CH705175B1

CH705175B1 - Luminous element, equipped with this display unit and method of manufacturing the luminous element and the display unit.

Info

Publication number: CH705175B1
Application number: CH00736/12A
Authority: CH
Inventors: René Mathys
Original assignee: René Mathys
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2016-03-15
Also published as: CH705175A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leuchtelement (1), welches in einer Bindemittel-Matrix verteilte phosphoreszierende Partikel aufweist, von denen maximal 5% eine grösste Abmessung haben, die grösser als 30 µm ist. Ausserdem betrifft die Erfindung eine Anzeigeeinheit, insbesondere Ziffernblatt oder Zeiger einer Uhr, Schusswaffen-Visier, etc., an welcher ein derartiges Leuchtelement angebracht ist.The invention relates to a luminous element (1) which comprises phosphorescent particles distributed in a binder matrix, of which a maximum of 5% has a largest dimension which is greater than 30 μm. In addition, the invention relates to a display unit, in particular dial or hands of a clock, firearm visor, etc., to which such a light-emitting element is attached.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Leuchtelement bzw. ein phosphoreszierendes Element, auf eine mit diesem Leuchtelement ausgestattete Anzeigeeinheit sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Leuchtelements und der Anzeigeeinheit. The invention relates to a luminous element or a phosphorescent element, to a display unit equipped with this luminous element and to a method for producing the luminous element and the display unit.

[0002] Derartige Leuchtelemente weisen in einer Bindemittel-Matrix verteilte phosphoreszierende Partikel auf. Such light elements have in a binder matrix distributed phosphorescent particles.

[0003] Leuchtelemente bzw. phosphoreszierende Elemente und mit diesen versehene Anzeigeeinheiten sind z.B. aus der DE 2 162 283 bekannt. Das in diesem Dokument beschriebene rechteckförmige Leuchtelement wird aus einem flächigen oder blockartigen Material mit Leuchteigenschaften ausgeschnitten oder ausgestanzt und dann an ein Ziffernblatt einer Uhr geklebt. Ein Nachteil bei diesem Verfahren besteht darin, dass beim Ausschneiden oder Ausstanzen des rechteckförmigen Leuchtelements eine relativ grosse Kantenrauigkeit an dem Leuchtelement entsteht. Ausserdem ist die Gestaltungsfreiheit dieser Leuchtelemente, insbesondere für filigrane Formen, begrenzt. Light-emitting elements or phosphorescent elements and display units provided with them are e.g. known from DE 2,162,283. The rectangular luminous element described in this document is cut or punched from a flat or block-like material with luminous properties and then glued to a dial of a clock. A disadvantage of this method is that when cutting or punching out of the rectangular luminous element, a relatively large edge roughness on the luminous element is formed. In addition, the freedom of design of these lighting elements, especially for filigree shapes, limited.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Leuchtelement bereitzustellen, das mit hoher Präzision und Reproduzierbarkeit hergestellt werden kann und eine hohe Leuchtstärke (Phosphoreszenz) aufweist. The invention has for its object to provide such a light-emitting element that can be produced with high precision and reproducibility and has a high luminosity (phosphorescence).

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Leuchtelement bereit, welches in einer Bindemittel-Matrix verteilte phosphoreszierende Partikel aufweist, wobei erfindungsgemäss weniger als 5% der Partikel eine grösste Abmessung haben, die grösser als 30 µm ist. Vorzugsweise haben weniger als 2% der Partikel eine Abmessung von mehr als 30 µm. Durch diese Begrenzung der Abmessung der Partikel lassen sich Leuchtelemente mit einer geringen Kantenrauigkeit sowie einer geringen Oberflächenrauigkeit der Leuchtelemente erzielen. Ausserdem können aufgrund der Tatsache, dass nur sehr wenige oder praktisch keine Partikel mit einer Abmessung von mehr als 30 µm in der Bindemittel-Matrix enthalten sind, auch erfindungsgemässe Leuchtelemente mit sehr filigranen Strukturen hergestellt werden, deren kleinste Abmessung (z.B. Dicke einer blattförmigen Struktur oder Durchmesser einer stiftförmigen Struktur) nur ein kleines Vielfaches der maximalen Partikel-Abmessung sein muss, um den Zusammenhalt und die Festigkeit (z.B. Zugfestigkeit, Biegefestigkeit) dieser Strukturen auch bei Anwesenheit eines grossen Partikels im Bereich der filigranen Struktur nicht merklich zu schwächen. Aufgrund der grossen Anzahl und der begrenzten Grösse der phosphoreszierenden Partikel in dem Leuchtelement erscheint das leuchtende, d.h. phosphoreszierende, Leuchtelement bei Betrachtung mit dem blossen Auge als homogene und intensiv leuchtende Fläche. To achieve this object, the invention provides a luminous element, which comprises in a binder matrix distributed phosphorescent particles, wherein according to the invention less than 5% of the particles have a largest dimension, which is greater than 30 microns. Preferably, less than 2% of the particles have a dimension greater than 30 microns. By limiting the dimension of the particles, luminous elements with a low edge roughness and a low surface roughness of the luminous elements can be achieved. In addition, due to the fact that only very few or practically no particles with a size of more than 30 microns are contained in the binder matrix, also inventive lighting elements with very filigree structures can be produced whose smallest dimension (eg thickness of a sheet-like structure or Diameter of a pin-shaped structure) must be only a small multiple of the maximum particle dimension, in order not to significantly weaken the cohesion and strength (eg tensile strength, flexural strength) of these structures even in the presence of a large particle in the filigree structure. Due to the large number and limited size of the phosphorescent particles in the luminous element, the luminous, i. phosphorescent, luminous element when viewed with the naked eye as a homogeneous and intensely luminous surface.

