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On connaît des dispositifs lumineux dans lesquels la lumière est produite en se basant sur la propriété dite électro- luminescente de certaines substances. En fait, lesdispositifs connus consisten en une couche trèsmince d'une poudre lumineuse, couche qui est noyée dans un diélectrique prévu entre deux conducteurs. De ces deux conducteurs, un au moins est transparent ou translucide.
Comme matière d'enrobage ou respec.- tivement comme liant on doit utiliser une matière qui présente une
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constante diélectrique aussi grande que possible et par la même occasion elle doit également posséder une résistance diélec' trique élevee et sa perte diélectrique est aussi petite que possible. Une autre condition préalable essentielle, relative
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a l'agent d'enrobage ou liant, est que la poudre lumineuse suit dispersée aussi régulièrement que possible. tA cette fin il y a lieu d'utiliser un liant qui ouille la poudre lumineuse, car autreaent, durant la fabrication de la cellule lumineuse, la pou.:ne lumineuse se coagule hors du ;Liant.
Une autre condition préliminaire importante en ce qui concerne le liant est que celui-ci ne contienne pas d'inclusions d'air car celles-ci produisent facilement au cours de la mise en service de la cellule des ruptures.
Cornue diélectrique (liant) on a utilisé jusqu'à présent delà nitrocellulose}, de la cire de ricin, une résine alkyde, de l'araldite ou des émaux vitreux, substances comportant en outre un plastifiant. Par;ni ces substances, la nitrocellulose présente une constante diélectrique élevée, mais toutefois une petite résistance à la perforation.
La nitrocellulose offre en outre l'inconvénient qu'elle absorbe une .quantité d'air relativement grande, ce qui fait qu'en cours de fonctionnement il se produit des perforations et la nitrocellulose charbonne, ce qui conduit à de nouvelles perforations et finalement à la destruction de la couche. Les inconvénients de la cire de ricin sont du ordre.
Les résines alkydes et l'Araldite présentent en fait une résistance à la perforation plus élevec, ces matières ne raouil toutefois pas la poudre lumineuse, et de ce fait on renccn-
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tre des difficultés particulières lorsqu'il s'agit de préparer IJ'L- C0L.é:!¯8 U.3?.7.î0i:ucv'. woc ces ctièree. Au surplus, ces matières v.L',;:':.::'n1. l' :L:"c'-'Hv0L.J..l1'G e.lG 1'.''..0:3'!C'. 1 uns leur Constante diélectrique "fi., l'p1é..tiv' f..cr t petite.
Ou cj '..vite aes úJ..,r.'I':r,.'::Lt1t.-\ que le.'3 '...émigrés nietières :; #.(.;!; Ca'., :'..'1.'l. l..La.. 1 ;::'cpal.<..tj,on des c0llclLes en produisant à ...Voir ..2 le y.UVùl'L 1L;....1 ...tl:. une conclu .t..:cC:LG.Lc: y .L,.:iLït.llf.' est
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revêtue avec..l'agent liant. Ce procédé est toutefois lié à l'in- convénient que 1' épaisseur de la 'couche est augmentée d'une ma- nière' indésirable, si bien que les cellules ne peuvent être maintenues en service qu'à l'aide d'une tension proportionnelle- ment plus élevée. La. préparation d'émaux vitreux est difficile; en outre, ces substances influencent défavorablement les proprié- tés de la poudre lumineuse.
L'objet de l'invention est d'éviter les inconvénients mentionnés plus haut.
L'invention permet de fabriquer des cellules lumineuses électro- luminescentes avec une bonne résistance à la perfora- tion, avec une constante, diélectrique élevée, et la préparation d'un liant ou agent d'enrobage avec petite perte diélectrique (tg).
L'objet de l'invention est en outre la fabrication d'un.. liant comportant plusieurs composants, à l'aide duquel on peut fabriquer de manière simple'une cellule électroluminescente avec un bon degré d'efficacité (lumen/watt).
.... L'objet de l'invention est donc une cellule lumineuse électroluminescente dans laquelle entre deux électrodes, dont une au moins est transparente ou translucide, est prévue une couche luminescente appropriée, qui contient une poudre lumineuse électroluminescente mélangée à un liant et éventuellement à une matière de charge, la caractéristique étant que le liant consiste en deux composants dont un. est un dérivé cellulosique et/ou une résine synthétique de condensation mouillant la poudre lumineu- se, et l'autre est une résine synthétique de polymérisation dont la résistance à la perforation électrique est élevée.
Suivant l'invention on prépare donc une couche à grande résistance à la perforation à l'aide de résines synthétiques de polymérisation. Il est avantageux d'utiliser des résines synthé- tiques de polymérisation dont la constante diélectrique présente une valeur moyenne, qui approche donc en grandeur celle de la poudre lumineuse, et aluni la perte diélectrique de la matière
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est petite. Connue agents appropries à ce but s'avèrent convenir les résines synthétiques de polystyrène ou de polyesters, et autres résines similaires.
Cornue toutefois ces résines synthé- tiques ne mouillent pas la poudre lumineux, on peut avantageu- sament ajouter à ces matières des dérives cellulosiques , par exemple du collodion ou des résines synthétiques de condensa- tion, par exemple une résine synthétique de carbamide ou un substances qui mouillent la poudre lumineuse. On peut évidemment ajouter au collodion ou à la résine synthétique des plastifiants courants, par exemple du phtalate de dibutyle.
Il est en outre possible d'influencer les propriétés diélectriques de la couche globale à l'aide de matières- de charge minérales. On peut par exemple utiliser des matières de charge minérales dont la constante diélectrique est au moins de 2C et la perte diélectrique est au plus de C,2, comme ceci a déjà été décrit dans la demande de brevet déposée en même temps et inti- tulée "Cellule lumineuse électroluminescente et son procédé de fabrication".
Lorsque, conformément à l'invention, on utilise comme liant un mélange de liants, en l'cccurence le composant de ce mélange qui consiste en une résine synthétique de polymerisa- tion présentant une constante diélectrique moyenne et possède par contre une résistance à la perforation électrique élevée, et !eau- tre composant par contre mouille la poudre luminescente, on ob- tient un liant qui est exempt de tous les inconvénients qui ont été décrits précédèrent en ce qui a trait aux agents liants con- nus.
Lorsqu'on ajoute au surplus au liant, en plus de la poudre lumineuse, des matières de charges minérales, comme décrit dans la demande citée plus haut, on obtient des cellules électrolumines centes avec un degré élevé d'efficacité, qui peuvent être fabri- quées de manière simple et économiquement.
D'autres défaite, sur l'invention sont décrits dans ce qui suit, à l'aide du dessin et de quelques exemples.
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Dans le dessin. ,1 et 2 désignent des supports en une matière isolante, par exemple du verre ou une matière artificielle quelconque, pour porter chacune une couche formant électrode, donc conductrice de l'électricité. De ces supports 1 et 2 un au moins doit être transparent ou translucide. Sur chacun des deux supports 1- et 2 est placée une couche conductrice 3 et 4. Une des couches, celle qui se trouve sur le support transparient ou translucide, est elle-même transparente ou translucide.
Une telle couche conductrice peut par exemple consister en de l'oxyde de cadmium ou de l'oxyde de zinc amorphe. Evidemment, les supports let 2, conjointement avec les couches conductrices prévues sur ces supports, peuvent être remplacés par une substance transparente ou translucide., matière qui elle-même est conductrice et un de ces deux corps en forme de plaque est de même transparent ou translucide, tandis que l'autre corps en forme de plaque peut- être par exemple une plaque métallique ceci étant connu dans les 'cellules électroluminescentes. Les deux électrodes sont avantageusement assemblées par un châssis' '7 en matière isolante, l'amenée de courant se faisant par les file d'entrée 5 et 6. Par le nombre de référence S'en désigne la couche lumineuse.
