ES2581235T3 - Módulo con diodos emisores de luz para un vehículo, fabricaciones - Google Patents
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Abstract
Un módulo con diodos emisores de luz, para un vehículo (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200) que comprende: - un acristalamiento con caras principales (11, 12), y un canto (10), comprendiendo el encristalado al menos una primera hoja transparente (1) que tiene una primera cara principal (11) y una segunda cara principal (12); - diodos emisores de luz (2) comprendiendo cada uno un chip emisor (2) capaz de emitir una o más radiaciones en el espectro visible, guiadas en la primera hoja; - un perfil de soporte de los diodos (3, 3', 52, 80), que se extiende al límite del encristalado y sujetado al encristalado; y - medios de estanquidad al o a los fluidos, capaces de proteger los chips y el volumen de emisión de luz de los chips antes de la inyección, en la primera hoja; - un encapsulado polimérico (7) ubicado al límite del encristalado, rodeando dicho volumen y formando medios adicionales de estanquidad de dicho volumen al o a los fluidos, recubriendo al menos parcialmente el soporte de sujeción (3, 3', 30), siendo entonces dichos medios de estanquidad al o a los fluidos elegidos estancos al material de encapsulado líquido inyectado a una temperatura y presión dada.
Description
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DESCRIPCION
Modulo con diodos emisores de luz para un vehnculo, fabricaciones
La presente invencion se refiere a los encristalados para vehnculos y en particular, a los encristalados que comprenden diodos emisores de luz y al metodo de fabricacion de tales encristalados.
Cada vez mas vehnculos recurren a los diodos emisores de luz (LED en ingles o DEL en frances).
El documento DE 103 13 067 A1 describe un modulo con diodos emisores de luz para un vehnculo que incluye un encristalado y un perfil de soporte de diodos.
El documento US 2004/0130019 A1 describe un modulo con diodos emisores de luz que comprende medios de estanquidad al o a los fluidos para los diodos.
El documento DE 203 20 918 U1 describe un encapsulado polimerico de un modulo con diodos emisores de luz para vetnculo que comprende un encristalado.
El documento WO 2006128941 propone, por ejemplo, un techo panoramico con iluminacion uniforme de la superficie por uno o varios diodos emisores de luz. Este techo comprende una estructura laminada que, como se muestra en la figura 8, esta compuesta por una hoja externa extractora de luz, una hoja central transparente gma de la luz y una hoja interna de difusion de la luz. La fuente de luz es una pluralidad de diodos emisores de luz montados en un soporte lateral fijado al canto de las hojas interna y externa, mientras que en la hoja central hay previsto un orificio para el alojamiento de los diodos.
El techo panoramico se fija mediante pegado de los bordes perifericos de la hoja externa a la carrocena del techo. Los diodos y la region periferica de pegado estan enmascarados por la tapicena interior.
La invencion se propone aumentar la gama de los encristalados iluminantes disponibles.
La presente invencion se refiere a un modulo con diodos emisores de luz, adecuado especialmente para cualquier configuracion de techo, y en particular los techos montados desde el exterior en el techo de la carrocena, tanto techos que se pueden abrir como techos fijos.
Para ello, el modulo con LED debe ser duradero, compacto, con diodos fijados de una manera robusta y sencilla.
La presente invencion se refiere tambien a un modulo con diodos que cumple con los requisitos de la industria (en terminos de rendimiento, por lo tanto de costo, de cadencia, automatizacion, etc.), haciendo posible de este modo una produccion « de bajo costo » sin sacrificar las prestaciones.
Para este proposito, la presente invencion propone un modulo con diodos emisores de luz, para un vehnculo, que comprende:
- un acristalamiento con caras principales, incluyendo el encristalado al menos una primera hoja transparente que tiene una primera cara principal y una segunda cara principal y un canto;
- diodos emisores de luz, cada uno de los cuales comprende un chip emisor capaz de emitir una o mas radiaciones en el espectro visible, guiados en la primera hoja, antes de la extraccion a traves de al menos una de la primera y/o segunda caras;
- un perfil de soporte de los diodos, que se extiende como un lfmite del encristalado y fijada al encristalado (especialmente a la primera hoja); y
- medios de estanquidad al o a los fluidos, capaces de proteger a los chips (por lo menos la cara emisora de los chips) y el volumen de las radiaciones emitidas antes de la inyeccion en la primera hoja (o el volumen de acoplamiento optico), preferentemente inyeccion por el canto de la primera hoja.
Asf, la presente invencion proporciona un modulo con LED duradero, incluso cuando el modulo no esta protegido por la carrocena, en virtud de medios de estanquidad que son simples y bien disenados, suprimiendo las vfas de difusion de fluidos (a los posibles orificios de paso de la conexion electrica, si son necesarios).
Los medios de estanquidad de acuerdo con la invencion se pueden utilizar a varios niveles:
- durante la fabricacion del modulo, especialmente con fines de encapsulado; y
- a largo plazo, por ejemplo, 5 anos, en particular para proteger los chips de la humedad (agua lfquida, vapor de agua), para evitar la contaminacion del volumen de las radiaciones emitidas (la suciedad, la contaminacion organica, tal como moho...) y preferentemente de productos de limpieza, o de lavado por chorros de alta presion.
Para cualificar la estanquidad a largo plazo, se puede recurrir a la prueba de cataplasma en humedo. Por ejemplo, la
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norma D47 1165-H7 utilizada en la industria del automovil describe la prueba de cataplasma en humedo H7.
Esta prueba consiste en sumergir la pieza de prueba en algodon empapado con agua desionizada y encerrar la totalidad en una bolsa hermeticamente sellada, luego colocar la bolsa en una estufa a 65°C durante 7 dfas. A continuacion, las piezas se sacan del horno y, se retira el algodon empapado y se colocan a 20°C durante 2 horas. Las piezas finalmente pueden ser inspeccionadas y probadas mecanicamente o funcionalmente para evaluar el efecto de la humedad en el sistema. Esta prueba corresponde a un numero de anos de envejecimiento natural en un ambiente humedo y caliente.
Tambien se puede utilizar una prueba de limpieza con chorro de agua a alta presion, por ejemplo la prueba de resistencia al lavado mediante un limpiador de alta presion D25 5376 utilizada en la industria del automovil: la presion hasta 100 bar con una distancia de boquilla/alojamiento de hasta 100 mm.
El soporte de los diodos tiene una superficie que lleva chips « frente al » encristalado, en general, frente al canto de la primera hoja o (parcialmente) frente a una cara principal del encristalado y sobresaliendo del borde de la primera hoja, en el caso de diodos de emision lateral.
Los medios de estanquidad a los fluidos se pueden elegir de entre:
- un adhesivo, llamado adhesivo externo, eventualmente colocado en la superficie del soporte de los diodos que es opuesta a la superficie frente al encristalado, portadora de los chips y que sobresale sobre la periferia del encristalado, formando el adhesivo eventualmente la totalidad o parte de los medios de sujecion al soporte del encristalado, teniendo el adhesivo eventualmente un nucleo sobresaliente, ngido, sin cubrir;
- una o varias tiras adhesivas, opcionalmente una tira envolvente, con una parte que cubre el soporte prolongada por las partes sobresalientes;
- una o varias cintas adhesivas, o una cinta envolvente;
- y/o medios de estanquidad entre el encristalado y el perfil de soporte de diodos, elegidos de entre
- un material adhesivo para llenar el volumen de radiaciones emitidas que es transparente a dicha o dichas radiaciones, preferentemente un adhesivo, una resina termoplastica, un adhesivo de doble cara; o
- un material adhesivo para proteger el volumen de las radiaciones emitidas, cuyo adhesivo se coloca al nivel de las regiones donde el soporte hace contacto con el encristalado, transparente a dicha o dichas radiaciones de los diodos si llena parcialmente el volumen de acoplamiento, y/o colocada para sellar las partes libres del soporte de diodos (por los lados, por ejemplo, en otras palabras, sellado lateral del volumen de acoplamiento); y
- un material protector de los chips, transparente a dicha o dichas radiaciones, identico o distinto del material de relleno, especialmente un material para la pre-encapsulado de los chips.
En una modalidad, el material adhesivo protector del chip transparente a dicha o dichas radiaciones es identico al material de relleno y se elige entre:
- un adhesivo, que cubre los chips y sujeta los chips al encristalado; o
- un adhesivo de doble cara, pegado sobre los chips y el soporte a traves de una cara adhesiva y pegado al encristalado por la otra cara adhesiva, que forma la totalidad o parte de los medios de sujecion del soporte.
El volumen de radiacion emitida (volumen de acoplamiento), naturalmente vana en funcion del diagrama de radiacion de los chips, definido por una direccion de emision principal y un cono de emision.
Para hacer la fabricacion simple (independiente del diagrama de radiacion), el volumen total entre el canto y los chips (ya sean pre-encapsulados o no), y eventualmente delimitado por una o mas alas del soporte, se rellena con el material adhesivo.
