EP1560465A2 - Herstellungsverfahren für eine Elektrolumineszenz-Lampe - Google Patents
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- EP1560465A2 EP1560465A2 EP04029472A EP04029472A EP1560465A2 EP 1560465 A2 EP1560465 A2 EP 1560465A2 EP 04029472 A EP04029472 A EP 04029472A EP 04029472 A EP04029472 A EP 04029472A EP 1560465 A2 EP1560465 A2 EP 1560465A2
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- conductive layer
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/20—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the material in which the electroluminescent material is embedded
Definitions
- the invention relates to a method for producing an electroluminescent flat capacitor arrangement according to the preamble of claim 1 and a Electroluminescent lamp produced by such a method Lights in which such a lamp is used.
- electroluminescent flat capacitor arrangements Generally made so that on the flat side of a stiff or flexible carrier a sequence of overlapping layers applied which are generally a base electrode, an insulating layer, a pigment layer, a cover electrode and the overall arrangement moisture protective cover layer which, when the Carrier as such is not moisture impermeable, even the other flat side of the carrier and the side edges of the entire arrangement must cover.
- both electrodes are transparent educated.
- the invention is based on the object, a production process of the type mentioned so on to form that with a significantly reduced Number of manufacturing steps and performed much faster can be, ie in particular for a mass production of electroluminescent lights suitable is.
- the invention provides the laid down in claim 1 Features before.
- a electroluminescent flat capacitor arrangement of two substrates, in particular films, of which each is covered at least on one side with an electrically conductive layer. Between these two substrates, only a single further layer, namely a dielectric added with the electroluminescent pigments is introduced, that with the two substrates that give him their electrically conductive coating turned into a sandwich-like unit together.
- the dielectric is a transparent adhesive, in which the pigments are embedded and which is capable of the two substrates in order to connect with each other by having a firm adhesive bond with the incoming electrically conductive layers enters.
- This adhesive layer So fulfills a threefold function as it a) before merging with the two substrates as a carrier for the pigments and in the assembled state b) on the one hand as a dielectric and c) on the other hand as a feedstock, which holds the assembly together and for a moisture-proof seal provides.
- the adhesive system d. H. the type and layer thickness of the adhesive are to be adjusted that the pigments are completely embedded in the adhesive matrix sufficient insulation between the two electrodes and the adhesive strength to ensure the two laminated substrates together. Furthermore, that is Glue system to be selected so that the energy losses due to the electrical Displacement current when creating an AC voltage field as possible remain low and the electric field is weakened as little as possible to one to achieve optimal light output.
- both substrates are indeed and both electrically conductive layers transparent, so that in principle An electroluminescent lamp is created, which emits light from its two main surfaces radiates.
- An electroluminescent lamp is created, which emits light from its two main surfaces radiates.
- only a one-sided radiation is desired, it may one of the two main surfaces with a layer of a reflective material be covered so that the light that leak through this main surface seeks, thrown back and discharged through the opposite main surface becomes. Also can with this further cover the color appearance the electroluminescent lamp are affected.
- a first moisture-proof substrate 1 is shown on its Top carries an electrically conductive layer 2.
- first substrate 1 Above the first substrate 1 is a second, moisture-proof Substrate 8, which has an electrically conductive layer 9 on its underside.
- a dielectric layer 4 is reproduced, in which electroluminescent pigments 6 are embedded.
- this dielectric can consist of a single layer, in FIG the pigments 6 are more or less evenly distributed.
- the dielectric multilayer in particular of three layers so that an upper and a lower Edge layer contains no or significantly fewer pigments 6, which is then complete or arranged substantially only in one between these two edge layers Central layer are provided.
- This can improve the dielectric strength and / or if the dielectric is the two substrates 1, 8 is formed interconnecting adhesive to increase the adhesive or adhesive forces be beneficial.
- the electrically conductive layers are 2 or 9 directly on the dielectric layer 4 so that a compact layer structure in the form of a flat capacitor, in which the two electrically conductive Layers 2 and 9 form the electrodes. Lying on these electrodes an alternating voltage in the order of about 100 to 150 V, so give the doped electroluminescent pigments 6 a light, depending on the nature the substrates 1 and 8 and the applied thereto electrically conductive Layers 2 and 9 either up, down, or both up as well as down is radiated.
- the lower substrate 1 and / or applied to it electrically conductive layer. 2 made of a non-transparent material.