[0006] Bei einer besonderen Ausführung hat das Leuchtelement in der Bindemittel-Matrix verteilt eine erste Gruppe von Partikeln mit einer ersten Partikel-Grössenverteilung sowie eine zweite Gruppe von Partikeln mit einer von der ersten Partikel-Grössenverteilung unterschiedlichen zweiten Partikel-Grössenverteilung. Vorzugsweise haben bei der ersten Gruppe von Partikeln mindestens 95% der Gesamtmasse der Partikel eine grösste Abmessung, die im Bereich von 5 µm bis 30 µm liegt, und bei der zweiten Gruppe von Partikeln mindestens 95% der Gesamtmasse der Partikel eine grösste Abmessung, die im Bereich von 0,2 µm bis 2 µm liegt. Besonders bevorzugt haben bei der ersten Gruppe von Partikeln mindestens 98% der Gesamtmasse der Partikel eine grösste Abmessung, die im Bereich von 2 µm bis 30 µm liegt, und bei der zweiten Gruppe von Partikeln mindestens 98% der Gesamtmasse der Partikel eine grösste Abmessung, die im Bereich von 0,1 µm bis 5 µm liegt. In a particular embodiment, the luminous element distributed in the binder matrix has a first group of particles having a first particle size distribution and a second group of particles having a different from the first particle size distribution second particle size distribution. Preferably, in the first group of particles, at least 95% of the total mass of the particles has a largest dimension ranging from 5 μm to 30 μm, and in the second group of particles at least 95% of the total mass of the particles has a largest dimension Range of 0.2 microns to 2 microns. More preferably, in the first group of particles at least 98% of the total mass of the particles has a largest dimension ranging from 2 μm to 30 μm, and in the second group of particles at least 98% of the total mass of the particles has a largest dimension in the range of 0.1 microns to 5 microns.

[0007] Zweckmässigerweise bestehen die Partikel der ersten Gruppe aus einem ersten Material und die Partikel der zweiten Gruppe aus einem zweiten Material, wobei das erste Material ein erstes phosphoreszierendes Material ist. Das zweite Material kann ein zweites phosphoreszierendes Material sein. Es reicht aber auch aus, wenn nur das erste, grobkörnige Material ein phosphoreszierendes Material ist und das zweite, feinkörnige Material ein Strukturbildner in der Bindemittel-Matrix ohne Phosphoreszenz-Eigenschaften ist. Conveniently, the particles of the first group of a first material and the particles of the second group of a second material, wherein the first material is a first phosphorescent material. The second material may be a second phosphorescent material. However, it is also sufficient if only the first, coarse-grained material is a phosphorescent material and the second, fine-grained material is a structuring agent in the binder matrix without phosphorescence properties.

[0008] Die erfindungsgemässen Leuchtelemente werden z.B. hergestellt, indem man phosphoreszierende Partikel bzw. Leuchtpartikel (Leuchtpartikel-Pulver) mit einer Keramikpaste vermischt, die mit Leuchtpartikeln angereicherte Keramikpaste (Leuchtpartikel-Keramikpaste) anschliessend in eine Form gibt, die so geformte Leuchtpartikel-Keramikpaste dann in der Form aushärten lässt und die geformte und ausgehärtete Leuchtpartikel-Keramikpaste als fertige Leuchtelemente oder noch zu bearbeitende Roh-Leuchtelemente aus der Form entfernt. The luminous elements according to the invention are used e.g. are prepared by mixing phosphorescent particles (luminescent particle powder) with a ceramic paste, the lentice-enriched ceramic paste (luminescent particle ceramic paste) then in a mold, the thus formed luminescent particle ceramic paste then harden in the mold and the molded and cured luminous ceramic paste removed as finished lighting elements or still to be processed raw light elements from the mold.

[0009] Anstelle einer Keramikpartikel und ein Bindemittel aufweisenden Keramikpaste kann zur Herstellung der erfindungsgemässen Leuchtelemente auch allein ein Bindemittel ohne feinkörnige Keramikpartikel verwendet werden, so dass man durch Vermischen des Leuchtpartikel-Pulvers mit dem Bindemittel, durch Formen und Aushärten des so erhaltenen Gemisches und Entnahme der ausgehärteten Paste fertige oder Roh-Leuchtelemente erhält, die nur Bindemittel und Leuchtpartikel enthalten. Instead of a ceramic particles and a binder having ceramic paste, a binder without fine-grained ceramic particles can be used for the preparation of the inventive luminous elements, so that by mixing the luminous particle powder with the binder, by molding and curing of the resulting mixture and removal the finished paste receives finished or raw light elements containing only binder and luminous particles.

[0010] Zweckmässigerweise ist das Bindemittel ein Material, z.B. ein Polymermaterial, welches sowohl für die Frequenzen der die Leuchtpartikel anregenden elektromagnetischen Strahlung als auch für die nach der Anregung emittierte elektromagnetische Strahlung (Phosphoreszenz) in hohem Masse transparent ist. Dadurch werden in dem dreidimensionalen Leuchtelement einerseits nicht nur die Leuchtpartikel an der Oberfläche, sondern alle Leuchtpartikel innerhalb des gesamten Volumens angeregt, und andererseits tritt die von allen angeregten Leuchtpartikeln emittierte Strahlung aus dem Leuchtelement aus. Die so hergestellten fertigen Leuchtelemente oder nachzubearbeitenden Roh-Leuchtelemente zeichnen sich daher durch eine besonders hohe Leuchtstärke (Stärke der Phosphoreszenz) aus. Die kleineren Partikel der zweiten Gruppe tragen ebenfalls positiv zur Steigerung der Leuchtstärke bei. Conveniently, the binder is a material, e.g. a polymer material which is highly transparent both to the frequencies of the electromagnetic radiation exciting the luminous particles and to the electromagnetic radiation (phosphorescence) emitted after the excitation. As a result, not only the luminous particles on the surface but also all the luminous particles within the entire volume are excited in the three-dimensional luminous element on the one hand and, on the other hand, the radiation emitted by all the luminous particles exits the luminous element. The finished luminous elements produced in this way or raw luminous elements to be reprocessed are therefore distinguished by a particularly high luminosity (strength of the phosphorescence). The smaller particles of the second group also contribute positively to increasing the luminosity.

