DE102007038248A1 - Electroluminescent unit and lighting device with an electroluminescent unit - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Elektrolumineszenzeinheit mit einem Trägersubstrat, auf welchem eine über Elektroden ansteuerbare Elektrolumineszenzschicht für eine erste Lichtfarbe aufgebracht ist, vorgeschlagen, wobei in einem Stapelaufbau wenigstens eine über Elektroden ansteuerbare zweite Elektrolumineszenzschicht für eine zweite Lichtfarbe vorgesehen ist und wobei in Blickrichtung senkrecht zur Ausdehnung des Trägersubstrats die Elektrolumineszenzschichten hintereinander liegen. Erfindungsgemäß umfassen die Elektrolumineszenzschichten Leuchtpigmente, die in eine UV-ausgehärtete Matrix eingebettet sind. Des Weiteren wird eine Leuchtvorrichtung vorgeschlagen.An electroluminescent unit with a carrier substrate on which anelectroluminescent layer controllable by electrodes for a first light color is proposed is provided, wherein at least one second electroluminescent layer controllable by electrodes is provided for a second light color in a stacked configuration and perpendicular to the extension of the carrier substrate the electroluminescent layers are behind one another. According to the invention, the electroluminescent layers comprise luminescent pigments which are embedded in a UV-cured matrix. Furthermore, a lighting device is proposed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektrolumineszenzeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Leuchtvorrichtung.The The invention relates to an electroluminescent unit according to the preamble of claim 1 and a lighting device.
Stand der TechnikState of the art
Elektrolumineszenzanzeigen sind in vielfältigen Ausführungsformen bereits bekannt geworden. Elektrolumineszenzanzeigen werden vorzugsweise als sogenanntes "Backlight", also Hintergrundbeleuchtung, für Flüssigkristallanzeigen eingesetzt, um eine gleichmäßige Hinterleuchtung, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen oder nachts zu erhalten.electroluminescent displays are already in various embodiments known. Electroluminescent displays are preferred as so-called "backlight", ie backlight, for Liquid crystal displays used to make a uniform Backlighting, especially in low light conditions or to get at night.
Unter Elektrolumineszenz versteht man eine Lumineszenzanregung von Leuchtpigmenten, insbesondere Leuchtphosphore durch ein elektrisches Feld, beispielsweise ein elektrisches Wechselfeld. Elektrolumineszenz wird im Folgenden auch mit EL abgekürzt.Under Electroluminescence is a luminescence excitation of luminescent pigments, in particular phosphor phosphors by an electric field, for example an alternating electric field. Electroluminescence is below also abbreviated to EL.
Anregende Spannungen betragen in der Regel bis zu 300 V. Beim Einsatz einer Wechselspannung kommen regelmäßig Frequenzen von einigen hundert Hertz zur Anwendung.stimulating Voltages are usually up to 300 V. When using a AC voltage come regularly frequencies of a few hundred hertz.
Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer Leuchtvorrichtung mit Elektrolumineszenzeinheit vergleichsweise einfacher zu gestalten.Of the Invention is based on the object, the structure of a lighting device with electroluminescent unit comparatively easier to design.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1, 8 sowie 9 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1, 8 and 9.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims are advantageous and expedient developments of the invention specified.
Zunächst geht die Erfindung von einer Elektrolumineszenzeinheit mit einem Trägersubstrat aus, auf welchem eine über Elektroden ansteuerbare Elektrolumineszenzschicht für eine erste Lichtfarbe aufgebracht ist. Das Trägersubstrat ist vorzugsweise transparent und/oder transluzent und besteht aus Kunststoff, z. B. einer PET-Folie. In einem Stapelaufbau ist wenigstens eine über Elektroden ansteuerbare zweite Elektrolumineszenzschicht für eine zweite Lichtfarbe vorgesehen, wobei in Blickrichtung senkrecht zur Ausdehnung der Elektrolumineszenzvorrichtung die Elektrolumineszenzschichten hintereinander liegen.First the invention is an electroluminescent unit with a Carrier substrate on which one via electrodes drivable electroluminescent layer applied for a first light color is. The carrier substrate is preferably transparent and / or translucent and made of plastic, z. B. a PET film. In A stack construction is at least one via electrodes controllable second electroluminescent layer for a second light color provided, wherein in the viewing direction perpendicular to Extension of the electroluminescent device the electroluminescent layers lie one behind the other.
Der Kern der Erfindung liegt nun darin, dass die Elektrolumineszenzschichten Leuchtpigmente, insbesondere Leuchtphosphore umfassen, die in einer UV-härtbaren Matrix eingebettet sind.Of the The core of the invention lies in the fact that the electroluminescent layers Luminescent pigments, in particular phosphor phosphors comprise, in a UV-curable matrix are embedded.