- the electric conductive layer 2 may be a copper layer.
- Both the upper substrate 8 as also applied to its underside, electrically conductive layer 9 must then be transparent to the light emitted by the pigments 6.
- the two substrates 1 and 8 and the ones located on them electrically conductive layers 2, 9 made of the same transparent materials.
- One of the flat sides of the EL lighting arrangement is then provided with a in the figure 1 Not shown opaque layer covered, which advantageously can be designed as a reflector to the incident on them light through the Electroluminescent light assembly to reflect so that it on the emerges opposite side to achieve an increased light output.
- a particular advantage of this procedure is that the two substrates 1, 8 together with their electrically conductive coatings 2, 9 as uniform Material web can be produced, which then in the two sub-films is cut.
- the dielectric 4 with the homogeneously distributed in him electroluminescent pigments 6 can point between the two facing each other in different ways electrically conductive layers 2 and 9 of the two substrates 1 and 8 introduced become.
- the dielectric 4 with the embedded Pigments 6 by any other coating method, for example by offset, roll, screen or other printing on those with the electric conductive layer covered side of the one of the two substrates, to then over-laminate the other substrate.
- an adhesive can be used which is instantaneously adheres to the two electrically conductive layers 2 and 9, after he with them e.g. has been firmly joined by a lamination or rolling process, the first of the two substrates 1 and 8 and the introduced therebetween Adhesive layer 4 formed sandwich arrangement is subjected.
- an adhesive is used, the one after its solidification moisture-impermeable layer forms and so distributed in him, sensitive Pigments 6 protects.
- an adhesive layer may also be another transparent dielectric 4, for example a polymer can be used in which the pigments 6 are embedded and that after it between the two substrates 1 and 8 and the electric conductive layers 2 and 9 has been introduced by infrared or ultraviolet irradiation is hardened and so the substrates 1 and 8 firmly connects together and at the same time ensures a moisture-proof encapsulation.
- a polymeric 2-component system that uses a binder and a Hardener is mixed together, which react to each other without irradiation, that some flexibility can be maintained.
- the dielectric 4, in which the pigments 6 are embedded, does not necessarily have to be the two substrates 1 and 8 with their electrically conductive layers Connect 2 and 9 firmly together. It suffices if it is immovable between the two substrates 1, 8 is arranged. These will be sent to you Edges are connected together in a moisture-tight manner, for example welded, to the moisture-sensitive pigments 6 against the ingress of water vapor to protect.
- optical elements can be arranged which, for example, provide such a special light distribution, that they reduce the beam angle and increased light intensity in the remaining emission angle.
- These optically active elements can either applied directly to the outer surface of the respective substrate 1, 8, For example, also attached using a transparent adhesive or pre-set and held in the context of a lamp as separate elements become.
- Both the electrically conductive layers 2 and 9 and the dielectric 4 with The embedded pigments 6 can be applied to the respective substrate 1 or 8 or between these substrates over the entire surface or introduced.
- one or both electrically conductive Layers and / or the dielectric 4 only on selected surface areas of Substrates 1, 8 apply, if e.g. glowing characters are displayed should.
- the order is preferably carried out by means of a printing process (Screen printing, offset printing, web printing) before the substrates 1 and 9 together get connected.
- a particularly preferred method according to the invention proceeds in the manner that first on one of a transparent, moisture-proof plastic film formed starting material web on one side a transparent, electrically conductive Layer applied either by a printing or spraying method or by sputtering is made, for example, of a transparent, electrically conductive Lack or an ITO layer exists.
- This starting material web which can be made “endless”, is then in cut two partial film webs forming the substrates 1, 8, wherein the one is turned and positioned so that its electrically conductive layer of the electric conductive layer of the other partial film web exactly opposite.
- the separately prepared dielectric layer with the in her introduced homogeneously distributed electroluminescent pigments and the entire Layer assembly laminated together into a composite, preferably the Dielectric also at the same time ensures a moisture-proof encapsulation.
- the transparency of the EL lamps vary because the electroluminescent pigments as such are not transparent are.
- plastic films can other substrates, in particular rigid, as substrates or less flexible materials are used. Also is a combination in the Way possible that one of the substrates of a stiff or less flexible Material and the other of a flexible and therefore easier to process Plastic film is formed.
