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Die
Erfindung betrifft eine Glasanordnung mit einem photoluminiszierenden
Leuchtstoff, wobei die Glasanordnung wenigstens ein erstes Glaselement und
wenigstens ein zweites Glaselement aufweist.
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Um
Glasgegenstände, unabhängig von aktiven Stromquellen
bzw. Energieversorgern zum Leuchten bringen zu können,
insbesondere um auch in völliger Dunkelheit beispielsweise
Wegweiser aufgrund von lange nachleuchtenden Leuchtmitteln zur Verfügung
zu stellen, sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von Glaselementen
bzw. Glasanordnungen bekannt geworden, die ein derartiges Leuchtmittel
umfassen.
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So
zeigt beispielsweise die
DE
199 26 980 A1 eine phosphoreszierende Sicherheitsmarkierung, bei
der auf ein Trägerglas eine lang nachleuchtende phosphoreszierende
Schicht und darauf ein Interferenzfilter aufgebracht ist. Durch
den Interferenzfilter soll bei gleich bleibender Belichtungsmenge
mit Leuchtstoff die Leuchtdichte und damit die Wahrnehmbarkeit erhöht
werden.
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Aus
der
DE 696 11 756 ist
auf einer für sichtbares Licht durchlässigen Substratschicht,
beispielsweise aus Glas, eine Phosphoreszenzschicht und eine Farbschicht
angeordnet. Diese Farbschicht hat den Zweck, dass Tageslicht leicht
durch die Farbschicht in die Phosphoreszenzschicht gelangt und dabei
die Akkumulation von Lichtenergie in Leuchtstoff der Phosphoreszenzschicht
auslösen kann. Auf der anderen Seite kann von der Phosphoreszenzschicht
emittierte Phosphoreszenz leicht durch die Farbschicht leuchtend
austreten.
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Aus
der
DE 699 04 390
T2 ist ein phosphoreszierendes Oxidglas bekannt geworden,
bei dem der phosphoreszierende Leuchtstoff im Zuge der Herstellung
direkt in die Glasschmelze gegeben wird.
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Aus
der
WO 2007/023083 ist
eine Glasanordnung bekannt geworden, bei dem ein phosphoreszierender
Leuchtstoff zwischen zwei unmittelbar oder mittelbar verbundene, äußere
Deckglasstücke eingebracht wird. Gemäß der
WO 2007/023083 soll dadurch
erreicht werden, dass die zwischen den Glasstücken liegenden
Leuchtstoffe geschützt werden, beispielsweise vor Abrieb.
Ein ähnliches Glaselement zeigt auch die
EP-A-0522785 , die die Verwendung
derartiger Glaselemente oder Glaspanelen als Fluchtlicht beschreibt.
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Aus
der
DE 10 2005 061 855 ist
ein Glaselement als Teil einer Fassade eines Bauwerkes mit lang
nachleuchtendem Effekt auf Basis eines Langnachleuchtelementes mit
anorganisch lang nachleuchtenden Pigmenten in einer Matrix bekannt geworden.
Die aus der
DE 10 2005 061
855 bekannten Glasanordnungen umfassen immer wenigstens zwei
zueinander beabstandete Glaselemente in Form eines Isolierglasverbundes.
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Lang
nachleuchtende Leuchtmittel, insbesondere auf der Basis von Erdalkalialuminaten,
insbesondere Strontiumaluminaten, mit einem Aktivatorstoff und einem
Co-Aktivatorstoff offenbaren die
EP-A-1690913 , die
EP-A-1681334 , die
US 7,135,130 oder die
US 5,424,006 , deren Offenbarungsgehalt voll
umfänglich in die vorliegende Anmeldung mit eingeschlossen
werden.
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Um
das lang nachleuchtende Licht des Leuchtmittels, insbesondere des
lumineszierenden Phosphors in Richtung des Betrachters zu lenken und
damit die Leuchtstärke zu erhöhen, schlägt
die
JP 11281765 A2 und
die
JP 11281764 vor,
auf eine Metallschicht ein weißes Material aufzubringen,
das dafür sorgt, dass Licht der darüber liegenden
Schicht mit einem Leuchtmaterial in Richtung des Betrachters abgestrahlt
wird.
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Nachteilig
an der Ausführung gemäß der
JP 11281764 und der
JP 11281765 war, dass ein Nachladen
der lang nachleuchtenden Pigmente derartiger Schichtsysteme nur
mit Lichtenergie von der Betrachterseite her möglich war.
