МНОГОСЛОЙНОЕ СВЕТЯЩЕЕСЯ ОСТЕКЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С НЕОРГАНИЧЕСКИМИ СВЕТОДИОДАМИ И ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЕ
MULTI-LAYERED LUMINOUS GLAZING OF A VEHICLE WITH INORGANIC LEDS AND MANUFACTURE THEREOF

Настоящее изобретение относится к остеклению транспортных средств, в частности, к остеклениям со светодиодами, а также к способу изготовления таких остеклений.
Все больше и больше транспортных средств использует светодиоды (светоизлучающие диоды, СИД, или LED по–английски).
Так, фигура 16 документа WO 2010/049638 предлагает светящуюся стеклянную крышу транспортного средства, содержащую многослойное остекление, содержащее внутренний лист остекления, наружный лист остекления и промежуточный слой из пластмассы, находящийся между наружным и внутренним листами остекления.
Внутренний лист остекления имеет сторону, называемую стороной F3, которая ориентирована к промежуточному слою, первую кромку и сторону, называемую стороной F4, причем промежуточный слой имеет край, называемое внешним, со стороны первой и второй кромок.
Наружный лист остекления имеет внешнюю сторону F1, вторую кромку со стороны первой кромки и внутреннюю сторону F2, которая ориентирована к промежуточному слою.
Светящаяся стеклянная крыша содержит под периферийным краем указанной стороны F2 множество разнесенных друг от друга неорганических светодиодов бокового свечения, выставленных по одной линии, каждый из которых имеет излучающую переднюю поверхность, обращенную к указанной первой кромке, причем каждый диод находится в сквозном отверстии, называемом пазом, во второй кромке.
Диоды находятся на главной стороне Fi держателя, называемого диододержателем, содержащим проводящие схемы, питающие эти диоды, и, таким образом, держатель проводящих схем содержит участки, несущие диоды, и держатель имеет часть, называемую фиксирующей, приклеенную к периферийному краю B4 стороны F4 посредством адгезива. Кроме того, излучающие стороны приклеены ко второй кромке клеем, образующим непроницаемый барьер для материала полимерной оболочки (черного полиуретана (ПУ)), полученного инжекцией. Эта оболочка классически служит барьером от воды или любой другой жидкости (защита от инфильтрации) в крыше.
Панорамная стеклянная крыша крепится путем приклеивания периферийных краев внутреннего листа остекления к верхней части кузова.
Такое остекление является удовлетворительным решением для позиционирования светодиодов, но допускает улучшение в той мере, что прозрачный клей, находящийся между каждым светодиодом и кромкой, может потерять со временем свои барьерные свойства, в частности, под действием погодных циклов, или же вызывать неконтролируемое изменение цвета излучения, испускаемого каждым диодом.
Настоящее изобретение имеет своей целью устранить недостатки предшествующего уровня техники, предложив многослойное светящееся остекление со светодиодами, которое защищено без ухудшения оптических свойств или без усложнения фиксации или выравнивания диодов.
С этой целью настоящее изобретение предлагает светящееся остекление транспортного средства, в частности, светящееся боковое стекло (в задней боковой стенке кузова и т.п.) или светящуюся стеклянную крышу (верх кузова и т.д.) дорожного транспортного средства (легковой автомобиль, грузовик, междугородный и городской автобус), содержащее многослойное остекление, содержащее первый прозрачный лист из стекла или пластмассы (в частности, поликарбоната), являющийся внутренним листом остекления, в частности, из прозрачного или особо прозрачного стекла, в частности, толщиной не более 2,5 мм; второй прозрачный лист из стекла или пластмассы (в частности, поликарбоната), который является наружным листом остекления, в частности, окрашенный в массе, в частности, для стеклянной крыши, в частности, толщиной не более 2,5 мм; и промежуточный слой из пластика, предпочтительно термопластичного (в частности, из поливинилбутираля (ПВБ)), в частности, бесцветный или окрашенный в массе, одно– или многослойный, в частности, толщиной не более 1 мм, находящийся между наружным и внутренним листами остекления. Предпочтительно, по меньшей мере один из первого и второго листов и даже оба выполнены из стекла.
Внутренний лист остекления имеет главную сторону, называемую стороной F3, которая ориентирована к промежуточному слою, первую кромку и внутреннюю главную сторону, называемую стороной F4.
Наружный лист остекления имеет внешнюю сторону, называемую стороной F1, вторую кромку со стороны первой кромки и главную сторону, называемую стороной F2, которая ориентирована к промежуточному слою.
Промежуточный слой имеет, в частности, край, называемый внешним, со стороны первой и второй кромок, не доходящий на по меньшей мере 1 мм, а предпочтительно не более чем на 10 мм, до второй кромки или же до первой кромки (с пазом), оставляя периферийный желобок между сторонами F2 и F3.
Указанное светящееся остекление содержит под периферийным краем B2 указанной стороны F2 множество разнесенных друг от друга неорганических светодиодов, предпочтительно выставленных в ряд, каждый из которых имеет переднюю излучающую поверхность, обращенную к указанной первой кромке, причем диоды (каждый из которых содержит по меньшей мере один полупроводниковый кристалл с излучающей поверхностью) находятся в общем сквозном отверстии в первой кромке, называемом пазом (передняя излучающая поверхность предпочтительно целиком находится в пазу). Паз может иметь ширину не более 10 мм, по меньшей мере 2 мм и лучше 4±1 мм, на всей или, лучше, части боковой стороны внутреннего листа остекления (боковой или продольный край), длину предпочтительно меньше длины указанной боковой стороны, в частности, паз устроен между двумя не содержащими пустот краями указанной стороны. Длина паза может быть большей или равной длине L диододержателя или всех диододержателей, предпочтительно соединенных между собой, в частности, длина равна L+15±50мм, а лучше L+20±5 мм.
Диоды способны испускать одно или более излучений (длин волн) в видимом спектре, направляемых во внутренний лист остекления, перед выводом видимого света со стороны F4, или способны испускать одно или более излучений (длин волн) в ультрафиолетовом спектре, направляемых во внутренний лист остекления, перед преобразованием в видимый свет и выводом света со стороны F4 (люминофор и т.д.), причем средства вывода света находятся внутри внутреннего листа остекления, например в виде внутренней гравировки (лазером), или на стороне F3 (предпочтительно непосредственно на ней) или на стороне F4 (предпочтительно непосредственно на ней). Средства вывода света могут быть постоянными или съемными (стикер и т.п.) и сменяемыми позднее (например, продаваемыми отдельно).
Диоды находятся на передней главной стороне Fi диододержателя, передняя сторона Fi снабжена проводящими схемами, предпочтительно металлическими, в частности медными, питающими диоды, причем передняя сторона Fi содержит зоны, несущие диоды, диододержатель имеет участок, называемый фиксирующим, приклеенный к периферийному краю B4 стороны F4 адгезивом, в частности, двухсторонним адгезивом.
Кроме того, светящееся остекление транспортного средства содержит профилированный валик, в частности полимерный (в частности, из полиуретана), предпочтительно полученный экструзией, содержащий:
– наружный выступ на (предпочтительно) указанном периферийном крае B2 указанной стороны F2 и/или (всей или части) указанной второй кромки, предпочтительно не заходящий за сторону F1 и даже не доходящий до второй кромки (особенно если дополнительно имеется полимерная оболочка), в частности, непосредственно на (в контакте с) указанном периферийном крае B2 или на слое (грунтовочный адгезионный слой, необязательно маскирующий, как эмаль и т.д.) указанного периферийного края B2;
– внутренний выступ на периферийном крае B4 указанной стороны F4, в частности, указанного края B4 с указанным участком фиксации, причем указанный внутренний выступ не прилегает к указанной первой кромке, непосредственно на (в контакте с) краю B4 или на слое (грунтовочный адгезионный слой, необязательно маскирующий, например, эмаль, или же электропроводящий слой и т.д.), необязательно смежный и даже контактирующий с полимерной оболочкой, заканчивающийся на стороне F4 (дальше внутрь);
– тело, находящееся между указанным внешним выступом и указанным внутренним выступом, причем указанное тело находится на расстоянии от указанной передней излучающей поверхности светодиодов (без контакта с их передними излучающими поверхностями), кроме того, оно находится на расстоянии от указанной первой кромки (и без контакта), необязательно тело не выходит за вторую кромку,
причем передние излучающие поверхности диодов находятся в контакте с указанной первой кромкой или отделены воздухом от указанной первой кромки и отстоят не более чем на 1 мм или не более чем на 0,5 мм от указанной первой кромки и не более чем на 0,3 мм, чтобы снизить потери света.
