CN109799634B - 一种可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，沿厚度方向依次层叠有第一玻璃层、第一粘结层、PDLC调光膜、第二粘结层、电磁屏蔽膜、第三粘结层、LED灯膜、第四粘结层和第二玻璃层，电磁屏蔽膜包括柔性透明基底和纳米银导电膜，纳米银导电膜附着在柔性透明基底上，纳米银导电膜的方块电阻大小为2～8Ω/□，纳米银导电膜整体尺寸的大于LED灯膜。本发明的天窗玻璃不但同时复合了调光技术和LED发光技术两种光电功能，并且通过在PDLC调光膜与LED灯膜之间加入一层能够屏蔽低频交变磁场的电磁屏蔽功能膜，从而有效地解决了LED灯珠被误点亮的问题。

Description

一种可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃

技术领域：

本发明涉及光电功能玻璃的技术领域，尤其涉及一种可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃。

背景技术：

随着汽车工业的不断发展，汽车只作为一种简单的交通工具已不能满足人们的需求，现代人更多的是希望汽车能够更多的融入互联网技术以及光电功能化技术，因此，使得汽车朝着更加智能化以及功能化方向逐渐发展。而玻璃作为汽车行业一种不可或缺的结构材料，对汽车玻璃的光电功能化应用要求也随之提高。光电功能化玻璃常见的有PDLC可调光玻璃和LED发光装饰夹层玻璃，其中PDLC可调光玻璃是通过在夹层玻璃之间引入一层PDLC调光膜，可实现玻璃在透明与不透明之间切换，赋予玻璃保护车内隐私的功能；LED发光装饰夹层玻璃，是通过将可发光的LED灯珠引入到夹层玻璃之间，然后对其通电即可赋予夹层玻璃发光的功能，同时发光的图案及发光的颜色可以根据人们的个人喜好进行专门设计，营造独特的车内氛围效果，满足人们的个性化的需求。

近年来，全景天窗玻璃逐渐受到人们的青睐，同时对于全景天窗玻璃的功能要求越来越高。诸如以上单功能的光电功能化玻璃产品已无法满足人们的需求。目前，由于LED发光技术的成熟，并且LED夹层玻璃在氛围装饰功能上具有突出优势，例如，专利号为CN100550370C的中国发明专利公开了一种发光二极管发光装置的平面结构：将LED灯珠贴附在已进行刻线处理的ITO透明导电膜上，以形成一种发光二极管发光装置的平面结构(为方便描述，简称为LED灯膜)，该种平面结构的LED灯膜很容易层合于夹层玻璃之间，以形成一种具有氛围装饰效果的LED发光玻璃。而若能再将PDLC可调光玻璃和LED发光玻璃有效结合起来，并应用于汽车天窗玻璃上，同使汽车天窗玻璃能够同时具备可调光和发光装饰两种光电功能，这种复合光电功能的玻璃产品能够应用于更多的场景，满足人们对一种玻璃具备多种光电功能的需求。

然而，在PDLC调光膜与LED灯膜同时层合夹层玻璃的实际产品应用过程中，发现在未对LED灯膜进行通电而只对PDLC调光膜进行通电时，LED灯膜会出现被误点亮，然而经过研究，发明人发现LED灯膜被误点亮的原因如下所述：当PDLC调光膜进行通电时，由于PDLC调光膜都是采用交流电驱动，交流电频率一般50Hz～60Hz，此时在PDLC调光膜周边会产生一定强度的低频交变磁场，而LED灯膜的基底材料一般选用的是透明ITO导电膜，由于此时LED灯膜与PDLC调光膜相隔的距离很近(一般中间只隔一层PVB，厚度为0.38mm～1.0mm左右)，根据法拉第电磁感应原理，通电状态的PDLC调光膜所产生的低频交变磁场会使得ITO导电膜产生一定大小的感应电动势，而该感应电动势足以驱动嵌在LED灯膜上的LED小灯珠发光，导致出现LED灯膜在非通电状态下被误点亮的问题，这种问题会极大的影响客户对该产品的功能体验。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对的上述的LED灯膜受PDLC调光膜通电产生的电动势影响而被误点亮的技术问题，提供一种同时具备PDLC可调光功能和LED发光功能的一种可调光的星空氛围灯天窗玻璃。

本发明所采取的技术方案是：

一种可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，沿厚度方向依次层叠有第一玻璃层、第一粘结层、PDLC调光膜、第二粘结层、电磁屏蔽膜、第三粘结层、LED灯膜、第四粘结层和第二玻璃层，所述电磁屏蔽膜包括柔性透明基底和纳米银导电膜，所述纳米银导电膜附着在柔性透明基底上，所述纳米银导电膜的方块电阻大小为2～8Ω/□，所述纳米银导电膜整体尺寸的大于LED灯膜。

