JP2009516924A - Laminated assembly having light emitting diodes - Google Patents

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Abstract

本発明は発光ダイオードを組み込んでいる積層集成体であって、誘電材料の第一硬質シートと、薄層の形で適用される少なくとも一つの電気伝導性回路網であって、第一硬質シート上又はこの回路網を支持するための薄い非電気伝導性シート上にあり、多数の発光ダイオードを供給する回路網と、非電気伝導性プラスチックの少なくとも一つのシートであって、本質的に透明であり、第一硬質シートと発光ダイオードを均一にカバーし、発光ダイオードを包囲するシートと、所望によりプラスチックのシートに接着する第二硬質シートとを含む。本発明は集成体がシートを一緒に固定するため及び発光ダイオードをプラスチックシートに組み込むために少なくとも一回のカレンダー操作を含む。  The present invention is a laminated assembly incorporating light emitting diodes, comprising a first rigid sheet of dielectric material and at least one electrically conductive network applied in the form of a thin layer on the first rigid sheet. Or on a thin non-electrically conductive sheet to support this network, the network supplying a number of light emitting diodes and at least one sheet of non-electrically conductive plastic, essentially transparent A sheet that uniformly covers the first hard sheet and the light emitting diode and surrounds the light emitting diode, and a second hard sheet that is optionally bonded to a plastic sheet. The present invention includes at least one calendar operation for the assembly to secure the sheets together and to incorporate the light emitting diodes into the plastic sheet.

Description

本発明は、発光ダイオードを組み込んでいる積層集成体に関する。   The present invention relates to a laminated assembly incorporating light emitting diodes.

発光ダイオードを含む積層集成体は従来から提案されている。これに対して、主に意図した製品に種々の構成要素を組織化することを目的として、種々の構造が教示されている。それらを工業的規模で生産する実際の方法はこれらの文献では大きく無視されており、それらの目的は実際的な構造より原理についての方が多い。   Stacked assemblies including light emitting diodes have been previously proposed. In contrast, various structures are taught primarily for the purpose of organizing the various components into the intended product. The actual methods of producing them on an industrial scale are largely ignored in these documents, and their purpose is more about the principle than the actual structure.

これらの理由のため、光源としての発光ダイオードの使用はこれまで少数の構造に制限されたままであり、一方同じ発光ダイオードがディスプレイ分野で幅広く使用されている。光源として、現時点での発光ダイオードはブレーキライト又は道路交通ライトの構造のために自動車の分野で主に使用されている。これらの用途では、安価でかつ単色光源のそれらの特有の性質は特に歓迎されている。   For these reasons, the use of light emitting diodes as light sources has so far been limited to a small number of structures, while the same light emitting diodes are widely used in the display field. As a light source, current light emitting diodes are mainly used in the field of automobiles for the construction of brake lights or road traffic lights. In these applications, their unique properties of cheap and monochromatic light sources are particularly welcomed.

利用可能な発光ダイオードの特性は進化しつづけているので、それらの使用は、特に白熱ランプとは逆に、それらの極めて低い消費電力、消費エネルギーの高い割合の光への変換と関連した利点のため、白熱ランプ又は蛍光ランプの如き通常の光源に対する代替物として拡大している。   As the characteristics of available light-emitting diodes continue to evolve, their use, especially against incandescent lamps, offers advantages associated with their conversion to light with a very low power consumption and a high proportion of energy consumption. Therefore, it is expanding as an alternative to conventional light sources such as incandescent lamps or fluorescent lamps.

集成体内で数十個の発光ダイオードを一まとめにする「電球（Ｂｕｌｂｓ）」が現在提案されている。この「電球」は、使用される発光ダイオードに特有な特性の最適化より前の形状の再構成に多くを費やす。これらの理由のため、これらの照明装置の製造は、この新しい照明方法が持つ潜在力と比較して相対的にあまりよくない。   “Bulbs” are currently proposed that bundle dozens of light emitting diodes within an assembly. This “bulb” spends a lot on reconfiguring the shape prior to optimizing the characteristics specific to the light emitting diode used. For these reasons, the manufacture of these lighting devices is relatively poor compared to the potential of this new lighting method.

本発明の意図は、経済的な工業条件下で多くの発光ダイオードを含む光源を構成する集成体を製造することである。本発明の目的はまた、幅広い種類の最終製品に導きうる中間基礎製品を提供することである。   The intent of the present invention is to produce an assembly that constitutes a light source comprising many light emitting diodes under economical industrial conditions. The object of the present invention is also to provide intermediate base products that can lead to a wide variety of end products.

これを行うために、本発明の目的は、変更可能な寸法の小さいユニットをもたらすように分割されることができ、かつ所望の数の発光ダイオードを有し、従って投射される用途に従って決定される照明特性を提供することができる集成体を製造することである。   In order to do this, the object of the present invention can be divided to yield a unit of variable size and has a desired number of light emitting diodes and is therefore determined according to the projected application. It is to produce an assembly that can provide lighting properties.

発光ダイオードを含む積層板ガラス集成体を製造するために種々のタイプの構成が従来提案されている。ＷＯ ２００４／００９３４９公報はこの範囲内にある。しかし、この公報は自動車の窓の如き限られた寸法の最終製品を提供することを目的とし、発光ダイオードは本質的にディスプレイ手段として導入されている。それらの寸法とは別として、これらの製品は照明で目的とされる用途とは逆に、限られた数の発光ダイオードを使用する特徴を持つ。製造条件はこれらの特徴に依存する。   Various types of configurations have heretofore been proposed for producing laminated glass assembly including light emitting diodes. WO 2004/009349 is within this range. However, this publication aims to provide a final product of limited size, such as a car window, and light emitting diodes are essentially introduced as display means. Apart from their dimensions, these products are characterized by the use of a limited number of light emitting diodes, as opposed to their intended use in lighting. Manufacturing conditions depend on these characteristics.

本発明者は、多くの積層集成体の製造を可能にする条件を求めた。   The inventor has sought conditions that allow the manufacture of many laminated assemblies.

