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Vorrichtung mit einem elektrolumines zierenden Element
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das Anlegen einer elektrischen Spannung,richtung bildet der elektrolumineszierende Körper also zugleich wenigstens einen Teil der Wand innerhalb oder ausserhalb deren die Flüssigkeit sich befindet, was eine einfache Ausführung darstellt. Der nichtlei- tende Träger besteht z. B. aus Glas. Vorzugsweise besteht der Träger aus einem Stoff mit einer dielektri- schen Konstante von wenigstens 20, z. B. keramischen Dielektrika auf der Basis von Titandioxyd oder von i Metatitanaten mit Perowskitstruktur oder Mischkristallen hievon. In diesem Fall ist der Spannungsabfall an dem Träger gering, so dass eine grössere Spannung an die Schicht elektrolumineszierenden Materials angelegt wird, was der Intensität des ausgesandten Lichtes zugute kommt.
Ausserdem kann in jenem Fall die Spannung an der Schicht elektrolumineszierenden Materials grösser sein als gestattet wäre, wenn aus- schliesslich diese Schicht sich zwischen den zwei Elektroden befinden würde, da die Durchschlagfestigkeit durch die in Reihe geschaltete elektrolumineszierende Schicht und den nichtleitenden Träger bestimmt wird. Besonders verwendet man für den Träger einen Stott, der LID wesemldien aus einer Verbindung mit der Formel ARas besteht, in welcher Formel A wenigstens eines der Metalle Ba, Sr, Pb und Ca und R wenigstens eines der Metalle Ti, Zr und Sn ist. Diese Stoffe haben ausserdem noch den Vorteil, dass ihr
Ausdehnungskoeffizient etwa gleich demjenigen von Glas ist, während diese Titanate und Glas leicht ver- schmelzbar sind.
Auf einfache Weise kann dann ein röhrenförmiger Träger hergestellt werden, deraus
Glas und, insofern der Träger mit der Schicht elektrolumineszierenden Materials versehen ist, aus den genannten Titanaten, Zirkonaten, Stannaten besteht.
Besonders ist, zur Erhöhung der Querleitfähigkeit der durchsichtigen leitenden Schicht, letztere in der
Richtung, in der die Oberfläche sich ändert, mit einem bandförmigen Metalleiter versehen. Mit diesem
Leiter wird erzielt, dass kein Spannungsabfall an der durchsichtigen leitenden Schicht entsteht. Wäre dies der Fall, so würde nicht überall an der elektrolumineszierenden Schicht eine gleiche Spannung stehen, was einen Unterschied in der Intensität des ausgesandten Lichtes zufolge hätte.
Der Träger kann auf der Innenseite oder auf der Aussenseite mit der Schicht elektrolumineszierenden
Materials versehen sein. Bevorzugt wird ein Träger, deraufderAussenseitemitderSchicht elektrolumines- zierenden Materials versehen ist, wobei die flüssige Elektrode sich an der Innenseite des Trägers befindet, da in diesem Fall das ausgesandte Licht unmittelbar beobachtet werden kann. Eine solche Vorrichtung kann z. B. als Thermometer ausgebildet werden, das in einem dunklen oder nahezu dunklen Raum trotzdem noch abgelesen werden kann.
Der elektrolumineszierende Körper kann aus mehreren Teilen aufgebaut sein. Einerseits kann die elektrolumineszierende Schicht aus mehreren miteinander nicht ein Ganzes bildenden Teilschichten auf- gebaut sein, anderseits kann die Schicht aus Teilen mit verschiedenen Eigenschaften bestehen. In diesen
Fällen wird die Vorrichtung, besonders wenn der aufleuchtende Teil ein Mass für eine physikalische Grösse ist, derart ausgebildet, dass das Übersteigen eines bestimmten Wertes der physikalischen Grösse mit einer diskontinuierlichen Änderung des ausgesandten Lichtes in Korrelation steht. Die verschiedenen Eigen- schaften der Teilschichten können darin bestehen, dass die Teile voneinander verschiedene Emissionsinten- sitäten aufweisen oder dass die Teile voneinander verschiedene Emissionswellenlänge aufweisen.
Die Vor- richtung kann dann derart ausgebildet sein, dass, wenn die physikalische Grösse einenkritischenWert über- steigt, die Intensität des ausgesandten Lichtes stark zunimmt, oder Licht mit einer auffälligen Farbe aus- gesandt wird.
Die Erfindung wird jetzt an Hand der beiliegenden Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele von
Vorrichtungen nach der Erfindung gezeichnet sind, näher erläutert. Die Fig. 1, 2, 4, 6 und 7 stellen fünf verschiedene Ausführungsformen von Vorrichtungen nach der Erfindung schematisch im Querschnitt dar.
Fig. 3 ist eine Draufsicht von Fig. 2, Fig. 5 eine Draufsicht von Fig. 4.
In Fig. 1 ist 1 ein röhrenförmiger Träger aus einem Barium-Kalzium-Titanat-Zirkonatmit einer Zusammensetzung von 44 Mol-% BaO, 4 Mol-% CaO, 44 Mol-% Tir ; und 8 Mol-% ZrO.
Auf der Aussenseite ist dieser Träger mit der elektrolumineszierenden Schicht 2 aus ZnS (Cu. AI) versehen. Die elektrolumineszierende Schicht ist mit einer durchsichtigen leitenden Schicht 3 aus Zinnoxyd versehen, das als Elektrode dient. Die Röhre ist zum Teil mit Quecksilber 4 gefüllt, das mit der in der Figur nicht gezeichneten zweitenElektrode in Berührung ist, und dessen Niveau (einer bestimmten Tempe- ratur, einem bestimmten Druck usw. entsprechend) für den lumineszierenden Teil der Schicht 2 bestimmend ist.
In der Fig. 2 ist 11 ein röhrenförmiger Träger aus ! 3arium-Kalzium-Titanat-Zirkonat. Dieser Träger ist auf der Aussenseite mit einer elektrolumineszierenden Schicht 12 versehen, welche aus den Teilen 13,
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mit einer durchsichtigen leitenden Schicht 16 aus Zinnoxyd bedeckt, das als Elektrode dient. Die Röhre ist zum Teil mit Quecksilber 17 gefüllt, das mit der in der Figur nicht gezeichneten zweiten Elektrode in
Berührung ist. Ein Teil der Schicht 16 ist in der Längsrichtung der Röhre, d. h. in der Richtung, in der die Berührungsfläche von Quecksilber 17 und Träger 11 sich ändern kann, mit einem bandförmigen Silberleii ter 18 versehen, zur Erhöhung der Querleitfähigkeit. Fig. 3 ist eine Draufsicht von Fig. 2.
In der Fig. 4 ist 31 eine auf der Unterseite geschlossene Röhre. Von der Röhre 31 besteht der untere
Teil 32 aus Glas und der obere Teil 33 aus Barium-Kalzium-Titanat-Zirkonat, das als Träger wirkt. Die
Röhre ist auf der Innenseite zum Teil mit einer elektrolumineszierenden Schicht 34 bedeckt, welche
Schicht selbst mit einer durchsichtigen leitenden Schicht 35 aus Zinnoxyd bedeckt ist, das als Elektrode dient. Die Schicht 35 ist über die Metallschicht 36, die über einen Teil der Innenseite der Röhre 31 in deren Längsrichtung angebracht ist, mit einer Spannungsquelle verbunden. Die Röhre 31 ist in eine leitende
Flüssigkeit 37 gestellt, z. B. einer wässerigen Salzlösung, die mit der in der Figur nicht gezeichneten zweiten Elektrode in Berührung ist.
Zur Feststellung, ob Licht durch die elektrolumineszierende Schicht ausgesandt wird, befindet sich in der Röhre 31 in der Höhe der elektrolumineszierenden Schicht 34 ein
Anzeigeelement 38, das für die ausgesandte Strahlung empfindlich ist. Die Schicht 34 sendet eine Strah- lung aus, wenn das Niveau der Flüssigkeit 37 sich über einer bestimmten Höhe befindet. Die Zufuhrdrähte
39 und 40 des Anzeigeelementes 38 sind herausgeführt. Die Röhre 31 ist auf nicht gezeigte Weise starr an- geordnet, so dass die Bewegung der Flüssigkeit 37 keinen Einfluss auf die Lage der Röhre 31 hat. Fig. 5 ist eine Draufsicht von Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine teilweise aufgebrochene Vorrichtung nach der Erfindung. Von dem undurchsichtigen
Behälter 50 besteht der Teil 51 aus Bariumtitanat. Dieser Teil 51 ist mit mehreren miteinander nicht ein
Ganzes bildenden Teilschichten 52 elektrolumineszierenden Materials bedeckt. Der Teil 51 und die Teil- schichten 52 sind mit einer durchsichtigen leitenden Schicht 53 aus Zinnoxyd bedeckt. Deutlichkeitshal- ber ist in der Figur ein Teil der durchsichtigen leitenden Schicht 53 ausgelassen, welche sich in Wirklich- keit ununterbrochen erstreckt. Die Teilschichten 52 haben die Form eines senkrechten Striches, waag- rechter Teilstriche und der Ziffern 1, 2,3, 4,5 und 6. Der Schicht 53 wird über die Leitung 54 die elek- trischespannung zugeführt.
Durchdie flüssigkeitsdichte Durchführung 55 wird die Leitung 56 mit der Flüs- sigkeit, die sich im Behälter 50 befindet und die durch die Zufuhrleitung 57 in den Behälter treten kann und durch die Abfuhrleitung 58 den Behälter verlassen kann, in Berührung gebracht. Abhängig von der
Höhe der im Behälter befindlichen leitenden Flüssigkeit, z. B. einer Salzlösung, werden beim Anlegen einer elektrischen Spannung der senkrechte Strich, die waagrechten Teilstriche und die Ziffern aufleuchten.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ini Querschnitt. In der Glasröhre 70 befindensichein als Elektrode wirkender Metallstab 71, der von dem elektrolumineszierenden Körper 72 umgeben ist. Wird die Röhre 70 mit einer leitenden durchsichtigen Flüssigkeit 73, z. B. einer Salzlösung, die mit der in der Figur nicht gezeichneten zweiten Elektrode in Berührung ist, gefüllt, so wird beim Anlegen einer elektrischen Wechselspannung der elektrolumineszierende Körper 72 Licht ausstrahlen entsprechend der Höhe des Niveaus der Flüssigkeit 73. Dieses Licht tritt durch die durchsichtige Flüssigkeit 73 und die Glaswand der Röhre 70 aus.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung mit einem elektrolumineszierenden Körper mit zwei Elektroden zum Anlegen einer Spannung über den elektrolumineszierenden Körper, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine dieser Elektroden aus einer elektrisch leitenden Flüssigkeit besteht, deren mit dem elektrolumineszierenden Körper in Berührung stehende Oberfläche in Grösse und/oder Form verändert werden kann.