專利名稱：用于交通工具的發(fā)光二極管模塊及制造技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車窗玻璃(glazing)并且尤其涉及包括發(fā)光二極管的窗玻璃以及制造這樣的窗玻璃的方法。
背景技術(shù)：
交通工具正在越來越多地利用發(fā)光二極管(LED)。例如文獻WO 2006/128941描述了一種由一個或者多個發(fā)光二極管均勻照明整個表面的全景天窗(roof)。如圖8所示，該天窗包括由外部光提取板、中央且透明的導(dǎo)光板以及內(nèi)部光擴散板構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。所述光源是安裝在緊固到所述內(nèi)部和外部板的邊緣表面的側(cè)支架上的多個發(fā)光二極管，同時在所述中央板中設(shè)置用于容納所述二極管的孔。通過將外部板的外圍邊緣粘結(jié)到天窗的主體來緊固全景天窗。通過內(nèi)部裝飾遮蔽所述二極管和所述外圍粘結(jié)區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明增加了照明天窗的可用范圍。本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管模塊，其特別適合于任何天窗配置，并且特別是從外部安裝到天窗主體的天窗、日光天窗和固定天窗二者。為此，所述LED模塊必須是結(jié)實、緊湊、并具有以堅固但簡單的方式緊固的二極管。本發(fā)明還涉及一種滿足工業(yè)需求(在產(chǎn)量、因此成本、產(chǎn)出、自動化等方面)的二極管模塊，因而在不犧牲性能的情況下使“低成本”制造成為可能。為此，本發(fā)明提供一種用于交通工具的發(fā)光二極管模塊，包括-具有主表面的窗玻璃單元，所述窗玻璃包括具有第一主表面和第二主表面以及邊緣表面的至少一個第一透明板；-發(fā)光二極管，每一個發(fā)光二極管包括發(fā)光芯片，該發(fā)光芯片能夠發(fā)出在經(jīng)由所述第一和/或第二表面中的至少一個提取之前被引導(dǎo)在所述第一板中的一個或者多個可見光波長；-支撐所述二極管的支架，作為所述窗玻璃的邊界延伸并且緊固到所述窗玻璃 (特別是緊固到所述第一板)；以及-用于密封防止流體的裝置，在注入到所述第一板(或者光學耦合體積)之前，所述裝置能夠保護所述芯片(至少所述芯片的發(fā)光表面)以及所述發(fā)光體積，優(yōu)選地經(jīng)由所述第一板的所述邊緣表面注入。因而，借助于簡單而良好設(shè)計并且阻擋流體擴散通路的密封裝置(如果需要，可能是用傳導(dǎo)電連接的孔)，本發(fā)明提供一種結(jié)實的LED模塊，即使在所述模塊未受所述主體保護時。根據(jù)本發(fā)明的密封裝置可以用于多個目的
-在模塊的制造期間，特別是用于封裝目的；以及-在長期中例如5年內(nèi)，特別是保護芯片免受濕氣(水、水蒸汽)并且優(yōu)選免受高壓噴射的清洗物或者洗滌物，并且防止發(fā)光體積的污染(灰塵、諸如模具等的有機污染)。為了測試密封的長期表現(xiàn)，可以使用濕法-膏狀物(wet poultice)測試。例如， 在汽車工業(yè)中使用的D47 1165-H7標準描述了 H7濕法膏狀物測試。該測試在于將測試件嵌入在浸泡有去離子水的棉花中并且在緊密密封的袋子中包圍該整個套件，然后將所述袋子放置在65°C的爐子中7天。接下來，從爐子中取出測試件，之后去除浸泡的棉花，并且保持在20°C兩個小時。最后可以檢查和機械或者功能測試所述測試件以評估濕氣對系統(tǒng)的影響。該測試與潮濕和熱環(huán)境下自然老化的年數(shù)相對應(yīng)。也可以使用高壓水噴射清洗測試，例如在汽車工業(yè)中使用的在高壓清洗下的D25 5376強度測試壓力高達100巴并且噴嘴/殼體距離高達100mm。所述二極管支架具有承載芯片的表面，“面對”所述窗玻璃，在邊緣發(fā)光二極管的情況下，通常面對所述第一板的所述邊緣表面或者(部分地)面對所述窗玻璃的主表面并且從所述第一板的所述邊緣突出。所述用于密封防止流體的裝置可以選自-被稱為外部粘合劑的粘合劑，可選地布置在二極管支架的表面上，與面對所述窗玻璃的表面相對，承載二極管并且超出所述窗玻璃的外圍突出，該粘合劑可選地形成窗玻璃支架的緊固裝置的全部或者部分，該粘合劑可選地具有未覆蓋的、剛性的、突出的芯 (core)；-一個或者多個粘合劑條(strip)，可選地為封套條，具有覆蓋以所述突出部分延長的支架的部分；-一個或者多個粘合劑帶(tape)，或者密封帶；和/或-位于所述窗玻璃和二極管支架之間的密封裝置，選自-粘合劑材料，用于填充發(fā)光體積，對所述波長透明，優(yōu)選是粘合劑、熱塑樹脂或者雙面粘合劑；或者-用于保護所述發(fā)光體積的粘合劑材料，將所述粘合劑布置在所述支架與所述窗玻璃接觸的區(qū)域中，如果其部分填充所述耦合體積，則在所述二極管的波長處是透明的，和 /或放置所述粘合劑以密封所述二極管支架的自由部分(例如側(cè)面，換言之，該耦合體積的橫向密封)；和-芯片保護材料，對所述波長透明，與所述填充材料相同或者不同，特別是用于所述芯片的預(yù)封裝的材料。在一個實施例中，對所述波長透明的粘合劑芯片-保護材料與填充材料相同并且選自-粘合劑，嵌入所述芯片并且將所述芯片緊固到所述窗玻璃；以及-雙面粘合劑，經(jīng)由一個粘合劑涂覆面粘合到所述芯片和支架并且通過另一粘合劑涂覆面粘合到所述窗玻璃，形成所述支架的所述緊固裝置的全部或者部分。所述發(fā)光體積本質(zhì)上取決于由主發(fā)光方向和發(fā)射錐限定的所述芯片的輻射模式而改變。為了使制造簡單(與輻射模式無關(guān))，邊緣表面和芯片之間的整體體積(無論是否是預(yù)封裝)，可選地由所述支架的一個或者多個凸緣限制，填充有所述粘合劑材料。在第一變型中，所述模塊包括聚合物封裝，特別是厚度在0. 5mm到幾厘米之間，與所述窗玻璃臨界并且覆蓋用于緊固的支架(經(jīng)由與承載二極管的表面相對的表面和/或經(jīng)由所述支架的邊緣表面，或者更加通常地，經(jīng)由所述光學耦合體積外部的支架的任意自由表面)，(至少)選擇用于密封防止流體的裝置以密封(即充分抵抗)在給定溫度和壓力下注入的液體封裝材料。在應(yīng)用于交通工具時，所述密封材料是黑色或者染色的(出于美觀原因和/或出于遮蔽目的)。由于所述材料對可見波長不充分透明，因此所述密封裝置必需確保所述光到所述第一板的良好注入。所述封裝可以由聚氨酯，特別是RIM_PU(反應(yīng)注模聚氨酯)，一旦同時注入兩種成分，會在模具中發(fā)生兩個成分PU的交聯(lián)。該材料通常在130°C高的溫度以及幾十巴下注入。其它封裝材料是-優(yōu)選地柔性熱塑材料熱塑彈性體(TPE)、聚氯乙烯(PVC)、三元乙丙橡膠 (EPDM)，通常在160°C和240°C之間以及100巴下注入；以及-剛性熱塑材料聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯 (PP)、聚亞胺(PA66)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，或者ABSPC，通常在^(TC和;M0°C之間并且在500和600巴之間注入。所使用的溫度優(yōu)選低于在連接(焊接等)所述芯片時使用的溫度，例如低于 250°C，甚至低于或者等于200°C。為了測試對該注入材料的密封的致密性，可以對封裝之前和之后的光學性能進行比較。