JP4225872B2 - 照明機能を備えた車両用サンルーフパネル - Google Patents

Description

本発明は、車両用室内灯としての照明機能を備えた車両用サンルーフパネルに関する。

車両用室内灯には、車内全体を明るくするルームライト、運転者の視界を妨げないで読書等をするためのパーソナルライト、地図を見るためのマップライト等があり、目的に応じてそれぞれの室内灯を使い分けることができるように工夫されている。例えば、特許文献１には、ルームライトとパーソナルライトとを一個の組立体として構成することにより、部品数を削減することができる車両用室内灯について記載されている。

しかし、特許文献１に記載されているような従来の車両用室内灯に使用されるランプは、光による影と明るさとのコントラストが大きいため、眼精疲労の原因となる。また、ランプやレンズ等により構成されるユニットを、車内の天井等に突設させているため、美観が損なわれる。

他方、照明装置や表示装置として、近年、薄型化、軽量化が容易で、豊富な発光色が得られるＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）シートが注目されている。図６に、このＥＬシートの断面構造の一例を示す。図６に示すように、ＥＬシート６０は、絶縁性を有する透明基板６１を備え、この透明基板６１の上面には、透明電極層６２が形成されている。さらに、透明電極層６２上に、発光層６３と絶縁層６４と背面電極層６５とが順次積層されている。なお、図６における各層の全層に対する厚み比は、分かり易くするため、実際とは異なり全て同じ値になるように描いている（以下、ＥＬシートの層構成を示す図は、同様に描くものとする）。

このＥＬシート６０に交流電源６６を接続し、交流電圧を印加すると、発光層６３内で、電子と正孔とが、分離と再結合とを繰り返すことにより発光する。ここで、背面電極層６５には、透明電極層６２に対し、仕事関数の小さい材料を用いるが、透明性を有した上で仕事関数の小さい材料を得るのは困難である。そのため、背面電極層６５には不透明な材料を用いており、図６のような構成を有するＥＬシート６０は、透明基板６１側（図中下方側）から発光する。

このＥＬシート６０が合わせガラスに封入されたパネルを、透明基板６１側を車内側に向けて、図７に示すような車両の固定ルーフ７０に設けた開口部７１に装着すると、照明機能を備えた車両用サンルーフパネル（以下、単に「サンルーフパネル」という）７２として使用できる。図８に、ＥＬシート６０が封入されたサンルーフパネル７２の断面構造の一例を示す。図８に示すように、サンルーフパネル７２は、ＥＬシート６０（層構成は省略している）が、透明な封入部材７３ａ，７３ｂを介して合わせガラス７４ａ，７４ｂに挟まれた構造を有している。ＥＬシート６０による発光は均一な面発光であるため、サンルーフパネル７２を照明装置として用いると、眼精疲労を防止することができる。更に、ＥＬシート６０が合わせガラス７４ａ，７４ｂに封入されているので、突設箇所がなく美観が損なわれない。
実公昭５６−１４６５号公報（第１頁右欄第５〜第２頁右欄第１７行目、第１図および第２図）

しかし、サンルーフパネル７２を、前記した各種の目的で使用される車両用室内灯として使用するためには、前記した構成では不充分である。即ち、ＥＬシート６０による発光はルームライトには適しているが、局部的に強い光を要求するようなパーソナルライトやマップライトとしては適していない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、各種の目的に応じて使用することができる上、眼精疲労を防止し、かつ、美観を損なうことがない照明機能を備えたサンルーフパネルを提供することを課題とする。

前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に記載された発明は、ＥＬシートを透明な中間膜を介して透明な合わせガラスに封入したサンルーフパネルであって、車内に面する透明なインナガラスを設け、車内側の前記合わせガラスの下面縁部と前記インナガラスの上面縁部との間に、通気溝を形成したスペーサと、このスペーサの外周側に位置する吸湿部材とを設けて、両ガラス間に空間層を形成し、この空間層の一部に、前記ＥＬシートからの光を集光する集光レンズを配設し、前記通気溝を介して前記空間層の空気を前記吸湿部材により吸湿させることを特徴とする。

