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具有切換玻璃和側點亮的發(fā)光二極管的車輛天窗和/或制備其的方法與流程

文檔序號:11527153閱讀:388來源:國知局
具有切換玻璃和側點亮的發(fā)光二極管的車輛天窗和/或制備其的方法與流程

本發(fā)明的示例性實施例涉及一種具有切換玻璃和側點亮的發(fā)光二極管(led)的車輛天窗,和/或制備其的方法。更具體地,本發(fā)明的示例性實施例涉及一種具有切換玻璃的車輛天窗,引導從側點亮led中射出的光,所述光被重定向并幫助照亮車輛的車廂(例如,頂燈的應用),和/或制備其的方法。示例性實施例可交替性或附加性地包括直接或面向下發(fā)光的led,來用于上述和/或其他應用。



背景技術:

伸縮性和/或傾斜性天窗往往作為選項用于卡車和汽車的銷售。該天窗往往是深色和/或具有較低的可見光透射率,例如阻擋來自太陽的光和/或進入車廂的其他間接光源。雖然通常天窗的較低可見光透射率有助于“隱藏車輛內部,裝有天窗的車輛也通常包括可伸縮的隱私遮擋。該隱私遮擋有助于進一步阻擋來自太陽和/或進入車輛車廂的其他空中光源。

雖然將天窗隱私遮擋納入車輛中有助于上述和/或其他方面,但是不幸地是會減少車輛車廂中的頭上空間。此外,當決定在車廂頭頂上配置頂燈之類時,天窗的存在本身具有困難。在這種情況下,由于天窗伸縮和/或傾斜,因此車廂照明特征一般不能配置在天窗上或低于天窗。同樣,由于伸縮,因此車廂照明特征一般不能配置在隱私遮擋上或低于隱私遮擋。因此,照明元件可能向前、向后、向側移動,和/或類似等。當車輛天窗較大時,通常包括多個部分,因此對于包裝機械遮擋具有困難,而這種機械遮擋需要實際上可能會成為較大天窗的障礙。此外有時提供多個照明元件,以便在需要時可更好地照亮車廂。

因此,需要一種技術來克服上述和/或其他問題。例如,需要提供一種車輛天窗和照明功能,彼此相呼應并在車廂里提供美觀性。



技術實現(xiàn)要素:

根據(jù)示例性實施例的一方面,涉及一種同一玻璃層壓中切換薄膜(例如聚合物分散液晶pdlc薄膜或類似等)和含有發(fā)光二極管(led)的電路的組合。在示例性實施例中,led是與切換薄膜耦合的側點亮led,并生成環(huán)境光源,其中切換膜提供穿過層壓制品的可變透射率。在實施例中,led和切換薄膜可以彼此獨立地用于不同的目的。

根據(jù)示例性實施例的另一方面,涉及一種嵌入式led(如側點亮led)和切換薄膜結合為一個系統(tǒng),將切換薄膜作為層壓制品中的光束控制元件,從而led中輸出的光被重定向。由于led相鄰于pdlc薄膜,在示例性實施例中,led輸出的光可選擇性地耦合至pdlc薄膜,通過薄膜的橫截面進行傳輸,并使其以與側點亮led中發(fā)出的光基本上相垂直的方向分散或漫射光。在示例性實施例中,切換薄膜可用于重定向和柔和刺目的led燈,或者調整具切換薄膜的玻璃系統(tǒng)的光透射率。

示例性實施例的另一個方面涉及一種選擇性分散薄膜的使用,其特性與led射出的光相匹配,使其作為光分散劑,適于在車輛內部和/或其他應用中產生有用的光。

在示例性實施例中,本發(fā)明提供一種用于車輛的天窗。第一和第二玻璃基片基本上彼此平行。led被置于第一和第二基片之間,用于向天窗的中央區(qū)域發(fā)射光。光散射層被置于第一和第二基片之間,所述光散射層具有配置在其中的光散射器,且光散射器被尺寸化,在光散射層中被排開并相對于led,從而led接收的光以與第一和第二基片主要表面基本正交的方向被重定向。

在示例性實施例中,提供一種窗。第一和第二玻璃基片基本上彼此平行。多個發(fā)光二極管led被置于第一和第二基片之間,并被配置為向窗的中央區(qū)域發(fā)射光。光散射層被置于所述第一和第二基片之間,該光散射層具有配置在其中的光散射器,且該光散射器被尺寸化,并至少相對于led,從而led接收的光以與第一和第二基片主要表面基本正交的方向被重定向。

在示例性實施例中,提供一種窗。第一和第二玻璃基片基本上彼此平行。側點亮的發(fā)光二極管led被置于第一和第二基片之間,并被配置為向窗的中央區(qū)域發(fā)射光。含有液晶的切換薄膜被配置在第一和第二基片之間,所述含有液晶的切換薄膜的液晶被尺寸化,從而led接收的光以與第一和第二基片主要表面正交的方向被重定向。所述切換薄膜至少以第一和第二模式被操作,第一模式中的窗具有1%以下的可見光透射率,第二模式中的窗具有7-15%的可見光透射率。切換薄膜和led互相獨立地被操作,led發(fā)射光且切換薄膜控制穿過其中的可見光透射率。

在此還設想一種制備上述和/或其他天窗、窗等的方法。

在此所述的性能、方面、優(yōu)點、以及示例性實施例可被結合來實現(xiàn)進一步的實施例。

附圖說明

以下參照附圖對示例性實施例進行詳細說明,從而可更清楚及更完整地理解上述和其他特征以及優(yōu)點,其中:

圖1是示出根據(jù)示例性實施例的天窗的部分橫截面視圖;

圖2是示出根據(jù)示例性實施例的圖1中示出的切換層堆棧的擴大橫截面視圖;

圖3是示出根據(jù)示例性實施例的側點亮發(fā)光二極管led運作的橫截面視圖;

圖4是示出典型的側點亮led中發(fā)射的光亮度下降的圖表,以及l(fā)ed發(fā)射體表面的垂直軸的角函數(shù);

圖5是示出光散射效果的不同類型;

圖6是示出可用于示例性實施例的示例性低輻射涂層;

圖7是示出根據(jù)示例性實施例的天窗的另一個部分橫截面視圖;

圖8是示出根據(jù)示例性實施例的天窗的平面圖;

圖9是示出根據(jù)示例性實施例的制品的平面圖。

具體實施方式

示例性實施例涉及一種改善的車輛天窗。例如,示例性實施例涉及一種包括切換玻璃和側點亮的發(fā)光二極管(led)的車輛天窗,和/或制備其的方法。示例性實施例的天窗可以幫助減少甚至有時完全消除,車輛中配置隱私遮擋的需要。此外或另外,天窗可以幫助減少甚至有時完全消除,單獨車廂照明元件的需要。

通過說明,應注意,一些現(xiàn)有的切換玻璃被用于各種住宅和商業(yè)環(huán)境。在這方面,從辦公室會議室到酒店以及夜總會洗手間,切換玻璃已在各種各樣的環(huán)境中被用于隱私目的,例如。一些切換玻璃被用來傳遞信息,例如,方向標識、廣告,和/或其他目的。切換材料包括:含有液晶的材料,例如聚合物分散液晶(pdlc)材料,聚合物陣列液晶(palc)材料,和/或類似。同樣可使用電致變色材料和/或其他材料來用于切換目的。

申請人認識到可將切換玻璃應用至天窗中。該切換玻璃可制備成提供伸縮式和/或傾斜式的功能。

但是申請人注意到與完全或部分地阻擋光相比,一些切換玻璃更有利于散射光。因此,天窗應用中僅使用切換玻璃未必能夠使普通的天窗起到阻擋光的功能。此外,天窗應用中僅使用切換玻璃未必能夠取代更傳統(tǒng)的隱私遮擋。

對于這些問題,申請人認識到,當適當形式的光與切換材料耦合時,可以有效地利用切換玻璃中切換材料的光散射特性,提供與車廂照明功能相關的車廂內部所需的漫射和/或環(huán)境光類型。甚至通常是將增強的、加亮準直的、點光源的、側點亮的led和/或類似等作為光源與切換材料耦合來用于環(huán)境、柔和燈光和/或其他目的。此外,通過將隱私玻璃用作切換天窗玻璃中的至少一個基片,可使天窗的可見光透射率較低且多樣化。在整個切換天窗裝置堆棧中摻入其他材料,并選擇性地利用切換玻璃自身,在一些實施例中可足以來提供典型的低可見光透射率的現(xiàn)有天窗,例如模擬隱私遮擋被打開和關閉的效果。

在此使用的示例性隱私玻璃類型,在美國專利nos.7,325,417;6,927,186;6,672,108;5,932,502;和5,584,902中被說明,其全部內容被納入此處作為參照。更具體地,在此說明的特定的玻璃組合物、制備玻璃的方法和/或光學性能,可用于相關的示例實施例。應注意,術語led可以是指無機或有機發(fā)光二極管,其可用于示例性實施例。

示例性實施例使用led,將其嵌入在第一和第二玻璃基片之間,通過間接照明以及選擇性地任間接和直接照明來照亮車輛內部空間的一部分或全部。間接和/或直接照明可以通過利用較大區(qū)域和/或相對較小區(qū)域形狀中所發(fā)射的光來完成。該較小區(qū)域可適用于藝術設計等細節(jié),例如適用于標志、符號、和/或類似等;類似通過量規(guī)、警告標志,和/或通過目的性視覺工具的其他標記等來提供信息。

由于led被嵌入在玻璃,其可受到較好的保護。例如,對于大多數(shù)機制來說,led被制備成基本上不透水,否則會導致照明系統(tǒng)失效,例如機械磨損、震動等;火、雨、雪、灰塵、化學物質、氣體的沖擊;和/或其他干擾,否則可能會沖擊照明系統(tǒng)(包括:例如led自身;用來收集、定向和/或分散led中射出的光的光學元件;用來提供電源、監(jiān)視和/或控制照明系統(tǒng)的電路)等。

在示例性實施例中,側點亮led和緊密隔開的透射/分散元件的組合,包括pdlc薄膜,其還可以用于獨立的led來改變穿過玻璃層壓板的光傳輸,使led作為環(huán)境或氣氛照明。例如適用于示例性實施例的切換pldc薄膜可以是citalafilms、polytronix、scienstry、smartfilms以及其他供應商。應理解,pdlc和/或其他切換薄膜可從各種不同的來源中獲得。led還可以作為有效的背光,穿過不透明區(qū)域中的選擇性開口,以視覺方式來通知司機或乘客與安全相關的或其他有用信息,不存在通常與點光源led相關聯(lián)的刺目。

