DE2249867A1 - ELECTROLUMINESCENT ELEMENT OF THE DISPERSION TYPE - Google Patents
ELECTROLUMINESCENT ELEMENT OF THE DISPERSION TYPEInfo
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Description
Elektrolumineszenzelement vom DispersionstypDispersion type electroluminescent element
Die Erfindung bezieht sich auf ein lichtabstrahlendes Anzeigeelement, bei dem ein der Elektrolumineszenz (EL) fähiger Leuchtstoff verwendet wird, und insbesondere auf ein der Anzeige dienendes Elektrolumineszenzelement vom Dispersionstyp.The invention relates to a light-emitting display element, in which a phosphor capable of electroluminescence (EL) is used, and in particular one which is used for display Dispersion type electroluminescent element.
Die Elektrolumineszenz-Anzeigeelemente werden im allgemeinen in die Gruppen der EL-Zellen mit aufgedampftem Film und der EL-Zellen vom üispersionstyp eingeteilt, wobei in der letzteren Gruppe der elektrolumineszente Leuchtstoff in einem geeigneten organischen oder anorganischen Bindemittel dispergiert ist.The EL display elements are generally grouped into the groups of the evaporated film EL cells and the EL cells divided by the dispersion type, the latter group being the electroluminescent phosphor is dispersed in a suitable organic or inorganic binder.
Derartige organische Bindemittel sind Rizinusöl, Glyzerin, Acetal-Kunstharze, Epoxyd-Kunstharze, Methylmethacrylat, Polyester, Polyäthylen, Polystyrol, Cyanoäthyl-Zellulose usw., wohingegen zu den anorganischen Bindemitteln ferroelektrische Materialien, wie z.B. elektrolumineszente Email, Bariumtitanat, Rochelle-Salz,Such organic binders are castor oil, glycerine, acetal synthetic resins, Epoxy resins, methyl methacrylate, polyester, polyethylene, polystyrene, cyanoethyl cellulose, etc., whereas In addition to the inorganic binders, ferroelectric materials such as electroluminescent enamel, barium titanate, Rochelle salt,
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Kaliumdihydrogen -Phosphat und Bleititanat gehören.Potassium dihydrogen phosphate and lead titanate include.
Die bekannte lilektrolumineszenz zelle vom Dispersionstyp weist zwei Elektroden auf, zwischen denen eine elektrolumineszente Schicht eingeschlossen ist. Zwischen der elektrolumineszenten Schicht und der einen Elektrode ist ein isolierender Film angeordnet, um einen Durchschlag zu verhindern.The known lilektrolumineszenz cell of the dispersion type has two electrodes between which an electroluminescent layer is enclosed. Between the electroluminescent Layer and the one electrode, an insulating film is arranged to prevent breakdown.
An das organische oder anorganische Bindemittel müssen die folgenden Anforderungen gestellt werden:The following must be applied to the organic or inorganic binder Requirements are:
1. Es muß mit dem elektrolumineszenten Leuchtstoff in geeigneter Weise vermischbar sein;1. It must be suitable with the electroluminescent phosphor Way to be mixable;
2. es darf mit dem Leuchtstoff/chemisch nicht reagieren;2. It must not react chemically with the fluorescent material;
3. es muß den elektrolumineszenten Leuchtstoff sicher halten;3. It must keep the electroluminescent fluorescent material safe;
4. es muß ausgezeichnete Isolationseigenschaftn aufweisen;4. It must have excellent insulating properties;
5. sein Alterungsverhalten muß gut sein d.h. seine Eigenschaften sollen sich in Abhängigkeit von der Zeit nicht ändern;5. its aging behavior must be good, i.e. its properties should not change as a function of time;
6. es muß eine im Vergleich zur aufgeprägten Spannung hohe Durchschlagspannung aufweisen und6. A breakdown voltage must be high compared to the voltage applied have and
7. seine Dielektrizitätskonstante muß groß sein.7. Its dielectric constant must be large.
