照明层压玻璃制造技术

本申请涉及一种照明层压玻璃。该照明层压玻璃包括：至少两个玻璃层、至少一个夹层、照明装置、光散射装置和SiO2光学隔离涂层。至少两个玻璃层包括第一玻璃层和第二玻璃层。第一玻璃层作为波导层。至少一个夹层位于层压玻璃的各层之间并用于粘合层压玻璃的各层。照明装置将光从至少一个端面的至少一部分投射到波导层内。光散射装置施加在波导层的表面上。SiO2光学隔离涂层至少部分与波导层直接接触。SiO2光学隔离涂层位于至少两个玻璃层之间。SiO2光学隔离涂层的孔隙率小于11％。SiO2光学隔离涂层的折射率比波导层的折射率低不到0.1。层的折射率比波导层的折射率低不到0.1。层的折射率比波导层的折射率低不到0.1。

【技术实现步骤摘要】
照明层压玻璃


[0001]本申请涉及层压汽车玻璃和汽车照明领域。

技术介绍

[0002]随着汽车制造商努力满足政府关于燃油效率和排放的法规要求，并提供公众日益要求的环保型汽车，减轻汽车重量已成为一项关键策略。尽管轻量化材料替代已成为这一趋势的重要组成部分，但我们也发现大多数车辆的平均尺寸有所缩小。随着车厢空间缩小，会导致令人不愉快的幽闭恐怖症反应。为了解决这个问题，制造商几年来一直在增大车辆的玻璃面积。自然光和视野增加有助于使车厢更具开放感。
[0003]过去几年中，全景玻璃车顶发展迅速，已成为非常受欢迎的选择。这种车辆的车顶基本上由玻璃组成。宽大的全景玻璃车顶给车辆带来开放的通风感以及豪华的外观。近年来，在北美和欧洲具有全景车顶选装的车型中，售出具有这个选装的车辆的百分比一直在30％到40％范围内。在中国，某些具有全景车顶选装的车型的比例已接近100％。
[0004]大玻璃车顶车辆存在的问题是车厢照明。由于需要穿过玻璃对线束进行布线为照明设备提供电源，增加一个盖子从车辆内部隐藏线束，并增加黑色印刷从外部隐藏线束，因此通常不可能、不实际或不希望将灯安装在车顶中心附近。相反，汽车制造商一直将灯安装在门上方、搁脚空间、杯托和其他位置。
[0005]LED照明设备越来越多地被使用在汽车应用中。从车厢环境照明设备到前照灯， LED的成本、可靠性和强度已经到了能经济高效地替代白炽灯泡和其他传统照明设备的地步。实际上，LED的使用寿命长达50000小时，其使用寿命可能比车辆更长。
[0006]将LED嵌在层压玻璃中的工作取得了有好有坏的结果。主要的一个问题是LED的高强度旨在用于普通照明。由于LED芯片的尺寸小，以及难以在层压板中包括任何类型的透镜或漫射器，所以LED芯片的光强度(流明每平方米)非常高。这种明亮的点源可能会使驾驶员夜间驾驶困难。另一个问题是热。虽然LED比白炽灯更节能，产生的废热少得多，但它们仍会产生一些热量，必须对这些热量进行管理。由于玻璃和塑料夹层都是良好的隔热材料，如果LED离得太近，可能会发生过热。此外，PVB的折射率与温度有关，因此LED产生的任何温度梯度都可能导致不希望的光学畸变。
[0007]另一种照明方法是将层压板本身的玻璃作为波导。
[0008]玻璃可作为可见光的波导。玻璃光纤是通过将光反射离开光纤壁来引导光。进入光纤末端的光沿平行于光纤外表面的路径传播。由于角度的原因，大部分光在内部反射，并留在光纤中。光纤外部通常涂有涂层，以增强内部反射率，从而使光能够远距离传播而不受损失。
[0009]同样，一块平或弯曲的玻璃片也可用作光波导。空气的折射率为1，而钠钙玻璃的折射率为1.52。由于玻璃折射率和空气折射率之间存在较大的不匹配，因此，平行于主玻璃表面传播的大部分光都在内部反射。从主表面发出的光很少。
[0010]根据这一原理，标志是通过将图形印在透明基板上，并利用光源将光投射到至少
一个边缘来照亮该图形而形成的。所印图形用于散射在玻璃内部传播照亮图形的光。这种方法是人们熟悉的，并在几十年中被普遍使用，很可能可以追溯到爱迪生灯泡问世时。
[0011]但是，标志上的信息应在所有照明情况下都能看到。提供照明设备仅仅是为了在昏暗的照明情况下能够看到标志。同样的方法可用于一般车厢照明。但是，重要的是要注意，如果在装置处于关闭状态时可以看到光散射装置，则玻璃基板不再能够有效地充当车窗。
[0012]对于一般的车厢照明，玻璃可以引导投射到玻璃边缘的光线。在玻璃的空气
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玻璃界面处，存在很高的折射率不匹配。大部分的光被反射并被保留在玻璃中，就像在光纤中一样。
[0013]在标准层压玻璃中，我们至少有两种截然不同的材料，塑料和玻璃。常用的浮法钠钙玻璃的折射率为1.52。为了使视野清晰无畸变、无反射和重像，最好在层压玻璃的整个厚度和所有层中都具有均匀的折射率。较大的不匹配将导致不期望的反射和光学畸变。在大多数汽车层压板中使用的塑料夹层是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，PVB设计具有1.48的折射率。虽然PVB与玻璃并非完美匹配，但他们的相差只有0.04，所以在所有实际应用中，在驾驶员相对于玻璃的视点入射角上，这种差异可以忽略不计。实际上，车内玻璃/PVB界面反射的光很少或没有，驾驶员和车内其他乘员都注意不到。大多数二次图像/重像问题都与内部和外部空气
