DE102013214054A1 - Leuchtvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Peter Krupp
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine flächige Leuchtvorrichtung mit einem elektrisch erregbaren leuchtfähigen Bereich, in welchem als Schichtsystem aufeinander eine Rückelektrode, ein Dielektrikum, eine elektrolumineszierende Leuchtschicht, die im Wesentlichen aus anorganischem Material besteht und die mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, hergestellt ist, und eine, insbesondere transparente, Frontelektrode, angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine flächige Leuchtvorrichtung mit einem elektrisch erregbaren leuchtfähigen Bereich, in welchem ein Schichtsystem angeordnet ist, das eine elektrolumineszierende Leuchtschicht umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leuchtvorrichtung.
  • Elektrolumineszierende Leuchtvorrichtungen sind grundsätzlich bekannt und werden beispielsweise als Instrumenten- und Cockpitbeleuchtung im Automobilbau und in Mobiltelefonen eingesetzt. Elektrolumineszierende Leuchtvorrichtungen ermöglichen dabei eine flächige Ausleuchtung mit einer gleichmäßigen Helligkeitsverteilung und hoher Lichtausbeute.
  • Die Lichterzeugung erfolgt bei elektrolumineszierenden Leuchtvorrichtungen indem durch Anlegen einer Wechselspannung ein sich änderndes elektrisches Feld in der Leuchtschicht erzeugt wird. Dadurch wird die Leuchtschicht zur Emission von Photonen angeregt. Die hierfür notwendige Wechselspannung wird üblicherweise von einem Inverter bereitgestellt.
  • Bekannte elektrolumineszierende Leuchtvorrichtungen werden üblicherweise mit Leuchtschichten aus organischen Materialien und mit nur kleinen Abmessungen in der Größenordnung von 1 cm2 bis 1000 cm2 hergestellt, da die Herstellung der Leuchtvorrichtungen für größere Flächen aufwändig und teuer ist. Durch die Verwendung organischer Materialien ist zudem die Lebensdauer der Leuchtschichten begrenzt.
  • Es ist daher eine der Erfindung zugrundliegende Aufgabe, eine Leuchtvorrichtung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, welche eine wirtschaftlichere Herstellung von Leuchtvorrichtungen mit längerer Lebensdauer gestatten.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche und insbesondere dadurch gelöst, dass zumindest die elektrolumineszierende Leuchtschicht im Wesentlichen aus anorganischem Material besteht und mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, hergestellt ist.
  • Aufgrund der Herstellung der elektrolumineszierenden Leuchtschicht mittels eines Druckverfahrens kann die Leuchtschicht auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise großflächig, d.h. auch auf Flächen größer 1 m2, aufgebracht werden. Zudem kann mittels des Druckverfahrens eine gleichmäßige Dicke und Zusammensetzung der Leuchtschicht über nahezu beliebige Abmessungen erreicht werden. Dadurch wird eine besonders homogene Leuchtcharakteristik der Leuchtschicht erreicht. Das verwendete Druckverfahren ist bevorzugt ein Siebdruckverfahren, da dieses besonders wirtschaftlich ist und die Möglichkeit bietet, unterschiedliche Druckpasten optimal zu verarbeiten.
  • Die Verwendung im Wesentlichen anorganischen Materials für die Leuchtschicht steigert gegenüber organischem Material dabei sowohl die Lichtausbeute in der Leuchtschicht als auch die Lebensdauer derselben, was zu einer verbesserten Wirtschaftlichkeit beiträgt. Beispielsweise kann eine derartige Leuchtschicht Lebensdauern von bis zu 50.000 Stunden erreichen.
  • In diesem Kontext soll der Ausdruck "im Wesentlichen aus anorganischem Material bestehend" bedeuten, dass zumindest keine signifikanten Anteile an organischen Stoffen enthalten sind und insbesondere der Massenanteil von organischem Material im getrockneten Zustand kleiner als 4 % ist.
