可变换显示图案的汽车天窗用发光装置

技术领域

本发明涉及一种安装于汽车天窗玻璃表面以营造氛围的发光装置，特别是可变换显示图案的汽车天窗用发光装置。

背景技术

天窗是汽车普遍配置的设备，除了开启天窗时可以让汽车内外获得良好的通风效果，或是乘员可以将身体露出车外以享受郊外良好空气之外，人们也希望在关闭天窗时能够欣赏外面的夜空景致，但通常的汽车天窗功能也仅止于此。因此，为了营造车内氛围来提升驾驶体验，将氛围灯技术应用于汽车天窗已广泛应用于中高档车型的天窗中。

例如，中国专利CN107471978A公开了一种可发光的车窗玻璃；中国专利CN109624837B 公开了一种调节车内氛围的天窗玻璃；中国专利CN103770696B公开了一种交通工具装配玻璃。所述的中国专利CN107471978A公开的可发光的车窗玻璃，包括自上而下依次层叠的第一透明板、第一透明黏结层、柔性透明基底、第二透明黏结层和第二透明板，第二透明黏结层的折射率与第二透明板的折射率相同，第二透明黏结层的折射率大于柔性透明基底的折射率，第二透明板的侧边缘设有线状光源，使得线状光源的入射光从第二透明板和/或第二透明黏结层的侧边缘入射，并在第二透明板和第二透明黏结层之间进行导向和传输，柔性透明基底的下表面设有用于散射线状光源的入射光的散射层。所述的中国专利CN109624837B公开的调节车内氛围的天窗玻璃，包括自上而下依次层叠的第一玻璃板、黏结层、柔性片体层和第二玻璃板，布置在第二玻璃板侧边的光源，第二玻璃板的折射率大于柔性片体层的折射率，柔性片体层的下表面设有反光图案，柔性片体层的边界相对于第二玻璃板的边界向内缩3～ 30mm，黏结层与第二玻璃板共同封闭包覆柔性片体层，柔性片体层下表面紧贴在第二玻璃板的上表面上。反光图案直接做在柔性片体层上，因此可以更好的与小曲率，大拱高的玻璃造型贴合，柔性片体层下表面紧贴在第二玻璃板的上表面上，反光图案直接与第二玻璃板的上表面接触。所述的中国专利CN103770696B公开的交通工具装配玻璃，包括玻璃板、光导层、折射层和光源；所述光导层设置用于引导在其端面上耦合输入的光并且具有耦合输出装置，通过所述耦合输出装置使得所引导的光在光导层的至少一个主面上进行光输出；所述光导层与玻璃板材料锁合地连接；所述折射层设置在玻璃板与光导层之间，所述折射层具有比光导层低的折射率，并且所述折射层同时构造成片式层；光源被设置为在光导层的至少一个端面上光耦合输入。

上述多个已公开的专利文献的共同特征是只使得玻璃具有发光效果，或是只能产生单一的反光图案但没有变化效果。此外，没有配置用来保护发光元件的结构，以致于在装配时容易造成发光元件受到碰撞损坏。

发明内容

本发明提出了一种可变换显示图案的汽车天窗用发光装置。

本发明的目的是要解决现汽车天窗玻璃仅具有发光效果或是只能产生单一的反光图案但没有变化效果，以及装配时容易造成发光元件受到碰撞损坏的问题。本发明安装在汽车天窗玻璃，可以变换显示的发光图案，在汽车内部营造更丰富多变、更舒适的氛围，所述的用来保护发光元件的结构，可以使所述发光装置在装配于天窗时避免发光元件受到碰撞损坏。

本发明针对上述的技术问题所采用的技术方案是：一种可变换显示图案的汽车天窗用发光装置，包括：导光层、发光模块和固定压条，所述的导光层的第一面设有具备第一图案的一涂层，所述第一图案由对紫外光产生荧光反应的第一种油墨形成，所述第一面的周围还设有第一黏合层，相对于所述第一面的导光层的第二面形成有第三图案，所述第三图案由能反射及折射光线的多个凹孔所构成；所述的发光模块包括印刷电路板、设置在所述印刷电路板上的至少一个第一发光元件、至少一块限位块，所述第一发光元件用以发射紫外光，所述限位块相较于所述第一发光元件更靠近所述印刷电路板的一侧边；所述的发光模块设置在所述的固定压条上，使所述导光层的光线入射边接触所述限位块并且邻接所述多个第一发光元件，所述固定压条上还设有第二黏合层；所述导光层通过所述第一黏合层被固定于汽车天窗的表面，所述固定压条通过所述第二黏合层同样被固定于所述汽车天窗的表面。