Кроме того, светящееся остекление транспортного средства содержит:
– адгезивную полосу, называемую защитной, например, диэлектрическую, содержащую основание, предпочтительно полимерное, и по меньшей мере одну главную адгезивную сторону и, необязательно, заднюю главную адгезивную сторону, предпочтительно монолитную или состоящую из нескольких частей (например, из двух частей), в частности, соединенных встык или с зоной перекрывания, с (для монолитной полосы или первой части) первой краевой зоной, приклеенной к периферийному краю B2 (задней главной адгезивной стороной) или к краю стороны F3 (передней стороной, в периферийном желобке, в частности, на ширину по меньшей мере 1 мм в желобке, предпочтительно до внешнего края промежуточного слоя), и (для монолитной полосы или второй части) со второй краевой зоной, приклеенной со стороны F4 (передняя сторона), образуя непроницаемый барьер между профилированным валиком и диодами, а также между профилированным валиком и первой кромкой, то есть не доходя до второй кромки, причем передняя адгезивная сторона находится на задней главной стороне Fe диододержателя.
Каждый светодиод защищен профилированным валиком, а на границе раздела между передней излучающей поверхностью каждого светодиода и первой кромкой нет органического материала профилированного валика благодаря защитной адгезивной полосе.
Материал указанного профилированного валика предпочтительно выбирается непрозрачным, а значит, меньше изменяется при старении. Полимерный материал, из которого образован профилированный валик, может быть термопластом (ПВХ, ТПЭ и т.п.), полиуретаном или же синтетическим каучуком, таким как сополимер этилена, пропилена и диенового мономера (ЭПДМ), или любым другим подходящим материалом.
Благодаря защитной адгезивной полосе указанный внутренний выступ не прилегает к указанной первой кромке указанного внутреннего листа стекла, чтобы не мешать испусканию света через эту кромку.
Указанный внешний выступ предпочтительно имеет ширину от 1,0 до 3,0 мм и/или высоту от 1,0 до 5,0 мм.
Указанный внутренний выступ предпочтительно имеет ширину от 1,0 до 10,0 мм и/или высоту от 1,0 до 3,0 мм.
Верхний выступ предпочтительно проходит исключительно вдоль паза, предпочтительно по всей длине или по меньшей мере по всем содержащим диододержатели зонам.
Толщина над стороной F4 составляет, например, менее 8 мм например, от 1,5 до 4 мм.
Защитная адгезивная полоса может иметь ту или иную из следующих характеристик:
– является монолитной, общей для всех диодов, т.е. диододержателя или диододержателей,
– выполнена из двух или более кусков (с зонами перекрытия между кусками),
– является электроизолятором,
– является конформной (плотно прилегающей),
– толщина меньше ширины паза, и/или не выходит за боковые края паза,
– толщина не более 0,5 мм, например, 0,15 мм,
– содержит единственную адгезивную переднюю сторону или две адгезивные стороны (передняя и задняя), в частности, с задней адгезивной стороной, локально для фиксации к стороне F2 (в направлении желобка, в частности, на по меньшей мере 1 мм в желобке, а лучше до внешнего края промежуточного слоя), в частности, без адгезива на задней стороне, контактирующей с профилированным валиком,
– содержит продление на сторону F4 вне стороны Fe, образуя барьер между профилированным валиком и адгезивом, в частности, двусторонней адгезивной лентой.
Защитная адгезивная полоса может полностью покрывать диододержатель верхними участками со стороны F2, нижними участками со стороны F4 и боковыми участками. В итоге, полоса имеет большие размеры (ширина и длина), чем размеры диододержателя или всех диододержателей, если их множество.
Для облегчения прохождения электрических соединений в защитной адгезивной полосе можно выполнить сквозные отверстия. Провода для питания диододержателя могут быть частично покрыты полосой и затем выступать из полосы, выходить из паза и, необязательно, соединяться с разъемом на стороне F4.
Основание защитной адгезивной полосы может быть выполнено из полимерного материала, в частности винилового, например, из поливинилхлорида (ПВХ), или же полиимида (например, Kapton). Предпочтительно, чтобы основание полосы не было из бумаги или картона, чтобы легче выдерживать экструзию профилированного валика и необязательной оболочки путем инжекционного формования при экструзии.
Передняя и/или задняя адгезивная сторона может содержать контактный клей.
Клей может быть силиконовым (например, для полиимида) или акриловым клеем (например, для винилового материала).
Защитная адгезивная полоса может быть совместимой с материалом профилированного валика или же с силовыми кабелями.
Защитная адгезивная полоса может быть устойчивой вплоть до 100°C, в частности, в случае нагрева, вызванного диодами.
Защитная адгезивная полоса может быть непрозрачной (цветной, белой, черной и т.д.). Защитная адгезивная полоса может быть отражающей (металлической, например, алюминиевой и т.д.). Предпочтительно, она является диэлектрической (в частности, полимерной), чтобы избежать коротких замыканий.
Предпочтительно, защитная адгезивная полоса может быть непрозрачной, в частности, с первой краевой зоной, приклеенной к стороне F3 или стороне F2 в периферийном желобке. Так как промежуточный слой не доходит до первой кромки, чтобы подавить паразитный свет, выходящий под большими углами и проходящий через наружный лист остекления, когда возможная оболочка выполнена заподлицо со стороной F4 или, в более общем случае, когда сторона F1, и/или сторона F2, и/или F3 не имеет маскировочных средств или таких средств недостаточно.
Защитная адгезивная полоса может покрывать, по меньшей мере частично, участок фиксации, в частности, покрывать (опто)электронный компонент на задней стороне Fe, противоположной стороне F4, и даже покрывать участок фиксации и заходить на сторону F4, например, защищая адгезив между главной стороной Fi диододержателя и стороной F4, в частности, если габариты это позволяют, и/или если валик для склеивания с фальцем кузова находится далеко (случай кузова типа седана).
Диододержатель может быть лишен части в контакте со стороной F2, и даже отделен на 0,1 мм, или по меньшей мере толщина промежуточного слоя, в частности, в несущих зонах, не выходит за первую кромку в направлении стороны F2.
Диододержатель может не иметь продолжения в плоскость стороны F3, при этом диододержатель лишен части, контактирующей со стороной F2.
Диододержатель может быть тонким, в частности, иметь толщину, меньшую или равную 1 мм, например, от 0,1 до 0,5 мм и даже 0,15±0,05 мм.
Вместо единственного диододержателя можно предусмотреть множество одинаковых или похожих диододержателей, в частности, если зоны, которые должны освещаться, находятся очень далеко друг от друга.
Участок фиксации может иметь ширину от 5±1 мм до 15±10 мм, в частности, ширина зависит от доступного места на стороне F4 (например, относительно положения клеевого валика для фальца кузова).
Задняя сторона Fe может нести по меньшей мере один (опто)электронный компонент, в частности, для управления диодами, и другие проводящие схемы (металлические, например, медные и т.д.) для указанного компонента. Каждый (опто)электронный компонент может иметь толщину не более 5 мм или, например, не более 3 мм.
В качестве (опто)электронного компонента можно назвать резистор и блок регулировании тока или напряжения, например, обеспечивающий напряжение 12 В с источником электрического напряжения более 12 В.
На задней стороне Fe напротив каждой несущей зоны можно обойтись без размещения компонентов, и можно обойтись без размещения компонентов на каждой несущей зоне (кроме диодов). Можно использовать микроконтроллер на диододержателе или дистанционный микроконтроллер (расположенный вне зоны профилированного валика и оболочки).
По меньшей мере один другой похожий (или идентичный) диододержатель, соседний с указанным диододержателем, может быть соединен в пазе с указанным диододержателем посредством кабеля.
Диододержатель может иметь основание из гибкого материала, в частности полимерного, может быть диэлектрическим, композитным. Диододержатель может быть выполнен из полиимида, композитного материала из усиленной стекловолокнами (эпоксидной) смолы (часто называемой платой FR–4), или же металлического материала (алюминий, медь и т.д.). Полиимидные пленки имеют более высокую термостойкость, чем альтернативные пленки полиэтилентерефталата (ПЭТФ) или же полиэтиленнафталата (ПЭНФ). В качестве гибкой печатной платы можно назвать серию продуктов AKAFLEX (в частности, PCL FW) фирмы KREMPEL.
Длина диододержателя меняется в зависимости от числа диодов и размера поверхности, подлежащей освещению.
Внутренний и наружный листы остекления являются моллированными (гнутыми вдоль по меньшей мере одной оси изгиба). Можно предусмотреть диододержатель, адаптированный к кривизне внутреннего листа остекления. В частности, внутренний лист остекления является моллированным, в частности, вдоль первой кромки.