  • Beim Betrieb der Leuchtvorrichtung wird eine Wechselspannung zwischen der Rückelektrode und der Frontelektrode angelegt, wobei ein Kurzschluss zwischen Rückelektrode und Frontelektrode durch die Isolationswirkung des Dielektrikums unterbunden wird. Durch die angelegte Wechselspannung bildet sich zwischen Rückelektrode und Frontelektrode ein sich zeitlich änderndes elektrisches Feld aus, in welchem die Leuchtschicht liegt. Durch das sich ändernde elektrische Feld wird die Leuchtschicht zur Lichtemission angeregt.
  • Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung kommt für unterschiedlichste Anwendungen in Betracht, beispielsweise als Werbeträger, als Verkehrsschild oder als großflächige Videoanzeige.
  • Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Unteransprüchen sowie den Zeichnungen angegeben.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind/ist auch die Rückelektrode und/oder das Dielektrikum und/oder die Frontelektrode mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, hergestellt. Auf diese Weise kann die Leuchtvorrichtung, insbesondere bei großflächiger Ausbildung, nochmals kostengünstiger und somit wirtschaftlicher hergestellt werden. Durch die Verwendung eines Druckverfahrens ergibt sich zudem der Vorteil, dass der leuchtfähige Bereich der Leuchtvorrichtung in nahezu beliebigen flächigen Formen und Mustern ausgebildet werden kann. Rein beispielhaft ist es somit möglich, elektrolumineszierende Schriftzüge, Logos, Verkehrsschilder, Werbetafeln und dergleichen mittels des Druckverfahrens zu schaffen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht/bestehen auch die Rückelektrode und/oder das Dielektrikum und/oder die Frontelektrode aus anorganischem Material. Somit können alle Schichten des Schichtsystems aus anorganischen Materialien gebildet sein, welche gegenüber organischen Materialien den Vorteil einer höheren Lebensdauer besitzen.
  • Besonders bevorzugt enthält/enthalten die Rückelektrode und/oder das Dielektrikum und/oder die Leuchtschicht und/oder die Frontelektrode Nanopartikel. In der Leuchtschicht können die Nanopartikel zum Beispiel die Lichtausbeute und die Lebensdauer steigern. Des Weiteren können die Nanopartikel die Leitfähigkeit der Front- und der Rückelektrode sowie die Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums erhöhen. Zur noch weiteren Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit können für die Front- und die Rückelektrode auch Kohlenstoffnanoröhren als Nanopartikel verwendet werden. Durch eine erhöhte Dielektrizitätskonstante kann wiederum das sich im Bereich der Leuchtschicht ausbildende elektrische Feld verstärkt werden, wodurch die Lichtausbeute der Leuchtvorrichtung weiter erhöht werden kann.
  • Bevorzugt umfasst das Schichtsystem ein Substrat, auf dem die Rückelektrode aufgebracht ist. Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um eine Leiterplatte aus Hartpapier handeln, auf welche die Rückelektrode zum Beispiel aufgedruckt wird. Alternativ ist es möglich, die Rückelektrode beispielsweise durch Ätzen auf das Substrat aufzubringen und anschließend die übrigen Schichten des Schichtsystems mittels Druckverfahren herzustellen. Darüber hinaus kann auch die Rückelektrode selbst das Substrat bilden, beispielsweise indem eine leitfähige Metallplatte als Substrat verwendet wird.
  • Besonders bevorzugt ist das Substrat flexibel ausgebildet. Die Leuchtvorrichtung kann sich auf diese Weise nicht nur in einer Ebene erstrecken, sondern nach ihrer Herstellung auch gebogen bzw. gekrümmt werden. Dadurch ergeben sich zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten für die Leuchtvorrichtung, beispielsweise die Anbringung an einer runden Litfaßsäule oder als gebogenes dreidimensionales Designelement im Automobilbau oder als Fassadenelement.