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- 3 - 22A9867- 3 - 22A9867
Nun können aber die organischen Bindemittel nicht die Bedingungen 3 bis 7 erfüllen,während die anorganischen Bindemittel nicht die · Forderung 1 erfüllen. Wenn ein Durchschlag durch einen besonderen isolierenden Film verhindert werden soll, werden die Anzahl der Herstellungsschritt.e und die Herstellungskosten in die Höhe getrieben. Now, however, the organic binders cannot meet the conditions 3 to 7, while the inorganic binders do not Meet requirement 1. If a breakdown is to be prevented by a special insulating film, the number of Manufacturing step.e and manufacturing costs increased.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrolumines zenzelement vom Dispersionstyp zu schaffen, das von einfachem Aufbau ist und die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist. It is therefore the object of the present invention to provide an electroluminescent zenzelement of the dispersion type, which is simple in construction and does not have the disadvantages described above.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Elektrolumineszenzelement vom Dispersionstyp mit zwei Elektroden und einer zwischen den beiden Elektroden angeschlossenen elektrolumineszenten Schicht aus, in der ein elektrolumineszenter Leuchtstoff in einem Bindemittel dispergiert ist.To solve this problem, the invention is based on an electroluminescent element of the dispersion type with two electrodes and one electroluminescent connected between the two electrodes Layer made of an electroluminescent phosphor is dispersed in a binder.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die elektrolumineszente Schicht aus einer Mischung von 100 Gew.-Teilen elektrolumineszentern Leuchtstoff, 30 bis 50 Gew.-Teilen Flüssigkristall und ausgehend von der Summe der Gewichtsteile an Leuchtstoff und Flüssigkristall 10 bis 40 Gew.-Teilen anorganischem Bindemittel besteht.The object is achieved in that the electroluminescent Layer made from a mixture of 100 parts by weight of electroluminescent cells Phosphor, 30 to 50 parts by weight of liquid crystal and based on the sum of the parts by weight of phosphor and liquid crystal 10 to 40 parts by weight of inorganic binder.
Die Verwendung von Flüssigkristall bietet die folgenden Vorteile;The use of liquid crystal offers the following advantages;
1. Der Flüssigkristall weist ein ausgezeichnetes Isolationsvermögen auf;1. The liquid crystal has excellent insulating properties on;
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2» Der Flüssigkristall kann in einem beliebigen Verhältnis nit dem elektroitntineszenten Leuchtstoff vermischt -und in dies·* dispergiert werden;2 »The liquid crystal can nit in any ratio mixed with the electro-tinescent phosphor -and in this * be dispersed;
3. D«r Flüssigkristall kann als organisches Bindemittel wirken, das über eine Betriebsteit vom mehreren tausend Stunden ohne Alterungserscheinungen stabil ist;3. The liquid crystal can act as an organic binder which is stable over an operating period of several thousand hours without any signs of aging;
4. Der Flüssigkristall ist durchscheinend oder leicht getrübt, , so daß er äußerst wirkungsvoll Lumineszenzlicht hindurchlassen kann; '. · , ■ ... ■..■■'.■.;. .:>■: 4. The liquid crystal is translucent or slightly cloudy so that it can transmit luminescent light extremely efficiently; '. ·, ■ ... ■ .. ■■ '. ■.;. .:> ■:
5. Der Flüssigkristall baut beim Anliegen einer Spannung eine Dipolmoment auf, so daß ein elektrisches Feld wirkungsvoll über dem Leuchtstoff aufgebaut werden kann, und5. The liquid crystal builds a when a voltage is applied Dipole moment on, so that an electric field is effective can be built up over the phosphor, and
6. Der Flüssigkristall weist eine relativ große Dielektrizititskonstante auf. Andererseits bietet die Verwendung eines anorganischen Bindemittels die folgenden Vorteile:6. The liquid crystal has a relatively large dielectric constant on. On the other hand, the use of an inorganic binder offers the following advantages:
1. Das anorganische Bindemittel weise eine äußerst holte Dielektrizitätskonstante auf und1. The inorganic binder has an extremely high dielectric constant on and
2. es kann dort, wo es weiß ist, das elektroluminzeszente Licht reflektieren. ' .....■■■■ ■ ■ : :. ■ . ■. ■ ...'. ■ 2. It can reflect the electroluminescent light where it is white. '..... ■■■■ ■ ■:. ■. ■. ■ ... '. ■
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung genauer beschrieben werden. Von den Figuren zeigen:The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing. From the figures show:
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30981 573949'30981 573949 '
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine zum Stand der Technik gehörende Elektrolumineszenzzelle vom Dispersionstyp undFig. 1 shows a cross section through a belonging to the prior art Dispersion type electroluminescent cell and
Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrolumineszenzzelle. .Fig. 2 shows a corresponding cross section through an inventive Electroluminescent cell. .
