DE10005560A1

DE10005560A1 - Flächiges Leuchtelement

Info

Publication number: DE10005560A1
Application number: DE2000105560
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Grothe; Manfred Koeder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-23

Abstract

Es wird ein flächiges Leuchtelement mit einer Trägerfolie (10) vorgeschlagen, an der zwischen zwei als elektrisch leitende Schichten (11, 14) ausgebildeten Elektroden eine luminiszierende Leuchtschicht (12) angeordnet ist, wobei wenigstens eine der leitenden Schichten (11, 14) transparent ist und beide leitenden Schichten (11, 14) mit Anschlüssen (15) für eine Wechselspannung versehen sind. Das so ausgebildete Leuchtelement kann einfach und kostengünstig bei praktisch beliebiger Gestaltung der Leuchtfläche ausgebildet werden, wobei eine sehr flache, flexible Bauweise, ein geringer Energiebedarf, ein geringes Gewicht, praktisch keine Wärmeentwicklung und ein druck- und vibrationsfester Aufbau weitere Vorteile darstellen.

Description

STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft ein flächiges Leuchtelement mit einer luminiszierenden Leuchtschicht, die in einem elek trischen Wechselfeld zum Leuchten angeregt werden kann.

Bei solchen Leuchtelementen ist es problematisch, eine be liebige Formgebung der Leuchtfläche bzw. eine beliebige Gestaltung von Leuchtzeichen zu erreichen und dabei kom plizierte Elektrodenführungen, insbesondere Gegenelektro denführungen, zu vermeiden.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Leuchtelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß bei einfachem und kosten günstigem Aufbau eine universelle Gestaltungsvielfalt der Leuchtfläche möglich ist. Weiterhin kann eine flache, flexible Bauweise bei geringem Energiebedarf und praktisch ohne Wärmeentwicklung erzielt werden. Bei sehr geringem Gewicht ist ein solches Leuchtelement druck- und vibra tionsfest. Ohne besonderen Aufwand kann eine einseitige oder doppelseitige Luminiszenz erreicht werden.

Ein solches Leuchtelement eignet sich daher in besonderem Maße für Armaturen- und Tastaturbeleuchtungen und für son stige Anwendungen in der allgemeinen Displaytechnik. Vor teilhaft lassen sich solche Leuchtelemente auch für Kraft fahrzeug-Armaturen und für den Kraftfahrzeug-Innenbereich einsetzen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Leuchtelements möglich.

Die Leuchtschicht ist zweckmäßigerweise als Phosphor schicht ausgebildet, die in einfacher Weise als Siebdruck schicht ausgebildet sein kann. Sie besteht insbesondere aus gekapselten Phosphorteilchen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Trägerfolie einseitig mit einer der leitenden Schichten versehen, die vorzugsweise als Spatterschicht ausgebildet ist, wobei die Leuchtschicht auf dieser als transparente Schicht ausge bildeten leitenden Schicht direkt oder über eine isolie rende transparente Schicht aufgebracht ist. Durch ein faches Beschichten kann somit das Leuchtelement aufgebaut werden.

Als isolierende Schicht eignet sich ein Negativ-Fotolack, wobei diese Schicht insbesondere als Spincoat-Schicht aus gebildet ist.

Eine als Gegenelektrode dienende leitfähige Schicht ist über wenigstens eine isolierende Schicht an der Leucht schicht angeordnet, so daß auch dieser Bereich des Leucht elements durch Beschichtung gebildet werden kann. Die wenigstens eine isolierende Schicht ist vorzugsweise als dielektrische Schicht ausgebildet, die zusätzlich als Re flexionsschicht ausgebildet sein kann, wenn eine ein seitige Luminiszenz erwünscht ist, wobei durch die Re flexionsschicht die Luminiszenz nach einer Seite hin ver stärkt werden kann. Als dielektrische Schicht eignet sich vor allem Bariumtitanat.