En una primera variante, el modulo comprende una encapsulado polimerico, que es especialmente desde 0,5 mm hasta una pluralidad de centimetros de espesor, que se encuentra al lfmite del encristalado y que recubre el soporte de sujecion (por la superficie opuesta a la superficie portadora de diodos y/o por el canto del soporte, o, mas generalmente, por cualquier superficie libre del soporte fuera del volumen de acoplamiento optico), siendo entonces elegidos los medios de estanquidad al o a los fluidos (al menos) estancos (es decir, suficientemente resistentes) al material de encapsulado lfquido inyectado a una temperatura y presion determinadas.
Cuando se aplica a los vehuculos, el material de encapsulado es negro o de color (por razones esteticas y/o con fines de enmascaramiento). Ya que este material no es lo suficientemente transparente a la o las radiaciones visibles, la estanquidad es necesaria para asegurar buena inyeccion de la luz en la primera hoja.
El encapsulado puede ser de poliuretano, en especial de RIM-PU (reaccion en el molde en ingles), llevandose a
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cabo la reticulacion del PU de dos componentes en el molde, una vez que ambos componentes se han inyectado simultaneamente. Este material tipicamente se inyecta a temperatures de hasta 130°C y a algunas decenas de bar.
Otros materiales de encapsulado son:
- preferentemente los termoplasticos flexibles: elastomero termoplastico (TPE), poli(cloruro de vinilo) (PVC), terpolfmero de etileno-propileno-dieno (EPDM), tipicamente inyectado entre 160°C y 24o°C y hasta 100 bar; y
- los termoplasticos ngidos: policarbonato (PC), polimetacrilato de metilo (PMMA), polietileno (PE), polipropileno (PP), poliamida (PA66), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), ABSPC, inyectados tfpicamente entre 280°C y 340°C, y entre 500 y 600 bar.
Se colocan preferentemente a una temperatura mas baja que la temperatura de union de las conexiones de los chips (soldadura, etc.), por ejemplo inferior a 250°C, incluso inferior o igual a 200°C. Para cualificar la estanquidad de este material inyectado, se podnan comparar las prestaciones opticas antes y despues del encapsulado.
Como materiales adhesivos (ya sean externos o internos) que desempenan esta funcion de estanquidad del encapsulado, a corto plazo, se pueden citar:
- un adhesivo que puede ser reticulado a los UV (interna o externa);
- una tira (acnlica, PU, etc.) cubierta con un adhesivo acnlico (interna o externa);
- un adhesivo transparente (interna o externa), PU, silicona, acnlico;
- una resina termoplastica (interna o externa), butiral de polivinilo (PVB), copolfmero de etil vinil acetato (EVA), etc.
El encapsulado se extiende a lo largo del canto de la primera hoja y por al menos un borde de la primera cara principal. Al rodear dicho volumen de acoplamiento (y mas a menudo los diodos y el soporte de diodos, por las superficies libres fuera del volumen de acoplamiento), el encapsulado puede formar medios de estanquidad adicionales al o a los fluidos del volumen de acoplamiento, por ejemplo mas eficaces a largo plazo y eventualmente reforzados por medio de una capa primaria, de uno, dos o tres componentes, por ejemplo a base de poliuretano, poliester, acetato de polivinilo, isocianato, etc., de 5 a 30 pm de espesor, situada entre el encapsulado y el encristalado, en particular, encristalado fabricado de vidrio mineral, porque la capa promueve la adhesion al vidrio mineral.
Ademas, en el caso de un encapsulado en vidrio mineral, puede ser preferible evitar adhesivos de silicona como adhesivo externo, porque se adhieren muy bien al vidrio, pero impediran la adhesion del material encapsulado sobre el vidrio.
El encapsulado tambien proporciona un acabado estetico bueno y permite la integracion de otros elementos o funcionalidades:
- sobremoldeo de marcos;
- insertos de refuerzo o insertos de fijacion del modulo, especialmente para modulos que se abren; y
- perfil de estanquidad de varios labios (dos labios, tres labios, etc.), que se aplastan despues del montaje en el vehnculo.
El encapsulado puede tomar cualquier forma, con o sin labio, de doble cara, de triple cara.
Un tubo, dicho de otro modo un perfil de estanquidad de celdas cerradas, tambien puede ser unido al encapsulado.
Preferentemente, en el caso de un adhesivo externo, se deja un espacio libre en el canto del encristalado asociado con el soporte de diodos para permitir un encapsulado enrasado, es decir al ras con una de las caras del encristalado, etc.
En una segunda variante, el modulo comprende una junta de polfmero montada previamente, por ejemplo hecha de elastomero, en especial de TPE (para elastomero termoplastico), o EPDM, con un espesor de unos pocos milfmetros (tfpicamente entre 2 y 15 mm). La junta puede, eventualmente formar el perfil de soporte para sujetar al encristalado (pudiendo los diodos ademas estar sobre una base adicional), o recubriendo la junta la totalidad o parte del perfil de soporte de los diodos.
La junta se extiende a lo largo del canto de la primera hoja y sobre la periferia de las caras principales del encristalado (primera hoja y eventualmente segunda hoja). Puede ser pegada con adhesivo para su retencion. La junta en U puede mas preferiblemente ser sujetada simplemente por aprieto o ajuste con las dos caras principales del encristalado, que son la primera y la segunda cara de la primera hoja en el caso de un encristalado simple.
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La junta puede ser de cualquier forma: en L (que se extiende sobre la primera cara principal), en U (que se extiende sobre la primera cara principal y, por ejemplo, sobre la segunda cara principal), etc.
La junta puede llevar los diodos y la base o la barrita que lleva los diodos (de seccion rectangular, por ejemplo). La junta (asociada con la base) aqu puede formar el soporte de sujecion al encristalado.
La junta puede comprender un alma metalica.
La junta se puede desmontar en cualquier momento, especialmente cuando no hay adhesivo entre la junta y los diodos (en el volumen de acoplamiento). Al rodear el volumen, no obstante, este puede formar los medios de estanquidad al o a los fluidos de dicho volumen (y de los diodos) eficaces a largo plazo, por uno o mas labios de la junta de elastomero pretensados despues de la sujecion y colocados en las principales caras del encristalado.
El elastomero, especialmente EPDM, tiene una funcion de estanquidad y buenas propiedades de remanencia a compresion.
Sin embargo, para un buen posicionamiento del soporte y de los diodos, los medios de estanquidad al o a los fluidos de dicho volumen utilizados pueden estar preferentemente entre la junta (sin labio de estanquidad) y la periferia del encristalado.
El soporte puede ser sujetado al encristalado antes del montaje de la junta, siendo la junta montada a continuacion por todos los medios disponibles (aprieto del soporte en U, pegado utilizando un adhesivo de doble cara, etc.).
La junta con los diodos puede ser montada de preferencia en una operacion de ensamblaje, con un movimiento de traslacion unico (mediante aprieto, ajuste, etc.).
Como medios de estanquidad eficaces a largo plazo para la humedad y/o la limpieza:
- se evitan el butiral de polivinilo (PVB), el copolfmero de etil vinil acetato (EVA);
- se prefiere un adhesivo de doble cara (transparente si es interno), de una cara (si es externo), un pegamento o cola (transparente si es interno).
El adhesivo externo puede ser una banda cubierta con adhesivo:
- monolttica, comun con el conjunto de los diodos;
- o por trozos, por diodo o grupos de diodos.
Por ejemplo, se elige una banda acnlica de 0,5 mm de espesor.
La banda (que tiene cualquier forma posible) se fija a la periferia del encristalado, por el canto del encristalado y/o por una o mas caras principales del encristalado.
La banda, llamada entonces envolvente, puede recubrir por completo el soporte por partes inferiores y superiores y partes laterales. En resumen, la banda tiene dimensiones (anchura y longitud) mayores que las dimensiones de la parte emergente del soporte de diodo.
La banda tambien puede recubrir el soporte solo por partes inferiores y superiores y no las partes laterales (o lados) del perfil de soporte. Para hacer mas facil el paso del medio de conexion, se pueden hacer orificios pasantes en la banda.
En general, las partes laterales (o costados) del perfil de soporte son hechas estancas al o a los fluidos (de encapsulado y/o encapsulado a largo plazo) por medios adhesivos « localizados » tales como los descritos anteriormente: pegamento o adhesivo, resina, etc.
Si el medio de conexion pasa entre el soporte y el encristalado, se pueden hacer orificios pasantes en el adhesivo.
La banda adhesiva puede comprender un alma ngida (metalica...) que sobresale del borde de la banda y que no este recubierta, a fin de hacer mas facil arrancar la banda cuando el vetnculo va a ser reparado o cuando los diodos van a ser cambiados, etc.
Para cuantificar la transparencia a las radiaciones de los medios internos de estanquidad, preferentemente se pueden elegir materiales con un coeficiente de absorcion inferior o igual a 25 m-1, o aun mas preferentemente inferior o igual a 5 m-1.