請求項１に記載のサンルーフパネルを車両用室内灯として用いた場合は、ＥＬシートを使用しているため、このＥＬシートの均一な面発光により、眼精疲労を防止することができる。更に、ＥＬシートがガラスに封入されているので、突設箇所がなく美観が損なわれない。
また、ガラスの車内側に面して空間層を設け、この空間層の一部に集光レンズを配設しているため、この集光レンズの上方に封入されたＥＬシートを通電すると、集光レンズにより集光された箇所において、照度が高くなるため、マップライトやパーソナルライトとしての機能がより向上する。
なお、複数のＥＬシートを使用し、かつ、それぞれのＥＬシートに備えた電極層のそれぞれに端子を設け、それぞれのＥＬシートにおいて、端子間を可変抵抗器および電源を介して電気的に接続すれば、このサンルーフパネルの照明を、各種の目的に応じて使用することができる。例えば、運転席の上方、助手席の上方、運転席側の後部座席の上方および助手席側の後部座席の上方に面する位置に、それぞれＥＬシートを１枚ずつ封入した場合は、運転席の上方に封入されたＥＬシートのみを通電し、地図が読める程度の輝度になるように可変抵抗器にて調整すれば、マップライトとして使用することができる。また、ルームライトとして使用する場合は、全てのＥＬシートを通電し、車内全体が明るくなるように可変抵抗器にて調整すればよい。更に、助手席に座っている同乗者がパーソナルライトとして使用する場合は、助手席の上方に面する位置に封入されたＥＬシートのみを通電し、運転者の視界を妨げない程度の輝度になるように可変抵抗器にて調整すればよい。

また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載のサンルーフパネルにおいて、前記合わせガラスの外周端面から延出する前記ＥＬシートの電源接続用の配線と前記吸湿部材との両方を覆うように、サンルーフパネルの外周端面に粘性部材を粘着させたことを特徴とする。

このようなサンルーフパネルを車両用室内灯として用いた場合は、各種の目的に応じて使用することができる上、眼精疲労を防止し、かつ、美観を損なうことがない。更に、ガラスの車内側に面して空間層を設け、この空間層の一部に集光レンズを配設したので、マップライトやパーソナルライトとしての機能がより向上する。

次に、本発明の実施形態に係るサンルーフパネルについて、適宜図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るサンルーフパネルの上面図を示す。図２は、図１のＡ部において、封入されたＥＬシートの端子部近傍を示す斜視図である。図３は、封入されたＥＬシートの配線構造を説明するための模式図である。図４は、封入されたＥＬシートを、図２のＢ−Ｂ矢視方向から見た断面図で、本発明の一実施形態に係るサンルーフパネルの構成および枠構造を示す。

図１に示すように、サンルーフパネル１は、車両の固定ルーフ２に設けた開口部３に装着されている。このサンルーフパネル１の内部には、ＥＬシート４が４枚封入されており（それぞれのＥＬシート４に４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの符号を付している）、ＥＬシート４ａは運転席の上方、ＥＬシート４ｂは助手席の上方、ＥＬシート４ｃは運転席側の後部座席の上方、ＥＬシート４ｄは助手席側の後部座席の上方に面する位置にそれぞれ封入されている。

ＥＬシート４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は、図２に示すように、透明基板１０上に、透明電極層１１と、発光層１２と、絶縁層１３と、背面電極層１４とが順次積層された層構成を有している。

透明基板１０の材料は、絶縁性を有していれば特に限定されないが、加工性に優れた材料、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を好適に使用することができる。透明電極層１１についても、導電性を有していれば特に限定されないが、良好な光透過性および導電性を有する酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等を好適に使用することができる。

発光層１２を形成する発光体については、電界発光体であれば特に限定されないが、発光強度の大きい硫化亜鉛（ＺｎＳ）等を好適に使用することができる。また、絶縁層１３を形成する絶縁体は、高誘電性を有していればよく、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）等を好適に使用することができる。

