專(zhuān)利名稱(chēng)：包含電致發(fā)光元件的玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含電致發(fā)光元件的玻璃。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光二極管在玻璃中的使用目前已出現(xiàn)在不同應(yīng)用中。尤其涉及到將這些二 極管應(yīng)用于裝飾或照明目的。 為這些應(yīng)用選擇電致發(fā)光二極管尤其由傳統(tǒng)照明裝置不可以在不損害"透明"美 觀方面的情況下植入在玻璃上這一事實(shí)得到說(shuō)明。而這一方面正是選擇玻璃的原因，在玻 璃中對(duì)于電致發(fā)光二極管的求助被理解為一種盡可能保留所討論的透明性、并允許同時(shí)實(shí) 現(xiàn)一定的電消耗的方式。 除了這些電致發(fā)光二極管使用原理之外帶來(lái)許多問(wèn)題，尤其是它們的并入和供電 模式。已經(jīng)有人建議將電致發(fā)光二極管并入層狀玻璃中，并且基本選擇使用透明薄導(dǎo)體層 為其供電。當(dāng)討論中的玻璃已經(jīng)覆蓋有用于賦予與存在這些二極管無(wú)關(guān)的特定功能的一些 導(dǎo)體層時(shí)，對(duì)該模式的選擇就很容易被說(shuō)明。這是常用功能是過(guò)濾太陽(yáng)輻射以盡可能消除 紅外線(xiàn)或還作為這些玻璃的加熱裝置的導(dǎo)體層的特別情況。還存在該導(dǎo)體層的第一功能是 用作向電致發(fā)光元件輸送電流的導(dǎo)體的情況。 在實(shí)際中，所有的玻璃不含有這種層。此外電致發(fā)光二極管在這些導(dǎo)體層上的放 置需要一個(gè)精細(xì)的組裝而且電路的實(shí)現(xiàn)同樣要求精細(xì)。而且，它們由于經(jīng)過(guò)這些層的傳導(dǎo) 所產(chǎn)生的焦耳效應(yīng)導(dǎo)致能量損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種玻璃，包含串聯(lián)的電致發(fā)光二極管，它們以相對(duì)更便于實(shí)現(xiàn) 的方式并且完全適于與尤其是照明或裝飾所需功率兼容的功率。 根據(jù)本發(fā)明，該玻璃包括至少一個(gè)無(wú)機(jī)或有機(jī)玻璃剛性片層和至少一個(gè)粘貼在剛 性片層上的熱塑材料片層。電致發(fā)光二極管被并入熱塑材料片層中并借助同樣被并入熱塑 材料片層的導(dǎo)電金屬線(xiàn)供電。 在熱塑材料片層中并入電源線(xiàn)和二極管的第一種方式由輥軋操作進(jìn)行。 另一種并入方式是在超聲波輻射影響下將電源線(xiàn)固定在熱塑材料片層表面上，隨
后二極管被膠合或焊接在電源線(xiàn)上。 眾所周知在實(shí)現(xiàn)汽車(chē)玻璃時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)被并入玻璃中以構(gòu)成一個(gè)加熱網(wǎng)。這些配置尤
其被用于某些交通工具擋風(fēng)玻璃的除霜或除霧。這一解決方案被選定用于替換加熱薄層的
使用，該加熱薄層尤其是在大體積玻璃上實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難，在具有適宜足夠光傳輸?shù)暮穸鹊?br> 大體積玻璃上，產(chǎn)生出一種過(guò)于強(qiáng)大的電阻而無(wú)法傳導(dǎo)符合常用電壓的功率。 無(wú)論如何，最好使用盡可能隱蔽的電源線(xiàn)，同時(shí)保證足夠的傳導(dǎo)以尤其避免局部
發(fā)熱，它，屬于由二極管運(yùn)行造成的發(fā)熱，有可能造成尤其對(duì)并入二極管和為其供電的電源
線(xiàn)的熱塑材料有害的溫度升高。在實(shí)際中，這些電源線(xiàn)直徑不超過(guò)300 i！ m且最好不超過(guò)
