ES2253572T3 - Dispositivo iluminable. - Google Patents

Dispositivo iluminable.

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ES2253572T3
ES2253572T3 ES02787757T ES02787757T ES2253572T3 ES 2253572 T3 ES2253572 T3 ES 2253572T3 ES 02787757 T ES02787757 T ES 02787757T ES 02787757 T ES02787757 T ES 02787757T ES 2253572 T3 ES2253572 T3 ES 2253572T3
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leds
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Hans Lichtenstein
Jann Schmidt
Gunther Ittmann
Eduard Albrecht
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Roehm GmbH Darmstadt
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Roehm GmbH Darmstadt
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Abstract

Dispositivo iluminable, compuesto esencialmente por una fuente de luz que está compuesto por uno o varios diodos emisores de luz (LED), que emiten una luz coloreada, esencialmente monocromática, y cubierta de plástico teñido asignada a la fuente de luz, caracterizado porque la cubierta asignada es dispersora de la luz y la fuente de luz y la cubierta asignada presentan con una longitud de onda del máximo de energía relativa del diodo emisor de luz una transmisión (DIN 5036) de al menos 35% y una reflexión (DIN 5036) de al menos 15%.

Description

Dispositivo iluminable.
La invención se refiere a un dispositivo iluminable, compuesto esencialmente por una fuente de luz de uno o varios diodos emisores de luz y una cubierta dispersora de la luz de plástico teñido asignada a la fuente de luz.
Estado de la técnica
Los dispositivos iluminables, por ejemplo, para paneles publicitarios, compuestos esencialmente por una fuente de luz y la cubierta dispersora de la luz de plástico teñido asignada a la fuente de luz se conocen básicamente por el documento A2 (véase, por ejemplo, el documento JP 61159440). Generalmente se usan como fuentes de luz lámparas incandescentes o tubos fluorescentes que presentan una buena potencia lumínica e irradian un amplio espectro luminoso. Debido al amplio espectro luminoso, las cubiertas de plástico teñido correspondientes se presentan en la misma impresión de color en estado no iluminado, es decir, por ejemplo, en la luz diurna, que también puede percibirse en el caso de la iluminación por detrás por medio de las fuentes de luz mencionadas.
Los diodos emisores de luz son de potencia lumínica claramente inferior, en comparación con las fuentes de luz, como lámparas incandescentes o tubos fluorescentes. Sin embargo, a pesar de en la oscuridad, los diodos emisores de luz coloreados son muy perceptibles ya que irradian una luz casi monocromática que, por otra parte, es relativamente intensa en el intervalo de longitudes de onda respectiva. Los diodos emisores de luz coloreados correspondientes están disponibles de varios fabricantes, por ejemplo, en los colores rojo, verde, azul y amarillo.
Las coloraciones y los procedimientos de coloración para plásticos, como por ejemplo, poli(metacrilato de metilo), se conocen suficientemente, por ejemplo, del documento EP-A130576.
El documento US5355284 describe un grupo constructivo de espejos, especialmente espejos retrovisores para automóviles. El grupo constructivo puede contener además otras funciones, por ejemplo, como otras luces de freno, intermitente, reloj. Además, se usa un espejo dicroico que refleja la luz visible y deja pasar la luz en el intervalo de 600 a 700 nm. Para iluminar también pueden usarse LED. Para evitar un efecto de deslumbramiento en el conductor, la luz se conduce por una estructura reticular de manera que sale dirigida. La cubierta del espejo no se adapta en términos de color a los LED usados y no es dispersante de la luz, sino transparente.
El documento US5684633 describe un cuerpo polimérico, fabricado a partir de dos materiales poliméricos con estructura de varias capas. Pueden estar presentes, por ejemplo, más de 500 capas. Los cuerpos poliméricos pueden usarse para luces traseras de automóviles y se tiñen correspondientemente. En este contexto, las fuentes de luz no se especifican adicionalmente. No se deduce una adaptación de la cubierta coloreada al espectro de LED.
Objetivo y solución
Se consideró como objetivo proporcionar una alternativa al dispositivo iluminable conocido, en la que se transiluminan cubiertas teñidas de plástico por medio de lámparas incandescentes o tubos fluorescentes. Especialmente, el dispositivo debe hacer posible ópticamente en aproximadamente la misma impresión de color en el caso de luz reflejada, es decir, por ejemplo, en el caso de luz diurna, como también en el caso de transiluminación. El dispositivo debe hacer posible profundidades de construcción más pequeñas que los dispositivos conocidos hasta ahora y destacar por un inferior consumo de energía eléctrica.
El objetivo se alcanza mediante un dispositivo iluminable, compuesto esencialmente por una fuente de luz, que está compuesto por uno o varios diodos emisores de luz (LED), que emiten una luz coloreada, esencialmente monocromática, y una cubierta de plástico teñido asignada a la fuente luz, caracterizado porque la cubierta asignada es dispersora de la luz y la fuente de luz y la cubierta asignada presentan con una longitud de onda del máximo de energía relativa del diodo emisor de luz una transmisión (DIN 5036) de al menos 35% y una reflexión (DIN 5036) de al menos
15%.
La invención se basa en adaptar la transmisión y la reflexión difusa de la cubierta de plástico dispersora de la luz a la luz monocromática de los LED usados de tal manera que pueda obtenerse aproximadamente la misma impresión de color en la luz reflejada, como también en la luz transmitida. Los paneles publicitarios o informativos correspondientes se presentan ópticamente casi iguales, tanto de día como también en estado iluminado por detrás.
Mediante esta adaptación se hace posible el uso de LED coloreados y/o que emiten luz monocromática para el fin mencionado. El dispositivo iluminable según la invención necesita profundidades de construcción más pequeñas, ya que los LED son más pequeños que las lámparas incandescentes o los tubos fluorescentes correspondientes. También pueden realizarse más fácilmente conformaciones complicadas. El consumo de energía eléctrica es más bajo, en el caso de casi la misma capacidad de percepción en estado iluminado por detrás. Debido a que los LED pueden funcionar con bajas tensiones, también debe considerarse la seguridad eléctrica de los dispositivos según la invención como más alta y/o más fácil de garantizar. Los gastos de mantenimiento también son más bajos, ya que los LED deben cambiarse generalmente con menos frecuencia.
La invención se explica mediante las siguientes figuras, pero sin estar limitada a las formas de realización representadas.
Figura 1/2
Espectro de transmisión/reflexión difusa de un disco de plástico teñido dispersor de la luz (verde 1, serie de ejemplos 1) con aptitud como cubierta para un dispositivo según la invención iluminable con un LED luminoso verde
T = espectro de transmisión
R = espectro de reflexión difusa
LED = curva de energía relativa del LED verde con máximo de energía relativa a aproximadamente 520 nm
Figura 2/2
Representación del diagrama cromático con un ejemplo para el ajuste y/o determinación de las coordenadas cromáticas adecuadas de la transmisión y la reflexión difusa de cubiertas de plástico con aptitud para un LED coloreado determinado. Las coordenadas cromáticas adecuadas están en la parte del rectángulo resultante que está dentro del diagrama cromático
LED = coordenada cromática del LED
U = punto acromático (x/y = 0,33/0,33)
A = distancia máxima de la coordenada cromática (0,2 unidades) desde la coordenada cromática del LED sobre la recta por U y LED
B = distancia máxima de la coordenada cromática (0,05 unidades) a ambos lados en el ángulo recto a la recta por U y LED.
T = coordenada cromática de la transmisión de la cubierta
R = coordenada cromática de la reflexión de la cubierta.
Realización de la invención
La invención se refiere a un dispositivo iluminable, que está compuesto esencialmente por una fuente de luz y una cubierta dispersora de la luz de plástico teñido asignada a la fuente de luz.
La fuente de luz está compuesta por uno o varios y/o una pluralidad de diodos emisores de luz (LED) que emiten una luz coloreada, esencialmente monocromática. Dado el caso, también pueden usar simultáneamente LED de diferentes colores.
En este sentido, el color del LED depende de la longitud de onda de su máximo de energía relativa. Este máximo de energía relativa puede determinarse, por ejemplo, mediante espectrofotometría y dibujarse en un espectro de longitudes de onda. La fuente de luz puede introducirse, por ejemplo, en una esfera de Ulbricht (véase DIN 5036) y medirse la luz saliente. En este sentido, el punto más alto (máximo) de la curva caracteriza la longitud de onda del máximo de energía relativa.
El número de LED depende del tamaño del dispositivo, de la potencia lumínica de los LED usados y de la luminosidad deseada en total del dispositivo en estado iluminado por detrás. Los LED pueden obtenerse, por ejemplo, como módulos de cada 4 LED en un soporte, de los que, dado el caso, puede montarse una pluralidad en el dispositivo.
Diodos emisores de luz (LED)
Los LED adecuados son, por ejemplo, LED rojos, azules, amarillos o verdes.
Un LED rojo tiene un máximo de energía relativa en el intervalo de aproximadamente de 610 a 640 nm.
El LED rojo (Osram LM03-B-A) tiene, por ejemplo, un máximo de energía relativa a aproximadamente 620 nm.
Un LED azul tiene un máximo de energía relativa en el intervalo de aproximadamente de 440 a 500 nm.
El LED azul (Osram LM03-B-B) tiene, por ejemplo, un máximo de energía a aproximadamente 460 nm.
El LED azul (ESS Blau) tiene, por ejemplo, un máximo de energía a aproximadamente 475 nm.
Un LED amarillo tiene un máximo de energía relativa en el intervalo de aproximadamente de 570 a 610 nm.
El LED amarillo (Osram LM03-B-Y) tiene, por ejemplo, un máximo de energía a aproximadamente 590 nm.
Un LED verde tiene un máximo de energía relativa en el intervalo de aproximadamente de 500 a 540 nm.
El LED verde (Osram LM03-B-T) tiene, por ejemplo, un máximo de energía a aproximadamente 520 nm.
Cubierta de plástico dispersora de la luz
La cubierta de plástico dispersora de la luz asignada presenta con una longitud de onda del máximo de energía relativa del diodo emisor de luz una transmisión (DIN 5036, véanse partes 1 y 3) de al menos 35%, preferiblemente de al menos 38%, de manera especialmente preferida de al menos 41% y una reflexión (DIN 5036, partes 1 y 3, reflexión y/o reflexión difusa) de al menos 15%, preferiblemente de al menos 20%, de manera especialmente preferida de al menos 30%.
Especialmente, la transmisión de una cubierta dispersora de la luz asignada a un LED amarillo puede ser de al menos el 50%, preferiblemente de al menos el 60%. La reflexión correspondiente puede estar a al menos el 25%, preferiblemente al menos el 30%.
Especialmente, la transmisión de una cubierta dispersora de la luz asignada a un LED rojo puede ser de al menos el 40%, preferiblemente de al menos el 45%. La reflexión correspondiente puede estar a al menos el 22%, preferiblemente al menos el 45%.
Especialmente, la transmisión de una cubierta dispersora de la luz asignada a un LED verde puede ser de al menos el 40%, preferiblemente de al menos el 42%. La reflexión correspondiente puede estar a al menos el 18%, preferiblemente al menos el 20%.
Especialmente, la transmisión de una cubierta dispersora de la luz asignada a un LED azul puede ser de al menos el 40%, preferiblemente de al menos el 42%. La reflexión correspondiente puede estar a al menos el 20%, preferiblemente al menos el 22%.
En caso de que se usen simultáneamente LED de diferentes colores para conseguir colores mezclados, por ejemplo, LED amarillos y verdes dan una impresión de color verde amarillenta, la cubierta de plástico dispersora de la luz asignada debe presentar con una longitud de onda del máximo de energía relativa los valores de transmisión y reflexión anteriormente exigidos de al menos uno de los diodos emisores de luz usados, es decir, por ejemplo, del LED amarillo o verde.
La cubierta dispersora de la luz asignada está compuesta por un plástico, que es un plástico que es transparente en estado no teñido y sin agente de dispersión, y/o presenta un grado de transmisión (DIN 5036, véanse partes 1 y 3/D65) de al menos 50%, preferiblemente de al menos 70, de manera especialmente preferida de 75 a 92%. Con agente de dispersión, pero sin colorante, el grado de transmisión puede ser de manera favorable de al menos el 40%, de manera especialmente preferida de al menos el 50%.
Los plásticos adecuados son, por ejemplo, plástico de poli(metacrilato de metilo), poli(metacrilato de metilo) modificado de manera resistente a impactos, plástico de policarbonato, plástico de poliestireno, plástico de estireno-acrilonitrilo, plástico de poli(tereftalato de etileno), plástico de poli(tereftalato de etileno) modificado con glicol, plástico de poli(cloruro de vinilo), plástico poliolefínico transparente, plástico de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) o mezclas (combinaciones) de diferentes plásticos termoplásticos.
Debido a su alta resistencia a la intemperie se prefieren especialmente para aplicaciones exteriores plásticos de poli(metacrilato de metilo) de poli(metacrilato de metilo) colado o extrudido, por ejemplo, con una proporción de metacrilato de metilo del 85 al 100% en peso. Dado el caso pueden polimerizarse conjuntamente hasta el 15% en peso de comonómeros adecuados, como por ejemplo, ésteres del ácido metacrílico (por ejemplo, metacrilato de etilo, metacrilato de butilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de ciclohexilo), ésteres del ácido acrílico (por ejemplo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de hexilo, acrilato de ciclohexilo) o estireno y derivados de estireno como, por ejemplo, \alpha-metilestireno o p-metilestireno y/o estar contenidos en el polímero.
La capacidad de dispersión de la luz de la cubierta puede presentar preferiblemente, medida según DIN 5036, un valor de al menos 0,5, de manera especialmente preferida de al menos 0,6, especialmente de al menos 0,7. Cuanto mejor sea la capacidad de dispersión de la luz, más pequeñas serán las distancias de los LED de la cubierta y las profundidades de construcción del dispositivo asignadas a ellas que puedan realizarse.
Como agentes de dispersión de la luz pueden usarse, por ejemplo, BaSO_{4}, poliestireno o perlas de dispersión de la luz de un plástico reticulado.
Se prefieren BaSO_{4} o poliestireno y se introducen preferiblemente en el plástico en una cantidad del 1,5 al 2,5% en peso.
Las perlas de dispersión de la luz de un plástico reticulado se introducen preferiblemente en el plástico en una cantidad del 0,1 al 10% en peso.
El requisito de una alta transmisión a alta dispersión de la luz es un requisito difícil de realizar. Se alcanza una alta capacidad de dispersión mediante dióxido de titanio. Pero debido a que este colorante refleja una gran parte de la luz, sólo son posibles pequeñas transmitancias. Son más favorables los pigmentos de dispersión incoloros que se desvían en el índice de refracción hasta aproximadamente 0,2 del índice de refracción del vidrio acrílico. Son adecuados, por ejemplo, carbonato cálcico, carbonato de magnesio, trihidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, sulfato de bario, etc.
También pueden usarse polímeros que están en un intervalo adecuado del índice de refracción. Por ejemplo, puede disolverse poliestireno en metacrilato de metilo monomérico, que entonces precipita durante la polimerización y conduce a un material con buena dispersión de la luz. Pero también pueden añadirse partículas poliméricas reticuladas, por ejemplo, perlas de polímero de poliestireno reticulado o copolímeros reticulados de metacrilato de metilo con (met)acrilato de fenilo o (met)acrilato de bencilo.
Fabricación de la cubierta teñida dispersora de la luz de plástico
El agente de dispersión y el colorante pueden añadirse y/o incorporarse al plástico en la fabricación mediante polimerización en mezcla polimerizable o durante el tratamiento termoplástico en estado fundido, por ejemplo, por medio de extrusión o fundición inyectada, en una manera conocida en sí. Además de la forma de placa también pueden producirse cualquier perfil, como tubos, barras, etc.
De esta manera pueden obtenerse, por ejemplo, placas de plástico, por ejemplo, con un espesor de, por ejemplo, 0,5 a 10, preferiblemente de 1 a 5 mm, que pueden usarse como cubiertas para los dispositivos iluminables según la invención con cajones cuadrados, marcos o soporte. Las piezas correspondientes también puede convertirse y adaptarse, según necesidad, mediante corte, fresado, aserrado u otro mecanizado en prácticamente cualquier forma.
Dispositivo
El dispositivo puede configurarse de manera que los LED y la cubierta dispersora de la luz estén asignados entre sí en un distancia de 3 a 12, preferiblemente de 4 a 10 cm. En esta distancia se consigue una buena iluminación. En el caso de una distancia demasiado pequeña, la posición del LED se ve en forma de una mancha clara. En el caso de una distancia demasiado grande, la luminosidad disminuye de manera demasiado notable.
Los LED pueden encontrarse, por ejemplo, en un cajón o marco que está cubierto por la cubierta dispersora de la luz. La cubierta puede proveerse de una capa que soporta información, por ejemplo, una lámina, o presentar ya propiamente la forma de una información, por ejemplo en forma de letras o números.
Colorantes
Como colorantes son adecuados para los fines de la invención sustancias colorantes orgánicas, ya que estas poseen alto brillo y potencia lumínica tanto en la luz reflejada como en la luz transmitida. Para proteger el vidrio acrílico de los efectos de la luz y el clima, todavía pueden añadirse agentes protectores contra la luz, absorbentes de UV, antioxidantes, etc.
Como colorantes en el plástico se consideran especialmente sustancias colorantes solubles o pigmentos orgánicos, pero también pigmentos colorantes inorgánicos insolubles menos preferidos. Se mencionan, por ejemplo:
Para coloraciones amarillas: amarillo pirazolona y naranja perinona y/o mezclas de los mismos.
Para coloraciones rojas: mezclas de amarillo pirazolona y rojo de antraquinona o Naphtol AS y rojo de DPP y/o mezclas de los mismos.
Para coloraciones verdes: mezclas de verde de ftalocianina de Cu y amarillo pirazolona.
Para coloraciones azules: azul de antraquinona y azul ultramarino y/o mezclas de los mismos.
Coordenadas cromáticas
La invención parte de la consideración de que cuanto más próximas se encuentren las coordenadas cromáticas de la transmisión y de la reflexión difusa de la cubierta teñida en la coordenada cromática del LED, mejor debería ser la coincidencia de la impresión de color en el caso de luz reflejada y en el caso de transiluminación. Sin embargo, se ha mostrado que una coincidencia de una coloración con una coordenada cromática de LED previamente facilitada sólo puede realizarse prácticamente de manera aproximada. En general, pueden tolerarse más bien las desviaciones que se encuentran sobre o cerca de la recta que pasa por el punto acromático (x/y = 0,33/0,33) y la coordenada cromática del LED, que las desviaciones que son concretamente igual de grandes, pero que se encuentran más alejadas de las rectas descritas.
Debe pretenderse que las coordenadas cromáticas estén localizadas, si es posible, en el extremo del diagrama cromático, ya que el brillo del color es aquí el más alto. Esto también se produce porque las coordenadas cromáticas del LED también se encuentran en el extremo o cerca del extremo del diagrama cromático debido a la luz monocromática. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las coordenadas cromáticas (medidas) realmente comprobables también pueden desviarse de las coordenadas cromáticas teóricamente esperadas.
En muchos casos no pueden conseguirse coloraciones correspondientes con un solo colorante. En el caso de mezclas debe prestarse atención a que los componentes individuales no se encuentran demasiado alejados entre sí sobre el diagrama cromático, ya que entonces el matiz de color combinado puede presentar un brillo demasiado ba-
jo.
Las coordenadas cromáticas de la transmisión y de la reflexión difusa de la cubierta teñida de plástico referidas al diagrama cromático deben estar preferiblemente en un intervalo que, referido a una recta que pasa por el punto acromático (x/y = 0,33/0,33) y la coordenada cromática del LED, no se encuentren más alejadas de 0,2 unidades de x/y, preferiblemente no más de 0,1 unidades de x/y de la coordenada cromática del LED en dirección de la recta y no más de 0,05 de x/y, preferiblemente no más de 0,03 unidades de x/y ortogonalmente a ambos lados de la recta (véase también la figura 2/2).
Para medir las coordenadas cromáticas el experto dispone de aparatos de medición habituales en el mercado.
Dispositivo para iluminación amarilla (y/o verde amarillenta)
Los LED usados pueden irradiar, por ejemplo, una luz amarilla (y/o verde amarillenta) y presentar una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,5/0,5 +/- 0,02.
En este caso, el plástico de la cubierta puede teñirse con una mezcla del 0,075 al 0,09, preferiblemente del 0,081 al 0,084% en peso de amarillo pirazolona y del 0,002 al 0,004, preferiblemente del 0,0028 al 0,0032% en peso de naranja perinona.
Es favorable combinar esta coloración con BaSO_{4} como agente de dispersión en una cantidad del 1,9 al 2,1% en peso.
Dispositivo para iluminación roja
Los LED usados pueden irradiar, por ejemplo, una luz roja y presentar una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,67/0,33 +/- 0,02.
En este caso, el plástico de la cubierta puede teñirse con una mezcla del 0,13 al 0,17, preferiblemente del 0,14 al 0,16% en peso de amarillo pirazolona y del 0,01 al 0,03, preferiblemente del 0,17 al 0,23% en peso de rojo de antraquinona.
Es favorable combinar esta coloración con poliestireno como agente de dispersión en una cantidad del 1,9 al 2,1% en peso.
El plástico de la cubierta también puede teñirse con una mezcla del 0,055 al 0,07, preferiblemente del 0,061 al 0,064% en peso de Naphtol AS (anilida del ácido 2-hidroxi-3-naftoico) y del 0,005 al 0,015, preferiblemente del 0,008 al 0,012% en peso de rojo de DPP (rojo de dipirrolopirrol).
Es favorable combinar esta coloración con BaSO_{4} como agente de dispersión en una cantidad del 1,9 al 2,1% en peso.
Dispositivo para iluminación verde
Los LED usados pueden irradiar, por ejemplo, una luz verde y presentar una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,16/0,73 +/- 0,02.
En este caso, el plástico de la cubierta puede estar teñido con una mezcla del 0,01 al 0,025, preferiblemente del 0,013 al 0,017% en peso de verde de ftalocianina de Cu y del 0,025 al 0,045, preferiblemente del 0,028 al 0,032% en peso de amarillo pirazolona.
Es favorable combinar esta coloración con BaSO_{4} o poliestireno como agente de dispersión en una cantidad del 1,9 al 2,1% en peso.
Dispositivo para iluminación azul
Los LED usados pueden irradiar, por ejemplo, una luz azul y presentar una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,14/0,06 +/- 0,02.
En este caso, el plástico de la cubierta puede estar teñido con una mezcla del 0,005 al 0,01, preferiblemente del 0,006 al 0,008% en peso de azul de antraquinona y del 0,05 al 0,1, preferiblemente del 0,07 al 0,08% en peso de azul ultramarino.
Es favorable combinar esta coloración con BaSO_{4} como agente de dispersión en una cantidad del 1,9 al 2,1% en peso.
El plástico de la cubierta también puede estar teñido con 0,007 a 0,013, preferiblemente 0,009 a 0,011% en peso de azul de antraquinona.
Es favorable combinar esta coloración con poliestireno como agente de dispersión en una cantidad del 1,9 al 2,1% en peso.
Usos
En el dispositivo según la invención se usan como cubierta los elementos de plástico teñidos descritos que contienen agentes de dispersión, además de LED coloreados como fuente de luz.
Ejemplos
Serie de ejemplos 1
Rojo 1, amarillo 1, azul 1, verde 1
En 1000 partes de metacrilato de metilo se disuelven
0,5
partes de perpivalato de t-butilo y
20
partes de poliestireno (por ejemplo, de BASF).
Se añaden además las sustancias colorantes según la tabla 1, se disuelven con agitación intensa, se rellenan en una cámara de vidrio de silicato distanciada con un cordón de 3 mm de espesor y se polimerizan en un baño de agua a 45ºC durante aproximadamente 16 horas. La polimerización final tiene lugar en un horno de recocido a 115ºC durante aproximadamente 4 horas.
Serie de ejemplos 2
Rojo 2, amarillo 2, azul 2, verde 2
En 1000 partes de jarabe de metacrilato de metilo prepolimérico (viscosidad de aproximadamente 1000 cP) se disuelven
1
parte de 2,2'-azobis-(2,4-dimetilvaleronitrilo).
En esta mezcla básica se añade una pasta coloreada compuesta por
3
partes de una resina de poli(metacrilato de metilo) soluble,
20
partes de sulfato de bario
y los colorantes según la tabla 2, que se dispersa en
30
partes de metacrilato de metilo con un dispersador de alta velocidad (principio rotor/estator).
La mezcla básica se agita intensamente, se rellena en una cámara de vidrio de silicato distanciada con un cordón de 3 mm de espesor y se polimeriza en un baño de agua a 45ºC durante aproximadamente 16 horas. La polimerización final tiene lugar en un horno de recocido a 115ºC durante aproximadamente 4 horas.
TABLA 1 Serie de sustancias colorantes 1
Color Verde de Amarillo Azul de Naranja Violeta de Rojo de
ftalocianina de Cu pirazolona antraquinona perinona antraquinona antraquinona
Rojo 1 - - 0,1500 - - - - - - 0,0200
Amarillo 1 - - 0,0825 - - 0,003 - - - -
Verde 1 0,0200 0,0400 - - - - - - - -
Azul 1 - - - - 0,0100 - - - - - -
Datos: en % en peso 
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 2 Serie de colorantes 2
Nº de L.J. Naphtol AS Rojo de DPP Verde de Azul Amarillo Azul de Naranja
ftalocianina ultramarino pirazolona antraquinona perinona
de Cu
Rojo 2 0,0625 0,01 - - - - - - - - - -
Amarillo 2 - - - - - - - - 0,0825 - - 0,003
Verde 2 - - - - 0,015 - - 0,03 - - - -
Azul 2 - - - - - - 0,077 - - 0,007 - -
Datos: en % en peso 
\vskip1.000000\baselineskip
Resultados
En una cajón de chapa abierta por arriba, barnizada de blanco de dimensiones 90 x 470 mm y 100 mm de altura se colocan en el fondo interior respectivamente 32 diodos emisores de luz, por ejemplo, de OSRAM (8 módulos de 4 LED) (hay LED estándar de muchos fabricantes que tienen entre sí un matiz de color comparable). A una tensión de trabajo de 10 V, la corriente de trabajo permitida se ajusta, dependiendo del tipo, entre 320-400 mA, con una fuente de alimentación.
Las muestras anteriormente descritas se colocan en este cajón y se juzgan en lo referente al color. La prueba de luz reflejada (efecto de día) tiene lugar mediante iluminación con una lámpara de luz diurna de 150 W (D65 según DIN 6173, categoría 1, por ejemplo, de Siemens) en una distancia de aproximadamente 60 cm desde arriba. Al mismo tiempo están desconectados los LED. La prueba de luz transmitida tiene lugar en una habitación oscurecida según las indicaciones de trabajo anteriores en el caso de LED conectados. Las mediciones del color se realizan con el colorímetro Chroma-Meter CS-100 de Minolta. Este aparato permite mediciones sin contacto de fuentes de luz y colores de objetos. La distancia muestra/aparato es de 1 m. Al mismo tiempo también se mide con este aparato la luminancia Y en Cd/m^{2}.
Los resultados de las colorimetrías y las luminancias se exponen en la tabla 3. En comparación, la tabla 4 muestra colorimetrías y luminancias correspondientes de cubiertas habituales en el mercado de poli(metacrilato de metilo) con coloraciones habituales que no se ajustan especialmente a los LED.
TABLA 3 Coordenadas cromáticas x,y y luminancia Y en Cd/m^{2} en el caso de iluminación por detrás de LED en coloraciones según la invención
Color \lambdamáx. de LED en nm Transmisión a \lambdamáx. Reflexión a \lambdamáx. Y en Cd/m^{2} x y
de LED de LED
Amarillo 1 590 62% 26% 141 0,527 0,467
Amarillo 1 590 55% 32% 130 0,533 0,461
Rojo 1 620 48% 23% 127 0,682 0,317
Rojo 2 620 42% 50% 120 0,682 0,317
Verde 1 520 43% 19% 36,3 0,141 0,780
Verde 2 520 41% 21% 36,4 0,139 0,777
Azul 1 460 43% 24% 6,56 0,138 0,045
Azul 2 460 43% 24% 6,31 0,138 0,041 
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 4 Mediciones comparativas con cubiertas de plástico habituales en el mercado
Color \lambdamáx. de LED en nm Transmisión a Reflexión a \lambdamáx. Y en Cd/m^{2} x y
\lambdamáx. de LED de LED
Amarillo 370* 590 28% 62% 55,1 0,582 0,417
Rojo 568* 620 20% 50% 49,7 0,686 0,313
Verde 710* 520 18% 18% 11,4 0,139 0,779
Azul 601* 460 30% 27% 4,31 0,139 0,037
* = denominaciones de producto del fabricante, Röhm GmbH \amp{1} Co. KG, D-64293 Darmstadt. 
\vskip1.000000\baselineskip
En comparación con las coloraciones que se corresponden con el estado de la técnica (tabla 4), los resultados (tabla 3) muestran que con los vidrios acrílicos coloreados fabricados según la manera de proceder anterior se consiguen luminancias claramente mayores (luminosidades) en el caso de iluminación por detrás del LED. Al mismo tiempo, la dispersión de la luz es tan buena que puede conseguirse una iluminación homogénea a una distancia de sólo 40 mm al LED.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 5 Sin embargo, las mediciones en muestras comparativas según los ejemplos de las series 1 y 2 sin colorante, pero con el agente de dispersión indicado en las cantidades indicadas (poliestireno y/o sulfato de bario), muestran una capacidad de dispersión > 0,5 a un grado de transmisión > 40% 
\vskip1.000000\baselineskip
Adición Capacidad de dispersión Grado de transmisión
Poliestireno 0,65 56%
Sulfato de bario 0,80 50,5%
En comparación: con una coloración blanca correspondiente con dióxido de titanio puede conseguirse una capacidad de dispersión muy buena de aproximadamente 0,90. Sin embargo, el grado de transmisión es entonces sólo del 20-30%. De esta manera, estos tipos tienen un efecto muy oscuro en la luz transmitida y generalmente no son adecuados para los fines de la invención.
Si se dibujan las coordenadas cromáticas según la tabla 3 en el diagrama cromático (véase, por ejemplo, DIN 5033 o la bibliografía de normas correspondiente) se deduce que los valores (y con ellos los matices de color) en los límites exigidos por la invención están cerca de la línea de longitud de onda de matices de colores iguales (línea entre el punto acromático y la coordenada cromática del color del LED respectivo). En el caso de la prueba visual puede reconocerse la buena coincidencia del matiz de color en el caso de la luz transmitida y reflejada.
En la curva de transmisión según la figura 1/2 para LED verdes se reconoce que los máximos de transmisión y de reflexión de la coloración verde 1 (serie 1) coinciden bastante bien con la longitud de onda del máximo de energía relativa del LED. Los valores de transmisión están en estos intervalos claramente por encima del 30% exigido, los valores de reflexión están por encima del 15% exigido.

Claims (19)

1. Dispositivo iluminable, compuesto esencialmente por una fuente de luz que está compuesto por uno o varios diodos emisores de luz (LED), que emiten una luz coloreada, esencialmente monocromática, y cubierta de plástico teñido asignada a la fuente de luz, caracterizado porque la cubierta asignada es dispersora de la luz y la fuente de luz y la cubierta asignada presentan con una longitud de onda del máximo de energía relativa del diodo emisor de luz una transmisión (DIN 5036) de al menos 35% y una reflexión (DIN 5036) de al menos 15%.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los LED y la cubierta dispersora de la luz están asignados entre sí en un distancia de 3 a 12 cm.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la cubierta dispersora de la luz está compuesta por un plástico de poli(metacrilato de metilo) colado o extrudido.
4. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el plástico de la cubierta presenta una capacidad de dispersión de la luz medida según DIN 5036 de al menos 0,5.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque como agente de dispersión de la luz están contenidos BaSO_{4}, poliestireno o perlas de dispersión de la luz de un plástico reticulado.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque como agente de dispersión están contenidos BaSO_{4} o poliestireno en una cantidad del 1,5 al 2,5% en peso.
7. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los LED se encuentran en un cajón o marco, que está cubierto por la cubierta dispersora de la luz.
8. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las coordenadas cromáticas de la transmisión y de la reflexión difusa de la cubierta teñida de plástico referidas al diagrama cromático están en un intervalo que, referido a una recta que pasa por el punto acromático (x/y = 0,33/0,33) y la coordenada cromática del LED, no se encuentren más alejadas de 0,2 unidades de x/y de la coordenada cromática del LED en dirección de la recta y no más de 0,05 unidades de x/y ortogonalmente a ambos lados de la recta.
9. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los LED irradian luz amarilla y presentan una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,5/0,5 +/- 0,02.
10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el plástico de la cubierta está teñido con 0,075 a 0,09% en peso de amarillo pirazolona y 0,002 a 0,004% en peso de naranja perinona.
11. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los LED irradian luz roja y presentan una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,67/0,33 +/- 0,02.
12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el plástico de la cubierta está teñido con 0,13 a 0,17% en peso de amarillo pirazolona y 0,01 a 0,03% en peso de rojo de antraquinona.
13. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el plástico de la cubierta está teñido con 0,055 a 0,07% en peso de Naphtol AS y 0,005 a 0,015% en peso de rojo de DPP.
14. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los LED irradian luz verde y presentan una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,16/0,73 +/- 0,02.
15. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque el plástico de la cubierta está teñido con 0,01 a 0,025% en peso de verde de ftalocianina de Cu y 0,025 a 0,045% en peso de amarillo pirazolona.
16. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los LED irradian luz azul y presentan una coordenada cromática en el intervalo de las coordenadas x/y = 0,14/0,06 +/- 0,02.
17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque el plástico de la cubierta está teñido con 0,05 a 0,1% en peso de azul ultramarino y 0,005 a 0,01% en peso de azul de antraquinona.
18. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque el plástico de la cubierta está teñido con 0,007 a 0,013% en peso de azul de antraquinona.
19. Uso del dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17 como panel publicitario o informativo.
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