このアプローチの一つの考えられる難しさは、これらの積層体の本質的な特性、特に機械的強度特性を否定的な方法で変更する危険なしに、そして欠陥を導入せずに、積層体内に固体素子を組み込むこれらの積層集成体を製造する可能性にある。あまり自動化されていない技術を使用する小体積の製造は実施するのは相対的に容易であるが、大規模な製造はある困難性を生じる。   One possible difficulty with this approach is that the intrinsic properties of these laminates, especially the mechanical strength properties, can be solidified in the laminate without the risk of changing in a negative way and without introducing defects. There is the possibility of producing these laminated assemblies incorporating the element. Small volume manufacturing using less automated techniques is relatively easy to implement, but large scale manufacturing presents certain difficulties.

固体素子の積層板ガラス集成体への組み込みは、気泡又は「剥離」の存在の如き欠陥を回避する困難性に対して直面することが多い。これらの困難性は特に、狭い金属ストリップからなる場合は「母線」と称される導体の配置の如き電気機能と関連した要素を積層板ガラス集成体中に導入する際に遭遇する。   Incorporation of solid elements into a laminated glass assembly is often faced with difficulties in avoiding defects such as the presence of bubbles or “peeling”. These difficulties are particularly encountered when introducing elements associated with electrical functions, such as the arrangement of conductors, referred to as “busbars” in the case of narrow metal strips, into a laminated glass assembly.

これらの考え方から出発すると、発光ダイオードのようなずっと大きい厚さの多数の素子の組み込み（その厚さは積層板ガラス集成体に一般に使用される中間層シートの厚さのオーダを持つ）は、特に注意を要するように思える。大量に利用される発光ダイオードは数ミリメートルのオーダの寸法を持ち、それらの厚さは最小の発光ダイオードの場合、数十ミリメートルである。生成された光を方向付けるために使用される反射部品、及びそれらを保護するケーシングを含むそれらの構造は、厚さの減少が望ましいものであっても、限られた範囲でしか可能でないことを意味する。これらの寸法は、従来技術に導入された要素と比較して極めて大きい。   Starting from these ideas, the incorporation of many elements of much greater thickness, such as light-emitting diodes, whose thickness is on the order of the thickness of an interlayer sheet commonly used in laminated glass assemblies, Sounds like attention. Light-emitting diodes used in large quantities have dimensions on the order of a few millimeters, and their thickness is several tens of millimeters for the smallest light-emitting diodes. Reflective components used to direct the generated light and their construction, including the casing that protects them, are only possible to a limited extent, even if thickness reduction is desirable. means. These dimensions are very large compared to the elements introduced in the prior art.

このタイプの製造で存在しうる前提条件にかかわらず、本発明者らは、付属の要素を全く組み込まない積層体の製造のための従来の工業的技術を使用して高い光強度を作り出す集成体を形成するために必要な量で発光ダイオードを組み込む積層体を製造することができることを示した。   Regardless of the preconditions that may exist in this type of manufacture, we have assembled an assembly that produces high light intensity using conventional industrial techniques for the manufacture of laminates that do not incorporate any attached elements. It has been shown that laminates incorporating light emitting diodes can be produced in the amount required to form the.

積層板ガラス集成体の形成は、ポリアクリレート又はポリカーボネートの如き有機ガラスタイプの材料のシート又はガラスシートの如き硬質透明材料の少なくとも一つのシートを必ず含む。このシート又はこれらのシートは、集成体に衝撃強度特性を与えるシートと関連する。二つの硬質シートが使用されるとき、中間層と称される追加のシートは熱可塑性タイプのものである。それは一般に、ポリビニルアセタール、特にポリビニルブチラール（それらは積層安全板ガラスに幅広く使用される）の如き材料からなるだけでなく、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィンなどの材料からもなる。「二層板ガラス集成体」として通常示されるものに単一の硬質シートが使用されるとき、前記シートは、有機ガラス又はガラスのシートのものよりかなり低い硬度にかかわらず特定の耐引掻性を与えるポリウレタンタイプの材料と関連する。   The formation of a laminated glass assembly necessarily comprises at least one sheet of a hard transparent material such as a sheet of organic glass type material such as polyacrylate or polycarbonate or a glass sheet. This sheet or these sheets are associated with a sheet that imparts impact strength properties to the assembly. When two hard sheets are used, the additional sheet, called the intermediate layer, is of the thermoplastic type. It generally consists not only of materials such as polyvinyl acetal, in particular polyvinyl butyral (which are widely used for laminated safety glass), but also of materials such as polyvinyl chloride, polyolefins. When a single rigid sheet is used for what is usually designated as a “bi-layer glass assembly”, the sheet has a particular scratch resistance, regardless of its significantly lower hardness than that of an organic glass or glass sheet. Associated with the polyurethane type material to give.

上で示した従来の集成体では、積層は製品の最終的な寸法を有する要素上、又は中間製品上に実施される。積層された自動車の板ガラスの形成は第一カテゴリの部分を形成し、建築用板ガラスのそれは一般に第二カテゴリ内にある。後者では、積層は通常、平坦なガラス製造ライン上に直接生成される体積で行われる。最大体積に対する従来の寸法は３×６ｍ付近か又はそれより大きい。積層後、これらの体積は切断されて建築会社の顧客によって要求される寸法にされる。   In the conventional assembly shown above, the lamination is performed on the element having the final dimensions of the product, or on the intermediate product. The formation of laminated automotive glazing forms part of the first category and that of architectural glazing is generally in the second category. In the latter, lamination is usually done in a volume that is produced directly on a flat glass production line. Conventional dimensions for maximum volume are around 3x6 m or greater. After lamination, these volumes are cut to the dimensions required by the building company customers.

集成の方法は、特に問題の部品の寸法に依存して、また中間層シートの性質に依存してかなり異なりうる。しかしながら、全ての技術は温度及び圧力の使用を含む。これらの二つの条件は、熱可塑性を順応させやすくし、この材料と硬質基体の間の密着を与えて良好な接着を得るという効果を持つ。   The method of assembly can vary considerably, particularly depending on the dimensions of the part in question and depending on the nature of the interlayer sheet. However, all techniques involve the use of temperature and pressure. These two conditions have the effect of facilitating adaptation of the thermoplasticity and providing good adhesion between this material and the rigid substrate.

