DE4325761A1

DE4325761A1 - Verspiegel- und abschattbare Glaselemente und Glasscheiben

Info

Publication number: DE4325761A1
Application number: DE4325761A
Authority: DE
Inventors: Udo Dr Hofmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-31
Filing date: 1993-07-31
Publication date: 1995-02-02

Description

Die Erfindung betrifft verspiegelbare und abschattbare Glaselemente und Glasscheiben.

Glasfasaden und -scheiben werden im modernen Gebäudebau vielfach eingesetzt, wobei aus ästhetischen und wärmetechnischen Gründen auch vielfach reflektierende, oder zumindest den Lichtdurchsatz verringernde Gläser zum Einsatz kommen. Dabei existieren noch keine preiswerten Systeme, bei denen eine Veränderung der reflektiven bzw. transmitiven Eigenschaften vorgenommen werden können.

Beim heutigen Stand der Technik können solche Eigenschaften nur durch eingelegte Polarisationsfilter, mechanisch bewegliche Abschatter bzw. Reflektoren herbeigeführt werden. Da bei diesen Systemen immer eine hoher mechanischer Aufwand nötig ist können sie nicht kostengünstig hergestellt werden. Die Veränderungen der optischen Eigenschaften mit elektrostatischer Wirkung wird mit Hilfe von Flüssigkristallen in der Displaytechnik vielfach eingesetzt.

Auf der Grundlage der bekannten Verfahren ist ein rein auf elektrischem bzw. elektrochemischem Wege ohne aufwendiger Mechanik durchfürbares Verfahren nur mit der extrem teuren Flüssigkristalltechnik durchzuführen und ein billiges Verfahren nicht bekannt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein System zu Verfügung zu stellen, daß die optischen Eigenschaften der Glasscheibe bzw. des Scheibensystems durch einen billigen elektrochemischen Wege ändern kann.

Gelöst wurde diese Aufgabe durch die Erfindung eines Glasscheibensystems nach Anspruch 1, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen zwei, mit einem sehr dünnen anodisch nicht auflösbaren Metallfilm versehene, elektrisch leitfähige Glasscheiben ein metallionenhaltiger, lichtstabiler, leicht, mit nahezu 100%iger Stromausbeute reduzierbarer Elektrolyt enthalten ist, so daß nach Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem Metallfilm und einer randseitig angebrachten Gegenelektrode, die Metallionen auf dem dünnen Metallfilm abgeschieden werden, so daß sich dessen transparenten und reflektiven Eigenschaften verändern, und der zuvor abgeschiedenen Metallbelag zu beliebiger Zeit durch Umpolarisation wieder aufgelöst werden kann.

Vorzugsweise wird zur Beschichtung der Glasscheibe eine dünne Goldauflage nach Anspruch 2 durch einen Aufdampf- oder Sputterprozeß verwendet, wodurch die Langlebigkeit der Beschichtung gewährleistet ist.

Je nach Wunsch können unterschiedliche Farbtöne der Scheibe durch den Einsatz unterschiedlicher Metallsalze nach Anspruch 3 zum Einsatz kommen. Dabei ist die Salzkonzentration so zu wählen, daß bei der kathodischen Abscheidung durch die Verarmungsschicht ein höherer Durchtrittswiderstand im Vergleich zum Flächenwiderstand der Goldschicht entsteht.

Der Elektrolyt selbst sollte einen geringen Widerstand aufweisen, was durch Zugabe eines inerten Leitsalzes wie Natriumperchlorat oder -sulfat gewährleistet werden kann. Weiterhin darf bei der anodischen Auflösung des Abscheidungsfilms es nach Anspruch 4 zu keinerlei Passivierung kommen, was durch einen niedrigen pH-Wert des Elektrolyten garantiert werden kann. Die Eigenkorrosion in derartigen Lösungen kann durch leichte kathodische Polarisation verhindert werden.

Entstehen bei den Auflöse- und Abscheidevorgängen erhebliche Konzentrationsunterschiede im Anoden- bzw. Kathodenraum so müssen sie durch ein Diaphragma nach Anspruch 5 getrennt werden.

Beispiel

Eine Doppelglasscheibe 1 ist einseitig im Innenraum 2 mit einer dünnen Goldlage 3 versehen. Die Goldlage 3 teilt sich in zwei Bereiche, den Randbereich 3a und den Sichtbereich 3b und sind nicht elektrisch leitend miteinander verbunden. Die beiden Bereiche sind an eine Spannungsversorgung 4 angeschlossen. Im Innenraum 2 ist der metallionenhaltige Elektrolyt eingefüllt, wobei der Kathodenraum durch ein Diaphragma 5 vom Anodenraum getrennt ist. Ein Dichtsystem 6 verhindert das Auslaufen.

Claims

1. Verspiegel- und abschattbare Glaselemente und Glasscheiben, die dadurch gekennzeichnet sind, daß zwischen zwei, mit einem sehr dünnen anodisch nicht auflösbaren Metallfilm versehene, elektrisch leitfähige Glasscheiben ein metallionenhaltiger, lichtstabiler, leicht, mit nahezu 100%iger Stromausbeute reduzierbarer Elektrolyt enthalten ist, so daß nach Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem Metallfilm und einer randseitig angebrachten Gegenelektrode, die Metallionen auf dem dünnen Metallfilm abgeschieden werden, so daß sich dessen transparenten und reflektiven Eigenschaften verändern, und der zuvor abgeschiedenen Metallbelag zu beliebiger Zeit durch Umpolarisation wieder aufgelöst werden kann.

2. Glaselemente und Glasscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als primärer lichtdurchlässiger Leitfilm eine Gold, Platin, Palladium oder auch eine nichtmetallische Grafitbeschichtung eingesetzt wird.

3. Glaselemente und Glasscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierbares Metallsalz, Salze des Silbers, Kupfers, Nickels, Bleis, Cadmiums, Cobalts, und anderen oder Metallsalzmischungen für Legierungsabscheidungen zum Einsatz kommen.

4. Glaselemente und Glasscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt derart gestaltet ist, daß eine anodische Auflösung des abgeschiedenen Metallfilms ohne Passivierungsphänomehne möglich ist, und das Metallsalz selbst möglichst farblos ist.

5. Glaselemente und Glasscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode ebenfalls eine anodisch nicht angreifbare Elektrode darstellt und am Rand der Glasscheibe angebracht ist, und bevorzugt durch ein Diaphragma vom restlichen Scheibenraum getrennt ist, um Metallsalzkonzentrationsunterschiedsaus gleichungen im Elektroden und Gegenelektrodenraum zu verhindern.