Auf diese Weise lässt sich die Herstellung einer Elektrolumineszenzeinheit drastisch rationalisieren. Bislang werden Elektrolumineszenzschichten, insbesondere in einem Siebdruckverfahren aufgebracht, wobei Leuchtpigmente in einer lösungsmittelhaltigen Paste eingebettet sind. Nach einem solchen Siebdruckschritt ist eine Trocknung der gedruckten Schicht erforderlich, bevor eine Weiterverarbeitung mit gegebenenfalls der Aufbringung von weiteren Schichten stattfinden kann. Die Trocknung ist enorm zeitraubend, wodurch insgesamt eine vergleichsweise hohe Herstellungszeit in einer Fertigungslinie die Folge ist.On this way, the production of an electroluminescent unit can be produced drastically streamline. So far, electroluminescent, in particular applied in a screen printing process, wherein luminescent pigments in embedded in a solvent-containing paste. To Such a screen printing step is a drying of the printed layer required before further processing with, if necessary, the Application of additional layers can take place. The drying is enormously time consuming, whereby altogether a comparatively high Production time in a production line is the result.
Die Leuchtpigmente in der UV-ausgehärteten Matrix lassen sich hingegen in einem vergleichsweise zeitlich kurzen Prozessschritt aufbringen, bei welchem z. B. in ein UV-härtendes Matrix-Material eingemischte Leuchtpigmente in einem Siebdruckverfahren aufgebracht und anschließend einer UV-Belichtung unterzogen wird. Diese ist im Vergleich zu einem Trocknungsschritt deutlich kürzer. Darüber hinaus lassen sich enorm alterungsstabile Schichten definiert in der kürzeren Zeit erzeugen.The Luminescent pigments in the UV-cured matrix can be however, in a relatively short time process step muster, in which z. B. mixed in a UV-curing matrix material Luminescent pigments applied in a screen printing process and then subjected to UV exposure. This is compared to one Drying step significantly shorter. Furthermore can be defined enormously age-stable layers in the shorter Create time.
Insbesondere beim Aufbau von farbfähigen Elektrolumineszenzeinheiten mit mehreren Elektrolumineszenzschichten für unterschiedliche Lichtfarben kumulieren sich die Vorteile der jeweiligen Zeitersparnis durch UV-Belichtung im Vergleich zu einer "Lacktrocknung".Especially in the construction of color-capable electroluminescent units with several electroluminescent layers for different Light colors accumulate the advantages of the respective time savings by UV exposure compared to a "paint drying".
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist am Trägersubstrat beidseitig eine zwischen Elektroden angeordnete Elektrolumineszenzschicht aufgebracht.In A preferred embodiment of the invention is on the carrier substrate on both sides of an arranged between electrodes electroluminescent layer applied.
Dadurch kann für eine Anwendung mit z. B. zwei Elektrolumineszenzschichten unterschiedlicher Farbe jeweils mit dem Schichtaufbau von einer Trägersubstratoberfläche gestartet werden, was insbesondere im Hinblick auf eine Schichtrauhigkeit von Vorteil ist.This allows for an application with z. B. two electroluminescent layers of different color are each started with the layer structure of a carrier substrate surface, which in particular with regard to a layer roughness of Advantage is.
Zudem kann ein Trägersubstrat eingesetzt werden, das bereits insbesondere beidseitig mit einer Elektrode versehen ist, z. B. einer ITO-Elektrode (ITO steht für Indium-Tin-Oxide), die im Vergleich zu einer im Siebdruckverfahren hergestellten Elektrode einen geringeren Flächenwiderstand besitzt. Damit kann die Performance einer EL-Schicht, insbesondere bei großen Flächen verbessert werden.moreover a carrier substrate can be used that already in particular, provided on both sides with an electrode, for. B. an ITO electrode (ITO stands for indium tin oxides), the in comparison to a screen-printed electrode has a lower sheet resistance. This can be the Performance of an EL coating, especially for large areas be improved.
Um eine zuverlässige elektrische Isolierung der Elektroden zueinander sicherzustellen, wird in einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich zur jeweiligen EL-Schicht eine transparente Dielektrikumschicht aus UV-härtbarem Material vorgeschlagen. Für eine weitere Verbesserung und Vereinfachung des Schichtaufbaus wird überdies vorgeschlagen, dass zumindest eine Elektrode im Stapelaufbau aus UV-ausgehärtetem Material besteht. Derartige Elektroden lassen sich aus den oben genannten Gründen in einem Siebdruckverfahren zweitsparend erzeugen.Around a reliable electrical insulation of the electrodes to ensure each other is in a preferred embodiment in addition to the respective EL layer a transparent Dielectric layer of UV-curable material proposed. For a further improvement and simplification of the layer structure is also proposed that at least one electrode in the stack structure of UV-cured Material exists. Such electrodes can be found in the above mentioned reasons in a screen printing second saving produce.
