照明窗玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及照明窗玻璃，特別是機(jī)動車輛窗玻璃，其能夠以定向的方式發(fā)出光。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的實(shí)踐是將發(fā)光二極管模塊(LED模塊)結(jié)合在單片材或?qū)盈B窗玻璃的緣邊處，使得LED發(fā)出的光通過玻璃片材的邊緣進(jìn)入且從而被引導(dǎo)到散射元件，散射元件也稱為光抽取器件。
[0003]這些照明窗玻璃通常具有環(huán)境照明功能。光抽取器件實(shí)際上使抽取自被照亮的片材的光散射，在所有方向上沒有區(qū)別。但是在一些情況下，可為合乎需要的是或甚至必須的是限制抽取的光的散射角。在例如建筑物領(lǐng)域中，當(dāng)需要照亮特定裝飾性元件，以便以其最有利的方式對其進(jìn)行顯示時(shí)，或甚至在汽車領(lǐng)域中，當(dāng)期望照亮乘客艙室的在乘客附近的區(qū)域，而不妨害其它乘客且特別是駕駛員時(shí)，就是這種情況。
[0004]當(dāng)然能夠考慮通過固定到散射元件附近的被照亮的片材的一個(gè)面上的偏轉(zhuǎn)器對從波導(dǎo)件片材抽取的散射光進(jìn)行定向。但是，這種解決方案從美學(xué)觀點(diǎn)看是不令人滿意的，因?yàn)椴煌该鞯倪@種偏轉(zhuǎn)器將從窗玻璃突出，并且當(dāng)光源關(guān)閉時(shí)將顯著損害窗玻璃的扁平性和透明性的印象。
[0005]本發(fā)明基于用包括傾斜邊緣的扁平波導(dǎo)件代替散射光抽取器件的思想，扁平波導(dǎo)件固定在窗玻璃的緣邊處。這個(gè)傾斜邊緣在其接收通過與其相對的邊緣而注入的光時(shí)通過使光偏轉(zhuǎn)而使光反射。由此產(chǎn)生的波導(dǎo)件的正表面上的入射角的減小使得光能夠離開波導(dǎo)件。當(dāng)傾斜邊緣產(chǎn)生的這個(gè)反射大多數(shù)是鏡面類型時(shí)，這使得能夠以某個(gè)方向定向光，而非將其散射在非常寬的角上。
[0006]申請DE 10 2007 013 627公開了一種用于照亮機(jī)動車輛的乘客艙室的燈。這個(gè)燈包括:聯(lián)接到促動系統(tǒng)(3)上光源(2)，促動系統(tǒng)(3)包括光學(xué)發(fā)射器(5)、光學(xué)接收器
(13)和扁平波導(dǎo)件。乘客艙室直接被不同于光學(xué)發(fā)射器的光源照亮，而接收來自光學(xué)發(fā)射器的輻射的扁平波導(dǎo)件形成促動系統(tǒng)的一部分?？珊侠淼卦O(shè)想到，光學(xué)發(fā)射器注入到波導(dǎo)件中的輻射位于人眼不可見的波長范圍內(nèi)，諸如紅外。實(shí)際上，不合乎需要是通過促動系統(tǒng)的構(gòu)件將可見輻射持續(xù)地發(fā)射向乘客艙室的內(nèi)部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主題為窗玻璃，優(yōu)選地機(jī)動車輛窗玻璃，其包括
-透明的玻璃或塑料制成的片材，其具有第一正面、第二正面和邊緣；
-扁平波導(dǎo)件，其具有第一正面、第二正面、注入邊緣和與注入邊緣相對的傾斜邊緣；
-光源，優(yōu)選地為發(fā)光二極管模塊(LED模塊)，其定位成面向扁平波導(dǎo)件的注入邊緣，并且具有足夠的功率將至少35流明(Im)的光通量注入到注入邊緣中，
扁平波導(dǎo)件通過其第二正面固定到玻璃片材的第一正面上。
[0008]本發(fā)明的光源發(fā)出光，該光對于人眼是可見的，處于大約400納米和780納米之間的波長范圍。
[0009]這個(gè)光源優(yōu)選地能夠發(fā)出的光通量為至少55 lm，特別是至少100 Im且理想地至少200 Im0當(dāng)波導(dǎo)件的效率(輸出處的光通量/輸入處的光通量)較低時(shí)，這個(gè)光通量應(yīng)當(dāng)始終較大。波導(dǎo)件的效率根據(jù)行進(jìn)的光學(xué)路徑的長度、材料的透明度，以及在光源和波導(dǎo)件之間的聯(lián)接品質(zhì)而改變，并且大體為大約20至30%。
