可照明的装配玻璃的制作方法

可照明的装配玻璃
1.本发明涉及具有光源和光耦合输出单元的装配玻璃装置。
2.机动车在内部空间中具有光分布，其根据需要提供内部空间的柔和或显眼的照明。照明不仅提供运载工具中的定位，还为乘员营造舒适的氛围。作为由两个或更多个玻璃质或聚合物玻璃板制成的装配玻璃的复合玻璃板在运载工具中用作挡风玻璃板、后玻璃板、侧玻璃板和顶玻璃板。在可照明或经照明的装配玻璃的情况下，来自光源的光通过利用全反射而耦合输入到装配玻璃的玻璃板形式的扁平光导体中。
3.wo 2010/049638 a1、wo 2013/053629 a1、wo 2014060409 a1或wo 2015/095288 a2公开了光经由侧表面耦合输入到玻璃板中。如果光源放置得非常靠近玻璃边缘，则光可以由此非常有效地且在光导体的整个宽度上耦合输入到光导体中。由此，可以实现非常均匀的平面照明。从wo2013/110885a1、wo2018178591 a1或wo2019/105855a1中已知将光源布置到缺口中并由此将光耦合输入到玻璃板中。
4.由于在玻璃板的平行表面上多次反射，光反射到达玻璃板的边缘区域，在那里它们可以再次从玻璃板离开。这产生经照明的边缘区域。观察者很容易感知到玻璃板的边缘区域中这种不希望的光效应。
5.本发明的目的是提供改进的装配玻璃装置，其中耦合输入到玻璃板中的光不会在玻璃板的边缘区域中被感知为散射光。
6.该目的通过根据权利要求1的装配玻璃装置实现。优选实施方案由从属权利要求得出。
7.根据本发明的装配玻璃装置包括具有第一表面(iv)和第二表面(iii)的第一玻璃板。第一玻璃板被设置用于将耦合输入的光至少部分地进一步传导。此外，该装配玻璃装置包括用于产生可耦合输入到第一玻璃板中的光的光源、用于将光经由两个表面(iii、iv)之一从第一玻璃板耦合输出的光耦合输出单元。此外，第一玻璃板经由中间层与第二玻璃板接合以形成复合玻璃板。该装配玻璃装置还包括边缘区域，其从第一玻璃板的玻璃板边缘开始在表面(iii、iv)之一上延伸至少1mm至500mm，以及吸收单元，其用于吸收耦合输入到第一玻璃板中的光，其布置在边缘区域中，其中该吸收单元包括不透光的，特别是不可透视的热塑性中间层。
8.由于不希望光在复合玻璃板的边缘处耦合输出，第一玻璃板的边缘区域具有吸收散射光的不透光热塑性中间层。由此，通过很少的复杂度大大减少复合玻璃板的边缘区域中的散射光。优选地，不透光热塑性中间层是染成深色、黑色或灰色的。由于染成黑色，特别有效地防止散射光在边缘区域中从复合玻璃板离开。然而，不透光热塑性中间层也可以具有各种其它颜色。
9.在一个特别优选的实施方案中，中间层包括透明热塑性中间层和不透光热塑性中间层。在本发明的意义上，“不透光”被理解为在可见光谱范围内具有小于5％，优选小于2％，特别优选0％的透射率的物体，特别是玻璃板、层或膜。
10.透明热塑性中间层可由第一热塑性接合膜形成，不透光热塑性中间层可由第二热塑性膜形成，其中第一热塑性接合膜是透明的且第二热塑性膜是不透明的。不透光热塑性
中间层可以被设计为不透明热塑性膜，特别是聚合物膜。术语“不透明”表示透视性不足。在本发明的意义上，不透明表示观察者无法透过中间层或覆盖层看透。
11.透明热塑性中间层和不透光热塑性中间层优选包含至少一种塑料，优选聚乙烯醇缩丁醛(pvb)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，或由其组成。
12.中间层也可以包含例如聚氨酯(pu)、聚丙烯(pp)、聚丙烯酸酯、聚乙烯(pe)、聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙酸酯树脂、浇注树脂、丙烯酸酯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯，或其共聚物或混合物。中间层可以由一个或多个彼此叠置的膜形成，其中膜的厚度优选为0.025mm至1mm，通常0.38mm或0.76mm。中间层可以优选是热塑性的并且在层压之后将第一玻璃板、第二玻璃板和可能的其它中间层彼此胶粘。特别有利的是所谓的声阻尼中间层，其优选由三个pvb子层组成，其中中间子层被设计成比两个外子层软。
