(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2014/03 EP B1 (13) (51) T3 Int.Cl. B32B 17/10 ( ) G02B 27/01 ( ) C08K 5/00 ( ) C08L 29/14 ( ) (54) Tytuł wynalazku: Szyba ze szkła wielowarstwowego jako wyświetlacz typu Head-Up-Display (30) Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2012/33 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2014/06 (73) Uprawniony z patentu: Saint-Gobain Glass France, Courbevoie, FR (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 MICHAEL LABROT, Aachen, DE LUZ RODRIGUEZ GONZÁLES, Neuss, DE MARIE-HÉLÈNE BRENIAUX, Mulhouse, FR (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Magdalena Augustyniak POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 2 OK-II-27/28P33978PL00 EP B1 Opis [0001] Wynalazek dotyczy szyby ze szkła wielowarstwowego [niem. Verbundglasscheibe], sposobu wytwarzania szyby ze szkła wielowarstwowego i jej zastosowania jako wyświetlacza typu Head-Up-Display. [0002] Wyświetlacze typu Head-Up-Display są szeroko rozpowszechnione w lotnictwie. Systemy montowane w bezpośrednim polu widzenia pilotów pokazują najważniejsze informacje dotyczące własnego i obcych samolotów. Systemy te, utworzone i wielokrotnie stosowane w dziedzinie wojskowej, mają także wiele możliwości zastosowań w dziedzinie cywilnej, zwłaszcza w dziedzinie samochodów. Tak więc można pokazywać dane o prędkości, odległości od poprzedzającego samochodu lub informacje przyrządu nawigacyjnego dotyczące kierunku bezpośrednio na poziomie oczu kierowcy. Możliwości te wyraźnie poprawiają bezpieczeństwo pojazdu w ruchu drogowym, ponieważ kierowca przy spoglądaniu na przyrządy nie może obserwować położenia i sytuacji komunikacyjnej. Przy zwiększonych prędkościach pojazdu, przykładowo na autostradzie, ślepo przemierzana droga pojazdu może być znacząca i warunkować zwiększone zagrożenie wypadkiem. [0003] Jeśli wyświetlacze typu Head-Up-Display są oświetlane przez zewnętrzne źródło światła, takie jak przykładowo laser, to pola wyświetlacza w zależności od panujących warunków oświetlenia i pogody można rozpoznać jedynie z trudnością. Silne światło słoneczne i odbijanie światła przez krople wody wyraźnie utrudniają rozpoznanie informacji rzutowanych na wyświetlacz typu Head-Up-Display.

3 3 [0004] DE T2 ujawnia kompozycję fotochromatyczną i sposób jej wytwarzania. Kompozycja zawiera liniowy, możliwy do sieciowania poliuretan lub polimer poliuretano-mocznikowy oraz fotochromatyczny związek organiczny. [0005] WO 2004/ A1 ujawnia fotochromatyczną kompozycję na bazie struktury benzeno-, nafteno- i fenantrochromatycznej podstawionej grupą aryloaminową. [0006] US 7,230,767 B2 ujawnia układ ekranu w szybie pojazdu. Konfiguracja zawiera związki luminescencyjne na skierowanej na zewnątrz stronie szyby wewnętrznej. Związki luminescencyjne są oświetlane przez źródło światła i pojawiają się w polu widzenia kierowcy pojazdu. [0007] Zadanie wynalazku polega na dostarczeniu szyby ze szkła wielowarstwowego, którą można wykorzystać jako wyświetlacz typu Head-Up-Display i która umożliwia także przy klarownych warunkach widoczności dobrą rozpoznawalność jak i wysoką jasność rzutowanych piktogramów, liczb oraz znaków graficznych. [0008] Zadanie niniejszego wynalazku jest według wynalazku rozwiązane przez szybę ze szkła wielowarstwowego, urządzenie, sposób jej wytwarzania oraz jej zastosowanie według niezależnych zastrz. 1, 11, 13 i 15. Korzystne wykonania wynikają z zastrzeżeń zależnych. [0009] Szyba ze szkła wielowarstwowego według wynalazku obejmuje co najmniej szybę wierzchnią, szybę spodnią i co najmniej jedną warstwę polimerową. Szyby zawierają korzystnie szkło płaskie (szkło typu float), szkło kwarcowe, szkło borokrzemianowe, szkło wapniowo-sodowe. Szyby mają korzystnie średnią transmitancję światła (o ile nie wyszczególniono