Por otra parte, para minimizar las perdidas en la interfaz con la primera hoja, se puede elegir ademas un mdice optico que se aproxime lo mas posible al de la primera hoja, por ejemplo, una diferencia de indices inferior o igual a 0,3, incluso 0,1.
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Se pueden prever de preferencia para el o los bordes de acoplamiento de la primera hoja bordes redondeados. En particular, cuando el espacio de radiacion emitida es el aire, es posible sacar partido de la refraccion en la interfaz entre el aire y la primera hoja de geometna adecuada (borde redondeado, incluso un borde biselado, etc.,) permitiendo asf focalizar los rayos en la primera hoja.
Se pueden prever de preferencia para el o los bordes de acoplamiento de la primera hoja bordes deslustrados (difusores). En este caso, las perdidas por difusion estan limitadas en virtud del medio de estanquidad interno adhesivo debido a que el adhesivo se incorpora en las anfractuosidades del borde deslustrado.
De preferencia, el factor de transmision de la primera hoja, cerca del pico de la radiacion en el espectro visible de los chips (perpendicularmente a las caras principales) es superior o igual a 50%, aun mas preferiblemente superior o igual a 70%, e incluso superior o igual a 80%.
El soporte puede comprender una parte lateral frente al canto de la primera hoja y portadora de los chips.
El encristalado puede tener una capa, llamada capa protectora, (una hoja, una pelfcula, un deposito, etc.,) por lo menos al lfmite de una de la primera o segunda caras o extenderse sobre dicha cara. Esta capa puede tener una doble funcion:
- extraccion de luz (por ejemplo una pelfcula flexible hecha de PU, PE, silicona eventualmente pegada por acnlico);
- proteccion contra las radiaciones (IR, UV): control solar, baja emisividad;
- anti-rayado;
- estetica (coloreada, con motivos o patrones, etc.).
Esta capa protectora puede ser:
- una capa que es transparente a la o a las radiaciones de los chips, sobresaliente, que se extiende sobre el canto entre la parte lateral del soporte y el canto, y llena el volumen de las radiaciones emitidas y/o recubriendo dichos chips (preferiblemente no pre-encapsulados);
- o una capa (ya sea transparente u opaca, etc.) sobresaliente con una parte plegada que recubre la parte lateral, formando de esta manera el adhesivo externo, incluso envolviendo y/o llevando dicho soporte.
La capa sobresaliente puede incluso formar un marco completo hasta la primera o segunda caras, formando asf el adhesivo externo envolvente.
La parte plegada, incluso puede llevar la parte lateral (tipo base, etc.). Con este fin, la cara externa de la parte lateral puede estar provista con medios de anclaje (picos, etc.).
La capa protectora puede ser un material reblandecido por calentamiento para hacerlo adhesivo (PVB, por ejemplo) o de un material con caras adhesivas (material cubierto con adhesivo), tal como PE, PU, PET.
El encristalado puede ser un encristalado simple (una sola hoja), siendo la primera hoja de vidrio o de plastico, especialmente de PC, etc.
El encristalado puede ser laminado (varias hojas) formado por:
- una primera hoja transparente, vidrio mineral (flotado) u organico (PC, PMMA, PU, resina ionomera, poliolefina), gruesa o delgada;
- una capa intermedia de laminado hecha de un material laminado determinado; y
- una segunda hoja (ya sea opaca o no transparente, coloreada, hecha de vidrio mineral, u organico que tiene varias funciones: control solar, etc.).
Como capa intermedia de laminado usual, se puede citar el PU flexible utilizado, un termoplastico libre de plastificante tal como el copolfmero de etil vinil acetato (EVA) o butiral de polivinilo (PVB). Estos plasticos tienen, por ejemplo un espesor de entre 0,2 mm y 1,1 mm, especialmente de entre 0,38 y 0,76 mm.
Se puede elegir especialmente como primera hoja / capa intermedia / segunda hoja:
- vidrio mineral / capa intermedia / vidrio mineral;
- vidrio mineral / capa intermedia / policarbonato;
- policarbonato (ya sea grueso o no) / capa intermedia / vidrio mineral.
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En la presente descripcion, salvo que se especifique mas, el termino “vidrio” se entiende como un vidrio mineral.
Es posible cortar el borde de la primera hoja (antes de templado) de un encristalado simple o laminado para alojar los diodos en esta.
La estructura puede comprender un encristalado laminado, formado de la primera hoja de vidrio, una capa intermedia de laminado elegida para ser difusora, por ejemplo PVB translucido, con el fin de distribuir la luz, y una segunda hoja de vidrio, eventualmente con una cara externa principal que es difusora (por texturizacion o por una capa adicional).
En otra modalidad, con el encristalado laminado y preferentemente un encapsulado como se ha citado anteriormente, la primera hoja comprende un rebaje para alojar los diodos y desembocando sobre la primera y segunda caras principales, el perfil de soporte, preferentemente una barrita rectangular, esta contra, preferiblemente pegada a, la periferia de la cara de laminado de la segunda hoja a fin de eliminar la luz parasita de la segunda hoja cuando el encapsulado opcional esta enrasado (o al ras) con la cara de la segunda hoja opuesta a la cara de laminado.
Sin embargo, de preferencia, el encristalado es simple, incluso de plastico, con el fin de ser mas compacto y/o mas ligero.
La primera y/o segunda hojas pueden ser de cualquier forma (rectangular, cuadrada, redonda, ovalada, etc.) y ser planas o curvadas.
La primera hoja de preferencia se puede hacer de un vidrio sodocalcico, por ejemplo vidrio PLANILUX de SAINT GOBAIN GLASS.
La segunda hoja puede ser coloreada, por ejemplo hecha de vidrio VENUS de SAINT GOBAIN GLASS.
El vidrio eventualmente puede haber sido sometido previamente a un tratamiento termico de endurecimiento, recocido, temple o abombamiento.
La cara de extraccion del vidrio tambien puede ser mateada, chorreada con arena, serigrafiada, etc.
En la variante con la capa protectora, el soporte comprende un ala en la cara de la primera hoja, en contacto con la capa protectora, siendo el ala discontinua para que dicha capa protectora pueda llenar el volumen de las radiaciones emitidas y/o de los chips, y de preferencia de las regiones salientes de anclaje en dicha capa protectora.
Para la fabricacion, se preve una capa sobresaliente, plegada previamente, y un corte adaptado de esta capa en el lado del soporte (corte complementario a la forma del ala del soporte, especialmente en las regiones macizas para venir a llenar el espacio de acoplamiento y/o recubrir los chips).
Naturalmente, el soporte de forma alternativa puede comprender un ala asociada con la cara superior de la capa protectora o una segunda hoja, en cuyo caso la forma de este ala no hay que ajustarla.
Las regiones de anclaje son mas bien triangulares o en todo caso, puntiagudas y estrechas.
El soporte ademas puede comprender una parte inferior asociada con la cara inferior de la primera hoja. Esta parte puede ser maciza o puede tener partes vaciadas.
La anchura maxima de la parte inferior, es eventualmente mayor que la anchura maxima de la parte superior, especialmente superior o igual (pues no hay tensiones del laminado).
La longitud de la segunda ala puede variar de 3 a 30 mm. La longitud de las regiones de anclaje puede variar de 3 a 10 mm, en particular, cuando vienen a anclarse en una hoja de termoplastico.
Por otra parte, el canto, la esquina o el borde de una de las caras de la primera hoja puede comprender un rebaje en donde se colocan los chips, especialmente una ranura de alojamiento de los chips.
La primera hoja puede comprender rebajes con altos radios de curvatura para el vidrio.
El rebaje puede ser una ranura lateral, a lo largo del canto, que eventualmente desemboca sobre al menos un lado con el fin de hacer el montaje mas facil.
Para mayor compacidad, y/o para reducir o aumentar la region del hueco del encristalado, la distancia del chip a la primera hoja puede ser inferior a 2 mm.
En particular, es posible utilizar chips que tienen una anchura de 1 mm, una longitud de 2,8 mm y una altura de 1,5 mm.
El soporte puede estar en la periferia del borde o bordes del modulo, (sobre el canto de la primera hoja y/o sobre la
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cara inferior de la primera hoja y/o sobre la cara superior de la primera hoja).
El soporte puede tener una longitud (y/o anchura, respectivamente), menor que la longitud (o anchura, respectivamente) del borde de acoplamiento de la primera hoja.
El soporte puede ser perforado para que un adhesivo externo recubra los chips y/o el volumen de acoplamiento optico.
El soporte puede ser de un material flexible, dielectrico o electricamente conductor, por ejemplo metalico (aluminio, etc.), o ser compuesto.
El soporte es naturalmente de material estanco al o a los fluidos (material de inyeccion y/o a largo plazo), a menos que esta funcion, pueda ser realizada por otro elemento envolvente externo (adhesivo externo, junta montada previamente, etc.).
El soporte puede ser monolttico o de una pluralidad de piezas.