Als leitende Schichten eignet sich Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Karbon, wobei auch dünne Metallschichten aus Silber oder Gold Verwendung finden können. Bei transparenter Aus bildung der leitenden Schicht eignet sich vor allem Indium-Zinn-Oxid.

Zur elektrischen Kontaktierung sind die leitenden Schich ten in vorteilhafter Weise an wenigstens einer Stelle bis zu Rand des Leuchtelements geführt.

Besonders geeignet zur Anregung der Leuchtschicht sind Wechselspannungen von 100-150 V bei einer Frequenz von 200-600 Hz.

ZEICHNUNG

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines flächigen Leuchtelements, bei dem die Trägerfolie und die einzelnen Schichten nach Art einer Explo sionsdarstellung gezeigt sind,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer entsprechenden Darstellung mit einer alternativen Schichtanordnung und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer entsprechenden Darstellung mit einer nochmals modifizierten Schichtanordnung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines flächigen Leuchtelements ist eine transparente Trägerfolie 10 an einer Seite mit einer leitenden Schicht 11 versehen, die beispielsweise aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) besteht und beispielsweise durch Spattern aufgebracht werden kann. Auf diese leitende Schicht 11 ist im Sieb druckverfahren eine luminiszierende Leuchtschicht 12 aufge bracht, die aus Phosphor besteht, beispielsweise aus mit tels eines Bindemittels gekapselten Phosphorteilchen. Zur elektrischen Isolation und als Reflexionsschicht ist auf der Leuchtschicht 12 wiederum eine dielektrische Schicht 13 aufgebracht. Auf diese wird wiederum als Gegenelektrode zur durch die leitende Schicht 11 gebildeten Elektrode eine leitende Schicht 14 aufgedruckt, die geringfügig kleinere Abmessungen aufweisen kann und beispielsweise als Silberschicht, Goldschicht oder Karbonschicht ausgebildet sein kann.

Die leitenden Schichten 11, 14 sind zur elektrischen Kon taktierung an wenigstens einer Stelle bis zum Rand des Leuchtelements geführt, was nur schematisch dargestellt ist. Hierdurch werden Anschlüsse 15 für eine Wechselspan nung gebildet, die zur Anregung der Leuchtschicht 12 er forderlich ist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Wechselspannung von 115 V bei einer Frequenz von 400 Hz, wobei diese Werte je nach der gewünschten Hellig keit oder Farbe auch variieren können. Das in der Leucht schicht 12 erzeugte Licht wird einseitig durch die trans parente leitende Schicht 11 und die transparente Träger folie 10 abgestrahlt, wobei diese Abstrahlung durch die durch die dielektrische Schicht 13 gebildete Reflexions schicht unterstützt wird. Falls eine Abstrahlung nach beiden Seiten erwünscht ist, muß die dielektrische Schicht 13 als transparente Isolierschicht und die leitende Schicht 14 als transparente Schicht ausgebildet sein. Hierzu kann die leitende Schicht 14 ebenfalls aus Indium- Zinn-Oxid bestehen oder als dünne, entspiegelte Metall schicht ausgebildet sein.

Die Leuchtfläche kann eine beliebige Form aufweisen, wozu entweder die Leuchtschicht 12 selbst oder eine oder beide leitenden Schichten 11, 14 entsprechend geometrisch ausge bildet werden.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel, das eben falls zur Verdeutlichung nach Art einer Explosionsdar stellung wiedergegeben ist, entspricht weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel. Gleiche oder gleichwirkende Bestandteile bzw. Schichten sind daher mit denselben Be zugszeichen versehen und in ihrer Wirkung und Ausgestal tung nicht nochmals beschrieben. Dies trifft auch für das dritte Ausführungsbeispiel zu.

Auf die transparente leitende Schicht 11 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel eine flächige, transparente Isolier schicht 16 aufgebracht, wozu man beispielsweise im Spin coat-Verfahren einen Negativ-Fotolack mit einer Schicht dicke von beispielsweise 3 µm aufbringt. Dieser sehr dünne Fotolack ist gut transparent und elektrisch bis ca. 300 V durchschlagfest. Auf diese Lackschicht können jetzt be liebige Strukturen der Leuchtschicht 12 aufgebracht werden.

Der übrige Aufbau entspricht dem ersten Ausführungsbei spiel, wobei die dielektrische Schicht 13 als Reflektor zur Erhöhung der Leuchtstärke beispielswiese aus Barium titanat bestehen kann. Falls eine beidseitige Abstrahlung erwünscht ist, kann diese dielektrische Schicht 13 auch vollständig entfallen, wobei dann die leitende Schicht 14 transparent ausgebildet sein muß, wie dies im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel bereits erläutert wurde.

Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß zwischen der dielektrischen Schicht 13 und der als Gegenelektrode die nenden leitenden Schicht 14 eine weitere Isolierschicht 17 angeordnet ist, die beispielsweise durch einen Fotolack ähnlich der Schicht 16 gebildet wird. Bei erwünschter beidseitiger Abstrahlung müssen die dielektrische Schicht 13 und die elektrisch leitende Schicht 14 transparent ausgebildet sein, wobei die dielektrische Schicht 13 auch vollständig entfallen kann.

Claims

1. Flächiges Leuchtelement mit einer Trägerfolie (10), an der zwischen zwei als elektrisch leitende Schichten (11, 14) ausgebildeten Elektroden eine luminiszierende Leuchtschicht (12) angeordnet ist, wobei wenigstens eine der leitenden Schichten (11, 14) transparent ist und beide leitenden Schichten (11, 14) mit Anschlüssen (15) für eine Wechselspannung versehen sind.

2. Leuchtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Trägerfolie (10) als transparente Folie aus gebildet ist.

3. Leuchtelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leuchtschicht (12) als Phosphor schicht ausgebildet und vorzugsweise eine Siebdruckschicht ist.

4. Leuchtelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Leuchtschicht (12) aus insbesondere gekapsel ten Phosphorteilchen besteht.

5. Leuchtelement nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (10) einseitig mit einer der leitenden Schichten (11) versehen ist, die vorzugsweise als Spatterschicht ausgebildet ist, und daß die Leuchtschicht (12) auf dieser als transparente Schicht ausgebildeten leitenden Schicht (11) direkt oder über eine isolierende transparente Schicht (16) aufge bracht ist.

6. Leuchtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die isolierende Schicht als Negativ-Fotolack aus gebildet ist, insbesondere als Spincoat-Schicht.

7. Leuchtelement nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Gegenelek trode dienende leitfähige Schicht (14) über wenigstens eine isolierende Schicht (13, 17) an der Leuchtschicht (12) angeordnet ist.

8. Leuchtelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die isolierende Schicht (13) als dielektrische Schicht ausgebildet ist.

9. Leuchtelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die isolierende Schicht als Negativ-Fotolack ausgebildet ist, insbesondere als Spincoat-Schicht.

10. Leuchtelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reflexionsschicht zwi schen der als leitende Schicht (14) ausgebildeten Gegen elektrode und der Leuchtschicht (12) angeordnet ist.

11. Leuchtelement nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Reflexionsschicht als dielektrische Schicht (13), insbesondere als Bariumtitanatschicht, aus gebildet ist.

12. Leuchtelement nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Schich ten (11, 14) aus Indium-Zinn-Oxid oder Karbon bestehen oder als dünne Metallschichten ausgebildet sind, insbesondere aus Silber oder Gold.

13. Leuchtelement nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Schich ten (11, 14) zur elektrischen Kontaktierung an jeweils wenigstens einer Stelle bis zum Rand des Leuchtelements geführt sind.

14. Leuchtelement nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannung von 100-150 V mit einer Frequenz von 200-600 Hz vor gesehen ist.