JP2015517171A - 照明ガラスパネル - Google Patents

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Abstract

本発明は、第１の主面（１１）、第２の主面（１２）及び側面（１３）を有する第１の板（１）、第１の主面（２１）、第２の主面（２２）及び側面（２３）を有する第２の板（２）、面積がおのおののガラス板のそれより小さく、こうして第１の板（１）の第２の主面（１２）の端部と第２の板（２）の第１の主面（２１）の端部との間に溝形の空間（８）を画定している積層インサート（５）、印刷回路基板（ＰＣＢ）（４１）と複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）（４２）とを含んでいてＬＥＤの発光面（３１）が第１の板（１）の側面（１３）と向かい合うように配置された少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイ（４）、少なくとも第２の板（２）の側面（２３）とＬＥＤアレイ（４）とを封入する不透明ポリマー製の封入用エレメント（４）、を含む照明ガラスパネル、好ましくは車両用の照明ガラスパネルであって、ＰＣＢ（４１）が複数のスペーサー（６）により第２のガラス板（２）の第１の主面（２１）にもたれて位置していること、そして空間（８）に封入用エレメント（４）の不透明ポリマーが充填されていることを特徴とする照明ガラスパネルに関する。本発明はまた、このようなガラスパネルを製造するための方法にも関する。

Description

本発明は、発光ダイオードにより端面を介して光を照明されて、かなり単純であるがこれらのダイオードにより生じる寄生光をマスキングするのに有効なシステムを含む、グレージングユニット、好ましくは車両のグレージングユニットに関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて端面を介し光を照射されるグレージングユニット、特に自走車両のグレージングユニットは、公知である。積層グレージングユニットの場合、これらのＬＥＤは２枚のガラス板のうちの少なくとも一方に光を投入し、そしてそれは導波路として機能して、その光を抽出するための手段（散乱素子）のところまで光を案内する。この手段はグレージングユニットの端部から一定の距離に位置する。
ＬＥＤのランバート放射面を介して放射される光の強度は一般に非常に高く、光はそこから約１８０°にわたって放射される。美的理由から、ＬＥＤが近くの人々に見えないようにするためそれらを隠すことが一般に求められる。次のように、ＬＥＤからのこの直接の光を遮るためのいろいろな手段がある（この光を以下では寄生光と呼ぶ）。
・不透明ポリマー（カーボンブラックを充填したポリウレタン）から一般に形成される封入手段でグレージングユニットの端部を覆い、それが十分に厚ければ、寄生光を効果的に遮断することができる。しかし、この手段は、封入材が板の端面を覆うけれども後者を有意に越えて延在しない「埋め込み型」グレージングユニットと称されるものでは使用することができない。
・マスキング用エナメルを光を照射される板のへりか、あるいは光を照射される板に透明な積層中間層を介して接着結合される光を照射されない板のへりに適用することができる。しかし、このようなエナメルの厚みは数ミクロンに制限され、多くの場合これは効果的なマスキングのためには不十分である。
・最後に、ＬＥＤが搭載される印刷回路基板で光を遮蔽することができる。しかし、その光遮断能力及び／又はその面積は、寄生光を完全に隠すのには一般に不十分である。
下記でより詳しく説明する図１は、従来技術による埋め込み型積層グレージングユニットを示しており、それにおいては寄生光を封入エレメントにより内側で遮断し、外側に向けては十分に透明でないマスキングエレメントにより遮断している。結果として、図２に示したように、光の残留する点が外部から目に見える。