作為提供對于該封裝的密封功能的粘合劑材料(無論在外部或者內(nèi)部)，在短期內(nèi)可以提及的是-UV-可固化粘合劑(無論是內(nèi)部或者外部)；-涂覆有(無論是內(nèi)部或者外部)丙烯酸粘合劑的條(丙烯酸、PU等)；-透明粘合劑(無論是內(nèi)部或者外部)、PU、硅酮、丙烯酸；或者-熱塑樹脂(無論是內(nèi)部或者外部)、聚乙烯丁縮醛(PVB)、乙烯基醋酸酯(EVA)共聚物等。所述封裝沿著所述第一板的邊緣表面以及所述第一主表面的至少一個邊緣延伸。 通過圍繞所述耦合體積(并且最通常的是所述二極管和二極管支架，經(jīng)由所述耦合體積外部的自由表面)，所述封裝可以形成用于密封所述耦合體積防止流體的附加裝置-例如，更加有效的長期密封裝置，可選地利用5到30 μ m厚的一 -，二 -，三-成分主要層，例如基于聚氨酯、聚酯纖維、聚醋酸乙烯酯、異氰酸酯等，-位于所述封裝和所述窗玻璃之間，特別地由礦物質(zhì)玻璃制成的窗玻璃(因為所述層提升到礦物質(zhì)玻璃的粘合)。而且，在礦物質(zhì)玻璃上封裝的情況下，優(yōu)選使用硅酮粘合劑作為外部粘合劑，因為該硅酮可良好地粘附到玻璃但又可防止封裝在玻璃上的材料的粘附。該封裝還提供良好的美學外觀并且允許集成其它元件或者功能件-超模壓框架；-用于緊固所述模塊，特別是用于打開的模塊的一個或者多個加強插件；或者-多唇部密封條(兩唇部、三唇部等)，在安裝到交通工具后壓緊。
封裝可以采用任意形式，具有或不具有唇部、雙面、三面?？梢詫⒐懿模瑩Q句話說是閉合單元的密封條，粘合到所述封裝。優(yōu)選地，在外部粘合劑的情況下，在與二極管支架相關(guān)聯(lián)的窗玻璃的邊緣表面上留出自由空間以允許平齊(flush)封裝，即與所述窗玻璃的表面中的一個平齊，等。在第二變型中，所述模塊包括預(yù)安裝的聚合物密封件，例如由彈性體制成，特別是 TPE (熱塑彈性體)或者EPDM，具有幾毫米的厚度(通常在2和15mm之間)。所述密封件可以可選地形成用于緊固到窗玻璃的支撐支架(所述二極管可能位于增加的背板上)，或者所述密封件可以覆蓋支撐所述二極管的支架的全部或者部分。所述密封件沿著所述第一板的邊緣表面延伸并且在所述窗玻璃的主表面的外圍上(第一板以及可選地第二板)。所述密封件可以對于其保持而涂覆有粘合劑。通過與所述窗玻璃的兩個主表面箍緊或者相互適配可以更加優(yōu)選地保持U-形密封，在單個窗玻璃的情況下該兩個主表面是第一板的第一表面和第二表面。所述密封件可以具有任意形狀L_形(在所述第一主表面上延伸)、U-形(在所述第一主表面上并且例如在所述第二主表面上延伸)等。所述密封件可以承載所述二極管以及承載所述二極管的背板或者適配(例如具有矩形截面)。在此，所述密封件(與背板相關(guān)聯(lián))可以形成用于緊固到所述窗玻璃的支
^K O所述密封件可以包括金屬芯。所述密封件可以在任何時候被去安裝，特別是在所述耦合體積中在所述密封件和所述二極管之間不存在粘合劑時。通過圍繞所述體積，無論如何其可以形成用于密封所述體積(和二極管)防止流體的所述裝置，例如可以長期有效的裝置，通過所述密封件的一個或者多個唇部形成，由彈性體制成并且在緊固和設(shè)置在所述窗玻璃的主表面上之后緊壓。所述彈性體，特別是EPDM，具有密封功能以及良好的壓緊設(shè)置屬性。然而，用于密封所述體積防止流體的密封裝置優(yōu)選位于所述密封件(不具有密封唇部)和所述窗玻璃的外圍之間，以正確地定位所述支架和二極管?？梢栽诎惭b所述密封件之前將所述支架緊固到所述窗玻璃，然后使用任何可獲得的裝置安裝所述密封件(υ-形支架的箍緊、使用雙面粘合劑的粘結(jié)等)?？梢詢?yōu)選在組裝操作中，利用單個平移移動(通過箍緊、相互適配等)安裝所述具有二極管的密封件。作為用于防止?jié)駳夂?或清洗物的有效長期裝置-避免乙烯基醋酸酯(EVA)共聚物和聚乙烯丁縮醛(PVB)；-優(yōu)選(如果內(nèi)部則透明的)雙面粘合劑，(外部)單面粘合劑或者(如果內(nèi)部則透明的)粘合劑。所述外部粘合劑可以是涂覆有粘合劑的條-對于二極管組件是單體且公共的；或者
-分體的，每個二極管或者每組二極管。例如，選擇0. 5mm厚的丙烯酸條。經(jīng)由所述窗玻璃的邊緣表面和/或通過所述窗玻璃的一個或者多個主表面，將所述條(具有任何可能的形狀)緊固到所述窗玻璃的外圍。
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然后，被稱為封套條的條可以在底部部分和頂部部分上并且在側(cè)面部分上完全覆蓋所述支架。簡言之，所述條具有比所述二極管支架的所述突出部分的尺度更大的尺度 (寬度和長度)。所述條也可以僅在底部和頂部部分上而不在所述支撐支架的側(cè)面部分(或者側(cè)面)上覆蓋所述支架。為了使連接介質(zhì)通過更加容易，可以在條中制出通孔。通常，使用諸如上述的粘合劑、樹脂等的“局部”粘合劑裝置密封所述支撐支架的側(cè)面部分(或者側(cè)面)以防止流體(封裝和/或長期封裝)。如果連接介質(zhì)在支架和窗玻璃之間通過，則可以在粘合劑中制出通孔。所述粘合劑條可以包括超出所述條的邊緣突出并且未被覆蓋的剛性芯(金屬等)，以在要維修該交通工具時或者在要改變二極管時更容易去除所述條。為了定量所述內(nèi)部密封裝置對波長的透明度，可以優(yōu)選選擇具有25m—1或者更少吸收系數(shù)的材料，或者甚至更加優(yōu)選地為5m—1。而且，為了最小化在與第一板界面處的損失，可以進一步選擇盡可能與第一板的折射率匹配的折射率，例如折射率差值為0. 3或者更小，甚至是0. 1或者更小。所述第一板的一個或者多個耦合邊緣可以優(yōu)選為圓角的。因而，特別是在發(fā)光體積填充有空氣時，能夠使用在空氣和具有合適形狀的第一板(具有圓角邊緣，甚至是斜角邊緣等)之間的界面處的折射來聚焦所述第一板中的射線。所述第一板的耦合邊緣可以優(yōu)選被變粗糙(擴散)。在這種情況下，由于內(nèi)部粘合劑密封裝置結(jié)合在曲折的粗糙邊緣中，因此利用該粘合劑來限制散射損失。在所述芯片的可見發(fā)光峰附近(與主表面垂直)，所述第一板的透射系數(shù)優(yōu)選為 50 %或者更高，甚至更加優(yōu)選為70 %或者更高，并且甚至是80 %或者更高。所述支架可以包括面對所述第一板的所述邊緣表面并且承載芯片的側(cè)面部分。所述窗玻璃可以具有被稱為保護層的層(板、膜、沉積等)，至少作為所述第一或者第二表面之一的邊界或者在所述表面上方延伸。該層可以具有雙重功能-光提取(例如由PU、PE或者硅酮制成的柔性膜，可選地使用丙烯酸粘合)；-輻射保護(IR、UV)日光控制或者低-E層；-防散射；或者-美學(染色、具有圖案，等)。所述保護層可以是-對所述波長透明的層，其突出且在位于所述支架的側(cè)面部分和所述邊緣表面之間的所述邊緣表面上延伸，并且填充所述發(fā)光體積和/或嵌入所述(優(yōu)選未預(yù)封裝的)芯片；或者-以彎折部分突出并且覆蓋所述側(cè)面部分的層，因而形成所述外部粘合劑，甚至封圍和/或承載所述支架。該突出層可以甚至形成遠到所述第一或者第二表面的完全圍繞，因而形成封圍的外部粘合劑。所述彎折部分可以甚至承載所述側(cè)面部分(背襯等)。為此，所述側(cè)面部分的所述外部表面可以裝配有錨固裝置(毛刺(burr)等)。所述保護層可以是通過加熱軟化而變?yōu)檎澈蟿?例如PVB)的材料或者由具有諸如PE、PU、PET的粘性側(cè)面的材料制成(粘合劑涂覆材料)。所述窗玻璃可以是單個窗玻璃(單板)，所述第一板由玻璃或者塑料制成，特別是 PC等。所述窗玻璃可以是由以下構(gòu)成的層疊(若干板)-第一，厚或者薄的，透明的礦物質(zhì)玻璃(浮法玻璃等)或者有機(PC、PMMA、PU、聚離物樹脂、聚烯羥)板；-由給定層疊材料制成的層疊中間層；或者-第二板(無論是否不透明、透明、染色、由礦物質(zhì)玻璃制成、或者具有各種功能的有機材料日光控制等)。