего устройства и слой электронной схемы, изгибаются и согласуются с кривизной первого стеклянного слоя и, соответственно, второго стеклянного слоя. Затем предварительно обработанные таким образом изогнутые слои соединяются с использованием автоклава.
То есть, с использованием изобретения становится возможным также введение крупноформатных (до тех пор неизогнутых) когерентных отображающих устройств в изогнутые оконные стекла, без негативного влияния на толщину оконного стекла, и, соответственно, без возникновения опасности того, что либо слою отображающего устройства, либо слою электронной схемы будет нанесен ущерб.
В одном варианте осуществления изобретения стадия нагревания предусматривает повышение температуры в течение периода времени свыше 30 минут.
В условиях сравнительно длительного повышения температуры слой отображающего устройства, как и слой электронной схемы, нагреваются настолько медленно, что слой электронной схемы, как и слой отображающего устройства, которые сформированы из различных материалов, нагреваются равномерно так, что не возникают никакие большие температурные градиенты, которые могли бы приводить к разрывам в электронной схеме или в соединении слоя электронной схемы со слоем отображающего устройства.
Задача также решается посредством многослойного стекла, которое изготовлено соответствующим изобретению способом.
В одном варианте осуществления изобретения промежуточные слои содержат по меньшей мере один материал, выбранный из группы, включающей полибутилентерефталат (PBT), поликарбонат (PC), полиэтилентерефталат (PET) и полиэтиленнафталат (PEN), поливинилхлорид (PVC), поливинилфторид (PVF), поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиакрилат (PA), полиметилметакрилат (PMMA), полиуретан (PUR), и/или их смеси и сополимеры.
В одном варианте осуществления изобретения связующие слои содержат по меньшей мере один материал, выбранный из группы, включающей полибутилентерефталат (PBT), поликарбонат (PC), полиэтилентерефталат (PET) и полиэтиленнафталат (PEN), поливинилхлорид (PVC), поливинилфторид (PVF), поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиакрилат (PA), полиметилметакрилат (PMMA), полиуретан (PUR), и/или их смеси и сополимеры.
Тем самым представленным выше способом могут быть применены для обработки многочисленные материалы.
В одном варианте осуществления изобретения отображающее устройство может быть размещено вне середины относительно первого стеклянного слоя.
То есть, изобретение обеспечивает возможность свободного размещения отображающего устройства.
В дополнительном варианте осуществления изобретения отображающее устройство представляет собой отображающее OLED–устройство.
Тем самым также могут быть обработаны дешевые отображающие устройства.
В еще одном дополнительном варианте осуществления изобретения отображающее устройство занимает площадь менее 20% первого стеклянного слоя.
То есть, могут быть встроены также крупные отображающие устройства.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, отображающее устройство имеет величину диагонали отображающего устройства по меньшей мере 12 см.
Тем самым могут быть получены в распоряжение отображающие устройства для различных целей.
Изготовленные таким образом многослойные стекла могут быть применены, например, в транспортных средствах или зданиях, или в качестве информационного дисплея.
Варианты осуществления настоящего изобретения описаны в порядке примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых показано:
Фиг. 1 представляет схематический вид в разрезе многослойного стекла во время изготовления соответствующим изобретению способом,
Фиг. 2 представляет схематический вид в разрезе одной подробности изобретения,
Фиг. 3 представляет схематический вид в разрезе дополнительной подробности изобретения,
Фиг. 4 представляет схематический вид в разрезе многослойного стекла после изготовления соответствующим изобретению способом,
Фиг. 5 представляет технологическую блок–схему со стадиями согласно соответствующему изобретению способу, и
Фиг. 6 представляет размещение отображающего устройства в соответствующем изобретению многослойном стекле.
Подробное представление изобретения применительно к чертежам
Далее изобретение будет представлено более обстоятельно со ссылкой на Фигуры. При этом следует отметить, что описаны различные аспекты, которые в каждом случае могут быть использованы по отдельности или в комбинации. То есть, каждый данный аспект может быть применен с различными вариантами осуществления изобретения, если определенно не оговаривается четкая альтернатива.
Кроме того, далее ради простоты, как правило, всегда будет приводиться ссылка только на один объект. В той мере, насколько не отмечается четко, изобретение все же может иметь в каждом случае многие из имеющих к нему отношение объектов. В этом плане применение слов «один», «одна» или «одно» следует понимать только как указание на то, что в простом варианте исполнения используется по меньшей мере один объект.