本発明の背後にある考え方は、封入エレメントを形成する不透明ポリマーが２枚のガラス板の間に位置する比較的深い溝に入り込むのを可能にすることにより、寄生光を隠すことである。この溝は、接着結合した板のおのおのよりも面積が小さい積層中間層によって２枚のガラス板の間に画定される。積層中間層とガラス板との寸法差が大きくなればなるほど、溝は深くなる。
不透明な封入用ポリマーがこの深い溝形の空間に容易に入り込んで空隙を形成することなくそれを満たすことができるように、２枚のガラス板のうちの一方にもたれて位置するＬＥＤストリップは、注入工程中に液体の封入用組成物の流れを妨げてはならない。それゆえ、本発明では、印刷回路基板（ＰＣＢ）がその端部にあるいはその表面に複数の「スペーサー」を含むようにしており、これを介してそれをガラス板にもたせて支持する。これらの「スペーサー」又はパッドはＰＣＢとグレージングユニットとを多点接触させ、そして封入工程中において液体封入用組成物がＰＣＢとガラス板との間を通過するのを可能にし、そのガラス板にもたれるようにしてＰＣＢが位置する。
従って、本発明が対象とするものの一つは、
・無機又は有機ガラス製で、第１の主面、第２の主面及び端面を有する第１の板、
・無機又は有機ガラス製で、第１の主面、第２の主面及び端面を有する第２の板、
・第１の板の第２の主面及び第２の板の第１の主面に接着して接触する積層中間層であって、ガラス板のおのおのの面積よりも小さい面積を有し、こうして第１の板の第２の主面の端部と第２の板の第１の主面の端部との間に溝形の空間を画定している積層中間層、
・印刷回路基板（ＰＣＢ）と複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）とを含んでいて、ＬＥＤの発光面が第１の板の端面に面するように配置された、発光ダイオードの少なくとも１つのストリップ、及び、
・少なくとも第２の板の端面とＬＥＤストリップとを封入する不透明ポリマー製の封入用エレメント、
を含む照明グレージングユニットであって、ＰＣＢが複数のスペーサーにより第２のガラス板の第１の主面にもたれて位置していること、そして溝形の空間に封入用エレメントの不透明ポリマーが充填されていることを特徴とする照明グレージングユニットである。
本発明のグレージングユニットは、積層中間層を用いて周知の方法で互いどうし接着結合した少なくとも２枚の単一の板を含む積層グレージングユニットである。グレージングユニットの以下の説明において、「第１の板」という用語は常に、１以上の光源によって端面を介して光を照射されるガラス板を表すということに注目することが重要である。第１の板、あるいは光を照射される板は、好ましくは、車両又は建造物の内部と接触する板である。
本発明のグレージングユニットの２枚の板のおのおのは、端面と２つの主面とを有する。車室又は建造物の内部の方に向けることを意図する面を第１の主面と称し、建造物又は車室の外部の方に向けることを意図する面を第２の主面と称することにする。
第２の板は、好ましくは第１の板よりも大きな面積のものであり、少なくともグレージングユニットのＬＥＤのストリップが位置する端部で第１の板を越えて延在する。本発明のこの好ましい実施形態では、ストリップは、スペーサーを用いて、第２の板の第１の主面にもたれて位置する。
スペーサーは、図５に示した実施形態におけるように、ＰＣＢの端面に位置することができるが、それらは好ましくは、図３と４に示したように、ＬＥＤが固定されるのとは反対側のＰＣＢの面に位置する。後者の場合、ＬＥＤストリップは側面放射ストリップであるのに対し、図４においてはそれらは上面放射ＬＥＤストリップである。
封入用組成物を注入する工程の間に第２の板にＰＣＢを確実にうまく配置するようにするため、またＰＣＢボードがグレージングユニットの主平面に平行な方位を維持するのを保証するために、スペーサーは平面に配置するのが好ましく、すなわちそれらは単一の直線に沿ってのみ並べられるのではない。具体的に言えば、スペーサーをＰＣＢ上の単一の直線にだけ配置した場合には、ＰＣＢはこの支持軸線の周りを回転する可能性があり、これは第１の板に光が投入される方向が制御されず不所望に変更する原因となりかねない。
互いに平行な、且つ好ましくはＰＣＢの端部と第２の板の端部とに対して平行な、２つの直線に沿ってスペーサーを並べることによって、良好なＰＣＢの安定性を得ることが可能である。
