Слоистый стеклопакет для системы визуализации с проекцией на лобовое стекло

Номер патента: 22502

Опубликовано: 29.01.2016

Авторы: Саблеролль Жан, Деконинк Александра, Лаброт Михаэль

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Слоистый стеклопакет для визуализации информации типа лобового стекла для автомобиля или стекол для зданий, содержащий пакет по меньшей мере из двух прозрачных листов неорганического стекла или прочного органического материала, связанных между собой прослойкой термопластичного материала или многослойной пленкой, содержащей такую прослойку, отличающийся тем, что в прослойку внедрен люминофор гидрокситерефталатного типа в комбинации с антиоксидантной добавкой, обеспечивая визуализацию.

2. Слоистый стеклопакет по п.1, в котором указанный люминофор представляет собой гидроксиалкилтерефталат R-OOC-Ф(OH)x-COOR структурной формулы

Рисунок 1

где Ф означает бензольное кольцо, замещенное по меньшей мере одной гидроксигруппой (OH),

R представляет собой углеводородную цепь, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, а

x равно 1 или 2.

3. Слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов, в котором люминофор представляет собой диалкил-2,5-дигидрокситерефталат, соответствующий структурной формуле

Рисунок 2

4. Слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов, в котором люминофор представляет собой диэтил-2,5-дигидрокситерефталат.

5. Слоистый стеклопакет по любому из пп.1-4, в котором антиоксидантная добавка относится к группе фениламинов.

6. Слоистый стеклопакет по предыдущему пункту, в котором антиоксидантная добавка относится к группе дифениламинов.

7. Слоистый стеклопакет по любому из пп.1-4, в котором антиоксидантная добавка содержит по меньшей мере один бензольный цикл, содержащий по меньшей мере две функциональные группы OH.

8. Слоистый стеклопакет по предыдущему пункту, в котором антиоксидантная добавка относится к группе резорциновых производных.

9. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе пирокатехиновых производных.

10. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе гидрохиноновых производных.

11. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе пирогаллоловых производных.

12. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе флороглюциновых производных.

13. Слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов, в котором термопластичный материал, образующий прослойку, выбран из группы поливинилбутиралей, пластифицированных ПВХ, полиуретана или этиленвинилацетатов.

14. Устройство визуализации изображения на прозрачном стеклопакете, содержащем слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов и источник, генерирующий интенсивное УФ-излучение лазерного типа, длина волны которого находится в интервале от 350 до 410 нм, причем УФ-излучение направлено к одной или нескольким зонам стеклопакета, содержащего слой люминофора гидрокситерефталатного типа.