El soporte puede ser producido por plegado.
Se prefiere un soporte de concepcion simple (ya sea de seccion transversal variable o no, en L, en U, en E, incluso una barrita rectangular simple), fuerte y facil de montar.
Se pueden practicar muescas en el encristalado para promover la sujecion (sujecion a modo de clips, etc.).
El soporte puede tener una seccion (local) en L:
- por lo menos una parte lateral (sensiblemente plana) frente al canto del encristalado, de preferencia portadora de los diodos;
- prolongada por un ala frente a una cara principal del encristalado (y en la periferia).
El soporte puede tener una seccion (local) en U, y comprender:
- por lo menos una parte lateral (sustancialmente plana) frente al canto del encristalado, de preferencia portadora de los diodos,
- prolongada por un ala frente a una cara principal del encristalado (y en la periferia),
- y prolongada por otra ala frente a otra cara principal del encristalado (y en la periferia).
El numero total de diodos se define por el tamano y la posicion de las regiones que se van a iluminar, por la intensidad de luz deseada y la homogeneidad requerida de la luz.
La longitud del soporte vana, dependiendo del numero de diodos y de la extension del area que se va a iluminar, especialmente desde 25 mm hasta la longitud del borde de acoplamiento optico (por ejemplo 1 m).
El soporte preferentemente es retenido (por lo menos parcialmente) al apretar sobre encristalado o mediante ajuste, preferentemente aprieto o ajuste con la primera hoja.
Para una mayor compacidad y/o un diseno simplificado, el soporte ademas puede tener una o mas de las siguientes caractensticas:
- ser delgado, especialmente de espesor inferior o igual a 3 mm, por ejemplo entre 0,1 y 3 mm de espesor, o inferior al espesor de una capa intermedia de laminado, en caso necesario;
- ser opaco, por ejemplo de cobre o de acero inoxidable;
- extenderse a lo largo de toda la longitud de un orificio formando una ranura.
Se pueden prever una pluralidad de soportes de diodos, identicos o similares en vez de un solo soporte, especialmente si las regiones que se van a iluminar son muy distantes entre sf.
Se puede prever un soporte con un tamano de referencia dado, multiplicado en funcion del tamano del encristalado y de las necesidades.
Para mayor compacidad y/o para aumentar la region de hueco de ventana del encristalado, la distancia entre la parte portadora de los chips y la primera hoja es preferentemente inferior o igual a 5 mm, y/o, preferentemente la distancia entre los chips y la primera hoja es inferior o igual a 2 mm. En particular, es posible utilizar chips que tengan una anchura de 1 mm, una longitud de 2,8 mm y una altura de 1,5 mm.
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La invencion tambien incluye el perfil de soporte de los diodos (de preferencia con los diodos) para sujecion a un modulo llevado por un vefnculo tal como se ha descrito en las modalidades anteriores.
La invencion tambien incluye el perfil de soporte de los diodos de seccion local en U o en L para sujecion a un borde de un encristalado llevado por el vefnculo, que comprende una parte central (provista para que lleve los diodos) prolongada por un ala discontinua, con regiones vaciadas y opcionalmente regiones sobresalientes para el anclaje en una capa sobre el encristalado.
La invencion tambien incluye una junta de montaje previo, para el modulo con diodos llevado por vefnculo, equipado con un soporte de diodos (por ejemplo, que tiene una seccion local en U o en L, o una simple barrita rectangular) y con regiones para la sujecion de la junta mediante aprieto o ajuste (fijacion a modo de clips...) sobre un encristalado.
La invencion tambien incluye una junta de montaje previo para el modulo con diodos llevado por un vefnculo, de elastomero, y con uno o mas labios de estanquidad al o a los fluidos.
Los diodos pueden ser (pre)ensamblados sobre una base o bases (con pistas de alimentacion electrica) preferentemente delgadas, especialmente de espesor inferior o igual a 1 mm, incluso de 0,1 mm de espesor, las cuales se sujetan a los soportes (por ejemplo de metal).
De lo contrario, el propio soporte puede llevar directamente los chips y las pistas de alimentacion electrica.
El modulo esta ideado para equipar cualquier vefnculo:
- cristales laterales, techo, luneta trasera, parabrisas de un vefnculo terrestre: automovil, vefnculo utilitario, camion, tren;
- ventanilla, parabrisas de un vefnculo aereo (avion, etc.); y
- cristales de ventana, tecfio, de un vefnculo acuatico (barco, submarino).
La extraccion de la luz (el tipo y/o la posicion de los cfiips) se ajusta para proporcionar:
- una iluminacion ambiental, de lectura, especialmente visible en el interior del vefnculo;
- una senalizacion luminosa, especialmente visible fuera del vefnculo:
- activada mediante un control remoto: con el fin de localizar el vefnculo en un estacionamiento o en otro lugar, o para indicar el (des)bloqueo de las puertas, o
- senalizacion de seguridad, por ejemplo, luces de parada posteriores,
- una iluminacion que es sustancialmente uniforme sobre toda la superficie de extraccion de la luz (una o mas regiones de extraccion de luz, de funciones comunes o separadas).
La luz puede ser:
- continua y/o intermitente; y
- monocromatica y/o multicromatica, blanca.
Visible dentro del vefnculo, por lo tanto puede tener una funcion de iluminacion nocturna o una funcion de presentacion de informaciones de cualquier naturaleza, tales como dibujos, logotipos, signos alfanumericos u otros signos.
Como patrones decorativos, se puede formar una o mas tiras luminosas, un marco luminoso periferico.
Es posible realizar una sola cara de extraccion (de preferencia dentro del vefnculo).
La insercion de diodos en estos encristalados face posible otras siguientes funcionalidades de senalizacion:
- presentacion de testigos luminosos de senalizacion destinados al conductor del vefnculo o a los pasajeros (por ejemplo: testigo de alarma de temperatura del motor que aparece en el parabrisas del automovil, testigo que muestre que esta en funcionamiento el sistema de desfiielo electrico de la ventana);
- presentacion de testigos luminosos de senalizacion destinados a las personas en el exterior del vefnculo (por ejemplo testigo de puesta en funcionamiento de la alarma del vefnculo en los cristales laterales);
- presentacion luminosa sobre los cristales del vefnculo (por ejemplo, una presentacion luminosa intermitente en vefnculos de emergencia, una presentacion de seguridad con bajo consumo de energfa, que indica la presencia de un vefnculo en peligro).
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El modulo puede comprender un diodo que puede recibir senales de control, especialmente en infrarrojos, para el control remoto de los diodos.
Naturalmente, la invencion tambien se refiere a un vetuculo que incorpora el modulo definido anteriormente.
Los diodos pueden ser simples chips semiconductores, por ejemplo, que tengan un tamano de una pm (micra) o de un mm.
Sin embargo, los diodos pueden comprender una cubierta protectora (ya sea provisional o no) para proteger el chip durante la manipulacion o para mejorar la compatibilidad entre los materiales del chip y otros materiales.
Los diodos pueden estar encapsulados, es decir, pueden comprender un chip semiconductor y una envolvente, por ejemplo hecha de una resina de tipo epoxi o de PMMA, que encapsule el chip y cuyas funciones son multiples: la proteccion contra la oxidacion y la humedad, elemento difusor o de enfoque, conversion de longitud de onda, etc.
El diodo puede ser elegido especialmente de entre por lo menos uno de los siguientes LED:
- un diodo con contactos electricos en caras opuestas del chip, o en la misma cara del chip;
- un diodo de emision lateral, es decir, de emision paralela a los (las caras de) contactos electricos, con una cara de emision lateral, en relacion al soporte;
- un diodo, cuya direccion de emision principal es perpendicular u oblicua a la cara de emision del chip;
- un diodo que tiene dos direcciones principales de emision, oblicuas a la cara de emision del chip, que da una forma de alas de murcielago, estando las dos direcciones, por ejemplo centradas en angulos entre 20° y 40° y entre -20° y - 40° con semiangulos en el vertice del orden de 10° a 20°;
- un diodo que tiene (solo) dos direcciones principales de emision, oblicuas a la superficie de emision del diodo, centradas por ejemplo en los angulos de entre 60° y 85° y de entre -60° y -85°, con semiangulos en el vertice del orden de 10° a 30°; y
- un diodo colocado para un guiado en el canto o para emitir directamente a traves de una o ambas caras, o por el orificio (el diodo se denomina entonces un diodo invertido).
En una variante, los diodos son diodos de emision lateral, estando las caras de emision frente al canto de la primera hoja y estando los diodos colocados en el perfil de soporte para la sujecion, de preferencia una barrita rectangular, contra y/o pegada a una de las caras principales del encristalado, de preferencia por un adhesivo de doble cara.
El diagrama de emision de una fuente puede ser Lambertiano.
Tfpicamente, un diodo colimado tiene un semi-angulo en el vertice que puede ser tan bajo como de 2° o 3°.
