DE1018549B - Leuchtkondensator fuer Elektrolumineszenzlampen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Leuchtkondensataren, bei welchen auf Grund der Erregung eines geeigneten Leuchtstoffs zur Lumineszenz durch Anlegen eines elektrischen Feldes Licht erzeugt wird.

Bekanntlich weist ein elektrolumineszierender Leuchtkondensator zwei leitende Elektroden auf, zwischen welchen ein elektrisches Feld erzeugt werden kann, und eine lichterzeugende Schicht aus einem zwischen den beiden Elektroden angeordneten und von dem erregenden elektrischen Feld durchdrungenen lumineszierenden Material. Die Vorrichtung kann als Lampe verwendet werden, in welchem Falle gewöhnlich eine oder gegebenenfalls beide Eelektroden das erzeugte Licht durchlassen. Wenn die Vorrichtung mit einer Wechselstromquelle betrieben werden soll, ist das elektrolumineszierende Material der lichterzeugenden Schicht gewöhnlich innig mit einem anderen dielektrischen Material gemischt.

Es ist in der Industrie üblich, für den Kondensator eine Höchstspannung vorzuschreiben, die unter normalen Betriebsbedingungen zwischen den Elektroden des Kondensators angelegt werden soll. Wenn diese Höchstspannung überschritten wird, besteht die Gefahr, daß zwischen den Elektroden ein »Überschlag« auftritt und Funken bzw. ein Lichtbogen zwischen ihnen übergeht, was eine übermäßige Erwärmung des Kondensators zur Folge hat, die zu seiner Beschädigung oder Zerstörung führen kann. Eine Spannung, die höher als der vorgeschriebene Höchstwert ist, kann immer einmal versehentlich an den Kondensator oder gelegentlich eines Fehlers im Stromkreis, in welchen der Kondensator geschaltet ist, angelegt werden. Außerdem kann der Kondensator altern oder in anderer Weise im Laufe der Zeit einen Fehler entwickeln, wodurch seine sichere Höchstspannung herabgesetzt wird. Bei einer elektrolumineszierenden Vorrichtung nimmt die durch die lichterzeugende Schicht ausgesandte Lichtmenge mit zunehmender, zwischen den Elektroden angelegter Spannung zu. Praktisch besteht über einer oberen Grenze die Gefahr eines »Überschlags« zwischen den Elektroden, wobei Funken zwischen diesen auftreten. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen kann das Überschlagen die Bildung eines Pfads geringer Leitfähigkeit zwischen den beiden Elektroden verursachen, beispielsweise kann ein im wesentlichen nichtleitendes kohlenstoffhaltiges Material in der lichterzeugenden Schicht zuleitendem Kohlenstoff zersetzt werden. Durch einen solchen Pfad geringer Leitfähigkeit wird die \^orrichtung kurzgeschlossen, wobei eine in dem diesen Pfad enthaltenden Bereich auftretende Überhitzung ausreichend sein kann, eine Feuersgefahr herbeizuführen. Bei einer gegebenen Vorrichtung wird die obere Grenze der Spannung, die einen Überschlag herbei-

Leuchtkondensator
für Elektrolumineszenzlampen

Anmelder:

Thorn Electrical Industries Limited,
London

Vertreter: Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,
Augsburg-Göggingen, Von-Eichendorff-Str. 10

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 10. Mai und 1. Juli 1954

Derek Hubert Mash, London,
ist als Erfinder genannt worden

führen kann, durch die Anwesenheit von Luft- oder Dampfblasen oder von Fremdkörperteilchen wie Staub in der lichterzeugendeni Schicht herabgesetzt. Daher sind bei der Herstellung von Vorrichtungen der erwähnten Art umfangreiche Gegenmaßnahmen notwendig geworden, um solche Blasen oder Teilchen auszuschließen. Ferner sind diese Vorrichtungen mit Spannungen betrieben worden, die wesentlich niedriger sind als die obere Grenze, wobei es nicht möglich war, das volle Licht auszunutzen, welches diese Vorrichtungen erzeugen können.

Die obere Grenze für die Spannung erhöht sich, wenn die lichterzeugende Schicht zusätzlich zu dem elektrolumineszierenden Material ein anderes dielektrisches Material enthält. Solche Dielektrika, die lichtdurchlässig sind, sind jedoch gewöhnlich kohlerxstoffhaltig, so daß sich, wenn ein Überschlag stattfindet, leicht ein leitender Pfad bildet. Durch Unregelmäßigkeiten, beispielsweise in der Zusammensetzung des dielektrischen Materials, wird ebenfalls die obere Grenze für die Spannung herabgesetzt, so daß bei der Herstellung des dielektrischen Materials und der lichterzeugenden Schicht Sorgfalt geübt werden muß.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines

Leuchtkondensators, bei welchem die Wirkung des Überschlags zwischen den beiden Elektroden vermindert werden kann.

Gemäß der Erfindung ist ein Leuchtkondensator vorgesehen, der zwei leitende Elektroden aufweist, wobei mindestens eine der Elektroden aus einem Material besteht, das sich, wenn es auf eine Temperatur

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erwärmt wird, die höher ist als die umgebende oder normale Betriebstemperatur für den Kondensator, zu einem Produkt oder zu Produkten zersetzt, die einen beträchtlich verringerten Leitfähigkeitswert aufweisen. Die Elektrode kann auch aus einem Material sein, dessen Leitfähigkeit in anderer Weise bei der Erwärmung auf die erwähnte höhere Temperatur in ihrem Wert wesentlich verringert wird.

Vorzugsweise wird die Leitfähigkeit des Elektrodenmaterials im wesentlichen auf Null herabgesetzt, wenn das Material auf die erwähnte höhere Temperatur erwärmt wird. Diese höhere Temperatur ist vorzugsweise höher als 200° C und kann zwischen 200 und 800° C liegen.

Dieses Material kann Bleidioxyd und/oder Mangandioxyd sein. Wenn das die Elektrode bildende Dioxyd nicht ausreichend leitend ist, können bis zu 30 °/o desselben durch das gleiche Gewicht eines höherleitfähigen Materials, beispielsweise durch Graphit oder ein Metall, ersetzt werden. Der Graphit oder das Metall und das Dioxyd können in verschiedenen Schichten angeordnet sein, in der Weise, daß die Diaxydschicht sich näher am dielektrischen Material befindet. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der oder jeder Elektrode kann ein Bindemittel verwendet werden.

Die Figur zeigt einen elektrolumineszierenden Leuchtkondensator, bei welchem, um das Innere zu zeigen, ein Teil weggebrochen ist.

Die Zeichnung zeigt einen Leuchtkondensator, eine elektrolumineszierende Vorrichtung, die zur Verwendung als Lampe geeignet ist. Dieser Leuchtkondensator besteht aus einer Platte 18 aus einem lichtdurchlässigen Material, z. B. Glas, die auf ihrer einen (inneren) Fläche mit einem transparenten leitenden Überzug 19 versehen ist, welcher eine erste lichtdurchlässige Elektrode bildet. Der leitende Überzug kann beispielsweise dadurch aufgebracht werden, daß die eine Fläche einer Glasplatte in heißem Zustand Stannichloriddämpfen ausgesetzt wird. Zwei Metallkontaktstreifen 20 und 21, die als Klemmen zur Verbindung der Lampe mit einer Stromquelle dienen, sind derart an der Platte befestigt, daß der Streifen 20 in gutem elektrischem Kontakt mit dem leitenden Überzug 19 steht und der Streifen 21 von diesem isoliert ist. Eine lichterzeugende Schicht wird durch Aufbringen eines Überzugs 22 aus einem innigen Gemisch aus elektrolumineszierendem Material und anderen dielektrischen Materialien über dem leitenden Überzug gebildet. Auf die lichterzeugende Schicht 22 kann eine lichtreflektierende Schicht 23 aufgebracht werden.

Eine zweite leitende Elektrode 24 wird aus der ersten oder zweiten Suspension gebildet, wobei die gewählte Suspension auf die lichtreflektierende Schicht 23 bzw. auf die lichterzeugende Schicht 22 aufgebracht wird. Die Suspension kann zur Bildung der Elektrode durch Bestreichen, Aufsprühen, Aufpinseln oder Eintauchen aufgebracht werden. Auf die Elektrode 24 wird eine Graphitschicht 25 aufgebracht, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen der Elektrode 24 und dem zugeordneten Streifen 21 zu gewährleisten, der sich in gutem elektrischem Kontakt mit der Graphitschicht befindet.

Die Leitfähigkeit der Elektrode 24 kann durch Zusetzen \-on Graphit zur ersten oder zweiten Suspension erhöht werden. Vorzugsweise werden nicht mehr als 30 Gewichtsprozent des Bleidioxyds durch das gleiche Gewicht an Graphit ersetzt. Die Rückseite und die Kanten der Lampe sind mit einer Schicht 26 aus einem elektrisch isolierenden, für Feuchtigkeit undurchlässigen Material überzogen.

Bei in der vorbeschriebenen Weise hergestellten Lampen wurde festgestellt, daß die Spannung zwischen den Lampenelektroden über den bisher als sichere obere Grenze für eine solche Lampe betrachteten Wert erhöht werden kann. Das Überschlagen wird in der Lampe als kurzzeitiger heller Funke sichtbar, dessen einzige Folge jedoch ein bleibender schwarzer Fleck in der lichterzeugenden Schicht zu sein scheint, der gewöhnlich zu klein ist, als daß er mit einem unbewaffneten Auge gesehen werden, kann. Im übrigen arbeitet die Lampe normal weiter. Wie bereits erwähnt, wird gegenwärtig angenommen, daß der Durchgang des Funkens mindestens eine teilweise Zersetzung des Bleidioxyds im Weg des Funkens in Bestandteile verursacht, die einen beträchtlich verringerten Leitfähigkeitsgesamtwert haben, was zur sofortigen Isolierung desjenigen Teils der lichterzeugenden Schicht führt, die den vom Funken gebildeten Pfad umgibt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Leuchtkondensator für Elektrolumineszenzlatnpen mit zwei in Abstand voneinander befindlichen, vorwiegend parallelen leitenden Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden aus einem Material besteht, das sich bei Erwärmung auf eine Temperatur, die höher ist als die Temperatur der Umgebung oder die normale Betriebstemperatur des Kondensators, zu einem Produkt oder Produkten zersetzt, die einen beträchtlich verringerten Leitfähigkeitswert haben, oder aus einem Material, dessen Leitfähigkeitswert bei Erwärmung auf die erwähnte höhere Temperatur in anderer Weise wesentlich herabgesetzt wird.

2. Leuchtkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Elektroden ein elektrolumineszierendes Material zur Anregung durch ein zwischen den beiden Elektroden erzeugtes elektrisches Feld angeordnet ist, wobei das elektrolumineszierende Material eine lichterzeugende Schicht bildet.

3. Leuchtkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichterzeugende Schicht aus einem innigen Gemisch des elektrolumineszierenden Materials mit einem anderen dielektrischen Material besieht.

4. Leuchtkondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte höhere Temperatur höher als 200° C, insbesondere zwischen 200 und 800° C liegt, und das Elektrodenmaterial Bleidioxyd und/oder Mangandioxyd ist.

5. Leuchtkondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 30 Gewichtsprozent des Dioxyds durch das gleiche Gewicht eines höherleitfähigen Materials ersetzt sind.

6. Leuchtkondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dioxyd und das höherleitfähige Material in verschiedenen Schichten angeordnet sind in der Weise, daß die Dioxydschicht sich näher an der dielektrischen Zwischenschicht befindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 695 169, 902 274;
belgische Patentschrift Nr. 497 702.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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