DE102005030234A1

DE102005030234A1 - Einrichtungselement mit selbstleuchtenden Sichtflächen in der Form eines Dekorlaminatelementes und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE102005030234A1
Application number: DE200510030234
Authority: DE
Inventors: Erhard Lengfeldner
Original assignee: LUX LICHT FORSCHUNG DESIGN GMB; LUX LICHT FORSCHUNG DESIGN GmbH
Current assignee: LUX LICHT FORSCHUNG DESIGN GMB; LUX LICHT FORSCHUNG DESIGN GmbH
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2007-01-11
Also published as: AT502897A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Einrichtungselement mit einem Lumineszenzeffekt in Form einer unterhalb einer transparenten Schicht angeordneten lumineszierenden Struktur. DOLLAR A Erfindungsgemäß werden dabei langnachleuchtende Lumineszenzpigmente und/oder im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich anregbare Lumineszenzelemente verwendet beziehungsweise Kombinationen der genannten Lumineszenzeffekte und werden diese in einer polymeren Matrix auf einem nicht-harzgetränkten Kraftpapier bevorzugt drucktechnisch angeordnet, das durch beidseitig benachbarte bevorzugt melaminharzgetränkte Kraftpapiere umgeben ist und im Verlauf einer Wärme-Druck-Einwirkung zu einem duroplastischen Dekorlaminatverbund gefertigt wird. DOLLAR A In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Lumineszenzeffekte grafisch mittels Druckprozessen gestaltet und weisen die Einrichtungselemente eine elementweise dreidimensional geformte Oberfläche auf und wird unter einem Einrichtungsgegenstand ein Möbelelement, beispielsweise ein Stuhl, ein Tisch, ein Kasten, ein Boden-, Decken- oder Wandelement und dergleichen Element verstanden, das in einem Haus oder Büro oder allgemein in einem Gebäude, Fahrzeug, Schiff oder Flugzeug Verwendung findet.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Einrichtungselement mit selbstleuchtenden Sichtflächen nach dem Oberbegriff des geltenden Patentanspruches 1.

In der Druckschrift WO 98/00289 A1 von Pioneer Plastics Corporation beziehungsweise den Druckschriften US 6,395,408 B1 , US 6,596,416 B2 und US 2002/0127430 A1 sind Dekorlaminate auf Basis von einem oder von mehreren Cellulosebögen genannt, die mit einem mit Wärme aushärtbarem Harz imprägniert sind und wobei ein ausgewählter Bogen oder mehrere Bögen mit einem photolumineszierenden Material versehen ist.

Es wird weiters offenbart, dass der eine ausgewählte Bogen oder die mehreren Bögen mit dem photolumineszierenden Material imprägniert sind.

Die Applikation des photolumineszierenden Materials auf der Oberfläche eines ausgewählten Bogens oder auf mehreren Bögen wird ebenso offenbart, wie die Herstellung einer grafischen Gestaltung beziehungsweise einem Design oder Muster mit einer opaken Farbe.

Als thermisch aushärtbare Materialien der diversen Dekorlagen oder Kernlagen oder Overlaylagen werden Melamin/Formaldehyd-Reaktionsprodukte verwendet.

Die photolumineszierenden Materialien beinhalten einen organischen Farbstoff oder ein Pigment oder ein Stilbene Material und zeigen eine sichtbare Phosphoreszenz nach der Belichtung mit anregender Strahlung im sichtbaren Bereich.

Mit der auf den gleichen Anmelder zurückgehende Druckschrift DE 102 57 352 A1 beziehungsweise der korrespondierenden Druckschrift EP 1 425 990 A1 wird ein Einrichtungselement mit leuchtenden Sichtflächen beschrieben, wobei die leuchtende Sichtfläche aus mindestens einer, mindestens stückweise auf der Oberfläche des Einrichtungselementes integrierte Leuchtfoliebesteht und eine transparente Schicht aus einem Melaminharz-getränktem Papier und aus einer thermoplastischen Folie gebildet ist.

In den diversen Pioneer-Druckschriften werden demnach harzgetränkte Cellulosebögen beziehungsweise harzgetränkte Papiere mit photolumineszierenden Materialien mittels unterschiedlicher Applikationsmethoden versehen. Diese Art der Aufbringung und insbesondere Bedruckung von bereits getränkten Kraftpapieren ist schwierig und bewirkt spezielle Druckverfahren und ermöglicht überdies keine präzise grafische Gestaltung, da das photolumineszierende Material zusätzlich zu dem Harz aufgebracht werden muss.

In der auf den gleichen Anmelder zurückgehende Druckschrift wird zur einfacheren und effizienteren Applikation des photolumineszierenden Materials eine dünne polymere Folie zwischen die Papierbögen gelegt.

Die drucktechnische Gestaltung einer Kunststoff-Folie und deren Integration in einen Melaminharz-Kraftpapieraufbau hat sich als sehr brauchbare Methode für die Herstellung von Einrichtungselementen mit leuchtenden Sichtflächen herausgestellt, wobei jedoch gewisse Mehrkosten durch den Bedarf dieser speziellen Kunststoff-Folie verursacht werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Einrichtungselement der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mindestens einer oder mehreren der Sichtflächen des Einrichtungsgegenstandes eine Leuchterscheinung zugeordnet wird, die mit geringem Energiebedarf ohne wesentliche Wärmeabstrahlung arbeitet und die kostengünstig mit üblichen Fertigungsmitteln, wie Siebdruckmaschinen, herstellbar ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtfolie aus einem Dekorlaminatelement mit einer Mehrzahl von harzgetränkten Papieren gebildet ist und mindestens ein nicht-harzgetränktes Papier aufweist und ein mit lumineszierendem Material versehenes Dekorsubstrat umschließt.