De este modo, el modulo puede incorporar todas las funcionalidades conocidas en el ambito del encristalado. Entre las funcionalidades que pueden agregarse al encristalado, se pueden citar las siguientes: una capa hidrofoba/oleofoba, una capa hidrofila/oleofila, fotocatalftica de anti-ensuciamiento, un apilamiento de capas reflectante de la radiacion termica (control solar) o reflectante de rayos infrarrojos (de baja emisividad) o una capa antirreflectante.
La estructura ventajosamente puede comprender una capa mineral de difusion asociada con una de las caras principales, que es una cara luminosa (por extraccion de la radiacion).
La capa difusora puede estar compuesta de elementos, que contienen partfculas y un aglutinante, el aglutinante se utiliza para aglomerar las partfculas.
Las partfculas pueden ser partfculas de metal o partfculas de oxido metalico, el tamano de las partfculas puede oscilar entre 50 nm y 1 pm, y preferentemente el aglutinante puede ser un aglutinante mineral para resistencia al calor.
En una modalidad preferida, la capa difusora consiste de partfculas aglomeradas en un aglutinante, las partfculas tienen un diametro promedio de entre 0,3 y 2 micras, el aglutinante esta en una proporcion de entre el 10 y el 40% en volumen, y las partfculas forman agregados, cuyo tamano se encuentra entre 0,5 y 5 micras. Esta capa difusora preferida se describe particularmente en la solicitud de patente WO 01/90787.
Las partfculas pueden ser elegidas a partir de partfculas semitransparentes y de preferencia partfculas minerales tales como partfculas de oxidos, nitruros, carburos. Las partfculas de preferencia se elegiran a partir de oxidos de sflice, de alumina, circonia, de titanio, de cerio, o de una mezcla de al menos dos de estos oxidos.
Por ejemplo, se elige una capa mineral difusora de aproximadamente 10 pm.
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La invencion tambien se refiere a un metodo de fabricacion del modulo con diodos, para un vetuculo, segun lo definido anteriormente, que comprende las siguientes etapas:
- suministrar un acristalamiento que comprende la primera hoja transparente, sobresaliendo la capa protectora del borde de la primera hoja;
- suministrar el soporte de diodos, que comprende una parte lateral para ser colocada frente al canto de la primera hoja, y que lleva los chips;
y una de las siguientes etapas:
-para su adhesion, reblandecimiento de la parte sobresaliente, llamada la parte interna de la capa (por calentamiento del soporte y/o del vidrio agregados) sobre el canto de la primera hoja, colocacion del soporte contra la parte sobresaliente reblandecida que llena el volumen de radiaciones emitidas y/o recubre los chips; o
- para su adhesion, el reblandecimiento de la parte sobresaliente, llamada la parte externa de una capa (por calentamiento del soporte y/o del encristalado), sobre el soporte previamente sujetado, y de preferencia envolviendo el soporte y adhiriendole a la segunda cara;
- o plegado de la parte sobresaliente, llamada la parte externa, de una capa protectora con la cara cubierta con adhesivo, sobre el soporte, de preferencia envolviendo el soporte y adhiriendole a la segunda cara,
y preferentemente, la inyeccion del material de encapsulado en el borde del encristalado con los diodos.
La invencion tambien se refiere a un metodo de fabricacion del modulo con diodos, para un vetuculo, segun lo definido anteriormente, que comprende las siguientes etapas:
- suministrar un acristalamiento que comprende al menos la primera hoja transparente;
- suministrar el perfil de soporte de los diodos;
- sujetar el perfil de soporte de los diodos al encristalado;
- suministrar un adhesivo, llamado un adhesivo externo, sobre la periferia del encristalado y alrededor de dicho volumen y, especialmente una o mas bandas adhesivas o cintas de adhesivo;
- inyectar el material de encapsulado de polfmero, preferentemente a una temperatura inferior o igual a 250°C, incluso a 200°C, sobre el borde del encristalado con los diodos, y rodeando dicho volumen y dicho adhesivo externo, que a su vez forma medios de estanquidad al material de encapsulado en dicho volumen.
La invencion tambien se refiere a un metodo de fabricacion del modulo con diodos, para un vehfculo, segun lo definido anteriormente que comprende las siguientes etapas:
- suministrar un acristalamiento que comprende al menos la primera hoja transparente;
- suministrar el perfil de soporte de los diodos;
- sujetar el perfil de soporte de los diodos al encristalado utilizando un adhesivo que llena dicho volumen y eventualmente recubre los diodos (para hacer estanco el volumen de las radiaciones emitidas por los chips durante una inyeccion), la sujecion opcionalmente va precedida por un posicionamiento previo del soporte utilizando un adhesivo en la periferia de una de las caras del encristalado;
- inyectar el material de encapsulado de polfmero, preferentemente a una temperatura inferior o igual a 250°C, incluso a 200°C, sobre el borde del encristalado con los diodos, rodeando dicho volumen y formando los medios adhesivos medios de estanquidad al material de encapsulado en dicho volumen.
Tambien se puede considerar lo siguiente:
- suministrar una junta montada previamente, que lleva, en su cara interna, chips sumergidos en un adhesivo, eventualmente reblandecido por calentamiento (para ser hecho adhesivo y/o para hacerlo coincidir con el canto de la mejor manera posible);
- montar la junta en el canto del encristalado por aprieto o ajuste (o fijacion a modo de clips), hasta que el adhesivo hace contacto con el canto;
o bien:
- suministrar un soporte, para sujetar los diodos, que tiene una seccion en U o en L eventualmente variable, con chips sumergidos en un adhesivo, eventualmente reblandecido (para que sea adhesivo y/o para hacerlo coincidir con el canto de la mejor manera posible);
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- montar el soporte en el canto del encristalado por aprieto o ajuste (o fijacion), hasta que el adhesivo hace contacto con el canto.
Otros detalles y caractensticas ventajosas de la invencion se haran evidentes en la lectura de los ejemplos de modulos de acuerdo con la invencion, ilustrados en las siguientes figuras:
• las figuras 1A, 2A, 2C, 3 a 12, 15 y 16 muestran vistas esquematicas parciales en seccion transversal de modulos con diodos en varias modalidades de la invencion;
• las figuras 1B y 1C muestran vistas laterales esquematicas parciales de un modulo con diodos en una modalidad de la invencion;
• las figuras 1D y 1E muestran vistas esquematicas parciales en seccion transversal de un techo de automovil con un modulo con diodos de acuerdo con la invencion;
• la figura 2B muestra una vista lateral esquematica de un soporte para la sujecion de diodos, de acuerdo con la invencion;
• las figuras 13 y 14 muestran, respectivamente, una vista superior esquematica parcial de modulos con diodos en modalidades de la invencion.
Se precisa que por razones de claridad de los diversos elementos necesariamente dibujados a escala.
La figura 1 muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal primera modalidad de la invencion.
Este modulo 100 comprende un encristalado laminado que comprende:
- una primera hoja transparente 1, por ejemplo rectangular, que tiene una primera cara principal 11 y una segunda cara principal 12, y un canto de preferencia redondeado (para evitar la formacion de astillas), por ejemplo una hoja de vidrio silico-sodocalcico de 2,1 mm de espesor; y
- una segunda hoja de vidrio 1', eventualmente coloreada para proporcionar una funcion de control solar (por ejemplo vidrio VENUS VG10) y/o recubierta con un revestimiento de control solar, de 2,1 mm de espesor.
La segunda hoja de vidrio 1' esta laminada por medio de una capa intermedia de laminado 50, por ejemplo, una capa intermedia de PVB de 0,76 mm de espesor.
Un perfil 3 que soporta los diodos emisores de luz limita el encristalado y se sujeta a la primera hoja de vidrio. Este soporte es monolftico, hecho de metal delgado (acero inoxidable, aluminio, etc.) de 0,2 mm de espesor.
El soporte de diodos tiene una seccion transversal variable, sustancialmente en U (como se muestra en detalle por la vista lateral en la figura 3) que comprende:
- una parte lateral 30 frente al canto 10 de la primera hoja, y que lleva los diodos,
- prolongada por una primera ala 31 que hace contacto con la cara principal del encristalado (y en la periferia); y
- prolongada por una segunda ala 32 frente a otra cara principal del encristalado (y en la periferia).
El espacio entre las dos alas 31, 32 es sustancialmente igual al espesor de la primera hoja.
La primera ala tiene una seccion transversal variable: tiene, de preferencia regiones sobresalientes en V para el anclaje en la capa intermedia 50, separadas por regiones vaciadas, por ejemplo las regiones rectilmeas 311.
La longitud de apoyo de la primera ala en las regiones de anclaje es pequena, por ejemplo de 2 a 10 mm, con el fin de tener en cuenta la presencia de la capa intermedia 50.
La segunda ala tambien puede tener una seccion transversal variable: tiene regiones sobresalientes 320, de cualquier forma posible, a fin de reforzar la sujecion, y regiones vaciadas, por ejemplo regiones rectilmeas 321.
