JP6756917B2 - 動力乗り物用の複合ペインを製造するための方法 - Google Patents

動力乗り物用の複合ペインを製造するための方法 Download PDF

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Description

本発明は、動力乗り物用の複合ペインを製造するための方法に関する。
従来から、電子部品が、複合ガラスペインのそれぞれのペインの間に配置されており、それによって、適用目的に応じた様々な役割を果たしている。例えば、スイス特許第６９８ ２６０ Ｂ１号明細書には、導電性酸化物又は金属を用いて半透明にコーティングされた、ＰＥＴのような可撓性のポリマーフィルム、及び導電性の接着点によって結合された電子部品を有する、組み込み要素が開示されており、ここで、この導電性コーティングと部品との間の導電性の接着点は、非導電性の補強用接着点によって、圧縮力、張力、又はせん断力から保護されている。
また、欧州特許出願公開第２ １００ ７２２ Ａ２号公報には、ウィンドシールド中に積層された光センサー、すなわち、熱可塑性中間層を用いて一緒に結合された、ウィンドシールドの外部ペインと内部ペインの間に配置された光センサーが開示されている。したがって、後から光センサーを設置することなく、小型の様式で、一体化された光センサーを有するウィンドシールドを提供することができる。この光センサーは、回路基板上のフリップチップフォトダイオードの形態で実施されている。上述した解決策の不都合な点は、それぞれの電子部品が、熱可塑性中間層に隣接して配置されており、それによって、これら電子部品が中間層の上に載っていて、それぞれの電子部品の厚さを相殺するようになっている、ということにある。したがって、できるだけ薄い電子部品を使用し、それによって、中間層が電子部品の厚さを、確実に相殺することができるようにする必要がある。より厚みのある電子部品を使用することで、中間層が電子部品の厚さを相殺することができないときには、不都合なことに、ガラスの破損が生じる可能性があり、ペインに応力がかかってしまう。
対になったローラーによる、複合ペインのカレンダリングの間に、軟質の熱可塑性中間層にＬＥＤを埋め込むことは、国際公開第２００７／０５７４５４ Ａ１号から知られている。この作業が有する不都合な点は、機械的な力、特には、せん断力に起因して、カレンダリングの間に、ＬＥＤ、特に、高感度の電気的接続がなされたＬＥＤの損傷を起こす可能性があることである。加えて、ＬＥＤを埋め込むためのカレンダリングの間に、その温度を、カレンダリング工程に最適な温度からは外れたものとなり得る温度に、調整しなければならない。
したがって、本発明の目的は、複合ペインに応力を生じさせずに、より厚みのある電子部品の使用を可能にする、複合ペインを製造するための改善された方法を規定することである。加えて、複合ペインは、生じ得る不良品がほとんどなく、経済的に製造することができるようにすべきである。
本発明の目的は、本発明に従って、独立請求項に記載の、動力乗り物用の複合ペインを製造するための方法によって達成される。好ましい実施態様は、その従属請求項から明らかである。
本発明は、動力乗り物用の複合ペインを製造するための方法を提示する。この方法は、第一のペイン及び第二のペインを提供すること、第一のペイン及び第二のペインの間にプラスチックフィルムを配置すること、及びこのプラスチックフィルムの表面にＬＥＤを配置することを含む。
この方法は、さらに、少なくともＬＥＤの領域にあるプラスチックフィルムを加熱して流動状態にすること、及びプラスチックフィルムの所定容積の移動を伴って、流動状態に加熱されたプラスチックフィルムに、ＬＥＤを導入することを含む。このことは、第一のペイン若しくは第二のペインの外面に置かれた熱源、又は第一のペイン若しくは第二のペインの外面から離れて配置された熱源を用いて行われる。プラスチックフィルムは、熱源によって、プラスチックフィルムの一領域又は一部分のみが、局所的に加熱される。したがって、ここでは、複合ペインの積層の間に、特に、カレンダリングの間に行うような、プラスチックフィルム全体の加熱は行わない。
プラスチックフィルムにＬＥＤを導入した後で、第一のペイン及び第二のペインを、その間に挿入されたプラスチックフィルムとともに、積層する。本発明に照らして、「積層する」との用語は、この２つのペインの、その間に挿入したプラスチックフィルムによる結合を指し、ここで、このプラスチックフィルムは、局所的に加熱されるわけではなく、全体的に加熱される。したがって、ＬＥＤの導入は、第一のペイン及び第二のペインを、熱可塑性中間層を用いて結合し、複合体（積層された複合体）を形成する前に行う。