傳統(tǒng)層疊中間層包括柔性PU，或者諸如乙烯基醋酸酯(EVA)共聚物或者聚乙烯丁縮醛(PVB)的無塑化劑的熱塑料。這些塑料可以例如厚度在0.2mm和1. Imm之間，特別是厚度在0. 38和0. 76mm之間?？梢詫⑺龅谝话?中間層/第二板的組合具體選擇為-礦物質(zhì)玻璃/中間層/礦物質(zhì)玻璃；-礦物質(zhì)玻璃/中間層/聚碳酸酯；或者-聚碳酸酯(無論是否為厚)/中間層/礦物質(zhì)玻璃。在當前描述中，除非指出，將術(shù)語“玻璃”理解為表示礦物質(zhì)玻璃?？梢郧懈顔蝹€或者層疊窗玻璃的第一板(在回火之前)的邊緣以在其中容納二極管。所述結(jié)構(gòu)可以包括由所述第一玻璃板，選擇為擴散的層疊中間層，例如半透明的 PVB以擴散光，以及可選地具有擴散的外部主表面(由于紋理或者附加層)的第二玻璃板構(gòu)成的層疊窗玻璃。在另一實施例中，利用層疊的窗玻璃并且優(yōu)選是上面提及的封裝，所述第一板包括用于容納所述二極管并且在所述第一和第二主表面上開口的凹陷，優(yōu)選是矩形條的所述支撐支架抵靠，優(yōu)選是粘合到所述第二板的層疊表面的外圍以在該可選的封裝與所述第二板中與所述層疊表面相對的表面平齊時去除來自所述第二板的雜散光。然而，優(yōu)選地，所述窗玻璃是單個窗玻璃，甚至由塑料制成，以更加緊湊和/或更輕。所述第一和/或第二板可以具有任意形狀(矩形、正方形、圓形、橢圓形，等)并且或者為平面或者為彎曲。所述第一板可以優(yōu)選地由蘇打石灰玻璃制成，例如來自Mint Gobain Glass的 Planilux 玻璃。所述第二板可以染色，例如由來自Mint Gobain Glass的Venus玻璃制成。所述玻璃可以可選地在先前進行硬化、退火、回火或者彎曲類型的熱處理。所述玻璃的提取表面也可以進行霜化、噴沙、絲網(wǎng)印刷等。在具有所述保護層的變型中，所述支撐包括位于所述第一板的表面上的凸緣，與所述保護層接觸，所述凸緣是間斷的以使得所述保護層能夠填充所述發(fā)光和/或芯片體積，并且優(yōu)選具有突出進入所述保護層的錨固(anchor)區(qū)域。對于制造，提供預(yù)鍛造的突出層并且該層適合在支架側(cè)面上切割(與所述支架的凸緣的形狀互補的切割，特別是填充所述耦合空間和/或嵌入芯片的全部區(qū)域)。本質(zhì)上，所述支架可以可選地包括與所述保護層的頂部表面或者第二板相關(guān)的凸緣，在這種情況下，不調(diào)節(jié)該凸緣的形狀。所述錨固區(qū)域在一定程度上是三角形的或者在任何情況下點化或者變窄。所述支撐還可以包括與所述第一板的底部表面相關(guān)聯(lián)的底部部分。該部分可以是完整的，或者可以具有凹陷部分。所述底部部分的最大寬度可選地大于所述頂部部分的最大寬度，特別是大于或者等于(由于層疊應(yīng)力)。所述第二凸緣的長度可以在3至30mm范圍內(nèi)改變。所述錨固區(qū)域的長度可以在 3到IOmm范圍內(nèi)改變，特別是在錨固在熱塑板中時。而且，所述第一板的所述表面之一的所述邊緣表面、所述拐角或者邊緣可以包括其中放置所述芯片的一個或者多個凹陷，特別是芯片容納凹槽。所述第一板可以包括針對所述玻璃而具有高曲率半徑的凹陷。所述凹陷可以是橫向凹槽，沿著所述邊緣表面，可選地在至少一個側(cè)面上開口以使安裝更加容易。對于增加緊湊度，和/或為了降低或者增加窗區(qū)域，所述芯片到第一板的距離可以小于2mm。特別地，能夠使用具有Imm寬度、2. 8mm長度和1.5mm高度的芯片。所述支架可以位于所述模塊的一個或者多個邊緣的外圍上(位于所述第一板的邊緣表面上和/或所述第一板的底部表面上和/或所述第一板的頂部表面上)。所述支架的長度(和/或分別是寬度)可以小于所述第一板的耦合邊緣的長度 (或者分別是寬度)?？梢詢?yōu)選對所述支架打孔，以使得外部粘合劑能夠嵌入所述芯片和/或填充所述光學耦合體積。 所述支架可以由柔性、介電或者導(dǎo)電材料形成，例如金屬(鋁等)，或者合成物。所述支架自然可以是防止流體的密封劑(注入和/或長期材料)，除非該功能可能由另一外部封套元件執(zhí)行(外部粘合劑、預(yù)安裝的密封件等)。所述支架可以是單體的或者由多件制成。所述支架可以通過鍛造制成。優(yōu)選簡單的支架(無論是否具有可變截面、L-形、U-形、E-形、甚至是簡單的矩形條)、堅固并且容易安裝?？梢栽谒龃安Ａе性O(shè)置凹口以促進所述緊固(夾持等)。所示支架可以具有局部L-形截面以及-面對所述窗玻璃的邊緣表面的至少一個(基本上平坦的)側(cè)面部分，優(yōu)選承載二極管；以及-以面對所述窗玻璃的一個主表面的凸緣延長(并且在所述外圍上)。所述支架可以具有(局部)U-形截面，并且包括-至少一個(基本上平坦的)面對所述窗玻璃的邊緣表面的側(cè)面部分，優(yōu)選地，承
載二極管；并且
-以面對所述窗玻璃的一個主要表面的凸緣延長(并且在所述外圍上)；并且-以在所述外圍上面對所述窗玻璃的另一主表面的另一凸緣延長。所述二極管的總數(shù)量由要被照亮的區(qū)域的尺寸和位置、期望的光強度以及所述光的要求一致性限定。所述支架的長度取決于所述二極管的數(shù)量和要被照亮的區(qū)域的范圍而變化，特別是從25mm到所述窗玻璃的邊緣的長度(例如Im)。
優(yōu)選地(至少部分)通過箍緊所述窗玻璃或者通過適配，優(yōu)選地通過箍緊或者與 -板相互適配來保持所述支架。
對于增加緊湊性和/或簡化設(shè)計，所述支架可以還具有下面特征中的一個或者多
所述第-
個-其可以是薄的，特別是厚度小于或者等于3mm，例如厚度在0.1和3mm之間，或者
如果需要，薄于層疊中間層；-其可以是不透明的，例如由銅或者不銹鋼制成；和/或-其可以沿著形成凹槽的孔的整個長度延伸?？梢蕴峁┒鄠€相同或者類似的二極管支架來代替單個支架，特別是如果要被照亮的區(qū)域彼此之間非常遠。取決于所述窗玻璃的尺寸以及需求，可以提供具有給定基準尺寸的支架。對于增加緊湊性和/或為了增加窗玻璃的窗區(qū)域，承載芯片的部分和第一板之間的距離優(yōu)選小于或者等于5mm，和/或優(yōu)選所述芯片和所述第一板之間的距離小于或者等于2mm。特別地，可以使用具有Imm寬度、2. 8mm長度和1.5mm高度的芯片。本發(fā)明還覆蓋支撐二極管(優(yōu)選地具有二極管)的支架，并且用于緊固到諸如在前述實施例中描述的交通工具承載模塊的支架。本發(fā)明還覆蓋支撐二極管的支架，具有局部U-形或者L-形截面，用于緊固到交通工具承載窗玻璃的邊緣，包括延長間斷凸緣的中間部分(提供用于承載二極管)，具有凹陷區(qū)域以及可選的突出區(qū)域用于錨固在所述窗玻璃上的層中。本發(fā)明還覆蓋可預(yù)安裝的密封件，用于裝配有二極管支架的所述交通工具承載二極管模塊(例如具有局部U-形或者L-形截面，或者是簡單的矩形條)并且具有用于通過箍緊或者到所述窗玻璃的相互適配(夾持)緊固所述密封件的區(qū)域。本發(fā)明還覆蓋用于所述交通工具承載二極管模塊的可預(yù)安裝的密封件，由彈性體制成，并且具有用于密封防止流體的一個或者多個唇部。所述二極管可以(預(yù))組裝在一個或者多個背板上(具有用于供應(yīng)電功率的軌道)，所述背板優(yōu)選是薄的，特別是厚度小于或者等于1mm，甚至厚度是0. 1mm，所述背板緊固到所述(例如金屬)支架。否則，所述支架本身可以直接承載所述芯片和用于供應(yīng)電功率的軌道。所述模塊旨在裝配任意交通工具-陸地交通工具汽車、服務(wù)車輛、卡車或者火車的側(cè)窗、天窗、后窗、擋風玻璃；-空中交通工具(飛機等)的窗或者擋風玻璃；以及-水中交通工具(輪船或者潛水艇)的窗或者天窗。調(diào)節(jié)所述光提取(芯片的類型和/或位置)以提供