Текст

Смотреть все

СЛОИСТЫЙ СТЕКЛОПАКЕТ ДЛЯ СИСТЕМЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ С ПРОЕКЦИЕЙ НА ЛОБОВОЕ СТЕКЛО Изобретение относится к слоистому стеклопакету для визуализации информации типа лобового стекла для автомобиля или стекол для зданий, содержащему пакет по меньшей мере из двух прозрачных листов неорганического стекла или прочного органического материала,связанных между собой прослойкой термопластичного материала или многослойной пленкой,содержащей такую прослойку, причем стеклопакет отличается тем, что люминофорный материал гидрокситерефталатного типа в комбинации с антиоксидантной добавкой внедрен в прослойку,обеспечивая визуализацию. Кроме того, изобретение относится к устройству визуализации изображения на прозрачном стеклопакете, содержащем слоистый стеклопакет указанного выше типа и источник, генерирующий интенсивное УФ-излучение лазерного типа, длина волны которого находится в интервале от 350 до 410 нм, причем УФ-излучение направлено к одной или нескольким зонам стеклопакета, содержащего слой люминофора терефталатного типа. Изобретение относится к области систем визуального отображения информации, проецируемой на экраны прозрачного типа, в частности на лобовые стекла автомобилей или стекла зданий. Наиболее предпочтительно, хотя и не ограничиваясь этим случаем, настоящее изобретение относится к области систем визуализации, называемых системами с проекцией на лобовое стекло, обозначаемых в технике как HUD или Head Up Display (дисплей с проекцией на лобовое стекло). Такие системы применяются в кабинах самолетов, поездов, а в настоящее время также в гражданских автомобильных транспортных средствах (легковых автомобилях, грузовых автомобилях и т.д.). В таких системах стеклопакет в общем случае представляет собой структуру типа сэндвича, содержащую в самом простом случае два листа прочного материала, таких как листы стекла. Листы прочного материала связаны между собой промежуточным термопластичным слоем, который наиболее часто содержит или представляет собой поливинилбутираль (ПВБ (PVB. Такие системы визуализации с проекцией на лобовое стекло, позволяющие отображать информацию, которая проецируется на стеклопакет и отражается водителю или наблюдателю, уже известны. Эти системы позволяют, в частности, информировать водителя транспортного средства, не отвлекая его взгляда от поля обзора перед транспортным средством, что позволяет значительно повысить безопасность. Водитель воспринимает виртуальное изображение, расположенное на некотором расстоянии позади лобового стекла. Более традиционно такое изображение получают, проецируя информацию на лобовое стекло, имеющее слоистую структуру, то есть образованное двумя листами стекла и прослойкой из пластика. При этом водитель наблюдает двойное изображение: первое изображение, отраженное поверхностью лобового стекла, ориентированной к внутреннему пространству, и второе изображение, обусловленное отражением наружной поверхностью лобового стекла, при этом два этих изображения слегка смещены относительно друг друга. Это смещение может нарушать обзор информации. Как вариант, смягчающий эту проблему, можно упомянуть решение, предложенное в патенте US 5013134, в котором описана система визуализации с проекцией на лобовое стекло, в которой использовано слоистое лобовое стекло, которое образовано двумя листами стекла и прослойкой из поливинилбутираля (ПВБ), обе внешние стороны лобового стекла не являются параллельными, а образуют клин, так что изображение, проецируемое источником индикации и отражаемое стороной лобового стекла, ориентированной к внутреннему пространству, практически накладывается на то же самое изображение, создаваемое тем же самым источником и отражаемое стороной лобового стекла, ориентированной наружу. Для устранения двойного изображения традиционно изготавливают слоистый стеклопакет в форме клина, используя промежуточный лист, толщина которого уменьшается от верхнего края стеклопакета к нижнему. Однако при этом необходимо,чтобы профиль ПВБ был точно выверен и не имел вариаций толщины, поскольку в ходе сборки они передаются лобовому стеклу и ведут к локальным изменениям угла. Альтернативным образом в патенте US 6979499 В 2 предложено подавать падающий пучок с соответствующей длиной волны на люминофоры, непосредственно внедренные в стеклопакет и способные отвечать на возбуждение эмиссией светового излучения в области видимого света. Таким образом, реальное и виртуальное изображения образуются непосредственно на лобовом стекле. Кроме того, это изображение видят все пассажиры транспортного средства. В патенте US 6979499 В 2 описан, в частности,слоистый стеклопакет с промежуточным слоем поливинилбутирального типа (ПВБ), обе внешние стороны которого являются параллельными и в который дополнительно введен слой люминофоров. Люминофоры выбирают в зависимости от длины волны падающего возбуждающего излучения. Длина волны может находиться в ультрафиолетовой или ИК-области. Люминофоры