[0010]為了有足夠的照明，波導(dǎo)件輸出處的光通量應(yīng)當(dāng)至少為10 lm，優(yōu)選地在12和40Im之間，特別是在15和30 Im之間。
[0011 ] 本發(fā)明的窗玻璃的玻璃或塑料片材和波導(dǎo)件各自具有基本平行于彼此的兩個(gè)正面。意圖朝乘客艙室或建筑物的內(nèi)部定向的面將在下文稱為“第一正面”，并且將朝建筑物或車輛的乘客艙室的外部定向的面將在下文稱為“第二正面”。
[0012]波導(dǎo)件固定到玻璃片材上，使得其第二正表面轉(zhuǎn)向玻璃片材的第一正表面。
[0013]扁平波導(dǎo)件優(yōu)選地固定到玻璃或塑料片材上，使得其正平面基本平行于片材的正平面。這個(gè)固定可通過例如粘合進(jìn)行，或片材和扁平波導(dǎo)件的緣邊可通過夾緊裝置或封裝保持在一起。用于粘合的粘合劑優(yōu)選地為透明的且展現(xiàn)比波導(dǎo)件更低的折射率。
[0014]波導(dǎo)件的斜面使得銳角(α)對應(yīng)于波導(dǎo)件的邊緣與第一正面形成的角。換句話說，斜面的點(diǎn)不接觸片材的第一正面(參見圖1)。
[0015]波導(dǎo)件的傾斜邊緣與第一正表面所形成的銳角(α)的值在10°和80°之間，優(yōu)選地在20°和60°之間，特別是在25°和55°之間。當(dāng)波導(dǎo)件平行于玻璃片材的平面時(shí)，這個(gè)角α等于波導(dǎo)件的傾斜邊緣與玻璃片材的第一正面形成的角α ’。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，波導(dǎo)件的傾斜邊緣覆蓋有反射涂層。
[0017]但是，在沒有這種反射涂層的情況下，也以較低的程度實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所尋求的技術(shù)效果。實(shí)際上，因?yàn)榭諝獾墓鈱W(xué)指數(shù)基本等于1，并且波導(dǎo)件的光學(xué)指數(shù)顯著大于1，所以從引導(dǎo)件的內(nèi)部以大于給定值入射角Θ到達(dá)傾斜邊緣上的任何光線被所述邊緣反射(斯涅耳-笛卡爾定律)。但是，在傾斜邊緣上缺少反射涂層導(dǎo)致某個(gè)份額的光折射(θ < Θ,因而對于目標(biāo)的再定向而失去該份額。這個(gè)折射的份額取決于傾斜邊緣相對于波導(dǎo)件的正平面形成的角的值:斜面越尖銳，也就是說角α越小，由于折射而損失的光的份額就越小，并且存在傾斜邊緣于上的反射涂層就越?jīng)]用。
[0018]反射涂層優(yōu)選地為金屬涂層。當(dāng)這個(gè)金屬涂層足夠厚，以對于被引導(dǎo)的光不透明時(shí)，其存在性消除了折射產(chǎn)生的光的損失和因而最大程度地增大反射的光的份額。將優(yōu)選地使用具有較高反射率的金屬，例如基于銀、鎳、絡(luò)、鐵、銅和/或鋁的層。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋傾斜邊緣的表面的這個(gè)反射涂層還至少在扁平波導(dǎo)件的第二正面的一部分之上延伸。
[0020]傾斜邊緣優(yōu)選地具有足夠低的粗糙度，以便通過注入邊緣注入且被波導(dǎo)件引導(dǎo)的光的反射大部分為鏡面的。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，傾斜邊緣可具有凸形或凹形曲率或在光學(xué)上等效于這種曲率的菲涅耳透鏡類型的紋路。具有小曲率的傾斜邊緣有利地使得能夠集中或分散反射的光。
[0022]扁平波導(dǎo)件在原理上可由展示低光吸收系數(shù)的任何材料制成。可引用的優(yōu)選的透明的材料包括礦物玻璃或塑料材料，特別是聚碳酸酯(PC)，聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或環(huán)烯烴共聚物(COC)。
[0023]扁平波導(dǎo)件為添加式元件，其固定在第一片材的周緣旁邊，優(yōu)選地使得注入邊緣平行于玻璃片材的邊緣。
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