В первом варианте осуществления диоды являются диодами верхнего свечения, и диододержатель, в частности полимерный (в частности, из полиимида), имеет субмиллиметровую толщину (даже не более 0,2 мм) и является гибким. Каждая из несущих зон, называемых боковыми, обращена к первой кромке, образуя L–образное сечение с участком фиксации (за счет сгиба), необязательно продолжающийся загибом к промежуточному слою с образованием в итоге U–образного сечения (посредством другого сгиба). Боковые несущие зоны целиком или частично находятся в указанном пазу (и диододержатель отделен от стороны F2, в частности, в несущих зонах). Кроме того, соседние несущие зоны отделены отверстием, в частности, в виде проема. Между соседними несущими зонами диододержатель простирается предпочтительно в продолжение участка фиксации (не заходя за вторую кромку).
В случае продолжения к промежуточному слою предпочтительно, чтобы диододержатель имел толщину меньше 0,1 мм в периферийном желобке и чтобы он отступал внутрь от края промежуточного слоя.
Благодаря такому отверстию диододержатель следует продольной кривизне внутреннего листа остекления.
Отверстие ограничено внутренними боковыми стенками между несущими зонами, а также ограничено дном. Отверстие может иметь ширину по меньшей мере 0,1 мм, в качестве паза в диододержателе и, например, не больше расстояния между диодами минус 0,1 мм с каждой стороны.
Отверстие может находиться по центру между двумя соседними диодами. Можно оставить по меньшей мере 0,1 мм между каждым диодом и внутренней боковой стенкой, ограничивающей ближайшее отверстие.
Предпочтительно, дно отверстия находится ниже, чем нижние края диодов. Дно может находиться в плоскости первой кромки (максимальная глубина отверстия), предпочтительно оно смещено от первой кромки и, лучше всего, доходит до передней стороны Fi несущих зон (минимальная глубина отверстия).
Предпочтительно, участок фиксации образует с несущей зоной угол больше 80° и даже больше 90°, т.е. 90°±5°, предпочтительно от 90° до 95°, для лучшего сцепления с первой кромкой.
Проем может быть закруглен снизу, чтобы предотвратить возникновение разрыва.
В (каждой) несущей зоне передняя сторона Fi и/или задняя сторона Fe содержит упрочняющий слой по меньшей мере на уровне сгиба, чтобы сохранить L–образное сечение, причем указанный упрочняющий слой предпочтительно является металлическим, например, из меди (серебра или золота). В частности, упрочняющий слой на передней стороне Fi является частью проводящей схемы диодов или, на задней стороне Fi, частью проводящей схемы другого (опто)электронного компонента, в частности, для управления диодами, или зоны рассеяния тепла на передней Fi и/или задней Fe стороне.
Зона усиления служит для сохранения L–образной формы сечения (форма после сгибания) для лучшей ориентации световых лучей (видимых или УФ).
Во втором варианте осуществления диоды являются диодами бокового свечения, а несущие зоны, называемые лицевыми, являются продолжением участка фиксации.
Для лучшего центрирования диодов бокового свечения относительно первой кромки можно предусмотреть приподнять их или изменить сечение диододержателя на сечение Z–образной формы (L и загиб в направлении, противоположном первой кромке), необязательно с помощью задней прокладки.
Диоды могут представлять собой простые полупроводниковые кристаллы, например, размером порядка сотни микрон или одного миллиметра.
Однако диоды могут содержать защитный корпус (временный или постоянный) для защиты кристалла во время манипуляций или для улучшения совместимости между материалами кристалла и другими материалами.
Диоды могут быть капсулированными, то есть содержащими полупроводниковый кристалл и корпус, например, из смолы типа эпоксидной или из ПММА, окружающий кристалл и выполняющий много функций: защита от окисления и влажности, рассеивающий или фокусирующий элемент, преобразование длины волны и т.д.
Диаграмма излучения источника может иметь половинный угол испускания 120°.
Типично, коллимированный диод имеет половинный угол испускания при вершине всего 2° или 3°.
Диоды предпочтительно представляют собой приборы поверхностного монтажа (по–английски SMD). Диоды (в данном случае с одним полупроводниковым кристаллом) имеют, например, форму квадрата шириной порядка 5 мм или менее.
Неорганический светодиод может быть прибором поверхностного монтажа (по–английски SMD), содержащим периферийную оболочку (часто называемую корпусом).
В одном предпочтительном варианте осуществления каждый диод, предпочтительно силовой, является компонентом, содержащим полупроводниковый кристалл, и оснащен периферийной оболочкой (часто называемой корпусом), полимерной или керамической, окружающей кромку компонента (и ограничивающей край диода) и выступающей на переднюю сторону компонента, окружая полупроводниковый кристалл.
Диод может содержать защитную смолу или материал с функцией преобразования цвета только на полупроводниковом кристалле. Полупроводниковый кристалл может быть залит в материал (смолу и т.д.).
Для обеспечения компактности диод может быть лишен оптического элемента над полупроводниковым кристаллом (который залит или нет в материал).
Оболочка может соответствовать максимальной толщине (высоте) диода. Оболочка является, например, эпоксидной. Полимерная оболочка может необязательно усаживаться во время ламинирования (конечная толщина после ламинирования может быть меньше начальной толщины). Оболочка (полимерная) может быть непрозрачной.
Оболочка (монолитная или из двух частей) может содержать часть, образующую основание, несущее полупроводниковый кристалл, и часть, образующую отражатель, расширяющийся при удалении от основания (выше, чем кристалл).
Предпочтительно, излучение диодов является ламбертовским или квазиламбертовским.
В отношении различных типов диодов можно сослаться на книгу Laurent Massol "Les LEDs pour l’éclairage" («СИД для освещения») издательства Dunod.
Неорганические диоды могут быть выполнены на основе, например, фосфида галлия, нитрида галлия или нитрида галлия-алюминия.
Ширина (и даже длина) диода с единственным полупроводниковым кристаллом, обычно диода квадратной формы, предпочтительно не больше 5 мм и даже не больше 1 мм.
Расстояние между диодами зависит от размера излучающей поверхности и угла испускания, обычно составляющего 120°. Предпочтительно, это расстояние не превышает 20 мм, обычно составляя 10±5 мм. Каждый диод может содержать несколько полупроводниковых кристаллов.
Длина диода (с полихроматическим светом) с несколькими полупроводниковыми кристаллами (обычно окруженными общей периферийной оболочкой), обычно диода прямоугольной формы, предпочтительно не превышает 20 мм, еще лучше составляет не более 10 мм и даже не более 5 мм.
Общее число диодов определяется размером и местоположением освещаемых зон, желаемой интенсивностью света и требуемой равномерностью света.
В случае диодов бокового свечения несущие зоны находятся напротив края B2.
В качестве диодов можно назвать серию OSLON BLACK FLAT, выпускаемую в продажу фирмой OSRAM. Что касается диода красного свечения, можно назвать диод OSLON BLACK FLAT Lx H9PP, продаваемый фирмой OSRAM. В качестве диода, излучающего оранжевый (янтарный) свет, можно назвать диод LCY H9PP, продаваемый фирмой OSRAM. В качестве диода, излучающего белый свет, можно назвать выпускаемый фирмой OSRAM диод LUW H9QP или KW HxL531.TE, где x есть число кристаллов в диоде (например, 4 или 5).
Указанный адгезив на стороне F4 может быть диэлектрическим (чтобы предотвратить короткие замыкания) и представлять собой двустороннюю адгезивную ленту, в частности, плотно прилегающую. Эта лента может быть непрерывной лентой. Двусторонняя адгезивная лента содержит полимерную сердцевину и две адгезивные основные стороны. Сердцевина защитной адгезивной полосы может быть из полимерного материала, в частности, винилового, например, из поливинилхлорида ПВХ, или же из полиимида (например, Kapton). Из соображений предосторожности предпочтительно, чтобы сердцевина не была из бумаги или картона.
Передняя и/или задняя адгезивная сторона может содержать контактный клей. Клей может быть силиконовым (например, в случае полиимида) или акриловым клеем (например, в случае винилового материала).
Толщина ленты может быть меньше 0,5 мм или 0,3 мм, например, составляя 0,13 мм. Можно назвать клей 3M артикул VHB F9469PC. Ширина адгезивной ленты обычно составляет, например, 5–6 мм. Предпочтительно, она не заходит за первую кромку и даже не доходит до нее.
Светящееся остекление может содержать непрозрачный периферийный маскирующий слой на стороне F2, находящийся на периферийном крае B2 и проходящий между промежуточным слоем и стороной F2, причем защитная адгезивная полоса необязательно находится на указанном периферийном непрозрачном маскирующем слое, в частности, из эмали, на наружном листе остекления из стекла. Например, его длина составляет не более 100 мм, например, 50 мм.