под действием этого падающего излучения излучают свет в видимой области. При этом говорят о преобразовании с понижением частоты в случае, когда падающее излучение представляет собой УФ-излучение, и о преобразовании с повышением частоты в случае, когда падающее излучение представляет собой ИК-излучение. Такая конструкция согласно указанному документу позволяет воссоздавать непосредственно на лобовом стекле или стеклопакете изображение любого объекта. Согласно указанному описанию люминофорные материалы наносят на основную поверхность одного из слоев, составляющих слоистый стеклопакет (ПВБ или стекло), в виде сплошного слоя, содержащего люминофоры нескольких типов. Требуемое изображение получают селективным возбуждением определенной зоны слоя люминофора. Местоположение изображения и его форму обеспечивает источник возбуждения, управляемый и модулируемый внешними устройствами. Однако испытания, проведенные заявителем, показали, что такие устройства HUD, содержащие люминофоры в собранном стеклопакете, характеризуются очень низкой яркостью при воздействии обычного несфокусированного УФ-источника возбуждения. Кроме того, концентрация люминофоров ограничена значением размытости лобового стекла, которая не должна быть очень высокой, чтобы не мешать обзору водителя. В частности, из этого следует, что сила света, полученная в таких устройствах, остается еще недостаточной в случае сильной наружной яркости и в общем случае при обзоре в дневное время, поскольку она не превосходит нескольких десятков кандел. Как правило, измерения осуществляли с традиционной системой типа HUD, то есть при функционировании по принципам отражения, так чтобы монохроматическое излучение было видно наблюдателю, например, на уровне зоны обзора водителя транспортного-1 022502 средства, если яркость была порядка нескольких сотен кд/м 2, предпочтительно значительно больше 500 кд/м 2, возможно 1000 кд/м 2, в условиях нормального наружного дневного освещения лобового стекла. Для получения такой яркости можно использовать возбуждающие источники, генерирующие интенсивное и направленное УФ-излучение, создаваемое более специфическими источниками типа диодного лазера. Под интенсивным излучением в смысле настоящего описания понимают, что на уровне стеклопакета поверхностная мощность пучка, выходящего из генерирующего источника, превышает 120 мВтсм-2 и предпочтительно находится в интервале от 200 до 20000 мВтсм-2 и возможно в интервале от 500 до 10000 мВтсм-2. Однако использование таких источников может быть рассмотрено только в случае мощностей, которые ограничены во избежание проблем, связанных с опасностью пучка, в частности, за пределами транспортного средства. В частности, при работе с длиной волны меньше 410 нм можно избежать выхода большей части лазерного излучения за пределы автомобиля, поскольку при этих длинах волн ПВБ сильно поглощает УФ-излучение. Другая первостепенная проблема, связанная с использованием источников интенсивного света тип лазера, касается выбора используемого люминофора: он должен обеспечивать высокую степень преобразования падающего излучения, но не должен деградировать под действием наружного УФ-излучения и,главным образом, интенсивного падающего УФ-излучения предпочтительно лазерного типа, чтобы обеспечивать функционирование визуализации с приемлемым сроком службы. Таким образом, в случае такого стеклопакета, обеспечивающего визуализацию информации непосредственно на своей поверхности, выбор люминофора является первостепенным и требует компромисса между различными характеристиками и свойствами, связанными с таким использованием, в числе которых сильная яркость, обеспеченная хорошим квантовым выходом при возбуждении падающим УФизлучением; прозрачность, при которой размытость ("haze" (дымка не превышает 2%, а светопропускание больше 70%; химическая совместимость с термопластичным слоем, образующим стеклопакет; нейтральная окраска, особенно в случае содержания в стеклопакете люминофора в большой концентрации, соответствующая значениям, определенным, например, в испытании, называемом "Yellowness Index" (индекс желтизны), по стандарту DIN 6167; максимальная долговечность, определяемая в испытаниях на старение под действием падающего солнечного УФ-излучения и соответствующая значениям, определенным предпочтительно в испытанииArizona, принятом в данной области техники; максимальная долговечность, определяемая в испытаниях на старение под действием интенсивного,предпочтительно лазерного падающего УФ-излучения и соответствующая значениям, определенным предпочтительно по времени, проходящему до снижения начальной яркости, измеренной в кд/м 2, наполовину. В частности, настоящее изобретение относится к слоистому стеклопакету для визуализации информации типа лобового стекла для автомобиля или стекол для зданий, содержащему пакет по меньшей мере из двух прозрачных листов неорганического стекла или прочного органического материала, связанных между собой прослойкой термопластичного материала