DE10322561A1 - Glass element with a light frame has electroluminescent strip light emitting diode or long after light strip as the light element - Google Patents
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Glaselement mit einem Lichtrahmen auf Basis longitudinaler Lichtelemente in Form von LED-Streifen und/oder EL-Streifen und/oder Langnachleuchtstreifen beziehungsweise aus Kombinationen dieser Lichtelemente.object The invention is a glass element with a light frame based longitudinal light elements in the form of LED strips and / or EL strips and / or long afterglow strips or combinations of these light elements.
Üblicherweise werden in modernen Glaskonstruktionen zwei oder mehr gleich- oder ungleichartig beabstandete Glasscheiben aus Flachglas, auch als Floatglas bezeichnet, mit einer Dicke von wenigen mm bis etwa 21 mm, typischerweise von 4 mm Dicke und 16 mm Abstand verwendet. Die Ausführungsformen können entsprechend den Eigenschaften für den Wärmeschutz, den Sonnenschutz, den optischen und gestalterischen Anforderungen, den Schallschutz, den Brandschutz, den Personen und Objektschutz und dergleichen ausgebildet sein. Es können auch Kombinationen der genannten Arten verwendet werden.Usually are two or more of the same or in modern glass constructions unevenly spaced glass panes made of flat glass, also as float glass designated, with a thickness of a few mm to about 21 mm, typically 4 mm thick and 16 mm apart. The embodiments can according to the properties for the Heat protection, sun protection, visual and design requirements, sound insulation, fire protection, people and property protection and the like. Combinations of the mentioned types can be used.
Eine übliche Flachglasabmessung beträgt beispielhaft 6,00 × 3,21 Meter und daraus werden die Scheiben für typische Mehrscheiben-Isolierglasaufbauten hergestellt. Durch den Randverbund werden hermetisch abgeschlossene Zwischenräume hergestellt, die üblicherweise durch ein Edelgas befüllt werden. Dabei wird der Gasdruck entsprechend dem barometrischen Luftdruck am Ort und zum Zeitpunkt der Produktion eingestellt. Es besteht also zum Zeitpunkt der Produktion ein Gleichgewicht zwischen dem Druck in der Verglasungseinheit und dem äußeren barometrischen Druck in der Produktionsumgebung.A common flat glass dimension is exemplary 6.00 x 3.21 Meters and this turns the panes for typical multi-pane insulating glass structures manufactured. The edge bond seals them hermetically interspaces manufactured that commonly filled with an inert gas become. The gas pressure becomes the barometric Air pressure set at the location and at the time of production. It So there is a balance between at the time of production the pressure in the glazing unit and the external barometric pressure in the production environment.
Neben diesen Zweifach-, Dreifach- oder auch Mehrfach-Isolierglasaufbauten aus einfachem Floatglas, können auch derartige Mehrscheiben-Isolierglasaufbauten aus Scheiben gebildet werden, die auf einer oder auf beiden Seiten eine Beschichtung aufweisen und derart die Reflexion und/oder Transmission und/oder optische Ausbildung in gewünschten Wellenlängenbereichen des Lichtes beeinflussen. Die einzelnen Scheiben können vorgespannt oder durchgefärbt ausgeführt werden oder aber aus sogenanntem Sicherheitsglas gebildet werden.Next these double, triple or multiple insulating glass structures made of simple float glass, can such multi-pane insulating glass structures are formed from panes that have a coating on one or both sides and thus the reflection and / or transmission and / or optical Training in desired Wavelength ranges of the light. The individual disks can be preloaded or colored accomplished be made or so-called safety glass.
Bei Sicherheitsglas oder Sicherheitsisolierglas handelt es sich um ursprünglich für die Automobilindustrie für die Fahrzeugverglasung entwickelte Gläser und es werden heute derartige, sandwichartig aufgebaute Sicherheitsglaselemente vermehrt in der Gebäudetechnik verwendet. Grundsätzlich wird dabei zwischen Einscheiben-Sicherheitsglas und Verbund-Sicherheitsglas unterschieden und es können in der vorliegenden Erfindung prinzipiell beide Typen verwendet werden.at Safety glass or safety insulating glass is originally for the automotive industry for the Glasses developed in vehicle glazing and today such, Sandwich-like safety glass elements increasingly used in building technology used. in principle is between single-pane safety glass and laminated safety glass distinguished and it can be in In principle, both types of the present invention are used.
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Durch diverse Oberflächengestaltungen beziehungsweise durch mehrere geschichtete Platten wird eine Lichtauslenkung nach einer Seite bewirkt.By various surface designs or through several layered plates there is a light deflection to one side.