En las regiones vaciadas 321, la segunda ala hace contacto lineal con la cara 12 para crear un primer nivel de estanquidad con relacion al material de encapsulado y/o para contener un medio de estanquidad interno durante el montaje, por ejemplo, un adhesivo.
La longitud de apoyo de la segunda pestana en las regiones sobresalientes 320 es por ejemplo de 2 a 30 mm.
La regiones sobresalientes 320 y las regiones de anclaje 310 pueden estar enfrentadas, incluso desplazadas.
de los objetos mostrados, no estan de un modulo con diodos 100 en una
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Como una variante, el soporte tiene una primera ala en la cara 12' de la segunda hoja de vidrio.
Cada uno de los diodos emisores de luz comprende un chip emisor 2 capaz de emitir una o mas radiaciones en el espectro visible, guiadas en la primera hoja. Los diodos son pequenos, tipicamente de unos pocos milfmetros o menos de tamano, especialmente de aproximadamente 2 * 2 * 1 mm de tamano, sin optica (lente) y preferentemente no pre-encapsulados para reducir al mmimo el volumen.
La distancia entre la parte que lleva los diodos y el canto se reduce al mmimo, por ejemplo 5 mm. La distancia entre el chip y el canto es de 1 a 2 mm.
La direccion principal de emision es perpendicular a la cara del chip semiconductor, por ejemplo con una capa activa cuantica de multiples pozos, de tecnologfa AllnGaP u otros semiconductores.
El cono de luz es un cono de tipo Lambertiano de +/-60°.
La extraccion (no mostrada aqrn) puede hacerse de preferencia por medio de la cara interior del vehmulo, por cualquier medio: chorreado con arena, ataque con acido, capa difusora, serigraffa, etc.
Por lo tanto, un volumen de radiaciones emitidas se define entre cada chip y el canto de la primera hoja.
Cada chip y el volumen de radiaciones emitidas deben ser protegidos de cualquier contaminacion: agua, productos qmmicos, etc., tanto a largo plazo como durante la fabricacion del modulo 100.
En particular, es util proporcionar el modulo con un encapsulado polimerico 7, de aproximadamente 2,5 mm de espesor, en el lfmite del encristalado. Este encapsulado, aqrn recubre el soporte de diodos, asegura una estanquidad a largo plazo (contra el agua, productos de limpieza, etc.).
El encapsulado tambien proporciona un buen acabado estetico y permite la integracion de otros elementos o funcionalidades (insertos de refuerzo, etc.).
El encapsulado 7 tiene un labio, y es de doble cara. El encapsulado 7, por ejemplo, esta hecho de poliuretano negro, especialmente RIM-PU (poliuretano con reaccion en el molde). Este material tfpicamente es inyectado hasta a 130°C y algunas decenas de bar.
El material de encapsulado negro no es transparente a la o a las radiaciones visibles de los diodos. Por lo tanto, para asegurar una buena inyeccion de la luz en la primera hoja, se utilizan medios de estanquidad al material lfquido de encapsulado.
Para ello, una vez que el soporte de diodo 3 se ha sujetado, y antes de la inyeccion, se coloca un adhesivo externo 4 en la superficie del soporte de los diodos opuesta a la superficie frente al encristalado, sobresaliendo el adhesivo 4 por encima de la periferia del encristalado, y pegado por una parte sobre el canto de la segunda hoja de vidrio 1' y por otra parte sobre la cara 12.
Esta puede ser una tira de acnlico cubierta con un adhesivo acnlico de 0,4 mm de espesor.
Para un encapsulado de tipo enrasado, es preferible que una parte superior del canto de la segunda hoja 1' se deje libre.
Como se muestra en las vistas laterales parciales del modulo 100 (que no muestra el encapsulado):
- la banda 4 puede proteger parcialmente a los chips y el volumen de acoplamiento (proteccion superior e inferior), se anade un medio de estanquidad 43' tal como un adhesivo para una proteccion lateral, sellando los extremos laterales del soporte (vease la figura 1B); o
- la banda 4 puede proteger completamente a los chips y el volumen de acoplamiento por medio de las partes laterales 43 sobresalientes del soporte 3 (vease la figura 1C).
El medio de conexion 9' puede sobresalir de la banda 4.
Como una variante, se utilizan cintas adhesivas.
El modulo 100 puede formar por ejemplo un techo panoramico fijo de un vehmulo terrestre, o como una variante de un barco, etc. El techo se monta desde el exterior, como se muestra en la figura 1D, en la carrocena 90 utilizando un adhesivo 91.
Como una variante, mostrada en la figura 1E, el encapsulado del modulo 100 se ha modificado de la siguiente manera:
- el labio se ha quitado;
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- se anaden insertos de sujecion del modulo 93 para la apertura,
- se anade contra el encapsulado un tubo de EPDM 92, dicho de otro modo, un perfil de estanquidad de celdas cerradas, o bien un perfil de estanquidad de multiples labios, aplastandose el perfil despues del montaje en el vetuculo.
El perfil de estanquidad de multiples labios tambien se puede incorporar en el encapsulado.
La primera hoja esta en el interior del vetuculo. La luz preferentemente es extrafda a traves de la cara 12.
Se pueden elegir diodos (alineados sobre el soporte) que emiten luz blanca o de color para una iluminacion ambiental, de lectura, etc.
El soporte puede estar en un borde lateral o longitudinal de la hoja 1.
Por supuesto, se pueden prever desde luego varios soportes en un mismo borde o en bordes separados, con funciones identicas o distintas (la potencia, la luz emitida, la posicion y la extension de las regiones de extraccion de la luz, se pueden elegir convenientemente).
La extraccion de luz puede formar un diseno luminoso, por ejemplo un logotipo o una marca comercial, o una luz con animacion (para ninos, etc.).
La figura 2A muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 200 en una segunda modalidad de la invencion.
Este modulo 200 se diferencia del modulo 100 en los medios de estanquidad al material de encapsulado.
Esto se debe a que la capa intermedia de laminado de PVB tiene una parte 51 sobresaliente entre el canto de la primera hoja 1 y la parte lateral 30 del soporte. Esta parte se hace adhesiva en el canto por reblandecimiento del PVB y recubre los chips.
Mas precisamente, el borde del PVB puede ser precortado para tener partes sobresalientes bajo las regiones vaciadas 311 del ala 31, que no se apoyan en la cara 12 (vease la figura 3 tambien), y partes para el alojamiento de las regiones de anclaje 310.
Como una variante, el ala 31 se sujeta a la cara externa de la segunda hoja. Por lo tanto, el ala puede ser maciza (es decir, tener una seccion transversal uniforme) y mas larga.
La figura 2C muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 210 en una variante de la segunda modalidad de la invencion.
Este modulo 210 se diferencia del modulo 200 en la posicion de la parte sobresaliente 51, que esta vez cubre el soporte 3' de diodos. El soporte 3' puede ser un soporte sin alas, de seccion transversal rectilmea, rectangular, por ejemplo, una placa de circuito impreso (PCB).
Ademas, el soporte se monta previamente en la parte sobresaliente antes de que sea plegada y, a fin de hacer mas facil su anclaje, puede comprender picos 52 en su cara externa 31' o cara lateral.
Ademas, la parte sobresaliente envuelve el soporte y viene a pegarse al borde de la cara 12. Tambien, en esta configuracion, la hoja 50 sirve para sujetar los chips al encristalado.
La figura 3 muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 300 en una tercera modalidad de la invencion.
Este modulo 300 se diferencia del modulo 210 en que:
- el encristalado laminado (opcionalmente) es sustituido por un encristalado simple, por ejemplo de plastico, por ejemplo PC, y la capa intermedia de laminado (opcional) es sustituida por al menos una pelfcula funcional, por ejemplo, una pelfcula de extraccion de luz 50' de PU, PP o PE con una cara adhesiva que hace contacto con el encristalado; y
- la parte sobresaliente 51 de esta pelfcula esta vez cubre el soporte 3 de diodos en forma de U.
Ademas, la parte sobresaliente envuelve el soporte 3 y viene a pegarse sobre el borde de la cara 12.
Por ultimo, el soporte en U puede tener una seccion transversal uniforme, con alas (macizas) de dimensiones iguales.
La figura 4 muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 400 en una cuarta modalidad de la invencion.
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Este modulo 400 se diferencia del modulo de 100 en los medios de estanquidad al material de encapsulado.
Esto se debe a que la tira adhesiva externa se ha eliminado (tambien se puede dejar) y se anade una tira adhesiva de doble cara 5 (ya sea discontinua, por (grupo de) diodo(s), o de una sola pieza para todos los diodos) que envuelve los chips y se adhiere al canto del encristalado 10.
La banda de doble cara deja pasar las radiaciones emitidas por los diodos. El volumen de radiaciones emitidas (la region entre los chips y el canto de acoplamiento, delimitada por las radiaciones de los diodos mas separados) tambien esta protegido por esta banda.