Светящееся остекление может содержать непрозрачный периферийный маскирующий слой на стороне F3, находящийся на периферийном крае B3 и проходящий между промежуточным слоем и стороной F3, причем защитная адгезивная полоса необязательно находится на указанном непрозрачном периферийном маскирующем слое, в частности из эмали, на внутреннем листе остекления из стекла. Альтернативно или дополнительно, светящееся остекление может содержать непрозрачный периферийный маскирующий слой на стороне F4, находящийся на периферийном крае B4, причем защитная адгезивная полоса необязательно находится на указанном непрозрачном периферийном маскирующем слое, в частности, из эмали, на внутреннем листе остекления из стекла, рядом с участком фиксации или профилированным валиком, необязательно находящимися на указанном непрозрачном периферийном маскирующем слое.
Когда, в частности, защитная полоса не образует маски (из–за ее расположения и/или ее природы, например, прозрачная или недостаточно непрозрачная), остекление может содержать дополнительный маскирующий слой (лист, пленку, осажденный слой, такой как краска, адгезивную ленту, предпочтительно одностороннюю, и т.д.), являющийся непрозрачным или отражающим (например, из алюминия), находящийся на указанной стороне F2 или F3 в периферийном желобке, чтобы подавить паразитный свет, выходящий под большими углами и проходящий через наружный лист остекления, когда необязательная оболочка находится на одном уровне со стороной F4 или, в более общем смысле, когда сторона, F1 и/или сторона F2, и/или F3 не содержат маскировочных средств или таких средств недостаточно. Дополнительный маскирующий слой может один иметь оптическую плотность не менее 4.
Предпочтительно, дополнительный маскирующий слой находится на слое эмали на стороне F2. Вся система может иметь оптическую плотность не менее 4. Предпочтительно, дополнительный маскирующий слой находится на слое эмали на стороне F3. Вся система может иметь оптическую плотность не менее 4.
Дополнительный маскирующий слой может быть нанесен перед ламинированием и предпочтительно имеет толщину меньше 0,1 мм, чтобы избежать поломки.
Можно использовать слой с низким показателем преломления на стороне F3 (необязательно, под защитной полосой, под эмалью), такой как слой пористого оксида кремния, как описано в заявке WO2008059170, или необязательно под слоем плотного оксида кремния, как описано в заявке WO2015101745. Можно использовать пленку с низким показателем преломления внутри промежуточного слоя, такую как слой пористого оксида кремния с фторполимерной пленкой, как описано в заявке WO2015/101745.
Валик клея, например, полиуретанового, например, шириной 7 мм и высотой 17±5 мм, может находиться на стороне F4 и служит для прикрепления остекления к фальцу кузова, причем клеевой валик примыкает к профилированному валику и даже к оболочке. Валик клея начинается предпочтительно на расстоянии от первой кромки по меньшей мере 10 мм и даже 15 мм и менее 30 мм.
Светящееся остекление также содержит дополнительный защитный профиль, покрывающий по меньшей мере частично, а предпочтительно полностью, главную сторону, называемую свободной, указанного профилированного валика, которая является стороной, наиболее удаленной от светодиодов, в частности, полимерную оболочку, в частности, из полиуретана.
Кроме того, дополнительный защитный профиль предпочтительно выполнен как полимерная оболочка указанного профилированного валика, в частности, толщиной от 0,5 мм до нескольких см. Выполнение дополнительного защитного профиля путем инжекционного формования является особенно выгодным, так как это позволяет обеспечить надежную защиту во времени. Изготовление дополнительного защитного профиля путем, например, экструзии, конечно, проще, но ограничено в отношении изменения его сечения. Сечение при экструзии является фиксированным, так как связано с геометрией фильеры.
Таким образом, профилированный валик выбирают непроницаемым для жидкого материала оболочки (и поэтому достаточно стойким к нему), вводимого при заданных температуре и давлении.
Полимерная оболочка может быть односторонней, двухсторонней или трехсторонней, в частности, на второй кромке и на стороне F4 между профилированным валиком и клеевым валиком слоя после установки.
Для применения в транспортных средствах материал оболочки является черным или цветным (для эстетических целей и/или для маскировки). Так как этот материал недостаточно прозрачен для видимого излучения, изобретение предотвращает проникновение света перед первой кромкой.
Оболочка может быть выполнена из полиуретана, в частности, из полиуретана, реагирующего в пресс-форме, ПУ-РПФ (по-английски reaction in mold, PU-rim), при этом двухкомпонентный полиуретан сшивается в пресс–форме после одновременного введения в нее обоих компонентов. Этот материал обычно инжектируют при температуре до 120°C или 110°C и при давлении в несколько десятков бар.
Можно использовать одно–, двух– или трехкомпонентный грунтовочный слой, например, на основе полиуретана, сложного полиэфира, поливинилацетата, изоцианата и т.д., толщиной от 5 до 30 мкм, для улучшения адгезии к минеральному стеклу, находящийся
– на стороне F2 (или F4) под профилированным валиком,
– на стороне F4 (или первой кромке) под полимерной оболочкой.
Полимерная оболочка находится на периметре многослойного остекления (а также вне паза). Оболочка может иметь любую форму, с выступом или без него, двухстороннюю, трехстороннюю и даже одностороннюю.
Полимерная оболочка также обеспечивает хороший внешний вид и позволяет ввести другие элементы или функции:
– напрессовывание рамок,
– усиливающие вставки или вставки для крепления светящегося остекления, в частности, для открывающегося светящегося остекления,
– центрирующий штифт,
– украшение,
– герметизирующий профиль с несколькими выступами (двумя, тремя и т.д.), сплющивающийся после монтажа на транспортном средстве.
С оболочкой могут быть также соединены изоляционная трубка или, другими словами, замкнутый уплотнительный профиль.
Сторона вывода света из внутреннего стекла может быть матированной, подвергнутой пескоструйной обработке, трафаретной печати и т.д. Вывода света можно добиться с помощью стикера (сменной наклейки и т.п.), краски, маркировки или путем лазерной гравировки внутри стекла, и т.д.
Светящееся остекление может включать минеральный рассеивающий слой, связанный с одной из главных сторон F3 или F4, являющейся светящейся поверхностью (в результате вывода излучения).
Рассеивающий слой может состоять из элементов, содержащих частицы и связующее, причем связующее позволяет агломерировать частицы друг с другом.
Частицы могут быть металлическими или металлоксидными, размер частиц может составлять от 50 нм до 1 мкм, связующее предпочтительно может быть неорганическим в целях придания термостойкости.
В одном предпочтительном варианте осуществления рассеивающий слой состоит из агломерированных в связующем частиц, имеющих средний диаметр от 0,3 до 2 микрон, причем содержание указанного связующего составляет от 10 до 40 об.%, и частицы образуют агрегаты размером от 0,5 до 5 микрон. Этот предпочтительный рассеивающий слой описан, в частности, в заявке WO0190787.
Частицы могут быть выбраны из полупрозрачных частиц, предпочтительно минеральных частиц, таких как оксиды, нитриды, карбиды. Частицы предпочтительно выбраны из оксида кремния, оксида алюминия, оксида циркония, оксида титана, оксида церия или смеси по меньшей мере двух из этих оксидов.
Например, можно выбрать минеральный рассеивающий слой примерно 10 мкм.
Вывод излучения регулируется (тип и/или положение диода для освещения обстановки, чтения, видимости внутри транспортного средства).
Свет может быть:
– непрерывным и/или прерывистым,
– моно– и/или полихроматическим, белым.
Так, видимый внутри транспортного средства свет может иметь функцию ночного освещения или отображения информации любого рода, типа рисунков, логотипов, буквенно–цифровой сигнализации или другой информации.
В качестве декоративных узоров можно образовать одну или две световые полосы, периферическую светящуюся рамку и т.д.
Кроме того, изобретение относится к транспортному средству, содержащему вышеописанное светящееся остекление. Профилированный валик находится, в частности, в контакте с или отделен от клеевого валика, находящегося дальше внутри, который приклеен к фальцу кузова транспортного средства.
Светящееся остекление предназначено для оснащения любых транспортных средств:
– стеклянная крыша (верх и т.д.), боковые окна наземного транспортного средства: дорожного (автомобиль, общественный транспорт, грузовик) или железнодорожного,
– или же заднее неопускающееся стекло, ветровое стекло наземного транспортного средства: автомобиль, микроавтобус, грузовик, поезд,
– иллюминатор, лобовое стекло воздушного транспортного средства (самолет и т.п.)
