EP1992240A1 - Schutzkleidung mit einem EL-Leuchtlaminat und Herstellverfahren und Anwendung hierfür - Google Patents

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EP1992240A1
EP1992240A1 EP07009921A EP07009921A EP1992240A1 EP 1992240 A1 EP1992240 A1 EP 1992240A1 EP 07009921 A EP07009921 A EP 07009921A EP 07009921 A EP07009921 A EP 07009921A EP 1992240 A1 EP1992240 A1 EP 1992240A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
protective clothing
laminate
luminous
protective
clothing according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07009921A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thilo-J. Werners
Michael Dr. Heite
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Lyttron Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lyttron Technology GmbH filed Critical Lyttron Technology GmbH
Priority to EP07009921A priority Critical patent/EP1992240A1/de
Priority to TW097118113A priority patent/TW200916004A/zh
Priority to PCT/EP2008/056012 priority patent/WO2008142012A1/de
Publication of EP1992240A1 publication Critical patent/EP1992240A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/01—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with reflective or luminous safety means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/04—Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
    • A41D31/32—Retroreflective
    • A41D31/325—Retroreflective using layered materials

Definitions

  • the invention relates to a protective clothing with an EL luminous laminate and a manufacturing method and an application thereof.
  • a headgear-mounted member having an EL strip with a battery, an EL inverter, a switch, a functional platform and a waterproof housing.
  • a Velcro so called a hook and loop fastener called. It will be in this US05479325 However, by no means a laminated composite consisting of the EL lamp with the EL inverter and the battery described, but a waterproof housing and a functional platform.
  • the rechargeable power supply is conventionally connected to the EL lamps via electrical connection lines and the EL inverter or the rechargeable battery is not integrated into the EL lamp, as in the present invention.
  • an EL bag and / or a cap and a shoe and a jacket wherein an EL display panel is connected in an area of the product with this.
  • the power supply is provided by electrical connection cables to a unit of battery and EL inverter and an electronic circuit.
  • the object of the invention is therefore to develop a protective clothing with a light strip as EL luminous laminate so that a thin-order arrangement can be created with large-scale light impression, which is easy to handle.
  • the essential feature of the invention is that a caseless luminescent strip is created, which is easily releasably fastened by means of closure elements on the protective clothing.
  • any protective clothing can be modularly equipped with a corresponding light strip because, because of the functional inscription integrated in the light strip, the protective clothing is now assigned a specific function (eg fire master or emergency rescue and the like).
  • FIG. 1 a schematic representation of an exemplary EL luminous laminate (1) is shown in plan view.
  • the EL device (2) is in In this case, piecewise arranged on the right side of the EL luminous laminate (1) or the substrate (10) and can in principle be arranged piecewise left or piecewise above or piecewise below or executed over the entire surface, in which case the components (3, 5 , 6, 9) are advantageously arranged on the back of the EL luminous laminate (1).
  • a function label (7) is arranged on the top of the EL device (2).
  • This graphic representation (7) can be carried out manually by means of a permanent marker, that is to say a pencil with water-resistant ink, or by printing by means of pad printing or screen printing or transfer printing or inkjet printing and similar printing techniques.
  • a permanent marker that is to say a pencil with water-resistant ink
  • the production can be done individually by the user or already during production.
  • 2-component pad printing ink By using, for example, 2-component pad printing ink, a high abrasion resistance and a good resistance to environmental influences can be achieved.
  • FIG. 2 1 is a schematic section through a first embodiment of an EL luminous laminate (1) consisting of a substrate (10) with an upper wiring structure (15), with an EL arrangement (2) with functional inscription (7) arranged thereon and with an EL Inverter (3) and an on-off switch (6) or button (6) and a charging element (9) and a power supply (5) in the form of a rechargeable battery (5) and a rear Velcro fastener element (11).
  • the EL device (2) is produced according to the prior art by screen printing of EL pastes, ie in thick film technology, and with alternating current of a few 100 to over 200 volts and a frequency of greater than 50 Hz and typically in the range 400 Hz 800 Hz and also operated at high emission brightness values. Since such EL device (2) in the use as EL luminous laminate (1) must be flexibly deformable and used under harsh operating conditions is to be designed, the EL element (2) design for high ductility.
  • polyurethane-based screen printing ink systems are used and a bendable embodiment is selected at least for the front transparent electrode.
  • intrinsically conductive polymers for example based on Baytron P, can be used or it is possible to disperse polymeric thin and substantially transparent and electrically conductive layers based on ITO (indium tin oxide) or ATO (antimony tin oxide) particles be used in a polymeric matrix.
  • ITO indium tin oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • SWCNTs single-walled carbon nanotubes
  • a sputtered ITO electrode can be used and in this case the entire system must be made substantially stiffer, since too small bending radii or excessive deformation such ITO electrode tends to crack and thus a failure of the EL device (2 ) or parts thereof.
  • Such transparent front-side electrodes with surface resistance values of about 30 ohms / square to 60 ohms / square to 600 ohms / square are still edged with a so-called bus bar and can thus produce a uniform EL luminous field with dimensions of typically A5 up to A4 or B4 become.
  • the EL device (2) is usually made of at least one front transparent film of PET or polycarbonate (PC) having a film thickness of typically 125 ⁇ m or 175 ⁇ m and above.
  • the function label (7) is arranged and the outside may have a corresponding surface structure.
  • a matt or semi-gloss surface texture provides good scratch resistance and acts as a diffuser for EL emission.
  • this top transparent film also consist of two films and this second film can be formed by means of lamination and can thus be achieved additional protection.
  • a substantially transparent and electrically conductive layer is arranged with peripheral bus bar.
  • the EL layer of usually microencapsulated zinc sulfide electroluminophores is homogeneously dispersed in a polymeric matrix, preferably based on polyurethanes and such permanently elastic polymers arranged.
  • the EL layer can have a desired emission color by selecting or mixing the EL pigments. It is also possible to incorporate color-converting dyes and / or pigments (Stokes shift) and, for example, the emission color white can be achieved in this way. Since such conversion admixtures usually have an intrinsic color in the range pink-pink to orange, a thin layer of, for example, titanium dioxide dispersed in a polymeric matrix can be placed over it and can be achieved such a whitish surface.
  • the EL layer or in the polymeric matrix it is additionally possible to add long luminescent pigments.
  • inexpensive zinc sulfidic afterglow pigments can be used, and for a slower rechargeable afterglow layer, rare earth doped aluminates or silicates pigments are preferably used which then have an afterglow time of up to 2,000 minutes (observable for the dark-adapted eye and fully charged afterglow pigments) and have over it.
  • the EL layer is usually produced by screen printing. By this type of production also point-like EL elements are basically printable. By such a grid of EL points or small geometrical shapes, the active EL area can be reduced and the EL power supply can be made smaller.
  • the back electrode After the insulation layer or the usually two printed insulation layers comes the back electrode. This can be formed directly in connection with the insulating layer or separately by means of lamination of a corresponding electrode arrangement.
  • the back electrode may be integrated in the EL layer sequence (2) or it may be formed by the backside conductive pattern (15) on the substrate (10). This results in a particularly flexible and thin structure.
  • the substrate (10) may in turn be an integral part of the EL luminous laminate (2) or an independent component.
  • the substrate (10) may be in the form of a thin circuit board having a wiring pattern (115).
  • a polycarbonate film (PC film) or a film of ABS and the like polymeric materials may be chosen.
  • the conductive structure can be produced by printing technology or embossing technology or by wire-laying technology.
  • the components (3, 5, 6, 9) are arranged on this substrate (10).
  • the wiring or wiring of the components via the conductive structure (15), wherein the electrical contacting can be done by means of conventional soldering, laser soldering, welding, ultrasonic welding, electrically conductive bonding and the like connection technologies.
  • the individual components are positioned using adhesive technology or US technology and can still be fixed or protected by means of resin systems and dispenser application.
  • a rechargeable battery is preferably used, and relatively small or flat batteries having a good charging characteristic and a low discharging characteristic can be used.
  • Solicore, Inc. offers a 135 ° C laminatable SF-7624-HT40EA038 rechargeable flat battery with dimensions of 76 x 24 mm and a thickness in the range of 0.38 to 0.45 mm with a nominal capacity of 40 mAh and nominal 3 volts with a current pulse performance of up to 40 mA.
  • Modern EL inverters (3) can be operated from 3 volts DC and require low currents.
  • Supertex Inc. offers a 4.9 x 2.95 x 1.1 mm EL Lamp Driver IC HV850 with 3.0 to 4.2 volt DC operating voltage.
  • This HV850 IC also offers additional electronic features, such as the controllability of the EL frequency or the delayed switching off and the like additional functions. Moreover, this HV850 requires no additional inductance (coil) for operating an EL foil and is therefore particularly well suited for an extremely flat design.
  • the on-off switch (6) or button can be realized in many ways and can be formed for example as a capacitive field or as a flexurally elastic field.
  • the loading element (9) can also be made diverse.
  • a standard low-voltage charging socket is provided up to a micro-USB socket and can be done by ohmic contact of the battery charging process.
  • this contact-type charging of the battery and capacitive or inductive charging systems can be used in the prior art.
  • FIG. 3 a schematic section through a second embodiment of an EL luminous laminate (1) with a protective cover (12) is shown.
  • two foils (13, 14) form the protective cover (12).
  • the substrate (10) instead of the lower film (14), the substrate (10) can also be used as the lower film.
  • the functional inscription (7) is in these cases on the upper protective film (13) and the at least piece Velcro fastener element (11) is arranged on the underside of the lower protective cover (14) or on the underside of the substrate (10).
  • the protective film (13, 14) can be used in the form of thermoplastic films, wherein at least the upper film (13) in the region of the EL array must be made transparent or at least translucent.
  • the protective film (13, 14) can also be formed from a fabric material or a nonwoven fabric, wherein at least the upper element (13) in the region of the EL device (2) must be transparent or translucent.
  • FIG. 4 is a schematic section through a first embodiment of an EL luminous laminate (1) with a protective sheath (12) and backside electronics (3, 9) shown.
  • this embodiment requires mounting both components on the substrate (10) on both sides and also a second back wiring structure (16), it provides more efficient front surface utilization by the EL device (2) and efficient utilization of the back side for the device a flat and thin rechargeable battery (5).
  • FIG. 5 is a schematic representation of a person (17) with protective clothing elements (8) and EL luminous laminates (1) shown.
  • the EL luminous laminates (1) can be arranged in such a way by means of Velcro fastener detachably at a plurality of positions.
  • the attachment of such EL luminous laminates (1) by means of at least piece Velcro fastener elements (11) on bottles or supply and menezn can take place in an analogous form for attachment to a person (17).

Abstract

Die Erfindung betrifft ein EL-Leuchtlaminat bestehend aus zumindest einer flächigen und flexiblen und biegbaren und dünnen EL-ZnS-Dickfilm-AC-Anordnung mit integrierter Batterie und EL-Inverter und Ein-Aus-Schalter für eine Schutzkleidung, wobei unter einer Schutzkleidung eine Feuerwehrschutzkleidung, eine Notarzt-, Polizei-, Rettungs- und dergleichen signalwirksame Schutzkleidung bis zu Helmen und Stiefeln und Gasflaschen verstanden wird, wobei das EL-Leuchtlaminat auf der Rückseite mit zumindest einem stückweisen Klettverschlußelement versehen ist und derart auf einer Schutzkleidung abnehmbar angebracht werden kann und auf der Vorderseite eine Funktionsbeschriftung aufweist und das zumindest eine stückweise Klettverschlußelement direkt auf der Rückseite der EL-Anordnung angeordnet ist beziehungsweise auf der Rückseite der Schutzhülle angebracht ist und das gesamte EL-Leuchtlaminat eine Dicke kleiner 5 mm und insbesondere kleiner 3 mm aufweist und die Vorderseite eine Funktionsbeschriftung aufweist, die individuell auf der Vorderseite des EL-Leuchtlaminates irreversibel oder reversibel mittels Tampondruck oder Siebdruck oder Transferdruck oder manuell mittels Stift ausgeführt werden kann und das EL-Leuchtlaminat eine wiederaufladbare flache Batterie aufweist und die Aufladung mittels ohmscher Kontakte oder mittels kapazitiver Koppelflächen oder induktiver Koppelflächen kontaktlos erfolgt und die zumindest eine EL-Anordnung im Pulsbetrieb betrieben wird und derart die Signalwirkung erhöht wird und gleichzeitig Energie gespart wird und das EL-Leuchtlaminat langnachleuchtende phosphoreszierende Pigmente in einer polymeren Matrix aufweist und das EL-Leuchtlaminat Hohlglaskügelchen in einer polymeren Matrix aufweist und derart autoreflektive beziehungsweise retroreflektive Eigenschaften aufweist und das EL-Leuchtlaminat reflektierende Flakes beziehungsweise Plateletts in einer polymeren Matrix aufweist und die Vorderseite des EL-Leuchtlaminates aus einem lichtdurchlässigen Gewebe oder Wirrgewebe ("non-woven") gebildet wird und auf der Außenseite die Funktionsbeschriftung angeordnet ist und mehrere EL-Anordnungen angeordnet sind

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzkleidung mit einem EL-Leuchtlaminat und ein Herstellverfahren und eine Anwendung hierfür.
  • In der US05479325 wird ein auf einer Kopfbedeckung befestigtes Element genannt, das einen EL-Streifen mit einer Batterie, einem EL-Inverter, einem Schalter, einer Funktionsplattform und ein wasserdichtes Gehäuse aufweist. Als Befestigungsmöghchkeit wird unter anderem in Anspruch 4 ein Velcro, also ein Klettverschluß, genannt.
    Es wird in dieser US05479325 jedoch keineswegs ein Laminatverbund bestehend aus der EL-Lampe mit dem EL-Inverter und der Batterie beschrieben, sondern ein wasserdichtes Gehäuse und eine Funktionsplattform.
  • Nachteil der genannten Anordnung ist, dass ein separates Gehäuse neben dem Leuchtstreifen vorhanden ist, was den Verbindungsaufwand zwischen Leuchtstreifen und Gehäuse erhöht. Ferner ist der Bauaufwand und die Herstellungskosten einer solchen Anordnung größer und es wird ein vermehrter Platzbedarf beansprucht.
  • Bei dieser Anordnung besteht der Nachteil, dass verschiedene Teile mittels Kabel verbunden werden müssen, was den Handhabungsaufwand erhöht und über dies die gesamte Anordnung weder wassergeschützt ausbilden lässt noch mechanische Stöße schützt.
  • In der US27002557A1 wird ein Kleidungsstück mit einem EL Licht-Schaltkreis mit einem oder mehreren flachen streifenförmigen EL-Lampen und einer aufladbaren Batterie genannt. Dabei wird die aufladbare Stromversorgung konventionell über elektrische Verbindungsleitungen mit den EL-Lampen verbunden und wird der EL-Inverter beziehungsweise die aufladbare Batterie nicht in die EL-Lampe integriert, wie bei der vorliegenden Erfindung.
  • In der US07083295B1 werden eine EL Tasche beziehungsweise oder eine Kappe und ein Schuh und eine Jacke genannt, wobei ein EL-Display-Paneel in einem Bereich des Produktes mit diesem verbunden ist. Die Energieversorgung erfolgt durch elektrische Verbindungskabel zu einer Einheit aus Batterie und EL-Inverter und einem elektronischen Schaltkreis.
  • Bei dieser Druckschrift gelten die gleichen Nachteile, wie sie anhand der US 27002557A1 genannt wurden.
  • Es wird in dieser US07083295B1 jedoch nicht ein Laminatverbund bestehend aus der EL-Lampe mit dem EL-Inverter und der Batterie beschrieben, sondern ein EL-Lampen System mit einer eigenständigen Energieversorgungseinheit.
  • Dort wird demzufolge lediglich eine Leuchtplakette beschrieben, bei der die einzelnen Bestandteile über Drähte miteinander verbunden sind, was gegen mechanische Beschädigungen und gegen Spritzwasser schützt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schutzkleidung mit einem Leuchtstreifen als EL-Leuchtlaminat so weiterzubilden, dass eine dünn auftragende Anordnung mit großflächigem Lichteindruck geschaffen werden kann, die leicht handhabbar ist.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient die technische Lehre des Anspruches 1. Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass ein gehäuseloser Leuchtstreifen geschaffen wird, der leicht lösbar mittels Verschlusselementen auf der Schutzkleidung befestigbar ist.
  • Wegen der gehäusefreien Ausführung besteht der wesentliche Vorteil, dass eine flächige Batterie im Leuchtlaminat selbst integriert ist, so dass alle zum Betrieb des Leuchtstreifens notwendigen Funktionsbauteile im EL-Leuchtlaminat selbst integriert sind. Es handelt sich demzufolge um einen vollkommen separat befestigbaren Bauteil, der keinerlei Gehäuse mehr bedarf und der sehr einfach über lösbare Verschlüsse an der Schutzkleidung befestigbar ist.
  • Auf diese Weise kann modular jede beliebige Schutzkleidung mit einem entsprechenden Leuchtstreifen ausgerüstet werden, weil wegen der im Leuchtstreifen integrierten Funktionsbeschriftung der Schutzkleidung nun eine bestimmte Funktion (z. B. Brandmeister oder Notfallrettung und dergleichen) zugeordnet wird.
  • Dies ist nach dem Stand der Technik nicht zu entnehmen.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren näher beschrieben.
  • Dabei zeigt:
    • Figur 1 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften EL-Leuchtlaminats (1) in Draufsicht,
    • Figur 2 : einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines EL-Leuchtlaminats (1),
    • Figur 3 : einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines EL-Leuchtlaminats (1) mit einer Schutzhülle (12),
    • Figur 4 : einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines EL-Leuchtlaminats (1) mit einer Schutzhülle (12) und rückseitiger Elektronik (3, 9),
    • Figur 5 : eine schematische Darstellung einer Person (17) mit Schutzkleidungselementen (8) und EL-Leuchtlaminaten (1).
  • In der Figur 1 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften EL-Leuchtlaminats (1) in Draufsicht aufgezeigt. Die EL-Anordnung (2) ist in diesem Fall stückweise auf der rechten Seite des EL-Leuchtlaminats (1) beziehungsweise des Substrats (10) angeordnet und kann grundsätzlich auch stückweise links oder stückweise oben oder stückweise unten angeordnet werden oder ganzflächig ausgeführt werden, wobei in diesem Fall die Bauteile (3, 5, 6, 9) vorteilhafterweise auf der Rückseite des EL-Leuchtlaminats (1) angeordnet werden.
  • Auf der Oberseite der EL-Anordnung (2) ist eine Funktionsbeschriftung (7) angeordnet. Diese grafische Darstellung (7) kann manuell mittels Permanentmarker, also einem Stift mit wasserbeständiger Tinte, ausgeführt werden oder Drucktechnisch mittels Tampondruck oder Siebdruck oder Transferdruck oder InkJet-Druck und dergleichen Drucktechniken. Durch die Anbringung der grafischen Darstellung (7) auf der Oberfläche der EL-Anordnung (2) kann die Herstellung individuell vom Benutzer erfolgen oder bereits bei der Produktion. Durch die Verwendung von beispielsweise 2-komponentiger Tampondruckfarbe kann eine hohe Abriebbeständigkeit und eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse erreicht werden.
  • In Figur 2 wird ein schematischer Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines EL-Leuchtlaminats (1) bestehend aus einem Substrat (10) mit einer oberen Verdrahtungsstruktur (15), mit einer EL-Anordnung (2) mit darauf angeordneter Funktionsbeschriftung (7) und mit einem EL-Inverter (3) und einem Ein-Aus-Schalter (6) beziehungsweise Taster (6) und einem Ladelement (9) und einer Energieversorgung (5) in Form einer aufladbaren Batterie (5) und einem rückseitigen Klettverschlußelement (11) dargestellt.
  • Die EL-Anordnung (2) wird dabei nach dem Stand der Technik mittels Siebdruck von EL-Pasten, also in Dickfilmtechnik, hergestellt und mit Wechselstrom von einigen 100 bis über 200 Volt und einer Frequenz von größer 50 Hz und typisch im Bereich 400 Hz bis 800 Hz und bei hohen Emissionshelligkeitswerten auch darüber betrieben. Da eine derartige EL-Anordnung (2) in der Verwendung als EL-Leuchtlaminat (1) flexibel verformbar sein muss und unter rauen Einsatzbedingungen verwendet werden soll, wird der EL-Element (2)-Aufbau für große Verformbarkeit ausgelegt.
  • Insbesondere werden dabei Polyurethan basierende Siebdruckfarbensysteme verwendet und wird zumindest für die vordere transparente Elektrode eine biegbare Ausführungsform gewählt. Dabei können intrinsisch leitfähige Polymere, zum Beispiel auf Basis von Baytron P, verwendet werden oder es können polymere dünne und weitgehend durchsichtige und elektrisch leitende Schichten auf Basis von ITO (Indium-Tin-Oxide) oder ATO (Antimony-Tin-Oxide) Partikeln dispergiert in einer polymeren Matrix verwendet werden. Zusätzlich können SWCNTs (Single-Walled-Carbon-Nano-Tubes) beigemengt werden und kann derart das Risiko der Rissbildung durch eine Überdehnung beziehungsweise eine zu starke Verformung reduziert beziehungsweise vermieden werden.
  • Grundsätzlich kann auch eine gesputterte ITO-Elektrode verwendet werden und muss in diesem Fall das gesamte System wesentlich steifer ausgebildet werden, da bei zu kleinen Biegeradien oder zu großer Verformung eine derartige ITO-Elektrode zu Rissbildung neigt und derart einen Ausfall der EL-Anordnung (2) oder Teilen davon bewirken kann.
  • Üblicherweise werden derartige transparente vorderseitige Elektroden mit Flächenwiderstandswerten von etwa 30 Ohm/Quadrat bis 60 Ohm/Quadrat bis zu 600 Ohm/Quadrat noch mit einem sogenannten Busbar umrandet und kann derart ein gleichmäßiges EL-Leuchtfeld mit Abmessungen von typisch A5 bis zu A4 beziehungsweise B4 erzeugt werden.
  • Die EL-Anordnung (2) wird üblicherweise aus zumindest einer vorderen transparenten Folie aus PET oder Polycarbonat (PC) mit einer Folienstärke von typisch 125 µm oder 175 µm und darüber hergestellt. Auf der Außenseite dieser Folie wird die Funktionsbeschriftung (7) angeordnet und die Außenseite kann eine entsprechende Oberflächenstruktur aufweisen. Eine matte oder seidenmatte Oberflächenstruktur bietet gute Kratzfestigkeit und wirkt als Diffusor für die EL-Emission. Grundsätzlich kann diese obere transparente Folie auch aus zwei Folien bestehen und kann diese zweite Folie mittels Lamination angeformt werden und kann damit ein zusätzlicher Schutz erreicht werden.
  • An der Innenseite dieser vorderen transparenten Folie wird eine weitgehend transparente und elektrisch leitende Schicht mit umlaufenden Busbar angeordnet. Anschließend wird die EL-Schicht aus meist mikroverkapselten zinksulfidischen Elektroluminophoren homogen dispergiert in eine polymere Matrix, bevorzugt auf Basis von Polyurethanen und derartigen dauerelastischen Polymeren, angeordnet.
  • Die EL-Schicht kann durch Wahl beziehungsweise Mischung der EL-Pigmente eine gewünschte Emissionsfarbe aufweisen. Es können dabei auch farbkonvertierende Farbstoffe und/oder Pigmente (Stokes-Shift) beigemengt werden und kann derart beispielsweise die Emissionsfarbe weiß erzielt werden. Da derartige Konversionsbeimengungen meist eine Eigenfarbe im Bereich pinkfarbig-rosarot bis orange aufweisen, kann noch eine dünne Schicht aus zum Beispiel Titandioxid dispergiert in einer polymeren Matrix darüber angeordnet werden und kann derart eine weißliche Oberfläche erreicht werden.
  • In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können in die EL-Schicht beziehungsweise in die polymere Matrix zusätzlich lang nachleuchtende Pigmente beigemengt werden. Für eine rasch aufladbare Nachleuchtschicht können kostengünstige zinksulfidische Nachleuchtpigmente verwendet werden und für eine langsamer aufladbare Nachleuchtschicht werden bevorzugt Seltene-Erd dotierte Aluminate oder Silikate Pigmente verwendet, die dann eine Nachleuchtdauer bis 2.000 Minuten (beobachtbar für das dunkel adaptierte Auge und bei voll aufgeladenen Nachleuchtpigmenten) und darüber aufweisen.
  • Oftmals werden auch Mischungen dieser genannten Nachleuchtpigmente verwendet. Die Emissionsfarbe ist dabei von grünlich-bläulich-gelblich bis zu blau und rot wählbar, wobei pro Pigment die Nachleuchtdauer stark schwankt. Der Vorteil dieser Nachleuchtpigmentebeimengung kann darin liegen, dass selbst bei Ausfall der Energieversorgung das EL-Leuchtfeld (2) noch erleuchtet bleibt, allerdings meist nur mit wenigen mcd/m2 und nicht einige 2 bis 10 cd/m2 wie im Fall der Funktion der Energieversorgung der EL-Anordnung (2).
  • Die EL-Schicht wird üblicherweise mittels Siebdruck hergestellt. Durch diese Art der Herstellung sind grundsätzlich auch punktartige EL-Elemente druckbar. Durch ein derartiges Raster an EL-Punkten oder kleinen geometrischen Gebilden kann die aktive EL-Fläche reduziert werden und kann die EL-Energieversorgung kleiner dimensioniert werden.
  • Im Anschluss an die Isolationsschicht oder die meist zwei gedruckten Isolationsschichten kommt die Rückelektrode. Diese kann direkt in Verbindung mit der Isolationsschicht oder getrennt mittels Lamination einer entsprechenden Elektrodenanordnung ausgebildet werden.
  • Die Rückelektrode kann in die EL-Schichtfolge (2) integriert sein oder sie kann durch die rückseitige leitfähige Struktur (15) auf dem Substrat (10) gebildet werden. Dadurch ergibt sich ein besonders flexibler und dünner Aufbau.
  • Das Substrat (10) kann wiederum integraler Bestandteil des EL-Leuchtlaminats (2) sein oder ein eigenständiger Bauteil.
  • Das Substrat (10) kann in der Form einer dünnen Leiterplatte mit einer Verdrahtungsstruktur (115) ausgebildet sein. Es kann jedoch ebenso eine Polycarbonatfolie (PC-Folie) oder eine Folie aus ABS und dergleichen polymeren Werkstoffen gewählt werden. Dabei kann die leitfähige Struktur drucktechnisch oder prägetechnisch oder Drahtlege-technisch hergestellt werden.
  • Die Bauteile (3, 5, 6, 9) werden auf diesem Substrat (10) angeordnet. Die Verdrahtung beziehungsweise Beschaltung der Bauteile erfolgt über die leitfähige Struktur (15), wobei die elektrische Kontaktierung mittels konventionellem Löten, Laserlöten, Schweißen, Ultraschallschweißen, elektrisch leitfähigem Kleben und dergleichen Verbindungstechnologien erfolgen kann.
  • Die einzelnen Bauteile werden mittels Klebetechnik oder US-Technik positioniert und können noch mittels Harzsystemen und Dispenserapplikation befestigt beziehungsweise schützend abgedeckt werden.
  • Als Energieversorgung (5) wird bevorzugt eine aufladbare Batterie verwendet und können relativ kleine beziehungsweise flache Batterien mit guter Aufladcharakteristik und geringer Entladecharakteristik verwendet werden.
  • Beispielsweise bietet die Firma Solicore, Inc. eine bis 135°C laminierfähige aufladbare Flachbatterie SF-7624-HT40EA038 mit den Abmessungen 76 x 24 mm und einer Dicke im Bereich 0,38 bis 0,45 mm mit einer nominalen Kapazität von 40 mAh und nominal 3 Volt bei einem Strompulsleistungsvermögen von bis zu 40 mA an.
  • Moderne EL-Inverter (3) können bereist ab 3 Volt-DC betrieben werden und benötigen geringe Ströme. Beispielsweise bietet die Firma Supertex Inc. einen EL-Lamp-Driver-IC HV850 mit den Abmessungen 4,9 x 2,95 x 1,1 mm und der Betriebsspannung 3,0 bis 4,2 Volt-DC an. Damit kann eine EL-Anordnung mit einer Abmessung, wie sie bei Mobiltelefondisplays üblich ist, mit Wechselspannungen im Bereich 100 Volt bis über 200 Volt bei Frequenzen ab 50 Hz, typisch bei etwa 200 Hz bis 800Hz bis in den kHz-Bereich, betrieben werden.
  • Als mögliche EL-Fläche werden 2 in2 angegeben. Im vorliegenden Fall werden nur einige wenige 2 bis maximal 10 cd/m2 EL-Emissionshelligkeit benötigt. Dieser HV850 IC bietet überdies noch zusätzliche elektronische Besonderheiten, wie die Regelbarkeit der EL-Frequenz oder dem verzögerten Ausschalten und dergleichen Zusatzfunktionen. Dieser HV850 benötigt überdies keine zusätzliche Induktivität (Spule) zum Betrieb einer EL-Folie und ist deshalb für eine extrem flache Bauweise besonders gut geeignet.
  • Es gibt allerdings eine Reihe von alternativen EL-Lampen-Treiberschaltungen, die ebenfalls bereits mit 3 Volt-DC betrieben werden können und ebenfalls eine sehr dünne Bauweise aufweisen und oft Zusatzeinrichtungen für den Betrieb von zwei EL-Feldern beinhalten oder eine Power-down Elektronik oder eine Sensor gesteuerte Helligkeitsregelung.
  • Der Ein-Aus-Schalter (6) beziehungsweise Taster kann in vielfältiger Art und Weise realisiert werden und kann beispielsweise als kapazitives Feld oder als biegeelastisches Feld ausgebildet werden.
  • Das Ladeelement (9) kann ebenfalls vielfältig ausgeführt werden. In einer einfachen und kostengünstigen Ausführungsform wird eine Standard Niederspannungs-Ladebuchse bis zu einer Micro-USB Buchse vorgesehen und kann derart mittels ohmschen Kontakts der Batterieladevorgang erfolgen. Neben dieser kontaktbehafteten Ladeform der Batterie können auch kapazitive oder induktive Ladesysteme nach dem Stand der Technik verwendet werden.
  • In Figur 3 wird ein schematischer Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines EL-Leuchtlaminats (1) mit einer Schutzhülle (12) dargestellt. In dieser schematischen Schnittdarstellung bilden zwei Folien (13, 14) die Schutzhülle (12). Grundsätzlich kann anstelle der unteren Folie (14) auch das Substrat (10) als untere Folie verwendet werden.
  • Die Funktionsbeschriftung (7) erfolgt in diesen Fällen auf der oberen Schutzfolie (13) und das zumindest stückweise Klettverschlußelement (11) wird auf der Unterseite der unteren Schutzhülle (14) angeordnet oder auf der Unterseite des Substrats (10). Die Schutzhüllen-Folien (13, 14) können in der Form von thermoplastischen Kunststoff-Folien verwendet werden, wobei zumindest die obere Folie (13) im Bereich der EL-Anordnung transparent oder zumindest transluzent ausgeführt sein muss. Die Schutzhüllen-Folien (13, 14) können auch aus einem Gewebematerial oder einem Wirrflies (Non-woven) Material gebildet werden, wobei zumindest das obere Element (13) im Bereich der EL-Anordnung (2) transparent oder transluzent ausgebildet sein muss.
  • In Figur 4 wird ein schematischer Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines EL-Leuchtlaminats (1) mit einer Schutzhülle (12) und rückseitiger Elektronik (3, 9) dargestellt. Diese Ausführungsform erfordert zwar eine beidseitige Anbringung von Komponenten auf dem Substrat (10) und derart auch eine zweite rückseitige Verdrahtungsstruktur (16), bietet jedoch eine effizientere Flächenausnützung der Vorderseite durch die EL-Anordnung (2) und eine effiziente Ausnützung der Rückseite für die Anordnung einer flachen und dünnen aufladbaren Batterie (5).
  • In Figur 5 wird eine schematische Darstellung einer Person (17) mit Schutzkleidungselementen (8) und EL-Leuchtlaminaten (1) dargestellt. Die EL-Leuchtlaminate (1) können derart mittels Klettverschlußbefestigung abnehmbar an einer Vielzahl von Positionen angeordnet werden. Die Anbringung derartiger EL-Leuchtlaminate (1) mittels zumindest stückweisen Klettverschlußelementen (11) auf Flaschen beziehungsweise Versorgungsund Einsatzgegenständen kann in analoger Form zur Anbringung auf einer Person (17) erfolgen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    EL-Leuchtlaminat
    2
    EL-Anordnung
    3
    EL-Inverter
    5
    Batterie
    6
    Ein-Aus-Schalter mit wahlweise Impulsschaltposition
    7
    Funktionsbeschriftung
    8
    Schutzkleidung
    9
    Ladeelemente: ohmsche Kontakte, kapazitive oder induktive kontaktlos wirkende Ladeelemente
    10
    Substrat
    11
    Verschlußelement: stückweise, flächig
    12
    Schutzhülle
    13
    Schutzhülle Oberseite
    14
    Schutzhülle Unterseite
    15
    Rückelektrode beziehungsweise Verdrahtungsstruktur
    16
    Rückseitige Verdrahtungsstruktur
    17
    Person

Claims (16)

  1. Schutzkleidung mit einem EL-Leuchtlaminat (1), das gehäusefrei ausgebildet ist, bestehend aus zumindest einer flächigen, flexiblen und dünnen EL-ZnS-Dickfilm-AC-Anordnung (2) mit einer im Leuchtlaminat (1) integrierten flächigen Batterie (5), einem EL-Inverter (3) und einem Ein-Aus-Schalter (6), wobei das EL-Leuchtlaminat (1) auf der Rückseite mit zumindest einem Verschlusselement (11) auf der Schutzkleidung (8) abnehmbar angebracht ist und auf der Vorderseite eine Funktionsbeschriftung (7) aufweist.
  2. Schutzkleidung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verschlusselement als Klettverschluss (11) direkt auf der Rückseite des Substrates (10) mit der EL-Anordnung (2) und mit integrierter Batterie (5) und EL-Inverter (3) und Ein-Aus-Schalter (6) angeordnet ist.
  3. Schutzkleidung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die EL-Anordnung (2) mit integrierter Batterie (4) und EL-Inverter (3) und Ein-Aus-Schalter (5) in einer Schutzhülle (12, 13, 14) angeordnet sind und das zumindest eine stückweise Klettverschlußelement (11) auf der Rückseite der Schutzhülle (14) angebracht ist und die Vorderseite der Schutzhülle (13) transparent beziehungsweise durchscheinend für die zumindest eine flächige EL-Anordnung (2) ausgebildet ist.
  4. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte EL-Leuchtlaminat eine Dicke kleiner 5 mm und insbesondere kleiner 3 mm aufweist.
  5. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite eine Funktionsbeschriftung aufweist, die individuell auf der Vorderseite des EL-Leuchtlaminates irreversibel oder reversibel angebracht werden kann.
  6. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbeschriftung mittels Tampondruck oder Siebdruck oder Transferdruck oder manuell mittels Stift ausgeführt wird.
  7. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das EL-Leuchtlaminat eine wiederaufladbare flache Batterie aufweist und die Aufladung mittels ohmscher Kontakte oder mittels kapazitiver Koppelflächen oder induktiver Koppelflächen kontaktlos erfolgt
  8. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine EL-Anordnung im Pulsbetrieb betrieben wird und derart die Signalwirkung erhöht wird und gleichzeitig Energie gespart wird.
  9. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das EL-Leuchtlaminat langnachleuchtende phosphoreszierende Pigmente in einer polymeren Matrix aufweist.
  10. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das EL-Leuchtlaminat Hohlglaskügelchen in einer polymeren Matrix aufweist und derart autoreflektive beziehungsweise retroreflektive Eigenschaften aufweist.
  11. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das EL-Leuchtlaminat reflektierende Flakes beziehungsweise Plateletts in einer polymeren Matrix aufweist.
  12. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite des EL-Leuchtlaminates aus einem lichtdurchlässigen Gewebe oder Wirrgewebe ("non-woven") gebildet wird und auf der Außenseite die Funktionsbeschriftung angeordnet ist.
  13. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere EL-Anordnungen angeordnet sind.
  14. Schutzkleidung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass unter einer Schutzkleidung eine Feuerwehrschutzkleidung, eine Notarzt-, Polizei-, Rettungs- und dergleichen signalwirksame Schutzkleidung bis zu Helmen und Stiefeln und Gasflaschen verstanden wird.
  15. Verfahren zur Herstellung eines EL-Leuchtlaminates für eine Schutzkleidung, bestehend aus zumindest einer flächigen und flexiblen und biegbaren und dünnen EL-ZnS-Dickfilm-AC-Anordnung mit integrierter Batterie und EL-Inverter und Ein-Aus-Schalter, für eine Schutzkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  16. Anwendung eines EL-Leuchtlaminates für eine Schutzkleidung bestehend aus zumindest einer flächigen und flexiblen und biegbaren und dünnen EL-ZnS-Dickfilm-AC-Anordnung mit integrierter Batterie und EL-Inverter und Ein-Aus-Schalter für eine Schutzkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur wiederabnehmbaren Anbringung auf einer Feuerwehrschutzkleidung, einer Notarzt-, Polizei-, Rettungs- und dergleichen signalwirksame Schutzkleidung bis zu Helmen und Stiefeln und Gasflaschen mit zumindest einem stückweisen rückseitigen Klettverschlußelement und einer vorderseitigen Funktionsbeschriftung.
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