JP6688785B2 - 複層ガラス - Google Patents

複層ガラス Download PDF

Info

Publication number
JP6688785B2
JP6688785B2 JP2017519046A JP2017519046A JP6688785B2 JP 6688785 B2 JP6688785 B2 JP 6688785B2 JP 2017519046 A JP2017519046 A JP 2017519046A JP 2017519046 A JP2017519046 A JP 2017519046A JP 6688785 B2 JP6688785 B2 JP 6688785B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gap
glass
glass plate
optical element
conductive portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017519046A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016185776A1 (ja
Inventor
金子 浩規
浩規 金子
内藤 孝
内藤  孝
好文 關口
好文 關口
三宅 竜也
竜也 三宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of JPWO2016185776A1 publication Critical patent/JPWO2016185776A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6688785B2 publication Critical patent/JP6688785B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06Joining glass to glass by processes other than fusing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/24Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/001Double glazing for vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/02Windows; Windscreens; Accessories therefor arranged at the vehicle front, e.g. structure of the glazing, mounting of the glazing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/18Windows; Windscreens; Accessories therefor arranged at the vehicle rear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/22Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments for reverse drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D27/00Lighting arrangements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196Human being; Person
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30248Vehicle exterior or interior
    • G06T2207/30252Vehicle exterior; Vicinity of vehicle
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/50Depth or shape recovery
    • G06T7/55Depth or shape recovery from multiple images
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/70Determining position or orientation of objects or cameras
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/90Arrangement of cameras or camera modules, e.g. multiple cameras in TV studios or sports stadiums