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Aufgabe
der Erfindung ist es somit, eine Glasanordnung anzugeben, die sich
dadurch auszeichnet, dass Licht in Richtung des Betrachters mit einer
hohen Leuchtstärke abgestrahlt wird, andererseits aber
eine optimale Aufladung durch Lichteinstrahlung der Leuchtmittel
gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Glasanordnung
wenigstens ein erstes und ein zweites Glaselement vorgesehen ist,
wobei das erste Glaselement wenigstens eine Oberfläche
mit reflektierenden und/oder streuenden Eigenschaften für
Licht, das auf diese Oberfläche einfällt, aufweist.
Andererseits soll das erste Glaselement aber auch so ausgebildet
sein, dass Licht in sichtbaren Wellenlängenbereichen, d.
h. mit Wellenlängen < 800
nm, durch das erste Glaselement und die Oberfläche hindurchtreten
kann, d. h. dass das erste Glaselement und die Oberfläche
wenigstens teilweise transparent sind. Die reflektierende und/oder
lichtstreuende Oberfläche ist wenigstens teilweise mit
dem Leuchtstoff ausgerüstet.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt der Leuchtstoff
in Form von Partikeln vor. Die Partikel können beispielsweise
durch Mahlen eines Blockes aus einem Strontiumaluminat hergestellt
werden. Die Leuchtstoffpartikel werden dann in ein Material eingebracht,
das wiederum auf die Licht streuende und/oder reflektierende Oberfläche
aufgebracht wird. In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wäre
es beispielsweise möglich, dass das Matrixmaterial, das
die lumineszierenden Leuchtstoffpartikel umgibt, ein Gießharz
ist. Die Leuchtstoffpartikel werden dann in das Gießharz
eingemischt und das Gießharz mit den eingemischten lumineszierenden
Partikeln auf das erste Glaselement mit der reflektierenden und/oder
streuenden Oberfläche aufgebracht. Bevorzugt handelt es
sich bei der stark reflektierenden und/oder stark streuenden Schicht
um die stark reflektierende und/oder stark streuende des Spezialglases
Opalika® der Schott AG, Hüttenstrasse 1,
31073 Grünenplan. Bei dem Spezialglas Opalika® handelt
es sich um ein Ziehglas, bestehend aus zwei Glasschichten, einer
weitgehend transparenten Glasschicht und einer reflektierenden und/oder
streuenden milchigen Überfangschicht Das erste Glaselement
kann aber auch ein Verbundglas bestehend aus zwei Floatgläsern
sein, bei denen zwischen den beiden transparenten Floatgläsern
eine lichtstreuende und/oder reflektierende Folie eingebracht ist.
Der Effekt eines solchen Verbundes ist dann ähnlich dem Effekt,
der mit dem Opalika®-Ziehglas erreicht
wird.
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Das
Gießharz in das die lang nachleuchtenden Partikel eingemischt
werden, kann auf das erste Glaselement bzw. Trägerglas
durch dem Fachmann hinlänglich bekannte Techniken aufgebracht
werden. Beispielhaft seien hier genannt das Aufgießen,
Aufschleudern und das Einbringen in flüssiger Form zwischen
zwei beabstandete Glaselemente des Verbundes mit anschließendem
Aushärten.
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Wird
ein Verbundglaselement hergestellt, das aus dem ersten und einem
zweiten, weiteren Glaselement, besteht, mit Leuchtmitteln, die zwischen
die beiden Glaselemente eingebracht werden, so kann die Herstellung
dadurch erfolgen, dass zuerst das erste Glaselement mit einer reflektierenden und/oder
lichtstreuenden Oberfläche hergestellt wird, sodann auf
die kühle Glasscheibe das mit den nachleuchtenden Partikeln
vermischte Gießharz aufgegeben wird und auf das Gießharz
dann das zweite Glaselement aufgelegt wird, so dass sich ein Verbund der
Glasanordnung mit erster und zweiter Glasscheibe ergibt. Alternativ
wäre es natürlich auch möglich, die nachleuchtenden
Partikel nicht in das Gießharz einzubringen, sondern direkt
auf das erste Glaselement (OPALIKA) aufzubringen und zwischen erstem und
zweitem Glaselement einzuschmelzen, und zwar bei einer Temperatur,
die oberhalb der Transformationstemperatur der verwendeten Glassubstrate,
aber unterhalb der Temperatur die zu einer Zerstörung der photolumineszierenden
Partikel führt, liegt. Die Transformationstemperatur des
Glases liegt im Bereich von 400 bis 500°C. Die Transformationstemperatur
ist beispielsweise im „Schott Guide for glass", Chapman
Hall 1996, Seite 17–23, offenbart. Der Offenbarungsgehalt
dieser Schrift wird vollumfänglich in den der vorliegenden
Anmeldung miteingeschlossen.
