KR20150021111A - 차량 루프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 광 투과를 가지며 온도 면에서 개선된 쾌적을 제공하는, 적층된 유리 선루프로서, 중간 열가소성 시트들에 의해 함께 결합되는 2개의 유리 시트들, 즉 외부 유리 시트 및 내부 유리 시트, 2개의 유리 시트들 사이에서 적층체 내에 탑재되는, 광 투과를 제어하기 위한, 부유 입자 장치(SPD) 필름 조립체, 및 위치 4에 배열되는 저-방사율 층들의 시스템을 포함하는, 선루프에 관한 것이다.

Description

차량 루프{VEHICLE ROOF}

본 발명은, 적어도 부분적으로, 유리화(glazing) 유닛으로부터 형성된 차량 루프(roof)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 루프의 영역의 큰 부분 또는 심지어 전부를 덮는 유리화 유닛을 가진 루프에 관한 것이다.

차량의 본체의 부분인 통상적인 루프를 점점 더 유리화 루프가 대체하고 있다. 이들 루프의 선택은 제조자가 이들의 고객에게 이 선택지를 제공한 결과인데, 이것은 컨버터블의 결점 없이, 컨버터블처럼, 차량을 외부로 열린 것처럼 보이게 만들며, 이들 루프는 통상적인 세단의 쾌적 수준을 유지한다. 이렇게 하기 위해서 유리화 루프는 많은 요건을 충족해야 한다. 먼저 안전 요건을 해결할 것이 권고된다. 유리화 루프는 사고가 난 경우에 방출 저지를 확립하는 규정을 충족해야 한다. 구체적으로, 이들은 "규칙 R43"로서 알려진 규칙을 충족해야 한다. 승객 방출 저지는 특히 적층된 유리화 유닛의 사용을 필요로 한다.

적층된 유리화 유닛의 사용으로 무게를 제한할 필요성이 없어지지는 않는다. 이 이유로, 사용되는 적층된 루프의 두께 또한 낮추어야 한다. 실제로, 이들 루프의 유리화 유닛은 두께가 8mm보다 크지 않고, 바람직하게는 7.5mm보다 크지 않다.

위에 언급된 바와 같이, 유리화 루프를 선택하는 목적은 승객실의 휘도를 증가시키는 것이다. 이 휘도 증가는 승객의 쾌적 및 특히 승객의 열적 쾌적을 보증하는 다른 특성을 희생하여 얻어지지 않아야 한다. 휘도 증가가 동기가 된 유리화 루프의 존재는 외부와의 열교환도 증가시킨다. 이것은 차량이 강한 태양 방사에 노출되었을 때 온실 효과 메커니즘을 통해 관찰된다. 그러나, 루프는 추울 때 승객실의 온도를 유지하는 데에도 기여해야 한다.

고선택비 유리화 유닛 사용을 포함하여, 열적 조건을 제어하기 위해 다양한 조치가 채용된다. 이들 조건은 사용되는 유리(가장 흔하게는 미네랄 유리, 그러나 유기 유리도 가능함)의 선택에 기인한다. 유리화 유닛에 의해 유지되는 추가의 필터, 특히 적외선 방사를 선택적으로 반사시키는 층들의 시스템으로 구성된 필터 또한 이들 조건과 관계가 있다. 이들 요건을 해결하는 해결책이 종래 기술에 공지되어 있다. 이것은 특히 특허 EP 1 200 256의 경우이다.

유리화 루프의 선택은 또한 추가의 기능이 개발될 수 있게 하였는데, 예를 들면 다양한 차량 시스템을 동작시키기 위해 요구되는 전기 생성에 기여하는 광전지 시스템을 통합할 수 있게 하였다. 이러한 시스템의 구현예는 많은 공보, 특히 특허 EP 1 171 294의 주제이다.

또한, 가끔씩만 승객실 휘도를 증가시키는 것이 요망될 수도 있다. 사용자는, 사용 시간에 따라, 낮은 휘도를 선호하거나, 단순히 승객실이 외부로부터 들여다 보이는 것을 방지하는 "프라이버시" 측면을 유지하는 것을 원할 수도 있다.

유리화 유닛의 광 투과가 사용 조건에 맞게 수정될 수 있게 하는 해결책이 이미 개발되었다. 이것은 특히 "전기적으로 제어되는" 유리화 유닛이라고 하는 것의 문제인데, 이러한 유리화 유닛은 이들 유리화 유닛에 내포된 구성물에서 착색된 이온의 상태를 수정함으로써 변화가 얻어지는 전기변색(electrochromic) 수단을 포함한다. 또한, 이를테면 SPD(부유 입자 장치)이라고 하는 시스템과 같은, 전기 전압의 인가 여하에 따라 질서가 잡히거나 잡히지 않는 현탁액 내 입자들의 층들을 포함하는 유리화 유닛의 문제일 수도 있다.

유리화 루프의 개발은 다른 문제를 제기하며 신규한 제품으로 가는 길을 연다. 어떤 기능은 이들 루프의 명세 때문에 수정될 수도 있고 또는 수정되어야 한다. 본 발명의 한 목적은 성능 및 사용 용이성 면에서 제조자의 요망을 충족시키는 작업 이상까지 위에 언급된 기능을 가진 유리화 루프를 이용하는 것이다.