本発明によれば、プラスチックフィルムは、局所的に加熱されて、ＬＥＤの領域で流動状態になる。それから、ＬＥＤは、所定容積の移動を伴って、プラスチックフィルムに入り込み、プラスチックフィルムに凹部を形成する。低温状態でプラスチックフィルムにＬＥＤを圧入することとは対照的に、プラスチックフィルムが加熱された状態での、このプラスチックフィルムの所定容積の移動によって、有利なことに、ＬＥＤとプラスチックフィルムの総厚は安全な厚さを超えず、したがって、ペインに応力が発生することを、回避することができる。このように、プラスチックフィルムの移動させられた容積は、有利に、ほかの方向に流動することができ、挿入されたＬＥＤを有するプラスチックフィルムの厚さは、実質的に、挿入されたＬＥＤを有さないプラスチックフィルムの厚さに相当している。さらに、このことは、非常に薄いＬＥＤとは対照的に、著しくより経済的に製造できるより厚いＬＥＤを使用しても達成できる。複合ペインを積層する前に、プラスチックフィルムへのＬＥＤの導入が行われるので、ＬＥＤは、機械的に十分に保護される。ＬＥＤの損傷、特に、その高感度の電気的接続の損傷は、確実にかつ安全に回避される。加えて、ＬＥＤを、高精度に配置することができる。従来技術で知られている、積層の間にＬＥＤを埋め込むことに伴う不都合を回避することができる。プラスチックフィルムへの局所的な熱の導入のみによって、複合ペインの脱気前に既に、複合ペインのペインとの結合、及びそれに伴うプラスチックフィルムのエアポケットの発生が有利に回避される。特に、少なくともＬＥＤの領域にあるプラスチックフィルムを加熱して流動状態にすることは、複合ペインの脱気前に実施される。
ある一つの実施態様によれば、放射熱及び／又は対流熱の放出によって、少なくともＬＥＤの領域にあるプラスチックフィルムを加熱して、流動状態にすることが規定される。したがって、プラスチックフィルムに熱を導入するために、複数の異なる熱源を使用することができる。
別の実施態様によれば、この熱源は、第一のペイン又は第二のペインの外面に接着された加熱ホイルによって実施されることが規定される。加熱ホイルを提供することは、有利に、経済的な解決策を構成するものであり、限定した部分の領域に、熱を均一に投入することを可能にする。
別の実施態様によれば、この加熱ホイルは、第一のペイン又は第二のペインの外面の一部に、あるいは一領域にのみ接着させることが規定される。
別の実施態様によれば、プラスチックフィルムは、５０〜１５０℃、好ましくは８０〜１５０℃の温度に加熱されることが規定され、ここで、プラスチックフィルムは、５０℃を下回る温度に冷却された後で、その形状を保持する。有利に、上述した温度範囲は、ほとんどのプラスチックフィルムについて、ガラス転移温度に相当し、この温度で、プラスチックは、ゴム状から粘性のある状態に転移し、したがって、流動性を有する。
別の実施態様によれば、ＬＥＤを、プラスチックフィルムに実質的に垂直な方向に力を加えながら、流動状態に加熱されたプラスチックフィルムに導入することが規定される。したがって、ＬＥＤを、位置精度をもってして、プラスチックフィルムに挿入することができる。
別の実施態様によれば、ＬＥＤを、流動状態に加熱されたプラスチックフィルムに導入する際に、このプラスチックフィルムの所定容積は、プラスチックフィルムの実質的に長手方向に移動させられることが規定される。したがって、有利なことに、プラスチックフィルムの厚さは、相対的に厚いＬＥＤを挿入しても増加しない。
別の実施態様によれば、ＬＥＤを、流動状態に加熱されたプラスチックフィルムに導入する際に、プラスチックフィルムの厚さ方向で、プラスチックフィルムの容積の、最大で１００％まで、好ましくは最大で９５％まで、特に好ましくは最大で９０％までが、ＬＥＤによって移動させられることが規定される。したがって、ＬＥＤは、有利には、実質的に０％、５％、又は１０％の、残存するプラスチックフィルムの最小厚さのみを伴って、プラスチックフィルムに導入される。
別の実施態様によれば、プラスチックフィルムは、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、又はポリウレタンを含むか、あるいは、これらの材料の一つ又は複数でできていることが規定される。したがって、必要な条件に応じて、プラスチックフィルムの適した材料を、相応する適用のために選択することができる。
別の実施態様によれば、ＬＥＤを、特に、フィルムを含む回路基板上に配置することが規定される。したがって、ＬＥＤの電力供給を確保することができ、かつ複合ペインの領域での構造的な必要条件に応じて、ＬＥＤの望ましい位置決めを可能なものとすることができる。