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本発明は、複層ガラスに関する。
発光ダイオード(LED)を備える発光部品は、例えば2枚のガラスシート間に形成された間隙部分にLEDを配置し、さらに封止材によってその間隙部分を封止して提供される。下記特許文献1は、2枚のガラスシートの表面に電極を形成し、その電極がLEDに接続された発光構造を記載している。
特表2009−512977号公報
上記特許文献1においては、LEDを鉛ガラスフリットにより間隙部内に封止している。ガラスフリットを用いて間隙部分を封止する場合、ガラスフリットを溶融させて各ガラスシートを張り合わせる。鉛ガラスフリットは一般に加工温度が高く、したがって封止プロセスにおいてLEDに対して加工熱によるダメージを与える可能性がある。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、光学素子を封入する複層ガラスのプロセス温度を下げ、加工時における光学素子に対するダメージを軽減することを目的とする。
本発明に係る複層ガラスは、ガラス板間に形成された間隙を、光学素子の加工温度よりも低いプロセス温度で固定することができる封止材により封止する。
本発明に係る複層ガラスによれば、光学素子を有する複層ガラスのプロセス温度を低温度化することができる。
上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかになるであろう。
実施形態1に係る複層ガラス1の構成を示す側断面図である。 複層ガラス1の上面図である。 LED2の構造を示す側断面図である。 実施形態2に係る複層ガラス1の構成を示す側断面図である。 実施形態3に係る複層ガラス1の構成を示す側断面図である。 導電部31と32を互いに直交する方向に配置した構成例を示す側断面図である。 図6Aの上面図である。 実施形態4に係る複層ガラス1の上面図である。 実施形態5に係る複層ガラス1の構成を示す上面図である。 図8Aの正面図である。 カメラ7の構成を示す側断面図である。 実施形態6に係る複層ガラス1の構成を示す正面図である。 実施形態6における複層ガラス1の上断面図である。 実施形態7に係る複層ガラス1の利用例を示す図である。 冷蔵庫のフロントドア上に複層ガラス1cを配置した構成例を示す。 複層ガラス1cの構成を示す断面図である。 複層ガラス1cの別構成例を示す断面図である。
<実施の形態1:概略構成>
図1は、本発明の実施形態1に係る複層ガラス1の構成を示す側断面図である。2枚のガラス板10と11は、間隙部5を隔てて対向して配置されている。間隙部5内の空間において、ガラス板11の表面上に導電部30が形成され、さらに光学素子(例えば発光ダイオード(LED))2が配置されている。導電部30とLED2は、互いに電気的に接続されている。
ガラス板10と11は、平面状のガラスであり、例えば可視光に対して高い透過率を有するものを用いることができる。各ガラス板の内側(間隙部5側)の表面は、導電部30を配置する際の利便性の観点から平坦であることが好ましいが、例えば緩やかな曲面を有していてもよい。ガラス板10のサイズとガラス板11のサイズは、必ずしも同じである必要はない。ガラス板10と11の種類は特に限定しないが、ソーダライムガラス、白板ガラス、風冷強化ガラスなどを用いるとよい。
図2は、複層ガラス1の上面図(ガラス板10の側から見た図)である。ガラス板10の表面積よりもガラス板11の表面積の方が大きい。両ガラス板が重なり合っている領域のうちガラス板10の内周に沿った部分は、プロセス温度が低い低温封止材4によって封止されている。間隙部5は、低温封止材4によって真空またはこれに近い状態で封止される。
導電部30は、それぞれLED2のアノードとカソードに接続された2本の配線状に形成されている。LED2毎に個別の導電部30を設けてもよいし、図2に示すように複数のLED2を同一の導電部30によって直列接続してもよい。LED2が格子点状に配置されている場合は、2本の導電部30のペアをさらに複数ペア設けることもできる。
ガラス板11の表面のうち、ガラス板10と重なり合わない部分には、導電部30が引き出されるように形成されている。この引き出し部分を外部回路(図示せず)と接続してLED2に対して電力を供給することができる。この引き出し部分がガラス板10と重ならないようにすることにより、外部回路との接続や組み立てが容易となる。図2に示すようにガラス板間に導電部30を挟む場合、ガスバリア性を高めるため、導電部30が挟まれている部分の封止を厚くしてもよい。