한편으로는 "프라이버시" 측면으로선 적격일 수 있는 것을 제공하기 위해서, 다른 한편으로는 가시 영역 내에 파장과는 불가분인 에너지의 전달을 제한하기 위해서, 유리화 루프의 광 투과가 시스템적으로 제한될지라도, 거의 모든 이러한 루프에서 이들 투과는 유리 시트와 중간층 그리고 특정한 특성을 부여하는 층의 선택에 의해 제어된다.

이에 따라, 통상적으로, 유리화 루프의 광 투과는 입사광의 50% 미만이고 흔히 이보다 훨씬 더 낮은데, 예를 들면 약 15 내지 20% 혹은 그 미만이다(EN 410에 따라 측정된).

광 투과가 가변될 수 있게 하는 제어 수단의 사용은 이들 통상적인 수단, 즉 흡수성있는 유리 시트 및 특성을 수정하는 층들과 종종 결합된다. 이들 통상의 수단은 루프의 광-에너지 특성을 제어하고, 뿐만 아니라 선택적으로 반사 또는 투과에서 루프의 색을 조절하는데 도움을 줄 수 있다.

SPD에 의해 광 투과가 수정되는 루프는 제어 신호에 대한 이들의 매우 신속한 응답 때문에 특히 장점이 있다. 2가지 "명(clear)" 상태와 "암(dark)" 상태 간에 이들 SPD로 얻어진 광 투과에에의 변화는 선택된 시스템에 따른다. 이 유형의 통상적인 제품에서, 이들 두 상태 사이에 투과에 변화는 40% 이상에 도달할 수 있고, 암 상태에서 투과는 극히 낮을 수 있다. 또한, 이들 시스템의 존재는 이들이 명 상태에 있는지 아니면 암 상태에 있는지 여부에 관계없이 매우 낮은 에너지 투과에 이르게 한다. 에너지 투과에 있어 이 감소는 이들 시스템의 기능적 요소, 즉 방향성있는(orientable) 입자가 너무 큰 온도 증가를 받는 것을 방지하기 위해 취해진 조치에 특히 관계된다.

기능적인 SPD 필름의 사용은 어떤 동작 조건을 만족시키는, 종래 기술의 공보 및 특히 WO 2005/102688의 주제이다.

SPD 필름 및 선택된 전기적 제어 조건은, 필요하다면, 광 투과의 변화 크기를 설정할 수 있게 한다. 루프 응용에서, 본 발명에 따라, 암 상태는, 장점이 있게, 가능한 한 낮은, 특히 3% 미만, 바람직하게는 2% 미만, 특히 바람직하게는, 1% 미만인 투과를 갖는다. 이러한 투과는 필름이 두께가 매우 작을 때라도, 시판되는 SPD 필름으로 얻어질 수도 있다. 제조자의 요망을 충족시키기 위해서, 반대로 명 상태에서 투과는 바람직하게 현저하지만, 그러나 SPD 필름이 없는 유리화 루프에 대해 말하자면, 이것은 바람직하게는 50% 미만, 심지어 40%, 미만, 가장 흔하게는 30% 미만이다.

명 상태와 암 상태 간의 이동은 단지 SPD 필름의 동작의 결과로부터 비롯할 수 있고, 유리 시트 및 착색된 중간층의 존재는 선택적으로, 광 투과를 제어하는 수단을 보충한다. 필요하다면 이들 조합한 효과는 명 상태에서 투과가 예를 들면 15% 미만까지 감소될 수 있게 한다. 그러나, 위에 언급된 바와 같이, 유리 시트 및 중간층의 한 역할은 또한 투과 및 반사에서 색을 설정하는 것이다.

광 투과에서의 변화가 SPD 필름의 선택에서 주요 요인일지라도, 이 필름은 또한 이들이 탑재되는 유리화 유닛의 에너지 투과에서 중요한 역할을 한다. 암 상태에서, 에너지 투과는 흡수성 있는 유리 시트 또는 중간층이 있든지 관계없이, 보통 10% 미만이고 장점이 있게는 5% 미만이다. 암 상태는 통상적으로, 그러나 전적으로는 아니지만, 주차하였을 때 차량의 상태이며, 그러므로 매우 낮은 에너지 투과가 특히 바람직하다. 명 상태에서, 에너지 투과는, 가시광 방사 또한 에너지를 전달하기 때문에 실질적으로 더 크다. 그럼에도 불구하고, SPD 필름은 에너지의 현저한 양을 흡수한다. 장점이 있게, 유리화 유닛, SPD 필름, 유리 시트 및 적외선을 반사하는 층을 구성하는 요소들은 태양 에너지 투과가 가능한 한 낮게 되도록 선택된다. SPD 필름 단독으로 태양 에너지 투과는 30% 미만, 바람직하게는 25% 미만이다. 완전한 유리화 유닛의 태양 에너지 투과는, 장점이 있게, 20% 미만, 장점이 있게는 15% 미만이다.