Unabhängig von einem Aufbau, bei welchem auf beiden Seiten des Substrats eine Elektrodenanordnung mit dazwischenliegender Elektrolumineszenzschicht vorgesehen ist, können auf einer Seite des Trägersubstrats mehrere über Elektroden ansteuerbare übereinanderliegende EL-Schichten vorgesehen sein. Zum Beispiel sind zwei übereinanderliegende Elektrolumineszenzschichten realisiert. Wenn zusätzlich auf der gegenüberliegenden Substratseite eine weitere Elektrolumineszenzschicht aufgebaut ist, kann mit der Möglichkeit, mit den jeweiligen EL-Schichten Primärfarben zu erzeugen, ein vollfarbfähiges Elektrolumineszenzleuchtelement realisiert werden.Independently of a structure in which on both sides of the substrate Electrode arrangement with interposed electroluminescent layer is provided, on one side of the carrier substrate several over electrodes controllable superimposed Be provided EL layers. For example, two are superimposed Realized electroluminescent layers. If additional on the opposite side of the substrate another electroluminescent layer can be constructed with the possibility of using the respective EL layers to produce primary colors, a full-color Elektrolumineszenzleuchtelement be realized.
Auch denkbar ist die übereinandergelegte Anordnung von mehreren Trägersubstraten, die jeweils eine durch Elektroden ansteuerbare EL-Schicht mit insbesondere unterschiedlicher Lichtfarbe umfassen.Also conceivable is the superimposed arrangement of several Carrier substrates, each one driven by electrodes EL layer with in particular different light color include.
Bei einer Leuchtvorrichtung mit einer Trägerplatte, auf der Streumittel in Form von geschliffenem Kristallglas und/oder Halbedelsteinen und/oder Edelsteinen aufgebracht sind, und insbesondere Beleuchtungsmittel auf der der Beschichtungsseite mit Streumittel gegenüberliegenden Seite, liegt der Kerngedanke der Erfindung darin, dass die Beleuchtungsmittel eine EL-Einheit, wie oben beschrieben, umfasst. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, die Streumittel mit einer sehr gleichmäßigen Hinterleuchtung zu versehen, wodurch die Brillanz der Streumittel, insbesondere von geschliffenem Glas oder Halbedelsteinen oder sogar Edelsteinen optisch äußerst wirkungsvoll ins Szene gesetzt werden kann. Mit der zusätzlichen Möglichkeit, die Farbe einer Hinterleuchtung zu variieren, können spektakuläre optische Effekte zusammen mit den Streumitteln erzielt werden. Eine solche Leuchtvorrichtung kann beispielsweise in einem Schwimmbecken oder einem Whirlpool angeordnet werden, gegebenenfalls unter Wasser.at a lighting device with a support plate on the Scattering in the form of cut crystal glass and / or semiprecious stones and / or gemstones are applied, and in particular lighting means on the opposite side of the coating with scattering agent Page, the core idea of the invention is that the lighting means an EL unit as described above. This opens up the possibility of spreading with a very uniform Provide backlighting, reducing the brilliance of the scattering agents, in particular of cut glass or semi-precious stones or even Gemstones visually extremely effective in the scene can be set. With the additional possibility To vary the color of a backlight can be spectacular optical effects are achieved together with the scattering agents. A such lighting device can, for example, in a swimming pool or a whirlpool, possibly under water.
Im Weiteren ist es bevorzugt, wenn die Streumittel auf der Trägerplatte mit einem UV-härtbaren Dielektrikum als Kleber befestigt sind. Hierzu kann beispielsweise das UV-härtbare Dielektrikum der Elektrolumineszenzeinheit zur Anwendung kommen. Mit einem solchen Material lassen sich Streumittel überaus haltbar mit hoher Güte, insbesondere blasenfrei und farbneutral, auf einer Trägerplatte anbringen.in the Furthermore, it is preferred if the scattering means on the support plate attached with a UV-curable dielectric as an adhesive are. For this purpose, for example, the UV-curable dielectric of Electroluminescent unit are used. With such a Material can scattering extremely durable with high Goodness, especially bubble-free and color-neutral, on one Attach support plate.
Darüber hinaus ist ein zeitaufwändiger Trocknungsprozess, wie er üblicherweise bei einer Harzeinbindung notwendig ist, überflüssig. Vielmehr kann bereits nach kürzester Zeit, nämlich nach einem kurzen UV-Belichtungsschritt, ein entsprechendes Leuchtvorrichtungsbauteil für eine etwaige Weiterverarbeitung verwendet werden. Auch sind Lösungsmittelemissionen, die in geringem Maß bei lösungsmittelhaltigen Klebern nach einer Trocknungszeit noch vorhanden sind, vollständig eliminiert.About that In addition, it is a time-consuming drying process, as it usually does is necessary with a resin inclusion, superfluous. Rather, already after a very short time, namely after a short UV exposure step, a corresponding lighting device component be used for any further processing. Also are solvent emissions that contribute little to solvent-based adhesives after a drying time yet are present, completely eliminated.