В описываемом далее способе отдельные стадии могут быть осуществлены в одной единственной стадии, и, например, могут исполняться параллельно друг другу. К тому же последовательность технологических стадий может варьироваться так, что представленная выше последовательность технологических стадий не рассматривается как обязательная, кроме разве тех случаев, если определенная последовательность описывается как совершенно необходимая.
Далее будет рассматриваться отображающее устройство. Отображающее устройство имеет многочисленные по отдельности управляемые электрические элементы, которые либо сами активно светятся, либо путем регулирования изменяют отражательную способность или коэффициент светопропускания так, что может контролироваться свет от другого источника.
Соответствующий изобретению способ получения изогнутого многослойного стекла 1 со встроенным когерентным отображающим устройством 30 представлен на Фигуре 5. Соответствующим изобретению способом изготавливается многослойное стекло 1, которое представлено в разрезе на Фигуре 4 как готовое изделие, и которое схематически показано на Фигуре 6 в виде сверху в отношении когерентного отображающего устройства 30.
Многослойное стекло 1 имеет первый изогнутый стеклянный слой 10 и второй изогнутый стеклянный слой 20.
Когерентное отображающее устройство 30, которое на Фигуре 2 показано в разрезе, имеет слой отображающего устройства и слой электронной схемы, причем слой 31 отображающего устройства и слой 32 электронной схемы сформированы по–разному. На Фигуре 3 в качестве примера показано, что слой 31 отображающего устройства имеет иную протяженность по горизонтали, нежели слой 32 электронной схемы. Альтернативно или дополнительно, к тому же толщина (протяженность по вертикали) может быть другой, чем толщина (протяженность по вертикали) слоя 32 электронной схемы.
Слой 31 отображающего устройства, как показано на Фигуре 2 и 3, имеет первую толщину d1 слоя, и слой 32 электронной схемы имеет вторую толщину d2 слоя.
Между слоем электронной схемы и вторым стеклянным слоем размещается первая промежуточная пленка 40, которая имеет приблизительно такую же площадь, как слой 32 электронной схемы. При этом следует отметить, что термин «одинаковый», а также термин «приблизительно», могут иметь некоторые допуски так, что при отклонениях на уровне до 10% рассматриваются как по существу одинаковые.
Первая промежуточная пленка 40 имеет третью толщину d3 слоя.
С примыканием к слою 32 электронной схемы и к первой промежуточной пленке 40 – как очевидно на Фигуре 1 и 3 – размещается вторая промежуточная пленка 50, которая имеет толщину слоя приблизительно как сумму второй толщины d2 слоя и третьей толщины d3 слоя.
Смежно со слоем 31 отображающего устройства размещается третья промежуточная пленка 60, которая имеет толщину слоя, приблизительно соответствующую первой толщине d1 слоя.
То есть, посредством различных толщин слоев могут быть выровнены различные профили по высоте слоя 32 электронной схемы и также слоя 31 отображающего устройства, так что на промежуточной стадии получается по существу конфигурация согласно Фигуре 1, в которой различные высоты нивелируются посредством промежуточных пленок с различной толщиной. К тому же промежуточная пленка 40 на слое 32 электронной схемы представляет собой тепловой буфер, так что повышение температуры может распределяться более равномерно, и предотвращается образование теплового мостика к стеклянному слою 20.
Материалы отдельных промежуточных пленок могут выбираться различными так, что, например, получаются различные характеристики теплопроводности для обработки многослойного стекла 1, а также при работе отображающего устройства 30. Например, посредством промежуточной пленки 40 может достигаться улучшенное распределение тепла так, что, во–первых, при изготовлении это не приводит к возникновению горячих точек и тем самым различных оптических характеристик, во–вторых, при работе отображающего устройства 30 тепло может равномерно отводиться, благодаря чему улучшается срок службы отображающего устройства 30. Кроме того, с различными промежуточными пленками также могут быть осуществлены также другие функции, например, такие как противоотражательное покрытие, теплопроводность, и т.д.
Кроме того, многослойное стекло имеет первый связующий слой 70 между первым стеклянным слоем 10 и третьей промежуточной пленкой 60, и между первым стеклянным слоем 10 и слоем 31 отображающего устройства.
Кроме того, многослойное стекло имеет второй связующий слой 80 между вторым стеклянным слоем 20 и первой промежуточной пленкой 40, и между вторым стеклянным слоем 20 и второй промежуточной пленкой 50.