위에 언급된 조건을 충족시키는 본 발명에 따른 루프는 이로부터의 반사 크기에 관계된, 그리고 반사 및 투과에서 이의 색에 관계된 요건 또한 충족해야 한다.

이들 루프는, 심미적 이유뿐만 아니라 안전성의 이유로, 이들이 명 상태에 있는지 암 상태에 있든지에 관계없이, 가시 영역에서 과도한 반사를 갖지 않아야 한다. 이것은 바람직하게는 20% 미만, 장점이 있게는 15% 미만, 특히 바람직하게는, 10% 미만이다.

이번엔 심미적 이유로, 제조자는 반사가 상대적으로 중간색이 될 것을 요구하는데, 즉 이들은 루프의 관찰된 색이 너무 두드러지지 않을 것을 요구한다. 특히 자주색 색조는 피해야 한다. 푸르스름한 뉘앙스는 가장 일반적인 차량의 색조와 섞일 수도 있다.

암 상태 및 명 상태 둘 다에서, 반사에 있어 색의 CIE 랩(Lab) 색 좌표(10˚에서 광원 D65)는 바람직하게는 다음 범위 사이이다.

-8 < a* < 3, 바람직하게는 -7 < a* < 2

-7 < b* <3, 바람직하게는 -2 < b* < 1.

투과에서 색 또한, 특히 명 상태에서 제어되어야 한다. 암 상태에서, 투과는 매우 낮기 때문에, 색은 훨씬 덜 감지될 수 있다. 명 상태에서 투과는 바람직하게는:

-10 < a* < 0, 바람직하게는 -8 < a* < 0

-2 < b* < 14, 바람직하게는 -0 < b* < 10

이다.

SPD 필름의 사용은 광 투과를 수정하는 이들의 능력에 관계된 것들 이외의 몇몇 요건이 적용된다. 먼저, 기능적 필름을 열적으로 뿐만 아니라 기계적으로 그리고 화학적으로 보호할 것이 권고된다.

SPD 필름에서, 폴리머 매트릭스에 포함되는 방향성있는 입자는 과도한 온도 증가에 의해 열화될 수 있다. 정도는 덜하지만, 필름은 이들이 너무 낮은, 예를 들면 -40℃인 온도에 노출된다면 이들의 특성이 불가역적으로 변성됨을 볼 수도 있다. 외부 온도 변화에의 노출은 본 발명에 따라 고찰되는 위치에 의해 두드러진다. 태양 방사, 및 특히 적외선은 루프의 큰 온도 증가를 야기할 수 있다.

필름의 열화를 방지하기 위해서, 특히 앞에 언급된 설명에서, SPD 필름을 보호하기 위해 적외선 필터가 제공된다.

또한, SPD를 자외선으로부터 보호하는 것이 바람직하다. 적층체를 형성하고 셀을 엔캡슐레이트하기 위해 사용되는 물질은 보통 자체가 UV 스크린인 제품이다. 이것은, 이들 루프의 적층된 구조를 제작하기 위해 앞에 기술된, 폴리비닐 부티랄(PVB) 또는 에칠렌 비닐 에세테이트(EVA)의 폴리머와 같은 물질에 대해선 특히 그러하다. 이러한 화합물의 존재는 실제로 완전한 UV 필터를 형성한다. 그러므로, 추가의 요소를 제공하는 것은 필요하지 않다.

광 투과를 제어하기 위해 사용되는 필름에는 필수적으로 전기 파워가 공급되어야 한다. 이것은 필수적으로 유리화 유닛의 가장자리를 통해 차량의 일반적인 전기 파워 서플라이에 연결된다. 연결하는 전기 케이블은 통상적으로 투명하지 않다. 유리화 유닛의 균등한 제한된 투명성을 저해하지 않기 위해서, 특히 불규칙한 접착 접합부의 마크들을 가리기 위해 의도된 불투명한 에나멜 부분을 통상적으로 포함하는 유리화 유닛의 주변 구역에서 이들 케이블을 감추기 위해 주의를 기울인다.

유리화 루프의 존재는 차량의 탑승자가 경험하는 열적 쾌적의 조건을 수정한다. 차량이 태양에 노출되었을 때 발열이 에너지 투과를 가능한 한 많이 감소시키기 위해 위에 기술된 조건을 필요로 할지라도, 유리화 루프의 존재로 승객은 또한 "어깨가 차갑다(cold shoulder)"라 부르는 느낌을 경험하게 하는데, 이 느낌은 외부 온도가 쾌적한 실내 온도보다 낮을 때 승객실로부터 열 손실에 의해 야기된다.

실제로, 승객의 쾌적한 수준을 회복하기 위해서, 제조자는 근본적으로 유리화 유닛의 내표면 전체를 덮을 수 있게 하는 스크린을 사용한다. 스크린 및 이에 연관된 요소들, 특히 이의 전개를 동력화하기 위해 사용되는 것들은 비용이 들고 차량의 무게를 증가시킨다.