3200 ii m。在尤佳的方式下，為二極管供電的這些電源線(xiàn)直徑在從20至100 ii m的數(shù)量級(jí)。
若使用盡可能細(xì)的電源線(xiàn)使由于它們的存在而造成的不便或不美觀特征最小化 是有利的，然而還是需要這些電源線(xiàn)最好提供足夠的機(jī)械抗拉強(qiáng)度以承受下面所述的優(yōu)選 實(shí)施方式中產(chǎn)生的應(yīng)力。 在被設(shè)計(jì)用于引入借助于在導(dǎo)體層中構(gòu)成的電路供電的電致發(fā)光二極管的現(xiàn)有 模式中，不言而喻，這些層獨(dú)自不可能作為二極管的載體。換而言之應(yīng)該在導(dǎo)體層通過(guò)與結(jié) 構(gòu)的其他元件的組合而被加固之后進(jìn)行二極管在電源裝置上的固定。二極管在這些條件下 的固定相對(duì)復(fù)雜以便保證二極管相對(duì)電源電路的準(zhǔn)確放置。 與玻璃組裝時(shí)二極管之間可以串聯(lián)方式或并聯(lián)方式連接。根據(jù)本發(fā)明的一種特定 實(shí)施方式，二極管可在同一玻璃內(nèi)以串聯(lián)方式和并聯(lián)方式的連接組裝在玻璃上。同樣可能 實(shí)現(xiàn)至少一組串聯(lián)方式連接的二極管以及至少一組并聯(lián)方式連接的二極管。在兩種方式下 多個(gè)不同組的組合是可能的。


本發(fā)明參照附圖隨后詳細(xì)加以描述，其中 圖1以示意圖形式，表示根據(jù)本發(fā)明的玻璃的一個(gè)典型結(jié)構(gòu)； 圖2是關(guān)于帶有二極管的線(xiàn)路并入在一個(gè)熱塑片層中的實(shí)施方式的示意圖； 圖3a描述一種準(zhǔn)備載有串聯(lián)二極管的電源線(xiàn)的模式； 圖3b描述一種準(zhǔn)備載有并聯(lián)二極管的電源線(xiàn)的模式； 圖4以剖面示意圖方式表示根據(jù)本發(fā)明的玻璃的一種實(shí)施方式； 圖5類(lèi)似于圖4并表示根據(jù)本發(fā)明的玻璃的另一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
圖1用分解圖表示一塊玻璃以便清楚描述納入玻璃組成部分的各個(gè)組分的相對(duì) 布局。所示模式中的玻璃包含兩個(gè)無(wú)機(jī)或有機(jī)玻璃剛性透明片層(1、2)。玻璃中的這兩片 層借助一個(gè)熱塑插入片層3依照多層玻璃構(gòu)成的常用模式被結(jié)合起來(lái)。為此用途可用的傳 統(tǒng)材料可根據(jù)本發(fā)明被采用。它尤其涉及聚縮醛樹(shù)脂，尤其是聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(PVB)。
它也涉及聚氯乙烯(PVC)或多乙酸乙烯酯(EVA)......。 —旦組裝，連接兩個(gè)剛性片層(1、2)的插入片層同樣是完全透明的。 玻璃片層是清亮的或者是著色的。插入片層(3)同樣可以是著色的。 在圖l所示模式中玻璃被用于構(gòu)成一塊照明板而二極管構(gòu)成照明裝置。為此，每
一個(gè)具有限制功率的二極管被分布到板的表面。造成在白熾燈傳統(tǒng)模式下光源或多或少呈
點(diǎn)狀的這一布局情況，當(dāng)然可以在二極管無(wú)需被集中在一個(gè)狹小空間內(nèi)的情況下被改變。
最好的方法是分散二極管構(gòu)成的這些光源，尤其是覆蓋玻璃表面的主要部分。這樣一種布
局情況尤其力求具有不甚耀眼的照明或者甚至在必要時(shí)不似照明而是為了創(chuàng)造更為柔和
的燈光環(huán)境。在這些分布中二極管可被均勻地分布在玻璃表面或一部分玻璃表面，它們根
