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Elektrolumineszenz-Bildlampe und Verfahren zu ihrer Herstellung Die
Erfindung bezieht sich auf eine Elektrolumineszenz-Bildlampe, die eine zwischen
zwei elektrisch leitenden Schichten angeordnete Leuchtschicht aufweist und bei der
Licht nur über vorher bestimmte Teile der allein ausstrahlenden vorderen Oberfläche
abgestrahlt wird. Als Beispiel seien Leuchtschilder und andere Vorrichtungen, um
Texte oder Zeichnungen darzustellen, genannt, wobei die Teilflächen, von denen eine
Lichtabstrahlung gewünscht wird, nachstehend als »Muster« bezeichnet werden.
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Bei einer bekannten Lampe dieser Art wird der elektrolumineszente
Leuchtstoff nur auf den Teil der Vorderseite der Lampe aufgebracht, von dem eine
Lichtabstrahlung gewünscht wird. Daraus ergibt sich aber der Nachteil, daß, wenn
nicht der Rest der Vorderseite der Lampe mit einer nicht lumineszenten Substanz
von genau der gleichen Eigenfarbe wie der Leuchtstoff abgedeckt wird, das Muster
auch dann sichtbar ist, wenn die Lampe abgeschaltet ist. Ein weiterer Nachteil liegt
darin, daß der elektrische Strom von der Lampe über den :gesamten Bereich und nicht
nur über den Bereich des Musters verteilt wird.
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Bei einer weiteren bekannten Lampe der genannten Art ist eine der
Elektroden, üblicherweise die hintere, undurchsichtige Elektrode, in der Form des
Musters ausgebildet. Wenn jedoch eine Anzahl getrennter Muster, wie etwa einzelne
Buchstaben, beleuchtet werdien sollen, müssen einzelne Kontakte mit jedem einzelnen,
der Muster hergestellt werden.
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Wenn Leitungsdrähte zu diesen einzelnen Mustern durch die Rückseite
der Lampe hindurchgeführt werden., wind Licht in .den- von den Drähten durchbrochenen
Bereich ausgestrahlt, und um diesen Nachteil zu vermeiden, muß eine Isolationsschicht
zwischen der Leitung und der Rückseite der Lampe angeordnet werden. Diese Arbeitsgänge
sind zeitraubend und bei Massenfertigung nur schwierig durchzuführen.
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Die Erfindung hat den Hauptzweck, eine Elektrolumineszenz-Bildlampe
der genannten Art zu schaffen, bei der die erwähnten Nachteile wesentlich verringert
oder ausgeschaltet werden.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, um
eine Elektrolumineszenz-Bildlampe der genannten Art herzustellen, bei der wenig
oder keine besondere Aufmerksamkeit auf die einzelnen getrennten Teile des Musters
verwendet werden muß und die daher verhältnismäßig billig herzustellen ist.
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Nach der Erfindung ist die Elektrolumineszenz-Bildlampe :dadurch gekennzeichnet,
daß in den Bereichen, von denen im darzustellenden Muster keine Lichtabstrahlung
gewünscht wird, auf der hinteren Oberfläche des Leuchtstoffes zwischen diesem und
einer als Abschlußelektrode dienenden Leitschicht Isoliermaterial aufgetragen ist,
durch das der Elektrodenabstand der beiden Leitschichten gegenüber den lichtabstrahlenden
Bereichen vergrößert ist. Zweckmäßig wird eine lichtreflektierende Schicht zwischen
dem Isolationsmaterial und dem Leuchtstoff vorgesehen.