好ましくは、スペーサーは、数の上でＬＥＤに少なくとも等しく、ＰＣＢの上に一定間隔で分布し、各ＬＥＤはその直ぐ近くに位置する少なくとも１つのスペーサーと関連づけられるのが好ましい。スペーサー間の間隙の周期性は、ＬＥＤ間の間隔を反映するのが好ましい。特に、軟質のＰＣＢの場合、それらを所定の位置に申し分なく保持するのを保証するために、スペーサーを各ＬＥＤの下に配置することが重要である。
図３に示した、本発明の特に有利な実施形態では、ＰＣＢは第１及び第２の板の間の積層中間層によって画定される空間に及ぶ。具体的に言うと、この実施形態は、２枚のガラス板の間に収容されたＰＣＢが可能性のある機械的応力から更に保護される特にコンパクトで安定な解決策に相当する。
下記でより詳しく説明するように、熱硬化性モノマーの混合物により構成される液体の封入用組成物は、封入作業中に、ＰＣＢと第２の板の第１の主面との間にスペーサーによって作られる薄い空気層を通過することにより２枚の板の間の自由空間に浸透しなくてはならない。この注入工程中に当該材料の流れが妨げられないためには、ＰＣＢと第２の板の間の空気層は十分に厚くなくてはならない。この厚さはスペーサーの盛り上がりに、すなわちその高さに相当する。それは、２００μｍと１０００μｍの間に含まれるのが、特に４００μｍと７００μｍの間に含まれるのが好ましい。スペーサーは付随的に、ＬＥＤの発光面の位置を第１の板の端面に関して調整する役目を果たすことができる。この目的のためには、また必要ならば、それらは高さが１ｍｍより大きくてもよい。
スペーサーの盛り上がりを、グレージングユニットのへりで２枚のガラス板の間に形成される寄生光遮蔽層の全厚と混同してはならない。遮蔽層の厚さは、２枚のガラス板の間の隔たりによって、言い換えれば積層中間層の厚さによって、本質的に規定される。十分な不透明性をもたらすためには、封入用エレメントの不透明ポリマーが充填される２枚のガラス板の間の空間は、０．２ｍｍと２ｍｍの間に含まれる、特に０．３ｍｍと１．５ｍｍの間に含まれる厚さを有することが好ましい。
封入用ポリマーの不透明ストリップの厚さだけでなく幅（これは積層中間層と２枚の板とによって画定される溝の深さに相当する）も規定することが重要である。この幅は、０．２ｃｍと２．０ｃｍの間、特に０．３ｃｍと１．０ｃｍの間に含まれるのが好ましい。グレージングユニットが大きさの異なる２枚の板を含み、少なくとも光源が位置する端部において一方が他方を越えて延在する場合には、溝の深さは小さい方の板の端部から中間層の端部を引き離す距離として定義される。
本発明のグレージングユニットは、第２の板の第１の主面の端部、すなわち第２の板とＰＣＢのスペーサーとの間の接触のゾーンのある面、に適用された不透明なエネメルを含むことが更に有利である。このエナメルには、この接触ゾーンを美観上隠すのとポリマーの封入層が比較的薄い場合にその光遮断能力を補強するという２つの機能がある。このエナメルコーティングは、もちろん、封入用エレメントの不透明ポリマーが充填される空間を隠すのに十分な程度のものでなければならず、また従って少なくとも積層中間層の端部のところまで、あるいは更にはそれを越えて、延在しなくてはならない。
本発明のグレージングユニットにおいては、ＬＥＤストリップの表面の大部分は、一般的に言えばかなり良好な断熱材である封入用エレメントのポリマーと接触する。これは、ＬＥＤとＰＣＢのその他の構成部品とによって動作中に発生する熱の放出を不所望に妨害しかねない。スペーサーは、場合によっては、ＰＣＢと一方のガラス板とを点接触させるだけでよく、この場合それらは熱の逃げ道として重要な役割を演じる。熱の放出を促進しＰＣＢの加熱を制限するためには、スペーサーを良好な熱伝導体である材料で、特に熱伝導率λが少なくとも２００Ｗ／ｍＫに等しい、好ましくは少なくとも２３０Ｗ／ｍＫに等しい材料で、製作するのが有利である。
例として、スペーサーは金属、例えばアルミニウム及びアルミニウム合金など、で製作することができ、あるいは実際のところそれらはＰＣＢの不可分の部分を形成し前者と同じ材料で製作することができる。
初めに述べたように、本発明のグレージングユニットは「埋め込み型」グレージングユニットであるのが好ましく、これは、車両又は建造物の外部と接触させることを意図した第２の板の第２の主面が封入用エレメントにより覆われずにそれは第２のガラス板の端面を覆うだけであるということを意味する。
本発明が対象とするもう一つは、上述したような照明グレージングユニットを製造するための方法である。この方法は、連続した少なくとも以下の工程、すなわち、
（ａ）次のもの、すなわち、
・無機又は有機ガラスで製作されて、第１の主面、第２の主面及び端面を有する第１の板、
・無機又は有機ガラスで製作されて、第１の主面、第２の主面及び端面を有する第２の板、
・第１の板の第２の主面及び第２の板の第１の主面に接着して接触する積層中間層であって、ガラス板のおのおのの面積よりも小さい面積を有し、こうして第１の板の第２の主面の端部と第２の板の第１の主面の端部との間に溝形の空間を画定している積層中間層、
を含む積層グレージングユニットを用意する工程、
（ｂ）少なくとも印刷回路基板（ＰＣＢ）と複数のＬＥＤとを含むＬＥＤの１つのストリップを、ＬＥＤの発光面が第１の板の端面に面するように、且つＰＣＢが複数のスペーサーを用いて第２のガラス板の第１の主面にもたれて位置するように配置する工程、及び、
（ｃ）少なくとも第２の板の端面とＬＥＤのストリップトとを封入する、不透明ポリマー製の封入用エレメントを作製し、第１の板の第２の主面の端部と第２の板の第１の主面の端部との間の溝形の空間に充填する工程、
を含む。
１つ以上のＬＥＤストリップを接着結合によって所定の位置に固定することができる。ＬＥＤの発光面と第１の板の端面との光学的結合を、工程（ｃ）の間に封入用組成物がＬＥＤと第１の板の端面との間のゾーンを隠して暗くするのを防止するのを更に可能にする透明接着剤を用いて確実に行うことが、特に有利である。
封入用エレメントは、グレージングユニットの端部を取り囲む成形型の中に液体の封入用組成物を注入することにより作製される（工程（ｃ））。この封入用組成物は、熱硬化性モノマーの組成物、好ましくは少なくとも１種のポリイソシアネートとポリオールとを含む組成物（ポリウレタンを生成する）であることができ、そして前記注入した組成物をそれを硬化させるための温度にそのために十分な時間加熱する。
この組成物は溶融した状態では熱可塑性であってもよい。その後、ポリマーを加熱によらずそれを冷却することにより硬化させる。
封入用組成物の注入と硬化の条件は周知であり、様々な熱硬化性又は熱可塑性封入用組成物の配合が知られている。当業者はそれらを選ぶことができ、そして必要ならば、２枚のガラス板の端部の間の空間を申し分なく満たして十分に不透明なポリマーストリップを作り、いかなる寄生光も隠すためにそれらを適合させることができる。
次に、図面に示したいくつかの実施形態を用いて本発明を説明する。
従来技術のＬＥＤで照射される積層グレージングユニットの端部の横断面図である。 図１のグレージングユニットについて観測した残留光点（寄生光）を示す、ビデオ測光器で撮影した写真のネガ画像である。 本発明によるグレージングユニットの第１の実施形態の端部の横断面図である。 本発明によるグレージングユニットの第２の実施形態の端部を示す図である。 本発明によるグレージングユニットの第３の実施形態の端部を示す図である。
図１の積層グレージングユニットは、第１の主面１１、第２の主面１２及び端面１３を持つ第１のガラス板１を含み、ＰＣＢ ４１により支持されたＬＥＤ ４２が端面１３を介してこの第１の板に光を投入する。第２の板の第１の主面２１及び第１の板の第２の主面１２と接着して接触する積層中間層５は、これら２枚のガラス板１、２よりも面積が小さく、こうしてこれら２枚の板の間の溝形の空間８を画定している。ＬＥＤ ４２の発光面３１は、任意選択的に、透明接着剤１５によって第１の板の端面１３に連結している。ＰＣＢ ４１は、第２の板の第１の主面に直接接着結合している。従って、封入用エレメント４は、２枚の板の間の空間８に入り込むことができず、第２の板の端面２３、ＬＥＤ ４２の一部、接着剤１５、及び第１の板の第１の主面１１と接触しているだけである。