背面電極層１４については、透明電極層１１に対し、仕事関数の小さい材料であれば特に限定されない。例えば、透明電極層１１に、ＩＴＯを使用した場合は、カーボン等を好適に使用することができる。

各層の厚みは、透明基板１０の厚みが７５〜１２５μｍ、透明電極層１１の厚みが３〜５μｍ、発光層１２の厚みが２０〜４０μｍ、絶縁層１３の厚みが１０〜３０μｍ、背面電極層１４の厚みが１０〜３０μｍであることが好ましい。

次に、ＥＬシート４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の作製方法の一例について説明する。まず、ＰＥＴ等の透明基板１０上に、透明電極層１１を設ける。透明電極層１１として、ＩＴＯを用いる場合は、蒸着により設けるか、ＩＴＯ粉末を分散して溶剤に溶かしたＩＴＯ層の形成用インクを塗布することにより設ければよい。次に、発光層１２をスクリーン印刷により設ける。この際、配線１５が接続される端子１６に、発光層１２が印刷されないようにスクリーン版を作製する必要がある。続いて、発光層１２上に、絶縁層１３と背面電極層１４とをこの順にスクリーン印刷により設ける。

続いて、透明電極層１１および背面電極層１４のそれぞれに設けた端子１６および端子１７に、それぞれ配線１５および配線１８を接続する。接続方法は、電気的に接続する方法であれば特に限定されないが、例えば、接着銀ペースト等により接続すればよい。

ＥＬシート４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は、図３に示すように、それぞれのＥＬシート４において、端子１６と端子１７とが、配線１５および配線１８を用いて、可変抵抗器２０および交流電源２１を介して電気的に接続された配線構造を有している。これにより、サンルーフパネル１（図１参照）の照明を、各種の目的に応じて使用することができる。例えば、運転者がサンルーフパネル１をマップライトとして使用する場合は、運転席の上方に面する位置に封入されたＥＬシート４ａのみを通電し、地図が読める程度の輝度になるように可変抵抗器２０にて調整すればよい。また、ルームライトとして使用する場合は、全てのＥＬシート４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）を通電し、車内全体が明るくなるように可変抵抗器２０にて調整すればよい。更に、助手席に座っている同乗者がパーソナルライトとして使用する場合は、助手席の上方に面する位置に封入されたＥＬシート４ｂのみを通電し、運転者の視界を妨げない程度の輝度になるように可変抵抗器２０にて調整すればよい。

次に、サンルーフパネル１の構成について説明する。図４に示すように、サンルーフパネル１は、ＥＬシート４（層構成は省略している）が、透明な中間膜３０ａ，３０ｂを介して、透明な合わせガラス３１ａ，３１ｂに挟まれ、更に、車内側合わせガラス３１ｂと透明なインナガラス３２との間に形成された空間層３３を有している。ＥＬシート４は、透明基板１０（図２参照）を車内側（図４中下側）に向けて、封入されている。これにより、ＥＬシート４による発光を、車両用室内灯として使用することができる。

中間膜３０ａ，３０ｂには、ガラスと接着性の良いポリビニルブチラール（ＰＶＢ）や、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のプラスチックフィルムが好適に使用できる。また、合わせガラス３１ａ，３１ｂは、特に限定されないが、ＥＬシート４の耐久性向上のため紫外線カット機能を備えたものが好ましい。紫外線カット機能を備えたガラスには、ガラス自体が紫外線を吸収または反射するものや、ガラス表面に紫外線カットフィルムを貼設したもの等がある。