или многослойным блоком, содержащим такую прослойку, причем стеклопакет отличается тем, что люминофорный материал гидрокситерефталатного типа, комбинированный с антиоксидантной добавкой, внедрен в прослойку, обеспечивая визуализацию. Под гидрокситерефталатом понимают сложный диэфир, представляющий собой производное терефталевой кислоты и соответствующий общей формуле: где Ф означает бензольное кольцо, замещенное по меньшей мере одной гидроксигруппой OH;R представляет собой углеводородную цепь, содержащую от 1 до 10 атомов, предпочтительно от 1 до 5 атомов углерода, в частности 1 или 2 атома углерода;x равно 1 или 2. Гидроксигруппа предпочтительно находится в положении 2 и/или в положении 5 ароматического кольца. В частности, указанный люминофор может представлять собой диалкил-2,5-дигидрокситерефталат следующей структурной формулы: Указанный люминофор предпочтительно представляет собой диэтил-2,5-дигидрокситерефталат(HO)2C6H2(CO2CH2CH3)2, длина волны эмиссии которого близка к 450 нм: Как правило, в стеклопакете по настоящему изобретению люминофор терефталатного типа сольватирован в термопластичном материале. Неожиданным образом было найдено, что не только выбор такого люминофора приводил к продленному сроку службы при действии интенсивного возбуждающего пучка лазерного типа или в более радикальном случае в условиях обычного солнечного облучения, но и срок службы был более длительным при использовании антиоксиданта, предпочтительно выбранного из описанных далее соединений. В первом варианте осуществления антиоксидантная добавка относится к группе фениламинов. В частности, в указанном первом варианте антиоксидантная добавка относится к группе дифениламинов. Например, она представляет собой дифениламин, такой как реализуемый компанией CIBA под названием IRGANOX L57. Во втором варианте осуществления антиоксидантная добавка содержит по меньшей мере один бензольный цикл, содержащий по меньшей мере две функциональные группы OH. Такие добавки предпочтительно и преимущественно выбирают из группы, в которую входят резорциновые, пирокатехиновые, гидрохиноновые, пирогаллоловые или флороглюциновые производные. Под резорциновыми производными понимают органические соединения, содержащие бензольный цикл, замещенный 2 функциональными группами OH в положениях 1 и 3, причем другие положения при необходимости могут быть заняты другими замещающими группами. Под пирокатехиновыми производными понимают органические соединения, содержащие бензольный цикл, замещенный 2 функциональными группами OH в положениях 1 и 2, причем другие положения при необходимости могут быть заняты другими замещающими группами. Под гидрохиноновыми производными понимают органические соединения, содержащие бензольный цикл, замещенный 2 функциональными группами OH в положениях 1 и 4, причем другие положения при необходимости могут быть заняты другими замещающими группами. Под пирогаллоловыми производными понимают органические соединения, содержащие бензольный цикл, замещенный 3 функциональными группами OH в положениях 1, 2 и 3, причем другие положения при необходимости могут быть заняты другими замещающими группами. Под флороглюциновыми производными понимают органические соединения, содержащие бензольный цикл, замещенный 3 функциональными группами OH в положениях 1, 3 и 5, причем другие положения при необходимости могут быть заняты другими замещающими группами. Например, термопластичный материал, образующий указанную ранее прослойку, выбирают из группы пластифицированных ПВБ, ПВХ (PVC), полиуретана ПУ (PU) или этиленвинилацетатов ЭВА(EVA). Термопластичный материал предпочтительно представляет собой ПВБ. Согласно возможному варианту осуществления прозрачные листы связаны между собой многослойной пленкой, содержащей прослойку из ПВБ, например пленкой, содержащей последовательность слоев ПВБ/ПЭТ/ПВБ, где ПЭТ (PET) представляет собой полиэтилентерефталат. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления слоистого стеклопакета по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором тонкий слой наносят на термопластичный слой типа ПВБ способом, выбранным из способов трафаретной печати, способов типа струйного напыления краски или также способов типа офсетной печати, флексографии или гелиографии в виде спиртового раствора со связующим типа ПВБ, а затем осуществляют ламинирование стеклопакета в автоклаве. Настоящее изобретение относится также к устройству визуализации изображения на прозрачном стеклопакете, содержащем слоистый стеклопакет по любому из предыдущих вариантов осуществления и источник, генерирующий интенсивное УФ-излучение лазерного типа, длина волны которого находится в интервале от 350 до 410 нм, причем УФ-излучение направлено к одной или нескольким зонам стеклопакета с люминофором терефталатного типа и антиоксидантной добавкой. В устройстве визуализации источник, генерирующий УФ-излучение, содержит, как правило, по меньшей мере один диодный лазер, испускающий возбуждающее УФ-излучение, длина