其中，所述LED灯膜包括ITO导电膜和LED小灯珠，所述ITO导电膜的方阻为80～100Ω/□，所述ITO导电膜通过第一分割线分隔成多个宽度为50～100mm和长度为300～1000mm的Ⅰ区域，各个Ⅰ区域彼此之间保持电绝缘，所述每个Ⅰ区域内设有N个LED小灯珠，3≤N≤7，所述每个Ⅰ区域再通过第二分割线再分成N+1个Ⅱ区域，每个Ⅱ区域也保持电绝缘，所述LED小灯珠的驱动电压为V_D，1.4V≤V_D≤3.0V，所述PDLC调光膜产生的电动势为V_F1，15V≤V_F1≤30V,所述V_D、V_F1和N满足V_F1-5≤N·V_D≤V_F1-1。

其中，所述LED小灯珠的厚度为0.2mm～0.5mm。

其中，所述PDLC调光膜包括从上至下依次重叠并同心放置的第一柔性基底层、第一导电层、高分子分散液晶层、第二导电层和第二柔性基底层，所述第一导电层设有第一电极，所述第二导电层设有第二电极，所述第一电极与第二电极连接电源两端。

其中，所述PDLC调光膜的厚度为0.125mm～0.38mm，所述LED灯膜的厚度为0.125mm～0.20mm。

其中，所述第一粘结层及第四粘结层为着色PVB，所述第一粘结层及第四粘结层的厚度均匀为0.3～0.8mm，所述第二粘结层及第三粘结层为透明PVB，所述第二粘结层和第三粘结层的厚度0.3～0.8mm。

其中，所述第一玻璃层和第二玻璃层均为1.6～3.0mm厚度的半钢化玻璃。

其中，所述PDLC调光膜、LED灯膜和电磁屏蔽膜的任意边界不重叠。

其中，所述纳米银导电膜的可见光反射率小于10％。

其中，所述第一玻璃层和第二玻璃层的内表面边缘设有黑边。

本发明由于采取以上技术方案，具有如下有益效果：

与现有技术相比，本发明的天窗玻璃不但同时复合了调光技术和LED发光技术两种光电功能，并且通过在PDLC调光膜与LED灯膜之间加入一层能够屏蔽频率处于50Hz～60Hz的低频交变磁场的电磁屏蔽功能膜，可以有效地限制通电状态的PDLC调光膜所产生的低频交变磁场引发ITO导电膜产生一定强度的感应电动势对LED灯膜的影响，从而有效地解决了LED灯珠被误点亮的问题。而且本发明的天窗产品的制作工艺简单，生产成本合理，丰富了全景天窗玻璃的光电功能化产品的类型。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的LED灯膜的具体结构示意图；

图3为本发明的PDLC调光膜的具体结构示意图。

标号说明：

1、第一玻璃层，2、第一粘结层，3、PDLC调光膜，4、第二粘结层，5、电磁屏蔽膜，6、第三粘结层，7、LED灯膜，8、第四粘结层，9、第二玻璃层；

31、第一柔性基底层，32、第一导电层，33、高分子分散液晶层，34、第二导电层，35、第二柔性基底层，36、第一电极，37、第二电极；

51、柔性透明基底，52、纳米银导电膜；

71、LED小灯珠，72、ITO导电膜，73、第一分割线，74、第二分割线。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图1所述，本发明一种可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，沿厚度方向依次层叠有第一玻璃层1、第一粘结层2、PDLC调光膜3、第二粘结层4、电磁屏蔽膜5、第三粘结层6、LED灯膜7、第四粘结层8和第二玻璃层9，电磁屏蔽膜5包括柔性透明基底51和纳米银导电膜52，纳米银导电膜52附着在柔性透明基底51上，纳米银导电膜52的方块电阻大小为2～8Ω/□，纳米银导电膜52整体尺寸的大于LED灯膜7。将PDLC调光膜3与LED灯膜7同时层合到天窗玻璃中，使天窗玻璃同时具备PDLC调光和LED发光功能，并且在PDLC调光膜3和LED灯膜7之间除了原有的粘结层，再增加一层电磁屏蔽功能膜5，电磁屏蔽功能膜5采用方块电阻合适的纳米银导电膜，该纳米银导电膜能够起到一定程度屏蔽频率处于50Hz～60Hz的低频交变磁场的效果，并且纳米银导电膜的整体尺寸设置为大于LED灯膜7，使纳米银导电膜能够完全覆盖LED灯膜7，使LED灯膜7与PDLC调光膜3之间形成一定程度的电磁屏蔽。

