WO2024165247A1 - Beleuchtbare verglasung mit verbesserter lichteinkopplung - Google Patents
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- G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
Definitions
- the invention relates to a glazing arrangement with a light module, as well as a vehicle with such a glazing arrangement and a method for producing such a glazing arrangement.
- State-of-the-art vehicles are known that have a light distribution system in the interior that provides subtle or striking illumination of the interior as required. The lighting not only provides orientation in the vehicle, but also creates a pleasant atmosphere for passengers.
- Composite panes as glazing made of two or more glass or polymer panes are used in vehicles as windshields, rear windows, side windows and roof windows. In the case of illuminable or illuminated glazing, light from a light source is coupled into a flat light guide in the form of a pane of glazing using total reflection.
- WO 2010/049638 A1 discloses the coupling of light into a glass pane via a side surface.
- the point-based coupling of light makes it difficult to achieve homogeneous illumination of the entire pane.
- US2017/045666 A1 discloses an illumination system that uses a waveguiding substrate and one or more elongated light coupling elements, each with a light-emitting diode (LED) as a light source.
- the light coupling elements are attached to a large surface of the substrate with optical contact.
- the object of the present invention is to provide an improved glazing arrangement with a light module, which has an improved light coupling into a pane.
- the glazing arrangement according to the invention comprises at least a first pane and a light module.
- the first pane has a first main surface and a second main surface.
- the first pane is intended to at least partially transmit coupled light.
- the light module comprises two or more light sources for generating light that can be coupled into the first pane, the light sources being arranged on or in a light-guiding element.
- the light-guiding element has a light output surface facing the first pane and is arranged on the first pane.
- the light-guiding element also comprises a body made of an optically transparent, cured adhesive. The light generated by the light sources is intended to be coupled into the first pane via the light output surface.
- the refractive index nK of the optically transparent, cured adhesive is equal to a refractive index ni of the first pane, the light can be coupled into the pane with little or no loss of light intensity. The light is almost completely transmitted at the transition from the light-guiding element to the first pane and is not refracted or reflected.
- the glazing arrangement according to the invention surprisingly has an improved coupling of light from the light sources to the first pane without negatively affecting other optical properties of the first pane. Furthermore, the glazing arrangement enables modular application, in particular the light module can be combined with existing panes or composite panes without significant structural changes being necessary.
- a light source has a light emission surface that can be arranged at an angle to the first main surface of the first pane.
- the light output surface can be arranged on the first main surface and/or the second main surface of the first pane.
- the arrangement of the light sources outside the pane prevents complex drilling into the pane or lamination of the light sources in a laminated glass pane.
- electrical conductors for contacting the light sources in the pane can be dispensed with.
- the light module in particular the light-guiding element on an outer surface, has a light-reflecting coating that is suitable for reflecting the light emitted by the light sources in the direction of the light output surface. This prevents the light from escaping from the light-guiding element and increases the transmission of the light.
- the light module preferably comprises a housing which has an opening on the light output surface.
- the housing can be a hollow body filled with the optically transparent, cured adhesive, wherein the hollow body is made of a thermally dimensionally stable material, in particular plastic, metal or aluminum.
- the housing can have two sides which are arranged opposite the light output surface, wherein the two sides define the hollow body with the opening.
- the light-guiding element can be designed as a collimator, the side surfaces of which are intended to reflect the light emitted by the light sources in the direction of the light output surface.
- a refractive index of the optically transparent, cured adhesive and a refractive index of the first pane are the same.
- Refractive indices are generally given in relation to a wavelength of 550 nm within the scope of the present invention.
- the refractive index is generally independent of the measurement method; it can be determined using ellipsometry, for example. Ellipsometers are commercially available. When determining the refractive index of a filling material of the hollow body, the same measurement method is used as when determining the refractive index of the first pane.
- An optically transparent adhesive is curable, i.e. it can be irreversibly cured. It is typically a plastic that is cured into a polymer-crosslinked state. This is a key difference between a curable adhesive and a thermoplastic, which is also optically transparent but can be reversibly softened by applying heat. In contrast, a curable adhesive can no longer be made flowable once it has cured. The optically transparent, curable adhesive is therefore not a non-curable thermoplastic.
- the curable, optically transparent adhesive can be cured by heat, exposure to electromagnetic radiation, preferably UV radiation, and/or chemically. Curing is preferably carried out by applying heat or increasing the temperature and/or UV radiation.
- the transparent adhesive is based on silicone, for example.
- Optically transparent adhesives are known in particular under the acronym LOCA (liquid optically clear adhesive). These are often used in touch-sensitive displays, for example to firmly connect them to an LCD display or to firmly connect plastic covers to the touch-sensitive displays. After application, the LOCA is often hardened using UV radiation.
- the curable, optically transparent adhesive can contain or consist of, for example, polyurethane (PU), polyacrylate, polyacetate resin, casting resin, epoxy resin, acrylic or a copolymer or mixture thereof.
- the optically transparent adhesive advantageously consists of a casting resin, in particular based on polyurethane or silicone.
- the housing of the light module can serve as a mold for the curable, optically transparent adhesive.
- the light module is firmly bonded to the first pane by means of the optically transparent, hardened adhesive.
- the light module is glued to the first pane.
- the light module can be firmly bonded to the first pane by means of an adhesive tape.
- the adhesive tape has the optically transparent adhesive on two sides.
- the light module has two or more light sources.
- the multiple light sources allow the illuminated pane to be illuminated more effectively across the entire surface.
- the glazing arrangement comprises two or more light modules, each of which is attached to the first main surface of the first pane with an associated light-guiding element.
- the light modules can be attached in a row-like arrangement to the first main surface of the first pane. This makes the light module scalable.
- the light-guiding element can have any geometric cross-sectional shape, such as the shape of a circle, quadrilateral, triangle, square, rectangle, pentagon or that of another regular or irregular polygon.
- a light source contains at least one light emitting diode (LED), preferably at least one organic light emitting diode (OLED), and/or at least one laser diode. This type of light source is particularly bright and efficient.
- the light module has a cooling device for cooling at least one light source.
- High-performance LEDs can be used as a light source, as they require cooling during operation.
- Transparent in the sense of the invention is understood to mean an object, in particular an optically transparent adhesive, a light coupling means and/or a transparent body (for example a pane), which has a transmission in the visible spectral range of greater than 20%, preferably greater than 50%, particularly preferably greater than 70%, in particular greater than 85%.
- the first pane is connected to a second pane via an intermediate layer to form a composite pane.
- the first pane and/or, if present, the second pane preferably contain glass, particularly preferably flat glass, very particularly preferably float glass, such as soda-lime glass, borosilicate glass or quartz glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and/or mixtures thereof, or consist of these.
- the first pane and/or second pane are preferably transparent, in particular for use of the panes as a front pane (also referred to as a windshield) or rear pane of a vehicle or other uses where high light transmission is desired.
- a pane is then understood to be transparent in the sense of the invention if it has a transmission in the visible spectral range of greater than 70%.
- at least the first pane and preferably also the second pane are made of clear glass.
- the transmission can be much lower, for example greater than 5%.
- the second pane and/or the intermediate layer can be tinted or colored.
- the thickness of the first pane and/or the second pane can vary widely and can thus be perfectly adapted to the requirements of the individual case. Standard thicknesses of 1.0 mm to 25 mm are preferred, preferably 1.4 mm to 2.5 mm for vehicle glass. and preferably from 4 mm to 25 mm for furniture, equipment and buildings.
- the size of the panes can vary widely and depends on the size of the use according to the invention.
- the first pane and second pane have areas of 200 cm 2 to 20 m 2 , which are common in vehicle construction and architecture, for example.
- the panes are preferably planar or slightly or strongly curved in one or more directions of the room.
- the first pane and the second pane are connected to one another by at least one intermediate layer.
- the intermediate layer is preferably transparent or tinted or colored.
- the intermediate layer preferably contains at least one plastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET), or consists thereof.
- the intermediate layer can also contain, for example, polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyacrylate, polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resins, acrylates, fluorinated ethylene propylene, polyvinyl fluoride and/or ethylene tetrafluoroethylene, or copolymers or mixtures thereof.
- the intermediate layer can be formed by one or more films arranged one above the other, the thickness of a film preferably being from 0.025 mm to 1 mm, typically 0.38 mm or 0.76 mm.
- the intermediate layers can preferably be thermoplastic and, after lamination, bond the first pane, the second pane and any other intermediate layers together. Particularly advantageous are so-called acoustically dampening intermediate layers, which preferably consist of three layers of PVB, with the middle layer being softer than the two outer layers.
- the intermediate layer can also be a functional intermediate layer, in particular an intermediate layer that reflects infrared radiation, an intermediate layer that absorbs infrared radiation, an intermediate layer that absorbs UV radiation, an intermediate layer that is colored at least in sections and/or an intermediate layer that is tinted at least in sections.
- the thermoplastic intermediate layer can also be a band filter film.
- the first pane can face the interior or the external environment.
- the first pane and/or, if present, the second pane may have other suitable layers known per se, for example anti-reflective coatings, non-stick coatings, anti-scratch coatings, photocatalytic coatings or sun protection coatings or low-E coatings.