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Die Erfindung schafft auch ein Verfahren, um eine Elektrolumineszenz-Bildlampe
der genannten Art herzustellen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf einen
durchsichtigen Träger eine erste transparente elektrisch leitende Schicht aufgebracht,
danach eine zweite Leuchtstoffschicht oder eine Reihe von Schichten über die Gesamtheit
der ersten Schicht. Nachdem über denjenigen Bereichen der Oberfläche der Leuchtstoffschicht
oder der Reflexionsschicht, von denen später Lichtabstrahlung in der Darstellung
auf der gegenüberliegenden Seite gewünscht wird, eine Hilfssubstanz aufgebracht
wurde, die wasserabstoßend ist oder die nach dem Trocknen wasserabstoßend wird,
wird auf .der so gebildeten Oberfläche ein Überzug von Kunststoff in wäßriger Suspension
oder Lösung oder als eine Emulsion in Wasser aufgebracht, wobei dieser Überzug von
den Bereichen des Musters abgewiesen wird, wonach dieser Überzug getrocknet und
die das Positiv des Musters bildende Schicht der Hilfssubstanz entfernt wird und
eine dritte elektrisch leitende Schicht über die gesamte so gebildete Oberfläche
aufgebracht wird. Es kann vorteilhaft sein, daß die das Positiv des Musters bildende,
wasserabstoßende Schicht der Hilfssubstanz mit Hilfe des Siebdrucks auf diejenigen
Bereiche, die hernach leuchten sollen, aufgebracht wird. Die Hilfssubstanz kann
ein Silikon enthalten. Wahlweise kann die Hilfssubstanz
mit Hilfe
eines Lösungsmittels entfernt werden, das den Überzug nicht beeinträchtigt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
zweier in den schematischen Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele.
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Fig. 1 ist eine stark vergrößerte Querschnittsansicht eines Teiles
einer Ausführungsform der Erfindung; Fig.2 bis 5 zeigen in stark vergrößertem Querschnitt
vier Stadien der Herstellung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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In Fig. 1 ist eine transparente Grundplatte 10 aus Glas oder Kunststoff
an ihrer hinteren Oberfläche mit einer durchsichtigen elektrisch leitenden Schicht
11 überzogen, über die eine Schicht 12 aus Leuchtstoff gelegt ist. Eine Schablone
13 aus Isolationsmaterial, wie etwa Papier oder Kunststoffolie, ist in der
Form des Bereiches ausgeschnitten, aius dem keine Lichtabstrahlung gewünscht wird,
und diese Schablone wird auf die Schicht 12 aufgeklebt. Die Schablone kann beispielsweise
mit Gummi überzogen sein, der unter Druck und Wärme .auf die Leuchtstoffschicht
12 aufgeklebt wird. Eine rückwärtige Elektrode 14, beispielsweise in der Form einer
elektrisch leitenden Farbe, wird dann auf die Schablone aufgebracht, und diese Elektrode
erstreckt sich über das Material der Schablone und, auch über die darin ausgeschnittenen
Hohlräume. Falls erwünscht, kann eine lichtreflektierende Schicht auf die gesamte
Oberfläche der Leuchtstoffschicht 12 aufgebracht werden., bevor die Schablone 13
aufgeklebt wird.
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Dieses Verfahren ist nicht sehr geeignet, wenn Symbole, wie etwa die
Buchstaben des Alphabetes oder andere komplizierte Formen, gewünscht werden und
wenn nur geringe Mengen der Lampen benötigt werden, weil die Kosten der Werkzeuge
zum Ausstanzen der Schablonen normalerweise unannehmbar hoch sind.
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Ein anderes Verfahrene arbeitet mit Siebdruck,wobei die Seidenabschirmung
auf denjenigen Bereichen aufgebracht wird, aus denen die Lichtabstrahlung erfolgen
soll, d. h. denjenigen Bereichen des Musters, die von den ausgeschnittenen Räumen
in der Schablone 13 der Fig. 1 gebildet werden. Eingeeignetes zähflüssiges Material,
das nach dem Trocknen eine Isolierschicht bilden kann, wird durch das Sieb auf die
Leuahtstoffschicht -gepreßt, wodurch die Schicht 13 in Fig. 1 gebildet wird. Normalerweise
ist es nicht möglich, eine genügend dicke Schicht in einem einzigen Si.ebdruekvorgang
herzustellen, und dieser Arbeitsgang muß daher mit sorgfältiger Ausrichtung wiederholt
werden, bis eine genügend dicke Isolierstoffschicht aufgebaut worden ist.
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Ein bevorzugtes Verfahren nach der Erfindung wird nachstehend unter
Hinweis auf Fig. 2 bis 5 beschrieben. Auch hier wind mit Siebdruck gearbeitet, aber
in diesem Falle wird das Sieb über die Bereiche gelegt, aus denen keine Lichtabstrahlung
gewünscht wird. Die Schichten 11 und 12 (und falls gewünscht, eine Reflexionsschicht
15) werden auf die Glasplatte 10 aufgebracht, wie unter Hinweis auf Fig. 1 beschrieben.