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Zu Vereinfachung eines Verfahrens zur Herstellung einer Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung ist vorgesehen, dass zwischen zwei jeweils eine elektrisch leitende Schicht (2, 9) tragende, feuchtigkeitsundurchlässige Substrate (1, 8) ein mit Elektrolumineszenz-Pigmenten (6) versetztes, transparentes Dielektrikum (4) eingebracht und die so gebildete Schichtanordnung feuchtigkeitsdicht gekapselt wird, wobei wenigstens eines der beiden Substrate (1, 8) und die von ihm getragene elektrisch leitende Schicht (2, 9) transparent sind. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine
nach einem solchen Verfahren hergestellte Elektrolumineszenz-Lampe bzw.
Leuchten, in denen eine solche Lampe verwendet wird.
Gemäß dem Stand der Technik werden Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnungen
im allgemeinen so hergestellt, dass auf die Flachseite eines steifen
oder flexiblen Trägers eine Folge von einander überdeckenden Schichten aufgebracht
wird, bei denen es sich im allgemeinen um eine Basiselektrode, eine Isolationsschicht,
eine Pigmentschicht, eine Deckelektrode und eine die Gesamtanordnung
gegen Feuchtigkeit schützende Abdeckschicht handelt, die dann, wenn der
Träger als solcher nicht feuchtigkeitsundurchlässig ist, auch die andere Flachseite
des Trägers sowie die Seitenkanten der gesamten Anordnung überdecken muß.
Damit das im Inneren der Flachkondensatoranordnung erzeugte Licht austreten
kann, muß wenigstens eine der beiden Elektroden von einer elektrisch leitfähigen,
transparenten Schicht gebildet werden. Bei einer Anordnung, die von ihren beiden
Hauptflächen ausgehendes Licht abgeben soll, werden beide Elektroden transparent
ausgebildet.
Selbst dann, wenn man als Träger ein im Handel erhältliches, bereits von seinem
Hersteller mit einer elektrisch leitenden Schicht versehenes Basismaterial, beispielsweise
eine einseitig mit Kupfer oder einem ITO-(Indium-Zinnoxid-)Überzug
beschichtete Kunststofffolie verwendet, so muß doch eine ganze Reihe von weiteren
Verfahrensschritten folgen, um zu der angestrebten Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung
zu gelangen. Hierzu gehören die Beschichtung des Basismaterials
mit einer Isolationsschicht, auf die im nächsten Schritt die Pigmentschicht
aufgebracht wird, worauf die Beschichtung mit der im allgemeinen transparenten
Deckelektrode erfolgt, die insbesondere dann, wenn die fertiggestellte Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung
flexibel und/ oder prägbar sein soll, von einem
entsprechenden handelsüblichen Lack gebildet wird.
Zwar können alle diese Beschichtungsschritte mit Hilfe von geeigneten Sprühoder
Druckverfahren durchgeführt werden, doch ist ihnen gemeinsam, dass die
zunächst in flüssiger Form aufgebrachte Substanz trocknen oder aushärten muß,
bevor der nächste Beschichtungsschritt erfolgen kann, was zu einer Verlängerung
der Produktionsdauer führt. Darüber hinaus muß das für die Aufbringung einer
Schicht verwendete Lösemittel mit der darunterliegenden, im allgemeinen sehr
dünnen Schicht kompatibel sein und darf diese nicht so weit anlösen, dass in ihr
Fehlstellen entstehen.
Somit sind diese aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren aufgrund der
Vielzahl und der zeitlichen Dauer der einzelnen Herstellungsschritte vergleichsweise
kostenaufwendig und zeitraubend.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren
der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass es mit einer deutlich verringerten
Anzahl von Herstellungsschritten und wesentlich schneller durchgeführt
werden kann, also insbesondere für eine Massenproduktion von Elektrolumineszenz-Leuchten
geeignet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 niedergelegten
Merkmale vor.
Gemäß der Erfindung wird zur Herstellung einer Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung
von zwei Substraten, insbesondere Folien ausgegangen, von denen
jedes zumindest einseitig mit einer elektrisch leitenden Schicht bedeckt ist.