許多l(xiāng)ed電路涉及頂亮或底亮led,在這種情況下led被安裝至基片電路,從中射出的光被發(fā)射與基片的表面正交,其中l(wèi)ed被連接(例如,由于led的強烈點光源性質),如上所述,示例性實施例涉及側點亮led,其中l(wèi)ed發(fā)射的光垂直于基片表面,其中l(wèi)ed被連接。申請人認識到,當光影響非吸收性物質時,還包含分散的粒子,由此光可通過非吸收性物質的一部分被傳輸,且光的另一部分可遠離led發(fā)光表面被分散。進一步推測,當光被平行傳輸穿過非吸收性物質至少一些距離之后,與led基片表面正交或基本正交被重定向時,相比頂亮led射出的光可能“不太刺目”或“較柔和”,因此可作為車內的一般環(huán)境照明,或是更均勻的光源,通過非吸收性物質附近玻璃的其他涂層(例如,不透明)區(qū)域中所形成的開口被發(fā)射。面向下的led也可用于后者的目的。

進一步認識到,為了達到上述目的,嵌入的切換玻璃中使用的pdlc是優(yōu)選的非吸收性的分散物質。led和pdlc薄膜之間存在的偏置條件,可使側點亮led射出的光與pdlc薄膜側光學地耦合,并沿著一定距離進入至pdlc薄膜,同時使一定比例的光相對于側點亮led的發(fā)射方向以90度方向被發(fā)射。因此,一個方向中的側點亮點光源可在與原始發(fā)射的光基本垂直的方向,被轉換成基本上均勻照亮的“柔和”光源。

現(xiàn)參照附圖,一些附圖中,相同的參照符號表示相同的部件。圖1是示出根據(jù)示例性實施例的天窗的部分橫截面視圖。圖1的示例性天窗包括第一和第二玻璃基片102、104。如上所述,第一基片102可以包括較暗的隱私玻璃。其可更有利于來自然地隱藏車輛內部配置在其上面的至少一些控制電子。第二基片104可以是標準的鈉鈣硅玻璃。

黑熔塊或涂料106或類似等被配置天窗的外圍區(qū)域,幫助隱藏電子元件等,例如led和電路提供電源、監(jiān)視、和/或控制led和/或切換薄膜。圖1示例中的黑熔塊或涂料106被配置在第一基片102的內表面。然而,除了上述配置,作為代替或附加,其也可以配置在最接近車輛內部的第一基片102的外表面。此外,在一些示例性實施例中,附加地或交替地,黑熔塊或涂料也可配置在第二基片104的一個或兩個表面上。

低輻射(low-e)涂層108被配置在玻璃基片的第二表面。以下對示例性low-e涂層進行定義并進行更詳細地說明。

切換層堆棧110被夾在第一和第二玻璃基片102、104之間。通過使用任何合適的材料,第一和第二玻璃基片102、104可與其之間的切換層堆棧110互相被層壓,例如,pva、pvb、eva、pet、pu、和/或類似等。夾層材料可從任何合適的供應商獲得,例如solutia、huntsman、陶氏化學,和/或類似等。在圖1的示例中,pvb夾層112和114被示出與第一和第二玻璃基片102、104和其之間的切換層堆棧110層壓在一起。圖1的示例中各pvb夾層可具有任何合適的厚度,例如,0.01-0.1英寸,更優(yōu)選是0.015-0.030英寸。

圖1所示的整個堆??删哂袃蓚€不同的優(yōu)選可見光透射率。在對應于隱私模式操作的第一模式操作中(例如,常規(guī)的隱私遮擋被關閉),可見光透射率優(yōu)選是小于10%,更優(yōu)選是小于7%,更優(yōu)選是小于3%,在一些實施例中可小于或等于0.5%。在對應于光透射模式的第二模式操作中(例如,常規(guī)的隱私遮擋被打開),可見光透射率優(yōu)選是3%,更優(yōu)選是5-20%,且最優(yōu)選是7-15%。

圖2是示出根據(jù)示例性實施例的圖1中示出的切換層堆棧110的擴大橫截面視圖?;诰酆衔锏暮幸壕У牟牧先鏿dlc,palc,和/或類似等可以作為功能性層202。該功能性的切換薄膜202可夾在第一和第二載體基片204、206之間,并支撐第一和第二導電涂層208、210。第一和第二導電涂層208、210可以是透明的導電涂層(tccs),例如在一些實施例中為透明的導電氧化物(tco)。應理解,由于天窗應用中對于可見光透射率特性的要求不是很高,因此至少在一些實施例中較好的導電性可被替換來實現(xiàn)低能見度。合適的導電涂層可以包括含有銦錫氧化物(ito)、氧化錫、銦鎵氧化鋅(igzo)、銀,和/或類似的層。第一和第二引線212、214可配置用來與第一和第二導電涂層第208、210電連接。

圖3是示出根據(jù)示例性實施例的側點亮led運作的橫截面視圖。如圖3所示,led302被設置在切換層堆棧110的外圍邊緣外。led302由基片支撐,該基片在圖3中被示出,為kapton基片。在此,led可以均勻地被著色(例如,紅色、綠色、藍色)或不同的顏色。類似地,三色和/或其他的led可用于示例實施例。顯色指數(shù)(cri)匹配層可配置在第一基片102的主要表面,例如為液晶差異或其他散射器尺寸和/或led波長提供幫助,并幫助提供所需的車輛內的光顏色,從而在該范圍內不能經led顏色選擇;散射器的尺寸、形狀、分布;led與切換薄膜之間的距離等被調整。