集成中に発揮された圧力は、集成された製品に減圧（これは一緒に接合されたシート間に存在する空気を除去する追加の機能を持つ）を適用したり、又は構成シートの機械的圧縮（この圧縮は相対的に高い減圧と組み合わされてもよい）によって生じうる。   The pressure exerted during assembly can be applied to the assembled product by applying reduced pressure (which has the additional function of removing air present between the sheets joined together) or by mechanical compression of the component sheets (This compression may be combined with a relatively high vacuum).

上で示したもののように極めて大きい体積に対して、唯一の実際的な可能性は、圧力の適用のために、好ましくは熱可塑性シートの穏やかな軟化に有利な温度でシートに一回以上のカレンダー操作を受けさせることにある。   For very large volumes, such as those shown above, the only practical possibility is that the application of pressure more than once to the sheet, preferably at a temperature favoring mild softening of the thermoplastic sheet. To receive calendar operations.

予期せぬことに、本発明者は、大体積の板ガラス集成体のために使用されるものの如き技術によって多数の発光ダイオードを担持するシートを集成することができることを示した。特に、本発明者は、少なくとも一回のカレンダー操作を含む技術を使用してそれらを集成することができることを示した。本発明によれば、この操作は製造から直接来る大体積、又は適切な場合は、小さいサイズの要素について実施される。   Unexpectedly, the inventor has shown that sheets carrying multiple light emitting diodes can be assembled by techniques such as those used for large volume glass sheet assemblies. In particular, the inventor has shown that they can be assembled using techniques involving at least one calendar operation. In accordance with the present invention, this operation is performed on large volumes coming directly from manufacturing, or where appropriate, on small sized elements.

発光ダイオードが積層された集成体に組み込まれるとき、それらは熱可塑性材料中に必ず位置される。この理由のため、導入された発光ダイオードの厚さはこのシート又はこの材料の厚さより大きくすることができない。硬質基板上の発光ダイオードの可能な押しつぶしに関して最小レベルの安全性を与えるために、発光ダイオードの実際の厚さとこれらの発光ダイオードが組み込まれるシートの厚さの間の差を維持することが必要であるようである。   When light emitting diodes are incorporated into a laminated assembly, they are necessarily located in the thermoplastic material. For this reason, the thickness of the light emitting diode introduced cannot be greater than the thickness of this sheet or this material. In order to give a minimum level of safety regarding possible crushing of light emitting diodes on rigid substrates, it is necessary to maintain the difference between the actual thickness of the light emitting diodes and the thickness of the sheet in which these light emitting diodes are incorporated. There seems to be.

本発明者によって実施される試験は、発光ダイオードの正確な組み込みを保証し、かつそれらを損傷する危険を伴ってそれらが機械的応力を受けることを同時に防止するために、発光ダイオードよりわずかに厚い材料を持つことが好ましいが、この追加の厚さは特にコストの理由のためできるだけ小さく維持される。なぜならば、それは一般に薄い集成体を持つことが好ましいからである。発光ダイオードが組み込まれる材料の厚さは発光ダイオードの厚さより５０％以下大きいことが好ましい。より好ましくは、この厚さは発光ダイオードの厚さより２０％以下大きく、有利には１０％以下大きくしてもよい。   Tests performed by the inventors have been slightly thicker than light emitting diodes in order to ensure the correct integration of light emitting diodes and to prevent them from being subjected to mechanical stress at the same time with the risk of damaging them. Although it is preferred to have a material, this additional thickness is kept as small as possible, especially for cost reasons. Because it is generally preferable to have a thin assembly. The thickness of the material into which the light emitting diode is incorporated is preferably 50% or less larger than the thickness of the light emitting diode. More preferably, this thickness may be 20% or less, advantageously 10% or less, greater than the thickness of the light emitting diode.

適切な場合、熱可塑性プラスチックに発光ダイオードを侵入させるような高い圧力が発光ダイオードに及ぼされるのを避けるために、集成前に熱可塑性プラスチックのシートで外被を形成することができる。この目的のため、熱可塑性プラスチックのシートは、発光ダイオードの続く埋め込みに対応するパターンでの型押操作を受ける。この配置は、発光ダイオード密度が極めて高いとき及びそれらを熱可塑性プラスチックに侵入させるために必要な圧力が高すぎるときに有用であるようである。   Where appropriate, the envelope can be formed of a sheet of thermoplastic material prior to assembly in order to avoid exerting high pressure on the light emitting diode that would cause the light emitting diode to penetrate the thermoplastic. For this purpose, the thermoplastic sheet is subjected to an embossing operation in a pattern corresponding to the subsequent embedding of the light emitting diodes. This arrangement appears to be useful when the density of light emitting diodes is very high and when the pressure required to allow them to penetrate the thermoplastic is too high.

組み込みをさらに容易にするために、発光ダイオードのケーシングは熱可塑性プラスチックへの良好な侵入を可能にする形状を持つことが好ましい。   In order to make the assembly even easier, the casing of the light emitting diodes preferably has a shape that allows good penetration into the thermoplastic.

再び、発光ダイオードが熱可塑性プラスチックと良好に密着することを確実にするために、それらを熱可塑性シートを構成する材料のフィルムで被覆することもできる。それゆえ、これを溶融することは完全な均一性をもたらす。   Again, in order to ensure that the light-emitting diodes are in good contact with the thermoplastic, they can also be coated with a film of the material constituting the thermoplastic sheet. Therefore, melting this results in complete uniformity.

前の文章では、積層体は一つの中間層シートを含む積層体であった。本発明はまた、複数の中間層シートを使用して実施されてもよい。この配置は特に中間層シートの厚さが商業的に利用できないときに必要である。複数のシートの使用はまた、発光ダイオードを中間層中に導入するために、第一シートが、発光ダイオードを収容するために意図された場所及び寸法でシートに切断された「外被（ｈｏｕｓｉｎｇ）」を与えられる場合に有利である。この場合において、これらの外被を入り込ませたシートは、ガラスシートと硬く密着することに対して発光ダイオードを保護する均一なシートで補足されることが有利である。   In the previous sentence, the laminate was a laminate comprising one interlayer sheet. The present invention may also be practiced using a plurality of interlayer sheets. This arrangement is particularly necessary when the thickness of the interlayer sheet is not commercially available. The use of a plurality of sheets also provides a “housing” in which the first sheet is cut into sheets at the intended location and dimensions to accommodate the light emitting diodes in order to introduce the light emitting diodes into the intermediate layer. Is advantageous. In this case, it is advantageous that the sheet with these jackets is supplemented with a uniform sheet that protects the light-emitting diodes against being in tight contact with the glass sheet.

