CN103827707B - 用于车辆的发光玻璃窗单元及其制造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的发光玻璃窗单元(100)，包括：‑无机玻璃或有机玻璃的第一板(1)，其具有第一主面(11)、第二主面(12)和侧面(10)，‑二极管支承件，二极管面向第一板的第二面(12)的边缘，称为射入面，‑用于提取引导光的装置，‑盖住二极管的盖(4)，该盖是流体密封的，尤其对液态水或水蒸气密封，‑盖(4)位于表面，面向第二面，并与用于界面密封以防一种或多种流体的界面元件相关，和/或二极管支承件至少设置有至少一个防水层和/或封装，如硅树脂、环氧或丙烯酸型清漆。

Description

用于车辆的发光玻璃窗单元及其制造

技术领域

本发明涉及车辆玻璃窗单元，具体涉及尤其具有发光二极管的车辆发光玻璃窗单元，并且涉及用于制造此类车辆玻璃窗单元的方法。

背景技术

车辆日益广泛采用发光二极管(LED)。

例如，文献WO2006128941提出了一种全景天窗，借助一个或多个发光二极管在表面上有均匀的照明。这种天窗包括叠层结构，该结构如图8所示由外部光提取板、中央透明光导向板和内部光漫射板组成。光源是多个发光二极管，这些二极管安装在侧向支承件上，而侧向支承件固定到内板和外板的侧面上，同时在中央板中形成孔以容纳二极管。

借助外板的周缘的粘附来将全景天窗固定到天窗的车身上。借助内部装饰件来遮蔽二极管和周边粘附区域。

本发明提出了扩展可得到的车辆发光玻璃窗单元的范围。

发明内容

具体地，本发明涉及一种用于车辆的发光玻璃窗单元，该发光玻璃窗单元具有生态且高效的光源(发光二极管)，尤其适合于任意天窗构型，且尤其适合从外部组装到车身顶棚的天窗：打开或关闭的天窗。

出于此目的，用于车辆的发光玻璃窗单元应该是耐用的、紧凑的和牢固的，同时保持简单，因而满足车辆制造商的指定规格。

本发明还涉及一种用于车辆的发光玻璃窗单元，该发光玻璃窗单元满足工业要求(就产量而言，以及因而在成本、生产率、自动化等方面)，因而可以在不牺牲性能的情况下进行“低成本”生产。

为此，本发明提供了一种用于车辆的发光玻璃窗单元，包括：

-无机玻璃或有机玻璃的第一板，其具有第一主面、第二主面(可选地在该板由双有机材料制成的情况下具有不透光的外周区域)和侧面，

-具有发射面并由发光二极管形成的周边光源，每个发光二极管都在(至少)一个异形截面上包括半导体芯片，用于支承二极管，(将异形组件和二极管统称为二极管阵列)，发射面面向称为射入面的第二面的边缘(与第二面接触或不接触)以在第一板的厚度中传播所射入的可见光和/或紫外(所谓的UV)光，第一板然后用作用于射入光的引导器，(射入边缘可选地在其厚度上部分地凹进或具有台阶部)，

-用于形成至少一个发光区域的装置，如：

-用于经由第一和/或第二主面提取引导光的装置，所述装置是第一和/或第二主面的表面上的漫射装置或第一板的体积内的漫射装置，

-和/或，当射入光(尤其)是UV光时，用于经由第一和/或第二主面将UV光变换成可见光的装置，所述装置为尤其是位于第一和/或第二主面(这种情况下为提取面)上的发光体，

-与第一板结合的可选的附着(且因此独立于第一板)周边功能元件(尤其是内部面，该元件尤其具有自由外部面)，该功能元件不透流体，尤其是液态水或水蒸气，该功能元件例如邻近射入边缘，该功能元件选自注塑成型或预组装元件(金属或聚合体)，尤其是尤其粘附到第一板上的选自封套(柔性封套，如PU，或刚性封套，如PC，尤其是黑色的/不透光的)、压出胶、密封件的功能元件，

-盖住源的盖，该盖不透流体，尤其是液态水或水蒸气，

-所谓的表面盖，也就是说基本上(或完全)面向第二面（在第二面的上方）的盖，且该盖由紧固装置固定于：

-尤其由有机玻璃(双材料)制成的第一板上(优选通过第二面)，

-和/或与第一板结合的连接部件，该连接部件由金属或充分刚性的塑料制成，例如由透明聚碳酸酯形成的第一板上的聚碳酸酯中的黑色部分或具有闭合轮廓的单面凹进部件如框架，

-和可选地功能元件上(通过其外部面)，该功能元件尤其是充分刚性的，

盖和二极管支承件可从玻璃窗单元移除(盖和支承件分开或盖承载支承件)，

盖具有尤其是位于第一板的第二面上朝向第二面定向的所谓一般内部面，该面例如是有机的，具有黑色和透明双材料，

盖可选地与界面元件相关，用于对一种或多种流体的界面密封、尤其是液态水或水蒸气，该界面元件布置在

-盖与连接部件之间和/或可选地盖与功能元件之间(具有称为承载边缘的边缘)，

-或一体形成在盖中，或一体形成在连接部件中，或一体形成在第一板中

-或盖与玻璃板(例如，有机黑色部分)之间，

并且二极管支承件至少有利地在其一体形成在玻璃窗单元中之前设置有至少一个防水层和/或封套如硅树脂、环氧或丙烯酸型的清漆。

本发明因而提供了一种耐用的发光玻璃窗单元，即使当该玻璃窗单元未受车身保护时，也可借助于简单和适应的密封装置来实现保护，从而消除一种或多种流体扩散的路径。

与界面密封相关的密封盖易于(重新)定位，并且在必要的情况下可抽出(可移除，可低成本更换)以：

-在修理或回收期间更换光源(LED等)和/或它们的电子驱动器，或者

-满足客户或所适用的新标准期望的新光学性能(色彩变化、功率、频率、控制)，

-和/或在根据本发明的具有凹部和此类密封装置的玻璃窗单元中增加源(LED和/或光纤)和/或电子驱动器。

本发明因而有利于以生产流的物流管理级别(在仓库中提前组装而不是在客户需要时)使所提出的玻璃窗单元上的照明的模块化(发光玻璃窗单元，或能够变成这样、颜色变化、强度等)。

