EP2158078A1 - Verbundglaselement, bevorzugt verbundsicherheitsglaselement, mit integrierter elektrolumineszenz (el)-leuchtstruktur - Google Patents

Verbundglaselement, bevorzugt verbundsicherheitsglaselement, mit integrierter elektrolumineszenz (el)-leuchtstruktur

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EP2158078A1
EP2158078A1 EP08750319A EP08750319A EP2158078A1 EP 2158078 A1 EP2158078 A1 EP 2158078A1 EP 08750319 A EP08750319 A EP 08750319A EP 08750319 A EP08750319 A EP 08750319A EP 2158078 A1 EP2158078 A1 EP 2158078A1
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EP
European Patent Office
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glass element
laminated glass
partially transparent
glass
element according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08750319A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thilo-J. Werners
Michael Heite
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EFL HOLDINGS TECH BV
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
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Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
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Publication of EP2158078A1 publication Critical patent/EP2158078A1/de
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    • F21V7/0016—Reflectors for light sources providing for indirect lighting on lighting devices that also provide for direct lighting, e.g. by means of independent light sources, by splitting of the light beam, by switching between both lighting modes
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    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Verbundgl ⁇ selement preferably Verbundconcesgl ⁇ selement, with integrated electroluminescent (EL) -Leucht
  • the present invention relates to a laminated glass element, preferably a laminated safety glass element, with integrated electroluminescent luminous structure, a method for producing a laminated glass element according to the invention, an insulating glass element containing at least one laminated glass element according to the invention and the use of a laminated glass element according to the invention as a decorative element and / or luminous element indoors or for outdoor use, preferably on the outer facades of buildings, in or on furnishings, in or on land, air or water vehicles or in the advertising industry.
  • Electroluminescence (hereinafter also abbreviated to "EL") is understood as meaning the direct luminescence excitation of luminescent pigments (also called luminescent substances or luminophors) by means of an alternating electric field.
  • Transparent EL arrangements eg. B. EL light panels based on glass or transparent plastic, the z. B. can serve as information carrier, advertising or for decorative purposes are known in the art.
  • DE 296 1 7 328 U l relates to an EL light panel, which is arranged in a hermetically sealed interior of an insulating glass element.
  • EP 0 267 331 A1 relates to a composite pane having a character embedded in the composite adhesive layer which is represented or backlit by an EL element.
  • the electrical leads are shown almost invisibly by thin, transparent metallic or oxidic traces or layers within the composite. After switching on the voltage, the illuminated sign appears without visible supply lines in the To float disc.
  • the EL element is embodied in an embodiment named in EP 0 267 331 A1 in the form that in each case one of the two electrodes is applied as a transparent thin layer on both inner surfaces of the composite pane and the luminous element is arranged therebetween together with the dielectric separating layer.
  • the transparent electrodes of the EL element are preferably made of indium-tin-oxide (ITO) and the light-emitting layer is applied directly to this electrode.
  • a heatable composite disc which comprises an electrically controllable flat functional element, for.
  • An EL element and at least one electrically conductive thin film forming a flat electrode of the flat functional element. Due to the heatability of the composite pane can according to US 7,009, 1 56 B2 undesirable deviations of the optical properties of the flat functional element, for. As the EL element can be avoided.
  • the EL element is designed compact with integrated counter electrode and thus has no electrically conductive and transparent coating of a second glass element.
  • DE 1 02 551 99A1 discloses a method for producing an EL luminous element, wherein a thin-layer system is applied to a substrate for forming a transparent area electrode, and an EL luminous layer and at least a second area electrode are successively applied thereon by screen printing.
  • the EL element is thus constructed on a transparent thin-film electrode which already comprises at least a part of the dielectric separation layer of the EL element.
  • At least one dielectric (partial) layer is arranged between the actual electrically conductive electrode layer and the EL luminescent layer.
  • WO 2005/1 04625 A1 discloses a lighting layer system having a first electrode on a glass substrate and above a second electrode, both of which are in the form of electrically conductive layers or partial layers. At least one of the electrodes is transparent in the visible light region, and at least one electroluminescent layer is provided between the first and second electrodes. The least an electroluminescent layer is a screen-printed electroluminescent layer, and the second electrode is formed by an electrically conductive screen-printed layer.
  • EL elements In many known from the prior art EL elements alternating pan Vietnamese thick-film electroluminescent light structures, in particular based on zinc sulfide EL pigments, so-called ZnS thick-film AC-EL elements used.
  • the thick-film electroluminescent luminous structures are produced according to the prior art by applying the second electrode present in the EL luminous structures to the EL structure by means of screen printing or other printing techniques or by means of PVD methods, the second electrode being transparent or opaque may be opaque.
  • the reason for this is on the one hand in the relatively large available zinc sulfide EL pigments with a d 50 value of generally 20 to 30 microns with an appropriate pigment size distribution and thus a relatively thick EL layer in the range of 20 to 50 ⁇ m with unevenness z.
  • the insulation layer (s) can be omitted if the luminescent layer has a layer thickness which prevents a short circuit between the two electrodes.
  • Laminated glass, in particular laminated safety glass constructions are due to the waviness or unevenness with relatively thick polymeric adhesive layer of at least about 0, 38 mm thickness and executed at high strength requirement usually with at least 0, 76 mm thick layers.
  • the adhesive layers can z. B. be polyvinyl butyral.
  • a 0.38 mm thick insulating layer in an EL capacitor structure would require extremely high voltages, since even at 40 to 100 microns electrode spacing an AC voltage of generally 1 00 to 200 volts is required.
  • the object of the present invention is to provide a laminated glass element, in particular a laminated safety glass element with a light effect based on an AC electroluminescent system.
  • a laminated glass element in particular a laminated safety glass element with a light effect based on an AC electroluminescent system.
  • the layers present in the laminated glass should at the same time be used as layers for the electroluminescent system.
  • This laminated glass element is intended to have a uniform EL emission even with large dimensions (large glass elements) and be suitable for use as a decorative element and / or lighting element in interiors and / or outdoor areas.
  • a laminated glass element, preferably laminated safety glass element, with integrated electroluminescent lighting structure comprising:
  • the second at least partially transparent substrate thus represents a second electrode D.
  • the laminated glass element Due to the plane-parallel base substrate predetermined by the laminated glass system, the laminated glass element has a uniform electrode spacing and thus a uniform E L emission.
  • the structures present in laminated glass elements are used to form at least one Integrate EL lighting structure, d. That is, the glass sheets commonly used in composite glass elements are used as electrodes after suitable coating and the polymeric adhesion promoter (adhesive intermediate layer) can be used as an insulator.
  • the term "at least partially transparent” is to be understood as meaning a substrate which has a transmission of at least 60%. "Transparent” means substrates which have a transmission of at least 90%.
  • laminated glass is generally a laminate having at least two glass or more rarely plastic sheets passing through a transparent plastic adhesive layer (polymeric adhesive, composite), such as cast resin or a high tensile strength
  • polymeric adhesive, composite such as cast resin or a high tensile strength
  • Conventional thermoplastic composite films are, for example, made of polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), polyacrylate (PA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyurethane (PU), polyvinyl alcohol (PVA) or polyvinyl chloride (PVC).
  • PVB polyvinyl butyral
  • the refractive index of the adhesive intermediate layer is generally greater than 1 and less than 2, preferably in the range of 1.5.
  • LSG laminated safety glass
  • the film thickness - can be varied.
  • a glass or plastic discs z Eg float glass,
  • Single-pane safety glass (ESG) or partially tempered glass can be used.
  • laminated glass and laminated safety glass are generally carried out under clean room conditions. In an autoclave, glass (or plastic) and intermediate layer (usually foil) are fused under pressure to an insoluble unit under heat.
  • glass or plastic
  • intermediate layer usually foil
  • the materials mentioned above with regard to the construction of laminated glass or laminated safety glass as well as the above-mentioned production method can basically also be used in the laminated glass element according to the invention or for its production. Preferred materials and methods of preparation with respect to the invention
  • each suitable for the production of laminated glass in particular for the production of laminated safety glass (VSG), suitable at least partially transparent substrate.
  • VSG laminated safety glass
  • suitable at least partially transparent substrate In general, glass or transparent plastic is used as the at least partially transparent substrate. Suitable transparent plastics are known to the person skilled in the art. Examples are acrylic glass and polycarbonate.
  • the at least partially transparent substrate is preferably glass substrates, preferably float glass, toughened safety glass (ESG) or partially tempered glass (TVG).
  • ESG toughened safety glass
  • TVG partially tempered glass
  • the glass thickness depends on the intended use and may be different in the first electrode A and the second electrode D. Usual thicknesses are generally from 1 mm to 25 mm.
  • specific embodiments are mentioned, wherein the inventive
  • Laminated glass element can be used.
  • two or more equal or dissimilar spaced glass sheets of flat glass also referred to as float glass, having a thickness of generally 1 mm to 21 mm, preferably 3 mm to 8 mm are used.
  • the distance of the glass sheets is generally 1 2 mm to 1 6 mm.
  • the embodiments may according to the required properties z. B. for thermal insulation, sun protection, sound insulation, fire protection, personal and property protection or combinations thereof. So it can be used in outdoor applications in building facades z. B.
  • the laminated glass element according to the invention is particularly suitable for use in large-area glass elements (large dimensions) and provides a uniform EL. Typical dimensions are in a range of generally 0.5 m to 1 0 m (height and width). These dimensions are given by way of example only. It is also possible to use the laminated glass element according to the invention in glass elements with larger or smaller dimensions.
  • a common and inventively suitable flat glass dimension is z. B. 6.00 x 3.21 meters. This will z.
  • the discs are made for typical multi-pane insulating glass assemblies, wherein hermetically sealed spaces are produced by the edge bond in insulating glass structures, which are usually filled by a noble gas, the gas pressure is adjusted according to the barometric air pressure at the place and at the time of production. Thus, at the time of production, there is a balance between the pressure in the glazing unit and the external barometric pressure in the production environment.
  • Another object of the present invention is an insulating glass element, which has at least one inventive laminated glass element, preferably laminated safety glass element.
  • the construction of insulating glass elements is known in the art.
  • Insulating glass constructions a necessary and usual Energyp ⁇ rm ⁇ ßn ⁇ hme.
  • a possible Isoliergl ⁇ s ⁇ ufb ⁇ u includes z.
  • An insulating glass composite may be constructed according to the prior art, for. B. using a spacer, for. B. from an aluminum or steel profile, and a so-called secondary seal, which connects the composite glass element according to the invention or a further glass element via the spacer with a third glass element permanently elastic.
  • a hermetically sealed space is produced, which can usually be filled by a noble gas, wherein the gas pressure is adjusted according to the barometric air pressure at the place and time of production or according to the barometric air pressure at the place of use.
  • a valve can be provided with which the gas pressure can be optimally adjusted on site.
  • the spacer profiles are usually filled with desiccants, which are connected via openings with the above-mentioned gap and should optionally bind penetrating water vapor, so that the life of the insulating glass element is increased.
  • the glass elements of the insulating glass element can be formed from simple float glass or from a low-iron-white glass or from an ESG or VSG or TVG element. All glass surfaces can be provided with various heat-protecting, light-absorbing, light-reflecting and / or scratch-resistant and / or easily cleanable layers or with layers having an additional function.
  • the insulating glass element can also with two spaces, d. H . be formed with a third glass element.
  • multi-pane insulating glass structures made of simple float glass, such multi-pane insulating glass structures are also formed from discs having on one or both sides of a coating and so the Reflect reflection and / or transmission in desired wavelength ranges of light.
  • the individual panes can be made prestressed or through-dyed, or they can be formed from so-called single-pane safety glass (ESG) or partially tempered glass (TVG).
  • ESG single-pane safety glass
  • TVG partially tempered glass
  • k-value is also important.
  • the heat transfer coefficient k indicates how much energy, expressed in watts per square meter of glass surface and degree of temperature difference in Kelvin (W / m 2 K), is lost.
  • a small k value means less energy loss.
  • Typical k-values of single-pane glasses of a few mm thickness are 5 to 6 W / m 2 K, while modern insulating glass constructions of, for example, 4 mm float glass and 1 6 mm argon gas and 4 mm float glass, depending on the type of coating k values in the range 1 , 7 to 1, 1 W / m 2 K reach.
  • the first and the second at least partially transparent substrate are rendered electrically conductive by coating on their respective inner side. This can be done according to all methods known in the art. Suitable methods are mentioned below.
  • Liquid crystal display elements so-called liquid crystal displays (LCDs), via thin-film transistors (TFT) displays, via cover electrodes for electroluminescent displays, computer screen elements up to electrostatic shielding elements, heating elements for mirrors and
  • the electrically conductive coating is an electrically conductive, at least partially transparent, preferably inorganic, thin film, preferably by sputtering technique, vapor deposition technique, by means of vacuum or is applied pyrolytically on the first and the second at least partially transparent substrate.
  • a thermal treatment for. B. at 450 to 750 0 C.
  • thermoplastic films or plates can be used on thermoplastic films or plates, as well as indium tin oxide (ITO) or tin oxide (NESA) pastes or other metal oxides known to those skilled in the art embedded in a corresponding polymer matrix.
  • ITO indium tin oxide
  • NESA tin oxide
  • pastes with intrinsically conductive polymers can be used, or electrically conductive polymer films such as polyanilines, polythiophenes, polyacetylenes, polypyrroles (Handbook of Conducting Polymers, 1 986) with and without metal oxide filling.
  • the application of the electrically conductive coating takes place by means of vacuum or pyrolytically.
  • the electrically conductive coating is particularly preferably a thin and largely transparent layer which is produced by means of vacuum or pyrolytically produced metallic or metal oxide, which preferably has a sheet resistance of from 5 milliohms to 3,000 ohms per square, particularly preferably a sheet resistance of from 0.1 to 1 000 ohms / square , very particularly preferably 5 to 30 ohms / square, and in another preferred embodiment has a daylight transmittance of at least 60% and in particular at least 76%.
  • a particular preferred type of electrically conductive and highly transparent glass, in particular float glass, are pyrolytically produced layers which have a high surface hardness and whose surface electrical resistance can be set in a very wide range, generally from a few milliohms to 3,000 ohms per square.
  • the daylight transmittance is generally 11 to 86%.
  • An example is here called the TEC ® glass from Pilkington Libbey-Owens-Ford of Toledo OH.
  • a glass called TEC® 1 5/4 has a glass thickness of 4 mm and has a surface resistance of less than 1 4 ohms per square with a daylight transmittance of 83%.
  • a glass with the label TEC ® 70/4 also has 4 mm glass thickness and has a surface resistance less than 80 ohms per square at a daily light transmittance of 82%.
  • Such pyrolytically coated glasses can be well deformed and have a good scratch resistance, in particular scratches do not lead to an electrical interruption of the electrically conductive surface layer, but only to a mostly slight increase in surface resistance.
  • pyrolytically produced conductive surface layers are so strongly diffused into the surface by the temperature treatment and anchored in the surface, that in a subsequent application of material an extremely high adhesion to the glass substrate is given, which is also very advantageous for the present invention.
  • coatings have a good homogeneity, ie a low scattering of the surface resistance value over large surfaces. This feature also provides an advantage to the present invention.
  • Electrically conductive and highly transparent thin layers can be produced on a glass substrate, which is preferably used according to the invention, much more efficiently and cost-effectively than on polymeric substrates such as PET or PMMA or PC.
  • the electrical sheet resistance is on glass coatings on average by the factor 1 0 cheaper than on a polymeric film with comparable transparency, so for example 3 to 1 0 ohms / square in glass layers compared with 30 to 1 00 ohms / square on PET films.
  • the preparation of the second transparent electrode by means of a vacuum process or screen printing on an already and ⁇ pplik ⁇ tio ⁇ sspezifisch formed glass substrate is also much more expensive and more expensive than the use of a glass substrate with a conductive coating according to a preferred embodiment of the present invention.
  • bus bars are used in large-area light-emitting elements, which are to be provided according to the invention preferably with the aid of the inventive laminated glass element, especially in semiconducting LEP or OLED systems, in which relatively large currents flow.
  • Very good electrically conductive tracks are produced in the manner of a cross. In this way, for example, a large area is divided into four small areas.
  • a zinksulfidischen particulate EL-FeId used in one embodiment of the invention generally large 1 00 volts are applied to over 200 volts AC, and it flow when using a good dielectric or good insulation very low currents. Therefore, in a ZnS-Dickf ⁇ lm-AC-EL element, which is preferably used according to the invention, the problem of current load substantially lower than semiconducting LED or OLED systems, so that the use of bus bars is not essential, but large-area lighting elements can be provided without the use of bus bars.
  • the electrical connections may be made, for example, using electrically conductive and stovable pastes with tin, zinc, silver, palladium, aluminum and other suitable conductive metals or combinations and mixtures or alloys thereof.
  • the electrically conductive contact strips are generally applied to the electrically conductive and at least partially transparent thin coatings by means of screen printing, brush application, inkjet, doctor blade, roller, by spraying, spraying or by dispenser application or comparable application methods known to the person skilled in the art, and then generally in an oven thermally treated, so that usually laterally along a substrate edge attached strips can be well contacted by soldering, clamping, gluing, crimping or plug electrically conductive.
  • the electrically conductive coating is provided on at least one glass edge with a highly conductive metallic and some 1 to 1 0 mm wide strip. This strip is preferred in printing technology
  • Applicant known application methods (as mentioned above) applied, dried and subjected to a temperature treatment, wherein a solderable contact strip is obtained.
  • At least two glass edges are arranged offset in such a way that a contact strip is arranged exposed and so good z. B. by means of soldering or terminals or spring contact or friction welding or ultrasonic contacting with
  • Connection elements can be provided.
  • An inventively preferred glass element with electroluminescent effect based on electrically conductive and at least partially transparent coatings generally requires as well as electrically conductive KunststoffierstMail or so-called bus bars, which - as already mentioned above - the use of bus bars is not essential. As long as only low electrical power must be applied to electrically conductive coatings, spring contacts or carbon-filled rubber elements or so-called zebra rubber strips are sufficient.
  • conductive adhesive pastes based on silver, palladium, copper or gold filled polymer adhesive are preferably used. It is also possible to apply self-adhesive electrically conductive strips, for example, of tinned copper foil with an adhesive that is electrically conductive in the z-direction by pressing.
  • the adhesive layer is uniformly pressed with a surface pressure of some N / cm 2 , and values of 0.01 3 ohm / cm 2 (eg Conductive Copper Foil Tape VE 1 691 from D & M International, A-8451 Heimschuh) and 0.005 ohms (eg, Type 1 1 83 from 3M Electrical Products Division, Austin, Texas, USA, according to MIL-STD-200 Method 307 maintained at 5 psi / 3.4 N / cm 2 measured over 1 sq. In. Surface area) or 0.001 ohms (eg Type 1 345 from 3M) or 0.003 ohms (eg Type 3202 from Holland Shielding Systems BV).
