Anspruchvolles "Bastelprojekt" und erstmal keine Ahnung wie

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Isophoton
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Fr, 27.07.12, 08:31

Moin Gemeinde!

Mein erstes Posting und dann gleich ein solches Projekt... Eine kurze Beschreibung der Idee.
Durch einen Zufall bin ich darauf gestoßen, dass es Glasscheiben gibt mit einer Metalloxid Beschichtung (z.B. in Sonnenschutzverglasung in Isolierscheiben), diese Schicht leitet Ströme ganz hervorragend und so bin ich auf der Suche nach sinnvollen, oder auch sinnfreien Einsatzbereichen. Also grundsätzlich erstmal die "simpelste" heraus gesucht. Frei positionierbare LEDs in der Glasplatte. Heisst ich nehme mir also zwei dieser Scheiben, lege an die eine Minus- und an die andere Plus an. Dazwischen möchte ich nun absolut unauffällig SMD Leds "verkleben", wenn möglich natürlich ohne jegliche Verkabelung, sonst wär´s ja nicht unauffällig :-).

Ist das überhaupt möglich?

Um ein konkretes Beispiel zu haben, mit dem man hier arbeiten könnte, sagen wir einmal ich möchte eine Tischplatte realisieren mit den Maßen 1200 x 700 mm mit 40 SMD LEDs.

Jetzt bin ich wirklich gespannt, muss leider zugeben dass das für mich absolutes Neuland ist. Handelsübliche "Baumarktware" habe ich schon des öfteren verbaut, aber das ist ja in etwa so als würde ich ´ne Glühbirne wechseln können und müsste jetzt aber die komplette Hauselektrik neu planen :roll:
Obwohl.... das würde ich wahrscheinlich sogar noch besser hin bekommen :D

Vielen Dank schon mal für eure Mühen und Ideen.

Beste Grüße
Thorsten
Borax
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Fr, 27.07.12, 08:36

Hallo Isophoton,
welcome on board!


Interessant!
diese Schicht leitet Ströme ganz hervorragend
Gibt es da nähere Angaben? Irgend so was wie 'Ohm pro meter'?

Ohne dieses Wissen kann ich da nicht viel dazu sagen ;)
Isophoton
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Fr, 27.07.12, 08:57

Hallo Borax,

vielen Dank, ich fühl mich willkommen :-).

Ich würde grundsätzlich sagen, Nein. Offensichtlich gibt es hierzu keine Angaben und es scheint sich auch noch niemand großartig damit beschäftigt zu haben, habe auch schon nach evtl. Leitfähigkeit etc. gesucht. Das Problem ist hier auch sicherlich, dass es sehr unterschiedliche Dichten und Dicken dieser Schicht gibt. Das kennt man evtl. auch aus dem Fassadenbau, bei vielen größeren Gebäuden erscheint die Verglasung grünlich und sehr Blickdicht, hier ist eine sehr "dicke" Schicht vorhanden. Normale Wohnraumverglasung ist da eher etwas harmloser beschichtet.
Ich habe mittlerweile ein paar kleinere Versuche durchgeführt, da mir ein Flachglaslaser zur Verfügung steht, diese Schicht zu unterbrechen, bzw. zu teilen, um z.B. beide Pole in eine Scheibe legen zu können. Leider ist mir das bisher nicht ganz gelungen.
Lediglich eine teilweise Unterbrechung eher Form eines Widerstandes war mir möglich, so legte ich 12 Volt an und bekam auf der unterbrochenen Schicht noch, im Schnitt, 6V an. Das, was ich an Widerständen messen konnte (so ich es denn richtig gemacht habe :-)) lag im mOhm Bereich.

Allerdings, und das wunderte mich sehr! Habe ich einen normalen LED Strip zum testen benutzt und habe trotz der nicht vollständigen Trennung diesen an beide Hälften angelegt und siehe da, es funktionierte.
Heisst, ich habe die Scheibe mit dem Laser "unterbrochen", Spannung an die Hälften angelegt und den Strip dazwischen und es ward Licht. Wie und vorallem warum das funktioniert hat, war mir ein Rätsel, da ich nach reinen Messdaten keine vollständige Unterbrechung erreicht habe. Eigentlich hätte hier doch ein Kurzschluss entstehen müssen.

So. Und wenn ich nun Deine Frage beantworten soll, müsste ich ja eigentlich nur die Messleitungen im Abstand von einem Meter an die Scheibe anlegen und den Widerstand messen, oder? :roll:

Beste Grüße
Thorsten
Borax
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Fr, 27.07.12, 09:53

Habe ich einen normalen LED Strip zum testen benutzt und habe trotz der nicht vollständigen Trennung diesen an beide Hälften angelegt und siehe da, es funktionierte.
Ok. Das klingt doch schon mal viel versprechend.
so legte ich 12 Volt an und bekam auf der unterbrochenen Schicht noch, im Schnitt, 6V an
Wie hast Du das gemessen? Mit einem Standard-Multimeter? Die haben meist Eingangswiderstände im 10MOhm Bereich, so dass der 'Restwiderstand' der unterbrochenen Schicht im 20 MOhm Bereich liegen dürfte.
Heisst, ich habe die Scheibe mit dem Laser "unterbrochen", Spannung an die Hälften angelegt und den Strip dazwischen und es ward Licht. Wie und vorallem warum das funktioniert hat, war mir ein Rätsel, da ich nach reinen Messdaten keine vollständige Unterbrechung erreicht habe. Eigentlich hätte hier doch ein Kurzschluss entstehen müssen.
Nein, eine Parallelschaltung :)
Du kannst den 'Restwiderstand' der unterbrochenen Schicht (Schätzwert 20MOhm) als den einen Widerstand auffassen und den Strip als den zweiten Widerstand (bei einem 12V, 0.1A Strip also etwa 120Ohm). Diese beiden Widerstände liegen dann parallel an 12V. Der Stromverlust durch den 'Restwiderstand' der Scheibe liegt dann im nA Bereich, kann also getrost vernachlässigt werden :D
So gesehen geht es eigentlich nur noch um die Mechanik (wie willst Du den Kontakt zwischen der Platte und den LEDs herstellen)
müsste ich ja eigentlich nur die Messleitungen im Abstand von einem Meter an die Scheibe anlegen und den Widerstand messen, oder?
Genau. Aber wenn Du sowieso schon weißt, dass dieser Widerstand im mOhm Bereich liegt, reicht diese Angabe auch. Nur wenn er im Ohm Bereich liegen würde, müsste man das berücksichtigen.
Isophoton
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Fr, 27.07.12, 10:26

So rannte ich also durch die Firma....

Habe mir diverse Scheiben vorgenommen, erstaunlicherweise lagen die Werte immer identisch. Ca. 15 Ohm p.M. bei einer nicht unterbrochenen Scheibe. Die Größe der Scheibe schien hier keine Rolle zu spielen.
Habe bei diesen Versuchen allerdings auch gerade festgestellt, dass diese Werte trotzdem enorm variieren können. So habe ich hier meine Versuchsscheibe liegen 320 x 350mm, Unterbrechung bei 100mm, auf dieser Fläche (320 x 100mm) kann ich im Abstand von 320mm - 43 Ohm und bei ca. 100mm - 13 Ohm messen.
Borax hat geschrieben:Wie hast Du das gemessen? Mit einem Standard-Multimeter? Die haben meist Eingangswiderstände im 10MOhm Bereich, so dass der 'Restwiderstand' der unterbrochenen Schicht im 20 MOhm Bereich liegen dürfte.
Selbstredend :-). Standard Multimeter.

Tja, die mechanische Seite. Grundsätzlich habe ich mir natürlich eine möglichst unauffällige Befestigung vorgestellt. Wollte die LED´s wenn irgend möglich kleben. Habe mir auch schon diverse SMDs besorgt um ein bißchen zu probieren. Bisher allerdings mit wenig Erfolg. Auf der Schicht einen Lötpunkt anzubringen ist mir auch mißlungen, wär auch nicht so schön.
Da muss ich noch ein wenig testen.
Borax
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Fr, 27.07.12, 10:35

So habe ich hier meine Versuchsscheibe liegen 320 x 350mm, Unterbrechung bei 100mm, auf dieser Fläche (320 x 100mm) kann ich im Abstand von 320mm - 43 Ohm und bei ca. 100mm - 13 Ohm messen.
Ok. Das ist aber nicht mehr zu vernachlässigen! Damit die LEDs gleichmäßig hell leuchten, müsste man also in Abhängigkeit von der Position noch einen zusätzlichen SMD Widerstand davor schalten.
Was man ggf. probieren könnte wäre Leitsilber. Das könnte als leitfähiger Kleber schon reichen, wenn keine mechanische Last da ist (zwischen zwei Scheiben sollte das ja der Fall sein).
Isophoton
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Fr, 27.07.12, 11:37

Hab die ersten Kontakte hin bekommen, ich bin begeistert. Das Problem ist tatsächlich das plane aufliegen. Mit ein bißchen Kupferfolie hat es sofort geklappt.
Demnach sollte es ja mit Leitsilber auch klappen, so hoffe ich zumindest.

Jetzt rattert das Hirn nach Anwendungen und möglichkeiten die damit offen stehen!

Hochgradig Interassant wäre Induktion! Hier hört mein physikalisches Verständnis allerdings gänzlich auf. Handy oder Lampe auf die Tischplatte und es lädt, bzw. leuchtet............
Meine Mutter hatte also mal wieder recht: Junge, lern was vernünftiges! :lol: Wieso hat man diesen Spruch mit über 40 Jahren eigentlich immer noch im Kopp.

Dir auf jeden Fall bis hierhin schonmal einen Riesendank! Es geht weiter. Werde mich auf jeden Fall wieder melden, wenn ich ein vorzeigbares Ergebnis habe und dann sprechen wir noch einmal über evtl. Widerstände :-).
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Handkalt
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Fr, 27.07.12, 15:17

Hallo Isophoton,

ich habe mal im Baumarkt eine Glastür mit integrierten LEDs gesehen. Ich weiß zwar weder, ob hier das von Dir genannte Glas verwendet wurde noch wie die LEDs befestigt waren, aber die LEDs waren mitten im Glas und keine Anschlussleitungen zu sehen. Das sah absolut genial aus!

Kurz mal gegoogelt und diesen Katalog gefunden, in dem solche Türen abgebildet sind (Seite 3).

Viele Grüße,
Handkalt.
tommi
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Fr, 27.07.12, 15:39

Bezueglich dem Widerstand koennte man das wohl auch noch insofern umgehen, als man ja rund um das Glas die Elektrode legen kann. So wird zwar der Widerstand zur Mitte hin groesser, aber das waere dann vielleicht eher vernachlaessigbar.
Ich denke du hast ja jetzt den Widerstand von Punkt zu Punkt gemessen oder?

Lg Tommi

Ps: Finde ich immer wieder cool ausgefallene Ideen zu sehen!
Isophoton
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Fr, 27.07.12, 19:09

Verdammte Axt, jetzt hab ich doch gedacht das Rad neu erfunden zu haben.....

:) Ich wusste allerdings dass es sowas schon gibt, wie das realisiert wird weiß ich allerdings nicht, da ich bisher auch immer nur Bilder gesehen habe und noch nie ein Original. Und die Hersteller sich hier doch eher bedeckt halten, warum bloß? In einer Glastür ist es eigtentlich sogar um einiges komplizierter, da es sich um vorgespanntes Sicherheitsglas (sogenanntes ESG) handeln muss. Da hab ich noch keine Idee zu, später vielleicht.

Grundsätzlich gibt einem diese (ich nenne es mal böswillig) Standardversion aber mit der Lasertechnik zusammen vielleicht ganz neue Möglichkeiten, ich bin noch am denken :)
tommi hat geschrieben:Bezueglich dem Widerstand koennte man das wohl auch noch insofern umgehen, als man ja rund um das Glas die Elektrode legen kann. So wird zwar der Widerstand zur Mitte hin groesser, aber das waere dann vielleicht eher vernachlaessigbar.
Ich denke du hast ja jetzt den Widerstand von Punkt zu Punkt gemessen oder?
Ääh, ja. Aber du hast natürlich recht, grundsätzlich wäre es an fast jedem Punkt möglich Spannung anzulegen. Noch dazu könnte ich ja eine Linie wiederholt unterbrechen und von gegenüberliegender Seite noch einmal neu ansetzen, bzw. auffrischen.

Mein bisher größtes Problem ist aber diese an die LEDs zu bringen, da löten ja nicht möglich ist und ich zudem glaube das ich mit der 0,6 - 1,2 mm Variante der LEDs -zu reinen Testzwecken- ein wenig ins Klo gegriffen habe. Ich hab ja schon ne ziemlich ruhige Hand, aber vorhin wär ich fast erstickt weil ich aufgehört habe zu Atmen :lol:

Werde mir jetzt erstmal was handlicheres für meine Versuche besorgen und mal schauen ob das grundsätzlich so möglich ist. Hab es zumindest, wie gesagt schon einmal kurz hinbekommen eine zum Leben zu erwecken und von dem Ergebnis war ich begeistert, wenn ich jetzt ne ganze Menge von den Dingern, und dann....

LG
Thorsten
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eyeled
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Fr, 27.07.12, 20:13

Ich meine, Glasscheiben mit eingegossenen bzw. eingeklebten LEDs in irgendeinem Flughafen Richtung Neuseeland gesehen zu haben, also Sydney, Melbourne, Dubai oder Bangkok. Bei Untersuchung aus nächster Nähe waren feinste Linien zwischen den LEDs zu sehen. Ich habe mich da gefragt, wie so dünnste Drähte ausreichend wenig Widerstand haben könnten. Auf den Gedanken, dass es sich um Laserspuren handeln könnte, war ich nicht gekommen.
Klaus
tommi
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Fr, 27.07.12, 20:15

@Eyeled: Das war in Dubai! Bin dort auch auf den Weg nach NZ vorbei gekommen :)
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Sa, 28.07.12, 11:09

Moin!

Das es sich hierbei um "Laserspuren" handelt, glaube ich eigentlich nicht. Da der Laser im Glas nur das Glas "zerstören" kann, nicht aber ein Leiterbahn ziehen könnte. Eigentlich muss es sich schon um feinste Drähte handeln, klar ist es mir aber trotzdem nicht so ganz. Ich muss mal schauen dass ich so eine Scheibe in die Hand bekomme.
Grundsätzlich müssen Scheiben im Publikumsbereich immer ESG Scheiben sein, so wie man sie aus dem Auto kennt. Bei Zerstörung müssen diese in kleinste Krümmel zerfallen damit keine Schnittkanten enstehen können. Das wird aber nur dadurch erreicht dass dieses Glas nach dem Zuschnitt noch einmal in einen Ofen kommt und auf etwa 800°C erhitzt wird. Das sollte aber keine LED überleben :-). Es gäbe aber noch eine weitere Möglichkeit mit zwei geklebten Scheiben zwischen denen sich eine Folie befindet, dort könnte man auch LEDs unterbringen.

Ich muss so ein Ding mal sehen, dann ist mir glaub ich auch klar wie das funktioniert.

Forsche weiter.....

LG
Thorsten
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Sa, 28.07.12, 19:18

Schott hat so ein Glas auch im Programm.
http://www.schott.com/architecture/germ ... oints.html
Vom Prinzip her gibt es sowas schon lange. Im Link gibts auch die Erklärung, wie Schott die LEDs zum leuchten bringt.
Ähnelt ziemlich dem Vorhaben des Threaderstellers...
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So, 29.07.12, 14:43

Es gibt noch mehr Anwendungen, wo aufgedampfte oder im Feinleiterdruck hergestellte Leiterbahnen auf Glassscheiben Verwendung finden.
Zum Beispiel die Glasheizung (gibt's auch schon seit knapp 10 Jahren). Oder Glasscheiben, die elektrisch betrieben durchsichtig werden (wird der Strom abgeschaltet, werden diese milchig undurchsichtig) PDF (1MB, deutsch), Glasbildschirme (nicht Leinwände), Solarkollektoren in der Glasscheibe (durchsichtig oder opak), usw.

In allen Fällen ist es ein Verbundstoff. 2 Glasscheiben und in der Mitte ist die Anwendung eingebaut.
Isophoton
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Mo, 30.07.12, 15:13

Hallo!

Schott war ne gute Adresse, obwohl mich das ehrlich gesagt etwas Mutlos gemacht hat. Die hauen ja richtig auf die K..., da bin ich ja Meilenweit von entfernt :-).

Trotz allem möchte ich Euch mein erstes Ergebnis nicht vorenthalten
LED1.jpg
Drunter liegt ein Papierputztuch, allzu detailliert ist es leider nicht geworden.

Lassen sich verdammt schwer fotografieren, die kleinen Dinger.

Werde mich jetzt mal dran machen etwas einigermaßen sinnvolles damit zu gestalten und wenn´s nur für die Ausstellung im Haus ist.

Das wird aber etwas dauern, kann in dieses Projekt nicht viel Zeit investieren, aber Spaß macht´s schon :D

LG
Thorsten
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