13.中间层也可以具有功能层，特别是反射红外辐射的层、吸收红外辐射的层、吸收uv辐射的层、至少局部染色的层和/或至少局部着色的层。例如，热塑性中间层也可以是带式滤光器。
14.不透光热塑性中间层和透明热塑性中间层优选由聚乙烯醇缩丁醛组成。由此实现最佳结果并防止材料不相容。透明热塑性中间层和不透光热塑性中间层形成中间层。由此获得连续的中间层，这对于均匀的玻璃板几何形状是有利的。第一接合膜可以在复合玻璃板的整个面积上延伸，其中排除边缘区域。不透明膜至少在，优选仅在复合玻璃板的边缘区域上延伸。此外，不透光热塑性中间层可以从玻璃板边缘延伸至缺口，光源布置在该缺口中。不透光热塑性中间层可以从玻璃板边缘开始朝着复合玻璃板的中心方向延伸1mm至500mm，优选10mm至150mm，特别优选10mm至15mm。
15.在一个实施方案中，吸收单元还包括布置在第一玻璃板的第一表面(iv)上的第一覆盖层。
16.在另一个实施方案中，第二玻璃板具有第二覆盖层。第一覆盖层和/或第二覆盖层优选是不透明的。此外，不透光热塑性中间层以及第一和第二覆盖层优选具有相同的光密度。
17.在一个特别优选的实施方案中，第二玻璃板具有第二覆盖层。由此，边缘区域中的散射光在复合玻璃板的两个主表面处被吸收。第一覆盖层和第二覆盖层可以从第一玻璃板的玻璃板边缘开始延伸1mm至500mm，优选10mm至150mm，特别优选10mm至15mm。
18.在一个实施方案中，不透光热塑性中间层、第一覆盖层和第二覆盖层至少部分地在复合玻璃板的透视方向上重叠。
19.优选设置，第一覆盖层布置在第一玻璃板的第一表面上。特别地，第一覆盖层和第二覆盖层至少部分地在复合玻璃板的透视方向上重叠。
20.覆盖层也称为覆盖印刷物或黑色印刷物。覆盖印刷物由印刷油墨形成。第一覆盖层和/或第二覆盖层可以由不透明的搪瓷形成，优选作为丝网印刷物或数字印刷物施加。搪瓷可以包含玻璃料和/或矿物料和任选的至少一种颜料，优选玻璃料和/或基于选自硼、铋、锌、硅、铝和钠的氧化物的矿物料。颜料提供覆盖层的不透明性。颜料可以包含黑色颜料，例如颜料炭黑(炭黑)、苯胺黑、骨黑、氧化铁黑、尖晶石黑和/或石墨。替代地，第一和/或第二覆盖层可以被设计为胶带，特别是黑色胶带，或基底层，即所谓的底漆。底漆可包含与其它
无机氧化物混合的氧化硅制成的溶胶-凝胶层。
21.替代地或附加地，吸收单元可以包括布置在中间层上，特别是布置在不透光热塑性中间层上的另一覆盖层。
22.在另一实施方案中，复合玻璃板包括环绕的玻璃板边缘，其中吸收单元至少局部地沿着环绕的玻璃板边缘布置，或吸收单元环绕地沿着整个环绕玻璃板边缘延伸。复合玻璃板具有透视区域，其中复合玻璃板没有覆盖层。复合玻璃板的透视区域占复合玻璃板面积的至少30％，优选50％。如果将复合玻璃板设计为顶玻璃板或挡风玻璃板，则透视区域可占复合玻璃板面积的至少70％或至少80％。
23.在另一实施方案中，光源包括至少一个或多个发光二极管(led)。这种类型的光源特别明亮和有效。第一玻璃板具有至少一个用于容纳光源的缺口。由此可以实现散射到复合玻璃板外部环境中的光的减少和光改进地耦合输入到第一玻璃板中。替代地，光源可以布置在复合玻璃板外部在第一玻璃板的侧表面或第一表面(iv)上，以使得光经由外部的侧表面或第一表面(iv)耦合输入到第一玻璃板中。
24.原则上，在复合玻璃板的制造和使用条件下热稳定和化学稳定以及尺寸稳定的所有电绝缘基底都适合作为第一玻璃板和第二玻璃板。