幅広い用途のために意図された製品を製造するために、再び、市場で最も多く入手可能な構成要素を使用することが好ましい。この点に関して、中間層シートはこれらの製品の製造コストにかなりの貢献を与える。それゆえ、一方では標準的な厚さのシートを選択し、他方では最小の可能な厚さのシートを選択することが好ましい。必要な厚さのために、読者は上で説明したものに言及してもよい。有利には、発光ダイオードの選択は、それらが最も薄い中間層シートを使用するこの条件に最も良く合致するような方法でそれらの厚さによって少なくとも部分的に制御される。   Again, it is preferable to use the most available components on the market to produce products intended for a wide range of applications. In this regard, the interlayer sheet provides a significant contribution to the manufacturing costs of these products. It is therefore preferable to select on the one hand a standard thickness sheet and on the other hand the smallest possible thickness sheet. For the required thickness, the reader may refer to what is described above. Advantageously, the selection of light emitting diodes is controlled at least in part by their thickness in such a way that they best meet this requirement of using the thinnest interlayer sheet.

本発明は、図面を参照して明細書の残りに詳細に記載される。
図１ａは、本発明による集成前の構成要素の断面を概略的に示す。
図１ｂは、構成要素が集成された後の図１ａに対応する製品の構造である。
図２は、本発明による集成体を形成するための方法のブロック図である。
図３ａは、本発明による集成前の構成要素の別の組である。
図３ｂは、図３ａに示された構成要素の集成体を示す。
図４は、接着剤が集成体に挿入される図３ａの変形である。
図５は、ガラスシートの各々が電気伝導性層で被覆される本発明による集成体の変形である。 The invention is described in detail in the remainder of the specification with reference to the drawings.
FIG. 1a schematically shows a cross-section of the component before assembly according to the invention.
FIG. 1b is the structure of the product corresponding to FIG. 1a after the components have been assembled.
FIG. 2 is a block diagram of a method for forming an assembly according to the present invention.
FIG. 3a is another set of components prior to assembly according to the present invention.
FIG. 3b shows an assembly of the components shown in FIG. 3a.
FIG. 4 is a variation of FIG. 3a where the adhesive is inserted into the assembly.
FIG. 5 is a variation of the assembly according to the invention in which each of the glass sheets is coated with an electrically conductive layer.

図１に示された図では、集成体は、ＰＶＢ中間層３によって一緒に結合された二つのガラスシート１及び２からなる。   In the view shown in FIG. 1, the assembly consists of two glass sheets 1 and 2 joined together by a PVB interlayer 3.

ガラスシート２は薄い電気伝導性層４で被覆されている。この層は板ガラス集成体に一般に使用されるものの一つである。層は、例えば熱分解、特にＣＶＤによって（即ちＩＴＯタイプ又はフッ素ドープもしくはアンチモンドープされたＳｎＯ２の層）、又は真空スパッタ技術によって（特に保護及び「非反射（ｄｅｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ）」誘電層と組み合わされた一つ以上の金属層を含むもの）得られ、又はそれは印刷又はスクリーン印刷手段によって適用される電気伝導性インク又はペーストから形成された層である。 The glass sheet 2 is covered with a thin electrically conductive layer 4. This layer is one of those commonly used in flat glass assemblies. The layers are combined with dielectric layers, for example by pyrolysis, in particular by CVD (ie ITO-type or fluorine-doped or antimony-doped SnO 2 layers), or by vacuum sputtering techniques (in particular protective and “dereflecting”) Obtained or it is a layer formed from an electrically conductive ink or paste applied by printing or screen printing means.

薄い電気伝導性層４は回路網を形成し、そのパターンは、パターンを印刷することによって直接的に又は最初に均一適用された層を局所的に中断することによって得られる。このパターンは例えば塗布時のマスクの使用によって又は局所的アブレーションによって生成されてもよい。層の除去は例えば機械的又は化学的アブレーションによって又はレーザ処理によって従来通り得られる。   The thin electrically conductive layer 4 forms a network, the pattern of which is obtained directly by printing the pattern or by locally interrupting the initially uniformly applied layer. This pattern may be generated, for example, by use of a mask during application or by local ablation. The removal of the layer is conventionally obtained, for example, by mechanical or chemical ablation or by laser treatment.

層の厚さはその電気抵抗を最小にするのに十分なものでなければならない。しかしながら、光がシート２を透過しなければならないとき、層４は透過の障害物を構成してはいけない。この場合において、層の厚さは必然的に制限される。これらの二つの相反する条件を満たすために、この層を構成する材料の性質がまた、あるラティチュードを与え、全ての層が同じ電気伝導性を持たないということを考慮して最も適切な妥協策を選択することが必要である。   The layer thickness must be sufficient to minimize its electrical resistance. However, when light must pass through the sheet 2, the layer 4 should not constitute a transmission obstacle. In this case, the layer thickness is necessarily limited. In order to satisfy these two conflicting conditions, the nature of the material making up this layer also gives a certain latitude, and the most appropriate compromise considering that not all layers have the same electrical conductivity It is necessary to select

典型的には、最も電気伝導性の層、特に銀に基づく層は数ナノメートルの厚さであってもよい。電気伝導性に劣る層は数十又は数百ナノメートルの厚さを有してもよい。   Typically, the most electrically conductive layer, particularly the silver based layer, may be several nanometers thick. A layer with poor electrical conductivity may have a thickness of tens or hundreds of nanometers.

発光ダイオード６の連続はシート２の表面上に配置される。発光ダイオードは層４内に形成された電気伝導性回路網に接続される。発光ダイオードは各々、ＤＣ供給源の極の各々に接続された二つの別個の導体に接続される。   A series of light emitting diodes 6 is arranged on the surface of the sheet 2. The light emitting diode is connected to an electrically conductive network formed in layer 4. Each light emitting diode is connected to two separate conductors connected to each of the poles of the DC source.