光從led302向切換材料210射出,且在示例性實施例中,切換層堆棧110上的切換材料210可用來收集led302中的光并分發(fā)至車廂。led302與相鄰的玻璃邊緣間隔開,但接近(潛在地直接物理接觸)切換層堆棧110。切換層堆棧110中的液晶元件被尺寸化并分散在切換材料210,以生成所需的散射效應,由此實現(xiàn)理想的照明效果。有關散射如何運作將在以下進行詳細說明。

對于玻璃邊緣的間隔,led可與玻璃邊緣間隔1-25毫米,更優(yōu)選是3-15毫米,且最優(yōu)選是5-10毫米。一般來說,對于玻璃邊緣的位置,例如當涉及層壓密封操作時,可以是約小于5-10毫米(且通常約為10毫米)。然而,對于多數(shù)應用,與邊緣的間隔并不是一個問題。

對于切換層堆棧110邊緣的間隔,通常led與切換層堆棧110的間隔可不超過5毫米,更優(yōu)選是不超過3毫米,且更優(yōu)選是不超過1-2毫米。在示例性實施例中,led可以直接物理接觸切換層堆棧110。在此,該定位可基于led和/或切換材料的特點被調整。示例性實施例可以進一步包括夾在其中的基片,例如,直接或間接地增加led光與pdlc或類似薄膜的耦合。

在一般情況下,led太接近玻璃邊緣和/或太遠離切換層堆棧110時,可以避免太多的光進入切換材料210和/或從組件的邊緣被泄漏。led太遠離切換材料210時不能使足夠的光進入其中,反過來,可能會導致減少天窗中央的光照,例如由于在第一位置進入切換材料210的光較少,僅有較少的光分散至該區(qū)域。在一般情況下,在實施中,進入車輛的環(huán)境光周邊最亮,且切換材料210的中央較淡。

許多側點亮led可在其被安裝的基片上最大被升至約0.3毫米的高度。在此,pdlc材料所要求的典型厚度可用于切換材料210,且最小厚度可根據(jù)第一和第二導電涂層208、210的要求增加,各pet載體204、206的高度可被優(yōu)化,使工程和/或性能更具優(yōu)勢。例如,led基片304厚度可以被選擇,與第一pet載體基片204具相同厚度,從而使led302的頂部基本上與第二pet載體基片206的頂部相對齊。其有利于光捕獲和重定向切換層堆棧110的性能,以及從復合層(如pvb夾層112、114)的立場看,堆棧制造易于定位并可容易地將基片層壓在一起,且不存在經pdlc和led之間的厚度差異所引起的明顯的厚度變化。

圖4是示出典型的側點亮led中發(fā)射的光亮度下降的圖表,以及l(fā)ed發(fā)射體表面的垂直軸的角函數(shù)??梢钥闯?,在自直角軸的90度處,示例性led的光強度基本上為零。然而,示例實施例使該圖表在本質上被旋轉基本上90度,使得從側點亮led中射出的光可以被重定向至頂亮led。此外,在示例實施例中可以看出,光的強度分布小于圖中所看到的點,并且更多的是平頂,從而意味著單一方向上的眩光較小。

一般經驗表明,當led直接照射時,led產生的光非常強烈。因此,盡管led比其他光源具有許多優(yōu)點(例如,在電源效率、壽命、顏色選擇、尺寸、重量等方面),led本身一般不適用于柔和或環(huán)境照明應用中。因此,除非提供足夠的附加光學元件(例如,漫射或以其他方式柔和光線),否則在車輛內部使用led(例如,與圓頂燈連接)時,會產生自然的偏差。然而,示例性實施例通過將光與非吸收性或微吸收性元件耦合,如pdlc薄膜中發(fā)現(xiàn)的分散特性,可使側點亮led用于環(huán)境照明。此外可配置復雜的光學元件,但在一些示例實施例中不需要。

圖5是示出光散射效果的不同類型,且下面對為什么pdlc薄膜或類似特別適合于分散的led光。光擴散是一種散射現(xiàn)象,例如,個別散射活動本質上是能夠隨機并密集,在常用的擴散或分散中“達到平均”。光學散射可以進一步被分類成彈性或非彈性。非彈性散射,例如吸收或布里淵散射為衰減現(xiàn)象,從而能量損失。在理想的情況下,彈性散射不涉及能量損失,是優(yōu)選的照明方案。

彈性散射包括瑞利散射和米氏散射,兩者都受制于麥斯威爾方程。然而,其質量上不同和差異化,例如,進行散射的顆粒大小。瑞利散射是由于光與微小粒子的相互作用所引起的,遠小于入射光的波長。在理想情況下,由于散射在向前和向后的方向相同地發(fā)生,因此瑞利散射是對稱的。此外非常強烈地依賴于波長。當顆粒與交互的光波長一樣大(或更大),米氏散射發(fā)生。在理想的米氏散射為非波長依賴,且發(fā)生在向前方向。瑞利散射是天空為什么是藍色,以及米氏散射是云為什么是白色。如果云顆粒較小,且受到瑞利散射,那么云就會出現(xiàn)藍色。

