CN1513281A - 具有一不透明覆盖层的窗玻璃 - Google Patents

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Abstract

具有一不透明的覆盖层(2)的窗玻璃(1)，包括一表面区域(3)，该表面区域(3)具有一些不透明的表面部分(5)并且该表面区域(3)露出一些允许光线通过并且在表面分布的表面部分(4)，其特征在于，在至少一个具有多个层的平面的电致发光(EL)元件的一透明的端子(8)的侧面上施加一供给电压之后，该电致发光(EL)的发光元件通过该窗玻璃(1)的一些表面中的至少一个显露光线，其中该透明的端子(8)设置在该表面区域(3)的一些不透明表面部分(5)的至少一部分中。

Description

具有一不透明覆盖层的窗玻璃
本发明涉及一种具有一不透明覆盖层的窗玻璃，该窗玻璃包括一表面区域，该表面区域具有一些不透明的表面部分，该表面区域露出多个使得光线穿过并且在表面上分配的表面部分。
对于一些窗玻璃来说，从DEC23708577公知通过一些不透明的覆盖层(特别是通过丝网印刷和焙烧印刷的不透明的图案或者光栅)减少或者限定这些窗玻璃的透明的部分。对于一些汽车车辆中的所述的车顶的可打开的窗玻璃来说，广泛使用一些这样的窗玻璃，其中这些印刷图案以及相应的不透明的(表面)部分用作太阳光和热量的挡板。一些网状的不透明的覆盖层遮挡一些粘胶条带以及其它的零件，这些其它的零件固定到窗玻璃上或者集成到一些(多层)窗玻璃中。最后由DEC24033188知道一些具有印刷光栅的车辆风挡设计用来构成在一些可折叠的遮阳板之间的区域中的防护挡板。
通过EPA10267331知道一种用于一些车辆上的多层窗玻璃，该多层窗玻璃具有埋在该复合粘合层中的标志，该标志由一电致发光的发光元件表示，或者可以从后面被照亮。必须的电导体在实践中可见地由在该复合物的内部中的一些透明的导电通道或者层表示。在接通供给电压之后，该发光标志可能在该窗玻璃中浮动而没有可见导体。上述的文件披露了两种不同类型的发光元件。在第一种类型中，两个电流传递电极设置在同一基体上，并且被该发光元件所跨过，该发光元件包括在其周边的一交叉电极。从电的观点看，因此形成了两个串连安装的电容。在第二个类型中，在该多层窗玻璃的两个内部表面上分别设置两个电极中的一个以代替透明的薄层，该发光元件设置在这两个电极之间。在这里还描述了一种选择，根据该选择，穿过窗玻璃中的一个的光线的出口可以通过一不透明的覆盖层进行阻挡。
电致发光的基本原则早就已知了。具有一些实施例、一些对材料和可实现的光线的色调的描述的详述该技术的文件可以在网址“http：∥www.dupont.com/mcm/luxprint/about.html”中获得，(状态：2001年5月)，以便在这里只简单地考虑一些细节。
从两个导电层开始，生产出一种电容器，其中这两个导电层中的一层是透明的/使光线通过。在透明的电极上将一具有发光染料的一(不透明的)层和一绝缘层(电介质)插入到该电容器中。如果在该元件的两个电极上施加一交变电压(通常是100V~)，该交变电压在这些发光染料中激励了一些周期电流，这些电流周期地通过一些扩散工艺，建立了从该透明电极出来的光线。
这些电极层以及电致发光层本身和电介质层可以通过丝网印刷技术在一些合适的诸如玻璃，PET膜的支架上沉积成厚的层。通过这个公知的效应，获得了表面发光的效果，如果人们可以忍受这样的相对较弱光线密度和受所用材料限制的颜色选择，则该效果可以用于多种应用(照明装置，标志，发光信号)。另外，电致发光元件(在后面称为发光元件)本身不是透明的，以便装备有该电致发光元件的表面不让(日)光穿过。
本发明的目标是赋予一透明的(窗)玻璃的不透明覆盖层以附加的功能，其中该不透明的覆盖层构造有一些表面分布的透明的表面部分。
根据本发明，这个目标是通过以下事实实现的，即至少一个平面的具有多个层的电致发光元件的一个透明电极设置在该表面区域的不透明表面部分中的至少一部分中，该至少一个发光元件当在该透明电极的侧面上施加了供给电压之后，通过该窗玻璃的至少一个表面发出光线。