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Alternativ
zum Einschmelzen zwischen dem ersten und zweiten Glaselement oder
dem Aufbringen von in Gießharz gemischten Partikeln des Leuchtmittels
ist es auch möglich, die photolumineszierenden Partikel
in eine Folie als Trägermaterial einzubringen. Die mit
photoluminiszierenden Partikeln ausgestatte Trägerfolie
wird in einen Verbund mit folgendem Aufbau, erstes Glassubstrat,
Gießharz Trägerfolie mit photolumineszierenden
Partikeln, Gießharz, zweites Glassubstrat, einlaminiert.
Bei Verwendung von OPALIKA Glas ist dieses das erste Glassubstrat.
Auf das erste Glassubstrat wird das Gießharz aufgebracht,
dann die Folie mit Partikeln und hierauf wieder Gießharz.
Auf das Giesharz wird dann das zweite Glassubstrat, beispielsweise
das hochtransparente Superwite B270-Glas aufgebracht.
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Polymerfolien,
die bei der Herstellung eines Verbundglases eingesetzt werden, können
beispielsweise aus Polyvinylbutaryrl (PVB), Polycarbonat (PC), Polyurethan
(PU), Polyvinylchlorid (PVC), Polyäthylen (PE), aromatischen
Polyestern oder Polyoxymethylen (POM), Ethylenvinylacetat (EVA)
bestehen.
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Bei
Verwendung von Polyvinylbutaryl (PVB) kann auf die Verwendung von
Gießharz verzichtet werden, da die PVB-Folie direkt an
der Glasscheibenfäche haftet. In die PVB-Folie können
die langnachleuchtenden Partikel eingebracht werden, beispielsweise
vor dem Ziehen in der Schmelze.
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Werden
die langnachleuchtenden Partikel auf die PVB-Folie aufgebracht,
z. B. in Form einer Beschichtung, so kann zur Erhöhung
der Klebekraft über die beschichtete Folie eine weitere
PVB-Folie aufgebracht werden, so dass stets die Glasscheibenflächen
an den reinen Folienflächen anliegen. Alternativ kann aber
auch die beschichtete Folie mit Gießharz überzogen
werden, zur Verbesserung der Klebekraft. Dem Fachmann erschließen
sich ohne erfinderisches Zutun auch noch weitere Verbunde.
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Bevorzugt
weist der photoluminiszierende Leuchtstoff eine lange Nachleuchtzeit
von mindestens 30 Minuten nach Beendigung der Anregung des Materials
durch Lichtquellen auf.
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Besonders
bevorzugt sind hier Erdalkalialuminate, besonders Strontiumaluminate,
die mit Aktivatoren und Co-Aktivatoren wie Eu, Dy dotiert sind. Diesbezügliche
Materialien sind offenbart in der
US 5,424,006 ,
der
EP 1681334 und der
EP 1690 913 , deren Offenbarungsgehalte
in vorliegender Anmeldung voll umfänglich mit eingeschlossen
werden. Ganz besonders bevorzugt wird eingesetzt Sr
4Al
14O
25: Eu, Dy. Ein
derartiges Material ist beispielsweise unter dem Handelsnamen LumiNova
® BG 300 M der Firma Nemoto & Co. Ltd. erhältlich. Der
Offenbarungsgehalt sämtlicher zuvor genannter Schriften
wird in die vorliegende Anmeldung voll umfänglich mit aufgenommen.