Светящееся остекление может также включать в себя любые функциональные возможности, известные в области остекления. В качестве дополнительных функциональных возможностей остекления можно назвать следующие: гидрофобный/олеофобный слой, гидрофильный/олеофильный слой, фотокаталитический непачкающийся слой, набор тонких слоев, отражающий тепловое излучение (солнцезащитный набор слоев) или инфракрасное излучение (низкоэмиссионный набор слоев), противоотражательный набор слоев.
Многослойное остекление может быть образовано:
– первым прозрачным листом из минерального стекла (флоат–стекла и т.д.) или органического стекла (ПК, ПММА, ПУ, иономерная смола, полиолефин), толстого или тонкого,
– промежуточным слоем из заданного склеивающего материала и
– вторым листом (непрозрачным или просвечивающимся, прозрачным, окрашенным в массе) из неорганического или органического стекла с различными функциональностями: солнцезащита и т.д.).
Предпочтительно можно предусмотреть, чтобы первая кромка была закругленной. Можно воспользоваться преломлением на границе раздела воздух/первый лист с подходящей геометрией (закругленный или даже скошенный край и т.п.), что позволяет сфокусировать лучи в первом листе. Можно предусмотреть, чтобы первая кромка была матовой (рассеивающей).
Стекло может быть моллированным в одном или нескольких направлениях, например, как описано в документе WO2010136702.
В качестве внутреннего листа/промежуточного слоя/наружного листа остекления можно выбрать, в частности, следующие системы:
– минеральное стекло/промежуточный слой (предпочтительно ПВБ)/минеральное стекло,
– минеральное стекло/промежуточный слой (предпочтительно ПВБ или же ПУ)/поликарбонат, необязательно с черным материалом на периферии,
– пластмасса (толстая или нет), такая как поликарбонат или ПЭТФ, полиметилметакрилат (ПММА)/промежуточный слой (предпочтительно ПВБ или ПУ)/минеральное стекло.
Первый лист может быть выполнен из натриево-кальциевого стекла, например, стекла Planiclear фирмы saint gobain GLASS.
Второй лист, в частности, для стеклянной крыши может быть окрашенным, например, стекло venus от фирмы saint gobain GLASS.
Стекло может быть предварительно подвергнуто термообработке типа упрочнения, отжига, закалки, гибки.
L
L
2
3
Внутренний лист остекления может (из эстетических соображений, желательного оптического эффекта) быть прозрачным стеклом (коэффициент светопропускания T больший или равный 90% при толщине 4 мм), например, стеклом стандартного натриево-кальциевого состава, или особо прозрачным (T больший или равный 91,5% при толщине 4 мм), например, натриево–кальциево–силикатное стекло, содержащее менее 0,05% Fe(III) или FeO, такое как стекло Diamant от Saint–Gobain Glass, или Optiwhite от Pilkington, или B270 от Schott, или стекло другого состава, описанное в документе WO04/025334. Можно также выбрать стекло Planiclear от фирмы Saint–Gobain Glass.
Стекло первого и/или второго листа остекления может быть нейтральным (бесцветным) или (слегка) окрашенным в массе, в частности, серым или зеленым, как стекло TSA от фирмы Saint–Gobain Glass. Стекло внутреннего и/или наружного листа остекления может быть подвергнуто химической или термической обработке типа упрочнения, отжига или закалки (в частности, для лучшей механической прочности), или быть полузакаленным.
L
Коэффициент светопропускания T может быть измерен в соответствии со стандартом ISO 9050:2003 с использованием осветителя D65 и представляет собой полное пропускание (в частности, проинтегрированное по видимому диапазону и скорректированное по кривой чувствительности человеческого глаза), учитывая одновременно прямое пропускание и, необязательно, диффузное пропускание, измеренное, например, с помощью спектрофотометра, оснащенного интегрирующей сферой, причем результат измерения при данной толщине при необходимости приводится затем к эталонной толщине 4 мм согласно стандарту ISO 9050:2003.
L
E
E
Предпочтительно, стеклянная крыша по изобретению соответствует действующим техническим условиям на автомобили, в частности, в отношении коэффициента светопропускания T, и/или коэффициента пропускания энергии T, и/или коэффициента отражения энергии R, и/или коэффициента общего пропускания солнечной энергии TTS.
L
Моллированное многослойное остекление по изобретению, в частности, стеклянная крыша, может иметь коэффициент светопропускания T не более 10% и даже от 1% до 6%.
Для стеклянной крыши автомобиля предпочтительным является по меньшей мере один или все следующие критерии:
E
– коэффициент пропускания энергии T не более 10% и даже от 4% до 6%,
E
– коэффициент отражения энергии R (предпочтительно со стороны F1) не более 10%, а лучше 4–5%,
– и коэффициент общего пропускания солнечной энергии TTS <30% и даже <26%, или от 20% до 23%.
Ниже в таблице A приводятся примеры стекла, выпускаемого в продажу фирмой–заявителем. Стекло SGS THERMOCONTROL Absorbing/Venus улучшает тепловой комфорт, поглощая энергетическую нагрузку в массе стекла. Эти стекла делятся на две категории: "Vision" (коэффициент светопропускания >70%) и "Privacy" (коэффициент светопропускания менее 70%).
Таблица A
Тип стекла
T<sub>L</sub> (%)
T<sub>E</sub> (%)
R<sub>E</sub> (%)
SGS THERMOCONTROL Venus Green 55
49
27
7
Высококачественное окрашенное в массе зеленым // прозрачное стекло
28
16
3
SGS THERMOCONTROL Venus Green 35
35
22
5
SGS THERMOCONTROL Venus Grey 10
10
8
1
SGS THERMOCONTROL Absorbing TSA3+
71
44
18
Стандартное зеленое стекло
78
53
25
E
Стекло "Vision" подходит к любым типам остекления в транспортном средстве: зеленое/голубое/серое, и обеспечивает сниженный коэффициент пропускания энергии (T). Самым популярным цветом для этой цели является зеленый. Его выбирают из соображений нейтрального внешнего вида, который не влияет на гармонию цветов транспортного средства.
Стекло "Privacy" является стеклом, окрашенным в массе для теплового комфорта и приватности. Это затемненное остекление имеет темно–зеленый или темно–серый цвет. Для обеспечения приватности это остекление имеет значения коэффициента светопропускания ниже 70%, обычно около 55% или ниже. Из–за его темного цвета этот тип стекла обеспечивает также низкое пропускание ультрафиолета (УФ–излучение может вызвать раздражение кожи).
В большинстве стран стекло Venus/Privacy применяется для задних боковых окон (за задней стойкой B), заднего неопускающегося стекла и стеклянной крыши.
Стекло SGS THERMOCONTROL Venus представляет собой суперокрашенное в массе стекло темно–серого или темно–зеленого цвета. Оно обладает всеми тепловыми преимуществами стекла типа "Vision" (типа SGS THERMOCONTROL) с улучшенной защитой от солнечной радиации:
– более низкие значения коэффициента пропускания энергии (по сравнению со всеми другими типами стекол),
– его темный цвет блокирует также УФ–излучение, которое ответственно за раздражение кожи и выцветание кабины,
– предлагает большую приватность для пассажиров транспортного средства (через стекло снаружи плохо видно).
В качестве обычного промежуточного слоя можно назвать мягкий ПУ, термопласт без пластификатора, такой как сополимер этилена/винилацетата (ЭВА), поливинилбутираль (ПВБ). Эти пластики имеют, например, толщину от 0,2 мм до 1,1 мм, в частности, 0,3 и 0,7 мм.
Промежуточный слой ПВБ необязательно является звукопоглощающим, и/или окрашенным в массе, или предварительно собранным пакетом "первый лист ПВБ/прозрачная функциональная полимерная пленка, такая как пленка функционального полиэтилентерефталата (ПЭТФ) (предпочтительно с функциональным слоем, например, электропроводящим)/второй лист ПВБ", причем второй возможный лист является прозрачным или особо прозрачным.
Прозрачная полимерная пленка может иметь толщину от 10 до 100 мкм. Прозрачная полимерная пленка может быть выполнена из полиамида, сложного полиэфира, полиолефина (ПЭ: полиэтилен, ПП: полипропилен), полистирола, поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полиметилметакрилата (ПММА), поликарбоната (ПК). Предпочтительной является прозрачная пленка, в частности, из ПЭТФ.
Можно использовать, например, прозрачную пленку ПЭТФ с покрытием, например, пленку XIR от фирмы Eastman, соэкструдированную пленку из ПЭТФ–ПММА, например, типа SRF 3M, а также многие другие пленки (например, из ПК, ПЭ, ПЭНФ, ПММА, ПВХ), которые зрительно также являются максимально прозрачными и при обработке в автоклаве не изменяют свою поверхность и консистенцию.