本发明减小了源(LED等)的一体化对方法和材料选择的影响，并且使得可以不依赖于一种生产技术，因为本发明对封装或预组装提供了宽范围的可用方案。

此外，根据本发明的方案是灵活的，因为盖可独立于光源(例如LED阵列)安装。

本发明使得能以常规方式制造且尤其根据常规技术(挤出、模制等)制造具有附着于玻璃窗单元的可选功能元件的用于车辆的照明玻璃窗单元，功能元件能以适当的方式修改(凹进)以在组装后用作用于盖的支承件。

在某些构型中，盖在组装在车辆的车身上之后是不可见的。

二极管(或芯片)的支承件至少有利地在其一体形成在玻璃窗单元中之前(在它们的制造期间等)设置有至少一个防水单层或复层和/或封装如硅树脂、环氧或丙烯酸型的清漆。

这允许轻易一体形成在设置于玻璃窗单元中的壳体中(不需要凹部与外部环境之间复杂的密封管理的一体化)。

更具体而言，保护层在它们不密封的情况下至少保护印刷电路、焊接部、连接器。

二极管(至少发射面)优选在它们已经被覆盖(预封装)有硅树脂的情况下不以此方式被保护。

LED阵列在它们一体形成在壳体(功能元件的凹部等)中之前被保护。该保护可为保护性清漆类型(硅树脂、环氧、丙烯酸等类型)、LED阵列的封装或灌封(硅树脂、环氧、丙烯酸等)。

可列举由Syneo销售的具有丙烯基的热带气候处理清漆，或PU或硅树脂。

可列举保护性清漆Abchimie。沉积通过浸渍、选择性沉积或气化进行(25-50微米的层)。

借助于保护层，盖的表面与周围之间的完美密封不再是不可或缺的，而是可为补充的。这两种密封方案因而可进行组合以获得更大的安全性，或者避免一旦盖已被组装模块便由于被截留在空腔中的空气中的水分而劣化。

起码，盖不必是密封的(不透流体)。其优选保护以防处在二极管与射入侧面之间的材料进入，但不提供任何必要的密封以防水分和液态水。盖可被穿孔，例如以便使电线通过。

因而有利于盖与组装元件之间的界面的设计，并且有利于玻璃窗单元的制造过程。

此外，根据本发明的盖和界面密封元件对于保护源、尤其是芯片以防止水分从而避免耦合空间的污染(污垢、有机污染如发霉等)且优选防止清洗产品或高压射流洗涤尤其有用。该保护必须是持久的。

为了证明长期的防水密封合格，可采用湿糊剂试验。例如，用于汽车行业中的D471165-H7标准描述了湿糊剂试验H7。

该试验包括将要测试的部件埋在浸透去离子水的棉花中以及将该组合物封闭在密封袋中，然后将它放置在70+/-2℃的炉内7天。然后将部件释放，去除浸湿的棉，并在20℃下放置2小时。最终可观察并且机械地或在功能上测试部件以评价水分对系统的影响。该试验对应于在湿热环境中自然老化若干年。

也可使用高压水射流清洗试验，例如对使用用于汽车行业中的D25 5376高压清洁机进行的对洗涤的耐力试验：压力达100巴，喷嘴/壳体距离达100mm。

采用一组密封装置的根据本发明的方案对于总的“单体式”封装尤其是注塑成型(封套等)或通过涂覆胶水、粘合剂进行的封装而言是优选的，其中光源(例如LED阵列)被完全封装，即，使光源难以接近，没有损坏其的风险的方案。

此外，总体封装具有挑战性并且可能损坏源，尤其是已经组装的LED(和/或它们的电子电路)，从而引起很高的不良品成本，除非采取使制造复杂的预防措施。

同样，在挤出或模制部件的情况下，由于使发光功能劣化的风险，源如LED阵列的一体化很困难或甚至不可能。

在一个实施起来简单的有利实施例中，第一板由玻璃、尤其是有机玻璃、尤其是PC制成，在其厚度中具有从第二面开始的盲孔，例如台阶部，以容纳面向射入边缘的源。

这是因为在由有机玻璃、尤其是塑料(PC等)形成的板中比在由无机玻璃、尤其是钢化玻璃制成的板中更容易形成孔或凹槽。

在一个优选实施例中，孔设置在第二面的整个周边上并且盖形成框架，尤其是结合了所述紧固装置(通过螺纹或夹紧等)的框架。

盖的横截面于是可以呈例如L形或U形，结合了所述紧固装置，例如螺纹、夹紧、铆接或粘附型的紧固装置。

该玻璃窗单元包括用于遮蔽源和可能的杂散光(尤其是紧邻射入区域的与提取面相对的面上)和/或用于遮蔽通过第二面玻璃窗单元到车辆的车身上的紧固的元件，这种情况下遮蔽元件可以是：