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Die
verwendeten Gläser für das zweite Glaselement
sind bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass sie in ihren physikalischen
Eigenschaften eine optimale Lichttransmission, Viskosität,
thermische Dehnung und chemische Beständigkeit aufweisen. Insbesondere
handelt es sich dabei um hochtransparente Flachgläser,
bevorzugt handelt es sich um B 270 Superwite-Glas von SCHOTT. Alternativ
dazu können auch Floatgläser mit hoher Lichtdurchlässigkeit
verwendet werden. Beispiele für derartige Gläser sind
im Handbuch „Basisgläser 2007 der Firma Pilkington
Deutschland AG, Haydn-Str. 19, 45884 Gelsenkirchen" zu entnehmen,
welches auch über die Internetseite www.pilkington.com abrufbar
ist. Sämtliche dort genannten Gläser werden in
den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung voll umfänglich
mit eingeschlossen.
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Die
nachleuchtenden Glasanordnungen finden insbesondere Verwendung zur
Markierung in der Dunkelheit oder bei begrenztem Lichteinfall, und zwar
sowohl direkt als singuläres Bauelement oder als Einlage
in Beton-, Stein-, Holz- oder Glaselementen. Ein besonderes Anwendungsgebiet
ist in die Wegmarkierung, beispielsweise in Treppenbauteilen wie
Treppenstufen, Bodenplatten und Treppengeländern.
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Um
zu gewährleisten, dass die Glasanordnung mit nachleuchtenden
Lichtelementen auch bei vollständiger Dunkelheit lange
Nachleuchtezeiten aufweisen, ist in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform vorgesehen, die Glasanordnung mit Leuchtelementen,
insbesondere Leuchtdioden auszurüsten. Die auf Strontiumaluminaten
basierenden Partikel als lang nachleuchtende Elemente sind sehr feinkörnig
und weisen einen Durchmesser von wenigen Mikrometern auf. Typischerweise
beträgt die Größe 10 Mikrometer, bei
grobkörnigen Partikeln auch 50 Mikrometer. Die Langnachleuchtzeiten
von Strontiumaluminaten können mehr als 20 Stunden und
bis zu 50 Stunden in einem typischen Wellenlängenbereich
von etwa 400 nm bis 640 nm betragen, wobei der typisch gelb-grüne
Bereich bei etwa 520 nm vom menschlichen Auge am besten wahrgenommen
werden kann. Die Anregung derartiger Strontiumaluminate bzw. die
Nachladung kann nicht nur im UV-Bereich erfolgen. Vielmehr ist es
bereits möglich, über künstliche Beleuchtungen,
beispielsweise auf Basis von von Leuchtdioden oder Leuchtstoffröhren und
sogar Lampen eine Aufladung zu bewirken. Hierfür wird üblicherweise
eine Anregung im Bereich zwischen 200 bis 450 nm mit gutem Wirkungsgrad
eingesetzt. Die bevorzugte Anregung liegt für das Produkt
Lumi-Nova® der Nemoto & Co. Ltd. unter
365 nm.
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Mit
Hilfe von Leuchtmitteln, insbesondere LED-Bauelementen mit einer
Lichtemission vorzugsweise bei etwa 350 nm, können die
Langnachleuchtpartikel, die, wie zuvor beschrieben, ihr Maximum
bei 365 nm aufweist, hervorragend aufgeladen werden. Diese Leuchtelemente
werden bevorzugt auf der der reflektierenden und Licht streuenden
Oberfläche des ersten Glaselementes abgewandten Seite angeordnet.
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Da
das reflektierende und das lichtstreuende Glas aber für
Wellenlängen im nahen UV-Bereich im Gegensatz zu einer
Metallschicht transparent ist, ist es möglich, mit derartig
hinter der Schicht mit Langnachleuchtpartikeln angeordneten Lichtelementen
die Langnachleuchtpartikel nachzuladen. Durch eine entsprechende
Steuerung wäre es möglich, abgestimmt auf die
Nachleuchtzeiten der Strontiumaluminate, die typischerweise im Bereich
zwischen 20 und 50 Stunden. liegt, die Leuchtdioden entsprechend
anzusteuern, um die Nachleuchtpartikel wiederum aufzuladen. Dies
ermöglicht es, auch in völliger Dunkelheit derartige
Langnachleuchtpigmente immer wieder entsprechend aufzuladen. Bevorzugt werden
die Leuchtdioden entweder direkt auf das Glas aufgebracht oder aber
beispielsweise in eine Folie einlaminiert.
