DE2249867C3 - Electroluminescent element from dis- - Google Patents
Electroluminescent element from dis-Info
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Description
3535
Die Erfindung bezieht sich auf ein lichtabstrahlendes Anzeigeelement, bei dem ein der Elektroluminesfcenz (EL) fähiger Leuchtstoff verwendet wird, und Insbesondere auf ein der Anzeige dienendes Elektrolumineszenzelement vom Dispersions^.The invention relates to a light-emitting display element in which one of the electroluminescent (EL) capable phosphor is used, and in particular an electroluminescent element serving for display from dispersion ^.
Die Elektrolumineszenz-Anzeigeelemente werden Im allgemeinen in die Gruppen der EL-Zellen mit •ufgedampftem Film und der EL-ZeI en vom D1-gpersionstyp eingeteilt, wobei in der letzteren GruppeThe electroluminescent display elements are generally classified into the groups of EL cells with vapor-deposited film and EL cells of the D 1 dispersion type, the latter group
der einen Elektrode ist em isolierender Film an- |eordnet, um einen Durchschlag zu verhindern.one electrode is covered with an insulating film | arranged to prevent breakdown.
An das organische oder anorganische Bindemittel müssen die folgenden Anforderungen gestellt werden:The following requirements must be placed on the organic or inorganic binder:
1. Es muß mit dem elektrolumineszenten Leuchtstoff in geeigneter Weise vermischbar sein;1. It must be suitable for mixing with the electroluminescent phosphor;
2. es darf mit dem Leuchtstoff chemisch nicht rea-2. It must not react chemically with the phosphor
gieren;gi older;
3. es muß elektrolumineszenten Leuchtstoff sicher halten;3. It must hold electroluminescent fluorescent material securely;
4. es muß ausgezeichnete Isolationseigenschaften 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, d. i.e., its properties should vary depending on not change of time;
6. es muß eine im Vergleich zur aufgeprägten Spannung hohe Durchschlagspannung aufweisen, und6. It must have a high breakdown voltage compared to the voltage applied, and
7. seine Dielektrizitätskonstante muß groß sein.7. Its dielectric constant must be large.
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 Herstellungsschritte und die Herstellungskosten in die Höhe getrieben.Now, however, the organic binders can not meet the conditions 3 to 7, while the inorganic binders do not meet requirement 1. When a breakthrough by a special insulating film should be prevented, the number of manufacturing steps and the manufacturing cost lifted up.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrolumineszenzelement 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 element of the dispersion type to create which is of simple 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 elelrtrolumineszenter Leuchtstoff in einem Bindemittel dispergiert ist.To achieve this object, the invention is based on an electroluminescent element of the dispersion type with two electrodes and one between the two Electroluminescent layer connected to electrodes, in which an elelrtrolumineszenter Phosphor is dispersed in a binder.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die elektrolumineszente Schicht aus einer Mischung von 100 Gewichtsteilen elektrolumineszentem Leuchtstoff, 30 bis SO Gewichtsteilen Flüssigkristall und ausgehend von der Summe der Gewichtsteile an Leuchtstoff und Flüssigkristall 10 bis 40 Gewichtsteile anorganischem Bindemittel besteht.The object is achieved in that the electroluminescent layer consists of a mixture of 100 Parts by weight of electroluminescent phosphor, 30 to 50 parts by weight of liquid crystal and starting from the sum of the parts by weight of phosphor and liquid crystal 10 to 40 parts by weight of inorganic Binder consists.
Die Verwendung von Flüssigkristall bietet die folgenden Vorteile:Using liquid crystal has the following advantages:
1. Der Flüssigkristall weist ein ausgezeichnetes Isolationsvermögen auf; 1. The liquid crystal has excellent insulating properties;
2. der Flüssigkristall kann in einem beliebigen Verhältnis mit dem elektrolumineszenten Leuchtstoff vermischt und in diesem dispergiert werden; 2. The liquid crystal can be in any proportion with the electroluminescent phosphor mixed and dispersed therein;
ist. . . «°is. . . «°
Derartige organische Bindemittel sind Rizinusöl,Such organic binders are castor oil,
ST1?"' u A<xt?-Klas} hafe' Epmqrd-KuiBthaTO, Methylmethacrylat, Polyester, Polyäthylen, Polystytoi, Cyanoathy^Zellulose usw., wohingegen zu den ^organischen^Bindemitteln ferroelektrisch Malen-•lalien,wiezBelektrolummeszenteS Email Bariumtitanat Rochelle-Salz, Kahumdihydrogen-Phosphat VndBleititanat, gehörenST 1 ? "' U A <xt ? - K l as } ha f e ' Epmqrd-KuiBthaTO, methyl methacrylate, polyester, polyethylene, polystytoi, cyanoathy ^ cellulose, etc., whereas for the ^ organic ^ binders ferroelectric paints, wi e zBelektrolummeszente S email barium titanate Rochelle salt, Kahumdihydrogen phosphate VndBleititanat include,
Die bekannte Elektrolumineszenzzelle vom Di- »persionstyp ΛνβιβΙ zwei Elektroden auf, zwischenThe well-known electroluminescent cell from Di- »Persion type ΛνβιβΙ two electrodes on, between
55 mehreren tausend Stunden ohne Alterungserscheinuneen stabil isf 55 is stable for several thousand hours without any signs of aging
4 der ρ,^^^ 'ist durchscheinend oder leicht ^ wirkungsvoll 4 the ρ, ^^^ ' is translucent or slightly ^ effective
LuminLenzlicht hindurchlassen kann;Lumin can transmit lenz light;
5. der Flüssigkristall baut beim Anliegen einer Spannung ein Dipolmoment auf, so daß ein elektrisches Feld wirkungsvoll über dem Leucht-5. The liquid crystal builds up a dipole moment when a voltage is applied, so that an electric field is effective across the luminous
stoff aufgebaut werden kann, und
6 der ηϋ^^^^ weist ein'e relativ ße Di.fabric can be built, and
6 the ηϋ ^^^^ indicates a ' e relatively ße Di.