Las figuras 5 a 7 muestran vistas esquematicas parciales en seccion transversal de modulos con diodos 500 a 700 en las modalidades de la invencion.
El modulo 500 se diferencia del modulo 100 en los medios de estanquidad al material de encapsulado, es decir, un adhesivo 6 al nivel de las regiones de contacto entre el soporte y el encristalado.
Este adhesivo es elegido transparente a la o a las radiaciones de los diodos si entra en el volumen de las radiaciones emitidas.
Naturalmente, de preferencia a este adhesivo se le puede agregar un adhesivo (similar o diferente) o cualquier otro medio de sellado de las partes laterales del soporte (como ya se describio en la figura 1B).
El modulo 600 se diferencia del modulo de 100 en los medios de estanquidad al material de encapsulado, es decir, un adhesivo 6 que recubre los chips y llena todo el volumen entre el canto y el soporte.
Este adhesivo es elegido transparente a la o a las radiaciones de los diodos, ya que entra en el volumen de las radiaciones emitidas. Tambien se diferencia en que la primera hoja de vidrio esta rebajada localmente y sobresale sobre las dos principales caras para alojar los diodos y aqrn el soporte, reduciendo al mmimo la anchura del encapsulado, o, en una variante, de la junta montada previamente, con el fin de maximizar el tamano de la region del hueco de ventana.
El modulo 700 se diferencia del modulo 600 en la colocacion de los chips 2, frente a la cara 12, y la consecuente modificacion del ala 32, con un espacio para alojar a los chips y una suela de apoyo 32' contra la cara 12.
Las figuras 8 a 10 muestran vistas esquematicas parciales en seccion transversal de los modulos con diodos 800 a 1000 en las modalidades de la invencion.
Estos modulos 800 a 1100 difieren del modulo 100, principalmente en la ausencia de encapsulado y en la presencia de una junta montada previamente.
La junta 80 del modulo 800 es una junta 81 de EPDM extruida que tiene una seccion transversal uniforme en U y que contiene un alma metalica de refuerzo 83. La junta comprende un extremo 82 para fijarse a modo de pinza a la cara 12. En esta configuracion, la junta 80 sirve para sujetar los chips 2 al encristalado. El soporte 3' con diodos es un soporte rectangular sin alas, de seccion rectilmea, por ejemplo, una placa de circuito impreso. La estanquidad (al agua, al lavado a alta presion, a los productos de limpieza, etc.) se asegura por medio de un adhesivo transparente interno 6.
En los modulos 900 a 1100, el encristalado laminado se sustituye con encristalado simple, por ejemplo hecho de plastico, por ejemplo PC.
La junta 80 del modulo 900 es una junta 81 de EPDM extruida que tiene una seccion transversal uniforme en U y que contiene un alma metalica de refuerzo 83. La junta comprende un extremo 82 para fijarse a modo de pinza sobre un rebaje de una capa de enmascaramiento 9 hecha de policarbonato negro al borde de la cara 12. En esta configuracion, la junta 80 sirve para sujetar los chips al encristalado laminado. El soporte 3' con diodos es un soporte rectangular sin alas, de seccion transversal rectilmea, por ejemplo una placa de circuito impreso (PCB). En el canto hay practicada una ranura para alojar a los diodos. La estanquidad (al agua, al lavado a alta presion, a los productos de limpieza, etc.) se asegura por medio de un adhesivo transparente interno 6.
Como una variante, mostrada en la figura 9bis, la junta 80 esta dotada de labios de estanquidad 80'. Entonces no se requiere el adhesivo interno, permitiendo asf que la junta sea desmontada mas facilmente. Sin embargo, la region de union de los extremos de la junta puede ser hecha estanca al agua, al lavado a alta presion, a los productos de limpieza, etc. por cualquiera de los medios descritos anteriormente.
La junta 70 del modulo 1000 es una junta de TPE o EPDM extruida 70 que tiene una seccion transversal uniforme en U.
El soporte 3' con diodos es un soporte en L montado previamente sobre la junta 70 usando un adhesivo o cualquier otro medio. La estanquidad (al agua, al lavado a alta presion, a los productos de limpieza, etc.) se asegura por medio de un adhesivo transparente interno 6.
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La figura 11 muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 1100 en una modalidad de la invencion.
Este modulo 1100 difiere del modulo 100 en lo siguiente:
- el encristalado laminado se ha sustituido por un encristalado simple de PC que tiene una capa de enmascaramiento de PC negro en la periferia de la cara 12;
-tiene una banda adhesiva externa 4 sustancialmente en U; y
- sus chips 6' son pre-encapsulados en una ranura del encristalado en el borde de acoplamiento, cuya ranura desemboca o no en otro borde del encristalado.
Si la banda 4 no recubre totalmente los lados, para una proteccion completa del material 7, se anade un medio de estanquidad tal como un adhesivo, que sella la ranura con el fin de evitar la penetracion del fluido por los lados.
La figura 12 muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 1200 de acuerdo con otra modalidad de la invencion.
Este modulo 1200 difiere del modulo 100 en lo siguiente:
- el encristalado laminado se ha sustituido con un encristalado simple de PC que tiene una capa de enmascaramiento de PC negro en la periferia de la cara 12;
-tiene una banda adhesiva externa 4 sustancialmente en U; y
- tiene un encapsulado de tres caras.
El area de extraccion 12a se recubre con una region de enmascaramiento negro 12d.
Por ejemplo, este modulo se muestra montado en una ventana lateral (mostrada en la figura 13) con un hueco de ventana 12d o en una luneta trasera de un vetnculo terrestre (una variante se muestra en la figura 14).
La luz se ve desde el exterior (medios de referencia del vetnculo, para la ventana o la luneta, luz de freno, etc.).
La figura 15 muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 610 en una modalidad de la invencion.
Este modulo se diferencia del modulo 600 descrito en la figura 6:
- en el tipo de soporte, que es una barrita rectangular simple 3', tipicamente una PCB, hecha de plastico o incluso de metal;
- en la sujecion eventual del soporte en la periferia de la cara de laminado 13 de la segunda hoja de vidrio por medio de un adhesivo o un adhesivo de doble cara 60 que permite que el soporte sea posicionado previamente con la adicion de medios adhesivos estancos en el volumen de acoplamiento; y
- en la eleccion de los diodos, aqrn diodos de emision lateral, por lo tanto con una cara lateral frontal emisora 21 frente al canto 10.
En esta configuracion, la cara posterior (y los lados) de los diodos hace contacto con el material de encapsulado 7. Sorprendentemente, se ha observado que los diodos pueden hacer contacto con el material (mas alla de sus caras emisoras), ya que soportaban las condiciones (especialmente la temperatura) de encapsulado del poliuretano o de los termoplasticos flexibles, preferentemente inyectados a menos de 250°C, incluso a 200°C.
Por lo tanto, en general, es posible utilizar un soporte que tiene una forma simple que no forma una pantalla entre el encapsulado y los diodos (en lugar de un soporte en U, J o L).
Ademas, el soporte 3' es lo suficientemente amplio para evitar que la luz parasita se propague en el borde de la segunda hoja (y por lo tanto se vea desde el exterior), por ejemplo en el caso de un encapsulado enrasado.
Naturalmente, todavfa es posible prever un soporte mas amplio, especialmente en L o en U.
Como una variante (no mostrada), el adhesivo de interno 6 de estanquidad se retira y un adhesivo 60 se utiliza para el pegado, y el espacio de acoplamiento se protege al rodear los diodos y el soporte con una tira adhesiva envolvente, por ejemplo analoga a la que se muestra en la figura 1a, y se sujeta al canto 10' y a la periferia de la cara 12, por debajo del encapsulado.
La figura 16 muestra una vista esquematica parcial en seccion transversal de un modulo con diodos 620 en una modalidad de la invencion.
Este modulo se diferencia del modulo 610 mostrado en la figura 15 en la posicion del soporte 3', aqm pegado a la periferia de la primera cara principal 12 utilizando un adhesivo 60.
Naturalmente, se podna prever un soporte en L, o en U o en J mas amplio (con un ala mas corta en la cara 13 especialmente para evitar la luz parasita).
5 Como una variante, este podna ser un encristalado simple.
Claims (23)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Un modulo con diodos emisores de luz, para un vehnculo (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200) que comprende:- un acristalamiento con caras principales (11, 12), y un canto (10), comprendiendo el encristalado al menos una primera hoja transparente (1) que tiene una primera cara principal (11) y una segunda cara principal (12);- diodos emisores de luz (2) comprendiendo cada uno un chip emisor (2) capaz de emitir una o mas radiaciones en el espectro visible, guiadas en la primera hoja;- un perfil de soporte de los diodos (3, 3', 52, 80), que se extiende al lfmite del encristalado y sujetado al encristalado; y- medios de estanquidad al o a los fluidos, capaces de proteger los chips y el volumen de emision de luz de los chips antes de la inyeccion, en la primera hoja;- un encapsulado polimerico (7) ubicado al lfmite del encristalado, rodeando dicho volumen y formando medios adicionales de estanquidad de dicho volumen al o a los fluidos, recubriendo al menos parcialmente el soporte de sujecion (3, 3', 30), siendo entonces dichos medios de estanquidad al o a los fluidos elegidos estancos al material de encapsulado lfquido inyectado a una temperatura y presion dada.