-功能元件部分，尤其是聚合体封装(充分不透光、黑色)，

-和/或第二面的周边上和/或第一面或附着成面向第一面的膜片的一个面上充分不透光的釉质，尤其是当功能元件为单面或双面时，

-和/或第二面的周边上和/或第一面或面向第一面的附着面上的反射面(层等)。

特别地，第一板由有机透明和不透光双材料、尤其是聚碳酸酯制成：

-第一板的不透光区域在第二面的周边上和/或第一面上形成对源和可能的杂散光(紧邻射入处)以及因此功能元件和/或可选地与第一板的透明聚碳酸酯连接的所述部件的遮蔽，

-和/或形成对通过第二面玻璃窗单元到车辆的车身的紧固以及因此功能元件和/或可选地与第一板的透明聚碳酸酯连接的所述部件的遮蔽。

有利地，该玻璃窗单元可包括多个源，尤其是分布在多个异形截面上的所述二极管的群组(和因此多个二极管阵列)，

-盖和界面密封元件设置用于每个二极管群组(阵列)，

-和/或盖和界面密封元件由多个二极管群组(阵列)共有。

优选而言，盖的内部面与第一面之间的距离小于10mm。

优选而言，盖的外部面与射入边缘或侧面之间的距离小于15mm。盖的厚度可小于5mm。

此外，称为耦合空间的在射入之前发射的辐射光的空间自然根据由主发射方向和发射锥限定的源的辐射图样而变化。

可设置用于填充耦合空间的对所述单个或多种辐射透明的可选择的粘性材料，尤其是：

-泡沫，热塑性树脂，

-胶水型粘性材料，芯片被包埋在其中且其将芯片固定于玻璃窗单元上，

-双面胶，通过一个粘性面将其结合到芯片和支承件上并且通过另一个粘性面结合到玻璃窗单元上，

可列举以下在必要时实现短期密封功能的粘性材料(聚合体等)：

-可与UV相交联的粘合剂，

-带(丙烯酸、PU等)，利用丙烯酸粘合剂使其具有粘性，

-透明粘合剂、PU、硅树脂、丙烯酸，

-热塑性树脂：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯/乙烯基醋酸盐(EVA)共聚物等。

但是，本发明可以用来避免加入如上所述的额外材料(填充和/或粘性材料和/或密封材料)来在LED(裸露的或预封装的)与玻璃窗单元之间形成光耦合。这些元件招致额外费用并且易于改变光的颜色。

优选称为耦合空间的、在射入之前所发射辐射的空间是气态的(一种或多种气体，例如空气)，和/或用于防止一种或多种流体的界面密封的局部的元件位于盖的内部面的周边或盖的一侧，用于防止一种或多种流体的界面密封的元件尤其形成珠缘。

二极管可以被(预)封装，这就是说，包括半导体芯片和外壳，例如由环氧型树脂制成或由PMMA制成，封装芯片，并且具有许多功能：漫射或聚焦元件，波长变换。外壳是公共的或单独的。

二极管可以优选为简单的半导体芯片，例如具有大约100μm或1mm的尺寸。

二极管可以包括保护性外壳(可选为临时的)，从而在处理操作期间保护芯片，或者提高在芯片材料与其它材料之间的兼容性。

尤其从以下发光二极管的至少一个中可以选择二极管：

-侧发射二极管，这就是说，平行于电接触部(的接触面)发射，具有相对于支承件的侧发射面，该支承件例如与盖一样是表面的(平行于板)，

-二极管，其主发射方向垂直或倾斜于芯片的发射面。

源的发射图样可以是朗伯(Lamvertian)。

因而，该玻璃窗单元可集成玻璃窗单元领域中已知的所有功能。在增加到该玻璃窗单元的这些功能之中，可列举以下功能：疏水/疏油层、亲水/亲油层、光催化抗污层、堆反射热辐射(日照控制)或红外线辐射(低发射的)、抗反射。

异形支承区段可以是常规PCB或者可以是金属的。异形支承区段可具有矩形横截面。

根据要照明的区域的尺寸和位置、所期望的照明强度和所要求的光均匀度来选择二极管的总数量和二极管的功率。

异形支承区段的长度根据二极管的数目和要照明的区域范围而变化。

异形LED支承区段具有长度，例如该长度为大约20cm。LED阵列(异形区段+LED)的数目优选而言增加从而覆盖该区域。

为使紧凑性更好和/或使设计简化，异形支承区段还可具有以下特征中的一个或两个：

-它是薄的，尤其具有不超过1mm或甚至0.1mm的厚度，

-它具有用于导电的金属表面涂层。

可设置具有相同或相似的二极管的多个异形支承区段，而不是单个异形支承区段，尤其如果要照明的区域互相相隔很远或者要照明一个较大的区域。

异形支承区段可以设置成具有给定的基准尺寸，该基准尺寸的数量根据玻璃窗单元的尺寸和要求而增加。

为了使紧凑性更好和/或增大窗的清晰区域，装有芯片的部分与第一板之间的距离优选为小于或等于5mm，芯片与第一板之间的距离优选为小于或等于2mm。

在耦合空间外部，尤其在射入边缘外部，也可以实施源到玻璃窗单元的紧固，并且对于二极管，通过固定异形支承区段、尤其通过胶粘或双面胶或夹紧而固定到第一板的一个面上，尤其是第二面上，或者到盖的内部面上。

根据部件的类型，作为用于将支承件紧固于盖上的“永久”装置，可选择粘附、焊接或铆接。

为有利于盖的移除或更换，优选位于盖的周边的界面密封元件是可逆的粘合剂或钩-环紧固件，从而形成用于紧固盖的所述装置的一部分或构成所述装置，所述装置因而是可逆的，优选布置成珠缘的粘合剂珠缘，尤其是与盖的内部面或与第二面的连接部件(经由其自由外部面)接触，尤其是双组分环氧型粘合剂。

作为可逆粘合剂，可列举环氧树脂，尤其是双组分环氧树脂，例如由来自EIC实验室公司的ElectRelease^TM系列产品。

为了有利于移除和重新组装，界面密封元件、优选地位于盖周边上的界面密封元件是压缩材料，借助用于紧固盖的所述装置的关闭力来执行材料的压缩密封，界面密封元件尤其是从以下材料中选择：

-聚合体密封件，例如由TPE、EPDM形成，尤其是具有一个或多个密封唇部的O形环密封件，该密封件尤其是处于盖的凹槽(位于盖的内部面上或位于盖的一侧上的凹槽中)、或第二面的凹槽、或连接部件的凹槽中，