Звукопоглощающий промежуточный слой ПВБ может содержать по меньшей мере один слой, называемый центральным, из вязкоупругого пластика, способного гасить вибро–акустические колебания, в частности, на основе поливинилбутираля (ПВБ) и пластификатора, и содержит также два наружных слоя из стандартного ПВБ, причем центральный слой находится между двумя наружными слоями.
Чтобы ограничить нагрев в кабине или ограничить использование кондиционированного воздуха, по меньшей мере один из листов остекления (предпочтительно наружное стекло) является окрашенным в массе, и/или многослойное остекление может также содержать слой, отражающий или поглощающий солнечное излучение, предпочтительно на стороне F4, или на стороне F2, или F3, в частности, прозрачный проводящий слой, слой прозрачного проводящего оксида, называемый слоем ППО (на стороне F4) или же набор тонких слоев, содержащий по меньшей мере один слой ППО, или наборы тонких слоев, содержащие по меньшей мере один слой серебра (на F2 или F3), причем единственный или каждый слой серебра находится между диэлектрическими слоями.
Можно сочетать слой серебра на стороне F2 и/или F3 и слой ППО на стороне F4.
2
Слой ППО (прозрачного проводящего оксида) предпочтительно представляет собой слой оксида олова, легированного фтором (SnO:F), или слой смешанного оксида олова и индия (ITO).
Возможны и другие слои, в том числе тонкие слои на основе смешанных оксидов индия и цинка (называемые IZO), на основе оксида цинка, легированного галлием или алюминием, на основе оксида титана, легированного ниобием, на основе станната кадмия или цинка, на основе оксида олова, легированного сурьмой. В случае легированного алюминием оксида цинка степень легирования (то есть масса оксида алюминия, отнесенная к полной массе) предпочтительно составляет менее 3%. В случае галлия степень легирования может быть выше, обычно в диапазоне 5–6%.
В случае ITO атомная доля Sn предпочтительно составляет от 5% до 70%, в частности, от 10% до 60%. Для слоев на основе легированного фтором оксида олова атомная доля фтора предпочтительно не превышает 5%, составляя обычно 1–2%.
2
Особенно предпочтительным является ITO, особенно по сравнению с SnO:F. При том же уровне коэффициента эмиссии он имеет более высокую электропроводность и меньшую толщину. Эти слои, легко осаждаемые методом катодного распыления, в частности, с помощью магнитного поля, называемого "магнетронным методом", отличаются более низкой шероховатостью и, тем самым, меньше загрязняются.
Зато одним из преимуществ легированного фтором оксида олова является легкость его осаждения методом химического осаждения из паровой фазы (CVD), который, в отличие от метода катодного распыления, не требует последующей термической обработки и может быть реализован на линии производства плоского стекла флоат-методом.
Под "коэффициентом эмиссии" понимается нормальный коэффициент эмиссии при 283K в соответствии со стандартом EN12898. Толщина низкоизлучательного слоя (ППО и т.д.) подбирается в зависимости от природы слоя, чтобы получить желаемый коэффициент эмиссии, который зависит от искомых тепловых характеристик. Коэффициент эмиссии низкоизлучательного слоя, например, меньше или равен 0,3, в частности, меньше или равен 0,25 или даже 0,2. Для слоев ITO толщина обычно будет составлять по меньшей мере 40 мм, даже по меньшей мере 50 мм и/или по меньшей мере 70 мм, и часто не более 150 нм или не более 200 нм. Для слоев легированного фтором оксида олова толщина обычно будет больше или равна 120 нм, даже больше или равна 200 нм и часто не больше 500 нм.
Например, низкоизлучательный слой содержит следующую последовательность слоев:
подслой с высоким показателем преломления/подслой с низким показателем преломления/слой ППО/необязательный верхний диэлектрический слой.
В качестве предпочтительного примера низкоизлучательного слоя (защищенного во время закалки) можно выбрать последовательность:
подслой с высоким показателем преломления (<40 нм)/подслой с низким показателем преломления (<30 нм)/слой ITO/верхний слой с высоким показателем преломления (5–15 нм)/верхний барьерный слой с низким показателем преломления (<90 нм) /последний слой (<10 нм).
В качестве низкоизлучательного слоя можно назвать слои на стороне F4, описанные в патентном документе US2015/0146286, в частности, в примерах 1–3.
В одном предпочтительном варианте осуществления:
– в частности, для стеклянной крыши, наружный лист остекления является окрашенным в массе, и/или промежуточный слой является окрашенным в массе на всей или части его толщины,
– и/или одна из сторон F2, или F3, или F4, предпочтительно сторона F4, светящейся стеклянной крыши покрыта низкоизлучательным слоем, в частности, содержащим слой прозрачного проводящего оксида (называемый ППО), в частности, набор тонких слоев со слоем ППО или набор тонких слоев с одним или более слоем(ями) серебра,
– и/или одна из сторон F2, или F3, или F4, предпочтительно сторона F3, стеклянной крыши покрыта солнцезащитным слоем, в частности, содержащим слой прозрачного проводящего оксида (называемый ППО), в частности, набор тонких слоев со слоем ППО или набор тонких слоев со слоем или слоями серебра,
– и/или окрашенная в массе дополнительная пленка (полимерная, такая как полиэтилентерефталат (ПЭТФ) и т.п.) находится между сторонами F2 и F3 или (приклеена) на F4 или на стороне F1.
Настоящее изобретение относится также к способу изготовления остекления транспортного средства по изобретению, в котором указанный профилированный валик размещают путем экструзии материала, составляющего указанный профилированный валик, в частности, при температуре окружающей среды или, в более широком смысле, при температуре не более 80°C или 70°C, а лучше в интервале от 15°C или 20°C до 50°C.
Предпочтительной является экструзия методом заливки (по–английски potting), реализуемым при нагревании.
Кроме того, изготавливают дополнительный защитный профиль герметизацией указанного профилированного валика (и даже периметра многослойного остекления) путем инжекции полимерного герметизирующего материала, предпочтительно при температуре, меньшей или равной 120°C, а предпочтительно при по меньшей мере 90°C.
Другие детали и предпочтительные признаки изобретения выявятся из рассмотрения следующих примеров светящегося остекления по изобретению, проиллюстрированных следующими фигурами:
– фигуры 1, 1A, 1B, 2, 3, 4, 5, 6 схематически показывают частичные виды в разрезе светящихся остеклений с диодами для транспортного средства в вариантах осуществления изобретения;
– фигура 1c схематически показывает вид в перспективе держателя для закрепления диодов согласно изобретению в первом варианте осуществления;
– фигура 1d показывает вид в разрезе держателя для закрепления диодов в другом варианте осуществления изобретения;
– фигура 1e схематически показывает вид сверху со стороны F4 светящегося остекления с диодами для транспортного средства в первом варианте осуществления.
Уточним, что для большей ясности различные элементы показанных объектов не обязательно воспроизведены в масштабе.
Фигура 1 схематически показывает частичный вид в разрезе светящегося остекления 100 с диодами, для стеклянной крыши автомобиля в первом варианте осуществления изобретения. Фигура 1a представляет собой детальный вид (в увеличении).
Светящееся остекление 100 содержит моллированное многослойное остекление, содержащее:
– первый моллированный стеклянный лист 10, образующий наружный лист остекления, например, прямоугольный, имеющий внешнюю главную сторону 11, называемую стороной F1, и внутреннюю главную сторону 12, называемую стороной F2, а также кромку 15’, называемую второй кромкой, например, лист натриево–кальциево–силикатного стекла толщиной 2,1 мм, необязательно окрашенный в массе, для солнцезащитной функции (например, стекло venus VG10 от фирмы–заявителя),
– другой моллированный стеклянный лист 1, образующий внутренний лист остекления, с формой, аналогичной форме наружного листа остекления, например, прямоугольный, имеющий главную сторону 13, называемую стороной F3, и внутреннюю главную сторону 14, называемую стороной F4, а также кромку 15, называемую первой кромкой, предпочтительно закругленную (чтобы предотвратить задиры), например, лист натриево–кальциево–силикатного стекла толщиной 2,1 мм или меньше, например, 0,7 мм, причем первая кромка имеет на части своей длины сквозное отверстие (22), называемое пазом,
– между листами 1, 10 промежуточный слой 2, например, из ПВБ, например, окрашенный в массе, толщиной 0,7 мм (выполненный из одной или нескольких пленок, необязательно из звукопоглощающего ПВБ, необязательно включающий пленку типа функционального ПЭТФ).