-環(huán)境光或者用于閱讀的光，特別是在交通工具內(nèi)部可見的；-發(fā)光信號，特別是在交通工具外部可見的-使用遠程控制激活以定位位于停車場或者其它地方的交通工具，或者表明車門(未)鎖緊；-安全信號，例如后剎車燈；或者-在整個光提取表面上方基本上一致的光(一個或者多個光提取區(qū)域、公共或者分離的功能)。所述光可以是-連續(xù)和/或間斷的；和-單色和/或多色的，或者白色。在所述交通工具內(nèi)部可見的燈可以因而具有夜間照明功能或者用于顯示全部種類信息的顯示功能，例如設(shè)計、標記、數(shù)字字母符號或者其它符號。作為裝飾圖案，可以形成一個或者多個發(fā)光條或者外圍發(fā)光框?？梢蕴峁﹩蝹€提取表面(優(yōu)選在交通工具內(nèi)部)。在這些窗玻璃中插入二極管使得下面的其它信令功能性成為可能-用于交通工具駕駛員或者用于乘客的指示燈的顯示(例如在汽車的擋風玻璃上顯示的發(fā)動機溫度警告燈，或者表示用于對窗進行電除冰的系統(tǒng)正在操作的指示器， 等)；-用于交通工具外部的行人的指示燈的顯示(例如，在側(cè)窗中表示交通工具警報正在操作的指示器)；-位于車窗上的發(fā)光顯示(例如應(yīng)急交通工具上的閃光顯示，或者表明交通工具處于危險中的低電功率消耗的安全顯示)。所述模塊可以包括能夠接收控制信號的二極管，特別是紅外控制信號以用于二極管的遠程控制。自然，本發(fā)明還涉及結(jié)合上面限定的模塊的交通工具。所述二極管可以是簡單的半導(dǎo)體芯片，例如具有大約ΙΟΟμπι或者Imm的尺寸。然而所述二極管可以包括用于在處理期間保護芯片或者改善芯片材料和其它材料之間的兼容性的保護封裝(無論是否為臨時)?？梢苑庋b所述二極管，即它們可以包括半導(dǎo)體芯片和封裝，例如由環(huán)氧樹脂類型樹脂或者PMMA制成，封裝所述芯片及其功能是多樣的包括免受氧化和濕氣，擴散或者聚集元件，波長轉(zhuǎn)換等。可以特別地從下面LED中的至少一個選擇所述二極管-在所述芯片的相對表面上或者在所述芯片的相同表面上具有電接觸的二極管；-側(cè)面發(fā)光二極管，即與所述電接觸(的表面)平行發(fā)光的二極管，具有相對于支架的橫向的發(fā)光表面；-其主發(fā)光方向與所述芯片的發(fā)光表面垂直或者傾斜的二極管；-具有與所述芯片的發(fā)光表面傾斜的兩個主發(fā)光方向的二極管，給出類似蝙蝠翼的形狀，所述兩個方向集中于例如20°和40°之間以及-20°和-40°之間的角度，最高半角度為大致10°到20° ；
-具有與所述二極管的發(fā)光表面傾斜的(僅)兩個主發(fā)光方向的二極管，集中于例如60°和85°之間以及-60°和-85°之間的角度，最高半角度為大約10°到30° ；以及-放置用于在邊緣表面中導(dǎo)向或者經(jīng)由一個或者兩個表面或者經(jīng)由孔直接發(fā)射的二極管(然后將所述二極管稱為反向二極管)。在一個變型中，所述二極管是邊緣發(fā)光二極管，所述發(fā)光表面面對所述第一板的邊緣表面并且所述二極管設(shè)置在所述支撐支架上，用于優(yōu)選地通過雙面粘合劑，優(yōu)選為矩形條，緊固和/或粘合到所述窗玻璃的主表面之一。源的發(fā)光模式可以是朗伯式的。典型地，準直二極管具有可以低至2°或者3°的最高半角度。所述模塊可以因而結(jié)合在窗玻璃領(lǐng)域中已知的全部功能性。在可以增加到窗玻璃的功能性中，可以提及下面的功能性疏水/疏油層、親水/親油層、抗塵土光催化層、熱反射(日光控制)或者紅外反射(低-E)多層或者防反射層。所述結(jié)構(gòu)可以有利地包括與所述主表面中作為照明表面的一個主表面(通過提取光)相關(guān)聯(lián)的擴散礦物質(zhì)層。所述擴散層可以由包含顆粒和粘合物的元件構(gòu)成，所述粘合物用于將所述顆粒聚
集到一起。所述顆?？梢允墙饘兕w?；蛘呓饘傺趸镱w粒，所述顆粒的尺寸可以在50nm和 1 μ m之間，并且優(yōu)選地所述粘合物可以是用于抵抗熱的礦物質(zhì)粘合物。在優(yōu)選實施例中，所述擴散層由聚集在粘合物中的顆粒構(gòu)成，所述顆粒具有0. 3 和2微米之間的平均直徑，所述粘合物的體積百分比在10%和40%之間，并且所述顆粒形成尺寸在0.5和5微米之間的聚集物。在專利申請WO 01/90787中專門描述了該優(yōu)選的擴散層?？梢詮陌胪该黝w粒并且優(yōu)選從礦物質(zhì)顆粒中選擇所述顆粒，例如氧化物、氮化物或者碳化物顆粒。所述顆粒將優(yōu)選從硅氧化物、鋁氧化物、鋯氧化物、鈦氧化物和鈰氧化物或者這些氧化物中的至少兩種的混合物中選擇。例如，選擇具有大約10 μ m的擴散礦物質(zhì)層。本發(fā)明還涉及一種制造如上面限定的用于交通工具的二極管模塊的方法，所述方法包括以下步驟-提供窗玻璃單元，所述窗玻璃單元包括所述第一透明板、在所述第一板的所述邊緣上方突出的所述保護層；-提供二極管支架，二極管支架包括布置為面對所述第一板的所述邊緣表面并且承載所述芯片的側(cè)面部分；以及以下步驟之一-對于其粘合，將所述層的被稱為內(nèi)部部分的突出部分(通過加熱所增加的支架和/或窗玻璃)軟化至所述第一板的所述邊緣表面上，并且將所述支架布置抵靠所軟化的突出部分，所軟化的突出部分填充所述導(dǎo)向體積和/或嵌入所述芯片；或者-對于其粘合，將被稱為外部部分的突出部分(通過加熱所述支架和/或所述窗玻璃)軟化到先前緊固的支架上，所述突出部分優(yōu)選封圍所述支架并且粘合到所述第二表面；或者
-將粘合劑涂覆的保護層的被稱為外部部分的突出部分彎折到所述支架上，突出部分優(yōu)選地封圍所述支架并且粘合到所述第二表面，并且優(yōu)選將所述封裝材料注入在具有二極管的窗玻璃的邊緣上。本發(fā)明還涉及一種制造上面限定的用于交通工具的二極管模塊的方法，包括以下步驟-提供至少包括第一透明板的窗玻璃單元；-提供支撐二極管的支架；-將支撐二極管的支架緊固到窗玻璃；-將被稱為外部粘合劑的粘合劑，特別是一個或者多個粘合劑條或者粘合劑帶布置在窗玻璃的外圍上并且圍繞所述體積；-優(yōu)選在250°C或者更低的溫度下，甚至在200°C下，將聚合物封裝材料注入在具有二極管的窗玻璃的邊緣上，并且圍繞所述體積和所述外部粘合劑，然后形成用于密封所述體積以防止封裝材料的裝置。本發(fā)明還涉及一種制造上面限定的用于交通工具的二極管模塊的方法，包括以下步驟-提供至少包括第一透明板的窗玻璃單元；-提供支撐二極管的支架；-使用填充所述體積并且可選地嵌入所述二極管的粘合劑將支撐二極管的支架緊固到窗玻璃(以便在注入期間密封所述芯片的發(fā)光體積)，可選地在上述緊固之前，通過使用粘合劑將支架預(yù)定位在窗玻璃的表面之一的外圍上；-優(yōu)選在250°C或者更低的溫度下，甚至在20(TC下，將聚合物封裝材料注入在具有二極管的窗玻璃的邊緣上并且圍繞所述體積，并且所述粘合劑裝置形成用于密封所述體積以防止封裝材料的所述裝置。還可以展望以下-提供預(yù)安裝的密封件，在所述其內(nèi)部表面上承載嵌入在粘合劑中的芯片，可選地通過加熱進行軟化(以使其具有粘性和/或使其與邊緣表面接觸盡可能最好地匹配)；或者-提供用于緊固二極管的支架，具有可選地為可變的U-形或者L-形截面，芯片嵌入在粘合劑中，可選地被軟化(以使其具有粘性和/或使其與邊緣表面盡可能最好地匹配)；-通過緊固或者相互適配(或者夾持)，將所述支架安裝在所述窗玻璃的邊緣表面上，直到所述粘合劑與所述邊緣表面接觸。