25.第一玻璃板和第二玻璃板优选包含玻璃，特别优选由透明玻璃制成的浮法玻璃，非常特别优选金刚石玻璃。替代地，玻璃板也可以包含平板玻璃，例如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃或石英玻璃，或透明塑料、刚性透明塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物。第一玻璃板和/或第二玻璃板优选是透明的，特别是对于将玻璃板用作运载工具的顶玻璃板、挡风玻璃板或后玻璃板的用途或其中需要高透光率的其它用途。特别地，至少第一玻璃板，优选还有第二玻璃板由透明玻璃组成。
26.如果涂层、玻璃板或物体在可见光谱范围内具有大于20％，优选50％，特别优选大于70％，尤其是大于85％的透射率，则所述涂层，特别是玻璃板或物体被理解为透明。
27.然而，对于不在与交通相关的驾驶员视野中的玻璃板，例如顶玻璃板，透射率也可以低得多，例如大于5％。在本发明的意义上，透明是指观察者可以透过玻璃板或中间层透视并且可以识别从观察者的角度来看位于玻璃板或中间层后方的物体。此外，例如第二玻璃板和/或中间层可以是着色或染色的。
28.第一玻璃板和/或第二玻璃板的厚度可宽泛地变化，因此可以出色地适应各个情况的要求。优选对于运载工具玻璃使用1.0mm至25mm，优选1.4mm至2.5mm的标准厚度，对于家具、器具和建筑物使用优选4mm至25mm的标准厚度。玻璃板的尺寸可以宽泛地变化并且取决于根据本发明的用途的尺寸。第一玻璃板和第二玻璃板具有200cm2至20m2的在例如运载工具建造和建筑领域中常见的面积。
29.复合玻璃板可以具有任意的三维形状。三维形状优选没有阴影区，因此其可以例如通过阴极溅射用进一步的涂层涂覆。优选地，玻璃板是平坦的或在空间的一个方向或多个方向上轻微或严重弯曲。特别地，使用平坦的基底。玻璃板可以是无色或染色的。
30.选择术语“第一玻璃板”和“第二玻璃板”以区分根据本发明的复合玻璃板中的两个玻璃板。该术语并不与关于几何布置的陈述相关联。例如，如果根据本发明的复合玻璃板被设置用于在例如运载工具或建筑物的开口中将内部空间与外部环境隔开，则第一玻璃板
可面向内部空间或外部环境。
31.在一个有利的实施方式中，复合玻璃板是机动车的顶玻璃板，其中第一玻璃板是内玻璃板且第二玻璃板是外玻璃板。
32.此外，第一玻璃板和/或第二玻璃板可以具有其它合适的涂层，例如抗反射涂层、防粘涂层、防刮涂层、光催化涂层、防晒涂层和/或低辐射涂层。
33.此外，所述装配玻璃装置可以任选地包括其它功能元件，特别是电子可控光学元件，例如pdlc元件、电致变色元件等，其通常布置在第一玻璃板和第二玻璃板之间。
34.第一玻璃板和第二玻璃板通过中间层相互层压，例如通过高压釜法、真空袋法、真空环法、压延法、真空层压机或其组合。在此，玻璃板通常在热、真空和/或压力的作用下接合。
35.在另一方面，本发明包括具有根据本发明的装配玻璃装置的运载工具，特别是载人机动车。
36.在另一方面，本发明包括制造根据本发明的装配玻璃装置的方法，其至少包括：
37.·
提供第一玻璃板、第二玻璃板和热塑性中间层，所述热塑性中间层包括不透光热塑性中间层作为吸收单元，
38.·
在边缘区域中布置该吸收单元，
39.·
在第一玻璃板上布置至少一个光源，
40.·
在第一玻璃板的第一表面(iv)上布置光耦合输出单元，
41.·
将第一玻璃板和第二玻璃板通过热塑性中间层经由层压接合，以使得第一玻璃板的第二表面(iii)面向热塑性中间层。
42.不透光热塑性中间层优选由不透明热塑性膜形成，其中热塑性中间层包括不透光热塑性中间层和透明热塑性中间层。
43.不透光热塑性中间层可以手动或通过机器，例如通过机器人布置。不透光热塑性中间层，特别是不透明热塑性膜可以通过经层压的透明热塑性中间层保持在适当的位置。
44.如果复合玻璃板应弯曲，特别是对于载人机动车而言常见，则在层压前对玻璃板进行弯曲过程。在层压之前和任选弯曲之前，优选将不透明覆盖层尤其施加到第二玻璃板的边缘区域上。在制造复合玻璃板装置的过程中在各个玻璃板弯曲之前通过丝网印刷施加覆盖层。为此，通过丝网印刷施加黑色或深色搪瓷，并在层压之前，特别是在弯曲之前或弯曲过程中进行烧制。