волны которого составляет меньше 410 нм и предпочтительно находится в интервале от 350 до 405 нм. Например, поверхностная мощность пучка, выходящего из генерирующего источника, превышает 120 мВтсм-2 и предпочтительно находится в интервале от 200 до 20000 мВтсм-2 и возможно в интервале от 500 до 10000 мВтсм-2. Кроме того, устройство визуализации предпочтительно содержит средство модулирования мощности источника, генерирующего УФ-излучение, предпочтительно для того, чтобы адаптировать яркость к условиям наружного освещения стекла, например в зависимости от условий солнечного облучения стекла. Например, средства модулирования могут определять по меньшей мере мощность, приемлемую для использования днем, и по меньшей мере мощность, которая меньше указанной ранее мощности и является приемлемой для использования ночью. Настоящее изобретение и его преимущества могут быть лучше поняты при чтении следующего далее описания варианта осуществления изобретения с отсылкой к единственной приложенной фигуре. Приложенная фигура позволяет пояснить настоящее изобретение и его преимущества. На этой фигуре схематически показано лобовое стекло и устройство по настоящему изобретению. Лобовое стекло 1 состоит из двух листов 2 и 9, которые, как правило, состоят из стекла, но могут состоять также из листов прочного пластика типа поликарбоната. Между двумя листами содержится промежуточный слой 3 из пластика, такого как ПВБ (поливинилбутираль), пластифицированный ПВХ,ПУ или ЭВА, или также термопластичная многослойная пленка, содержащая, например, ПЭТ (полиэтилентерефталат) и имеющая, например, последовательность слоев ПВБ/ПЭТ/ПВБ. По меньшей мере на часть внутренней стороны промежуточного термопластичного слоя 3 перед ламинированием, то есть перед сборкой различных слоев, наносили частицы органического люминофора терефталатного типа и антиоксидантную добавку по настоящему изобретению. Частицы люминофора имеют распределение по размеру, преобладающим образом сосредоточенное в интервале от 1 до 100 мкм. Под выражением "преобладающим образом" понимают, что диаметр более 90% частиц, составляющих товарный порошок, находится в интервале от 1 до 100 мкм. Частицы "люминофор терефталатного типа/антиоксидантная добавка" предпочтительно подвергают предварительной обработке, благоприятствующей их пропитке в термопластичном слое ПВБ. В частности, частицы предварительно покрывают связующим веществом на основе ПВБ. Лазерный источник 4, испускающий световое возбуждающее излучение, используют для подачи интенсивного падающего излучения 7 с длиной волны, близкой к 400 нм. Люминофор терефталатного типа 10, сольватированный в молекулярной форме в промежуточном термопластичном слое 3, имеет высокий коэффициент поглощения падающего излучения. Затем он излучает вторичное излучение в видимой области, то есть излучение, близкое к 450 нм, с выходом больше 80%. При этом видимое излучение, испускаемое люминофором, является непосредственно видимым для глаза 5 водителя, который таким образом видит объект на лобовом стекле, не отрывая взгляда от дороги. Таким образом, изображение может быть реализовано непосредственно на слоистом лобовом стекле без необходимости адаптации его структуры, например толщины промежуточного слоя, что обеспечивает экономичное изготовление систем HUD. Источник, используемый для генерирования интенсивного излучения, представляет собой, например, УФ-источник типа лазерного УФ-источника. Например, неограничительным образом он может представлять собой источник типа твердотельного лазера, полупроводникового диодного лазера, газового лазера, лазера на красителе, эксимерного лазера. В общем случае в качестве источника возбуждения по настоящему изобретению может быть использован любой известный источник, генерирующий интенсивный и направленный в смысле настоящего изобретения поток УФ-излучения. Согласно возможному варианту осуществления можно использовать проектор DLP для модулирования возбуждающей волны способом, описанным в заявке US 2005/231652, параграф [0021]. По настоящему изобретению в качестве возбуждающего УФ-источника также можно использовать такое устройство, как устройство, описанное в заявке US 2004/0232826, и предпочтительно как устройство, описанное в связи с фиг. 3. Нанесение люминофора (и антиоксидантной добавки) на слой ПВБ может быть осуществлено, например, способами трафаретной печати, способами струйной печати или способами типа офсетной печати, флексографии или гелиографии. Согласно другому возможному варианту нанесение люминофора (и антиоксидантной добавки) на слой ПВБ может быть осуществлено пульверизацией (распылением). Согласно примеру осуществления этого способа исходный раствор подвергают пневматическому распылению на капли с размерами, имеющими центр распределения в интервале от 50 до нескольких сотен микрометров. Рабочее давление в общем случае составляет от 3 до 6 кг/см 2. Подача жидкости составляет, как правило, от 10 до 100 мл/мин. Расстояние между образцом