對于在此所述的技術,當pdlc中的液晶(lc)顆粒較小足以作為瑞利散射器時,由于led的光向后與向前散射一樣多,因此不會向前方向傳輸。此外,由于瑞利散射高度依賴于波長,因此光可能被波長轉移。例如,當經瑞利散射器散射時,紅色led燈看起來更黃,黃色led燈看起來更藍,藍色led燈轉變成紫外光。根據(jù)示例性實施例,pdlc薄膜中的lc或類似等具有平均直徑,與光的波長約相同,即約0.5微米。其意味著,主散射光移動遠離光源(并由此被傳輸),且光不波長位移。對于在此所述的示例性應用,這些屬性是可取的。應注意,當lc微滴較小時,由于不能向前方向傳輸,將不能(或根本不能)作為散射器運作。同樣,如果太大,由于其吸收較多從而傳輸?shù)墓廨^少,因此也不能(或根本不能)作為散射器運作。在示例性實施例中,pdlc薄膜或其他薄膜中的lcs具有380-760納米的平均直徑,更優(yōu)選是475-665nm,且更優(yōu)選是500-600nm,假設led發(fā)出一般的白光。雖然在示例性實施例中說明了相關的切換薄膜,但在不同的示例性實施例中可使用其他非切換散射介質來代替或是添加至切換薄膜(例如,pdlc,palc等)。

根據(jù)上述原理,就可以明白通過考慮以下各種因素,照明功能可被改善或優(yōu)化,包括:led與切換薄膜邊緣之間的間隔;天窗周圍led的密度(例如,實現(xiàn)充分均勻的照明);是否包括led和切換薄膜之間的光耦合劑(例如,提高光從led射出以及進入至切換薄膜的效率);不同顏色的led同步耦合;頂亮和側點亮led的使用(例如,允許直接照明和環(huán)境照明)等。

通過提供光學耦合層堆棧(ocls)或類似等可提高外耦合效率。例如2013年3月14日提交的美國申請no.13/826,495,其全部內容被納入此處作為參考。例如ocls層提供了可配置在基片102與切換層堆棧110之間。在示例性實施例中,ocls層增加30-40%的光耦合。

雖然圖3僅示出一個led,但應理解led可以配置成緊密的led串。串中相鄰led之間的間隔可約小于或等于1英寸,優(yōu)選是小于或等于0.75英寸,更優(yōu)選是小于或等于0.5英寸,且更優(yōu)選是小于或等于0.25英寸。間隔可基于所需的環(huán)境光的多少、是否配置有透鏡或其他光學元件(例如,針對切換薄膜提高內耦合效率)等被確定。

仍舊參照附圖,圖6是示出可用于示例性實施例的示例性低輻射涂層。在示例性實施例中,圖6的示例性低輻射涂層可配置在天窗的第二表面。第一含硅層被直接配置在第二基片104上并與其接觸。該第一含硅層可以是氧化物和/或氮化物,并且在示例實施例中,其可幫助阻止鈉從玻璃(例如熱處理)中遷移。含有氧化鋅鋁的第一層604a配置在含有銀的第一層606a之下。含有氧化鋅鋁的第一層604a用來提供光滑層使銀生長,也有助于涂層的光學性能(例如,通過提供良好的著色)。含有鎳、鉻、和/或鈦,和/或其氧化物(如nicrox)的第一層608a被配置在含有銀的第一層606a之上,并可在例如熱處理和/或類似期間用來保護銀。含有氧化錫的第一層610a被配置在其上。圖6的實施例可被視為是包括與第二含硅層612a分離的含有氧化錫的厚層。含有氧化錫的厚層被“斷開”,分為含有氧化錫的第一和第二層610a、614,且第二含硅層可有助于整個堆棧的光學性。另外,圖6的實施例可被視為是提供保護涂層,包括含有ni、cr和/或ti的第一層608a、含有氧化錫的第一層610a、和第二含硅層612a。在任何情況下,底部的含銀層堆棧的部分可重復,例如,含有氧化鋅鋁的第二層604b被配置在含有銀的第二層606b之下,且含有鎳、鉻,和/或鈦的層608b,含有氧化錫的層610b,含有氮化硅的層612b被配置在含有銀的第二層606b之上。在圖6的示例中,各含硅層包括氮化硅,且含有ni、cr和/或ti的各層包括nicrox。然而,在不同的示例性實施例中,可以使用相同或不同的材料來用于不同的層。

在示例性實施例中,圖6示例性低輻射涂層可被熱處理(例如,熱強化和/或熱回火)。下面的表格示出一些可熱處理的實施例的示例性厚度:

同樣的基本層堆??捎糜诜菬崽幚淼氖纠龑嵤├@?,其可以調整銀層的厚度和/或銀層附近的層厚度。對于前者,底部的含銀層優(yōu)選是厚度為且更優(yōu)選是厚度為厚,示例性厚度為11nm;且上部的含銀層優(yōu)選是厚度為且更優(yōu)選是厚度為示例性厚度為10nm。

此外可多樣化。例如,含有氧化鈦的層(例如,tio2或其他適當?shù)幕瘜W計量)可配置在第一含硅層之下;含有znalox的層可與含有鎳、鉻、和/或鈦,和/或其氧化物(例如nicrox)的層被預先配置;含有sno2和znalox層的子堆??膳c含有鎳、鉻、和/或鈦,和/或其氧化物(例如nicrox)的層替換等。

圖6的示例性實施例是某種意義上的雙銀層堆棧,其包括含有銀的第一和第二層606a、606b。在此,可在不同的實施例中提供單銀,三銀,四銀,和/或其他層堆棧。此外還可以通過提供更多或更少的znalox/ag/nicrox/sno2堆棧被完成。在一些情況下提供更多的上述堆棧時,其可通過含硅層、含有氧化鈦和/或氧化鈮的層被斷開,例如,實現(xiàn)所需的光學特性。在這些方面,厚度范圍、折射指數(shù),和/或類似等可被調整。

