AT520917A1

AT520917A1 -

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Publication number: AT520917A1
Application number: AT600162018A
Authority: AT
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-08-15
Also published as: WO2019140474A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen durchscheinenden Plattenverbund mit zumindest einer ersten Haupttafel (1), einer zumindest abschnittsweise transparenten zweiten Haupttafel (2), zumindest einer Lichtquelle (5), welche an zumindest einer Kantenfläche (6) des Plattenverbundes angeordnet ist, wobei die erste Haupttafel (1) und die zweite Haupttafel (2) hintereinander angeordnet sind und ihre Hauptflächen (4) im Wesentlichen parallel zueinander stehen, und die erste Haupttafel (1) zumindest abschnittsweise das von der Lichtquelle (5) an der Kantenfläche (6) eingestrahlte Licht über dessen Hauptflächen (4) zumindest teilweise ausleitet. Aufgabe der Erfindung ist daher, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und die Opazität des Plattenverbundes bei eingeschalteter Lichtquelle zu verbessern. Dies wird dadurch gelöst, dass die zweite Haupttafel (2) eine optische Interferenzschicht (14) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen durchscheinenden Plattenverbund mit zumindest einer ersten Haupttafel, einer zumindest abschnittsweise transparenten zweiten Haupttafel, zumindest einer Lichtquelle, welche an zumindest einer Kantenfläche des Plattenverbundes angeordnet ist, wobei die erste Haupttafel und die zweite Haupttafel hintereinander angeordnet sind und ihre Hauptflächen im Wesentlichen parallel zueinander stehen, und die erste Haupttafel zumindest abschnittsweise das von der Lichtquelle an der Kantenfläche eingestrahlte Licht über dessen Hauptflächen zumindest teilweise ausleitet.

Solche bekannten Plattenverbunde werden hauptsächlich dazu verwendet, um transparente Oberflächen im Bedarfsfall zumindest abschnittsweise in einen opaken Zustand zu bringen, indem die Lichtquelle eingeschalten wird. Dadurch wird eine an sich durchsichtige Oberfläche opak und ein Hindurchsehen ist nicht mehr möglich. Dabei ist einerseits die möglichst hohe Transparenz bei ausgeschalteter Lichtquelle und eine möglichst hohe Intransparenz oder Opazität bei eingeschalteten Licht wünschenswert. Oft ist die Opazität aber unvollkommen, wodurch der

Plattenverbund für Benutzer trotz eingeschalteter Lichtquelle zumindest Umrisse durch den Plattenverbund erkennbar bleiben. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn eine Durchsicht nur in eine Richtung unmöglich gemacht wird, während die Durchsicht in die andere Richtung noch zumindest beschränkt möglich ist.

Zusätzlich dienen diese Plattenverbunde noch der Beleuchtung der Umgebung bei eingeschaltener Lichtquelle. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zumindest der überwiegende Teil des Lichtes nur an einer der Hauptflächen austritt, beispielsweise bei der Verwendung als Fenster. So kann die Lichtverschmutzung des Außenbereichs vermindert und die Lichtmenge im Innenraum vergrößert werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und die Opazität des Plattenverbundes bei eingeschalteter Lichtquelle zu verbessern.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zweite Haupttafel zumindest eine optische Interferenzschicht aufweist.

Durch Anordnung der optischen Interferenzschicht kann ein Teil der Lichtwellen, welche von der ersten Haupttafel in Richtung der zweiten Haupttafel abgegeben wird, abgelenkt und wieder in Richtung der ersten Haupttafel gerichtet werden, sowie in Wechselwirkung mit anderen Lichtwellen treten. Dazu kommt es zu einer weiteren Verdichtung des Lichtes in der ersten Haupttafel, bzw. einer Intensitätsmodulation was eine verstärkte Opazität mit sich bringt. Dies kann zur Folge haben, dass die der zweiten Haupttafel abgewandte Hauptfläche der ersten Haupttafel und die der ersten Haupttafel abgewandten Hauptfläche der zweiten Haupttafel unterschiedlich viel Licht der Lichtquelle abstrahlen. Dies kann besonders vorteilhaft sein, um Innenräume stärker zu beleuchten. Es kann auch dazu führen, dass die Opazität in einer Durchblickrichtung höher ist als in die andere, wodurch das Durchblicken in eine Richtung besser möglich sein kann als in die andere. Dadurch kann die Durchsicht des Plattenverbundes bei eingeschalteter Lichtquelle in eine Richtung möglich sein, während sie in anderer Richtung nicht oder nur sehr schwer möglich ist. Durch die Wahl der Beschichtung kann auch entschieden werden, wie groß der Grad der Opazität bei eingeschaltener Lichtquelle wird.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die gesamte zweite Haupttafel als optische Interferenzschicht ausgeführt ist.