и соплом находится, например, в интервале от 5 до 30 см. Альтернативным образом, нанесение одним из указанных ранее способов может быть осуществлено при растворении или диспергировании частиц люминофоров по меньшей мере в одной матрице, которую выбирают для облегчения введения и очень быстрого растворения люминофора и добавки в термопластичном слое, в частности, во время пребывания в автоклаве, обеспечивающем сборку слоистого стеклопакета. Связующие вещества на основе ПВБ или других полимерных материалов типа ПММА(РММА) оказались особенно приемлемыми для такого назначения. Было выяснено, что люминофоры 10 терефталатной группы и антиоксидантную добавку можно было вводить в полимерный слой ПВБ с достаточной степенью дисперсии, так что их присутствие не могло быть детектировано традиционными способами оптической микроскопии. Без претензий на истолкование в качестве какой-либо теории возможное объяснение может состоять в том, что молекулы "терефталат/антиоксидант" полностью сольватированы в слое ПВБ после пребывания в автоклаве, то есть в итоге они находятся там в виде индивидуальных молекул, обособленных в полимерном материале. Именно благодаря этому феномену заявителем было найдено, что в рамках применения визуализации изображения через прозрачный стеклопакет использование люминофоров терефталатного типа позволяет эффективно отвечать следующим требованиям, обязательным при таком применении:b) интенсивность люминесценции, достаточная для того, чтобы быть видимой водителю;c) размытость, обусловленная наложением слоя на лобовое стекло и измеренная по стандарту Ansid) светопропускание, превышающее 70% и предпочтительно превышающее 75%. Кроме того, из приведенных далее поясняющих примеров следует, что люминофоры терефталатного типа показали характеристики долговечности при действии падающего солнечного УФ-излучения и возбуждающего УФ-излучения, предпочтительно лазерного, значительно превышающие характеристики долговечности других органических или неорганических люминофоров. Предшествующий вариант осуществления очевидным образом не является в какой-либо мере ограничительным в отношении настоящего изобретения в любом из описанных ранее аспектов. Примеры Приведенные далее примеры позволяют пояснить пример исполнения слоистого лобового стекла,содержащего люминофор по настоящему изобретению, и его преимущества. Сначала изготовляли слоистое лобовое стекло, содержащее пакет из двух листов стекла, связанных промежуточным слоем ПВБ толщиной 760 мкм. Сборку осуществляли способами, хорошо известными из предшествующего уровня техники. Перед ламинированием на квадрат стекла размером приблизительно 1010 см 2 наносили слой люминофора. Люминофор выбирали из различных порошков люминофоров, хорошо известных своим сильным поглощением в УФ-области, соответственно приведенной далее табл. 1. Люминофор вводили в стеклопакет традиционным способом трафаретной печати. Люминофор наносили на внутреннюю сторону листа стекла 2, т.е. на сторону, обращенную к слою ПВБ, перед стадией сборки (см. фигуру). Не выходя за рамки настоящего изобретения, люминофор можно наносить также на внутреннюю сторону ПВБ. В частности, предварительно осуществляют разведение люминофора в связующем веществе типа ПВБ. Разведение регулируют для получения конечной концентрации люминофора, соответствующей 1 мас.% пигмента по отношению к массе связующего вещества. Как правило, связующее вещество содержит разбавитель на основе этанола или других растворителей для оптимизации вязкости при нанесении трафаретной печатью. Испытания, осуществленные заявителем, показали, что можно было работать с концентрациями в интервале от 0,1 до 10 мас.% пигмента в разбавителе, причем концентрации от 0,5 до 5% дают наилучший компромисс между получаемой размытостью и наблюдаемой яркостью. Затем смеси наносили на лист стекла традиционными способами трафаретной печати. Толщина начального слоя, нанесенного трафаретной печатью и содержащего люминофор в смеси "ПВБ/этанол", составляет приблизительно от 10 до 40 мкм. Затем растворителю дают испариться и далее осуществляют ламинирование двух листов стекла и слоя ПВБ традиционными для данной области техники автоклавными способами. Таким образом, получают лобовое стекло, соответствующее показанному на фигуре. Для различных полученных стеклопакетов определяли описанные ранее эксплуатационные характеристики согласно приведенным далее методикам. Размытость измеряли по стандарту автомобильной промышленности Ansi Z26.1 (1996). Термостойкость стеклопакета определяли соответственно испытанию, описанному в европейском стандарте ECE R43 A3/5. Долговечность при действии падающего солнечного УФ-излучения определяли в испытании Arizona, которое состоит в том, что стеклопакет выдерживают под действием излучения, испускаемого дуговой ксеноновой лампой для имитации солнечного излучения, по стандарту ISO 4892 (часть 2) при температуре 90C. Такое выдерживание обеспечивает ускоренное старение люминофора. Измерение