TWI739630B

TWI739630B - 可變換顯示圖案的汽車天窗用發光裝置

Info

Publication number: TWI739630B
Application number: TW109135478A
Authority: TW
Inventors: 陳鏗勝
Original assignee: 陳鏗勝
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-09-11
Also published as: TW202214461A

Abstract

一種可變換顯示圖案的汽車天窗用發光裝置，包括：一導光層、一發光模組與一固定壓條；其中，導光層的第一面設有塗層，所述塗層具有第一圖案與第二圖案，導光層的第二面設有第三圖案；所述發光模組包含多個第一發光元件、第二發光元件、第三發光元件、以及限位塊；發光模組設置在固定壓條上後連同導光層被安裝在汽車天窗表面；所述第一發光元件發射紫外光使所述第一圖案產生螢光反應；所述第二發光元件發射紅外光使所述第二圖案產生螢光反應；所述第三發光元件發射原色光使所述第三圖案通過反射及折射顯現出來。

Description

可變換顯示圖案的汽車天窗用發光裝置

本發明涉及一種安裝於汽車天窗玻璃表面以營造氛圍的發光裝置，特別是可變換顯示圖案的汽車天窗用發光裝置。

天窗是汽車普遍配置的設備，除了開啟天窗時可以讓汽車內外獲得良好的通風效果，或是乘員可以將身體露出車外以享受郊外良好空氣之外，人們也希望在關閉天窗時能夠欣賞外面的夜空景緻，但習知的汽車天窗功能也僅止於此。因此，為了營造車內氛圍來提升駕駛體驗，將氛圍燈技術應用於汽車天窗已廣泛應用於中高檔車型的天窗中。

例如，中國專利CN107471978A公開了一種可發光的車窗玻璃；中國專利CN109624837B公開了一種調節車內氛圍的天窗玻璃；中國專利CN103770696B公開了一種交通工具裝配玻璃。

其中，中國專利CN107471978A公開的可發光的車窗玻璃，包括自上而下依次層疊的第一透明板、第一透明黏結層、柔性透明基底、第二透明黏結層和第二透明板，第二透明黏結層的折射率與第二透明板的折射率相同，第二透明黏結層的折射率大於柔性透明基底的折射率，第二透明板的側邊緣設有線狀光源，使得線狀光源的入射光從第二透明板和/或第二透明黏結層的側邊緣入射，並在第二透明板和第二透明黏結層之間進行導向和傳輸，柔性透明基底的下表面設有用於散射線狀光源的入射光的散射層。

其中，中國專利CN109624837B公開的調節車內氛圍的天窗玻璃，包括自上而下依次層疊的第一玻璃板、黏結層、柔性片體層和第二玻璃板，佈置在第二玻璃板側邊的光源，第二玻璃板的折射率大於柔性片體層的折射率，柔性片體層的下表面設有反光圖案，柔性片體層的邊界相對於第二玻璃板的邊界向內縮3~30mm，黏結層與第二玻璃板共同封閉包覆柔性片體層，柔性片體層下表面緊貼在第二玻璃板的上表面上。反光圖案直接做在柔性片體層上，因此可以更好的與小曲率，大拱高的玻璃造型貼合，柔性片體層下表面緊貼在第二玻璃板的上表面上，反光圖案直接與第二玻璃板的上表面接觸。

其中，中國專利CN103770696B公開的交通工具裝配玻璃，包括玻璃板、光導層、折射層和光源；所述光導層設置用於引導在其端面上耦合輸入的光並且具有耦合輸出裝置，通過所述耦合輸出裝置使得所引導的光在光導層的至少一個主面上進行光輸出；所述光導層與玻璃板材料鎖合地連接；所述折射層設置在玻璃板與光導層之間，所述折射層具有比光導層低的折射率，並且所述折射層同時構造成片式層；光源被設置為在光導層的至少一個端面上光耦合輸入。

前述多個已公開的專利文獻的共同特徵是只使得玻璃具有發光效果，或是只能產生單一的反光圖案但沒有變化效果。此外，沒有配置用來保護發光元件的結構，以致於在裝配時容易造成發光元件受到碰撞損壞。