別の実施態様によれば、ＬＥＤは、１ｍｍ、好ましくは０．７ｍｍの厚さを有する。この厚さのＬＥＤは、より薄いＬＥＤよりも、著しくより経済的に製造することが可能であり、したがって、ＬＥＤを備えた複合ペインのコストの減少に寄与する。
別の実施態様によれば、ＬＥＤの発光面は、第一のペインの方向又は第二のペインの方向を向いていることが規定される。したがって、例えば、ＬＥＤを乗員室の方向又は動力乗り物の外側の方向に向けることができる。これは、ＬＥＤの方向付けに応じて、異なる目的を生じさせる。
ここで記載した実施態様及び発展形態は、所望により、互いに組み合わせることができる。本発明の、そのほかの可能な実施態様、発展形態、及び実施は、また、上述した本発明の特徴、又は例となる実施態様に関する以下に記載した本発明の特徴の、明確に記載していない組み合わせをも含む。
図１は、本発明の好ましい実施態様による、プラスチックフィルムにＬＥＤを導入する前の、動力乗り物用の複合ペインの側面図である。 図２は、本発明の好ましい実施態様による、プラスチックフィルムにＬＥＤを導入した後の、動力乗り物用の複合ペインの側面図である。 図３は、本発明の好ましい実施態様による、動力乗り物用の複合ペインを製造する方法のフローチャートである。
図面における同じ参照符号の数字は、別段に示した場合を除き、同一又は機能的に同一の要素、部分又は構成要素を意味する。
動力乗り物用の複合ペイン１０は、第一のペイン１２及び第二のペイン１４を有している。プラスチックフィルム１６が、第一のペイン１２と第二のペイン１４の間に配置されている。さらに、ＬＥＤ１８が、プラスチックフィルム１６の表面１６ａに配置される。
さらには、少なくともＬＥＤ１８の領域に、第二のペイン１４の外面に載って又は外面に、熱源２０が備え付けられている。あるいは、熱源２０は、第二のペイン１４の外面１４ａから離れて配置することができる。あるいは、例えば、熱源２０は、第一のペイン１２の外面１２ａに配置されるか、又は第一のペイン１２の外面１２ａから離れて配置することができる。
この本発明の実施態様では、熱源２０は、加熱ホイルとして実施されている。加熱ホイルは、第二のペイン１４の外面１４ａに接着している。あるいは、別の適切な熱源、例えば、放射熱及び／又は対流熱を放出するように実施される熱源を、備え付けることができる。
加熱ホイルは、少なくともＬＥＤ１８の領域にあるプラスチックフィルム１６を、局所的に加熱して、流動状態にする。このプラスチックフィルム１６の流動状態において、ＬＥＤ１８を、プラスチックフィルム１６の所定容積Ｖの移動を伴って、加熱されたプラスチックフィルム１６に導入するか又は圧入することができる。ＬＥＤ１８は、好ましくは、プラスチックフィルム１６に実質的に垂直な方向の力Ｆを加えながら、流動状態に加熱されたプラスチックフィルム１６に導入される。あるいは、この力は、異なる方向に向けることもできる。プラスチックフィルムを、５０〜１５０℃、好ましくは８０〜１５０℃の温度に加熱することができる。好ましくは、プラスチックフィルムは、５０℃を下回る温度に冷却された後で、その形状を保持する。
プラスチックフィルム１６の所定容積Ｖは、流動状態に加熱されたプラスチックフィルム１６に、ＬＥＤ１８を導入するときに、プラスチックフィルム１６の実質的に長手方向に移動させられる。したがって、プラスチックフィルム１６の厚さは、有利に保持される。流動状態に加熱されたプラスチックフィルム１６に、ＬＥＤ１８を導入する時点で、プラスチックフィルム１６の厚さの方向で、プラスチックフィルム１６の容積Ｖの９０％が、ＬＥＤ１８によって移動させられる。
プラスチックフィルム１６は、好ましくは、ポリビニルブチラールでできている。あるいは、プラスチックフィルム１６は、例えば、エチレン酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、又はポリウレタンからできているものとすることができる。ＬＥＤは、特に、別のフィルムを含む回路基板に配置される。あるいは、ＬＥＤは、例えば、薄い電気ケーブルによって、エネルギー源に接続することができる。ＬＥＤの数は、自由に選択することができる。
少なくともＬＥＤ１８の領域にあるプラスチックフィルム１６を加熱して、流動状態にすることは、複合ペイン１０の脱気前に実施される。ＬＥＤ１８の厚さは、１ｍｍ、好ましくは０．７ｍｍである。ＬＥＤ１８の発光面は、好ましくは、第二のペイン１４の方向を向いている。あるいは、ＬＥＤ１８の発光面は、例えば、第一のペイン１２の方向を向いていることができる。
図２は、本発明の好ましい実施態様による、プラスチックフィルムにＬＥＤを導入した後の、動力乗り物用の複合ペインの側面図である。