스크린을 사용할 필요가 없는 것을 가능하게 하기 위해서, 본 발명은 열 손실이 최소화되는 루프를 제공한다. 이 결과를 달성하기 위해서, 본 발명은 승객실을 향해 있는 유리화 유닛의 그 면에 저-E 층(저-방사율층)을 적용하는 것을 제안한다. 이것은 적층된 유리화 유닛의 면들을 지정하기 위해 사용되는 통상적인 명명법에 맞추었을 때, 위치 4의 문제이다. 면들은 외기에 노출되는 면부터 시작하여 숫자가 매겨진다. 당해 층들은 외부에서 실내로 가시 영역 내 광선의 투과에 대한 실질적 장애물을 형성함이 없이, 승객실에 의해 방출되는 적외선을 선택적으로 반사시키는 필터로서 작용한다.

위치 4에 층이 열화로부터, 특히 기계적 열화로부터 보호되지 않는다는 사실에도 불구하고 이 위치에 얇은 층을 배치하게 선택된다. 충분히 내기계적 및 내화학적인 저-E 층을 선택하는 것이 가능하다.

장점이 있게, 양호한 내기계적 코팅을 얻는 것이 얼마나 중요한지를 감안하여, 이를테면 PECVD, CVD 또는 열분해(pyrolytic) 기술에 의해 제작되는 것들과 같은, 소위 "하드(hard)" 층이 선택될 것이다. 그러나, 저-E 시스템은, 얻어지는 시스템이 충분히 저항력이 있는 층들로 구성된다면, 진공 스퍼터링 기술을 사용하여 제작될 수도 있다.

본 발명에 따라, 방사율이 0.3 미만, 바람직하게는 0.2 미만, 특히 바람직하게는 0.1 미만인 저-E 층 시스템을 사용하는 것이 바람직하다.

가장 일반적인 열분해 저-E(저 방사율) 시스템은 반사에서 중간색이 되게 하는 역할을 하는 제1 층 상에 피착되는 도핑된 주석 산화물 층을 포함한다. 유리와 접촉하는 층은 보통, 첨가물에 의해 선택적으로 변성되는, 실리카 또는 실리콘 옥시카바이드층이다. 캐소드 스퍼터링에 의해 피착되는 시스템의 층에 비해, 주석 산화물층은 비교적 두꺼운데, 즉 두께가 200nm보다 더 두꺼우며 어떤 경우엔 450nm보다 더 두껍다. 이들 두꺼운 층은 기계적 및/또는 화학적 공격에의 노출을 견디기에 충분히 저항력이 있다.

본 발명에 따른 루프의 모든 구성성분 요소들은 요망되는 특성을 달성하기 위해 서로 다른 정도로 관여한다. 특히, 유리 시트 및 중간층 시트는 광 및 에너지의 투과 및 반사를 변조할 수 있다.

적층된 유리화 유닛을 형성하기 위해 사용되는 유리 시트는 동일한 구성물 및 아마도 동일한 두께를 가질 수도 있는데, 이것은 이들을 사전에 더 쉽게 형상화하게 하는데, 예를 들면 두 시트는 동시에 휘어진다. 가장 흔하게는 유리 시트는 서로 다른 구성물 및/또는 두께를 갖는데, 이 경우에 이들은 바람직하게는 개별적으로 형상화된다.

유리 시트는 반사된 광처럼, 투과된 광이 가능한 한, 색이 중간색이 되게 한다. 전체적으로, 유리화 유닛은 그레이(gray) 또는 약간 푸르스름한 색을 갖는다.

착색된 중간층의 가능한 존재는 광의 흡수에 관여한다. 이들의 사용은 적어도 유리 시트가 특정 색을 설정하는 것에 기여하는 것에 대해 부분적으로 대신할 것이 고찰될 수도 있다. 이 상황은, 예를 들면, 광전지 요소를 유리화 유닛 내에 통합하기 위해서, 적어도 외부 유리 시트가 흡수성이 불충분한 유리 시트 또는 심지어 각별히-맑은(clear) 유리일 때, 일어날 수 있다. 이 특별한 경우를 제외하고, 가장 흔하게는 외부 시트 또한 흡수성이 있는 유리 시트이어서, 착색된 중간층에 대한 필요성은 없다.

승객실을 향해 있는 유리 시트는 또한, 예외적으로, 맑은 유리로 만들어질 수도 있다. 이것은 가장 흔하게는 흡수성이 있고 에너지 투과에 전체적인 감소에 기여한다. 이의 투과가 제한될 때, 이것은 유리화 유닛 내 있는 비-투명 요소가 적어도 부분적으로 승객의 시야에서 가려질 수 있게 한다.

또한 투과 및 반사에서 색은 유리 시트 및 중간층의 선택에서 중요하다.

투과를 제어가능하게 가변시키는 수단을 포함하는 본 발명에 따른 루프에서, 유리 시트에 의한, 그리고 선택적으로 중간층에 의한 흡수는 매우 낮을 수 있다. 유리 시트에 의한, 그리고 선택적으로 중간층에 의한 흡수는 주로, 위에 언급된 바와 같이, SPD 필름이 명 상태에 있을 때, 변조될 수 있게 한다.