本發明的其中一目的在於提供一種適於安裝在汽車天窗玻璃的發光裝置，所述發光裝置可以變換顯示的發光圖案，以在汽車內部營造更豐富多變、更舒適的氛圍。

本發明的另一目的在於提供一種適於安裝在汽車天窗玻璃的發光裝置，其配置用來保護發光元件的結構，使得所述發光裝置在裝配於天窗時避免發光元件受到碰撞損壞。

本發明提供的可變換顯示圖案的汽車天窗用發光裝置，其技術手段可包括：一導光層，其第一面設有具備一第一圖案的一塗層，所述第一圖案由可對紫外光產生螢光反應的第一種油墨形成，所述第一面的周圍還設有一第一黏合層，相對於所述第一面的所述導光層的第二面形成有一第三圖案，所述第三圖案由可反射及折射光線的多個凹孔所構成；一發光模組，包含一印刷電路板、配置在所述印刷電路板上的多個第一發光元件、多個第三發光元件以及多個限位塊，所述多個第一發光元件用以發射紫外光，所述多個第三發光元件用以發射原色光，所述多個限位塊相較於所述多個第一發光元件更接近所述印刷電路板的一側邊；以及一固定壓條，提供所述發光模組設置其上，使所述導光層的光線入射邊接觸所述多個限位塊並且鄰接所述多個第一發光元件與所述多個第三發光元件，所述固定壓條還設有一第二黏合層；其中，所述導光層通過所述第一黏合層被固定於一天窗表面，所述固定壓條通過所述第二黏合層被固定於所述天窗表面。

在一實施例中，所述第一發光元件可為紫外光LED，所述第三發光元件可為原色光LED。

在另一實施例中，所述塗層還可以包含一第二圖案，所述第二圖案由可對紅外光產生螢光反應的第二種油墨形成並且不與所述第一圖案重疊，以及所述印刷電路板上配置有多個第二發光元件，所述多個第二發光元件用以發射紅外光，並且所述多個限位塊相較於所述多個第二發光元件更接近所述印刷電路板的一側邊。

在另一實施例中，所述第二發光元件可為紅外光LED。

在一實施例中，所述第三圖案可以使用雷射雕刻方式在所述導光層的所述第二面形成多個凹孔所構成。

在一實施例中，所述多個第一發光元件直線排列在所述印刷電路板上，並且每一個所述限位塊配置在一部分相鄰的兩個所述第一發光元件之間。

在一實施例中，可以將一個所述第一發光元件、一個所述第二發光元件與一個所述第三發光元件依序排列成一發光單元，多個所述發光單元直線排列在所述印刷電路板上，並且每一個所述限位塊配置在相鄰的所述發光單元之間。

在一實施例中，所述固定壓條的上表面可以形成一第一凸出部與一第二凸出部，所述第一凸出部與所述第二凸出部之間形成一凹陷部，所述印刷電路板通過一第三黏合層被固定於所述凹陷部的底面。

本發明通過前述的發光裝置，當安裝於汽車天窗玻璃後，可以通過切換不同的發光元件發光以更多變地顯示螢光或反光的圖案，以在汽車內部營造更豐富、更舒適的氛圍，並且在安裝至天窗過程中，發光模組中的發光元件可以獲得適當保護以避免碰撞損壞。

1:發光模組

10:印刷電路板

11A:第一發光元件

11B:第二發光元件

11C:第三發光元件

12:電流驅動元件

A:發光元件模組

U:發光單元

16:限位塊

2:導光層

21:凹孔

3:固定壓條

31:凹陷部

32:第一凸出部

33:第二凸出部

4A:第一黏合層

4B:第二黏合層

4C:第三黏合層

5:天窗玻璃

51:玻璃框架

C:塗層

C1:第一圖案

C2:第二圖案

C3:第三圖案

L1:紫外光

L2:紅外光

L3:三原色光

圖1為顯示本發明之發光裝置安裝在汽車天窗玻璃後的狀態的示意圖；圖2為顯示本發明之發光裝置的結構的局部立體示意圖；圖3為顯示本發明之發光裝置包含的元件組合關係的平面剖視分解圖；圖4為顯示本發明之發光裝置的組合結構的平面剖視圖；圖5為顯示本發明之發光裝置的發光元件與限位塊的配置關係的局部平面示意圖；圖6為顯示本發明之發光裝置的第一發光元件發射紫外光以使塗層之第一圖案產生螢光反應的側視剖面示意圖；圖7為顯示本發明之發光裝置的第二發光元件發射紅外光以使塗層之第二圖案產生螢光反應的側視剖面示意圖；圖8為顯示本發明之發光裝置的第一發光元件與第二發光元件同時發光，以使第一圖案與第二圖案同時產生螢光反應的側視剖面示意圖；圖9為顯示本發明之發光裝置的第三發光元件發光，以反射及折射出第三圖案的側視剖面示意圖；圖10為顯示本發明之發光裝置的第一發光元件發射紫外光以產生發光的第一圖案的平面示意圖；圖11為顯示本發明之發光裝置的第二發光元件發射紅外光以產生發光的第二圖案的平面示意圖；以及圖12為顯示本發明之發光裝置的第三發光元件發射原色光以反射及折射第三圖案的平面示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，以使熟習所述技藝者在閱讀本說明書後能據以實施。