Соответствующий изобретению способ получения теперь имеет сначала стадию 100 получения первого изогнутого стеклянного слоя 10 и второго изогнутого стеклянного слоя 20, и стадию 200 получения неизогнутого отображающего устройства 30.
Полученное неизогнутое отображающее устройство 30 на стадии 300 размещается между первым изогнутым стеклянным слоем 10 и вторым изогнутым стеклянным слоем 20 так, что третья промежуточная пленка 60 примыкает к слою 31 отображающего устройства, и так, что вторая промежуточная пленка 40 размещается смежно со слоем 32 электронной схемы и первой промежуточной пленкой 50, причем поверх слоя 31 отображающего устройства размещается первый связующий слой 70, и причем под первой промежуточной пленкой 40 размещается второй связующий слой 80.
Например, сначала на первый изогнутый стеклянный слой 10 может быть уложен первый связующий слой 70. Затем на первый связующий слой 70 укладывается когерентное отображающее устройство 30, причем слой 31 отображающего устройства находится в контакте с первым связующим слоем 70. Затем третья промежуточная пленка 60 укладывается вокруг слоя 31 отображающего устройства в виде (многочисленных) полосок или паспарту. Затем на нее может быть уложена вторая промежуточная пленка 50 вокруг слоя 32 электронной схемы в виде (многочисленных) полосок или паспарту. В образованное при этом углубление над слоем 32 электронной схемы теперь накладывается поверхность первой промежуточной пленки 40. Затем наносится первый связующий слой 80. На него затем укладывается второй стеклянный слой 20. При этом получается почти плоская конструкция с почти однородным профилем по высоте.
Затем, на стадии 400, конструкция нагревается по меньшей мере в области отображающего устройства при температуре 50°С–100°С так, что под действием нагревания слой 31 отображающего устройства, а также слой 32 электронной схемы, изгибаются и приводятся в соответствие с кривизной первого изогнутого стеклянного слоя 10 и, соответственно, второго изогнутого стеклянного слоя 20. При этом приведение в соответствие также представляет собой понятие, допускающее некоторые отклонения. То есть, слой отображающего устройства, а также слой электронной схемы изгибаются, причем радиусы изгиба доводятся до величины радиуса кривизны стеклянных слоев 10 и, соответственно, 20. То есть, стадия нагревания снимает напряжения в материале слоя 31 отображающего устройства, а также слоя 32 электронной схемы, и, по меньшей мере частично, обеспечивает это в области фазового перехода.
Наконец, изогнутое таким образом когерентное отображающее устройство 30 соединяется с другими слоями с использованием автоклава на стадии 500.
То есть, соответственно изобретению можно вводить даже крупноформатные (до тех пор неизогнутые) отображающие устройства в изогнутые оконные стекла, без негативного влияния на толщину оконного стекла и, соответственно, без возникновения опасности того, что либо слою отображающего устройства, либо слою электронной схемы будет нанесен ущерб.
Кроме того, было установлено, что полученное в результате многослойное стекло 1 имеет лучшие характеристики прозрачности. В частности, оказалось, что это приводит к меньшим оптическим искажениям благодаря равномерному нагреванию. Если нагревание является неравномерным, то это может приводить к неоднородному расплавлению и тем самым к оптическим искажениям.
В одном варианте осуществления изобретения стадия 400 нагревания предусматривает повышение температуры в течение периода времени свыше 30 минут.
В условиях сравнительно длительного повышения температуры слой 31 отображающего устройства, как и слой 32 электронной схемы, нагреваются настолько медленно, что слой 32 электронной схемы, как и слой 31 отображающего устройства, которые сформированы из различных материалов, нагреваются равномерно так, что не возникают никакие большие температурные градиенты, которые могли бы приводить к разрывам в электронной схеме или в соединении слоя электронной схемы со слоем отображающего устройства.
Например, эта стадия нагревания может предусматривать нагревание до 90°С и выдерживание при этой температуре на протяжении многих часов, например, 18 часов.
При этом периоды времени и температуры могут различаться для отображающих устройств различных размеров, а также по–разному изгибаемых отображающих устройств 30. При этом без проблем возможно нагревание только области отображающего устройства и его ближайшего окружения, так как по существу должно (медленно) изгибаться только отображающее устройство 30 под действием тепла и прилагаемых сил тяжести.
Задача также решается посредством многослойного стекла 1, которое получено соответствующим изобретению способом.
