PT2595808T

PT2595808T - Painel de vidro laminado como mostrador head-up

Info

Publication number: PT2595808T
Application number: PT117405878T
Authority: PT
Inventors: Labrot Michael; Laouar Atlal; Van Der Meulen Uwe; Rodriguez Gonzalez Luz
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2017-07-13
Also published as: BR112013001612A8; JP5769808B2; JP2013538172A; MX2012013289A; EP3199340A1; US20130050983A1; US9314998B2; EP2595808B1; EA201291456A1; CN103228438A; ES2629044T3; CN103228438B; PL2595808T3; KR20130062323A; BR112013001612A2; EA025370B1; KR101767292B1; EP2595808A1; EP2409833A1; WO2012010444A1

Description

DESCRIÇÃO "PAINEL DE VIDRO LAMINADO COMO MOSTRADOR HEAD-UP" A invenção refere-se a um painel de vidro laminado, um processo para a preparação do painel de vidro laminado e a sua utilização como mostrador head-up.

Os mostradores head-up (HUD) são amplamente utilizados na aviação. Os sistemas montados no campo visual directo dos pilotos mostram as informações mais importantes do próprio avião e dos outros aviões. Estes sistemas estabelecidos e muito utilizados no domínio militar também têm muitas possibilidades de aplicação no domínio civil, em particular no domínio automóvel. Desta forma podem ser exibidos dados relativos à velocidade, à distância relativamente ao veículo da frente ou indicações de direção do dispositivo de navegação diretamente à altura dos olhos do condutor, em oposição ao mostrador head-down (HDD) . Estas possibilidades melhoram claramente a segurança rodoviária do veículo, uma vez que o motorista não consegue ver a posição e situação rodoviária com um olhar para os instrumentos. No caso de velocidades elevadas do veículo, por exemplo na autoestrada, o trajeto do veículo percorrido "às cegas" pode ser considerável e determinar um risco aumentado de acidente.

Caso os mostradores head-up (HUD) sejam iluminados por uma fonte de luz externa, como por exemplo por um laser, então os campos de luz na dependência das condições de luz e condições atmosféricas prevalecentes apenas dificilmente são reconhecidos. A luz solar forte e a reflexão da luz através de gotas de água dificultam significativamente o reconhecimento das informações projetadas no mostrador head-up. Isto torna-se claramente notado em particular no caso de imagens virtuais, que são projetadas sobre a área de imagem, por exemplo o para-brisas. Uma solução possível são imagens reais geradas sobre a área de imagem através de corantes ou pigmentos excitados por via eletromagnética.

Devido ao tamanho do painel e à tendência dos pigmentos para se distribuir uniformemente na camada intermédia, são necessárias concentrações relativamente elevadas dos pigmentos que conferem cor. 0 tratamento do painel laminado em autoclave aumenta este efeito. No entanto, em muitos casos, concentrações elevadas de pigmentos são muito caras e nalgumas circunstâncias exigem medidas de precaução especiais em relação à categorização como substâncias perigosas e ao tratamento de pigmentos ou corantes. 0 documento DE 603 14 613 T2 revela uma composição fotocrómica e um processo para a sua preparação. A composição contém um polímero de poliuretano ou poliuretano - ureia linear, reticulável, e um composto orgânico fotocrómico. O documento WO 2004/099172 Al revela uma composição fotocrómica de estrutura benzo-crómica, nafto-crómica e fenantro-crómica substituída com um grupo arilamina. O documento US 7,230,767 B2 revela um sistema de ecrã num painel de veículo. A montagem inclui compostos luminescentes sobre o lado dirigido para o exterior do painel interior. Através de uma fonte de luz, os compostos luminescentes são iluminados e aparecem no campo de visão de um condutor. 0 objetivo da invenção consiste em disponibilizar um painel de vidro laminado que possa ser utilizado como mostrador head-up, e que, também no caso de concentrações baixas de pigmento ou corante, permita uma boa percetibilidade em todas as condições de iluminação, bem como uma alta luminosidade numa ou várias cores. 0 objetivo da presente invenção é solucionado de acordo com a invenção pela reivindicação 1 independente. As formas de realização preferidas resultam das reivindicações dependentes.