為了提供增強的紫外線遮擋功能(例如,遮擋波長范圍約380-400nm的光),附加層可以添加到低輻射涂層。例如,介電層(例如,上述示例中含有氧化錫的任何一個或多個層)可被“分離”且附加的紫外線阻擋層可被添加(例如,位于分離的介電層的連續(xù)層之間)。在示例性實施例中,紫外線阻擋層可包括摻雜鉍的氧化鋅(例如,znbio或其他適當?shù)幕瘜W計量)或簡單的氧化鉍(bio)。在其他示例性實施例中,紫外線阻擋層可包括氧化銀(例如agox或其他適當?shù)幕瘜W計量),例如,在美國專利no.6,596,399中被說明,其全部內容被納入此處作為參照。

如上所述,low-e涂層可以是多層的低輻射涂層,包括至少一個紅外(ir)反射層。紅外反射層可以包括銀,并且可以被夾在一個或多個介電層之間。low-e涂層可以是任何合適的低輻射涂層,包括例如美國專利文件nos.2009/0115922,7,998,320,7,771,830,7,198,851,7,189,458,7,056,588,或6,887,575中所說明和/或示出的任何低輻射涂層,其全部內容被納入此處作為參照。

示例性實施例的低輻射和/或紫外線阻擋特征可有助于保護切換膜、電路、和/或類似等,例如,因暴露于太陽導致的熱增加等。

如上所述,可能需要在天窗的第二表面上使用黑熔塊或涂料,例如,幫助隱藏電連接、電子元件和/或類似等。應注意,有時較難將熔塊或涂料應用至低輻射涂層或類似等。圖7是基于圖1示例的改變,來解決該問題。如圖7中所示,黑熔塊或涂料106被置于第二表面上。但low-e涂層不直接配置在其上。相反,低輻射pet層702配置在第二基片104和切換層堆棧110之間。為了將低輻射pet層702固定至切換層堆棧110并將整個組件層壓在一起,選擇性附加的復合層704被設置在其之間。應注意,在示例性實施例中,低輻射pet層702可更直接地附于第二玻璃基片104,潛在地消除pvb層114的需要。分離的銀xir70低輻射涂層經伊士曼化學被銷售,伊士曼化學的xir70hps低輻射涂層和/或類似等可在此被使用。在此,由于在低輻射上提供黑色物質有時會產生不良或不一致的著色,理想的是修改低輻射堆棧的著色等。

圖8是示出根據(jù)示例性實施例的天窗800的平面圖。側點亮led302沿圖7中天窗800的非發(fā)光外圍802被設置。如上所述,外圍802可具有黑熔塊或涂料,例如,幫助遮蓋電路等。在圖8的示例中,切換層堆棧110與led302隔開,平面圖中位于led302的外環(huán)內。側點亮led302接觸切換層堆棧110,且內區(qū)域804被照亮。因此,圖7中的示例性天窗的大部分被視為“發(fā)光”,led302中的光擴散穿過切換層堆棧110進入至車廂(例如,甚至可能強度下降)。應注意,當側點亮led302不與切換層堆棧110一起使用時,高準直點源性質的led302將本質上使射出的光從天窗的一邊至另一邊“直接穿過”天窗的厚度。然而,通過led302內部提供pdlc或類似等,該pdlc或類似等可作為波導或擴射器在車廂內生成環(huán)境光。

圖9是示出根據(jù)示例性實施例的制品900的平面圖。圖9與圖8相似,除了切換層堆棧110沒有配置為橫穿整個制品,但作為代替,沿led302內部窄帶被配置。該配置可使車廂內發(fā)光外圍902更均勻更窄,且內部和外部為非發(fā)光區(qū)904。然而,由于制品900內部不可切換,制品可用于其他窗應用。在此,led和/或切換層堆棧110可以是任何形狀、模式、或常規(guī)配置,且為了與圖8的示例性實施例形成對比配置有環(huán)道。但如果使用隱私遮擋或類似等時,圖9的制品可作為天窗。

如上所述,黑熔塊或涂料可應用于外圍區(qū)域。然而鄰近裝飾圖像906的其的一部分可被除去(例如,通過激光蝕刻、機械手段、和/或類似等)。面向下的led可配置在裝飾圖像906附近來使圖像產生背光,并生成例如明亮的標志或類似等。如上所述,由此藝術圖像、信息指示和/或類似等可通過該方法被照亮。

在示例性實施例中,在此所述的基片可被熱處理(例如,熱強化和/或熱回火)和/或化學回火。這里所用的“熱處理”和“熱處理”是指將所述制品加熱到足以實現(xiàn)含有玻璃的制品的熱回火和/或熱強化溫度。該定義包括,例如,在至少約550℃溫度的烘箱或爐中加熱涂層制品,更優(yōu)選是至少約580°c,更優(yōu)選是至少約600℃,最優(yōu)選是至少約620℃,且最優(yōu)選是至少約650℃,以足夠長的時間來熱回火和/或熱強化。在示例性實施例中,其可至少持續(xù)約兩分鐘,或約10分鐘。

參照圖8-9,示出基本卵狀的制品,具有基本卵狀的內照明區(qū)域,應理解在此公開的示例技術用于相關的不同配置。例如,制品的尺寸和/或形狀可被改變,且其中的照明區(qū)域的大小和/或形狀也可被改變,例如,可具有相同或不同形狀。此外,示例性實施例中可以包括多個分離的發(fā)光區(qū)(例如,通過生成單獨激活的led等)。