如图2所示，LED灯膜7包括ITO导电膜72和LED小灯珠71，ITO导电膜72的方块电阻值为80～100Ω/□，LED小灯珠71的厚度为0.2mm～0.5mm，ITO导电膜72通过第一分割线73分隔成多个宽度为50～100mm和长度为300～1000mm的Ⅰ区域，各个Ⅰ区域彼此之间保持电绝缘，每个Ⅰ区域内设有N个LED小灯珠71，3≤N≤7，每个Ⅰ区域再通过第二分割线74再分成N+1个Ⅱ区域，每个Ⅱ区域也保持电绝缘，通过N个LED小灯珠71将N+1个Ⅱ区域串联形成一个电导通的线路，LED小灯珠71的驱动电压为V_D，1.4V≤V_D≤3.0V，PDLC调光膜3产生的电动势为V_F1，15V≤V_F1≤30V，V_D、V_F1和N满足V_F1-5≤N·V_D≤V_F1-1。LED灯膜7的膜层选用方块电阻为80～100Ω/□的ITO导电膜的稳定好，不会轻易被氧化；并且限定方阻能够对每段区域电阻大小进行合理的控制；由于LED灯珠71的驱动电压是一定的，若LED灯膜7的驱动电压一定时，若LED灯珠71的数目太少，则会导致每个LED灯珠71分到的电压过大，工作时间久了容易导致LED灯珠71失效。

进一步的，为了研究电磁屏蔽膜5对PDLC调光膜3产生的电动势V_F1的影响，分别设置6组具有不同方阻的电磁屏蔽膜5的试验天窗，方阻取值范围在2Ω/□～8Ω/□内，每隔1Ω/□分一组，其余结构和参数均设置一致，然后测量每组在PDLC调光膜3的驱动电压大小分别为30V、50V、70V、90V和110V情况下，LED灯膜7表面产生的感生电动势V_F2的影响大小，具体见表1：

表1

从表1我们可以看出：随着电磁屏蔽膜5的方阻逐渐降低，LED灯膜7上感生出的电动势V_F2逐渐下降，取方阻为8.0Ω/□的电磁屏蔽膜5时，V_F2相比V_F1降低5V左右，当电磁屏幕膜的方阻为2.0Ω/□时，电磁屏蔽膜5对PDLC调光膜3所产生的交变磁场的屏蔽效能达到最高，V_F2相比V_F1降低10V左右，每个Ⅰ区域的LED小灯珠都是串联在一起，因此在添加方阻为2～8Ω/□的电磁屏蔽膜之后，LED小灯泡的个数N和驱动电压V_D满足N·V_D≥V_F1-5就能够保证LED小灯泡不会被驱动，对于一段串有LED灯珠的闭合回路，除了LED灯珠属于负载以外，被第二分割线分隔开的每段Ⅱ区域也可以将其看作是一个负载电阻，由于驱动LED灯珠的电流很小，所以在灯膜工作状态时，所有Ⅱ区域组成的负载电压承担的电压最大不超过1V，所以保证N·V_D≤V_F1-1即可，综上所述，V_F1,V_D和N满足V_F1-5≤N·V_D≤V_F1-1，即可保证LED灯珠不会被误点亮，且能够长期的正常工作。

如图3所示，PDLC调光膜3包括从上至下依次重叠并同心放置的第一柔性基底层31、第一导电层32、高分子分散液晶层33、第二导电层34和第二柔性基底层35，第一导电层32设有第一电极36，所述第二导电层34设有第二电极37，第一电极36与第二电极37连接驱动电源两端，PDLC调光膜3的驱动电源采用使低频交流电，电压大小为30～110V，频率为50～60Hz。该PDLC调光膜3通过第一电极36和第二电极37分别向第一导电层32和第二导电层34传导电流，由第一导电层32和第二导电层34驱动高分子分散液晶层33内的液晶分子的排列方向发生改变，通电时液晶分子呈同向排列，高分子分散液晶层33呈透明状，通电后液晶分子呈各向异性排列，高分子分散液晶层33呈磨砂状。

其中，PDLC调光膜3的厚度为0.25mm，LED灯膜7的厚度为0.15mm。考虑天窗玻璃的型面一般属于双曲球面，为了避免合片后PDLC调光膜3和LED灯膜7褶皱出现，所选用的PDLC调光膜3及LED灯膜7的厚度不宜太薄，而为了节省材料，减轻玻璃重量，PDLC调光膜3及LED灯膜7的厚度又不宜太厚。

其中，第一粘结层2及第四粘结层8为厚度均匀为0.5mm着色PVB(聚乙烯醇缩丁醛)，第二粘结层4及第三粘结层6为0.5mm的透明PVB。着色PVB本身对可见光透过率有限制，可以根据对PDLC调光膜3的调光范围要求进行选择，从而使得PDLC调光膜3的选择及应用更加灵活。同时，由于引入的PVB层数较多，在保证天窗整体的粘结强度达到标准要求的前提下，尽可能多的选用较薄的粘结层，以控制天窗玻璃的整体厚度。