[0011] Im Gegensatz zu relativ dünnschichtigen und mit geringerer Linienschärfe bzw. Kantenschärfe z.B. mittels Siebdruck auf einem Substrat einer Anzeigeeinheit hergestellten Leuchtelementen kann mit den erfindungsgemässen Leuchtpartikeln daher sowohl eine hohe Leuchtstärke als auch eine scharflinige Begrenzung der Leuchtfläche erzielt werden. In contrast to relatively thin-layered and with less line sharpness or edge sharpness, e.g. By means of screen printing on a substrate of a display unit produced light-emitting elements can therefore be achieved with the inventive luminous particles both a high luminous intensity and a sharp-edge limitation of the luminous area.

[0012] Bei einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Leuchtelement ein dreidimensionaler Körper, welcher im Wesentlichen aus der Bindemittel-Matrix mit den darin verteilten phosphoreszierenden Partikeln besteht und Kanten aufweist, deren Kantenrauigkeit kleiner als 20 µm ist. Leuchtelemente mit einer derartig geringen Kantenrauigkeit haben ein scharfliniges bzw. scharfkantiges Erscheinungsbild nicht nur bei Betrachtung mit dem blossen Auge, sondern auch bei Betrachtung mittels einer Lupe, die z.B. in der durchsichtigen Abdeckung einer Anzeigeeinheit integriert sein kann. In a particularly preferred embodiment, the luminous element is a three-dimensional body, which consists essentially of the binder matrix with the phosphorescent particles distributed therein and has edges whose edge roughness is less than 20 microns. Luminous elements with such a low edge roughness have a sharp-edged or sharp-edged appearance not only when viewed with the naked eye, but also when viewed by means of a magnifying glass, the e. can be integrated in the transparent cover of a display unit.

[0013] Vorzugsweise besitzt das Leuchtelement eine Anbringungsseite für dessen Anbringung an einer Anzeigeeinheit, wobei die Anbringungsseite des Leuchtelements Formationen, insbesondere stiftartige und/oder kantenartige Vorsprünge, aufweist. Diese Formationen können beim Anbringen des Leuchtelements an einer Anzeigeeinheit mit komplementären Formationen an der Anzeigeeinheit in Eingriff gebracht werden, wodurch das Ausrichten der Leuchtelemente bezüglich der Anzeigeeinheit erleichtert wird. Vorzugsweise hat das Leuchtelement mindestens einen kantenartigen Vorsprung oder mindestens zwei stiftartige Vorsprünge. Die kleinste Abmessung, wie z.B. die Dicke einer derartigen blattförmigen oder kantenartigen Struktur oder der Durchmesser einer derartigen stiftförmigen Struktur, liegt zweckmässigerweise im Bereich von 100 µm bis 5 mm und vorzugsweise im Bereich von 200 µm bis 2 mm, um den Zusammenhalt und die Festigkeit dieser filigranen Strukturen trotz möglicher Anwesenheit eines grossen Partikels im Bereich der filigranen Struktur nicht zu beeinträchtigen. Zweckmässigerweise liegt auch die Höhe einer derartigen blattförmigen oder kantenartigen Struktur oder die Länge einer derartigen stiftförmigen Struktur im Bereich von 100 µm bis 5 mm und vorzugsweise im Bereich von 200 µm bis 2 mm. Preferably, the luminous element has a mounting side for its attachment to a display unit, wherein the mounting side of the luminous element formations, in particular pin-like and / or edge-like projections having. These formations may be engaged upon attaching the light emitting element to a display unit having complementary formations on the display unit, thereby facilitating alignment of the light elements with respect to the display unit. Preferably, the luminous element has at least one edge-like projection or at least two pin-like projections. The smallest dimension, such as the thickness of such a sheet-like or edge-like structure or the diameter of such a pin-shaped structure is conveniently in the range of 100 microns to 5 mm and preferably in the range of 200 microns to 2 mm, the cohesion and strength of these filigree structures despite possible presence of a large particles in the filigree structure. Conveniently, the height of such a sheet-like or edge-like structure or the length of such a pin-shaped structure in the range of 100 microns to 5 mm and preferably in the range of 200 microns to 2 mm.

[0014] Vorzugsweise ist das Leuchtelement ein flächiges, plättchenartiges Gebilde, dessen Flächenumriss die Form eines zweidimensionalen Zeichens darstellt und insbesondere ein Rechteck, ein Dreieck oder ein alphanumerisches Zeichen darstellt. Solche Leuchtelemente haben über ihre gesamte Fläche eine praktisch konstante Leuchtstärke. Preferably, the light-emitting element is a flat, platelet-like structure whose area outline represents the shape of a two-dimensional character and in particular represents a rectangle, a triangle or an alphanumeric character. Such lighting elements have a virtually constant luminosity over their entire surface.

[0015] Bei einer besonders bevorzugten Ausführung hat das flächige, plättchenartige Gebilde eine Dicke von 50 µm bis 2 mm. Zweckmässigerweise beträgt die Dicke dieser Leuchtelemente 200 µm bis 2 mm. Aufgrund dieser Dicke, der Transparenz des Bindemittels sowohl für die zur Phosphoreszenz anregende Strahlung als auch für die nach der Anregung emittierte Phosphoreszenz-Strahlung und die grosse Anzahl phosphoreszierender Partikel in dem Leuchtelement ergibt sich eine hohe Phosphoreszenz-Leuchtstärke der angeregten Leuchtelemente. In a particularly preferred embodiment, the flat, platelet-like structure has a thickness of 50 microns to 2 mm. Expediently, the thickness of these light-emitting elements is 200 μm to 2 mm. Because of this thickness, the transparency of the binder for both the phosphorescence exciting radiation and for the emitted after the excitation phosphorescence radiation and the large number of phosphorescent particles in the light emitting element results in a high phosphorescence luminosity of the excited light elements.