在示例性實施例中,led和/或切換薄膜可彼此獨立地被應用。例如,當需要室內照明時led可被激活時,且當需要透過天窗觀看時,切換薄膜可被激活時。在這方面,室內照明可通過打開led以及關閉切換薄膜被提供(例如,假設切換薄膜的關閉狀態(tài)生存所需的散射效應)。在相關方面,用于標志照明或類似等的一些或所有面向下的led的側點亮led可以被獨立地激活。不同顏色的燈可用于不同的標志和/或頂燈替換。例如,白色的光可以用于頂燈替換;量規(guī)指標可能是藍色、黃色、白色等;標識可匹配”公司顏色”或類似等;提醒、警告,和/或其他標志可以是綠色、黃色、橙色、紅色,和/或基于嚴重程度的類似等。

在此說明制備上述和/或其他天窗,窗等的方法。例如,在示例性實施例中制備窗的方法包括:將多個側點亮的發(fā)光二極管(led)置于第一玻璃基片的外圍,所述led被配置為向窗的中央區(qū)域發(fā)射光;配置含有液晶的切換薄膜,所述含有液晶的切換薄膜的所述液晶被尺寸化,從而,led接收的光以與第一和第二基片主表面正交的方向被重定向;將第一基片和第二基片以及其之間的led和所述含有液晶的切換薄膜層壓在一起,從而第一和第二基片基本上彼此平行。切換薄膜和led可互相獨立地被操作,led發(fā)射光且切換薄膜控制穿過其中的可見光透射率,且切換薄膜至少以第一和第二模式被操作,第一模式中的所述窗具有1%以下的可見光透射率,第二模式中的所述窗具有7-15%的可見光透射率。

示例性實施例中示出有趣的審美效果,晚上當車輛停在路燈下或類似以及光從路燈射出時,天窗可顯示出光暈,具有審美效果。

在此通過示例性實施例對玻璃基片進行了說明。但是,除此之外,可使用基片材料來代替一個或多個玻璃基片。例如,塑料和/或類似等可適用于示例性實施例。

雖然在此通過示例性實施例對于應用于汽車的天窗進行了說明,但是在此公開的技術,還可以適用于廣泛范圍的產品。例如,本示例性技術可用于汽車、卡車、船、拖拉機駕駛室的天窗,和/或類似等。類似地,在此所述的示例性技術可用于其他車輛玻璃應用,例如側窗、內部隔板、后窗和/或其他類型應用。本示例性技術也可用于屋頂采光和/或其他類型的窗、門等,其中理想的是從漫射光源的可變透射率和/或選擇性照明。因此,在此所述的示例技術可用于不同示例實施例中的任何類型的窗口或玻璃產品。此外,在示例性實施例中,使用側點亮led將光耦合到pdlc薄膜等可應用到例如冰箱、葡萄酒冷柜、洗衣機/烘干機,爐灶等家電領域。

不同的對象應用可以包括不同的第一和第二模式對象透射率值。例如,盡管上述提供的透射率值對于至少一些天窗類型應用較理想,但其他應用可包括不同的第一和/或第二模式透射率值。例如汽車中的側窗,可能具有更高的第一和/或第二模式透射率值,來符合最大的著色要求或規(guī)定和/或最小的透射率要求。總的來說,與第一模式相關聯(lián)的透射率低于第二模式的透射率,例如,與切換玻璃的操作相一致。

雖然通過示例性實施例對以正交方向、垂直、90度,或是以其他有關的、參照,或上述關系來重定向光,但是應理解,示例性實施例中可以允許一些光傳播,例如,適合生成示例性實施例中所指出的漫射、柔和的環(huán)境光。在一般情況下,光的主要部分以小于車廂附近材料(可以是玻璃)的臨界角的方向被射入到車廂。因此,示例性實施例中來自表面的大部分光(當不是全部或基本上全部時),優(yōu)選是自法線不超過37度,更優(yōu)選是自法線不超過30度,更優(yōu)選是自法線不超過15-20度。

在此所使用的術語“在…上”,“由…支撐”等,除非明確聲明,不應被解釋為指兩個元件直接彼此相鄰。換句話說,即使第一層和第二層之間有一個或多個層,也可以說是第一層位于第二層“之上”或由第二層“支撐”。

在示例性實施例中,提供一種用于車輛的天窗,包括:彼此平行的第一和第二玻璃基片。多個發(fā)光二極管led被置于所述第一和第二基片之間,并被配置為向所述天窗的中央區(qū)域發(fā)射光。光散射層被置于所述第一和第二基片之間,所述光散射層具有配置在其中的光散射器,所述光散射器被尺寸化,在所述光散射層中被排開并相對于所述led,從而所述led接收的光以與所述第一和第二基片主要表面正交的方向被重定向。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,所述光散射層可以是含有液晶的切換薄膜,且所述光散射器為液晶。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,所述液晶可具有0.5微米的平均直徑。

除了前三個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜可包含聚合物分散液晶pdlc薄膜。

除了前四個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜至少以第一和第二模式被操作,所述第一模式中的所述天窗具有1%以下的可見光透射率,所述第二模式中的所述天窗具有7-15%的可見光透射率。

除了前五個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜可被夾在第一和第二導電涂層以及第一和第二載體基片之間。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,所述led可被安裝在至少一個基片上,從橫截面看所述至少一個基片的底表面與所述第一載體基片互相對齊,且從橫截面看所述至少一個基片的頂表面與所述第二載體基片互相對齊。