Zwischen diese beiden Substrate wird nur noch eine einzige weitere Schicht, nämlich
ein mit den Elektrolumineszenz-Pigmenten versetztes Dielektrikum eingebracht,
das mit den beiden Substraten, die ihm ihre elektrisch leitende Beschichtung
zuwenden, zu einer sandwichartigen Einheit zusammen gefügt wird. Verwendet
man mit einer elektrisch leitenden Schicht versehene, im Handel erhältliche
Substrate und eine mit Pigmenten versetzte, zwischen zwei abziehbare Schutzfolien
eingebettete Dielektrikumsschicht, so reduziert sich das erfindungsgemäße
Verfahren im wesentlichen wird darauf, dass in einem mit "Endlosmaterial" arbeitenden
Laminiervorgang die eine Schutzfolie kontinuierlich von der Dielektrikumsschicht
abgezogen, diese mit ihrer dadurch frei gewordenen Seite auf die elektrisch
leitende Schicht des einen der beiden Substrate aufgebracht, die zweite
Schutzfolie abgezogen und das zweite der beiden Substrate mit seiner elektrisch
leitenden Schicht gegen die nunmehr frei gewordene Oberseite der Dielektrikumsschicht
angedrückt wird.
Werden als Substrate flexible Kunststofffolen verwendet, so läßt sich dies in der
Weise bewerkstelligen, dass die drei genannten Komponenten, nämlich die beiden
jeweils mit einer elektrisch leitenden Schicht bedeckten Folien und die mit ihren
beiden Schutzfolien abgedeckte Dielektrikumsschicht jeweils von einer "Endlosrolle"
abgezogen und durch eine entsprechende Walzen- beziehungsweise Rollenanordnung
geführt werden in der dann die Ablösung der Schutzfolien und das Zusammenlaminieren
der drei Komponenten erfolgt.
Da bei diesem Vorgang allenfalls eine der Komponenten, nämlich das Dielektrikum
einen gewissen Feuchtigkeits- beziehungsweise Lösemittelanteil enthält, der abdampfen
beziehungsweise aus dem fertigen Produkt heraus diffundieren muß,
entstehen keine Wartezeiten bevor nach Durchführung eines Verfahrensschrittes
der nächste erfolgen kann.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Dielektrikum um einen transparenten Kleber,
in den die Pigmente eingebettet sind und der in der Lage ist, die beiden Substrate
dadurch miteinander zu verbinden, dass er eine feste Klebeverbindung mit
den sie bedeckenden elektrisch leitenden Schichten eingeht. Diese Klebstoffschicht
erfüllt also eine dreifache Funktion, da sie a) vor der Zusammenführung mit
den beiden Substrate als Träger für die Pigmente und im zusammen gebauten Zustand
b) einerseits als Dielektrikum und c) andererseits als Verfügeschicht dient,
welche die Anordnung zusammen hält und für eine feuchtigkeitsdichte Versiegelung
sorgt.
Das Klebesystem, d. h. die Art und die Schichtdicke des Klebes sind dabei so abzustimmen,
dass die Pigmente vollständig in der Klebermatrix eingebettet sind, um
eine ausreichende Isolation zwischen den beiden Elektroden und die Haftfestigkeit
der beiden zusammenlaminierten Substraten zu gewährleisten. Weiterhin ist das
Klebersystem so auszuwählen, dass die energetischen Verluste durch den elektrischen
Verschiebestrom beim Anlegen eines Wechselspannungsfeldes möglichst
gering bleiben und das elektrische Feld möglichst wenig geschwächt wird, um eine
optimale Lichtausbeute zu erzielen.
Aber auch dann, wenn keine handelsüblichen, mit elektrisch leitenden Schichten
bedeckten Substrate verwendet werden, sondern diese Substrate im Rahmen des
erfindungsgemäßen Verfahrens in einem ersten Schritt hergestellt werden, ergibt
sich gegenüber dem Stand der Technik eine erhebliche Vereinfachung, da die Beschichtung
der Substrate mit einem elektrisch leitfähigen Material ebenfalls in einem
Endlosverfahren erfolgen kann, in dem das elektrisch leitende Material auf
eine entsprechende lange Substratbahn aufgedruckt, aufgesprüht oder aufgesputtert
wird. Besonders vorteilhaft gestaltet sich dieser Verfahrensschritt, wenn
ein und dasselbe Substratmaterial für die beiden Substrate der Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung
verwendet wird. Es kann dann eine einzige
große Materialbahn hergestellt werden, welche ihn zwei Teilbahnen zerschnitten
wird, um dann in dem oben geschilderten Endlos-Laminierverfahren die Elektrolumineszenz-Schichtstruktur
herzustellen. In diesem Fall sind dann zwar beide Substrate
und beide elektrisch leitenden Schichten transparent, so dass im Prinzip
eine Elektrolumineszenz-Lampe entsteht, die von ihren beiden Hauptflächen Licht
abstrahlt. Ist demgegenüber nur eine einseitige Abstrahlung gewünscht, so kann
eine der beiden Hauptflächen mit einer Schicht aus einem reflektierenden Material
abgedeckt werden, so dass das Licht, das durch diese Hauptfläche auszutreten
sucht, zurückgeworfen und durch die gegenüberliegende Hauptfläche abgegeben
wird. Auch kann mit dieser weiteren Abdeckschicht das farbliche Erscheinungsbild
der Elektrolumineszenz-Lampe beeinflußt werden.
