ES2244779T3 - Cristal con un revestimiento opaco. - Google Patents

Abstract

Cristal (1) con un revestimiento opaco (2) que comprende una zona de superficie (3) que presenta porciones de superficie (4) que dejan pasar la luz y repartidas en superficie, caracterizado porque al menos un elemento luminoso electroluminiscente (EL) plano de varias capas, de las cuales un electrodo transparente (8), está dispuesto en, al menos una parte de las porciones de superficie opacas (5) de la zona de superficie (3), el cual elemento, después de la aplicación de una tensión de alimentación eléctrica, irradia luz sobre el lado del electrodo transparente (8), por al menos una de las caras del cristal (1).

Description

Cristal con un revestimiento opaco.

La invención se refiere a un cristal con un revestimiento opaco que comprende una zona de superficie que presenta porciones de superficie opacas y que está perforada por porciones de superficie que dejan pasar la luz y repartidas en superficie.

Para cristales (de ventana) es conocido (DE-C2-3708577) reducir o delimitar sus porciones de superficie transparentes, mediante revestimientos opacos [en particular por motivos o tramas opacos impreso(s) por serigrafía y cocido(s)]. Tales cristales se utilizan ampliamente para los cristales denominados de techo corredizo en los vehículos automóviles, en los que los motivos impresos, o sus porciones (de superficie) opacas sirven de pantalla solar y térmica. Revestimientos opacos reticulados ocultan bandas de cola y también de otras piezas, que están fijadas a los cristales o integradas en cristales (estratificadas). Se conocen, en fin (DE-C2-4033188) parabrisas de vehículos con una trama impresa, prevista para formar una pantalla de protección en la región entre los quitasol abatibles.

Por el documento EP-A1-0267331 se conoce un cristal estratificado para vehículos con un símbolo incrustado en la capa adhesiva de material compuesto, que está representado por un elemento luminoso electroluminiscente o que se puede iluminar por detrás. Los conductores eléctricos necesarios están representados, de manera prácticamente invisible, mediante vías o capas conductoras transparentes en el interior del material compuesto. Después de la aplicación de la tensión de alimentación, el símbolo luminoso parece flotar en el cristal sin conductores visibles. El documento mencionado divulga dos tipos diferentes de elementos luminosos. En el primero, los dos electrodos de transporte de la corriente están previstos sobre el mismo sustrato y están encabalgados por el elemento luminoso, que comprende a su vez un electrodo de cruce. Desde el punto de vista eléctrico, se forman, así, dos capacidades conectadas en serie. En el segundo tipo, uno de los dos electrodos está cada vez situado en forma de capa delgada transparente sobre las dos superficies interiores del cristal estratificado y el elemento luminoso está dispuesto entre éstas. Se describe también la opción, según la cual, la salida de luz a través de uno de los cristales se puede impedir por medio de un revestimiento opaco.

Los principios de base de la electroluminiscencia se conocen desde hace mucho tiempo. Una documentación detallada de esta tecnología con ejemplos de aplicación, descripciones de materias y los matices de luz realizables está disponible en la dirección de Internet "http://www.dupont.com/mcm/luxprint/about.html", (estado: mayo 2001), de manera que hay motivo para no considerar brevemente aquí más que detalles.

A partir de dos capas conductoras, de la que al menos una es transparente /deja pasar la luz, se produce un condensador. Sobre el electrodo transparente se introduce en el condensador una capa (opaca) con pigmentos luminosos y una capa aislante (dieléctrico). Si se aplica a los dos electrodos de este elemento una tensión alterna (usualmente \sim100 V), ésta excita en los pigmentos luminosos, corrientes que crean a su vez, por procesos de dispersión, una luz que sale por el electrodo transparente.

Las capas de electrodos así como la propia capa electroluminiscente y la capa dieléctrica se pueden depositar por serigrafía en capa gruesa sobre soportes apropiados, como el vidrio, y películas de PET. Por este efecto conocido, se obtienen efectos luminosos de superficie, que se pueden utilizar para múltiples aplicaciones (iluminación, logos, señalización luminosa) si se acomoda a la densidad de luz relativamente débil y a la elección de colores limitada por los materiales utilizables. Además, los elementos electroluminiscentes (por consiguiente elementos luminosos) no son transparentes por ellos mismos, de manera que una cara provista de éstos, no deja pasar la luz (diurna).

La invención tiene por objeto asignar una función suplementaria a un revestimiento opaco, estructurado con porciones de superficie transparentes, repartidas en superficie, de un cristal (de ventana) transparente.

De acuerdo con la invención, este objetivo se alcanza por el hecho de que, al menos un elemento luminoso electroluminiscente plano de varias capas, de las cuales un electrodo transparente, está dispuesto en, al menos una parte de las porciones de superficie opacas de la zona de superficie, el cual elemento, después de la aplicación de una tensión de alimentación eléctrica sobre el lado del electrodo transparente, emite luz por, al menos una de las caras del cristal.

De esta manera, el cristal que sirve, por ejemplo, de pantalla solar o térmica de día a la luz diurna, puede servir también por débil luminosidad, de sistema de alumbrado según toda su superficie, sin que esté presente ninguna zona de sombra, ya que la luz emitida por el elemento electroluminiscente pasa de manera homogénea a través de las porciones de superficie abiertas y se difunde igualmente de manera homogénea a través de las superficies opacas.

Las características de las reivindicaciones secundarias descansan sobre variantes ventajosas de este objeto.

De acuerdo con éste, a al menos una parte de las porciones de superficie opacas del revestimiento, está asociado, al menos un elemento electroluminiscente extendido en varias capas (elemento luminoso) con al menos un electrodo transparente, que emite luz sobre (al menos) una de las caras planas del cristal después de la aplicación de una tensión eléctrica. De este modo, el cristal deja pasar la luz en las porciones de superficie transparentes y, al mismo tiempo, emite luz, por aplicación de una corriente, por sus porciones de superficie no transparentes - que forman al mismo tiempo la superficie del elemento luminoso. La propia capa electroluminiscente es opaca, tal como ya se ha mencionado. Esta capa no se debe combinar con otro revestimiento opaco.

Un cristal de este tipo tiene un efecto sorprendente desde los puntos de vista visual y estético - la propia porción de superficie considerada "oscura" irradia luz actualmente. Se pueden prever varios elementos luminosos, uno al lado de otro, para alumbrar separadamente en diferentes zonas de la superficie, pudiéndose los electrodos y las conexiones de llegada de corriente ocultar de manera relativamente sencilla bajo el revestimiento opaco. En este caso, el electrodo que deja pasar la luz se puede utilizar eventualmente en común (masa) para todos los elementos luminosos. De este modo se pueden obtener diferentes efectos luminosos, o también gobernar la intensidad de la luz en varios grados (en función de la superficie respectiva a iluminar y, eventualmente, de su color de luz).

En el caso de aplicación mencionado, tal cristal de ventana parcialmente transparente puede sustituir a una iluminación interior particular en un vehículo automóvil, como cristal de techo en un automóvil, en estado encastrado del elemento luminoso y con una superficie o una intensidad luminosa suficiente, pudiendo, sin embargo, una cierta cantidad de luz penetrar todavía por la parte alta a través del techo vítreo durante el día.

Una condición previa para este doble efecto es, naturalmente, que, en las porciones de cristal que dejan pasar la luz, se garantice una transparencia tan elevada como sea posible, no perturbada por estructuras de conductores o análogos. Tal estructura de fina resolución se puede crear de manera reproducible sencilla y fiable por el procedimiento conocido de serigrafía. Naturalmente es importante que las diferentes capas del elemento luminoso estén impresas en superposición muy precisa en la región de la trama. Sin embargo, esto constituye también un procedimiento industrial bien dominado.

Naturalmente, efectos luminosos del tipo precitado se pueden obtener también sobro todos los otros cristales (estratificados), que están provistos con tal trama impresa parcialmente transparente, así, por ejemplo, en la región de los quitasol, si se aceptan los gastos más elevados impuestos por la realización de impresiones múltiples y conexiones eléctricas.

Ciertamente, no es obligatoriamente necesario embutir tal elemento luminoso en un cristal estratificado, pero se preferirá esta disposición por razones de seguridad en lo que se refiere a la tensión de alimentación de nivel bastante elevado. La colocación embutida en un cristal estratificado protege, además, al elemento luminoso contra acciones mecánicas, así como contra la penetración de humedad y de suciedad.

La propia materia del cristal se elige, en principio, libremente; se pueden utilizar indiferentemente cristales de plástico o de vidrio. También, materiales compuestos híbridos se pueden fabricar industrialmente de manera conocida.

En principio, es también indiferente que el elemento luminoso se aplique, o directamente sobre una superficie de uno de tales cristales, o que se realice sobre un sustrato de soporte separado, como por ejemplo una película de PET que, luego, se unirá de manera adecuada, al cristal rígido, o se incorporará en un material compuesto laminoso.

También, se puede elegir libremente la relación entre la superficie del elemento luminoso y la superficie total del cristal o de dicha zona de superficie del revestimiento opaco estructurado. En caso necesario, se pueden situar, uno al lado de otro, varios elementos luminosos que presentan, llegado el caso, colores y formas diferentes.

Por último, puede ser igualmente interesante para ciertos casos de aplicación, hacer irradiar luz por uno o varios elementos luminosos electroluminiscentes sobre las dos caras del cristal. Entonces, es necesario un revestimiento opaco distinto, ya que las propias capas electroluminiscentes no dejan pasar la luz visible. En principio, también se pueden "apilar", uno sobre otro, varios elementos luminosos electroluminiscentes de esta naturaleza, llegado el caso con orientaciones opuestas uno con respecto al otro, no utilizando eventualmente más que un solo electrodo intermedio común.

Se podría obtener otro efecto luminoso particular, encerrando por supuesto el elemento luminoso en un cristal estratificado, pero no disponiendo el revestimiento opaco directamente sobre la capa de electrodo, sino del otro lado del cristal exterior sobre la superficie exterior de ésta (y confiriéndole, por ejemplo, por cocción una resistencia mecánica suficiente). Una cierta fracción de luz no dirigida podría entonces salir, por dispersión lateral, eventualmente por porciones de superficie de este revestimiento opaco que dejan pasar la luz.

Otros detalles y ventajas del objeto de la invención aparecerán por el dibujo de un ejemplo de realización y por su descripción detallada que sigue.

En los dibujos en representación simplificada, la

Figura 1 es una vista de un cristal con un revestimiento opaco con una estructura en forma de trama; y la

Figura 2 muestra, en un corte a través del cristal de la figura 1, a lo largo de la línea II-II, la estructura de principio de capas de este cristal estratificado, equipada con un elemento luminoso electroluminiscente de acuerdo con la invención.

Según la figura 1, un cristal 1 transparente de origen está provisto con un revestimiento opaco 2. En una zona de superficie 3 (circundada por una línea discontinua para más claridad), éste último está perforado por porciones de superficie 4 que dejan pasar la luz, por tanto transparentes, repartidas uniformemente en superficie, que alternan con porciones de superficie opacas 5, considerando desde luego, aquí, que toda la zona de superficie 3 está adornada con el motivo ilustrado.

La trama regular representada en la presente memoria descriptiva y su dimensión en relación con la superficie del cristal no constituye, sin embargo, más que un ejemplo de realización o de disposición. Mediante la serigrafía se puede realizar prácticamente cualquier otra combinación deseada, en particular de superficie irregular, de porciones de superficie opacas y transparentes. Las porciones de superficie opacas no deben estar necesariamente unidas por los bordes, en el marco de la invención. Se volverá, de nuevo, sobre este aspecto más adelante.

Al menos una parte de las porciones de superficie opacas 5 está actualmente conectada a un elemento luminoso electroluminiscente, cuya presencia está indicada por dos hilos de conexión eléctrica L. Su estructura se describirá actualmente con detalle haciendo referencia a la figura 2.

En corte transversal, la superficie de un primer cristal (de vidrio) transparente 1.1 (que en posición subida está girada hacia un espacio a iluminar) está seguida, en primer lugar, por una capa de cola 6 de poli(vinil butiral) (PVB), que está unida a una película de PET 7 (preferentemente en forma de película contraencolada previamente). Las dos películas 6 y 7 son transparentes.

La película de PET 7 está revestida, preferentemente de forma continua (de manera conocida por sí), con una capa conductora transparente 8, por ejemplo de óxido de estaño-indio (ITO), que constituye uno de los electrodos para un elemento luminoso electroluminiscente EL. A la capa de ITO 8 sigue la capa electroluminiscente 9 depositada de acuerdo con el motivo o a la disposición deseada, sobre la cual se deposita nuevamente una capa dieléctrica (eléctricamente no conductora) 10.

Esta última está seguida por una capa de electrodo altamente conductora 11, por ejemplo de plata metálica. Tal capa de plata tiene un efecto bien conocido de espejo térmico, es decir, que posee una fuerte reflexión de radiación infrarroja. Precisamente en el caso de empleo como cristal de techo en vehículos, este efecto de protección térmica se puede explotar de manera ventajosa.

La capa de electrodo 11 esta cubierta, además, con una capa de color opaco 12, que impide la salida de la luz emitida por el elemento luminoso electroluminiscente hacia esta cara y tiene, también, un efecto de atenuación del paso de calor y de la luz hacia el interior. Tiene también un efecto decorativo. La capa de color 12 se puede suprimir, si la luz debe ser emitida hacia las dos caras del cristal 1, o cuando, por ejemplo, la capa de electrodo 11 debe tener un cierto efecto de espejo. La opacidad del revestimiento en las porciones de superficie opacas no está, entonces, garantizada más que por la capa electroluminiscente, llegado el caso con el concurso de la capa dieléctrica y de la capa de electrodo estructurado.

La película de PET 7, la capa conductora transparente 8, la capa electroluminiscente 9, la capa dieléctrica 10 y la capa de electrodo conductora 11, cuyas referencias numéricas están reunidas en un cuadro finamente trazado con trazos discontinuos por motivo de claridad, forman los componentes mínimos del elemento luminoso electroluminiscente EL, abstracción hecha de los hilos de conexión eléctrica.

Su fabricación se puede realizar de la manera siguiente: en primer lugar, se deposita sobre el sustrato de PET 7 (a elección también directamente sobre una superficie de un cristal rígido) el revestimiento conductor transparente 8 (por ejemplo, por pulverización). El motivo o la disposición deseados, con la capa electroluminiscente 9 se realiza, luego, preferentemente por sobreimpresión en capa gruesa, y seguidamente la capa dieléctrica 10. Se deposita, luego, sobre la capa dieléctrica el contra-electrodo 11. Ésta se deberá llevar hasta la proximidad del borde del cristal 1, en al menos un sitio, para poder realizar en él, de manera relativamente sencilla, la conexión eléctrica.

Para evitar los cortocircuitos, es obligatoriamente necesario que la propia capa dieléctrica 10 cubra, al menos la misma superficie que el contra-electrodo 11. Por tanto, si la propia capa dieléctrica 10 no cubre totalmente la superficie, sino que está estructurada según un motivo como en la representación, el contra-electrodo 11 debe estar, también, estructurado de la misma manera, a fin de que no pueda entrar en cortocircuito con el electro transparente 8. Si, por el contrario, las capas 10 y 11 se extienden igualmente sobre las porciones de superficie transparentes 4 de la zona de superficie 3, a diferencia del dibujo, entonces, naturalmente, ellas mismas deben ser suficientemente transparentes.

Sin embargo, la porción de la superficie de la capa electroluminiscente 9 puede ser más pequeña que las superficies de la capa dieléctrica 10 y del contra-electrodo 11. Las zonas de superficie opacas (de la capa electroluminiscente 9), una vez más, no deben estar reticuladas directamente una con la otra, pero pueden estar configuradas por ejemplo incluso con la forma de una trama de puntos. Si el dieléctrico no es transparente, entonces se deben vaciar las porciones de superficie que dejan pasar la luz, imprimiendo por ejemplo la capa electroluminiscente y el dieléctrico con la misma estructura de superficie, mientras que el electrodo se realiza en completa superficie. Entonces, cada punto forma un condensador luminoso propio de poca extensión y, entonces, es posible emitir colores de luces diferentes incluso con una elección de materias diferentes (lo que, sin embargo, supone varias operaciones de serigrafía). Si es preciso impedir la salida de luz a través del dieléctrico, será preciso, luego, todo lo más una impresión de enmascaramiento opaco que corresponda al motivo de la capa electroluminiscente.

Haciendo referencia al motivo ilustrado en la figura 1, se podrá imaginar también, por ejemplo, no cubrir más que las regiones de cruce de la trama con la capa electroluminiscente.

El material compuesto se completa con otra capa u otra película de PVB 13 y un segundo cristal (de vidrio) 1.2 unido a ésta. Se conoce que la capa de PVB 13 se une a la capa 6 de la misma materia, por fusión en el borde del cristal 1. Así, la región interior del material compuesto está sellada, de modo prácticamente hermético, contra la humedad y la suciedad. Las dos capas de PVB 6 y 13 se deben considerar juntas como formando la capa intermedia de encolado del cristal estratificado.

Además, todos los espacios intermedios en la estructura de la capa electroluminiscente están llenos de PVB. Líneas de trazos discontinuos entre las diversas porciones de capas cortadas indican las prolongaciones continuas de las capas respectivas detrás del plano de corte.

Las proporciones de dimensión, o de espesor, están aquí muy deformadas, ya que en realidad las capas 8 a 12 son mucho más delgadas que las capas de PVB 6 y 13. Asimismo, la película de PET 7 es, en realidad, claramente más delgada que una película de PVB, pero aún más gruesa que las capas 8 a 12.

Sobre la capa de electrodo transparente 8, se ha indicado, en la proximidad del borde del cristal 1, una vía conductora de conexión eléctrica 14, que está depositada de manera conocida (en forma de banda delgada de metal o como vía conductora impresa) sobre la capa 8, y que puede estar conectada hacia el exterior (por medio de los conductores L ilustrados en la figura 1), a fin de realizar la alimentación eléctrica del elemento luminoso electroluminiscente. Según otra variante, se puede depositar, también, sobre la cara interior del cristal 1.2 un revestimiento opaco en forma de marco 15, para enmascarar en la periferia las regiones del borde del cristal.

Finalmente, unas flechas muestran los pasos de luz (porciones de superficie transparentes 4) o los rayos luminosos a emitir por el elemento luminoso electroluminiscente (porciones de superficie opacas 5). Se reconoce que estos últimos pasan a través del electrodo transparente 8, así como de las películas 6 y 7 y del cristal 1.1 y salen por la cara de este último.

Los dos electrodos 8 y 11 que, en todos los casos están aislados eléctricamente entre sí, de manera segura mediante la capa dieléctrica 10, de manera apropiada y conocida en sí, pueden estar cada uno unidos eléctricamente, por separado, a los hilos de salida L y ser llevados hacia el exterior. Las tecnologías correspondientes ya se han descrito en numerosas ocasiones y no se deben exponer con detalle en la presente memoria descriptiva.

Según una variante del elemento luminoso electroluminiscente EL conocido en principio por el documento EP-A1-0267331, se podría imaginar, también, dividir en una o varias zonas, la capa de ITO 8 depositada sobre la película de PET 7 y unir las zonas de superficie así formadas cada vez por pares, a polos diferentes de la tensión de alimentación. La capa de electrodo, es decir, el contra-electrodo 11, serviría, entonces, de manera continua de electrodo de enlace cada vez entre dos elementos luminosos instalados eléctricamente en serie. Su resistencia de superficie debería, entonces, ser tan baja como sea posible. Una capa de plata podría convenir para este fin. Esta configuración tiene la ventaja de que todas las conexiones eléctricas exteriores no se deben hallar más que en un solo plano.

Claims (10)

1. Cristal (1) con un revestimiento opaco (2) que comprende una zona de superficie (3) que presenta porciones de superficie (4) que dejan pasar la luz y repartidas en superficie, caracterizado porque al menos un elemento luminoso electroluminiscente (EL) plano de varias capas, de las cuales un electrodo transparente (8), está dispuesto en, al menos una parte de las porciones de superficie opacas (5) de la zona de superficie (3), el cual elemento, después de la aplicación de una tensión de alimentación eléctrica, irradia luz sobre el lado del electrodo transparente (8), por al menos una de las caras del cristal (1).

2. Cristal de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, en forma de cristal estratificado, al menos dos cristales rígidos (1.1, 1.2) y una capa intermedia (6, 13) que une éstos entre sí, en el que el revestimiento opaco y el elemento luminoso (EL) están incrustados en la capa intermedia (6, 13) o están dispuestos sobre una cara de uno de los cristales rígidos, situada en el interior del cristal estratificado.

3. Cristal de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las porciones de superficie que dejan pasar la luz (4) están repartidas según un motivo regular/una trama regular entre las porciones de superficie opacas (5).

4. Cristal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento luminoso (EL) está dispuesto sobre una película de soporte específica (7).

5. Cristal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las porciones de superficie opacas (5) están provistas con un revestimiento opaco (12) que enmascara el elemento luminoso (EL) sobre una cara.

6. Cristal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una capa dieléctrica (10) y un contra-electrodo (11) del elemento luminoso (EL) están constituidos con capas transparentes de completa superficie y enmascaran, también, las porciones de superficie que dejan pasar la luz (4) de la zona de superficie (3).

7. Cristal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa electroluminiscente (9) del elemento luminoso electroluminiscente (EL) está dividida de manera discontinua en varias porciones de superficie dispuestas de acuerdo con un motivo, o en la disposición deseada, con al menos un electrodo utilizado en común para varias de estas porciones de superficie.

8. Cristal de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la capa electroluminiscente (9) está dispuesta en una trama de puntos.

9. Cristal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están previstos, uno al lado del otro, diversos elementos luminosos electroluminiscentes para activar independientemente uno de otro, que tienen un electrodo (de masa) común.

10. Cristal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están previstos, uno encima del otro, al menos dos elementos luminosos electroluminiscentes para activar independientemente uno del otro, que tienen un electrodo central común.