圖1為顯示本發明之發光裝置安裝在汽車天窗玻璃後的狀態的示意圖；圖2為顯示本發明之發光裝置的結構的局部立體示意圖；圖3為顯示本發明之發光裝置包含的元件組合關係的平面剖視分解圖；以及圖4為顯示本發明之發光裝置的組合結構的平面剖視圖。

如圖2至圖4所示，本發明提供的可變換顯示圖案的汽車天窗用發光裝置，主要用於安裝在汽車天窗玻璃的發光裝置，包括有：一發光模組1、一導光層2與一固定壓條3；其中，導光層2是以具有良好導光性質與適當厚度的透明材料所製成的板狀體，較佳地可以使用軟性的可導光的透明材料製造，使其可以因應天窗玻璃的尺寸及弧度而裁切、拼組、貼附其上。

所述導光層2的兩個相對的平面分別為第一面與第二面，本發明較佳地可以將第一油墨與第二油墨利用壓印或印刷方式在導光層2的所述第一面分別形成相互不重疊的第一圖案C1與第二圖案C2，所述第一圖案C1與第二圖案C2共同構成導光層2的第一面上的塗層C(如圖6所示)。

所述第一油墨與第二油墨的基本成分包含：顏料、連接劑與添加劑；它們都是無機化合物或有機化合物，經適當調整成分的比例而製成具有不同特性的印刷油墨。例如，在油墨中加入適當的螢光或燐光顏料粉，即可使印刷後的圖案具有螢光或燐光反應。本發明使用無色的螢光顏料分別作為第一油墨與第二油墨的組成分之一，並且在第一油墨與第二油墨中添加不同的添加劑，使由第一油墨印刷的第一圖案C1接受到紫外光時產生螢光反應而發光，但接受到其他光線時不產生螢光反應並且幾乎無法被視覺看見，亦即第一油墨可視為隱形油墨；由第二油墨印刷的第二圖案C2接受到屬於不可見光的紅外光時產生螢光反應而發光，但接受到其他光線時不產生螢光反應，並且幾乎無法被視覺看見，亦即第二油墨亦為隱形油墨。

如圖9所示，所述第一圖案C1可以是任何圖案；所述第二圖案C2可以是不同於第一圖案C1的任何圖案，甚至可以與第一圖案C1互補的圖案，但第一圖案C1與第二圖案C2彼此不重疊。

導光層2的第二面可以採用雷射雕刻技術在其表面上形成多數個細小的凹孔，並且由所述複數個凹孔21組構成第三圖案C3。通過所述多數個細小凹孔21的結構，在導光層2中傳導的光線在碰到凹孔21時會產生反射及折射，使得光線在凹孔21處比在非凹孔處更為明亮，從而顯現出發光的第三圖案C3。

在另一實施例中，本發明也可以僅在導光層的第一面的塗層C僅設置第一圖案C1或僅設置第二圖案C2，而不是同時設置第一圖案與第二圖案(圖中未顯示)。

如圖2及圖5所示，所述發光模組1較佳地包含印刷電路板10、配置在印刷電路板10上的多個第一發光元件11A、多個第二發光元件11B、多個第三發光元件11C以及多個限位塊16，所述多個第一發光元件11A較佳地使用紫外光發光二極體(UV LED)以用於發射紫外光；第二發光元件11B較佳地使用紅外光發光二極體(IR LED)以用於發射紅外光；所述多個第三發光元件11C較佳地使用原色光發光二極體(RGB LED)以用於發射出紅、綠、藍三種原色光；所述多個限位塊16相較於所述多個第一發光元件11A、第二發光元件11B與第三發光元件11C更接近印刷電路板10的一側邊。

更明確地說，當導光層2的第一面設置包含第一圖案C1與第二圖案C2的塗層C，並且導光層2的第二面設置第三圖案C3時，如圖5所示，所搭配的發光模組1是將一個第一發光元件11A、一個第二發光元件11B與一個第三發光元件11C依序排列成一發光單元U，再將多個所述發光單元U直線排列在印刷電路板10上，並且限位塊16可不受限制地配置在第一發光元件11A與第二發光元件11B之間，或第二發光元件11B與第三發光元件11C之間，或第一發光元件11A與第三發光元件11C之間；每一個限位塊16配置在相較於第一發光元件11A、第二發光元件11B與第三發光元件11C更接近印刷電路板10的一側邊，因此，限位塊16和第一、二及第三發光元件11A、11B、11C的出光面之間存在一間隙T(如圖5所示)。此外，還以多個電流驅動元件12(例如電阻)搭配一個第一發光元件11A或一個第二發光元件11B或一個第三發光元件11C成為一個發光元件模組A，每一個發光元件模組A可以被分別控制通入電流而使第一發光元件11A、第二發光元件11B或第三發光元件11C發光。