Das Muster 16 wind, dann, wie in Fig. 2 gezeigt, auf die Leuchtstoffschicht 12 oder
auf die Reflexionsschicht 15 aufgedruckt, wenn eine solche vorhanden ist, wobei
eine Hilfssubstanz verwendet wird, die wasserabstoßende Eigenschaften hat oder sie
beim Trocknen entwickelt. Eine solche Substanz kann ein Fett oder ein Wachs sein
oder eine Lösung oder eine Dispersion von Fett oder Wachs. Der erforderliche Isolierüberzug
über die Bereiche, aus denen keine Lichtabstrahlung gewünscht wird, wird dann durch
Aufpinseln oder Aufbringen mit anderen Mitteln einer wäßrigen Lösung oder Emulsion
oder aus einem geeigneten Kunststoff über die gesamte Oberfläche hergestellt, wobei
die Lösung oder Emulsion von den Bereichen abgewiesen wird, die wasserabstoßend
gemacht worden sind.
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In den verbleibenden Bereichen wird die Oberfläche von der wäßrigen
Emulsion oder Lösung benetzt, und beim Trocknen verbleibt eine Isolationschicht
17 der erforderlichen Dicke, wie irr. Fig. 3 gezeigt. Ein einmaliges Aufbringen
des Materials ist auf diese Weise genügend.
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Eine ,geeignete Kunststoffemulsion für die Schicht 17 ist eine wäßrige
Lösung eines weichgemachten Styrol-Methakrylat-Kopolymers, der unter dem Namen »Stymultex
Beta 4D« bekannt ist. Es können jedoch auch viele andere Materialien verwendet werden,
wie etwa PolyvinylazetatEmulsion, Vinyl-Azetat - Methyl - Methakrylat - Kopolymer
- Emulsion, Poly Butyl-Methakrylat-Emulsion oder eine wäßrige Lösung von Polyvinyl-Alkohol.
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Nachdem das Isoliermaterial 17 getrocknet ist, kann .das Fett
oder Wachs 16 mit oder ohne Erwärmung abgewischt werden, :um das in Fig. 4 gezeigte
Ergebnis zu erreichen, und danach wird eine hintere Elektrode 18 aufgebracht, wie
vorher beschrieben.
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Eine bevorzugte Abänderung des beschriebenen Verfahrens besteht darin,
als Siebdruckfarbe zur Bildung der Schicht 16 .eine Lösung eines Kunststoffes zu
verwenden, die entweder beim Trocknen wasserabstoßend wird oder durch Hinzufügen
eines Silikons zur Lösung wasserabstoßend gemacht werden kann. Die Kunststofflösung
oder Emulsion, die anschließend verwendet wird, um die Isolierbereiche 17 herzustellen,
wind dann so gewählt, daß die wasserabstoßende Substanz mit Hilfe eines Lösungsmittels
entfernt werden kann, das den Überzug auf den isolierenden Bereichen. nicht beeinträchtigt.
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Bei einem Beispiel ist die Siebdruckfarbe 16 eine Äthyl-Zelluloselösung
mit beigefügtem Silikon, und das Material 17 zur Ausbildung der isolierenden
Bereiche ist eine wäßrige Emulsion des Materials »Stymultex Beta 4D«, das vorstehend
beschrieben wurde. Die Äthyl-Zelluloselösung wird im Siebdruck auf die Leuchts,toffschiaht
12 in. normaler Weise aufgebracht, und nach dem Trocknen wird sie sorgfältig mit
der »Stymultex-Lösung« benetzt oder bepinselt. Diese läßt man abtrocknen, und ein
weiterer Überzug wird aufgebracht, wenn das erwünscht ist. Nach dem Trocknen wind
die Äthyl-Zellulose 16 durch Eintauchen oder durch Waschen mit Alkohol entfernt,
wodurch der »Stymultex« Film 17 nicht beeinträchtigt wind. Das hintere Elektrodenmaterial
18 wird dann in der Form einer leitenden Farbe auf den gesamten Bereich der Platte
aufgebracht. Auf diese Art und Weise können Buchstaben oder Zahlen mit klaren Kanten
in -der fertigen Vorrichtung erzielt werden.