導電部30を介して外部回路(図示せず)よりLED2に対して電圧を印加することにより、LED2が点灯する。LED2の光は、主にガラス板10と11を通して複層ガラス1の外側を照射する。
図3は、LED2の構造を示す側断面図である。LED素子21がパッケージ22のリードフレーム24および25に対して電気的に接続され、さらに封止樹脂23により封止してLED2全体がパッケージ化されている。LED2がパッケージ化されている場合、レンズ機能を搭載したものを用いることもできる。この場合、LED2の発光方向や光の広がりを制御することができる。LED2の発光波長(可視光、紫外領域、赤外領域など)は用途に合わせて選択することができ、異なる波長のLED2を同時に用いてもよい。封止樹脂23中に、LED素子21の光によって励起され発光する蛍光体を混ぜて用いてもよい。これにより発光波長領域を広げることができる。たとえば青色のLED2に黄色の蛍光体を組み合わせ白色にすることができる。LED2がパッケージ化されている場合はその発光方向を制御することができるので、例えば複層ガラス2の片側に対して光を出射したい場合に有効である。
<実施の形態1:各部の詳細>
導電部30としては、電気抵抗が低い金属配線を用いることができる。導電部30は、あらかじめガラス板上に形成しておく。導電部30として、例えば酸化インジウム錫(ITO:tin−doped indium oxide)、酸化インジウム・酸化亜鉛(IZO)、カーボンナノチューブなどの透明な電極を用いると、導電部30が目立ちにくくなるため好適である。金属配線であっても、その膜厚を薄くすれば透明に近い状態にすることができる。また導電部30を実装したフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Printed Circuits)をガラス板の間に挟んで用いてもよい。この場合はFPC上にあらかじめ光学素子を搭載しておくこともできる。
低温封止材4としてはできるだけ融点が低いものを用いるのが好ましく、軟化点は350℃以下、さらに好ましくは300℃以下であることが望ましい。ここでいう軟化点は、示差熱分析(DTA)による第二吸熱ピーク温度(軟化点)を指す。例えばAgO−V−TeO系などのバナジウム系ガラス(構成元素としてバナジウムを含有するガラス)は軟化点が220℃から280℃程度でありこの温度で間隙部5を封止することができるので、低温封止材4として好適である。また、400℃以上に温度を上げると圧縮応力が緩和され、その強化性能が低下する強化ガラスの封止材としても好適である。また特にガラスの結晶化を抑制するため、バナジウム系ガラスに対して、BaO、WO、Y、La、Al、Feなどを極少量含有することもできる。封止部における応力発生を低減するため、低熱膨張フィラ(ZWPフィラ)を入れてガラス板の熱膨張と封止部の熱膨張を合わせる、あるいは応力を緩和するために金属フィラ(Sn、Alなど)を入れてもよい。
低温封止材4により間隙部5を封止する工程において、複層ガラス1全体を220℃から280℃で加熱する方法や、封止部近傍のみを局所的に加熱する方法を用いることができる。このときに、ガラス全体を予備加熱することにより、局所的に過熱した際の加熱部と過熱部以外との間の温度差を減らし、ガラスの破損を抑えてもよい。低温封止材4の融点が低いので、光学素子2を間隙部5内に配置した上で封止工程を実施した場合であっても、これら部材に対するダメージを軽減することができる。さらには、図2に示すように封止部近傍に導電部30が配置されている場合であっても、導電部30に対するダメージを軽減することができる。
バナジウム系ガラスは、ガスの透過性が低くガス吸着性もある。そのため間隙部5を真空状態(またはこれに近い状態)にする場合、外部からの空気の進入を防ぐとともに、内部ガスを吸着することができるので、封止後に真空度を高め、あるいは維持することができる。
間隙部5は、ガラス板10と11に挟まれてその内側に形成される空間である。ガラス板10と11との間の距離(間隙部5の高さ)距離は、例えば0.2mmから10mm程度である。間隙部5を設けることにより、複層ガラス1の断熱性能を向上させることができる。間隙部5内は、断熱性の観点からは例えば10^−3Pa程度の真空であることが好ましい。必要に応じて、アルゴンガス、空気、乾燥剤などを間隙部5内に封入してもよい。間隙部5内を真空とした場合/気体を封入した場合のいずれにおいても間隙部5の屈折率は1であるのに対し、光学素子2(例えばLEDやカメラなど)が搭載するレンズなどの光学部材は屈折率1.4〜1.6のガラスや樹脂で構成される。そのため、これらの屈折率差によりレンズとしての機能を持たせることができる。