4 4 inaczej, transmitancję światła dla typu światła A i obserwatora normalnego 2 wg DIN 5033 dla światła o długościach fali 380 nm do 780 nm) ponad 80%, korzystnie ponad 90%. Szyby mają korzystnie transmitancję światła > 70%, szczególnie korzystnie 75% w zakresie długości fali 360 nm do 420 nm. [0010] Warstwa pośrednia zawiera co najmniej jeden pigment luminescencyjny i folię PVB (poliwinylobutyral). Pigmenty luminescencyjne są korzystnie zawarte w całej objętości folii. Pigmenty luminescencyjne zawierają w kontekście wynalazku organiczne i/lub nieorganiczne chromoforowe lub luminescencyjne związki, jony, agregaty i/lub cząsteczki. Luminescencja obejmuje fluorescencję i/lub fosforescencję, stąd pobudzanie promieniowaniem elektromagnetycznym i emisja promieniowania elektromagnetycznego. Emitowane promieniowanie ma korzystnie inną długość fali niż promieniowanie wzbudzające. Emitowane promieniowanie ma korzystnie większą długość fali. [0011] Folia PVB ma transmitancję światła > 70%, korzystnie > 82%, zmierzoną przy długości fali 405 nm. Transmitancję światła folii PVB można regulować poprzez grubość folii, skład polimeru, stopień polimeryzacji, rozkład polimeryzacji, blokery UV lub plastyfikatory. Folia PVB według wynalazku umożliwia jedynie nieznaczne osłabienie wzbudzanego i emitowanego promieniowania elektromagnetycznego i przez to wysoką jasność wyświetlacza typu Head-Up-Display. [0012] Folia PVB ma korzystnie transmitancję światła > 50%, korzystnie > 60%, szczególnie korzystnie > 70%, zmierzoną przy długości fali 375 nm. [0013] Folia PVB ma korzystnie transmitancję światła >

5 5 75%, korzystnie > 82% w zakresie długości fali 390 nm do 410 nm. [0014] Warstwa pośrednia zawiera korzystnie PET (poli(tereftalan etylenu)), PVC (poli(chlorek winylu)), PU (poliuretan), EVA (poli(octan etylowinylu)) i ich mieszaniny jak i kopolimery. [0015] Warstwa pośrednia korzystnie nie zawiera żadnych blokerów UV aktywnych w zakresie widma wzbudzenia fluorescencji fluoryzujących cząstek pomiędzy 360 nm i 400 nm. Pigmenty luminescencyjne według wynalazku korzystnie działają jako blokery UV. [0016] Pigment luminescencyjny ma korzystnie lokalne maksimum wzbudzenia w zakresie 350 nm do 450 nm, szczególnie korzystnie 390 nm do 420 nm. W tym zakresie osiąga się dobre wyniki. [0017] Pigment luminescencyjny ma korzystnie lokalne maksimum emisji w zakresie 400 nm do 800 nm, szczególnie korzystnie 430 nm do 500 nm. W tym zakresie osiąga się dobre wyniki. [0018] Warstwa pośrednia ma korzystnie grubość 0,30 mm do 0,9 mm, korzystnie 0,50 mm do 0,80 mm. W tym zakresie grubości warstwy osiąga się dobre wyniki. [0019] Pigment luminescencyjny zawiera hydroksytereftalan alkilu o wzorze: R 1 -COO-P(OH)x(0-4)-COO-R 2, przy czym R 1, R 2 oznacza rodnik alkilowy lub allilowy o 1 do 10 atomach węgla, P - pierścień fenylowy, OH - grupy hydroksylowe związane z pierścieniem fenylowym, a x - liczbę grup hydroksylowych związanych z pierścieniem fenylowym. Ogólny wzór strukturalny jest następujący:

6 6 [0020] Pigment luminescencyjny zawiera korzystnie 2,5- dihydroksytereftalan dietylu. Wzór strukturalny jest następujący: [0021] Pigment luminescencyjny zawiera korzystnie benzopirany, naftopirany, 2H-naftopirany, 3H-naftopirany, 2Hfenantropirany, 3H-fenantropirany, żywice fotochromowe, kumaryny, ksantyny, pochodne kwasu naftalowego, oksazole, stylbeny, styryle, peryleny, lantanoidy, korzystnie Y 2 O 3 :Eu, YVO 4 :Tm, Y 2 O 2 S:Pr, Gd 2 O 2 S:Tb i/ lub ich mieszaniny. [0022] Pigment luminescencyjny zawiera dodatkowo korzystnie jako rozpuszczalniki: alkohole, ketony, estry, aminy, amidy i/lub ich mieszaniny. Pigment luminescencyjny zawiera dodatkowo szczególnie korzystnie etanol, tetrahydrofuran i/lub alkohol benzylowy. [0023] Warstwa pośrednia zawiera korzystnie 0,1 g/m 2 do 15 g/m 2 pigmentu luminescencyjnego. Dane ilościowe odnoszą się do grubości warstwy pośredniej około 0,76 mm. W tym zakresie

7 7 osiąga się dobre wyniki. [0024] Szyba wierzchnia i/lub szyba spodnia mają korzystnie grubość 1 mm do 4 mm, szczególnie korzystnie 1,4 mm do 2,5 mm. Szyba wierzchnia i szyba spodnia mogą mieć różne grubości. [0025] Szyba wierzchnia i/lub szyba spodnia mają korzystnie zabarwienie i/lub powłokę. Zabarwienie i/lub powłoka mogą zwiększać kontrast rzutowanego obrazu i chronią pigmenty luminescencyjne przed starzeniem. Wierzchnia, zwrócona na zewnątrz szyba zawiera korzystnie zabarwienie i/lub powłokę, a spodnia szyba, zwrócona do źródła światła nie ma zabarwienia i/lub powłoki. [0026] Wynalazek obejmuje ponadto urządzenie do wizualizacji piktogramu, liczb i znaków graficznych. Urządzenie obejmuje opisaną wyżej szybę ze szkła wielowarstwowego oraz źródło światła skierowane na szybę ze szkła wielowarstwowego. Źródło światła emituje promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 360 nm do 420 nm. Emitowane przez źródło światła promieniowanie ulega absorpcji przez pigmenty luminescencyjne w warstwie pośredniej i jest emitowane ponownie przy zmienionej długości fali. To emitowane promieniowanie jest przez obserwatora odbierane jako element obrazu na szybie. Źródło światła obejmuje korzystnie laser diodowy. [0027] Wynalazek obejmuje ponadto sposób wytwarzania szyby ze szkła wielowarstwowego. Sposób obejmuje w pierwszym etapie nanoszenie pigmentu luminescencyjnego na folię PVB, którą w następnym etapie laminuje się pomiędzy szybą wierzchnią i szybą spodnią. Laminowanie odbywa się korzystnie w temperaturze 120 C do 170 C, pod ciśnieniem 10 bar do 15 bar

8 8 i przez okres czasu 30 min do 240 min. Przy laminowaniu pigmenty luminescencyjne korzystnie rozprowadzane są równomiernie w całej folii PVB. [0028] Pigment luminescencyjny korzystnie nanosi się przez rozpylanie, sitodruk, druk offsetowy, druk atramentowy i/lub druk fleksograficzny. [0029] Wynalazek obejmuje ponadto zastosowanie szyby ze szkła wielowarstwowego jako przezroczystych lub półprzezroczystych systemów wyświetlających, wyświetlacze typu Head-Up-Display w budynkach, pojazdach, samolotach i/lub śmigłowcach, szczególnie korzystnie jako przednie szyby w pojazdach. [0030] Poniżej wynalazek objaśniono bliżej na podstawie rysunków i przykładu wykonania oraz przykładu porównawczego. Rysunki są jedynie schematycznymi przedstawieniami i nie oddają skali. Nie ograniczają one w żadnej mierze wynalazku. [0031] Pokazują one: Figura 1 przekrój szyby ze szkła wielowarstwowego według wynalazku, Figura 2 przekrój warstwy pośredniej i Figura 3 przekrój urządzenia według wynalazku. [0032] Figura 1 pokazuje przekrój szyby ze szkła wielowarstwowego według wynalazku (I) z szyby wierzchniej (1), warstwy pośredniej (3) i szyby spodniej (2). [0033] Figura 2 pokazuje powiększone przedstawienie warstwy pośredniej (3) z folii PVB (3b) i w dużym powiększeniu przedstawienie pigmentów luminescencyjnych (3a). Pigmenty luminescencyjne (3a) są korzystnie statystycznie rozmieszczone w całej objętości folii (3). [0034] Figura 3 pokazuje przekrój urządzenia według