  • Vorteilhafterweise ist das Schichtsystem zumindest bereichsweise und insbesondere vollständig von einer Einkapselung umgeben. Die Einkapselung kann mit anderen Worten also nur den leuchtfähigen Bereich oder die gesamte Leuchtvorrichtung einschließen. Die Einkapselung dient dabei dazu, das Schichtsystem vor äußeren Einflüssen, insbesondere Feuchtigkeit und Sauerstoff, zu schützen, welche eine Verschlechterung der Lichtausbeute mit sich bringen können, indem sie die Zusammensetzung insbesondere der Leuchtschicht verändern.
  • Bevorzugt ist die Einkapselung aus einem transparenten und gegebenenfalls flexiblen Material gebildet, wodurch die Lichtausbeute der Leuchtvorrichtung zumindest nicht signifikant beeinflusst wird und gegebenenfalls auch eine Flexibilität der Leuchtvorrichtung erhalten bleibt. Das Material der Einkapselung kann beispielsweise in flüssiger Form an einem oder mehreren Punkten auf die Frontelektrode und/oder das Substrat aufgetragen werden und anschließend über die Frontelektrode bzw. das Substrat verlaufen und aushärten, um eine gleichmäßige, geschlossene Oberflächenschicht auszubilden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der leuchtfähige Bereich in zumindest zwei Segmente unterteilt, wobei jedes Segment eine eigene Frontelektrode und/oder Rückelektrode umfasst. Durch die Verwendung mehrerer Segmente erhöht sich der Gestaltungsspielraum bei der Herstellung der Leuchtvorrichtung. Die Segmente können derart ausgestaltet sein, dass von verschiedenen Segmenten Licht unterschiedlicher Wellenlänge emittiert wird. Alternativ kann ein Segment auch Bereiche mit verschiedenen Farben oder Farbverläufe umfassen. Auf diese Weise können mehrfarbige Leuchtvorrichtungen geschaffen werden.
  • Dabei können die unterschiedlichen Segmente beispielsweise eine gemeinsame Frontelektrode und jeweils eine eigene Rückelektrode aufweisen. Durch die separaten Rückelektroden können die Segmente unabhängig voneinander angesteuert und zum Leuchten gebracht werden. Dies ermöglicht beispielsweise die Darstellung einer Ampel mittels der Leuchtvorrichtung, wobei jeder Farbe der Ampel ein Segment zugeordnet ist, das in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Ampel aktiviert wird. Ebenfalls können durch die Verwendung mehrerer Segmente beispielsweise großflächige Werbetafeln ausgebildet werden, die Aufmerksamkeit durch abwechselnd leuchtende Schriftzüge und/oder Blinken und dergleichen auf sich ziehen.
  • Grundsätzlich kann die Wellenlänge des von der Leuchtschicht oder eines Segments der Leuchtschicht emittierten Lichts durch eine geeignete Dotierung der Leuchtschicht eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, eine Filterschicht auf die Frontelektrode aufzubringen, z.B. aufzudrucken, die über ihre gesamte Fläche oder auch nur bereichsweise Licht einer vorbestimmten Wellenlänge durchlässt. Auf diese Weise können ein- oder mehrfarbige Muster oder Schriftzüge dargestellt werden.
  • Bevorzugt weisen/weist die Rückelektrode und/oder das Dielektrikum und/oder die Leuchtschicht und/oder die Frontelektrode jeweils eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 bis 15 µm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 5 µm, auf. Eine derartige Ausbildung der Schichten des Schichtsystems mittels Dünnschichttechnologie hat zum einen eine gute Lichtausbeute zur Folge, d.h. die Leuchtvorrichtung kann mit geringen Leistungen betrieben werden. Zum anderen werden der Materialverbrauch, die Bauhöhe der gesamten Leuchtvorrichtung sowie das Gewicht derselben reduziert.
  • Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung, welches sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die Leuchtschicht mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, aus im Wesentlichen anorganischem Material gebildet wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich die voranstehend genannten Vorteile entsprechend erreichen.