В одном варианте осуществления изобретения первая промежуточная пленка 40, и/или вторая промежуточная пленка 50, и/или третья промежуточная пленка 60, содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы, включающей полибутилентерефталат (PBT), поликарбонат (PC), полиэтилентерефталат (PET) и полиэтиленнафталат (PEN), поливинилхлорид (PVC), поливинилфторид (PVF), поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиакрилат (PA), полиметилметакрилат (PMMA), полиуретан (PUR), и/или их смеси и сополимеры.
В одном варианте осуществления изобретения первый связующий слой 70 и/или второй связующий слой 80 содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы, включающей полибутилентерефталат (PBT), поликарбонат (PC), полиэтилентерефталат (PET) и полиэтиленнафталат (PEN), поливинилхлорид (PVC), поливинилфторид (PVF), поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиакрилат (PA), полиметилметакрилат (PMMA), полиуретан (PUR), и/или их смеси и сополимеры.
Тем самым в представленном выше способе могут быть применены для обработки многочисленные материалы. В частности, также могут быть применены для обработки также традиционные системы материалов.
В одном варианте осуществления изобретения отображающее устройство 30 может быть размещено вне середины относительно первого стеклянного слоя 10 многослойного стекла 1. Такое размещение показано на Фигуре 6. То есть, изобретение обеспечивает возможность свободного размещения отображающего устройства.
В дополнительном варианте осуществления изобретения отображающее устройство 30 представляет собой отображающее OLED–устройство. Тем самым также могут быть обработаны недорогие отображающие устройства. Соответствующим изобретению способом не исключаются также другие отображающие устройства 30, в частности, устройства с тонким стеклянным слоем, или с другим принципом формирования изображения, например, такие как электронные чернила (e–paper).
В еще одном дополнительном варианте осуществления изобретения отображающее устройство 30 занимает площадь менее 20% первого стеклянного слоя 10. То есть, могут быть встроены также крупные отображающие устройства.
Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, отображающее устройство 30 имеет величину диагонали отображающего устройства по меньшей мере 12 см. Например, отображающие устройства с диагональю 12 см или более могут применяться в качестве зеркала заднего вида (в сочетании с камерой заднего вида/заднего хода) в транспортных средствах. Другие размеры, например, 17 см–33 см и более, обеспечивают возможность применения в качестве устройства для воспроизведения информации, в качестве навигационной системы, телефона, прибора воспроизведения мультимедийной информации, интерфейса между человеком и машиной, и т.д.
Конечно, также осуществимы другие размеры и другие варианты применения, например, в качестве устройства представления информации/индикатора состояния, и т.д., в маленьком отображающем устройстве. Разумеется, также без затруднений возможно также использование всей площади многослойного стекла 1 в качестве отображающего устройства.
Если отображающее устройство 30 занимает большую площадь многослойного стекла 1, то, в зависимости от прозрачности отображающего устройства 30, это может обеспечивать возможность применения для определенных целей, например, в качестве отображающего информацию устройства/управляемой изогнутой разделительной стеклянной стенки.
Без ограничения универсальности, на многослойных стеклах, конечно, может предусматриваться присоединительный элемент на одном из стеклянных слоев и/или на краю многослойного стекла 1, который создает клемму для подключения слоя 32 электронной схемы.
Изготовленные таким образом многослойные стекла могут быть, например, использованы в транспортных средствах, например, в качестве ветрового, заднего или бокового стекла, или в зданиях, или в качестве информационного дисплея.
Соответствующий изобретению способ обеспечивает возможность экономичного изготовления на основе (явно более дешевого) неизогнутого когерентного отображающего устройства 30.
Список ссылочных позиций
1 многослойное стекло
10 первый изогнутый стеклянный слой
20 второй изогнутый стеклянный слой
30 когерентное отображающее устройство
10 первый изогнутый стеклянный слой
20 второй изогнутый стеклянный слой
31 слой отображающего устройства
32 слой электронной схемы
40 первая промежуточная пленка
50 вторая промежуточная пленка
60 третья промежуточная пленка
70 первый связующий слой
80 второй связующий слой
d1 первая толщина слоя
d2 вторая толщина слоя
d3 третья толщина слоя
Технологические стадии способа
100 получение первого изогнутого стеклянного слоя и второго изогнутого стеклянного слоя
200 получение по существу неизогнутого отображающего устройства
300 размещение полученного отображающего устройства
400 нагревание конструкции
500 соединение размещенных изогнутых слоев посредством автоклава