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玻璃界面的反射有关。
[0014]对于沿边缘射入层压板并基本平行于主表面传播的光，据EP 2635433 B1教导，从光学用途来说，折射率相差5％或更小的两种材料可视为是基本相同的材料。浮法钠钙玻璃的折射率为1.52，而普通PVB的折射率为1.48，相差约2.6％。我们还发现，例如在文献US9612386B2中，为了使入射光实现全内反射，要求介质的折射率相差至少0.08到0.1。相比之下，玻璃/空气的折射率相差约42％。
[0015]在与标准汽车折射率匹配的PVB层压的标准汽车钠钙玻璃边缘处，平行于主表面传播的大多数入射光在空气/玻璃界面处反射。不管光被引导到哪一层，层压板的整个厚度都充当波导。
[0016]在现有技术的一些实施方式中，光通过在玻璃表面中以多种手段产生的微观缺陷从波导层散射，所述手段包括但不限于化学蚀刻、磨蚀和激光标记。尽管如果将 PVB夹层应用到层压板的内表面可能会填充并掩盖这些表面缺陷，但这些方法仍然倾向于在玻璃上产生可见的痕迹以及不希望的雾度，并削弱玻璃的强度，从而增加了破裂的可能性。
[0017]一种很有前途的新技术采用悬在透明聚合物基质中并印在基板上的光学漫射器。这种技术的严重缺点是，随着时间的推移，有机基质会因暴露于热、湿气和紫外线而降解。另一个缺点是很难在弯曲的玻璃上涂油墨，因为油墨会被玻璃弯曲过程的热量破坏，因此，必须在弯曲后涂油墨。
[0018]现有技术中可以找到照明汽车层压板的几个实例，包括：波导层、光源、在波导层边缘处将光引导到波导层中的照明装置，以及光漫射装置。这些元件包括在随后讨论的所有实例中，这些实例包括一些但不是所有现有技术。
[0019]在现有技术中，我们还看到使用LED灯阵列作为光源。在现有技术的一些但并非全部引用的实例中还公开了使用光学隔离层进行光学隔离和改善散射光的光强度。
[0020]如前文所述，当两层之间的折射率明显不同时，就会发生全内反射。在典型的标准
汽车层压板(两个玻璃层与PVB夹层粘合)中，与层压板的两个主表面大致平行传播的光在空气/玻璃界面处将发生全内反射，而在玻璃/PVB界面处反射的光很少。根据一些公开先有技术文件,例如WO12028820A1、US20110267833A1，并且根据现有技术文件FR2989176B1的图1,这种典型的标准汽车层压板整体作为波导层。这种方法的主要缺点是，虽然基板是透明的，但是，当光在层压板的外表面之间反射时，基板及玻璃基质中的缺陷会吸收一定百分比的透射光。
[0021]通过使波导层变薄，光的路径变短本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种照明层压玻璃，包括：至少两个玻璃层(201、202、203)：第一玻璃层和第二玻璃层，其中，所述第一玻璃层作为波导层(22)；至少一个夹层(4)，位于所述层压玻璃的各层之间并用于粘合所述层压玻璃的各层；照明装置(30)，将光从至少一个端面的至少一部分投射到所述波导层(22)内；光散射装置(20)，施加在所述波导层(22)的表面上；和SiO2光学隔离涂层(14)，至少部分与所述波导层(22)直接接触；其中，所述SiO2光学隔离涂层(14)位于所述至少两个玻璃层(201、202、203)之间；其中，所述SiO2光学隔离涂层(14)的孔隙率小于11％；以及其中，所述SiO2光学隔离涂层(14)的折射率比所述波导层(22)的折射率低不到0.1。2.根据权利要求1所述的层压玻璃，其特征在于，所述至少一个夹层(4)的总可见光透射率是40％或更低。3.根据权利要求1所述的层压玻璃，其特征在于，所述波导层(22)的总可见光透射率是至少90％。4.根据权利要求1所述的层压玻璃，其特征在于，所述至少两个玻璃层(201、202、203)中不是所述波导层(22)的一个玻璃层这样选择：使所述层压玻璃的总可见光透射率不大于20％，或不大于10％。5.根据权利要求1所述的层压玻璃，其特征在于，所述光散射装置(20)包括至少一个图形。6.根据权利要求1所述的层压玻璃，其特征在于，所述SiO2光学隔离涂层(14)是真空溅射SiO2光学隔离涂层。7.根据权利要求1至5中任一项所述的层压玻璃，其特征在于，所述SiO2光学隔离涂层(14)是溶胶
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凝胶SiO2涂层。8.根据权利要求7所述的层压玻璃，其特征在于，所述SiO2光学隔离涂层(14)是在弯曲后采用喷涂工艺涂布的。9.根据权利要求7所述的层压玻璃，其特征在于，所述SiO2光学隔离涂层(14)是在低于450℃的温度下热处理。10.根据权利要求7所述的层压玻璃，其特征在于，所述S...

【专利技术属性】
技术研发人员：马里奥，
申请(专利权)人：AGP美洲股份公司，
类型：新型
国别省市：