PT2934884T - Vidraça laminada compreendendo luminóforos - Google Patents

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PT2934884T
PT2934884T PT138183199T PT13818319T PT2934884T PT 2934884 T PT2934884 T PT 2934884T PT 138183199 T PT138183199 T PT 138183199T PT 13818319 T PT13818319 T PT 13818319T PT 2934884 T PT2934884 T PT 2934884T
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glazing
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Clabau Frédéric
Chilinguirian Harayer
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Description

DESCRIÇÃO
VIDRAÇA LAMINADA COMPREENDENDO LUMINÕFOROS A invenção refere-se a uma vidraça laminada compreendendo pelo menos dois substratos em vidro e material plástico laminado entre os substratos de vidro, o vidro compreendendo luminóforos que, quando são excitados por uma iluminação de comprimento de onda apropriado, em particular do tipo radiação UV, geram uma ou umas imagens visíveis na vidraça.
Conhece-se nos setores automóveis e aeronáuticos a integração dos luminóforos numa vidraça laminada, tal como um para-brisas, fornecendo uns sistemas de visualização ditos cabeça alta, ainda denominados HUD ou Head Up Display em inglês, para gerar umas informações visíveis pelo condutor quando os luminóforos são excitados. A imagem real formada na vidraça é percebida pelo condutor na forma de uma imagem plana a duas dimensões.
Esta técnica que utiliza uns luminóforos poderia ser aplicada ao setor de construção civil para fornecer um painel estético transparente em que se desejaria visualizar por exemplo um sinal, um logotipo.
No entanto, a imagem produzida seria plana a duas dimensões, sem relevo. No entanto, seria desejável, para este tipo de aplicação, visualizar uns motivos ou informações a três dimensões com um efeito de perspetiva, reforçando o efeito de profundidade da imagem ou escrita visualizada. A invenção tem por objetivo propor uma vidraça laminada com luminóforos destinados, sob excitação luminosa, a produzir uma imagem em relevo. A invenção refere-se mais particularmente ao setor de construção civil em que a vidraça constitui um objeto decorativo e/ou funcional, a vidraça sendo transparente, exceto quando for iluminada sob um comprimento de onda que corresponde â excitação dos luminóforos, de modo a visualizar na dita vidraça umas decorações e/ou informações com efeito de perspetiva.
Por ®setor de construção civil" entende-se todas as aplicações ligadas a umas construções de edifícios privados ou industriais, de interiores ou exteriores, ou ainda ligadas a umas cabines de barcos ou de aviões, uns compartimentos de veículos automóveis, ferroviários, etc...
Podem considerar-se muitas aplicações e de maneira não exaustiva, pode citar-se a utilização da vidraça da invenção como um elemento de divisão, j anela, vitrina, azulejo para piso ou placa de parede ou mesmo laje de teto, de porta envidraçada, degrau de escadaria, guarda-corpo, balaustrada, balcão; etc...
Os elementos visíveis podem ser umas decorações e/ou todos os tipos de motivos, sinais ou informações escritas, de indicação, de decoração, publicitárias, etc...
De acordo com a invenção, a vidraça compreendendo lâminas de vidro e material plástico laminado entre as lâminas de vidro, bem como uns luminóforos, é caracterizada pelo facto de compreender pelo menos três lâminas de vidro e pelo menos duas películas de material plástico intercaladas em alternância entre as lâminas de vidro.
Recorda-se que a técnica anterior se refere aos para-brisas de veículos automóveis para os quais as vidraças utilizadas apresentam apenas duas lâminas de vidro, a iluminação dos luminóforos não proporcionando nenhum efeito particular.
No entanto, o Requerente demonstrou que numa vidraça laminada que incorpora luminóforos, uma seleção de pelo menos três lâminas de vidro associadas a pelo menos duas películas intercaladas de material plástico inesperadamente permite obter uma imagem a três dimensões. 0 efeito assim produzido é surpreendente. A invenção, portanto, apresenta a vantagem de conferir um efeito de relevo à imagem visualizada, gerando muitas aplicações no setor de construção civil.
Podem utilizar-se nomeadamente uns luminóforos que fornecem umas cores diferentes, proporcionado, por exemplo uma decoração de acordo com uma ou várias cores colocada em primeiro plano num fundo uniforme de outra cor.
Também se podem utilizar uns luminóforos que proporcionam uma mesma cor em relação a dois motivos de diferente grafismo colocados um em cima de outro, permitindo a invenção distinguir os motivos porque os luminóforos são dispostos de acordo com duas profundidades diferentes de campo.
Além disso, a vidraça da invenção permite separar uns luminóforos, porque estão associados a uns substratos diferentes (vidro ou plástico). Em primeiro lugar, isto tem a vantagem de poder excitar de maneira separada os luminóforos situados nos planos diferentes, e assim, por exemplo, produzir umas imagens que variam ao longo do tempo através de iluminação sequencial dos motivos.
Esta disposição dos luminóforos nuns planos sucessivos também apresenta a vantagem de poder separar uns luminóforos que, se estivessem ao contrário num mesmo plano, correriam o risco de interagir negativamente, um degradando o outro através de uma reação química, por exemplo.
Os luminóforos são introduzidos no interior da vidraça sobre ou dentro de pelo menos uma das películas de material plástico e/ou sobre pelo menos uma das lâminas de vidro.
Os luminóforos são distribuídos sobre toda a superfície da película em material plástico ou lâmina de vidro a que estão associados, e/ou por zonas para delimitar uns motivos. Por ®motivos® entende-se todas as representações gráficas, tais como sob forma de desenho, escritas, logotipos, etc...
Os luminóforos podem ser de diferentes tipos, capazes de emitir numas cores diferentes.
Os luminóforos podem ser uns luminóforos orgânicos ou inorgânicos.
Vantajosamente, os luminóforos são excitáveis sob uma iluminação de radiação visível (comprimento de onda superior a 400 nm) ou UV, de preferência próxima do visível para economizar energia e melhorar a segurança do sistema.
Os luminóforos são depositados, sem se limitar aos seguintes métodos de deposição, por exemplo, através de serigrafia, rolo, revestimento laminar ou pulverização, ou então inseridos no material plástico durante a extrusão.
As películas de material plástico podem ser monocamadas ou multicamadas.
As películas de material plástico são, por exemplo, em polivinil butiral (PVB), cloreto de polivinila (PVC), tereftalato de polietileno (PET), acetato vinilo de etileno (EVA), poliuretano (PU).
De acordo com uma característica, as lâminas de vidro podem apresentar umas espessuras diferentes; em particular a ou as lâminas de vidro internas situadas no interior do sistema são mais espessas do que as lâminas de vidro externas. Esta configuração reforça ainda o efeito de profundidade e enfatiza ainda mais o efeito de relevo dos motivos de primeiro plano.
Numa forma de realização, pelo menos uma lâmina de vidro compreende uma camada refletora ou de baixo índice. A iluminação de excitação é produzida pela aresta da vidraça e é focada numa lâmina de plástico particular, nomeadamente graças a umas camadas refletoras ou de baixo índice dispostas no vidro em ambos os lados da dita lâmina de plástico. Assim, poderá fornecer-se uma iluminação em relação a um plano específico contendo uns luminóforos para fazer aparecer este plano ao observador, depois apagar para excitar um outro plano, etc... A invenção também se refere a um conjunto compreendendo uma vidraça acima descrita e um dispositivo de iluminação capaz de excitar os luminóforos, caracterizado pelo facto de a iluminação ser disposta voltada para uma face geral do vidro e/ou voltada para a aresta de pelo menos uma das lâminas de vidro e/ou de uma película de plástico. 0 dispositivo de iluminação possui uma radiação no visível, ou no UV, de preferência próxima do visível. 0 dispositivo de iluminação pode compreender vários sistemas de iluminação para cooperar com a vidraça em várias direções de iluminação.
Um sistema de iluminação associado à aresta de um dos elementos em vidro ou plástico da vidraça é de preferência formado por díodos emissores de luz. 0 adjetivo ®externo® designa no resto da descrição como respetivamente estando voltado para o ambiente exterior do elemento a que se refere, respetivamente. 0 adjetivo ®interno® refere-se a uma parte voltada para o interior do elemento a que se refere. A presente invenção é agora descrita com a ajuda de exemplos unicamente ilustrativos e nada limitativos do âmbito da invenção, e a partir das ilustrações em anexo, em que: A figura 1 representa uma vista esquemática parcial em corte e lateral de uma vidraça da invenção que incorpora luminóforos; a figura 2 é uma vista frontal de um vidraça de acordo com a invenção em que os luminóforos não são excitados; a figura 3 representa a vista da figura 2, sendo os luminóforos excitados por uma radiação adequada que gera a visualização de imagens em relevo; a figura 4 ilustra uma outra forma de realização exemplificativa de um vidro da invenção. A vidraça ilustrada nas figuras de 1 a 3 é de acordo com a invenção uma vidraça laminada que integra luminõforos, e é mais particularmente utilizada na construção civil, sem, no entanto, estar limitada a este campo de aplicação, A configuração estrutural da vidraça da invenção, combinada com os luminõforos, fornece quer uma vidraça transparente, tal como visível na figura 2, quando os luminõforos não são excitados, quer uma vidraça em que se visualiza uma imagem em relevo, tal como ilustrada na figura 3, quando os luminõforos são excitados por uma iluminação adequada para os tornar luminescente (emissores de luz) na gama de comprimentos de ondas do visível. A figura 1 ilustra de acordo com uma vista em corte e lateral uma parte vertical da vidraça laminada 1 que incorpora luminõforos. A vidraça 1 compreende pelo menos três lâminas de vidro ou substratos de vidro 2a, 2b e 2c, e pelo menos duas películas em material plástico 3A e 3B, sendo cada película de plástico intercalada com um substrato de vidro que lhe é solidário.
Dois substratos de vidro 2A e 2C são dispostos como elementos externos da vidraça, enquanto o terceiro substrato de vidro 2B é disposto entre os dois substratos externos e tornado solidário a estes pelas duas respetivas películas de material plástico 3A e 3B.
De acordo com a invenção, a vidraça pode compreender mais substratos de vidro. Se n for o número de substratos de vidro, a vidraça então compreende (n-1) películas de material plástico, estando cada lâmina de plástico intercalada entre dois substratos de vidro, sendo os elementos externos da vidraça de preferência constituídos por dois substratos de vidro. A figura 4 ilustra uma outra forma de realização exemplificativa em que a vidraça compreende quatro lâminas de vidro 2A a 2D separadas por três películas de material plástico 3A a 3C.
Cada película de material plástico pode ser monocamada ou multicamada sendo composta por uma sobreposição de várias lâminas de material plástico.
Cada película pode ser completamente transparente ou então completa ou parcialmente colorida. 0 material plástico é, por exemplo, escolhido a partir dos seguintes materiais: polivinil butiral (PVB), cloreto de polivinila (PVC), poliuretano (PU), acetato vinilo de etileno (EVA) ou mesmo tereftalato de polietileno (PET). Estes materiais podem ser montados entre si para formar uma película multicamada. A vidraça compreende luminõforos 4 que são distribuídos superficialmente de acordo com uma pluralidade de zonas 5A, 5B, 5C, cujo perímetro de cada uma corresponde a um motivo que representa uma imagem, escrita, ou qualquer outra representação gráfica. A figura 3 ilustra esquematicamente as imagens em relevo 6A a 6E geradas por uma distribuição adequada dos luminóforos no interior da vidraça e ao nível de diferentes planos (vidro ou filme plástico) e pela iluminação de excitação dos luminóforos.
Os luminóforos são dispostos em pelo menos uma das películas, em cada película ou em apenas algumas delas.
Os luminóforos podem ser distribuídos de acordo com a globalidade 50 da superfície de uma película, como ilustrado na figura 4. Esta película é, por exemplo, a película 3C mais distante de um observador 6 que olharia a vidraça em frente ao primeiro substrato externo 2A. Os luminóforos 4 excitados então fornecem um fundo colorido no conjunto da superfície 5C.
Os luminóforos 4 são introduzidos no interior da vidraça, sobre ou dentro das películas em material plástico ou sobre os substratos de vidro. A sua deposição numa película de plástico ou num substrato de vidro é efetuado por todos os métodos conhecidos, do tipo por serigrafia, rolo, revestimento laminar ou pulverização, ou ainda por extrusão durante o fabrico das películas.
Os luminóforos podem ser orgânicos, por exemplo, uns derivados de naftalimida, de benzoxazol, de benzotiazol ou benzoxazinona, ou uns complexos de terras raras, ou inorgânicos, geralmente uns óxidos dopados com terras raras.
Um dispositivo de iluminação 7 (figuras 2 e 3) está associado à vidraça, como uma estrutura associada à aresta da vidraça e compreendendo uma ou mais sistemas de iluminação, por exemplo, uns díodos emissores de luz (LEDs). A iluminação permite excitar os luminóforos de modo a emitirem à sua volta luz no domínio do visível.
Também se pode fazer a iluminação em combinação ou em alternativa à aresta da vidraça, voltada para uma das faces da vidraça. A excitação dos luminóforos para obter a luminescência é obtida sob uma radiação de comprimento de onda situado no visível, ou no ultravioleta (UV), de preferência ultravioleta próximo do visível, entre 365 e 405 nm, de modo a limitar o consumo de energia e reduzir os problemas de segurança.
Os luminóforos podem possuir uns diferentes comprimentos de ondas de emissão, o que gera umas representações gráficas de diferentes cores. Por exemplo, pode realizar-se um plano posterior uniforme de uma certa cor em que uns motivos específicos e de cores diferentes são colocados em primeiro plano.
Além do mais, pode ser adequado adicionar umas camadas refletoras ou de baixo índice em certas lâminas de vidro; e dispor umas iluminações focadas em cada um dos elementos de suporte de luminóforo, de modo a fazer aparecer de acordo com a profundidade da vidraça uns planos luminescentes, independentemente uns dos outros, iluminando apenas o elemento de suporte (película ou vidro) para o qual se deseja emissão dos luminóforos. Assim, as camadas refletoras ou de baixo índice desempenham um papel de barreira em relação aos luminõforos situados nos elementos de suporte adjacentes e que não podem ser excitados. A espessura dos substratos de vidro é adaptada em função do efeito em perspetiva desejado. A espessura dos substratos de vidro é igualmente adaptada a utilização/à integração da vidraça no seu ambiente.
Fornece-se a imagem desejada (figura 3) realizando uma distribuição adequada dos luminóforos na superfície a que estão associados. Além disso, ao escolher o elemento da vidraça em que são dispostos, isto é, ao selecionar a profundidade a que os luminóforos são dispostos em relação à face desde a qual se observa a vidraça, enquanto se adaptam as espessuras dos substratos de vidro, criam-se planos diferentes na globalidade da imagem criada. Assim, pode realizar-se um plano posterior de fundo colorido em que encontra em plano central um motivo combinado com um outro motivo de primeiro plano.
Um exemplo de vidraça de acordo com a invenção apresenta o seguinte empilhamento: vidro / PVB / vidro / PVB / vidro, com uma espessura do vidro interno de 6 mm enquanto que a espessura dos substratos de vidro externos é de 2 mm. 0 PVB está comercialmente disponível.
Os motivos luminescentes são obtidos por pulverização, através das máscaras sobre as faces internas dos substratos de vidro externos, de luminóforos orgânicos comercialmente disponíveis dissolvidos em solvente de tipo tetraidrofurano (THF).
Uns luminóforos comercialmente disponíveis são por exemplo:
Tinopal OB® da BASF para a cor azul;
Lumilux CD797® da Honeywell para a cor verde; e
Lumilux CD332® da Honeywell para a cor vermelha.
Após ter empilhado os vidros e o plástico, a laminação do empilhamento fez-se por colocação sob vácuo num saco hermético depois autoclavagem a 140 °C/10 bar durante 2 h. 0 dispositivo de iluminação é constituído por LEDs que emitem a 405 nm. Os LEDs são dispostos nuns suportes que foram, por exemplo, montados por fixação à aresta da vidraça.

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Vidraça (1) compreendendo lâminas de vidro e material plástico laminado entre as lâminas de vidro, bem como luminóforos (4) , caracterizada por compreender pelo menos três lâminas de vidro (2A, 2B, 2C) e pelo menos duas películas de material plástico (3A, 3B) intercaladas em alternância entre as lâminas de vidro.
  2. 2. Vidraça de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os luminóforos serem introduzidos no interior da vidraça sobre ou dentro de pelo menos uma das películas de material plástico e/ou sobre pelo menos uma das lâminas de vidro.
  3. 3. Vidraça de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por os luminóforos serem distribuídos sobre toda a superfície da película em material plástico ou lâmina de vidro a que estão associados, e/ou por zonas para delimitar os motivos.
  4. 4. Vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os luminóforos serem de diferentes tipos, capazes de emitir numas cores diferentes.
  5. 5. Vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os luminóforos serem uns luminóforos orgânicos ou inorgânicos.
  6. 6. Vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os luminóforos serem excitáveis sob uma iluminação de radiação visível ou UV, de preferência próxima do visível.
  7. 7. Vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por as lâminas de vidro terem umas espessuras diferentes, em particular, a ou as lâminas de vidro internas são mais espessas do que as lâminas de vidro externas.
  8. 8. Vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por pelo menos uma lâmina de vidro compreender uma camada refletiva ou de baixo índice.
  9. 9. Conjunto compreendendo uma vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores e um dispositivo de iluminação (7) capaz de excitar os luminõforos, caracterizado por a iluminação ser disposta voltada para uma face geral da vidraça e/ou voltada para a aresta de pelo menos uma das lâminas de vidro e/ou de uma película de plástico.
  10. 10. Conjunto de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o dispositivo de iluminação possuir uma radiação no visível ou no UV, e de preferência próxima do visível.
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