以这样的方式，在白天用作例如对日光进行阻挡的阳光挡板或者热量挡板的窗玻璃，还可以通过较小的亮度沿所有的表面用作发光装置系统，而没有任何阴影区域存在，因为由该电致发光元件发出的光线均匀地穿过这些开口的表面部分，并且还均匀地通过这些不透明的表面部分发散。
从属权利要求的特征在于该主题的一些变形优势。
根据该主题，与该覆盖层的不透明的表面层的至少一部分连接有至少一个电致发光元件，该元件被涂覆有多层，该电致发光元件具有至少一个透明电极，在施加电压之后，该发光元件在该窗玻璃的平的表面中的(至少)一个上发出光亮。因此，通过该窗玻璃的不透明的表面部分，通过施加电流，该窗玻璃让光线在其透明的表面部分中通过，并且同时发出光线，该不透明的表面部分同时构成了发光元件的表面。电致发光层本身是不透明的，正如已经指出的那样。该电致发光层不必与另一个不透明的覆盖层组合。
从可视性和美观的观点来看，这样的一窗玻璃具有令人惊讶的效果，著名的“灰暗”表面部分目前本身发出一些光线。可以设计多个彼此并列的发光元件，这些元件将在该表面的不同区域中分别点亮，输入电流的这些电极和这些连接线可以相对简单地在不透明的覆盖层下面被遮挡。在这种情况下，让光线通过的该电极可能用作所有发光元件的公共极(接地)。因此(根据具有发光装置的相应的表面和可能的光线的颜色)可以获得不同的发光效果，或者还可以控制该光线的多种程度的强度。
在上述的应用中，这样的部分透明的窗玻璃可以替换一特别是在一汽车中的内部发光装置，例如在该发光元件启动的状态中的一汽车中的车顶窗玻璃，同时该窗玻璃具有一表面，相应地具有，足够的发光强度，以及在白天一定量的光线还可以从高处穿过该安有窗玻璃的车顶。
用于这个双重效应的一个先决条件自然在于，在让光线通过的窗玻璃部分中，确保尽可能高的不受导体结构或者类似结构干扰的透明度。具有细小的分辨率的这样的结构可以简单可复制地并且可靠地通过公知的丝网印刷技术建立。当然该发光元件的不同的层在该光栅的区域中被非常精确地叠置印刷是非常重要的。这样还构成了可良好控制的工业方法。
如果人们接受由于实施多次印刷和一些电连接而导致的较高的费用的话，上述类型的发光效应当然还可以在所有的其它的窗玻璃(多层窗玻璃)上获得，这样的窗玻璃因此例如在遮阳板区域中装备有一特别透明的被印刷的光栅。
当然将这样的发光元件埋在一多层窗玻璃中并不是必须的，但是因为安全原因最好这样设置，因为涉及到相当高的供给电压。在一多层窗玻璃中埋入的设置还保护了该发光元件的抗机械作用以及防止潮湿和污垢的侵入。
该窗玻璃材料本身原则上是自由选择的；可以无区别地使用一些塑料或者玻璃的窗玻璃。同样一些混杂的复合物也可以进行公知地工业化生产。
在一这样的窗玻璃的一表面上直接涂覆或者印刷发光元件，或者在一单独的支撑基体上，例如一PET膜上实施该发光元件，该支撑基体然后将适合地连接到该刚性窗玻璃上，或者结合到该薄片的复合物中，这些做法原则上也是无区别的。
另外，可以自由选择发光元件的表面和窗玻璃的整个表面之间的比例，相应的构造有不透明的覆盖层的所述的表面区域。根据需要，可以彼此并列地设置多个发光元件，这些发光元件按需要具有不同的颜色和形状。
最后，对于某些应用情况下，使在该窗玻璃的两个表面上的一个或者多个电致发光元件发光也可以是令人感兴趣的。然后需要一明显的不透明覆盖层，因为这些电致发光层本身不让可见光通过。原则上，通过可能地只使用一个共同的中间电极，还可以一个在另一个上地堆积这样的性质的多个电致发光元件，需要的话，可以具有彼此相对置的取向。
当然通过将发光元件封闭在一多层窗玻璃中而不是在该电极层上直接设置不透明的层，而是在该外部窗玻璃的另一侧的该外部窗玻璃的外表面(例如通过烧制赋予该外表面足够的机械强度)上设置，可以获得另一种特别的发光效应。一定量的没有被引导的光折射还能够通过侧向分散或可能通过让光线通过的不透明覆盖层的表面部分而出来。
本发明的其它细节和优势，将通过实施例的附图和后面的说明书，展现出来，附图包括：
图1是一具有一不透明的覆盖层的窗玻璃，该不透明的覆盖层具有一光栅形式的结构；和
图2在沿II-II线截取图1的窗玻璃的剖面图中示出这个多层窗玻璃的多个层的主要结构，该多层窗玻璃设有一根据本发明的电致发光元件。