- the first pane is provided with a low-E coating on its first main surface.
- Low-E coatings are emissivity-reducing coatings and reflect IR radiation, in particular the thermal radiation, which emanates from a heated pane of glass. The penetration of thermal radiation into the vehicle interior is reduced, which also results in less heating of the interior. In winter, when outside temperatures are low, the radiation of heat from the interior to the outside environment is prevented.
- Transparent emissivity-reducing coatings can, for example, contain reflective layers based on indium tin oxide (ITO) or other transparent conductive oxides (TCO), as known from WO2013/131667A1, for example.
- the low-E coating preferably does not contain any silver layers and can thus be arranged on the first main surface of the first disc without causing problems with corrosion.
- the glazing arrangement can comprise further functional elements, in particular electronically controllable optical elements, for example PDLC elements, electrochromic elements or the like, which are typically arranged between the first pane and the second pane.
- electronically controllable optical elements for example PDLC elements, electrochromic elements or the like, which are typically arranged between the first pane and the second pane.
- the glazing arrangement can additionally comprise at least one light extraction means for coupling light out of the first pane via at least one of the main surfaces.
- the light coupled into the first pane is then coupled out of the first pane via the light extraction means and thus causes the first pane to light up there.
- the light extraction means is suitable for coupling out a portion of the light guided in the first pane, preferably by scattering, reflection, refraction or diffraction, on at least one of the main surfaces of the first pane.
- the light extraction means is advantageously arranged or introduced into the first main surface and/or into the second main surface and/or within the first pane.
- the light extraction means is preferably introduced into the first main surface and/or into the second main surface by laser structuring, mechanical structuring such as sandblasting and/or by etching.
- the light coupling means can be materially connected to the first main surface and/or to the second main surface of the first pane, preferably by printing or gluing on a color, a paste or particles, particularly preferably light-scattering, light-refracting or light-reflecting particles.
- the composite pane is a roof pane or front pane (windshield) of a motor vehicle and the first pane is the inner pane and the second pane is the outer pane.
- the glazing arrangement is used in a particularly suitable location.
- a further aspect of the invention comprises a system with a glazing arrangement according to the invention with a light control.
- the light control comprises a voltage source and a control unit which are connected to two or more light sources.
- the light control controls the light source(s).
- a further aspect of the invention comprises a vehicle, in particular a passenger car, with a glazing arrangement according to the invention.
- a further aspect of the invention comprises a method for producing a glazing arrangement according to the invention, at least comprising: a) producing a housing by means of injection molding or 3D printing, b) arranging two or more light sources in or on the housing, c) filling the housing with an optically transparent, curable adhesive to produce a light-guiding element, so that a prefabricated light module is created, d) providing the first pane, e) arranging the prefabricated light module on the first pane, wherein curing of the optically transparent, curable adhesive takes place after step c) or after step e).
- the curable, optically transparent adhesive can be cured by heat, exposure to electromagnetic radiation, preferably UV radiation, and/or chemically. Curing is preferably carried out by supplying heat or increasing the temperature and/or UV radiation.
- a light-reflecting coating is applied to the housing, in particular to the inner surfaces of the housing.
- the reflective coating can have been applied to an adhesive tape beforehand and then the adhesive tape with the reflective coating is arranged on the housing.
- step e) the light module is firmly bonded to the first pane by means of a thin layer of the optically transparent, curable adhesive.
- the first pane and a second pane are connected to one another by at least one intermediate layer to form a composite pane.
- the first pane and the second pane are laminated to one another via the intermediate layer, for example by autoclave processes, vacuum bag processes, vacuum ring processes, calender processes, vacuum laminators or combinations thereof.
- the panes are usually connected under the influence of heat, vacuum and/or pressure.
- thermoplastic intermediate layer is preferably provided as a film.
- the process according to the invention avoids the use of additional components in the pane, in particular in a composite pane, and problems with the occurrence of local defects in the composite pane are minimized (e.g. formation of air bubbles in the composite pane). This is a great advantage of the present invention.
- Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a glazing arrangement according to the invention
- Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the glazing arrangement according to the invention.
- Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a third embodiment of the glazing arrangement according to the invention.
- Figure 4 is a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment of the glazing arrangement according to the invention.
- Figure 5 is a schematic cross-sectional view of a fifth embodiment of the glazing arrangement according to the invention.
- Figure 6 is a schematic cross-sectional view of a sixth embodiment of the glazing arrangement according to the invention.
- Figure 7 shows an embodiment of the glazing arrangement according to the invention with a cooling device
- Figure 8 shows an embodiment of the glazing arrangement according to the invention with two light sources
- FIG. 9 shows an embodiment of the glazing arrangement according to the invention with several light modules
- Figure 10 is a perspective view of an embodiment of the glazing arrangement comprising a composite pane
- Figure 11 is a flow chart of an embodiment of the method according to the invention.
- FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a glazing arrangement 10 according to the invention using the example of a single pane.
- the single pane can be, for example, automotive glazing (e.g. windscreen or roof pane), building glazing or a component of a piece of furniture.
- the glazing arrangement can also be part of an insulating glazing and serve, for example, as an outer or inner pane in a window of a building.
- the glazing arrangement 10 can be installed in an interior and can serve, for example, as glazing in a conference room.
- the glazing arrangement 10 comprises a first pane 1 with a first main surface IV and a second main surface III and a light module 5.
- the first pane 1 is further delimited by four circumferential side surfaces 4 which are arranged orthogonal to the main surfaces III, IV.
- the first pane 1 is intended to at least partially transmit coupled light 3.
- the dimensions of the first pane 1 can be, for example, 1.4 m x 1.5 m.
- the first pane 1 consists, for example, of soda-lime glass.
- the thickness of the first pane 1 is, for example, 3 mm, 2.1 mm or 1.6 mm. It is understood that the thickness of the first pane 1 can be adapted to the respective use.
- the first pane 1 can, for example, contain tempered, partially tempered or non-tempered glass. Alternatively, the first pane 1 can consist of a plastic, for example polycarbonate.
- the light module 5 comprises at least one light source 5.1 for generating light 3 that can be coupled into the first pane 1, wherein the light source 5.1 is arranged in a light-guiding element 5.3.
- the light-guiding element 5.3 has a light output surface 5.5 facing the first pane 1.
- the light module 5 is arranged on the first pane 1.
- the at least one light source 5.1 is located completely within the light-guiding element 5.3.
- the light-guiding element 5.3 comprises a body made of an optically transparent, cured adhesive.
- the light module 5 further comprises a housing 9, which has an opening on the light output surface 5.5.
- the housing 9 is designed as a hollow body, wherein the hollow body is made of a thermally dimensionally stable material, in particular plastic, metal or aluminum. Furthermore, the housing 9 has outer sides facing the external environment, which the light exit surface 5.5 are arranged opposite each other, whereby the outer sides define the hollow body with the opening.
- a curable, optically transparent adhesive is cured by heat, exposure to electromagnetic radiation, preferably UV radiation, and/or chemically. Curing is preferably carried out by supplying heat or increasing the temperature and/or UV radiation.
- the curable, optically transparent adhesive can contain or consist of, for example, polyurethane (PU), polyacrylate, polyacetate resin, casting resin, epoxy resin, acrylic or a copolymer or mixture thereof.
- the optically transparent adhesive advantageously consists of a casting resin, in particular based on polyurethane or silicone.
- a refractive index of the light-guiding element 5.3 is the same or almost the same as the refractive index of the first pane 1.
- the light module 5 is firmly connected to the first pane 1 by means of the optically transparent, hardened adhesive.
- the light module 5 can be firmly connected to the first pane 1 by means of an adhesive tape.
- the adhesive tape has the optically transparent adhesive on two sides.
- the light source 5.1 is located completely within the light-guiding element 5.3.
- the light source 5.1 is preferably an LED.
- the light source 5.1 can comprise one or more light-emitting diodes (LED, LED light).
- a light source 5.1 can also comprise an organic light-emitting diode (OLED) or a high-performance LED.
- the light beam of the light source 5.1 is directed in the direction of the first main surface IV of the first pane 1.
- the first pane 1 can further comprise light extraction means.
- a light extraction means extracts light from the first pane 1 (or a composite pane 101 as shown in Figure 7).
- the light extraction means can be arranged on the first main surface IV of the first pane 1. At the location where a light extraction means is arranged, the light can exit the first pane 1 via the main surface IV.
- the light extraction means can be arranged at any point on the first main surface IV.
- the light extraction means can comprise structures on the main surface IV, at which the total reflection within the first pane 1 is prevented and light exits the first pane 1 via the main surface IV.
- the light extraction means can be an imprint on the first main surface IV or can be incorporated into the pane 1. light-scattering, light-refracting, light-diffracting or light-reflecting particles or cavities.
- FIG 2 shows a second embodiment of the glazing arrangement 10 according to the invention.
- the glazing arrangement 10 of Figure 2 has a similar structure to the glazing arrangement 10 from Figure 1, so that only the differences will be discussed below and otherwise reference is made to the description of Figure 1.