Die in der Fig. 1 gezeigte bekannt EL-Zelle besteht aus einer Metallelektrode 1, einer lichtdurchlässigen Elektrode 2, einer Elektrolumineszenzschicht 3, die aus einer Mischung eines elektrolumineszenten Leuchtstoffes und einem organischen oder einem anorganischen Bindemittel besteht; weiterhin gehören zu der Zelle aus Kunstharz hergestellte Ab stands stücke 4, die zur Begrenzung eines Spaltes zwischen den Elektroden 1 und 3 zwischen diesen angeordnet sind.Der Spalt dient zur Aufnahme der elektrolumineszenten Schicht 3. Zwischen der elektrolumineszenten Schicht 3 und der Elektrode 2 ist ein isolierender Film 5 eingebracht, um einen Isolationsdurchschlag zu verhindern. Neben dem isolierenden1 Film 5 tragen natürlich auch die Abstandsstücke 4 zur beträchtlichen Erhöhung der Herstellungsschritte und der Fabrikationskosten bei.The known EL cell shown in FIG. 1 consists of a metal electrode 1, a transparent electrode 2, an electroluminescent layer 3, which consists of a mixture of an electroluminescent phosphor and an organic or an inorganic binder; furthermore belong to the cell made of synthetic resin spacer pieces 4, which are arranged to limit a gap between the electrodes 1 and 3 between these. The gap serves to accommodate the electroluminescent layer 3. Between the electroluminescent layer 3 and the electrode 2 is a insulating film 5 is introduced to prevent insulation breakdown. In addition to the insulating 1 film 5, the spacers 4 naturally also contribute to the considerable increase in the manufacturing steps and the manufacturing costs.
Die in der Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Elektrolumineszenzzelle besteht aus den beiden Elektroden 11 und 12, von denen wenigstens eine lichtdurchlässig ist und der Elektrolumineszenzschicht 13, die' aus einer Mischung aus einem elektrolumineszenten Leuchtstoff, einem Flüssigkristall und einem anorganischen Binde- , mittel mit den oben angegebenen Gewichtsteilen besteht.The electroluminescent cell according to the invention shown in FIG. 2 consists of the two electrodes 11 and 12, of which at least one is translucent and the electroluminescent layer 13, which 'consists of a mixture of an electroluminescent Phosphor, a liquid crystal and an inorganic binding agent, means with the parts by weight given above.
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Der Flüssigkristall befindet sich bei Raumtemperatur im flüssigen Zustand und weist dann sehr gute Isolationseigenschaften auf. Zum Beispiel kann als Flüssigkristall MBBA (Methoxy-Benzilyden-Buthyl-Anilin), EBBA (Äthoxy-ßenzilyden-Buthyl-Anilin) oder eine Mischung der beiden verwendet werden.The liquid crystal is in the liquid at room temperature Condition and then has very good insulation properties. For example, MBBA (methoxy-benzilydene-butyl-aniline), EBBA (ethoxy-benzilydene-buthyl-aniline) or a Mixture of the two can be used.
Beim Betrieb des Elements wird eine Betriebsspannung über die beiden Elektroden 11 und 12 gelegt, um quer zur elektrolumineszenten Schicht 13 ein elektrisches Feld aufzubauen. Dadurch werden die Lumineszenz-Zentren des Leuchtstoffes angeregt. Wenn die Polarität des angelegten Feldes umgekehrt wird, rekombinieren die angeregten Elektronen mit den Lumineszenz-Zentren unter Abgabe von Lumineszenzlicht, das für den verwendeten elektrolumineszenten Leuchtstoff charakteristisch ist. Dieses Licht kann durch die lichtdurchlässige Elektrode hindurch betrachtet werden.When operating the element, an operating voltage is applied across the two Electrodes 11 and 12 placed in order to build up an electric field across the electroluminescent layer 13. This will be the luminescence centers of the phosphor are stimulated. If the If the polarity of the applied field is reversed, the excited electrons recombine with the luminescence centers, releasing them of luminescent light which is characteristic of the electroluminescent phosphor used. This light can be viewed through the translucent electrode.
Wie bereits oben beschrieben nutzt die Erfindung sowohl die Vorteile des Flüssigkristalls als auch die Vorteile des anorganischen Bindemittels aus. Es ist daher nicht erforderlich, daß zur Verhinderung eines Isolationsdurchschlages ein isolierender Film eingebaut wird, so daß die Helligkeit des Klektrolumineszenzelementes gesteigert und Konstruktion und Herstellung des Elements vereinfacht werden können. WeiteMn zeigt das Elektrolumineszenzelement während des Betriebes über eine lange Zeitdauer keine Alterungserscheingungen, sondern arbeitet stabil.As already described above, the invention uses both the advantages the liquid crystal as well as the advantages of the inorganic binder. It is therefore not necessary that for To prevent an insulation breakdown, an insulating film is installed, so that the brightness of the Klektroluminescent element can be increased and design and manufacture of the element can be simplified. WidthMn shows the electroluminescent element no aging phenomena during operation over a long period of time, but works in a stable manner.
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