JP7051717B2 - ヘッドアップディスプレイのための乗り物のウィンドシールド及びそれを組み込んだ乗り物並びに前記ウィンドシールドの製造 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイのための乗り物のウィンドシールド及びそれを組み込んだ乗り物並びに前記ウィンドシールドの製造 Download PDF

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Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイのための乗り物のウィンドシールド及びそのようなウィンドシールドを含む乗り物並びにそのようなウィンドシールドの製造に関する。
ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムは、あらゆる種類の乗り物に使用されており、とくに、自動車の乗り物に使用されている。
ヘッドアップディスプレーシステムは、運転者又は観察者の方へ反射される、積層グレージング上に投影された情報を表示する。特に、これらのシステムは、安全な運転を保証するために、運転者が乗り物の前方の視界から目を離すことなく、その運転者に情報を与えることができる。運転者は、ウィンドシールドの裏側に一定の距離をおいて見いだされる虚像(仮想イメージ)を認識する。
こうしたシステムに一般的な積層グレージングが使用されると、運転者は二重の像(ダブルイメージ)、すなわち、乗員室の内側の方へ向かってウィンドシールドの表面に反射される第一の像及びウィンドシールドの外面に反射される第二の像、を観察することになり、これら二つの像は、互いに関してわずかにずれている。このずれが情報の表示を乱すことがあり得る。
この問題を克服するために、2つのガラスシートとポリビニルブチラール(PVB)から作製されている中間層から形成されている積層ウィンドシールドが使用されており、この中間層の2つの外部面は平行ではなく、くさび形であり、したがって、ディスプレイ源によって投影され、乗員室の方に向かってウィンドシールドの面に反射される像は、外側に向いているウィンドシールドの面に反射される、同じ情報源に由来する同じ像に実質的に重ね合わされることになる。このくさび形の積層グレージングを製造するために、グレージングの上部の縁から下部の縁にかけて、その厚さが減少する中間層シートが使用されている。
本発明の目的は、ヘッドアップディスプレイを損なうことなく、一つの又はその他の発光信号を組み込むことのできる、ヘッドアップディスプレイのための乗り物のウィンドシールドを提供することである。
この目的のために、本発明の第一の主題は、ヘッドアップディスプレイのための、乗り物の、特に、自動車の乗り物又は公共交通機関の乗り物の、積層ウィンドシールドであって、前記積層ウィンドシールドは、
- 積層グレージングであって、以下を含む:
- 任意に澄明、極めて澄明又は着色した(特に灰色又は緑色)、好ましくは湾曲した鉱物ガラスから作製された、外部グレージングを形成する第一のグレージングであり、それぞれ面F1及び面F2と呼ばれる第一及び第二の主面を有し、自動車の乗り物であれば、その厚さEは、好ましくは、最大で2.5mm、さらには最大で2.2mm、-特には1.9mm、1.8mm、1.6mm及び1.4mm-、あるいは最大で1.3mm若しくは最大で1mmである、第一のグレージング;
- 任意に、澄明、極めて澄明又は着色した(特に灰色又は緑色)、好ましくは熱可塑性ポリマー材料から、さらに好ましくはポリビニルブチラール(PVB)から作製されている、積層中間層であり、好ましくは、自動車の乗物であれば、その厚さe1は、最大で1.8mm、より好ましくは最大で1.2mm、さらに好ましくは最大で0.9mm(より好ましくは少なくとも0.3mm、さらに好ましくは少なくとも0.6mm)であり、特には、第一のグレージングの端面から最大で2mmだけであって、第二のグレージングの端面から最大で2mmだけ後退した(セットバックした)積層中間層であり、この積層中間層は、積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有する;
- 好ましくは湾曲した、好ましくは澄明、極めて澄明又は着色した鉱物ガラスから作製された、内部グレージングを形成する第二のグレージングであり、それぞれ面F3及び面F4と呼ばれる第三及び第四の主面を有し、自動車の乗り物であれば、好ましくは、その厚さは第一のグレージングの厚さよりも小さく、最大で2mm、-特には1.9mm、1.8mm、1.6mm及び1.4mm-、あるいは最大で1.3mm若しくは最大で1mmである、第二のグレージング;ここで、第一及び第二のグレージングの合計の厚さは、好ましくは、4mmよりも厳密に小さいか、さらには3.7mmよりも厳密に小さい;
を含む、積層グレージング、ここで、面F2及び面F3は、前記積層グレージングの内側面である;
- 面F2と面F3の間にある、1又は複数の無機発光ダイオードであって、それぞれのダイオードは面F3の方向に信号光を発することができる発光面、及び端面を有し、それぞれのダイオードは、少なくとも0.2mmであってよい、ミリメートル未満の厚さe2を有する;
ここで、本発明によれば、それぞれのダイオードのために、前記積層中間層(第一のシート)は、前記ダイオードの端面を取り囲む、ブラインド開口部(行き止まりの、出口のない開口部)を含み、特に、前記積層中間層は、別個の開口部内にある隣接するダイオード間のいわゆるインターダイオードスペースにあり、かつ/又は複数のダイオードのグループのために、前記積層中間層は、前記複数のダイオードのグループを取り囲む、ブラインドの「共通」開口部を含む。
先行技術で行われているように、プリント回路基板(PCBの)キャリアの周囲すべてで中間層を完全に切り取ることは、欠陥のあるアセンブリが生じるリスクを増加させる(気泡、層間剥離、外観上の欠陥)。したがって、本発明では、ダイオードのために、前記積層中間層に局所的な切り取りを行うものである。
前記積層中間層は、好ましくはダイオードに最も近い位置にあり、好ましくは、切り取りの間に前記ダイオードの位置の許容誤差(公差)を考慮して、その切り取りの幅は、好ましくは、(たとえ中間層が、柔軟なものであったとしても)ダイオードの幅よりも広くなるように選択される。
図1は、道路上の自動車乗物のウィンドシールドを示し、ウィンドシールドには本発明による発光信号が備えられている。 図1aは、道路上の自動車乗物の別途のウィンドシールドを示し、ウィンドシールドには本発明による発光信号手段が備えられている。 図1bは、ダイオードを有するプリント回路基板の例を示す。 図1’は、道路上の自動車乗物の別途のウィンドシールドを示し、ウィンドシールドには本発明による発光信号手段が備えられている。 図2は、本発明の第一の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図2aは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図2’は、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図2bは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図3aは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図3bは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図4aは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図4bは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図5aは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図5bは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図6aは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図6’aは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図6bは、本発明の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図である。 図7は、ダイオードキャリア上に取り付けられた表面実装型デバイスを示す。
好ましい実施態様では、前記ブラインド開口部の底部とその向かい側の面との間の残余厚さHfは、好ましくは、少なくとも0.1mm、さらには少なくとも0.2mm及び最大で0.5mmであり、かつ好ましくは、ダイオードは、前記ブラインド開口部の底部と接しているか又は前記底部から最大で0.2mm若しくは最大で0.1mmだけ離れている。
好ましい実施態様では、好ましくは開口部を横断する一般的なPVBシート(作製がより簡単なもの)及び別のくさび形のPVBが使用されるか、又はプラスチックフィルム及び/又はプラスチックフィルムが有する導電性層(太陽光制御等のための層)を貫通しないように、好ましくはブラインド開口部を有する、PVB/プラスチックフィルム/PVB複合シートも使用される。導電性層は欠損部分がなく、-したがって、一つ又は複数のブラインド開口部から離れている-、さらには、プラスチックフィルムは欠損部分がなく、したがって、一つ又は複数のブラインド開口部から離れている。
くさび形のPVBは、この中間層におけるダイオードためのホールの位置によって、その厚さが変化する。このため、このPVBに関してLEDの厚さが過剰になり、ガラス上のLEDに局所的な圧力を引き起こして破損を生じるか、又はLEDに関してPVBの厚さが広範に過剰になり、空気を捕捉することになってその後に品質の問題が生じる、というリスクがある。複数のPVB層の間の界面は識別できるものとすることができる。
別の実施態様では、ブラインド開口部を有する、あらかじめ作製された、単一のくさび形のPVBシート(PVBのみもの、単層若しくは多層のもの、又は多層シート)が使用される。
好ましい実施態様では、前記積層中間層(前記開口部の壁)は、ダイオードの端面から最大で0.5mm、より好ましくは最大で0.2mm、又は最大で0.1mmだけ離れており、さらにはダイオードの端面と接していてもよい。ブラインド開口部の場合、前記開口部はダイオード(又は複数のダイオードのグループ)で埋められていてよい。
好ましい実施態様では、e1はセンチメートル未満であり、好ましくは0.5~0.9mm(特に、一般的なPVBでは0.76mm、例えば、音響性PVBでは0.81mm)である。前記積層中間層は、音響性PVBであってよい。
好ましくは、ブラインド開口部は、任意に音響性PVB内にあるか、あるいは(あらかじめ作製済みの)PVB/(機能性)プラスチックフィルム又はPVB/(機能性)プラスチックフィルム/PVBの複合要素内にあり、好ましくはPETである前記プラスチックフィルムは、(着色した、薄く色が付いた)単一のもの、又は機能性層、特に導電性層(太陽光制御等)を有する要素(透明な、無色のもの等)である。
導電性層を有する又は有さない機能性プラスチックフィルムは、好ましくは積層グレージングの表面を覆うことができる。機能性プラスチックフィルム単独では、例えば、(意図的に)薄く色が付いていても及び/又は着色していてもよい。導電性層を有するプラスチックフィルムは、無色透明であってよい。
機能性プラスチックフィルムは、好ましくは、その厚さが最大で0.2mm、さらには最大で0.1mm、あるいは最大で0.05mmである。
導電性層は、好ましくは、欠損部分がないままであり(審美的目的や、ホットスポットを回避するため等)、PETのようなプラスチックのフィルムでさえ、ブラインドホール(行き止まりのホール)又はスルーホール(貫通したホール)のない、-したがって、前記ブラインド開口部を有さず-、欠損部分がないままである。
ダイオードは、チップオンボード型、又は最も好ましくは、周辺のパッケージを含む表面実装型デバイス(SMD)であってよい。
一つの好ましい実施態様では、それぞれのダイオード、好ましくは、それぞれの電力ダイオードは、少なくとも一つの半導体チップを含む電子部品であり、その電子部品の端面を封入した(及びダイオードの端面を規定する)、ポリマー又はセラミックの周辺パッケージを備えており、当該パッケージは半導体チップを取り囲んでいる。
パッケージは、ダイオードの最大厚さ(高さ)e2に相当するものとすることができる。パッケージは、例えばエポキシから作製されている。ポリマーパッケージは、積層の間に任意に圧縮される(積層後の最終的な厚さは初期の厚さよりも小さくすることができる)。(ポリマーの)パッケージは、不透明であってもよい。
パッケージ(一体型又は2つの部分から作製されているパッケージ)は、チップを有する支持体を形成する部分及びチップよりも上側で支持体から離れて広がるリフレクターを形成する部分を含み、保護樹脂及び/又は色変換機能を有する材料を含む。パッケージの前面はチップを覆っているこの材料の表面として定義され、この表面は、リフレクターの「前」面よりも後退しているか又は同じ高さである。
ダイオードは、保護樹脂及び/又は色変換機能を有する材料を含むことができ、これらを半導体チップ上に有することもできる。半導体チップは、材料(樹脂等)に埋め込まれていてもよい。
ダイオード(チップオンボード型又はSMD)は、小型化するために半導体チップ上に光学素子がないものとすることができる(半導体チップは、材料中に埋め込まれていても、埋め込まれていなくてもよい)。
好ましくは、ダイオードは、特に可撓性のダイオードキャリア、例えばプリント回路基板(PCBボード)の前面上に取り付けられた表面実装型デバイスであり、ダイオードは、ランバート又は準ランバート放射パターンを有する。
ダイオードキャリア(プリント回路基板)は、湾曲した積層グレージングの湾曲部に適合するために十分に可撓性なもの(柔軟なもの)とすることができる。
特に、可撓性のダイオードキャリアは、グレージングの端面から突出していてもよい。このことは、電力の供給を容易にし、例えば、積層グレージング内に電力供給装置を追加する必要がない(フラットケーブル、ワイヤ、グレージングの面F2又はF3上の導電性層等)。(可撓性の)ダイオードキャリアは局所的に存在してよく、例えば、積層グレージングの表面、特に(ウィンドシールドの)積層グレージングの周辺領域の10%未満(又は10%以下)を覆うことができる。そうでなければ、(可撓性の)ダイオードキャリアは10%を超えて、さらには積層グレージングの表面のすべてを覆うことができる。
好ましい実施態様では、積層中間層は、PVBから作製されており、その厚さe1は0.5~0.9mmの範囲である。ダイオードは、好ましくは、プリント回路基板のような可撓性のダイオードキャリアの前面上(面F3側)に取り付けられた表面実装型デバイスであり、その厚さe’2は、好ましくは最大で0.2mmであり、さらには最大で0.15mmである。特に、可撓性のダイオードキャリアは、グレージングの端面から突出することができる。
プリント回路基板の幅は、好ましくは最大で5cmであり、より好ましくは最大で2cm、さらには最大で1cmである。一般的に正方形の形状であるダイオードのように、単一の半導体チップを有するダイオードの幅(又は長さ)は、好ましくは最大で5mmである。一般的に長方形の形状であるダイオードのように、複数の半導体チップを有するダイオード(典型的にはパッケージで囲まれている)の長さは、好ましくは最大で20mm、より好ましくは最大で10mmである。
ダイオード又は複数のダイオードは、可撓性のダイオードキャリアの、好ましくは「前」面上に取り付けられた表面実装型デバイスであり、この可撓性のダイオードキャリアは、面F2に対して裏面で接合又は接着し、特に、接着剤(グルー又は好ましくは両面接着テープ)で接合し、その接着接合の厚さe3は、e3≦0.1mm、さらに好ましくはe3≦0.05mmであり、さらにはe3+e’2は、最大で0.15mmであり、より好ましくは最大で0.1mmである。この接着剤を含めると、e3+et2≦e1であることが好ましい(ダイオードの区域におけるプリント回路基板の裏面上に上記のものがすべて存在する場合;ここで、et2はプリント回路基板とダイオードのアセンブリの全体の厚さを意味する)。
接着接合は、ダイオードを含む及び/又は含まない領域の長さ全体に又は個々のものにわたる。
別の場合には、ダイオード又は複数のダイオードは、例えば、可撓性のダイオードキャリアの、好ましくは「前」面上に取り付けられた表面実装型デバイスであり、積層中間層(一般的な厚さの、着色した及び/又は音響性のPVB)はまた、前記ダイオードキャリアの裏面と面F2の間にある。
とりわけ、ダイオード又は複数のダイオードは、ヘッドアップディスプレイの区域外のウィンドシールドの下部にあり、特に、ヘッドアップディスプレイ区域のより周辺にある。
ダイオード又は複数のダイオードは、可撓性のダイオードキャリアの、好ましくは前面上に(又は導電性層(トラックあり又はなし)を有する面F2上に)取り付けられた表面実装型デバイスであり、かつダイオード又は複数のダイオードは、ウィンドシールドの領域に配置されており、この領域では、外部ガラスが、好ましくは面F2の不透明層によって、特にエナメルから作製された不透明層によって、不透明になっており、かつ/又は、内部ガラスが、好ましくは面F4の不透明層によって、特にエナメルから作製された不透明層によって、不透明になっており、不透明層は、ダイオードに沿って少なくとも一つのギャップ(隙間、開口部)を含む。
特に、ダイオード又は複数のダイオードによる発光信号は、衝突防止手段であり、かつ/又は前記ダイオード又は複数のダイオードの一つは、面F2と面F3の間の、又は面F4上の、タッチ式オン/オフスイッチの発光表示器(面F2と面F3の間の電気的に制御されたデバイス、ライトバルブ若しくはSPD、フィルム型若しくはワイヤ型の加熱素子、スクリーン等)、好ましくは、容量式のものである。
ダイオードは、必要があれば、作動中に電流が電気的に供給不足である電力ダイオードであり、好ましくは、少なくとも10の倍率で、さらには少なくとも20の倍率であり(したがって、電流強度/10あるいは電流強度/20である)、特に、積層中間層のポリマー材料の軟化温度よりも低い温度を維持し、特に最大で130℃、より好ましくは最大で120℃、さらには最大で100℃の温度を維持する。
これらのダイオードは、過剰な熱を生じずに、優れた効率を保証する。
例えば、定格電流1Aのダイオードでは、50~100mAの間の電流が選択される。
無機ダイオードは、例えば、ガリウムリン、窒化ガリウム及び/又は窒化アルミニウムガリウムをベースとするものである。
ダイオードキャリア(プリント回路基板)は、湾曲した積層グレージングの湾曲部に従うために十分に可撓性がある(柔軟性がある)ものとすることができる。
一つの実施態様では、ダイオードキャリアは、好ましくは透明な(必要があれば)プラスチック、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、すなわちPET、又はポリイミドから作製されたフィルムであり、特に金属(銅など)又は透明な導電性酸化物から作製された、好ましくは透明な導電性トラックが備え付けられており、表面実装型デバイスに取り付けられている。導電性トラックは、印刷されているか又は任意の他の堆積法、例えば物理的気相成長法によって堆積されている。導電性トラックはワイヤであってもよい。導電性トラック及びフィルムは、それらが目に見えるものであるとき、すなわち、それらがマスキング要素(層)(例えばエナメルのようなもの、さらには塗料等)によってマスクされておらず、特に面F4又は面F3上にあるときには、透明であることが好ましい。導電性トラックは、透明な材料であるために又はその幅が(実質的には)見えないくらいに十分に薄いものであるために透明であってよい。目に見えないか又は目に見えるトラックは、銅、例えば、配線で絶縁された銅(レーザーエッチング等で材料を除去したもの等)から作製することができる。
ポリイミドフィルムは、代替のPETあるいはPEN(ポリエチレンナフタレート)に比較して、より高い温度に対してより良い耐性を示す。
好ましくは、ダイオードキャリアは、単独で又はフラットコネクターと組み合わせて、積層グレージングの端面まで少なくとも延在しており、好ましくは、端面を越えて突出しており、例えば、ドッグレッグ型(くの字型)の、さらに好ましくはL字型であり、そして、ダイオードキャリアの裏面と面F2との間には、液体の水を通さない、最大で0.1mm、さらには最大で0.05mmの厚さの接着剤、特に両面接着テープが与えられている。このような接着剤は、オーバー・モールドの溶液にとって好ましい。(すべての)プリント回路基板を固定するために、好ましくは、透明な接着剤が使用される。
ダイオードキャリアは、1又は複数のダイオードを有する第一の部分(方形又は円形の部分)と、積層グレージングの端面を越えて表面に現れ、さらには突出している、接続部のための第二の部分(方形でより狭い幅の部分)を含むことができる(図1b参照)。
ダイオードキャリアは、グレージングの端面まで延在し、さらにはこの端面を越えて突出する、フラットコネクターと結合することができる。プラスチック(例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)又はポリイミド)を含み、グレージングの湾曲部に適合する可撓性のコネクターが好ましい。フラットコネクターの幅(端面に沿った寸法)は、(ダイオード)キャリアの寸法、特に端面に沿った寸法よりも小さいか又は等しい。
グレージングは、同じ機能又は異なる機能の複数のダイオードの数個のグループ(したがって、複数のブラインド開口部)を含むことができる。
より大きい発光表面及び/又は異なる色を得るためには、一つの同じプリント回路基板上に数個の列のダイオードを配置するか、又は隣り合う2つのプリント回路基板を配置することが可能である(少なくとも隣り合って配置されたダイオードを有するプリント回路基板の領域)。
所与のダイオードキャリア上で、ダイオードは、同じ光又は異なる色の光を、好ましくは同時にではなく、発することができる。
通常、ダイオードは、ウィンドシールドの長手方向の縁又は側部の縁に沿って発光ストリップを形成する(少なくとも)一つの列の中にある。
通常、ダイオードは、以下に記載の縁に沿って発光ストリップを形成する(少なくとも)一つの列の中にある:
- ウィンドシールド(特に運転者側)の長手方向の縁;ここでダイオードキャリアは、側部(外側)の縁の端面から、さらにはもう一方の側部(外側)の縁から、及び/又は長手方向の縁の端面から突出した接続部とともに、突出することができる、
- ウィンドシールド(特に運転者側)の側部(外側)の縁;ここでダイオードキャリアは、長手方向の縁の端面から、さらにはもう一方の長手方向の縁から、及び/又は側部(外側)の縁の端面から突出した接続部とともに、突出することができる。
必然的に、積層中間層は、面F3(及び/又は面F2それぞれ)と直接的に接することができ、あるいはこの面上の通常の機能性被覆、特に薄層(1又は複数の銀のフィルムを含む)の積み重ね、例えば、加熱層、アンテナ、太陽光制御層若しくは低E層(低放射率層)、又は装飾的層若しくは一般的には黒色エナメルのような(不透明の)マスキング層と、直接的に接することができる。
ダイオードキャリアは、澄明なガラス領域内にあり、不透明な縁(通常はエナメルのフレーム)から離れているか又は離れていない。例えば、プリント回路基板は、一つの側部の又は長手方向の縁に沿って、あるいはより中心に配置され、特に、側部の縁の間の実質的に中ほどに配置され、長手方向の縁の上部よりも、(取り付けられた位置にある)長手方向の縁の下部により近いところに配置される。ほとんどの場合、面F2上に不透明層が存在し及び面F4上に不透明層が存在し、さらには面F3上にも不透明層が存在する。これらの不透明層の幅は、同一でも異なっていてもよい。
ダイオードキャリアは、通常、面F2及び/又は面F4上あるいは面F2及び/面F3上の、積層グレージングの周辺の縁に沿って、不透明層、特に(黒色)エナメルの領域内又はその付近に、配置することができる。
この第一の実施態様では、ダイオード又はプリント回路基板全体は、例えば、運転者又は任意の他の人間への警告(衝突防止)のような情報を表示するために、ウィンドシールドを通じた運転者の視界に限定されずに、内部からのみ目に見えるものであってよい。
プリント回路基板は、ウィンドシールドの領域に配置することができ、この領域内では、内部ガラスは、(黒色)エナメルのような(最も内側にある)不透明層によって、好ましくはF4上又はF3上で、不透明となっている。この不透明層は、ダイオードに沿って、少なくとも、(堆積の際のマスキングによって又は特にレーザーでの除去による)開口部(ギャップ)を含む。この不透明層は、例えば、同一又は異なるサイズ(徐々に小さくなるサイズ及び/又は端面から離れるにつれ徐々に増えていくパターン)である、幾何学的又は非幾何学的な(円、長方形、正方形等)不透明のパターンのセットの形態をとる。不透明なパターン間の領域は、ダイオードに沿う。これらの領域では、白色エナメルのような散乱層を面F3、さらには面F4に追加することができる。散乱層は、この(最も内側にある)不透明層から離れているか又は隣接することができる。好ましくは、ウィンドシールドは、面F2上に不透明層をさらに含む。
特に、ダイオードは、1又は複数のプリント回路基板を使って、1又は複数の文字、記号(三角形、故障又はハザード記号等)、1又は複数の矢印等を形成するように配置することができる。
上述したようなプリント回路基板とダイオードのセットを、必要とされるだけの数で備え付けることができる。例えば:
- 好ましくは、長手方向の最上部の縁のよりも長手方向の最下部の縁により近い、左側の側部に沿った第一のセット;
- 好ましくは、長手方向の最上部の縁のよりも長手方向の最下部の縁により近い、右側の側部に沿った第二のセット;
- 好ましくは、運転者側にある、長手方向の最下部の縁に沿った第三のセット;
- 好ましくは、長手方向の最上部の縁のよりも長手方向の最下部の縁により近い、第四のセット。
色は危険度に応じて変化させることができ、より多い又は少ない数のダイオードを危険度に応じて点灯させることもできる。
当然ながら、本発明は、発光信号を有するウィンドシールドを含む乗り物に関し、かかる発光信号は、(公道(高速道路)又は都市道路での)衝突予防手段であり、特に、前方の自動車(若しくは、例えば、オートバイ、自転車、スクーター等の任意の他の移動手段、さらには動物)までの距離(又は物体あるいは歩行者のような人間までの距離)が近くなり過ぎたことを検知して、又は物体あるいは人間又は自動車若しくは任意の他の移動手段(自転車、オートバイ等)からの自動車の左手側若しくは右手側の距離が近くなり過ぎたことを検知して、好ましくは赤色又は次第にオレンジ色(琥珀色)から赤色になるダイオード、さらには3つ以上のレベルを有するため複数の色になるダイオードを点灯することによって衝突を防止する。
ダイオードとしては、OSRAM社によって販売されている、OSLON BLACK FLATのレンジを挙げることができる。赤色光については、以下のOSRAM社によって販売されているダイオード:OSLON BLACK FLAT Lx H9PPを挙げることができる。オレンジ色(琥珀色)の光については、以下のOSRAM社によって販売されているダイオード:LCY H9PPを挙げることができる。白色の光については、以下のOSRAM社によって販売されているダイオード:LUW H9QP又はKW HxL531.TE(xはダイオード中のチップの数であり、例えば4又は5である)を挙げることができる。
可撓性のプリント回路基板としては、KREMPEL社からのAKAFLEX(登録商標)のレンジの製品(特に、PCL FW)を挙げることができる。
前記乗り物の一つの実施形態には、ダイオードを操るための少なくとも一つのコントロールユニット及び少なくとも一つのセンサー、特に、危険な状況を検知するためのセンサーを含む。ダイオードを操るためのコントロールユニットは、プリント回路基板上又はプリント回路基板から離れて、積層グレージング内に存在することができる。
最後に、本発明は上述した積層ウィンドシールドを製造するための第一の方法に関し、この方法は以下を含む:
- 特にウィンドシールドの下部領域に、1又は複数の局所的な開口部、好ましくは貫通した開口部を形成するために、好ましくは最大で0.9mmの、同じ(不変の)厚さを有する積層中間層の第一のシートを自動的に切り取ること;
- 積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、好ましくはPVBから作製されている、積層中間層の第二のシートを提供すること、ここで、第二のシートは、好ましくは面F3により近く、第一のシートと接している;