- the light module 5 is not only attached to the main surface IV of the first pane 1, but also to an edge of the pane 1, so that the light output surface 5.5 of the light module 5 also rests on the side surface 4 of the first pane 1.
- Figure 3 shows a third embodiment of the glazing arrangement 10 according to the invention, in which the light module 5 is arranged on the side surface 4 of the first pane 1. Otherwise, the glazing arrangement 10 of Figure 3 has a similar structure to the glazing 10 from Figure 1. In contrast to the glazing arrangement 10 from Figure 1, in Figure 3 the light output surface 5.5 of the light module 5 is arranged completely on the side surface 4 of the first pane 1. The light 3 emitted by the light source 5.1 enters the first pane 1 via the side surface 4.
- Figure 4 shows a fourth embodiment of the glazing arrangement 10 according to the invention, which differs from Figure 1 in the arrangement of the at least one light source 5.1.
- the light source 5.1 is not arranged within the light guide element 5.3, but is attached to the light guide element 5.3.
- the at least one light source 5.1 is partially embedded in the light-guiding element 5.3.
- the light source 5.1 is completely embedded in the light-guiding element 5.3.
- the housing 9 is then preferably provided as a hollow body made of aluminum, which surrounds the light-guiding element 5.3. With powerful LEDs as the light source 5.1, the hollow body made of aluminum acts as a cooling device.
- FIG 7 shows an embodiment of the glazing arrangement 10 according to the invention with a cooling device 11.
- the cooling device 11 serves to cool the light source 5.1, in particular when the light source 5.1 has high-performance LEDs.
- the cooling device can comprise a copper layer, an aluminum layer or a plastic layer which is applied to the back a circuit board equipped with the light source 5.1.
- the plastic layer can contain a plastic element with improved heat transport properties.
- the first pane 1 is connected to a second pane 2 via an intermediate layer 3 to form a composite pane 101.
- the first pane 1, the intermediate layer 15 and the second pane 2 were connected to one another by lamination, in particular autoclaves.
- the first pane 1 has the first main surface IV and the second main surface III opposite the first main surface IV.
- the second pane 2 has a first main surface I and a second main surface II opposite the first main surface I.
- the first pane 1 and the second pane 2 consist, for example, of soda-lime glass.
- the intermediate layer 15 is thermoplastic and is formed, for example, from a 0.76 mm thick PVB film.
- the thickness of the first pane 1 is, for example, 1.6 mm and the thickness of the second pane 2 is 2.1 mm.
- the first pane 1 and the second pane 2 can also have any thickness, for example be the same thickness.
- the composite pane 101 is limited by four circumferential side surfaces.
- the light module 5 has a light-reflecting coating 7 on its outer surfaces, in particular on the outer surfaces of the light-guiding element 5.3, which is suitable for reflecting the light 3 emitted by the light source 5.1 in the direction of the light output surface 5.5. This prevents the light 3 from escaping from the outer surfaces of the light-guiding element 5.3 and increases the transmission of the light 3.
- the first pane 1 can comprise tempered, partially tempered or non-tempered glass.
- the first pane 1 can consist of a plastic, for example polycarbonate.
- the first pane 1, the second pane 2 and the intermediate layer 15 are, for example, clear (neither tinted nor colored).
- the intermediate layer 15 can comprise a tinted, in particular a dark tint (gray, brown, blue) or colored PVB film.
- the second pane 2 can be darkly tinted (gray, brown, blue).
- the first pane 1 preferably represents an inner pane and the second pane 2 an outer pane.
- the inner pane faces an interior in the installed position.
- the outer pane faces the external environment (e.g. a vehicle) in the installed position.
- This arrangement is particularly advantageous due to the position of the light sources 5.1 in the first pane 1, since the light is coupled out in the direction of a (vehicle) interior. takes place, which leads to a pleasant atmosphere in the interior.
- the second pane 2 can also be the inner pane and the first pane 1 the outer pane.
- a low-E coating 13 is arranged on the first pane 1.
- the low-E coating 13 is applied to the first main surface IV.
- the low-E coating 13 is an emissivity-reducing coating and reflects IR radiation, in particular thermal radiation. In the area of the light exit surface 5.5, the low-E coating 13 on the first main surface IV is removed.
- a reflective layer can be arranged between the intermediate layer 15 and the first pane 1 as a light amplification means (not shown here), which is intended to amplify the coupling of light into the first pane 1.
- the light amplification means would then be arranged opposite the light source 5.1 with respect to the first pane 1.
- the light amplification means preferably uses mechanisms of reflection, light refraction, diffraction and/or scattering. Such light amplification means are known to the person skilled in the art, for example from WO 2022/096365 A1, so they will not be discussed in more detail here.
- the light amplification means significantly increases the intensity of the light coupled into the first pane 1 under total reflection and thus also the intensity of the light that can be coupled out.
- FIG 8 shows an embodiment of the glazing arrangement 10 according to the invention with a light module 5 that has two light sources 5.1.
- the glazing arrangement 10 of Figure 8 has a similar structure to the glazing arrangement 10 from Figure 1, so that otherwise reference is made to the description of Figures 1 to 7.
- FIG 9 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of the glazing arrangement 10 according to the invention with several light modules 5.
- the glazing arrangement 10 of Figure 9 has a similar structure to the glazing arrangement 10 from Figure 1, so that otherwise reference is made to the description of Figures 1 to 8.
- Figure 10 shows a perspective view of an embodiment of the glazing arrangement 10, which comprises the composite pane 101 with a light module 5.
- the light module 5 is designed as an optical collimator.
- the side surfaces of the light module 5 are intended to reflect the light 3 emitted by the light source 5.1 in the direction of the light output surface 5.5.
- the glazing arrangement 10 of Figure 9 has a similar structure to the glazing arrangement 10 from Figure 1, so that otherwise reference is made to the description of Figures 1 to 8.
- Figure 11 shows a flow chart of a method according to the invention for producing the glazing arrangement 10 according to the invention.
- the method comprises at least the following method steps: a) producing a housing 9 by means of injection molding or 3D printing, b) arranging at least one, preferably two or more light sources 5.1 in or on the housing 9, c) filling the housing 9 with an optically transparent, curable adhesive to produce a light-guiding element 5.3, so that a prefabricated light module 5 is created, d) providing the first pane 1, e) arranging the prefabricated light module 5 on the first pane 1, wherein curing of the optically transparent, curable adhesive takes place after step c) or after step e).
- the glazing arrangement according to the invention with the light module according to the invention has the advantage over glazing according to the prior art that the light intensity within the first pane is increased by using the light-guiding element with a body made of an optically transparent, cured adhesive, since the light from the light sources can penetrate the first pane unhindered.
- the light module is easily scalable so that another row of light modules can be added to increase the light intensity.
- the reflective coating on the outer surfaces of the light module acts as a light reflector so that more light is available for coupling into the first pane.
- the glazing arrangement according to the invention can be produced easily and inexpensively. This was unexpected and surprising for the person skilled in the art. List of reference symbols:
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verglasungsanordnung mindestens umfassend: - eine erste Scheibe (1) mit einer ersten Hauptoberfläche (IV) und einer zweiten Hauptoberfläche (III), wobei die erste Scheibe (1) dazu vorgesehen ist, eingekoppeltes Licht (3) zumindest teilweise weiterzuleiten, - ein Lichtmodul (5), welches zwei oder mehr Lichtquellen (5.1) zum Erzeugen von in die erste Scheibe (1) einkoppelbarem Licht (3) umfasst, wobei die Lichtquellen (5.1) an oder in einem Lichtleitelement (5.3) angeordnet ist, wobei das Lichtleitelement (5.3) eine der ersten Scheibe (1) zugewandte Lichtausgangsfläche (5.5) aufweist und an der ersten Scheibe (1) angeordnet ist, wobei das Lichtleitelement (5.3) einen Körper aus einem optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff aufweist.
Description
Beleuchtbare Verglasung mit verbesserter Lichteinkopplung
Die Erfindung betrifft eine Verglasungsanordnung mit einem Lichtmodul, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Verglasungsanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verglasungsanordnung.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, die im Innenraum über eine Lichtverteilung verfügen, die je nach Bedarf für eine dezente oder auffallende Ausleuchtung des Innenraums sorgt. Die Beleuchtung sorgt nicht nur für Orientierung im Fahrzeug, sondern kreiert auch eine angenehme Atmosphäre für Insassen. Verbundscheiben als Verglasungen aus zwei oder mehreren gläsernen oder polymeren Scheiben werden in Fahrzeugen als Windschutzscheiben, Heckscheiben, Seitenscheiben und Dachscheiben eingesetzt. Bei beleuchtbaren oder beleuchteten Verglasungen wird unter Ausnutzung der Totalreflexion Licht einer Lichtquelle in einen flächigen Lichtleiter in Form einer Scheibe der Verglasung eingekoppelt.
WO 2010/049638 A1 , WO 2013/053629 A1 oder WO 2015/095288 A2 offenbaren die Einkopplung von Licht über eine Seitenfläche in eine Glasscheibe. Allerdings ist durch die punktuelle Lichteinkopplung eine homogene Beleuchtung der gesamten Scheibe erschwert.