根据图1，天然透明的窗玻璃1装备有一不透明的覆盖层2。在表面区域3(为了清晰起见用虚线圈出)中，该不透明的覆盖层2露出一些让光线通过的表面部分4，这些表面部分4因此是透明的并均匀地在表面分布，该表面部分4与不透明的表面部分5交替变化，在这里还考虑到该表面区域3设置有示出的图案。
这里示出的规则的光栅和其相对于窗玻璃表面的尺寸只构成一实施例。通过丝网印刷技术，实践上可以实施任何期望的其它组合，特别是非规则表面，不透明的和透明的表面部分。在本发明的范围内，这些不透明的表面部分必然是不必紧密相连。后面将再回到这个方面。
现在不透明的表面部分5的至少一部分与一电致发光元件相连，该电致发光元件的存在由两个电连接线L示出。现在其结构将参照附图2详细描述。
在横截面中，一透明的(玻璃的)第一窗玻璃1.1的表面(其在安装位置中朝向具有发光装置的一空间)首先跟随有一层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶6，该胶6与PET膜7(最好为事先层压的膜的形式)相连。这两个膜6和7是透明的。
该PET膜最好用一层透明导电层8连续覆盖，例如该透明导电层8是锡铟氧化物(ITO)构成，该透明导电层构成用于一电致发光EL的发光元件的一些电极中的一个。在该ITO层8之后是按照期望的图案或者布置沉积的电致发光层9，在该电致发光层9上再沉积一电介质层(不导电)10。
这个电介质层10后面是一高导电层11，例如金属银。这样的银层具有公知的热反射镜效应，即该银层具有强烈的红外线反射。精确地说，在作为车辆中的车顶窗玻璃使用的情况下，该热保护效应可以被有利地使用。
该电极层11还覆盖有一不透明的彩色层12，该彩色层12防止电致发光元件朝向这个表面发射的光线出来，并且还具有使向内部通过的光线和热量减弱的效应。该彩色层12还具有装饰性能。如果光线必须向该窗玻璃1的两个表面发射，或者当该电极层11例如必须具有一定的反射镜效应时，该彩色层12可以被去除。因此在这些不透明的表面部分中覆盖层的不透明度仅仅通过电致发光层保证，如果需要，还可以借助该电介质层和构造的电极层保证。
该PET膜7，透明的导电层8，电致发光层9，电介质层10和导电电极层11构成了该电致发光EL的发光元件的不考虑一些电连接线时的最小的组件，其中这些附图标记为了清楚起见被集合在一虚线绘出的方框内。
通过下述的方式可以进行该组件的生产，即：首先在该PET基体(还可以选择直接在一刚性窗玻璃的一个表面上)上沉积透明的导电覆盖层8(例如通过喷洒)。具有电致发光层9的期望的图案或者设计然后最好通过叠印厚层被实施，然后实施该电介质层10。然后在该电介质层上沉积该对应电极11。该对应电极11必须在至少一个地方被引导到该窗玻璃1的边附近，以便在那里较简单地实现该电连接。
为了避免短路，该电介质层10必须至少覆盖与该对应电极11共同的表面。因此，如果电介质层10本身没有完全覆盖该表面，而是如示出的那样按照一图案构造，该对应电极11还必须以相同方式构造，以便该对应电极11不能与透明电极8短路。相反如果与图示不同地这些层10和11也在该表面区域3的透明的表面部分4上延伸，这些层11和10本身自然必须要足够透明。
然而该电致发光层9的表面部分可以比该电介质层10和对应电极11的表面小。从前这些不透明的表面区域(该电致发光层9)不应该直接地彼此网状化，但是现在它们可以甚至构造为点的光栅形式。如果该电介质不是透明的，则应该通过印刷例如该电致发光层和相同表面结构的电介质层，来避免让光线通过的表面部分，而该电极实施在整个表面上。每一个点构成一较小面积的合适的发光电容器，然后甚至通过选择材料还可以发出不同的光线颜色(然而这假定了进行多次丝网印刷的操作)。如果必须防止光线穿过该电介质出来，则将至多再需要一次进行不透明掩蔽对应该电致发光层的图案的印刷。参照附图1中示出的图案，例如还可以想象用电致发光层仅仅装备该光栅的这些交叉区域。
该复合物通过另一个层，即另一个PVB膜13和一与该PVB膜13相连的第二(玻璃)窗玻璃1.2完成。还知道通过在该窗玻璃的边上熔合，该PVB层13连接到相同材料的层6上。因此该复合物的内部区域以实用的密封方式被密封防止潮气和污物。这两个PVB层6和13必须整体考虑用来构成该多层窗玻璃粘合中间层。