通過閱讀在附圖中說明的根據(jù)本發(fā)明的模塊示例，本發(fā)明的其它細節(jié)和有利特征將變得清晰，在附圖中圖1A、2A、2C、3到12、15和16示出了在本發(fā)明各種實施例中二極管模塊的截面的局部示意圖；圖IB和IC分別示出了在本發(fā)明的一個實施例中二極管模塊的部分示意側(cè)視圖ID和IE示出了具有根據(jù)本發(fā)明的二極管模塊的汽車天窗的截面的局部示意圖；圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明用于緊固二極管的支架的示意性側(cè)視圖；圖13和14分別示出了在本發(fā)明的實施例中二極管模塊的局部示意性俯視圖。出于清晰目的，沒有必要按照比例繪制所示出的對象的各種元件。
具體實施例方式圖1示出了本發(fā)明第一實施例中二極管模塊100的截面的局部示意圖。該模塊100包括層疊的窗玻璃，包括-第一透明板1，例如為矩形，具有第一主表面11和第二主表面12并且優(yōu)選為圓角邊緣表面(以避免剝落)，例如厚度為2. Imm的鈉鈣硅玻璃；以及-第二玻璃板1'，厚度為2.1mm，可選地被染色以提高日光控制功能(例如VGlO Venus玻璃)和/或覆蓋有日光控制涂層。所述第二玻璃板1'利用層疊中間層50，例如厚度為0. 76_的PVB中間層，進行層置。支撐發(fā)光二極管的支架3與窗玻璃臨界并且緊固到所述第一玻璃板。該支架是單體的，由厚度為0. 2mm的薄金屬(不銹鋼、鋁等)制成。二極管支架具有可變的，基本為U-形的截面(如通過圖3的側(cè)視圖詳細示出的) 并且包括-面對所述第一板的邊緣表面10并且承載二極管的側(cè)面部分30；并且-以第一凸緣31延長，所述第一凸緣與所述窗玻璃的主表面接觸(并且在外圍上)；并且-以第二凸緣32延長，所述第二凸緣面對所述窗玻璃的另一主表面(并且在外圍上)。兩個凸緣31，32之間的間隙基本上等于第一板的厚度。第一凸緣具有可變截面其優(yōu)選具有V-形，用于錨固在中間層50中的突出區(qū)域， 由凹陷區(qū)域，例如直線區(qū)域311分隔開。考慮到存在中間層50，第一凸緣在錨固區(qū)域中的承載長度很小，例如從2到10mm。第二凸緣也可以具有可變截面其具有成任何形狀的突出區(qū)域320，以加強緊固， 以及具有例如直線區(qū)域321的凹陷區(qū)域。在凹陷區(qū)域321中，第二凸緣與表面12線性接觸，以產(chǎn)生抵抗封裝材料的第一水平密封件，和/或，以在安裝期間包含內(nèi)部密封裝置，例如粘合劑。第二凸緣在突出區(qū)域320中的承載長度例如從2到30mm。突出區(qū)域320和錨固區(qū)域310可以面對，甚至偏移。作為變型，所述支架具有位于第二玻璃板的表面12'上的第一凸緣。發(fā)光二極管各包括能夠發(fā)出可見光范圍內(nèi)的一個或者多個波長的光并且該光引導(dǎo)在第一板中的發(fā)光芯片O)。二極管較小，典型尺寸為幾毫米或者更小，特別是尺寸為 2X2Xlmm，沒有光學器件(透鏡)并且優(yōu)選未預(yù)封裝以最小化體積。例如自5mm起最小化承載二極管的部分和邊緣表面之間的距離。芯片和邊緣表面之間的距離為從1到2mm。主發(fā)光方向與半導(dǎo)體芯片的表面垂直，所述半導(dǎo)體芯片例如具有基于AlInGaP或者另一半導(dǎo)體技術(shù)的多量子阱有源層。光錐可以是士60°的朗伯錐。優(yōu)選通過以下任意方式經(jīng)由交通工具內(nèi)側(cè)的表面提取光(在此未示出)擴散層、 噴沙、絲網(wǎng)印刷、利用酸的刻蝕等。因此，在每一個芯片和第一板的邊緣表面之間限定出發(fā)光體積。必須保護每一個芯片和發(fā)光體積長期或者在模塊100的制造期間免受任何污染 水、化學物質(zhì)等。具體地說，在窗玻璃的邊界上提供厚度為大約2. 5mm的聚合物封裝7是有用的。覆蓋二極管支架的封裝確保了長期密封(防水、防清洗產(chǎn)品等)。所述封裝還提供良好的美學外觀并且允許集成其它元件或者功能件(例如加固插件等)。封裝7具有唇部(Iip)并且是雙面(double-sided)的。封裝7例如由黑色聚氨酯，特別是RIM-PU(反應(yīng)注模聚氨酯)制成。該材料通常在130°C的高溫下并且在幾十巴 (bar)下注入。該黑色封裝材料對二極管的可見波長是不透明的。因此，為了確保光良好射入到第一板中，使用密封裝置來密封防止液體封裝材料。為此，一旦緊固了二極管支架3，并且在注入之前將外部粘合劑4布置在二極管支架中與面對窗玻璃的表面相對的表面上，則粘合劑4在窗玻璃的外圍上方突出，并且在一個端部處粘合到第二玻璃板1'的邊緣表面并且在另一端部處粘合到表面12。這可以是涂覆有厚度為04. mm的丙烯酸粘合劑的丙烯酸條。為了齊平封裝，優(yōu)選使邊緣表面1'的頂部部分是自由的。如在模塊100的局部側(cè)視圖中示出的(未示出封裝)-所述條4可以部分保護所述芯片和所述耦合體積(頂部和底部保護)，增加諸如粘合劑的密封裝置43'作為側(cè)面保護，密封所述支架的橫向端部(參見圖1B)；或者-所述條4可以通過超出支架3突出的側(cè)面部分43完全保護所述芯片和所述耦合體積(參見圖1C)。連接介質(zhì)9'可以從所述條4突出。作為變型，使用粘合劑帶。模塊100可以例如形成陸地交通工具的固定全景天窗，或者作為輪船等的變型。 如圖ID所示，從外部安裝所述天窗并且使用粘合劑91將所述模塊粘結(jié)到主體90。作為變型，如圖IE所示，按照下面修改所述模塊100的封裝-去除唇部；-增加用于緊固/打開所述模塊的插件93；和/或-向所述封裝增加EPDM管材92，換言之，閉合單元密封帶，或者其它多唇部的密封帶，在安裝到交通工具之后壓緊所述帶。所述多唇部密封帶也可以結(jié)合在所述封裝中所述第一板位于交通工具的內(nèi)側(cè)上。優(yōu)選地經(jīng)由表面12提取光。
可以選擇發(fā)出白光的二極管(在支架上對準)用于環(huán)境照明或者用于閱讀燈等。所述支架可以位于所述板1的橫向或者縱向邊緣上。當然可以在給定邊緣上或者在單獨邊緣上提供多個支架，所述支架具有相同或者單獨功能(可以適當選擇光提取區(qū)域的功率、所發(fā)射的光、位置和范圍)。所述光提取可以形成發(fā)光設(shè)計，例如標志或者商標，或者燈光秀(用于兒童等)。圖2A示出了本發(fā)明第二實施例中二極管模塊200的截面的局部示意圖。該模塊200與模塊100的區(qū)別在于用于密封防止封裝材料的裝置。這是因為，PVB層疊中間層具有在第一板1的邊緣表面和支架的側(cè)面部分30之間突出的部分51。該部分被制成用以通過軟化PVB而粘結(jié)到邊緣表面并且嵌入所述芯片。更精確地說，可以預(yù)切割所述PVB的邊緣以具有位于凸緣31的凹陷區(qū)域311下方的突出部分，該突出部分未壓在表面12上(也參見圖3)，以及用于容納錨固區(qū)域310的部分。作為變型，所述凸緣31緊固到第二板的外部表面。因此所述凸緣是完整的(即具有一致的截面)并且更長。圖2C示出了本發(fā)明第二實施例的變型中二極管模塊210的截面的局部示意圖。模塊210與模塊200的區(qū)別在于覆蓋二極管支架3‘的突出部分51的定位。支架 3'可以是具有例如矩形的直線截面的無凸緣支架，例如印刷電路板(PCB)。而且，在彎折之前，將該支架預(yù)安裝在突出部分上，并且為了使其錨固更加容易， 其可以包括位于其外部表面31'或者側(cè)面上的毛刺52。此外，突出部分封圍所述支架并且粘結(jié)到表面12的邊緣。而且，在該配置中，板50 用于將芯片緊固到窗玻璃。圖3示出了本發(fā)明第三實施例的二極管模塊300的截面的局部示意圖。該模塊300與模塊210的區(qū)別在于-由單個窗玻璃代替層疊的窗玻璃，該單個窗玻璃例如由諸如PC的塑料制成，并且由至少一個功能膜(可選地)代替層疊中間層，該功能膜例如是由PU、PP或者PE制成的光提取膜50'，具有與窗玻璃接觸的粘合劑涂覆側(cè)；以及-覆蓋U-形二極管支架3的該膜的突出部分51。此外，突出部分封圍支架3并且粘結(jié)到表面12。最后，U-形支架可以具有一致的截面，(整個)凸緣具有相等尺度。圖4示出了本發(fā)明第四實施例中二極管模塊400的截面的局部示意圖。該模塊400與模塊100的區(qū)別在于用于密封防止封裝材料的裝置。這是因為，去除了(也可以保持)外部粘合劑條并且利用封圍芯片并且附接到窗玻璃10的邊緣表面的雙面粘合劑條5 (或者是每個(組)二極管間斷的，或者是對于全部二極管是單體的)代替。由二極管發(fā)出的輻射經(jīng)過雙面條。也通過該條保護發(fā)光體積(位于芯片和耦合邊緣表面之間的區(qū)域，與最遠二極管的發(fā)光臨界)。圖5到7示出了本發(fā)明的實施例中二極管模塊500到700的截面的局部示意圖。模塊500與模塊100的區(qū)別在于密封防止封裝材料的裝置，即在支架和窗玻璃之間的接觸區(qū)域中的粘合劑6。