Diese Technik hat sich für die Hinterleuchtung von flachen Bildschirmen und der Verwendung sehr dünner Kaltkathodenstrahlröhren als sehr brauchbare Beleuchtung insbesondere mit der Farbemission weiß herausgestellt. In der vorliegenden Erfindung werden jedoch keine Fluoreszenzröhren beziehungsweise Kaltkathodenstrahlröhren verwendet.This Technology has chosen the backlighting of flat screens and the use very thinner Cold cathode ray tubes as a very useful lighting especially with color emission highlighted in white. In the present invention, however, no fluorescent tubes, respectively Cold cathode ray tubes used.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Leuchtelement so weiterzubilden, dass es kostengünstiger hergestellt und mit besserer Lichtausbeute verwendet werden kann.The The invention is therefore based on the object of a lighting element to train so that it is manufactured more cheaply and with better light output can be used.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung bezieht sich auf ein Glaselement mit einem Lichtrahmen mit zumindest einem longitudinalen Lichtelement in Form eines LED-Streifens und/oder EL-Streifens und/oder Langnachleuchtstreifens.A preferred embodiment of the invention relates to a glass element with a light frame with at least one longitudinal light element in the form of an LED strip and / or EL strip and / or long afterglow strip.
Die Erfindung sieht auch Kombinationen dieser Lichtelemente für die Verwendung als Dekorelement und/oder Leuchtelement in Innenräumen und/oder Außenfassaden von Gebäuden, in Einrichtungsgegenständen und in Fahrzeugen und in der Werbeindustrie und dergleichen Anwendungen vor.The The invention also provides combinations of these light elements for use as a decorative element and / or lighting element in interiors and / or exterior facades of buildings, in furnishings and in vehicles and in the advertising industry and the like applications in front.
Die Erfindung bezieht sich dem gemäß auf ein Glaselement mit einem Lichtrahmen mit zumindest einem longitudinalen Lichtelement in Form eines LED-Streifens und/oder EL-Streifens und/oder Langnachleuchtstreifens.The The invention accordingly relates to Glass element with a light frame with at least one longitudinal one Light element in the form of an LED strip and / or EL strip and / or long afterglow strip.
Ein typischer Sicherheitsglasaufbau besteht dabei aus zwei Float-Glas oder Gussglas Scheiben mit einer dünnen Innenlage beziehungsweise mehreren dünnen Innenlagen einer Gesamtdicke von wenigen 0,1 mm und typisch 0,4 mm beziehungsweise 0,8 mm Dicke aus Poly-Vinyl-Butyral (PVB) oder Polyurethane (PU) oder Polyvinylchloride (PVC) oder dergleichen Polymeren beziehungsweise auch in gegossenere Form mit bevorzugt Gießharzen auf Basis von Polyester oder Polyacryl mit entsprechenden Lichtbrechungsindices größer 1 und kleiner 2, typisch im Bereich von 1,5 und/oder in der Kombination aus Glasscheiben in Kombination mit Scheiben aus transparentem Kunststoff.On Typical safety glass construction consists of two float glass or cast glass panes with a thin inner layer respectively several thin Inner layers with a total thickness of a few 0.1 mm and typically 0.4 mm or 0.8 mm thickness made of poly vinyl butyral (PVB) or Polyurethane (PU) or polyvinylchloride (PVC) or the like Polymers or in a more cast form with preference casting resins based on polyester or polyacrylic with appropriate refractive index greater than 1 and less than 2, typically in the range of 1.5 and / or in combination made of glass panes in combination with panes made of transparent plastic.
Erfindungsgemäß wird zumindest ein longitudinales Lichtelement bevorzugt innenseitig auf dem Rahmen befestigt, der als Abstandshalter dient und in Form eines Profils hergestellt ist. Die Anbringung kann dabei mit Selbstklebeband oder Heißschmelzklebesystem oder mittels Schnappen oder Schrauben oder Crimpen oder Einschieben und dergleichen Befestigungsmethoden erfolgen.At least according to the invention a longitudinal light element preferably on the inside on the frame attached, which serves as a spacer and in the form of a profile is made. The attachment can be done with self-adhesive tape or Hot melt adhesive system or by snapping or screwing or crimping or pushing in and the like fastening methods.
Dabei muss auf die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Rahmens und der diversen Lichtelemente im Betrieb Rücksicht genommen werden. Übliche Rahmen werden aus Aluminium beziehungsweise diverser Aluminiumlegierungen extrudiert. Grundsätzlich können jedoch auch Kunststoffe Verwendung finden. In speziellen Ausführungen können auch Edelstahlrahmen oder Rahmen aus einfachen profilierten Eisenblechen mit einer entsprechenden Beschichtung verwendet werden. Bei Verwendung von metallischen Rahmen stellen die gute Wärmeableiteigenschaft und die gute Wasserdampfbarrierefunktion einen Vorteil bei der Verwendung von Lichtelementen auf Basis Elektrolumineszenzfolien und von lang-nachleuchtenden Schichten dar.there must reflect the different expansion coefficients of the frame and the various lighting elements in operation. Usual frames are made of aluminum or various aluminum alloys extruded. in principle can however, plastics are also used. In special versions can also stainless steel frames or frames made of simple profiled iron sheets can be used with an appropriate coating. Using of metallic frames represent the good heat dissipation property and the good water vapor barrier function an advantage when using Light elements based on electroluminescent foils and long afterglow layers represents.
Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird in Form eines EL-Streifens beschrieben:
Longitudinale
Elektrolumineszenzstreifen (EL-Streifen) werden bevorzugt mit Breiten
ab 6,35 mm bis 609,6 mm und einer typischen Streifendicke von etwa 0,3
mm mit Längen
von 90 bis 100 Metern verwendet.A first embodiment of the invention is described in the form of an EL strip:
Longitudinal electroluminescent strips (EL strips) are preferably used with widths from 6.35 mm to 609.6 mm and a typical strip thickness of approximately 0.3 mm with lengths of 90 to 100 meters.
Für den Einbau in typische Isolierglasaufbauten eignen sich Streifenbreiten von 12,7 mm und 25,4 mm sehr gut. Der Betrieb erfolgt über sogenannte EL-Inverter. Dabei werden üblicherweise Gleichspannungen von einigen 1,2 bis 9 oder 12 oder 24 oder 48 Volt in Wechselspannungen von einigen 100 Volt bis über 200 Volt und Frequenzen von einigen 50 Hz bis einigen kHz, typisch 400 bis 2.000 Hz, transformiert. Derartige Inverter können nunmehr im Innenraum der Isolierverglasung, im Rahmenprofil oder außerhalb angeordnet werden.For installation In typical insulating glass structures, strip widths of 12.7 mm and 25.4 mm very good. The operation takes place via so-called EL inverters. This is usually done DC voltages of some 1.2 to 9 or 12 or 24 or 48 volts in AC voltages from a few 100 volts to over 200 volts and frequencies from a few 50 Hz to a few kHz, typically 400 to 2,000 Hz. Such inverters can now in the interior of the double glazing, in the frame profile or outside to be ordered.
Neben diesen flächigen EL-Streifen können grundsätzlich auch longitudinale runde EL-Elemente verwendet werden.Next this flat EL strips can in principle also longitudinal round EL elements are used.
Der wesentliche Nachteil derartiger EL-Elemente bei konventionellem Einsatz ist die kurze Halbwertszeit von einigen 1.000 bis 2.500 und 3.000 Stunden. Unter Halbwertszeit wird die Helligkeitsabnahme um die Hälfte der Initialhelligkeit verstanden.The essential disadvantage of such EL elements in conventional Use is the short half-life of a few 1,000 to 2,500 and 3,000 hours. The decrease in brightness is called the half-life by half understood the initial brightness.
Auch wenn übliche EL-Folien kein direktes Lebensende haben, so nimmt die Emissionshelligkeit durch Degradation der zinksulfidischen und meist mikroverkapselten Elektroluminophore kontinuierlich ab. Die Degradation tritt üblicherweise nur im Betrieb ein und wird ganz wesentlich durch eine hohe Luftfeuchtigkeit verbunden mit erhöhter Temperatur beschleunigt.Also if usual EL films do not have a direct end of life, so the emission brightness takes over Degradation of the zinc sulfide and mostly microencapsulated electroluminophores continuously. The degradation usually only occurs during operation and is very much connected by high humidity with increased Temperature accelerated.
Übliche polymere Laminate weisen bei Erhöhung der Temperatur eine starke Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit auf. Für typische Isolierglasaufbauten müssen jedoch Lebensdauerwerte von einigen 20 Jahren bei relativ hohen Temperaturen garantiert werden.Usual polymers Laminates show when increasing the temperature a sharp increase the water vapor permeability on. For typical insulating glass structures must however lifespan values of some 20 years at relatively high Temperatures are guaranteed.
Erfindungsgemäß bieten sich Isolierglasaufbauten mit einem bevorzugt annähernd wasserdampffreien Innenraum an, der mit Inertgas, beispielsweise Argon oder Krypton oder dergleichen Gasmischungen gefüllt ist. Dies ist eine Wasserdampf-Barriere für EL-Elemente.Offer according to the invention insulating glass structures with a preferably almost water vapor-free Interior with the inert gas, such as argon or krypton or the like gas mixtures is filled. This is a water vapor barrier for EL elements.
Zusätzlich wird üblicherweise ein Trocknungsmittel, beziehungsweise ein sogenanntes Molekularsieb, in den Hohlraum des Rahmenprofils gegeben und das Rahmenprofil wird mit Durchbrüchen zum Innenraum versehen, sodass darin Wasserdampfreste im Innenraum eines Isolierglasaufbaues gebunden werden. Der Rahmen wird überdies umlaufend mit den Glasscheiben mit einer polymeren Masse auf Basis Polyvinylbutiral (PVB), Silicon, Polyurethan (PU), Polyethersulfone (PES), Polysulfone (PSU) und dergleichen abgedichtet.In addition, a drying agent, or a so-called molecular sieve, is usually added to the cavity of the frame profile and the frame profile is provided with openings to the interior, so that water vapor residues are bound in the interior of an insulating glass structure. The frame is also encircled with the glass panes with a polymeric mass based on polyvinyl butiral (PVB), silicone, poly sealed urethane (PU), polyethersulfone (PES), polysulfone (PSU) and the like.
Durch die Anordnung derartiger EL-Streifen im Inneren eines Isolierglasaufbaues können bei sorgfältiger Durchführung der elektrischen Anschlüsse wesentlich längere Halbwertszeiten erreicht werden. Zusätzlich ist bei Verwendung von üblichen Floatgläsern und/oder Gießgläsern eine UV-B Filterung gegeben, was zu einer Reduktion der Alterung der zinksulfidischen Elektroluminophore führt und damit ebenfalls bei Außenanwendungen die generelle Lebensdauer verlängert, beziehungsweise die Emissionshelligkeit über die Zeitachse erhöht.By the arrangement of such EL strips inside an insulating glass structure can with careful execution the electrical connections much longer Half-lives can be achieved. In addition, when using conventional float glasses and / or Pouring glasses one Given UV-B filtering, which leads to a reduction in the aging of the leads zinc sulfide electroluminophores and thus also outdoor applications extends the general lifespan, or increased the emission brightness over the time axis.
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird in Form eines LED-Streifens beschrieben:
Erfindungsgemäß werden
sogenannte LED-Streifen als Lichtelement in Rahmen für Glaselemente
verwendet. Dabei können
grundsätzlich
alle Arten von LED Elementen zur Herstellung eines longitudinalen LED-Streifens
verwendet werden. Neben konventionellen LED Elemente mit radialen
Anschlüssen
und in Kunststoffgehäusen
als auch in Metallgehäusen können auch
konventionell auf Leiterplattensubstraten montierte beziehungsweise
beschaltete Elemente verwendet werden.A second embodiment of the invention is described in the form of an LED strip:
According to the invention, so-called LED strips are used as light elements in frames for glass elements. In principle, all types of LED elements can be used to produce a longitudinal LED strip. In addition to conventional LED elements with radial connections and in plastic housings as well as in metal housings, elements conventionally mounted or wired on circuit board substrates can also be used.
Ferner werden oberflächenmontierbare LED's, sogenannte SMD (Surface Mount Device) oder SMT (Surface Mount Technology) LED-Elemente oder elektrolumineszierende Halbleiterelemente in direkter Montage auf Verdrahtungssubstraten, also ungehauste LED's für die sogenannte Chip-on-Board Technologie verwendet.Further become surface-mountable LEDs, so-called SMD (Surface Mount Device) or SMT (Surface Mount Technology) LED elements or electroluminescent semiconductor elements in direct assembly on wiring substrates, i.e. unhoused LEDs for the so-called chip-on-board technology used.
Bei der COB Methode können als Substrate sowohl flexible oder starre oder semiflexible Leiterplattenmaterialien verwendet werden. Ebenso auch sogenannte Lead-Frames, also metallische Stanzteile in Streifenform, wobei hier mittels Inmould-Spritzguß Linsenelemente und Halteelemente ausgeführt werden.at the COB method as substrates both flexible or rigid or semi-flexible circuit board materials be used. Likewise, so-called lead frames, i.e. metallic ones Stamped parts in strip form, with lens elements here using in-mold injection molding and holding elements are executed.
Übliche SMT-LED-Bauelemente weisen bei typisch 20 mA und etwa 2 Volt-DC eine Lichtstärke von 5 bis 20 mCd auf. Die Lichtstärke ist der auf den Raumwinkel bezogene Lichtstrom und es werden SMT-LED's mit relativ großen Raumwinkeln von typisch 100 bis 140° verwendet. So weisen derartige oberflächenmontierbare Bauelemente eine Bauteilhöhe von 2,1 mm bis 0,8 mm auf und stehen bereits in einer Sonderbauform mit einer Höhe von 0,55 mm zur Verfügung.Common SMT LED components have a light intensity of typically 20 mA and about 2 volts DC 5 to 20 mCd. The light intensity is the luminous flux related to the solid angle and there are SMT LEDs with relatively large solid angles typically used from 100 to 140 °. Such surface mountable Components one component height from 2.1 mm to 0.8 mm and are already available in a special design with a height of 0.55 mm are available.
Hochleistungs-LED's mit einem Abstrahl-Raumwinkel von einigen 5 bis 30° bieten bereits Lichtstärken im Bereich 25.000 mCd und im Impulsbetrieb auch darüber hinaus. Bei derartigen Lichtstärken stellt die Abführung der Verlustwärme und die Art der Kontaktierung bereits ein wesentliches Problem dar. Für die Nutzung der üblichen langen Lebensdauer von einigen 10.000 bis 100.000 Stunden muß dieses Problem gelöst sein. Im vorliegenden Fall bieten sich zur Ableitung der Wärme die Rahmenprofile an, die bevorzugt aus Aluminium bestehen. In derartigen Fällen müssen die Verdrahtungssubstrate thermisch gut leitend auf dem Rahmenprofil befestigt werden. Es können auch bereits die Verdrahtungssubstrate aus entsprechendem Aluminium-Leiterplattenmaterial gefertigt werden.High-performance LEDs with a beam solid angle offer from some 5 to 30 ° already light intensities in the 25,000 mCd range and in pulse mode also beyond. At such light intensities represents the exhaustion the heat loss and the type of contacting is already a major problem. For the Use the usual Long lifespan of some 10,000 to 100,000 hours, this must problem solved his. In the present case, the frame profiles are available for dissipating the heat which are preferably made of aluminum. In such cases, the Wiring substrates with good thermal conductivity on the frame profile be attached. It can also the wiring substrates made of the appropriate aluminum circuit board material are manufactured.
Für eine Reihe von Anwendungen sind überdies nicht nur die üblichen roten und grünen und gelben und blauen Signalfarben von Interesse, sondern es wird weißes Licht bevorzugt. Derartige LED's werden üblicherweise im blauen Bereich betrieben. Durch farbkonvertierende Linsenkörper wird eine weiße Emission erzeugt. Es werden dabei anorganische Beimengungen in der Polymermatrix des Linsenkörpers verwendet und damit werden extrem langzeitstabile Emissionsspektren ohne Farbverschiebungen erzielt.For a number of applications are moreover not just the usual red and green and yellow and blue signal colors of interest but it will white Light preferred. Such LEDs are common operated in the blue area. Through color-converting lens body a white one Emission generated. There are inorganic admixtures in the Polymer matrix of the lens body used and thus extremely long-term stable emission spectra achieved without color shifts.
Zusätzlich besteht noch die Möglichkeit der Verwendung sogenannter R-G-B LED's, das heißt LED's mit 4 elektrischen Anschlusselementen und den Emissionsfarben Rot – Grün – Blau. Bei derartigen LED-Elementen ist zwar die elektronische Beschattung aufwändiger, es können jedoch sämtliche Mischfarben elektronisch erzeugt und nachgeregelt werden. Es können auch je nach Ausbildung der elektronischen Steuerung unterschiedliche Farbeffekte in zeitlicher Abfolge erzeugt und gegebenenfalls mittels Sensoren gesteuert werden.In addition there is still the possibility the use of so-called R-G-B LEDs, i.e. LEDs with 4 electrical connection elements and the emission colors red - green - blue. With such LED elements there is electronic shading consuming, it can however, all mixed colors electronically generated and readjusted. It can too depending on the design of the electronic control different Color effects generated in chronological order and, if necessary, by means of Sensors are controlled.
Es werden LED-Streifen auf doppelseitigen, flexiblen Leiterplatten mit oberflächenmontierten SMD-LED's und anderen Bauelementen auf Basis eines Rolle-zu-Rolle-Bestückungs- und Kontaktierungsverfahrens und in Mehrfachnutzen hergestellt. Übliche Rollenlängen betragen 100 oder 200 Meter und darüber. Bevorzugt werden mehrere LED-Elemente in Serie geschaltet und können dann beispielsweise mit einer Versorgungsspannung von 12 oder 24 Volt Gleichstrom einer derartigen Einheit betrieben werden.It become LED strips on double-sided, flexible circuit boards with surface-mounted SMD LEDs and other components based on a roll-to-roll assembly and contacting process and manufactured in multiple uses. Usual roll lengths are 100 or 200 meters and above. A plurality of LED elements are preferably connected in series and can then for example with a supply voltage of 12 or 24 volts Direct current of such a unit can be operated.
Beispielhaft wird ein LED-Streifen der Firma Osram Opto Semiconductors mit der Typenbezeichnung LINEARlight flex OS-LM11A verwendet. Ein derartiger LED-Streifen wird mit 8,4 m Gesamtlänge und einem Grundmaß von 10 LED's mit 140 mm Länge bei einer Bauhöhe kleiner 3 mm und eine Streifenbreite von 10 mm geliefert. Die Rückseite dieser LED-Streifen ist selbstklebend ausgeführt.exemplary an LED strip from Osram Opto Semiconductors with the Type designation LINEARlight flex OS-LM11A used. Such one LED strip comes with a total length of 8.4 m and a basic size of 10 LED's with 140 mm Length at a height delivered less than 3 mm and a strip width of 10 mm. The backside this LED strip is self-adhesive.
Die Energieversorgung erfolgt mit 24 Volt Gleichstrom, wobei nominell die kleinste zu betreibende Einheit von 10 LED's mit 140 mm Länge je nach Emissionsfarbe zwischen 40 und 50 mA benötigt. Nominell wird eine Lichtstärke von 95 mcd (blau) bis 305 mcd (weiß) und 730 mcd (gelb) bewirkt. Die Leistungsaufnahme der 10 Stück LED's beträgt dabei 0,96 bis 1,2 Watt beziehungsweise 6,9 bis 8,6 Watt pro Laufmeter. Der Ausstrahlwinkel dieser LED-Bauelemente beträgt 120°.The power is supplied with 24 volts DC, nominally the smallest unit to be operated with 10 LEDs each with a length of 140 mm required between 40 and 50 mA depending on the emission color. The nominal light intensity is from 95 mcd (blue) to 305 mcd (white) and 730 mcd (yellow). The power consumption of the 10 pieces of LEDs is 0.96 to 1.2 watts or 6.9 to 8.6 watts per running meter. The beam angle of these LED components is 120 °.
Der Betrieb von beispielsweise 1 bis 10 LED-Laufmetern kann daher sehr gut durch kostengünstige und einfache Netzgeräte erfolgen und dabei ist auf keine Doppelisolationsvorschrift zu achten.The Operation of, for example, 1 to 10 LED running meters can therefore be very good through inexpensive and simple power supplies and there is no double insulation requirement.
Der Ausstrahlwinkel kann an die jeweilige Anwendung angepasst werden und es können mit speziellen Linsenanformungen und/oder Vorsätzen auch asymmetrische Abstrahlcharakteristika erzielt werden. Weiter kann es von Vorteil sein, einen Diffusor einzubauen. Dies kann im vorliegenden Fall im Innenraum des Isolationsglaselementes sehr einfach durch transparente Elemente mit gut lichtleitender und streuender Oberfläche erreicht werden.The Beam angle can be adapted to the respective application and it can with special lens formations and / or attachments also asymmetrical radiation characteristics be achieved. It can also be advantageous to use a diffuser install. In the present case, this can be done in the interior of the insulating glass element very simple thanks to transparent elements with good light-conducting and scattering surface can be achieved.
Als Substrat für derartige LED-Streifen können einseitige und doppelseitige flexible Leiterplatten auf Basis von beispielsweise Polyamiden (PI) und/oder Polyethylenterephthalat (PET) beziehungsweise Poly-Ethylenglykol-Terephthalat (Kurzbezeichnung PETP bzw. PET) und/oder Polyethersulfon (PES) und/oder Polyetherimid (PEI) und/oder Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Aramid und/oder faserhaltige flexible Folien und dergleichen verwendet werden. Dabei werden dünne Kupferfolien und/oder Aluminiumfolien aufgebracht und entsprechend den Verdrahtungsanforderungen strukturiert.As Substrate for such LED strips can single sided and double sided flexible printed circuit boards based on for example polyamides (PI) and / or polyethylene terephthalate (PET) or poly ethylene glycol terephthalate (short name PETP or PET) and / or polyether sulfone (PES) and / or polyetherimide (PEI) and / or polyether ether ketone (PEEK) and / or aramid and / or fiber-containing flexible films and the like can be used. This creates thin copper foils and / or aluminum foils applied and according to the wiring requirements structured.
Dies kann durch die in der Leiterplattenindustrie üblichen Verfahren erfolgen und es können dabei sowohl fototechnische als auch siebdrucktechnische Maskierungsverfahren mit anschließendem Ätzen verwendet werden. Darüber hinaus ist auch die Strukturierung durch Laserstrahlen vorgesehen.This can be done by the usual methods in the PCB industry and can do it both phototechnical and screen printing masking processes followed by etching become. About that structuring by laser beams is also provided.
Als
drittes Ausführungsbeispiel
werden Lichtelemente aus langnachleuchtenden Substanzen in Form
von Streifen beschrieben:
Es werden kostengünstige, zinksulfidische, langnachleuchtende
Pigmente verwendet. Diese sind in einer polymeren Matrix eingebettet
und mit üblicher
Beschichtungstechnologien aufgebracht. Die Verwendung in Form eines
selbstklebenden Streifens hat den Nachteil einer relativ geringen Nachleuchtdauer
und der geringen Beständigkeit
gegen UV-Bestrahlung und Wasserdampf.As a third embodiment, light elements made from long-afterglow substances in the form of strips are described:
Inexpensive, zinc sulfide, long afterglow pigments are used. These are embedded in a polymer matrix and applied using conventional coating technologies. The use in the form of a self-adhesive strip has the disadvantage of a relatively short persistence and the low resistance to UV radiation and water vapor.
Im vorliegenden Fall ist bei der Anordnung im Innenraum eines Isolierglaselementes weder eine Wasserdampfbelastung, noch eine hohe UV-Belastung gegeben. Durch übliche Glasscheiben in Form von Floatglas oder Gießglas wird zumindest die UV-B Strahlung stark reduziert und gegebenenfalls wird durch eine zusätzliche Beschichtung auch noch UV-A Einstrahlung reduziert.in the The present case is the arrangement in the interior of an insulating glass element neither a water vapor exposure nor a high UV exposure. By usual Glass panes in the form of float glass or cast glass are at least the UV-B radiation greatly reduced and possibly by an additional Coating also reduced UV-A radiation.
In der vorliegenden Erfindung werden jedoch insbesondere mit seltenen Erden dotierte Aluminate und Silikate und dergleichen anorganische Pigmente verwendet und/oder eine Mischung aus konventionellen, zinksulfidischen Phosphoren und beispielsweise auch Strontium-Aluminate Pigmenten.In However, the present invention is particularly rare Soil doped aluminates and silicates and the like inorganic Pigments used and / or a mixture of conventional zinc sulfide Phosphors and, for example, strontium aluminate pigments.
Übliche, auf Strontium-Aluminaten basierende Pigmente sind sehr feinkörnig in Größen von wenigen Mikrometern, typisch 10 Mikrometern bis zu grobkörnigen Pigmenten von typisch 50 Mikrometer Abmessungen erhältlich. Sie weisen Langnachleuchtzeiten von über 20 Stunden bis in den Bereich 50 Stunden auf und emittieren in einem typischen Wellenlängenbereich von etwa 400 nm bis 640 nm, wobei typisch der gelb grüne Bereich bei etwa 520 nm vom menschlichen Auge am besten wahrgenommen werden kann.usual, Pigments based on strontium aluminates are very fine-grained in Sizes of a few micrometers, typically 10 micrometers to coarse-grained pigments of typically 50 micron dimensions available. They show long afterglow times from above 20 hours up to the 50 hour range and emit in one typical wavelength range from about 400 nm to 640 nm, typically the yellow-green area are best perceived by the human eye at around 520 nm can.
Dabei kann nicht nur die Anregung im UV-Bereich genützt werden. Es können bereits übliche künstliche Beleuchtungen beispielsweise auf Basis von Leuchtstoffröhren, beziehungsweise andere Lampen eine Aufladung bewirken. Üblicherweise wird die Anregung im Bereich 200 bis 450 nm mit einem guten Wirkungsgrad erfolgen und ein typisches Maximum bei 380 nm erreicht.there not only the excitation in the UV range can be used. There can already be artificial ones Illuminations, for example, based on fluorescent tubes, respectively other lamps cause a charge. Usually the suggestion in the range of 200 to 450 nm with good efficiency and reaches a typical maximum at 380 nm.
Üblicherweise wird die Nachleuchtdauer für Fluchtwegkennzeichnungen gemäß DIN 67510 und weiterer Standards gemessen. Das dunkel adaptierte Auge nimmt noch Leuchtdichtewerte von etwa 0,01 mcd/m2 wahr. In der DIN 67510 wird 0,3 mcd/m2 als jener Wert festgehalten, der messtechnisch für das Nachleuchtvermögen eines Systems für Vergleichszwecke verwendet wird und dabei über 5,7 Stunden liegen muß. Weiter müssen Langnachleuchtsysteme gemäß DIN 67510 nach 60 Minuten in dunkler Umgebung eine Leuchtdichte von größer 2,8 mcd/m2 aufweisen.The persistence of escape route markings is usually measured in accordance with DIN 67510 and other standards. The darkly adapted eye still perceives luminance values of approximately 0.01 mcd / m 2 . In DIN 67510, 0.3 mcd / m 2 is recorded as the value that is used for the afterglow power of a system for comparison purposes and must be over 5.7 hours. Long afterglow systems according to DIN 67510 must also have a luminance of greater than 2.8 mcd / m 2 after 60 minutes in dark surroundings.
Neben den handelsüblich erhältlichen Strontium-Aluminaten sind Silikate basierend auf Seltenen-Erde dotierten Langnachleuchtpigmente durch deren hoher Temperaturbeständigkeit bis in den Bereich 600 bis 800°C interessant, allerdings weisen derartige Pigmente dann kürzere Nachleuchtzeiten auf.Next the customary available Strontium aluminates are silicates based on rare earth doped Long afterglow pigments due to their high temperature resistance up to the range of 600 to 800 ° C interesting, but such pigments then have shorter afterglow times.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All in the documentation, including the information and features disclosed in the summary, in particular the spatial training shown in the drawings claimed as essential to the invention, insofar as they are used individually or in Combination versus the state of the art are new.
Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Vorteile und Merkmale hervor.The The invention will now be described in more detail using several exemplary embodiments. Here go from the drawings and their description Advantages and features.
Dabei zeigt:there shows:
In
Diese
Anordnung ist ein typischer Isolierglasaufbau. Zwei Glaselemente
(
Dabei
bildet sich ein hermetisch abgeschlossener Innenraum (
Der
Innenraum des Rahmenprofils (
Der
elektrische Anschluß (
Für den Betrieb
der EL-Streifen (
Die
Lichtemission (
Die
Befestigung der EL-Streifen (
In
In
Bei
der Verwendung von LED-Streifen (
Der
zumindest eine LED-Streifen kann wie in
In
In
Ein
handelsüblicher
EL-Streifen (
Auf
die EL-Splitelektroden (
Dabei
spielt die Lamination der EL-Streifen (
In
der vorliegenden Erfindung spielen jedoch diese die Lebensdauer-beschränkenden
Eigenschaften keine Rolle, da im Innenraum (
In
In
In
In
In
In
In
einer Weiterbildung dieser Ausführung kann
das Kunststoffprofil mit Befestigungshaken (
In
In
In
In
In
In
In
Die sehr kostengünstige Parallelschaltung bewirkt kleine Spannungen und sehr hohe Ströme bei der Verwendung einer Vielzahl von LED-Bauelementen. Bei der Serienschaltung müssen Dämpfungswiderstände verwendet werden, um eine Überlastung der einzelnen LED zu vermeiden.The very inexpensive Parallel connection causes low voltages and very high currents in the Use of a variety of LED components. When connected in series have to Damping resistors used to be an overload to avoid the individual LED.
Der
LED-Chip (
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
Ferner
kann eine solche Anordnung auch in Mehrfachglasausführungen
realisiert werden. In einer weiteren speziellen Ausführungsform
können farblich
lasierende, beziehungsweise transluzente Gestaltungen auf wahlweise
den Glasinnenseiten (
- 11
- Glaselement mit Lichtrahmenglass element with light frame
- 1'1'
- Glaselement mit Lichtrahmenglass element with light frame
- 1''1''
- Glaselement mit einfachem Lichtrahmenglass element with a simple light frame
- 1'''1'''
- Glaselementelement mit Lichtrahmen und äußeremGlass Element Element with light frame and outer
- GlaselementrahmenGlass element frame
- 22
- Glas außen (Floatglas u.dgln.)Glass Outside (Float glass and the like.)
- 33
- Glas innen (Floatglas u.dgln.)Glass inside (float glass and the like)
- 44
- Rahmen (Abstandshalter/Profil)frame (Spacer / profile)
- 55
- Dichtung (Polyvinylbutiral (PVB), Silicon, Polyurethan (PU),poetry (Polyvinyl butiral (PVB), silicone, polyurethane (PU),
- Polyethersulfone (PES), Polysulfone (PSU ) und dergleichen)polyether (PES), polysulfones (PSU) and the like)
- 66
- Beschichtung Glas außen-außencoating Glass outside-outside
- 77
- Beschichtung Glas außen-innencoating Glass outside-inside
- 88th
- Beschichtung Glas innen-außencoating Glass inside and outside
- 99
- Beschichtung Glas innen-innencoating Glass inside-inside
- 1010
- Trocknungsmittel (Molekularsieb)desiccant (Molecular sieve)
- 1111
- Lichtelementlight element
- 1212
- Elektrischer Anschluß Lichtelementelectrical Connection light element
- 1313
- Befestigungsmittelfastener
- 1414
- Reflektorreflector
- 1515
- Lichtemissionlight emission
- 1616
- Reflektiertes Lichtreflected light
- 1717
- Rahmendurchbruch innenFrame breakdown Inside
- 1818
- Innenraum (Hochmolekulares Edelgas, z.B. Argon, Krypton, etc.)inner space (High molecular noble gas, e.g. argon, krypton, etc.)
- 1919
- EL-Splitelektrode (Rückelektrode)EL electrode Split (Back electrode)
- 2020
- Elektroluminophoreelectroluminophores
- 2121
- Transparente Deckelektrode (Indium-Tin-Oxide ITO, non-ITO,transparent Cover electrode (indium tin oxide ITO, non-ITO,
- elektrisch leitfähige und transparente Polymere und dergleichen;electrical conductive and transparent polymers and the like;
- floatend oder an eine Splitelektrode angeschlossen)floating or connected to a split electrode)
- 2222
- CrimpanschlüsseCrimp Terminals
- 2323
- EL-LeuchtstreifenEL light strips
- 2424
- LED-StreifenLED strip
- 2525
- LEDLED
- 2626
- LED-Substrat (FPC .. Flexible Printed Circuit, starre-, semiflex-,LED substrate (FPC .. Flexible Printed Circuit, rigid, semiflex,
- Auminium-PCB ... Printed Circuit Board, etc.)Auminium PCB ... printed circuit board, etc.)
- 2727
- LED-RastermaßLED-distance
- 2828
- LED-EinheitLED unit
- 2929
- Lang-nachleuchtende SchichtLong-afterglow layer
- 3030
- Lang-nachleuchtendes PigmentLong-Luminescent pigment
- 3131
- Transparente Polymermatrixtransparent polymer matrix
- 3232
- Hinterschnitt für Befestigung eines Lichtelementes (11)undercut for attachment a light element (11)
- 3333
- Kunststoffprofil mit BefestigungselementPlastic profile with fastener
- 3434
- Schnapphakensnap hooks
- 3535
- Öffnung für LEDOpening for LED
- 3636
- Polymermatrix mit langnachleuchtenden Pigmentenpolymer matrix with long-lasting pigments
- 3737
- LED mit radialen AnschlüssenLED with radial connections
- 3838
- Lead-FrameLead frame
- 3939
- Bond-DrahtBonding wire
- 4040
- Chip-on-Board (COB)Chip-on-Board (COB)
- 4141
- Glaselement (Floatglas, Verbundsicherheitsglas, Gußglas, Verbund-glass element (Float glass, laminated safety glass, cast glass, laminated
- Sicherheitsglas, dicke Glaselemente größer 16 mm, etc.)Safety glass, thick glass elements larger than 16 mm, Etc.)
- 4242
- Verbund-SicherheitsglasLaminated safety glass
- 4343
- Aussparung im Glaselement (Nut, Fräsnut, etc.)recess in the glass element (groove, milling groove, etc.)
- 4444
- GlasfräselementeGlasfräselemente
- 4545
- Äußerer GlaselementrahmenOuter glass element frame
- 4646
- Lichtelement umlaufendlight element circulating
- 4747
- Lichtelement stückweise obenlight element piecemeal above
- 4848
- Lichtelement stückweise untenlight element piecemeal below
- 4949
- LED-Chip ungehaustLED chip ungehaust
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