Промежуточный слой 2 имеет внешний край 25 со стороны первой и второй кромок, не доходящий по меньшей мере на 1 мм, а предпочтительно не более чем на 10 мм, до второй кромки или же первой кромки с пазом, оставляя периферийный желобок 21 между сторонами F2 и F3.
Сторона F2 содержит первый непрозрачный периферийный маскирующий слой 16, находящийся на периферийном крае B2 и проходящий между промежуточным слоем и стороной F2, например, из черной эмали. Его длина составляет, например, 50 мм.
Сторона F4 содержит второй непрозрачный периферийный маскирующий слой из эмали на стороне F4, находящийся на периферийном крае B4.
Сторона F3 содержит слой 16a с низким показателем преломления, например, слой пористого оксида кремния (предпочтительно под слоем плотного оксида кремния) для облегчения направления света. Он может начинаться после удаления ПВБ.
Сторона F4 содержит рассеивающий слой 14’ для вывода света. Вывод осуществляется любыми средствами: пескоструйная обработка, травление кислотой, рассеивающий слой (эмаль, краска и т.д.), например, путем трафаретной печати или же внутренней гравировки (лазером).
Вывод может образовать светящийся рисунок, например, логотип или знак, анимационный свет.
Валик клея 8 на стороне F4, например, из полиуретана, служит для закрепления крыши к фальцу 80 кузова, причем валик клея примыкает к профилированному валику и даже к оболочке, и имеет, например, ширину 7 мм и высоту 17±5 мм. Клеевой валик начинается, например, на расстоянии 15 мм от первой кромки.
Указанная крыша 100 содержит под периферийным краем B2 указанной стороны F2 множество разнесенных друг от друга неорганических светодиодов 4 верхнего свечения, каждый из которых имеет переднюю излучающую поверхность 41, обращенную к указанной первой кромки 15, причем диоды находятся в пазу.
Диоды находятся на несущих зонах передней главной стороны Fi держателя 3, называемого диододержателем, причем передняя сторона Fi снабжена проводящими схемами, предпочтительно из меди, питающими диоды, и, таким образом, передняя сторона Fi содержит зоны, несущие диоды. Диододержатель лишен части, контактирующей со стороной F2. Задняя главная сторона Fe, противоположная стороне F4, несет по меньшей мере один (опто)электронный компонент 4a, в частности, для управления диодами, и другие проводящие схемы, предпочтительно из меди, для указанного компонента.
Диододержатель имеет субмиллиметровую толщину, является гибким и выполнен из полиимида. Диододержатель имеет участок 30a, называемый участком фиксации, приклеенный к периферийному краю B4 стороны F4 адгезивом 6, который представляет собой двухстороннюю адгезивную ленту (калиброванной толщины), содержащую полимерную середину и две плотно прилегающие адгезивные главные стороны из винилового полимера, например, поливинилхлорида ПВХ, или из полиимида (например, Kapton). Адгезив может быть силиконовым (например, в случае полиимида) или акриловым (например, в случае винилового материала) клеем.
Толщина адгезивной ленты составляет, например, 0,13 мм. Можно назвать адгезивную ленту от 3M, позиция VHB F9469PC. Ширина адгезивной ленты 6 равна, например, ширине участка фиксации 30a, обычно 5–6 мм. Она может не доходить до края участка фиксации на расстояние, например, от 0,1 мм до менее 1 мм. Она не доходит до первой кромки.
Каждая из несущих зон, называемых боковыми, находится напротив первой кромки, образуя L–образное сечение с участком фиксации в результате сгиба. Боковые несущие зоны находятся, целиком или частично, в указанном пазу, и соседние несущие зоны отделены друг от друга отверстием, в частности, в виде проема.
Как показано на фигуре 1b, которая представляет собой детальный вид в разрезе в зоне между двумя диодами, между соседними несущими зонами диододержатель проходит в продолжение участка фиксации, заходя за первую кромку, без оборота вокруг первой кромки.
Каждый светодиод содержит по меньшей мере один излучающий кристалл, способный испускать одно или более излучений в видимом спектре, направляемых в первый лист 1. Диоды имеют малый размер, обычно несколько мм или меньше, в частности, порядка 2×2×1 мм, без оптики (линзы) и предпочтительно не заключены предварительно в корпус для максимального снижения габаритов. Каждый светодиод является прибором поверхностного монтажа (SMD по–английски), содержащим периферийную оболочку (часто называемую корпусом), полимерную или керамическую. Промежуток между диодами составляет 10 мм ± 5 мм. Диоды, например, припаяны или приклеены на передней стороне.
Расстояние между каждой излучающей передней поверхностью 41 и первой кромкой 15 сведено к минимуму. Передние излучающие поверхности диодов соприкасаются с указанной первой кромкой или отделены воздушной прослойкой от указанной первой кромки не более чем на 1 мм, а лучше не более чем на 0,5 мм.
Основное направление испускания является перпендикулярным поверхности полупроводникового кристалла, например, с активным слоем с множественными квантовыми ямами, по технологии AlInGaP или других полупроводников.
Световой конус является конусом ламбертовского типа, +/–60°.
Можно выбрать диоды (выставленные в ряд на диододержателе), испускающие белый или цветной свет для освещения обстановки, для чтения и т.д.
Предусматривается несколько диододержателей в пазу с идентичными или разными функциями (выбор адаптирован по мощности, испускаемому свету, положению и протяженности зоны или зон вывода света).
Остекление также содержит полимерный профилированный валик 7 из полиуретана, полученный экструзией через фильеру, например, при температуре окружающей среды, содержащий:
– внешний выступ 73 на указанном периферийном крае B2 указанной стороны F2 12 (в части под эмалью 16), в данном случае частично на указанной второй кромке 15’,
– внутренний выступ 75 на периферийном крае B4 указанной стороны F4 14, причем указанный внутренний выступ 75 не прилегает к указанной первой кромке 15,
– тело 74, находящееся между указанным внешним выступом 73 и указанным внутренним выступом 75, причем указанное тело (74) находится на расстоянии от указанной передней излучающей поверхности 41 светодиодов и, кроме того, находится на расстоянии от указанной первой кромки 15.
Остекление 100 также содержит называемую защитной адгезивную полосу 5, содержащую основание и по меньшей мере одну адгезивную главную сторону 50, называемую передней, и, необязательно, заднюю главную сторону 50’ без адгезива или, как вариант, адгезивную, с
– первой адгезивной краевой зоной 53 (с той же стороны, что и передняя адгезивная сторона 50) на периферийном крае B2 или, как вариант, по краю стороны F3,
– и второй адгезивной краевой зоной (52) со стороны F4 (с той же стороны, что и передняя адгезивная сторона 50).
Передняя адгезивная сторона 50 находится на задней главной стороне Fe 30’ диододержателя 3 напротив несущих зон (участок 51 полосы, обращенный к первой кромке 15) и находится напротив фиксирующей ленты 6 (участок 52 полосы, в частности обращенной к стороне F4). В данном примере полоса 5 заканчивается на стороне F4 перед концом участка фиксации (путем продолжения на сторону F4, на эмали 16’).
Защитная адгезивная полоса 5 образует непроницаемый барьер между профилированным валиком 7 и диодами 4 и между профилированным валиком и первой кромкой посредством участка 53 вне участка 51, причем этот барьер простирается до его приклеивания к краю B2, предпочтительно доходит до внешнего края 25.
Защитная адгезивная полоса представляет собой плотно прилегающую адгезивную ленту (калиброванной толщины) из винилового материала, например, поливинилхлорида ПВХ, с акриловым клеем или из полиимида, например, Kapton с силиконовым клеем. Можно назвать электроизоляционную адгезивную полосу фирмы 3M под названием Scotch Super 33+™ толщиной 0,18 мм.
Когда адгезивная полоса является непрозрачной, участок 53 позволяет предотвратить или способствует предотвращению распространения паразитного света по краю второго листа остекления и, таким образом, видимости этого света снаружи со стороны F1.
Фигура 1c схематически показывает частичный вид в перспективе держателя для крепления диодов согласно первому варианту осуществления изобретения.
Каждая из боковых несущих зон 32 образует L–образное сечение с участком фиксации 30a, за счет сгиба 30b.
Соседние несущие зоны 32 разделены отверстием 33 в виде проема (показаны три отверстия и три несущие зоны). Благодаря каждому отверстию диододержатель следует продольной кривизне внутреннего листа остекления.
Каждое отверстие 33 ограничено внутренними боковыми стенками 35,35’ между несущими зонами и ограничено дном 34. Отверстие может находиться по центру между соседними диодами 41. Можно оставить по меньшей мере по 0,1 мм между каждым диодом и каждой внутренней боковой стенкой, ограничивающей ближайшее отверстие. Отверстие может иметь ширину по меньшей мере 0,1 мм в качестве паза в диододержателе и, например, не больше, чем расстояние между диодами минус 0,1 мм с обеих сторон двух диодов.