9 9 wynalazku. Szyba ze szkła wielowarstwowego (I) z szyby wierzchniej (1), warstwy pośredniej (3) i szyby spodniej (2) jest oświetlana przez źródło światła (4), korzystnie laser diodowy. Pigmenty luminescencyjne (3a) znajdujące się w warstwie pośredniej emitują światło, które przez obserwatora jest odbierane jako sygnał lub piktogram. [0035] Poniżej wynalazek bliżej objaśnia się na podstawie przykładu i przykładu porównawczego. [0036] W dwóch seriach doświadczeń nadrukowano dwie różne folie PVB (3b) z pigmentem luminescencyjnym (3a), przykładowo metodą sitodrukową, i następnie określono jasność jako emisję w spektrometrze fluorescencyjnym. Przykład 1 (według wynalazku) [0037] Folię PVB AG21 (3b) (Solutia, Gandawa, Belgia) o grubości 0,51 mm zadrukowano 2,5-dihydroksytereftalanem dietylu (3a) w etanolu. Stężenie 2,5-dihydroksytereftalanu dietylu w folii PVB wynosi 3 g/m 2. Transmitancja światła niezadrukowanej folii PVB bez pigmentu luminescencyjnego wynosi 86,4% przy 405 nm, zmierzona na szkle wielowarstwowym składającym się ze szkła przeźroczystego 2x2,1mm. Przykład 2 (przykład porównawczy) [0038] Folię PVB RF41 (3b) (Solutia, Gandawa, Belgia) o grubości 0,76 mm zadrukowano 2,5-dihydroksytereftalanem dietylu (3a) w etanolu. Stężenie 2,5-dihydroksytereftalanu dietylu w folii PVB wynosi 3 g/m 2. Transmitancja światła niezadrukowanej folii PVB bez pigmentu luminescencyjnego wynosi 54,6% przy 405 nm, zmierzona na szkle wielowarstwowym składającym się ze szkła przeźroczystego 2x2,1 mm. [0039] Zadrukowane folie PVB wzbudzono długością fali 405 nm w spektrometrze fluorescencyjnym (Perkin Elmer). Zmierzono

10 10 natężenie emitowanego promieniowania w maksimum emisji przy 448 nm. Wyniki zebrano w Tabeli 1. W drugim doświadczeniu luminancję wyznaczono przy użyciu Lumi CAM 4.0 /1300 Color (Instrument Systems, Monachium, Niemcy). Przykład Emisja [j.u.]luminancja [cd/m 2 ] 1 (według wynalazku) (przykład porównawczy) [0040] Emisja z przykładu 1 według wynalazku jest o 11,5% wyższa niż w przykładzie porównawczym 2. Luminancja z przykładu według wynalazku jest o 20% wyższa niż w przykładzie porównawczym. Wyniki te były zaskakujące i nieoczekiwane. Wykaz oznaczeń [0041] Przedstawiono (1) szybę wierzchnią, (2) szybę spodnią, (3) warstwę pośrednią, (3a) pigment luminescencyjny, (3b) folię PVB, (4) źródło światła, (5) obserwatora i (I) szybę ze szkła wielowarstwowego według wynalazku.