第１の板の第１の主面１１と接触する封入用エレメント４は、内部に向かって放射される傾向のある寄生光を遮断する。
第２の板の第１の主面２１に適用された不透明なエナメル１８は、ＰＣＢと板２とのこの接触ゾーンを外部に対して覆い隠す。このエナメル１８とＰＣＢ ４１との組み合わされた光遮断能力は、ＬＥＤから外部へ向けての直接光の放射を遮断するのに十分である。しかし、ＰＣＢ ４１の範囲を越えると、エナメル単独での光遮断能力は寄生光を遮蔽するには不十分である。
図２は、外部から見た図１のグレージングユニットのビデオ測光器で撮影した写真のネガ画像を示している。この図における各暗い点が、エナメル１８を通り抜けたＬＥＤからの寄生光の点に対応している。
図３は、本発明によるグレージングユニットの第１の実施形態を示している。図１との比較から、このグレージングユニットの本質的な違いは、第２の板の第１の主面２１から特定の距離のところにＰＣＢ ４１を保持するスペーサー６が存在していることにある。ＰＣＢ ４１と第２の板２との間にこうして画定される空間のおかげで、封入用エレメント４を形成する液体組成物は、封入工程中に、この空間を通って２枚の板１、２と中間層５とにより画定される溝形の空間８の中に浸透することができる。封入用エレメントのポリマーがこの空間８を充填することで、寄生光を効果的に抑制する追加レベルの不透明さがもたらされる。
図４は、ＰＣＢ ４１が２枚のガラス板１、２と中間層５とによって画定される溝形の空間８の中に及んでいない点で図３に示したものと異なる、本発明によるグレージングユニットの第２の実施形態を示している。この実施形態は、例えば、ＰＣＢ ４１の厚さが中間層の厚さより大きいかそれと等しい場合、及び該ＰＣＢ ４１を空間８に挿入することが不可能である場合に有用である。
最後に、図５は、図３と４の側面発光ＬＥＤストリップが上面発光ＬＥＤストリップで置換されている本発明によるグレージングユニットの第３の実施形態を示している。ここでの断面図にその１つだけを見ることができるスペーサー６は、ＰＣＢ ４１の主面ではなくてその端面に位置している。

Claims (13)

  1. ・無機又は有機ガラス製で、第１の主面（１１）、第２の主面（１２）及び端面（１３）を有する第１の板（１）、
    ・無機又は有機ガラス製で、第１の主面（２１）、第２の主面（２２）及び端面（２３）を有する第２の板（２）、
    ・第１の板（１）の第２の主面（１２）及び第２の板（２）の第１の主面（２１）に接着して接触する積層中間層（５）であって、ガラス板のおのおのの面積よりも小さい面積を有し、こうして第１の板（１）の第２の主面（１２）の端部と第２の板（２）の第１の主面（２１）の端部との間に溝形の空間（８）を画定している積層中間層、
    ・印刷回路基板（ＰＣＢ）（４１）と複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）（４２）とを含んでいて、ＬＥＤの発光面（３１）が第１の板（１）の端面（１３）に面するように配置された、ＬＥＤの少なくとも１つのストリップ（４）、及び、
    ・少なくとも第２の板（２）の端面（２３）とＬＥＤストリップ（４）とを封入する不透明ポリマー製の封入用エレメント（４）、
    を含む照明グレージングユニットであって、ＰＣＢ（４１）が複数のスペーサー（６）により第２のガラス板（２）の第１の主面（２１）にもたれて位置していること、そして空間（８）に封入用エレメント（４）の不透明ポリマーが充填されていることを特徴とする照明グレージングユニット。
  2. 前記第２の板（２）が前記第１の板（１）よりも面積が大きいものであって、当該グレージングユニットの少なくとも前記ＬＥＤのストリップが位置する端部において前記第１の板を越えて延在していることを特徴とする、請求項１記載の照明グレージングユニット。
  3. 前記ＰＣＢ（４１）が前記第１及び第２の板の間の前記中間層（５）により画定された空間（８）の中に及んでいることを特徴とする、請求項１又は２記載の照明グレージングユニット。