45.本发明还包括根据本发明的装配玻璃装置在水陆空交通运输工具中，特别是在机动车中，例如作为顶玻璃板、后玻璃板和/或侧玻璃板的用途。
46.在本发明的上下文中，针对各个特征提到的所有实施方案也可以自由地相互组合，只要它们不矛盾即可。
47.下面参考附图和实施例更详细地解释本发明。附图是示意图，并未按比例绘制。附图不以任何方式限制本发明。
48.其中：
49.图1以运载工具的顶玻璃板为例显示了根据本发明的复合玻璃板的一个实施方式的俯视图，
50.图2显示了根据本发明的装配玻璃装置的第一实施方式的示意性截面图，并且
51.图3显示了根据本发明的装配玻璃装置的第二实施方式的示意性截面图。
52.带有数值的说明通常不被理解为精确值，而是还包括+/-1％至+/-10％的容差。
53.图1以运载工具的顶玻璃板为例显示了根据本发明的具有复合玻璃板101的装配玻璃装置10的一个实施方式的俯视图。替代地，复合玻璃板101可以是建筑装配玻璃或家具或电气设备的部件。装配玻璃装置10也可以是隔热装配玻璃的一部分并且用作例如建筑物窗户中的外玻璃板或内玻璃板。此外，装配玻璃装置10可以安装在内部空间中并且可以用作例如会议室的装配玻璃。
54.装配玻璃装置10包括复合玻璃板101和两个光源2。光源2被设置用于发出可见范围内的光。替代地，其可以发射红外或紫外光。装配玻璃装置10的每个光源2可为一个或多个发光二极管(led、led模块、led灯)。光源2还可以包括有机发光二极管(oled)。
55.复合玻璃板101还具有四个光耦合输出单元4。光耦合输出单元4将光从复合玻璃板101耦合输出。光耦合输出单元4布置在第一表面iv(复合玻璃板101的主表面)上。在布置有光耦合输出单元4的位置处，光可以经由表面iv从复合玻璃板101离开。
56.光耦合输出单元4可以布置在表面iv上的每个任意位置处。在图1中，光耦合输出单元4包括表面iv的结构化，在此处防止复合玻璃板101内的全反射并且使光可经由表面iv从复合玻璃板101离开。替代地，光耦合输出单元4可包括表面iv上的印刷物或引入复合玻璃板101中的光散射、光折射、光衍射或光反射的颗粒或空腔。
57.在本实施例中，光耦合输出单元4在此也作为由细的光散射颗粒制成的印刷物形成在表面iv上。由此中断光束在复合玻璃板101和周围空气之间的界面处的全反射，并且光通过散射从复合玻璃板101耦合输出。
58.复合玻璃板101在边缘区域7中具有用于吸收耦合输入到复合玻璃板101中的光3的吸收单元8。复合玻璃板101包括环绕的玻璃板边缘12，其中吸收单元8环绕地沿着整个环绕玻璃板边缘12延伸。替代地，吸收单元8可至少局部地沿着环绕的玻璃板边缘12布置。边缘区域7的宽度从玻璃边缘12开始测量并且例如为10mm、50mm或100mm。
59.令人惊讶地已经表明，在复合玻璃板101的边缘区域7中的吸收单元8的布置特别有效地防止玻璃板边缘12处的散射光。这对于边缘区域在安装状态下未被遮盖的玻璃板而言特别有利。由于吸收单元8，暴露的边缘变暗并且因此由光耦合输出单元4形成的照明图案(例如星星)可良好识别。
60.复合玻璃板101具有透视区域15，在该透视区域中复合玻璃板没有覆盖层。复合玻璃板101的透视区域15占复合玻璃板101面积的例如至少70％。
61.图2显示了图1中的根据本发明的装配玻璃装置10的截面图。复合玻璃板101包括第一玻璃板1，其经由中间层5与第二玻璃板6接合。第一玻璃板1、中间层5和第二玻璃板6通过层压，特别是高压釜处理相互接合。第二玻璃板6具有第一表面i和与第一表面i相反的第二表面ii。
62.第一玻璃板1具有第一表面iv和与第一表面iv相反的第二表面iii。复合玻璃板101的端面布置成与表面iii、iv正交。第一玻璃板1和第二玻璃板6例如由钠钙玻璃构成。热塑性中间层5例如由0.76mm厚的pvb膜形成。第一玻璃板1的厚度为例如1.6mm，第二玻璃板6的厚度可为2.1mm。第一玻璃板1和第二玻璃板6可以具有任意的厚度，例如甚至相同的厚度。复合玻璃板101由四个环绕的侧表面界定。