Участок фиксации 30a образует с несущей зоной 33 угол больше 80° и даже больше 90°, составляющий 90°±5°, предпочтительно от 90° до 95°.
Проем 33 может быть закругленным на уровне дна 34, чтобы предотвратить возникновение разрыва.
В каждой несущей зоне передняя сторона Fi и задняя сторона Fe содержат упрочняющий слой 310, 311, по меньшей мере на сгибе 30b, чтобы сохранить L–образность сечения, причем этот слой предпочтительно является металлическим, в данном случае из меди (и даже из серебра или золота).
Здесь, упрочняющий слой на передней стороне Fi 50 является частью проводящей схемы 31 диодов или частью зоны рассеяния тепла.
Здесь, упрочняющий слой на задней стороне 50’ является частью проводящей схемы 31’ диодов 4 или, на задней стороне Fi 50’, является частью другого (опто)электронного компонента 4a, в частности, для управления диодами, или является частью зоны рассеяния тепла.
Каждая зона упрочнения служит для сохранения L–образного сечения (формы после сгиба), чтобы хорошо ориентировать световые лучи (видимые или УФ).
В первом варианте наружный лист остекления выполнен из пластика, такого как поликарбонат (необязательно с черной периферийной частью).
Во втором варианте внутренний лист остекления выполнен из пластика, такого как поликарбонат (необязательно с черной периферийной частью) или же из ПЭТФ, ПММА.
Как вариант, выбирают диоды УФ–свечения, в частности, излучающие в диапазоне УФ–A, например, чтобы возбудить люминофоры на стороне 14.
Фигура 1d показывает вид в разрезе держателя для крепления диодов в другом варианте осуществления изобретения, причем разрез проведен в зоне, несущей диод, а диододержатель имеет L–образное сечение со сгибом 30b.
Каждый диод является электронным компонентом поверхностного монтажа, включающим по меньшей мере один полупроводниковый кристалл 40, и снабжен периферийной оболочкой 42a (часто называемой корпусом), полимерной или керамической, образующей периферийную оболочку края 42a электронного компонента.
Оболочка может соответствовать максимальной толщине (высоте) диода. Оболочка выполнена, например, из эпоксидной смолы. (Полимерная) оболочка может быть непрозрачной.
Оболочка (монолитная или из двух частей) может содержать часть, образующую подложку 42, несущую кристалл 40, и часть, образующую отражатель, на удалении от подложки и выше кристалла, содержащую защитную смолу 43 и/или материал с функцией преобразования цвета. Можно определить переднюю излучающую поверхность 41 как поверхность такого материала, покрывающего кристалл, не доходящую до или на уровне "передней" поверхности отражателя.
Контакты 44 анода и катода обеспечиваются, например, путем приклеивания проводника на электропроводящий слой 31 на передней стороне 30 с изолированной зоной 313. Контакты продлеваются металлизированными сквозными отверстиями (межсоединениями, по–английски «via hole») в подложке до зон слоев 45, причем один слой 45 связан проводом с катодом. Задняя сторона 30’ также может содержать упрочняющий слой 31’ и/или теплорассеивающий слой и/или, например, образовывать проводящую схему на участке фиксации 30a.
Фигура 1e схематически показывает вид сверху со стороны F4 14 светящего остекления 1 с диодами для транспортного средства в первом варианте осуществления.
Можно видеть кромку 15’ наружного листа остекления, паз 22 в первой кромке 15, с малым радиусом выреза, на части длины внутреннего листа остекления 1, а также отступ ПВБ 2 на всей или части паза 21 (например, еще присутствующий около боковых краев паза). Используются два диододержателя 3, 3’, каждый с компонентами 4a, 4b на задней стороне, соединенные между собой (электрически связанные) плоским кабелем 91 (в пазе). Один из диододержателей 3’ имеет кабельный выход 92, выходящий из паза, необязательно с возвратом на сторону F4, и продолжающийся разъемом 93.
Для ясности протяженность защитной полосы 5 (части 52 напротив стороны F4, выходящий за пределы стороны F4) показана пунктиром, а профилированный валик не показан.
Фигура 2 схематически показывает частичный вид в разрезе светящегося остекления 200 с диодами во втором варианте осуществления изобретения.
Светящееся остекление 200 отличается от светящегося остекления 100 тем, что:
– защитная полоса приклеена на стороне F2 (на эмали 16),
– для предотвращения паразитного света размещен отражающий или непрозрачный экран (алюминий и т.п.) 17 на стороне F2, также проходящий в паз 21 и заканчивающаяся, например, в плоскости диододержателя 3,
2
– необязательно, удален маскирующий слой на стороне F4 и осажден электропроводящий слой 18, солнцезащитный или имеющий другую функцию (в частности, покрытие, содержащее ITO или же слой SnO:F).
Слой 16a является необязательным.
Фигура 3 схематически показывает частичный вид в разрезе светящегося остекления 300 с диодами в третьем варианте осуществления изобретения.
Светящееся остекление 300 отличается от светящегося остекления 100 тем, что:
– защитная полоса 5 приклеена на стороне F2 (на эмали 16), в этом примере состоит из двух кусков 5a, 5b с зоной перекрывания этих двух кусков, причем второй кусок 5b приклеен на сторону F2 (участок 54 на эмали 16), второй кусок 5b представляет собой двустороннюю адгезивную ленту, предпочтительно непрозрачную, чтобы избежать паразитного света, а первый кусок 5a, окружающий диододержатель, с участком 52 может быть прозрачным.
– маскирующий слой может отсутствовать на стороне F4,
– слой с низким показателем преломления может отсутствовать на стороне F3.
Добавлена полимерная оболочка 9 по краю остекления в контакте со свободной стороной профилированного валика 7 (противоположной, наиболее удаленной от диододержателя 3). Эта оболочка обеспечивает длительную непроницаемость (для воды, чистящих средств и т.п.). Оболочка обеспечивает также хорошую внешнюю отделку и позволяет ввести другие элементы или функции (упрочняющие вставки и т.д.).
Оболочка 7 является двухсторонней на стороне F4 и на второй кромке 15’, то есть предпочтительно заподлицо с ними. Оболочка 7 выполнена, например, из черного полиуретана, в частности, из ПУ–РПФ (по–английски reaction in mold, реагирующего в пресс–форме). Этот материал обычно инжектируют при температурах до 130°C и давлениях несколько десятков бар.
Как вариант, оболочку модифицируют следующим образом:
– добавляют выступ,
– добавляют фиксирующие вставки,
– прилегающей к оболочке добавляют изоляционную трубку из ЭПДМ, другими словами, замкнутый уплотнительный профиль или уплотнительный профиль с несколькими выступами, причем этот профиль после установки на транспортное средство сплющивается.
Фигура 4 схематически показывает частичный вид в разрезе светящегося остекления 400 с диодами в четвертом варианте осуществления изобретения.
Светящееся остекление 400 отличается от светящегося остекления 100 тем, что:
– защитная полоса 5 приклеена на сторону F2 (на эмаль 16) посредством части 54 с предпочтительно приклеенной локально стороной 510,
– необязательно, отсутствует маскирующий слой на стороне F4,
– необязательно, отсутствует слой с низким показателем преломления на стороне F3.
Каждая из боковых несущих зон 32 еще образует L–образное сечение с участком фиксации 30a посредством сгиба 30b и продолжается загибом 36 к промежуточному слою 2, образуя общее сечение в виде буквы U. В случае этого загиба 36 к промежуточному слою предпочтительно, чтобы диододержатель 3 имел толщину меньше 0,1 мм в периферийном желобке и чтобы он не доходил до края промежуточного слоя.
Фигура 5 схематически показывает частичный вид в разрезе светящегося остекления 500 с диодами в пятом варианте осуществления изобретения.
Светящееся остекление 500 отличается от светящегося остекления 100:
– выбором диодов 4, здесь – бокового свечения, необязательно с подставкой 94 для лучшего центрирования
– тем, что защитная полоса 55 покрывает край участка фиксации и доходит до стороны F4,
– необязательно, отсутствует маскирующий слой на стороне F4,
– необязательно, отсутствует слой с низким показателем преломления на стороне F3.
Фигура 6 схематически показывает частичный вид в разрезе светящегося остекления 600 с диодами в шестом варианте осуществления изобретения.
Светящееся остекление 600 отличается от светящегося остекления 500 тем, что сечение диододержателя 3 становится Z–образным сечением (L 3m и загиб 3i в направлении, противоположном первой кромке), необязательно с помощью задней подкладки 39.