次に、ＥＬシート４を合わせガラス３１ａ，３１ｂに封入する方法の一例について説明する。まず、中間膜３０ａ，３０ｂの間に４枚のＥＬシート４を挟み込み、さらに、ＥＬシート４を挟み込んだ中間膜３０ａ，３０ｂを、合わせガラス３１ａ，３１ｂで挟み込む。そして、挟み込んだ合わせガラス３１ａ，３１ｂを両側（図４の合わせガラス３１ａ，３１ｂに対し、図中上下方向）からオートクレーブを用いて加熱加圧することにより、ＥＬシート４が合わせガラス３１ａ，３１ｂに封入される。この際、ＥＬシート４に接続された配線１５および配線１８（図２参照）を、中間膜３０ａ，３０ｂの間から延出させた状態で加熱加圧する。

また、図４に示すように、車外側合わせガラス３１ａの内面端部３１１ａには、黒セラミック塗料を塗布する等によって隠蔽膜３４を設けるのが好ましい。これにより、ＥＬシート４の配線構造が外部から見えなくなるため、美観が損なわれずに済む。

空間層３３は、車内側合わせガラス３１ｂとインナガラス３２との間に、スペーサ３５を挟み込むことにより形成されている。また、スペーサ３５の下方に通気溝３５ａが設けられ、更に、スペーサ３５の外周側に吸湿部材３６が設けられている。これにより、空間層３３に封入された空気が吸湿部材３６に接触し、空間層３３内が常時乾燥している。なお、スペーサ３５および吸湿部材３６を設ける際は、それぞれの上面および下面を、車内側合わせガラス３１ｂの下面、およびインナガラス３２の上面に接着剤等を用いて固着すればよい。

また、サンルーフパネル１は、空間層３３のうち、運転席の前斜め上方に対応する位置に、集光レンズ３７を設けている。この集光レンズ３７の上方に封入されたＥＬシート４ａ（図１参照）を通電すると、集光レンズ３７により集光されたスポット３８近傍の照度が高くなるため、運転席において、サンルーフパネル１をマップライト等に使用する際、その機能がより向上する。なお、集光レンズ３７を設ける際は、集光レンズ３７の縁部３７ａを、インナガラス３２の上面に接着剤等を用いて固着すればよい。

また、ＥＬシート４に接続された配線１８は、サンルーフパネル１の外周端面１ａに設けた延出部１ｂから延出されている。この延出された配線１８は、サンルーフパネル１の外周端面１ａおよびサンルーフパネル１の車内面１ｃ（インナガラス３２の下面）に沿って這わせ、サンルーフパネル１の車内面１ｃに設けた給電カプラー３９に接続されている。また、図示はしないが、配線１５（図２参照）も同様にして、給電カプラー３９に接続されている。そして、配線１５および配線１８は、この給電カプラー３９から、所定の位置に設けた可変抵抗器２０（図３参照）および交流電源２１（図３参照）を介して電気的に接続されている。なお、給電カプラー３９は、接着剤等によってサンルーフパネル１の車内面１ｃに設ければよい。また、交流電源２１の代わりに直流電源を使用する場合は、直流電源にインバーターを接続し、直流を交流に変換すればよい。

続いて、サンルーフパネル１の枠構造について説明する。図４に示すように、サンルーフパネル１の外周端面１ａに面して、粘性部材４０が、延出部１ｂを塞ぐようにして粘着されている。これにより、延出部１ｂがシールされ、延出部１ｂからの水分の浸入を効果的に防ぐことができる。更に、粘性部材４０により吸湿部材３６の外周側が覆われているため、空間層３３への水分の浸入を防ぎ、結露を生じないようにしている。この粘性部材４０には、ガス不透過性と粘着性に優れ、かつ、常温において高粘性を有するものであれば、特に限定されないが、イソプレンとイソブチレンの共重合体であるブチルゴムが好適に使用できる。

また、粘性部材４０は、サンルーフパネル１の外周側に接着剤４１を介して配設されたウェザストリップ４２と、サンルーフパネル１の外周端面１ａとの間に充填されている。これにより、粘性部材４０の形状が保持される。ウェザストリップ４２は、その外周側（図中左側）に設けられた湾曲部４２ａと、その内周側の下方に設けられた水平部４２ｂと、その内周側の上方に設けられたリップ部４２ｃと、湾曲部４２ａと水平部４２ｂとの間に設けられた溝部４２ｄとを有している。溝部４２ｄには、サンルーフパネル１を支えるパネルホルダー４３が嵌合されている。このパネルホルダー４３は、接着剤４４を介してサンルーフパネル１を支えている。