Um processo de acordo com a invenção para a preparação de um painel de vidro laminado com mostrador head-up, um dispositivo e a sua utilização resultam das reivindicações acessórias adicionais. 0 painel de vidro laminado de acordo com a invenção compreende no mínimo um painel interior, um painel exterior e no mínimo uma camada intermédia polimérica. 0 termo "painel exterior" refere-se ao painel localizado externamente, o termo "painel interior" refere-se ao painel que se encontra no espaço interior do veículo ou que está dirigido para o interior. Os painéis contêm de um modo preferido vidro plano (vidro flutuado), vidro de quartzo, vidro de borossilicato, vidro sodo-cálcico. Os painéis apresentam de um modo preferido uma transmissão média de luz (quando não seja especificado de outra forma, como transmissão de luz para o tipo de luz A e um 2o observador normal de acordo com a norma DIN 5033 para luz dos comprimentos de onda de 380 nm até 780 nm) de mais de 80%, de um modo preferido mais de 90 %. Os painéis apresentam de um modo preferido uma transmissão de luz de > 70%, de um modo preferido em particular 75% na gama de comprimento de onda de 360 nm até 420 nm. A camada intermédia contém no mínimo um primeiro pigmento luminescente e, de um modo preferido, uma primeira película termoplástica, uma película de barreira e uma segunda película termoplástica. A película termoplástica contém, de um modo preferido, PVB (butiral de polivinilo) ou EVA (acetato de poli-etilvinilo). Os primeiros pigmentos luminescentes estão contidos de um modo preferido na totalidade do primeiro volume de película termoplástica. A película de barreira actua como barreira de difusão para os pigmentos luminescentes. A película de barreira contém no máximo de um modo preferido menos de 20%, de um modo preferido em particular menos de 10% e de um modo particularmente preferido menos de 5% da concentração residual ou "impureza" em pigmento luminescente em comparação à película termoplástica contendo pigmento. O pigmento luminescente contém um tereftalato de hidroxialquilo com a fórmula: Ri-COO-P(OH)x(0-4)-COO-R2, em que Ri, R2 é um resíduo alquilo ou alilo com 1 até 10 átomos de C, P é um anel fenilo, OH são grupos hidroxilo ligados ao anel fenilo, e x é o número dos grupos hidroxilo ligados ao anel fenilo. A fórmula estrutural geral é:

0 pigmento luminescente contém de um modo preferido tereftalato de dietil-2,5-di-hidroxilo. A fórmula estrutural é:

No sentido da invenção, os pigmentos luminescentes podem conter compostos luminescentes orgânicos e/ou inorgânicos, iões, agregados e/ou moléculas adicionais. A luminescência inclui fluorescência e/ou processos de fosforescência, a excitação com radiação eletromagnética e a emissão de radiação eletromagnética. A radiação emitida apresenta de um modo preferido um comprimento de onda diferente da radiação de excitação. A radiação emitida apresenta, de um modo preferido, um comprimento de onda superior. A película de barreira disposta entre a primeira película termoplástica e a segunda película termoplástica evita ou reduz a difusão de pigmentos luminescentes na segunda película termoplástica. A primeira película termoplástica e as películas termoplásticas adicionais apresentam de um modo preferido uma transmissão de luz de > 70%, de um modo preferido em particular > 82%, medida a um comprimento de onda de 405 nm. A transmissão de luz das películas termoplásticas pode ser ajustada através da espessura da película, composição do polímero, grau de polimerização, distribuição da polimerização, blogueadores de UV ou agentes plastificantes. As películas termoplásticas de acordo com a invenção possibilitam uma atenuação apenas diminuta da radiação eletromagnética excitada e emitida e, com isso, uma luminosidade elevada do mostrador head-up. A primeira película termoplástica está de um modo preferido adjacente ao painel interior, a segunda película termoplástica está disposta de um modo preferido adjacente ao painel exterior. A película de barreira contém de um modo preferido tereftalato de polibutileno (PBT), policarbonato (PC), tereftalato de polietileno (PET) e naftalato de polietileno (PEN) , cloreto de polivinilo (PVC), fluoreto de polivinilo (PVF), butiral de polivinilo (PVB) sem agente plastificante e/ou os seus copolímeros, de um modo preferido em particular tereftalato de polietileno (PET). A película termoplástica apresenta de um modo preferido uma transmissão de luz de > 50%, de um modo preferido > 60%, de um modo preferido em particular > 70%, medida a um comprimento de onda de 375 nm. A película termoplástica apresenta de um modo preferido uma transmissão de luz de > 75%, de um modo preferido > 82%, na gama de comprimentos de onda de 390 nm até 410 nm. A camada intermédia contém de um modo preferido PVC (cloreto de polivinilo) , PU (poliuretano) , EVA (acetato de poli-etilvinilo) e misturas bem como os seus copolímeros. A segunda película termoplástica contém um segundo pigmento ou corante luminescente. O segundo pigmento luminescente emite luz de um modo preferido a um comprimento de onda diferente do primeiro pigmento luminescente. Alternativamente, podem estar dispostas películas termoplásticas adicionais com pigmentos luminescentes e películas de barreira localizadas entre aquelas. A película de barreira contém de um modo preferido um terceiro pigmento luminescente. Numa forma de realização preferida de um modo particular, a primeira película termoplástica, a película de barreira e a segunda película termoplástica contêm três pigmentos luminescentes diferentes. A camada intermédia não contém de um modo preferido qualquer bloqueador de UV adicional eficaz na gama do espectro de excitação das partículas fluorescentes entre 360 nm e 400 nm. Os pigmentos luminescentes de acordo com a invenção atuam de um modo preferido como bloqueador de UV. O pigmento luminescente apresenta de um modo preferido um máximo de excitação local na gama de 350 nm até 450 nm, de um modo preferido em particular 390 nm até 420 nm. Nesta gama são alcançados bons resultados. O pigmento luminescente apresenta de um modo preferido um máximo de emissão local na gama de 400 nm até 800 nm, de um modo preferido em particular 430 nm até 500 nm. A camada intermédia apresenta de um modo preferido uma espessura de 0,30 mm até 0,9 mm, de um modo preferido 0,50 mm até 0,80 mm.

Os pigmentos luminescentes contêm de um modo preferido benzopiranos, naftopiranos, 2H-naftopiranos, 3H-naftopiranos, 2H-fenantropiranos, 3H-fenantropiranos, resinas fotocrómicas, cumarinas, xantinas, derivados do ácido naftálico, oxazóis, estilbenos, estirilos, perilenos, naftalimidas, naftalenos, fenilos, xantenos, lantanídeos, de um modo preferido Y203 :Eu, YV04:Tm, Y202S:Pr, Gd202S:Tb e/ou as suas misturas.