  • a surface pressure of some N / cm 2
  • values of 0.01 3 ohm / cm 2 eg Conductive Copper Foil Tape VE 1 691 from D & M International, A-8451 Heimschuh
  • 0.005 ohms eg, Type 1
  • the at least partially transparent polymeric adhesion promoter (adhesive intermediate layer, composite material) B is made of a plastic, which preferably has a relative dielectric constant (permittivity) measured at 1 kHz of at least 30, more preferably at least 50.
  • dielectric constant is known to the person skilled in the art, the dielectric constant being used as a complex variable, with a
  • the determination of the relative dielectric constants can be carried out both from spectroscopic data and from the interaction with an externally applied electric field according to methods known to the person skilled in the art.
  • the polymeric adhesion promoter B is arranged on the inside of the first at least partially transparent substrate A following the coating. It is possible that the polymeric adhesion promoter B is disposed immediately after the coating of the first at least partially transparent substrate A, or that one or more further layers are arranged between the coating of the first at least partially transparent substrate A and the polymeric adhesion promoter. Both insulation layers can have the same structure or a different structure.
  • an insulation layer E is arranged immediately after the coating between the coating of the first at least partially transparent substrate A and the polymeric adhesion promoter.
  • Such an insulating layer can be arranged in a further embodiment as an alternative to the first-mentioned insulating layer or in addition to the first-mentioned insulating layer immediately after the coating of the second at least partially transparent substrate D.
  • Suitable insulating layers E are known in the art and are often applied to electrically conductive coatings for passivation purposes. These layers are generally carried out in a vacuum process or chemically in the form of oxide or nitridic thin and very highly transparent layers. The thickness is generally 50 nm up to 500 nm. If two insulating layers are used in the laminated glass element according to the invention, the thickness of the individual insulating layers may be identical or different.
  • Such insulating layers E provide good electrical insulation even at high temperatures and moreover enable a good bond with the EL luminous structure C or with the polymeric adhesion promoter B and are generally very chemically stable.
  • the present invention thus relates in a further preferred embodiment to a laminated glass element, wherein the electrically conductive coating of the electrodes A and D is provided with a transparent and thin and insulating oxide or nitridic insulating layer E at least in the region of the EL luminous structure.
  • the optionally present insulation layers E are removed in the region of the contact strips (see interconnects, connections of the electrodes) present in a preferred embodiment of the invention. This is usually realized by an etching process or before the coating of the electrodes A and D with the insulation layer E, by masking or covering the electrically conductive coatings in the region of the contact strips and then applying the insulation layer E.
  • the insulation layer E can also be effected by means of conventional roller or curtain casting or spray coating technologies or by screen printing.
  • the insulating layer E may be a transparent thin glass frit coating or a polymeric thin and transparent coating.
  • the at least partially transparent polymeric adhesion promoter B is preferably a cast resin or a thermoplastic composite film, wherein the thermoplastic composite film is preferably selected from the group consisting of polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), polyacrylate (PA), polymethyl methacrylate (PMMA ) Polyurethane (PU), polyvinyl alcohol (PVA) and polyvinyl chloride (PVC), preferably polyvinyl butyral (PVB).
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • PA polyacrylate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PU polyurethane
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVC polyvinyl chloride
  • Suitable PVB films are known in the art and commercially available, for. B. Butacite ®, Saflex ®, S-Lec ® and Trosifol ®.
  • thermoplastic composite films preferably used as polymeric adhesion promoter B generally have a thickness of from 1 00 ⁇ m to 1 000 ⁇ m, preferably 380 ⁇ m or 760 ⁇ m. It can one or more, z. B. two or three, slides are used.
  • the thickness can be chosen substantially greater than in the case of the films mentioned above. Suitable thicknesses of the polymeric adhesion promoter when using casting resin are generally 0.5 to 5.0 mm, preferably 1 mm to 2 mm. Higher film thicknesses are used in particular for uneven glass surfaces, for large formats and / or for high demands on the so-called residual capacity.
  • a polymeric adhesion promoter B is very particularly preferably a PVB film having a thickness of 0, 1 to 0, 76 microns, preferably 0, 1 to 0.38 microns used.
  • PVB films have a relative dielectric constant of generally 3.5 to 5 and are transparent after the lamination process for producing a laminated glass element.
  • the thickness of generally 0, 1 to 0.38 microns is according to experience in large-scale lamination of two glass substrates for compliance with official building safety standards such as CFR 1 6 Part 1 201 or ANSI Z97.1 or the CEN standard EN 1 2600 z. B. in vertical glazing, entrance doors, security doors, sliding doors, tub and shower partitions, side lights and glass panels needed.
  • the polymeric adhesion promoter B is carried out such that the relative dielectric constant measured at 1 kHz reaches at least the value 30 and is preferably at least 50. With the increase of the relative dielectric constant (epsilon) by the factor 1 0 or around The thickness of the polymeric adhesion promoter is preferably reduced by a similar amount and the EL supply voltage can be left to generally 100 to 200 volts AC, as is customary in EL systems. To meet the double insulation requirements due to the relatively high voltages, further glass substrates and / or plastic films in the sense of a laminated glass lamination process can be integrated in the polymeric adhesion promoter.
  • the increase in the dielectric constant of the polymeric adhesion promoter B can be achieved by admixing functional particles in the polymeric adhesion promoter commonly used in the production of laminated glass (suitable and preferred polymeric adhesion promoters are mentioned above).
  • the functional particles are preferably transparent particles which are electrically conductive.
  • the functional particles preferably have a high dielectric constant.
  • nanoscale particles As functional particles it is possible to use preferably nanoscale particles, nanoscale agglomerates, dendritic particles, submicron and micrometer-sized crystalline particles and / or combinations thereof. These generally have average particle diameters in the range from 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m, particularly preferably 1 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • Suitable particles are, for example, single-walled carbon nanotubes (so-called SWCNTs).
  • SWCNTs single-walled carbon nanotubes
  • the single-walled carbon nanotubes are essentially cylindrical carbon structures with a diameter of a few nanometers.
  • the hitherto known separation techniques for SWCNT are based on electron transfer effects on metallic diazonium salt-treated SWCNT, on dielectrophoresis, on a particular chemical affinity of semiconducting carbon nanotubes to octadecylamines and on carbon nanotubes encased in single-stranded DNA.
  • the selectivity of these methods can be further improved by intensive centrifugation of pretreated dispersions and application of ion exchange chromatography.
  • fractionally pure single-walled carbon nanotubes are preferably used, ie. H .
  • Fractions of single-walled carbon nanotubes which differ in a parameter selected from the group consisting of diameter, length, chirality and electronic properties, at most about 50%, more preferably at most about 40%, especially at most about 30 %, especially not more than 20%, especially not more than 1 0%.
  • the SWCNTs according to the invention are generally known and commercially available.
  • the SWCNTs preferably have an outer diameter between 1 nm and 50 nm, preferably between 3 nm and 25 nm, more preferably between 5 nm and 15 nm, and a length between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably between 1 ⁇ m and 50 ⁇ m , more preferably between 1 .mu.m and 1 .mu.m.
  • SWCNTs can preferably be mixed homogeneously with the polymeric adhesion promoter B as a pure substance or as a master batch containing in thermoplastic materials.
  • Single-walled carbon nanotubes are particularly preferred for the purpose of the present invention because they are thinner and have higher conductivities, whereby the desired effect can be achieved even with less use.
  • the optionally used SWCNTs may be arbitrarily oriented or directional.
  • metallic nano-tubes such as silver nano-tubes can be used.
  • metallic nanowires reference is made to WO 2007/022226 A2, the disclosure of which with regard to the nanowires disclosed therein is incorporated herein by reference
  • barium titanate particles in the range of preferably 1, 0 to 2.0 microns. These can give a relative dielectric constant of up to 100 at a high degree of filling.
  • ITO indium tin oxide
  • nanoparticles and / or largely transparent and electrically conductive flakes can be added. In any case, it should be considered that the polymeric primer B with the various functional particles dispersed in the polymeric coupling agent remains at least partially transparent.
  • the polymeric adhesion promoter may contain the abovementioned particles in an amount of 0 to 70% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight, particularly preferably 1 to 20% by weight (based on the polymeric adhesion promoter used).
  • the particles added to the polymeric adhesion promoter B are preferably added in such a concentration that, after the lamination of the laminated glass element, the percolation of the particles, ie the electrical conductivity due to direct electrical contacts of the individual admixed particles, at least in the areas between the individual luminous elements of the EL Luminous structure C leads to no ohmic conductivity in the z-direction of the polymeric adhesion promoter.
  • Another object of the present invention is therefore a laminated glass element, wherein the casting resin or the thermoplastic composite film forms a composite mass matrix, the largely transparent elements in the form of nanoscale particles, nanoscale agglomerates, dendritic particles, submicron and micrometer sized crystalline Particles and combinations thereof are added. Suitable particle sizes, amounts and suitable particles are mentioned above.
  • the present invention thus relates to a laminated glass element, wherein the at least partially transparent polymeric adhesion promoter B from a polyvinyl butyral (PVB) film from 0, 1 to 0, 76 mm, preferably 0, 1 to 0.38 mm, is formed and by the addition of largely transparent elements in the form of above-mentioned nanoscale particles, nanoscale agglomerates, dendritic particles, submicron or micrometer sized crystalline particles or combinations of said particles has a high relative dielectric constant of preferably at least 30, more preferably at least 50. As a result, at the same time a sufficient electrical insulation is effected.
  • PVB polyvinyl butyral
  • the present invention relates to a laminated glass element, wherein the at least partially transparent polymeric adhesion promoter is a thermoplastic composite film, which is interspersed with an electrically conductive metal fabric. Suitable metal fabrics are known to the person skilled in the art.
  • the composite film has a thickness of 0, 1 to 0.38 mm.
  • the at least one electroluminescent (EL) luminous structure C is arranged on the inside of the first at least partially transparent substrate A following the polymeric adhesion promoter.
  • the EL luminescent structure C can be arranged immediately after the polymeric adhesion promoter B or optionally one or more further layers can be arranged between the polymeric adhesion promoter B and the EL luminescent structure C.
  • the EL luminous structure C is preferably arranged immediately after the polymeric adhesion promoter B.
  • the expression "on the inside of the first at least partially transparent substrate” is to be understood in the sense of the present application as meaning that the order and direction of the individual layers forming the laminated glass element according to the invention are described is and means in the present case that the first layer is formed by a first at least partially transparent substrate, which is electrically conductive by coating on the inside (first electrode A), the second layer is optionally an insulator layer E, which on the coating of Electrode A is arranged on it (ie on the coating of the electrode A or, if appropriate, the insulator layer E) following layer of the polymeric adhesion promoter B and preferably the EL luminous structure C is arranged thereon.
  • the EL luminous structure C is preferably applied to the dimensionally stable substrates with their electrode layers A or D or the optional insulating layers E or F by means of screen printing, inkjet printing, dispenser application, spraying, spraying, roller coating, curtain coating and the like coating or Printing technologies are applied.
  • the EL luminous structure C can therefore be printed or coated both on the inside of the first substrate with the electrode A or optionally the insulating layer E or on the second substrate with the electrode D or optionally the insulating layer F.
  • the at least one electroluminescent (EL) luminous structure may be arranged on the entire inner surface of the first or second at least partially transparent substrate or on one or more partial surfaces of the first at least partially transparent substrate.
  • the partial surfaces generally have a spacing of 0.5 to 1 0.0 mm, preferably 1 to 5 mm from each other.
  • the EL light-emitting structure C is generally composed of a binder matrix with homogeneously dispersed EL pigments therein.
  • the binder matrix is generally chosen such that there is a good adhesion to the electrode layer C (or the insulation layer E applied thereon, if appropriate), and that a good adhesive bond with the polymeric adhesion promoter B is possible in a subsequent lamination process.
  • PVB or PU based systems are used.
  • additional additives are present in the binder matrix, such as color-converting organic and / or inorganic systems, color additives for a day and night light effect and / or reflective and / or light-absorbing effect pigments such as aluminum flakes or glass flakes or mica platelets.
  • the proportion of EL pigments in the total mass of the EL luminous structure is 20 to 75 wt .-%, preferably 50 to 70 wt .-%.
  • the at least one EL light-emitting structure C is an AC thick-film-light-electroluminescent (AC-P-E L) light structure.
  • AC-P-E L AC thick-film-light-electroluminescent
  • Thick-film AC-EL systems have been well-known since Destriau 1 936 and are usually applied by screen printing to ITO-PET films. Since zinc sulfide electroluminophores have a very high degradation during operation and especially at higher temperatures and in a steam environment, microcapsulated EL pigments (also called EL phosphors) are generally used today for long-lived thick-film AC-EL lamp assemblies. However, it is also possible to use non-microencapsulated pigments in the laminated glass element according to the invention, as further explained below.
  • EL foils or EL lamps or EL elements are understood to be thick-film EL systems which are operated by means of alternating voltage at normative 1 00 volt and 400 hertz and thus a so-called cold light of a few cd / m 2 emit up to a few 1 00 cd / m 2 .
  • EL screen pastes are generally used.
  • Such EL screen-printing pastes are generally based on inorganic substances. Suitable substances are for. As high-purity ZnS, CdS, Zn x Cd ⁇ x S compounds of groups II and IV of the Periodic Table of the Elements, with ZnS is particularly preferably used.
  • the aforementioned substances may be doped or activated and optionally further co-activated.
  • the content of alkali and rare earth metals in the above-mentioned substances in general very small, if any. Very particular preference is given to using ZnS, which is preferably doped or activated with copper and / or manganese and is preferably co-activated with chlorine, bromine, iodine and / or aluminum.
  • Common EL emission colors are yellow, orange, green, green-blue, blue-green and white, whereby the emission color can be obtained white or red by mixtures of suitable EL pigments or by color conversion.
  • the color conversion can generally take place in the form of a converting layer and / or the addition of corresponding dyes and pigments in the polymeric binder of the screen printing inks or the polymeric matrix in which the EL pigments are incorporated.
  • the polymeric adhesion promoter B and / or the screen printing matrix used for producing the EL luminous structure are provided with translucent, color-filtering or color-converting dyes and / or pigments. In this way, an emission color white or a day-night light effect can be generated.
  • pigments which have an emission in the blue wavelength range from 420 to 480 nm and are provided with a color-converting microencapsulation are used in the EL luminous structure C. In this way, the color white can be emitted.
  • pigments used in the EL luminous structure C are ACP-EL pigments which have an emission in the blue wavelength range from 420 to 480 nm.
  • the AC-P-EL screen printing matrix preferably comprises wavelength-controlling inorganic fine particles based on europium (II) activated alkaline earth ortho-silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2+ or YAG phosphors such as Y 3 Al 5 O 1 2 : Ce 3 + or Tb 3 Al 5 O 1 2 : Ce 3 + or Sr 2 GaS 4 : Eu 2 + or SrS: Eu 2 + or (Y, Lu, Gd, Tb) 3 (Al, Sc , Ga) 5 O 1 2 : Ce 3 + or (Zn, Ca, Sr) (S, Se): Eu 2+ .
  • europium (II) activated alkaline earth ortho-silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4
  • the above-mentioned EL pigments can be microencapsulated. Due to the inorganic microencapsulation technology good half-lives can be achieved.
  • One example is the EL screen printing system Luxprint® for EL from E. I. called du Pont de Nemours and Companies.
  • Organic microencapsulation technologies and film-wrap laminates based on the various thermoplastic films are also generally suitable, but have proven to be expensive and not significantly extended in life.
  • Suitable zinc sulfide microencapsulated E L pigments are available from Osram Sylvania, I nc. Towanda under the trade name GlacierGLO € Standard, High Brite and Long Life and from the Company Durel Division of Rogers Corporation, under the trade names 1 PHSOO l® High-Efficiency Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS002® High-Efficiency Blue-Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS003® Long-Life Blue Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS004® Long-Life Orange Encapsulated EL Phosphor offered.
  • the mean particle diameters of the microencapsulated pigments suitable in the E L luminescent structure are generally from 1 5 to 60 ⁇ m, preferably from 20 to 35 ⁇ m.
  • inorganic glasses as at least partially transparent substrates. These provide an excellent barrier to water vapor and oxygen. Therefore, in the present invention.
  • EL luminous structure C of the laminated glass element according to the invention also not microencapsulated fine-grained E L pigments, preferably with a high
  • the non-microencapsulated pigments preferably have middle
  • Specially non-microencapsulated EL pigments can be used with smaller pigment sizes of less than 10 ⁇ m. As a result, the transparency of the glass element can be increased.
  • non-encapsulated pigments can be added to the screen printing inks suitable according to the present application, preferably taking into account the special hygroscopic properties of the pigments, preferably the ZnS pigments.
  • binders are generally used which, on the one hand, have good adhesion to so-called ITO layers (indium-tin oxide) or intrinsically conductive polymeric transparent layers, and furthermore have good insulating properties, reinforce the dielectric and thus improve the dielectric strength at high electric field strengths cause and additionally in the cured state have a good water vapor barrier and additionally protect the luminescent pigments and extend lifespan.
  • pigments which are not microencapsulated are used in the at least one AC-P-EL luminescent structure.
  • the half-lives of the suitable pigments in laminated glass elements having EL luminous structure C ie the time in which the initial brightness of the laminated glass element according to the invention has dropped to half, are generally from 1 00 and 80 volts and 400 hertz from 400 to a maximum of 5000 hours. but usually not more than 1,000 to 3,500 hours.
  • the half-life of the laminated glass elements according to the invention with EL luminescent structure is high, since the glass substrates preferably used of the laminated glass element according to the invention in combination with the polymeric adhesion promoter B protect electroluminophores very well against the action of water vapor.
  • the brightness values are generally from 1 to 200 cd / m 2 , preferably from 3 to 100 cd / m 2 , more preferably from 5 to 40 cd / m 2 ; For large illuminated areas, the brightness values are preferably in the range from 1 to 100 cd / m 2 .
  • pigments with longer or shorter half-lives and higher or lower brightness values can also be used in the EL structures of the laminated glass element according to the invention.
  • the layer contains the abovementioned optionally doped ZnS crystals, preferably microencapsulated as described above, preferably in an amount of from 40 to 90% by weight, preferably from 50 to 80% by weight, particularly preferably from 55 to 70% by weight. , in each case based on the weight of the paste.
  • binders one- and preferably two-component polyurethanes can be used.
  • highly flexible materials from Bayer MaterialScience AG are preferred, for example the lacquer raw materials of the desmophen and desmodur series, preferably desmophen and desmodur, or the lacquer raw materials of the Lupranate, Lupranol, Pluracol or Lupraphen series from BASF AG.
  • solvents ethoxypropyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, xylene, solvent naphtha 100 or any mixtures of two or more of these solvents in amounts of preferably 1 to 50 wt .-%, preferably 2 to 30 wt .-%, particularly preferably 5 to 1 5 wt .-%, each based on the total paste mass, are used.