各発光ダイオードの導体はそれ自体公知の方法で例えば電気伝導性接着剤のスポット７によって電気伝導性層に接続される。接着剤は必要によりそれ自体公知の他の同様の固定方法で置き換えられてもよい。電気伝導性層の極めて小さい厚さのため、接着剤が一般に好ましい。   The conductor of each light emitting diode is connected to the electrically conductive layer in a manner known per se, for example by means of a spot 7 of electrically conductive adhesive. The adhesive may be replaced by other similar fixing methods known per se if necessary. Adhesives are generally preferred because of the extremely small thickness of the electrically conductive layer.

実際には、発光ダイオードの導体が結合される点は通常、続く集成操作に耐えるように基板への発光ダイオードの十分な固定を与える。しかしながら、基板への直接的な発光ダイオード６の本体の追加の結合を実施することができる。もしこのタイプの接着剤が適用されるなら、電気回路を破壊する危険がないように非電気伝導性であることが好ましい。一例を挙げると、発光ダイオードはそれらが組み込まれる中間層シートの材料と同一の材料又はそれと適合しうる材料から作られたケーシングに保持されてもよい。   In practice, the point at which the light emitting diode conductors are coupled typically provides sufficient fixation of the light emitting diodes to the substrate to withstand subsequent assembly operations. However, an additional coupling of the body of the light emitting diode 6 directly to the substrate can be performed. If this type of adhesive is applied, it is preferably non-conductive so that there is no risk of breaking the electrical circuit. As an example, the light emitting diodes may be held in a casing made of the same material as or compatible with the material of the interlayer sheet in which they are incorporated.

供給回路の二つの極が同じシート上に配置される図１に示されたモデルは、発光ダイオードの配置及び固定が集成前に実施され、それによってこれらの発光ダイオードが効率的にかつ正確に固定される限りにおいて好ましい。それにもかかわらず適切な場合、図５に関して以下に示すように、二つのシートのそれぞれの上に電気伝導性供給手段の各々を配置することができる。   The model shown in FIG. 1 in which the two poles of the supply circuit are arranged on the same sheet, the arrangement and fixing of the light-emitting diodes is performed before assembly, so that these light-emitting diodes can be fixed efficiently and accurately Preferable as far as possible. Nevertheless, where appropriate, each of the electrically conductive supply means can be disposed on each of the two sheets, as shown below with respect to FIG.

図３ａ及び３ｂは、本発明による集成体の別の方法を示し、そこでは発光ダイオードのための供給回路はシート１４上に配置され、それは次いで積層集成体に組み込まれる。   Figures 3a and 3b show another method of assembly according to the present invention, in which the supply circuit for the light emitting diodes is placed on the sheet 14, which is then incorporated into the stacked assembly.

このタイプのシートは、例えば板ガラス、特に自動車用板ガラスにおける赤外線に対する保護のために意図された層を支持するために使用される。これらのシートのために最もしばしば使用される材料は強くて極めて小さい厚さのものである。最も一般的には、それはポリエチレングリコールテレフタレート（ＰＥＴ）である。   This type of sheet is used, for example, to support layers intended for protection against infrared radiation in glass sheets, in particular automotive glass sheets. The most frequently used materials for these sheets are strong and of very small thickness. Most commonly it is polyethylene glycol terephthalate (PET).

構成要素の提示において、中間層シート３及び電気供給回路に寄与するシートは別個に示されている。   In the presentation of the components, the interlayer sheet 3 and the sheet contributing to the electricity supply circuit are shown separately.

さらに、ＰＥＴシートは、単独でガラスに接着しないので、通常、二つの中間層シートの間に導入される。シート３と同じ構成を持つことが有利である追加のシート１５はシート１４を挟むように配置され、それによって二つのシート１及び２に対する良好な接着を確実にする。   Furthermore, since a PET sheet does not adhere to glass alone, it is usually introduced between two intermediate layer sheets. An additional sheet 15 which advantageously has the same construction as the sheet 3 is arranged to sandwich the sheet 14 thereby ensuring good adhesion to the two sheets 1 and 2.

様々なシートが別個に示されているが、集成の都合のため、供給回路４及び中間層１５又は３の少なくとも一つを与えられたシート１４を含むサブ集成体を前もって形成することが好ましい。   Although the various sheets are shown separately, it is preferable to pre-form subassemblies including sheet 14 provided with at least one of supply circuit 4 and intermediate layer 15 or 3 for the convenience of assembly.

シートがかくして一緒に接合されるとき、図１ａ及び１ｂに示されたタイプの構造を参照して以下に記載される集成の方法は、図３ａ及び３ｂに示された構造の場合と同様に適用する。   When the sheets are thus joined together, the assembly method described below with reference to the type of structure shown in FIGS. 1a and 1b applies as well as the case of the structure shown in FIGS. 3a and 3b. To do.

ＰＶＢ中間層シートのコストは、発光ダイオードが挿入される単一のシートだけを使用することが有利であることを意味する。もし図３のようにガラスシート２にのみ本来接着しないＰＥＴ支持体シートが使用されるなら、ガラスシート又は支持体シート１４のいずれかの一つの面を接着剤１６の薄膜で被覆することができる。図４では、接着剤はガラスシートに適用されて示される。   The cost of the PVB interlayer sheet means that it is advantageous to use only a single sheet into which the light emitting diodes are inserted. If a PET support sheet that does not inherently adhere only to the glass sheet 2 as shown in FIG. 3 is used, one surface of either the glass sheet or the support sheet 14 can be coated with a thin film of adhesive 16. . In FIG. 4, the adhesive is shown applied to a glass sheet.

有利には、接着剤は、様々なシートを集成するときに活性化されるように熱可塑性を持ってもよい。   Advantageously, the adhesive may be thermoplastic so that it is activated when the various sheets are assembled.