11 11 Zastrzeżenia patentowe 1. Szyba ze szkła wielowarstwowego obejmująca co najmniej a. szybę wierzchnią (1), b. szybę spodnią (2) i c. warstwę pośrednią (3) pomiędzy szybą wierzchnią (1) i szybą spodnią (2), przy czym warstwa pośrednia (3) zawiera co najmniej jeden pigment luminescencyjny (3a) i folię PVB (3b), przy czym folia PVB (3b) ma transmitancję światła > 70%, zmierzoną przy długości fali 405 nm, i przy czym pigment luminescencyjny (3a) zawiera hydroksyalkilotereftalan o wzorze: R 1 COO-P(OH)x(0-4)-COO-R 2, przy czym R 1, R 2 oznacza rodnik alkilowy lub allilowy o 1 do 10 atomach węgla, P oznacza pierścień fenylowy, OH oznacza grupy hydroksylowe związane z pierścieniem fenylowym, a x oznacza liczbę grup hydroksylowych związanych z pierścieniem fenylowym. 2. Szyba ze szkła wielowarstwowego według zastrz. 1, przy czym folia PVB (3b) ma transmitancję światła > 50%, korzystnie > 60%, zmierzoną przy długości fali 375 nm. 3. Szyba ze szkła wielowarstwowego według zastrz. 1 albo 2, przy czym warstwa pośrednia (3) nie zawiera żadnych blokerów UV. 4. Szyba ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 3, przy czym pigment luminescencyjny (3a) ma maksimum wzbudzenia w zakresie 350 nm do 450 nm, korzystnie 390 nm do 420 nm. 5. Szyba ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 4, przy czym pigment luminescencyjny (3a) ma maksimum emisji w zakresie 400 nm do 800 nm, korzystnie 430

12 12 nm do 500 nm. 6. Szyba ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 5, przy czym warstwa pośrednia (3) ma grubość 0,30 mm do 0,9 mm, korzystnie 0,50 mm do 0,80 mm. 7. Szyba ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 6, przy czym pigment luminescencyjny (3a) zawiera 2,5-dihydroksytereftalan dietylu. 8. Szyba ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 7, przy czym pigment luminescencyjny (3a), zawiera benzopirany, naftopirany, 2H-naftopirany, 3Hnaftopirany, 2H-fenantropirany, 3H-fenantropirany, żywice fotochromowe, kumaryny, ksantyny, pochodne kwasu naftalowego, oksazole, stylbeny, styryle, peryleny, lantanoidy, korzystnie Y 2 O 3 :Eu, YVO 4 :Tm, Y 2 O 2 S:Pr, Gd 2 O 2 S:Tb i/lub ich mieszaniny. 9. Szyba ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 8, przy czym warstwa pośrednia zawiera 0,1 g/m 2 do 15g/m 2 co najmniej jednego pigmentu luminescencyjnego (3a). 10. Szyba ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 9, przy czym szyba wierzchnia (1) i/lub szyba spodnia (2) mają zabarwienie i/lub powłokę. 11. Urządzenie do obrazowania piktogramu, znaków graficznych i/lub liczb obejmujące szybę ze szkła wielowarstwowego według zastrz. 1 do 10 i skierowane na szybę ze szkła wielowarstwowego źródło światła (4), przy czym źródło światła (4) emituje na szybę ze szkła wielowarstwowego promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 380 nm do 420 nm. 12. Urządzenie według zastrz. 11, przy czym źródło światła (4) obejmuje laser diodowy.

13 Sposób wytwarzania szyby ze szkła wielowarstwowego, przy czym a. pigment luminescencyjny (3a) nanosi się na folię PVB (3b) i b. pigment luminescencyjny (3a) na folii PVB (3b) umieszcza się pomiędzy szybą wierzchnią (1) i szybą spodnią (2) i laminuje się, przy czym otrzymuje się warstwę pośrednią (3). 14. Sposób według zastrz. 13, przy czym pigment luminescencyjny (3a) nanosi się na folię PVB (3b) przez rozpylanie, sitodruk, druk offsetowy, druk atramentowy i/lub druk fleksograficzny. 15. Zastosowanie szyby ze szkła wielowarstwowego według jednego z zastrz. 1 do 10 jako wyświetlacz typu Head-Up- Display w budynkach, pojazdach, samolotach i/lub śmigłowcach, korzystnie jako przednie szyby w pojazdach. Saint-Gobain Glass France Pełnomocnik:

14 14 Fig. 1

15 15 Fig. 2

16 16 Fig. 3