另外，在电致发光层的结构中的所有的中间空间填充有PVB。在被剖开的层的不同部分之间的一些虚线表示出在该剖面图后面相应的层的连续的延长部分。这些尺寸，即厚度比例在这里严重变形，因为事实上层8-12比PVB层6和13薄很多。而且PET膜7实施上远远比该PVB膜薄，但是比这些层8-12厚。
在该透明的电极层8上，已经示出靠近该窗玻璃1的边附近的一个电连接导电通道14，该导电通道14公知(以金属薄条带的形式或者作为印刷导电通道)地沉积在该层8上，而且该导电通道14可以朝向外部连接(通过图1中示出的导体L)，以便实现对该电致发光元件的电源供给。在另一个变形中，还可以在该窗玻璃1.2的内表面上沉积一框架15形式的不透明覆盖层，以便在外缘遮挡该窗玻璃的边区域。
最后，一些箭头分别示出光的进入(透明的表面部分4)，电致发光元件(不透明的表面部分5)发射的光线。还知道一些光线穿过该透明电极8以及膜6和7和一些窗玻璃1.1并且从该窗玻璃1.1的表面出来。
这两个电极8和11可以本身公知且适合的方式分别单独电连接到输出线L上并且引导向该外部，其中这两个电极8和11在任何情况下都通过电介质层10彼此确切地绝缘。相应的技术已经被多次反复描述并且这里不必祥述。
在一由EPA10267331公知的EL电致发光元件的变形中，还将可以想象将该沉积在PET膜7上的ITO层8分成一个或者多个区域，并且将这些分别成对这样形成的表面区域连接到该供给电压的一些不同的电极上。该电极层即对应电极11，然后公知地用作每次在两个串连电安装的发光元件之间的跨接电极，其表面电阻必须尽可能小。一银层将可能满足这个目的。这个结构具有这样的优势，即所有的外部电连接只须位于一个平面中。

Claims (10)

1.具有一不透明覆盖层(2)的窗玻璃(1)，包括一具有一些不透明表面部分(5)的表面区域(3)，该表面区域(3)露出一些让光线通过并且在表面分布的表面部分(4)，其特征在于，至少一个具有多个层的平面的电致发光(EL)元件的一个透明电极(8)设置在该表面区域(3)的不透明的表面部分(5)的至少一部分中，在该透明的电极侧面上施加了一电源供给电压之后，该发光元件通过该窗玻璃(1)的一些表面中的至少一个发出光线。
2.根据权利要求1所述的窗玻璃，该窗玻璃包括多层窗玻璃形式的至少两个刚性窗玻璃(1.1，1.2)，和一使这些刚性窗玻璃彼此连接的中间层(6，13)，其中该不透明的覆盖层和发光元件(EL)埋在该中间层(6，13)中并且设置在这些刚性窗玻璃中的一个的一个表面上，该一个表面设置在该多层窗玻璃的内部。
3.根据权利要求1或者2所述的窗玻璃，其特征在于，让光线穿过的表面部分(4)根据在这些不透明的表面部分(5)之间的规则图案/规则光栅进行分布。
4.根据上述任一项权利要求所述的窗玻璃，其特征在于，该发光元件(EL)设置在一特别的支撑膜(7)上。
5.根据上述任一项权利要求所述的窗玻璃，其特征在于，这些不透明的表面部分(5)在一表面上装备一遮挡发光元件(EL)的不透明的覆盖层(12)。
6.根据上述任一项权利要求所述的窗玻璃，其特征在于，一电介质层(10)和一发光元件(EL)的对应电极(11)是由整个表面上的透明层构成，并且还遮挡让光线通过该表面区域(3)的表面部分(4)。
7.根据上述任一项权利要求所述的窗玻璃，其特征在于，该电致发光元件(EL)的电致发光层(9)被非连续地分成多个表面部分，这些表面部分按照一图案即一期望的布置设置，该电致发光层(9)具有至少一个共同用作多个表面部分的电极。
8.根据权利要求7所述的窗玻璃，其特征在于，该电致发光层(9)设置成点光栅。
9.根据上述任一项权利要求所述的窗玻璃，其特征在于，该窗玻璃设计多个彼此并列的电致发光元件，这些电致发光元件彼此独立地启动，这些电致发光元件具有一公共电极(接地)。
10.根据上述任一项权利要求所述的窗玻璃，其特征在于，该窗玻璃设计一个在另一上面的至少两个电致发光元件，这些电致发光元件彼此独立地启动并且具有一公共的中央电极。
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