図５に示された本発明の実施形態は、発光ダイオードのための二つの供給極を構成する二つの電気伝導性層が二つの別個の要素によって支持される従来のものとは区別される。本ケースでは、電気伝導性層１７及び１８はガラスシート１及び２の各々の上に配置される。集成操作を実施するために、発光ダイオードは中間層シートに前もって配置され、発光ダイオードの導体はシートのいずれかの側上に配置される。この構成においても再び、発光ダイオードの導体が集成前に固定されてもよいことは言うまでもない。この理由のため、必要な密着は集成操作中又は続く操作によって与えられなければならない。本発明による集成操作はカレンダーによる成形を含むので、電気伝導性層と中間層シートの面の間に挟まれたこれらの導体に及ぼされる圧力のため、十分な密着を保証することができる。しかしながら、例えば「結合」が集成のときに起こるような方法で集成操作の温度で溶融する電気伝導性ペーストで発光ダイオードの導体を被覆することもできる。   The embodiment of the invention shown in FIG. 5 is distinguished from the conventional one in which the two electrically conductive layers constituting the two supply poles for the light emitting diode are supported by two separate elements. In this case, the electrically conductive layers 17 and 18 are disposed on each of the glass sheets 1 and 2. In order to perform the assembly operation, the light emitting diodes are pre-placed on the interlayer sheet and the light-emitting diode conductors are placed on either side of the sheet. Also in this configuration, it goes without saying that the light-emitting diode conductors may be fixed before assembly. For this reason, the necessary close contact must be provided during or after the assembly operation. Since the assembly operation according to the present invention involves calendering, sufficient adhesion can be ensured due to the pressure exerted on these conductors sandwiched between the surfaces of the electrically conductive layer and the interlayer sheet. However, it is also possible to coat the light-emitting diode conductors with an electrically conductive paste that melts at the temperature of the assembly operation, for example in such a way that “bonding” occurs during assembly.

発光ダイオードを含む積層パネル集成体の形成は、従来の積層板ガラス集成体を製造するために使用されるカレンダー技術を使用して実施される。本発明によるカレンダー操作は図２の例によって概略的に示されている。   The formation of a laminated panel assembly including light emitting diodes is performed using calendaring techniques used to produce conventional laminated glass assembly. The calendar operation according to the invention is schematically illustrated by the example of FIG.

工程は、今ちょうど説明したように発光ダイオードがシート２によって担持される供給回路に固定された後、発光ダイオード６を組み込むために十分な厚さｅの中間層シート３を適用し、続いて第二シート１を配置することを含む。   The process applies an intermediate layer sheet 3 of sufficient thickness e to incorporate the light emitting diode 6 after the light emitting diode is secured to the supply circuit carried by the sheet 2 as just described, and subsequently Including arranging two sheets 1.

シート１及び２はガラス製造ラインから来るものであることが有利である。これらのシートは３×６ｍ付近の寸法を持ってもよい。   Sheets 1 and 2 are advantageously from the glass production line. These sheets may have dimensions around 3.times.6 m.

シートの寸法のため、真空リング又はバッグ（この手段は従来、積層された自動車の板ガラスの製造のために使用され、上述の従来文献で推奨されている）によるシートの脱ガスを含む集成方法は従来のように使用できない。脱ガスはカレンダー技術を使用して実施されることが必要である。   Due to the size of the sheet, the assembly method involving degassing of the sheet by means of a vacuum ring or bag (this means is conventionally used for the production of laminated automotive glass panes and is recommended in the above-mentioned prior art) is It cannot be used as before. Degassing needs to be performed using calendar technology.

重ねられたシート８を含む集成体は、コンベア上に配置され、それを、中間層シートの可塑性を改善しかつガラスシートへの接着能力を増大する温度まで加熱するためのオーブン９に送られる。ＰＶＢシートについては、温度は４０〜７０℃のオーダであることが有利である。   The assembly comprising the stacked sheets 8 is placed on a conveyor and sent to an oven 9 to heat it to a temperature that improves the plasticity of the interlayer sheet and increases its ability to adhere to glass sheets. For PVB sheets, the temperature is advantageously on the order of 40-70 ° C.

かくして加熱されたシートは、二つのロールによって概略的に示されたカレンダー１０を通過することによって脱ガス操作に供せられる。   The sheet thus heated is subjected to a degassing operation by passing through a calendar 10 schematically indicated by two rolls.

カレンダー中に及ぼされる圧力は約２〜１０バール、好ましくは３〜８バールであることが有利である。   The pressure exerted in the calendar is advantageously about 2 to 10 bar, preferably 3 to 8 bar.

シートを圧縮するカレンダーは、一方で電気伝導性層４に、他方で第二シート１の面に適用される中間層シートに発光ダイオードを侵入させる。カレンダーはシート１及び２と中間層３の間に存在する空気のほとんどを除去する。   The calender that compresses the sheet causes the light-emitting diodes to penetrate the electrically conductive layer 4 on the one hand and the intermediate sheet applied to the surface of the second sheet 1 on the other hand. The calendar removes most of the air present between the sheets 1 and 2 and the intermediate layer 3.

示したように、中間層シートの材料による発光ダイオードの正確な包囲は、この材料の可塑性に依存する。それはまた、発光ダイオードの外部形状に依存する。これらの形状は特に発光ダイオードの寸法及び中間層の材料の可塑性に依存してかなり変化しうる。もし後者が発光ダイオードの侵入に対する抵抗力を多く持つなら、発光ダイオードの取り付けを損なう危険がある力を避けるために、中間層シートに外被を与えることが好ましい。あるいは、中間層の材料中に圧入される発光ダイオードの面に鋭利な形状、例えばくさび形状を与えることもできる。   As indicated, the exact surrounding of the light emitting diode by the material of the interlayer sheet depends on the plasticity of this material. It also depends on the external shape of the light emitting diode. These shapes can vary considerably depending on the dimensions of the light emitting diode and the plasticity of the interlayer material in particular. If the latter has a lot of resistance to the penetration of the light emitting diodes, it is preferable to provide a jacket on the interlayer sheet to avoid forces that could compromise the mounting of the light emitting diodes. Alternatively, a sharp shape, such as a wedge shape, can be provided on the surface of the light emitting diode that is press-fitted into the material of the intermediate layer.

この段階では、シート間の接着は限定されている。   At this stage, the adhesion between the sheets is limited.

操作は繰り返される。シートは、約５５〜７０℃の温度に上昇された第二オーブン１１に進み、１２で第二のカレンダーを受ける。   The operation is repeated. The sheet proceeds to a second oven 11 that has been raised to a temperature of about 55-70 ° C. and receives a second calendar at 12.