времени, необходимого для того, чтобы начальная яркость снизилась наполовину, позволяет непосредственно и просто оценивать и сравнивать характеристики долговечности различных люминофоров, испытываемых на действие солнечного излучения. Окрашивание стеклопакета определяли в испытании, называемом "Yellowness Index" (индекс желтизны), по стандарту DIN 6167 после 400 ч выдерживания стеклопакета в описанном ранее испытанииArizona. Долговечность при действии лазерного возбуждающего УФ-излучения определяли по приведенной далее методике: пучок лазерного излучения с интенсивностью, соответствующей мощности 200 мВт, и длиной волны, равной 405 нм, направляли непосредственно на часть стеклопакета, содержавшую слой люминофора,на поверхность площадью приблизительно 2 мм 2. Яркомер направляли к пятну испущенного света и в непрерывном режиме измеряли яркость в кд/м 2. Также определяют начальную монохроматическую яркость испускаемого излучения, причем монохроматическая яркость порядка нескольких сотен кд/м 2 считается достаточной для того, чтобы пятно было хорошо видно водителю, глядящему на дорогу в нормальных условиях солнечного освещения соответственно описанному ранее; максимальную длину волны испускаемого излучения и, например, цвет, наблюдаемый водителем транспортного средства; время, необходимое для того, чтобы начальная яркость снизилась наполовину, причем это значение характеризует по настоящему изобретению долговечность люминофора при действии интенсивного падающего излучения. Освещение в непрерывном режиме неподвижного пятна малого размера ведет к быстрой деградации люминофора и, следовательно, к быстрому уменьшению его яркости. Этот жесткий способ позволяет обеспечить ускоренное старение люминофора, при этом сохраняя длину волны конечного возбуждающего пучка, но он очень далек от нормальных условий использования, в которых срок службы люминофора будет совершенно очевидно значительно более длительным. Таким образом, цель такого ускоренного старения состоит в достижении быстрой деградации люминофоров при экспериментальном применении. Совокупность полученных результатов приведена в табл. 1. Таблица 1Phen = (1,10-фенантролин);4,5-диметилокси-N-(2-этилгексил)нафталимид; Результаты, приведенные в табл. 1, показывают, что неорганические люминофоры не обеспечивают получение подложек, достаточно прозрачных для применения, причем размытость превышает 5% во всех осуществленных испытаниях, тогда как яркость значительно меньше яркости, наблюдаемой у органических люминофоров. В ряду органических люминофоров можно видеть, что люминофоры, традиционно известные своей сильной люминесценцией при возбуждении УФ-излучением, имеют крайне низкую долговечность при действии интенсивного возбуждающего пучка лазерного типа или в более радикальном случае в условиях обычного солнечного облучения. Люминофор по настоящему изобретению гидрокситерефталатного типа имеет лучшие характеристики долговечности, позволяющие предусматривать применение в устройствах типа HUD, при действии интенсивного падающего пучка, предпочтительно лазерного. На второй стадии к описанному ранее люминофору диэтил-(2,5-дигидрокси)терефталату прибавляли различные антиоксидантные добавки. Такие добавки были выбраны из группы полифенолов (фенольные, резорциновые, пирокатехиновые, пирогаллоловые или флороглюциновые производные) и фениламинов (например, дифениламин). В данном случае люминофор вводили в стеклопакет традиционным способом распыления. Люминофор наносили перед сборкой на сторону слоя ПВБ, расположенную во время сборки к внутренней стороне листа стекла 2. В частности, предварительно осуществляют разведение люминофора до концентрации 1 мас.%, в разбавителе на основе тетрагидрофурана (ТГФ) для оптимизации вязкости при нанесении распылением. Связующее вещество, такое как ПВБ, также может быть прибавлено при соблюдении, однако, требования достаточно низкой вязкости с целью обеспечения нанесения распылением. Испытания, осуществленные заявителем, показали, что можно было работать с концентрациями в интервале от 0,1 до 10 мас.%, пигмента в разбавителе, причем концентрации от 0,5 до 5% дают наилучший компромисс между получаемой размытостью и наблюдаемой яркостью. В одном из вариантов осуществления антиоксидант,используемый для нанесения, представляет собой октил/бутилдифениламин (IRGANOX L57, CIBA/BASF). Концентрация антиоксиданта составляет приблизительно 1 мас.% от наносимого раствора. По настоящему изобретению соотношение между массовыми количествами люминофора и антиоксиданта может составлять от соотношения 5 к 1 части до соотношения 1 к 5 частям. Более традиционно используют массовое соотношение 1 к 1. Затем смеси наносили на слой ПВБ традиционными способами распыления. Нанесенное количество корректировали так, чтобы концентрация люминофора на конечном изделии была близка к 0,5 мас.%. В общем случае, концентрация люминофора может составлять по настоящему изобретению от 0,5 до 15 г/м 2 (от 0,07 до 2 мас.