雖然圖中沒有顯示，但可參考圖5與圖6而理解，當導光層2的第一面的塗層C只設置第一圖案C1或者只設置第二圖案C2時，則所搭配的發光模組1只在印刷電路板10上配置直線排列的多個第一發光元件11A與第三發光元件11C，或者多個第二發光元件11B與第三發光元件11C。

所述固定壓條3是提供所述發光模組1設置在其上，並且將整個發光裝置安裝固定於汽車天窗玻璃的固定元件；如圖2至圖4所示，固定壓條3可以一體成型地形成為環框形態，並且在上表面形成一第一凸出部32與一第二凸出部33，第一凸出部32與第二凸出部33之間形成一凹陷部31；第一凸出部32與一第二凸出部33的上表面平齊，凹陷部31的底面低於第一凸出部32與第二凸出部33的上表面。

本發明之發光裝置安裝於汽車天窗的方式說明如下：如圖3所示，首先將印刷電路板10通過第三黏合層4C固定在固定壓條3的凹陷部31底面；所述第三黏合層4C可以是雙面泡棉膠帶，將第三黏合層4C的一面黏貼於印刷電路板10的底面後，再將另一面黏貼於凹陷部31底面，以將印刷電路板10固定。

然後將一第一黏合層4A的一面黏貼在導光層2的已設置塗層C的第一面上，再將第一黏合層4A的另一面黏貼在汽車天窗玻璃5的表面，使得導光層2被固定於天窗玻璃5。

最後將一第二黏合層4B的一面黏貼在固定壓條3的第二凸出部33的上表面後，再將第二黏合層4B的另一面黏貼在汽車天窗玻璃5的表面，同時使固定壓條3的第一凸出部32壓制於導光層2的下表面上，使得導光層2進一步牢固地被固定於天窗玻璃5。在前述安裝過程中，適當地調整固定壓條3的位置以使固定壓條3的外側邊緣抵靠於天窗的玻璃框架51內緣，以符合視覺美觀。同時，在安裝過程中，將導光層2一側的光線入射面抵靠於限位塊16後再將第二黏合層4B黏固於天窗玻璃5；藉此，由於在安裝過程中導光層2不會碰觸到第一發光元件11A與第二發光元件11B，因此可以保護各個發光元件免於受到損壞。

本發明之發光裝置較佳地在導光層2的第一面設置包含第一圖案C1與第二圖案C2的塗層C，並且在第二面設置第三圖案C3，以及在發光模組1配置有第一發光元件11A、第二發光元件11B與第三發光元件11C，該第一發光元件11A、第二發光元件11B與第三發光元件可以通過IC電路及開關進行選擇性地切換，因此本發明的使用方式說明如下：如圖6及圖10所示，當切換電路而僅使第一發光元件11A發射紫外光L1時，只有所述第一圖案C1對所述紫外光L1產生螢光反應而發光，第二圖案C2則不產生螢光反應而不發光，從而使發光的第一圖案C1反射出導光層2的第二面，車內的乘員抬頭時可以觀看到天窗上的第一圖案。於此同時，第一發光元件11A發射的紫外光L1也同時在第三圖案C3的凹孔21產生反射及折射，因此也使得第三圖案C3產生發光而反射出導光層2的第二面。

如圖7及圖11所示，當切換電路而僅使第二發光元件11B發射紅外光L2時，則只有所述第二圖案C2對所述紅外光L2產生螢光反應而反光，第一圖案C1則不產生螢光反應而不發光，從而使發光的第二圖案C2反射出導光層2的第二面，車內的乘員抬頭時可以觀看到天窗上的第二圖案。由於紅外光L2為不可見光，因此當僅使第二發光元件11B發射紅外光L2時並不會使第三圖案C1產生發光。

如圖8所示，當切換電路而同時使第一發光元件11A發射紫外光L1且第二發光元件11B發射紅外光L2時，則第一圖案C1對紫外光L1產生螢光反應而發光，同時第二圖案C2對受到紅外光L2產生螢光反應而發光，並且紫外光L1受到第三圖案C3的凹孔21反射及折射而發光，從而在導光層2的第二面同時顯現第一圖案C1、第二圖案C2與第三圖案C3；經過適當設計與搭配的第一圖案C1、第二圖案C2與第三圖案C3可以通過彼此之間存在的距離而呈現更富於立體感的視覺效果。

如圖9及圖12所示，當切換電路而僅使第三發光元件11C發射三原色光L3時，則只有第三圖案C3的凹孔21對所述三原色光L3產生反射及折射而發光，第一圖案C1與第二圖案C2均不產生螢光反應而不發光，從而在導光層2的第二面僅呈現第三圖案C3，車內的乘員抬頭時可以觀看到天窗上的第三圖案。所述第三發光元件11C還可以被控制分別或同時發射紅色、藍色或綠色光，使第三圖案呈現出更豐富多彩的視覺效果。

以上所述者只為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。