これらの二つのカレンダー操作後、シートが強く接着するだけでなく、さらに、シート間に空気が再び入ることができないように集成体が封止されることを確実にするために縁が十分に結合される。   After these two calendar operations, not only the sheets are strongly bonded, but also the edges are joined sufficiently to ensure that the assembly is sealed so that air cannot re-enter between the sheets Is done.

集成体を均一化しかつ透明性を得るための工程は次いで、集成体を高温圧力下でオートクレーブ１３中に進めることによって完了される。再び、ＰＶＢ中間層シートについて、オートクレーブ内の保持温度は約１２０〜１５０℃であり、２０〜６０分間維持される。圧力は８〜１５バールである。これらの条件は、シート１及び２に密接に適合する中間層シートをもたらすだけでなく、集成体中に残る空気のいかなる痕跡も除去することを可能にする。   The process for homogenizing the assembly and obtaining transparency is then completed by advancing the assembly into the autoclave 13 under high temperature pressure. Again, for PVB interlayer sheets, the holding temperature in the autoclave is about 120-150 ° C. and is maintained for 20-60 minutes. The pressure is 8-15 bar. These conditions not only provide an interlayer sheet that closely fits sheets 1 and 2, but also allow any traces of air remaining in the assembly to be removed.

二つのカレンダー操作を含む上記の集成の方法は、単一のオーブンを通過することに制限されてもよい。この場合において、シートを互いに対して適所に維持する第一カレンダーは、室温で実施される。集成体は、良好な脱ガスを可能にするようにシートの縁を封止しない温度で単一のオーブンを通過する。この温度は約５５〜７０℃である。縁の封止は結果として続くオートクレーブ段階でのみ行われる。   The above assembling method involving two calendar operations may be limited to passing through a single oven. In this case, the first calendar that keeps the sheets in place relative to each other is carried out at room temperature. The assembly passes through a single oven at a temperature that does not seal the edges of the sheet to allow good degassing. This temperature is about 55-70 ° C. Edge sealing takes place only in the subsequent autoclave stage.

３〜１５ｍｍの厚さのガラスシート（その一つはアンチモンドープされた酸化錫の層で被覆されている）からなる集成体で試験が実施された。   The test was carried out on an assembly consisting of a 3-15 mm thick glass sheet, one of which is coated with a layer of tin oxide doped with antimony.

ＰＶＢ中間層シートの様々な厚さが使用され、発光ダイオードの良好な組み込みを得るために必要な条件を決定した。問題の厚さは０．３８ｍｍ厚のＰＶＢシートを重ねることによって得られた（０．７６ｍｍ，１．１４ｍｍ，１．５２ｍｍなど）。   Various thicknesses of PVB interlayer sheet were used to determine the conditions necessary to obtain good incorporation of light emitting diodes. The thickness in question was obtained by stacking 0.38 mm thick PVB sheets (0.76 mm, 1.14 mm, 1.52 mm, etc.).

電気伝導性回路は、レーザアブレーションによって生成され、電気伝導性領域の間に０．１５ｍｍ幅の絶縁溝を形成した。使用した発光ダイオードは名称Ｏｓｒａｍ（ＬＷＬ２８３タイプ）の下で販売されたものであった。発光ダイオードの寸法は異なる厚さ０．６ｍｍ，０．８ｍｍ及び１．２ｍｍに対して１．７×０．８ｍｍであった。   The electrically conductive circuit was generated by laser ablation and formed a 0.15 mm wide insulating groove between the electrically conductive regions. The light-emitting diodes used were those sold under the name Osram (LWL283 type). The dimensions of the light emitting diodes were 1.7 x 0.8 mm for different thicknesses of 0.6 mm, 0.8 mm and 1.2 mm.

発光ダイオードの導体は接着剤（これも電気伝導性である）によって電気伝導性層に結合された。   The light-emitting diode conductor was bonded to the electrically conductive layer by an adhesive (which is also electrically conductive).

発光ダイオードは５ｃｍ離して規則的な網目状に置かれた。上で示したように実施された集成体は、発光ダイオードの厚さより大きいＰＶＢの厚さに対して目に見える気泡なしに中間層シート中に発光ダイオードが有効に組み込まれた製品をもたらす。   The light emitting diodes were placed in a regular mesh, 5 cm apart. The assembly implemented as shown above results in a product in which the light emitting diodes are effectively incorporated in the interlayer sheet without visible bubbles for PVB thicknesses greater than the light emitting diode thickness.

通常、カレンダーによる発光ダイオードのこのタイプの組み込みに対しては、発光ダイオードの厚さより約２０％大きいＰＶＢ厚さを維持することが有利である。   Typically, for this type of incorporation of light emitting diodes by calendar, it is advantageous to maintain a PVB thickness that is approximately 20% greater than the thickness of the light emitting diode.

特に驚くべきことは、発光ダイオードは、積層板ガラス集成体を構築するために一般に使用される条件下で何ら困難なく組み入れられる。発光ダイオードの存在はこの集成体のために必要な条件にあまり影響しない。同様に、発光ダイオード及びそれらの付属品が特にカレンダー中に及ぼされる圧力に十分に耐えることができることは注目すべきである。   Particularly surprising is that light emitting diodes are incorporated without any difficulty under the conditions commonly used to construct laminated glass assemblies. The presence of the light emitting diode does not significantly affect the conditions required for this assembly. Similarly, it should be noted that the light emitting diodes and their accessories are particularly capable of withstanding the pressure exerted in the calendar.

図１ａは、本発明による集成前の構成要素の断面を概略的に示す。図１ｂは、構成要素が集成された後の図１ａに対応する製品の構造である。FIG. 1a schematically shows a cross-section of the component before assembly according to the invention. FIG. 1b is the structure of the product corresponding to FIG. 1a after the components have been assembled. 本発明による集成体を形成するための方法のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a method for forming an assembly according to the present invention. 図３ａは、本発明による集成前の構成要素の別の組である。図３ｂは、図３ａに示された構成要素の集成体を示す。FIG. 3a is another set of components prior to assembly according to the present invention. FIG. 3b shows an assembly of the components shown in FIG. 3a. 接着剤が集成体に挿入される図３ａの変形である。Fig. 3b is a variation of Fig. 3a where the adhesive is inserted into the assembly. ガラスシートの各々が電気伝導性層で被覆される本発明による集成体の変形である。Fig. 3 is a variant of an assembly according to the invention in which each of the glass sheets is coated with an electrically conductive layer.