  • binders for example those based on PMMA, PVA, in particular Mowiol and Poval from Kuraray Europe GmbH (now called Kuraray Specialties or Polyviol from Wacker AG, or PVB, in particular Mowital from Kuraray Europe GmbH (B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), or Pioloform, in particular Pioloform BR l 8, BM l 8 or BTl 8, from Wacker
  • solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, diacetone alcohol, benzyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol, butylglycol, methoxybutanol, dowanol, methoxypropylacetate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, butoxyl, Glycolic acid n-
  • additives may be contained to improve flow control and flow.
  • flow control agents are Additol XL480 in butoxyl in a mixing ratio of 40:60 to 60:40. 0.01 to 1 wt .-%, preferably 0.05 to 5 wt .-%, particularly preferably 0, 1 to 2 wt .-%, each based on the total paste mass, rheology additives containing the Decrease settling behavior of pigments and fillers in the paste, for example BYK 41 0, BYK 41 1, BYK 430, BYK 431 or any mixtures thereof.
  • Particularly preferred formulations of printing pastes according to the invention for producing the EL luminous structure C comprise:
  • the above-mentioned EL screen-printing pastes are applied to transparent plastic films or glasses, which in turn have a substantially transparent electrically conductive coating and thereby represent the electrode for the visible side (in the present invention laminated glass element corresponds to said electrode of the electrode D, wherein the EL Light-emitting structure is optionally applied to the optionally present insulation layer E).
  • the dielectric (polymeric adhesion promoter B) and the backside electrode (in the present inventive laminated glass element, the electrode A) are produced by printing technology and / or lamination technology.
  • the backside electrode in the present inventive composite glass element, the electrode A
  • the back electrode is prepared or the back electrode is used in the form of a metallized film and on this electrode - if necessary.
  • the dielectric polymeric adhesion promoter B
  • the EL screen printing paste EL light-emitting structure C
  • the transparent and electrically conductive upper electrode A is applied.
  • the system obtained can then optionally be laminated with a transparent cover sheet and thus protected against water vapor or against mechanical damage.
  • the EL luminous structure C is usually applied by printing by means of screen printing or dispersing or inkjet coating or else by a doctor blade process or a curtain coating process or a curtain coating process or a transfer process, preferably by screen printing.
  • the EL luminous structure is preferably applied to the surface of the electrode D or possibly applied to the electrode D applied insulation layer E.
  • Another object of the present application is a method for
  • the at least one electroluminescent luminous structure C is applied to the adhesion promoter B by means of screen printing.
  • Particularly preferred AC-P-EL pigments are dispersed in a PVB matrix and applied graphically by screen printing.
  • the PVB used as a binder is prepared by extrusion or casting with the pigments, preferably AC-P-EL pigments, and together with particles which increase the relative dielectric constant.
  • Suitable particles which increase the dielectric constant are the dielectric constant increasing particles with respect to the polymeric adhesion promoter B.
  • the PVB used as a binder is prepared by coextrusion, and thereby the pigments, preferably AC-P-EL pigments, extruded without the dielectric constant increasing particles in a PVB layer on a PVB layer with the dielectric constant increasing particles,
  • the at least one electroluminescent lighting structure is arranged graphically designed.
  • the graphically designed electroluminescent lighting structure is particularly preferably formed from a plurality of luminous elements, wherein the individual luminous elements of any characters, preferably points, rectangles, triangles, squares, lines, circles, stars, numbers and / or letters are formed, the geometric are arranged exactly or arbitrarily following the at least partially transparent polymeric adhesion promoter B.
  • a precise arrangement means a regular arrangement.
  • the size of the individual luminous elements is generally a few mm, preferably 1 to 10 mm.
  • the luminous elements of the at least one EL luminous structure and / or - when using more than one electroluminescent luminous structure - the electroluminescent luminous structures may have the same or different emission colors.
  • the luminous elements of the at least one EL luminous structure and / or - when more than one electroluminescent luminous structure is used - the electroluminescent luminous structures have different emission colors. Suitable emission colors are mentioned above.
  • the laminated glass element according to the invention may be transparent at least in regions or in sections, in the case of a luminous structure which is not electrically activated.
  • the pigments present in the EL luminous structure C have such a small average particle diameter, or such a low degree of filling in the EL luminous structure, or in the individual luminous element, or the individual luminous elements are embodied geometrically so small, or the distance of the individual light-emitting elements is chosen so large, so that the laminated glass element is designed at least partially transparent in non-electrically activated lighting structure or a view is ensured.
  • Suitable pigment particle diameters, fill levels, dimensions of the luminous elements and distances of the luminous elements are mentioned above.
  • the luminous structure is designed such that in the electrically active and light-emitting state due to the Lambertian beam characteristic a single luminous element is not given a view through the glass element.
  • the laminated glass element according to the invention or the insulating glass element according to the invention can be produced by processes known to the person skilled in the art.
  • the laminated glass element according to the invention is generally obtained by lamination. Suitable methods for lamination are known to the person skilled in the art and usually take place in the prior art with a pre-lamination and an autoclave lamination.
  • Another object of the present application is therefore a process for producing a laminated glass element according to the invention, wherein first a layer composite comprising the components A, B, C and D and optionally further components E or F is prepared and this layer composite then at elevated temperature and elevated pressure an indissoluble unit is connected. Suitable temperatures and pressures are mentioned above.
  • the laminated glass element according to the invention can in principle be used in all applications in which laminated glass elements are usually used. Due to the integrated EL lighting structure, in particular applications as decorative elements or as security elements in the exterior and interior areas are conceivable. Another object of the present application is therefore the use of a laminated glass element according to the invention as a decorative element and / or lighting element indoors or for outdoor use, preferably on the outer facades of buildings, in or on furnishings, in or on land, air or water vehicles or in the advertising industry ,
  • Figure 1 a schematic representation of an exemplary cross section through a laminated glass element (1) with symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) in a non-laminated state.
  • Figure 2 is a schematic representation of an exemplary cross section through a laminated glass element (1) with symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) including two thin insulating layers (1 9, 20) in a non-laminated state.
  • Figure 3 is a schematic representation of an exemplary cross section through a laminated glass element (1) with symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) with a coextruded composite film (1 2 1 ) in a non-laminated state.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an exemplary cross section through a laminated glass element (1) with an asymmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) in a non-laminated state.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an exemplary laminated glass element (1) with an asymmetrical laterally offset arrangement of the at least two glass elements (3, 4) in plan view.
  • 6 shows a schematic representation of an exemplary laminated glass element (1) with an asymmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) offset to the right and upwards in plan view.
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of an exemplary cross section through an insulating glass element (2) with a laminated glass element (1) with a symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4).
  • FIG. 9 shows a schematic representation of an exemplary building (25) with glass elements (1, 2).
  • Fig. 1 0 a schematic representation of an exemplary wall element (26) with a frame (27) and integrated glass element (1, 2).
  • Fig. 1 1 a schematic representation of an exemplary luminaire (28).
  • an EL light-emitting structure preferably an inorganic AC D ickfi Im Pu Iver electroluminescence (AC-P-EL) light-emitting structure
  • insulating glass element with at least one laminated glass element with an EL light-emitting structure preferably an inorganic AC thick-film powder-electroluminescent (AC-P-EL) light-emitting structure
  • AC-P-EL AC thick-film powder-electroluminescent
  • First glass element at least partially transparent substrate: float glass or low-iron white glass or tempered safety glass (ESG) or partially tempered glass (TVG) or laminated safety glass (LSG)
  • Second glass element at least partially transparent substrate: float glass or iron oxide-poor white glass or toughened safety glass (ESG) or partially tempered glass (TVG) or laminated safety glass (LSG) 5
  • Third element Flo ⁇ tgl ⁇ s or iron-oxide-type Weisgl ⁇ s or single-pane safety gl ⁇ s (ESG) or teilvorgesp ⁇ nntes glass (TVG) or laminated safety glass (VSG)
  • First electrode (electrically conductive coating): largely transparent thin and electrically conductive coating
  • Second electrode (electrically conductive coating): largely transparent thin and electrically conductive coating
  • VSG compound polymeric adhesion promoter: in particular PVB film with ⁇ 0.38 mm thickness or 1 2 'in the form of a coextruded film 13 Functional particles in the VSG matrix (matrix of the polymeric adhesion promoter)
  • Second insulation layer 21 Spacers for example, an aluminum profile
  • annulus 30 regularly arranged lighting elements
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary cross section through a laminated glass element (1) with a symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) in a non-laminated state.
  • Such symmetrical and superimposed arrangement of the glass elements (3, 4) can also be realized in such a way that both contact strips (8, 9) lie on one side and the terminals (10, 11) are also on one side. In principle, however, the contact strips can be pulled around all 4 edges.
  • the type of arrangement and formation of the contact strips (8, 9) and the EL terminals (10, 11) depends i.a. from the size of the laminated glass element (1) and the sheet resistance of the two transparent electrodes (6, 7) and the desired emission brightness (15).
  • the electrode region (6, 7) lying opposite a respective contact strip (8, 9) can be ground away, etched away or blasted away, or a small scratching, milling or lasering can be carried out.
  • the electrode region (6, 7) below the contact strips (8, 9) from the rest of the electrodes (6, 7) is electrically isolated.
  • the EL luminous structure preferably an AC-P-EL luminous structure, (16) is usually printed by means of screen printing, dispensing order or
  • Luminous structure (16) usually comprises a binder matrix (18) with homogeneously dispersed EL pigments (17).
  • the binder matrix (18) is generally chosen so that a good bond on the Electrode ⁇ harsh (6) is given and that in a subsequent lamination process, a good bonding with the laminated safety composite (1 2) is possible
  • PVB or PU based systems are used.
  • EL pigments (1 7) In addition to the EL pigments (1 7), further additives in the binder matrix (1 8) may be useful, such as color-converting organic or inorganic systems and further color additives for a day and night light effect and / or reflective and / or light-absorbing Effect pigments, such as aluminum flakes or glass flakes or mica platelets
  • the EL segments (1 7) can be used microencapsulated or not microencapsulated. Specifically non-microencapsulated EL segments (1 7) can also be used with smaller pigment dimensions of less than 10 ⁇ m, so that the transparency of the glass element (1) can be increased.
  • the EL Em ⁇ ss ⁇ on (15) may be 5 cd / m 2 to about 1 00 cd / m 2 at large-scale applications (further details are given in the preceding part of the description)
  • UV protection layer in addition to the normal UV filtering of glass substrates from about 380 nm, a further UV protection layer, with a suitable design of the electrode layer (6) and this layer UV F ⁇ lterw ⁇ rkung has.
  • an additional insulation can also be installed. This is shown schematically in FIG. 2 by the incorporation of the two insulation layers (19, 20), wherein basically only one insulation layer can be present
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an exemplary cross section through a laminated glass element (1) with a symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) including two thin insulating layers (19, 20) in a non-laminated state Insulation layers (1 9,20) on the electrode layers (6, 7) are provided.
  • Insulation layers (1 9, 20) are often applied to electrically conductive glass coatings (6, 7) for the purpose of passivation and usually carried out in a vacuum or chemically in the form of oxide or nitridic thin and very highly transparent layers of a few 50 to some 1 00 nm thickness.
  • Such insulation layers (1 9, 20) provide good electrical insulation even at high temperatures and also allow a good bond with the EL binding matrix (1 8) or with the VSG composite mass matrix (1 4) and are generally also chemically very stable , however, the insulation layers (1 9, 20) should generally be removed in the region of the contact strips (8, 9). Suitable methods for removal are mentioned in the description.
  • the application of the insulating layer (1 9, 20) can also be effected by means of conventional roller or curtain casting or spray coating technologies or by screen printing. In this case, a transparent thin glass frit coating can be selected, or a polymeric thin and transparent coating can be carried out.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an exemplary cross section through a laminated glass element (1) with a symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) with a coextruded composite film (1 2) in a non-laminated state.
  • the VSG composite (1 2) in the form of a co-extruded PVB film with flat integrated EL pigments (1 7) is shown.
  • EL particles (1 7) are homogeneously dispersed in a LSG composite mass matrix (1 4) and extruded onto a VSG composite mass (1 2 1 ) or vice versa.
  • the laminated composite material (1 2 1) are installed as already described functional particles (3: 1) to increase the relative dielectric constant.
  • Such an embodiment causes a full-surface EL emission (1 5). This can be additionally designed by additional graphic prints with opaque or translucent properties.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an exemplary cross section through a composite glass element (1) with asymmetrical
  • Glass element (1) can be realized.
  • the glass supernatant can in the
  • a few mm for example, 1 mm, to 1 0 mm and above.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an exemplary laminated glass element (1) with an asymmetrical laterally offset arrangement of the at least two glass elements (3, 4) in plan view.
  • Such lighting elements (29) can regularly (30) or randomly or deliberately irregular (31) or graphically designed (32) z. B. in the form of numbers or logos.
  • the individual light-emitting elements (29) can be embodied with differently emitting EL particles (17) or a mixture of EL particles (17). It can also be the individual EL particles (1 7) are provided with color-converting coatings and it can color-converting or color-filtering admixtures are incorporated into the individual binders
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of an exemplary laminated glass element (1) with an asymmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4) offset to the right and upwards in plan view.
  • This arrangement is intended only as an example to show the variety of possibilities of the arrangement of the contact strips (8, 9) and the terminals (1 0, 1 1).
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of an exemplary laminated glass element (1) with symmetrical projection of the at least two glass elements (3, 4) in plan view. Such an embodiment allows optimal contacting of the glass elements (3, 4) on the respective opposite edges.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of an exemplary cross section through an insulating glass element (2) with a laminated glass element (1) with a symmetrical arrangement of the at least two glass elements (3, 4).
  • a possible insulating glass structure (2) using a laminated glass element (1) and a third glass element (5) will be described.
  • the insulating glass composite (2) is made according to the prior art using a spacer (21) made of an aluminum or steel profile and a so-called secondary seal (22), the laminated glass element (1) or the second glass element (4) via the spacer ( 21) with the third glass element (5) permanently elastic connects.
  • a hermetically sealed space (33) is produced, which can usually be filled by a noble gas.
  • the spacer profiles (21) are usually filled with desiccant (23) which are connected via openings (24) with the intermediate space (33) and should optionally bind penetrating water vapor and thus increase the life of the insulating glass composite (2).
  • the glass elements (3, 4, 5) can be formed from simple float glass or from a low-iron-white glass or from an ESG or VSG or TVG element. All glass surfaces can be provided with various heat-protecting, light-absorbing, light-reflecting and / or scratch-resistant and / or easily cleanable layers or with layers having an additional function.
  • the insulating glass element (2) can also be formed with two intermediate spaces (33) and a fourth glass element.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of an exemplary building (25) with glass elements (1, 2).
  • a building (25) can also have a land, air or watercraft or a container glass elements (1, 2).
  • FIG. 10 a schematic representation of an exemplary wall element (26) with a frame (27) and integrated glass element (1, 2) is shown.
  • This figure is intended to illustrate, by way of example only, the integration of a glass element (1, 2) by means of a frame construction (27) in a building or vehicle. Instead of a frame (27) and frameless installation variants are possible.
  • Figure 1 1 is a schematic representation of an exemplary light (28) is shown.
  • the possibility of forming a lamp (28) is to be shown as a room lighting body by way of example.
  • the electrical connections (1 0, 1 1) are also outlined only as an example.
  • Such a luminaire (28) can also be designed as a room divider element or as a staircase limiting element and the like.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verbundglaselement, bevorzugt Verbundsicherheitsglaselement, mit integrierter Elektrolumineszenz (EL)-Leuchtstruktur, ein Verfahren zur Herstellung eines erf indungsgemäßen Verbundglaselements, ein Isolierglaselement enthaltend mindestens ein erf indungsgemäßes Verbundglaselement und die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundglaselements als Dekorelement und/oder Leuchtelement in Innenräumen oder zur Außenanwendung, bevorzugt an Außenfassaden von Gebäuden, in oder an Einrichtungsgegenständen, in oder an Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugen oder in der Werbebranche.

Description

Verbundglαselement, bevorzugt Verbundsicherheitsglαselement, mit integrierter Elektrolumineszenz (EL)-Leuchtstruktur
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundglαselement, bevorzugt ein Verbundsicherheitsglαselement, mit integrierter Elektrolumineszenz- Leuchtstruktur, ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundglaselements, ein Isolierglaselement enthaltend mindestens ein erfindungsgenmäßes Verbundglaselement und die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundglaselements als Dekorelement und/oder Leuchtelement in Innenräumen oder zur Außenanwendung, bevorzugt an Außenfassaden von Gebäuden, in oder an Einrichtungsgegenständen, in oder an Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugen oder in der Werbebranche.
Unter Elektrolumineszenz (im Folgenden auch als „EL" abgekürzt) versteht man die direkte Lumineszenzanregung von Leuchtpigmenten (auch Leuchtsubtanzen oder Luminophore genannt) durch ein elektrisches Wechselfeld .
Transparente EL-Anordnungen, z. B. EL-Leuchtplatten auf der Basis von Glas oder transparentem Kunststoff, die z. B. als Informationsträger, Werbetransparente oder zu dekorativen Zwecken dienen können, sind im Stand der Technik bekannt.
So betrifft DE 296 1 7 328 U l eine EL-Leuchtplatte, die in einem hermetisch verschlossenen Innenraum eines Isolierglaselements angeordnet ist. Dadurch wird elektrische Sicherheit und Schutz vor Feuchtigkeit, sowie - je nach Bauart - Schutz gegen elektromagnetische Wellen erzielt.
EP 0 267 331 Al betrifft eine Verbundscheibe mit einem in die Verbund- Klebeschicht eingebetteten Zeichen, das durch ein EL-Element dargestellt oder hinterleuchtbar ist. Die elektrischen Zuleitungen sind nahezu unsichtbar durch dünne, transparente metallische oder oxidische Leiterbahnen oder Schichten innerhalb des Verbundes dargestellt. Nach Einschalten der Spannung scheint das Leuchtzeichen ohne sichtbare Zuleitungen in der Scheibe zu schweben . Das EL-Element ist in einer in EP O 267 331 Al genannten Ausführungsform in der Form ausgeführt, dass auf beiden Innenflächen der Verbundscheibe jeweils eine der beiden Elektroden als transparente Dünnschicht aufgebracht ist und dazwischen das Leuchtelement nebst der dielektrischen Trennschicht angeordnet ist. Die transparenten Elektroden des EL-Elemets sind bevorzugt aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) aufgebaut und die Licht-emittierende Schicht wird unmittelbar auf diese Elektrode aufgebracht.
In US 7,009, 1 56 B2 ist eine beheizbare Verbundscheibe offenbart, die ein elektrisch kontrollierbares flaches funktionelles Element, z. B. ein EL-Element, und mindestens einen elektrisch leitenden dünnen Film, der eine flache Elektrode des flachen funktionellen Elements bildet, aufweist. Durch die Beheizbarkeit der Verbundscheibe können gemäß US 7,009, 1 56 B2 unerwünschte Abweichungen der optischen Eigenschaften des flachen funktionellen Elements, z. B. des EL-Elements, vermieden werden. Das EL- Element ist mit integrierter Gegenelektrode kompakt ausgeführt und weist somit keine elektrisch leitende und transparente Beschichtung eines zweiten Glaselementes auf .
In DE 1 02 551 99Al ist ein Verfahren zur Herstellung eines EL-Leuchtelements offenbart, wobei auf ein Substrat zur Bildung einer transparenten Flächenelektrode ein Dünnschichtsystem aufgebracht wird und darauf mittels Siebdruck nacheinander eine EL-Leuchtschicht und zumindest eine zweite Flächenelektrode. Das EL-Element wird somit auf einer transparenten Dünnschicht-Elektrode aufgebaut, die bereits mindestens einen Teil der dielektrischen Trennschicht des EL-Elements umfasst. Zwischen der eigentlichen elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht und der EL- Leuchtschicht ist mindestens eine dielektrische (Teil-)Schicht angeordnet.
WO 2005/1 04625 Al offenbart ein Beleuchtungsschichtsystem mit einer ersten Elektrode auf einem Glassubstrat und darüber einer zweiten Elektrode, die beide in Form elektrisch leitender Schichten oder Teilschichten ausgebildet sind . Mindestens eine der Elektroden ist im Bereich des sichtbaren Lichtes transparent, und zwischen erster und zweiter Elektrode ist mindestens eine elektrolumineszierende Schicht vorgesehen . Die mindestens eine elektrolumineszierende Schicht ist eine siebgedruckte elektrolumineszierende Schicht, und die zweite Elektrode ist durch eine elektrisch leitfähige siebgedruckte Schicht ausgebildet.
In zahlreichen aus dem Stand der Technik bekannten EL-Elementen werden Wechsels pannungs- Dickfilm Elektrolumineszenz-Leuchtstrukturen, insbesondere auf Basis von zinksulfidischen EL-Pigmenten, so genannte ZnS- Dickfilm-AC-EL-Elemente, eingesetzt. Die Dickfilm Elektrolumineszenz- Leuchtstrukturen werden gemäß dem Stand der Technik dadurch hergestellt, dass die in den EL-Leuchtstrukturen vorliegende zweite Elektrode auf die EL- Struktur mittels Siebdruck oder sonstiger Drucktechniken oder mittels PVD- Verfahren aufgebracht wird, wobei die zweite Elektrode transparent oder opak beziehungsweise undurchsichtig sein kann . Der Grund dafür liegt auf der einen Seite in den relativ großen zur Verfügung stehenden zinksulfidischen EL-Pigmenten mit einem d50-Wert von im Allgemeinen 20 bis 30 μm mit einer entsprechenden Pigmentgrößenverteilung und somit einer relativ dicken EL-Schicht im Bereich von 20 bis 50 μm mit Unebenheiten z. B. aufgrund verschieden großer EL-Pigmente, agglomerierter EL-Pigmente und/oder einer Übereinanderanordnung von zwei oder mehr EL-Pigmenten . Aufgrund dieser relativ unebenen EL-Schicht ist eine gute Isolationsschicht beziehungsweise Dielektrikumsschicht erforderlich . Bei Verwendung von Siebdruckschichten werden diese daher oft doppelt ausgeführt, da speziell im Siebdruckverfahren kleinste Luft- beziehungsweise Gasbläschen, sogenannte "Microbubbles", nicht immer vermieden werden können und die notwendige Wechselspannung von Üblicherweisel 00 bis 200 Volt bei Frequenzen von der Netzfrequenz von 50 Hz bis 800 Hz und weit darüber eine hohe Anforderung an die Durchschlagsfestigkeit bedeutet.
Die Isolationsschicht(en) können jedoch entfallen, wenn die Leuchtschicht eine Schichtdicke aufweist, die einen Kurzschluss zwischen den beiden Elektroden verhindert.
Durch die Anordnung der zweiten Elektrode unmittelbar auf der Isolations- beziehungsweise Dielektrikumsschicht und der EL-Schicht ist üblicherweise ein flächig gleichmäßiger Elektrodenabstand gewährleistet und somit eine gleichmäßige EL-Emission gegeben . Die in Verbundglas, insbesondere Verbundsicherheitsglas (VSG), häufige Verwendung von Floatglas, Einscheiben-Sicherheits-Glas (ESG) oder teilvorgespanntem Glas (TVG) sowie die Verwendung von Verbundglas mit elektrisch leitend beschichteten Oberflächen als gegenüberliegende Elektroden-Substrate bewirkt bei entsprechender Größe der Glassubstrate eine Welligkeit. Jede Unebenheit stellt ein Problem bei der Ausbildung eines gleichmäßigen elektrischen Wechselfeldes dar und bewirkt eine ungleichmäßige EL-Emission .
Verbundglas- insbesondere Verbundsicherheitsglas-Konstruktionen werden aufgrund der Welligkeit beziehungsweise Unebenheit mit relativ dicken polymeren Haftvermittlerschichten von zumindest etwa 0, 38 mm Dicke und bei großer Festigkeitsanforderung meist mit zumindest 0, 76 mm dicken Schichten ausgeführt. Die Haftvermittlerschichten können z. B. aus Polyvinylbutyral sein .
Eine 0,38 mm dicke Isolationsschicht in einem EL-Kondensatoraufbau würde jedoch extrem hohe Spannungen erforderlich machen, da bereits bei 40 bis 1 00 μm Elektrodenabstand eine EL-Wechselspannung von im Allgemeinen 1 00 bis 200 Volt erforderlich ist.
Bei kleinen Glassubstrat-Abmessungen und dünnen Gläsern von nur 1 oder 2 mm Dicke ist das Problem des ungleichmäßigen Elektrodenabstandes nicht so bedeutend wie bei großflächigen Fenster- und Fassadenelementen .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verbundglaselements, insbesondere eines Verbundsicherheitsglaselements mit einem Lichteffekt auf Basis eines mit Wechselstrom betriebenen Elektrolumineszenzsystems. Durch das Elektrolumineszenzsystem sollen möglichst wenige zusätzliche Schichten in das Verbundglas eingebracht werden, d . h . die in dem Verbundglas vorliegenden Schichten sollen gleichzeitig als Schichten für das Elektrolumineszenzsystem genutzt werden . Dieses Verbundglaselement soll auch bei großen Abmessungen (großflächige Glaselemente) eine gleichmäßige EL-Emission aufweisen und für die Verwendung als Dekorelement und/oder Leuchtelement in Innenräumen und/oder Außenbereichen geeignet sein . Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verbundglaselement, bevorzugt Verbundsicherheitsglaselement, mit integrierter Elektrolumineszenz- Leuchtstruktur, umfassend :
a) ein erstes zumindest teilweise transparentes Substrat A mit einer Innenseite und einer Außenseite, das durch Beschichtung auf der Innenseite elektrisch leitfähig ist und somit eine erste Elektrode A darstellt, b) einen zumindest teilweise transparenten polymeren Haftvermittler B aus einem Kunststoff, der bevorzugt eine relative Dielektrizitätskonstante gemessen bei 1 kHz von mindestens 30 aufweist, der auf der Innenseite des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats im Anschluss an die Beschichtung angeordnet ist, c) mindestens eine E lektroluminezenz-Leuchtstruktur C, die an den polymeren Haftvermittler auf der Innenseite des ersten zumindest teilweise tra nspa renten Substrats angeordnet ist, wobei die mindestens eine Elektroluminezenz-Leuchtstruktur auf der gesamten F läche des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats angeordnet sein kann oder auf einer oder mehreren Teilflächen des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats angeordnet sein kann, d) ein zweites zumindest teilweise tra nsparentes Substrat D mit einer Innenseite und einer Außenseite, das im Anschluss an die mindestens eine Elektroluminezenz-Leuchtstruktur angeordnet ist, das durch Beschichtung auf der I nnenseite elektrisch leitfähig ist, wobei die Innenseite des zweiten zumindest teilweise transparenten Substrats D in
Richtung der Innenseite des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats angeordnet ist, wobei das zweite zumindest teilweise transparente Substrat somit eine zweite Elektrode D darstellt.
Das Verbundglaselement zeichnet sich aufgrund des durch das Verbundglassystem vorgegebenen planparallelen Basissubstrats d urch einen gleichmäßigen Elektrodenabstand und damit d urch eine gleichmäßige E L- Emission aus .
In dem erfindungsgemä ßen Verbundglaselement werden die in Verbundglaselementen vorhandenen Strukturen genutzt, um mindestens eine EL-Leuchtstruktur zu integrieren, d . h ., die in Verbundglαselementen üblicherweise vorhandenen Glasscheiben werden - nach geeigneter Beschichtung - als Elektroden genutzt und der polymere Haftvermittler (klebfähige Zwischenschicht) kann als Isolator genutzt werden .
Unter dem Ausdruck „zumindest teilweise transparent" ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Substrat zu verstehen, das eine Transmission von mindestens 60 % aufweist. Unter transparent sind Substrate zu verstehen, die eine Transmission von mindestens 90 % aufweisen .
Der Ausdruck „Verbundglas" ist dem Fachmann bekannt. Ein Verbundglas ist im Allgemeinen ein Laminat mit mindestens zwei Glas- oder seltener Kunststoffscheiben, die durch eine durchsichtige klebfähige Zwischenschicht (polymerer Haftvermittler, Verbundmasse) aus Kunststoff, z. B. Gießharz oder einer hoch reißfesten zähelastischen thermoplastischen Verbundfolie, verbunden sind . Übliche thermoplastische Verbundfolien sind z. B. aus Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyacrylat (PA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan (PU), Polyvinylalkohol (PVA) oder Polyvinylchlorid (PVC) aufgebaut, wobei in den meisten Fällen Polyvinylbutyral (PVB) eingesetzt wird . Der Lichtbrechungsindex der klebfähigen Zwischenschicht ist im Allgemeinen größer 1 und kleiner 2, bevorzugt im Bereich von 1 ,5.
„Verbundsicherheitsglas" (VSG) ist eine spezielle Form eines Verbundglases, die gesetzliche Mindestanforderungen erfüllt. Je nach Anforderungsprofil können z. B. die Scheibenzahl, Scheibendicke und Dicke der klebfähigen
Zwischenschicht - bei Einsatz einer Verbundfolie die Foliendicke - variiert werden . Als Glas- oder Kunststoffscheiben können z. B. Floatglas,
Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) oder teilvorgespanntes Glas eingesetzt werden .
Die Herstellung von Verbundglas und VSG erfolgt im Allgemeinen bei Reinraumbedingungen . In einem Autoklaven werden Glas (oder Kunststoff) und Zwischenschicht (üblicherweise Folie) unter Hitze mit Druck zu einer unlösbaren Einheit verschmolzen . Die vorstehend betreffend den Aufbau von Verbundglas bzw. VSG genannten Materialien sowie das vorstehend genannte Herstellungsverfahren können grundsätzlich in dem erfindungsgemäßen Verbundglaselement bzw. zu dessen Herstellung ebenfalls eingesetzt werden . Bevorzugte Materialien und Herstellungsverfahren bezüglich des erfindungsgemäßen
Verbundglaselements sind nachstehend genannt.
Erste Elektrode A, zweite Elektrode D
Zumindest teilweise transparentes Substrat
Als zumindest teilweise transparentes Substrat der Elektroden A und D ist jedes zur Herstellung von Verbundglas, insbesondere zur Herstellung von Verbundsicherheitsglas (VSG), geeignete zumindest teilweise transparente Substrat geeignet. Im Allgemeinen wird als zumindest teilweise transparentes Substrat Glas oder transparenter Kunststoff eingesetzt. Geeignete transparente Kunststoffe sind dem Fachmann bekannt. Beispiele sind Acrylglas und Polycarbonat.
Bevorzugt handelt es sich bei dem zumindest teilweise transparenten Substrat um Glassubstrate, bevorzugt Floatglas, Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) oder teilvorgespanntes Glas (TVG) .
Die Glasdicke ist abhängig vom Einsatzzweck und kann in der ersten Elektrode A und der zweiten Elektrode D unterschiedlich sein. Übliche Dicken betragen von im Allgemeinen 1 mm bis 25 mm . Nachstehend sind spezielle Ausführungsformen genannt, worin das erfindungsgemäße
Verbundglaselement eingesetzt werden kann .
Beispielsweise werden in modernen Fensterkonstruktionen zwei oder mehr gleich- oder ungleichartige beabstandete Glasscheiben aus Flachglas, auch als Floatglas bezeichnet, mit einer Dicke von im Allgemeinen 1 mm bis 21 mm, bevorzugt 3 mm bis 8 mm eingesetzt. Der Abstand der Glasscheiben beträgt im Allgemeinen 1 2 mm bis 1 6 mm . Die Ausführungsformen können entsprechend den erforderlichen Eigenschaften z. B. für den Wärmeschutz, den Sonnenschutz, den Schallschutz, den Brandschutz, den Personen- und Objektschutz oder Kombinationen davon ausgebildet sein . So kann es bei Außenanwendungen in Gebäudefassaden z. B. sinnvoll sein, zusätzlich zur normalen UV-Filterung von Glassubstraten ab etwa 380 nm eine weitere UV-Schutzschicht F auf der Außenseite der Elektrode A und oder der Elektrode D vorzusehen, wobei bei geeigneter Ausbildung der Elektrodenschicht A oder D auch diese Schicht UV-Filterwirkung aufweist.
Das erfindungsgemäße Verbundglaselement ist insbesondere für den Einsatz in großflächigen Glaselementen (große Abmessungen) geeignet und liefert eine gleichmäßige EL. Übliche Abmessungen liegen in einem Bereich von im Allgemeinen 0,5 m bis 1 0 m (Höhe und Breite) . Diese Abmessungen sind lediglich beispielhaft genannt. Es ist ebenfalls möglich, das erfindungsgemäße Verbundglaselement in Glaselementen mit größeren oder kleineren Abmessungen einzusetzen .
Eine übliche und erfindungsgemäß geeignete Flachglasabmessung beträgt z. B. 6,00 x 3,21 Meter. Daraus werden z. B. die Scheiben für typische Mehrscheiben-Isolierglasaufbauten hergestellt, wobei durch den Randverbund bei Isolierglasaufbauten hermetisch abgeschlossene Zwischenräume hergestellt werden, die üblicherweise durch ein Edelgas befüllt werden, wobei der Gasdruck entsprechend dem barometrischen Luftdruck am Ort und zum Zeitpunkt der Produktion eingestellt wird . Es besteht also zum Zeitpunkt der Produktion ein Gleichgewicht zwischen dem Druck in der Verglasungseinheit und dem äußeren barometrischen Druck in der Produktionsumgebung .
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Isolierglas- Element, das mindestens ein erfindungsgemäßes Verbundglaselement, bevorzugt VSG-Element, aufweist. Der Aufbau von Isolierglas-Elementen ist dem Fachmann bekannt.
In Ländern mit großen Temperaturunterschieden sind
Isolierglaskonstruktionen eine notwendige und übliche Energiespαrmαßnαhme. Ein möglicher Isolierglαsαufbαu umfαsst z. B. ein erfindungsgemäßes Verbundglaselement und ein weiteres Glaselementes.
Ein Isolierglasverbund kann gemäß dem Stand der Technik aufgebaut sein, z. B. unter Verwendung eines Abstandhalters, z. B. aus einem Aluminium- oder Stahlprofil, und einer so genannten Sekundärdichtung, die das erfindungsgemäße Verbundglaselement beziehungsweise ein weiters Glaselement über den Abstandshalter mit einem dritten Glaselement dauerelastisch verbindet. Durch einen Randverbund wird ein hermetisch abgeschlossener Zwischenraum hergestellt, welcher üblicherweise durch ein Edelgas befüllt werden kann, wobei der Gasdruck entsprechend dem barometrischen Luftdruck am Ort und zum Zeitpunkt der Produktion oder entsprechend dem barometrischen Luftdruck am Ort der Verwendung eingestellt wird . Alternativ kann ein Ventil vorgesehen werden, mit dem der Gasdruck vor Ort optimal eingestellt werden kann .
Die Abstandshalterprofile sind üblicherweise mit Trockenmitteln befüllt, die über Öffnungen mit dem vorstehend erwähnten Zwischenraum verbunden sind und gegebenenfalls eindringenden Wasserdampf binden sollen, so dass die Lebensdauer des Isolierglas-Elements erhöht wird .
Grundsätzlich können die Glaselemente des Isolierglas-Elements aus einfachem Floatglas oder aus einem eisenoxidarmen Weißglas beziehungsweise aus einem ESG oder VSG oder TVG Element gebildet werden. Sämtliche Glasoberflächen können mit diversen wärmeschützenden, lichtabsorbierenden, lichtreflektierenden und/oder kratzfesten und/oder leicht reinigbaren Schichten beziehungsweise mit Schichten mit einer Zusatzfunktion versehen werden .
Das Isolierglas-Element kann auch mit zwei Zwischenräumen, d . h . mit einem dritten Glaselement ausgebildet werden .
Wie vorstehend erwähnt können somit neben Zweifach-, Dreifach- oder auch
Mehrfach-Isolierglasaufbauten aus einfachem Floatglas, derartige Mehrscheiben-Isolierglasaufbauten auch aus Scheiben gebildet werden, die auf einer oder auf beiden Seiten eine Beschichtung aufweisen und so die Reflexion und/oder Transmission in gewünschten Wellenlängenbereichen des Lichtes beeinflussen . Des Weiteren können die einzelnen Scheiben vorgespannt oder durchgefärbt ausgeführt werden oder aber aus so genanntem Einscheiben-Sicherheits-Glas (ESG) oder aus teilvorgespanntem Glas (TVG) gebildet werden .
Für Isolierglassysteme ist des Weiteren der so genannte k-Wert von Bedeutung . Die Wärmeübergangszahl k gibt an, wie viel Energie, angegeben in Watt pro Quadratmeter Glasoberfläche und Grad Temperaturunterschied in Kelvin (W/m2K), verloren geht. Ein kleiner k-Wert bedeutet einen geringeren Energieverlust. Übliche k-Werte von Einscheibengläsern von einigen mm- Dicke betragen 5 bis 6 W/m2K, während moderne Isolierglasaufbauten aus beispielsweise 4 mm Floatglas und 1 6 mm Argon Gas und 4 mm Floatglas je nach Art der Beschichtung k-Werte im Bereich 1 , 7 bis 1 , 1 W/m2K erreichen .
Elektrisch leitfähige Beschichtung
Erfindungsgemäß werden das erste und das zweite zumindest teilweise transparente Substrat durch Beschichtung auf ihrer jeweiligen Innenseite elektrisch leitfähig gemacht. Dies kann gemäß allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen . Geeignete Verfahren sind nachstehend genannt.
Elektrisch leitfähig und weitgehend transparent beschichtete Gläser und Kunststofffolien haben in der Industrie ein weites Anwendungsgebiet erlangt.
Die Funktionen derartiger Substrate mit elektrisch leitfähigen transparenten dünnen Schichten reichen von der Deckelektrode bei
Flüssigkristallanzeigeelmenten, sogenannten Liquid-Crystall-Displays (LCD's), über Dünnfilm-Transistoren (TFT) Displays, über Deckelektroden für Elektrolumineszenzanzeigen, Computer-Bildschirmelementen bis zu elektrostatischen Abschirmelementen, Heizelementen für Spiegel und
Einbruchs-Alarmverglasungen und dergleichen .
Bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Beschichtung ein elektrisch leitfähiger zumindest teilweise transparenter, bevorzugt anorganischer, Dünnfilm, der bevorzugt durch Sputtertechnik, Aufdampftechnik, mittels Vakuum oder pyrolytisch auf das erste und das zweite zumindest teilweise transparente Substrat aufgebracht wird . Anschließend kann eine thermische Behandlung, z. B. bei 450 bis 750 0C erfolgen .
Auf thermoplastischen Folien oder Platten können sowohl Niedertemperatur- Sputter- und Aufdampftechniken verwendet werden, als auch Indium-Zinn- Oxid (ITO) oder Zinn-Oxid (NESA) Pasten oder weitere, dem Fachmann bekannte Metalloxide, die in einer entsprechenden Polymermatrix eingebettet sind . Weiterhin können Pasten mit intrinsisch leitfähigen Polymeren eingesetzt werden, beziehungsweise elektrisch leitende Polymerfilme wie Polyaniline, Polythiophene, Polyacetylene, Polypyrrole (Handbook of Conducting Polymers, 1 986) mit und ohne Metalloxid-Füllung .
Diese werden z. B. mittels Siebdruck, Rakeln, Spritzen, Sprühen Streichen auf das Substrat aufgebracht, wobei bevorzugt anschließend bei geringen Temperaturen von beispielsweise 80 bis 1 20 0C getrocknet wird .
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Aufbringung der elektrisch leitfähigen Beschichtung mittels Vakuum oder pyrolytisch.
Besonders bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Beschichtung eine mittels Vakuum oder pyrolytisch hergestellte metallische oder metalloxidische dünne und weitgehend transparente Schicht, die bevorzugt einen Flächenwiderstand von 5 Milliohm bis 3.000 Ohm pro Quadrat, besonders bevorzugt einen Flächenwiderstand von 0, 1 bis 1 .000 Ohm/Quadrat, ganz besonders bevorzugt 5 bis 30 Ohm/Quadrat aufweist, und in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Tageslichtdurchlässigkeit von mindestens 60 % und insbesondere mindestens 76 % aufweist.
Eine spezielle bevorzugte Art von elektrisch leitfähigem und hochtransparentem Glas, insbesondere Floatglas stellen pyrolytisch hergestellte Schichten dar, die ein hohe Oberflächenhärte aufweisen und deren elektrischer Oberflächenwiderstand in einem sehr weiten Bereich von im Allgemeinen einigen Milliohm bis 3.000 Ohm pro Quadrat eingestellt werden kann . Die Tageslichtdurchlässigkeit beträgt im Allgemeinen 11 bis 86% . Beispielhaft sei hier das TEC® Glas der Firma Pilkington Libbey-Owens- Ford, Toledo OH, USA genannt.
Ein Glas mit der Bezeichnung TEC® 1 5/4 weist 4 mm Glasdicke auf und bietet einen Oberflächenwiderstand kleiner 1 4 Ohm pro Quadrat bei einer Tageslichtdurchlässigkeit von 83% .
Ein Glas mit der Bezeichnung TEC® 70/4 weist ebenfalls 4 mm Glasdicke auf und bietet einen Oberflächenwiderstand kleiner 80 Ohm pro Quadtrat bei einer Tageslichtdurchlässigkeit von 82% .
Derartige pyrolytisch beschichtete Gläser können gut verformt werden und weisen eine gute Kratzbeständigkeit auf, insbesondere führen Kratzer nicht zu einer elektrischen Unterbrechung der elektrisch leitenden Oberflächenschicht, sondern lediglich zu einer meist geringfügigen Erhöhung des Flächenwiderstandes.
Des Weiteren sind pyrolytisch hergestellte leitfähige Oberflächenschichten durch die Temperaturbehandlung derart stark in die Oberfläche diffundiert und in der Oberfläche verankert, dass bei einem anschließenden Materialauftrag ein extrem hoher Haftverbund zum Glassubstrat gegeben ist, was für die vorliegende Erfindung ebenfalls sehr vorteilhaft ist. Zusätzlich weisen derartige Beschichtungen eine gute Homogenität, also eine geringe Streuung des Oberflächenwiderstandswertes über große Oberflächen auf. Diese Eigenschaft stellt ebenfalls einen Vorteil für die vorliegende Erfindung dar.
Elektrisch leitfähige und hochtransparente dünne Schichten können auf einem Glassubstrat, das erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt wird, wesentlich effizienter und kostengünstiger als auf polymeren Substraten wie PET oder PMMA oder PC hergestellt werden. Der elektrische Flächenwiderstand ist bei Glasbeschichtungen im Schnitt um den Faktor 1 0 günstiger als auf einer polymeren Folie bei vergleichbarer Transparenz, also beispielsweise 3 bis 1 0 Ohm/Quadrat bei Glasschichten verglichen mit 30 bis 1 00 Ohm/Quadrat auf PET-Folien . Die Anfertigung der zweiten transparenten Elektrode mittels Vakuumprozess oder Siebdruck auf einem bereits künden- und αpplikαtioπsspezifisch ausgebildeten Glassubstrat ist ebenfalls wesentlich aufwandiger und teurer als die Verwendung eines Glassubstrates mit einer leitfahigen Beschichtung gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung.
Leiterbahnen, Anschlüsse der Elektroden
Bei großflächigen Leuchtelementen mit einem Leuchtkondensatoraufbau spielt die Flachenleitfahigkeit für eine gleichmäßige Leuchtdichte eine beträchtliche Rolle. Häufig werden bei großflächigen Leuchtelementen, die erfindungsgemaß bevorzugt mit Hilfe des erfindungsgemaßen Verbundglaselements bereitgestellt werden sollen, so genannte Bus-bars eingesetzt, insbesondere bei halbleitenden LEP beziehungsweise OLED Systemen, worin verhältnismäßig große Strome fließen. Dabei werden in der Art eines Kreuzes sehr gut elektrisch leitfahige Leiterbahnen hergestellt. Auf diese Weise wird beispielsweise eine große Flache in vier kleine Flachen unterteilt. Damit wird der Spannungsabfall im Mitteibereich einer Leuchtflache wesentlich reduziert und die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte beziehungsweise der Abfall der Helligkeit in der Mitte eines Leuchtfeldes reduziert.
Bei einem in einer erfindungsgemaßen Ausfuhrungsform eingesetzten zinksulfidischen partikularen EL-FeId werden im Allgemeinen großer 1 00 Volt bis über 200 Volt Wechselspannung angelegt, und es fließen bei Verwendung eines guten Dielektrikums beziehungsweise guter Isolation sehr geringe Strome. Daher ist bei einem ZnS-Dickfιlm-AC-EL-Element, das erfindungsgemaß bevorzugt eingesetzt wird, das Problem der Strombelastung wesentlich geringer als bei halbleitenden LED beziehungsweise OLED Systemen, so dass der Einsatz von Bus-bars nicht unbedingt erforderlich ist, sondern großflächige Leuchtelemente ohne Einsatz von Bus-bars bereit gestellt werden können.
Die elektrischen Anschlüsse können beispielsweise unter Verwendung von elektrisch leitfahigen und einbrennbaren Pasten mit Zinn, Zink, Silber, Palladium, Aluminium und weiteren geeigneten leitfahigen Metallen beziehungsweise Kombinationen und Mischungen oder Legierungen daraus, hergestellt werden .
Dabei werden die elektrisch leitfähigen Kontaktierstreifen im Allgemeinen mittels Siebdruck, Pinselauftrag, InkJet, Rakel, Rolle, durch Spritzen, Sprühen oder mittels Dispenserauftrag oder vergleichbaren dem Fachmann bekannten Auftragsmethoden auf die elektrisch leitfähigen und zumindest teilweise transparenten dünnen Beschichtungen aufgebracht und anschließend im Allgemeinen in einem Ofen thermisch behandelt, so dass üblicherweise seitlich entlang einer Substratkante angebrachte Streifen gut mittels Löten, Klemmen, Kleben, Crimpen oder Stecken elektrisch leitend kontaktiert werden können .
Bevorzugt ist die elektrisch leitfähige Beschichtung zumindest an einer Glaskante mit einem gut leitenden metallischen und einige 1 bis 1 0 mm breiten Streifen versehen . Dieser Streifen wird bevorzugt drucktechnisch im
Siebdruck oder Pinselauftrag, InkJet, Rakel, Rolle, durch Sprühen mit einem
Sprühkopf oder mittels Dispenserauftrag oder vergleichbaren dem
Fachmann bekannten Auftragsmethoden (wie vorstehend erwähnt) appliziert, getrocknet und einer Temperaturbehandlung unterzogen, wobei ein lötfähiger Kontaktstreifen erhalten wird .
In einer weiteren Ausführungsform werden zumindest zwei Glaskanten derart versetzt angeordnet, so dass ein Kontaktstreifen freiliegend angeordnet ist und so gut z. B. mittels Löten oder Klemmen oder Federkontaktierung oder Reibschweißen beziehungsweise Ultraschallkontaktierung mit
Anschlusselementen versehen werden kann .
Ein erfindungsgemäß bevorzugtes Glaselement mit Elektrolumineszenzeffekt auf Basis elektrisch leitfähiger und zumindest teilweise transparenter Beschichtungen benötigt im Allgemeinen möglichst gut elektrisch leitfähige Kontaktierstreifen beziehungsweise so genannte Bus-bars, wobei - wie bereits vorstehend erwähnt - der Einsatz von Bus-bars nicht unbedingt erforderlich ist. Solange nur geringe elektrische Leistungen auf elektrisch leitfähige Beschichtungen eingeleitet werden müssen, sind Federkontakte oder Carbon-gefüllte Gummielemente beziehungsweise so genannte Zebra- Gummistreifen ausreichend .
Als Leitkleberpasten werden bevorzugt Leitkleberpasten auf Basis von Silber, Palladium, Kupfer oder Gold gefüllter Polymerkleber verwendet. Es können ebenfalls selbstklebende elektrisch leitfähige Streifen zum Beispiel aus verzinnter Kupferfolie mit einem in z-Richtung elektrisch leitfähigen Kleber durch Anpressen appliziert werden .
Die Klebeschicht wird dabei im Allgemeinen mit einigen N/cm2 Flächenpressung gleichmäßig angepresst, und es werden so je nach Ausführung Werte von 0,01 3 Ohm/cm2 (z. B. Conductive Copper Foil Tape VE 1 691 der Firma D & M International, A-8451 Heimschuh) beziehungsweise 0,005 Ohm (z. B. Type 1 1 83 der Firma 3M Electrical Products Division, Austin, Texas USA; gemäß MIL-STD-200 Method 307 maintained at 5 psi / 3,4 N/cm2 measured over 1 sq . in . surface area) oder 0,001 Ohm (z. B. Type 1 345 der Firma 3M) oder 0,003 Ohm (z. B. Type 3202 der Firma Holland Shielding Systems BV) erreicht.
Polymerer Haftvermittler B
Der zumindest teilweise transparente polymere Haftvermittler (klebfähige Zwischenschicht, Verbundmasse) B ist aus einem Kunststoff aufgebaut, der bevorzugt eine relative Dielektrizitätskonstante (Permittivität) gemessen bei 1 kHz von mindestens 30, besonders bevorzugt mindestens 50 aufweist.
Der Ausdruck „Dielektrizitätskonstante" ist dem Fachmann bekannt. Die Dielektrizitätskonstante wird als komplexe Größe verwendet, mit einem
Realteil ε, (auch ε' oder εr) und einem Imaginärteil ε2 (auch ε" oder ε,) .
Dabei können in diesen beiden Komponenten direkt die Beiträge verschiedener Mechanismen im Material (z. B. Bandübergänge) angegeben und in ihrer Frequenzabhängigkeit addiert werden . Über die Kramers-Kronig- Relation kann dann der (dispergierende) Zusammenhang zwischen der komplexen Dielektrizitätskonstanten und den optischen Kenngrößen Brechzahl n und Absorptionskoeffizient k dargestellt werden . Dies führt dann zu den theoretischen Spektren von Absorption und Reflexion, die man mit gemessenen Spektren vergleichen und anpassen kann .
Die Ermittlung der relativen Dielektrizitätskonstanten kann sowohl aus spektroskopischen Daten als auch aus der Wechselwirkung mit einem von außen angelegten elektrischen Feld nach dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen .
Der polymere Haftvermittler B ist auf der Innenseite des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats A im Anschluss an die Beschichtung angeordnet. Dabei ist es möglich, dass der polymere Haftvermittler B unmittelbar im Anschluss an die Beschichtung des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats A angeordnet ist, oder dass zwischen der Beschichtung des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats A und dem polymeren Haftvermittler eine oder mehrere weitere Schichten angeordnet sind . Dabei können beide Isolationsschichten einen gleichen Aufbau oder einen unterschiedlichen Aufbau haben .
Falls eine ohmsche Leitfähigkeit zustande kommt, ist es sinnvoll, eine zusätzliche Isolation in das erfindungsgemäße Verbundglaselement einzubauen. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher zwischen der Beschichtung des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats A und dem polymeren Haftvermittler eine Isolationsschicht E unmittelbar im Anschluss an die Beschichtung angeordnet. Eine solche Isolationsschicht kann in einer weiteren Ausführungsform alternativ zu der erstgenannten Isolationsschicht oder zusätzlich zu der erstgenannten Isolationsschicht unmittelbar im Anschluss an die Beschichtung des zweiten zumindest teilweise transparenten Substrats D angeordnet sein .
Geeignete Isolationsschichten E sind im Stand der Technik bekannt und werden oft auf elektrisch leitfähigen Beschichtungen zwecks Passivierung aufgebracht. Diese Schichten werden im Allgemeinen im Vakuumverfahren oder chemisch in Form oxidischer oder nitridischer dünner und sehr hoch transparenter Schichten ausgeführt. Die Dicke beträgt im Allgemeinen 50 nm bis 500 nm . Falls zwei Isolationsschichten in dem erfindungsgemäßen Verbundglaselement verwendet werden, kann die Dicke der einzelnen Isolationsschichten identisch oder verschieden sein .
Derartige Isolationsschichten E bieten auch bei hohen Temperaturen eine gute elektrische Isolation und ermöglichen überdies einen guten Haftverbund mit der EL-Leuchtstruktur C beziehungsweise mit dem polymeren Haftvermittler B und sind im Allgemeinen chemisch sehr stabil .
Die vorliegende Erfindung betrifft somit in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein Verbundglaselement, worin die elektrisch leitfähige Beschichtung der Elektroden A und D zumindest im Bereich der EL- Leuchtstruktur mit einer transparenten und dünnen und isolierenden oxidischen oder nitridischen Isolationsschicht E versehen ist.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundglaselements sollte in einer bevorzugten Ausführungsform berücksichtigt werden, dass die gegebenenfalls vorliegenden Isolationsschichten E im Bereich der in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorliegenden Kontaktstreifen (siehe Leiterbahnen, Anschlüsse der Elektroden) entfernt werden . Dies wird üblicherweise durch einen Ätzprozess realisiert oder vor der Beschichtung der Elektroden A und D mit der Isolationsschicht E, indem die elektrisch leitfähige Beschichtungen im Bereich der Kontaktstreifen maskiert beziehungsweise abgedeckt werden und anschließend die Isolationsschicht E aufgebracht wird . Grundsätzlich kann die Isolationsschicht E auch mittels üblicher Rollen- oder Vorhanggieß- oder Sprühbeschichtungstechnologien oder mittels Siebdruck erfolgen . Als Isolationsschicht E kann dabei eine transparente dünne Glasfrittenbeschichtung gewählt werden oder eine polymere dünne und transparente Beschichtung .
Bei dem zumindest teilweise transparenten polymeren Haftvermittler B handelt es sich bevorzugt um ein Gießharz oder eine thermoplastische Verbundfolie, wobei die thermoplastische Verbundfolie bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyacrylat (PA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan (PU), Polyvinylalkohol (PVA) und Polyvinylchlorid (PVC), bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB) .
Geeignete PVB-Folien sind dem Fachmann bekannt und kommerziell erhältlich, z. B. Butacite®, Saflex®, S-Lec® und Trosifol®.
Die als polymerer Haftvermittler B bevorzugt eingesetzten thermoplastischen Verbundfolien weisen im Allgemeinen eine Dicke von 1 00 μm bis 1 000 μm, bevorzugt 380 μm beziehungsweise 760 μm auf . Es können eine oder mehrere, z. B. zwei oder drei, Folien verwendet werden .
Wird der polymere Haftvermittler B aus einem Gießharz hergestellt, kann die Dicke wesentlich größer als bei den vorstehend genannten Folien gewählt werden . Geeignete Dicken des polymeren Haftvermittlers bei Einsatz von Gießharz betragen im Allgemeinen 0,5 bis 5,0 mm, bevorzugt 1 mm bis 2 mm . Höhere Foliendicken werden insbesondere bei unebenen Glasflächen, bei großen Formaten und/oder bei hohen Anforderungen an die so genannte Resttragfähigkeit verwendet.
Als polymerer Haftvermittler B wird ganz besonders bevorzugt eine PVB-Folie mit einer Dicke von 0, 1 bis 0, 76 μm, bevorzugt 0, 1 bis 0,38 μm, verwendet. Derartige Folien weisen eine relative Dielektrizitätskonstante von im Allgemeinen 3,5 bis 5 auf und sind nach dem Laminiervorgang zur Herstellung eines Verbundglaselements glasklar transparent. Die Dicke von im Allgemeinen 0, 1 bis 0,38 μm wird erfahrungsgemäß bei großflächer Lamination von zwei Glassubstraten zur Erfüllung gebäudetechnischer behördlicher Sicherheitsstandards wie CFR 1 6 Teil 1 201 oder ANSI Z97.1 oder den CEN-Standard EN 1 2600 z. B. bei Vertikalverglasungen, bei Eingangstüren, bei Sicherheitstüren, bei Schiebetüren, bei Wannen- und Duschtrennwänden, bei Seitenlichten und bei Glaspaneelen benötigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der polymere Haftvermittler B so ausgeführt, dass die relative Dielektrizitätskonstante gemessen bei 1 kHz zumindest den Wert 30 erreicht und bevorzugt mindestens 50 ist. Mit der Erhöhung der relativen Dielektrizitätskonstante (Epsilon) um den Faktor 1 0 beziehungsweise um bevorzugt wesentlich mehr als 1 0 wird umgerechnet die Dicke des polymeren Haftvermittlers elektrisch analog reduziert und die EL- Versorgungsspannung kann - so wie bei EL-Systemen üblich - auf im Allgemeinen 1 00 bis 200 VoIt-AC belassen werden . Um die Doppelisolationsvorschriften aufgrund der relativ hohen Spannungen zu erfüllen, können in den polymeren Haftvermittler weitere Glassubstrate und/oder Kunststoff-Folien im Sinne eines Verbundglas-Laminierprozesses mitintegriert werden .
Die Erhöhung der Dielektrizitätskonstante des polymeren Haftvermittlers B kann durch Beimengung von funktionalen Teilchen in den üblicherweise bei der Herstellung von Verbundglas eingesetzten polymeren Haftvermittler (geeignete und bevorzugte polymere Haftvermittler sind vorstehend genannt) erfolgen .
Bei den funktionellen Teilchen handelt es sich vorzugsweise um transparente Teilchen, die elektrisch leitfähig sind . Die funktionellen Teilchen weisen vorzugsweise eine hohe Dielektrizitätskonstante auf .
Als funktionelle Teilchen können vorzugsweise nanoskalige Teilchen, nanoskalige Agglomerate, dendritische Teilchen, submikron- und mikrometergroße kristalline Teilchen und/oder Kombinationen davon eingesetzt werden . Diese weisen im Allgemeinen durchschnittliche Teilchendurchmesser im Bereich von 0,5 μm bis 5 μm, bevorzugt 0,5 μm bis 3 μm, besonders bevorzugt 1 μm bis 2 μm, auf . Geeignete Teilchen sind beispielsweise Single-Walled-Carbon-Nano-Tubes (so genannte SWCNTs) . Im Folgenden bedeutet der Ausdruck "Single-Walled-Carbon-Nano-Tubes" (SWCNTs) verschiedene Varianten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit einer einzigen Wand, welche auch Nanofasern mit umfassen können . Bei den Single-Walled-Carbon-Nano-Tubes handelt es sich im Wesentlichen um zumeist zylindrische Kohlenstoffgebilde mit einem Durchmesser von einigen Nanometern. Die Herstellung dieser Single-Walled-Carbon-Nano-Tubes ist dem Fachmann bekannt und es kann auf entsprechende Verfahren des Standes der Technik zurückgegriffen werden . Hierzu zählen beispielsweise die katalytisch-chemischer Gasphasen-Abscheidung (CCVD) . Diese Verfahren liefern häufig Fraktionen, die sich in Durchmesser, Länge, Chiralität und elektronischen Eigenschaften unterscheiden . Sie treten gebündelt auf und sind häufig mit einem Teil amorphen Kohlenstoff vermischt. Die SWCNTs werden ausgehend von diesen Fraktionen abgetrennt.
Die bisher bekannten Separationsverfahren für SWCNT basieren auf Elektronentransfer-Effekten an metallischen mit Diazoniumsalzen behandelten SWCNT, auf Dielektrophorese, auf einer besonderen chemischen Affinität von halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu Oktadecylaminen und auf Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die mit einstrangiger DNS umhüllt wurden . Die Selektivität dieser Methoden kann durch intensive Zentrifugation vorbehandelter Dispersionen und Anwendung der lonentauscherchromatografie weiter verbessert werden . Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise fraktionsreine Single-Walled- Carbon-Nano-Tubes verwendet, d . h . Fraktionen von Single-Walled-Carbon- Nano-Tubes, welche sich hinsichtlich einem Parameter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Durchmesser, Länge, Chiralität und elektronischen Eigenschaften, höchstens um 50 %, besonders bevorzugt höchstens um 40 %, insbesondere um höchstens 30 %, speziell höchstens um 20 %, ganz speziell höchstens um 1 0 %, unterscheiden .
Die erfindungsgemäß enthaltenen SWCNTs sind allgemein bekannt und kommerziell erhältlich . Die SWCNTs weisen bevorzugt einen äußeren Durchmesser zwischen 1 nm und 50 nm, bevorzugt zwischen 3 nm und 25 nm, besonders bevorzugt zwischen 5 nm und 1 5 nm, und eine Länge zwischen 1 μm und 1 00 μm, bevorzugt zwischen 1 μm und 50 μm, besonders bevorzugt zwischen 1 μm und 1 0 μm auf . SWCNTs können als Reinstoff oder als master batch enthaltend in thermoplastischen Kunststoffen mit dem polymeren Haftvermittlers B bevorzugt homogen gemischt werden . Einzelwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) sind für den Zweck der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, da sie dünner sind und höhere Leitfähigkeiten aufweisen, wodurch der gewünschte Effekt bereits bei geringerem Einsatz erzielt werden kann . Die gegebenenfalls verwendeten SWCNTs können willkürlich orientiert oder gerichtet vorliegen .
Darüber hinaus können auch metallische Nano-Tubes wie beispielsweise Silber-Nano-Tubes verwendet werden . Hinsichtlich metallischer Nanowires wird auf die WO 2007/022226 A2 verwiesen, deren Offenbarung hinsichtlich der dort offenbarten Nanowires durch Bezugnahme in die vorliegende
Erfindung eingeschlossen ist. Die in der WO 2007/022226 A2 beschriebenen elektrisch gut leitenden und weitgehend transparenten Silber-Nanowires sind für die vorliegende Erfindung insbesondere geeignet.
Beispiele für weitere geeignete Teilchen sind Bariumtitanat-Teilchen im Bereich von bevorzugt 1 ,0 bis 2,0 μm . Diese können bei einem hohen Füllgrad eine relative Dielektrizitätskonstante von bis zu 1 00 ergeben . Des Weiteren können ITO (Indium-Zinn-Oxid) Nanopartikel und/oder weitgehend transparente und elektrisch leitfähige Flakes zugegeben werden . In jedem Fall sollte berücksichtigt werden, dass der polymere Haftvermittler B mit den diversen funktionellen Teilchen dispergiert in dem polymeren Haftvermittler zumindest teilweise transparent bleibt.
Der polymere Haftvermittler kann die vorstehend genannten Teilchen in einer Menge von 0 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% (bezogen auf den eingesetzten polymeren Haftvermittler) enthalten . Die dem polymeren Haftvermittler B beigemengten Teilchen werden bevorzugt in einer derartigen Konzentration beigefügt werden, dass nach der Lamination des Verbundglaselements die Perkolation der Teilchen, also die elektrische Leitfähigkeit aufgrund direkter elektrischer Kontakte der einzelnen beigemengten Teilchen, zumindest in den Bereichen zwischen den einzelnen Leuchtelementen der EL-Leuchtstruktur C zu keiner ohmschen Leitfähigkeit in z-Richtung des polymeren Haftvermittlers führt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verbundglaselement, wobei das Gießharz oder die thermoplastische Verbundfolie eine Verbundmassenmatrix bildet, der weitgehend transparente Elemente in Form von nanoskaligen Teilchen, nanoskaligen Agglomeraten, dendritischen Teilchen, submikron- und mikrometergroßen kristallinen Teilchen und Kombinationen davon beigemengt sind . Geeignete Teilchengrößen, Mengen sowie geeignete Teilchen sind vorstehend genannt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung somit ein Verbundglaselement, wobei der zumindest teilweise transparente polymere Haftvermittler B aus einer Polyvinylbutyral (PVB) Folie von 0, 1 bis 0, 76 mm, bevorzugt 0, 1 bis 0,38 mm, gebildet wird und durch die Beimengung von weitgehend transparenten Elementen in Form von oben bereits erwähnten nanoskaligen Teilchen, nanoskaligen Agglomeraten, dendritischen Teilchen, submikron- oder mikrometer großen kristallinen Teilchen beziehungsweise Kombinationen der genannten Teilchen eine hohe relative Dielektrizitätskonstante von bevorzugt mindestens 30, besonders bevorzugt mindestens 50 aufweist. Dadurch wird gleichzeitig eine ausreichende elektrische Isolation bewirkt.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbundglaselement, wobei der zumindest teilweise transparente polymere Haftvermittler eine thermoplastische Verbundfolie ist, die mit einem elektrisch leitfähigen Metallgewebe durchwirkt ist. Geeignete Metallgewebe sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt weist die Verbundfolie eine Dicke von 0, 1 bis 0,38 mm auf .
Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur C
Die mindestens eine Elektroluminezenz (EL)-Leuchtstruktur C, ist im Anschluss an den polymeren Haftvermittler auf der Innenseite des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats A angeordnet. Dabei kann die EL- Leuchtstruktur C unmittelbar im Anschluss an den polymeren Haftvermittler B angeordnet sein oder es können gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Schichten zwischen dem polymeren Haftvermittler B und der EL- Leuchtstruktur C angeordnet sein. Bevorzugt ist die EL-Leuchtstruktur C unmittelbar im Anschluss an den polymeren Haftvermittler B angeordnet. Der Ausdruck „auf der Innenseite des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats" soll im Sinne der vorliegenden Anmeldung so verstanden werden, dass damit die Reihenfolge und Richtung der einzelnen das erfindungsgemäße Verbundglaselement bildenden Schichten beschrieben wird und bedeutet im vorliegenden Fall, dass die erste Schicht durch ein erstes zumindest teilweise transparentes Substrat gebildet wird, das durch Beschichtung auf der Innenseite elektrisch leitfähig ist (erste Elektrode A), die zweite Schicht gegebenenfalls eine Isolatorschicht E ist, die auf der Beschichtung der Elektrode A angeordnet ist, die darauf (also auf die Beschichtung der Elekrode A oder ggf . die Isolatorschicht E) folgende Schicht der polymere Haftvermittler B ist und darauf bevorzugt die EL- Leuchtstruktur C angeordnet ist. Fertigungstechnisch wird die EL- Leuchtstruktur C jedoch bevorzugt auf den formstabilen Substraten mit deren Elektrodenschichten A oder D beziehungsweise der optionalen Isolierschichten E oder F mittels Siebdruck, Ink-Jet-Druck, Dispenserapplikation, Spritzen, Sprühen, Rollenbeschichtung, Vorhanggießen und dergleichen Beschichtungs- bzw. Drucktechnologien aufgebracht werden . Die EL-Leuchtstruktur C kann daher sowohl auf der Innenseite des ersten Substrates mit der Elektrode A beziehungsweise optional der Isolierschicht E oder auf dem zweiten Substrat mit der Elektrode D beziehungsweise optional der Isolierschicht F aufgedruckt beziehungsweise beschichtet werden .
Die mindestens eine Elektroluminezenz (EL)-Leuchtstruktur kann auf der gesamten Innenfläche des ersten bzw. zweiten zumindest teilweise transparenten Substrats angeordnet sein oder auf einer oder mehreren Teilflächen des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats. In dem Fall, dass die Leuchtstruktur auf mehreren Teilflächen angeordnet ist, haben die Teilflächen im Allgemeinen einen Abstand von 0,5 bis 1 0,0 mm, bevorzugt 1 bis 5 mm voneinander.
Die EL-Leuchtstruktur C ist im Allgemeinen aus einer Bindemittelmatrix mit darin homogen dispergierten EL-Pigmenten aufgebaut. Die Bindemittelmatrix wird im Allgemeinen so gewählt, dass ein guter Haftverbund auf der Elektrodenschicht C (bzw. der ggf . darauf aufgebrachten Isolationsschicht E) gegeben ist, und dass in einem nachfolgenden Laminierverfahren ein guter Haftverbund mit dem polymeren Haftvermittler B möglich ist. In einer bevorzugten Ausführung werden dabei PVB oder PU basierende Systeme verwendet. Neben den EL-Pigmenten können ggf . noch weitere Zusätze in der Bindemittelmatrix vorliegen, wie farbkonvertierende organische und/oder anorganische Systeme, Farbzusatzstoffe für einen Tag- und Nacht-Lichteffekt und/oder reflektierende und/oder Licht absorbierende Effektpigmente wie Aluminiumflakes oder Glasflakes oder Mica-Plateletts. Im Allgemeinen beträgt der Anteil der EL-Pigmente an der Gesamtmasse der EL- Leuchtstruktur (Füllgrad) 20 bis 75 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 70 Gew.-%.
Bevorzugt ist die mindestens eine EL-Leuchtstruktur C eine Wechselstrom- Dickfi Im-Pu Iver-Elektrolumineszenz (AC- P- E L) -Leuchtstruktur.
Dickfilm-AC-EL-Systeme sind seit Destriau 1 936 gut bekannt und werden meist mittels Siebdruck auf ITO-PET Folien appliziert. Da zinksulfidische Elektroluminophore im Betrieb und speziell bei höheren Temperaturen und einer Wasserdampfumgebung eine sehr starke Degradation aufweisen, werden heute für langlebige Dickfilm-AC-EL Lampenaufbauten im Allgemeinen mikroverkapselte EL-Pigmente (auch EL-Phosphore genannt) verwendet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, in dem erfindungsgemäßen Verbundglaselement nicht mikroverkapselte Pigmente einzusetzen, wie nachstehend weiter ausgeführt wird .
Unter EL-Folien beziehungsweise EL-Lampen beziehungsweise EL-Elementen werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung Dickfilm-EL Systeme verstanden, die mittels Wechselspannung bei normativ 1 00 Volt und 400 Hertz betrieben werden und derart ein so genanntes kaltes Licht von einigen cd/m2 bis zu einigen 1 00 cd/m2 emittieren. In derartigen anorganischen Dickfilm-Wechselspannungs-EL-Elementen werden im Allgemeinen EL- Siebdruckpasten verwendet.
Derartige EL-Siebdruckpasten werden im Allgemeinen auf Basis anorganischer Substanzen aufgebaut. Geeignete Substanzen sind z. B. hochreine ZnS, CdS, ZnxCd ^xS Verbindungen der Gruppen Il und IV des Periodensystems der Elemente, wobei besonders bevorzugt ZnS eingesetzt wird . Die vorstehend genannten Substanzen können dotiert oder aktiviert werden und gegebenenfalls des Weiteren coaktiviert werden . Zur Dotierung werden z. B. Kupfer und/oder Mangan eingesetzt. Die Coaktivierung erfolgt z. B. mit Chlor, Brom, lod und Aluminium . Der Gehalt an Alkali- und Selten- Erd-Metallen ist in den vorstehend genannten Substanzen im Allgemeinen sehr gering, falls diese überhaupt vorliegen . Ganz besonders bevorzugt wird ZnS eingesetzt, das bevorzugt mit Kupfer und/oder Mangan dotiert beziehungsweise aktiviert wird und bevorzugt mit Chlor, Brom, lod und/oder Aluminium coaktiviert wird .
Übliche EL-Emissionsfarben sind gelb, orange, grün, grün-blau, blau-grün und weiß, wobei die Emissionsfarbe weiß oder rot durch Mischungen geeigneter EL-Pigmente gewonnen werden kann oder durch Farbkonversion. Die Farbkonversion kann im Allgemeinen in Form einer konvertierenden Schicht und/oder der Beimengung entsprechender Farbstoffe und Pigmente in den polymeren Binder der Siebdruckfarben beziehungsweise der polymeren Matrix, in die die EL-Pigmente eingebaut sind, erfolgen .
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der polymere Haftvermittler B und/oder die zur Herstellung der EL-Leuchtstruktur eingesetzte Siebdruckmatrix mit lasierenden, farbfilternden oder mit farbkonvertierenden Farbstoffen und/oder Pigmenten versehen sind . Auf diese Weise kann eine Emissionsfarbe Weiß oder ein Tag-Nacht-Lichteffekt generiert werden .
In einer weiteren Ausführungsform werden in der EL-Leuchtstruktur C Pigmente eingesetzt, die eine Emission im blauen Wellenlängenbereich von 420 bis 480 nm aufweisen und mit einer farbkonvertierenden Mikroverkapselung versehen sind . Auf diese Weise kann die Farbe Weiß emittiert werden .
In einer Ausführungsform werden als Pigmente in der EL-Leuchtstruktur C AC- P-EL-Pigmente eingesetzt, die eine Emission im blauen Wellenlängenbereich von 420 bis 480 nm aufweisen . Zusätzlich weist die AC-P-EL Siebdruckmatrix bevorzugt wellenlängenkonventierende anorganische feine Partikel auf Basis von Europium (II) aktivierten Erdalkali-ortho-Silikat Phosphoren wie (Ba, Sr, Ca)2SiO4: Eu2+ oder YAG Phosphoren wie Y3AI5O1 2:Ce3 + oder Tb3AI5O1 2:Ce3 + oder Sr2GaS4: Eu2 + oder SrS: Eu2 + oder (Y,Lu, Gd, Tb)3(AI, Sc, Ga)5O1 2:Ce3 + oder (Zn,Ca,Sr)(S,Se) : Eu2+ auf . Auf diese Weise kann eine weiße Emission erzielt werden . Entsprechend dem Stand der Technik können die vorstehen genannten EL- Pigmente mikroverkapselt werden. Durch die anorganische Mikroverkapselungstechnologie sind gute Halbwertszeiten erzielbar. Beispielhaft sei hier das EL-Siebdrucksystem Luxprint® for EL der Firma E . I . du Pont de Nemours and Companies genannt. Organischen Mikroverkapselungstechnologien und Folienhüll-Laminate auf Basis der diversen thermoplastischen Folien sind grundsätzlich ebenfalls geeignet, haben sich jedoch als teuer und nicht wesentlich lebensdauerverlängernd erwiesen .
Geeignete zinksulfidische mikroverka pselte E L-Pigmente werden von der Firma Osram Sylvania, I nc . Towanda unter dem Handelsnamen GlacierGLO€ Standard, H igh Brite und Long Life und von der F irma Durel Division der Rogers Corporation, unter den Handelsnamen 1 PHSOO l ® High-Efficiency Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS002® High-Efficiency Blue-Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS003® Long-Life Blue Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS004® Long-Life Orange Encapsulated EL Phosphor, angeboten .
Die mittleren Teilchendurchmesser der in der E L-Leuchtstruktur geeigneten mikroverkapselten Pigmente betragen im Allgemeinen 1 5 bis 60 μm, bevorzugt 20 bis 35 μm .
In der vorliegenden E rfindung werden bevorzugt a norganische Gläser als zumindest teilweise transparente Substrate eingesetzt. Diese bieten eine hervorragende Barriere für Wasserdampf und Sauerstoff . Daher können in der
EL-Leuchtstruktur C des erfindungsgemäßen Verbundglaselements auch nicht mikroverkapselte feinkörnige E L-Pigmente, bevorzugt mit einer hohen
Lebensdauer, eingesetzt werden . Geeignete nicht mikroverka pselte feinkörnige zinksulfidische EL-Pigmente sind z. B. in US 6, 248, 261 und in WO
01 /34723 offenbart. Diese weisen bevorzugt ein kubisches Kristallgefüge auf .
Die nicht mikroverkapselten Pigmente haben bevorzugt mittlere
Teilchendurchmesser von 1 bis 30 μ m, besonders bevorzugt 2 bis 1 5 μm, ganz besonders bevorzugt 5 bis 1 0 μ m . Speziell nicht mikroverkαpselte EL-Pigmente können mit kleineren Pigmentαbmessungen bis unter 1 0 μm verwendet werden . Dadurch kann die Durchsichtigkeit des Glaselementes erhöht werden .
Somit können den gemäß der vorliegenden Anmeldung geeigneten Siebdruckfarben unverkapselte Pigmente beigemengt werden, bevorzugt unter Berücksichtigung der speziellen hygroskopischen Eigenschaften der Pigmente, bevorzugt der ZnS-Pigmente. Dabei werden im Allgemeinen Bindemittel verwendet, die einerseits eine gute Adhäsion zu sogenannten ITO-Schichten (Indium-ZinnOxid) oder intrinsisch leitfähige polymeren transparenten Schichten haben, und des Weiteren gut isolierend wirken, das Dielektrikum verstärken und damit eine Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit bei hohen elektrischen Feldstärken bewirken und zusätzlich im ausgehärteten Zustand eine gute Wasserdampfsperre aufweisen und die Leuchtpigmente zusätzlich schützen und lebensdauerverlängernd wirken .
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in der mindestens einen AC-P-EL-Leuchtstruktur Pigmente eingesetzt, die nicht mikroverkapselt sind .
Die Halbwertzeiten der geeigneten Pigmente in der EL-Leuchtstruktur C aufweisenden Verbundglaselemente, also jene Zeit, in der die Initialhelligkeit des erfindungsgemäßen Verbundglaselements auf die Hälfte abgesunken ist, betragen im Allgemeinen bei 1 00 bzw. 80 Volt und 400 Hertz 400 bis maximal 5000 Stunden, üblicherweise jedoch nicht mehr als 1 000 bis 3500 Stunden . Die Halbwertszeit der erfindungsgemäßen Verbundglaselemente mit EL-Leuchtstruktur ist hoch, da die bevorzugt eingesetzten Glassubstrate des erfindungsgemäßen Verbundglaselements in Verbindung mit dem polymeren Haftvermittler B Elektroluminophore sehr gut gegen Wasserdampfeinwirkung schützen .
Die Helligkeitswerte (EL-Emission) betragen im Allgemeinen 1 bis 200 cd/m2, bevorzugt 3 bis 1 00 cd/m2, besonders bevorzugt bei 5 bis 40 cd/m2; bei großen Leuchtflächen liegen die Helligkeitswerte bevorzugt im Bereich von 1 bis 1 00 cd/m2. Es können jedoch auch Pigmente mit längeren oder kürzeren Halbwertszeiten und höheren oder niedrigeren Helligkeitswerten in den EL-Strukturen des erfindungsgemäßen Verbundglaselements eingesetzt werden .
Die Schicht enthält die oben genannten gegebenenfalls dotierten ZnS- Kristalle, bevorzugt wie oben beschrieben mikroverkapselt, vorzugsweise in einer Menge von 40 bis 90 Gew.-%, bevorzugt von 50 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 55 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Paste. Als Bindemittel können Ein- und bevorzugt Zweikomponentenpolyurethane verwendet werden. Erfindungsgemäß bevorzugt sind hochflexible Materialien der Bayer MaterialScience AG, beispielsweise die Lackrohstoffe der Desmophen- und Desmodur-Reihen, vorzugsweise Desmophen und Desmodur, oder die Lackrohstoffe der Lupranate-, Lupranol-, Pluracol- oder Lupraphen-Reihen der BASF AG. Als Lösemittel können Ethoxypropylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Toluol, XyIoI, Solventnaphtha 1 00 oder beliebige Mischungen von zwei oder mehreren dieser Lösemittel in Mengen von vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 1 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtpastenmasse, verwendet werden. Weiterhin können andere hochflexible Bindemittel, zum Beispiel solche auf Basis von PMMA, PVA, insbesondere Mowiol und Poval von Kuraray Europe GmbH (heißt jetzt Kuraray Specialties oder Polyviol von Wacker AG, oder PVB, inbesondere Mowital von Kuraray Europe GmbH (B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), oder Pioloform, insondere Pioloform BR l 8, BM l 8 oder BTl 8, von Wacker AG, sein . Bei Verwendung von Polymerbindemittel wie zum Beispiel PVB können weiterhin Lösungsmittel wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Diacetonalkohol, Benzylalkohol, 1 - Methoxypropanol-2, Butylglykol, Methoxybutanol, Dowanol, Methoxypropylacetat, Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Butoxyl, Glykolsäure-n-butylester. Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Toluol, XyIoI, Hexan, Cyclohexan, Heptan sowie Mischungen aus zwei oder mehreren der genannten in Mengen von 1 bis 30 Gew. -% bezogen auf die Gesamtmasse der Paste, bevorzugt 2 bis 20 Gew.%, besonders bevorzugt 3 bis 1 0 Gew.-% zugesetzt werden . Weiterhin können 0, 1 bis 2 Gew.-% Additive zur Verbesserung des Fließverhαltens und des Verlaufs enthalten sein . Beispiele für Verlaufsmittel sind Additol XL480 in Butoxyl in einem Mischungsverhältnis von 40:60 bis 60:40. Als weitere Additive können 0,01 bis 1 0 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0, 1 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen aus die Gesamtpastenmasse, Rheologieadditive enthalten sein, die das Absetzverhalten von Pigmenten und Füllstoffen in der Paste vermindern, beispielsweise BYK 41 0, BYK 41 1 , BYK 430, BYK 431 oder beliebige Mischungen davon .
Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierungen von Druckpasten zur Herstellung der EL-Leuchtsstruktur C enthalten :
Darüber hinaus können auch kommerziell erhältliche, bereits fertig abgemischte Siebdruckpasten verwendet werden, beispielsweise solche der Hersteller Metalor oder Norcote.
Üblicherweise werden die vorstehend genannten EL-Siebdruckpasten auf transparente Kunststoff-Folien oder Gläser aufgebracht, die wiederum eine weitgehend transparente elektrisch leitende Beschichtung aufweisen und dadurch die Elektrode für die Sichtseite darstellen (im vorliegenden erfindungsgemäßen Verbundglaselement entspricht die genannte Elektrode der Elektrode D, wobei die EL-Leuchtstruktur gegebenenfalls auf die gegebenenfalls vorliegende Isolationsschicht E aufgebracht wird) . Anschließend werden drucktechnisch und/oder laminationstechnisch das Dielektrikum (polymerer Haftvermittler B) und die Rückseitenelektrode (im vorliegenden erfindungsgemäßen Verbundglaselement die Elektrode A) hergestellt.
Es ist jedoch ebenfalls ein umgekehrter Herstellungsprozess möglich, wobei zunächst die Rückseitenelektrode (im vorliegenden erfindungsgemäßen Verbundglaselement die Elektrode A) hergestellt wird oder die Rückseitenelektrode in Form einer metallisierten Folie verwendet wird und auf diese Elektrode - ggf . nach Aufbringen der Isolationsschicht E - das Dielektrikum (polymerer Haftvermittler B) aufgetragen wird . Anschließend wird die EL-Siebdruckpaste (EL-Leuchtstruktur C) und daran anschließend die transparente und elektrisch leitende obere Elektrode A aufgetragen . Das erhaltene System kann anschließend gegebenenfalls mit einer transparenten Deckfolie laminiert und damit gegen Wasserdampf bzw. auch gegen mechanische Beschädigung geschützt werden . Die EL-Leuchtstruktur C wird üblicherweise drucktechnisch mittels Siebdruck oder Dispeπserαuftrαg oder InkJet-Auftrag oder auch mit einem Rakelvorgang oder einem Rollenbeschichtungsverfahren oder einem Vorhanggießverfahren oder einem Transferverfahren, bevorzugt mittels Siebdruck, aufgebracht, Bevorzugt wird die EL-Leuchtstruktur auf die Oberfläche der Elektrode D oder die ggf. auf die Elektrode D aufgebrachte Isolationsschicht E aufgebracht.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur
Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundglaselements, wobei die mindestens eine Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur C mittels Siebdruck auf den Haftvermittler B aufgebracht wird. Besonders bevorzugt werden AC-P-EL- Pigmente in einer PVB-Matrix dispergiert und mittels Siebdruck grafisch gestaltet appliziert.
In einer weiteren Ausführungsform wird das als Bindemittel eingesetzte PVB mit den Pigmenten, bevorzugt AC-P-EL-Pigmenten, und zusammen mit Teilchen, die die relative Dielektrizitätskonstante erhöhen, mittels Extrusion oder Gießtechnik hergestellt. Geeignete Teilchen, die die Dielektrizitätskonstante erhöhen, sind die bezüglich des polymeren Haftvermittlers B genannten die Dielektrizitätskonstante erhöhenden Teilchen.
In einer weiteren Ausführungsform wird das als Bindemittel eingesetzte PVB mittels Koextrusion hergestellt und dabei werden die Pigmente, bevorzugt AC-P-EL-Pigmente, ohne die Dielektrizitätskonstante erhöhende Teilchen in einer PVB-Schicht auf eine PVB-Schicht mit die Dielektrizitätskonstante erhöhenden Teilchen extrudiert,
Bevorzugt ist die mindestens eine Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur grafisch gestaltet angeordnet. Dabei wird die grafisch gestaltete Elektrolumineszenz- Leuchtstruktur besonders bevorzugt aus einer Vielzahl von Leuchtelementen gebildet, wobei die einzelnen Leuchtelemente aus beliebigen Zeichen, bevorzugt Punkten, Rechtecken, Dreiecken, Vierecken, Linien, Kreisen, Sternen, Ziffern und/oder Buchstaben gebildet werden, die geometrisch exakt oder willkürlich im Anschluss an den zumindest teilweise transparenten polymeren Haftvermittler B angeordnet sind. Unter einer exakten Anordnung wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung unter anderem eine Anordnung in Form von Zahlen, Ziffern, Texf oder Logos verstanden. Des Weiteren wird unter einer exakten Anordnung eine regelmäßige Anordnung verstanden. Die Große der einzelnen Leuchtelemente betragt im Allgemeinen wenige mm, bevorzugt 1 bis 1 0 mm.
Die Leuchtelemente der mindestens einen EL-Leuchtstruktur und/oder - bei Einsatz von mehr als einer Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur - die Elektrolumineszenz-Leuchtstrukturen können gleiche oder verschiedene Emissionsfarben aufweisen. Bevorzugt weisen die Leuchtelemente der mindestens einen EL-Leuchtstruktur und/oder - bei Einsatz von mehr als einer Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur - die Elektrolumineszenz-Leuchtstrukturen verschiedene Emissionsfarben auf . Geeignete Emissionsfarben sind vorstehend genannt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das erfindungsgemäße Verbundglaselement bei nicht elektrisch aktiv geschalteter Leuchtstruktur zumindest bereichsweise beziehungsweise stuckweise transparent sein,
In einer weiteren Ausführuπgsform der vorliegenden Erfindung weisen die in der EL-Leuchtstruktur C vorliegenden Pigmente einen derart kleinen mittleren Teilchendurchmesser auf, beziehungsweise einen derart geringen Füllgrad in der EL-Leuchtstruktur, beziehungsweise im einzelnen Leuchtelement, beziehungsweise die einzelnen Leuchtelemente sind geometrisch derart klein ausgeführt, beziehungsweise der Abstand der einzelnen Leuchtelemente wird derart groß gewählt, so dass das Verbundglaselement bei nicht elektrisch aktivierter Leuchtstruktur als zumindest teilweise durchsichtig gestaltet ist beziehungsweise eine Durchsicht gewährleistet ist. Geeignete Pigmentteilchendurchmesser, Füllgrade, Abmessungen der Leuchtelemente und Abstände der Leuchtelemente sind vorstehend genannt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Leuchtstruktur derart gestaltet, dass im elektrisch aktiven und Licht emittierenden Zustand auf Grund der Lambert'schen Strahlcharakteristik eines einzelnen Leuchtelementes keine Durchsicht durch das Glaselement gegeben ist.
Herstellungsverfahren
Das erfindungsgemäße Verbundglaselement bzw. das erfindungsgemäße Isolierglas-Element können nach dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden .
Bezüglich der Herstellung der einzelnen Komponenten des Verbundglaselements und der Aufbringung der einzelnen Schichten wird auf die in der vorstehenden Beschreibung genannten Verfahren hingewiesen. Aus den Komponenten des Verbundglaselements wird nach der Aufbringung der gewünschten Schichten das erfindungsgemäße Verbundglaselement im Allgemeinen durch Laminieren erhalten . Geeignete Verfahren zum Laminieren sind dem Fachmann bekannt und erfolgen nach dem Stand der Technik üblicherweise mit einer Vorlamination und einer Lamination in einem Autoklaven .
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundglaselements, wobei zunächst ein Schichtverbund umfassend die Komponenten A, B, C und D sowie gegebenenfalls weitere Komponenten E oder F hergestellt wird und dieser Schichtverbund anschließend bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu einer unlösbaren Einheit verbunden wird . Geeignete Temperaturen und Drucke sind vorstehend genannt.
Verwendung
Das erfindungsgemäße Verbundglaselement kann grundsätzlich in allen Anwendungen eingesetzt werden, in denen Verbundglaselemente üblicherweise eingesetzt werden . Durch die integrierte EL-Leuchtstruktur sind insbesondere Anwendungen als Dekorelemente oder als Sicherheitselemente im Außen- und Innenbereich denkbar. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundglaselements als Dekorelement und/oder Leuchtelement in Innenräumen oder zur Außenanwendung, bevorzugt an Außenfassaden von Gebäuden, in oder an Einrichtungsgegenständen, in oder an Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugen oder in der Werbebranche.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Figuren näher erläutert. Die Figuren stellen bevorzugte Ausführungsformen dar und sind nicht einschränkend zu verstehen .
Figuren
Dabei zeigt:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement ( 1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in einem nicht laminierten Zustand .
Figur 2 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement ( 1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) inklusive von zwei dünnen Isolationsschichten ( 1 9, 20) in einem nicht laminierten Zustand .
Figur 3 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement ( 1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) mit einem koextrudierten Verbundfilm ( 1 21) in einem nicht laminierten Zustand .
Figur 4 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement ( 1 ) mit asymmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in einem nicht laminierten Zustand .
Figur 5 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verbundglaselements ( 1 ) mit asymmetrischer seitlich versetzter Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in Draufsicht. F igur 6 : eine schemαtische Darstellung eines beispielhaften Verbundglaselements ( 1 ) mit asymmetrischer nach rechts und nach oben versetzter Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in Draufsicht.
F igur 7 : eine schematische Da rstellung eines beispielhaften Verbundglaselements ( 1 ) mit symmetrischem Übersta nd der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in Draufsicht.
F igur 8 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Isolierglaselement (2) mit einem Verbundglaselement ( 1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) .
F igur 9 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Gebäudes (25) mit Glaselementen ( 1 , 2) .
F igur 1 0 : eine schematische Darstellung eines beispielhaften Wandelements (26) mit einem Rahmen (27) und integriertem Glaselement ( 1 , 2) .
F igur 1 1 : eine schematische Darstellung einer beispielhaften Leuchte (28) .
Bezugszeichenliste
1 Verbundglaselement mit einer EL-Leuchtstruktur, bevorzugt einer anorganischen Wechselstrom- D ickfi Im-Pu Iver-Elektrolumineszenz (AC-P-EL) Leuchtstruktur
2 Isolierglas-Elementes mit zumindest einem Verbundglaselement mit einer EL-Leuchtstruktur, bevorzugt einer anorganischen Wechselstrom-Dickfilm- Pulver-Elektrolumineszenz (AC-P-EL) Leuchtstruktur
3 Erstes Glaselement (zumindest teilweise tra nsparentes Substrat) : F loatglas bzw. eisenoxidarmes Weisglas oder E inscheiben-Sicherheits-Glas (ESG) oder teilvorgespanntes Glas (TVG) oder Verbund-Sicherheits-Glas (VSG)
4 Zweites Glaselement (zumindest teilweise transparentes Substrat) : Floatglas bzw. eisenoxidarmes Weisglas oder Einscheiben-Sicherheits-Glas (ESG) oder teilvorgespanntes Glas (TVG) oder Verbund-Sicherheits-Glas (VSG) 5 Drittes Glαselement: Floαtglαs bzw. eisenoxidαrmes Weisglαs oder Einscheiben-Sicherheits-Glαs (ESG) oder teilvorgespαnntes Glas (TVG) oder Verbund-Sicherheits-Glas (VSG)
6 Erste E lektrode (elektrisch leitfähige Beschichtung) : weitgehend transparente dünne und elektrisch leitfähige Beschichtung
7 Zweite Elektrode (elektrisch leitfähige Beschichtung) : weitgehend transparente dünne und elektrisch leitfähige Beschichtung
8 Kontaktstreifen rechts
9 Kontaktstreifen links 10 EL-Anschluß rechts
1 1 EL-Anschluß links
12 VSG-Verbundmasse (polymerer Haftvermittler) : insbesondere PVB-Folie mit < 0, 38 mm Dicke beziehungsweise 1 2' in der Form einer koextrudierten Folie 13 Funktionale Teilchen in der VSG-Matrix (Matrix des polymeren Haftvermittlers)
14 VSG-Matrix
15 EL-Emission
16 EL-Leuchtstruktur, bevorzugt anorganische Wechselstrom-Dickfilm-Pulver- Elektrolumineszenz (AC-P-EL) Leuchtstruktur
17 EL-Pigmente beziehungsweise Pulver
18 EL-Bindematrix
19 Erste Isolationsschicht
20 Zweite Isolationsschicht 21 Abstandshalter: beispielsweise ein Aluminium-Profil
22 Sekundä rdichtung
23 Trockenmittel im Inneren des Abstandshalterprofils
24 Öffnung im Abstandshalterprofil zum Isolierglashohlraum
25 Gebäude 26 Wa nd : Mauerwerk eines Gebäudes, Außenteil eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeuges, Außenteil eines Containers und dergleichen
27 Rahmen
28 Lampe beziehungsweise Leuchte
29 Einzelnes grafisch gestaltetes Leuchtelement: z. B . Punkt, Quadrat, Dreieck, Rechteck beziehungsweise Linie, Stern beziehungsweise Vieleck,
Kreisring 30 Regelmäßig angeordnete Leuchtelemente
31 Zufällig angeordnete Leuchtelemente
32 Grafisch gestaltete Anordnung einzelner Leuchtelemente
In Figur 1 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement (1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in einem nicht laminierten Zustand gezeigt. Eine derartige symmetrische und übereinander liegende Anordnung der Glaselemente (3, 4) ist auch in der Art realisierbar, dass beide Kontaktstreifen (8, 9) auf einer Seite liegen und die Anschlüsse (10, 11) ebenfalls auf einer Seite liegen. Grundsätzlich können jedoch die Kontaktstreifen um alle 4 Kanten gezogen werden. Die Art der Anordnung und der Ausbildung der Kontaktstreifen (8, 9) und der EL-Anschlüsse (10, 11) hängt u.a. von der Größe des Verbundglaselements (1) ab und vom Flächenwiderstand der beiden transparenten Elektroden (6, 7) und von der gewünschten Emissionshelligkeit (15).
In der Anordnung der Kontaktstreifen (8, 9) an den Seitenrändern der übereinander liegenden Glaselemente (3, 4) muss die Dicke des Kontaktstreifens (8, 9) und die Dicke der Anschlüsse (10, 11) auf die Dicke der VSG-Verbundmasse (12) abgestimmt werden. Zusätzlich muss auf eine entsprechende Isolation in diesen Bereichen geachtet werden. Dabei kann der jeweils einem Kontaktstreifen (8, 9) gegenüberliegende Elektrodenbereich (6, 7) weggeschliffen, weggeätzt oder weggestrahlt werden, oder es kann eine kleine Ritzung, Fräsung oder Laserung durchgeführt werden. Dabei wird der Elektrodenbereich (6, 7) unterhalb der Kontaktstreifen (8, 9) vom Rest der Elektroden (6, 7) elektrisch isoliert.
Die EL-Leuchtstruktur, bevorzugt eine AC-P-EL-Leuchtstruktur, (16) wird üblicherweise drucktechnisch mittels Siebdruck, Dispenserauftrag oder
InkJet-Auftrag oder auch mit einem Rakelvorgang, einem
Rollenbeschichtungsverfahren, einem Vorhanggießverfahren oder einem
Transferverfahren auf der Oberfläche der Elektrode (6) angebracht. Die
Leuchtstruktur (16) umfasst üblicherweise eine Bindemittelmatrix (18) mit darin homogen dispergierten EL-Pigmenten (17). Die Bindemittelmatrix (18) wird im Allgemeinen so gewählt, dass ein guter Haftverbund auf der Elektrodeπschicht (6) gegeben ist und dass in einem nachfolgenden Laminierverfahren ein guter Haftverbund mit der VSG-Verbundmasse (1 2) möglich ist In einer bevorzugten Ausfuhrung werden dabei PVB oder PU basierende Systeme verwendet. Neben den EL-Pιgmenten ( 1 7) können noch weitere Zusätze in der Bindemittelmatπx (1 8) sinnvoll sein, wie farbkonvertierende organische oder anorganische Systeme und des Weiteren Farbzusatzstoffe für einen Tag- und Nacht-Lichteffekt und/oder reflektierende und/oder Licht absorbierende Effektpigmente, wie Aluminiumflakes oder Glasflakes oder Mica-Plateletts Die EL-Pιgmeπte (1 7) können mikroverkapselt oder nicht mikroverkapselt verwendet werden Speziell nicht mikroverkapselte EL-Pιgmente ( 1 7) können auch mit kleineren Pigmentabmessungen bis unter 1 0 μm verwendet werden, so dass die Durchsichtigkeit des Glaselementes ( 1 ) erhöht werden kann. Die EL-Emιssιon ( 15) kann bei großflächigen Anwendungen 5 cd/m2 bis über 1 00 cd/m2 betragen (weitere Angaben sind dem vorstehenden Beschreibungsteil zu entnehmen) Die Lebensdauer beziehungsweise die Halbwertszeit, also jene Zeit, in der die Initialhelligkeit ( 1 5) des Glaselementes ( 1 ) auf die Hälfte abgesunken ist, ist beträchtlich hoher verglichen zu heute üblichen Lebensdauerwerten von etwa 2.000 bis 3 500 Stunden, da die beiden Glassubstrate (3, 4) in Verbindung mit der VSG-Verbundmasse (1 2) die Elektroluminophore (1 7) sehr gut gegen Wasserdampfeinwirkung schützen Bei Außenanwendungen in
Gebaudefassaden kann es sinnvoll sein, zusätzlich zur normalen UV-Filterung von Glassubstraten ab etwa 380 nm eine weitere UV-Schutzschicht vorzusehen, wobei bei geeigneter Ausbildung der Elektrodenschicht (6) auch diese Schicht UV-Fιlterwιrkung aufweist.
Falls eine ohmsche Leitfähigkeit zustande kommt, kann noch eine zusätzliche Isolation eingebaut werden Dies wird in Figur 2 durch den Einbau der beiden Isolationsschichten ( 19, 20) schematisch aufgezeigt, wobei grundsätzlich auch nur eine Isolationsschicht vorliegen kann
In Figur 2 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement ( 1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) inklusive zwei dunner Isolationsschichten ( 1 9, 20) in einem nicht laminierten Zustand gezeigt In dieser Darstellung werden zwei zusätzliche Isolationsschichten (1 9,20) auf den Elektrodenschichten (6, 7) vorgesehen . Derartige Isolationsschichten ( 1 9, 20) werden oftmals auf elektrisch leitfähigen Glasbeschichtungen (6, 7) zwecks Passivation angebracht und meist im Vakuumverfahren oder chemisch in Form oxidischer oder nitridischer dünner und sehr hoch transparenter Schichten von wenigen 50 bis einigen 1 00 nm Dicke ausgeführt. Derartige Isolationsschichten ( 1 9, 20) bieten auch bei hohen Temperaturen eine gute elektrische Isolation und ermöglichen überdies einen guten Haftverbund mit der EL-Bindematrix ( 1 8) beziehungsweise mit der VSG-Verbundmassenmatrix ( 1 4) und sind im Allgemeinen zusätzlich chemisch sehr stabil. Allerdings sollten die Isolationsschichten ( 1 9, 20) im Allgemeinen im Bereich der Kontaktstreifen (8, 9) entfernt werden . Geeignete Verfahren zur Entfernung sind in der Beschreibung genannt. Grundsätzlich kann die Aufbringung der Isolationsschicht ( 1 9, 20) auch mittels üblicher Rollen- oder Vorhanggieß- oder Sprühbeschichtungstechnologien oder mittels Siebdruck erfolgen . Dabei kann eine transparente dünne Glasfrittenbeschichtung gewählt werden, oder es kann eine polymere dünne und transparente Beschichtung durchgeführt werden .
In Figur 3 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement ( 1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) mit einem koextrudierten Verbundfilm ( 1 2) in einem nicht laminierten Zustand aufgezeigt. In dieser Ausführung wird die VSG-Verbundmasse ( 1 2) in der Form einer koextrudierten PVB-Folie mit flächig integrierten EL-Pigmenten ( 1 7) dargestellt. Dabei werden EL-Partikel ( 1 7) in einer VSG-Verbundmassenmatrix ( 1 4) homogen dispergiert auf eine VSG-Verbundmasse ( 1 21) extrudiert oder umgekehrt. In die VSG-Verbundmasse ( 1 21) sind wie bereits beschrieben funktionale Teilchen ( 1 3) zur Erhöhung der relativen Dielektrizitätskonstante eingebaut. Eine derartige Ausführung bewirkt eine vollflächige EL-Emission ( 1 5) . Diese kann durch zusätzliche grafische Drucke mit lichtundurchlässiger oder transluzenter Eigenschaft zusätzlich gestaltet werden .
In Figur 4 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Verbundglaselement ( 1 ) mit asymmetrischer
Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in einem nicht laminierten Zustand aufgezeigt. Diese Variante soll aufzeigen, dass die Anordnung der Kontaktstreifen (8, 9) auch freiliegend erfolgen kann Auf diese Weise ist eine Herstellung der Kontaktanschlusse ( 1 0, 1 1 ) sehr einfach möglich und kann grundsatzlich auch erst beim Einbau eines kompletten
Glaselementes ( 1 ) realisiert werden. Der Glasuberstand kann dabei im
Allgemeinen einige wenige mm, z.B, 1 mm, bis 1 0 mm und darüber betragen.
In Figur 5 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verbundglaselements (1 ) mit asymmetrischer seitlich versetzter Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in Draufsicht aufgezeigt. Zusatzlich werden in dieser Figur die Möglichkeiten der grafischen Gestaltung einzelner Leuchtelemente (29) z.B. als Punkt, Quadrat, Dreieck, Rechteck beziehungsweise Linie, Stern beziehungsweise Vieleck oder Kreisring aufgezeigt. Derartige Leuchtelemente (29) können regelmäßig (30) oder zufallig beziehungsweise bewusst unregelmäßig (31 ) oder grafisch gestaltet (32) z. B. in Form von Ziffern oder Logos ausgeführt werden. Die einzelnen Leuchtelemente (29) können mit unterschiedlich emittierenden EL-Partιkeln ( 1 7) oder einer Mischung von EL-Partikeln (1 7) ausgeführt werden. Es konnnen auch die einzelnen EL-Partikel ( 1 7) mit farbkonvertierenden Beschichtungen versehen werden und es können farbkonvertierende oder farbfilternde Beimengungen in die einzelnen Bindemittel eingebaut werden
In Figur 6 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verbundglaselements ( 1 ) mit asymmetrischer nach rechts und nach oben versetzter Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in Draufsicht gezeigt. Diese Anordnung soll nur beispielhaft die Vielzahl der Möglichkeiten der Anordnung der Kontaktstreifen (8, 9) und der Anschlüsse (1 0, 1 1 ) aufzeigen.
In Figur 7 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verbundglaselements (1 ) mit symmetrischem Überstand der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) in Draufsicht gezeigt. Eine derartige Ausfuhrung ermöglicht eine optimale Kontaktierung der Glaselemente (3, 4) auf den jeweils gegenüberliegenden Kanten. In Figur 8 wird eine schemαtische Darstellung eines beispielhaften Querschnitts durch ein Isolierglaselement (2) mit einem Verbundglaselement ( 1 ) mit symmetrischer Anordnung der zumindest zwei Glaselemente (3, 4) gezeigt. In diesem Beispiel wird ein möglicher Isolierglasaufbau (2) unter Verwendung eines Verbundglaselements ( 1 ) und eines dritten Glaselementes (5) beschrieben .
Der Isolierglasverbund (2) erfolgt nach dem Stand der Technik unter Verwendung eines Abstandhalters (21 ) aus einem Aluminium- oder Stahlprofil und einer so genannten Sekundärdichtung (22), die den Verbundglaselement ( 1 ) beziehungsweise das zweite Glaselement (4) über den Abstandshalter (21 ) mit dem dritten Glaselement (5) dauerelastisch verbindet. Durch den Randverbund (22, 21 ) wird ein hermetisch abgeschlossener Zwischenraum (33) hergestellt, welcher üblicherweise durch ein Edelgas befüllt werden kann .
Die Abstandshalterprofile (21 ) sind üblicherweise mit Trockenmittel (23) befüllt, die über Öffnungen (24) mit dem Zwischenraum (33) verbunden sind und gegebenenfalls eindringenden Wasserdampf binden sollen und so die Lebensdauer des Isolierglasverbundes (2) erhöhen sollen .
Grundsätzlich können die Glaselemente (3, 4, 5) aus einfachem Floatglas oder aus einem eisenoxidarmen Weißglas beziehungsweise aus einem ESG oder VSG oder TVG Element gebildet werden . Sämtliche Glasoberflächen können mit diversen wärmeschützenden, lichtabsorbierenden, lichtreflektierenden und/oder kratzfesten und/oder leicht reinigbaren Schichten beziehungsweise mit Schichten mit einer Zusatzfunktion versehen werden .
Das Isolierglaselement (2) kann auch mit zwei Zwischenräumen (33) und einem vierten Glaselement ausgebildet werden .
In Figur 9 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Gebäudes (25) mit Glaselementen ( 1 , 2) aufgezeigt. Anstelle eines Gebäudes (25) kann auch ein Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug oder ein Container Glaselemente ( 1 , 2) aufweisen . In Figur 1 0 wird eine schemαtische Darstellung eines beispielhaften Wandelements (26) mit einem Rahmen (27) und integriertem Glaselement ( 1 , 2) aufgezeigt. Diese Figur soll nur beispielhaft die Integration eines Glaselements ( 1 , 2) mittels einer Rahmenkonstruktion (27) in einem Gebäude oder Fahrzeug schematisch darstellen . Anstelle eines Rahmens (27) sind auch rahmenlose Einbauvarianten möglich .
In Figur 1 1 wird eine schematische Darstellung einer beispielhaften Leuchte (28) aufgezeigt. In dieser Figur soll die Möglichkeit der Ausbildung einer Leuchte (28) als Raumbeleuchtungskörper beispielhaft aufgezeigt werden. Die elektrischen Anschlüsse ( 1 0, 1 1 ) sind ebenfalls nur beispielhaft skizziert. Eine derartige Leuchte (28) kann ebenso als Raumteilerelement oder als Stiegenbegrenzungselement und dergleichen ausgebildet sein .

Claims

Patentansprüche
1 . Verbundglaselement, bevorzugt Verbundsicherheitsglaselement, mit integrierter Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur, umfassend :
a) ein erstes zumindest teilweise transparentes Substrat mit einer I nnenseite und einer Außenseite, das durch Beschichtung auf der Innenseite elektrisch leitfä hig ist und eine erste Elektrode A darstellt, b) einen zumindest teilweise transpa renten polymeren
Haftvermittler B aus einem Kunststoff, der bevorzugt eine Dielektrizitätskonstante gemessen bei 1 kHz von mindestens 30 aufweist, der auf der I nnenseite des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats im Anschluss a n die Beschichtung angeordnet ist, c) mindestens eine Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur C, die im
Anschluss an den polymeren Haftvermittler auf der Innenseite des ersten zumindest teilweise transpa renten Substrats angeord net ist, wobei die mindestens eine Elektroluminezenz-Leuchtstruktur auf der gesamten F läche des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats angeordnet sein kann oder a uf einer oder mehreren Teilflächen des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats angeordnet sein kann, d) ein zweites zumindest teilweise transparentes Substrat mit einer Innenseite und einer Außenseite, das im Anschluss an die mindestens eine Elektroluminezenz-Leuchtstruktur angeordnet ist, das durch Beschichtung auf der I nnenseite elektrisch leitfähig ist, wobei d ie I nnenseite des zweiten zumindest teilweise transparenten Substrats in Richtung der
Innenseite des ersten zumindest teilweise transparenten Substrats angeordnet ist, wobei das zweite zumindest teilweise transparente Substrat eine zweite Elektrode D darstellt.
2. Verbundglαselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite zumindest teilweise transparente Substrat Glassubstrate sind, bevorzugt Floatglas, E inscheiben-Sicherheitsglas oder teilvorgespanntes Glas .
3. Verbundglaselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des ersten und des zweiten zumindest teilweise transparenten Substrats ein elektrisch leitfähiger zumindest teilweise transparenter Dünnfilm ist, der bevorzugt durch Sputtertechnik, Aufdampftechnik, mittels Vakuum oder pyrolytisch auf das erste und das zweite zumindest teilweise transparente Substrat aufgebracht wird .
4. Verbundglaselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise transparente polymere Haftvermittler B ein Gießharz oder eine thermoplastische Verbundfolie ist, wobei die thermoplastische Verbundfolie bevorzugt a usgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylbutyral, Ethylenvinylacetat, Polyacrylat, Polymethylmethacrylat, Polyurethan, Polyvinylalkohol und Polyvinylchlorid, bevorzugt Polyvinylbutyral .
5. Verbundglaselement nach Anspruch 4, dad urch gekennzeichnet, dass das Gießharz oder d ie thermoplastische Verbundfolie eine Verbundmassenmatrix bildet, der weitgehend transparente Elemente in Form von nanoskaligen Teilchen, nanoskaligen Agglomeraten, dendritischen Teilchen, submikron- und mikrometergroßen kristallinen
Teilchen und Kombinationen davon beigemengt sind .
6. Verbundglaselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den weitgehend transparenten Elementen um Single-Walled- Carbon-Nano-Tubes (SWCNTs) und/oder um metallische Nano-Tubes handelt.
7. Verbundglaselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise transparente polymere Haftvermittler eine thermoplastische Verbundfolie ist, die mit einem elektrisch leitfähigen
Metallgewebe durchwirkt ist.
8. Verbundglαselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrolumineszenz- Leuchtstruktur C eine Wechselstrom-Dickfilm-Pulver-Elektrolumineszenz (AC-P-EL)-Leuchtstruktur ist.
9. Verbundglaselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrolumineszenz- Leuchtstruktur grafisch gestaltet angeordnet ist.
1 0. Verbundglaselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die grafisch gestaltete Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur aus einer Vielzahl von Leuchtelementen gebildet wird, wobei die einzelnen Leuchtelemente aus beliebigen Zeichen, bevorzugt Punkten, Rechtecken, Dreiecken, Vierecken, Linien, Kreisen, Sternen und/oder
Buchstaben gebildet werden, die geometrisch exakt oder willkürlich im Anschluss an den zumindest teilweise transparenten polymeren Haftvermittler B angeordnet sind .
1 1 . Verbundglaselement nach Anspruch 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtelemente der mindestens einen E lektrolumineszenz- Leuchtstruktur verschiedene Emissionsfarben aufweisen und/oder dass bei Einsatz von mehr als einer Elektrolumineszenz-Leuchtstruktur die Elektrolumineszenz-Leuchtstrukturen unterschiedliche Emissionsfarben aufweisen .
1 2. Verbundglaselement nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen AC-P-EL-Leuchtstruktur Pigmente eingesetzt werden, die nicht mikroverkapselt sind .
1 3. Isolierglas-Element enthaltend mindestens ein Verbundglaselement nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2.
1 4. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglaselements nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2, wobei die mindestens eine Elektrolumineszenz- Leuchtstruktur C mittels Siebdruck auf der Elektrode A oder D oder auf dem polymeren Haftvermittler B aufgebracht wird . 5. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglaselements nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2, wobei zunächst ein Schichtverbund umfassend die
Komponenten A, B, C und D sowie gegebenenfalls weitere Komponenten hergestellt wird und dieser Schichtverbund anschließend bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu einer unlösbaren Einheit verbunden wird . 6. Verwendung eines Verbundglaselements nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2 oder hergestellt nach Anspruch 1 4 oder 1 5 oder eines Isolierglas- Elements nach Anspruch 1 3 als Dekorelement und/oder Leuchtelement in Innenräumen oder zur Außenanwendung, bevorzugt an Außenfassaden von Gebäuden, in oder an Einrichtungsgegenständen, in oder an Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugen oder in der Werbebranche.
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