유리 시트에 그리고 중간층에 기인한 본연의 흡수는 현저할 수도 있다. 이것은 바람직하게는 적어도 20%이고 40% 이상만큼 높을 수도 있다. 당해 흡수는 장치가 명 상태에 있든 암 상태에 있든 흡수이다. 명 상태에서 장치는 에너지 및 광의 투과를 감소시키는데 기여하고, 아마도 유리화 유닛에 내장된 요소들을 가리는데 관여한다.

일반적으로, 본 발명에 따른 루프의 제작에 관하여, 유리화 유닛을 형상화하고 조립하기 위해 사용되는 공정(processing)을 구성성분 요소가 견딜 수 있는 용량을 유념해 둘 것이 권고된다. 일반적으로 차량의 루프는 아마도 이들 유리화 유닛의 가장자리의 곡률을 제외하고 비교적 두드러지지 않은 곡률을 갖는다. 미네랄 유리 시트의 형성화는, 이들 중 적어도 하나에 대해 그리고 가장 흔하게는 둘 다, 유리를 연화되게 하는 고온 (650 내지 700℃)에 노출을 요구하는 공정을 포함한다.

한 대안은 두꺼운 시트의 곡률에 밀접하게 따르게 기계적으로 힘이 가해지는 얇은 시트와 비교적 두꺼운 만곡된 시트를 연관시킴으로써 적층된 유리화 유닛을 형성하는 것에 있다. 요구되는 곡률이 견딜 수 있는, 특히 유리 시트에 의한 스트레스를 감안하여 비교적 완만한 채로 있는 경우에만 이 기술을 구현하는 것이 고려된다. 이 유형의 조립은 예를 들면 특허 출원 BE 2011/0415(2011년 7월 4일에 출원된) 혹은 심지어 특허출원 BE 2012/0036(2012년 1월 16일에 출원된)에 기술된 것과 같다. 이 유형의 조립의 경우에, 층들의 시스템은, 이것이 비교적 파손되기 쉬울 때라도, 이것이 평탄한 시트 상에 놓여진다면, 적층체의 조립을 끝내는 오토클레이브 베이크의 온도에만 노출된다.

이 조립 모드에서, 평탄한 유리 시트는, 장점이 있게, 화학적으로 강화된 유리 시트이다.

SPD 필름의 삽입은 바람직하게는 하나 이상의 중간층 시트 내에 끼입부(lodging)를 생성함으로써 용이해질 것이다. 이 모드는 WO 2005/102688에 기술되어 있다.

유리화 루프를 차량 상에 배치하는 것은, 적어도 부분적으로, 기능만큼이나 본질적으로 똑같이 심미적인 목적을 달성하는 것을 목표로 한다. 이 이유로, 이들 루프에 연관된 모든 수단이 이 목적의 달성에 기여하는 것이 바람직하다.

SPD는 간단한 스위치에 의해 제어될 수 있다. 스위치를 유리화 루프 자체 상에 배치하는 것이 요망된다면, 이것이 유리화 루프의 선택에 대한 이유인 투명성을 방해하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 근본적으로 투명한 SPD를 제어하기 위한 수단을 사용할 것을 제어한다. 이 목적을 위해, 본 발명은 전기량에 연관된 펄스에 의해 작동되는 릴레이에 의해 동작이 트리거되는 스위치를 사용할 것을 제안한다. 바람직하게, 사용되는 스위치는 용량성 스위치이다. 이 모드는 루프 내 포함된 요소의 실제 구조를 최적화할 수 있게 한다.

참고로, 용량성 센서는 직접 접촉 센서일 수 있다. 민감성 요소는, 예를 들면 승객실을 향해 있는 면 상에 위치된 저-E 층 내 정의된 구역이다. 저-E 층은 도전성이기 때문에, 이들은 스위치 릴레이를 제어하기 위해 센서로서 사용될 수 있다. 직접 접촉 센서의 장점은 접촉에 의해 유기된 커패시턴스 변화가 비교적 클 수 있어 스위치가 스위칭되는 임계를 기생 트리거되는 것의 어떠한 위험이든 방지할만큼 충분히 높게 설정할 수 있다는 것이다.

이것은, 예를 들어 외부 유리 시트 상에 물의 존재에 대응하는 임계보다 스위치가 트리거하는 임계가 더 높음을 보증하기 위한 감도 레벨을 설정할 때 특히 권고된다. 개재된 층은 기생 효과가 방지될 수 있게 한다. 사실 SPD 필름의 전극은 외부로부터 비롯되는 영향을 막는 스크린을 형성한다.

모자이크에 의해 도시된 예를 참조하여 본 발명이 상세히 기술된다.
도 1은 본 발명에 따른 유리화 유닛 요소들의 분해사시도이다.
도 2는 조립 후에 도 1에 요소들을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 SPD 필름의 상세도이다.
도 4는 SPD 조립체를 보호하기 위한 요소들을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 2에 완성된 조립체를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에서 요소의 조립이 본 발명에 따른 일 실시예이다. 요소들은 조립되기 전에 것들로 도시되었다. 도 2는 조립된 후에 도 1에 요소들에 대응하는 구조를 단면도로 도시한 것이다.

도 1에 도시된 시트는 간단하게 하기 위해서 만곡되어 있지 않다. 실제로, 유리화된 것이든 아니든 간에, 루프는 통상적으로, 이들이 맞추기 위해 본체와 결합하는 곳에서의 이들의 가장자리에 인접한 요소들 간의 양호한 표면 연속성에 대응하며, "디자인", 공기역학 및 "동일 평면" 외양을 위해 선택된, 더 두드러진 곡률을 갖는다.

도 1에서 유리화 유닛은 2개의 유리 시트로서, 외부 유리 시트(1) 및 내부 유리 시트(2)를 포함한다. 가장 자주, 이들 두 유리 시트는 광 투과가 예를 들면 50% 미만으로, 그리고 이 유형의 구성에선 바람직하게는 30% 미만까지 제한되게, 매우 흡수성이 있는 착색된 유리로 만들어진다.

이들 시트를 위해 사용되는 유리는 예를 들면 특허 FR 2 738 238 또는 특허 EP 1 680 371에 기술된 것과 같은 그레이 유리, 혹은 EP 887 320에 기술된 것과 같은 녹색을 넣은 그레이 유리, 혹은 EP 1 140 718에 기술된 것과 같은 청색을 넣은 유리이다.

일 예에서, 유리 시트(1, 2)는 각각 두께가 1.6mm 및 2.6mm이다. 시트(1)는 녹색 유리로 만들어지고 이의 광학 특성은, 4mm의 두께에 대해서 그리고 광원 A 하에서,

TL A4 27.3%; TE4 14.8%; λ_D 486 nm; 및 P 18이다.

(λ_D는 주 파장이고 P는 자극 순도이다).

시트(2)는 그레이 유리로 만들어지고 이의 특성은,

TL A4 17%; TE4 15 %; λ_D 490 nm; 및 P 1.8이다.

도 1에서, 유리 시트는 통상적으로 유리화 유닛의 가장자리를 가리기 위해 사용되는 에나멜 패턴이 없이 도시되었다. 이 유형의 에나멜은 예를 들면 시트(1)의 내면, 따라서 위치 2에 놓여질 수도 있어, 유리화 유닛의 가장자리에 모든 접착 접합부 및 국부화된 연결들을 보이지 않게 한다. 가리는 에나멜은 또한, 위치 4, 즉, 승객실의 실내에 노출되는 유리화 유닛의 면 상에 위치될 수도 있다. 그러나, 이 위치에서, 차량의 외부로부터 관찰에 대해서, 이들은 적층체 내 내장된 요소를 가리지 않는다. 도 5에 도시된 바와 같이 위치 2 및 위치 4에 마스크를 배치하는 것도 가능하다.

열가소성 중간층 시트(3, 3', 13)는 적층체를 함께 결합하기 위해 유리 시트 사이에 놓여진다.

SPD 필름(12)가 개략적으로 도시되었다. 이것은 유리화 유닛 전체를 덮지 않는다. SPD 필름의 가장자리는, 특히 활성 입자를 습기로부터 보호하기 위해서, 외기와의 접촉하지 않아야 한다. 외기와의 임의의 접촉을 방지하기 위해서, SPD 필름(12)은 여러 중간층 시트 내에 완전히 감싸진다. 필름(12)을 이의 주변에서 감싸기 위해서, SPD 필름의 두께와 유사한 중간층 시트(13)는 필름이 안에 끼워지는 적합한 절결부를 장점이 있게 내포한다.

도 1은 홀이 만들어진 일체 구조의 시트(13)를 도시한다. 이 일체 시트를 필름(12)을 에워싸는 한 세트의 병치된 밴드로 대체하는 것이 가능하고, 이들 부분들은 베이크 동안 융합된다.

이 시트(13)의 존재는 SPD 필름을 격리시키며, 동시에, 이의 조립 동안 유리화 유닛의 구성성분에 가해지는 압력이 균일하게 분배되는 것을 보증한다. 시트(13)는 특성이 중간층(3, 3')과 같을 수도 있고 같지 않을 수도 있다.

일 실시예에서, 시트는 PVB로 만들어지며 각각은 두께가 0.38mm이다.

특허 출원 WO 2005/102688에 기술된 SPD-형 필름의 구조가 도 3에 개략적으로 도시되었다. 이 구조는 전기 전압의 인가에 민감한 방향성있는 입자를 함유하는 폴리머로 구성된 중앙 요소(15)를 포함한다. 이 중앙 요소(15)의 양측에 이 요소의 면 각각 위로 확장하는 2개의 전극(16)은 요소(15)를 제어하기 위해 요구되는 전압이 인가될 수 있게 한다. 공지된 바와 같이, 전극(16)은 얇은 도전층이 코팅된 근본적으로 투명한 시트로, 장점이 있게, 구성된다. 이들은 가장 흔하게, 양호한 투명성과 고 기계적 저항성을 겸비한, 두께가 수 십 마이크론인 폴리에칠렌 글리콜 테레프탈레이트(PET) 시트로 구성된다. 이들 시트 상에, 도전층은, 장점이 있게, ITO(인듐 주석 산화물) 층과 같은 TCO(얇은 도전성 산화물) 층이다.

다시 일 예에서, SPD 필름은 Hitachi에 의해 판매되는 LCF-1103HDA 필름이다. 필름은 두 개의 전극을 포함하여, 0.35mm의 총 두께를 갖는다.

위에 언급된 바와 같이, SPD 필름의 성분, 및 특히 특성이 유기물인 입자는, 특히 열 영향 하에서, 경년화에 민감하다. 이들에 요망되는 수명을 주기 위해서, 필름은 통상적으로, 태양 방사에 노출되는 외부 유리 시트(1)와 SPD 필름(15) 사이에 개재된 필터에 의해 보호된다.

적외선 필터는 많은 응용에서, 혹은 일조-제어(solar-control) 유리화 유닛에서, 혹은 저-E 유리화 유닛에서 사용된다. 이들은 일반적으로 얇은 도전성 산화물 필름으로 구성되거나, 훨씬 나은 수행을 보인다는 점에서 더 낫다고 할 수 있는, 사실상 투명할 정도로 충분히 얇은 금속층으로 구성된다. 이들 필터에서, 금속층은, 요구되는 선택도를 조립체에 제공하는, 얇고 투명한 유전체 층에 연관된다. 가장 흔하게는, 가능한 한 중간색이 되게 해야 하는 반사를 동반하는 이 선택도를 개선하기 위해서, 필터는 가장 흔하게는 은에 기초하는 복수의 금속층을 포함한다.

적외선을 필터링하는 층은 외부 유리 시트에 도포되거나, 아니면 폴리머, 특히 PET, 중간층 시트에 의해 삽입된다. 도 5는 이 유형의 조립체의 상세를 도시한 것으로, 외부 유리 시트(1) 밑에, 적외선 필터를 포함하는 시트(14)가 2개의 중간층 시트(3, 20) 사이에 배치된다. 층들의 PET 캐리어 자체가 유리에 부착하는 특성이 없는 한, 이를 2개의 열가소성 중간층 시트 사이에 삽입하는 것이 필요하다. 캐리어 필름의 사용은 부서지기 쉬운 층이 고온을 받지 않게 하는 것을 가능하게 한다. 이 경우에, 조립 프로세스의 오토클레이브 베이크의 온도가 유일한 제약으로써 남아 있다. 불리한 점은 중간층 시트가 추가되어야 하고 그럼으로써 조립체의 두께가 증가한다는 것이다.

본 발명에 따라, 외부 유리 시트 상에 직접 피착되는 층의 시스템을 채용하는 것이 바람직하다. 그러나, 나타낸 바와 같이, 금속층을 포함하는 것들과 같은, 매우 고 성능의 필터가 선택된다면, 이들 층들은 평탄한 시트 상에 수행되는 캐소드 스퍼터링 기술에 의해 도포된다. 이에 따라, 이 해결책은 이들 층이 이 유리 시트가 형상화될 때 열 처리될 것을 요구한다.

선택된 층의 시스템은, 장점이 있게, 효과적인 필터를 얻기 위해 다수의 은(silver) 층을 내포하고 특히 반사에서 색이 제어될 수 있게 하는 시스템이다. 층의 특히 효과적인 조립체는 특허 출원 WO 2011/147875에 기술되어 있다. 이 출원에서, 권고되는 시스템은 3개의 은 층 및 유전체 층을 포함하고, 조립체는 관찰의 낮은 영향에서도 반사에서 색이 만족스럽게 되도록 특히 은 층의 두께가 선택된다.

도 1에서 성분들의 조립은 또한 승객실을 향하여 있는 면 상에 내부 유리 시트(2)에 도포되는, 저-E 층의 시스템(10)을 포함한다. 이 시스템은 명료성을 위해서 도 1에서는 떨어져 있지만 사실은 이것이 피착되는 시트로부터 분리될 수 없다.

요망되는 특성을 갖는 한 예시적 저-E 시스템은 2 at% 플루오르가 도핑된 주석 산화물의 470nm 두께의 층으로 구성된다. 이 층은 유리와 접촉하는 층 상에 피착되며, 상기 층은 75nm 두께이고 실리콘 옥시카바이드로 구성된다. 두 층은 CVD에 의해 피착된다. 4mm 두께의 맑은 유리 시트 상에서, 이 시스템은 약 0.1의 방사율을 야기한다.

저-E 층의 다른 시스템은 만족스러운 기계적 저항성을 보존하면서 캐소드 스퍼터링 기술을 사용하여 제작될 수 있다. 이 유형의 시스템은 예를 들면 산화물, 특히, 다른 금속 산화물, 특히 지르코늄 산화물에 관련하여 티타늄 산화물에 기반한 층으로 구성된다. 이 유형의 층은 특히, 특허 출원 WO 2010/031808에 기술되어 있다.

또 다른 예로서, 사용가능한 시스템은 크롬 및 지르코늄의 합금을 포함한다. 이것은, 캐소드 스퍼터링에 의해 피착된 이 금속층을 보호하기 위해서, 2개의 실리콘 질화물층 사이에 개재된다. 이 조립체는 10%에 도달할 수 있는 광 투과에서의 감소, 즉 당해 사용에 있어 결함을 야기하지 않는 감소와 더불어 만족스러운 방사율을 야기한다.