Diese und andere vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur einen
stark schematisierten Querschnitt durch die noch nicht miteinander verbundenen
Komponenten einer durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellbaren Elektrolumineszenz-Flachkondensator-Anordnung.
Wenn in der folgenden Beschreibung Ausdrücke wie "unten", "oben" und dergleichen
verwendet werden, so bezieht sich dies nur auf die Zeichnungsfigur und nicht
auf eine feste räumliche Anordnung der einzelnen Komponenten bei der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Weiterhin sind die einzelnen Schichtdicken
der Deutlichkeit halber stark vergrößert und auch nicht proportional zueinander
dargestellt.
In der Figur ist eine erstes feuchtigkeitsdichtes Substrate 1 dargestellt, das auf seiner
Oberseite eine elektrisch leitende Schicht 2 trägt.
Oberhalb des ersten Substrats 1 befindet sich ein zweites, feuchtigkeitsdichtes
Substrat 8, das auf seiner Unterseite eine elektrisch leitende Schicht 9 aufweist.
Zwischen den beiden Substraten 1 und 8 ist eine Dielektrikumsschicht 4 wiedergegeben,
in welche Elektrolumineszenz-Pigmente 6 eingebettet sind.
Dieses Dielektrikum kann, wie dargestellt, aus einer einzigen Schicht bestehen, in
der die Pigmente 6 mehr oder weniger gleichmäßig verteilt sind.
Alternativ hierzu ist es aber auch möglich, das Dielektrikum mehrschichtig, insbesondere
aus drei Schichten so aufzubauen, dass eine obere und eine untere
Randschicht keine oder deutlich weniger Pigmente 6 enthält, die dann vollständig
oder im wesentlichen nur in einer zwischen diesen beiden Randschichten angeordneten
Zentralschicht vorgesehen sind. Dies kann zur Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit
und/oder, wenn das Dielektrikum als die beiden Substrate 1, 8
miteinander verbindender Kleber ausgebildet ist, zur Erhöhung der Haft- bzw. Klebekräfte
vorteilhaft sein.
Im fertig zusammengebauten Zustand liegen die elektrisch leitenden Schichten 2
bzw. 9 direkt an der Dielektrikumsschicht 4 so an, dass ein kompakter Schichtaufbau
in Form eines Flachkondensators entsteht, bei dem die beiden elektrisch leitenden
Schichten 2 und 9 die Elektroden bilden. Legt man an diese Elektroden
eine Wechselspannung in der Größenordnung von etwa 100 bis 150 V an, so geben
die dotierten Elektrolumineszenz-Pigmente 6 ein Licht ab, das je nach Beschaffenheit
der Substrate 1 bzw. 8 und der auf sie aufgebrachten elektrisch leitenden
Schichten 2 und 9 entweder nach oben, nach unten oder sowohl nach oben
als auch nach unten abgestrahlt wird.
Für eine Abstrahlung nur in einer Richtung, beispielsweise nach oben, kann das
untere Substrat 1 und/ oder die auf es aufgebrachte elektrisch leitende Schicht 2
aus einem nicht transparenten Material bestehen. Insbesondere kann die elektrisch
leitende Schicht 2 eine Kupferschicht sein. Sowohl das obere Substrat 8 als
auch die auf seine Unterseite aufgebrachte, elektrisch leitfähige Schicht 9 muß
dann für das von den Pigmenten 6 abgegebene Licht transparent sein.
Soll eine Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung geschaffen werden, die ihr Licht
nach beiden Seiten, d.h. in der Figur 1 sowohl nach oben als auch nach unten abstrahlt,
so bestehen beide Substrate 1 und 8, sowie die auf ihnen aufgebrachten
elektrisch leitenden Schichten 2 und 9 jeweils aus einem transparenten, vorzugsweise
dem gleichen Material.
Aber auch dann, wenn nur eine einseitige Lichtabstrahlung gewünscht ist, ist es
vorzuziehen, die beiden Substrate 1 und 8 und die auf ihnen befindlichen elektrisch
leitenden Schichten 2, 9 aus den gleichen transparenten Materialien herzustellen.
Eine der Flachseiten der EL-Leuchtanordnung wird dann mit einer in der Figur 1
nicht dargestellten lichtundurchlässigen Schicht abgedeckt, die vorteilhafterweise
als Reflektor ausgebildet sein kann, um das auf sie auftreffende Licht durch die
Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung hindurch so zu reflektieren, dass es auf der
gegenüberliegenden Seite austritt, um eine erhöhte Lichtausbeute zu erzielen.
Ein besonderer Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass die beiden Substrate
1, 8 mit ihren elektrisch leitenden Beschichtungen 2, 9 gemeinsam als einheitliche
Materialbahn hergestellt werden können, die dann in die beiden Teilfolien
zerschnitten wird.
Das Dielektrikum 4 mit den in ihm homogen verteilten Elektrolumineszenz-Pigmenten
6 kann auf unterschiedliche Weise zwischen die aufeinander zu weisenden
elektrisch leitenden Schichten 2 und 9 der beiden Substrate 1 und 8 eingebracht
werden.
Bevorzugt wird hier ein Transferverfahren, bei dem das Dielektrikum 4 mit den eingebetteten
Pigmenten 6 in einem vorausgehenden Verfahrensschritt als gleichförmig
dicke Schicht hergestellt wird, die sandwichartig zwischen zwei Abdeck-Folien,
die beispielsweise aus Wachspapier bestehen, eingeschlossen ist.
Zur Herstellung der Elektrolumineszenz-Leuchtanordnung wird dann eine dieser
Wachspapier-Folien abgezogen und das Dielektrikum 4 mit seiner freigelegten
Oberfläche beispielsweise gegen die elektrisch leitende Schicht 2 des unteren
Substrats 1 angedrückt. Gleichzeitig oder kurz danach kann auch die zweite
Wachspapier-Folie abgezogen und das Substrat 8 mit seiner elektrisch leitenden
Schicht 9 von oben her gegen das Dielektrikum 4 angepreßt werden.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, das Dielektrikum 4 mit den eingebetteten
Pigmenten 6 durch irgendein anderes Beschichtungsverfahren, beispielsweise
durch Offset-, Rollen-, Sieb- oder ein anderes Druckverfahren auf die mit der elektrisch
leitenden Schicht bedeckte Seite des einen der beiden Substrate aufzubringen,
um dann das andere Substrat darüberzulaminieren.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Dielektrikum 4 gleichzeitig zur flächigen
Verbindung der beiden Substrate dient.
Zu diesem Zweck kann als Dielektrikum 4 ein Kleber verwendet werden, der unmittelbar
an den beiden elektrisch leitenden Schichten 2 und 9 haftet, nachdem er
mit ihnen z.B. durch einen Laminier- oder Walzvorgang fest verbunden worden ist,
dem die zunächst aus den beiden Substraten 1 und 8 und der dazwischen eingebrachten
Kleberschicht 4 gebildete Sandwichanordnung unterworfen wird. Vorzugsweise
kommt dabei ein Kleber zum Einsatz, der nach seiner Verfestigung eine
feuchtigkeitsundurchlässige Schicht bildet und so die in ihm verteilten, empfindlichen
Pigmente 6 schützt.
Statt einer Kleberschicht kann auch ein anderes transparentes Dielektrikum 4, beispielsweise
ein Polymer verwendet werden, in das die Pigmente 6 eingebettet sind
und das, nachdem es zwischen die beiden Substrate 1 und 8 bzw. die elektrisch
leitenden Schichten 2 und 9 eingebracht worden ist, durch Infrarot- oder Ultraviolett-Bestrahlung
zum Aushärten gebracht wird und so die Substrate 1 und 8 fest
miteinander verbindet und gleichzeitig für eine feuchtigkeitsdichte Kapselung sorgt.