优选的，所述的第一发光元件至少二个，所述的第一发光元件为紫外光LED。

优选的，所述印刷电路板上设有至少一个第三发光元件。

优选的，所述的第三发光元件至少二个，所述的第三发光元件为原色光LED。

优选的，所述涂层还包括第二图案，所述第二图案由对红外光产生荧光反应的第二种油墨形成并且不与所述第一图案重叠；

优选的，所述印刷电路板上设有至少一个第二发光元件，所述第二发光元件用以发射红外光，并且所述限位块相较于所述第二发光元件更接近所述印刷电路板的一侧边。

优选的，所述第二发光元件至少二个，所述的第二发光元件为红外光LED。

优选的，所述第三图案是以激光雕刻方式在所述导光层的所述第二面形成多个凹孔所构成。

优选的，所述第一发光元件直线排列在所述印刷电路板上，并且每一个所述限位块设置在相邻的两个所述第一发光元件之间。

优选的，一个所述第一发光元件﹑一个所述第二发光元件与一个所述第三发光元件依序排列成一发光单元，多个所述发光单元直线排列在所述印刷电路板上，并且每一个所述限位块设置在相邻的所述发光单元之间。

优选的，所述固定压条的上表面形成有第一凸出部与第二凸出部，所述第一凸出部与所述第二凸出部之间形成凹陷部，所述固定压条凹陷部处设有第三黏合层，所述印刷电路板通过第三黏合层被固定于所述凹陷部的底面。

本发明的有益效果是：当本发明安装于汽车天窗玻璃后，通过切换不同的发光元件发光以更多变地显示荧光或反光的图案，以在汽车内部营造更丰富、更舒适的氛围，并且在安装至天窗过程中，发光模块中的发光元件可以获得适当保护以避免碰撞损坏。

附图说明

图1为本发明之发光装置安装在汽车天窗玻璃后的状态的示意图；

图2为本发明之发光装置的局部立体示意图；

图3为本发明之发光装置包含的元件组合关系的平面剖视分解图；

图4为本发明之发光装置组合结构的平面剖视图；

图5为本发明之发光装置的发光元件与限位块的配置关系的局部平面示意图；

图6为本发明之发光装置的第一发光元件发射紫外光以使涂层之第一图案产生荧光反应的侧视剖面示意图；

图7为本发明之发光装置的第二发光元件发射红外光以使涂层之第二图案产生荧光反应的侧视剖面示意图；

图8为本发明之发光装置的第一发光元件与第二发光元件同时发光，以使第一图案与第二图案同时产生荧光反应的侧视剖面示意图；

图9为本发明之发光装置的第三发光元件发光，以反射及折射出第三图案的侧视剖面示意图；

图10为本发明之发光装置的第一发光元件发射紫外光以产生发光的第一图案的平面示意图；

图11为本发明之发光装置的第二发光元件发射红外光以产生发光的第二图案的平面示意图；

图中：1:发光模块，10:印刷电路板，11A:第一发光元件，11B:第二发光元件，12:电流驱动元件，A:发光元件模块，U:发光单元，16:限位块，2:导光层，21:凹孔，3:固定压条，31:凹陷部，32:第一凸出部，33:第二凸出部，4A:第一黏合层，4B:第二黏合层，4C:第三黏合层，5: 天窗玻璃，51:玻璃框架，C:涂层，C1:第一图案，C2:第二图案，L1:紫外光，L2:红外光，L3: 三原色光。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施倒对本发明做进一步的说明。

如图所示，本发明所述的一种可变换显示图案的汽车天窗用发光装置，是用于安装在汽车天窗玻璃5上的发光装置。它包括导光层2、发光模块1和固定压条3。所述的导光层2是以具有良好导旋光性质与适当厚度的透明材料所制成的板状体，优选地可以使用软性的可导光的透明材料制造，使其可以因应汽车天窗玻璃的尺寸及弧度而裁切、拼组、贴附其上。

所述导光层2的两个相对的平面分别为第一面与第二面。本发明优选地可以将第一油墨与第二油墨利用压印或印刷方式在导光层2的所述第一面分别形成相互不重叠的第一图案 C1与第二图案C2，所述第一图案C1与第二图案C2共同构成导光层2的第一面上的涂层C (如图6所示)。

所述的第一图案C1由对紫外光产生荧光反应的第一种油墨形成，所述第一面的周围还设有第一黏合层4A。相对于所述第一面的导光层2的第二面形成有第三图案C3，所述第三图案 C3由能反射及折射光线的多个凹孔21所构成。所述第二图案C2由对红外光产生荧光反应的第二种油墨形成。

所述第一种油墨与第二种油墨的基本成分包括：颜料、连接剂与添加剂；它们都是无机化合物或有机化合物，经适当调整成分的比例而制成具有不同特性的印刷油墨。例如，在油墨中加入适当的荧光或燐光颜料粉，即可使印刷后的图案具有荧光或燐光反应。本发明使用无色的荧光颜料分别作为第一种油墨与第二种油墨的组成分之一，并且在第一种油墨与第二种油墨中添加不同的添加剂，使由第一种油墨印刷的第一图案C1接受到紫外光时产生荧光反应而发光，但接受到其他光线时不产生荧光反应并且几乎无法被视觉看见，亦即第一种油墨可视为隐形油墨；由第二种油墨印刷的第二图案C2接受到属于不可见光的红外光时产生荧光反应而发光，但接受到其他光线时不产生荧光反应，并且几乎无法被视觉看见，亦即第二种油墨亦为隐形油墨。

如图9所示，所述第一图案C1可以是任何图案；所述第二图案C2可以是不同于第一图案C1的任何图案，甚至可以与第一图案C1互补的图案，但第一图案C1与第二图案C2彼此不重叠。

所述导光层2的第二面采用雷射雕刻方式在其表面上形成多数个细小的凹孔21结构，并且由所述复数个凹孔21组构成第三图案C3。通过所述多数个细小凹孔21的结构，在导光层 2中传导的光线在碰到凹孔21时会产生反射及折射，使得光线在凹孔21处比在非凹孔处更为明亮，从而显现出发光的第三图案C3。

如图2及图5中所示，所述发光模块1优选包括印刷电路板10、设置在印刷电路板10上的多个第一发光元件11A、多个第二发光元件11B﹑多个第三发光元件11C以及多个限位块16，所述多个第一发光元件11A优选地使用紫外光发光二极管(UV LED)以用于发射紫外光；第二发光元件11B优选地使用红外光发光二极管(IR LED)以用于发射红外光；所述多个第三发光元件11C优选地使用原色光发光二极管(RGB LED)以用于发射出红﹑绿﹑蓝三种原色光；所述多个限位块16相较于所述多个第一发光元件11A﹑第二发光元件11B与第三发光元件 11C更接近印刷电路板10的一侧边。所述导光层2的光线入射边接触所述限位块16。

一个所述第一发光元件11A﹑一个所述第二发光元件11B与一个所述第三发光元件11C 依序排列成一发光单元U，多个所述发光单元U直线排列在所述印刷电路板10上，并且每一个所述限位块10设置在相邻的所述发光单元之间。

更明确地说，当导光层2的第一面设置包括第一图案C1与第二图案C2的涂层C，并且导光层2的第二面设置第三图案C3时，如图5所示，所搭配的发光模块1是将一个第一发光元件11A﹑一个第二发光元件11B与一个第三发光元件11C依序排列成一发光单元U，再将多个所述发光单元U直线排列在印刷电路板10上，并且限位块16可不受限制地设置在第一发光元件11A与第二发光元件11B之间，或第二发光元件11B与第三发光元件11C之间，或第一发光元件11A与第三发光元件11C之间；每一个限位块16配置在相较于第一发光元件 11A﹑第二发光元件11B与第三发光元件11C更接近印刷电路板10的一侧边。因此，限位块 16和第一、二及第三发光元件11A、11B﹑11C的出光面之间存在一间隙T(如图5所示)。此外，还以多个电流驱动元件12(例如电阻)搭配一个第一发光元件11A或一个第二发光元件 11B或一个第三发光元件11C成为一个发光元件模块A，每一个发光元件模块A可以被分别控制通入电流而使第一发光元件11A﹑第二发光元件11B或第三发光元件11C发光。

所述固定压条3是提供所述发光模块1设置在其上，并且将整个发光装置安装固定于汽车天窗玻璃5的固定件。如图2至图4所示，固定压条3可以一体成型地形成为环框形态。在所述固定压条3的上表面形成有第一凸出部32与第二凸出部33，所述第一凸出部与所述第二凸出部之间形成凹陷部31，第一凸出部32与一第二凸出部33的上表面平齐，凹陷部31的底面低于第一凸出部32与第二凸出部33的上表面。所述固定压条凹陷部31处设有第三黏合层4C，所述印刷电路板10通过第三黏合层4C被固定于所述凹陷部31的底面。

所述固定压条3上还设有第二黏合层4B；所述导光层2通过所述第一黏合层4A被固定于汽车天窗5的表面，所述固定压条3通过所述第二黏合层4B同样被固定于所述汽车天窗5 的表面。

本发明也可以仅在导光层2的第一面的涂层C仅设置第一图案C1或仅设置第二图案C2，而不是同时设置第一图案与第二图案(图中未显示)。虽然图中没有显示，但可参考图5与图6 而理解，当导光层2的第一面的涂层C只设置第一图案C1或者只设置第二图案C2时，则所搭配的发光模块1只在印刷电路板10上配置直线排列的多个第一发光元件11A与第三发光元件11C，或者多个第二发光元件11B与第三发光元件11C。所述直线排列在所述印刷电路板10上的第一发光元件之间设置限位块。

本发明之发光装置安装于汽车天窗的方式说明如下：

如图3所示，首先将印刷电路板10通过第三黏合层4C固定在固定压条3的凹陷部31

底面；所述第三黏合层4C可以是双面胶带，将第三黏合层4C的一面黏贴于印刷电路板10的底面后，再将另一面黏贴于凹陷部31底面，以将印刷电路板10固定。

然后将第一黏合层4A的一面黏贴在导光层2的已设置涂层C的第一面上，再将第一黏合层4A的另一面黏贴在汽车天窗玻璃5的表面，使得导光层2被固定于天窗玻璃5。

最后将一第二黏合层4B的一面黏贴在固定压条3的第二凸出部33的上表面后，再将第二黏合层4B的另一面黏贴在汽车天窗玻璃5的表面，同时使固定压条3的第一凸出部32压制于导光层2的下表面上，使得导光层2进一步牢固地被固定于天窗玻璃5。在前述安装过程中，适当地调整固定压条3的位置以使固定压条3的外侧边缘抵靠于天窗的玻璃框架51内缘，以符合视觉美观。同时，在安装过程中，将导光层2一侧的光线入射面抵靠于限制块16后再将第二黏合层4B黏固于天窗玻璃5；藉此，由于在安装过程中导光层2不会碰触到第一发光元件11A与第二发光元件11B，因此可以保护各个发光元件免于受到损坏。

由于本发明之发光装置优选在导光层2的第一面设置包括第一图案C1与第二图案C2的涂层C，并且在第二面设置第三图案C3，以及在发光模块1配置有第一发光元件11A、第二发光元件11B与第三发光元件11C，该第一发光元件11A、第二发光元件11B与第三发光元件可以通过IC电路及开关进行选择性地切换，因此本发明的使用方式说明如下：

如图6及图10所示，当切换电路而仅使第一发光元件11A发射紫外光L1时，只有所述第一图案C1对所述紫外光L1产生荧光反应而发光，第二图案C2则不产生荧光反应而不发光，从而使发光的第一图案C1反射出导光层2的第二面，车内的乘员抬头时可以观看到天窗上的第一图案。于此同时，第一发光元件11A发射的紫外光L1也同时在第三图案C3的凹孔21产生反射及折射，因此也使得第三图案C3产生发光而反射出导光层2的第二面。

如图7及图11所示，当切换电路而仅使第二发光元件11B发射红外光L2时，则只有所述第二图案C2对所述红外光L2产生荧光反应而反光，第一图案C1则不产生荧光反应而不发光，从而使发光的第二图案C2反射出导光层2的第二面，车内的乘员抬头时可以观看到天窗上的第二图案。由于红外光L2为不可见光，因此当仅使第二发光元件11B发射红外光L2时并不会使第三图案C1产生发光。

如图8所示，当切换电路而同时使第一发光元件11A发射紫外光L1且第二发光元件11B 发射红外光L2时，则第一图案C1对紫外光L1产生荧光反应而发光，同时第二图案C2对受到红外光L2产生荧光反应而发光，并且紫外光L1受到第三图案C3的凹孔21反射及折射而发光，从而在导光层2的第二面同时显现第一图案C1、第二图案C2与第三图案C3；经过适当设计与搭配的第一图案C1、第二图案C2与第三图案C3可以通过彼此之间存在的距离而呈现更富于立体感的视觉效果。

如图9所示，当切换电路而仅使第三发光元件11C发射三原色光L3时，则只有第三图案 C3的凹孔21对所述三原色光L3产生反射及折射而发光，第一图案C1与第二图案C2均不产生荧光反应而不发光，从而在导光层2的第二面仅呈现第三图案C3，车内的乘员抬头时可以观看到天窗上的第三图案。所述第三发光元件11C还可以被控制分别或同时发射红色、蓝色或绿色光，使第三图案呈现出更丰富多彩的视觉效果。

以上所述者只为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上之限制，凡有在相同之创作精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明保护之范畴。