  4. 前記第２の板（２）の第１の主面（２１）の端部に適用された不透明なエナメル（１８）を更に含み、このエナメルが前記封入用エレメント（４）の不透明ポリマーが充填された空間（８）を隠すのに十分な面積のものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  5. 前記封入用エレメントの不透明ポリマーが充填された空間（８）が、０．２ｍｍと２ｍｍの間、好ましくは０．３ｍｍと１．５ｍｍの間に含まれる厚さと、０．２ｃｍと２ｃｍの間、好ましくは０．３ｃｍと１．０ｃｍの間に含まれる深さとを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  6. 前記スペーサー（６）が単一の直線上のみに並ばないよう配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  7. 前記スペーサー（６）が、互いに平行な、且つ好ましくは前記ＰＣＢ（４１）の端部と前記第２の板（２）の端部とに対して平行な、２つの直線に沿って並んでいることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  8. 前記スペーサー（６）の高さが２００μｍと１０００μｍの間、好ましくは４００μｍと７００μｍの間に含まれることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  9. 前記スペーサー（６）が、熱伝導率λが少なくとも２００Ｗ／ｍＫに等しい、好ましくは少なくとも２３０Ｗ／ｍＫに等しい材料で製作されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  10. 前記スペーサー（６）が金属で製作されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  11. 前記スペーサー（６）が前記ＰＣＢ（４１）の不可分の部分であり、当該ＰＣＢと同じ材料で製作されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の照明グレージングユニット。
  12. 連続した以下の工程、すなわち、
    （ａ）次のもの、すなわち、
    ・無機又は有機ガラスで製作されて、第１の主面（１１）、第２の主面（１２）及び端面（１３）を有する第１の板（１）、
    ・無機又は有機ガラスで製作されて、第１の主面（２１）、第２の主面（２２）及び端面（２３）を有する第２の板（２）、
    ・第１の板（１）の第２の主面（１２）及び第２の板（２）の第１の主面（２１）に接着して接触する積層中間層（５）であって、ガラス板（１、２）のおのおのの面積よりも小さい面積を有し、こうして第１の板（１）の第２の主面（１２）の端部と第２の板（２）の第１の主面（２１）の端部との間に溝形の空間（８）を画定している積層中間層（５）、
    を含む積層グレージングユニットを用意する工程、
    （ｂ）印刷回路基板（ＰＣＢ）（４１）と複数のＬＥＤ（４２）とを含むＬＥＤの少なくとも１つのストリップ（４）を、ＬＥＤ（４２）の発光面（３１）が第１の板（２）の端面（１３）に面するように、且つＰＣＢが複数のスペーサー（６）を用いて第２のガラス板（１）の第１の主面（２１）にもたれて位置するように配置する工程、及び、
    （ｃ）少なくとも第２の板の端面（２３）とＬＥＤのストリップト（４）とを封入する不透明ポリマー製の封入用エレメント（４）を作製し、第１の板（１）の第２の主面（１２）の端部と第２の板（２）の第１の主面（２１）の端部との間の前記空間（８）に充填する工程、
    を含む、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の照明グレージングユニットの製造方法。
  13. 工程（ｃ）が、前記グレージングユニットの端部を取り囲む成形型の中に、熱硬化性モノマーの組成物、好ましくは少なくとも１種のポリイソシアネートとポリオールとを含む組成物を注入し、当該注入した組成物をそれを硬化させるための温度に十分な時間加熱することを含むことを特徴とする、請求項１２記載の方法。
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