據(jù)其相互之間的相對(duì)位置同樣可以產(chǎn)生一個(gè)定義的圖案。 根據(jù)燈光的類(lèi)型或所采用的使用方法，除了二極管的定位，選擇各自的功率也是 有利的。對(duì)于環(huán)境照明，最佳的是使用大量充分分散的二極管，這些二極管則可以各自具有一個(gè)有限發(fā)光功率。對(duì)于更為局部化的必要時(shí)是點(diǎn)狀的、或者包含有限數(shù)量的二極管的照 明，這些二極管有利地提供明顯更大的功率。 在圖1所示的模式中，二極管(5)匯集成沿電源線(xiàn)(4)排成直線(xiàn)的各組。這些電 源線(xiàn)本身連接到位于玻璃兩邊的導(dǎo)體6上。這些導(dǎo)體("bus bar"匯流條)由線(xiàn)、帶、繩或 者還有上釉導(dǎo)體帶的傳統(tǒng)方式構(gòu)成。在此最后一種情況中它們位于玻璃片層(1)而非如所 示的位于插入片層(3)上。 線(xiàn)(4)與導(dǎo)體(6)之間的接觸以常用方式借助導(dǎo)體膠、焊接或通過(guò)由于各片層組 裝而線(xiàn)(4)被施加壓力產(chǎn)生的簡(jiǎn)單接觸而獲得。 圖4用剖面表示組裝后納入玻璃構(gòu)成中的不同元件的布置。在所示情況中，厚度 被選定以使其不超過(guò)插入片層(3)厚度的二極管(5)被裝入在該片層的熱塑材料中。材料 在組裝時(shí)由于其塑性成形貼合二極管的輪廓。小體積二極管被插入片層材料完全包覆。
圖4顯示了由同一電線(xiàn)4供電的一組串聯(lián)二極管5。當(dāng)如圖l所示多組串聯(lián)二極 管相互靠近放置時(shí)，有可能將二極管橫跨放置在兩條相鄰線(xiàn)上，換而言之二極管將被并聯(lián) 安裝。串聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是常用二極管在開(kāi)始或者在其使用壽命期間可具有相互明顯不同的 獨(dú)立特征。在這些條件下風(fēng)險(xiǎn)是察覺(jué)出相互不同的發(fā)光度。雖然這一可能性并不會(huì)不相容 于照明功能，出于美觀的原因，最佳的情況是整組二極管中的每一個(gè)二極管當(dāng)它們運(yùn)行時(shí) 顯示出基本相同的外觀。串聯(lián)布局因此保證二極管在沿同一條電線(xiàn)以相等的密度排列，并 且因此釋放出基本相等的發(fā)光度。 在串聯(lián)布局中風(fēng)險(xiǎn)是會(huì)有一個(gè)導(dǎo)致整個(gè)串聯(lián)組運(yùn)行中斷的故障二極管。如圖3b 所示的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)因此通過(guò)限制整組二極管運(yùn)行所需的電源電壓，保證在其中一個(gè)二 極管出現(xiàn)故障的情況下運(yùn)行的持續(xù)性。 裝有二極管的電線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)可根據(jù)兩個(gè)不同的方法流程來(lái)完成。
第一種方法包括首先將二極管裝在插入片層中。二極管優(yōu)選地如圖3a所示被固 定在導(dǎo)線(xiàn)(4)上。固定操作以傳統(tǒng)方式例如借助于導(dǎo)體膠或在二極管管腳(10)上進(jìn)行焊 接來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖3所示的連續(xù)的電線(xiàn)上進(jìn)行固定通常比從導(dǎo)線(xiàn)的連續(xù)線(xiàn)路段出發(fā)構(gòu)建一個(gè) 二極管鏈更為容易。當(dāng)然在以此方法進(jìn)行時(shí)，隨后需要如圖4上(11)所示在每一個(gè)二極管 的兩個(gè)管腳(10)間中斷電線(xiàn)。線(xiàn)路的中斷可從一開(kāi)始但在并入插入片層中之前就在預(yù)先 固定有二極管的電線(xiàn)上進(jìn)行。也是有可能在將電線(xiàn)和二極管放置在插入片層中之后進(jìn)行中 斷(11)。第一切斷模式便于保證對(duì)電線(xiàn)的中斷并且允許避免之后有可能意外使二極管短路 的接觸。 無(wú)論選擇何種模式，并入在插入片層內(nèi)的操作可從用于并入加熱線(xiàn)的以往模式導(dǎo) 出。該模式在圖2中以示意圖形式作為例子示出。 根據(jù)該模式，插入片層被巻繞在一個(gè)滾筒(7)上，必要時(shí)導(dǎo)體(6)預(yù)先放置在插入 片層上。裝有二極管(5)的線(xiàn)(4)從筒管(8)開(kāi)始拉伸放線(xiàn)。為了便于電線(xiàn)和二極管的并 入，它們可在必要時(shí)被事先加熱。與滾筒(7)構(gòu)成的軋輥機(jī)的一個(gè)輥?zhàn)?9)也有利地被用 于將電線(xiàn)和二極管壓入插入片層的熱塑材料中。 在介紹中整套電線(xiàn)僅通過(guò)一次即全部壓入。也可以逐線(xiàn)施行。 —旦完成并入，插入片層(3)以傳統(tǒng)方法尤其是通過(guò)壓力烘干與剛性片層組裝在
一起。在此組裝過(guò)程中的溫度完成將二極管包覆在熱塑材料中，同時(shí)保證片層之間的粘合。CN 放置電線(xiàn)和二極管的另一個(gè)方法流程，未被表示出，包括根據(jù)所需布局將這些電 線(xiàn)和二極管施加于插入片層上，固定操作沿著這些電線(xiàn)以點(diǎn)狀方式，例如通過(guò)插入片層的 局部熔焊執(zhí)行。就位并由這些焊點(diǎn)固定在插入片層的電線(xiàn)隨后可直接被用于片層組裝操 作，在組裝期間壓力和溫度導(dǎo)致在插入片層中的并入。 圖4表示一個(gè)包含插入片層(3)的已組裝玻璃。常規(guī)可用插入片層的厚度小于 lmm。 PVB片層例如所售的是0.38和0.76mm。為了使它們被完全包覆在插入片層材料中， 該片層的厚度當(dāng)然至少相等，且最好稍高一點(diǎn)。 根據(jù)本發(fā)明無(wú)論玻璃組裝模式如何，所有這些模式必需包括使構(gòu)成組裝的片層被 加壓，二極管遭受不應(yīng)產(chǎn)生任何損壞風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)力。為此，最佳的是所使用的一個(gè)或多個(gè)插入 片層的厚度，帶有一個(gè)合理選定的厚度余量，應(yīng)大于二極管的厚度。這個(gè)厚度余量避免組裝 時(shí)在剛性片層之間二極管被壓碎。組裝技術(shù)的特性也導(dǎo)致或多或少?gòu)?qiáng)制性的壓力。根據(jù)玻 璃的體積、外形和類(lèi)型，有可能利用輥軋技術(shù)在真空壓制罩中進(jìn)行。 可利用一個(gè)或多個(gè)熱塑材料片層進(jìn)行組裝。在兩個(gè)插入片層的假設(shè)中，(未表示 出的模式)，最佳的是將線(xiàn)和二極管安排在所討論的兩個(gè)片層之間。以此方式，尤其更好地 保證對(duì)二極管的包覆。 若最經(jīng)常的情況下根據(jù)本發(fā)明的玻璃由兩個(gè)剛性片層(1、2)組成，同樣可能的是 進(jìn)行一個(gè)剛性片層與一個(gè)或幾個(gè)柔性材料片層的組裝。已知的是以這種方式生成通常被命 名為"雙層(bilayer)"的玻璃。柔性材料例如是聚氨酯，柔性的材料可表現(xiàn)出很好的抗劃 痕或"自動(dòng)痊愈"特征。 其他材料同樣適合于僅包含一個(gè)剛性片層(1)的組裝。圖5用剖面示意圖表示 此特性的一種材料，它例如不僅包含剛性片層，還有一個(gè)傳統(tǒng)被用于構(gòu)成層狀結(jié)構(gòu)的材料 片層，尤其是一個(gè)PVB片層(3)，這片層在剛性片層(1)的相反面由一個(gè)更為"堅(jiān)硬"的保 護(hù)片層(12)保護(hù)不受劃痕。該保護(hù)片層有利地由聚合物構(gòu)成并且表現(xiàn)出一個(gè)足夠小的 厚度以符合決定總體形狀的剛性片層的輪廓。這一結(jié)構(gòu)同樣表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)總重量更小的優(yōu) 勢(shì)。片層(3)和(12)均以預(yù)安裝形式購(gòu)買(mǎi)得到。這一情況例如由杜邦公司銷(xiāo)售的商標(biāo)為
"Sentry⑧"的產(chǎn)品。當(dāng)然從幾個(gè)分離的片層開(kāi)始進(jìn)行組裝也是可能的。無(wú)論如何，電線(xiàn) 和二極管的并入如上所述進(jìn)行。
權(quán)利要求
一種玻璃，包括至少一個(gè)無(wú)機(jī)或有機(jī)玻璃剛性片層和至少一個(gè)粘貼到所述剛性片層上的熱塑材料片層，所述玻璃包括并入在所述熱塑材料片層中的一組電致發(fā)光二極管，其特征在于電致發(fā)光二極管借助于直徑小于300μm的金屬線(xiàn)被供電，所述線(xiàn)同樣被并入在所述熱塑材料片層中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃，其中電致發(fā)光二極管被組裝成沿著電源線(xiàn)布置的一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃，其中電致發(fā)光二極管被并聯(lián)地組裝在至少兩條相鄰的線(xiàn)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的玻璃，其特征在于所述二極管中的至少一部分根據(jù)串聯(lián)方式被組裝，而這些二極管中的至少另一部分根據(jù)并聯(lián)方式被組裝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的玻璃，其中電源線(xiàn)和電源線(xiàn)所供電的二極管通過(guò)輥軋操作被并入塑性材料片層中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的玻璃，其中電源線(xiàn)在超聲輻射的影響下被固定在熱塑材料表面上，隨后二極管被膠合或焊接在電源線(xiàn)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的玻璃，其中在與無(wú)機(jī)或有機(jī)玻璃剛性片層組裝之前的操作中，電源線(xiàn)和電源線(xiàn)所供電的電致發(fā)光二極管被并入在熱塑材料片層中。
8. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃，其中電源線(xiàn)從玻璃的一個(gè)邊緣延伸到另一邊緣并且與沿著玻璃的邊緣的電源相連接。
9. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的玻璃，其中熱塑材料片層連接兩個(gè)無(wú)機(jī)或有機(jī)玻璃片層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的玻璃，所述玻璃包括至少兩個(gè)熱塑材料片層，其特征在于金屬線(xiàn)和電致發(fā)光二極管被布置在兩個(gè)熱塑材料片層之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含電致發(fā)光元件的玻璃。該玻璃包含至少一個(gè)無(wú)機(jī)或有機(jī)玻璃剛性片層和至少一個(gè)粘貼到剛性片層上的熱塑材料片層。它包含一組并入所述熱塑材料片層的電致發(fā)光二極管，二極管借助于直徑小于300μm的金屬線(xiàn)被供電，該電線(xiàn)同樣被并入熱塑材料片層中。
文檔編號(hào)H05B3/86GK101795861SQ200880105632
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者A·盧伊克斯, H·勒菲弗 申請(qǐng)人:旭硝子歐洲平板玻璃股份有限公司