ここに描写した状態では、プラスチックフィルム１６は、加熱ホイルによって既に加熱されて、流動状態になっており、かつ、ＬＥＤ１８は、プラスチックフィルム１６の所定容積Ｖの移動を伴って、流動状態に加熱されたプラスチックフィルム１６に導入されている。
したがって、図２に示されているように、第一のペイン１２と第二のペイン１４の間の距離は、ＬＥＤ１８の厚さよりも、最小限大きい厚さである。これは、ＬＥＤ１８の導入時に、ＬＥＤ１８の領域で、流動状態に加熱されたプラスチックフィルム１６が移動させられるからである。
特に、プラスチックフィルム１６の厚さ方向で、プラスチックフィルム１６の容積Ｖの９０％が、ＬＥＤによって移動させられる。したがって、プラスチックフィルム１６の厚さの方向で、プラスチックフィルム１６の容積Ｖの１０％のみが、プラスチックフィルム１６の厚さの方向で、ＬＥＤ１８に隣接して残存する。
図３は、本発明の好ましい実施態様による、動力乗り物用の複合ペインを製造する方法のフローチャートである。
この方法は、工程Ｓ１として、第一のペインと第二のペインを提供すること；工程Ｓ２として、第一のペインと第二のペインの間にプラスチックフィルムを配置すること；及び工程Ｓ３として、プラスチックフィルムの表面にＬＥＤを配置すること；を含む。
この方法は、さらに、工程Ｓ４として、少なくともＬＥＤの領域にあるプラスチックフィルムを加熱して、流動状態にすること；並びに、工程Ｓ５として、プラスチックフィルムの所定容積の移動を伴って、流動状態に加熱されたプラスチックフィルムに、ＬＥＤを導入すること、及び第一のペイン及び第二のペインをその間に挿入されたプラスチックフィルムとともに積層すること；を含む。
本発明の複合ペイン１０は、動力乗り物の分野で使用されるだけでなく、建物のグレージングという観点から、建物分野においても使用される。
本発明の態様は、以下のとおりである：
［１］
以下の工程を有する、動力乗り物用の複合ペイン（１０）を製造するための方法：
− 第一のペイン（１２）及び第二のペイン（１４）を提供すること；
− 前記第一のペイン（１２）及び前記第二のペイン（１４）の間にプラスチックフィルム（１６）を配置すること；
− 前記プラスチックフィルム（１６）の表面（１６ａ）にＬＥＤ（１８）を配置すること；
− 前記第一のペイン（１２）若しくは前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）に置かれた熱源（２０）、又は前記第一のペイン（１２）若しくは前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）から離れて配置された熱源（２０）を用いて、少なくとも前記ＬＥＤ（１８）の領域にある前記プラスチックフィルム（１６）を局所的に加熱して、流動状態にすること；
− 前記プラスチックフィルム（１６）の所定容積（Ｖ）の移動を伴って、前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入すること；
− 前記ＬＥＤ（１８）を前記プラスチックフィルム（１６）に導入した後で、前記第一のペイン（１２）及び前記第二のペイン（１４）を、挿入された前記プラスチックフィルム（１６）とともに、積層すること。
［２］
前記熱源（２０）が、放射熱及び／又は対流熱の放出により、少なくとも前記ＬＥＤ（１８）の領域にある前記プラスチックフィルム（１６）を加熱する、上記［１］に記載の方法。
［３］
前記熱源（２０）が、前記第一のペイン（１２）又は前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）に接着された加熱ホイルとして実施される、上記［１］又は［２］に記載の方法。
［４］
前記加熱ホイルは、前記第一のペイン（１２）又は前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）の一部だけに接着される、上記［３］に記載の方法。
［５］
前記プラスチックフィルム（１６）は、５０〜１５０℃の、好ましくは、８０〜１５０℃の温度に加熱され、ここで、前記プラスチックフィルム（１６）は、５０℃を下回る温度に冷却された後でその形状を保持する、上記［１］〜［４］のいずれか一つに記載の方法。
［６］
前記プラスチックフィルム（１６）に実質的に垂直な方向に力（Ｆ）を加えながら、前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入する、上記［１］〜［５］のいずれか一つに記載の方法。
［７］