- 前記積層グレージングを組立てること、特に、前記ダイオードのサイズよりも大きい、好ましくは、前記ダイオードのサイズよりも最大で0.5mm又は最大で0.1mmだけ大きい、貫通した開口部を有する積層グレージングを組立てること。
好ましくは、
- 上述した組立てることの前に、前記ダイオード又は複数のダイオードが、第一のシートの貫通した開口部中にあり、特に、前記ダイオード又は複数のダイオードは、第一のシートよりも、最大で0.2mm若しくは最大で0.1mmだけ厚いか、又は前記開口部中において、最大で0.5mm、さらには最大で0.3mm若しくは最大で0.2mmだけ後退している。
最後に、本発明は上述した積層ウィンドシールドを製造するための第二の方法に関し、この方法は以下を含む:
- 特にウィンドシールドの下部領域に、1又は複数のブラインド開口部を形成するために、積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、好ましくは最大で0.9mmであってe2よりも大きい厚さを有する、第一の中間層シートを自動的に切り取ること;
- 特に、前記ダイオードのサイズよりも大きい、好ましくは、前記ダイオードのサイズよりも最大で0.5mm又は最大で0.1mmだけ大きい開口部を有する、前記積層グレージングを組立てること。
好ましくは、上記の第一又は第二の方法において、
- 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、第一のシートに対向する前面を有して、好ましくは、可撓性のダイオードキャリアの、「前」面である面F3側に取り付けられた表面実装型デバイスであり;
- 好ましくはPVBから作製されている第一のシートが、任意に音響性の及び/又は着色した又はあらかじめ作製済みの、PVB/プラスチックフィルム(特に、前記プラスチックフィルムは、例えば(導電性層、特に太陽光制御層を有するか有さない)機能性PETであり、好ましくは最大で0.2mm、さらには最大で0.1mm若しくは最大で0.05mmの厚さを有する)であるか、又はPVB/プラスチックフィルム(特に、前記プラスチックフィルムは、例えば(導電性層、特に太陽光制御層を有するか有さない)機能性PETであり、好ましくは最大で0.2mm、さらには最大で0.1mm若しくは最大で0.05mmの厚さを有する)/PVBであり;任意に設けられる第二のシートは、澄明であるか、極めて澄明である。
積層中間層の部分は、例えば、0.2mm~1.1mmの厚さを有する、1又は複数のフィルムから形成される、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリウレタン(PU)、エチレン/ビニルアセテート(EVA)コポリマーから作製することができる。
音響性の中間層は、振動音響減衰特性を有する粘弾性プラスチックから作製され、特にポリビニルブチラール(PVB)と可塑剤に基づく、少なくとも一つの「中央」層を含むことができ、音響性の中間層は、さらに標準的なPVBから作製された2つの外側層を含み、中央層はこの2つの外側層の間にある。
任意に、一方の又は両方の外側層が、積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、振動音響減衰特性を有する粘弾性プラスチックから作製された層が、積層グレージングの上部から下部にかけて同じ(不変の)断面を有するものとすることができる。音響性シートの例に言及するものとして、欧州特許第0 844 075明細書を挙げることができる。
ダイオードは、手動で又は自動で(より高度の精密度で)前面上に配置される。
ダイオードキャリアは、グレージング(裏面の面F2側)に関して配置することができ、穴の開いた積層中間層の配置を制限しうる。積層中間層は、好ましくは、グレージングの輪郭を越える余剰分が切断される(グレージングを前面側に適合させた後に余剰分が切断される)。あるいはまた、ダイオードを有するダイオードキャリアは、穴の開いた積層中間層に関して配置することができ、穴の開いた積層中間層の配置によってダイオードキャリアの配置が制限される。積層中間層は、好ましくは、積層グレージングのまさにその形状に切断される。
乗員室内の熱を制限するために、又は空調の使用を制限するために、グレージングの一つ(好ましくは外部ガラス)は少なくとも着色しており、積層グレージングは、好ましくは面F4上又は面F2若しくはF3上に、太陽光放射を反射する若しくは吸収する層をも含むことができ、特に、透明な導電性酸化物層(transparent electrically conductive oxide layer)、すなわち「TCO層」(面F4上に)、又は少なくとも一つのTCO層を含む薄層の積み重ね、又は(面F2又は面F3上に)少なくとも一つの銀層を含む薄層の積み重ね(この一つ又は複数の銀層は誘電体層の間に配置される)を含むことができる。
同時に、面F2及び/又は面F3上に(銀を含有する)層を、面F4上にTCO層を有することもできる。
(透明な導電性酸化物の)TCO層は、好ましくは、フッ素ドープ酸化スズ(SnO2:F)又はインジウムスズ混合酸化物(ITO)の層である。
その他の層を使用することもでき、かかる層には、インジウム亜鉛混合酸化物(IZOと呼ばれる)をベースとする薄層、ガリウムドープ若しくはアルミニウムドープ酸化亜鉛をベースとする薄層、ニオブドープ酸化チタンをベースとする薄層、スズ酸カドミウム若しくはスズ酸亜鉛をベースとする薄層、又はアンチモンドープ酸化スズをベースとする薄層が含まれる。アルミニウムドープ酸化亜鉛を使用する場合、ドープレベル(すなわち、全重量に対する酸化アルミニウムの重量)は、好ましくは3%未満である。ガリウムを使用する場合、ドープレベルはより高くすることができ、典型的には5~6%にわたる範囲内である。
ITOの場合、Snの原子百分率は、好ましくは5~70%、特に10~60%にわたる範囲内である。フッ素ドープ酸化スズをベースとする層では、フッ素の原子百分率は、好ましくは最大で5%、一般的には1~2%である。
ITOが特に好ましく、とりわけSnO2:Fに関するものが好ましい。より高い導電率を有するものを使用することで、ある一定の同じ放射率レベルを得るために、その厚さをより小さいものとすることができる。カソードスパッタリングプロセス、特にマグネトロンカソードスパッタリングプロセスによって容易に堆積されるこれらの層は、より小さい粗さを有することによって特徴付けられ、したがって、汚染される傾向がより少ない。
一方で、フッ素ドープ酸化スズを使用することの一つの利点は、化学気相蒸着(CVD)によって容易に堆積することができることにあり、CVDによれば、カソードスパッタリングプロセスとは違って、引き続く加熱処理を必要とせず、フロートフラットガラス製造ライン上で実施することができる。
「放射率」との用語は、EN12898規格の意味の範囲内で、283Kでの垂直放射率を意味するものと理解される。層の性質によって低放射率の層(透明な導電性酸化物(TCO)層等)の厚さを調節し、求める熱的性能によって所望の放射率を得ることができる。低放射率の層の放射率は、例えば0.3以下、特に0.25以下又は0.2以下である。ITOから作製された層では、その厚さは一般的に少なくとも40nm、さらには少なくとも50nm及び少なくとも70nmであり、しばしば最大で150nm又は最大で200nmである。フッ素ドープ酸化スズから作製された層では、その厚さは、一般的に少なくとも120nm、さらには少なくとも200nmであり、しばしば最大で500nmである。
例えば、低放射率の層は、以下の配列の層を含む:
ハイ・インデックスの下層/ロー・インデックスの下層/TCO層/任意の誘電体被覆層。
低放射率の層(焼き戻しの間は保護されている)の好ましい例として、ハイ・インデックスの下層(<40nm)/ロー・インデックスの下層(<30nm)/ITO層/ハイ・インデックスの被覆層(5~15nm)/ロー・インデックスのバリア被覆層(<90nm)/最終層(<10nm)が挙げられる。
面F4上の低放射率の層として、米国特許出願公開第2015/0146286号明細書に記載されているもの、特に実施例1~3に記載されているものを挙げることができる。
好ましい実施態様では、
- 第一の及び/又は第二のグレージングは着色しており;及び/又は
- 積層グレージングの面F1又は面F2又は面F3又は面F4の一つ(好ましくは面F4)は、低放射率の層で被覆されており、低放射率の層は、特に透明な導電性酸化物層(TCO層)、特にTCO層を有する複数の薄層の積み重ね又は(一つ又は複数の)銀層を有する薄層の積み重ねを含む;及び/又は
- 積層中間層は、その厚みのすべて又はいくつか(一部)(特に最も光にさらされる表面であってしばしば劣化が生じる表面の側から離れたところ)が着色しており;及び/又は
- 追加の着色した(ポリエチレンテレフタレート(PET)等のようなポリマーの)フィルムが、面F2と面F3の間に又は(接合して)面F4上に、さらには面F1上に存在する。
特に、積層グレージングの面F4は、(第一の発光表面を制御するための)タッチボタンを形成する区域(電力が供給され、したがって電極を有する区域)を含めて、透明な機能性層、特に低放射率の層、好ましくはTCO層を含む層で被覆される。
以下に、添付の図面を参照しながら本発明をより詳細に記載する:
図1(図1-1)は、道路上の自動車乗物のウィンドシールドを示し、ウィンドシールドには本発明による発光信号が備えられている。
図1a(図1-2)は、道路上の自動車乗物の別途のウィンドシールドを示し、ウィンドシールドには本発明による発光信号手段が備えられている。
図1b(図1-3)は、ダイオードを有するプリント回路基板の例を示す。
図1’(図1-4)は、道路上の自動車乗物の別途のウィンドシールドを示し、ウィンドシールドには本発明による発光信号手段が備えられている。
図2(図2-1)は、本発明の第一の実施態様における発光信号ウィンドシールドの断面の概略図であり、図2a(図2-2)、図2’(図2-3)、図2b(図2-4)、図3a(図3-1)、図3b(図3-2)、図4a(図4-1)、図4b(図4-2)、図5a(図5-1)、図5b(図5-2)、図6a(図6-1)、図6’a(図6-2)及び図6b(図6-3)も同様である。
図7は、ダイオードキャリア上に取り付けられた表面実装型デバイスを示す。
図1は、前に自動車がいる三車線の道路を運転する自動車乗物のウィンドシールド1000を示す(乗り物の内側からみたもの)。
そのウィンドシールドは、本発明による発光信号を有する積層グレージングであり、すなわち、以下のものを使用する:
- 積層グレージングの2つのグレージング間に組み込まれた第一のプリント回路基板(PCBボード)上の6つのダイオード4の第一のセットであり、前記ダイオードは一列に並んでいて、長手方向の最下部の縁に沿って、ウィンドシールドの縁の区域の澄明なガラスの領域に配置されており、任意に、外部グレージング(図示せず)の周辺マスキング領域(不透明なエナメル等)に又はこの周辺マスキング領域の近くにあるか、あるいは外部及び/又は内部グレージングの、マスキング領域(不透明なエナメルのような不透明層)と(ダイオードに面した)透明な領域を交互に含む区域にある;
- 積層グレージングの2つのグレージング間に組み込まれた第二のプリント回路基板(PCBボード)上の6つのダイオード4の第二のセットであり、前記ダイオードは一列に並んでいて、(左側の)側面の縁、特に運転者側の縁に沿って、ウィンドシールドの縁の区域の澄明なガラスの領域に配置されており、任意に、外部グレージングの周辺マスキング領域(不透明なエナメル等)に又はこの周辺マスキング領域の近くにあるか、あるいは外部及び/又は内部グレージングの、マスキング領域(不透明なエナメルのような不透明層)と(ダイオードに面した)透明な領域を交互に含む区域にある;
- 積層グレージングの2つのグレージング間に組み込まれた第三のプリント回路基板(PCBボード)上の6つのダイオード4の第三のセットであり、前記ダイオードは一列に並んでいて、右側の側面の縁、特に乗客側の縁に沿って、ウィンドシールドの縁の区域の澄明なガラスの領域に配置されており、任意に、外部グレージングの周辺マスキング領域(不透明なエナメル等)に又はこの周辺マスキング領域の近くにあるか、あるいは外部及び/又は内部グレージングの、マスキング領域(不透明なエナメルのような不透明層)及び(ダイオードに面した)透明な領域を交互に含む区域にある。
第一のセットのダイオードは、特に、前の自動車(又は任意の他の移動手段若しくは動物)があまりに近すぎると検知したときに運転者に警告する赤色光を発することができる。赤色光は連続しても点滅してもよい。光が連続するように選択された場合は、その強度は、前の自動車がより近くになるにつれ又はあらかじめ設定した「危険度の高い(ハイリスクの)」距離から高めることができる。光が点滅することを選択する場合、その頻度は、前の自動車がより近くになるにつれ又はあらかじめ設定した「危険度の高い(ハイリスクの)」距離から高めることができる。
前の自動車が十分に離れたとき(安全な距離に離れたとき)には、ダイオードは消える。
第二のセットのダイオードは、特に、この自動車の左側に対して、他の自動車(又は任意の他の移動手段若しくは動物)があまりに近すぎると検知したときに運転者に警告する赤色光を発することができる。赤色光は連続しても点滅してもよい。光が連続するように選択された場合は、その強度は、左側にある自動車がより近くになるにつれ又はあらかじめ設定した「危険度の高い(ハイリスクの)」距離から高めることができる。光が点滅することを選択する場合、その頻度は、左側にある自動車がより近くになるにつれ又はあらかじめ設定した「危険度の高い(ハイリスクの)」距離から高めることができる。左側の自動車が十分に離れたとき(安全な距離に離れたとき)には、ダイオードは消える。
第三のセットのダイオードは、特に、この自動車の右側に対して、他の自動車(又は任意の他の移動手段若しくは動物)があまりに近すぎると検知したときに運転者に警告する赤色光を発することができる。赤色光は連続しても点滅してもよい。光が連続するように選択された場合は、その強度は、右側にある自動車がより近くになるにつれ又はあらかじめ設定した「危険度の高い(ハイリスクの)」距離から高めることができる。光が点滅することを選択する場合、その頻度は、右側にある自動車がより近くになるにつれ又はあらかじめ設定した「危険度の高い(ハイリスクの)」距離から高めることができる。右側の自動車が十分に離れたとき(安全な距離に離れたとき)には、ダイオードは消える。
衝突予防システムは、高速道路でも街中でも、いかなる道路でも機能する。近すぎる物体又は歩行者の存在に注意するよう警告することにも役立つことができる。
信号光は、乗り物がリスクを伴う距離にあるときのある色(例えばオレンジ色又は琥珀色)から、その乗り物がより接近した距離にあり、さらには危険な距離にあるときの別の色、例えば赤色に変えることもできる。
これらの場合には、必要な数のダイオードを設けることができ、例えば、一列に赤色とオレンジ色のダイオードを交互にしたり、又は色ごとに一列のダイオードとしたりすることができる。少なくとも三つの信号レベルの(三色の光)を設けるようにすることもできる。
乗り物は、これらの危険な状況(とりわけ安全ではない距離)を検知するための少なくとも一つのセンサー(好ましくはダイオードのセットにつき一つ)及びダイオードを操作するための少なくとも一つのコントロールユニットを組み込んで有する。
ダイオードは、必ずしも列を成すもの、特にグレージングの縁と並行であるものとする必要はない。
ダイオードを有する一つの又は複数のプリント回路基板は、好ましくは、下方象限の運転者側にある。澄明なガラスの領域にある、透明なプリント回路基板が好ましい。
図1aは、自動車乗物の別のウィンドシールドを示し、ウィンドシールド1000’は本発明による発光信号手段を備えている。図1aのウィンドシールドは、図1のウィンドシールドとは、信号のタイプ及び第二及び第三のプリント回路基板の位置において異なる。
キャリア30c上のダイオード4cの第一のセットは三角形を形成し、可能であれば、中央に感嘆符を有する。したがって、これは危険信号を形成する。
それぞれキャリア30a及び30b上のダイオード4a及び4bの第二及び第三のセットは、それぞれの方向指示器が作動したことを示す矢印を形成する。
HUD機能と組み合わせるために、さらに、積層中間層は、積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有する。
図1bは、ガラス1’を通じて見えるダイオード4を有するL字型のプリント回路基板及び積層グレージングの端面10から出るプリント回路基板の接続部の概略図である。プリント回路基板は、透明(例えば透明なトラックを有するポリイミドフィルム)又は不透明であってよく、例えばレーザーエッチングによって分離された(及び発光ポイントを除いてマスクされた)銅のトラックを有することができる。
図1’は、道路上の自動車乗物の別途のウィンドシールドを示し、ウィンドシールドには本発明による発光信号が備えられている。図1’のウィンドシールドは、図1のウィンドシールドとは、不透明であってよい(不透明なキャリア及び/又は不透明な導電性(ワイヤ等の)トラック、例えば銅から作製されたもの)、3つのプリント回路基板が、より周縁の位置にある点において異なる。面F2は、好ましくは黒色エナメルから作製された、全体のマスキングフレーム72を含み、面F4(14)(又はF3)は、好ましくは黒色エナメルから作製された、ダイオード4に沿って開口部(ギャップ)を有するマスキングフレームを含む。
図2は、本発明の第一の詳細な実施態様における発光信号ヘッドアップディスプレイウィンドシールドの断面の概略図であり、このウィンドシールドは、以下を含む湾曲した積層グレージングを含む:
- それぞれ面F1及び面F2と呼ばれる第一及び第二の主面11、12並びに端面10を有する、例えば2.1mmの厚さのTSAガラスから作製され、好ましくは着色した、外部グレージングを形成する第一のグレージング1;
- 好ましくは、積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、好ましくは澄明な、ミリメートル未満のサイズの厚さである、例えば約0.76mmの厚さのPVB(Solutia社又はEastman社のRC41)又は必要であれば代替の形態として、例えば約0.81mmの厚さの(三層又は四層の)音響性のPVBである、ポリマー材料(ここではPVB)から作製されている、積層中間層20であり、例えば、3つのPVBシート21、22、23から作製された積層中間層;
- それぞれ面F3及び面F4と呼ばれる第三及び第四の主面13、14を有する、例えば2.1mmの厚さ又は1.6mmの厚さ、さらにはもっと小さい厚さのTSA(又は澄明若しくは極めて澄明な)ガラスから作製され、内部グレージングを形成する第二のグレージング1’、ここで、面F4は任意に機能性層(低放射率層等)で被覆されており、面F2及び面F3は、積層中間層の内側面である;及び
- 面F3に面した「前」面30及び面F2に対して裏面30’を有する、例えばプリント回路基板3上に取り付けられ、赤色光を発する、表面実装型デバイス(SMD)である、複数の無機発光ダイオード4のセットであり、ここで、プリント回路基板とダイオードのアセンブリは、その全体の厚さe+e’2(=et2)が、e+e’2≦e1であり、さらに好ましくはその差(e1-et2)は最大で0.5mm、好ましくは0.1mm~0.2mmであり(e2はダイオードの厚さであり、e’2はプリント回路基板3の厚さである)、それぞれのダイオードは内部グレージング1’の方向に発光する発光面を有する。
それぞれのダイオードのために、PVBから作製されたくさび形の積層中間層は、ダイオードを収容する(ダイオードの端面を取り囲み、ここでは端面と接している)、ブラインド開口部20iを含む領域22を有し、前記開口部を形成する底壁はダイオード4と接することができる。
積層中間層23は、ダイオードを除くプリント回路基板の前面全体を覆って、面F3とプリント回路基板3の前面との間の積層グレージング内に存在する。積層中間層21はまた、面F2と裏面30’との間に存在する。
ダイオード(ここでは単一の半導体チップを有するダイオード)は、正方形の形状であり、約5mm以下の幅を有する。
例えばPET、PEN又はポリイミドのような透明なフィルムを含む、可能な限り薄くかつ好ましくは可能な限り目立たない可撓性のプリント回路基板(最小限の幅のもの又は透明なもの)が選択され、プリント回路のために、透明な接続トラックが選択されてよい(十分に薄いものでない限り、銅から作製されたトラックではない)。プリント回路基板は、端面10から突出している。
ウィンドシールドは、面F2上に黒色エナメルから作製されたフレーム15及び面F4上に黒色エナメルから作製されたフレーム15’を含む。
図2aは、以下の3つのPVBシートを使用したことを示す、図2のグレージングの分解図を示している:
- 例えば音響性のPVBである、スルーホール20a(代替の形態としては、ブラインドホール(行き止まりのホール))を有するシート22、ここでは、プリント回路基板は、このシートの裏面に向き合っている;
- 任意のシートである、裏面30’側の「裏面」シート21;
- ウィンドシールドの上部領域21bよりも、下部領域21aのほうが薄くなっている、くさび形のシート23。
図2aの代替形態として図3aに示す分解図では、導体3bを有するダイオードキャリア3、例えばPET又はポリイミドがウィンドシールド(太陽光制御機能等)を被覆しており;したがって、2つのPVBシート21、22は、この例では接続されていない。中央層のシート22は十分な厚みがあるものであれば、ここに示すように、ブラインド開口部20iを形成することができる。
図2aの代替形態として図4aに示す分解図では、貫通した開口部を有するシートは、(あらかじめ作製された)多層シート、例えば、PVB22/機能性層35を有するPET34/PVB21’である。裏面のシートは任意である。
ここに示すように、貫通した開口部20iは、PET34と導電性層35を貫通している(ここでは、導電性層は面F3側にあるが、代替形態では面F2側に設けることもできる)。
代替形態では、PVB22における開口部はブラインドのもの(行き止まりのもの)であり、導電性層35及びPET34は欠損部分がないままである。導電性層をPETのもう一方の面上に設けることもでき、この層も欠損部分がないままとすることができる。
図2aの代替形態として図5aに示す分解図では、
- 裏面シート及びダイオードキャリアは取り除かれている;
- ダイオード4は、面F2を覆う導電性層18(任意に太陽光制御)の絶縁部18’に、例えば接着又は溶接によって取り付けられた表面実装型ダイオードである。
図2aの代替形態として図6aに示す分解図では、
- 裏面シート及びダイオードキャリアは取り除かれている;
- 単一のくさび形のシート22(音響性のもの等)が使用され、ブラインド開口部20iは、例えば、ウィンドシールドの最上部の領域にある(又は厚さが十分に厚いものを使用すれば最下部の領域にある);
- ダイオード4は、面F3を覆う導電性層18(任意に太陽光制御)の絶縁部18’に取り付けられた表面実装型ダイオードであり、配置が逆のアセンブリのものである。
図2aの代替形態として図6’aに示す分解図では、
- ダイオードキャリアは取り除かれている;
- 2つのPVBシート21、22が使用され、ブラインド開口部20iを有するくさび形のシート22(音響性のもの等)は、例えば、ウィンドシールドの最上部の領域にある(又は厚さが十分に厚いものを使用すれば最下部の領域にある)。
図2’(組み立て図)に示される代替形態又は分解図(図2b、図3b、図4b、図5b、図6b)に示される代替形態では、
- 裏面のPVBシートは取り除かれており、任意に、裏面30’上の水を通さない接着剤で置き換えられている;
- ここでは、より周辺部にあるダイオード4からの光を通過させるために、ギャップ15aが、面F4上のエナメル層15’内に作り出されている。
特に、図5aの代替形態として図5bに示す分解図では、例えば、銀を含有するエナメルのように不透明な、導電性層18(任意に太陽光制御)は、マスキングエナメル15上にある。
特に、図4aや図4bのように、貫通した開口部を有するシートは、(あらかじめ作製された)多層シート、例えば、PVB22/機能性層35を有するPET34/PVB21’である。ここに示すように、貫通した開口部20iは、PET34と導電性層35を貫通している(ここでは、導電性層は面F3側にあるが、代替形態では面F2側に設けることもできる)。
代替形態では、PVB22における開口部はブラインドのもの(行き止まりのもの)であり、導電性層35及びPET34は欠損部分がないままである。導電性層をPETのもう一方の面上に設けることもでき、この層も欠損部分がないままとすることができる。
ダイオードはチップオンボード型であるか、又は最も好ましくは、さらに周辺パッケージを含む表面実装型デバイス(SMD)であってよい。
図7に示される一つの好ましい実施形態では、それぞれのダイオードは、少なくとも一つの半導体チップ41を含む電子部品であり、この電子部品の端面42aを封入する(及びダイオードの端面を画定する)ポリマー又はセラミックの周辺パッケージ42に備え付けられており、前記パッケージは半導体チップを取り囲んでいる。
パッケージの厚さ(高さ)は、ダイオードの最大厚さ(高さ)e2に相当する。パッケージは例えばエポキシから作製されている。ポリマーパッケージは、積層の間に任意に圧縮されていてもよい(積層後の最終的な厚さは初期の厚さよりもより小さくすることができる)。(ポリマーの)パッケージは、不透明であってよい。
パッケージ(一体型又は2つの部分から作製されているパッケージ)は、チップを有する支持体を形成する部分42及びチップよりも上側で支持体から離れて広がるリフレクターを形成する部分を含むことができ、パッケージは、保護樹脂43及び/又は色変換機能を有する材料を含むことができる。前面40は、チップを被覆するこの材料の表面として画定され、この表面はリフレクターの「前」の表面から後退しているか又は同じ高さである。
ダイオードは、保護樹脂又は色変換機能を有する材料を含むことができ、こうした材料を半導体チップの上にも含むことができる。半導体チップは材料(樹脂等)に埋め込まれている。
アノード及びカソードコンタクト44は、絶縁部33’を有する層33の上にある。これらのコンタクトは、支持体中の「バイアホール」により層45の区域まで延在しており、この層のうちの一つはワイヤでカソードに接続されている。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む:
[1]ヘッドアップディスプレイのための、乗り物の、特に自動車の、積層ウィンドシールドであって、前記積層ウィンドシールドは、下記を含み:
- 以下を含む積層グレージング:
- それぞれ面F1及び面F2と呼ばれる第一及び第二の主面(11、12)を有し、外部グレージングを形成する、第一のグレージング(1)、
- 積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、ポリマー材料から作製されている、積層中間層(2)、
- それぞれ面F3及び面F4と呼ばれる第三及び第四の主面(13、14)を有し、内部グレージングを形成する、第二のグレージング(1’)、
ここで、面F2及び面F3は積層グレージングの内側面である;
- 面F2及び面F3の間の1又は複数の無機発光ダイオード(4)、ここで、それぞれのダイオードは、面F3の方向に信号光を発することができる発光面(41)、及び端面を有し、それぞれのダイオードはミリメートル未満の厚さe2を有する;
それぞれのダイオードのために、前記積層中間層は、前記ダイオードの端面を取り囲むブラインド開口部を含み、かつ/又は複数のダイオードのグループのために、前記積層中間層は、前記複数のダイオードのグループを取り囲む、共通ブラインド開口部を含む、
前記積層ウィンドシールド。
[2]前記ブラインド開口部の底部とその向かい側の面との間の残余厚さHfは、好ましくは少なくとも0.1mm、さらには少なくとも0.2mm及び好ましくは最大で0.5mmであり、かつ好ましくは、ダイオードは、前記ブラインド開口部の底部と接しているか又は前記底部から最大で0.2mm若しくは最大で0.1mmだけ離れている、上記[1]に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[3]前記積層中間層(2)のブラインド開口部の壁が、ダイオード(4)の端面から最大で0.5mm、さらに好ましくは最大で0.1mmだけ離れて配置されているか、さらには前記ダイオードの端面と接しており、かつ/又は前記積層中間層(2)の共通ブラインド開口部の壁が、複数のダイオード(4)のグループから、最大で0.5mm、さらに好ましくは最大で0.1mmだけ離れているか、さらには前記複数のダイオードの端面と接している、上記[1]又は[2]に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[4]前記積層中間層(2)は、任意に音響性のポリビニルブチラール(PVB)、あるいはPVB/プラスチックフィルム、又はPVB/プラスチックフィルム/PVBの複合要素を含み、前記プラスチックフィルムは、好ましくは機能性層、特に導電性層を含む、好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)である、上記[1]~[3]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[5]前記積層中間層(2)は、PVB/プラスチックフィルム、又はPVB/プラスチックフィルム/PVBの複合要素を含み、前記プラスチックフィルムは、好ましくは機能性層、特に導電性層を含む、好ましくはPETであり、前記導電性層は全体がまさに前記プラスチックフィルムである、上記[1]~[4]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[6]前記積層中間層(2)が0.5~0.9mmの範囲の厚さe1を有するPVBを含むか、まさに前記PVBであり、前記ダイオード(4)が、好ましくは最大で0.15mmの厚さe’2を有する、好ましくは可撓性のダイオードキャリアの前面上に取り付けられた表面実装型デバイスであり;前記ダイオードキャリアが、好ましくは前記積層グレージングの端面から突出している、上記[1]~[5]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[7]前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、面F2に対して接合又は接着している、特に、最大で0.1mm、より好ましくは最大で0.05mmの厚さを有し、液体の水を通さない接着剤(6)によって、特には両面接着テープによって接合している、可撓性のダイオードキャリアの、好ましくは前面上に取り付けられた表面実装型デバイスであり;前記ダイオードキャリアが、好ましくは前記積層グレージングの端面から突出している、上記[1]~[6]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[8]前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、可撓性のダイオードキャリアの、好ましくは前面上に取り付けられた表面実装型デバイスであり、前記積層中間層(2)が、前記ダイオードキャリアの裏面と面F2の間にある、上記[1]~[6]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[9]前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、前記ウィンドシールドの下部にあり、特にヘッドアップディスプレイ区域の外に、特にはヘッドアップディスプレイ区域の周辺にある、上記[1]~[8]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[10]前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、好ましくは、可撓性のダイオードキャリアの面上に取り付けられた表面実装型デバイスであり、前記ダイオードキャリアの裏面は面F2側であり、かつ、前記ダイオード又は複数のダイオード(4)は、前記外部グレージングが、好ましくは面F2で、特にエナメルで作製された不透明層によって不透明になっているウィンドシールドの領域に及び/又は前記内部グレージングが、好ましくは面F4で、特にエナメルで作製された不透明層によって不透明になっているウィンドシールドの領域に配置され、前記不透明層は、前記ダイオードに沿って少なくとも一つのギャップを含む、上記[1]~[9]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[11]前記ダイオード又は複数のダイオード(4)による発光信号が衝突防止手段であり、かつ/又は前記ダイオード又は複数のダイオードの一つが、面F2と面F3の間又は面F4上の、好ましくは容量式である、タッチ式オン/オフスイッチの発光表示器である、上記[1]~[10]のいずれか一つに記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
[12]上記[1]~[11]のいずれか一つに記載の少なくとも一つの積層ウィンドシールドを含む乗り物。
[13]上記[1]~[11]のいずれか一つに記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法であって、以下を含む前記方法:
- 特にウィンドシールドの下部領域に、1又は複数の局所的な開口部、好ましくは貫通した開口部を形成するために、好ましくはPVBから作製されており、好ましくは最大で0.9mmの、同じ厚さを有する積層中間層の第一のシートを切り取る、特に自動的に切り取ること;
- 前記積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、好ましくはPVBから作製されている、積層中間層の第二のシートを提供すること、ここで、前記第二のシートは、好ましくは面F3により近い位置にあって、前記第一のシートと接している;
- 特に、前記ダイオードのサイズよりも大きい、好ましくは、前記ダイオードのサイズよりも最大で0.5mm又は最大で0.1mmだけ大きい、貫通した開口部又はブラインド開口部を有する、前記積層グレージングを組立てること。
[14]前記組立てることの前に、前記ダイオード又は複数のダイオードが、前記第一のシートの貫通した開口部中にあり、特に、前記ダイオード又は複数のダイオードは、前記第一のシートよりも、最大で0.2mm若しくは最大で0.1mmだけ厚いか、又は前記開口部中において、最大で0.5mm、さらには最大で0.3mm若しくは最大で0.2mmだけ後退している、上記[13]に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
[15]上記[1]~[11]のいずれか一つに記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法であって、以下を含む前記方法:
- 特にウィンドシールドの下部領域に、1又は複数のブラインド開口部を形成するために、好ましくはPVBから作製されており、前記積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、好ましくは最大で0.9mmであってe2よりも大きい厚さを有する、第一の中間層シートを切り取る、特に自動的に切り取ること;
- 特に、前記ダイオードのサイズよりも大きい、好ましくは、前記ダイオードのサイズよりも最大で0.5mm又は最大で0.1mmだけ大きい開口部を有する、前記積層グレージングを組立てること。
[16]好ましくはPVBから作製されている前記第一のシートが、任意に音響性の及び/又は着色した又はあらかじめ作製済みの、PVB/任意に導電性層を有する、機能性PETのような機能性プラスチックフィルム、あるいはPVB/任意に導電性層を有する、機能性PETのような機能性プラスチックフィルム/PVBであり;任意の前記第二のシートは、澄明又は極めて澄明であり;特に、前記機能性プラスチックフィルムは、好ましくは最大で0.2mm、さらには最大で0.1mm若しくは最大で0.05mmの厚さである、上記[13]又は[15」に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
[17]前記第一のシートが、あらかじめ作製済みの、PVB/導電性層を含むプラスチックフィルム/PVBの多層シートであり、一つ又は複数のブラインド開口部が、導電性層に到達せずに、さらにはプラスチックフィルムに到達せずに、前記複数のPVBの一つに作り出されている、上記[16]に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
[18]前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、好ましくは、可撓性のダイオードキャリアの前面である面F3側に、第一のシートに対向する前面を有して取り付けられた表面実装型デバイスである、上記[12]~[17]のいずれか一つに記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
[19]前記ダイオードキャリアが、前記積層グレージングの端面から突出している、上記[18]に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
1000、1000’ ウィンドシールド
1 第一のグレージング(外部グレージング)
1’ 第二のグレージング(内部グレージング)
2、20 積層中間層
3 ダイオードキャリア(プリント回線基板)
3b 導体
4、4a、4b ダイオード
6 接着剤
30a、30b、30c キャリア
11 第一の主面(面F1)
12 第二の主面(面F2)
13 第三の主面(面F3)
14 第四の主面(面F4)
e1 積層中間層の厚さ
e2 ダイオードの厚さ
e2’ ダイオードキャリア(プリント回路基板)の厚さ
e3 接着剤の厚さ
et2 ダイオードキャリア(プリント回路基板)とダイオードのアセンブリの全体の厚さ
15、15’ 不透明層(エナメル層)
15a ギャップ(隙間、開口部)
18 導電性層
18’ 絶縁部
20i 開口部(ブラインドホール又はスルーホール)
21、21’、22、23、24 積層中間層のシート
30 ダイオードの前面
30’ ダイオード又はダイオードキャリアの裏面
34 PET層
35 機能性層(導電性層)
40 パッケージの前面
41 半導体チップ
42 パッケージ
42a 電子部品の端面
43 保護樹脂
44 アノード/カソードコンタクト
72 フレーム
Hf 積層中間層のブラインド開口部の底とその向かい側の面との間の残余厚さ

Claims (20)

  1. ヘッドアップディスプレイのための、乗り物の積層ウィンドシールドであって、前記積層ウィンドシールドは、下記を含み:
    - 以下を含む積層グレージング:
    - それぞれ面F1及び面F2と呼ばれる第一及び第二の主面(11、12)を有し、外部グレージングを形成する、第一のグレージング(1)、
    - 積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有し、ポリマー材料から作製されている、積層中間層(2)、
    - それぞれ面F3及び面F4と呼ばれる第三及び第四の主面(13、14)を有し、内部グレージングを形成する、第二のグレージング(1’)、
    ここで、面F2及び面F3は積層グレージングの内側面である;
    - 面F2及び面F3の間の1又は複数の無機発光ダイオード(4)、ここで、それぞれのダイオードは、面F3の方向に信号光を発することができる発光面(41)、及び端面を有し、それぞれのダイオードは1ミリメートル未満の厚さe2を有する;
    それぞれのダイオードのために、前記積層中間層は、前記ダイオードの端面を取り囲むブラインド開口部を含み、かつ/又は複数のダイオードのグループのために、前記積層中間層は、前記複数のダイオードのグループを取り囲む共通ブラインド開口部を含む、
    前記積層ウィンドシールド。
  2. 前記ブラインド開口部の底部とその向かい側の面との間の残余厚さHfが、少なくとも0.1mmであり、かつ前記ダイオードは、前記ブラインド開口部の底部と接しているか又は前記底部から最大で0.2mm離れている、請求項1に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  3. 前記積層中間層(2)のブラインド開口部の壁が、ダイオード(4)の端面から最大で0.5mm離れて配置されているか、又は前記ダイオードの端面と接しており、かつ/又は前記積層中間層(2)の共通ブラインド開口部の壁が、複数のダイオード(4)のグループから、最大で0.5mm離れているか、又は前記複数のダイオードの端面と接している、請求項1又は2に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  4. 前記積層中間層(2)は、ポリビニルブチラール(PVB)、あるいはPVB/プラスチックフィルム、又はPVB/プラスチックフィルム/PVBの複合要素を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  5. 前記積層中間層(2)は、PVB/プラスチックフィルム、又はPVB/プラスチックフィルム/PVBの複合要素を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  6. 前記積層中間層(2)が0.5~0.9mmの範囲の厚さe1を有するPVBを含むか、又は前記PVBであり、前記ダイオード(4)が、表面実装型デバイスである、請求項1~5のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  7. 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、面F2に対して接合又は接着している可撓性のダイオードキャリアに取り付けられた表面実装型デバイスである、請求項1~6のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  8. 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、可撓性のダイオードキャリアに取り付けられた表面実装型デバイスであり、前記積層中間層(2)が、前記ダイオードキャリアの裏面と面F2の間にある、請求項1~6のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  9. 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、前記ウィンドシールドの下部にある、請求項1~8のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  10. 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、表面実装型デバイスであり
    前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、裏面を有する可撓性のダイオードキャリアに取り付けられた表面実装型デバイスであり、
    前記ダイオードキャリアの前記裏面は面F2側であり、かつ、
    前記ダイオード又は複数のダイオード(4)は、前記外部グレージングが、不透明層によって不透明になっているウィンドシールドの領域に及び/又は前記内部グレージングが、不透明層によって不透明になっているウィンドシールドの領域に配置され、前記不透明層は、前記ダイオードに沿って少なくとも一つのギャップを含む、
    請求項1~9のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  11. 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)による発光信号が衝突防止手段であり、かつ/又は前記ダイオード又は複数のダイオードの一つが、面F2と面F3の間又は面F4上の、タッチ式オン/オフスイッチの発光表示器である、請求項1~10のいずれか一項に記載の乗り物の積層ウィンドシールド。
  12. 請求項1~11のいずれか一項に記載の少なくとも一つの積層ウィンドシールドを含む乗り物。
  13. 請求項1~11のいずれか一項に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法であって、以下を含む前記方法:
    - 1又は複数の局所的な開口部を形成するために、同じ厚さを有する積層中間層の第一のシートを切り取ること;
    - 前記積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有する積層中間層の第二のシートを提供すること、ここで、前記第二のシートは、前記第一のシートと接している;
    - 前記積層グレージングを組立てること。
  14. 前記組立てることの前に、前記ダイオード又は複数のダイオードが、前記第一のシートの貫通した開口部中にある、請求項13に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
  15. 前記第二のシートは、澄明又は極めて澄明である、請求項13に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
  16. 請求項1~11のいずれか一項に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法であって、以下を含む前記方法:
    - 1又は複数のブラインド開口部を形成するために、前記積層グレージングの上部から下部にかけてくさび形に細くなる断面を有する、積層中間層の第一のシートを切り取ること;
    - 前記積層グレージングを組立てること。
  17. 前記第一のシートが、PVB/機能性プラスチックフィルム、あるいはPVB/機能性プラスチックフィルム/PVBである、請求項13又は16に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
  18. 前記第一のシートが、あらかじめ作製済みの、PVB/導電性層を含むプラスチックフィルム/PVBの多層シートであり、一つ又は複数のブラインド開口部が、導電性層に到達せずに、前記多層シート中の複数のPVBの一つに作り出されている、請求項17に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
  19. 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、第一のシートに対向する前面を有して取り付けられた表面実装型デバイスである、請求項13~18のいずれか一項に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
  20. 前記ダイオード又は複数のダイオード(4)が、可撓性のダイオードキャリアに取り付けられた表面実装型デバイスであり、かつ前記ダイオードキャリアが、前記積層グレージングの端面から突出している、請求項19に記載の積層ウィンドシールドを製造するための方法。
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