In der WO 2014/060409 A1 wird eine zusätzliche Einfachsicherheitsscheibe mittels einer Ummantelung oder eines Gehäuses unter der eigentlichen Verbundglasscheibe angebracht, deren einzige Funktion die eines Lichtleiters darstellt. Dies führt zu einem erheblichen Mehraufwand bei der Produktion und zusätzlichem Gewicht und Platzbedarf der gesamten Dachscheibe.
US2017/045666 A1 offenbart ein Beleuchtungssystem, das ein wellenleitendes Substrat und ein oder mehrere längliche Lichteinkopplungselemente mit jeweils einer Leuchtdioden (LED) als Lichtquelle verwendet. Die Lichteinkopplungselemente sind mit optischem Kontakt an einer großflächigen Oberfläche des Substrats befestigt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Verglasungsanordnung mit einem Lichtmodul bereitzustellen, die eine verbesserte Lichteinkopplung in eine Scheibe aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verglasungsanordnung gemäß Anspruch 1 . Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung umfasst mindestens eine erste Scheibe und ein Lichtmodul. Die erste Scheibe weist eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche auf. Die erste Scheibe ist dazu vorgesehen, eingekoppeltes Licht zumindest teilweise weiterzuleiten. Das Lichtmodul umfasst zwei oder mehr Lichtquellen zum Erzeugen von in die erste Scheibe einkoppelbarem Licht, wobei die Lichtquellen an oder in einem Lichtleitelement angeordnet ist. Das Lichtleitelement weist eine der ersten Scheibe zugewandte Lichtausgangsfläche auf und ist an der ersten Scheibe angeordnet. Ferner umfasst das Lichtleitelement einen Körper aus einem optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff. Das mittels der Lichtquellen erzeugte Licht ist über die Lichtausgangsfläche zur Einkopplung in die erste Scheibe vorgesehen. Da der Brechungsindex nK des optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoffs einem Brechungsindex ni der ersten Scheibe gleicht, kann das Licht mit keinen oder nur geringen Verlusten an der Lichtintensität in die Scheibe eingekoppelt werden. Das Licht wird nahezu vollständig am Übergang vom Lichtleitelement in die erste Scheibe transmittiert und wird nicht gebrochen oder reflektiert.
Die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung weist überraschend eine verbesserte Lichteinkopplung von den Lichtquellen zur ersten Scheibe auf, ohne dass weitere optische Eigenschaften der ersten Scheibe negativ beeinflusst werden. Weiterhin ermöglicht die Verglasungsanordnung eine modulare Anwendbarkeit, insbesondere kann das Lichtmodul mit bestehenden Scheiben oder Verbundscheiben kombiniert werden, ohne dass wesentliche konstruktive Änderungen notwendig werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Lichtquelle eine Lichtemissionsfläche auf, die in einem Winkel zu der ersten Hauptoberfläche der ersten Scheibe angeordnet sein kann. Insbesondere kann die Lichtausgangsfläche an der ersten Hauptoberfläche und/oder der zweiten Hauptoberfläche der ersten Scheibe angeordnet sein. Die Anordnung der Lichtquellen außerhalb der Scheibe verhindert eine aufwendige Bohrung in die Scheibe oder eine Einlamination der Lichtquellen in einer Verbundglasscheibe. Zusätzlich kann auf elektrische Leiter, um die Lichtquellen in der Scheibe zu kontaktieren, verzichtet werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Lichtmodul, insbesondere das Lichtleitelement an einer Außenfläche, eine lichtreflektierende Beschichtung auf, die geeignet ist, das von den Lichtquellen emittierte Licht in Richtung der Lichtausgangsfläche zu reflektieren. Dadurch wird das Austreten des Lichts aus dem Lichtleitelement verhindert und die Weiterleitung des Lichts verstärkt.
Bevorzugt umfasst das Lichtmodul ein Gehäuse, das an der Lichtausgangsfläche eine Öffnung aufweist. Das Gehäuse kann ein mit dem optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff gefüllter Hohlkörper sein, wobei der Hohlkörper aus einem thermisch formfesten Material, insbesondere Kunststoff, Metall oder Aluminium ausgebildet ist. Ferner kann das Gehäuse zwei Seiten aufweisen, die der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die zwei Seiten den Hohlkörper mit der Öffnung definieren. Zusätzlich kann das Lichtleitelement als Kollimator ausgebildet sein, dessen Seitenflächen dazu vorgesehen sind, das von den Lichtquellen emittierte Licht in Richtung der Lichtausgangsfläche zu reflektieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung sind ein Brechungsindex des optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoffs und ein Brechungsindex der ersten Scheibe gleich. Brechungsindizes sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich bezogen auf eine Wellenlänge von 550 nm angegeben. Der Brechungsindex ist grundsätzlich unabhängig von der Messmethode, er kann beispielsweise mittels Ellipsometrie bestimmt werden. Ellipsometer sind kommerziell erhältlich. Bei der Bestimmung des Brechungsindizes eines Füllmaterials des Hohlkörpers wird die gleiche Messmethode verwendet wie bei der Bestimmung des Brechungsindizes der ersten Scheibe.
Ein optisch transparenter Klebstoff ist aushärtbar, d.h. kann irreversibel in einen ausgehärteten Zustand gebracht werden. Typischerweise handelt es sich um einen Kunststoff, der durch Aushärten in einen polymervernetzten Zustand gebracht wird. Dies unterscheidet den aushärtbaren Klebstoff wesentlich von einem thermoplastischen Kunststoff, der zwar auch optisch transparent ist, aber durch Wärmezufuhr reversibel zum Erweichen gebracht werden kann. Im Unterschied hierzu kann der aushärtbare Klebstoff nicht mehr in den fließfähigen Zustand gebracht werden, wenn er erst einmal ausgehärtet ist. Der optisch transparente, aushärtbare Klebstoff ist somit kein nicht-aushärtbarer thermoplastischer Kunststoff. Der aushärtbare, optisch transparente Klebstoff kann durch Wärme, Einwirken von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise UV-Strahlung, und/oder chemisch ausgehärtet werden. Vorzugsweise erfolgt die Aushärtung durch Wärmezufuhr bzw. Temperaturerhöhung und/oder UV-Strahlung.
Der transparente Klebstoff basiert beispielsweise auf Silikon. Bekannt sind optisch transparente Klebstoffe insbesondere unter dem Akronym LOCA (liquid optically clear adhesive). Diese finden vielfach Verwendung bei berührungsempfindlichen Displays, beispielsweise um diese mit einer LCD-Anzeige fest zu verbinden oder auch Plastik- Abdeckungen mit den berührungsempfindlichen Displays fest zu verbinden. Nach dem Aufbringen wird der LOCA häufig durch UV-Strahlung ausgehärtet.
Der aushärtbare optisch transparente Klebstoff kann beispielsweise Polyurethan (PU), Polyacrylat, Polyacetatharz, Gießharz, Epoxidharz, Acralyt oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten oder hieraus bestehen. Vorteilhaft besteht der optisch transparente Klebstoff aus einem Gießharz, insbesondere auf Polyurethan- oder Silikon-Basis. Das Gehäuse des Lichtmoduls kann als Vergussform für den aushärtbaren, optisch transparenten Klebstoff dienen.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung ist das Lichtmodul mittels des optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoffs mit der ersten Scheibe haftfest verbunden. Mit anderen Worten ist das Lichtmodul mit der ersten Scheibe verklebt. Alternativ kann das Lichtmodul mittels eines Klebebands mit der ersten Scheibe haftfest verbunden sein. Dazu weist das Klebeband an zwei Seiten den optisch transparenten Klebstoff auf.
Das Lichtmodul weist zwei oder mehr Lichtquellen auf. Durch die mehreren Lichtquellen kann die beleuchtbare Scheibe flächig besser beleuchtet werden.
In weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung umfasst diese zwei oder mehr Lichtmodule, die jeweils mit einem zugeordneten Lichtleitelement an der ersten Hauptoberfläche der ersten Scheibe angebracht sind. Insbesondere können die Lichtmodule in einer reihenförmigen Anordnung an der ersten Hauptoberfläche der ersten Scheibe angebracht sein. Dadurch ist das Lichtmodul skalierbar.
In weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung kann das Lichtleitelement jegliche geometrische Querschnittsform aufweisen, wie zum Beispiel die Form eines Kreises, Vierecks, Dreiecks, Quadrates, Rechtecks, Fünfecks oder die eines anderen regelmäßigen oder unregelmäßigen Vieleckes.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung enthält eine Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode (LED, englisch light emitting diode), bevorzugt mindestens eine Organische Leuchtdiode (OLED, englisch organic light emitting diode), und/oder mindestens eine Laserdiode. Diese Art von Lichtquellen ist besonders hell und effizient.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung weist das Lichtmodul eine Kühleinrichtung zum Kühlen mindestens einer Lichtquelle auf. Dadurch
können Hochleistung-LEDs als Lichtquelle verwendet werden, da diese im Betrieb eine Kühlung erfordern.