  • Vorteilhafterweise werden auch das Dielektrikum und die Frontelektrode nacheinander mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, gebildet. Ebenso kann auch die Rückelektrode mittels eines Druckverfahrens hergestellt werden. Zur Herstellung einer jeweiligen Schicht werden jeweils geeignete Druckpasten verwendet, welche zusätzlich zu anorganischen Funktionsstoffen Binde- und Klebstoffe enthalten können, die sich beim Trocknen der Druckpaste verflüchtigen und/oder reagieren, um die gewünschten im Wesentlichen anorganischen Schichten zurückzulassen.
  • Als Funktionsstoffe können beispielsweise in der Leuchtschicht Zinksulfid, in dem Dielektrikum Bariumtitanat und in der Front- und/oder Rückelektrode Kupfer und/oder Silber verwendet werden. Die Funktionsstoffe, die Bindestoffe und/oder die Klebstoffe können außerdem zumindest teilweise auch als Nanopartikel in der jeweiligen Schicht vorliegen, wobei bevorzugt etwa 10 bis 15 Gewichtsprozent des jeweiligen Stoffes als Nanopartikel in der gedruckten und getrockneten Schicht vorliegen. Anstelle von oder zusätzlich zu Nanopartikeln aus Kupfer und Silber kann in der Front- und/oder Rückelektrode auch ein Massenanteil von bis zu 4 % Kohlenstoffnanoröhren zur Verbesserung der Leitfähigkeit verwendet werden.
  • Bevorzugt wird nach jedem Druckvorgang die jeweils gedruckte Schicht in einem Ofen getrocknet. Dadurch kann zum einen die Trocknung der jeweils gedruckten Schicht und damit der Herstellungsprozess beschleunigt werden. Zum anderen kann durch eine konstante Temperatur und Trocknungszeit in dem Ofen eine gleichbleibende Qualität von nacheinander gefertigten Leuchtvorrichtungen sichergestellt werden. Die Trocknung im Ofen kann beispielsweise bei einer Temperatur im Bereich von 70 bis 150 °C für 2 bis 8 Minuten erfolgen.
  • Besonders bevorzugt wird beim Aufbringen einer Druckpaste eine in Schwingungen versetzte Rakel zur Verteilung der Paste verwendet. Durch die in Schwingungen versetzte Rakel, die beim Siebdruck zum Abstreichen überschüssiger Druckpaste von einem Drucksieb verwendet wird, werden deren Schwingungen an das Drucksieb, die jeweils aufzubringende Schicht sowie die darunterliegenden Schichten und/oder das Substrat übertragen. Durch die Schwingungen kommt es zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Druckpaste, die der Bildung von Löchern in der jeweils gedruckten Schicht (sogenannten pinholes) entgegenwirkt. Die Vermeidung von pinholes trägt zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Leuchtvorrichtung bei.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Rückelektrode und/oder das Substrat vor einem ersten Druckvorgang an einem Hochspannungselement vorbeigeführt, um die Rückelektrode und/oder das Substrat zu entladen. Durch die Entladung der Rückelektrode und/oder des Substrats wird eine elektrische Abstoßung der aufgebrachten Druckpaste unterbunden, wodurch die Druckpaste eine homogenere Verbindung mit der Rückelektrode oder dem Substrat eingehen kann. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit einer Ablösung der auf die Rückelektrode oder das Substrat aufgebrachten Schicht reduziert, was zu einer weiteren Verbesserung der Lebensdauer der Leuchtvorrichtung beiträgt. Auch trägt die elektrische Entladung dazu bei, ein Ablösen einer Schicht bei einem Durchbiegen der Leuchtvorrichtung zu verhindern.
  • Auch vor dem Aufdrucken nachfolgender Schichten ist es möglich, die jeweils vorherige Schicht durch Vorbeiführen an dem Hochspannungselement zu entladen. Als Hochspannungselement kann beispielsweise eine auf 20 kV aufgeladene Metallschiene verwendet werden, die einer Druckmaschine vorgelagert ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird für alle zu druckenden Schichten eine einzige Druckmaschine verwendet. In der Druckmaschine werden also beispielsweise nacheinander die Rückelektrode, das Dielektrikum, die Leuchtschicht und die Frontelektrode aufgebracht. Zwischen den einzelnen Druckvorgängen kann die jeweils zuletzt aufgebrachte Schicht in einem Ofen getrocknet werden.
  • Bevorzugt werden die zu druckenden Schichten jedoch in einer Prozessstraße mittels aufeinander folgender Druckmaschinen aufgebracht. Zusätzlich kann in der Prozessstraße nach jeder Druckmaschine ein Ofen zur Trocknung vorgesehen sein. Durch die Prozessstraße kann somit eine Fließbandfertigung der Leuchtvorrichtung realisiert werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung;
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorderseite der Leuchtvorrichtung von 1.
  • In 1 ist eine Schnittansicht durch eine Leuchtvorrichtung 10 dargestellt. Die Leuchtvorrichtung 10 umfasst eine erste Kapselschicht 12 aus einem Kunststoffmaterial, die Teil einer Einkapselung der Leuchtvorrichtung 10 ist, welche ein Schichtsystem 11 der Leuchtvorrichtung 10 vor äußeren Einflüssen, wie z.B. Staub, Feuchtigkeit, Wasser und Sauerstoff, schützt. Die erste Kapselschicht 12 ist auf der Rückseite eines Substrats 14, z.B. einer Leiterplatte, angeordnet.
  • Auf die Vorderseite des Substrats 14 ist eine elektrisch leitende Rückelektrode 16 aufgebracht. Auf der Rückelektrode 16 ist ein elektrisch isolierendes Dielektrikum 18 angeordnet, auf welchem wiederum eine elektrolumineszierende Leuchtschicht 20 aufgebracht ist. Auf der Leuchtschicht 20 ist eine transparente Frontelektrode 22 angeordnet.
  • Optional ist auf der Frontelektrode 22 eine Farbfilterschicht 23 aufgebracht, die nur für ein oder mehrere vorbestimmte Wellenlängen von Licht durchlässig ist. Die Farbfilterschicht 23 ermöglicht es, verschiedene Farben und Farbverläufe zu erzeugen, ohne dass die Leuchtschicht 20 entsprechend farblich angepasst werden muss.
  • Anstelle einer Farbfilterschicht 23 oder auch zusätzlich kann die Wellenlänge des von der Leuchtvorrichtung emittierten Lichts durch eine Dotierung der Leuchtschicht 20 mit geeigneten Funktionsstoffen eingestellt werden.
  • Darüber hinaus ist es möglich, das Dielektrikum 18 durch Zugabe eines Farbstoffs und/oder einer Dotierung als Farbfilter auszubilden, indem von der Leuchtschicht 20 emittiertes Licht durch das Dielektrikum 18 mit einer anderen Wellenlänge reflektiert wird.
  • Auf der Frontelektrode 22 ist schließlich eine transparente zweite Kapselschicht 24 aus einem Kunststoffmaterial aufgebracht, welche die Einkapselung des Schichtsystems 11 vervollständigt.
  • Die Rückelektrode 16, das Dielektrikum 18, die Leuchtschicht 20 und die Frontelektrode 22 sind mittels eines Siebdruckverfahrens auf das Substrat 14 aufgebracht und enthalten jeweils Nanopartikel. Die Nanopartikel in der Leuchtschicht 20 können Zinksulfid aufweisen, wohingegen die Rückelektrode 16 und die Frontelektrode 22 jeweils Kohlenstoffnanoröhren enthalten können. Die Frontelektrode 22 kann beispielsweise aus Indiumzinnoxid (ITO) hergestellt sein.
  • Das Substrat 14 ist flexibel ausgebildet, wodurch die gesamte Leuchtvorrichtung 10 verbiegbar ist.