また、ウェザストリップ４２の湾曲部４２ａおよびリップ部４２ｃはそれぞれ、固定ルーフ２の開口部側壁２ａおよびサンルーフパネル１の外周端面１ａに当接し、弾性変形している。これにより、ほこりや水の車内への浸入を防いでいる。また、サンルーフパネル１が振動しても、湾曲部４２ａおよびリップ部４２ｃが振動を吸収するため、粘性部材４０によるシール性を、良好な状態に保つことができる。

以上、好ましい実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、前記実施の形態では、運転席、助手席、運転席側の後部座席および助手席側の後部座席のそれぞれ上方に面する位置に、１枚ずつＥＬシートを封入したサンルーフパネルについて説明したが、本発明はこれに限定されず、運転席および助手席の上方に面する位置に１枚封入し、更に、運転席側の後部座席および助手席側の後部座席の上方に面する位置に１枚封入した構成としてもよい。

また、前記実施の形態では、サンルーフパネルに封入するＥＬシートとして、透明基板１０上に、透明電極層１１と、発光層１２と、絶縁層１３と、背面電極層１４とが順次積層されたＥＬシート４（図２参照）を用いたが、本発明に用いられるＥＬシートはこれに限定されず、例えば、図５に示すように、透明基板５１上に、第１の透明電極層５２と、第１の発光層５３と、第１の絶縁層５４と、背面電極層５５と、第２の絶縁層５６と、第２の発光層５７と、第２の透明電極層５８とが順次積層されたＥＬシート５０を用いてもよい。これにより、サンルーフパネルの両側に発光させることができるので、車内への発光を車両用室内灯として使用し、車外への発光をイルミネーションライト等の装飾装置として使用することができる。更に、車外側の発光層を挟む電極間についても、可変抵抗器２０および交流電源２１を介して電気的に接続すれば、イルミネーションライトの輝度調整が可能となる。

本発明の一実施形態に係るサンルーフパネルの上面図である。 図１のＡ部において、封入されたＥＬシートの端子部近傍を示す斜視図である。 封入されたＥＬシートの配線構造を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係るサンルーフパネルの構成および枠構造を示す断面図である。 本発明に用いられるＥＬシートの一例を示す断面図である。 ＥＬシートの断面図である。 サンルーフパネルの全体斜視図である。 ＥＬシートが封入されたサンルーフパネルの断面図である。

符号の説明

１ サンルーフパネル
４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ），５０ ＥＬシート
１１，５２，５８ 電極層（透明電極層）
１４，５５ 電極層（背面電極層）
１６，１７ 端子
２０ 可変抵抗器
２１ 電源（交流電源）
３０ａ，３０ｂ 中間膜
３１ａ，３１ｂ ガラス（合わせガラス）
３３ 空間層
３７ 集光レンズ

Claims (2)

1. ＥＬシートを透明な中間膜を介して透明な合わせガラスに封入した車両用サンルーフパネルであって、
   車内に面する透明なインナガラスを設け、
   車内側の前記合わせガラスの下面縁部と前記インナガラスの上面縁部との間に、通気溝を形成したスペーサと、このスペーサの外周側に位置する吸湿部材とを設けて、両ガラス間に空間層を形成し、
   この空間層の一部に、前記ＥＬシートからの光を集光する集光レンズを配設し、
   前記通気溝を介して前記空間層の空気を前記吸湿部材により吸湿させることを特徴とする車両用サンルーフパネル。
2. 前記合わせガラスの外周端面から延出する前記ＥＬシートの電源接続用の配線と前記吸湿部材との両方を覆うように、サンルーフパネルの外周端面に粘性部材を粘着させたことを特徴とする請求項１に記載の車両用サンルーフパネル。

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