Als transparent im Sinne der Erfindung wird ein Gegenstand, insbesondere ein optisch transparenter Klebstoff, ein Lichtauskopplungsmittel und/oder ein transparenter Körper (beispielsweise eine Scheibe), verstanden, welcher eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer 20%, bevorzugt von größer 50%, besonders bevorzugt von größer 70 %, insbesondere von größer 85 % aufweist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die erste Scheibe über eine Zwischenschicht mit einer zweiten Scheibe zu einer Verbundscheibe verbunden.
Als erste Scheibe und zweite Scheibe sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung thermisch und chemisch stabil sowie dimensionsstabil sind.
Die erste Scheibe und/oder, falls vorhanden, die zweite Scheibe enthalten bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, ganz besonders bevorzugt Floatglas, wie Kalk-Natron-Glas Borosilikatglas oder Quarzglas, oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon, oder bestehen daraus. Die erste Scheibe und/oder zweite Scheibe sind bevorzugt transparent, insbesondere für die Verwendung der Scheiben als Frontscheibe (auch als Windschutzscheibe bezeichnet) oder Rückscheiben eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen, bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Scheibe verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektral be re ich von größer 70 % aufweist. Insbesondere besteht zumindest die erste Scheibe und bevorzugt auch die zweite Scheibe aus Klarglas.
Für Scheiben, die nicht im verkehrsrelevanten Sichtfeld des Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission aber auch viel geringer sein, beispielsweise größer als 5 %. Dazu kann beispielsweise die zweite Scheibe und/oder die Zwischenschicht getönt oder gefärbt sein.
Die Dicke der ersten Scheibe und/oder der zweiten Scheibe kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Standardstärken von 1 ,0 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm für Fahrzeugglas
und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Verwendung. Die erste Scheibe und zweite Scheibe weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm2 bis zu 20 m2 auf. Bevorzugt sind die Scheiben planar oder leicht oder stark in einer Richtung oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen.
Die erste Scheibe und die zweite Scheibe werden im Falle einer Verbundscheibe durch mindestens eine Zwischenschicht miteinander verbunden. Die Zwischenschicht ist bevorzugt transparent oder getönt oder gefärbt. Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise mindestens einen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und / oder Polyethylenterephthalat (PET) oder besteht daraus. Die Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharze, Acrylate, fluorinierte Ethylen-Propylene, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder Copolymere oder Gemische davon enthalten. Die Zwischenschicht kann durch eine oder auch durch mehrere übereinander angeordnete Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke einer Folie bevorzugt von 0,025 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. Die Zwischenschichten können bevorzugt thermoplastisch sein und nach der Lamination die erste Scheibe, die zweite Scheibe und eventuelle weitere Zwischenschichten miteinander verkleben. Besonders vorteilhaft sind sogenannte akustik-dämpfende Zwischenschichten, die bevorzugt aus drei Lagen PVB bestehen, wobei die mittlere Lage weicher ausgebildet ist als die zwei äußeren Lagen.
Die Zwischenschicht kann auch eine funktionale Zwischenschicht sein, insbesondere eine Infrarotstrahlung reflektierende Zwischenschicht, eine Infrarotstrahlung absorbierende Zwischenschicht, eine UV-Strahlung absorbierende Zwischenschicht, eine zumindest abschnittsweise gefärbte Zwischenschicht und/oder eine zumindest abschnittsweise getönte Zwischenschicht. So kann die thermoplastische Zwischenschicht beispielsweise auch eine Bandfilterfolie sein.
Ist die erfindungsgemäße Verbundscheibe beispielsweise dafür vorgesehen, in einer Öffnung, beispielsweise eines Fahrzeugs oder eines Gebäudes, den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen, so kann die erste Scheibe dem Innenraum oder der äußeren Umgebung zugewandt sein.
Die erste Scheibe und/oder, falls vorhanden, die zweite Scheibe können weitere geeignete, an sich bekannte Schichten aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low-E-Beschichtungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Scheibe auf ihrer ersten Hauptoberfläche mit einer Low-E-Beschichtung versehen. Low-E-Beschichtungen sind emissivitätsmindernde Beschichtungen und reflektieren IR-Strahlung, insbesondere die Wärmestrahlung, welche von einer erwärmten Glasscheibe ausgehen. Das Eindringen der Wärmestrahlung in den Fahrzeug-Innenraum wird reduziert, was ebenfalls eine geringere Aufheizung des Innenraums bewirkt. Im Winter wird bei niedrigen Außentemperaturen die Abstrahlung der Wärme des Innenraums an die äußere Umgebung verhindert. Transparente emissivitätsmindernde Beschichtungen können beispielsweise reflektierende Schichten auf Basis von Indium-Zinn- Oxid (ITO) oder anderen transparenten leitfähigen Oxiden (TCO) enthalten, wie zum Beispiel aus WO2013/131667A1 bekannt. Diese sorgen bei Ausführung als Dachscheibe für eine Reflektion der Wärmestrahlung in den Innenraum des Fahrzeugs, was den Komfort für die Fahrzeuginsassen deutlich erhöht. Die Low-E-Beschichtung enthält bevorzugt keine Silberschichten und kann somit auf der ersten Hauptoberfläche der ersten Scheibe angeordnet sein, ohne dass es Probleme mit Korrosion gibt.
Des Weiteren kann die Verglasungsanordnung weitere funktionelle Elemente, insbesondere elektronisch steuerbare optische Elemente aufweisen, beispielsweise PDLC-Elemente, Elektrochrome Elemente oder ähnliches, die typsicherweise zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe angeordnet sind.
Die Verglasungsanordnung kann zusätzlich mindestens ein Lichtauskopplungsmittel, zum Auskoppeln von Licht aus der ersten Scheibe über mindestens eine der Hauptoberfläche umfassen. Das in die erste Scheibe eingekoppelte Licht wird dann über das Lichtauskopplungsmittel aus der ersten Scheibe ausgekoppelt und bringt so die erste Scheibe dort zum Aufleuchten. Das Lichtauskopplungsmittel ist dazu geeignet, einen Teil des in der ersten Scheibe geleiteten Lichts, bevorzugt durch Streuung, Reflexion, Brechung oder Beugung, an wenigstens einer der Hauptoberflächen der ersten Scheibe auszukoppeln. Vorteilhafterweise ist das Lichtauskopplungsmittel in die erste Hauptoberfläche und/oder in die zweite Hauptoberfläche und/oder innerhalb der ersten Scheibe angeordnet oder eingebracht. Dazu ist das Lichtauskopplungsmittel bevorzugt durch Laserstrukturierung, mechanische Strukturierung wie Sandstrahlen und/oder durch Ätzen in die erste Hauptoberfläche und/oder in die zweite Hauptoberfläche eingebracht.
Alternativ oder in Kombination kann das Lichtauskopplungsmittel mit der ersten Hauptoberfläche und/oder mit der zweiten Hauptoberfläche der ersten Scheibe stoffschlüssig verbunden sein, bevorzugt durch Aufdrucken oder Aufkleben einer Farbe, einer Paste oder von Partikeln, besonders bevorzugt von lichtstreuenden, lichtbrechenden oder lichtreflektierenden Partikeln.
In einer bevozugten Ausgestaltung ist die Verbundscheibe eine Dachscheibe oder Frontscheibe (Windschutzscheibe) eines Kraftfahrzeugs und die erste Scheibe die Innenscheibe sowie die zweite Scheibe die Außenscheibe. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Verglasungsanordnung an einem besonders geeigneten Ort verwendet wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein System mit einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung mit einer Lichtsteuerung. Die Lichtsteuerung umfasst eine Spannungsquelle und eine Steuereinheit, die mit zwei oder mehr Lichtquellen verbunden sind. Die Lichtsteuerung steuert die Lichtquelle(n).
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung mindestens umfassend: a) Herstellen eines Gehäuses mittels Spritzgusses oder 3D-Druckverfahrens, b) Anordnen zwei oder mehr Lichtquellen im oder am Gehäuse, c) Verfüllen des Gehäuses mit einem optisch transparenten, aushärtbaren Klebstoff zur Herstellung eines Lichtleitelements, so dass ein vorgefertigtes Lichtmodul entsteht, d) Bereitstellen der ersten Scheibe, e) Anordnen des vorgefertigten Lichtmoduls an der ersten Scheibe, wobei eine Aushärtung des optisch transparenten, aushärtbaren Klebstoffs nach Schritt c) oder nach Schritt e) stattfindet.
Der aushärtbare, optisch transparente Klebstoff kann durch Wärme, Einwirken von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise UV-Strahlung, und/oder chemisch ausgehärtet werden. Vorzugsweise erfolgt die Aushärtung durch Wärmezufuhr bzw. Temperaturerhöhung und/oder UV-Strahlung.
Vorzugsweise wird vor dem Verfüllen des Gehäuses in Schritt c) eine lichtreflektierende Beschichtung am Gehäuse, insbesondere an den Innenflächen des Gehäuses aufgebracht. Die reflektierende Beschichtung kann zuvor auf ein Klebeband aufgetragen worden sein und dann wird das Klebeband mit reflektierender Beschichtung am Gehäuse angeordnet.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt e) das Lichtmodul mittels einer dünnen Schicht des optisch transparenten, aushärtbaren Klebstoffs mit der ersten Scheibe haftfest verbunden.
In einerweiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erste Scheibe und eine zweite Scheibe durch mindestens eine Zwischenschicht zu einer Verbundscheibe miteinander verbunden. Die erste Scheibe und die zweite Scheibe werden über die Zwischenschicht miteinander laminiert, beispielsweise durch Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung der Scheiben erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck.
Die thermoplastische Zwischenschicht wird bevorzugt als Folie bereitgestellt.
Im Unterschied zu den im Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Einsatz zusätzlicher Komponenten in der Scheibe, insbesondere in einer Verbundscheibe, vermieden und Probleme beim Auftreten von lokalen Defekten in der Verbundscheibe werden minimiert (z.B. Luftblasenbildung in der Verbundscheibe). Dies ist ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können alle Ausführungsformen, die für einzelne Merkmale genannt sind, auch frei miteinander kombiniert werden, sofern diese nicht widersprüchlich sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Figuren sind eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Figuren schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung,
Figur 2 eine schematische Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung, und
Figur 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer dritten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung,
Figur 4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer vierten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung,
Figur 5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer fünften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung,
Figur 6 eine schematische Querschnittsdarstellung einer sechsten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung,
Figur 7 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung mit einer Kühlungseinrichtung,
Figur 8 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung mit zwei Lichtquellen,
Figur 9 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung mit mehreren Lichtmodulen,
Figur 10 eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung der Verglasungsanordnung umfassend eine Verbundscheibe, und
Figur 11 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden für gleiche bzw. gleich wirkende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10 am Beispiel einer Einzelscheibe. Die Einzelscheibe kann beispielsweise eine Automobilverglasung (z.B. Frontscheibe oder Dachscheibe), eine Bauverglasung oder Bauteil eines Möbels sein. Die Verglasungsanordnung kann auch ein Teil einer Isolierverglasung sein und beispielsweise als Außen- oder Innenscheibe in einem Fenster eines Gebäudes dienen. Ferner ist die Verglasungsanordnung 10 in einem Innenraum einbaubar und kann beispielsweise als Verglasung eines Konferenzraums dienen.
Die Verglasungsanordnung 10 umfasst eine erste Scheibe 1 mit einer ersten Hauptoberfläche IV und einer zweiten Hauptoberfläche III und ein Lichtmodul 5. Die erste Scheibe 1 wird weiterhin durch vier umlaufende Seitenflächen 4 begrenzt, die orthogonal zu den Hauptoberflächen III, IV angeordnet sind.
Die erste Scheibe 1 ist dazu vorgesehen, eingekoppeltes Licht 3 zumindest teilweise weiterzuleiten. Die Abmessungen der ersten Scheibe 1 können beispielsweise 1 , 4 m x 1 ,5 m betragen. Die erste Scheibe 1 besteht beispielsweise aus Kalk-Natronglas. Die Dicke der ersten Scheibe 1 beträgt beispielsweise 3 mm, 2,1 mm oder 1 ,6 mm. Es versteht sich, dass die Dicke der ersten Scheibe 1 der jeweiligen Verwendung angepasst sein kann. Die erste Scheibe 1 kann beispielsweise vorgespanntes, teilvorgespanntes oder nicht-vorgespanntes Glas enthalten. Alternativ kann die erste Scheibe 1 aus einem Kunststoff, beispielsweise aus Polycarbonat bestehen.
Das Lichtmodul 5 umfasst mindestens eine Lichtquelle 5.1 zum Erzeugen von in die erste Scheibe 1 einkoppelbarem Licht 3, wobei die Lichtquelle 5.1 in einem Lichtleitelement 5.3 angeordnet ist. Das Lichtleitelement 5.3 weist eine der ersten Scheibe 1 zugewandte Lichtausgangsfläche 5.5 auf. Das Lichtmodul 5 ist an der ersten Scheibe 1 angeordnet. Die mindestens eine Lichtquelle 5.1 befindet sich vollständig innerhalb des Lichtleitelements 5.3. Ferner umfasst das Lichtleitelement 5.3 einen Körper aus einem optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff.
Das Lichtmodul 5 umfasst ferner ein Gehäuse 9, das eine Öffnung an der Lichtausgangsfläche 5.5 aufweist. Das Gehäuse 9 ist als Hohlkörper ausgebildet, wobei der Hohlkörper aus einem thermisch formfesten Material, insbesondere Kunststoff, Metall oder Aluminium ausgebildet ist. Ferner weist das Gehäuse 9 der äußeren Umgebung zugewandte Außenseiten auf, die
der Lichtaustrittsfläche 5.5 gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Außenseiten den Hohlkörper mit der Öffnung definieren.
Ein aushärtbarer, optisch transparenter Klebstoff wird durch Wärme, Einwirken von elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise UV-Strahlung, und/oder chemisch ausgehärtet. Vorzugsweise erfolgt die Aushärtung durch Wärmezufuhr bzw. Temperaturerhöhung und/oder UV-Strahlung. Der aushärtbare optisch transparente Klebstoff kann beispielsweise Polyurethan (PU), Polyacrylat, Polyacetatharz, Gießharz, Epoxidharz, Acralyt oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten oder hieraus bestehen. Vorteilhaft besteht der optisch transparente Klebstoff aus einem Gießharz, insbesondere auf Polyurethan- oder Silikon-Basis. Ein Brechungsindex des Lichtleitelements 5.3 ist gleich oder nahezu gleich dem Brechungsindex der ersten Scheibe 1 .
Das Lichtmodul 5 ist mittels des optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoffs mit der ersten Scheibe 1 haftfest verbunden. Alternativ kann das Lichtmodul 5 mittels eines Klebebands mit der ersten Scheibe 1 haftfest verbunden sein. Dazu weist das Klebeband an zwei Seiten den optisch transparenten Klebstoff auf.
Die Lichtquelle 5.1 befindet sich vollständig innerhalb des Lichtleitelements 5.3. Die Lichtquelle 5.1 ist bevorzugt eine LED. Die Lichtquelle 5.1 kann eine oder mehrere Leuchtdioden (LED, LED-Leuchte) umfassen. Eine Lichtquelle 5.1 kann auch eine organische Leuchtdiode (OLED) oder eine Hochleistung-LED umfassen. Der Lichtstrahl der Lichtquelle 5.1 ist dabei in Richtung der ersten Hauptoberfläche IV der ersten Scheibe 1 gerichtet.
Die erste Scheibe 1 kann weiterhin Lichtauskopplungsmittel aufweisen. Ein Lichtauskopplungsmittel koppelt Licht aus der ersten Scheibe 1 (oder einer Verbundscheibe 101 wie in Figur 7 dargestellt) aus. Die Lichtauskopplungsmittel können an der ersten Hauptoberfläche IV der ersten Scheibe 1 angeordnet sein. An der Stelle, an der ein Lichtauskopplungsmittel angeordnet ist, kann das Licht über die Hauptoberfläche IV aus der ersten Scheibe 1 austreten.
Das Lichtauskopplungsmittel kann an jeder beliebigen Stelle der ersten Hauptoberfläche IV angeordnet sein. Das Lichtauskopplungsmittel kann Strukturierungen der Hauptoberfläche IV umfassen, an denen die Totalreflexion innerhalb der ersten Scheibe 1 verhindert wird und Licht über die Hauptoberfläche IV aus der ersten Scheibe 1 austritt. Das Lichtauskopplungsmittel kann einen Aufdruck auf der ersten Hauptoberfläche IV oder in die Scheibe 1 eingebrachte
lichtstreuende, lichtbrechende, lichtbeugende oder lichtreflektierende Partikel oder Kavitäten umfassen.
In Figur 2 ist eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10 dargestellt. Die Verglasungsanordnung 10 der Figur 2 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Verglasungsanordnung 10 aus Figur 1 , so dass im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird und ansonsten auf die Beschreibung zur Figur 1 verwiesen wird. Im Unterschied zur Verglasungsanordnung 10 aus Figur 1 ist in Figur 2 das Lichtmodul 5 nicht nur an Hauptoberfläche IV der ersten Scheibe 1 angebracht, sondern auch an einer Kante der Scheibe 1 , sodass die Lichtausgangsfläche 5.5 des Lichtmoduls 5 zusätzlich an der Seitenfläche 4 der ersten Scheibe 1 anliegt.
Figur 3 zeigt eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10, bei der das Lichtmodul 5 an der Seitenfläche 4 der ersten Scheibe 1 angeordnet ist. Ansonsten hat die Verglasungsanordnung 10 der Figur 3 einen ähnlichen Aufbau wie die Verglasung 10 aus Figur 1. Im Unterschied zur Verglasungsanordnung 10 aus Figur 1 ist in Figur 3 die Lichtausgangsfläche 5.5 des Lichtmoduls 5 vollständig an der Seitenfläche 4 der ersten Scheibe 1 angeordnet. Das durch die Lichtquelle 5.1 emittierte Licht 3 tritt über die Seitenfläche 4 in die erste Scheibe 1 ein.