-位于连接部件上的异形密封区段，从聚合体、例如具有一个或多个唇部的聚合体中选择，尤其由EPDM制成，或者位于内部面上或盖的一侧上，它被选择成聚合体，

-可选地粘附(粘附到盖、连接部件或第二面上)的泡沫，尤其是丙烯酸泡沫或由PU、橡胶(EPDM等)、热塑性弹性体、TPE、聚酯、尤其是单组分橡胶聚酯如Saint-GobainPerformance Plastics公司销售的产品Dynafoam制成的泡沫。

这因而可以避免密封粘合剂的使用。

在优选与压缩密封结合的第一有利实施例中，用于紧固盖的装置是可逆的，该紧固装置从以下装置中选择：

-尖型(凸耳等)或伸出型(这就是说在盖的整个长度上延伸)的夹紧装置，布置在盖(内部面等)上，优选形成盖的一体部分(优选在由界面密封元件所限定的密封区域内)，以及尤其是对于夹紧在尤其是有机的第一板中和/或连接部件的一个或多个容纳区域内而被容纳并且可选地还容纳在功能元件中；

-钩型夹紧装置，形成盖的一体部分，优选位于密封区域的外部，并且尤其是容纳在尤其是有机的第一板和/或连接部件的一个或多个容纳区域内，并且可选地还容纳在功能元件中；

-螺纹装置(例如螺钉、铆钉)，例如延伸超过内部面(例如容纳在盖的穿孔内或可选地经由盲孔来形成表面盖的一体部分)，优选位于密封区域内，位于界面密封元件与凹部的边缘之间。

因而可以避免紧固粘合剂的使用。

连接部件可形成具有闭合轮廓的单面凹进部件如框架。

盖可以是具有大致平坦的总体形状的部件。盖可以是装饰件(尤其是颜色与车辆的车身相同的装饰件)或者在玻璃窗单元被紧固于车身上之后被遮蔽，该盖例如是沿边缘的或者形成框架。

盖还可包括用于保持所述异形区段的装置和/或用于连接装置通过的凹部和/或用于定位异形区段以支承二极管的装置(例如凹槽、局部止挡件等、支柱)。

盖还可包括：

-在二极管集成(电线的注塑或凹槽的设置等)前可选地集成电源线和连接件(例如从一个二极管阵列到另一个二极管阵列)，

-借助集成的销促进相对于盖住区域内主电源(它可以是电池、光伏源等)的连接器引出电线。

优选而言，围绕芯片辐射峰(垂直于主表面)的第一板的透射因数大于或等于50％，甚至优选大于或等于70％，并且甚至大于或等于80％。

玻璃窗单元在第一面或者第二面中的一者上可以具有所谓的保护层(板、膜、沉积等)，或者保护层在所述面上延伸。此层可以具有双重功能：

-光漫射(例如，由PU、PE、硅树脂所形成的柔性膜，可选地由丙烯酸来粘附)；

-防止辐射(IR、UV)的保护：日照控制，低发射率等，

-防刮擦；

-美观(染色的，具有图案等)。

优选地可以为耦合边缘或者第一板的边缘设置圆形边缘。尤其是，在发射辐射空间是空气的情况下，在具有合适几何形状(圆形边缘、或甚至斜面等)的空气/第一板界面处利用折射是可能的，因而可以使光线在第一板中进行聚焦。

可选地，玻璃可以事先进行过热处理如硬化、退火、高温回火、弯曲。

玻璃窗单元是单个玻璃窗单元，第一板由无机玻璃或有机玻璃形成，尤其由PC、PMMA、PU、离子键树脂、聚烯烃、可选为双材料形成。

玻璃窗单元可以是叠层的(多个板)，由以下层形成：

-厚的或薄的第一透明板、无机玻璃(浮法等)或有机玻璃(PC、PMMA、PU、离子键树脂、聚烯烃)，

-由给定的叠层材料制成的中间叠层，

-第二板(透光或不透光的，透明的、染色的、由具有各种功能(日照控制等)的无机玻璃或有机玻璃制成)。

作为常规中间叠层，可列举由柔性使用的PU、没有增塑剂的热塑性塑料如乙烯/乙烯基醋酸纤维共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。这些塑料的厚度例如为0.2mm到1.1mm之间，尤其为0.38到0.76mm之间。

第一板/中间层/第二板尤其可以在以下中选择：

-无机玻璃/中间层/无机玻璃，

-无机玻璃/中间层/聚碳酸酯，

-聚碳酸酯(可选地是厚的)/中间层/无机玻璃。

在本说明书中，除非另外指出，否则玻璃表示无机玻璃。

单个玻璃窗单元或叠层玻璃窗单元或双层玻璃窗单元的第一板的边缘可以切割(在淬火之前修剪有凹部)，以在其中容纳二极管。

第一和/或第二板可以具有任何形状(矩形、正方形、圆形、椭圆形等)并且可以是平坦的或者弯曲的。

第一板可以优选由碱石灰玻璃，例如SAINT GOBAIN GLASS公司的PLANILUX玻璃制成。

第二板可以是染色的，例如由SAINT GOBAIN GLASS公司的VENUS玻璃制成。

叠层玻璃窗单元包括第二板，尤其该第二板由无机玻璃或有机玻璃形成，它借助中间叠层被叠层到第一板上，并且第一板的侧面优选包括延伸到厚度中的边缘凹陷，源被容纳该凹陷内，或者第二板延伸超过第一板的射入边缘，从而产生了玻璃窗单元的侧台阶部。