前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入する際に、前記プラスチックフィルム（１６）の前記所定容積（Ｖ）が、前記プラスチックフィルム（１６）の実質的に長手方向に移動させられる、上記［１］〜［６］のいずれか一つに記載の方法。
［８］
前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入する際に、前記プラスチックフィルム（１６）の厚さの方向で、前記プラスチックフィルム（１６）の容積（Ｖ）の最大で９５％までが、前記ＬＥＤ（１８）によって移動させられる、上記［１］〜［６］のいずれか一つに記載の方法。
１０ 複合ペイン
１２ 第一のペイン
１２ａ 第一のペインの外面
１４ 第二のペイン
１４ａ 第二のペインの外面
１６ プラスチックフィルム
１６ａ プラスチックフィルムの表面
１８ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
２０ 熱源
２２ 凹部
２４ 回路基板
Ｆ 力
Ｖ 容積

Claims (8)

  1. 以下の工程を有する、動力乗り物用の複合ペイン（１０）を製造するための方法：
    − 第一のペイン（１２）及び第二のペイン（１４）を提供すること；
    − 前記第一のペイン（１２）及び前記第二のペイン（１４）の間にプラスチックフィルム（１６）を配置すること；
    − 前記プラスチックフィルム（１６）の表面（１６ａ）にＬＥＤ（１８）を配置すること；
    − 前記第一のペイン（１２）若しくは前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）に置かれた熱源（２０）、又は前記第一のペイン（１２）若しくは前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）から離れて配置された熱源（２０）を用いて、少なくとも前記ＬＥＤ（１８）の領域にある前記プラスチックフィルム（１６）を局所的に加熱して、流動状態にすること；
    − 前記プラスチックフィルム（１６）の所定容積（Ｖ）の移動を伴って、前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入すること；
    − 前記ＬＥＤ（１８）を前記プラスチックフィルム（１６）に導入した後で、前記第一のペイン（１２）及び前記第二のペイン（１４）を、挿入された前記プラスチックフィルム（１６）とともに、積層すること。
  2. 前記熱源（２０）が、放射熱及び／又は対流熱の放出により、少なくとも前記ＬＥＤ（１８）の領域にある前記プラスチックフィルム（１６）を加熱する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記熱源（２０）が、前記第一のペイン（１２）又は前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）に接着された加熱ホイルとして実施される、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記加熱ホイルは、前記第一のペイン（１２）又は前記第二のペイン（１４）の外面（１２ａ、１４ａ）の一部だけに接着される、請求項３に記載の方法。
  5. 前記プラスチックフィルム（１６）は、５０〜１５０℃の、好ましくは、８０〜１５０℃の温度に加熱され、ここで、前記プラスチックフィルム（１６）は、５０℃を下回る温度に冷却された後でその形状を保持する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記プラスチックフィルム（１６）に実質的に垂直な方向に力（Ｆ）を加えながら、前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入する際に、前記プラスチックフィルム（１６）の前記所定容積（Ｖ）が、前記プラスチックフィルム（１６）の実質的に長手方向に移動させられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記流動状態に加熱された前記プラスチックフィルム（１６）に、前記ＬＥＤ（１８）を導入する際に、前記プラスチックフィルム（１６）の厚さの方向で、前記プラスチックフィルム（１６）の容積（Ｖ）の最大で９５％までが、前記ＬＥＤ（１８）によって移動させられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
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