[0016] Bei den oben beschriebenen Ausführungen der erfindungsgemässen Leuchtelemente kann auf der Oberfläche der Anbringungsseite des Leuchtelements, d.h. an seiner zur Anzeigeeinheit weisenden Oberfläche, eine reflektierende Schicht aufgetragen sein. Dies erhöht die Effizienz des Leuchtelements sowohl bei der Anregung der phosphoreszierenden Partikel mittels Strahlung (beim «Ladevorgang») als auch bei der Emission von Strahlung durch diese Partikel (beim «Entladevorgang»). Eine derartige Verspiegelung führt daher zu einer weiteren Steigerung der Leuchtintensität der erfindungsgemässen Leuchtelemente. In the embodiments of the luminous elements according to the invention described above, on the surface of the mounting side of the luminous element, i. be applied to its display unit facing surface, a reflective layer. This increases the efficiency of the luminous element both during the excitation of the phosphorescent particles by means of radiation (during the "charging process") and during the emission of radiation by these particles (during the "discharging process"). Such a mirroring therefore leads to a further increase in the luminous intensity of the luminous elements according to the invention.

[0017] Die Erfindung stellt auch eine Anzeigeeinheit bereit, insbesondere ein Ziffernblatt oder einen Zeiger einer Uhr, ein Schusswaffen-Visier, etc., wobei an der Anzeigeeinheit erfindungsgemäss ein Leuchtelement der weiter oben beschriebenen Art angebracht ist. The invention also provides a display unit, in particular a dial or a pointer of a clock, a firearm visor, etc., wherein on the display unit according to the invention a luminous element of the type described above is attached.

[0018] Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Leuchtelements der weiter oben beschriebenen Art enthält die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Pulvers aus phosphoreszierendem Material, bei dem weniger als 5% der Partikel eine grösste Abmessung haben, die grösser als 30 µm ist; b) Bereitstellen eines flüssigen Bindemittels; c) Mischen des Pulvers und des Bindemittels zum gleichmässigen Verteilen der Pulverpartikel in dem flüssigen Bindemittel; d) Einbringen der fliessfähigen Pulver/Bindemittel-Mischung in eine Form, d.h. eine Negativform bzw. inverse Form der Gestalt des herzustellenden Leuchtelements; e) Verfestigen des Bindemittels der Pulver/Bindemittel-Mischung in der Negativform; und f) Trennen der verfestigten Pulver/Bindemittel-Mischung von der Negativform als Leuchtelement oder Leuchtelement-Rohling; sowie ggfs. Nachbearbeiten des Leuchtelement-Rohlings nach Schritt f). The inventive method for producing a luminous element of the type described above comprises the following steps: a) providing a powder of phosphorescent material, wherein less than 5% of the particles have a largest dimension which is greater than 30 microns; b) providing a liquid binder; c) mixing the powder and the binder to uniformly distribute the powder particles in the liquid vehicle; d) introducing the flowable powder / binder mixture into a mold, i. a negative mold or inverse shape of the shape of the luminous element to be produced; e) solidifying the binder of the powder / binder mixture in the negative mold; and f) separating the solidified powder / binder mixture from the negative mold as a luminous element or luminous element blank; and if necessary. Post-processing of the luminous element blank after step f).

[0019] Als phosphoreszierendes Material kann ein pulverförmiges anorganisches phosphoreszierendes Material verwendet werden. Derartige Materialien bestehen aus einer kristallinen Matrix, typischerweise einer polykristallinen Matrix, die mit Aktivatoren, typischerweise Aktivatoratomen, dotiert ist. Diese Aktivatoren können Licht bestimmter Frequenzen absorbieren und emittieren dann zeitlich verzögert Licht mit derselben Frequenz oder einer anderen Frequenz. Die Frequenz(en) bzw. Wellenlänge(n) des emittierten Lichts hängen ab von der Art des Aktivatoratoms sowie von der chemischen Zusammensetzung und Struktur der Umgebung des Aktivatoratoms. As the phosphorescent material, a powdery inorganic phosphorescent material may be used. Such materials consist of a crystalline matrix, typically a polycrystalline matrix, doped with activators, typically activator atoms. These activators can absorb light of certain frequencies and then emit light delayed in time at the same frequency or at a different frequency. The frequency (s) or wavelength (s) of the emitted light depend on the type of activator atom and on the chemical composition and structure of the environment of the activator atom.

[0020] In der fliessfähigen Pulver/Bindemittel-Mischung kann als flüssiges Bindemittel z.B. eine Keramikpaste oder ein reines Bindemittel ohne feste Partikel verwendet werden. Typische Bindemittel sind Polymere, die aufgrund einer hohen Temperatur bei der Verarbeitung und/oder durch Anwesenheit von Lösungsmitteln bzw. Weichmachern fliessfähig und verformbar sind. Durch Abkühlung des Bindemittels und/oder Verflüchtigung des Lösungsmittels bzw. Weichmachers nach dem Einbringen in die Form verfestigt sich das Bindemittel. In the flowable powder / binder mixture, as a liquid binder, e.g. a ceramic paste or a pure binder without solid particles are used. Typical binders are polymers which are flowable and deformable due to a high temperature during processing and / or due to the presence of solvents or plasticizers. By cooling the binder and / or volatilization of the solvent or plasticizer after introduction into the mold, the binder solidifies.

[0021] Die Negativform bzw. inverse Form kann als weiche Form, z.B. aus einem Silikonmaterial, oder als harte Form, z.B. aus einem Epoxidharz, hergestellt werden, wobei eine Mutterform, d.h. eine Positivform bzw. ein Abbild der Gestalt des Leuchtelements, verwendet wird. The negative mold or inverse form can be used as a soft mold, e.g. made of a silicone material, or as a hard form, e.g. made of an epoxy resin, wherein a mother mold, i. a positive shape or an image of the shape of the luminous element is used.

[0022] Die gewonnenen Leuchtelemente oder Leuchtelement-Rohlinge (Roh-Leuchtelemente) können anschliessend mechanisch nachbearbeitet werden. Insbesondere können sie mittels eines Laserstrahls oder eines Hochdruck-Wasserstrahls, z.B. durch Schneiden, Fräsen oder Gravieren, nachbearbeitet werden. The obtained luminous elements or luminous element blanks (raw luminous elements) can then be mechanically reworked. In particular, they can be detected by means of a laser beam or a high pressure water jet, e.g. by cutting, milling or engraving, be reworked.

[0023] Bei einer besonderen Variante des Verfahrens werden die Leuchtelemente hergestellt, indem zunächst eine grossflächige dünne Platte bzw. ein Blatt mit einer Dicke von etwa 200 µm bis 2 mm aus der fliessfähigen Pulver/Bindemittel-Mischung hergestellt wird. Aus der verfestigten Platte werden dann flächige Leuchtelemente z.B. mittels Laserstrahl oder Hochdruck-Wasserstrahl ausgeschnitten. In a particular variant of the method, the light-emitting elements are prepared by first a large-area thin plate or a sheet having a thickness of about 200 microns to 2 mm from the flowable powder / binder mixture is prepared. From the solidified plate, flat luminous elements, e.g. cut out by laser beam or high-pressure water jet.

[0024] Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer solchen Anzeigeeinheit enthält die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Anzeigeeinheit mit einem Aufnahmebereich für ein anzubringendes Leuchtelement; b) Bereitstellen eines Leuchtelements der weiter oben beschriebenen Art; c) Ankleben des Leuchtelements an die Anzeigeeinheit; sowie vorzugsweise formschlüssiges Ineinanderfügen des Leuchtelements und des Aufnahmebereichs der Anzeigeeinheit vor Schritt c). The inventive method for producing such a display unit includes the following steps: a) providing a display unit with a receiving area for a light-emitting element to be attached; b) providing a luminous element of the type described above; c) adhering the luminous element to the display unit; as well as preferably positive interlocking of the luminous element and the receiving area of the display unit before step c).

[0025] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Leuchtelements anhand der Zeichnung, wobei: <tb>Fig. 1<SEP>eine Perspektivansicht eines erfindungsgemässen Leuchtelements ist, das mittels einer Pinzette gehalten wird; <tb>Fig. 2A , 2B und 2C<SEP>Mikroskopaufnahmen einer Schnittfläche durch ein erstes Leuchtelement in zunehmender Vergrösserung sind; <tb>Fig. 3A , 3B und 3C<SEP>Mikroskopaufnahmen einer Schnittfläche durch ein zweites Leuchtelement in zunehmender Vergrösserung sind; und <tb>Fig. 4A , 4B und 4C<SEP>Mikroskopaufnahmen einer Schnittfläche durch ein drittes Leuchtelement in zunehmender Vergrösserung sind.Further advantages, features and applications of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of an inventive luminous element with reference to the drawing, wherein: <Tb> FIG. 1 <SEP> is a perspective view of a luminous element according to the invention, which is held by means of tweezers; <Tb> FIG. 2A, 2B and 2C <SEP> are microscope images of a sectional area through a first luminous element in increasing magnification; <Tb> FIG. 3A, 3B and 3C <SEP> are micrographs of a sectional area through a second luminous element in increasing magnification; and <Tb> FIG. 4A, 4B and 4C <SEP> are micrographs of a sectional area through a third luminous element in increasing magnification.

[0026] In Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines erfindungsgemässen Leuchtelements 1 in Form einer Ziffer «2» dargestellt, das mittels einer Pinzette P gehalten wird. Das Leuchtelement 1 kann an einer Anzeigeeinheit wie z.B. einem Ziffernblatt oder einem Zeiger einer Uhr, einem Schusswaffen-Visier, etc. angebracht werden. Das Leuchtelement 1 erstreckt sich im Wesentlichen innerhalb einer Leuchtelement-Ebene und hat eine Anbringungsseite 2 sowie eine Anzeigeseite 3. Die Anbringungsseite 2 befindet sich auf der einen Seite der Leuchtelement-Ebene und weist bei dem an der Anzeigeeinheit angebrachten Leuchtelement 1 zu der Anzeigeeinheit. Die Anzeigeseite 3 befindet sich auf der anderen Seite der Leuchtelement-Ebene und weist bei dem an der Anzeigeeinheit angebrachten Leuchtelement 1 von der Anzeigeeinheit weg. Das Leuchtelement 1 besitzt auf seiner Anbringungsseite 2 einen ersten Vorsprung 1a und einen zweiten Vorsprung 1b jeweils in Form eines zylinderförmigen Stifts («Füsschen»). Jeder dieser beiden Vorsprünge 1a, 1b erstreckt sich orthogonal zu einer sich auf der Anbringungsseite 2 des Leuchtelements 1 erstreckenden ebenen Oberfläche 1c. Der Umriss des Leuchtelements 1 wird durch Kanten K definiert. Die Oberflächen 1c und die Kanten K weisen eine geringe Oberflächen- bzw. Kantenrauigkeit auf. In Fig. 1 is a perspective view of an inventive luminous element 1 in the form of a numeral «2» is shown, which is held by means of tweezers P. The lighting element 1 can be connected to a display unit, such as a display unit. a dial or a pointer of a clock, a firearm visor, etc. are attached. The luminous element 1 extends substantially within a luminous element plane and has an attachment side 2 and a display side 3. The attachment side 2 is located on one side of the luminous element plane and faces the display unit in the luminous element 1 attached to the display unit. The display side 3 is located on the other side of the luminous element level and, in the case of the luminous element 1 attached to the display unit, points away from the display unit. The luminous element 1 has on its mounting side 2 a first projection 1a and a second projection 1b each in the form of a cylindrical pin ("foot"). Each of these two projections 1a, 1b extends orthogonally to a flat surface 1c extending on the mounting side 2 of the luminous element 1. The outline of the luminous element 1 is defined by edges K. The surfaces 1c and the edges K have a low surface or edge roughness.

[0027] Die Anzeigeeinheit (nicht gezeigt), an welcher das Leuchtelement 1 anzubringen ist, besitzt zu den Vorsprüngen komplementäre Vertiefungen (nicht gezeigt). Beim Anbringen des Leuchtelements 1 an der Anzeigeeinheit wird das Leuchtelement 1 z.B. mittels einer Pinzette P gehalten, und die beiden Vorsprünge 1a, 1b werden in die beiden komplementären Vertiefungen der Anzeigeeinheit eingeführt. Die beiden stiftartigen Vorsprünge 1a, 1b haben einen kreisförmigen Querschnitt; ebenso die beiden komplementären Vertiefungen. Dadurch lassen sich die stiftartigen Vorsprünge 1a, 1b leicht in die Vertiefungen einführen. Die Gefahr eines Verkantens oder einer Beschädigung der stiftartigen Vorsprünge 1a, 1b ist dadurch gering. The display unit (not shown) to which the luminous element 1 is to be attached has recesses complementary to the projections (not shown). When attaching the luminous element 1 to the display unit, the luminous element 1 is e.g. held by a pair of tweezers P, and the two projections 1a, 1b are inserted into the two complementary recesses of the display unit. The two pin-like projections 1a, 1b have a circular cross section; as well as the two complementary depressions. As a result, the pin-like projections 1a, 1b can be easily inserted into the recesses. The risk of tilting or damaging the pin-like projections 1a, 1b is thereby low.

[0028] Da die beiden stiftartigen Vorsprünge 1a, 1b an diametral gegenüberliegenden Enden des Leuchtelements 1 angebracht sind, haben sie einen grossen Abstand voneinander. Einerseits wird dadurch die Anbringung des Leuchtelements 1 in einer definierten Orientierung relativ zur Anzeigeeinheit ermöglicht. Andererseits ergibt sich dadurch ein stabiler verdrehsicherer Sitz des Leuchtelements 1 in der Anzeigeeinheit. D.h. es bedarf eines grossen zerstörerischen Drehmoments, um das Leuchtelement 1 innerhalb einer Ebene parallel zur oben definierten Leuchtelement-Ebene zu verdrehen. Since the two pin-like projections 1a, 1b are attached to diametrically opposite ends of the luminous element 1, they have a large distance from each other. On the one hand, this makes it possible to attach the luminous element 1 in a defined orientation relative to the display unit. On the other hand, this results in a stable torsion-proof fit of the luminous element 1 in the display unit. That it requires a large destructive torque to rotate the light-emitting element 1 within a plane parallel to the light-emitting element level defined above.

[0029] Die Anbringung erfolgt z.B. mittels einer Klebemasse, die in die Vertiefungen der Anzeigeeinheit und/oder auf die Vorsprünge 1a, 1b des Leuchtelements 1 aufgebracht wird. Darüber hinaus können auch die Teilbereiche der ebenen Oberfläche 1c des Leuchtelements 1 mit Klebemasse versehen werden. The attachment takes place e.g. by means of an adhesive which is applied in the recesses of the display unit and / or on the projections 1a, 1b of the luminous element 1. In addition, the subregions of the planar surface 1c of the luminous element 1 can also be provided with adhesive.

[0030] Anstelle der dargestellten und beschriebenen stiftartigen Vorsprünge 1a, 1b können an dem Leuchtelement 1 auch geradlinige oder krummlinige kantenartige Vorsprünge vorgesehen werden (nicht gezeigt), insbesondere zwei nebeneinander angeordnete kantenartigen Vorsprünge oder eine Kombination aus einem stiftartigen und einem kantenartigen Vorsprung. Die komplementären Vertiefungen an der Anzeigeeinheit sind in diesen Fällen geradlinige oder krummlinige nutartige Vertiefungen. Instead of the illustrated and described pin-like projections 1a, 1b can be provided on the luminous element 1 also straight or curvilinear edge-like projections (not shown), in particular two juxtaposed edge-like projections or a combination of a pin-like and a ridge-like projection. The complementary recesses on the display unit in these cases are rectilinear or curvilinear groove-like depressions.