Zeichnungendrawings
Mehrere Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert.Several Embodiments are shown in the drawings and are listed below, giving further benefits and details explained in more detail.
Es zeigenShow it
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Eine
erste Ausgestaltung einer Elektrolumineszenzeinheit
Die
EL-Schichten
Die
Trägerfolien sind transluzent, so dass das Licht der unterschiedlich
farbigen Phosphore über alle weiteren transluzenten Schichten,
zu denen auch die EL-Schicht gehört, an einer Betrachtungsoberfläche
Die Breite der Bahnen des Gitters aus Silberleitlack beträgt vorzugsweise weniger als 0,2 mm. Damit kann ein Lichtverlust durch Abschattung aus den EL-Schichten auf ein erträgliches Maß begrenzt werden.The Width of the tracks of the grid is made of silver conductive paint preferably less than 0.2 mm. This can cause a loss of light Shading from the EL layers can be limited to a tolerable level.
Durch die unterschiedlich farbigen Phosphore lässt sich in einer entsprechenden Ansteuerung im Prinzip jede gewünschte Lichtfarbe erzeugen. Helligkeit und Farbtemperatur wird durch eine Änderung der Ansteuerspannung und/oder einer Ansteuerfrequenz für die einzelnen EL-Schichten einstellbar ausgestaltet.By The different colored phosphors can be in one corresponding control in principle any desired light color produce. Brightness and color temperature is due to a change in the Drive voltage and / or a drive frequency for the individual EL layers adjustable designed.
Der
Aufbau auf der jeweiligen Trägerfolie ist vorzugsweise
dergestalt, dass die Lichtaustrittseite durch die jeweilige Trägerfolie
In
Der
Schichtaufbau auf der Trägerfolie
Damit
ist jedoch der Schichtaufbau auf die Trägerfolie
Das
Licht verlässt den Aufbau
Anstatt der Kombination einer z. B. UV-aushärtbaren transluzenten Leitlackschicht mit einer Silberleitschicht kann auch eine lösungsmittelhaltige Leitlackschicht eingesetzt werden, die im Vergleich zu einer UV-aushärtbaren Leitlackschicht derzeit noch einen besseren Leitwert zeigt. Damit kann grundsätzlich eine weitere Herstellungsvereinfachung im Hinblick auf den Schichtaufbau erreicht werden. Allerdings zu Lasten der Herstellungszeit, die für lediglich UV-aushärtbare Schichten systembedingt verkürzt ist.Instead of the combination of a z. B. UV-curable translucent Leitlackschicht with a Silberleitschicht can also be a solvent-containing Leitlackschicht used in comparison to a UV-curable Leitlackschicht currently shows even better conductance. This can basically a further manufacturing simplification with regard to the layer structure be achieved. However, at the expense of manufacturing time, the for system-only UV-curable coatings is shortened.
In
den Ausführungsformen
- 11
- EL-EinheitEL unit
- 2a, 2b, 2c2a, 2b, 2c
- Trägerfoliesupport film
- 3a, 3b, 3c3a, 3b, 3c
- ITO-SchichtITO layer
- 4a, 4b, 4c4a, 4b, 4c
- EL-SchichtEL layer
- 5a, 5b, 5c5a, 5b, 5c
- Leitlackschichtconductive lacquer
- 6a, 6b, 6c6a, 6b, 6c
- SilberleitschichtSilberleitschicht
- 77
- Betrachtungsoberflächeviewing surface
- 2020
- EL-EinheitEL unit
- 21a, 21b21a, 21b
- Trägerfoliesupport film
- 2222
- Schichtaufbaulayer structure
- 2323
- ITOITO
- 2424
- EL-SchichtEL layer
- 2525
- Leitlackschichtconductive lacquer
- 2626
- SilberleitschichtSilberleitschicht
- 2727
- Dielektrikumdielectric
- 2828
- SilberleitschichtSilberleitschicht
- 2929
- Leitlackschichtconductive lacquer
- 3030
- EL-SchichtEL layer
- 3131
- Leitlackschichtconductive lacquer
- 3232
- SilberleitschichtSilberleitschicht
- 3333
- Pfeilarrow
- 4040
- EL-EinheitEL unit
- 4141
- Trägerfoliesupport film
- 4242
- ITOITO
- 43a, 43b43a, 43b
- EL-SchichtEL layer
- 44a, 44b44a, 44b
- EL-SchichtEL layer
- 4545
- Leitlackschichtconductive lacquer
- 4646
- SilberleitschichtSilberleitschicht
- 4747
- Dielektrikumdielectric
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (9)
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |