DE19914081A1 - Elektrolumineszenz-Leuchtkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Elektrolumineszenz-Leuchtkörper in Flachbauweise, insbesondere in extrem flacher Bauweise.

Elektrolumineszenz-Leuchtkörper sind an sich bekannt. Sie sind in Folienform ausge­ bildet und haben annähernd zweidimensionale Form. Wird an die Anschlüsse eines derartigen Leuchtkörpers eine sich ändernde Spannung (Wechselspannung) angelegt, wird elektrische Energie direkt in Licht umgewandelt, ohne daß störende Wärme ent­ steht oder anderweitige Strahlung erzeugt wird. Der Aufbau eines derartigen Leucht­ körpers umfaßt eine Frontelektrode aus transparentem Material, eine Leuchtstoff schicht, eine Isolationsschicht und eine Rückenelektrode, die aus transparentem oder nicht transparentem Material bestehen kann. Frontelektrode und Rückenelektrode sind jeweils mit einem Anschluß verbunden. An die Anschlußleiter wird eine sich ändernde Spannung angelegt. Dadurch sendet der eingebettete Leuchtstoff Licht aus, das durch die transparente Frontelektrode austritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Leuchtkörper in der Weise auszubilden, daß sie gegen äußere Einflüsse geschützt sind, eine längere Lebensdauer aufweisen, und in beliebigen Größen und Formen hergestellt werden können. Des weiteren soll für die einwandfreie Funktion und Anwendung die Ausgangsspannung konstant gehalten und die Frequenz unabhängig von anderen Parametern einstellbar gemacht werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche.

Der Elektrolumineszenz-Leuchtkörper nach der Erfindung wird als Folienlampe be­ zeichnet, deren Gesamtdicke mit Ausnahme der schützenden Umhüllung nicht mehr als ca. 0,8 mm beträgt. Da elektrische Energie direkt in Licht umgewandelt wird, ohne daß Wärme entsteht oder anderweitige Strahlung erzeugt wird, ist der Einsatz derarti­ ger Folienlampen sehr vielfältig. Die Folienlampe nach der Erfindung wird mit einer Spannung zwischen 60 und 230 V WS und bei einer Frequenz von zwischen 50 und 220 Hz betrieben. Die Standardwerte betragen 115 V und 400 Hz. Die Dimensionen des Leuchtkörpers können derzeit bis 450 × 2000 mm mit einer Leuchtdichte von ca. 200 cd/m² betragen. Die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung liegt über 95% der Fläche, die Lebensdauer beträgt bis zu 12 000 Betriebsstunden. Dabei fällt die Leuchtkraft ei­ ner derartigen Folienlampe nicht schlagartig auf Null, sondern schwächt sich allmäh­ lich ab. Bei höheren Frequenzen, d. h. größeren Leuchtstärken, ist die Lebensdauer ge­ ringer, jedoch immer noch wesentlich höher als bei vergleichbaren Leuchtmitteln.

Die derzeitigen Herstellungsgrößen sind auf maximal 422 mm × 596 mm (DIN A2 Format) = 2515,12 cm² Lichtfläche begrenzt. Größere Flächen lassen sich durch Segmentieren und elektrisches Verbinden miteinander beliebig durch Aneinanderrei­ hen erzielen.

Folienlampen sind in bestimmten Grundfarben, z. B. weiss, blau, blaugrün, gelbgrün und orange verfügbar. Weitere Farben können durch Einsetzen von Farbfiltern erzielt werden.

Mit der Erfindung ist es möglich, beliebige Größen, Formen und Farben von Leuchtfo­ lien, die in einem spezifischen Leistungsbereich liegen, mit ein und demselben Gerät zu betreiben. Die Ausgangsspannung wird mittels mehrerer Regelkreise konstant gehal­ ten, und die Frequenz ist unabhängig von anderen Parametern einstellbar. Die Aus­ gangsspannung ist sinusförmig und lastunabhängig, mit einem einzigen Gerät können mehr als 6 m² Leuchtfläche bei genormten Steuersignalen von 0-10 V abgedeckt wer­ den. Dabei kann durch entsprechende Einstellung des Arbeitspunktes eine optimale Schonung der Folienlampe erreicht werden. Besonders einfach gestaltet sich die Befe­ stigung einer erfindungsgemäßen Folienlampe an einer Wand, da sie für Unterputz­ montage geeignet ist, und an sonstigen, auch flexiblen tragenden Flächen, wenn die Folienlampe in einer Trägerfolie oder in Kunststoff eingegossen ist und damit ein bieg­ saures Gebilde darstellt. Wahlweise wird die Folienlampe nach der Laminiertechnik zwischen zwei Klarsichtschutzfolien eingeschweißt. Auf diese Weise eignet sich die Folienlampe für die Herstellung von transparenten Fahnen, Sonnenschutzrollos, Wer­ beflächen mit Logos (z. B. in Eisflächen), Pläne, Poster, Plakate, Großfotos, Landkarten in transparenter Ausführung mit Hintergrundbeleuchtung, Bandenwerbung, Namens­ schilder, Leuchtstreifen für Sockelleistenbeleuchtung, Embleme und Schriftstücke auf T-Shirts, Jacken und dergl., Wimpel, Glasvitrinen, Rucksäcken bzw. Schulranzen mit Rückleuchte und Seitenwarnleuchten, Hintergrundbeleuchtung in Displays, Formhim­ meln mit Beleuchtung im Automobilbau, Türverkleidungen mit Segmenten oder Form­ teil-Beleuchtungen in Autos, transparenten Hohlprofilen mit Lichtschacht für die Möbel­ industrie, Bilderrahmen, Verkehrsschilder und dergl.

Die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Folienlampen sind außerordentlich vielseitig, und betreffen hauptsächlich den Einsatz in der Werbung und Gestaltung, z. B. in der Architektur und Gebäudetechnik, für besondere Effekte bei Bühnenbildern, für Kunststoffprofile in der Möbelindustrie, Leisten, z. B. Sockelleisten und Handläufe im Wohnbereich, in öffentlichen Gebäuden, Kinos, usw., für Leitsysteme im Verkehrs­ bereich, z. B. mit Lauflichteffekt, für Sicherheits- und Notbeleuchtungen, für selbst­ leuchtende Objekte beliebiger Art, Schilder, Werbeträger und dergl., für Sicherheitsbe­ leuchtung im Textilbereich, z. B. auf Jacken, Rucksäcken, Sporttaschen und dergl.

Ein weiteres interessantes Anwendungsgebiet für derartige Folienlampen sind Jalousi­ en, insbes. lamellenförmige Jalousien, die auf der Innenseite die Folienlampen auf nehmen, Bilderrahmen bzw. Rahmenteile in Form von Folienlampen und dergl. Fer­ ner können Multivisionswände zum Aufkleben geschaffen werden, die mit Lichtsteuer­ einheiten oder PCs gesteuert werden können.

Ein weiter Anwendungsbereich der Elektrolumineszenz-Folienlampe nach der Erfin­ dung ergibt sich in Verbindung mit Weichprofilen mit koextrudierten Folienlampen, wobei das Weichprofil, das z. B. aus PVC besteht, als Träger wirkt, die Folienlampe als Leuchteinlage ausgebildet, oder mit einer transparenten, glasklaren Abdeckung in Form von Kunststoff oder Glas verwendet werden kann. Spezielle Verwendungsmöglichkei­ ten sind hierbei in der Automobiltechnik gegeben, z. B. beleuchtete Stoßstangenprofile, beleuchtete Stoßleisten an den Türen und beleuchtete Zierleisten, ferner Seitenmarkie­ rungsleuchten und Konturbeleuchtungen an LKWs. Des weiteren ist ein Einsatz für Handläufe bzw. Handlaufprofile mit Beleuchtung, z. B. für Scheuerschutz- oder Ramm­ schutzprofile mit Fluchtwegbeleuchtung (z. B. für öffentliche Gebäude), Treppenkan­ tenprofile und Sockelleisten mit Beleuchtung, Profilleisten für die Möbelindustrie usw. einsetzbar.

Ein anderes Einsatzgebiet erschließt sich durch Eingießen von Folienlampen in unter­ schiedliche Gießharze, z. B. für Grundformen, Spritzgußteile oder Formteile aller Art, als Leuchteinlage in Lampen, als transparente Folie mit Motivdruck oder als transparen­ ter, glasklarer Guß, wobei spezielle Anwendungsfälle so unterschiedliche Gegenstände betreffen wie Schalthebelknöpfe (z. B. mit Logo) mit Beleuchtung, Typenschilder, Tür­ griffe, Signallampen, Positionslampen und dergl., insbesondere für Automobile, Haus­ nummern, Schilder, Fan-Artikel, Embleme aller Art, Warnleuchten, Figuren, Sicher­ heitsbeleuchtung, z. B. Helmbeleuchtung.

Der erfindungsgemäße Leuchtkörper hat gegenüber herkömmlichen Leuchten ent­ scheidende Vorteile. Er ist selbstleuchtend, liefert homogenes, weit sichtbares Licht, das mangels UV-Anteil augenschonend ist, das eine minimale Eigenerwärmung wegen fehlender infraroter Emissionen ergibt und damit eine hohe Energieausnutzung hat, somit an thermisch empfindlichen Stellen einsetzbar ist, das eine stufenlose Hellig­ keitsregelung von 0-100% mit Hilfe eines Dimmers liefern kann, das flimmerfrei, aus­ fallsicher, trittfest und robust gegen Vibrationen und mechanische Stöße ist, das im Vergleich zu Glühlampen extrem widerstandsfähig ist, das unempfindlich gegen tiefe Temperaturen ist, leicht und flexibel sowie beliebig formbar ist, ein geringes Gewicht (0,1 g/cm²) hat, flexibel ist, eine hohe Lebensdauer (bis zu etwa 12 000 Stunden) hat und das eine sehr gute Impulssteuerung besitzt.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Folienlampe nach der Erfindung,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Folienlampe nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Leuchtfläche aus mehreren Einzelleuchtflächen mit unabhängigen Folien­ lampen und mehrpoligem Anschluß,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Lamellenvorhang in schematischer Darstellung als spezielle Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine Ausführungsform eines Bilderrahmens mit Folienlampe,

Fig. 6 eine Ausführungsform mit in Folien eingeschweißter Folienlampe,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer Verwendung einer Folienlampe, und

Fig. 8 eine Ausführungsform einer eingeschweißten bzw. eingegossenen Folienlam­ pe für eine Sicherheitsvorrichtung.

In Fig. 1 ist der schematische Aufbau einer Folienlampe nach der Erfindung dargestellt. Die Folienlampe besteht aus einer Frontelektrode 1 aus transparentem Material, einer Leuchtstoffschicht 3, einer Isolationsschicht 4 und einer Rückenelektrode 2. Die Ele­ mente 2-4 sind unmittelbar übereinander bzw. aufeinander angeordnet und haben eine Gesamtdicke von etwa 0,8 mm. Die Kombination aus den Schichten 1-4 ist bei­ spielsweise in eine folienartige, zumindest auf der Seite der Frontelektrode 1 transpa­ rente Umhüllung 5 eingeschweißt oder in ein transparentes, gießfähiges Material aus Kunststoff, Glas oder dergl. eingegossen.

Von den Elektroden 1 und 2 gehen Leiter 6 und 7 aus, die ebenfalls eingeschweißt oder eingegossen sind und an deren äußeren Enden 8 eine Spannungsquelle ange­ schlossen ist. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt, deren nach außen geführte Anschlußleiter 6 und 7 einen Stecker 9 mit Steckerstiften zur Verbindung mit einer Energiequelle aufweisen.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Folienlampe 10, die voneinander unabhängige Einzelleuchtflächen 11-18 unterschiedlicher Größe aufweist, die als unabhängige Felder wirken, welche in verschiedenen Farben ausgeführt sein können. Ein derartiges Informationsdisplay kann beispielsweise durch Siebdruck und Deko-Folien in unter­ schiedlichster Weise gestaltet werden. Die Einspeisung der Energie erfolgt hierbei über einen Folienanschluß mit acht Polen 19-27 bei sieben Einzel-Leuchtflächen. Von den acht Polen sind sieben Pole für den Anschluß der sieben Einzel-Leuchtflächen 11-18; der achte Pol ist für den Anschluß der gemeinsamen Frontelektrode vorgesehen.

In Fig. 4 ist eine spezielle Ausführungsform eines Einsatzes einer Folienlampe darge­ stellt. Die Elemente 28, 29, 30 stellen Lamellen dar, die wahlweise auf ihrer Außen- oder Innenseite jeweils eine Folienlampe 31, 32, 33 aufnehmen. Die Lamellen bilden miteinander einen Vorhang oder dergl., dessen Lamellen sich in geschlossenem Zu­ stand überlappen und in geöffnetem Zustand in einer Ebene liegen, so daß die Folien­ lampen eine Leuchtfläche bzw. ein Leuchtbild ergeben.

In Fig. 5 ist mit 34 ein Bilderrahmen schematisch dargestellt, dessen untere und obere Leisten 35, 36 streifenförmige Folien-Leuchtflächen 37, 38 aufweisen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die Folienlampe 39 innerhalb einer oberen Folie 40 und einer unteren Folie 41 über eine Schweißstelle 42 eingeschweißt, so daß die Folienlampe 39 nur über einen Verbindungsleiter 43 mit der Umgebung in Verbin­ dung steht und nach außen luftdicht abgeschlossen ist.

Die Darstellung nach Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit der Sicherheitsbeleuchtung, z. B. im Textilbereich. Das darzustellende Gebilde 44 ist im Innenbereich als lichtreflektieren­ de Fläche 45 ausgebildet, die auf eine leuchtende Fläche 46 aufgebracht ist bzw. von einer leuchtenden Fläche 46 in Form einer Umrißlinie gebildet wird. Das Gebilde 44 kann beispielsweise auf einer Jacke, einem Rucksack, einer Plane oder dergl., aber auch auf Fahrzeugen usw. aufgebracht, z. B. aufgeklebt, und Teil einer Leuchtschrift sein, wie sie für Nachteinsätze der Polizei, der Feuerwehr und dergl. als rein reflektie­ rendes Gebilde bekannt ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist eine Folienleuchte 47 in ein Schutzprofil 48 eingesetzt und mit einer transparenten und/oder Musterungen aufweisenden Abdeck­ schicht 49 versehen, so daß die Anordnung als Beleuchtungssystem an Kraftfahrzeugen bei Unfällen verwendet werden kann. Die Folienleuchte 47 kann beispielsweise als Blinkvorrichtung arbeiten, oder auch als Sensor für ein Airbag-System oder dergl. ver­ wendet werden.

Claims (10)

1. Elektrolumineszenz-Leuchtkörper in annähernd zweidimensionaler Form zur di­ rekten Umwandlung von elektrischer Energie in Licht, mit einer transparenten Frontelektrode und einer Rückenelektrode, einer zwischen beiden angeordneten Leuchtstoffschicht und Isolationsschicht, wobei die Leuchtstoffschicht der Fronte­ lektrode zugewandt ist, und Anschlüssen an Frontelektrode und Rückenelektrode zum Anlegen einer elektrischen Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper allseitig durch eine mechanische und elektrische Schutzschicht ab­ gedeckt ausgebildet ist.

2. Leuchtkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische und elektrische Schutzschicht eine Schweißfolie ist, die den Leuchtkörper um­ schließt.

3. Leuchtkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechani­ sche und elektrische Schutzschicht ein transparentes Gießmaterial, z. B. Kunststoff, Glas oder dergl. ist, und daß der Leuchtkörper in dieses Material eingebettet bzw. eingegossen ist.

4. Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche aus mehreren gleichen oder unterschiedlichen Einzel-Leuchtflächen besteht, und daß die Einzel-Leuchtflächen jeweils mit einem gesonderten An­ schluß, und die Leuchtflächen mit einem gemeinsamen Anschluß verbunden sind und gespeist werden.

5. Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Leuchtfläche in unterschiedliche, nicht miteinander in Verbindung ste­ hende Felder unterteilt ist, die getrennt voneinander angeschlossen und steuerbar sind.

6. Leuchtkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leucht­ fläche des Leuchtkörpers einen x-poligen Folienanschluß zum Anschließen von x-1 Teilflächen aufweist.

7. Verwendung eines Elektrolumineszenz-Leuchtkörpers nach einem der Ansprüche 1-6 als Leuchtmittel für Werbung und Gestaltung.

8. Verwendung eines Elektrolumineszenz-Leuchtkörpers nach einem der Ansprüche 1-6 als Sicherheitsvorrichtung für Kraftfahrzeuge.

9. Verwendung eines Elektrolumineszenz-Leuchtkörpers nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper als Leuchteinlage in einen Gießkörper eingegossen ist.

10. Verwendung eines Elektrolumineszenz-Leuchtkörpers nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper in Folien eingeschweißt bzw. laminiert ist.