除了前七個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述led可以是側點亮的led,與相鄰的所述光散射層的邊緣隔開1-2mm以下。

除了前八個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜和所述led可互相獨立地被操作,所述led發(fā)射光且所述切換薄膜控制穿過其中的可見光透射率。

除了前九個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,黑漆或熔塊材料可直接或間接地被配置在所述第一基片和/或所述led附近的基片和/或控制其的電路。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,所述黑漆或熔塊材料中的至少一部分可被去除來生成標志,選擇性地,所述標志,經一個或多個所述led的漫射光和/或面向下的led的直射光,發(fā)出背景光。

除了前十一個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述光散射層可延伸穿過基本上整個所述天窗。

在示例性實施例中,提供一種窗,包括:彼此平行的第一和第二玻璃基片。多個發(fā)光二極管led被置于所述第一和第二基片之間,并被配置為向所述窗的中央區(qū)域發(fā)射光。光散射層被置于所述第一和第二基片之間,所述光散射層具有配置在其中的光散射器,所述光散射器被尺寸化,并至少相對于所述led,從而所述led接收的光以與所述第一和第二基片主要表面正交的方向被重定向。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,第一和第二層壓的隔層分別被配置在所述第一基片和所述光散射層之間以及所述第二基片和所述光散射層之間。

除了前兩個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述光散射層可以是含有液晶的切換薄膜,且所述光散射器為液晶。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,所述液晶可具有475-665納米的平均直徑。

除了前四個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜可至少以第一和第二模式被操作,所述第一模式中的所述窗具有1%以下的可見光透射率,所述第二模式中的所述窗具有7-15%的可見光透射率。

除了前五個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜可被夾在第一和第二導電涂層以及第一和第二載體基片之間,所述led被安裝在至少一個基片上,從橫截面看所述至少一個基片的底表面與所述第一載體基片互相對齊,且從橫截面看所述至少一個基片的頂表面與所述第二載體基片互相對齊。

除了前六個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述led可以是側點亮的led,且其中,從所述led接收的光以與所述led發(fā)射的光方向正交的方向被重定向。

除了前七個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜和所述led可互相獨立地被操作,所述led發(fā)射光且所述切換薄膜控制穿過其中的可見光透射率。

除了前八個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述led可直接物理地接觸所述光散射層的外圍邊緣。

除了前九個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,黑漆或熔塊材料可直接或間接地被配置在所述第一基片和/或所述led附近的基片和/或控制其的電路。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,所述黑漆或熔塊材料中的至少一部分可被去除,例如來生成標志。

除了前十一個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述標志,可經一個或多個所述led的漫射光,發(fā)出背景光。

除了前十二個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述標志可經面向下的led的直射光,發(fā)出背景光。

在示例性實施例中,提供一種窗,包括:彼此平行的第一和第二玻璃基片。多個側點亮的發(fā)光二極管led,被置于所述第一和第二基片之間,并被配置為向所述窗的中央區(qū)域發(fā)射光。含有液晶的切換薄膜被配置在所述第一和第二基片之間,所述含有液晶的切換薄膜的所述液晶被尺寸化,從而所述led接收的光以與所述第一和第二基片主要表面正交的方向被重定向。所述切換薄膜至少以第一和第二模式被操作,所述第一模式中的所述窗具有1%以下的可見光透射率,所述第二模式中的所述窗具有7-15%的可見光透射率。所述切換薄膜和所述led互相獨立地被操作,所述led發(fā)射光且所述切換薄膜控制穿過其中的可見光透射率。

除了前段落中的特征,在示例性實施例中,所述液晶可具有475-665納米的平均直徑和/或所述led與最近的所述光散射層的外圍邊緣相隔5-10納米。

除了前兩個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,所述切換薄膜可被夾在第一和第二導電涂層以及第一和第二載體基片之間,所述led被安裝在至少一個基片上,從橫截面看所述至少一個基片的底表面與所述第一載體基片互相對齊,且從橫截面看所述至少一個基片的頂表面與所述第二載體基片互相對齊。

除了前三個段落中的任何一個特征,在示例性實施例中,黑漆或熔塊材料可直接或間接地被配置在所述第一基片和/或所述led附近的基片和/或控制其的電路,且所述黑漆或熔塊材料中的至少一部分可被去除來生成標志,選擇性地,所述標志,經一個或多個所述led的漫射光和/和面向下的led的直射光,發(fā)出背景光。

在示例性實施例中,提供一種制備窗的方法,所述方法包括以下步驟:將多個側點亮的發(fā)光二極管(led)置于第一玻璃基片的外圍,所述led被配置為向所述窗的中央區(qū)域發(fā)射光;配置含有液晶的切換薄膜,所述含有液晶的切換薄膜的所述液晶被尺寸化,從而,所述led接收的光以與所述第一和第二基片主要表面正交的方向被重定向;以及將所述第一基片和第二基片以及其之間的所述led和所述含有液晶的切換薄膜層壓在一起,從而所述第一和第二基片彼此平行。其中,所述切換薄膜和所述led可互相獨立地被操作,所述led發(fā)射光且所述切換薄膜控制穿過其中的可見光透射率,且所述切換薄膜至少以第一和第二模式被操作,所述第一模式中的所述窗具有1%以下的可見光透射率,所述第二模式中的所述窗具有7-15%的可見光透射率。

雖然參照最實用和優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了說明,但是應理解,本發(fā)明并不局限于所述實施例,相反,在由后附的權利要求的精神和范圍內,可進行各種修改和等效的配置。

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