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EP2614685A1 - Leuchtkörper mit zusatzelektroden - Google Patents

Leuchtkörper mit zusatzelektroden

Info

Publication number
EP2614685A1
EP2614685A1 EP11767191.7A EP11767191A EP2614685A1 EP 2614685 A1 EP2614685 A1 EP 2614685A1 EP 11767191 A EP11767191 A EP 11767191A EP 2614685 A1 EP2614685 A1 EP 2614685A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
luminous element
light
electric field
emitting material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP11767191.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2614685B1 (de
Inventor
Siegfried Thalner
Christoph Thalner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2614685A1 publication Critical patent/EP2614685A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2614685B1 publication Critical patent/EP2614685B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode

Definitions

  • the invention relates to a luminous body with a Constanti, a light emitting material, a dielectric layer and with a front electrode and a rear electrode, which generate a first alternating electric field, and a method for driving such a filament.
  • Electroluminescence is a form of luminescence in which a solid is excited by application of an electric field or voltage to produce electromagnetic radiation, e.g. in the form of light, to emit.
  • Luminescence is the optical radiation of a physical system, which arises during the transition from an excited state to the ground state.
  • Electric field in electrostatics and electrodynamics refers to a state of space that is caused by the electrical charges present and by the temporal change of the magnetic field. Charges are influenced by the electric field.
  • Such luminous bodies consist essentially of a carrier body, on which an electrically conductive metal, for example indium tin oxide (ITO), is vapor-deposited as a front electrode. Then the actual layer structure for generating the electroluminescent light is applied.
  • ITO indium tin oxide
  • This layer structure consists of a light-emitting material which essentially comprises zinc sulfides, which is applied by means of a binder to the metallized film, on which a dielectric layer and thereon a electrically conductive layer, for example made of silver or carbon, which represents the plate-shaped mesh silvere electrode.
  • Such a layer structure as described above is known, for example, from international patent application WO 2003/001 852.
  • the construction described has the disadvantage that the alternating electric field is built up only in the direction which is defined by the connection line of the front electrode with the remindeiektrode.
  • the front and back electrodes act as substantially parallel plate electrodes, and the resulting alternating electric field forms in an orientation normal to the surface of the plates.
  • the alternating electric field can be generated only in the vertical direction, whereby only electrons which are aligned correspondingly in the direction of this electric field can be used for luminescence. All other electrons are available to generate light, but are not used because the alternating field is not aligned properly.
  • a forced alignment of the preferred direction of the light-emitting material during the manufacturing process would be possible, but can only be achieved with great technical effort.
  • the electric field of change In order to achieve a sufficient light intensity, the electric field of change must be sufficiently strong for a given area and work in continuous operation, which in turn has a reduced life of the filament result.
  • the present invention is therefore the technical object of the invention to realize a luminous body, on the one hand allows a higher light intensity for a given life and area, and on the other hand with the same light intensity and area has a longer life.
  • life and light intensity should be able to be increased, and it should continue be possible to increase only each life or light intensity, without significantly affecting the other component.
  • the lifetime refers to the period during which the light intensity decreases from 100% to 50% at constant operating parameters.
  • the light intensity of a light source indicates the energy with which it emits light of a certain frequency in a certain period of time and direction.
  • the electrodes are aligned such that the second alternating electrical field is oriented at an angle, in particular at right angles to the first alternating electric field.
  • an orientation corresponding to the material can be selected, if this is constructively possible.
  • the luminous body according to the invention can be constructed as follows: On the carrier material, a front electrode is applied, which consists for example of indium tin oxide (so-called ITO), and in particular can be transparent. In order to initiate the electrical voltage in this electrode as evenly as possible, this electrode is powered by its own contact. The front electrode is protected against the additional electrodes by an insulating transparent layer against short circuit. The light-emitting material is applied to this insulating transparent layer in such a way that subsequently the additional electrodes can be applied in the interspaces of the active layer.
  • ITO indium tin oxide
  • a dielectric layer is applied to this layer, which on the one hand isolates the additional electrodes against the back electrode and, on the other hand, is intended to reflect the generated light towards the transparent front electrode.
  • the back electrode is applied to the dielectric layer.
  • the individual layer thicknesses should be described as follows:
  • the thickness of the carrier material can be selected according to the requirements of the application.
  • the layer thickness of the transparent front electrode directly influences the transmittance of this layer. On the other hand, however, a sufficient layer thickness is necessary to achieve an acceptable electrical conductivity in this layer.
  • the layer thickness is preferably chosen to be more than 5 ⁇ m but less than 1 mm.
  • the thickness of the transparent insulating layer can also be selected in a range of more than 5 ⁇ m but less than 1 mm. It should be noted that this layer already acts as a capacity in the vertical field.
  • the thickness of the light-emitting material, and thus also the electrodes of the additional horizontal electric field may be chosen to be greater than 5 pm but less than 1 mm thick. This layer is also to be considered as capacity in the vertical field.
  • the dielectric layer may have a layer thickness of more than 5 ⁇ m but less than 1 mm.
  • Last is the return electrode applied, which may preferably have a thickness of more than 10 ⁇ , but less than 1 mm.
  • the electrodes in the light-emitting material form a first electrode comb structure as well as a second electrode comb structure engaging therein, wherein victions of the light-emitting material extend between the fingers. These webs are separated from each other and each serve as their own light-emitting element. It may also be advantageous to additionally cover the luminous element with a cover layer for protection against environmental influences. This may in particular be a transparent or provided with color particles or pigments laminate. In order to supply the additionally provided electrodes electrically with alternating voltage, it can be provided that the front electrode or the rear electrode is electrically connected to the electrodes.
  • the front electrode is electrically connected to the first electrode comb structure and the rear electrode is electrically connected to the second electrode comb structure.
  • the first and the second alternating electric field are formed by the same voltage source, and do not differ in time, but in the spatial orientation.
  • a first AC voltage source may be provided, which is also part of the invention.
  • a second alternating voltage source can be provided between the first electrode comb structure and the second electrode comb structure in order to be able to form the second alternating electric field completely independently of the first alternating electric field.
  • an electric rotary field can be realized by appropriate choice of the strength of the fed AC electric fields and the respective selected waveform (sine, rectangle, triangle, etc.) and phase shift by superposition of both fields, which rotates in a plane and correspondingly all preferred directions on this Plane passes and can stimulate electrons to light emission.
  • the front electrode, the rear electrode, the first electrode comb structure and the second electrode comb structure may be connected to the phases or the neutral conductor of a three-phase network.
  • the phase shift in this case is 60 ° and exemplary values for voltage and frequency of such a three-phase network are 110V and 400Hz.
  • the waveform is not limited to a sine wave signal.
  • the front electrode, the rear electrode and / or the insulating layer are made at least partially transparent.
  • the dielectric layer can be formed to be reflective or comprise a light-reflecting layer in order to increase the luminous efficacy. It may be embodied as an insulating material such as alumina, barium titanate, an insulating electroplated layer, plastic or the like.
  • the light-emitting material may be any electroluminescent material, which in particular comprises zinc suide.
  • the light-emitting material may be partially applied to define logos, logos or the like. It may further comprise encapsulated or unencapsulated phosphors or other materials which may be made to glow upon application of an electric field.
  • the front electrode and / or the back electrode may also comprise an electrically conductive polymer, in particular polyvinyl acrylate. This has the advantage that it is flexible and thus can adapt better to the structural conditions.
  • the above-mentioned cover layer for protection against environmental influences may further, for design reasons, translucent areas and opaque areas include.
  • the cover layer can be designed as a liquid laminate, in particular as a lacquer.
  • the invention further includes a method for driving a filament according to the invention, wherein in the light-emitting material, a second alternating electric field is generated, which is oriented at an angle, in particular at right angles to the first alternating electric field.
  • the device according to the invention is operated as described above with two independent AC voltage sources.
  • the alternating voltage sources are controlled so that the electric field is generated alternately in one and the other orientation (for example, vertically and horizontally).
  • a flashing is generated for the light-emitting material, since this is not constantly stimulated, but is turned on and off similarly to a turn signal.
  • This flashing has a positive effect on the service life, which can be significantly increased (at least by 35%).
  • a perceptible to the human eye flicker is avoided by a corresponding frequency selection. It can be provided that the pulses overlap, ie both alternating fields are active for a short time, or both alternating fields are switched off for a short time during the pulse.
  • the device according to the invention can be operated with a single AC voltage source as described above.
  • the return electrode is connected to a part of the additional electrodes and the contacting of the front electrode with the remaining part of the additional electrodes.
  • the one and the other comb of the additional electrodes must be contacted alternately, so as to ensure the generation of the additional alternating field.
  • the inventive device as described above again with a single Kirditionsquelie operated.
  • the return electrode is connected to a part of the additional electrodes (for example a first electrode comb) and the contacting of the front electrode to the remaining part (for example a second electrode comb) of the additional electrodes.
  • one and the other part of the additional electrodes must be contacted alternately so as to ensure the generation of the horizontal electric field.
  • electrons are also excited to emit light, which are not excited in a conventional structure. This results in the higher light intensity with the same operating parameters. If the operating parameters are changed to reduce the voltage, the lifetime is optimized while the light intensity is higher.
  • the device according to the invention can again be operated with a single AC voltage source, which can be designed as an AC voltage generator.
  • the return electrode is in the same channel, but at a different terminal point of an AC voltage generator with a portion of the additional electrodes and the contact of the front electrode is connected in the second channel, but at a different terminal point of the AC voltage generator with the remaining part of the additional electrodes.
  • the alternating voltage generator can supply two amplitude and frequency-identical sine signals with a phase shift of 90 °, as a result of which the resulting alternating field in the light-emitting material is a rotating field.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through the layer structure of a luminous body from the prior art
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a luminous element according to the invention with connected
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through the layer structure of the exemplary embodiment of a luminous element according to the invention from FIG. 2 along the section 3-3;
  • FIG. 4 shows an enlarged excerpt from the schematic plan view of the embodiment of FIG. 2;
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a further exemplary embodiment of a luminous element according to the invention with two connected independent AC voltage sources;
  • FIG. 6 is an illustration of the time course of the voltages V11 and V13 of the embodiment of FIG. 5; FIG.
  • FIG. 7 shows a schematic plan view of a further embodiment of a luminous element according to the invention with a connected AC voltage generator with two outputs; a representation of the time course of the voltages V11 and V13 of the embodiment of Fig. 7; 9 shows an illustration of the time profile of the orientation of the resulting alternating field for the exemplary embodiment from FIG. 7 with the voltage profile from FIG. 8; 10 shows a schematic plan view of a further exemplary embodiment of a luminous body according to the invention which is connected to a three-phase network.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through the layer structure of a luminous element 1 in the form of a conventional electroluminescent film from the prior art.
  • the structure of such films comprises a carrier material 2, in particular in the form of a film, which is rendered electrically conductive by means of a vapor-deposited metallic front electrode 5 (eg indium tin oxide - ITO) and nevertheless remains translucent, and the actual layer structure for generating the light by means of an alternating electric field.
  • This layer construction comprises the light-emitting (active) material 4, which essentially comprises zinc sulfide applied by means of a binder to the metallized foil, thereon a dielectric layer 12 and thereon an electrically conductive layer, the back electrode 9, e.g. made of silver or carbon. Between the two electrically conductive layers - the front electrode 5 and the rear electrode 9 - the alternating electric field 18 is constructed and thus generates the electroluminescent effect in the light-emitting material 4.
  • active active
  • FIG. 2 and FIG. 3 show a schematic top view and a schematic cross section along the section line 3 - 3 of an exemplary embodiment of a luminous body 1 according to the invention.
  • a front electrode 5, which is provided with an electrical contact 6, is applied to a substrate 2.
  • On the front electrode 5 is an insulating layer 3.
  • the front electrode 5 and the insulating layer 3 can be made transparent.
  • the electrodes 8 are alternating with the electrical Contact 6 of the front electrode 5 and connected to the electrical contact 10 of the return electrode 9.
  • the comb structure formed in this way is covered over a large area with a dielectric layer 12 and the rear electrode 9.
  • the electrical contact 6 of the front electrode 5 is configured at an angle in order to reach the electrodes 8.
  • the entire structure is provided with a cover layer 7 (not shown in FIG. 1).
  • An electrical bleachditionsquelie 11 is connected to the front electrode 5 and the rear electrode 9 and generates an alternating electrical field, on the one hand between the front electrode 5 and the back electrode 9 acts on the light-emitting material 4 (alternating field 18), and on the other hand on each strip or web of the light-emitting material 4 by the electrodes 8 acts (alternating field 19). It is thereby achieved that the light-emitting material 4 experiences a multi-dimensional alternating field in the form of the superimposition of the change fields 18 and 19.
  • the electrodes 8 form a first electrode comb structure 20 and a second electrode comb structure 21 engaging therein. Between the fingers 23, 24 of the first and second electrode comb structures are the lands 22 of the light emitting material 4 separated from the front electrode by the insulating layer 3. As a result of the electrical alternating voltage between the two electrode comb structures 20, 21, the alternating electric fields 19 are generated.
  • Fig. 5 shows a plan view of an alternative embodiment of the filament according to the invention.
  • the electrodes 8 are provided with separate collecting contacts 14 and 15, which are connected to their own AC voltage source 13, which causes the AC voltage V1 1.
  • the Kirwoodsquelie 11 is still connected between the front electrode 5 and back electrode 9 and causes the AC voltage V13.
  • the alternating voltages V11 and V13 can be selected independently of each other.
  • the luminous body again has an insulating layer 3 and webs of light-emitting material 4 applied thereto, followed by a dielectric layer 12.
  • Fig. 6 shows an exemplary Wanzo the electrical pulse for V11 and V13, after which the two AC voltage sources have the same frequency and amplitude, but different phase position.
  • one of the alternating fields 18 or 19 is activated alternately, and in the short term there is an overlay, in which both alternating fields act.
  • the sudeiektrode 9 and the first collecting contact 14 are connected to the two outputs of an AC voltage generator 16, while both the front electrode 5 and the second Sammeicard 15 with the GND Terminal of the AC voltage generator 16 are connected.
  • the other reference numerals have the same meaning as in Fig. 5.
  • the AC voltage generator 16 is a commercial sine wave generator with outputs that can deliver any phase-shifted voltage pulses.
  • Exemplary voltage waveforms for this embodiment are shown in FIG.
  • the voltages V and V13 ie the voltages at the outputs OUT1 and OUT2 of the alternating voltage generator 16 shown by way of example, are two sine waves of equal frequency and amplitude, but the voltage at OUT2 is 90 ° out of phase with the voltage at OUT1. This is a notorious functionality of commercially available AC voltage generators or function generators.
  • FIG. 9 shows the spatial orientation of the resulting effective alternating field, which is formed by superposition of the alternating fields 18 and 19 formed by the voltages V11 and V13, to the successive times t1, t2, t3 and t4 shown in FIG. Over time, the direction of the alternating field in space turns 360 °.
  • a particularly efficient utilization of the light-emitting material 4 can be achieved and the service life at a given light intensity can be significantly increased.
  • the functionality is not limited to this wiring, waveform or phase position, and there are also other embodiments in which a rotating field is generated in the iichtemittierenden layer, part of the invention.
  • FIG. 1 Such an alternative circuit for generating a rotating field in the light-emitting layer is shown in FIG.
  • the four contacts of the luminous element first collecting contact 14, second Sammeicard 15, front electrode 5, back electrode 9) to the three phases 25 and the neutral conductor 26 of a three-phase network 17 are connected, wherein the three-phase network is carried out by way of example in star connection and an outer conductor voltage of 1 10V at a frequency of 400 Hz.
  • the device according to the invention or the method according to the invention is not limited to the cited circuit diagram and also includes other circuit diagrams in which the desired rotating field is formed in the light-emitting material.
  • the size ratios are not to scale and the thickness of individual layers and un enlarged scaled to better explain the invention can.
  • the substrate 2 should be made substantially thicker than the other layers in order to achieve the required mechanical stability.
  • the invention is not limited to the embodiments shown and also includes other, in particular three-dimensional structures of a filament according to the invention. Furthermore, the invention also includes components, in particular parts of the body of a vehicle, which comprise a luminous body according to the invention. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leuchtkörper (1) mit einem Trägermaterial (2), einem lichtemitterenden Material (4), einer dielektrischen Schicht (12) sowie mit einer Frontelektrode (5) und einer Rückelektrode (9), die ein erstes elektrisches Wechselfeld (18) erzeugen, wobei im lichtemittierenden Material (4) mindestens zwei, ein zweites elektrisches Wechselfeld (19) erzeugende Elektroden (8) vorgesehen sind, sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines derartigen Leuchtkörpers, wobei im lichtemittierenden Material (4) ein zweites elektrisches Wechselfeld (19) erzeugt wird, welches in einem Winkel zum ersten elektrischen Wechselfeld (18) orientiert ist.

Description

Leuchtkörper mit Zusatzelektroden
Die Erfindung betrifft einen Leuchtkörper mit einem Trägermateriai, einem lichtemitterenden Material, einer dielektrischen Schicht sowie mit einer Frontelektrode und einer Rückelektrode, die ein erstes elektrisches Wechselfeld erzeugen, sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines derartigen Leuchtkörpers.
Es sind zurzeit Anwendungen mit sog. Elektroiumineszenzfolien bekannt. Elektrolumineszenz (EL) ist eine Form der Lumineszenz, bei der ein Festkörper durch Anlegen eines elektrischen Feldes bzw. einer elektrischen Spannung dazu angeregt wird, elektromagnetische Strahlung, z.B. in Form von Licht, zu emittieren. Lumineszenz ist die optische Strahlung eines physikalischen Systems, die beim Übergang von einem angeregten Zustand zum Grundzustand entsteht. Elektrisches Feld bezeichnet in der Elektrostatik und in der Elektrodynamik einen Zustand des Raumes, der von den vorhandenen elektrischen Ladungen und von der zeitlichen Änderung des magnetischen Feldes verursacht wird. Ladungen werden vom elektrischen Feld beeinflusst.
Derartige Leuchtkörper bestehen im Wesentlichen aus einem Trägerkörper, auf den ein elektrisch leitfähiges Metall, beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO), als Frontelektrode aufgedampft wird. Darauf wird der eigentliche Schichtaufbau zur Erzeugung des elektrolumineszierenden Lichtes aufgebracht.
Dieser Schichtaufbau besteht aus einem lichtemittierenden Material, welches im Wesentlichen Zinksulfide umfasst, welches mittels eines Bindemittels auf der metallisierten Folie appliziert wird, darauf eine dielektrische Schicht und darauf eine elektrisch leitfähige Schicht, z.B. aus Silber oder Kohlenstoff, welche die plattentförmige Rücke lektrode darstellt.
Ein solcher Schichtaufbau, wie oben beschrieben, ist zum Beispiel aus der internationalen Patentanmeldung WO 2003 / 001 852 bekannt.
Zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Elektroden - der metallischen Frontelektrode auf der Folie, in welche durch die Kontaktbahn die elektrische Spannung eingeleitet wird, und der elektrisch leitfähigen Rückeiektrode - wird ein elektrisches Wechselfeld aufgebaut und somit der elektrolumineszierende Effekt im lichtemittierenden Material erzeugt.
Der beschriebene Aufbau hat den Nachteil, dass das elektrische Wechselfeld nur in der Richtung aufgebaut wird, die durch die Verbindungslinie der Frontelektrode mit der Rückeiektrode definiert wird. Die Front- und Rückeiektrode fungieren dabei als im Wesentlichen parallel verlaufende Plattenelektroden, und das resultierende elektrische Wechselfeld bildet sich in einer Orientierung normal zur Oberfläche der Platten aus. Das elektrische Wechselfeld kann lediglich in vertikaler Richtung erzeugt werden, wodurch lediglich Elektronen, die entsprechend in Richtung dieses elektrischen Feldes ausgerichtet sind zur Lumineszenz verwendet werden können. Alle anderen Elektronen stehen zur Lichterzeugung zwar zur Verfügung, werden jedoch nicht genutzt, da das Wechselfeld nicht richtig ausgerichtet sind. Eine zwangsweise Ausrichtung der Vorzugsrichtung des lichtemittierenden Materials während des Herstellungsprozesses wäre zwar mögiich, ist aber nur mit hohem technischem Aufwand realisierbar. Um eine ausreichende Lichtstärke zu erreichen, muss das elektrische Wechseifeld bei gegebener Fläche ausreichend stark sein und im Dauerbetrieb arbeiten, was wiederum eine reduzierte Lebensdauer des Leuchtkörpers zur Folge hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die technische Aufgabe zu Grunde, einen Leuchtkörper zu realisieren, der einerseits eine höhere Lichtstärke bei gegebener Lebensdauer und Fläche erlaubt, und andererseits bei gleicher Lichtstärke und Fläche eine höhere Lebensdauer aufweist. Ebenso soll die Kombination der beiden Werte Lebensdauer und Lichtstärke erhöht werden können, und es soll weiters möglich sein, nur jeweils Lebensdauer oder Lichtstärke zu erhöhen, ohne die andere Komponente dabei wesentlich zu beeinflussen. Die Lebensdauer bezeichnet dabei jenen Zeitraum, während dessen die Lichtstärke von 100% auf 50% bei konstanten Betriebsparametern abnimmt. Die Lichtstärke einer Lichtquelle gibt die Energie an, mit der sie in einer bestimmten Zeitspanne und Richtung Licht einer bestimmten Frequenz aussendet.
Diese technische Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im iichtemittierenden Material mindestens zwei, ein zweites elektrisches Wechselfeld erzeugende Elektroden vorgesehen sind.
Durch das Erzeugen des zusätzlichen elektrischen Feldes werden Elektronen des lichtemittierenden Materials, die aufgrund ihrer Ausrichtung bei Verwendung nur eines einzigen elektrischen Wechselfeldes nicht zur Emission von Licht angeregt werden können, zur Emission von Licht angeregt. Erzeugt man beide elektrische Wechseifeider gleichzeitig, wird eine höhere Anzahl von Elektronen zur stimulierten Emission von Licht angeregt, wodurch die Lichtstärke erhöht wird. Erzeugt man die elektrischen Wechselfelder alternierend, werden abwechselnd nur jene Elektronen, die aufgrund ihrer Ausrichtung nur von einem Feld angeregt werden können, stimuliert. Dadurch kann die Lebensdauer wesentlich erhöht werden.
Ebenso ist es bei Verwendung zweier unabhängiger Wechselfelder in Kombination möglich, ein sich drehendes elektrisches Wechselfeld zu erzeugen, wodurch zusätzlich Elektronen zur Emission von Licht angeregt werden, die aufgrund ihrer Ausrichtung weder durch ein rein vertikales noch durch ein rein horizontales elektrisches Wechselfeld zur Emission angeregt werden können. Dadurch kann sowohl die Lichtstärke als auch die Lebensdauer gleichzeitig erhöht werden.
Es kann erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass die Elektroden derart ausgerichtet sind, dass das zweite elektrische Wechselfeld in einem Winkel, insbesondere rechtwinkelig, zum ersten elektrischen Wechselfeld orientiert ist. Ausgehend von der vorliegenden Vorzugsrichtung des verwendeten lichtemittierenden Materials kann eine dem Material entsprechende Orientierung gewählt werden, sofern dies konstruktiv möglich ist. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Leuchtkörper wie folgt aufgebaut sein: Auf dem Trägermaterial wird eine Frontelektrode aufgebracht, die zum Beispiel aus Indium-Zinn-Oxid (sog. ITO) besteht, und insbesondere transparent sein kann. Um die elektrische Spannung in diese Elektrode möglichst gleichmäßig einleiten zu können, wird diese Elektrode mittels einer eigenen Kontaktierung versorgt. Die Frontelektrode wird gegen die zusätzlichen Elektroden durch eine isolierende transparente Schicht gegen Kurzschluss geschützt. Auf diese isolierende transparente Schicht wird das lichtemittierende Material derart aufgebracht, dass im Anschluss daran die zusätzlichen Elektroden in den Zwischenräumen der aktiven Schicht appliziert werden können.
Auf diese Schicht wird in weiterer Folge eine dielektrische Schicht aufgetragen, die zum einen die zusätzlichen Elektroden gegen die Rückelektrode isoliert und zum anderen das erzeugte Licht zur transparenten Frontelektrode hin reflektieren soll. Zuletzt wird auf die dielektrische Schicht die Rückelektrode aufgetragen.
Die einzelnen Schichtstärken sollen sich wie folgt beschrieben gestalten: Die Stärke des Trägermaterials kann entsprechend den Anforderungen der Anwendung gewählt werden. Die Schichtstärke der transparenten Frontelektrode beeinflusst direkt den Transmissionsgrad dieser Schicht. Andererseits ist jedoch auch eine ausreichende Schichtstärke notwendig, um eine akzeptable elektrische Leitfähigkeit in dieser Schicht zu erreichen.
Die Schichtstärke wird vorzugsweise mit mehr als 5 pm, jedoch weniger als 1 mm gewählt. Die Stärke der transparenten isolierenden Schicht kann ebenfalls in einem Bereich von mehr als 5 pm, jedoch weniger als 1 mm gewählt werden. Es ist zu beachten, dass diese Schicht bereits als Kapazität im vertikalen Feld wirkt. Die Dicke des lichtemittierenden Materials und somit auch die Elektroden des zusätzlichen horizontalen elektrischen Feldes kann mit einer Stärke von mehr als 5 pm, jedoch weniger als 1 mm gewählt werden. Auch diese Schicht ist als Kapazität im vertikalen Feld zu berücksichtigen. Als nächste Schicht, die ebenfalls als Kapazität im vertikalen Feld zu berücksichtigen ist, kann die dielektrische Schicht eine Schichtstärke von mehr als 5 pm jedoch weniger als 1 mm aufweisen. Zuletzt wird die Rückelektrode aufgebracht, welche bevorzugt eine Stärke von mehr als 10 μιη, jedoch weniger als 1 mm aufweisen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die Elektroden im lichtemittierenden Material eine erste Elektrodenkammstruktur sowie eine darin eingreifende zweite Elektrodenkammstruktur bilden, wobei zwischen den Fingern Siege des lichtemittierenden Materials verlaufen. Diese Stege sind voneinander getrennt und dienen jeweils als eigenes lichtemittierendes Element. Es kann weiters vorteilhaft sein, den Leuchtkörper zusätzlich mit einer Deckschicht zum Schutz vor Umwelteinflüssen zu bedecken. Dabei kann es sich insbesondere um ein transparentes oder mit Farbpartikeln oder Pigmenten versehenes Laminat handeln. Um die zusätzlich vorgesehenen Elektroden elektrisch mit Wechse!spannung zu versorgen, kann vorgesehen sein, dass die Frontelektrode oder die Rückelektrode mit den Elektroden elektrisch verbunden ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Frontelektrode mit der ersten Elektrodenkammstruktur und die Rückelektrode mit der zweiten Elektrodenkammstruktur elektrisch verbunden ist. In diesem Fall werden das erste und das zweite elektrische Wechselfeld von der selben Spannungsquelle gebildet, und unterscheiden sich nicht im zeitlichen Verlauf, wohl aber in der räumlichen Ausrichtung.
Weiters kann zwischen der Frontelektrode und der Rückelektrode eine erste Wechselspannungsquelle vorgesehen sein, die ebenfalls Teil der Erfindung ist. Darüber hinaus kann zwischen der ersten Elektrodenkammstruktur und der zweiten Elektrodenkammstruktur eine zweite Wechselspannungsquelie vorgesehen sein, um das zweite elektrische Wechselfeld völlig unabhängig vom ersten elektrischen Wechselfeld bilden zu können. Insbesondere kann durch entsprechende Wahl der Stärke der eingespeisten elektrischen Wechselfelder und durch die jeweils gewählte Signalform (Sinus, Rechteck, Dreieck, etc.) sowie Phasenverschiebung durch Überlagerung beider Felder ein elektrisches Drehfeld realisiert werden, welches in einer Ebene rotiert und entsprechend sämtliche Vorzugsrichtungen auf dieser Ebene passiert und Elektronen zur Lichtemission stimulieren kann. Zur Bildung eines elektrischen Drehfeldes kann vorgesehen sein, dass die Frontelektrode, die Rückelektrode, die erste Elektrodenkammstruktur und die zweite Elektrodenkammstruktur an den Phasen oder dem Nullleiter eines Dreiphasennetzes angeschlossen sind. Die Phasenverschiebung beträgt in diesem Fall 60°, und beispielhafte Werte für Spannung und Frequenz eines derartigen Dreiphasennetzes betragen 110V und 400Hz. Die Signalform ist nicht auf ein Sinussignal beschränkt.
Wie oben ausgeführt kann es vorteilhaft sein, wenn die Frontelektrode, die Rückelektrode und/oder die isolierende Schicht zumindest teilweise transparent ausgeführt sind.
Weiters kann die dielektrische Schicht üchtreflektierend ausgebildet sein oder eine iichtreflektierende Schicht umfassen, um die Lichtausbeute zu erhöhen. Sie kann als ein isolierendes Material wie Aluminiumoxid, Bariumtitanat, eine isolierende galvanische Schicht, Kunststoff oder dergleichen ausgeführt sein bzw. dieses umfassen.
Bei dem lichtemittierenden Material kann es sich um ein beliebiges eiektrolumineszierendes Material handein, welches insbesondere Zinksu!fide umfasst. Das lichtemittierende Material kann partiell zur Definition von Logos, Schriftzügen oder dergieichen aufgetragen werden. Es kann weiters verkapselte oder unverkapselte Leuchtstoffe oder anderen Materialien, die bei Anlegung eines elektrischen Feldes zum Leuchten angeregt werden können, umfassen.
Die Frontelektrode und/oder die Rückelektrode kann auch ein elektrisch leitfähig gemachtes Polymer, insbesondere Polyvinylacrylat, umfassen. Dieses hat den Vorteil, dass es biegsam ist und sich somit den baulichen Gegebenheiten besser anpassen kann.
Die oben erwähnte Deckschicht zum Schutz gegen Umwelteinflüsse kann weiters aus Designgründen lichtdurchlässige Bereiche und lichtundurchlässige Bereiche umfassen. Die Deckschicht kann als Flüssiglaminat, insbesondere als Lack, ausgeführt sein.
Die Erfindung umfasst weiters auch ein Verfahren zur Ansteuerung eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers, wobei im lichtemittierenden Material ein zweites elektrisches Wechselfeld erzeugt wird, welches in einem Winkel, insbesondere rechtwinkelig, zum ersten elektrischen Wechselfeld orientiert ist.
Um eine Optimierung der Lebensdauer zu erreichen, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung wie oben beschrieben mit zwei unabhängigen Wechselspannungsqueilen betrieben. Die Wechselspannungsquellen werden so gesteuert, dass das elektrische Feld abwechselnd in der einen und der anderen Orientierung (beispielsweise vertikal und horizontal) erzeugt wird. Dadurch wird für das lichtemittierende Material ein Blinken erzeugt, da dieses nunmehr nicht konstant stimuliert wird, sondern ähnlich einem Blinker ein- und ausgeschaltet wird. Dieses Blinken hat einen positiven Einfluss auf die Lebensdauer, die dadurch wesentlich (mindestens um 35%) erhöht werden kann. Ein für das menschliche Auge wahrnehmbares Flackern wird durch eine entsprechende Frequenzwahl vermieden. Es kann vorgesehen sein, dass sich die Pulse überlappen, also kurzfristig beide Wechselfelder aktiv sind, oder für kurze Zeit während des Pulses beide Wechselfelder ausgeschaltet sind.
Um eine Optimierung der Lichtstärke zu erreichen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wie oben beschrieben mit einer einzigen Wechselspannungsquelle betrieben werden. Die Rückelektrode ist dabei mit einem Teil der zusätzlichen Elektroden und die Kontaktierung der Frontelektrode mit dem restlichen Teil der zusätzlichen Elektroden verbunden. Dabei ist zu beachten, dass der eine und der andere Kamm der zusätzlichen Elektroden abwechselnd kontaktiert werden muss, um so die Erzeugung des zusätzlichen Wechselfeldes zu gewährleisten. Mit dieser Variante ist nunmehr sichergestellt, dass auch Elektronen zur Lichtemission angeregt werden, die bei einem konventionellen Aufbau nicht angeregt werden. Daraus resultiert die höhere Lichtstärke bei gleichbleibenden Betriebsparametern.
Um eine Optimierung sowohl der Lebensdauer als auch der Lichtstärke zu erreichen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wie oben beschrieben wieder mit einer einzigen Wechselspannungsquelie betrieben werden. Die Rückelektrode ist dabei mit einem Teil der zusätzlichen Elektroden (beispielsweise einem ersten Elektrodenkamm) und die Kontaktierung der Frontelektrode mit dem restlichen Teil (beispielsweise einem zweiten Elektrodenkamm) der zusätzlichen Elektroden verbunden. Dabei ist zu beachten, dass der eine und der andere Teil der zusätzlichen Elektroden abwechselnd kontaktiert werden muss, um so die Erzeugung des horizontalen elektrischen Feldes zu gewährleisten. Mit dieser Variante ist nunmehr sichergestellt, dass auch Elektronen zur Lichtemission angeregt werden, die bei einem konventionellen Aufbau nicht angeregt werden. Daraus resultiert die höhere Lichtstärke bei gleichen Betriebsparametern. Ändert man nun die Betriebsparameter dahingehend, dass man die Spannung reduziert, erreicht man eine Optimierung der Lebensdauer bei gleichzeitiger höherer Lichtstärke.
Um eine Optimierung sowohl der Lebensdauer, als auch der Lichtstärke zu erreichen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wie oben beschrieben wieder mit einer einzigen Wechselspannungsquelie betrieben werden, wobei diese als Wechseispannungsgenerator ausgeführt sein kann. Die Rückelektrode ist dabei im selben Kanal, jedoch an einer anderen Klemmstelle eines Wechselspannungsgenerators mit einem Teil der zusätzlichen Elektroden und die Kontaktierung der Frontelektrode ist dabei im zweiten Kanal, jedoch an einer anderen Klemmstelle des Wechselspannungsgenerators mit dem restlichen Teil der zusätzlichen Elektroden verbunden. Insbesondere kann der Wechseispannungsgenerator zwei amplituden- und frequenzgleiche Sinussignale mit einer Phasenverschiebung von 90° liefern, wodurch das resultierende Wechselfeld im lichtemittierenden Material ein Drehfeld ist. Dabei ist zu beachten, dass der eine und der andere Teil der zusätzlichen Elektroden abwechselnd kontaktiert werden müssen, um so die Erzeugung des horizontalen elektrischen Feldes zu gewährleisten. Mit dieser Variante ist nunmehr sichergestellt, dass Elektronen zur Lichtemission angeregt werden, die bei einem konventionellen Aufbau nicht angeregt werden. Daraus resultiert die höhere Lichtstärke bei gleich bleibenden Betriebsparametern. Ändert man nun noch die Betriebsparameter dahingehend, dass man die Spannung reduziert, erreicht man eine Optimierung der Lebensdauer bei gleichzeitiger höherer Lichtstärke. Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren zu entnehmen.
Der erfindungsgemäße Leuchtkörper und das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand der folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen
Fig. 1 : einen schematischen Querschnitt durch den Schichtaufbau eines Leuchtkörpers aus dem Stand der Technik;
Fig. 2: eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers mit angeschlossener
Wechselspannungsquelle;
Fig. 3: einen schematischen Querschnitt durch den Schichtaufbau des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers aus Fig. 2 entlang des Schnittes 3-3;
Fig. 4: einen vergrößerten Auszug aus der schematischen Draufsicht des Auführungsbeispiels aus Fig. 2;
Fig. 5: eine schematischen Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers mit zwei angeschlossenen unabhängigen Wechselspannungsquellen;
Fig. 6: eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Spannungen V11 und V13 des Ausführungsbeispiels aus Fig. 5;
Fig. 7: eine schematischen Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers mit einem angeschlossenen Wechselspannungsgenerator mit zwei Ausgängen; eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Spannungen V11 und V13 des Ausführungsbeispiels aus Fig. 7; Fig. 9: eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Orientierung des resultierenden Wechselfeldes für das Ausführungsbeispiel aus Fig. 7 mit dem Spannungsverlauf aus Fig. 8; Fig. 10: eine schematischen Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers der an ein Dreiphasennetz angeschlossen ist.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Schichtaufbau eines Leuchtkörpers 1 in Form einer konventionellen Elektrolumineszenzfolie aus dem Stand der Technik. Der Aufbau solcher Folien umfasst ein Trägermaterial 2, insbesondere in Form einer Folie, welches mittels einer aufgedampften metallischen Frontelektrode 5 (z.B. Indium-Zinn-Oxid - ITO) elektrisch leitfähig gemacht wird und dennoch lichtdurchlässig bleibt, und dem eigentlichen Schichtaufbau zur Erzeugung des Lichtes mittels eines elektrischen Wechselfeldes. Dieser Schichtaufbau umfasst das lichtemittierende (aktive) Material 4, welche im Wesentlichen Zinksulf ide umfasst, die mittels eines Bindemittels auf der metallisierten Folie appliziert wird, darauf eine dielektrische Schicht 12 und darauf eine elektrisch leitfähige Schicht, die Rückelektrode 9, z.B. aus Silber oder Kohlenstoff. Zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Schichten - der Frontelektrode 5 und der Rückelektrode 9 - wird das elektrische Wechselfeld 18 aufgebaut und somit der elektrolumineszierende Effekt im lichtemittierenden Material 4 erzeugt.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht und einen schematischen Querschnitt entlang der Schnittinie 3 - 3 eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers 1. Auf einem Trägermaterial 2 ist eine Frontelektrode 5 aufgebracht, die mit einem elektrischen Kontakt 6 versehen ist. Auf der Fronteiektrode 5 befindet sich eine isolierende Schicht 3. Die Frontelektrode 5 und die isolierende Schicht 3 können transparent ausgeführt sein.
Auf der isolierenden Schicht 3 sind mehrere Elektroden 8, in Form einzelner Stege oder Streifenelektroden, aufgebracht. Zwischen den Elektroden 8 befindet sich das lichtemittierende Material 4, welches ebenfalls die Form einzelner, nicht miteinander verbundener Stege annimmt. Die Elektroden 8 sind alternierend mit dem elektrischen Kontakt 6 der Frontelektrode 5 und mit dem elektrischen Kontakt 10 der Rückelektrode 9 verbunden. Die derart gebildete Kammstruktur ist großflächig überdeckt mit einer dielektrischen Schicht 12 und der Rückelektrode 9. Der elektrische Kontakt 6 der Frontelektrode 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel winkelig ausgeführt, um die Elektroden 8 zu erreichen. Schließlich ist die gesamte Struktur mit einer Deckschicht 7 versehen {in Fig. 1 nicht gezeichnet). Eine elektrische Wechselspannungsquelie 11 ist an der Frontelektrode 5 und der Rückelektrode 9 angeschlossen und erzeugt ein elektrisches Wechselfeld, das einerseits zwischen der Frontelektrode 5 und der Rückenelektrode 9 auf das lichtemittierende Material 4 einwirkt (Wechselfeld 18), und andererseits auf jeden Streifen bzw. Steg des lichtemittierenden Materials 4 durch die Elektroden 8 einwirkt (Wechselfeld 19). Dadurch wird erreicht, dass das lichtemittierende Material 4 ein mehrdimensionales Wechselfeld in Form der Überlagerung der Wechselfeider 18 und 19 erfährt.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt dieses Ausführungsbeispiels in vergrößerter Ansicht, wobei die dielektrische Schicht 12, die Rückelektrode 9 und die Deckschicht 7 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Die Elektroden 8 bilden eine erste Elektrodenkammstruktur 20 und eine zweite, darin eingreifende Elektrodenkammstruktur 21. Zwischen den Fingern 23, 24 der ersten und zweiten Elektrodenkammstruktur befinden sich die Stege 22 des lichtemittierenden Materials 4, die von der Frontelektrode durch die isolierende Schicht 3 getrennt sind. Durch die elektrische Wechselspannung zwischen den beiden Elektrodenkammstrukturen 20, 21 werden die elektrischen Wechselfelder 19 erzeugt.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Leuchtkörpers. In diesem Fall sind die Elektroden 8 mit separaten Sammelkontakten 14 und 15 versehen, die mit einer eigenen Wechselspannungsquelle 13 verbunden sind, welche die Wechselspannung V1 1 bewirkt. Die Wechselspannungsquelie 11 ist nach wie vor zwischen Frontelektrode 5 und Rückelektrode 9 angeschlossen und bewirkt die Wechselspannung V13. Die Wechselspannungen V11 und V13 können unabhängig voneinander gewählt werden. Der Leuchtkörper verfügt wieder über eine isolierende Schicht 3 und darauf aufgebrachten Stegen aus lichtemittierendem Material 4, gefolgt von einer dielektrischen Schicht 12. Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Wahä des elektrischen Pulses für V11 und V13, wonach die beiden Wechselspannungsquellen die gleiche Frequenz und Amplitude, aber unterschiedliche Phasenlage aufweisen. Dadurch ist abwechselnd jeweils eines der Wechselfelder 18 oder 19 aktiviert, und kurzfristig kommt es zu einer Überlagerung, bei der beide Wechselfelder wirken.
Fig. 7 zeigt eine alternative Beschaltung des erfindungsgemäßen Leuchtkörpers aus Fig. 5. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Rückeiektrode 9 und der erste Sammelkontakt 14 mit den beiden Ausgängen eines Wechselspannungsgenerators 16 verbunden, während sowohl die Frontelektrode 5 als auch der zweite Sammeikontakt 15 mit dem GND-Anschluss des Wechseispannungsgenerators 16 verbunden sind. Die anderen Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 5. Bei dem Wechselspannungsgenerator 16 handelt es sich um einen handelsüblichen Sinusgenerator mit Ausgängen, die beliebig phasenverschobene Spannungspulse liefern können.
Beispielhafte Spannungsverläufe für dieses Ausführungsbeispiel sind in Fig. 8 gezeigt. In diesem Beispiel sind die Spannungen V und V13, also die Spannungen an den Ausgängen OUT1 und OUT2 des beispielhaft gezeigten Wechseispannungsgenerators 16, zwei Sinuskurven gleicher Frequenz und Amplitude, wobei jedoch die Spannung an OUT2 gegenüber der Spannung an OUT1 um 90° phasenverschoben ist. Dabei handelt es sich um eine notorische Funktionalität handelsüblicher Wechselspannungsgeneratoren oder Funktionsgeneratoren.
Fig. 9 zeigt die räumliche Orientierung des resultierenden effektiven Wechselfeldes, welches sich durch Überlagerung der durch die Spannungen V11 und V13 gebildeten Wechselfeldern 18 und 19 bildet, zu den aufeinanderfolgenden, in Fig. 8 gezeigten Zeitpunkten t1 , t2, t3 und t4. Im Laufe der Zeit dreht sich die Richtung des Wechselfeldes im Raum um 360°. Durch ein derartiges Drehfeld kann eine besonders effiziente Ausnutzung des lichtemittierenden Materials 4 erreicht und die Lebensdauer bei gegebener Lichtstärke deutlich erhöht werden. Selbstverständlich ist die Fuktionalität nicht auf diese Beschaltung, Signalform oder Phasenlage beschränkt, und es sind auch andere Ausführungsbeispiele, bei denen ein Drehfeld in der iichtemittierenden Schicht generiert wird, Teil der Erfindung.
Eine derartige alternative Beschaltung zur Erzeugung eines Drehfelds in der lichtemittierenden Schicht ist in Fig. 10 gezeigt. In diesem Fall sind die vier Kontakte des Leuchtkörpers (Erster Sammelkontakt 14, zweiter Sammeikontakt 15, Frontelektrode 5, Rückelektrode 9) an die drei Phasen 25 und den Nullleiter 26 eines Dreiphasennetzes 17 angeschlossen, wobei das Dreiphasennetz exemplarisch in Sternschaltung ausgeführt ist und eine Außenleiterspannung von 1 10V bei einer Frequenz von 400 Hz aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich jedoch nicht auf das angeführte Beschaltungsschema und umfasst auch andere Schaltschemate, bei denen das gewünschte Drehfeld im lichtemittierenden Material gebildet wird.
In allen Figuren sind die Größenverhältnisse nicht maßstäblich und die Dicke einzelner Schichten un maßstäblich vergrößert dargestellt, um die Erfindung besser erläutern zu können. Insbesondere sollte das Trägermaterial 2 wesentlich dicker ausgeführt sein, als die anderen Schichten, um die erforderliche mechanische Stabilität zu erreichen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele und umfasst auch andere, insbesondere dreidimensionale Aufbauten eines erfindungsgemäßen Leuchtkörpers. Weiters umfasst die Erfindung auch Bauteile, insbesondere Teile der Karosserie eines Fahrzeugs, die einen erfindungsgemäßen Leuchtkörper umfassen. Bezugszeichenliste
1 Leuchtkörper
2 Trägermaterial
3 Isolierende Schicht
4 Lichtemittierendes Material
5 Frontelektrode
6 Elektrischer Kontakt der Frontelektrode
7 Deckschicht
8 Elektrode
9 Rückelektrode
10 Elektrischer Kontakt der Rückelektrode
11 Erste Wechselspannungsquelle
12 Dielektrische Schicht
13 Zweite Wechselspannungsquelle
14 Erster Sammelkontakt
15 Zweiter Sammelkontakt
16 Wechsel spannungsgenerator
17 Dreiphasennetz
18 Erstes elektrisches Wechseifeld
19 Zweites elektrisches Wechselfeld
20 Erste Elektrodenkammstruktur
21 Zweite Elektrodenkammstruktur
22 Stege des lichtemittierenden Materials
23 Finger der ersten Elektrodenkammstruktur
24 Finger der zweiten Elektrodenkammstruktur
25 Phasen des Dreiphasennetzes
26 Nullleiter des Dreiphasennetzes

Claims

Patentansprüche
1. Leuchtkörper (1 ) mit einem Trägermaterial (2), einem lichtem itterenden Material (4), einer dielektrischen Schicht (12) sowie mit einer Frontelektrode (5) und einer Rückelektrode (9), die ein erstes elektrisches Wechselfeld (18) erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass im lichtemittierenden Material (4) mindestens zwei, ein zweites elektrisches Wechselfeld (19) erzeugende Elektroden (8) vorgesehen sind.
2. Leuchtkörper (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (8) derart ausgerichtet sind, dass das zweite elektrische Wechselfeld (19) in einem Winkel zum ersten elektrischen Wechselfeld (18) orientiert ist.
3. Leuchtkörper (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (8) derart ausgerichtet sind, dass das zweite elektrische Wechselfeld (19) im Wesentlichen rechtwinkelig zum ersten elektrischen Wechselfeld (18) orientiert ist.
4. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trägermaterial (2) und dem lichtemittierenden Material (4) eine isolierende Schicht (3) vorgesehen ist.
5. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (8) im lichtemittierenden Material (4) eine erste Elektrodenkammstruktur (20) sowie eine darin eingreifende zweite Elektrodenkammstruktur (21 ) bilden, wobei zwischen den Fingern (23, 24) Stege (22) des lichtemittierenden Materials (4) verlaufen.
6. Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtkörper (1 ) wie folgt aufgebaut ist:
a. das Trägermaterial (2), darauf aufgebracht
b. die elektrisch leitfähige Fronteiektrode (5), darauf aufgebracht c. eine isolierende Schicht (3), darauf aufgebracht d. das die Elektroden (8) umfassende lichtemittierende Material (4), darauf aufgebracht
e. die dielektrische Schicht (12), darauf aufgebracht
f. die Rückelektrode (9).
5
7. Leuchtkörper (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtkörper (1 ) zusätzlich von einer Deckschicht (7) bedeckt ist.
8. Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch o gekennzeichnet, dass die Frontelektrode (5) oder die Rückelektrode (9) mit den Elektroden (8) elektrisch verbunden sind.
9. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontelektrode (5) mit der ersten Elektrodenkammstruktur (20) und die Rückelektrode (9) mit der zweiten Elektrodenkammstruktur (21 ) elektrisch verbunden ist.
10. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Frontelektrode (5) und der Rückelektrode (9) eine erste Wechselspannungsquelle (11 ) vorgesehen ist.
1 1. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Frontelektrode (5) und der Rückelektrode (9) eine erste Wechselspannungsquelle (11 ), sowie zwischen der ersten Elektrodenkammstruktur (20) und der zweiten Elektrodenkammstruktur (21 ) eine zweite Wechselspannungsquelle (13) vorgesehen ist.
12. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontelektrode (5), die Rückelektrode (9), die erste Elektrodenkammstruktur (20) und die zweite Elektrodenkammstruktur (21 ) an phasenverschobene Ausgänge eines Wechselspannungsgenerators (16) angeschlossen sind.
Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontelektrode (5), die Rückelektrode (9), die erste Elektrodenkammstruktur (20) und die zweite Elektrodenkammstruktur (21 ) an den Phasen (25) oder dem Nullleiter (26) eines Dreiphasennetzes (17) angeschlossen sind.
14. Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontelektrode (5) und/oder die Rückelektrode (9) zumindest teilweise transparent ausgeführt ist.
o
15. Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (12) iichtreflektierend ausgebildet ist oder eine lichtreflektierende Schicht umfasst.
Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem lichtemittierenden Material (4) um ein elektrolumineszierendes Material handelt, welches beispielsweise Zinksulfide umfasst.
Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Material (4) zur Definition von Logos, Schriftzügen oder dergleichen partiell aufgetragen wird.
Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontelektrode (5) und/oder die Rückelektrode (9) ein elektrisch leitfähig gemachtes Polymer, insbesondere Poiyvinylacrylat, umfasst.
19. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (7) lichtdurchlässige Bereiche und lichtundurchlässige Bereiche umfasst.
20. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (7) zum Schutz vor Umwelteinflüssen als Flüssiglaminat, insbesondere als Lack, ausgeführt ist.
21. Leuchtkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (3) ein isolierendes Material wie Aluminiumoxid, Bariumtitanat, eine isolierende galvanische Schicht, Kunststoff oder dergleichen umfasst.
22. Leuchtkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierende Material (4) Zinksulfid, verkapselte oder unverkapselte Leuchtstoffe oder anderen Materialien, die bei Anlegung eines elektrischen Feldes zum Leuchten angeregt werden können, umfasst.
23. Leuchtkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (7) farbige Pigmente umfasst.
24. Verfahren zur Ansteuerung eines Leuchtkörpers (1 ) mit einem Trägermaterial (2), einem lichtemitterenden Material (4), einer dielektrischen Schicht (12) sowie mit einer, ein erstes elektrisches Wechselfeld (18) erzeugenden Frontelektrode (5) und Rückelektrode (9), dadurch gekennzeichnet, dass im lichtemittierenden Material (4) ein zweites elektrisches Wechselfeld (19) erzeugt wird, weiches in einem Winkel zum ersten elektrischen Wechselfeld (18) orientiert ist.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische Wechselfeld (18) und das zweite elektrische Wechselfeld (19) im Wesentlichen rechtwinkelig zueinander orientiert sind.
26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische Wechselfeld (18) und das zweite elektrische Wechselfeld (19) zur Erhöhung der Lebensdauer des Leuchtkörpers (1 ) abwechselnd erzeugt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische Wechselfeld (18) und das zweite elektrische Wechselfeld (19) zur Erhöhung der Leuchtstärke des Leuchtkörpers (1 ) gleichzeitig erzeugt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische Wechselfeld (18) und das zweite elektrische Wechselfeld (19) zur Erhöhung der Leuchtstärke des Leuchtkörpers (1 ) mit teilweise überlappenden Spannungspulsen betrieben wird.
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