<実施の形態1:まとめ>
本実施形態1に係る複層ガラス1は、封止部として低温封止材4(例えばバナジウム系ガラス)を用いているので、ガラス板10と11を張り合わせる際の加工温度を低くし、LED2や導電部30に対して与える熱ダメージを低減することができる。またバナジウム系ガラスがガスを吸着するので、間隙部5内を真空状態にする場合、LED2などがガスを放出してもそれを吸着し、真空度を保つことができる。間隙部5内の真空度を保つことにより、複層ガラス1の断熱性能を保つことができる。
本実施形態1において、低温封止材4が間隙部5と外部との間を隔てるので、光学素子2がハロゲン系ガスや硫化ガスにさらされて腐食あるいは劣化することを防ぐことができる。また低温封止材4により、LED2が発光した光の一部が間隙部5から不必要に漏れることを防ぐ効果もある。
低温封止材4を固定するときの加工温度(ガラス系封止材であれば軟化点)は、ガラス板に搭載された光学素子2にかかる温度にも影響を与えるが、光学素子2を製造するときの加工温度あるいは光学素子2をガラスに搭載する際の温度よりも低いことが望ましい。光学素子2の加工温度よりも高い温度で間隙部5を封止すると、そのときの加工熱により光学素子2に対して熱ダメージが及ぶ可能性が高まるからである。ここでいう光学素子2の加工温度とは、例えば半導体層を積層する際の温度である。この温度を超える熱を加えると、光学素子に対して意図しない加工が施される可能性があるので、封止温度はこれよりも低くすることとした。光学素子2を加工する際の温度が工程により異なる場合は、そのなかで最も低い温度を基準とし、封止温度はその最低温度以下とすることが望ましい。また、光学素子2が樹脂などの部材を有する場合は、その樹脂部の加工温度あるいは光学素子2を搭載する際の温度のうちどちらか高い方の温度以下に、低温封止材4を固定する際の光学素子2の温度がなるようにすることが望ましい。
<実施の形態2>
図4は、本発明の実施形態2に係る複層ガラス1の構成を示す側断面図である。ガラス板10と11の間にスペーサ6が配置されている。スペーサ6は、ガラス板10と11との間の距離を確保するための部材である。間隙部5内に任意個数のスペーサ6を封入することができる。図4において、実施形態1と同じ部材については同じ符号を付して繰り返しの説明は省略する。以下の実施形態においても同様である。
スペーサ6は、例えばガラス、セラミック、樹脂などの材料により形成することができる。スペーサ6の形状は、適宜選択することができる。例えば球状のガラスビーズをスペーサ6として用いる場合、間隙部5を封止する前に適当な個数のスペーサ6を間隙部5内に撒き、その後に間隙部5を封止する。あるいは柱状のスペーサ6をガラス板上に配置して熱を加え固定することもできる。
ガラス板10とLED2を接触させたくない場合、スペーサ6の高さをLED2の高さよりも高くするとともに、LED2の比較的近傍にスペーサ6を配置する。ガラス板10と11を互いに接触させなければ十分である場合は、スペーサ6の高さが必ずしもLED2の高さよりも高くなくともよい。
間隙部5内にスペーサ6を配置することにより、特に間隙部5内を真空状態にした際にガラス板10と11が撓んで互いに接触することを防ぐことができる。すなわち複層ガラス1の断熱性能が低下することを防ぐことができる。
<実施の形態3>
図5は、本発明の実施形態3に係る複層ガラス1の構成を示す側断面図である。実施形態1においては2本の導電部30がガラス板11の表面上に形成されているが(例えば図2参照)、図5においてはガラス板10の表面上に1本の導電部31が形成されるとともにガラス板11の表面上に1本の導電部32が形成されている。LED2が複数存在する場合は、これに対応して導電部31と32のペアを複数設けることもできる。導電部31はLED2の一端と電気的に接続され、導電部32はLED2の他端と電気的に接続されている。
図5に示す構成によれば、LED2がスペーサ6と同様の役割を果たし、間隙部5を真空にした際にガラス板10と11が撓んで互いに接触することを防ぐことができる。LED2の個数がガラス板10および11の面積に対して少ない場合は、LED2と接触していない部分が撓む可能性があるので、スペーサ6を併用してもよい。
図6Aは、導電部31と32を互いに直交する方向に配置した構成例を示す側断面図である。図5においては導電部31と32は同一方向に延伸しているが、これらを互いに直交する方向に延伸させることもできる。