aufon
1· Das anorganische Bindemittel weist eine äußerst hohe Dielektrizitätskonstante auf und1 · The inorganic binder has an extremely high dielectric constant on and
2. es kann dort, wo es weiß ist, das elektrolumineszente Licht reflektieren.2. It can reflect the electroluminescent light where it is white.
Die Erfindung soll nun an Hand der ZeichnungThe invention will now be based on the drawing
genauer beschrieben werden. Von den Figuren zeigtbe described in more detail. From the figures shows
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine zum Stand derF i g. 1 shows a cross section through a prior art
Technik gehörende Elektrolumineszenzzelle vom Dispersionstyp, undDispersion type electroluminescent cell belonging to technology, and
F i g. 2 zeigt einen entsprechenden Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrolumineszenzzelle. F i g. 2 shows a corresponding cross section through an electroluminescent cell according to the invention.
Die in der F i g. 1 gezeigte bekannte EL-Zelle besteht aus einer Metallelektrode 1, einer lichtdurch-The in the F i g. 1 is a known EL cell shown from a metal electrode 1, a translucent
lässigen 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-Standsstücke 4, die zur Begrenzung eines Spaltes zwischen den Elektroden 1 und 2 zwischen diesen angeordnet sind. Der Spalt dient zur Aufnahme der elektroluiuneszenten Schicht 3. Zwischen der elektrolumineszenten Schicht 3 und der Elektrode 2 ist ein isolierender FUm 5 eingebracht, um einen Isolationsdurchschlag zu verhindern. Neben dem isolierenden Film S tragen natürlich auch die Abstandsstücke 4 zur beträchtlichen Erhöhung der Herstellungsschritte und der Fabrikationskosten bei.permeable electrode 2, an electroluminescent layer 3, which consists of a mixture of an electroluminescent Phosphor and an organic or an inorganic binder; Farther belong to the cell made of synthetic resin spacers 4, which limit a gap between the electrodes 1 and 2 are arranged between them. The gap is used to accommodate the electroluminescent layer 3. Between the electroluminescent Layer 3 and the electrode 2, an insulating film 5 is introduced in order to prevent an insulation breakdown. In addition to the insulating Of course, the film S also supports the spacers 4 to considerably increase the manufacturing steps and 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 sinem elektrolumineszenten ao Leuchtstoff, einem Flüssigkristall und einem anorganischen Bindemittel 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, at least one of which is transparent is, and the electroluminescent layer 13, which consists of a mixture of sinem electroluminescent ao Phosphor, a liquid crystal and an inorganic binder with the above Parts by weight.
Der Flüssigkristall befindet sich bei Raumtemperatur im flüssigen Zustand und weist dann sehr gute »5 Isolationseigenschaften auf. Zum Beispiel kann als Flüssigkristall MBBA (Methoxy-Benzilyden-Buthy!- Anilin), EBBA (Äthoxy-Benzilyden-Buthyl-Anüin) oder eine Mischung der beiden verwendet werden.The liquid crystal is in the liquid state at room temperature and then has a very good »5 Insulation properties. For example, MBBA (Methoxy-Benzilyden-Buthy! - Aniline), EBBA (Ethoxy-Benzilyden-Buthyl-Anüin) 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, in order to build up an electric field across the electroluminescent layer 13. This will be the luminescence centers of the phosphor are excited when the polarity of the applied field is reversed the excited electrons recombine with the luminescence centers giving off luminescence 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 Elektrolumineszenzelementes gesteigert und Konstruktion und Herstellung des Elements vereinfacht werden können. Weiterhin zeigt das Elektrolumineszenzelement während des Betriebes über eine lange Zeitdauer keine Alterungserscheinungen, sondern arbeitet stabil.As already described above, the invention utilizes both the advantages of the liquid crystal and the advantages of the inorganic binder. It is not necessary, therefore, to incorporate an insulating film to prevent the insulation breakdown, so that the brightness of the electroluminescent element can be increased and the construction and manufacture of the element can be simplified. Furthermore, the electroluminescent element shows no signs of aging over a long period of time during operation, but works stably.
Hierzu .1 Blatt ZeichnungenFor this. 1 sheet of drawings
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