[发明专利]嵌入式电线LED层压板

说明书

LED照明的价格和性能已经可以逐步取代传统照明。即使LED的使用寿命高达50,000小时，仍将它们设计为可替换的灯泡，而不是集成为照明组件的永久部件。本发明涉及一种经济可行、具有集成LED照明的夹层玻璃装置，根据设计，该集成LED照明可延长车辆的使用寿命。这是通过将LED模嵌入用于将层压板的玻璃层粘合在一起的塑料层中，由高强度的细钨丝形成嵌入式线路为LED供电，并利用最初开发的机床技术来制造集成电路组件，例如RFID ID卡、票证和护照。

技术领域

本发明涉及汽车层压板领域。

背景技术

尽管发光二极管(LED)已经商用了50多年，但直到最近几年，它的成本、尺寸、颜色、光强度和寿命才有所提高，可以与白炽灯等其他照明方式媲美。事实上，家庭和商业照明用的LED灯泡在节能方面的投资回报期相对较短，而大多数人都将从中受益。大多数情况下，LED灯泡的安装要能够兼容最初根据白炽灯设计的照明设备。具有讽刺意味的是，这些最先进的照明设备大多使用爱迪生螺杆式的螺纹底座，这与1909年首次引入时基本相同。

这种螺旋型灯座非常合适，因为早期的碳丝白炽灯的寿命是以小时为单位计算的。虽然这些年来技术已经有了很大的改进，但现代钨丝灯泡的使用寿命在500-2000小时范围内，所以在为白炽灯泡设计的照明设备中，使用可更换的灯泡仍有意义。

在汽车应用中，由于极端的温度、冲击和振动，白炽灯泡比静态的室内安装更易出现问题。在汽车应用中，LED具有一个主要的优势——它们不太容易受到极端温度、冲击和振动的影响。一个重要的附加好处是，与白炽灯泡相比，LED可以在更短的时间内达到全亮度。虽然差异只有几分之一秒，但在高速度行驶的车辆中，它是生与死的差异。用于汽车信号灯和车厢照明的LED替换灯泡已有数年的历史。许多早期采用者愿意支付额外的费用，将白炽灯泡换成LED灯泡。早期的原厂商(OEM)的汽车应用中，刹车灯的上升速度越快，安全性越高。如今，我们发现几乎所有传统汽车照明位置(包括头灯)都在使用LED照明。LED照明在电池驱动的汽车上尤其有价值，因为在电池驱动的汽车上，更高的效率和更低的重量可以转化为更大的行驶里程。

当前生产的LED的估计寿命高达50,000小时。与白炽灯泡不同的是，LED寿命终止不是当灯泡停止发光，而是当光的强度下降到原来的70％。在汽车的典型使用寿命中，LED在大多数应用中都比汽车寿命长。然而，尽管灯泡的寿命会比汽车长，灯泡的制造过程中仍然采用了与前代灯泡相同的可更换底座和插座设计。

随着其他汽车零部件的质量和耐用性的提高，在设计和制造上我们看到了一些调整，以配合寿命的延长。传动轴、控制臂和其他总成的制造通常使得组成总成的各个部件不可更换。当其中一个部件发生故障时，必须替换整个组件。这有助于减少装配的初始成本和重量，以及减少零件数量。

已经尝试将LED照明作为其他组件的一个不可分割的固定部分。一种常见的方法是将LED添加到夹层玻璃中。夹层玻璃是通过热塑性粘合层将两块玻璃粘合在一起而制成的。所有挡风玻璃均由夹层玻璃制成。夹层玻璃有时也用于门窗、背板、天窗和全景顶篷。

用于大多数汽车层压板粘结层的厚度为0.76毫米(30密耳)。实际的LED模更薄，因此可以被纳入粘合层。与这项技术商业化相关的问题主要是为LED芯片提供电源。

一种方法是在玻璃上使用透明导电涂层(TCO)来供电。这种方法需要对TCO进行蚀刻以形成电路，这比较困难且造价较高，因为它需要在涂层之前进行掩蔽或使用大型场激光器。大多数TCOs的导电性相对较差，这也使它成为除了少数LED之外的备选，同时也对它们的位置提出了限制。TCO方法的另一个问题是，很难建立到TCO可靠的、永久性电气连接。

类似的方法是将TCO应用于塑料基板。这改进了工艺，因为塑料基板比玻璃板更容易蚀刻或掩膜和涂覆。与TCO的关系仍然存在一些问题。塑料基材的引入要求在层板上增加第二层热塑性粘接层，导致成本和重量上升。此外，可以以这种方式分层的形状有限。可以制作大半径的圆柱形层合板，但任何需要拉伸基板的形状都会破坏电路的连续性。