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如果該粘合劑占據(jù)所述發(fā)光體積，則選擇該粘合劑以對二極管的所述波長透明。自然，對于該粘合劑優(yōu)選的是，可以增加(類似或者單獨)粘合劑或者用于密封所述支架的側(cè)面部分的任何其它裝置(如已經(jīng)在圖IB中描述的)。模塊600與模塊100的區(qū)別在于用于密封防止封裝材料的裝置，即嵌入所述芯片并且填充位于所述邊緣表面和所述支架之間的整個體積的粘合劑6。由于該粘合劑占用所述發(fā)光體積，因此選擇該粘合劑為對所述二極管的所述波長透明。另一區(qū)別在于所述第一玻璃板局部凹陷并且在兩個主表面上突出以容納二極管以及這里的支架，最小化了封裝的寬度，或者在變型中，最小化了預(yù)安裝的密封的寬度，以最大化窗區(qū)域的尺寸。模塊700與模塊600的區(qū)別在于，面對表面12放置芯片2，并且由此修改凸緣32， 具有用于容納所述芯片的體積以及承載所述表面12的底板32'。圖8到10示出了本發(fā)明的實施例中二極管模塊800到1000的截面的局部示意圖。這些模塊800到1000與模塊100的主要區(qū)別在于缺少封裝以及存在預(yù)安裝的密封件。模塊800的密封件80是由具有一致的U-形截面并且包含加強金屬芯83的擠壓型EPDM制成的密封件81。該密封件包括用于夾持到表面12的端部82。在該配置中，密封件80用于將芯片2緊固到窗玻璃。二極管支架3'是無凸緣的具有直線截面的矩形支架， 例如為PCB。利用內(nèi)部透明的粘合劑6確保所述密封件(防水、高壓洗滌、清洗產(chǎn)物等)。在模塊900到1100中，使用例如由諸如PC的塑料制成的單個窗玻璃代替層疊的窗玻璃。模塊900的密封件80是由具有一致的U形截面并且包含加固金屬芯83的擠壓型 EPDM制成的密封件81。所述密封件包括用于夾持到與表面12臨界并且由黑色聚碳酸酯制成的遮蔽層9中的凹陷的端部82。在該配置中，密封件80用于將芯片緊固到層疊的窗玻璃。所述二極管支架3'是具有直線截面的無凸緣矩形支架，例如是PCB。在邊緣表面中， 設(shè)置用于容納二極管的凹槽。利用內(nèi)部透明的粘合劑6確保所述密封件(防水、高壓洗滌、 清洗產(chǎn)物等)。作為變型，如圖9a所示，密封件80提供有密封唇部80'。由此不需要內(nèi)部粘合劑，從而允許更容易去安裝該密封件。然而，可以利用上面描述的任何裝置密封在該密封件的端部的接合區(qū)域以防水、高壓洗滌、清洗產(chǎn)物等。模塊1000的密封件70是由具有一致的U-形截面的擠壓型TPE或者EPDM 70制成的密封件。二極管支架3'是使用粘合劑或者任何其它裝置預(yù)安裝在密封件70上的L-形支架。利用內(nèi)部透明的粘合劑6確保所述密封件(防水、高壓洗滌、清洗產(chǎn)物等)。圖11示出了本發(fā)明的實施例中二極管模塊1100的截面的局部示意圖。該模塊1100與模塊100的區(qū)別在于-使用在表面12的外圍上具有黑色PC遮蔽層的單個PC窗玻璃代替該層疊的窗玻璃；-其具有基本上為U-形的外部粘合劑條4；并且-其芯片6'預(yù)封裝在所述窗玻璃的耦合邊緣的凹槽中，所述凹槽可以開口或不開口在所述窗玻璃的另一邊緣上。如果所述條4未完全覆蓋所述側(cè)面，則為了完全保護材料7，增加諸如粘合劑的密封裝置，密封所述凹槽以防止從側(cè)面滲入流體。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的二極管模塊1200的截面的局部示意圖。該模塊1200與模塊100的區(qū)別在于-使用具有位于表面12的外圍上的黑色PC遮蔽層的單個PC窗玻璃代替所述層疊的窗玻璃；-其具有基本上為U-形的外部粘合劑條4；并且-其具有三面封裝。所述提取區(qū)域1 覆蓋有黑色遮蔽區(qū)域12d。例如，該模塊所示為安裝在具有窗區(qū)域12d的側(cè)窗上(如圖13所示)或者用于陸地交通工具的后窗上(圖14示出變型)。從外部看見所述光(對于側(cè)面或者后面窗、定位交通工具的裝置，剎車燈等)。圖15示出了本發(fā)明的實施例中二極管模塊610的截面的局部示意圖。該模塊與圖6中描述的模塊600的區(qū)別在于-支架的類型方面，其為簡單的矩形條3'，通常為PCB，由塑料或者甚至是金屬制成；-可選地將所述支架通過粘合劑或者雙面粘合劑60緊固到所述第二玻璃板的層疊表面13的外圍，在所述耦合體積中增加粘合劑密封裝置的情況下，允許所述支架預(yù)定位；并且- 二極管的選擇方面，在此是邊緣發(fā)光二極管，因此具有面對邊緣表面10的發(fā)光前側(cè)表面21。在該配置中，二極管的后表面(和側(cè)面)與封裝材料7接觸。令人驚奇的是，觀察到所述二極管能夠與所述材料接觸(超出其發(fā)光表面)，這是由于所述二極管耐受聚氨酯或者容限熱塑材料的封裝的條件(特別是溫度)，優(yōu)選在小于250°C甚至在200°C下注入。因而，通常，可以使用未在封裝和二極管之間形成屏障的具有簡單形狀的支架 (而不是U-形、J-形、或者L-形支架)。而且，支架3'足夠?qū)捯苑乐闺s散光經(jīng)過第二板的邊界行進(并且因此避免從外部看見)，例如在齊平封裝的情況下。自然，可以提供更加廣泛的，特別是L-形或者U-形支架。作為變型(未示出)，去除內(nèi)部密封粘合劑6并且使用粘合劑60進行粘結(jié)，并且通過使用例如與圖Ia所示類似的封圍粘合劑條圍繞所述二極管和所述支架來保護耦合空間，并且在所述封裝下方將所述耦合空間緊固到邊緣表面10'和所述表面12的外圍。圖16示出了本發(fā)明的實施例中二極管模塊620的截面的局部示意圖。該模塊與圖15所示的模塊610的區(qū)別在于支架3'的位置，在此使用粘合劑60粘結(jié)到第一主表面12的外圍。自然，能夠使用更加廣泛的L-形、U-形或者J-形支架(特別是較短凸緣位于表面13上以防止雜散光)。作為變型，其可以是單個窗玻璃。
權(quán)利要求
1.一種用于交通工具的發(fā)光二極管模塊(100,200,210,300,400,500,600,610,620, 700，800，900，1000，1100，1200)，包括-具有主表面(11,1 和邊緣表面(10)的窗玻璃單元，所述窗玻璃包括至少一個第一透明板(1)，所述第一透明板(1)具有第一主表面(11)和第二主表面(12)；-發(fā)光二極管O)，每一個發(fā)光二極管( 包括能夠發(fā)射被在所述第一板中引導(dǎo)的一個或多個可見光波長的發(fā)光芯片O)；-支撐所述二極管的支架(3，3'，52，80)，所述支架(3，3'，52，80)作為所述窗玻璃的邊界延伸并且被緊固到所述窗玻璃；以及-用于密封防止流體的裝置，在注入到所述第一板之前，所述裝置能夠保護所述芯片以及所述芯片的發(fā)光體積。