Bei dieser neuen Art des Aufbaues eines Dekorlaminates für ein Einrichtungselement muss darauf geachtet werden, dass das verwendete Dekorpapier dünn genug ist und umgekehrt, dass die beiden angrenzenden harzgetränkten Papiere ausreichend mit Harz getränkt sind, so dass eine Durchwirkung des nichtharzgetränkten Dekorpapiers im Laminationsprozess durch die Einwirkung von Temperatur und Druck stattfindet und ein stabiler duroplastischer Verbund entsteht.

Das mit photolumineszierenden Material versehene Dekorpapier, insbesondere mit lang nachleuchtendem Material und mit sogenannten Tagesleuchtfarben und mit Lumineszenzmaterial, das im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich angeregt werden kann und kurze oder lange Nachleuchtzeiten aufweist, wird bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise, unmittelbar unter der sogenannten Overlayfolie angeordnet.

Dieses Dekorpapier mit photolumineszierenden Material kann jedoch ebenso mit anderen Kraftpapierlagen kombiniert werden.

Es können also insbesondere grafisch gestaltete Papiere verwendet werden, wobei die grafische Gestaltung opak und undurchsichtig oder transluzent durchscheinend oder reflektierend ausgeführt werden kann.

Das Dekorpapier kann oberhalb oder unterhalb derartiger grafisch gestalteter Papiere angeordnet werden. Das Dekorpapier selber kann ebenfalls opak und undurchsichtig oder transluzent durchscheinend oder reflektierend grafisch gestaltet werden und es können auch mehrere derartige Dekorpapiere mit photolumineszierenden Materialien verwendet werden. Somit können räumliche grafisch gestaltete Eindrücke vermittelt werden.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich nunmehr der wesentliche Vorteil, dass nun auf jede beliebige Möbelfläche eine Leuchtfolie aufgebracht werden kann, die einen Tag-Nacht-Leuchteffekt aufweist und/oder als passiv nachleuchtende Folie ausgebildet ist.

Die Leuchtfolie kann stückweise oder großflächig auf der Sichtseite des Möbelteils oder des Einrichtungsgegenstandes angeordnet sein. Ebenso können verschiedenartig leuchtende Folien in bestimmten attraktiven Mustern und Zusammensetzungen Teile der Sichtfläche des Möbels bilden.

Für die Leuchtfolie gibt es eine Vielzahl verschiedenartiger Ausführungsformen, die alle als erfindungswesentlich beansprucht werden.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird eine Leuchtfolie hergestellt, bei der unterhalb einer transparenten Schicht eine lumineszierende Struktur angeordnet ist.

Erfindungsgemäß werden dabei langnachleuchtende Lumineszenzpigmente und/oder im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich anregbare Lumineszenzelemente, also sogenannte Stokes- und Anti-Stokes-Pigmente verwendet, oder auch Kombinationen der genannten Lumineszenzeffekte.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Lumineszenzeffekte grafisch mittels Druckprozessen gestaltet, wobei die Einrichtungselemente Oberflächen aufweisen, welche auch stückweise dreidimensional ausgeformt sind.

Erfindungsgemäß wird unter einem Einrichtungsgegenstand ein Möbelelement, beispielsweise ein Stuhl, ein Tisch, ein Kasten, ein Boden-, Decken- oder Wandelement und dergleichen Elemente verstanden, das in einem Haus oder Büro oder allgemein in einem Gebäude, Fahrzeug, Schiff oder Flugzeug Verwendung findet.

Die Erfindung schlägt vor, zinksulfidische Phosphore für die Herstellung von Nachleuchteffekten zu verwenden. Die UV-Stabilität und die Beständigkeit gegen Temperatur-Wasserdampfbelastung ist dabei neben der doch relativ kurzen Nachleuchtdauer von einigen wenigen Stunden bis im günstigsten Fall einigen 3 bis 8 Stunden im Falle ohne radioaktive Aktivierung für Möbelflächen durchaus akzeptabel.

Alternativ werden zur Herstellung von sehr lang nachleuchtenden Effekten neuartige Pigmente vorgeschlagen, die aus sogenannten Seltene-Erd-Elemente dotierten Aluminat-Pigmenten und/oder Silikate-Phosphoren mit um den Faktor 10 bis 60 längeren Nachleuchtzeiten, verglichen mit zinksulfidischen Pigmenten, bestehen.

Derartige Pigmente bieten eine hervorragende Wasserdampfstabilität und Beständigkeit gegenüber Temperatur- und Temperatur-Druck-Einwirkungen und weisen eine wesentlich längere Nachleuchtzeit bis zu einem Tag und darüber auf und insbesondere auch nach einer Anregung mittels künstlichem Licht, wie beispielsweise einer Leuchtstofflampe.

Ferner weisen derartige Pigmente eine hervorragende UV-Stabilität auf und sind insgesamt daher vorteilhaft einsetzbare Pigmente als zinksulfidische Pigmente für die Herstellung von langlebigen und qualitativ hochwertigen Produkten, insbesondere wenn diese einer UV-Bestrahlung ausgesetzt werden.

Unter im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich anregbare Lumineszenzsubstanzen werden Farbstoffe und insbesondere anorganische Lumineszenzpigmente verstanden, die mittels Lichtquellen unterhalb 400 nm und/oder oberhalb 700 nm derart angeregt werden können, dass im visuell sichtbaren Wellenlängenbereich, also innerhalb 400 bis 700 nm, ein optischer Effekt wahrnehmbar ist.