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Langnachleuchtpigmente
können eine hohe Temperaturbeständigkeit bis in
den Bereich von 600 bis 800°C aufweisen, insbesondere wenn
die Langnachleuchtpigmenten auf Silikaten basierende seltene Erden
sind. Derartige Langnachleuchtpigmente können im Heißformbereich
zusammen mit dem Glas verarbeitet werden.
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Nachfolgend
sollen nun einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen ohne Beschränkung hierauf beschrieben werden.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Anordnung in geschnittener Ansicht, mit einem ersten und einem zweiten
Glaselement in Form von Glasscheiben
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2 eine
weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Anordnung in geschnittener Ansicht, wobei in dieser Ausführung
die Leuchtmittelschicht in ein VSG-Element eingebracht ist.
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3a Transmissionsverlauf
des Opalika®-Ziehglases
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3b Transmissionsverlauf
des B 270 Superwite-Kalk-Natron Ziehglas
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4 Streuindikatrix
des Opalika®-Glases
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In 1 wird
eine Glasanordnung 1 mit einem langen Nachleuchteffekt,
basierend auf Leuchtmitteln, dargestellt. Die Glasanordnung umfasst
ein erstes Glaselement 10 und ein zweites Glaselement 20.
Das erste Glaselement 10 ist vorliegend als Ziehglas ausgebildet,
das unter dem Markennamen Opalika® von
der Schott AG vertrieben wird. Das Ziehglas Opalika® besteht
aus einem transparenten Glassubstrat 12, einem sogenannten
transparenten Grundglas und einer dünnen opak-weißen Überfangschicht 14,
die für die reflektierenden und lichtstreuenden Eigenschaften
verantwortlich ist. Die technischen Informationen sowie die physikalischen
und chemischen Eigenschaften des Opalika®-Glases,
bestehend aus dem Grundglas 12 und einer Milchüberfangschicht 14 kann
auf der Homepage der Schott AG, unter www.schott.com/architecture/ abgerufen
werden. Die dort abgerufenen Daten werden voll umfänglich
in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen.
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Wie
in 1 dargestellt, handelt es sich bei dem ersten
Glaselement in Form eines Opalika®-Glases
bevorzugt um ein maschinengezogenes Zweischichtenglas, bestehend
beispielsweise aus einem farblosen Grundglas 12, das als
Trägermaterial mit einer dünnen, milchfarbigen Überfangsschicht 14 überzogen
wird. Die milchfarbige Überfangsschicht weist eine hohe
Reflektivität und ein hohes Streuvermögen auf.
Der spektrale Transmissionsgrad des Glaselementes 10 ist
in 3a für das Opalika®-Glas für
Wellenlängen zwischen 300 und 800 nm angegeben.
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Wie
hieraus zu entnehmen ist, beträgt der Transmissionsgrad
für das Opalika®-Glas
im sichtbaren Wellenlängenbereich maximal 35%. Der Lichttransmissionsgrad
ist abhängig von der Milchschicht, deren Dicke über
die Herstellungsbreite variiert und im Allgemeinen bei 0,45 mm liegt.
Hierauf bezieht sich auch die dargestellte Kurve.
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Die
Transformationstemperatur des als Opalika®-Glases
ausgebildeten Glaselementes 10 liegt bei 533°C,
die Brechzahl ne bei einer Wellenlänge von
546,07 nm bei 1,525 und der untere thermische Längenausdehnungskoeffizient α (20°;
300° in 10–6 K–1) des Opalika®-Glas
bei 9,4. Im sichtbaren Spektralbereich weist das als Opalika®-Glas ausgebildete Glaselement 10 eine
annähernd ideale Streuung auf, d. h. der Licht abhängige
Streuindex (Streuindikatrix) stellt sich grafisch angenähert
als Kreis dar. Dies ist in 4 dargestellt.
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Die
Festigkeit des Glaselementes 10 kann durch thermische Vorspannprozesse
eingestellt werden. Je nach Glasdicke können unterschiedliche Werte
erreicht werden.
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Das
Glaselement 10 kann auch verformt werden. Die Erweichungstemperatur
(β = 107,6 dpas) liegt bei 710°C.
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Auf
das erste Glaselement 10, das über die stark reflektierende
Licht streuende Schicht 14 verfügt, ist eine Schicht 30 aufgebracht,
die als Matrixschicht für die lang nachleuchtenden Partikel
dient. Die lang nachleuchtenden Partikel 40 können
beispielsweise sulfidische Nachleuchtpigmente sein, die kostengünstig
sind und in einer vielfältigen Ausführung zur
Verfügung stehen, allerdings keine sehr große
Langzeitstabilität bei UV-Bestrahlung aufweisen.