Alternativ kann als die Pigmente aufnehmende und die beiden Substrate miteinander
verbindende, für Feuchtigkeit undurchlässige Kleberschicht auch ein polymeres
2-Komponenten-System verwendet werden, das aus einem Binder und einem
Härter zusammengemischt wird, die ohne Bestrahlung so miteinander reagieren,
dass durchaus eine gewisse Flexibilität erhalten bleiben kann.
Das Dielektrikum 4, in welches die Pigmente 6 eingebettet sind, muß nicht notwendigerweise
die beiden Substrate 1 und 8 mit ihren elektrisch leitenden Schichten
2 und 9 fest miteinander verbinden. Es genügt, wenn es unverschiebbar zwischen
den beiden Substraten 1, 8 angeordnet ist. Diese werden dann an ihren
Rändern feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt,
um die feuchtigkeitsempfindlichen Pigmente 6 gegen das Eindringen von Wasserdampf
zu schützen.
Auf der Außenseite des Substrats 1 und/oder 8, durch die hindurch das von den
Pigmenten 6 abgegebene Licht austreten soll, können optische Elemente angeordnet
werden, die für eine spezielle Lichtverteilung beispielsweise derart sorgen,
dass sie den Abstrahlwinkel verringern und zu einer erhöhten Lichtstärke in dem
verbleibenden Emissionswinkel führen. Diese optisch wirksamen Elemente können
entweder unmittelbar auf die Außenfläche des betreffenden Substrats 1, 8 aufgebracht,
beispielsweise ebenfalls mit Hilfe eines transparenten Klebers befestigt
oder im Rahmen einer Leuchte als gesonderte Elemente vorgesetzt und gehalten
werden.
Sowohl die elektrisch leitenden Schichten 2 und 9 als auch das Dielektrikum 4 mit
den eingebetteten Pigmenten 6 können auf das jeweilige Substrat 1 bzw. 8 bzw.
zwischen diese Substrate ganzflächig auf- bzw. eingebracht werden.
Alternativ hierzu ist es aber auch möglich, eine oder beide elektrisch leitenden
Schichten und/oder das Dielektrikum 4 nur auf ausgewählte Flächenbereiche der
Substrate 1, 8 aufzubringen, wenn z.B. leuchtende Zeichen dargestellt werden
sollen. In diesem Fall erfolgt der Auftrag vorzugsweise mit Hilfe eines Druckverfahrens
(Siebdruck, Offsetdruck, Rollendruck), bevor die Substrate 1 und 9 miteinander
verbunden werden.
Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Verfahren läuft in der Weise ab,
dass zunächst auf eine von einer transparenten, feutigkeitsdichten Kunststofffolie
gebildete Ausgangsmaterialbahn einseitig eine transparente, elektrisch leitende
Schicht entweder durch ein Druck- oder Sprühverfahren oder durch Sputtern aufgebracht
wird, die beispielsweise aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen
Lack oder einer ITO-Schicht besteht.
Diese Ausgangsmaterialbahn, die "endlos" hergestellt werden kann, wird dann in
zwei Teil-Folienbahnen zerschnitten, die die Substrate 1, 8 bilden, wobei die eine
so gewendet und positioniert wird, dass ihre elektrisch leitende Schicht der elektrisch
leitenden Schicht der anderen Teil-Folienbahn genau gegenüberliegt. Zwischen
diese beiden Bahnen wird dann, beispielsweise durch das bereits erwähnte
Transferverfahren die gesondert vorbereitete Dielektrikumsschicht mit den in ihr
homogen verteilten Elektrolumineszenz-Pigmenten eingebracht und die gesamte
Schichtanordnung zu einem Verbund zusammenlaminiert, wobei vorzugsweise das
Dielektrikum auch gleichzeitig für eine feuchtigkeitsdichte Kapselung sorgt.
Aus der so entstehenden Endlosbahn können dann nach Bedarf einzelne Elektrolumineszenz-Lampenelemente
ausgeschnitten und beispielsweise mit Hilfe herkömmlicher
Crimp-Elemente kontaktiert werden, die sich durch die Folien auf die
Leiterbahnen durchdrücken lassen. Alternativ können auf der oberen und unteren
Folie Ausstanzungen vorgenommen werden, durch die hindurch die elektrisch leitenden
Schichten kontaktiert werden.