其中，第一玻璃层1和第二玻璃层9均为2.0mm厚度的半钢化玻璃。考虑到现行对车辆轻量化的要求，在满足夹层玻璃强度要求的前提下，尽量选取较薄的玻璃。

其中，PDLC调光膜3、LED灯膜7和电磁屏蔽膜5的任意边界不重叠。避免因这三种膜片厚度叠加在一起而在天窗的边部形成较高的台阶，最终导致天窗容易出现裂片问题。

其中，纳米银导电膜52的可见光反射率小于10％。增添纳米银层导电膜52后容易增加天窗的表面反光，为了尽量减小纳米银层导电膜52对天窗的反射率的影响，最好将纳米银导电膜52的可见光反射率控制到小于10％。

其中，第一玻璃层1和第二玻璃层9的内表面边缘用油墨印刷有黑边(图中未示出)，该黑边可以用于遮挡PDLC调光膜3及LED灯膜7上的电极，以及包括PDLC调光膜3、LED灯膜7和电磁屏蔽膜5的边界，使得天窗玻璃整体更加美观。

以上内容对本发明所述的一种可抗干扰的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃进行了具体描述，其既可以用作天窗玻璃，也可以用作天窗玻璃，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，沿厚度方向依次层叠有第一玻璃层(1)、第一粘结层(2)、PDLC调光膜(3)、第二粘结层(4)、电磁屏蔽膜(5)、第三粘结层(6)、LED灯膜(7)、第四粘结层(8)和第二玻璃层(9)，所述电磁屏蔽膜(5)包括柔性透明基底(51)和纳米银导电膜(52)，所述纳米银导电膜(52)附着在柔性透明基底(51)上，所述纳米银导电膜(52)的方块电阻大小为2～8Ω/□，所述纳米银导电膜(52)整体尺寸的大于LED灯膜(7)，所述LED灯膜包括ITO导电膜(72)和LED小灯珠(71)，所述ITO导电膜(72)通过第一分割线(73)分隔成多个Ⅰ区域，各个Ⅰ区域彼此之间保持电绝缘，每个Ⅰ区域内设有N个LED小灯珠(71)，所述LED小灯珠(71)的驱动电压为V_D，所述PDLC调光膜(3)产生的电动势为V_F1，所述V_D、V_F1和N满足V_F1-5≤N·V_D≤V_F1-1。

2.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述ITO导电膜(72)的方阻为80～100Ω/□，所述ITO导电膜(72)通过第一分割线(73)分隔成多个宽度为50～100mm和长度为300～1000mm的Ⅰ区域，所述每个Ⅰ区域内设有N个LED小灯珠(71)，3≤N≤7，所述每个Ⅰ区域再通过第二分割线(74)再分成N+1个Ⅱ区域，每个Ⅱ区域也保持电绝缘，所述LED小灯珠(71)的驱动电压为V_D，1.4V≤V_D≤3.0V，所述PDLC调光膜(3)产生的电动势为V_F1，15V≤V_F1≤30V。

3.根据权利要求2所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述LED小灯珠(71)的厚度为0.2mm～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述PDLC调光膜(3)包括从上至下依次重叠并同心放置的第一柔性基底层(31)、第一导电层(32)、高分子分散液晶层(33)、第二导电层(34)和第二柔性基底层(35)，所述第一导电层(32)设有第一电极(36)，所述第二导电层(34)设有第二电极(37)，所述第一电极(36)与第二电极(37)连接电源两端。

5.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述PDLC调光膜(3)的厚度为0.125mm～0.38mm，所述LED灯膜(7)的厚度为0.125mm～0.20mm。

6.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述第一粘结层(2)及第四粘结层(8)为着色PVB，所述第一粘结层(2)及第四粘结层(8)的厚度均匀为0.3～0.8mm，所述第二粘结层(4)及第三粘结层(6)为透明PVB，所述第二粘结层(4)和第三粘结层(6)的厚度0.3～0.8mm。

7.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述第一玻璃层(1)和第二玻璃层(9)均为1.6～3.0mm厚度的半钢化玻璃。

8.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述PDLC调光膜(3)、LED灯膜(7)和电磁屏蔽膜(5)的任意边界不重叠。

9.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述纳米银导电膜(52)的可见光反射率小于10％。

10.根据权利要求1所述的可调光星空装饰氛围灯天窗玻璃，其特征在于，所述第一玻璃层(1)和第二玻璃层(9)的内表面边缘设有黑边。

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