Die optische Interferenzschicht kann so ausgebildet sein, dass sie bei ausgeschalteter Lichtquelle den Lichtstrom durch die Hauptflächen möglichst wenig beeinflusst und daher der Plattenverbund möglichst transparent ist.

Dabei werden unter Hauptflächen jene Flächen der Haupttafeln verstanden, welche parallel zur Flächenebene stehen, also jener Ebene, in die sich die Haupttafeln flächig ausbreiten. In der Regel handelt es sich um zwei im Wesentlichen parallele Oberflächen pro Haupttafel, die den Großteil der Oberfläche der Haupttafel ausmachen, für den Benutzer im Wesentlichen gut sichtbar sind und zur Durchsicht des Benutzers durch den Plattenverbund dienen.

Mit Kantenflächen sind die Seitenflächen der Haupttafeln gemeint, welche in einem Winkel zur Flächenebene stehen. In der Regel machen sie aufgrund der begrenzten Dicke der Haupttafeln einen geringen Teil der Oberfläche aus. Sie sind oft durch Befestigungsschienen oder Lichtelemente verdeckt und deswegen oft für den Benutzer nicht oder nur indirekt sichtbar.

Um die erste Haupttafel seine beschriebenen Eigenschaften zu verleihen, könnten Oberflächenveränderungen zur Bereitstellung einer bestimmten Oberflächenbeschaffenheit durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist aber, wenn die erste Haupttafel das Licht der Lichtquelle umleitende Streupartikel aufweist. Dabei können derartige Streupartikel auf einer Oberfläche der ersten Haupttafel oder auch in die erste Haupttafel eingearbeitet sein, welche die Totalreflexion des durch die Lichtquelle eingeleiteten Lichtes stören und das Licht aus den Hauptflächen ausleiten. Damit ist eine besonders einfache und effektive Art gefunden das Licht der Lichtquelle über die Hauptflächen auszuleiten. Diese Streupartikel können kleine reflektierende Metallplättchen, Perlen oder dergleichen sein, welche entweder auf der Oberfläche aufgebracht oder in die erste Haupttafel eingearbeitet sind. Diese Streupartikel leiten vor Allem das durch die Lichtquelle emittierte Licht über die Hauptflächen der ersten Haupttafel nach außen, wodurch es zu einem Leuchten der ersten Haupttafel kommt. Die Streupartikel, bzw. die erste Haupttafel, können so ausgeführt sein, dass diese Abschnitte transparent sind, wenn die Lichtquelle kein Licht emittiert. So kann durch Einstrahlung von Licht der Lichtquelle die erste Haupttafel von einem im Wesentlichen transparenten Zustand in einen im Wesentlichen opaken Zustand gebracht werden.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die optische Interferenzschicht auf der der ersten Haupttafel zugewandten Seite der zweiten Haupttafel angeordnet ist. Dadurch ist sie schlecht zugänglich und vor Beschädigung geschützt.

Insbesondere wenn die optische Interferenzschicht an der der ersten Haupttafel zugewandten Hauptfläche der zweiten Hauptplatte beispielsweise durch eine Beschichtung ausgeführt, so muss das von der ersten Haupttafel in Richtung der zweiten Haupttafel verlaufende Licht nicht erst in die zweite Haupttafel eindringen, um auf die optische Interferenzschicht zu treffen.

Diese beschichteten Platten sind in verschiedenen Reflexionsgraden möglich. Dabei kann der Reflexionsgrad vorzugsweise zwischen 36% - 55% liegen. Ihr besonderes Merkmal ist eine Kombination aus Reflexion und Transmission. Für diese Zwecke besonders geeignet sind Varianten mit einer reflektierenden Interferenzschicht in Kombination mit Grauglas. Ausschlaggebend für den Grad der Reflexion ist die die Lichtmenge, die auf die Schicht trifft. Auch inwieweit sich die Lichtwellen gegenseitig interferieren, einander verstärken, kann eine Rolle spielen. Das Glas wird jedoch nicht vollkommen blickdicht, sondern ist abhängig von den übrigen Lichtverhältnissen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die optische Interferenzschicht als auf die zweite Haupttafel aufgedampfte Metallschicht, vorzugsweise Goldschicht ausgeführt ist. Dadurch kann die Interferenzschicht leicht an die zweite Haupttafel angebracht werden. Durch die Wahl der Bedampfung und dessen Intensität können die Eigenschaften der Interferenzschicht eingestellt werden.

Es können auch mehrere optische Interferenzschichten vorgesehen sein. Beispielsweise kann die zweite Haupttafel an beiden Hauptflächen Interferenzschichten aufweisen. Alternativ kann auch sowohl die zweite Haupttafel als auch die dritte Haupttafel an den der ersten Haupttafel zugewandten Hauptflächen Interferenzschichten aufweisen.

Vorteilhaft ist weiters, wenn die optische Interferenzschicht für zumindest eine Wellenlänge des von der Lichtquelle in die erste Haupttafel induzierten Lichtes reflektierend oder interferierend ausgeführt ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein definiertes Set an Wellenlängen, bzw. eine bestimmte Bandbreite an Wellenlängen besonders stark reflektiert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die optische Interferenzschicht für zumindest 50% des von der Lichtquelle in die erste Haupttafel induzierten Lichtes reflektierend oder interferierend ausgeführt ist. Dadurch kann eine besonders hohe Wirkung der Interferenzschicht erreicht werden.

Zum Schutz der ersten Haupttafel und zur mechanischen Unterstützung kann vorgesehen sein, dass eine zumindest abschnittsweise transparente dritte Haupttafel an der der zweiten Haupttafel gegenüberliegenden Seite der ersten Haupttafel angeordnet ist, welche vorzugsweise eine weitere optische Interferenzschicht aufweist.

Weiters ist vorteilhaft, wenn die erste Haupttafel im Bereich einer Kantenfläche in einer Aufhängung eines Halterahmens aufgehängt ist. Dadurch kann eine Ausdehnung der ersten Haupttafel durch die von der Lichtquelle abgestrahlten Wärme ohne das Auftreten von inneren Spannungen oder Krümmungen auftreten.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die erste Haupttafel an zumindest einer unteren Seite über zumindest einen Dämpfer auf dem Halterahmen gelagert ist. Dadurch kann eine gefederte Anbringung erreicht werden, welche Wärmedehnungen nachgeben kann.

Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle magnetisch an der ersten Haltetafel oder an dem Halterahmen befestigt ist. Dadurch kann die Lichtquelle abnehmbar und schnell mit der ersten Haupttafel oder Halterahmen verbunden werden. Dies erleichtert auch den Austausch der Lichtquelle.

Um die Wärme besser abzuleiten kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Kühlelement an der Lichtquelle angeordnet ist. Dies ermöglicht eine bessere Wärmeableitung und es können stärkere Lichtquellen verwendet werden. Dabei können beispielsweise kompressorbetriebene Kühlelemente verwendet werden.

Die thermische Belastung kann auch verringert werden, indem vorgesehen wird, dass die Lichtquelle in dem Halterahmen angeordnet ist und zumindest ein Verbindungsraum zwischen Halterahmen und Lichtquelle mit einem thermisch leitenden Fluid, vorzugsweise Helium, gefüllt ist. Das Fluid kann eine gute thermische Verbindung zwischen Halterahmen und Lichtquelle ermöglichen.

Um eine bessere Variation der Beleuchtung zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass das Spektrum der Lichtquelle stufenlos schaltbar ausgeführt ist.

Vorteilhaft ist weiters, wenn zumindest die zweite Hauptplatte aus Mineralglas gefertigt ist. Dadurch kann eine stabile und langlebige Ausführungsform gebildet werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Haupttafel von der ersten Haupttafel beabstandet angeordnet ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die optische Interferenzschicht an der der ersten Haupttafel zugewandten Hauptfläche der zweiten Haupttafel angeordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Interferenzschicht als zumindest eine elektrisch veränderbare Smart Glass-Schicht ausgeführt ist, deren

Lichttransmissionseigenschaften bei Anlegen einer Spannung veränderbar ist. Diese Smart Glass-Schicht kann als Folie oder eigene Platte ausgeführt sein und durch Anlegen einer Spannung von einem Zustand in einen anderen mit unterschiedlichen

Lichttransmissionseigenschaften wie beispielsweise unterschiedlichem Grad der Lichtreflexion oder Lichtdurchlässigkeit gebracht werden. Beispielsweise könnte sie von einen opaken in einen transparenten Zustand oder vice versa gebracht werden. Vorzugsweise weist der eine Zustand eine viel stärkere Lichtreflexion und viel höhere Lichtundurchlässigkeit auf als der andere. Dadurch kann bei gleichzeitiger Schaltung mit der Lichtquelle eine zusätzlich verstärkte Opazität erreicht werden, und gleichzeitig eine Seite des Plattenverbundes stärker beleuchtet werden, als die andere. Solche Schichten können beispielsweise als Flüssigkristalle, als polymer dispergierte Flüssigkristalle oder Nanokristalle enthaltende Schichten (wie LC- Glas oder PDLC-Glas) ausgeführt sein. Der Flüssigkristall-Film kann zwischen zwei Flachglasscheiben eingebettet und mit einer Stromquelle verbunden sein. Innerhalb des festen Polymers befinden sich die willkürlich orientierten

Flüssigkristallmoleküle. Das einfallende Licht wird von ihnen gestreut und die Scheibe ist opak, wirkt also wie Milchglas. Mit dem Anlegen einer elektrischen Spannung ordnen sich die Flüssigkristallmoleküle im elektrischen Feld - das Glas wird für das Auge transparent. Bei schrägem Blickwinkel bewirkt der Effekt eventuell eine leichte Trübung für den Betrachter. Bei Wegfall der Spannung sind die Flüssigkristallmoleküle wieder ungeordnet und die Scheibe wird wieder opak.

Jedoch kommen auch andere Technologien dafür in Frage, wie beispielsweise Schichten, die transparente, elektrisch leitfähige Oxide enthalten oder elektrochromische Schichten. Ein Vorteil ist, dass die schaltbaren Schichten zumindest teilweise blickdicht werden und durch ihren weißen Film ebenfalls einen guten Reflektor im opaken Zustand darstellen und das Licht in eine Richtung abstrahlen.

In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in der Figur dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsvariante in einem Schnitt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt entlang einer Ebene quer zur Flächenebene eines Plattenverbundes. Der Plattenverbund weist dabei eine erste Haupttafel 1, eine zweite Haupttafel 2 und eine dritte Haupttafel 3 auf. Die Haupttafeln 1, 2, 3 sind beabstandet aneinandergereiht und weisen Hauptflächen 4 auf, welche im Wesentlichen parallel zueinander stehen. An der der ersten Haupttafel 1 zugewandten Seite weist die zweite Haupttafel 2 eine optische Interferenzschicht 14 auf. Die erste Haupttafel 1 ist aus Polymethylmethacrylat gefertigt und weist Streupartikel auf, die Licht von Lichtquellen 5 über die Hauptflächen 4 ausleiten. Es sind zwei längliche Lichtquellen 5 an je einer Kantenfläche 6 der ersten Haltetafel 1 angebracht, wobei sie magnetisch an einem Halterahmen 8 von der ersten Haupttafel 1 beabstandet angeordnet sind und damit mit dieser und Halterahmen 8 einen ersten Verbindungsraum 7 begrenzt. Die Lichtquellen 5 strahlen das Licht direkt in Richtung der Kantenflächen 6 der ersten Haupttafel 1. Der Halterahmen 8 weist eine Ausnehmungen an den den Lichtquellen 5 zugewandten Flächen auf und bilden damit mit den Lichtquellen 5 zweite Verbindungsräume 9. In diesem zweiten Verbindungsraum sind Kühlelemente 10 angeordnet, welche die Lichtquellen 5 kühlen. Zusätzlich sind die ersten Verbindungsräume 7 und die zweiten Verbindungsräume 9 mit Helium geflutet, um eine besser Wärmeübertragung zu ermöglichen.

Es ist eine mögliche Konfiguration dargestellt, an der das Verbundelement aufrecht in Bezug auf einen Untergrund angeordnet ist. Die erste Haupttafel 1 weist am oberen Ende im Bereich einer Kantenfläche 6 an den Hauptflächen 4 erste Schultern 11 auf, welche auf dafür vorgesehene Absätze des Halterahmens 8 aufliegen. Dadurch ist die erste Haupttafel 1 am Haltrahmen 8 aufgehängt und hängt frei herab. Am unteren Ende ist die erste Haupttafel 1 in den Halterahmen 8 eingeführt, wobei es zweite Schultern 12 aufweist, die beabstandet von Anliegeoberflächen 13 angeordnet sind. Kommt es zu einer Ausdehnung der ersten Haltetafel 1 durch Wärme, so nähern sich die zweiten Schultern 12 an die Anliegeoberflächen 13 an, bis sie an diesen anliegen. Gegebenenfalls können zwischen den zweiten Schultern 12 den Anliegeoberflächen 13 Dämpfer vorgesehen sein.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Durchscheinender Plattenverbund mit zumindest einer ersten Haupttafel (1), einer zumindest abschnittsweise transparenten zweiten Haupttafel (2), zumindest einer Lichtquelle (5), welche an zumindest einer Kantenfläche (6) des Plattenverbundes angeordnet ist, wobei die erste Haupttafel (1) und die zweite Haupttafel (2) hintereinander angeordnet sind und ihre Hauptflächen (4) im Wesentlichen parallel zueinander stehen, und die erste Haupttafel (1) zumindest abschnittsweise das von der Lichtquelle (5) an der Kantenfläche (6) eingestrahlte Licht über dessen Hauptflächen (4) zumindest teilweise ausleitet, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haupttafel (2) zumindest eine optische Interferenzschicht (14) aufweist.
2. Durchscheinender Plattenverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Interferenzschicht (14) auf der der ersten Haupttafel (1) zugewandten Seite der zweiten Haupttafel (2) angeordnet ist.
3. Durchscheinender Plattenverbund nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Interferenzschicht (14) als auf die zweite Haupttafel (2) aufgedampfte Metallschicht, vorzugsweise Goldschicht ausgeführt ist.
4. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Interferenzschicht (14) für zumindest eine Wellenlänge des von der Lichtquelle (5) in die erste Haupttafel (1) induzierten Lichtes reflektierend oder interferierend ausgeführt ist.
5. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Interferenzschicht (14) für zumindest 50% des von der Lichtquelle (5) in die erste Haupttafel (1) induzierten Lichtes reflektierend oder interferierend ausgeführt ist.
6. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest abschnittsweise transparente dritte Haupttafel (3) an der der zweiten Haupttafel (2) gegenüberliegenden Seite der ersten Haupttafel (1) angeordnet ist, welche vorzugsweise eine weitere optische Interferenzschicht aufweist.
7. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haupttafel (1) im Bereich einer Kantenfläche (6) in einer Aufhängung eines Halterahmens (8) aufgehängt ist.
8. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haupttafel (1) an zumindest einer unteren Seite über zumindest einen Dämpfer auf dem Halterahmen (8) gelagert ist.
9. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) magnetisch an der ersten Haltetafel (1) oder an dem Halterahmen (8) befestigt ist.
10. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kühlelement (10) an der Lichtquelle (5) angeordnet ist.
11. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) in dem Halterahmen (8) angeordnet ist und zumindest ein Verbindungsraum (7, 9) zwischen Halterahmen (8) und Lichtquelle (5) mit einem thermisch leitenden Fluid, vorzugsweise Helium, gefüllt ist.
12. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Spektrum der Lichtquelle (5) stufenlos schaltbar ausgeführt ist.
13. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zweite Hauptplatte (2) aus Mineralglas gefertigt ist.
14. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haupttafel von der ersten Haupttafel beabstandet angeordnet ist.
15. Durchscheinender Plattenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschicht (14) als zumindest eine elektrisch veränderbare Smart Glass-Schicht ausgeführt ist, deren Lichttransmissionseigenschaften bei Anlegen einer Spannung reversibel veränderbar ist.