[0031] In Fig. 2A , 2B und 2C sind REM-Mikroskopaufnahmen einer Schnittfläche durch ein Leuchtelement aus einem ersten phosphoreszierenden Material in zunehmender Vergrösserung dargestellt. Fig. 2A zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer ersten Vergrösserung, wie man an dem Messbalken mit 100 µm Länge sieht. Fig. 2B zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer zweiten Vergrösserung, wie man an dem kurzen Messbalken von 10 µm Länge sieht. Fig. 2C zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer dritten Vergrösserung, wie man an dem langen Messbalken von 10 µm Länge sieht. Man erkennt die in eine Bindemittel-Matrix BM eingebetteten phosphoreszierenden Partikel PP1, deren Grössen, d.h. deren jeweilige grösste Abmessung, in dem Bildausschnitt der Fig. 2A im Bereich von etwa 6 µm bis 29 µm liegen. Wie man besser in Fig. 2B und Fig. 2C sieht, gibt es ausser dieser ersten Gruppe von Partikeln PP1 mit einer ersten Partikel-Grössenverteilung eine zweite Gruppe von kleineren Partikeln PP2 mit einer von der ersten Partikel-Grössenverteilung unterschiedlichen zweiten Partikel-Grössenverteilung. Die Partikel PP2 haben in dem Bildausschnitt der Fig. 2C Grössen, d.h. eine jeweilige grösste Abmessung, die im Bereich von etwa 0,3 µm bis 1,4 µm liegen. Die relativ grossen ersten Partikel PP1 (siehe Fig. 2A und Fig. 2B ) sind kantige bruchstückartige und teilweise splitterartige Partikel, während die relativ kleinen zweiten Partikel PP2 (siehe Fig. 2B und Fig. 2C ) vorwiegend rundlichere griessartige Partikel sind. In Fig. 2A, 2B and 2C SEM micrographs of a sectional area by a luminous element of a first phosphorescent material are shown in increasing magnification. FIG. 2A shows a section of the luminous element sectional area in a first enlargement, as can be seen on the measuring bar with a length of 100 μm. FIG. 2B shows a section of the luminous element sectional area in a second enlargement, as can be seen on the short measuring bar of 10 μm length. FIG. 2C shows a section of the luminous element sectional area in a third enlargement, as can be seen on the long measuring bar of 10 μm length. One recognizes the phosphorescent particles PP1 embedded in a binder matrix BM whose sizes, i. their respective largest dimension, in the image section of Fig. 2A in the range of about 6 microns to 29 microns. As better seen in FIGS. 2B and 2C, apart from this first group of particles PP1 having a first particle size distribution, there is a second group of smaller particles PP2 having a second particle size distribution different from the first particle size distribution. The particles PP2 in the image detail of Fig. 2C have sizes, i. a respective largest dimension ranging from about 0.3 μm to 1.4 μm. The relatively large first particles PP1 (see FIGS. 2A and 2B) are angular fragmented and partially fragmented particles, while the relatively small second particles PP2 (see FIGS. 2B and 2C) are predominantly rounder gritty particles.

[0032] In Fig. 3A , 3B und 3C sind REM-Mikroskopaufnahmen einer Schnittfläche durch ein Leuchtelement aus einem zweiten phosphoreszierenden Material in zunehmender Vergrösserung dargestellt. Fig. 3A zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer ersten Vergrösserung, wie man an dem Messbalken mit 100 µm Länge sieht. Fig. 3B zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer zweiten Vergrösserung, wie man an dem kurzen Messbalken von 10 µm Länge sieht. Fig. 3C zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer dritten Vergrösserung, wie man an dem langen Messbalken von 10 µm Länge sieht. Man erkennt wieder die in eine Bindemittel-Matrix BM eingebetteten phosphoreszierenden Partikel PP1, deren Grössen, d.h. deren jeweilige grösste Abmessung, in dem Bildausschnitt der Fig. 3A im Bereich von etwa 8 µm bis 43 µm liegen. Wie man besser in Fig. 3B und Fig. 3C sieht, gibt es auch hier ausser dieser ersten Gruppe von Partikeln PP1 mit einer ersten Partikel-Grössenverteilung eine zweite Gruppe von kleineren Partikeln PP2 mit einer von der ersten Partikel-Grössenverteilung unterschiedlichen zweiten Partikel-Grössenverteilung. Die Partikel PP2 haben in dem Bildausschnitt der Fig. 3C Grössen, d.h. eine jeweilige grösste Abmessung, die im Bereich von etwa 0,4 µm bis 1,8 µm liegen. Die relativ grossen ersten Partikel PP1 (siehe Fig. 3A , Fig. 3B und Fig. 3C ) sind auch hier kantige bruchstückartige und teilweise splitterartige Partikel, während die relativ kleinen zweiten Partikel PP2 (siehe Fig. 3B und Fig. 3C ) wiederum vorwiegend rundlichere griessartige Partikel sind. FIGS. 3A, 3B and 3C show SEM micrographs of a sectional area in increasing magnification by means of a luminous element made of a second phosphorescent material. FIG. 3A shows a section of the luminous element sectional area in a first enlargement, as can be seen on the measuring bar with a length of 100 μm. FIG. 3B shows a section of the luminous element sectional area in a second enlargement, as can be seen on the short measuring bar of 10 μm length. 3C shows a section of the luminous element sectional area in a third enlargement, as can be seen on the long measuring bar of 10 μm length. One recognizes again the phosphorescent particles PP1 embedded in a binder matrix BM whose sizes, i. their respective largest dimension, in the image section of Fig. 3A in the range of about 8 microns to 43 microns. As can be seen better in FIGS. 3B and 3C, apart from this first group of particles PP1 having a first particle size distribution, there is also a second group of smaller particles PP2 having a second particle size distribution different from the first particle size distribution , The particles PP2 in the image detail of Fig. 3C have sizes, i. a respective largest dimension, which are in the range of about 0.4 microns to 1.8 microns. The relatively large first particles PP1 (see FIGS. 3A, 3B and 3C) are here also angular fracture-like and partially fragmented particles, while the relatively small second particles PP2 (see FIGS. 3B and 3C) in turn are predominantly more rounded Griessartige particles are.

[0033] In Fig. 4A , 4B und 4C sind REM-Mikroskopaufnahmen einer Schnittfläche durch ein Leuchtelement aus einem dritten phosphoreszierenden Material in zunehmender Vergrösserung dargestellt. Fig. 4A zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer ersten Vergrösserung, wie man an dem Messbalken mit 100 µm Länge sieht. Fig. 4B zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer zweiten Vergrösserung, wie man an dem kurzen Messbalken von 10 µm Länge sieht. Fig. 4C zeigt einen Ausschnitt der Leuchtelement-Schnittfläche in einer dritten Vergrösserung, wie man an dem langen Messbalken von 10 µm Länge sieht. Man erkennt auch hier wieder die in eine Bindemittel-Matrix BM eingebetteten phosphoreszierenden Partikel PP1, deren Grössen, d.h. deren jeweilige grösste Abmessung, in dem Bildausschnitt der Fig. 4A im Bereich von etwa 8 µm bis 26 µm liegen. Wie man besser in Fig. 4B und Fig. 4C sieht, gibt es auch hier ausser dieser ersten Gruppe von Partikeln PP1 mit einer ersten Partikel-Grössenverteilung eine zweite Gruppe von kleineren Partikeln PP2 mit einer von der ersten Partikel-Grössenverteilung unterschiedlichen zweiten Partikel-Grössenverteilung. Die Partikel PP2 haben in dem Bildausschnitt der Fig. 4C Grössen, d.h. eine jeweilige grösste Abmessung, die im Bereich von etwa 0,3 µm bis 1,5 µm liegen. Die relativ grossen ersten Partikel PP1 (siehe Fig. 4A und Fig. 4B ) sind auch hier kantige bruchstückartige und teilweise splitterartige Partikel, während auch hier die relativ kleinen zweiten Partikel PP2 (siehe Fig. 4B und Fig. 4C ) wiederum vorwiegend rundlichere griessartige Partikel sind. FIGS. 4A, 4B and 4C show SEM micrographs of a sectional area in increasing magnification by means of a luminous element made of a third phosphorescent material. FIG. 4A shows a section of the luminous element sectional area in a first enlargement, as can be seen on the measuring bar with a length of 100 μm. 4B shows a section of the luminous element sectional area in a second enlargement, as can be seen on the short measuring bar of 10 μm length. 4C shows a section of the luminous element sectional area in a third enlargement, as can be seen on the long measuring bar of 10 μm length. Again, the phosphorescent particles PP1 embedded in a binder matrix BM, whose sizes, i. their respective largest dimension, in the image section of Fig. 4A are in the range of about 8 microns to 26 microns. As can be seen better in FIGS. 4B and 4C, apart from this first group of particles PP1 having a first particle size distribution, there is also a second group of smaller particles PP2 having a second particle size distribution different from the first particle size distribution , The particles PP2 in the image section of Fig. 4C have sizes, i. a respective largest dimension, which are in the range of about 0.3 microns to 1.5 microns. The relatively large first particles PP1 (see FIGS. 4A and 4B) are here also angular fracture-like and partly splinter-like particles, while here too the relatively small second particles PP2 (see FIGS. 4B and 4C) are again predominantly rounder gritty particles are.

Claims

1. luminous element (1), which in a binder matrix (BM) distributed phosphorescent particles (PP), characterized in that less than 5% of the binder matrix (BM) distributed particles (PP) have a largest dimension greater than 30 μm.

Second luminous element (1) according to claim 1, characterized in that the luminous element in the binder matrix (BM) distributed a first group of particles (PP1) having a first particle size distribution and a second group of particles (PP2) with has a different from the first particle size distribution second particle size distribution.

3. lighting element (1) according to claim 2, characterized in that in the first group of particles (PP1) at least 95% of the total mass of the particles have a largest dimension, which is in the range of 5 microns to 30 microns, and that in the second group of particles (PP2) at least 95% of the total mass of the particles have a largest dimension, which is in the range of 0.2 microns to 2 microns.

4. luminous element (1) according to claim 3, characterized in that the particles (PP1) of the first group consist of a first material and the particles (PP2) of the second group consist of a second material, wherein the first material is a phosphorescent material ,

5. luminous element (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the luminous element is a three-dimensional body which consists essentially of the binder matrix (BM) with the phosphorescent particles (PP) distributed therein and edges (K ), whose edge roughness is less than 20 microns.

6. lighting element (1) according to claim 5, characterized in that the lighting element has a mounting side (2) for its attachment to a display unit, wherein the mounting side of the light emitting element has formations which are provided for engagement with complementary formations on the display unit.

7. luminous element (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the luminous element is a flat, platelet-shaped structure whose area outline represents the shape of a two-dimensional character and in particular represents a rectangle, a triangle or an alphanumeric character.

8. luminous element (1) according to claim 7, characterized in that the flat, platelet-shaped structure has a thickness of 50 microns to 2 mm.

9. luminous element (1) according to claim 8, characterized in that it has on its mounting side pin-shaped and / or edge-shaped projections having a height of 50 microns to 1 mm.

10. Display unit, in particular dial or hand of a clock, firearm visor, characterized in that a light-emitting element (1) according to one of claims 1 to 9 is attached to it.

11. A method for producing a luminous element (1) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises the following steps: a) providing a powder of phosphorescent material, in which less than 5% of the particles have a largest dimension, which is greater than 30 microns; b) providing a liquid binder; c) mixing the powder and the binder to uniformly distribute the powder particles in the liquid vehicle; d) introducing the flowable powder / binder mixture into a mold of the luminous element to be produced; e) solidifying the binder of the powder / binder mixture in the negative mold; and f) separating the solidified powder / binder mixture from the negative mold as a luminous element or luminous element blank; and if necessary. Post-processing of the luminous element blank after step f).

12. A method for producing a display unit according to claim 10, characterized in that it comprises the following steps: a) providing a display unit with a receiving area for a light-emitting element to be attached; b) providing a luminous element according to one of claims 1 to 9; c) adhering the luminous element to the display unit; as well as preferably positive interlocking of the luminous element and the receiving area of the display unit before step c).