2.如前述權(quán)利要求所述的用于交通工具的二極管模塊(100，210，300，1000，1100， 1200)，其特征在于，所述二極管支架可選地具有面對所述第一板的所述邊緣表面的承載芯片的表面，并且所述用于密封防止流體的裝置是被稱為外部粘合劑0,5 的粘合劑，所述粘合劑圍繞所述體積，可選地布置在所述二極管支架的與面對所述窗玻璃的所述表面相對的表面上，并且延伸超出所述窗玻璃的外圍，特別是可選地封圍所述支架的一個或者多個粘合劑條，或者是一個或者多個粘合劑帶，所述粘合劑條可選地具有未被覆蓋的突出剛性芯。
3.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的二極管模塊(200，400，500，600，610，620，700， 800，900，1000，1100)，其特征在于，所述用于密封防止流體的裝置包括位于所述窗玻璃和所述二極管支架之間的密封裝置，選自-用于填充對所述波長透明的所述發(fā)光體積的粘合劑材料(5，51，6)，優(yōu)選是粘合劑、 熱塑樹脂、雙面粘合劑；或者-用于保護所述發(fā)光體積的粘合劑材料(6)，所述粘合劑布置在所述支架與所述窗玻璃接觸的區(qū)域中，如果所述粘合劑部分填充所述發(fā)光體積，則其對所述二極管的所述波長透明；和/或用于保護所述發(fā)光體積的粘合劑材料(43)，所述粘合劑材料被布置為經(jīng)由所述支架的側(cè)面密封所述二極管支架(3)的自由部分；以及-芯片保護材料，對所述波長透明，與填充材料，特別是用于所述芯片的預(yù)封裝(6') 的材料，相同或者相區(qū)別。
4.如前述權(quán)利要求所述的用于交通工具的二極管模塊(200，400，600，610，620，700， 800，900，1000)，其特征在于，對所述波長透明的所述粘合劑芯片-保護材料與所述填充材料相同并且選自-粘合劑(6)，可選地嵌入所述芯片并且將所述芯片緊固到所述窗玻璃，即緊固到所述第一板，優(yōu)選緊固到所述邊緣表面；或者-雙面粘合劑(5)，經(jīng)由一個粘合劑涂覆側(cè)面粘結(jié)到所述芯片和所述支架并且經(jīng)由另一粘合劑涂覆側(cè)面粘結(jié)到所述窗玻璃，即粘結(jié)到所述第一板，優(yōu)選粘結(jié)到所述邊緣表面。
5.如前述權(quán)利要求中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(100，200，210，400， 500，600，610，620，700，800，1100，1200)，其特征在于，所述模塊包括聚合物封裝(7)，特別是由聚安酯制成或者由選自以下材料的柔性熱塑材料制成熱塑彈性體(TPE)、聚氯乙烯 (PVC)和三元乙丙橡膠(EPDM)，該聚合物封裝(7)設(shè)置為與所述窗玻璃相連，圍繞所述體積并且形成用于密封所述體積以防止流體的附加裝置，并且覆蓋所述緊固支架(3，3'，30)， 所述用于密封防止流體的裝置被選擇用于密封防止在給定溫度和壓力下注入的液體封裝材料。
6.如前述權(quán)利要求所述的用于交通工具的二極管模塊，其特征在于，所述模塊包括位于所述封裝和所述窗玻璃之間的單_、二-或者三-成分主要層，例如基于聚安酯、聚酯纖維、聚醋酸乙烯酯或者異氰酸酯，所述窗玻璃特別是礦物質(zhì)玻璃-窗玻璃。
7.如權(quán)利要求5和6中的任一項所述的用于交通工具的二極管模塊(610，620)，其特征在于，所述聚合物封裝(7)與所述芯片接觸，但未與發(fā)光表面接觸，甚至嵌入除了發(fā)光表面以外的所述芯片，所述支架優(yōu)選是粘結(jié)到和/或抵靠所述窗玻璃的所述主表面(12， 13)之一的外圍的矩形條(3')。
8.如權(quán)利要求1到4中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(900，1000)，其特征在于，所述模塊包括位于所述窗玻璃的外圍上的聚合物密封件(70，80)，該聚合物密封件沿著所述第一板的所述邊緣表面并且位于所述窗玻璃的所述主表面的所述外圍上，所述密封件(80)形成用于緊固到所述窗玻璃的支撐支架，或者所述密封件(70)覆蓋支撐所述二極管的所述支架。
9.如權(quán)利要求1所述的用于交通工具的二極管模塊(900)，其特征在于，所述模塊包括聚合物密封件(70)，位于所述窗玻璃的外圍上，特別是由EPDM制成，沿著所述第一板的所述邊緣表面并且位于所述窗玻璃的所述主表面的外圍上，所述密封件(80)形成用于緊固到所述窗玻璃的支撐支架，該聚合物密封件由彈性體制成并且具有用于在所述窗玻璃的所述主表面的外圍上密封防止流體的一個或者多個唇部(80')，因而形成所述用于密封所述體積和所述二極管的流體的裝置。
10.如權(quán)利要求1到7中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊000，210，300)，其特征在于，所述支架包括面對所述第一板的所述邊緣表面(10)并且承載芯片的側(cè)面部分 (3'，30)，并且所述窗玻璃包括至少作為所述第一或者第二表面之一的邊界的被稱為粘合劑保護層(50，50')的層-對所述波長透明的所述保護層的突出(51)，延伸至所述側(cè)面部分和所述邊緣表面之間的所述邊緣表面并且填充所述發(fā)光體積和/或嵌入所述芯片；或者-所述保護層以覆蓋所述側(cè)面部分(3'，30)的彎折部分突出，因而形成所述外部粘合劑，優(yōu)選封圍和/或承載所述支架。
11.如前述權(quán)利要求所述的用于交通工具的二極管模塊000，210)，其特征在于，所述保護層是層疊中間層(50)，所述窗玻璃被層疊并且包括經(jīng)由所述層疊中間層層疊到所述第一板(1)的第二板(1')。
12.如權(quán)利要求10和11中的任一項所述的用于交通工具的二極管模塊000)，其特征在于，所述支架包括凸緣(31)，所述凸緣(31)位于所述第一板(11)的表面上，與所述保護層(50)接觸，所述凸緣是間斷的以使得所述保護層能夠填充所述耦合和/或芯片體積。
13.如權(quán)利要求10到12中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊O00)，其特征在于，所述側(cè)面部分以凸緣(31)延長，所述凸緣(31)位于所述第一板的表面上，與所述保護層接觸，具有突起到所述保護層中的錨固區(qū)域(310)。
14.如權(quán)利要求1到9中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(610)，其特征在于，所述窗玻璃被層疊，包括經(jīng)由層疊中間層層疊到所述第一板(1)的第二板(1')，并且所述第一板包括用于容納所述二極管并且在所述第一和第二主表面(11，12)上開口的凹陷，并且優(yōu)選為矩形條的所述支撐支架(3')抵靠所述第二板的所述層疊表面(1 的外圍，優(yōu)選為粘結(jié)到所述第二板的所述層疊表面(1 的外圍，以消除來自所述第二板的雜散光，特別是在可選的封裝(7)與所述第二板中與所述層疊表面相對的表面(14)平齊時。
15.如權(quán)利要求1到9中的一項所述的二極管模塊(300，900，1000，1100，1200)，其特征在于，所述窗玻璃是單個窗玻璃，所述第一板(1)由玻璃或者塑料，特別是PC制成。