図6Bは、図6Aの上面図である。LED2は、格子点状に複数配置されている。導電部31は図6Bの上下方向に延伸し、導電部32は図6Bの左右方向に延伸し、これらが交差して格子状に配置される。図6Bのように導電部31と32を格子状に配置することにより、導電部31と32が交差する位置のLED2を選択的に発光させることができる。これにより例えば文字などの特定の発光パターンを形成することができる。
本実施形態3においては、LED2の上下端がそれぞれ導電部と接触しているので、LED2が発光する際に生じる熱をガラス板10と11双方から放熱することができる。これによりLED2の温度を下げて発光効率を高める効果がある。また複層ガラス1を屋外で用いる場合、熱をガラス板に伝えてガラス板表面上の着雪や着氷を緩和することができる。着雪や着氷をさらに抑制するため、ガラス板内にニクロム線などを配置して適宜加熱してもよい。
<実施の形態4>
図7は、本発明の実施形態4に係る複層ガラス1の上面図である。本実施形態4においては、実施形態1と同様にガラス板11の表面上のみに導電部30が形成されている。ただし導電部30は実施形態1と比較して幅広に形成され、ガラス板11の表面の大部分を覆っている。
導電部30の膜厚を調整することにより、干渉効果を利用して特定の波長領域の光を反射させることができる。たとえば紫外光を反射させて日焼けを防止することができる。あるいは赤外光を反射させて不要な日射による温度上昇を抑えることができる。反射させる波長領域と透過させる波長領域は、部分的に重なり合ってもよいし全く重なり合わないようにしてもよい。
光を透過させまたは反射する部材は、導電部30とは別に設けることもできる。例えば導電部30を実施形態1〜3と同様に構成し、導電部30を形成していない部分に特定波長の光を反射する部材を配置することもできる。あるいは導電部30の一部をLED2と接続せず光を反射させるためのみに用いることもできる。
<実施の形態5>
図8Aは、本発明の実施形態5に係る複層ガラス1の構成を示す上面図である。本実施形態5においては、間隙部5内に光学素子2としてLED21、22およびカメラ7が配置されている。LED21、22およびカメラ7は、それぞれ導電部30に接続されている。複層ガラス1の正面には鑑賞者9が存在し、鑑賞者9から見て複層ガラス1の後方には物体8が置かれている。
図8Bは、図8Aの正面図である。本実施形態5において、LED21はガラス板11を介して主に鑑賞者9側を照明し、LED22はガラス板10を介して主に物体8側を照明する。カメラ7は、ガラス板11を介して鑑賞者9側を撮影する。
図9は、カメラ7の構成を示す側断面図である。センサ部71が基板72上に実装され、基板72はFPC73と電気的に接続されている。FPC73は導電部3と一体でもよいし別途導電部3と電気的に接続してもよい。センサ部71の上部にはレンズ部74が配置され、モールド75によってセンサとレンズを一体に保持している。レンズ部74の位置を上下にずらすことにより、焦点を合わせるフォーカス機能を実装することができる。センサ部71は例えばCMOSセンサ、CCDセンサなどの撮像素子である。レンズ部74の代わりにピンホールを利用したカメラを用いることもできる。
カメラ7が送受信する撮像信号は、信号劣化が小さい配線を用いて伝搬することが望ましい。例えば導電部30を実装したFPCをガラス板表面上に固定し、これをカメラ7と接続することにより、ガラス板表面上に導電部30を直接形成する場合と比較して品質のよい導電部30を形成することができる。
ガラス板11の表面上に凹部または凸部を設け、カメラ7がその位置を介して撮影するようにすることにより、ガラス板11自身をレンズとして機能させることができる。同様にガラス板10または11の表面上に凹部または凸部を設け、光を集束発散させるレンズとして機能させることもできる。さらにこれら凹部または凸部は、LED21、22、およびカメラ7を嵌合して位置決めする部材として用いることができる。
本実施形態5において、鑑賞者9が複層ガラス1に近づいたことをカメラ7の撮像画像に基づきコンピュータ(図示せず)が認識し、コンピュータの指示にしたがってLED21と22が物体8を照らす、などの利用形態が考えられる。また図6A〜図6Bで説明したアレイ状のLEDを用いて、鑑賞者9の年齢などに応じた文字や絵を表示することもできる。さらにガラス基板11の鑑賞者9側にタッチセンサを配置し、鑑賞者9が操作入力できるようにしてもよい。このような利用形態の1例としては、ショッピングウインドウにおいて複層ガラス1を用いて図8A〜図8Bのように利用することが考えられる。
<実施の形態6>