In Figur 4 ist eine vierte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10, die sich in der Anordnung der mindestens einen Lichtquelle 5.1 von Figur 1 unterscheidet, dargestellt. Im Unterschied zur Verglasungsanordnung 10 aus Figur 1 ist in Figur 4 die Lichtquelle 5.1 nicht innerhalb des Lichtleitelements 5.3 angeordnet, sondern am Lichtleitelement 5.3 angebracht.
In Figur 5 ist die mindestens eine Lichtquelle 5.1 teilweise in das Lichtleitelement 5.3 eingebettet. In Figur 6 ist die Lichtquelle 5.1 vollständig in das Lichtleitelement 5.3 eingebettet. Bevorzugt ist dann das Gehäuse 9 als ein aus Aluminium ausgebildeter Hohlkörper vorgesehen, der das Lichtleitelement 5.3 umgibt. Mit leistungsstarken LEDs als Lichtquelle 5.1 wirkt der aus Aluminium ausgebildeter Hohlkörper als eine Kühleinrichtung.
Figur 7 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10 mit einer Kühleinrichtung 11. Die Kühleinrichtung 11 dient zum Kühlen der Lichtquelle 5.1 , insbesondere wenn die Lichtquelle 5.1 Hochleistung-LEDs aufweist. Die Kühleinrichtung kann eine Kupferschicht, eine Aluminiumschicht oder Kunststoffschicht umfassen, die auf der Rückseite
einer mit der Lichtquelle 5.1 bestückten Platine angeordnet ist. Die Kunststoffschicht kann ein Kunststoffelement mit verbesserten Wärmetransporteigenschaften enthalten.
Im Unterschied zu Figur 1 ist in Figur 7 die erste Scheibe 1 über eine Zwischenschicht 3 mit einer zweiten Scheibe 2 zu einer Verbundscheibe 101 verbunden. Die erste Scheibe 1 , die Zwischenschicht 15 und die zweite Scheibe 2 wurden durch Lamination, insbesondere Autoklaven, miteinander verbunden. Die erste Scheibe 1 weist die erste Hauptoberfläche IV und die zweite, der ersten Hauptoberfläche IV gegenüberliegende Hauptoberfläche III auf. Die zweite Scheibe 2 weist eine erste Hauptoberfläche I und eine zweite der ersten Hauptoberfläche I gegenüberliegenden zweite Hauptoberfläche II auf. Die erste Scheibe 1 und die zweite Scheibe 2 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natronglas. Die Zwischenschicht 15 ist thermoplastisch und beispielsweise aus einer 0,76 mm dicken PVB-Folie gebildet. Die Dicke der ersten Scheibe 1 beträgt beispielsweise 1 ,6 mm und die Dicke der zweiten Scheibe 2 beträgt 2,1 mm. Die erste Scheibe 1 und die zweite Scheibe 2 können aber auch beliebige Dicken ausweisen, beispielsweise gleich dick sein. Die Verbundscheibe 101 wird durch vier umlaufende Seitenflächen begrenzt.
Das Lichtmodul 5 weist an seinen Außenflächen, insbesondere an den Außenflächen des Lichtleitelements 5.3 eine lichtreflektieren Beschichtung 7 auf, die geeignet ist das von der Lichtquelle 5.1 emittierte Licht 3 in Richtung der Lichtausgangsfläche 5.5 zu reflektieren. Dadurch wird das Austreten des Lichts 3 an den Außenflächen aus dem Lichtleitelement 5.3 verhindert und die Weiterleitung des Lichts 3 verstärkt.
Die erste Scheibe 1 kann vorgespanntes, teilvorgespanntes oder nicht-vorgespanntes Glas aufweisen. Alternativ kann die erste Scheibe 1 aus einem Kunststoff, beispielsweise aus Polycarbonat bestehen. Die erste Scheibe 1 , die zweite Scheibe 2 und die Zwischenschicht 15 sind beispielsweise klar (weder getönt noch gefärbt). Alternativ kann die Zwischenschicht 15 eine getönte, insbesondere eine dunkele Tönung (grau, braun, blau) oder gefärbte PVB- Folie aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Scheibe 2 dunkel (grau, braun, blau) getönt sein.
Die erste Scheibe 1 stellt bevorzugt eine Innenscheibe und die zweite Scheibe 2 eine Außenscheibe dar. Die Innescheibe ist in Einbaulage einem Innenraum zugewandt. Die Außenscheibe ist in Einbaulage der äußeren Umgebung (z.B. eines Fahrzeugs) zugewandt. Diese Anordnung ist aufgrund der Position der Lichtquellen 5.1 in der ersten Scheibe 1 besonders vorteilhaft, da die Lichtauskopplung in Richtung eines (Fahrzeugs-)lnnenraum
stattfindet, was zu einer angenehmen Atmosphäre im Innenraum führt. Alternativ kann die zweite Scheibe 2 auch die Innenscheibe und die erste Scheibe 1 die Außenscheibe darstellen.
Auf der ersten Scheibe 1 ist eine Low-E-Beschichtung 13 angeordnet. Die Low-E- Beschichtung 13 ist auf der ersten Hauptoberfläche IV aufgebracht. Die Low-E-Beschichtung 13 ist eine emissivitätsmindernde Beschichtung und reflektiert IR-Strahlung, insbesondere die Wärmestrahlung. Im Bereich der Lichtaustrittsfläche 5.5 ist die Low-E-Beschichtung 13 auf der ersten Hauptoberfläche IV entfernt.
Zusätzlich kann zwischen der Zwischenschicht 15 und der ersten Scheibe 1 eine reflektierende Schicht als Lichtverstärkungsmittel (hier nicht dargestellt) angeordnet sein, die zur Verstärkung der Lichteinkopplung in die erste Scheibe 1 vorgesehen ist. Das Lichtverstärkungsmittel wäre dann bezüglich der ersten Scheibe 1 der Lichtquelle 5.1 gegenüberliegend angeordnet. Dabei nutzt das Lichtverstärkungsmittel bevorzugt Mechanismen der Reflexion, Lichtbrechung, Beugung und/oder Streuung. Derartige Lichtverstärkungsmittel sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus der WO 2022/096365 A1 , so dass hier nicht näher darauf eingegangen wird. Durch das Lichtverstärkungsmittel wird die Intensität des unter Totalreflexion in die erste Scheibe 1 eingekoppelten Lichts und damit auch die Intensität des auskoppelbaren Lichts deutlich erhöht.
In Figur 8 ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10 mit einem Lichtmodul 5 dargestellt, das zwei Lichtquellen 5.1 aufweist. Die Verglasungsanordnung 10 der Figur 8 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Verglasungsanordnung 10 aus Figur 1 , so dass ansonsten auf die Beschreibung zu den Figuren 1 bis 7 verwiesen wird.
Figur 9 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10 mit mehreren Lichtmodulen 5. Die Verglasungsanordnung 10 der Figur 9 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Verglasungsanordnung 10 aus Figur 1 , so dass ansonsten auf die Beschreibung zu den Figuren 1 bis 8 verwiesen wird.
In Figur 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung der Verglasungsanordnung 10 gezeigt, welche die Verbundscheibe 101 mit einem Lichtmodul 5 umfasst. Das Lichtmodul 5 ist als ein optischer Kollimator ausgebildet. Die Seitenflächen des Lichtmoduls 5 sind dazu vorgesehen, das von der Lichtquelle 5.1 emittierte Licht 3 in Richtung der Lichtausgangsfläche 5.5 zu reflektieren. Die Verglasungsanordnung 10 der Figur 9 hat einen ähnlichen Aufbau wie
die Verglasungsanordnung 10 aus Figur 1 , so dass ansonsten auf die Beschreibung zu den Figuren 1 bis 8 verwiesen wird.
Figur 11 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verglasungsanordnung 10. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte: a) Herstellen eines Gehäuses 9 mittels Spritzgusses oder 3D-Druckverfahrens, b) Anordnen mindestens einer, bevorzugt von zwei oder mehr Lichtquellen 5.1 im oder am Gehäuse 9, c) Verfüllen des Gehäuses 9 mit einem optisch transparenten, aushärtbaren Klebstoff zur Herstellung eines Lichtleitelements 5.3, so dass ein vorgefertigtes Lichtmodul 5 entsteht, d) Bereitstellen der ersten Scheibe 1 , e) Anordnen des vorgefertigten Lichtmoduls 5 an der ersten Scheibe 1 , wobei eine Aushärtung des optisch transparenten, aushärtbaren Klebstoffs nach Schritt c) oder nach Schritt e) stattfindet.