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Bevorzugt
sind daher in der vorliegenden Erfindung Partikel oder Pigmente 40,
die sehr feinkörnig sind und nur wenige Mikrometer, typischerweise zwischen
10 und 50 Mikrometer Abmessungen aufweisen und Erdalkalialuminate,
insbesondere Strontiumaluminate sind. Derartige Strontiumaluminate weisen
Langnachleuchtzeiten von über 20 Stunden bis hin in den
Bereich von 50 Stunden und darüber in einem typischen Wellenlängenbereich
von 400 bis 670 nm auf, wobei typisch der gelb-grüne Bereich
bei etwa 520 nm vom menschlichen Auge am besten wahrgenommen wird.
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Die
Pigmente oder Partikel 40 können in den Gießharz
in unterschiedlicher Konzentration eingebracht werden. Um einen
ausreichenden Leuchteffekt zu erzielen, beträgt die Konzentration
der Pigmente im Gießharz bevorzugt mehr als 5 Gew.-%, bevorzugt
mehr als 15 Gew.-%, insbesondere mehr als 20 Gew.-%.
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Denkbar
wären auch Konzentrationen größer als
20 Gew.-%, beispielsweise 25 Gew.-%, 40 Gew.-% oder auch 60 Gew.-%.
Je nach Anwendungsfall wird der Fachmann die Zumischung so wählen,
das zum einen eine ausreichende Leuchtkraft sichergestellt wird,
zum anderen eine ausreichende Klebekraft bzw. Haftkraft. Die Klebe-
bzw. Haftkraft des Gießharzes sinkt nämlich, wenn
der Anteil der langnachleuchtenden Pigmente in Relation zum Gießharz
zu groß wird. Als Wert für 100 Gew.-% wird die
Summe des Gewichtes aus dem Gießharz als Matrixmaterial
und den Pigmenten angesehen.
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Die
Anregung der Pigmente erfolgt bei Strontiumaluminaten in einem Bereich
von 200 bis 450 nm. Hierfür muss nicht Sonnenlicht eingesetzt
werden mit hohen UV-Anteilen, vielmehr ist es ausreichend, eine künstliche
Beleuchtungen zu verwenden, z. B. auf Basis von Leuchtstoffröhren.
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In
vorliegender Ausführungsform wird als Matrixmaterial ein
Gießharz verwandt. Alternativ kann für die Pigmente 40 auch
eine Folie verwandt werden. Bevorzugt sind hier Poly-Vinyl-Butaryl (PVB),
Polyurethan (PU) oder Poly-Vinyl-Chlorid (PVC)-Folien, die zur Klasse
der dauerelastischen, polymeren Werkstoffe mit guter und hoher Transparenz
in einem typischen Brechungsindexbereich von 1,5 bei einer Wellenlänge
von 546,07 nm verwendet werden. Bevorzugt können die Langnachleuchtelemente 40 in
einer Polymerfolie, bestehend aus Polyvinylbutaryl (PVB) eingebracht
werden.
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Die
Verwendung der Polymerfolien hat den großen Vorteil, dass
sehr stabile Verbunde, die auch hohen Belastungen ausgesetzt werden
können und damit z. B. als Treppenstufen Verwendung finden können,
hergestellt werden können.
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Auf
die Schicht 30, enthaltend die Pigmente mit dem lang nachleuchtenden
Stoff ist das zweite Glaselement 20 aufgebracht.
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Das
zweite Glaselement 20 kann ein Einscheiben-Sicherheitsglas
(ESG) oder auch ein Verbundsicherheitsglas (VSG) sein. Typischerweise
besteht das zweite Element aus einem hochtransparenten Flachglas,
Bevorzugt ist das zweite Glaselement 20 ein B 270 Superwite-Glas
der Schott AG, Hüttenstrasse 1, 31073 Grünenplan.
Die technischen Informationen sowie die physikalischen und chemischen Eigenschaften
des B 270 Superwite-Glases, kann auf der Homepage der Schott AG,
unter www.schott.com/architecture/ abgerufen werden.
Die dort abgerufenen Daten werden voll umfänglich in die vorliegende
Anmeldung mit aufgenommen.