16.如前述權(quán)利要求中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(610，620)，其特征在于，所述二極管是邊緣發(fā)光二極管，所述發(fā)光表面面對所述第一板的所述邊緣表面，并且所述二極管設(shè)置在所述支撐支架上，該支撐支架優(yōu)選為矩形條，用于優(yōu)選通過雙面粘合劑(60)緊固抵靠，和/或粘結(jié)到所述窗玻璃的所述主表面之一。
17.如前述權(quán)利要求中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(100，200，210，300， 400，500，600，610，620，700，800，900，1000，1100，1200)，其特征在于，經(jīng)由耦合邊緣并且經(jīng)由所述第一板的所述邊緣表面執(zhí)行所述注入，所述第一板(10)的所述耦合邊緣優(yōu)選為圓角的和/或粗糙的。
18.如權(quán)利要求1到17中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(600，610，620， 900，1100)，其特征在于，所述第一板的所述表面之一的所述邊緣表面、所述拐角或者邊緣包括其中布置所述芯片的一個或者多個凹陷，并且在層疊的窗玻璃的情況下，所述第一板的凹陷為在所述第一板的所述主表面上開口的單個凹槽。
19.如前述權(quán)利要求中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(100，200，210，300， 400，500，600，610，620，700，800，900，1000，1100，1200)，其特征在于，承載芯片的部分和所述第一板之間的距離小于或者等于5mm，和/或所述芯片和所述第一板之間的距離小于或者等于2mm。
20.如前述權(quán)利要求中的一項所述的二極管模塊(100，200，300，400，500，600，700， 800，900，1200)，其特征在于，所述支架具有可選地可變、局部、基本上為U-形的截面，并且包括-面對所述窗玻璃的所述邊緣表面的至少一個側(cè)面部分(30)，優(yōu)選承載不是邊緣發(fā)光的二極管；并且-以凸緣(31)延長，所述凸緣(31)在所述外圍上面對所述窗玻璃的一個主表面(11)， 優(yōu)選承載邊緣發(fā)光二極管；并且-以另一凸緣(3 延長，所述另一凸緣(3 在所述外圍上面對所述窗玻璃的另一主表面(12)。
21.如前述權(quán)利要求中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(100，200，210，300， 400，500，600，610，620，700，800，900，1000，1100，1200)，其特征在于，通過提取所引導(dǎo)的光，形成內(nèi)部環(huán)境光、內(nèi)部用于閱讀的光、或者內(nèi)部或外部發(fā)光信令顯示。
22.如前述權(quán)利要求中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(100，200，210，300， 400，500，600，610，620，700，800，900，1000，1100，1200)的用途，作為-陸地交通工具，特別是汽車、服務(wù)車輛、卡車或者火車的側(cè)窗、天窗、后窗、或者擋風玻璃；-空中交通工具的窗或者擋風玻璃；以及 -水中交通工具、輪船或者潛水艇的窗或者天窗。
23.—種結(jié)合如前述權(quán)利要求中的一項所述的模塊(100，200，210，300,400, 500，600， 610,620,700,800,900,1000，1100，1200)的交通工具。
24.一種制造如權(quán)利要求10到13中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(200， 210,300)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟-提供窗玻璃單元，所述窗玻璃單元包括所述第一透明板(1)和所述保護層(50)，該保護層(50)被粘合劑涂覆在所述第一表面上并且在所述第一板的所述邊緣上方突出；并且-提供所述二極管支架，所述二極管支架包括布置為面對所述第一板的所述邊緣表面并且承載所述芯片的側(cè)面部分； 以及以下步驟之一-對于其粘合，將所述層的被稱為內(nèi)部部分的突出部分(51)軟化至所述第一板的所述邊緣表面上，并且將所述支架布置抵靠在軟化的突出部分上，該軟化的突出部分填充所述引導(dǎo)體積和/或嵌入所述芯片；或者-對于其粘合，將被稱為外部部分的突出部分軟化到先前緊固的支架上，所述突出部分優(yōu)選封圍所述支架并且粘合到所述第二表面；或者-將粘合劑涂覆保護層的稱作外部部分的突出部分彎折到所述支架上，優(yōu)選地封圍所述支架并粘結(jié)至所述第二表面。
25.一種制造如權(quán)利要求5到7中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(100)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟-提供至少包括所述第一透明板(1)的窗玻璃單元； -提供支撐所述二極管的所述支架； -將支撐所述二極管的所述支架緊固到所述窗玻璃；-將被稱為外部粘合劑的粘合劑，特別是一個或者多個粘合劑條或者粘合劑帶布置在所述窗玻璃的所述外圍上并且圍繞所述體積；-優(yōu)選在250°C或者更低的溫度下，將所述聚合物封裝材料注入到具有所述二極管的所述窗玻璃的所述邊緣上，并且圍繞所述體積和所述外部粘合劑，這然后形成用于密封所述體積以防止所述封裝材料的裝置。
26.—種制造如權(quán)利要求5到7中的一項所述的用于交通工具的二極管模塊(400， 600，610，620)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟-提供至少包括所述第一透明板(1)的窗玻璃單元； -提供支撐所述二極管的所述支架(3，3')；-使用填充所述體積并且可選地嵌入所述二極管的粘合劑(6)將支撐所述二極管的所述支架緊固到所述窗玻璃，可選地在所述緊固之前，通過使用粘合劑(60)將所述支架預(yù)定位在所述窗玻璃的所述表面(13,1 之一的外圍上；-優(yōu)選在250°C或者更低的溫度下，將所述聚合物封裝材料注入到具有所述二極管的所述窗玻璃的所述邊緣上并且圍繞所述體積，并且所述粘合劑裝置形成所述用于密封所述體積以防止所述封裝材料的所述裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于交通工具的二極管模塊(100)，包括第一透明板(1)，所述第一透明板(1)具有第一主表面(11)和第二主表面(12)以及邊緣表面(10)；二極管(2)，每一個二極管(2)包括發(fā)光芯片(2)，該發(fā)光芯片能夠發(fā)射被引導(dǎo)在所述第一板中的一個或多個可見光波長；支撐所述二極管的支架(3)，所述支架(3)作為所述窗玻璃的邊界延伸并且緊固到所述窗玻璃；以及用于密封防止流體的裝置(4)，能夠在注入到所述第一板中之前保護所述芯片和所述芯片的所述發(fā)光體積。本發(fā)明還涉及該模塊的制造。
文檔編號G02B6/00GK102245431SQ200980150083
公開日2011年11月16日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者A·韋拉-德巴耶爾, B·莫泰萊 申請人:法國圣-戈班玻璃公司