  • 2 zeigt die Leuchtvorrichtung 10 von 1 in Draufsicht. Die Leuchtvorrichtung 10 umfasst zwei Leuchtsegmente 26a, 26b, die durch separate Rückelektroden 16a, 16b ansteuerbar sind. Die Fläche der Rückelektroden 16a, 16b ist an die der Leuchtsegmente 26a, 26b angepasst und auf diese beschränkt. Die in 2 nicht gezeigte Frontelektrode 22 erstreckt sich hingegen über die gesamte Fläche des Substrats 14 und wird mittels eines Frontelektrodenanschlusses 28 kontaktiert.
  • Die erste und die zweite Kapselschicht 12, 24 überdecken die gesamte Vorder- und Rückseite der Leuchtvorrichtung 10 und gehen in Randbereichen der Leuchtvorrichtung 10 ineinander über, so dass das Substrat 14 und die auf dem Substrat 14 aufgebrachten Schichten 16, 18, 20, 22 hermetisch eingeschlossen sind. Die erste und die zweite Kapselschicht 12, 24 werden lediglich durch den Frontelektrodenanschluss 28 sowie durch Rückelektrodenanschlüsse 30a, 30b durchbrochen, so dass die Elektrodenanschlüsse 28, 30a, 30b zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtvorrichtung 10 zugänglich sind. Die Elektrodenanschlüsse 28, 30a, 30b sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als flächige metallische Leiter ausgebildet.
  • Im Betrieb der Leuchtvorrichtung 10 wird eine Wechselspannung von z.B. 100 Volt und einer Frequenz von 2 kHz zwischen den Rückelektrodenanschlüssen 30a, 30b und dem Frontelektrodenanschluss 28 angelegt. Dadurch bildet sich im Bereich der Leuchtsegmente 26a, 26b in der Leuchtschicht 20 ein sich zeitlich änderndes elektrisches Feld aus, das die in der Leuchtschicht 20 enthaltenen Zinksulfid-Partikel zur Lichtemission anregt. Das emittierte Licht durchdringt die transparente Frontelektrode 22, die Filterschicht 23 sowie die ebenfalls transparente zweite Kapselschicht 24 und ist für einen Betrachter sichtbar.
  • Durch gezieltes Anlegen und Unterbrechen der Spannungsversorgung an den Rückelektrodenanschlüssen 30a, 30b können die Leuchtsegmente 26a, 26b wie gewünscht ein bzw. ausgeschaltet werden, wodurch beispielsweise ein abwechselndes Leuchten der Leuchtsegmente 26a, 26b realisierbar ist.
  • Zur Herstellung der Leuchtvorrichtung 10 wird die mit den Elektrodenanschlüssen 30a, 30b versehene Oberfläche des Substrats 14 zunächst an einem Hochspannungsbauteil entladen und in einer ersten Siebdruckmaschine mit der Rückelektrode 16 beschichtet. Anschließend erfolgt die Trocknung der Rückelektrode 16 in einem ersten Ofen.
  • Auf die getrocknete Rückelektrode 16 wird darauffolgend mittels einer zweiten Siebdruckmaschine das Dielektrikum 18 aufgebracht und in einem zweiten Ofen getrocknet. Entsprechend werden die Leuchtschicht 20, die Frontelektrode 22 und die Filterschicht 23 durch eine dritte, vierte und fünfte Siebdruckmaschine aufgebracht und in zugehörigen Öfen getrocknet. Alternativ können die durch die Druckmaschinen aufgebrachten Schichten 16, 18, 20, 22, 23 auch nacheinander mittels einer einzigen Druckmaschine aufgebracht werden.
  • Die durch die Druckmaschinen aufgebrachten Schichten 16, 18, 20, 22, 23 weisen jeweils eine Dicke von 4 bis 6 µm auf, wodurch sich eine gesamte Dicke dieser Schichten 16, 18, 20, 22, 23 von im Bereich von 20 bis 30 µm ergibt.