Os pigmentos luminescentes contêm adicionalmente, de um modo preferido, álcoois, cetonas, ésteres, aminas, amidas e/ou as suas misturas como solvente. 0 pigmento luminescente contém adicionalmente, de um modo preferido em particular, etanol, tetra-hidrofurano e/ou álcool benzilico. A maior parte do solvente é perdida por evaporação após a aplicação dos pigmentos luminescentes. A camada intermédia contém de um modo preferido 0,1 g/m2 até 15 g/m2 de pigmento luminescente. Os valores de quantidade referem-se a uma espessura da camada intermédia de aproximadamente 0,76 mm. O painel interior e/ou o painel exterior apresentam de um modo preferido uma espessura de 1 mm até 4 mm, de um modo preferido em particular 1,4 mm até 2,5 mm. O painel interior e o painel exterior podem apresentar espessuras diferentes. O painel interior e/ou o painel exterior apresentam de um modo preferido uma tonalidade e/ou revestimento. A tonalidade e/ou revestimento podem reforçar o contraste da imagem projetada e proteger os pigmentos luminescentes do envelhecimento. O painel exterior, virado para o exterior, contém de um modo preferido uma tonalidade e/ou revestimento, e o painel interior, virado para a fonte de luz no interior do veiculo, não contém qualquer tonalidade e/ou revestimento. A película de barreira apresenta de um modo preferido um revestimento, de um modo preferido um revestimento metálico, de um modo preferido em particular ZnO, Ag, Ιη2θ3, TiCh, AlN. O revestimento reforça o efeito da película de barreira como barreira de difusão para os pigmentos ou corantes luminescentes. 0 revestimento está disposto de um modo preferido adjacente à película termoplástica com o pigmento ou corante luminescente, sobre a película de barreira. A invenção compreende além disso um dispositivo para exibir um pictograma, de números e caracteres. 0 dispositivo compreende um painel de vidro laminado como descrito acima e uma fonte de luz que está dirigida para o painel de vidro laminado. A fonte de luz emite radiação eletromagnética, de um modo preferido radiação eletromagnética do comprimento de onda de 360 nm até 420 nm. A radiação emitida pela fonte de luz é absorvida pelos pigmentos luminescentes na camada intermédia e é novamente emitida com comprimento de onda alterado. Esta radiação emitida é detetada pelo visualizador como ponto de imagem sobre o painel. A fonte de luz compreende de um modo preferido um laser díodo. A invenção compreende além disso um processo para a preparação de um painel de vidro laminado. Num primeiro passo, o processo compreende a aplicação de um primeiro pigmento luminescente sobre uma primeira película termoplástica, que no passo seguinte é laminada entre um painel interior bem como uma película de barreira, uma segunda película termoplástica e um painel exterior. A laminação efetua-se de um modo preferido a temperaturas de 120 °C até 170 °C, uma pressão de 10 bar até 15 bar e durante um espaço de tempo de 30 min até 240 min. Ao laminar, os primeiros pigmentos luminescentes distribuem-se de um modo preferido uniformemente na totalidade da película termoplástica e apenas ligeiramente na película de barreira. Após a laminação, a película de barreira contém de um modo preferido menos de 10%, de um modo mais preferido menos de 5% da concentração do primeiro pigmento luminescente na película termoplástica. 0 pigmento luminescente é aplicado de um modo preferido através de pulverização, serigrafia, impressão offset, impressão a jato de tinta e/ou impressão flexográfica. A invenção compreende além disso a utilização do painel de vidro laminado como sistemas de exibição transparentes ou semitransparentes, mostrador head-up em edifícios, veículos, aviões e/ou helicópteros, de um modo preferido em particular como para-brisas em veículos.

Em seguida, a invenção é explicada em detalhe com base em desenhos e um exemplo de forma de realização, bem como de comparação. Os desenhos são representações puramente esquemáticas e não estão desenhados à escala. Eles não limitam a invenção de nenhuma forma.

Mostram:

Figura 1 uma secção transversal de um painel de vidro laminado com partículas luminescentes de acordo com o estado da técnica,

Figura 2 uma secção transversal de um painel de vidro laminado de acordo com a invenção,

Figura 3 uma secção transversal da camada intermédia de acordo com a invenção,

Figura 4 uma secção transversal de uma forma de realização preferida da camada intermédia de acordo com a invenção,

Figura 5 uma secção transversal de uma forma de realização preferida adicional da camada intermédia de acordo com a invenção e