이들 저-E 시스템의 사용은 승객실이 추운 기간 동안 얼마나 쾌적하게 느끼는가를 상당히 개선하며 스크린의 사용을 불필요하게 만들 수 있다.

도 5는 여러 구성성분들이 조립된 후에 본 발명에 따른 유리화 유닛을 개략적으로 도시한 것이다. 이 도면은 축척에 맞춘 것은 아니다. 특히, SPD 필름의 그리고 도전성 요소들을 유지하는 필름들의 두께는 매우 과장되어 있다.

도 5에서, 적외선을 필터링하는 층들의 시스템은 참조부호 21로 나타내었다. 이 시스템은 면 2 상에 유리 시트(1)에 직접 도포된다. 유사하게, 저-E 시스템(10)이 면 4 상에 유리 시트(2)에 도포된다.

유리화 유닛의 가장자리 상에 에나멜 밴드(22)가 도시되었다. 이들 에나멜 밴드는 유리 시트가 층으로 덮어진 후에 이들에 스크린-인쇄 기술에 의해 도포된다. 에나멜 밴드는, 도 4에서, 이들이 SPD 필름(15)의 경계를 덮도록 배열된다. 이들은 차량의 외부 및 실내 둘 다로부터 이들 경계를 감춘다. 또한, 이들은 전력을 SPD 필름의 전극에 공급하는 전기적 연결(도시되지 않음)을 가리게 작용한다.

Claims (17)

1. 가변 광 투과를 가지며 개선된 열적 쾌적을 제공하는, 적층되고 유리화된(glazed) 자동차 루프(roof)에 있어서, 열가소성 중간층 시트들에 의해 결합되는 2개의 유리 시트들인 외부 유리 시트 및 내부 유리 시트, 상기 2개의 유리 시트들 사이에서 상기 적층체 내에 탑재되는, 광 투과를 규제하기 위한, SPD(부유 입자 장치) 필름 유형의 조립체, 및 상기 유리화 유닛의 면 4 상에 배치되는 저-방사율 층들의 시스템을 포함하는, 자동차 루프.
2. 제1항에 있어서, 저-방사율 층들의 상기 시스템은 0.3보다 높지 않은, 바람직하게는 0.2보다 높지 않은, 특히 바람직하게는 0.1보다 높지 않은 방사율을 갖는, 차량 루프.
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 저-방사율 층들의 상기 시스템은 도핑된 주석 산화물의 적어도 한 층을 포함하는, 차량 루프.
4. 제3항에 있어서, 상기 주석 산화물층은 플루오르가 도핑되고 200nm보다 작지 않은 두께를 가진, 차량 루프.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 저-방사율 층들의 상기 시스템은 상기 주석 산화물층 밑에, 실리카 또는 실리콘 옥시카바이드에 기반한 층을 포함하는, 차량 루프.
6. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 옥시카바이드층은 가시광 내 파장의 반사를 최소화하게 하는 두께를 갖는, 차량 루프.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적외선을 선택적으로 반사하는 층들의 시스템을 포함하고, 상기 시스템은 상기 외부 유리와 상기 SPD 필름 사이에 배치된, 차량 루프.
8. 제7항에 있어서, 상기 적외선 필터는 선택도를 개선하기 위해 얇은 은-기반 층들 및 유전체 층들의 조립체로 구성된, 차량 루프.
9. 제8항에 있어서, 층들의 상기 시스템은 유전체 층들에 의해 서로 분리된 적어도 3개의 은 층들을 포함하는, 차량 루프.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적외선을 선택적으로 반사하는 층들의 상기 시스템은 면 2 상에, 상기 외부 유리 시트에 도포되는, 차량 루프.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분들은, 상기 SPD가 명 상태(clear state)에 있든지 아니면 암 상태(dark state)에 있든지 관계없이, 외부를 향하여 가시광 반사가 입사광의 20%를, 바람직하게는 15%를 초과하지 않게 선택되는, 차량 루프.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분들은 상기 SPD가 암 상태에 있을 때 상기 에너지 투과가 10%, 바람직하게는 5%보다 높지 않게 되게 선택되는, 차량 루프.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 명 상태에서 상기 에너지 투과는 20%, 바람직하게는 15%보다 높지 않은, 차량 루프.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분들은 상기 암 상태에서, 상기 광 투과가 3%, 바람직하게는 2%, 특히 바람직하게는 1%보다 높지 않게 되게 선택되는, 차량 루프.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분들은 상기 명 상태에서, 상기 광 투과가 50%보다 높지 않게, 바람직하게는 40% 미만이 되게 선택되는, 차량 루프.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 시트들 및 중간층들은 함께 적어도 20%의 흡수를 갖는, 차량 루프.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분들은 상기 SPD가 명 상태에 있든지 아니면 암 상태에 있든지 관계없이, CIE 랩(Lab) 색 좌표에 의해 정의되는 반사에서 색이
    - 8 < a* <3
    - 7 < b* <3
    , 바람직하게는
    - 7< a* < 2
    - 2< b* <1.
    의 간격들에 포함되게 선택되는, 차량 루프
    

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