%) и предпочтительно от 1 до 6 г/м 2 (от 0,1 до 0,8 мас.%.). Концентрация антиоксиданта составляет от 0,01 до 1,5% и предпочтительно от 0,5 до 1%. Затем растворителю дают испариться и далее осуществляют ламинирование двух листов стекла и слоя ПВБ традиционными для данной области техники автоклавными способами. Таким образом, получают лобовое стекло, соответствующее описанному на фигуре или предыдущим примерам. Для различных полученных стеклопакетов определяли эксплуатационные характеристики согласно описанным ранее методикам. Размытость измеряли по стандарту автомобильной промышленности Ansi Z26.1 (1996). Термостойкость стеклопакета определяли соответственно испытанию, описанному в европейском стандарте ECE R43 A3/5. Долговечность при действии падающего солнечного УФ-излучения определяли в испытании Arizona. Окрашивание стеклопакета определяли в испытании, называемом "Yellowness Index" (индекс желтизны), по стандарту DIN 6167 после 400 ч экспонирования стеклопакета в описанном ранее испытанииArizona. Долговечность при действии лазерного возбуждающего УФ-излучения определяли по приведенной далее методике. Пучок лазерного излучения с интенсивностью, соответствующей мощности 100 мВт, и длиной волны, равной 405 нм, направляли непосредственно на часть стеклопакета, содержавшую слой люминофора,на квадрат площадью 55 мм 2. Расстояние между лазером и стеклом в течение этого испытания составляло 58 см. Яркомер направляли к пятну испущенного света и в непрерывном режиме измеряли яркость в кд/м 2. Полученные результаты приведены в табл. 2. Результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что долговечность люминофора гидрокситерефталатного типа можно дополнительно улучшить за счет совместного использования добавки антиоксидантного типа, в частности типа, соответствующего описанной ранее формуле. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Слоистый стеклопакет для визуализации информации типа лобового стекла для автомобиля или стекол для зданий, содержащий пакет по меньшей мере из двух прозрачных листов неорганического стекла или прочного органического материала, связанных между собой прослойкой термопластичного материала или многослойной пленкой, содержащей такую прослойку, отличающийся тем, что в прослойку внедрен люминофор гидрокситерефталатного типа в комбинации с антиоксидантной добавкой, обеспечивая визуализацию. 2. Слоистый стеклопакет по п.1, в котором указанный люминофор представляет собой гидроксиалкилтерефталат R-OOC-Ф(OH)x-COOR структурной формулы где Ф означает бензольное кольцо, замещенное по меньшей мере одной гидроксигруппой (OH),R представляет собой углеводородную цепь, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, аx равно 1 или 2. 3. Слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов, в котором люминофор представляет собой диалкил-2,5-дигидрокситерефталат, соответствующий структурной формуле 4. Слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов, в котором люминофор представляет собой диэтил-2,5-дигидрокситерефталат. 5. Слоистый стеклопакет по любому из пп.1-4, в котором антиоксидантная добавка относится к группе фениламинов. 6. Слоистый стеклопакет по предыдущему пункту, в котором антиоксидантная добавка относится к группе дифениламинов. 7. Слоистый стеклопакет по любому из пп.1-4, в котором антиоксидантная добавка содержит по меньшей мере один бензольный цикл, содержащий по меньшей мере две функциональные группы OH. 8. Слоистый стеклопакет по предыдущему пункту, в котором антиоксидантная добавка относится к группе резорциновых производных. 9. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе пирокатехиновых производных. 10. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе гидрохиноновых производных. 11. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе пирогаллоловых производных. 12. Слоистый стеклопакет по п.7, в котором антиоксидантная добавка относится к группе флороглюциновых производных. 13. Слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов, в котором термопластичный материал, образующий прослойку, выбран из группы поливинилбутиралей, пластифицированных ПВХ, полиуретана или этиленвинилацетатов. 14. Устройство визуализации изображения на прозрачном стеклопакете, содержащем слоистый стеклопакет по любому из предыдущих пунктов и источник, генерирующий интенсивное УФ-излучение лазерного типа, длина волны которого находится в интервале от 350 до 410 нм, причем УФ-излучение направлено к одной или нескольким зонам стеклопакета, содержащего слой люминофора гидрокситерефталатного типа.

МПК / Метки

МПК: C08L 29/14, C03C 27/12, B32B 17/10, C08K 5/00

Метки: проекцией, системы, лобовое, стеклопакет, стекло, слоистый, визуализации

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-22502-sloistyjj-steklopaket-dlya-sistemy-vizualizacii-s-proekciejj-na-lobovoe-steklo.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Слоистый стеклопакет для системы визуализации с проекцией на лобовое стекло</a>

Похожие патенты