Figura 6 uma vista esquemática do dispositivo de acordo com a invenção. A figura 1 mostra uma secção transversal de um painel de vidro laminado (I) com partículas luminescentes (3a) de acordo com o estado da técnica. 0 painel de vidro laminado (I) compreende no mínimo um painel interior (1), um painel exterior (2) e no mínimo uma camada intermédia polimérica (3). 0 termo "painel exterior" refere-se ao painel localizado exteriormente, o termo "painel interior" refere-se ao painel que se encontra no espaço interior do veículo, do painel de vidro laminado (I, II) . A camada intermédia (3) compreende uma película termoplástica (3b) de PVB e pigmentos ou corantes luminescentes (3a) que, após a laminação do painel de vidro laminado (I), distribuem-se estatisticamente na película termoplástica (3b) . A ampla distribuição dos pigmentos (3a) na película termoplástica (3b) torna necessária uma concentração elevada de pigmento, uma vez que a luminosidade apenas é suficientemente elevada no caso de uma densidade elevada de pigmento (3a). A Figura 2 mostra uma secção transversal de um painel de vidro laminado de acordo com a invenção (II) . 0 painel de vidro laminado (II) compreende no mínimo um painel interior (1), um painel exterior (2) e no mínimo uma camada intermédia polimérica (3) . A camada intermédia (3) compreende uma primeira película termoplástica (3b) de PVB e pigmentos luminescentes (3a) distribuídos na película termoplástica (3b) . À primeira película termoplástica (3b) segue-se uma película de barreira (3c) de PET que, também após a laminação do painel de vidro laminado, está praticamente livre de pigmentos ou corantes luminescentes (3a) . No sentido da invenção, o termo "praticamente livre" refere-se a nenhuma excitação ou emissão de radiação eletromagnética na película de barreira (3c) reconhecível pela vista. Uma segunda folha termoplástica (3d) de PVB está ligada à película de barreira (3c) e ao painel exterior (2) . 0 painel de vidro laminado (II) também não mostrou qualquer emissão visível a partir do painel exterior (2) após 4 semanas de armazenamento a 90 °C no caso de uma excitação com um laser do comprimento de onda de 365 nm. Caso a excitação se efetue com um laser do comprimento de onda de 365 nm sobre o painel interior (1), então o painel de vidro laminado (II) mostra uma emissão significativa de luz na gama do visível. Isto mostra que na película de barreira (3c) não estão contidas quaisquer partes visíveis de pigmento luminescente (3a). Caso sejam difundidos pigmentos luminescentes (3a) na película de barreira (3c), então teria que se manifestar radiação emitida na interface da segunda película termoplástica (3d) e película de barreira (3c). Na restante película de barreira (3c) e na primeira película termoplástica (3b) não se manifesta qualquer emissão devido à absorção de UV destas películas. A Figura 3 mostra uma secção transversal ampliada da camada intermédia de acordo com a invenção (3) da primeira película termoplástica (3b) com as primeiras partículas luminescentes (3a) , bem como a película de barreira (3c) que se segue à primeira película termoplástica (3b) e a segunda película termoplástica (3d). A Figura 4 mostra uma secção transversal ampliada de uma forma de realização preferida da camada intermédia (3) de acordo com a invenção da primeira película termoplástica (3b) com partículas luminescentes (3a) e da película de barreira (3c) que se segue à primeira película termoplástica (3b) . À película de barreira (3c) segue-se uma segunda película termoplástica (3d) . A segunda película termoplástica (3d) pode conter um pigmento ou corante luminescente (3e) adicional. A combinação dos pigmentos luminescentes (3a) e (3e) permite a produção de efeitos de cor adicionais. A Figura 5 mostra uma secção transversal ampliada adicional de uma forma de realização preferida da camada intermédia (3) de acordo com a invenção da primeira película termoplástica (3b) com as primeiras partículas luminescentes (3a), película de barreira (3c) e uma segunda película termoplástica (3d) adicional. A segunda película termoplástica (3d) contém um segundo pigmento ou corante luminescente (3e) e a película de barreira (3c) contém um terceiro pigmento luminescente (3f). A Figura 6 mostra uma secção transversal do dispositivo de acordo com a invenção. 0 painel de vidro laminado (II) de painel interior (1), camada intermédia (3) e painel exterior (2) é irradiado por uma fonte de luz (4), de um modo preferido um laser díodo. Os pigmentos luminescentes (3a) que se encontram na camada intermédia (3) emitem luz, que é detetada pelo visualizador como imagem, sinal ou pictograma.

Lista de referências (1) Painel interior (2) Painel exterior (3) Camada intermédia (3a) Primeiro pigmento ou corante luminescente (3b) Primeira película termoplástica (3c) Película de barreira (3d) Segunda película termoplástica (3e) Segundo pigmento ou corante luminescente (3f) Terceiro pigmento ou corante luminescente (4) Fonte de luz, e (5) Visualizador.