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Alternativ
zu einem hochtransparenten Ziehglas wie dem B 270 Superwite-Glas
der Schott AG können auch transparente Floatgläser
eingesetzt werden. Bezüglich der Materialien für
derartige Floatglas-Scheiben wird wiederum auf beispielsweise das Handbuch „Basisgläser
2007" der Firma Pilkington, Deutschland AG, Haydnstr. 19, 45884
Gelsenkirchen, verwiesen, dessen Offenbarungsgehalt in vorliegende
Anmeldung voll umfänglich mit aufgenommen wird.
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Anstelle
des in 1 gezeigten Opalika®-Glases
als erstes Glaselement 10 kann auch ein Verbundglaselement
bestehend aus zwei Scheiben, die mit einer reflektierenden und/oder
lichtstreuenden Folie verbunden sind, verwandt werden. Der spektrale
Transmissionsgrad des Glaselementes 20 als B 270 Superwite-Glas
ist in 3b für das für Wellenlängen
zwischen 300 und 640 nm angegeben.
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Wie
hieraus zu entnehmen ist, beträgt der Transmissionsgrad
für das B 270 Superwite-Glas für Wellenlängen
oberhalb 320 nm in Abhängigkeit von der Glasdicke mehr
als 85%, aber weniger als 95%. Das B 270 Superwite ist ein farbloses
hochtransparentes Kronglas (modifiziertes Kalk-Natron-Glas).
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Die
Transformationstemperatur des als B 270 Superwite-Glases ausgebildeten
Glaselementes 20 liegt bei 533°C, die Brechzahl
ne bei einer Wellenlänge von 546,07
nm bei 1,525 und der untere thermische Längenausdehnungskoeffizient α (20°;
300° in 10–6 K–1) des B 270 Superwite-Glas bei
9,4.
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Die
gesamte Glasanordnung
1 ist ein Verbundglaselement im Gegensatz
zum Isolierglaselement, wie in der
DE 10 2005 061 855 A1 offenbart.
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Das
Verbundglaselement ermöglicht den Einsatz als Bauteil in
ein Beton-, Stein-, Holz- oder Glaselement, insbesondere zur Wegmarkierung.
Beispielsweise ist es möglich, ein derartiges Teil in Treppenstufen
oder Bodenplatten einzusetzen zur Wegkennzeichnung. Auch wäre
es möglich, eine Treppenstufe vollständig aus
Glas auszubilden, wobei der gesamte oder nur Teile der Treppenstufe
mit einer Pigmentierung von Nachleuchtelementen ausgebildet sein
kann. Ausgestaltung der Glasanordnung 1 als ein Verbundglaselement
hat den Vorteil, dass derartige Glasanordnungen in stark belasteten
Bereichen, beispielsweise Treppenstufen, eingesetzt werden können.
Durch das zweite Glaselement 20 ist die Leuchtschicht vor
Abrieb und Umwelteinflüssen geschützt. Der Verbund,
insbesondere mit Folien, ergibt die erhöhte Stabilität.
Die reflektierende Eigenschaft der milchig-weißen Schicht 14 sorgt
für eine ausreichende Abstrahlung der nachleuchtenden Elemente und
die Richtung des Betrachters 50.
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Auf
der der Leuchtschicht abgewandten Seite des ersten Glaselementes 10 können
Lichtquellen, vorliegend Leuchtdioden 90.1, 90.2, 90.3, 90.4 angeordnet
sein, die bevorzugt Emissionswerte im Wellenlängenbereich
von 350 nm haben. Mit Hilfe dieser Mittel können die Langnachleuchtelemente 40 in
der Schicht 30 aufgeladen werden, und zwar entsprechend
der Dauer der Einschaltung.
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Die
Langnachleuchtelemente sind aufgrund der Licht streuenden und/oder
reflektierenden Schicht 14 von der Seite 50 des
Betrachters her nicht zu erkennen.
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Die
LED-Elemente 90.1, 90.2, 90.3, 90.4 können
in der Impulsfolge und ihrem Emissionsverhalten durch Niederspannungsversorgung
sehr einfach gesteuert werden.
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Auch
könnten zusätzliche LEDs, beispielsweise auf das
zweite Glaselement oder zwischen erstem Glaselement 10 und
zweitem Glaselement 20 eingebracht sein, beispielsweise
eine Dauerbeleuchtung oder eine farbige Beleuchtung zur Verfügung
zu stellen. Auch ist es möglich, mit Hilfe von RGB-Leuchtdioden
bestimmte Bilder auf der Treppenstufe auszubilden bzw. bestimmte
Muster.