63.第一玻璃板1可以包含预加应力、部分预加应力或未预加应力的玻璃。替代地，第一玻璃板1可以由塑料，例如由聚碳酸酯组成。第一玻璃板1、第二玻璃板6和中间层5例如是透明的(既并非着色也并非染色)。替代地或附加地，第二玻璃板6可以是深色着色的。
64.第一玻璃板1具有缺口13，两个光源2之一插入到该缺口中。缺口13从第一玻璃板1的第一表面iv开始连贯地延伸到第一玻璃板1的第二表面iii。在缺口13的区域中没有去除中间层5。光源2完全位于复合玻璃板101内。由光源2发出的光3指向玻璃板1的方向。玻璃板1被设置用于将耦合输入的光3朝着纵向进一步传导。第一玻璃板1优选是内玻璃板且第二玻璃板6是外玻璃板。在安装位置中，内玻璃板面向内部空间。在安装位置中，外玻璃板面向外部环境(例如运载工具的外部环境)。由于光源2在第一玻璃板1中的定位，这种布置是特别有利的，因为光的耦合输出朝着(运载工具)内部空间的方向发生，这导致内部空间中的舒适氛围。替代地，第二玻璃板6也可以是内玻璃板且第一玻璃板1是外玻璃板。
65.中间层5包括透明热塑性中间层5.1和不透光热塑性中间层5.2。透明热塑性中间层5.1被设计为第一热塑性接合膜，不透光热塑性中间层5.2被设计为第二热塑性膜。第一热塑性接合膜是透明的且第二热塑性膜是不透明的。
66.不透光热塑性中间层5.2从玻璃板边缘12开始朝着复合玻璃板101的玻璃板中心方向延伸约10mm、50mm或100mm。不透光热塑性中间层5.2沿着玻璃板边缘12布置。
67.在图2所示的实施方案中，吸收单元8包括不透光中间层5.2以及第一覆盖层9和第二覆盖层11。第一覆盖层9施加在第一玻璃板1的第一表面iv上。第二覆盖层11施加在第二玻璃板6的表面ii上。由于不希望光在复合玻璃板的边缘处耦合输出，第一玻璃板1的边缘区域7具有不透光中间层5.2、第一覆盖层9和第二覆盖层11，它们吸收散射光。由此，通过很少的复杂度防止复合玻璃板101的边缘区域7中的散射光。
68.第二覆盖层11布置在第二玻璃板6的第二表面ii上。特别地，不透光热塑性中间层5.2和第二覆盖层11在复合玻璃板101的透视方向上重叠。光源2在透视方向上被第二覆盖层11遮盖。第二覆盖层11是外周的，即框架状的覆盖印刷物。第二覆盖层11包围透视区域15。第一覆盖层9和第二覆盖层11都被设计为不透明和整面的。
69.第一覆盖层9和第二覆盖层11包含颜料和玻璃料。它们可含有其它化合物。玻璃料可以部分熔化或熔化，并且覆盖层9和11由此持久地与玻璃表面接合(熔合或烧结)。颜料确保覆盖层9、11的不透明性。这样的覆盖层作为搪瓷施加。
70.图3显示了根据本发明的装配玻璃装置10的第二实施方式的示意性截面图。图3中所示的装配玻璃装置10特别好地适合作为机动车的顶玻璃板。图3的装配玻璃装置10具有与图2的装配玻璃装置10相似的结构。第二玻璃板6(外玻璃板)与图2的玻璃板6相同。但是，与图2不同，第一覆盖层9在图3中框架状地施加在第一玻璃板1的第一表面iv上。
71.第一玻璃板1例如被设置为在安装位置中面向运载工具的内部空间。因此，第一玻璃板1的第一表面iv可从内部空间触及，而第二玻璃板6的第一表面i相对于运载工具内部空间而言指向外部。
72.附图标记列表：
73.1第一玻璃板
74.2光源
75.3灯
76.4光耦合输出单元
77.5中间层
78.5.1透明热塑性中间层
79.5.2不透明热塑性中间层
80.6第二玻璃板
81.7边缘区域
82.8吸收单元
83.9第一覆盖层
84.10装配玻璃装置
85.11第二覆盖层
86.12玻璃板边缘
87.13缺口
88.15透视区域
89.101复合玻璃板
90.i第二玻璃板6的第一表面
91.ii第二玻璃板6的第二表面
92.iii第一玻璃板1的第二表面
93.iv第一玻璃板1的第一表面。