Lisboa, 3 de julho de 2017

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Painel de vidro laminado compreendendo no mínimo a. um painel interior (1), b. um painel exterior (2) e c. uma camada intermédia (3) entre o painel interior (1) e o painel exterior (2), em que a camada intermédia (3) contém no mínimo uma primeira película termoplástica (3b) com um primeiro pigmento luminescente (3a), uma segunda película termoplástica (3d) e uma película de barreira (3c) entre as películas termoplásticas (3b, 3d) , e em que o pigmento luminescente (3a) contém um tereftalato de hidroxialquilo com a fórmula: Ri-COO-P (OH) x (0-4)-COO-R2, em que Ri, R2 é um resíduo alquilo ou alilo com 1 até 10 átomos de C, Pé um anel fenilo, OH são grupos hidroxilo ligados ao anel fenilo, e x é o número dos grupos hidroxilo ligados ao anel fenilo, em que a segunda película termoplástica (3d) contém um segundo pigmento luminescente (3e) .
2. Painel de vidro laminado de acordo com a reivindicação 1, em que a película de barreira (3c) contém um terceiro pigmento luminescente (3e) .
3. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 2, em que a película de barreira (3c) contém tereftalato de polibutileno (PBT), policarbonato (PC), tereftalato de polietileno (PET) e naftalato de polietileno (PEN), cloreto de polivinilo (PVC) , fluoreto de polivinilo (PVF), butiral de polivinilo (PVB) sem agente plastificante e/ou misturas e os seus copolímeros, de um modo preferido tereftalato de polietileno (PET).
4. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, em que o primeiro, segundo ou terceiro pigmento luminescente (3a, 3e, 3f) apresentam um máximo de excitação na gama de 350 nm até 450 nm, de um modo preferido 390 nm até 420 nm, e/ou um máximo de emissão na gama de 400 nm até 800 nm, de um modo preferido 430 nm até 500 nm.
5. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, em que a camada intermédia (3) apresenta uma espessura de 0,30 mm até 0,9 mm, de um modo preferido 0,50 mm até 0,80 mm.
6. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, em que o pigmento luminescente (3a) contém tereftalato de dietil-2,5-di-hidroxilo.
7. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, em que os pigmentos luminescentes (3a, 3e, 3f) contêm benzopiranos, naftopiranos, 2H-naftopiranos, 3H-naftopiranos, 2H-fenantropiranos, 3H-fenantropiranos, resinas fotocrómicas, cumarinas, xantinas, derivados do ácido naftálico, oxazóis, estilbenos, estirilos, perilenos, lantanideos, de um modo preferido Y203:Eu, YVCbiTm, Y202S:Pr, Gd202S:Tb e/ou as suas misturas.
8. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, em que os pigmentos luminescentes (3a, 3e, 3f) contêm álcoois, cetonas, ésteres, aminas, amidas, de um modo preferido etanol, tetra-hidrofurano, álcool benzilico e/ou as suas misturas.
9. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, em que o painel interior (1) e/ou o painel exterior (2) apresentam uma espessura de 1 mm até 4 mm, de um modo preferido 1,4 mm até 2,5 mm.
10. Painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, em que a película de barreira (3c) apresenta um revestimento (5) , de um modo preferido um revestimento metálico, de um modo preferido em particular ZnO, Ag, Ιη2θ3, Ti, T1O2 e/ou AlN.
11. Painel de vidro laminado de acordo com a reivindicação 1, em que o segundo pigmento luminescente (3e) emite luz de um comprimento de onda diferente do primeiro pigmento luminescente (3a).
12. Dispositivo para a exibição de um pictograma, caracteres e/ou números compreendendo um painel de vidro laminado de acordo com as reivindicações 1 a 10 e uma fonte de luz (4) dirigida sobre o painel de vidro laminado, em que a fonte de luz (4) emite radiação eletromagnética sobre o painel de vidro laminado.
13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, em que a fonte de luz (4) compreende um laser, de um modo preferido um laser díodo.
14. Utilização do painel de vidro laminado de acordo com uma das reivindicações 1 a 11 como mostrador head-up em edifícios, veículos, aviões e/ou helicópteros, de um modo preferido como para-brisas em veículos. Lisboa, 3 de julho de 2017