Insbesondere werden darunter UV-aktive Substanzen verstanden, die mittels Schwarzlichtquellen oder neuartigen UV-LED-Elementen angeregt werden können und derart eine Stokes-Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich emittieren, als auch sogenannte Anti-Stokes-Systeme, die mittels NIR-Strahlung, also im Wellenlängenbereich von etwa 680 nm bis 1500 nm, angeregt werden können und derart durch einen Mehrphotonenprozess Lichteffekte im sichtbaren Wellenlängenbereich bewirken.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einrichtungselement mit integriertem Nachleuchteffekt und/oder einem Lumineszenzeffekt aufgrund einer Anregung im nichtsichtbaren Wellenlängenbereich beziehungsweise aus Kombinationen der genannten Effekte und einem Verfahren zur Herstellung desselben.

Als Einrichtungselemente werden Innenräume in Flugzeugen, Eisenbahnwaggons, Reisebussen, Automobilen, Sportartikeln, Booten, Sportstätten-Ausstattungen und dergleichen mehr verstanden.

Darüber hinaus auch Einrichtungsgegenstände und Sichtflächen in öffentlichen Einrichtungen, wie Krankenhäusern, Behörden, Hotels, Bahnhöfen und dergleichen Räumlichkeiten mit hohem Wert hinsichtlich optischer Effekte, Hygiene, leichter Reinigbarkeit, hoher Abriebbeständigkeit der Oberflächen.

Die Aktivierung des Nachleuchteffektes ist bevorzugt auch bei künstlichem Licht aus Leuchtstoffröhren möglich und der Effekt bei Beleuchtung mittels sogenannter Schwarzlichtquellen oder UV-LED-Systemen, also bei Bestrahlung mit langwelligem UV-Licht besonders deutlich.

Sichtbare Leuchteffekte können auch durch eine NIR-Bestrahlung erzeugt werden und können derart gut steuerbare Lichteffekte erzeugen.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Lumineszenzeffekte unterhalb einer transparenten, beziehungsweise weitgehend transparenten, beziehungsweise transluzenten oder lasierenden Schicht mit hoher Abriebbeständigkeit und einer für den jeweiligen Verwendungszweck optimierten Oberflächenstruktur mittels grafischer Druckprozesse in flächiger Bogenform oder in Bahnen gestaltet und anschließend zu einem Einrichtungselement mit einem entsprechenden Körper gefügt, wobei bevorzugt ein mindestens stückweise dreidimensional gestaltetes Einrichtungselement geformt beziehungsweise prozessiert wird.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung werden zunächst nicht-harzgetränkte Folienbögen und/oder Folienbahnen eines geeigneten transparenten beziehungsweise transluzenten Materials, insbesondere eines sogenannten Kraftpapiers, mittels geeigneter Drucktechnologien grafisch gestaltet.

Unter Folienbögen und/oder Folienbahnen werden dabei flächige Substrate aus nicht-harzgetränkten Papieren und dergleichen cellulosehaltigen Substraten verstanden.

Unter einem Overlay-Substrat werden alle Arten von cellulosehaltigen harzgetränkten Substraten, insbesondere melaminharzgetränkte Kraftpapiere verstanden.

Darüber hinaus können alle möglichen Arten thermoplastischer Kunststoffe verwendet werden, wie zum Beispiel Polyvinylfluorid (PVF), zum Beispiel TEDLAR, einem geschützten Markennamen der Firma E. I. du Pont de Nemours & C., Inc., und/oder aus Polyvinylidenfluorid (PVdF), zum Beispiel KYNAR, einem geschützten Markennamen der Firmen Pennwalt Corporation/Elf Atochem North America, Inc., oder Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylenterephtalat (PETP), Polyethersulfon (PES), Polyimid (PI), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyetherimid (PEI), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen (Blends) der genannten Polymere oder aus einem Material aus Polychlortrifluorethylen und Copolymeren (PCTFE), mit dem Markennamen ACLAR (Allied Signal Engineering Plastics, Morristown, NJ 07960, US) und dergleichen thermoplastische und transparente Folien mit einer Dicke von 6 bis 150 Mikrometern und darüber als auch wesentlich dickeren Folien aus beispielsweise Polyether-Imid-Blocker (PEI) Material mit einer Dicke im Bereich 100 bis 1.200 Mikrometern.

Als Drucktechnologien werden dabei alle Arten von Offsetdrucktechniken, Flexodrucktechniken, Tiefdrucktechniken, digitale Drucktechniken wie InkJet-Techniken und insbesondere alle Arten von Siebdrucktechniken, vom Flachbettsiebdruck und Zylindersiebdruck bis zum Schablonendruck mittels galvanischer Siebe und entsprechender Rakeltechnologie, als auch der diversen Transfertechnologien verwendet.

Bei Verwendung der Siebdrucktechnik werden insbesondere Siebdruckfarben auf Wasserbasis bevorzugt, da es bei allen Arten von Drucktechniken darauf ankommt, einen hohen und homogenen Füllgrad zu erreichen.

Speziell bei den verwendeten anorganischen Lumineszenzpigmenten mit einem spezifischen Gewicht von über 2 bis 4,3 g/cm³ und darüber, werden Siebdruckfarbenfüllgrade von größer 40 bis größer 70-Gewichts-Prozent benötigt.

Bei Verwendung von lösemittelbasierenden Siebdruckfarben mit derart hohen Füllgraden stellt das Trocknen ein sehr großes Problem dar und es wurde gefunden, dass wasserbasierende Druckfarben einen guten Haftverbund nicht nur auf Kraftpapieren, sondern auch auf thermoplastischen Folien aufweisen, rasch trocknen und einen insgesamt guten Haftverbund mit sehr guter Verformbarkeit bieten und darüber hinaus umwelttechnisch günstigere Verhältnisse bieten verglichen zu lösemittelbasierenden Systemen.

Unter einer transparenten Schicht werden sowohl thermoplastische Folien als auch harzgetränkte Papiere, insbesondere mit Melaminharz getränkte Papiere, verstanden. Melaminharzdekorlaminate werden in der Möbelindustrie sehr häufig als Dekorfolien verwendet und weisen eine hervorragende Oberflächen- und Temperaturbeständigkeit auf.

Übliche harzgetränkte Papiere werden erfindungsgemäß innenliegend grafisch gestaltet und weisen im nicht-laminierten Zustand einen nahezu opaken Zustand auf.

Erst im laminierten, beziehungsweise gepressten Zustand, also im duroplastischen Zustand, wird eine gute Transparenz beziehungsweise Transluzenz erreicht.

Die grafische Gestaltung derartiger Melaminharzfolien erfolgt meist mittels Siebdruck, kann jedoch auch mittels eines Transferverfahrens erreicht werden.

Erfindungsgemäß können nunmehr anorganische Pigmente mit einem Lumineszenzeffekt dispergiert in die Bedruckungsfarbe gemischt werden und/oder können in einem eigenen Druckvorgang flächig oder grafisch auf eine der beiden Seiten eines nicht harzgetränkten Papiers gegeben werden, als auch auf das bereits grafisch gestaltete Papier angeordnet werden.

Verfahrenstechnisch können derartige Beschichtungsvorgänge auf Bögen oder auf Bahnen vorgenommen werden.

Bei dünnen Papieren von wenigen 50 g/m² Flächengewicht ist die Verwendung von Bahnen ein bevorzugtes Beschichtungsverfahren, wobei dabei auch Transfer-Beschichtungen gewählt werden können.

Unter einem Lumineszenzeffekt (2) werden Effekte verstanden, die im Phosphor Handbook, CRC Press ISBN 0-8493-7560-6 (May 1998) für langnachleuchtende Effekte in Kapitel 12.2, Seiten 651–658 und für infrarot Up-conversion Phosphore in Kapitel 12.1, Seiten 643–650 und für inorganische AC-Elektroluminophore in Kapitel 9.2, Seiten 601–610 übersichtsartig dargestellt sind, verstanden.

Unter einem farbkonvertierenden System werden alle Arten von organischen Stoffen und/oder anorganischen Pigmenten verstanden, die eine Farbverschiebung in einen höheren Wellenlängenbereich bewirken. Beispielhaft werden diesbezüglich die Fluoreszenz-Pigmente mit der Typenbezeichnung FA-001, FA-005, FA-006, FA-007 und dergleichen der Firma Sinloihi Co., Ltd. 2-19-2 Dai, Kamakura, Kanagawa, Japan genannt.

Unter anorganischen Pigmenten mit Konversionseigenschaften kann die Erfindung WO 98/12757 von der Siemens AG "Wellenlängenkonvertierende Vergussmasse, deren Verwendung und Verfahren zu deren Herstellung" genannt werden, wobei derartige Systeme zur Herstellung von weißen LED's verwendet werden, da derartige anorganische Konversionssysteme eine sehr gute Temperatur- und UV-Beständigkeit aufweisen und derart sehr langlebig bei gleichbleibenden Eigenschaften sind.

Unter einem Tag-Nacht-Effekt wird ein für das menschliche Auge sichtbarer Effekt verstanden, bei dem am Tag überwiegend durch die Körperfarbe des Einrichtungselementes beziehungsweise anhand der grafischen Gestaltung die grafische beziehungsweise farbliche Gestaltung wahrgenommen wird und bei dem in der Nacht beziehungsweise Dunkelheit ein zusätzlicher Effekt aufgrund der Lumineszenzstruktur auf Basis der genannten Lumineszenzeffekte eingestellt werden kann.

Im Falle der Verwendung von langnachleuchtenden Pigmenten, bevorzugt von Seltene-Erden dotierte beziehungsweise aktivierte Phosphore beziehungsweise Aluminate und Silikate und Oxide, neben klassischen zinksulfidischen Phosphorpigmenten, wird nach einer entsprechenden Bestrahlung mit UV-Licht und künstlichem Licht, zum Beispiel Licht aus Neon-Röhren, insbesondere Licht im Bereich 200 bis 480 nm mit einer optimalen Wirkung im Bereich 350 bis 380 nm, eine automatische Emission mit typischen fluoreszenten Emissionsfarben erfolgen, beispielhaft mit einem Wellenlängenmaximum im Bereich gelb-grün von etwa 520 nm.

Im Gegensatz zum helladaptierten Auge, also bei weitgehend geschlossenen Pupillen und einem vorwiegenden Sehen mit Zäpfchen und einer maximalen Empfindlichkeit im Bereich 555 nm (vergleiche DIN 5031 "Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik") sind beim dunkeladaptierten Auge die Pupillen maximal geweitet und erfolgt das Sehen vorwiegend mit den Stäbchen, wobei die maximale Empfindlichkeit bei etwa blau-grün im Bereich 507 nm liegt.

Beispielhaft wird in der Deutschen Industrienorm DIN 76510, Teil 1 bis 4, für Fluchtwegmarkierungen eine Nachleuchtdauer von größer 340 Minuten bei einer Helligkeit von größer 0,3 mcd/m² gefordert; beziehungsweise gemäß der PSPA (Photoluminescent Safety Products Association) größer 450 Minuten, wobei bei der DIN 76510 10 Minuten nach der Anregung zumindest 20 mcd/m² und 1 Stunde nach der Anregung zumindest 2,8 mcd/m² erreicht werden müssen.

Mit neuartigen Seltene-Erden aktivierten Aluminaten und Silikaten sind bei Verwendung entsprechender Schichtdicken mehr als 10-fache Werte bis zu 120 Stunden und 300 mcd/m² erreichbar.

Bei dem erfindungsgemäßen Einrichtungselement wird im allgemeinen auf die Anbringung derart dicker Pigment-Schichten von oftmals einigen 100 bis 300 μm Dicke verzichtet, beziehungsweise werden derartige Elemente bevorzugt nur punktuell signalgebend verwendet.

Neben diesen lang nachleuchtenden Phosphoren können auch UV-anregbare Pigmente verwendet werden und deren Einsatz ist in einem Einrichtungselelement von besonderem Interesse, da neben sogenannten Schwarzlichtlampen und Schwarzlichtröhren neuartige LED-Bauelemente bereits in der Lage sind, eine UV-Strahlung zum Beispiel mit einem Maximum bei 373 nm und 0,7 mW, Nichia-Japan (http://www.nichia.co.jp/product/led.html) oder bei 375 nm und 0,7 mW, Marubeni-USA (http://www.marubeni-sunnyvale.com/uv_lamp.html#technical_data) oder der NCCU001 E mit 365 nm und 500 mW bei 100.000 Stunden Lebensdauer von Nichia-Japan (http://www.nichia.co.jp/info/news/new20020926.html) oder der 400 nm lauen LED mit 500 bis maximal 700 mcds von BivarOpto^TM, der Optoelectronics Division of Bivar, Inc. USA (www.bivar.com) und weiteren Herstellern, abzugeben. Damit sind langwellige UV-Lichtquellen mit Niederspannung, typisch kleiner 5 Volt-DC, zu betreiben und können erstmalig sehr einfach ein- und ausgeschaltet beziehungsweise gepulst werden und sind daher ohne Doppelisolationsvorschriften elektrisch sehr einfach zu installieren und zu betreiben und weisen darüber hinaus für LED-Bauteile typische hohe Lebensdauerwerte auf.

Allerdings müssen bei der Anbringung die möglichen Auswirkungen auf die menschliche Haut und die Augen berücksichtigt werden, sowie die Auswirkungen auf Tiere und Pflanzen und weiters auf nicht UV-beständige Elemente.

Über langnachleuchtende Pigmente ist übersichtsartig im Phosphor Handbook, CRC Press ISBN 0-8493-7560-6, May, 1998; in Kapitel 12.2 auf den Seiten 651 bis 658 von Nemoto-Japan, einem Pionier im Bereich derartiger langnachleuchtender Pigmente, ein Beitrag abgedruckt.

Im Falle der Verwendung von sogenannten Up-conversion, also Anti-Stokes-Pigmenten, nachzulesen im Lehrbuch von G. Blasse, B.C. Grabmaier "Luminescent Materials" Springer-Verlag 1994, ISBN 0-387-58019-0 im Kapitel 10.1 "Upconversion" auf den Seiten 195–202 und im Phosphor Handbook, CRC Press ISBN 0-8493-7560-6, May, 1998; in Kapitel 12.1 und 12.3 auf den Seiten 643 bis 650, werden Mehrphotonenprozesse zur Emission von sichtbarem Licht aufgrund der Bestrahlung mit NIR-Strahlung verwendet.

Derartige Up-conversion (UC) Pigmente sind unter der Bezeichnung Lumilux CD-Pigmente, zum Beispiel Lumilux Grün UC 6 oder 3 oder 2 oder Gelb UC 6 oder Rot UC 6 von der Firma Honeywell in Seelze, Deutschland erhältlich als auch unter der Bezeichnung H925-Green und H718-Red, H728-Orange-Red, H738-Orange, und weiteren Pigmenten von der Firma KPT in Changchun, China mit einem Anregungsbereich von typisch 700 bis 1500 nm beziehungsweise 800 bis 1400 nm beziehungsweise bei 970 nm.

Üblicherweise werden derartige Pigmente zur Sichtbarmachung von IR-Laserstrahlen und in der Sicherheitsdruckindustrie verwendet.

Die Verwendung derartiger UC-Pigmente in einem Einrichtungselement erscheint insofern sinnvoll und ermöglicht sehr neuartige Lichteffekte, da neben NIR-Strahlern neuartige NIR-LED-Lichtquellen sehr kostengünstig, sehr klein und einfach zu integrieren sind und sehr langlebig bis zu einigen 30.000 bis 100.000 Betriebsstunden sind und durch wenige Volt Gleichspannung betreibbar sind und beliebig oft ein-ausschaltbar sind beziehungsweise gepulst betrieben werden können und dabei keine Lebensdauereinbuße erleiden und weiters keine schädliche Auswirkungen auf Mensch, Tier und Pflanzen bewirken.

Weiters sind übliche transparente beziehungsweise transluzente Schichten und grafische Gestaltungen beziehungsweise allgemeine Druckfarben beziehungsweise Körperelemente auf Basis opaker Schichten und Elemente für NIR-Strahlung im Bereich 700 bis 1500 nm beziehungsweise 780 bis 1100 nm weitgehend durchsichtig.

Es kann daher die Anregung von UC-Pigmenten durch derartige visuell undurchsichtige Strukturen mittels NIR-Strahlung erfolgen und derart ein UC-Pigment innenliegend angeregt werden.

Beispielsweise kann die Anregung von der Betrachtungsseite erfolgen, es kann aber auch eine Anregung beziehungsweise Bestrahlung von der Rückseite erfolgen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren näher beschrieben.
Dabei zeigt:
1: Schematisiert ein Ausführungsbeispiel eines Einrichtungselementes (1) mit einer selbstleuchtenden Sichtfläche in Form eines Laminatverbundes in einer explosionsartigen beziehungsweise noch nicht-laminierten Anordnung.
Die Overlayfolie (2) wird dabei bevorzugt aus einem harzgetränkten Zellulosesubstrat, insbesondere einem melaminharzgetränkten Kraftpapier gebildet. Dieser harzgetränkte Papierbogen (2) ist im nichtlaminierten Zustand weißlich opak und wird erst unter Einwirkung von Druck und Temperatur transparent und geht dabei in einen duroplastischen Zustand über.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Overlayfolie (2) jedoch ebenso aus einer thermoplastischen transparenten Kunststoff-Folie gebildet werden. Als Kunststoff kann Polyvinylfluorid (PVF), zum Beispiel TEDLAR, einem geschützten Markennamen der Firma E. I. du Pont de Nemours & C., Inc., und/oder aus Polyvinylidenfluorid (PVdF), zum Beispiel KYNAR, einem geschützten Markennamen der Firmen Pennwalt Corporation/Elf Atochem North America, Inc., oder Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylenterephtalat (PETP), Polyethersulfon (PES), Polyimid (PI), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyetherimid (PEI), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen (Blends) der genannten Polymere oder aus einem Material aus Polychlortrifluorethylen und Copolymeren (PCTFE), mit dem Markennamen ACLAR (Allied Signal Engineering Plastics, Morristown, NJ 07960, US) und dergleichen thermoplastische und transparente Folien mit einer Dicke von 6 bis 150 Mikrometern und darüber als auch wesentlich dickeren Folien aus beispielsweise Polyether-Imid-Blocker (PEI) Material mit einer Dicke im Bereich 100 bis 1.200 Mikrometern, verwendet werden.
Die Overlayfolie (2) kann auf der Unterseite (8) mit einer grafischen Gestaltung (8) versehen werden. Diese kann transluzent beziehungsweise lasierend als auch opak oder reflektierend ausgeführt werden.
Das nicht harzgetränkte Substrat (3) wird bevorzugt aus einem dünnen Kraftpapier gewählt und kann wahlweise auf der Oberseite (6) und/oder auf der Unterseite (7) grafisch gestaltet werden. Unter der grafischen Gestaltung (6, 7) wird insbesondere das Aufbringen von photolumineszierendem Material mit einem Lumineszenzeffekt (17) verstanden. Insbesondere werden darunter anorganische Pigmente mit Abmessungen vom Nanobereich, also wenigen 3 bis 30 nm bzw. 50 nm Pigmentabmessungen bis zu Agglomeraten beziehungsweise Aggregaten von nanoskaligen Pigmenten im Submikrometer und Mikrometer Bereich verstanden als auch klassische Pigmente im Bereich weniger Mikrometer bis in den Bereich von 100 Mikrometern, bevorzugt im Bereich von 10 bis 70 μm.
Neben diesen anorganischen feinkörnigen Pigmenten können auch Farbstoffe mit den entsprechenden Tag- und Nacht-Leuchteffekten beziehungsweise den entsprechenden Langnachleuchteffekten und den Stokes- und Anti-Stokes-Effekten verwendet werden.
Es wird weiters die Verwendung von transluzenten und lasierenden beziehungsweise filternden beziehungsweise konvertierenden Farbstoffen und/oder Farbpigmenten verstanden. Die grafische Gestaltung (6, 7) schaffe durch einen einfachen einmaligen Druck oder durch Mehrfachdrucke beziehungsweise Beschichtungsvorgänge stattfinden.
Die erste Kernlage (4) muss in dieser Ausführungsform harzgetränkt ausgeführt werden, da beim Laminiervorgang ein gewisser Harzüberschuss dieser Kernfolie (4) und gegebenenfalls der Overlayfolie (2) die Dekorfolie (3) derart mit Harz tränken muss, dass diese Folie (3) weitgehend transparent wird. Die Kernlage (4) kann an der Oberseite (9) und/oder an der Unterseite (10) grafisch gestaltet werden.
Das Körperelement (5) wird üblicherweise in Dicken von 2 bis 50 mm und darüber gewählt und die faserverstärkten Duroplastschichten werden zumindest einlagig, im allgemeinen jedoch mehrlagig verwendet und weisen eine Grammatur von 20 bis 1.500 g/m, typisch von 200 bis 400 g/m² auf.
Das in dieser vorbenannten Figur bezeichnete harzgetränktes Kraftpapier (2) bildet mit dem Nicht-harzgetränkten Substrat bzw. Kraftpapier (3) und dem weiteren mit Melaminharz getränktem Kraftpapier (4) die Leuchtfolie (18) aus.
2: Schematisiert ein Ausführungsbeispiel eines Einrichtungselementes (1) mit einer selbstleuchtenden Sichtfläche in Form eines Laminatverbundes in einer explosionsartigen beziehungsweise noch nicht laminierten Anordnung mit einer zweiten Dekorfolie (11) und einer zweiten Kernfolie (12).
Die zweite Dekorfolie (11) kann dabei in Analogie zur ersten Dekorfolie (3) grafisch gestaltet werden (13, 14) und die zweite Kernfolie (12) kann dabei in Analogie zur ersten Kernfolie (4) grafisch gestaltet werden (15, 16).
In dieser vorbenannten Figur bildet das bezeichnete harzgetränktes Kraftpapier (2) mit dem Nicht-harzgetränkten Substrat bzw. Kraftpapier (3), dem weiteren mit Melaminharz getränktem Kraftpapier (4) die Leuchtfolie (18), mit dem Nicht harzgetränkten Substrat bzw. Kraftpapier (11) und der weiteren Zweiten Kernlage aus harzgetränktem Papier (12) aus.
In weiteren nicht gezeichneten Ausführungsformen können überdies noch weitere Kernfolien und Dekorfolien verwendet werden.

1: Einrichtungselement
2: Overlayfolie/Deckfolie (harzgetränktes Kraftpapier/Melaminharzpapier/
: transparente Kunststoff-Folie)
3: Nicht-harzgetränktes Substrat bzw. Kraftpapier (Dekorfolie)
4: Harzgetränktes Papier (Melaminharz getränktes Kraftpapier, erste
: Kernlage)
5: Körperelement
6: Grafische Gestaltung der oberen Seite der Dekorfolie mit
: photolumineszierendem Material plus allgemeiner opaker bzw.
: transluzenter Grafik
7: Grafische Gestaltung der unteren Seite der Dekorfolie mit
: photolumineszierendem Material plus allgemeiner opaker bzw.
: transluzenter Grafik
8: Grafische Gestaltung der Unterseite der Overlayfolie
9: Grafische Gestaltung der Oberseite der ersten Kernlage
10: Grafische Gestaltung der Unterseite der ersten Kernlage
11: Nicht harzgetränktes Substrat bzw. Kraftpapier (Dekorfolie 2)
12: Zweite Kernlage (harzgetränktes Papier)
13: Grafische Gestaltung der Oberseite der zweiten Dekorfolie
14: Grafische Gestaltung der Unterseite der zweiten Dekorfolie
15: Grafische Gestaltung der Oberseite der zweiten Kernlage
16: Grafische Gestaltung der Unterseite der zweiten Kernlage
17: Lumineszenzeffekt
18: Leuchtfolie

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) mit leuchtenden Sichtflächen, wobei die leuchtende Sichtfläche aus mindestens einem, mindestens stückweise auf der Oberfläche des Einrichtungselementes (1) angeordneten Leuchtfolie (18) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzstruktur (6, 7) der Leuchtfolie (18) auf der Oberseite (6) und/oder Unterseite (7) einer transparenten flächigen, bogen- oder bahnförmigen- Schicht (3) aus einem nicht harzgetränktem Substrat gebildet ist und mit zumindest einem angrenzenden harzgetränkten Substrat (2, 9, 12) umgeben ist und die Lumineszenzstruktur (6, 7) aus matrixartig verteilten anorganischen Pigmenten mit einem Lumineszenzeffekt (17) gebildet ist, wobei der Lumineszenzeffekt (17) durch langnachleuchtende anorganische Phosphore gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einrichtungselement (1) leuchtende Sichtflächen aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, das die transparente Schicht (3, 11) aus einem nicht harz-getränktem Kraftpapier (3) gebildet ist, welches ein relativ geringes Flächengewicht aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Overlayfolie (2) aus einer thermoplastischen Folie auf der Basis von Polyvinylfluorid (PVF), und/oder aus Polyvinylidenfluorid (PVdF), oder Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylenterephtalat (PETP), Polyethersulfon (PES), Polyimid (PI), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyetherimid (PEI), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen (Blends) der genannten Polymere, oder aus einem Material aus Polychlortrifluorethylen und Copolymeren (PCTFE) oder vergleichbaren thermoplastischen und transparenten Folien gebildet ist, welche eine Dicke von 6 bis 150 Mikrometern aufweisen, und/oder aus wesentlich dickeren Folien, wie beispielsweise Polyether-Imid-Blocker (PEI) Material mit einer Dicke im Bereich 100 bis 1.200 Mikrometern gebildet ist oder aus einem harzgetränkten Papier, insbesondere aus einem mit Melaminharz getränkten Papier, gebildet wird, das nach der Lamination unter Druck und entsprechender Temperatur weitgehend transparent wird und dann duroplastische Eigenschaften aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzeffekt (17) durch Verwendung von Strontium-Aluminat-Pigmenten und/oder Strontium-Silikat-Pigmenten und/oder langnachleuchtenden anorganischen Pigmenten mit einer Nachleuchtdauer größer 5 Stunden in einer entsprechenden Polymermatrix gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzeffekt (17) mittels photolumineszierenden anorganischen Pigmenten gebildet ist, welche im Bereich der langwelligen UV-Strahlung bis in den blauen Bereich, insbesondere im Bereich 350 bis 400 nm und bis 500 nm anregbar sind und im sichtbaren Wellenlängenbereich von etwa 400 bis 700 nm eine Emission aufweisen.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzeffekt (17) mittels Anti-Stokes-Pigmenten ausgebildet ist, und mittels Anregung im NIR-Bereich von etwa 680 bis 1500 nm durch einen Mehrphotonenprozess eine Emission im sichtbaren Wellenlängenbereich von etwa 400 nm bis 700 nm aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzeffekt (17) mittels einer Kombination aus den in den Ansprüchen 1 bis 14 genannten Effekten gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Körperelement (5) mittels Spritzgusstechnik, mittels Gießtechnik, mittels Laminationstechnik, mittels Präge-Press-Technik oder mittels Schäumen hergestellt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reflektorschicht (9, 15, 16) unterhalb der Lumineszenzstruktur (6, 7, 13, 14) angeordnet ist, welche metallische Pigmente, Glimmerflakes, metallische Flakes, diffraktive Strukturen, Glasperlen in einer polymeren Matrix mit einem Brechungsindex von 1,9 bis 2,1, eine Aluminiumschicht, eine dünne hochreflektierende Edelstahlfolie oder vergleichbare reflektierende Elemente aufweist, wobei diese Reflektorschicht (9, 15, 16) zur Lumineszenzstruktur (6, 7, 13, 14) und zum Körperelement (5) haftvermittelnde Eigenschaften aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzstruktur (6, 7, 13, 14) mittels einem grafischen Druckprozess, vorzugsweise in einem Flachbettsiebdruckprozess, einem Zylindersiebdruckprozess, einem digitalen Druckverfahren, wie zum Beispiel das InkJet-Verfahren oder vergleichbare grafische Druckverfahren hergestellt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzstruktur (6, 7, 13, 14) mittels einem grafischen Siebdruckprozess hergestellt ist, welches Siebdruckfarben auf Wasserbasis aufweist, wobei die Siebdruckfarben einen Füllgrad von größer 50-Gewichts-Prozent, im Besonderen einen Füllgrad von größer 70-Gewichtsprozent aufweisen.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzstruktur (6, 7, 13, 14) mittels einem grafischen Siebdruckprozess auf Basis wasserbasierender Siebdruckfarbe mit dispergierten Lumineszenzeffekt (17) Pigmenten hergestellt ist, wobei in einem Siebdruckvorgang die Trockenschicht eine Stärke von mindestens größer 50 μm, im Besonderen eine Trockenschichtstärke von größer 100 μm aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Schicht (2) oberflächig mit einer Prägestruktur ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Lumineszenzstruktur (6, 7, 13, 14) und/oder in oder auf die Unterseite der transparente Schicht (2, 8) ein farbkonvertierendes System aus organischen Stoffen und/oder anorganischen Pigmenten angeordnet ist, welches die Emission des Pigmentes mit dem Lumineszenzeffekt (17) farblich beziehungsweise wellenlängenmäßig um mindestens 10 nm bis über 100 nm erhöht, wobei die Lumineszenzemission im Besonderen eine weißliche Lumineszenzemission anstelle einer blau-grünen Lumineszenzemission ausbildet.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Schicht (3, 11) aus mindestens einem nicht harz-getränktem Kraftpapier gebildet ist, wobei die anorganischen Pigmente mit einem Lumineszenzeffekt (17) auf der Ober- und/oder Unterseite (6, 7, 13, 14) angeordnet sind und dieses Kraftpapier im Verlauf der Lamination mit zumindest einseitig, bevorzugt beidseitig angrenzenden harzgetränkten Substraten (2, 9, 12) mit Harz durchtränkt wird, so dass dieses Kraftpapier (3) transparent wird und einen duroplastischen Haftverbund ausbildet.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Körperelement (5) transparent oder transluzent ohne Reflektorschicht (9, 15, 16) ausgebildet ist, wodurch eine Strahlungsanregung von der Rückseite her durchführbar ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einrichtungselementes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Körperelement (5) transparent oder transluzent ohne Reflektorschicht (9, 15, 16) ausgebildet ist, wobei das Körperelement (5) matrixartig angeordnete Pigmente mit einem Lumineszenzeffekt (17) aufweist, und durch Strahlungsanregung von Einer oder von Beiden Seiten eine Lumineszenzemission aufweist.
Einrichtungselement mit leuchtenden Sichtflächen, wobei die leuchtende Sichtfläche aus mindestens einem, mindestens stückweise auf der Oberfläche des Einrichtungselementes (1) angeordneten Leuchtfolie (18) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtfolie (18) aus einem Dekorlaminatelement mit einer Mehrzahl von harzgetränkten Papieren (2, 4) gebildet ist und mindestens ein nicht-harzgetränktes Papier (3) umschließt, welches ein lumineszierendes Material (6) aufweist.
Einrichtungselement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtfolie (18) eine unter Ausnutzung des Lumineszenz-Effektes (17) leuchtende Folie ist.
Einrichtungselement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die unter Ausnutzung des Lumineszenz-Effektes (17) leuchtende Folie mittels einer fremden Strahlungsquelle angeregt wird.
Einrichtungselement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das mit photolumineszierendem Material versehene Dekorsubstrat ein nicht harz-getränktes Kraftpapier (3) ist, welches ein Flächengewicht von 25 g/m² bis 200 g/m², bevorzugt 40 g/m² bis 80 g/m² aufweist.
Einrichtungselement nach einem der Ansprüche 19 bis 22 dadurch gekennzeichnet, dass das die Leuchtfolie (18) einen Nachleucht-Effekt aufweist.
Einrichtungselement nach einem der Ansprüche 19 bis 23 dadurch gekennzeichnet, dass die leuchtende Sichtfläche auf einem Einrichtungselement (1) angeordnet ist.
Einrichtungselement nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die leuchtende Sichtfläche auf einer beliebigen Raumwand eines Innenraumes und/oder einer beliebigen Raumwand eines Innenraumes in Luft-, Wasser- und Landfahrzeugen angeordnet ist.
Einrichtungselement (1) mit einem Lumineszenzeffekt (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei der Lumineszenzeffekt (17) mittels einer unterhalb einer transparenten Schicht (2) angeordneten Lumineszenzstruktur (6, 7, 13, 14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einrichtungselement (1) als Möbelelement, wie zum Beispiel als Stuhl, Tisch, Kasten, Boden-, Decken- oder Wandelement oder ähnlichem in einem Haus, Büro oder einem Gebäude, Fahrzeug, Schiff oder Flugzeug angeordnet ist.