Die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung mit dem erfindungsgemäßen Lichtmodul hat den Vorteil gegenüber Verglasungen nach dem Stand der Technik, dass die Lichtintensität innerhalb der ersten Scheibe durch die Verwendung des Lichtleitelements mit einem Körper aus einem optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff verstärkt wird, da das Licht der Lichtquellen ungehindert in die erste Scheibe eindringen kann. Das Lichtmodul ist einfach skalierbar, so dass eine weitere Reihe an Lichtmodulen hinzugefügt werden kann, um die Lichtintensität zu steigern. Die reflektierende Beschichtung an den Außenflächen des Lichtmoduls wirkt als ein Lichtreflektor, sodass mehr Licht zur Einkopplung in die erste Scheibe zur Verfügung steht. Die erfindungsgemäße Verglasungsanordnung lässt sich einfach und kostengünstig herstellen. Dies war für den Fachmann unerwartet und überraschend.
Bezugszeichenliste:
1 erste Scheibe
2 zweite Scheibe
3 Licht
4 Seitenfläche
5 Lichtmodul
5.1 Lichtquelle
5.3 Lichtleitelement
5.5 Lichtausgangsfläche
7 Licht reflektierende Beschichtung
9 Gehäuse
10 Verglasungsanordnung
11 Kühleinrichtung
13 Low-E-Beschichtung
15 Zwischenschicht
101 Verbundscheibe
I erste Hauptoberfläche der zweiten Scheibe 2
II zweite Hauptoberfläche der zweiten Scheibe 2
III zweite Hauptoberfläche der ersten Scheibe 1
IV erste Hauptoberfläche der ersten Scheibe 1
Claims
1. Verglasungsanordnung (10) mindestens umfassend: eine erste Scheibe (1) mit einer ersten Hauptoberfläche (IV) und einer zweiten Hauptoberfläche (III), wobei die erste Scheibe (1) dazu vorgesehen ist, eingekoppeltes Licht (3) zumindest teilweise weiterzuleiten, ein Lichtmodul (5), welches zwei oder mehr Lichtquellen (5.1) zum Erzeugen von in die erste Scheibe (1) einkoppelbarem Licht (3) umfasst, wobei die Lichtquellen (5.1) an oder in einem Lichtleitelement (5.3) angeordnet sind, wobei das Lichtleitelement (5.3) eine der ersten Scheibe (1) zugewandte Lichtausgangsfläche (5.5) aufweist und an der ersten Scheibe (1) angeordnet ist, wobei das Lichtleitelement (5.3) einen Körper aus einem optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff aufweist.
2. Verglasungsanordnung (10) nach Anspruch 1 , wobei eine Lichtquelle (5.1) eine Lichtemissionsfläche aufweist, die in einem Winkel zu der ersten Hauptoberfläche (IV) der ersten Scheibe (1) angeordnet ist.
3. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Lichtmodul (5) an einer Außenfläche eine lichtreflektieren Beschichtung (7) aufweist, die geeignet ist das von den Lichtquellen (5.1) emittierte Licht (3) in Richtung der Lichtausgangsfläche (5.5) zu reflektieren.
4. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Lichtmodul (5) ein Gehäuse (9) aufweist, das eine Öffnung an der Lichtausgangsfläche (5.5) des Lichtmoduls (5) aufweist.
5. Verglasungsanordnung (10) nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse (9) als ein mit dem optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff gefüllter Hohlkörper ausgebildet ist, wobei der Hohlkörper aus einem thermisch formfesten Material, insbesondere Kunststoff, Metall oder Aluminium ausgebildet ist.
6. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Brechungsindex des Lichtleitelements (5.3) dem Brechungsindex der ersten Scheibe (1) gleicht.
7. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Lichtmodul (5) mittels des optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoffs mit der ersten Scheibe (1) haftfest verbunden ist.
8. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Lichtmodul (5) mittels eines Klebebands haftfest mit der ersten Scheibe (1) verbunden ist, und wobei das Klebeband den optisch transparenten, ausgehärteten Klebstoff ausweist.
9. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend zwei oder mehr Lichtmodule (5), die jeweils mit einem zugeordneten Lichtleitelement (5.3), insbesondere in einer reihenförmigen Anordnung an der ersten Hauptoberfläche (IV) der ersten Scheibe (1) angebracht sind.
10. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Lichtleitelement (5.3) als ein optischer Kollimator ausgebildet ist, dessen Seitenflächen dazu vorgesehen sind, das von den Lichtquellen (5.1) emittierte Licht (3) in Richtung der Lichtausgangsfläche (5.5) zu reflektieren.
11 . Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Lichtmodul (5) eine Kühleinrichtung (11) zum Kühlen mindestens einer Lichtquelle (5.1) aufweist.
12. Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die erste Scheibe (1) über eine Zwischenschicht (3) mit einer zweiten Scheibe (2) zu einer Verbundscheibe (101) verbunden ist.
13. System mit einer Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfassend eine Lichtsteuerung des Lichtmoduls (5).
14. Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer Verglasungsanordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12.
15. Verfahren zur Herstellung einer Verglasungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mindestens umfassend: a) Herstellen eines Gehäuses (9) mittels Spritzgusses oder 3D-Druckverfahrens, b) Anordnen von zwei oder mehr Lichtquellen (5.1) im oder am Gehäuse (9), c) Verfüllen des Gehäuses (9) mit einem optisch transparenten, aushärtbaren Klebstoff zur Herstellung eines Lichtleitelements (5.3), so dass ein vorgefertigtes Lichtmodul (5) entsteht, d) Bereitstellen der ersten Scheibe (1), e) Anordnen des vorgefertigten Lichtmoduls (5) an der ersten Scheibe (1), wobei eine Aushärtung des optisch transparenten, aushärtbaren Klebstoffs nach Schritt c) oder nach Schritt e) stattfindet.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025125031A1 (de) | 2023-12-13 | 2025-06-19 | Saint-Gobain Sekurit France | Verglasungsanordnung mit austauschbarem lichtmodul |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010049638A1 (fr) | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Saint-Gobain Glass France | Module a diodes electroluminescentes pour vehicule, fabrications |
| WO2013053629A1 (de) | 2011-10-10 | 2013-04-18 | Saint-Gobain Glass France | Scheibe mit beleuchteter schaltfläche |
| WO2013131667A1 (de) | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Saint-Gobain Glass France | Scheibe mit wärmestrahlung reflektierender beschichtung |
| WO2014060409A1 (de) | 2012-10-17 | 2014-04-24 | Webasto SE | Fahrzeugverglasung |
| US20140253831A1 (en) * | 2011-09-09 | 2014-09-11 | Flatfrog Laboratories Ab | Light coupling structures for optical touch panels |
| WO2015095288A2 (en) | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Corning Incorporated | Textured surfaces for display applications |
| US20170045666A1 (en) | 2015-08-14 | 2017-02-16 | Sergiy Vasylyev | Face-lit waveguide illumination systems |
| US20180299098A1 (en) * | 2012-02-14 | 2018-10-18 | Sergiy Victorovich Vasylyev | Light guide illumination systems with enhanced light coupling |
| US20210101370A1 (en) * | 2017-08-01 | 2021-04-08 | Saint-Gobain Glass France | Functional element having electrically controllable optical properties |
| WO2021198262A1 (de) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | Webasto SE | Fahrzeugscheibe mit lichtquelle und lichtleiterschicht |
| WO2022096365A1 (de) | 2020-11-05 | 2022-05-12 | Saint-Gobain Glass France | Verglasung |
| WO2022136107A1 (de) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | Saint-Gobain Glass France | Verglasung mit lichtquelle |
-
2024
- 2024-01-08 WO PCT/EP2024/050260 patent/WO2024165247A1/de not_active Ceased
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010049638A1 (fr) | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Saint-Gobain Glass France | Module a diodes electroluminescentes pour vehicule, fabrications |
| US20140253831A1 (en) * | 2011-09-09 | 2014-09-11 | Flatfrog Laboratories Ab | Light coupling structures for optical touch panels |
| WO2013053629A1 (de) | 2011-10-10 | 2013-04-18 | Saint-Gobain Glass France | Scheibe mit beleuchteter schaltfläche |
| US20180299098A1 (en) * | 2012-02-14 | 2018-10-18 | Sergiy Victorovich Vasylyev | Light guide illumination systems with enhanced light coupling |
| WO2013131667A1 (de) | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Saint-Gobain Glass France | Scheibe mit wärmestrahlung reflektierender beschichtung |
| WO2014060409A1 (de) | 2012-10-17 | 2014-04-24 | Webasto SE | Fahrzeugverglasung |
| WO2015095288A2 (en) | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Corning Incorporated | Textured surfaces for display applications |
| US20170045666A1 (en) | 2015-08-14 | 2017-02-16 | Sergiy Vasylyev | Face-lit waveguide illumination systems |
| US20210101370A1 (en) * | 2017-08-01 | 2021-04-08 | Saint-Gobain Glass France | Functional element having electrically controllable optical properties |
| WO2021198262A1 (de) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | Webasto SE | Fahrzeugscheibe mit lichtquelle und lichtleiterschicht |
| WO2022096365A1 (de) | 2020-11-05 | 2022-05-12 | Saint-Gobain Glass France | Verglasung |
| WO2022136107A1 (de) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | Saint-Gobain Glass France | Verglasung mit lichtquelle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025125031A1 (de) | 2023-12-13 | 2025-06-19 | Saint-Gobain Sekurit France | Verglasungsanordnung mit austauschbarem lichtmodul |
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