玻璃窗单元可以是具有隔热器或真空的多重玻璃窗单元，尤其双层玻璃窗单元或者三层玻璃窗单元由下面这些形成：

-厚的或者薄的第一透明板、无机玻璃(浮法等)或有机玻璃(PC、PMMA、PU、离子键树脂、聚烯烃)，

-由气体层(空气或惰性气体)隔开的第二板(不透光的或透明的、染色的，由无机玻璃或有机玻璃制成，具有各种功能：日照控制等)，

-由气体层(空气或惰性气体)隔开的可选的第三板(不透光的或者透明的、染色的，由无机玻璃或有机玻璃制成，具有各种功能：日照控制等)。

玻璃窗单元是多层玻璃窗单元，尤其是叠层玻璃窗单元、真空或隔热双层玻璃窗单元，或三层玻璃窗单元，第一板是三层玻璃窗单元的外板或中央板。

为了光提取，使用了漫射装置，该漫射装置由玻璃板的表面处理如喷砂处理、酸侵蚀、上釉或漫射涂料、或者借助玻璃块的诸如激光蚀刻之类的处理来形成。

漫射层可以由含有颗粒和粘结剂的元件组成，该粘结剂使颗粒可以聚集在一起。这些颗粒可以是金属或者金属氧化物颗粒，这些颗粒的尺寸可以介于50nm到1μm之间，并且粘结剂可以优选为无机的从而阻热。

在一个优选实施例中，漫射层由聚集在粘结剂中的颗粒构成，所述颗粒的平均直径介于0.3到2微米之间，所述粘结剂以体积计的比例介于10到40％之间，并且这些颗粒形成聚集物，这些聚集物的尺寸介于0.5到5微米之间。在申请WO0190787中详细地描述了这种优选的漫射层。

颗粒可以从半透明的颗粒和优选地无机颗粒如氧化物、氮化物、碳化物中选取。颗粒优选地从硅、铝、锆、钛、铈的氧化物或者这些氧化物中至少两种所形成的混合物中选取。

例如选择大约10μm的无机漫射层。

为了更加紧凑和/或减小或者增大窗的清晰区域，发射面与第一板之间的距离可以小于2mm。尤其可以使用小尺寸的二极管，例如没有透镜和/或没有预封装的芯片，尤其具有大约1mm的宽度，大约2.8mm的长度，及大约1.5mm的高度。

可选的功能元件可以具有对于车辆玻璃窗单元标准的一个或多个功能。

功能元件的功能(单个或者多个)可以是下面中的一个或全部：

-玻璃窗单元(一面、两面或三面)的框架，在第一面上尤其具有3-100mm的宽度和10-40mm的厚度，

和/或

-承载用于紧固和对中的元件的部件(这就是说，在制造商处组装玻璃窗单元期间，用于将玻璃窗单元良好地定位在车辆的车身上)，

-密封防护在玻璃窗单元与车辆的车身之间的一种或多种流体(液态水、水蒸气、清洗产品等)的部件，从而至少限制流体在玻璃窗单元与车辆的车身之间通过，

-不透光的和/或遮蔽部件，

和/或

-用来固定机械元件(侧窗保持器等)的(尖状)部件。

周边功能元件连接到第一板。功能元件可以是封装、挤出、预安装密封件(窗户密封件)、成型、注射成型的部件等。

例如通过加强元件、结合来使功能元件直接或者间接地位于第一板上。

因而，功能元件可以借助下述任何方法连接到玻璃窗单元上：

-材料的直接粘附(成型等)，

-挤紧或夹持，

-连接装置如粘附等。

功能元件可以是单面的，这就是说，仅：

-在第二面上，

-在第一板的侧面上，在所有或部分玻璃窗单元的侧面上的叠层玻璃窗单元或者双层或三层玻璃窗单元(尤其在汽车和火车中或者甚至对于飞机)的情况下。

功能元件可以是：

-双面的：在第二面上和侧面上，或者在第一面上和侧面上，

-或三面的：在第一面上、至少第一板的(或者玻璃窗单元的)侧面上和第一板的第二面上。

第二面上的功能元件可以用来遮蔽源和甚至杂散光。

用于车辆的发光玻璃窗单元因而包括注塑成型的聚合体功能元件，优选位于封装与玻璃窗单元之间，玻璃窗单元尤其由无机玻璃，单、双或者三成分底涂料层制成，涂料层例如以聚氨酯、聚酯、多乙酸乙烯酯、异氰酸盐为基础。

如已经所观察到的，功能元件可以是通过注塑成型所得到的聚合体封装，尤其具有0.5mm到若干cm的厚度。

在车辆应用中，封装材料通常是黑色的或者被着色(出于美学和/或遮蔽目的)。该封装可以由聚氨酯、尤其PU-RIM(反应注塑)制成。其它注塑成型材料是：

-柔性热塑性塑料：

-热塑性弹性体(TPE)、尤其基于苯乙烯乙烯基丁二烯苯乙烯SEBS/聚丙烯(PP)、热塑性TPU、聚丙烯PP/EPDM的成分，

-聚氯乙烯(PVC)、乙烯基丙烯二烯三元共聚物(EPDM)，

-刚性热塑性塑料：

-聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA66)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和它们的ABS-PC混合物、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈苯乙烯丙烯酸盐(ASA)。

注塑成型材料可以被着色，填充有玻璃纤维。

单、双或者三成分底涂料层例如是以聚氨酯、聚酯、多乙酸乙烯酯、异氰酸盐等为基础的，例如具有5到50μm的厚度，位于封装与尤其由无机玻璃制成的玻璃窗单元之间，因为该层促进了到无机玻璃的粘附。

(注塑成型的)功能元件还增加了良好的美学终饰并且可以集成其它元件或者功能：

-框架的注塑成型，

-用于加强的插入件或者用于紧固玻璃窗单元的插入件，尤其用于开口的玻璃窗单元，

-具有多个唇部(两个、三个等)的异形密封区段，唇部在组装在车身上之后被挤压，

-装饰件。

注塑成型的功能元件可以具有任何形状，具有或没有唇部。

管道、换言之具有封闭小室的异形密封区段也可以附着到注塑成型的功能元件上。

对于天窗，优选地实现平齐封装，这就是说，与玻璃窗单元的面中的一个不间断，优选为第二面。

用于车辆的发光玻璃窗单元可包括功能元件，该功能元件是位于第二面上的单面部件，尤其是注塑成型部件或者粘附的部件(密封件、框架)，该部件具有用于紧固位于玻璃窗单元上的车辆元件的支承件(X)或者位于车辆元件上的玻璃窗单元的支承件，其沿着至少一个射入边缘或甚至玻璃窗单元的至少两个相对边缘。