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Alternativ
zu der Ausführungsform gemäß 1 ist
in 2 eine Glasanordnung 201 gemäß der
Erfindung gezeigt, bei der die Langnachleuchtelemente 140 in
eine Folie 210 zwischen dem ersten Glaselement 110 und
dem zweiten Glaselement 120 eingebracht sind. Gleiche Bauteile
wie in 1 sind mit um 100 erhöhte Bezugsziffern
bezeichnet.
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Um
Umwelteinflüsse abzuhalten, ist vorgesehen, dass das zweite
Glaselement 120 direkt auf das erste Glaselement 110 auflaminiert
ist. Dies mit Hilfe der dargestellten Folie 210 geschehen,
wobei in die Folie selbst zusätzliche Leuchtmittel 200 eingebracht
sein können. Als Folien 210 werden bevorzugt Polymerfolien
eines oder mehrere der nachfolgenden Polymere oder Mischungen dieser
Polymere eingesetzt. Geeignete Polymere sind Polyvinylbutyral (PVB),
Polycarbonat (PC), Polyurethan (PU), Polyvinylchlorid (PVC), Polyäthylen
(PE), Ethylenvinylacetat (EVA), aromatische Polyester oder Polyoxymethylen
(POM). Die in die Folie 210 eingebrachten Leuchtmittel 200,
hier Leuchtdioden, können der Nachladung der Pigmente 140 der
langnachleuchtenden Schicht dienen.
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Alternativ
können aber auch wie in 1 Leuchtdioden
vorgesehen sein, die auf der der lichtstreuenden reflektierenden
Schicht abgewandten Seite angeordnet sind. Anstelle des Einbringens
eines Gießharzes oder Folienverbundes ist es möglich, bei
der Ausführungsform gemäß 2 die
nachleuchtenden Partikel direkt bei der Herstellung des Glasverbundes
mit einzubringen, beispielsweise durch ein Einschmelzen der nachleuchtenden
Partikel zwischen einer ersten Glasscheibe, die das Grundglas 112 darstellt,
und einer zweiten Glasscheibe 114, die die reflektierende
milchige Oberfläche darstellt. Hierbei ist zu beachten,
dass die Temperatur zum Einbringen der Partikel oberhalb der Transformationstemperatur
der verwendeten Glassubstrate auch unterhalb der Temperatur der
thermischen Zerstörung der photolumineszenten Partikel liegt.
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Die
langnachleuchtenden Pigmente können sehr hohe Temperaturen
oberhalb von Tg ohne Funktionseinbuße überstehen.
Derartige Temperaturen liegen oberhalb von 490°C und typischerweise
im Bereich von 620°C.
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Eine
besonders hohe Temperaturbeständigkeit haben auf Silikate
basierende seltene Erden dotierte Langnachleuchtpigmente, die eine
Temperaturbeständigkeit bis in den Bereich von 600–800°C
aufweisen. Allerdings haben derartige Substanzen kürzere
Nachleuchtzeiten als die bevorzugten Strontiumaluminate.
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In
der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals ein Verbundglaselement
angegeben, das im Baubereich, insbesondere als Treppenstufe Verwendung
finden kann und dort auch bei völliger Finsternis aufgrund
der langen Nachleuchtzeiten für sichere Fluchtwege sorgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19926980
A1 [0003]
- - DE 69611756 [0004]
- - DE 69904390 T2 [0005]
- - WO 2007/023083 [0006, 0006]
- - EP 0522785 A [0006]
- - DE 102005061855 [0007, 0007]
- - EP 1690913 A [0008]
- - EP 1681334 A [0008]
- - US 7135130 [0008]
- - US 5424006 [0008, 0021]
- - JP 11281765 A2 [0009]
- - JP 11281764 [0009, 0010]
- - JP 11281765 [0010]
- - EP 1681334 [0021]
- - EP 1690913 [0021]
- - DE 102005061855 A1 [0054]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Schott
Guide for glass", Chapman Hall 1996, Seite 17–23 [0015]
- - www.pilkington.com [0022]
- - www.schott.com/architecture/ [0035]
- - www.schott.com/architecture/ [0049]