Cette dernière..se compose d'une substance électro- luminescente et d'une matière de charge éventuellement ajoutée, et en outre d'un liant. Celui-ci consiste en deux composants, dont un est un dérivé cellulosique et/ou une résine synthétique de condensât ion qui mouille la poudre lumineuse, et l'autre composant est une résine synthétique de polymérisation à grande résistance à la perforation.
La couche lumineuse 8 peut par exemple consister en une substance électroluminescente du genre sulfure de zinc,et elle contient comme liant un/mélange de collodion et de polystyrène.
En outre la couche peut contenir du titanate de baryum comme matière de charge, la couche se composant du mélange intime de toutes les matières mentionnées plus haut.
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On peut fabriquer la cellule lumineuse selon l'invention en mélangeant une matière électroluminescente de grosseur de grain adéquate, éventuellement mélangée à une charge minérale, avec le liant qui comporte au besoin des plastifiants, et en préparant à partir de ce mélange à l'aide d'un solvant une'sus- pension, en appliquant alors cette su&pension par pulvérisation ou par tout autre moyen entre les deux couches conductrices mentionnées, et en éliminant alors le solvant par évaporation.
Le solvant peut être éliminé par évaporation soit lorsque la seconde électrode n'est pas encore appliquée sur la couche contenant la matière électroluminescente sous la forme d'une suspension, etc. ou -bien on peut procéder de manière à . recouvrir cette couche sur chacun de ses cotés d'une électrode, éliminant ensuite le solvant par évaporation.
Ci-après on adonne quelques exemples de fabrication de la cellule lumineuse selon l'invention.
Exemple 1
On mélange intimement ensemble 200 g de poudre lumineuse, 100 g de nitrocellulose et 100 g de polystyrène, puis, à l'aide d'un mélange de lu litres d'acétate d'amyle-acétate de butyle de compositon 1:1, mélange auquel on a ajouté comme plastifiant 185 cm3 de phalate de butyle, on prépare par agitation une suspension et on applique cette suspension en une couche régulière mince d'environ 46 microns, par exemple à l'aide d'un pistolet pulvérisateur ou d'une autre manière connue en soi, sur une électrode pourvue d'une couche conductrice. On évapore alors le sol vant et l'on polymérise le polystyrène présent dans la couche pendant 1 à 2 heures à une température de 60 à 90 C. Puis on place l'autre électrode.
Ceci peut se faire soit en plaçant une électrode déjà terminée, donc déjà pourvue d'une couche conductrice, ou encore en rendant conductrice la surface de la couche lumineuse précitée par vaporisation sur celle-ci d'une substance adéquate et en plaçant alors sur cette couche conductride le sup-
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port consistant en une matière isolante.
Cn peut cependant aussi procéder d'une autre manière connue en soi. exemple. 2
Pour la préparation de la c ouche on utilise un mélange comme indiqué dans l'exemple 1, avec comme différence que l'on
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r::el,ga d'afjoid à la poudre lumineuse loo g de titanate de baryum, et que l'on utilise le. mélange ainsi obtenu, dont la composition est plus détaillée ci-dessous, pour la préparation
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d'une suspension dans un solvant. La coraposiion du r.è1a.n/Se est la suivante : 3ôo g de pouare lumineuse -s- titanate de baryum, 1,30 - de c ollcdion 100 g de polystyrène. j*. partir de la suspen- sion on prépare la. couche de la manière déjà décrite plus haut.
Exemple 8
Cn procède com e indiqué dans les exemples 1 et 2, mais l'on utilise toutefois au lieu de polystyrène une mâme quantité d'un polyester.
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;:fe..nle .4 On L1:lG.r?¯e ensernbla jeu g de poudre lumineuse, 120 g d' acétate -butyrate de cellulose et bizu g de polyester. Comme solvant on utilise 10 litres d'acétate d'amyle-
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ocëtate de butyle dans le rapport ho et l'on ajoute à cette solution 00 cm3 de tricrésylphosphate comme plastifiant, on produit pe.r citation une suspension et à partir de cette der- nière on prépare la couche suivant l'exemple 1.
Exemple 5
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Gn mélange ensemble 400 g de matière luatineuse du bioxyde de titane, rapport 1:1, en outre :::...50 g de résine synthétique CIl61wdne-formaldéhyc1e et :0 g de POl,jI3tYI'..ne. On introduit le mélange dans 10 litres d'acétone comme solvant et l'on produit par agitation une surpension. Pour le restant, l'obtention de la couche se fait de la même manière que décrit dans l'exemple 1.
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Exemple 6
Pour la confection de la couche on utilise un mélange ou respectivement une suspension suivant l'exemple 5, avec. comme différence que l'on remplace la résine par moitié par du collodion.
En dehors des substances mentionnées dans les exemples donnés plus haut, on peut évidemment employer aussi d'autres
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substances, par exemple d'autres'solvants, plastifiants, etc., et, au lieu de collodion, des esters cellulosiques ou par exemple des résines synthétiques de carbamide ou phénoliques, par exemple des résines synthétiques de carbamide cu phénolique par exemple une novolaque, ou respectivement des mélanges de 'ces matières. Comme résines synthétiques de polymérisation, on peut en dehors des matières décrites, utiliser par exemple du 'polyéthylène, du chlorure de polyvinyle ou des résines synthétiques de silicones, etc., comme aussi des mélanges de résines synthétiques.
En tant que matières lumineuses on peut'aussi faire intervenir, en dehors des poudres lumineuses du type ZnS, d'autres substances électroluminescentes connues en soi.
L'invention n'est en outre limitée en aucune manière par les exemplesdonnés plushaut.
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:t\ V ;, l D l A T l 0 N S.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Light devices are known in which light is produced based on the so-called electroluminescent property of certain substances. In fact, the known devices consist of a very thin layer of a luminous powder, which layer is embedded in a dielectric provided between two conductors. Of these two conductors, at least one is transparent or translucent.
As a coating material or respectively as a binder, it is necessary to use a material which has a
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dielectric constant as large as possible and at the same time it must also have a high dielectric strength and its dielectric loss is as small as possible. Another essential prerequisite, relative
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a coating agent or binder, is that the luminous powder follows dispersed as evenly as possible. To this end it is necessary to use a binder which oils the luminous powder, because otherwise, during the manufacture of the luminous cell, the luminous pulp coagulates out of the; Binder.
Another important prerequisite with regard to the binder is that the latter does not contain air inclusions because these easily produce breaks during the commissioning of the cell.
Dielectric retort (binder) Nitrocellulose}, castor wax, alkyd resin, araldite or vitreous enamels have hitherto been used, substances further comprising a plasticizer. Because of these substances, nitrocellulose exhibits a high dielectric constant, but nevertheless a low puncture resistance.
Nitrocellulose has the further disadvantage that it absorbs a relatively large amount of air, so that in operation punctures occur and nitrocellulose chars, which leads to further perforations and ultimately to destruction of the diaper. The disadvantages of castor wax are around.
Alkyd resins and Araldite in fact exhibit higher puncture resistance, however these materials do not rewet the luminous powder, and therefore are retained.
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be particular difficulties when it comes to preparing IJ'L- C0L.é:! ¯8 U.3? .7.î0i: ucv '. woc these side. In addition, these matters v.L ',;:':. :: 'n1. l ': L: "c' - 'Hv0L.J..l1'G e.lG 1'. '' .. 0: 3 '! C'. 1 uns their dielectric constant" fi., l'p1é .. tiv 'f..cr t small.
Or cj '..vite aes úJ .., r.'I': r,. ':: Lt1t .- \ que le.'3' ... nietières emigrants:; #. (.;!; Ca '.,:' .. '1.'ll.La .. 1; ::' cpal. <.. tj, we c0llclLes by producing at ... See ..2 the y.UVùl'L 1L; .... 1 ... tl :. a conclusion .t ..: cC: LG.Lc: y .L,.: iLït.llf. 'is
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coated with..the binding agent. This method, however, is associated with the disadvantage that the thickness of the layer is increased in an undesirable manner, so that the cells can only be kept in service with the aid of a proportionately higher voltage. The preparation of vitreous enamels is difficult; furthermore, these substances adversely influence the properties of the luminous powder.
The object of the invention is to avoid the drawbacks mentioned above.
The invention makes it possible to manufacture electroluminescent light cells with good puncture resistance, with a constant, high dielectric, and the preparation of a binder or coating agent with small dielectric loss (tg).
The object of the invention is furthermore the manufacture of a binder comprising several components, with the aid of which one can easily manufacture an electroluminescent cell with a good degree of efficiency (lumen / watt).
.... The object of the invention is therefore an electroluminescent light cell in which between two electrodes, at least one of which is transparent or translucent, a suitable luminescent layer is provided, which contains an electroluminescent light powder mixed with a binder and possibly to a filler material, the characteristic being that the binder consists of two components, one of which is. is a cellulose derivative and / or a synthetic resin of condensation wetting the luminous powder, and the other is a synthetic resin of polymerization whose resistance to electric puncture is high.
According to the invention, therefore, a high puncture resistance layer is prepared using synthetic polymerization resins. It is advantageous to use synthetic polymerization resins, the dielectric constant of which has an average value, which therefore approaches that of the luminous powder in magnitude, and which reduces the dielectric loss of the material.
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is small. Known agents suitable for this purpose, synthetic resins of polystyrene or of polyesters, and other similar resins, prove to be suitable.
However, since these synthetic resins do not wet the luminous powder, it is advantageously possible to add to these materials cellulosic derivatives, for example collodion or synthetic condensing resins, for example a synthetic carbamide resin or a substance. that wet the luminous powder. It is obviously possible to add common plasticizers, for example dibutyl phthalate, to the collodion or to the synthetic resin.
In addition, it is possible to influence the dielectric properties of the overall layer with the aid of mineral fillers. It is for example possible to use mineral fillers whose dielectric constant is at least 2C and the dielectric loss is at most C, 2, as has already been described in the patent application filed at the same time and entitled "Electroluminescent light cell and its manufacturing process".
When, in accordance with the invention, a mixture of binders is used as the binder, in fact the component of this mixture which consists of a synthetic polymerization resin having an average dielectric constant and on the other hand has a puncture resistance. high electric current, and the water component on the other hand wets the luminescent powder, a binder is obtained which is free from all the drawbacks which have been described above with regard to the known binding agents.
When additionally added to the binder, in addition to the luminous powder, mineral fillers, as described in the application cited above, one obtains central electrolumine cells with a high degree of efficiency, which can be manufactured. simply and economically.
Further defeats of the invention are described in the following, with the aid of the drawing and some examples.
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In the drawing. , 1 and 2 denote supports made of an insulating material, for example glass or any artificial material, each to carry a layer forming an electrode, and therefore electrically conductive. At least one of these supports 1 and 2 must be transparent or translucent. On each of the two supports 1- and 2 is placed a conductive layer 3 and 4. One of the layers, that which is on the transparent or translucent support, is itself transparent or translucent.
Such a conductive layer can for example consist of cadmium oxide or amorphous zinc oxide. Obviously, the supports let 2, together with the conductive layers provided on these supports, can be replaced by a transparent or translucent substance., A material which itself is conductive and one of these two plate-shaped bodies is likewise transparent or translucent, while the other plate-shaped body may for example be a metal plate, which is known in electroluminescent cells. The two electrodes are advantageously assembled by a frame '' 7 made of insulating material, the current being supplied via the input lines 5 and 6. The luminous layer is denoted by the reference number.
The latter consists of an electroluminescent substance and an optionally added filler, and furthermore of a binder. This consists of two components, one of which is a cellulose derivative and / or a synthetic condensate resin which wets the luminous powder, and the other component is a synthetic polymerization resin with high puncture resistance.
The luminous layer 8 may for example consist of an electroluminescent substance of the zinc sulphide type, and it contains as a binder a mixture of collodion and polystyrene.
Further the layer may contain barium titanate as a filler material, the layer consisting of the intimate mixture of all of the above mentioned materials.
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The light cell according to the invention can be manufactured by mixing an electroluminescent material of suitable grain size, optionally mixed with a mineral filler, with the binder which, if necessary, comprises plasticizers, and by preparing from this mixture using of a solvent suspended, then applying this coating by spraying or by any other means between the two conductive layers mentioned, and then removing the solvent by evaporation.
The solvent can be removed by evaporation either when the second electrode is not yet applied to the layer containing the electroluminescent material in the form of a suspension, etc. or -well we can proceed so as to. cover this layer on each of its sides with an electrode, then removing the solvent by evaporation.
Below are given some examples of the manufacture of the light cell according to the invention.
Example 1
200 g of luminous powder, 100 g of nitrocellulose and 100 g of polystyrene are intimately mixed together, then, using a mixture of 1: 1 amyl acetate-butyl acetate of composition 1: 1, mixture to which 185 cm3 of butyl phalate has been added as plasticizer, a suspension is prepared by stirring and this suspension is applied in a thin regular layer of about 46 microns, for example using a spray gun or a in another manner known per se, on an electrode provided with a conductive layer. The solvent is then evaporated off and the polystyrene present in the layer is polymerized for 1 to 2 hours at a temperature of 60 to 90 ° C. Then the other electrode is placed.
This can be done either by placing an electrode already completed, therefore already provided with a conductive layer, or by making the surface of the aforementioned luminous layer conductive by spraying on it with a suitable substance and then placing on this conductive layer the sup-
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port consisting of an insulating material.
However, it can also proceed in another manner known per se. example. 2
For the preparation of the cheese, a mixture is used as indicated in Example 1, with the difference that one
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r :: el, ga of afjoid with luminous powder loo g of barium titanate, and that one uses the. mixture thus obtained, the composition of which is detailed below, for the preparation
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a suspension in a solvent. The coraposiion of r.è1a.n / Se is as follows: 3ôo g of luminous pouare - barium titanate, 1.30 - of c ollcdion 100 g of polystyrene. j *. from the suspension we prepare it. layer in the manner already described above.
Example 8
The procedure is as indicated in Examples 1 and 2, but the same amount of a polyester is used instead of polystyrene.
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;: fe..nle .4 On L1: lG.r? ¯e ensernbla set g of luminous powder, 120 g of cellulose acetate -butyrate and bizu g of polyester. As solvent, 10 liters of amyl acetate are used.
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butyl acetate in the ratio ho and 00 cm 3 of tricresylphosphate is added to this solution as plasticizer, a suspension is produced, for example, and from the latter the layer according to Example 1 is prepared.
Example 5
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Gn mix together 400 g of titanium dioxide luatinous material, ratio 1: 1, further:: ... 50 g of synthetic resin CIl61wdne-formaldehyde and: 0 g of POl, jI3tYI '.. ne. The mixture is introduced into 10 liters of acetone as a solvent and overpension is produced by stirring. For the remainder, the layer is obtained in the same way as described in Example 1.
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Example 6
For the preparation of the layer, a mixture or respectively a suspension according to Example 5 is used, with. as a difference that we replace the resin by half with collodion.
Apart from the substances mentioned in the examples given above, one can obviously also use other
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substances, for example other solvents, plasticizers, etc., and, instead of collodion, cellulose esters or for example synthetic carbamide or phenolic resins, for example synthetic phenolic carbamide resins for example a novolak, or respectively mixtures of these materials. As synthetic polymerization resins, besides the materials described, it is possible to use, for example, polyethylene, polyvinyl chloride or synthetic silicone resins, etc., as also mixtures of synthetic resins.
As luminous materials, apart from luminous powders of the ZnS type, other electroluminescent substances known per se can also be used.
The invention is furthermore not limited in any way by the examples given above.
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: t \ V;, l D l A T l 0 N S.
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