- 2. El modulo con diodos, para un vehnculo (100, 210, 300, 1100, 1200), de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado ademas por que el soporte de los diodos presenta eventualmente una superficie portadora de los chips que esta frente al canto de la primera hoja y los medios de estanquidad al o a los fluidos son un adhesivo llamado exterior (4, 52), que rodea dicho volumen, eventualmente colocado sobre la superficie de soporte de los diodos opuesta a dicha superficie frente al encristalado y sobresaliendo sobre la periferia del encristalado, en especial una banda o bandas adhesivas que envuelven eventualmente el soporte, o una cinta o cintas de adhesivo, teniendo el adhesivo eventualmente un nucleo ngido sobresaliente no recubierto.
- 3. El modulo con diodos, para un vehnculo (200, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100), de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los medios de estanquidad al o a los fluidos comprenden medios de estanquidad entre el encristalado y el perfil soporte de diodos, elegidos de entre:- un material adhesivo (5, 51, 6) para llenar el volumen de radiaciones emitidas transparente a dicha o a dichas radiaciones, preferentemente un adhesivo o pegamento, una resina termoplastica, un adhesivo de doble cara,o- un material adhesivo (6) para proteger el volumen de las radiaciones emitidas, que esta dispuesto al nivel de las regiones donde el soporte hace contacto con el encristalado, transparente a dicha o dichas radiaciones de los diodos si llena parcialmente el volumen de acoplamiento, y/o un material adhesivo de proteccion (43') del volumen de las radiaciones emitidas dispuesto para sellar las partes libres del soporte (3) de diodos por los lados del soporte,- y un material protector de los chips, transparente a dicha o dichas radiaciones, identico o distinto del material de relleno, especialmente un material para el pre-encapsulado de los chips.
- 4. El modulo con diodos, para un vehnculo (200, 400, 600, 610, 620, 700) de acuerdo con la reivindicacion precedente, caracterizado por que el material adhesivo de proteccion de los chips, transparente a dicha o a dichas radiaciones es identico al material de relleno y es elegido de entre:- un adhesivo (6), que recubre eventualmente los chips y sujeta los chips al encristalado, es decir a la primera hoja, de preferencia por el canto,- o un adhesivo de doble cara (5), pegado sobre los chips y el soporte a traves de una cara adhesiva y pegado al encristalado, es decir a la primera hoja de preferencia por el canto, por la otra cara adhesiva.
- 5. El modulo con diodos para un vehnculo (100, 200, 210, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el encapsulado polimerico (7) es de poliuretano o de termoplastico flexible elegido de entre: elastomero termoplastico (TPE), poli(cloruro de vinilo) (PVC), terpolfmero de etileno-propileno-dieno (EPDM).
- 6. El modulo con diodos, para un vehnculo, de acuerdo con la reivindicacion precedente, caracterizado por que comprende entre el encapsulado y el encristalado, en particular de vidrio mineral, una capa primaria de uno, dos o tres componentes, por ejemplo a base de poliuretano, poliester, acetato de polivinilo, isocianato.
- 7. El modulo con diodos, para un vehnculo (610, 620), de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado por que el encapsulado polimerico (7) esta en contacto con los chips pero fuera de las caras emisoras (21), incluso recubre los chips con la excepcion de las caras emisoras.5101520253035404550
- 8. El modulo con diodos, para un vehnculo, de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que el perfil es una barrita rectangular (3') pegada y/o contra la periferia de una de las caras principales (12, 13) del encristalado.
- 9. El modulo con diodos, para un vehnculo (200, 210, 300), de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el soporte comprende una parte lateral (3', 30) frente al canto (10) de la primera hoja y portadora de los chips, y por que el encristalado comprende una capa llamada protectora adhesiva (50, 50') al menos al lfmite de una de la primera o de la segunda caras,- la capa protectora transparente a la o a las radiaciones es sobresaliente (51), extendiendose sobre el canto entre la parte lateral del soporte y el canto, y llenando el volumen de las radiaciones emitidas y/o recubriendo dichos chips,- o sobresaliendo la capa protectora con una parte plegada hacia abajo que recubre la parte lateral (3', 30), formando de esta manera dicho adhesivo externo, e incluso envolviendo y/o llevando dicho soporte.
- 10. El modulo con diodos, para un vehnculo (200, 210), de acuerdo con la reivindicacion precedente, caracterizado por que la capa protectora es una capa intermedia de laminado (50), comprendiendo el encristalado que es laminado una segunda hoja (1'), laminada por la capa intermedia de laminado a la primera hoja (1).
- 11. El modulo con diodos, para un vehnculo (200), de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que el soporte comprende un ala (31) sobre la cara de la primera hoja (11), en contacto con la capa protectora (50), siendo el ala discontinua para el llenado por dicha capa de proteccion del volumen de acoplamiento y/o de los chips.
- 12. El modulo con diodos, para un vehnculo (200), de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que la parte lateral se prolonga por un ala (31) sobre la cara de la primera hoja en contacto con la capa protectora que tiene regiones salientes de anclaje (310) en la capa protectora.
- 13. El modulo con diodos, para un vehnculo (610), de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el encristalado es laminado comprendiendo una segunda hoja (1'), laminada a traves de una capa intermedia de laminado a la primera hoja (1) y por que la primera hoja comprende un rebaje para alojar los diodos y desembocando sobre la primera y segunda caras principales (11, 12) por que el perfil de soporte (3'), de preferencia una barrita rectangular, esta contra, de preferencia pegado, a la periferia de la cara de laminado (13) de la segunda hoja para eliminar la luz parasita en la segunda hoja en particular cuando el encapsulado (7) esta enrasado sobre la cara (14) de la segunda hoja opuesta a la cara de laminado.
- 14. El modulo con diodos, para un vehnculo (300, 1100, 1200) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el encristalado es simple, siendo la primera hoja (1) de vidrio o de plastico, en particular de policarbonato (PC).
- 15. El modulo con diodos, para un vehnculo (610, 620) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los diodos son de emision lateral, estando las caras emisoras (21) frente al canto de la primera hoja y los diodos estan dispuestos sobre el perfil de soporte de fijacion, de preferencia una barrita rectangular, contra y/o pegada a una de las caras principales del encristalado de preferencia por un adhesivo de doble cara (60).
- 16. El modulo con diodos, para un vehnculo (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 700, 1100, 1200) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que la inyeccion es realizada por el canto de la primera hoja por un borde de acoplamiento, dicho borde de acoplamiento de la primera hoja (10) esta de preferencia redondeado y/o deslustrado.
- 17. El modulo con diodos, para un vehnculo (600, 610, 620, 1100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que el canto, la esquina o un borde de una de las caras de la primera hoja comprende uno o mas rebajes en los cuales se colocan los chips y, en el caso de un encristalado laminado, el rebaje de la primera hoja es una sola ranura que desemboca sobre las caras principales de la primera hoja.
- 18. El modulo con diodos, para un vehnculo (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la distancia entre la parte portadora de los chips y la primera hoja es inferior o igual a 5 mm, y/o la distancia entre los chips y la primera hoja es inferior o igual a 2 mm.
- 19. El modulo con diodos, para un vehnculo (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 1200), de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que el soporte tiene una seccion local sensiblemente en U, y comprende:- por lo menos una parte lateral (30) frente al canto del encristalado, de preferencia portadora de los diodos que no son de emision lateral,- prolongada por un ala (31) frente a una cara principal (11) del encristalado y en la periferia de preferencia portadorade los diodos de emision lateral,- y prolongada por otra ala (32) frente a otra cara principal (12) del encristalado y en la periferia.
- 20. El modulo con diodos, para un vehnculo (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200), de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que por extraccion de las radiaciones5 guiadas se forma una iluminacion ambiental interior, una iluminacion interior para lectura, una presentacion luminosa de senalizacion interior y/o exterior.
- 21. Utilizacion del modulo con diodos (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200) para un vehnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes como:- cristales laterales, techo, luneta trasera, parabrisas de un vehnculo terrestre, en particular automovil, vehnculo10 utilitario, camion, tren;- ventanilla, parabrisas de un vehnculo aereo (avion, etc.); y- cristales de ventana, techo, de un vetnculo acuatico (barco, submarino).
- 22. Utilizacion del modulo con diodos (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200) para un vetnculo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes como techo de un vetnculo terrestre, en particular15 automovil, vehnculo utilitario, camion, tren.
- 23. Vehnculo que incorpora el modulo (100, 200, 210, 300, 400, 500, 600, 610, 620, 700, 1100, 1200) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.
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