Durch den Pigmentanteil in der Dielektrikumsschicht läßt sich die Transparenz der
EL-Lampe variieren, da die Elektrolumineszenz-Pigmente als solche nicht transparent
sind.
An Stelle von Kunststofffolien können als Substrate andere, insbesondere steife
oder wenig flexible Materialien verwendet werden. Auch ist eine Kombination in der
Weise möglich, dass eines der Substrate von einem steifen oder wenig flexiblen
Material und das andere von einer flexiblen und damit einfacher zu verarbeitenden
Kunststofffolie gebildet wird.
Claims (21)
- Verfahren zur Herstellung einer Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei jeweils eine elektrisch leitende Schicht (2, 9) tragende, feuchtigkeitsundurchlässige Substrate (1, 8) ein mit Elektrolumineszenz-Pigmenten (6) versetztes, transparentes Dielektrikum (4) eingebracht und die so gebildete Schichtanordnung feuchtigkeitsdicht gekapselt wird, wobei wenigstens eines der beiden Substrate (1, 8) und die von ihm getragene elektrisch leitende Schicht (2, 9) transparent sind.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Dielektrikum (4) auch dazu dient, die beiden Substrate (1, 8) feuchtigkeitsdicht mit einander zu verbinden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Dielektrikum zunächst auf die die elektrisch leitende Schicht (2, 9) tragende Seite des einen Substrats (1, 8) aufgebracht und das zweite Substrat (1, 8) auf die derart gewonnene Schichtanordnung so auflaminiert wird, dass seine elektrisch leitende Schicht (2, 9) dem transparenten Dielektrikum (4) zugewandt ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (4) mit Hilfe eines Transfer-Verfahrens vollflächig aufgebracht wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (4) mit Hilfe eines Beschichtungsverfahrens vollflächig aufgebracht wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (4) mit Hilfe eines Druckverfahrens nur auf ausgewählte Flächenbereiche aufgebracht wird und die feuchtigkeitsdichte Kapselung durch eine Verschweißung der Substratränder erfolgt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Elektrolumineszenz-Pigmenten (6) versetzte, transparente Dielektrikum (4) ein unmittelbar an den ihm zugewandten, jeweils die elektrisch leitende Schicht tragenden Seiten der Substrate (1, 8) fest haftender Kleber ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Elektrolumineszenz-Pigmenten (6) versetzte, transparente Dielektrikum (4) ein Polymer ist, das nach dem Einbringen zwischen die beiden jeweils eine elektrisch leitende Schicht tragenden Substrate (1, 8) ausgehärtet wird um auf diese Weise die beiden Substrate (1, 8) fest und feuchtigkeitsdicht miteinander zu verbinden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Dielektrikum (4) drei Schichten, nämlich zwei Randschichten, die im fertigen Zustand der Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung unmittelbar an den elektrisch leitenden Schichten (2, 9) der beiden Substrate (1, 8) anliegen und keine Elektrolumineszenz-Pigmente sowie eine Zentralschicht umfaßt, die mit den Elektrolumineszenz-Pigmenten (6) versetzt ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die beiden Substrate (1, 8) als auch ihre elektrisch leitenden Schichten (2, 9) jeweils aus dem gleichen Material bestehen.
- Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Substrate (1, 8) aus der gleichen, eine elektrisch leitende Schicht (2, 9) tragenden Ausgangsmaterialbahn hergestellt werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht auf das Substrat (1, 8) aufgesputtert wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (2, 9) auf das Substrat (1, 8) durch einen Druckvorgang aufgebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige elektrisch leitende Schicht (2, 9) auf ihr Substrat (1, 8) ganzflächig aufgebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige elektrisch leitende Schicht auf ihr Substrat (1, 8) nur in ausgewählten Flächenbereichen aufgebracht wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Endlosverfahren ausgebildet ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate (1, 8) flexible Folien sind.
- Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien von Rollen abgezogen und nach der Fertigstellung in einzelne Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnungen zerschnitten werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Folien (1, 8) auf ihrer der elektrisch leitenden Schicht (2, 9) gegenüberliegenden Flachseite mit einer Reflexionsschicht versehen wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Folien (1, 8) auf ihrer der elektrisch leitenden Schicht (2, 9) gegenüberliegenden Flachseite mit optisch wirksamen Elementen versehen wird.
- Elektrolumineszenz-Flachkondensatoranordnung dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Hilfe eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
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