図10は、本発明の実施形態6に係る複層ガラス1の構成を示す正面図である。ここでは自動車のフロントガラスまたはリアガラスとして複層ガラス1を用いた例を示す。複層ガラス1は左右両側に配置された複数のカメラ7を備え、これらカメラにより自動車の前後の視差画像を撮影することができる。これにより、自動車から被撮像物までの距離情報を得ることができる。複層ガラス1はさらにLED2を備え、例えば夜間において自動車の前後を照らしてカメラ7による撮影を補助することができる。
図11は、本実施形態6における複層ガラス1の上断面図である。複層ガラス1は、緩やかに湾曲したガラス板10と11によって構成されている。車載部品として複層ガラス1を構成する場合、間隙部5は光学素子を実装する空間を除いて何らかの材質を充填するのが通常である。図11においては、低温封止材4を用いて間隙部5を充填している。この場合、低温封止材4は透明である必要があるので、例えばフィルム状のポリビニールブチラール(PVB)やエポキシ系樹脂を低温封止材4として用いることが考えられる。樹脂は紫外線照射や加熱により硬化するので、このときの加工温度が光学素子の加工温度よりも低い材料を低温封止材4として選択する。この場合の硬化温度は、他実施形態と同様に350℃以下、さらに好ましくは300℃以下であることが望ましい。
<実施の形態7>
図12は、本発明の実施形態7に係る複層ガラス1の利用例を示す図である。ここでは冷蔵庫の内壁に複層ガラス1aと1bを配置した例を示す。複層ガラス1aは冷蔵庫の背面上に配置され、複層ガラス1bは庫内を上下2段に分ける床面上に配置されている。複層ガラス1bが備えるLED2は両面に向かって発光し、複層ガラス1aが備えるLED2は片面(庫内側)に向かって発光する。複層ガラス1aの庫外側には反射率の高いコーティングあるいはシートが配置されており(図示せず)、内部からの光を反射する。この構成により庫内を明るく照らすとともに、複層ガラス1b越しに庫内の上下段を見ることができ、視認性が向上する。特に間隙部5を真空にすると断熱性が高くなるので、冷蔵庫の内壁として複層ガラス1a、1bを用いると好適である。
図13は、冷蔵庫のフロントドア上に複層ガラス1cを配置した構成例を示す。フロントドア上に複層ガラス1cを配置した場合、複層ガラス1cを介して庫内を視認することができる。複層ガラス1cは、図12で説明した複層ガラス1a〜1bのいずれかまたは双方とともに用いることもできるし、単独で用いることもできる。
図14は、複層ガラス1cの構成を示す断面図である。複層ガラス1cは、実施形態1で説明した構成に加えてガラス板12を備え、さらにガラス板11と12の間に光変調フィルム100が配置されている。LED2は、庫内に向けて発光する。光変調フィルム100は、所定の電圧や電流を印加することにより、光を散乱せずに透過する状態と、光を遮光もしくは散乱する状態とを切り替えることができるフィルムである。光変調フィルム100としては、例えば高分子分散型液晶パネル、エレクトロクロミックパネル、SPD(Suspended Particle Device)などを用いることができる。
ユーザが庫内を見るときは光変調フィルム100を透過状態に変え、さらに必要に応じてLED2により庫内を照らす。これにより、フロントドアを開閉せずに庫内を視認することができるので、庫内温度を維持するためのエネルギー消費を抑えることができる。
図15は、複層ガラス1cの別構成例を示す断面図である。光変調フィルム100を用いる代わりに、ガラス板11の庫外側表面上にハーフミラー101を形成して用いてもよい。この場合、冷蔵庫周囲が庫内よりも明るいと庫内を見にくいが、複層ガラス1a〜1cいずれかのLED2を点灯させて庫内を照らすことにより庫内が周囲より明るくなり、フロントドアを開けずに庫内を視認することができる。
複層ガラス1a〜1cの断熱性能を示す熱貫流率は、1W/m・Kより小さいことが好ましく、さらには0.5W/m・Kより小さいことがより好ましい。断熱性能を向上するために、2層以上の間隙部5を有する複層ガラスを用いてもよい。
<本発明の変形例について>
本発明は上記した実施形態の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
以上の実施形態において、LED2としては、パッケージ化されているものの他、LED素子そのものを用いることができる。また以上の実施形態においてはガラス板10と11の間に光学素子2を配置した例を説明したが、さらに間隙部を隔てて別のガラス板を重ねることもできる。この場合、間隙部が増えることにより、断熱性能や遮音性能などを向上させることができる。
1:複層ガラス、10:ガラス板、11:ガラス板、2:光学素子(LED)、30:導電部、4:低温封止材、5:間隙部、6:スペーサ、7:光学素子(カメラ)、8:物体、9:鑑賞者、100:光変調フィルム。

Claims (12)

  1. 間隙を隔てて対向して配置された第1および第2ガラス板、
    前記間隙内に配置された光学素子、
    前記光学素子に対して電力を供給する導電部、
    前記間隙を封止する封止部、
    を備えた複層ガラスであって
    前記光学素子は、前記導電部から電力の供給を受けて発光するLEDを少なくとも1つ含み、
    前記導電部は、前記第1ガラス板の前記間隙側の表面上に形成されるとともに、前記第2ガラス板の前記間隙側の表面上にも形成され、
    前記光学素子の一端は、前記第1ガラス板の表面上に形成された前記導電部と電気的に接続され、
    前記光学素子の他端は、前記第2ガラス板の表面上に形成された前記導電部と電気的に接続されており、
    前記間隙は、真空度を有する状態で封止されており、
    前記複層ガラスの熱貫流率は1W/m ・K以下である
    ことを特徴とする複層ガラス。
  2. 間隙を隔てて対向して配置された第1および第2ガラス板、
    前記間隙内に配置された光学素子、
    前記光学素子に対して電力を供給する導電部、
    前記間隙を封止する封止部、
    を備えた複層ガラスであって
    前記光学素子は、前記導電部から電力の供給を受けて発光するLEDを少なくとも1つ含み、
    前記導電部は、第1波長領域内の波長を有する光を透過させ、前記第1波長領域とは異なる第2波長領域内の波長を有する光を反射するように構成されており、
    前記間隙は、真空度を有する状態で封止されており、
    前記複層ガラスの熱貫流率は1W/m ・K以下である
    ことを特徴とする複層ガラス。
  3. 間隙を隔てて対向して配置された第1および第2ガラス板、
    前記間隙内に配置された光学素子、
    前記光学素子に対して電力を供給する導電部、
    前記間隙を封止する封止部、
    を備えた複層ガラスであって、
    前記光学素子は、前記導電部から電力の供給を受けて発光するLEDを少なくとも1つ含み、
    前記光学素子は、前記第2ガラス板から前記第1ガラス板に向かう方向に光を発光するLEDとして構成されており、
    前記複層ガラスはさらに、前記第2ガラス板から間隙を隔てて配置された第3ガラス板を備え、
    前記第2ガラス板と前記第3ガラス板との間には、透過させる光の波長と反射させる光の波長の少なくともいずれかを可変することができる光変調フィルムが配置されており、
    前記間隙は、真空度を有する状態で封止されており、
    前記複層ガラスの熱貫流率は1W/m ・K以下である
    ことを特徴とする複層ガラス。
  4. 前記封止部は、バナジウム系ガラスを用いて形成されている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複層ガラス。
  5. 前記複層ガラスは、前記間隙内に封入され前記第1ガラス板の表面と前記第2ガラス板の表面との間の距離を確保するスペーサを備える
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複層ガラス。
  6. 前記導電部は、前記第1ガラス板の前記間隙側の表面上に形成され、前記第2ガラス板の前記間隙側の表面上には形成されていない
    ことを特徴とする請求項2または3記載の複層ガラス。
  7. 前記間隙内には、複数の前記光学素子が封入されており、
    各前記光学素子は、前記間隙内に格子点状に配置されており、
    前記第1ガラス板の表面上に形成された前記導電部は、第1方向に延伸する線分上に配置された1以上の前記光学素子を互いに電気的に接続し、
    前記第2ガラス板の表面上に形成された前記導電部は、前記第1方向とは異なる第2方向に延伸する線分上に配置された1以上の前記光学素子を互いに電気的に接続する
    ことを特徴とする請求項1記載の複層ガラス。
  8. 前記光学素子は、前記導電部を通じて撮像信号を送受信するカメラを少なくとも1つ含む
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複層ガラス。
  9. 前記導電部は、前記間隙内に封入されたフレキシブル基板上に形成されている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複層ガラス。
  10. 前記第1ガラス板と前記第2ガラス板の少なくともいずれかの表面上には、前記光学素子と嵌合する凹部または凸部が設けられている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複層ガラス。
  11. 前記封止部は、軟化点が300℃以下であるガラスを材料として用いている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複層ガラス。
  12. 前記封止部は、硬化温度が300℃以下である樹脂を材料として用いている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複層ガラス。
JP2017519046A 2015-05-18 2016-03-14 複層ガラス Expired - Fee Related JP6688785B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015100929 2015-05-18
JP2015100929 2015-05-18
PCT/JP2016/057994 WO2016185776A1 (ja) 2015-05-18 2016-03-14 複層ガラス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016185776A1 JPWO2016185776A1 (ja) 2018-03-29
JP6688785B2 true JP6688785B2 (ja) 2020-04-28

Family

ID=57319869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017519046A Expired - Fee Related JP6688785B2 (ja) 2015-05-18 2016-03-14 複層ガラス

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10566503B2 (ja)
JP (1) JP6688785B2 (ja)
WO (1) WO2016185776A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10339647B2 (en) * 2016-10-06 2019-07-02 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Methods, systems, and media for qualitative and/or quantitative indentation detection
JP7228818B2 (ja) * 2019-03-29 2023-02-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 ガラスパネルユニット

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665654A (en) * 1995-02-10 1997-09-09 Micron Display Technology, Inc. Method for forming an electrical connection to a semiconductor die using loose lead wire bonding
JP2002053349A (ja) * 2000-08-09 2002-02-19 Central Glass Co Ltd 低圧複層ガラスおよびその製造方法
US6998776B2 (en) * 2003-04-16 2006-02-14 Corning Incorporated Glass package that is hermetically sealed with a frit and method of fabrication
FR2892594B1 (fr) * 2005-10-21 2007-12-07 Saint Gobain Structure lumineuse comportant au moins une diode electroluminescente, sa fabrication et ses applications
US20080211384A1 (en) * 2007-02-01 2008-09-04 Yuichi Sawai Field Emission Display and Glass Frit
US8025975B2 (en) 2007-11-20 2011-09-27 Corning Incorporated Frit-containing pastes for producing sintered frit patterns on glass sheets
US8245536B2 (en) * 2008-11-24 2012-08-21 Corning Incorporated Laser assisted frit sealing of high CTE glasses and the resulting sealed glass package
KR20120104922A (ko) * 2009-06-30 2012-09-24 아사히 가라스 가부시키가이샤 봉착 재료층이 형성된 유리 부재와 그것을 사용한 전자 디바이스 및 그 제조 방법
US8192051B2 (en) * 2010-11-01 2012-06-05 Quarkstar Llc Bidirectional LED light sheet
CN104936917B (zh) * 2012-08-30 2016-10-26 康宁股份有限公司 不含锑的玻璃、不含锑的玻璃料和用所述玻璃料气密密封的玻璃封装件
JP6036152B2 (ja) 2012-10-18 2016-11-30 日立化成株式会社 電子部品及びその製法、封止材料ペースト、フィラー粒子
CN108922959B (zh) * 2013-03-28 2022-07-29 日亚化学工业株式会社 发光装置、及使用发光装置的装置
US9299899B2 (en) * 2013-07-23 2016-03-29 Grote Industries, Llc Flexible lighting device having unobtrusive conductive layers
US9214614B2 (en) * 2013-07-23 2015-12-15 Grote Industries, Llc Flexible lighting device having unobtrusive conductive layers
US10032753B2 (en) * 2014-06-20 2018-07-24 Grote Industries, Llc Flexible lighting device having both visible and infrared light-emitting diodes
WO2016051577A1 (ja) * 2014-10-02 2016-04-07 ヤマト電子株式会社 局所加熱封着用バナジウム系ガラス材とこれを用いたフラットディスプレイ及び該ディスプレイの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016185776A1 (ja) 2018-03-29
US20180294386A1 (en) 2018-10-11
WO2016185776A1 (ja) 2016-11-24
US10566503B2 (en) 2020-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102127226B1 (ko) 스위칭가능한 유리 구조물 및 차량 창문
US8187682B2 (en) Protective glass against ionizing radiation
KR102389626B1 (ko) 표시 패널 및 표시 패널을 포함하는 유기 발광 표시 장치
US9459446B2 (en) Local seals for encapsulation above and below electro-optical element on a substrate
US8476828B2 (en) Electro-optical device, electronic device, and illumination apparatus including a panel having an electro-optical layer
JP4225872B2 (ja) 照明機能を備えた車両用サンルーフパネル
JP6594203B2 (ja) 照明手段、および光透過率制御手段を含むガラスルーフ
US11407204B2 (en) Laminated glazing with an electrically controllable device and manufacture
JP6360828B2 (ja) 照明手段を含むサンルーフ
US8742526B2 (en) Photoelectric conversion device
KR101841672B1 (ko) 투명 디스플레이를 구비한 냉장고 도어용 이중유리
RU2482547C2 (ru) Индикаторное устройство, в частности прозрачный мультимедиафасад
WO2016013154A1 (ja) 調光素子及びそれを備える建材
JP6688785B2 (ja) 複層ガラス
EA038376B1 (ru) Регулирующий освещение многослойный материал и стеклопакет
CN109154751A (zh) 用于控制辐射透射的装置
JP2011108564A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の製造方法ならびに電子機器
JP2015070877A (ja) ショーケース
US20120182716A1 (en) Backlight module and heating device thereof
CN108490665A (zh) 内嵌式液晶显示屏
JP2019158938A (ja) 熱反射機能を有する調光フィルム
WO2021075127A1 (ja) ディスプレイ装置、移動体
TWM527018U (zh) 節能板裝置
KR20150019246A (ko) 터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법
KR20220136186A (ko) 반도체 장치, 표시장치, 광전변환 장치, 전자기기, 조명 장치, 이동체, 및 반도체 장치의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171030

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190308

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200317

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200406

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6688785

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees