(19)
(11) EP 1 307 074 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
02.05.2003  Patentblatt  2003/18

(21) Anmeldenummer: 02024036.2

(22) Anmeldetag:  28.10.2002
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7H05B 33/12
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 26.10.2001 DE 20117575 U

(71) Anmelder: FER Fahrzeugelektrik GmbH
99819 Eisenach (DE)

(72) Erfinder:
  • Moser, Helmut, Dipl.-rer-pol.
    76646 Bruchsal (DE)

(74) Vertreter: Strasser, Wolfgang, Dipl.-Phys. 
Patentanwälte Strohschänk, Uri, Strasser & Keilitz, Innere Wiener Strasse 8
81667 München
81667 München (DE)

   


(54) Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung


(57) Eine Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung (1) ist auf einem flachen Träger aufgebaut, der auf mindestens einer seiner Flachseiten eine Flachkondensator-Anordnung trägt, die wenigstens einen Flachkondensator (8, 8') mit einer Basiselektrode (7, 7'), einer Pigmentschicht (11, 11'), einer Isolationsschicht (9, 9') und einer Deckelektrode (13, 13') umfaßt, wobei durch Anlegen einer Wechselspannung an die beiden Elektroden die Pigmentschicht (11, 11') zum Leuchten gebracht werden kann. Zur Vereinfachung der Herstellung ist vorgesehen, daß der flache Träger eine mit einer Isolationsschicht (9, 9') überzogene Metallschicht (5, 5') aufweist, die als Basiselektrode (7, 7') für den wenigstens einen Flachkondensator (8, 8') dient und auf die die übrigen Schichten dieses Flachkondensators (8, 8') aufgetragen sind, und daß die Deckelektrode (13, 13') aus einem transparenten, elektrisch leitenden Material besteht.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung der im Oberbegriff von Anspruch 1 niedergelegten Art.

[0002] Derartige Leuchtanordnungen wurden bisher auf einer als Träger dienenden, handelsüblichen transparenten Kunststofffolie aufgebaut, die bereits vom Hersteller mit einer extrem dünnen, elektrisch leitenden Schicht ausgestattet war. Bei diesen allgemein als ITO-Folien bezeichneten Trägern handelt es sich um eine halbsteife Polyester-Folie, auf deren eine Flachseite eine elektrisch leitende, optisch transparente Zinn-Indium-Oxid-Schicht aufgesputtert ist. Diese leitfähige Schicht ist extrem dünn und spröde, kratzempfindlich und im Vergleich zu metallischen Schichten zum Beispiel aus Kupfer oder Aluminium hochohmig.

[0003] Zur Erzeugung einer Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung wurde auf die als Basiselektrode dienende Zinn-Indium-Oxid-Schicht eine Pigmentschicht, auf diese eine Isolationsschicht und auf diese eine Schicht aus einer elektrisch leitenden Paste zur Bildung der nicht transparenten Deckelektrode aufgetragen.

[0004] Dieses Herstellungsverfahren mit speziell ausgewählten Materialien, definierten Schichtdicken und einem genau zu steuernden Trocknungsschritt ist vergleichsweise aufwendig.

[0005] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung der oben genannten Art so weiterzubilden, daß sie auf wesentlich einfachere Art und Weise hergestellt werden kann.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammengefaßten Merkmale vor.

[0007] Wie man sieht, wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die bisherige Schichtenfolge genau umgekehrt. Es wird ein handelsüblicher Träger mit einer nicht transparenten Metallschicht verwendet, die als Basiselektrode für den auf ihr aufzubauenden Flachkondensator dient. Vorzugsweise besitzt diese Metallschicht bereits einen vom Hersteller aufgebrachten, isolierenden Überzug, der dann, wenn diese Metallschicht aus Aluminium besteht, beispielsweise durch Eloxieren oder durch Einbrennlackierung erzeugt worden sein kann. Zur Ausbildung des Flachkondensators müssen dann nur noch eine Pigmentschicht und eine diese überdeckende, transparente Deckelektrode aufgetragen werden. Letztere kann mit Hilfe eines handelsüblichen Leitlacks erzeugt werden.

[0008] Das von einem solchen Flachkondensator abgegebene Licht wird nicht mehr wie beim Stand der Technik durch den Träger sondern durch die ihm gegenüberliegende Oberfläche abgestrahlt.

[0009] Statt auf einem wenig steifen und äußerst empfindlichen Träger (ITO-Folie) drei Schichten auftragen zu müssen, kann bei der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung mit einem äußerst robusten Träger gearbeitet werden, auf den mit herkömmlichen Beschichtungs- oder Siebdruck-Verfahren die Pigmentschicht und auf diese die transparente Deckelektrode aufgetragen wird. Letzteres kann unter Verwendung eines Pinsels oder einer Sprühvorrichtung oder dergleichen erfolgen. Die Trocknung dieser Schichten ist völlig unproblematisch und kann durch Verwendung eines Warmluftgebläses beschleunigt werden.

[0010] Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird als Träger eine flache Verbundstruktur verwendet, die zwei durch eine elektrisch isolierende Schicht voneinander getrennte Metallschichten umfaßt. Dies ermöglicht es, auf beiden Seiten des Trägers jeweils einen oder mehrere Flachkondensatoren aufzubauen, die gemeinsam oder voneinander getrennt zum Leuchten angesteuert werden können. Es entsteht somit eine auf ihren beiden Flachseiten leuchtende Struktur, die beispielsweise als an einer Wand vorstehend montiertes Nasenschild Verwendung finden kann.

[0011] Eine solche Struktur wäre nach dem oben geschilderten Stand der Technik nur dadurch erzeugbar, daß zwei voneinander getrennt hergestellte Leuchtanordnungen Rücken an Rücken zusammengesetzt werden. Demgegenüber ermöglicht die Erfindung ein einheitliches Herstellungsverfahren, bei dem gegebenenfalls gleiche Schichten auf den entgegengesetzten Flachseiten gleichzeitig aufgetragen werden können.

[0012] Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

[0013] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben ; in dieser zeigt die einzige Figur einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung, bei der auf den beiden Flachseiten des Trägers jeweils eine Flachkondensator-Anordnung vorgesehen ist.

[0014] Die in der Figur dargestellte Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung 1 umfaßt ein flacher Träger eine aus einem elektrisch nicht leitenden Material, beispielsweise Kunststoff bestehende zentrale Schicht 3, die auf jeder ihrer beiden Flachseiten mit einer durchgehenden Metallschicht 5, 5' versehen ist. Jede dieser Metallschichten weist einen Flächenbereich auf, der als Basiselektrode 7, 7' eines auf der betreffenden Flachseite ausgebildeten Flachkondensators 8, 8' dient. Die Schichtenfolge dieser beiden Flachkondensatoren 8, 8' umfaßt von der jeweiligen Basiselektrode 7, 7' ausgehend nach außen, d. h. in der Figur nach oben bzw. unten eine Isolationsschicht 9, 9', eine Pigmentschicht 11, 11' und eine in der Figur der Deutlichkeit halber besonders dick, in Wirklichkeit aber sehr dünn ausgebildete Deckelektrode 13,' 13' aus einem elektrisch gut leitenden, transparenten Material.

[0015] Vorzugsweise ist die Isolationsschicht 9, 9' hell, insbesondere weiß eingefärbt, um das von der über ihr liegenden Pigmentschicht 11, 11' zu ihr hin abgegebene Licht nach außen, d. h. bei dem oberen Flachkondensator 8 nach oben und dem unteren Flachkondensator 8' nach unten zu reflektieren.

[0016] Auf der in der Figur linken Seite weist der flache Träger einen Flächenabschnitt 15 auf, der in Draufsicht in Richtung des Pfeiles D als vorspringende Nase ausgebildet sein kann und in dem die zentrale Schicht 3 nur von den Metallschichten 5 und 5' bedeckt ist. Durch diesen Flächenabschnitt 15 hindurch erstreckt sich eine Bohrung 16, in der eine Gewindestange 17 angeordnet ist, die eine solche Länge besitzt, daß sie über die beiden Flachseiten hinaus nach oben und unten vorsteht. Auf jedes dieser beiden überstehenden Enden der Gewindestange 17 ist eine Mutter 19 bzw. 19' aufgeschraubt. Mit Hilfe der oberen Mutter 19 ist ein Kabel- oder Polschuh 20, der mit einer Ansteuerleitung 21 verbunden ist, in elektrisch gut leitenden Kontakt gegen die Metallschicht 5 angedrückt.

[0017] Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die beiden Basiselektroden 7, 7', mit denen die Metallschichten 5, 5' jeweils in elektrisch leitender Verbindung stehen, gemeinsam angesteuert werden sollen, besteht die Gewindestange 17 aus einem elektrisch leitenden Material, so daß eszur Kontaktierung der unteren Metallschicht 5' und ihrer zugehörigen Basiselektrode 7' genügt, mit Hilfe der unteren Mutter 19' eine metallische Lochscheibe 22 gegen die untere Metallschicht 5' anzudrücken.

[0018] Sollen die beiden Flachkondensatoren 8, 8' durch eine getrennte Ansteuerung ihrer Basiselektroden 7, 7' voneinander unabhängig zum Leuchten gebracht werden können, so kann in Abweichung von der eben beschriebenen Ausführungsform die Gewindestange 17 aus einem elektrisch nicht leitenden Material bestehen und durch die untere Mutter 19' statt der Lochscheibe 22 ein dem Kabel- oder Polschuh 20 entsprechender Kabel- oder Polschuh gegen die untere Metallschicht 5' angedrückt werden, der mit einer von der Ansteuerleitung 21 verschiedenen Ansteuerleitung verbunden ist.

[0019] Weiterhin weist die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung 1 in dem Flächenbereich, in welchem der flache Träger auf beiden Seiten einen Flachkondensator 8 bzw. 8' trägt, eine sich durch alle Schichten dieser Flachkondensatoren 8, 8' hindurch erstreckende Bohrung 26 auf, die zur Vermeidung von Kurzschlüssen mit einer elektrisch isolierenden Schicht 27 ausgekleidet ist, die beispielsweise von einem Kunststoffröhrchen gebildet werden kann. Wesentlich ist nur, daß diese isolierende Schicht 27 nicht über die beiden transparenten Deckelektroden 13, 13' hinaus vorsteht, so daß es möglich ist, mit Hilfe einer Mutter 29 bzw. 29', die auf die überstehenden Enden einer sich durch das Kunststoffröhrchen hindurch erstreckenden Gewindestange 28 aufgeschraubt sind, einen Kabel- bzw. Polschuh 30, der mit einer Ansteuerleitung 31 verbunden ist, in elektrisch gut leitenden Kontakt gegen die obere Deckelektrode 13 und eine metallische Lochscheibe 32 in elektrisch gut leitenden Kontakt gegen die untere Deckelektrode 13' anzudrücken. Dadurch können dann, wenn die Gewindestange 28 aus elektrisch leitendem Material besteht, die beiden Deckelektroden 13, 13' über die Ansteuerleitung 31 gemeinsam angesteuert werden.

[0020] Wird auch hier eine getrennte Ansteuerung gewünscht, kann die Gewindestange 28 aus einem elektrisch nicht leitenden Material bestehen und die Lochscheibe 32 durch einen mit einer eigenen Ansteuerleitung verbundenen Kabel- bzw. Polschuh ersetzt werden.

[0021] Die unabhängige Ansteuerung der beiden Flachkondensatoren 8, 8' kann dann entweder dadurch erfolgen, das sowohl die beiden Basiselektroden 7, 7' als auch die beiden Deckelektroden 13, 13' oder nur eines dieser beiden Elektrodenpaare voneinander getrennt angesteuert werden.

[0022] In Abwandlung des eben beschriebenen Ausführungsbeispiels ist es möglich, auf einer oder beiden Flachseiten des Trägers mehrere Flachkondensatoren vorzusehen, die dann zwar alle eine gemeinsame, von der jeweiligen Metallschicht 5 bzw. 5' gebildete Basiselektrode besitzen, aber über voneinander getrennte Deckelektroden, die so wie oben beschrieben oder auf andere dem Fachmann bekannte Weise kontaktiert sind, voneinander unabhängig zum Leuchten gebracht werden können.

[0023] Auch ist es möglich, die Pigmentschicht ein und desselben Flachkondensators in verschiedenen Flächenbereichen mit Pigmenten unterschiedlicher Farbe auszustatten, so daß diese verschiedenen Flächenbereiche zwar gleichzeitig aber in voneinander verschiedenen Farben leuchten. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, voneinander unabhängig ansteuerbare Flachkondensatoren mit Pigmenten unterschiedlicher Farbe auszustatten.

[0024] Um eine erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung mit grafischen Strukturen auszustatten, bei denen es sich um rein dekorative Elemente, abstrakte oder konkrete Symbole, wie zum Beispiel Piktogramme, oder um Schriftzeichen usw. handeln kann, können vor der dem Betrachter zugewandten Seite der im Betrieb leuchtenden Pigmentschicht, d. h. entweder auf deren Oberseite oder auf der Oberseite der darüberliegenden Deckelektrode oder auf der Unter- oder Oberseite einer über der Deckelektrode befindlichen (nicht dargestellten), ansonsten transparenten Schicht Flächenbereiche so ausgebildet werden, daß sie für das von der leuchtenden Pigmentschicht kommende Licht undurchlässig sind oder die Farbe dieses Lichtes erheblich verändern. Die zuletzt erwähnte, die Deckelektrode abdeckende, transparente Schicht besteht vorzugsweise aus einem feuchtigkeitsundurchlässigen Material, und erstreckt sich auch so weit über die Ränder der Deckelektrode hinaus, daß die darunterliegenden Flachkondensator-Anordnung gegen eindringende Feuchtigkeit geschützt ist.

[0025] Alternativ ist es auch möglich, auf der Isolationsschicht oder an ihrer Stelle eine Schicht vorzusehen, die den zu erzeugenden grafischen Strukturen entsprechende Flächenbereiche besitzt, die mit farbigen Pigmenten versetzt sind, die im auffallenden Fremdlicht hell fluoreszieren. Diese Flächenbereiche leuchten dann sowohl im auffallenden Tageslicht als auch in dem von dem darüber angeordneten und transparent ausgebildeten Flachkondensator im Betrieb abgegebenen Licht, wobei ihre Farbe von der des Flachkondensators verschieden sein kann.


Ansprüche

1. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung (1) mit einem flachen Träger, der auf mindestens einer seiner Flachseiten eine Flachkondensator-Anordnung trägt, die wenigstens einen Flachkondensator (8, 8') mit einer Basiselektrode (7, 7'), einer Pigmentschicht (11, 11'), einer Isolationsschicht (9, 9') und einer Deckelektrode (13, 13') umfaßt, wobei durch Anlegen einer Wechselspannung an die beiden Elektroden die Pigmentschicht (11, 11') zum Leuchten gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Träger eine mit einer Isolationsschicht (9, 9') überzogene Metallschicht (5, 5') aufweist, die als Basiselektrode (7, 7') für den wenigstens einen Flachkondensator (8, 8') dient und auf die die übrigen Schichten dieses Flachkondensators (8, 8') aufgetragen sind, und daß die Deckelektrode (13, 13') aus einem transparenten, elektrisch leitenden Material besteht.
 
2. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie grafische Strukturen umfaßt, die vom Betrachter her gesehen vor der Pigmentschicht (11, 11') des Flachkondensators (8, 8') liegen und für das von der Pigmentschicht (11, 11') im Betrieb abgegebene Licht nicht transparent sind.
 
3. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie grafische Strukturen umfaßt, die vom Betrachter her gesehen vor der Pigmentschicht (11, 11') liegen und die Farbe des von der Pigmentschicht (11, 11') im Betrieb abgegebenen, durch sie hindurch tretenden Lichts verändern.
 
4. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die grafischen Strukturen auf einer ansonsten für das von der Pigmentschicht (11, 11') im Betrieb abgegebene Licht transparenten Folie befinden, die die transparente Deckelektrode (13, 13') abdeckt.
 
5. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Folie feuchtigkeitsdicht ist.
 
6. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie grafische Strukturen umfaßt, die vom Betrachter her gesehen hinter der Pigmentschicht (11, 11') des Flachkondensators (8, 8') liegen und Tagesleuchtpigmente umfassen, die durch das Licht des darüber liegenden Flachkondensators (8, 8') aktivierbar sind.
 
7. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Träger eine zentrale Schicht (3) aus einem elektrisch isolierenden Material umfaßt, die auf beiden Flachseiten mit einer Metallschicht (5, 5') bedeckt ist, die jeweils als Basiselektrode (7, 7') für wenigstens einen auf dieser Flachseite angeordneten Flachkondensator (8, 8'dient.
 
8. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallschichten (5, 5') elektrisch leitend miteinander verbunden sind und eine gemeinsame Ansteuerleitung (21) aufweisen.
 
9. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden transparenten Deckelektroden (13, 13') aus elektrisch leitendem Material elektrisch leitend miteinander verbunden sind und eine gemeinsame Ansteuerleitung (31) aufweisen.
 
10. Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander gegenüberliegenden Flachseiten des flachen Trägers befindlichen Flachkondensatoren (8, 8') voneinander unabhängig ansteuerbar sind.
 




Zeichnung