  • Abschließend wird das Substrat 14 einschließlich der darauf aufgedruckten Schichten 16, 18, 20, 22, 23 in einer Wanne mit flüssigem Kapselmaterial derart umschlossen, dass nur noch die Elektrodenanschlüsse 28, 30a, 30b von außen zugänglich sind. Durch das Aushärten des Kapselmaterials bilden sich die Kapselschichten 12, 24, welche die Schichten 14, 16, 18, 20, 22, 23 hermetisch einschließen. Der Herstellungsprozess der Leuchtvorrichtung 10 ist damit abgeschlossen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Leuchtvorrichtung
    11
    Schichtsystem
    12
    erste Kapselschicht
    14
    Substrat
    16, 16a, 16b
    Rückelektrode
    18
    Dielektrikum
    20
    Leuchtschicht
    22
    Frontelektrode
    23
    Farbfilterschicht
    24
    zweite Kapselschicht
    26a, 26b
    Leuchtsegment
    28
    Frontelektrodenanschluss
    30a, 30b
    Rückelektrodenanschluss

Claims (15)

  1. Flächige Leuchtvorrichtung (10) mit einem elektrisch erregbaren leuchtfähigen Bereich (26a, 26b), in welchem als Schichtsystem (11) aufeinander angeordnet sind: eine Rückelektrode (16, 16a, 16b), ein Dielektrikum (18), eine elektrolumineszierende Leuchtschicht (20), die im Wesentlichen aus anorganischem Material besteht und die mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, hergestellt ist, und eine, insbesondere transparente, Frontelektrode (22).
  2. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Rückelektrode (16, 16a, 16b) und/oder das Dielektrikum (18) und/oder die Frontelektrode (22) mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, hergestellt sind/ist.
  3. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückelektrode (16, 16a, 16b) und/oder das Dielektrikum (18) und/oder die Frontelektrode (22) im Wesentlichen aus anorganischem Material bestehen/besteht.
  4. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückelektrode (16, 16a, 16b) und/oder das Dielektrikum (18) und/oder die Leuchtschicht (20) und/oder die Frontelektrode (22) Nanopartikel enthält/enthalten.
  5. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem (11) ein Substrat (14) umfasst, auf dem die Rückelektrode (16, 16a, 16b) aufgebracht ist.
  6. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (14) flexibel ausgebildet ist.
  7. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem (11) zumindest bereichsweise und insbesondere vollständig von einer Einkapselung (12, 24), insbesondere aus einem transparenten und/oder flexiblen Material, umgeben ist.
  8. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der leuchtfähige Bereich in zumindest zwei Segmente (26a, 26b) unterteilt ist, wobei jedes Segment (26a, 26b) eine eigene Frontelektrode (22) und/oder Rückelektrode (16a, 16b) umfasst.
  9. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückelektrode (16a, 16b) und/oder das Dielektrikum (18) und/oder die Leuchtschicht (20) und/oder die Frontelektrode (22) jeweils eine Schichtdicke im Bereich von 0,1 bis 15 µm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 5 µm, aufweist/aufweisen.
  10. Verfahren zur Herstellung einer flächigen Leuchtvorrichtung (10), insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem in einem elektrisch erregbaren leuchtfähigen Bereich (26a, 26b) der Leuchtvorrichtung (10) eine Rückelektrode (16, 16a, 16b), ein Dielektrikum (18), eine elektrolumineszierende Leuchtschicht (20) und eine Frontelektrode (22) aufeinander angeordnet werden, wobei die Leuchtschicht (20) mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, aus im Wesentlichen anorganischem Material gebildet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Dielektrikum (18) und die Frontelektrode (22) nacheinander mittels eines Druckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens, gebildet werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen einer Druckpaste eine in Schwingungen versetzte Rakel zur Verteilung der Paste verwendet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückelektrode (16, 16a, 16b) und/oder ein Substrat (14) vor einem ersten Druckvorgang an einem Hochspannungselement vorbeigeführt wird/werden, um die Rückelektrode (16, 16a, 16b) und/oder das Substrat (14) zu entladen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch die Verwendung einer einzigen Druckmaschine für alle zu druckenden Schichten.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (18), die Leuchtschicht (20) und die Frontelektrode (22) in einer Prozessstraße durch aufeinander folgende Druckmaschinen aufgebracht werden.
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