功能元件可以是聚合体密封件，该密封件优选由弹性体制成，尤其由TPE(热塑性弹性体)或EPDM形成，具有若干mm(典型地在2到15mm之间)的厚度。

该密封件可以粘附从而被固定。该密封件优选可以借助挤紧或夹持或夹紧优选地被简单地固定(例如两半框架)。该密封件可以是单面、双面的、三面的。该密封件可以形成框架。该密封件可以具有任何形状：L形、U形等。该密封件在任何时候可拆卸。它可以由在紧固之后处于压力下的一个或多个唇部而发挥作用。

功能元件可以是金属或聚合体、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA66)、聚丁烯对苯二酸盐(PBT)等，可选地填充有玻璃纤维。

该一个或多个发光区域(在一个或多个带中，尤其沿着玻璃窗单元的边缘或者相对或相邻的边缘的周边，从而为玻璃窗单元形成框架)借助侧窗、天窗等内部的环境照明、内部阅读照明，或者用于内部和/或外部信号的照明显示。

该一个或多个发光区域尤其是周边的、在包围该玻璃窗单元的一个或多个带中。

辐射(和二极管的类型和/或位置和/或数目)的提取/变换被调整从而用于：

-环境照明或阅读照明、尤其在车辆内可见，

-发光信号，尤其从外部可见，

-借助远程控制激活：在停车场或者其它地方探测车辆、门锁紧(解锁)的指示，或者

-安全信号，例如后制动灯，

-基本上均匀地在整个提取表面(一个或者多个提取区域，共同或者不同的功能)上的照明。

该光可以是：

-连续的和/或间断的，

-单色的和/或多色的。

当在车辆内可见时，它因而可以具有夜间照明或者显示所有类型的信息如图画、徽标、字母数字符号或者其它信号装置的功能。

作为装饰图案，例如可以形成一个或多个光带或者周边发光框架。

可以设置单个提取表面(优选地在车辆的内部)。

在这些玻璃窗单元中插入二极管允许下面的这些其它信号功能：

-显示供车辆驾驶员或者乘客用的信号指示灯(例如：汽车挡风玻璃内的发动机温度警报灯，窗的电动除霜系统的启动指示灯等)，

-供车辆外的人用的发光信号指示灯的显示(例子：侧窗内的车辆警报启动指示灯)，

-车辆玻璃窗单元上的发光显示(例如，紧急车辆上的闪光显示，表明车辆处于危险中的具有低电消耗的安全显示)。

玻璃窗单元可以包括接收尤其是红外范围内的控制信号的二极管，用于二极管的远程控制。

该玻璃窗单元意图组装在任何车辆上：

-陆地车辆、尤其是汽车、多用途车辆、卡车、火车的侧窗，尤其具有用于保持车辆升窗器的功能元件或者装饰盖，

-陆地车辆、尤其是汽车、多用途车辆、卡车、火车的可收回或者固定天窗，具有可选择地弯曲的第一板、尤其是叠层玻璃窗单元，

-陆地车辆、尤其汽车、多用途车辆、卡车、火车的风挡玻璃，尤其在釉框架中或附近(例如，形成HUD显示)；后窗，尤其在釉框架或附近，具有一个或多个发光区域，

-飞行器的舷窗或风挡玻璃，

-水栖车辆、船、潜水艇的窗板或天窗，

-火车或公共汽车的双层或三层玻璃窗单元。

本发明当然也涉及结合如上所述的玻璃窗单元的车辆。

附图说明

在阅读下面附图所图示的根据本发明的玻璃窗单元的实例后，本发明的其它细节和有利特征将变得显而易见，附图中：

·图1至4示出了本发明不同实施例的用于车辆的发光玻璃窗单元的横截面的局部示意图，

·图1bis示出了从图1中的本发明实施例的用于车辆的发光玻璃窗单元的上方看的局部示意图，

·图5示出了根据本发明的盖的剖面示意图。

具体实施方式

应该指出的是，为清楚起见，所示的物体的各种元件不一定按比例来重现。

图1示出了本发明第一实施例中的用于车辆的发光玻璃窗单元100的部分剖面示意图。

该玻璃窗单元100是包括由有机玻璃形成的透明第一板1的玻璃窗单元，该第一板例如为矩形的，具有第一主面11和第二主面12及侧面10，例如透明(导光)和(在周边)不透光的双材料聚碳酸酯板。

用于支承发光二极管2的两个异形区段3沿着例如纵向边沿延伸并且通过钩环紧固件6(可移除)在凹进的不透光区域1’内被固定在第一玻璃板1的第二面12的周边处。PCB涂覆有热气候处理清漆61。

每个异形支承区段3都是单体的并且薄，具有等于0.6mm(优选为最大5mm)的厚度，7mm的宽度，以及20cm的长度。它可以具有矩形截面，并且为金属或常规PCB。该异形区段在第二面12上的支承长度典型地可以小于7mm。

作为变型，异形二极管支承区段具有L形、U形或J形横截面等。

更具体而言，二极管在第二面12的周边上位于形成在第一板1的不透光区域1’中的孔8(凹槽)内并且异形支承区段3支承在不透光区域1’内比所述凹槽宽的凹部70内。

不透光区域形成对源2的遮蔽，并且在第二面上延伸遮蔽了可能的杂散光，尤其紧邻射入边缘14处，和/或通过第二面12形成对玻璃窗单元紧固91于车辆的车身90上的遮蔽。

发光二极管每个均包括发射芯片2，该芯片能够发射单个或多个可见范围内的辐射，该辐射在第一板1中被引导。该二极管较小，在没有光学器件(透镜)的情况下，典型地尺寸为若干mm或者更小，尤其为大约2×2×1mm，并且没有预封装从而使尺寸最小，或者预封装有硅树脂从而保护它们。

在所示的构型中，发射面21是侧向的(垂直于异形区段3)。侧发射表面与射入边缘14之间的距离被尽可能减小，例如减小至5mm。侧发射面与侧面之间的距离是1-2mm。主发射方向垂直于半导体芯片的表面，例如具有AlInGap技术或者其它半导体的活性多量子阱层。光锥是+/-60°的朗伯型锥。

可经由第二面12进行光提取12’，该第二面例如是车辆内部的面，尤其在天窗的情况下。

通过位于第二面12的表面上的任何漫射方法：喷砂、酸侵蚀、漫射层，丝印等，或者作为变型，通过在第一板1中进行激光蚀刻，来执行提取12’。

对于给定的二极管组，在每个二极管(芯片)与第一板的射入边缘之间限定出发射的辐射空间，称为光耦合空间，该空间优选为气态介质，典型地为空气。

必须长期并且在玻璃窗单元100的制造期间保护每个芯片和发射的辐射空间免受任何污染：水、化学物质等。

盖住二极管的盖4(例如，每个阵列一个盖)是表面的，具有朝向第一面定向的所谓一般内部面。该盖是塑料部件，具有矩形轮廓(可选地具有圆角边缘)的总体平坦形状。该盖平行于第一板并且在凹部70的任一侧位于不透光区域1’上。

为了增强每个芯片或每个二极管阵列的密封以防流体，还使用以下这些：

-界面元件，用于界面密封以防一种或多种流体，靠近凹部70布置在盖的内部面与第二面12(不透光区域1’)之间，该界面元件是呈5mm宽珠缘形式的EPDM密封件5，位于第一板(不透光区域1’的表面13)上的凹槽40中，

-或作为变型位于盖的内部面上。

盖通过可逆的紧固装置例如两个螺钉(未示出)而被固定于第一板1上，两个螺钉穿过盖并且延伸超过内部面。

这些螺钉被容纳在第一板1的容纳区域、也就是说螺孔内，容纳区域优选位于密封珠缘与凹部70的边缘之间。

可选的界面密封元件5于是为压缩材料，借助所述用于紧固盖的装置的关闭力来执行材料的压缩密封。

因此，盖容易被移除从而插入二极管或替换它们。

作为盖的第一变型，用于紧固盖的装置是容纳在优选位于密封珠缘与凹部的边缘之间的容纳区域内的两个夹紧装置。

作为盖的另一个变型，用于紧固盖的装置是容纳在界定凹部70的内边缘中的两个夹紧装置。

LED2的异形支承区段3由盖例如借助翅片或钩50’(参看图5)来固定，通过其灌封61’’固定支承件。

盖的设计因而允许二极管阵列的集成并且还允许阵列的聚焦，这就是说阵列相对于射入侧面的良好定位。

盖4还可以包括表面或止动部，其用于注塑成型腔中的定位。

此外，盖4设置有用于连接装置等的通过的凹部50(通过泡沫或者密封件等来形成密封)。

为环境或者阅读照明等可以选择发射白光或彩色光的二极管。

当然，多个支承件可以设置在不同边缘上，和/或具有不同功能(功率、所发射的光、提取区域的位置和范围的适当选择)。

提取例如漫射层12’可形成环境照明。

玻璃窗单元100例如可以形成陆地车辆的或者作为变型船等的固定的全景天窗。利用粘合剂91在车身90上从外部安装天窗。

第一板位于车辆的内部。提取优选地通过面12。

图2示出了本发明第二实施例中的用于车辆的发光玻璃窗单元200的部分横截面示意图。

用于车辆的发光玻璃窗单元200与玻璃窗单元100的不同之处首先在于紧固装置83的布置，紧固装置83是在凹部70(不透光区域1’的表面13)的外部容纳在第一板中的夹持装置，并且界面密封元件5被清漆61’替换。

例如，该玻璃窗单元在玻璃窗单元的边沿处并且优选在玻璃窗单元和至少第二面12的整个周边上设置有聚合体注塑成型件7，厚度为约2.5mm。

注塑成型件7以常规方式用于良好的美学终饰，并且可以集成其它元件或功能(加强插入件等)。

注塑成型件7具有例如位于玻璃窗单元与车辆之间的密封唇部。

注塑成型件7例如由黑聚氨酯尤其是PU-RIM(反应注塑)制成。

图3示出了本发明第三实施例中的用于车辆的发光玻璃窗单元300的部分横截面示意图。

用于车辆的发光玻璃窗单元300与玻璃窗单元100的不同之处在于：

-凹部70的范围，凹部70一直延伸到侧面10并且还在第一板的周边上延伸，

-双密封珠缘的可选使用(第二面12的凹进的下部区域和未凹进的上部区域)，

-紧固装置是可逆的，包括具有以下的夹紧装置：

-第二主面、例如不透光区域1’的表面13上的第一容纳凹槽141中的第一凸耳44，

-和例如不透光区域1’内的侧面上的第二容纳凹槽142中的第二凸耳43。

图4以玻璃窗单元300的一个变型示出了本发明第四实施例中的用于车辆的发光玻璃窗单元400的部分横截面示意图。

双密封珠缘被可逆的粘合剂91’或钩环紧固件替换，并且盖4搁置在凹进部分例如不透光区域1’上。凹部70是局部凹部。侧端可以可选地插入优选可逆的粘合剂。

作为变型，二极管被具有侧发射面的光纤替代，该光纤例如借助异形支承区段安装(楔入)在第二面上。主光源可以是二极管(未示出)。例如，使用3M的光学纤维(称为3M^TM精确照明元件)。

作为变型，选择尤其处于UVA范围内的UV LED，从而例如激励优选玻璃板的面12上的发光体。

Claims (17)

1.一种用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，包括：

-无机玻璃或有机玻璃的第一板(1)，其具有第一主面(11)、第二主面(12，13)和侧面(10)，

-周边光源(2)，其具有发射面(21)并由发光二极管(2)形成，每个二极管都包括位于用于支承所述二极管的异形区段(3)上的半导体芯片，所述发射面面向称为射入面的所述第二主面(12)的边缘，以在所述第一板的厚度中传播射入的可见光和/或称为UV的紫外光，然后所述第一板(1)起引导射入光的作用，所述射入边缘部分凹进或具有台阶部，

-用于形成至少一个发光区域的装置，也就是：

-用于经由所述第一和/或第二主面来提取引导光的装置，所述装置是所述第一和/或第二主面的表面上的漫射装置或所述第一板的体积中的漫射装置，

-和/或在所述射入光是UV光时，通过所述第一和/或第二主面将UV光变换成可见光的装置，所述装置是位于所述第一和/或第二主面上的发光体，

-结合到所述第一板上的附着周边功能元件(7)，其是流体密封的并且从注塑成型件或预组装元件中选择，

-盖住源(2)的盖(4)，所述盖是流体密封的，

-所述盖(4)称为表面盖(4)，这就是说大体上面向所述第二主面的盖，并且所述盖通过可逆的紧固装置(83)固定于

-所述第一板上，

-和/或结合到所述第一板上的连接部件上，

-所述盖和所述二极管支承件可从所述玻璃窗单元移除，

并且所述二极管支承件至少有利地在其集成在所述玻璃窗单元中之前设置有至少一个防水层和/或封装如硅树脂、环氧或丙烯酸型的清漆。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，所述盖具有朝向所述第二主面定向的所谓一般内部面并且所述盖与用于界面密封以防一种或多种流体的界面元件(5)相关，所述界面元件布置在所述盖与所述连接部件之间和/或布置在所述盖与所述功能元件之间，或者集成在所述盖中，或者集成在所述连接部件中，或者集成在所述第一板中，或者布置在所述盖与所述玻璃板(1’)之间。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的发光玻璃窗单元，其特征在于，位于所述盖(4)的周边处的所述界面密封元件是可逆的粘合剂，从而形成用于紧固所述盖(4)的装置的一部分或者构成所述装置，所述装置因而是可逆的，粘合剂的珠缘布置在珠缘中，与所述盖的内部面或与所述连接部件经由其自由外部面或所述第二主面相接触。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，所述第一板(1)由玻璃制成，具有在其厚度中自所述第二主面(12) 开始的盲孔(70，8)，从而容纳面向所述射入边缘(14)的源。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，有机玻璃的第一板是透明的和不透光的双材料并且所述第一板(1)的所述不透光区域(1’)位于所述第二主面(12)的周边上和/或所述第一主面上，所述二极管位于所述第一板(1)的所述第二主面(12)的周边上的所述不透光区域(1’)中形成的孔(8)或凹槽中并且所述异形支承区段(3)被支承在凹部(70)中，所述凹部比所述凹槽(8)宽，所述异形支承区段(3)由所述盖借助翅片或钩(50’)固定。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(300)，其特征在于，所述盲孔(70，8)设置在所述第二主面(12)的整个周边上并且所述盖(4)形成结合了所述紧固装置的框架。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(200)，其特征在于，所述玻璃窗单元包括遮蔽元件，所述遮蔽元件用于遮蔽所述源和可能的杂散光和/或用于遮蔽所述玻璃窗单元借助所述第二主面(12)到所述车辆的车身(90)上的紧固(91)，这种情况下所述遮蔽元件可以是：

-功能元件部分，

-和/或所述第二主面的周边上和/或所述第一主面上充分不透光的釉质，或附着成面向所述第一主面的膜片的一个面，

-和/或所述第二主面的周边上和/或所述第一主面上的反射表面，或面向所述第一主面的附着面。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，所述第一板(1，1’)由有机透明和不透光双材料制成，并且所述第一板(1)的不透光区域(1’)在所述第二主面(12)的周边上和/或在所述第一主面上形成对所述源(2)和可能的杂散光的遮蔽，和/或形成对所述玻璃窗单元借助所述第二主面(12)到所述车辆的车身(90)上的紧固(91)的遮蔽。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，称为耦合空间的在射入之前发射的辐射空间是气态的、局部的并且位于所述盖(4)的内部面的周边处或所述盖(4)的一侧。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，在所述耦合空间外部实施所述源(2)到所述玻璃窗单元上的紧固，及对于所述二极管，借助所述异形支承区段(3)的紧固。

11.根据权利要求9所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，在所述耦合空间外部、在所述射入边缘(14)外部并且通过紧固所述异形支承区段(3)将所述异形支承区段(3)紧固到所述第一板(1，1’)的所述第一主面和所述第二主面(11，12，13)中的一个上，来实施所述源(2)到所述玻璃窗单元上的紧固。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300)，其特征在于，所述紧固装置从以下这些中选择：

-夹紧装置，其布置在所述盖上，并且被接纳在所述第一板中和/或所述连接部件的一个或多个容纳区域内用于夹紧；

-夹紧装置，其形成所述盖的一体部分，位于所述密封区域外部，并且容纳在所述第一板和/或所述连接部件的一个或多个容纳区域内；

-螺纹装置。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元，其特征在于，所述连接部件形成具有闭合轮廓如框架的单面凹进部件。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，所述盖是装饰件，或者所述盖(4)在所述玻璃窗单元被紧固于所述车身上之后被遮蔽，所述盖沿着一个或多个边缘或者形成框架。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元，其特征在于，所述盖(4)包括用于保持所述异形区段(3)的装置(50’)和/或用于所述连接装置通过的凹部(50)和/或用于定位用于支承所述二极管(3)的所述异形区段的装置。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，所述玻璃窗单元是单层玻璃窗单元，所述第一板(1)由无机玻璃或有机玻璃制成。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的发光玻璃窗单元(100，200，300，400)，其特征在于，一个或多个所述发光区域形成内部环境照明、内部阅读照明或者用于内部和/或外部信号的发光显示。