Claims (12)

発光ダイオードを組み込んでいる積層集成体であって、誘電材料の第一硬質シートと、薄層の形で適用される少なくとも一つの電気伝導性回路網であって、第一硬質シート上又はこの回路網を支持するための薄い非電気伝導性シート上にあり、多数の発光ダイオードを供給する回路網と、非電気伝導性プラスチックの少なくとも一つのシートであって、本質的に透明であり、第一硬質シート及び発光ダイオードを均一にカバーし、発光ダイオードを包囲するシートと、所望によりプラスチックのシートに接着する第二硬質シートとを含み、硬質シートの少なくとも一つが光に対して透明であり、発光ダイオードを包囲するプラスチックが発光ダイオードの厚さに少なくとも等しい厚さを有し、集成体がシートを一緒に固定するため及び発光ダイオードをプラスチックシートに組み込むために少なくとも一回のカレンダー操作を実施されている、積層集成体。   A laminated assembly incorporating light emitting diodes, the first rigid sheet of dielectric material and at least one electrically conductive network applied in the form of a thin layer, on the first rigid sheet or in this circuit On a thin non-electrically conductive sheet for supporting the mesh, a network supplying a number of light emitting diodes and at least one sheet of non-electrically conductive plastic, essentially transparent, A hard sheet and a light emitting diode are uniformly covered, and include a sheet surrounding the light emitting diode, and a second hard sheet that is optionally bonded to a plastic sheet. At least one of the hard sheets is transparent to light and emits light The plastic surrounding the diode has a thickness at least equal to the thickness of the light emitting diode, so that the assembly secures the sheets together and the light emitting diode. Aether a are carried out at least once in a calendar engineered to incorporate a plastic sheet, laminated assembly. 硬質シート（単数又は複数）に接着する、発光ダイオードを包囲する材料が、圧力及び／又は熱の影響下で発光ダイオードに従うように発光ダイオードに適用される、請求項１に記載の積層集成体。   The laminated assembly of claim 1, wherein the material surrounding the light emitting diode that adheres to the rigid sheet (s) is applied to the light emitting diode to follow the light emitting diode under the influence of pressure and / or heat. プラスチックシートが、第一硬質シート上に注がれた液体組成物の架橋又は重合によって、電気回路網及び発光ダイオードを含む第一硬質シート上に形成される、請求項１に記載の積層集成体。   The laminated assembly of claim 1, wherein the plastic sheet is formed on the first rigid sheet comprising an electrical network and a light emitting diode by crosslinking or polymerization of a liquid composition poured onto the first rigid sheet. . プラスチックシートが、電気伝導性回路網及び発光ダイオードを含む第一硬質シート上へのその適用前に、発光ダイオードの寸法及び分布に本質的に対応する寸法及び分布で外被の型押又は切断を受けさせられ、前記シートの適用が前記シートの外被内に各発光ダイオードをもたらす、請求項１に記載の積層集成体。   Before the plastic sheet is applied to the first rigid sheet containing the electrically conductive network and the light emitting diode, the envelope is stamped or cut with a size and distribution essentially corresponding to the size and distribution of the light emitting diode. The laminated assembly of claim 1, wherein the laminate assembly is received and application of the sheet results in each light emitting diode within the outer envelope of the sheet. プラスチックが、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリウレタン及びイオノマー樹脂からなる群のうちの一つである、請求項１に記載の積層集成体。   The laminated assembly according to claim 1, wherein the plastic is one of the group consisting of polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyolefin, polyurethane, and ionomer resin. 二つの硬質シートが、ガラスシート、又はポリアクリレートもしくはポリカーボネートに基づく材料のシートによって形成される、請求項１〜５のいずれかに記載の積層集成体。   6. Laminate assembly according to any of the preceding claims, wherein the two rigid sheets are formed by glass sheets or sheets of material based on polyacrylate or polycarbonate. 発光ダイオードのケーシングが、それらが包囲される非電気伝導性プラスチックとのいかなる間隙もなしで接触を促進する形状を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の積層集成体。   7. Laminate assembly according to any of the preceding claims, wherein the casings of the light emitting diodes have a shape that facilitates contact without any gap with the non-electrically conductive plastic in which they are enclosed. カレンダーが、部分的な減圧下の室内で実施される、請求項１に記載の積層集成体。   The laminated assembly of claim 1, wherein the calendar is performed in a room under partial vacuum. 硬質シートが二つのガラスシートであり、プラスチックシートがＰＶＢシートであり、積層集成体が、三つのシートのカレンダー、均一化をもたらす温度及び圧力でのオートクレーブ中の通過、及び様々なシートの一緒の結合によって得られる、請求項６に記載の積層集成体。   The hard sheet is two glass sheets, the plastic sheet is a PVB sheet, and the laminated assembly is a three sheet calendar, passing through an autoclave at temperatures and pressures that provide uniformity, and the various sheets together 7. Laminated assembly according to claim 6, obtained by bonding. 第一硬質シート上への適用前に、発光ダイオード、及び電気伝導性回路網との電気的な接触を与える要素が、電気供給回路を担持するシートと関連されるプラスチックシートによって支持される、請求項１に記載の積層集成体。   Prior to application on the first rigid sheet, the light emitting diode and the element providing electrical contact with the electrically conductive network are supported by a plastic sheet associated with the sheet carrying the electrical supply circuit. Item 2. The laminated assembly according to Item 1. 発光ダイオードを支持するプラスチックがＰＶＢシートであり、電気回路を担持するシートがＰＥＴシートである、請求項１０に記載の積層集成体。   The laminated assembly according to claim 10, wherein the plastic supporting the light emitting diode is a PVB sheet, and the sheet carrying the electric circuit is a PET sheet. 二つの硬質シートが各々、電気伝導性層を担持し、発光ダイオードがこれらの層の各々と接触している、請求項１に記載の積層集成体。   The laminated assembly of claim 1, wherein the two rigid sheets each carry an electrically conductive layer, and the light emitting diode is in contact with each of these layers.
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