EP2191695A1 - Electroluminescence arrangement on textile materials - Google Patents

Electroluminescence arrangement on textile materials

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Publication number
EP2191695A1
EP2191695A1 EP08803574A EP08803574A EP2191695A1 EP 2191695 A1 EP2191695 A1 EP 2191695A1 EP 08803574 A EP08803574 A EP 08803574A EP 08803574 A EP08803574 A EP 08803574A EP 2191695 A1 EP2191695 A1 EP 2191695A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electroluminescent
layer
component
carrier material
pigments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08803574A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Heite
Thilo-J. Werners
Jörg MÜNZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EFL HOLDINGS TECH BV
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Publication of EP2191695A1 publication Critical patent/EP2191695A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/50Mounting arrangements
    • B60Q3/54Lighting devices embedded in interior trim, e.g. in roof liners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/70Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose
    • B60Q3/74Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose for overall compartment lighting; for overall compartment lighting in combination with specific lighting, e.g. room lamps with reading lamps
    • B60Q3/745Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose for overall compartment lighting; for overall compartment lighting in combination with specific lighting, e.g. room lamps with reading lamps using lighting panels or mats, e.g. electro-luminescent panels, LED mats
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/56Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing sulfur
    • C09K11/562Chalcogenides
    • C09K11/565Chalcogenides with zinc cadmium
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers

Definitions

  • the present invention relates to an electroluminescent device, to processes for their production and to their use as a lighting element.
  • Electro-luminescence also abbreviated to "EL” below is understood as meaning the direct luminescence excitation of luminescent pigments or luminophores by means of an electrical alternating field.
  • Electroluminescent technology has recently become increasingly important. It allows the realization of almost any size, glare-free and shadow-free, homogeneous lighting surfaces. Power consumption and installation depth on the order of one millimeter and below are extremely low.
  • the typical application involves the backlighting of transparent films provided with inscriptions and / or image motifs.
  • transparent electroluminescent arrangements e.g. B. electroluminescent phosphor plates based on glass or transparent plastic, e.g. can serve as information carrier, advertising transparent or for decorative purposes, known from the prior art.
  • Starting materials are usually zinc sulfides which, depending on the doping or co-doping and preparation process, produce different, relatively narrow-band emission spectra.
  • the reason for the use of zinc sulfides in the electroluminescent layers is on the one hand in the relatively large number of available zinc sulfide electroluminescent pigments.
  • the center of gravity of the spectrum determines the respective color of the emitted light.
  • the emission color of an electroluminescent element can be adapted to the desired color impression by a large number of possible measures.
  • At least one planar electrode is preferably made substantially transparent.
  • an electroluminescent capacitor structure can also be used a substrate may be arranged such that only a thin layer is printed or laced as the front transparent electrode or applied by a roller coating method or a curtain coating method or a spraying method.
  • two planar electrodes can also be made substantially transparent and thus a translucent electroluminescent element can be produced which has a light emission on both sides.
  • an interior lighting of vehicles preferably motor vehicles, with at least one light field, which is connected to a power supply of the vehicle and formed by at least one sheet-like electroluminescent panel radiator, described, the Leuchtfeid below an inner lining of the vehicle interior lies and the inner lining of translucent textile material or made of translucent foam.
  • US Pat. No. 6,464,381 describes a light-effect interior assembly for a vehicle, wherein an electroluminescent panel is arranged between a substrate and a tissue and the electroluminescence emission is effected through the tissue. Furthermore, the arrangement of a foam between the fabric and the substrate is described and a foam layer with tissue arranged above it is recommended, wherein the electroluminescent panel is arranged between the fabric and the foam.
  • US Pat. No. 5,091 3,967 describes a surface freshener to which a plug is connected. The surface radiator forms together with the plug an Eiektrolumineszenz-lamp, which is inserted in the manner of a light bulb in a socket in the vehicle. So that the surface radiator is not damaged during repeated insertion or removal of the electroluminescent lamp, it is designed so that it has a high mechanical strength.
  • EP 0 334 799 A describes internal space lighting in which an electroluminescent foil is inserted into a housing. It is mounted from the outside on an interior panel of the vehicle, the housing is provided at the bottom with spigot, which pierce the interior trim and engage in corresponding receiving openings of the vehicle body.
  • EP 1 053 91 0 A describes an interior lighting of vehicles which comprises at least one light field, which is connected to a voltage supply of the vehicle and is formed by at least one foil-type, light-radiating foil tractor. In the conduction path from the power supply to the light field at least one DC / AC converter is provided, which is followed by a converter. The light field is below the interior trim of the vehicle interior.
  • the invention has for its object to provide a ESelektrolumineszenz- arrangement which is flexible.
  • an electroluminescent arrangement which can be used in the region of the headliner of a motor vehicle or for other objects of the interior of a motor vehicle.
  • the Eiektrolumineszenz arrangement should preferably have the smallest possible space requirements and a low installation effort and allow a uniform distribution of light emission even at longer Leuchtance ⁇ .
  • the electroluminescent arrangement according to the invention is characterized in that the electroluminescent arrangement comprises at least one flexible electroluminescent element and at least one flexible textile substrate,
  • the electroluminescent element is designed to be flexible so that it can execute the movements and deformation of the likewise flexible textile carrier material without restricting the functionality.
  • the electroluminescent arrangement according to the invention comprises at least one flexible textile carrier material.
  • This flexible textile carrier material is provided on at least one side of the flexible electroluminescent element provided according to the invention.
  • the electroluminescent arrangement according to the invention may, for example, also comprise two flexible textile carrier materials which are provided on both sides of the electroluminescent element.
  • egg Of the two flexible texti Su ⁇ teri ⁇ lien be part of a larger textile work, such as from a Dachhimmei a motor vehicle.
  • the electroluminescent element arranged thereon is then likewise covered on the other side by a textile carrier material which extends, for example, in the direction of the observer,
  • the electroluminescent arrangement according to the invention comprises at least one electroluminescent element.
  • the electroluminescent element can generally comprise the following functional layers, wherein in some embodiments it is also possible to dispense with individual functional layers:
  • Component BE b) a first insulation layer as component BD; c) a layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, as component BC; d) optionally a further isolation layer as component BB; and e) an at least partially transparent ceiling electrode
  • the electroluminescent system according to the invention is thus generally based on an inorganic thick-film AC system, for example with conventional Fiach bed and cylinder screen printing systems can be produced.
  • the production of the Elekstranumineszenzan angel invention is easily possible using conventional and available devices,
  • electroluminescence system electroluminescence arrangement
  • Suitable electrically conductive materials for the electrodes are known per se to the person skilled in the art.
  • several types of electrodes are suitable for the production of thick-film EL elements with AC excitation.
  • these are sputtered or evaporated indium tin oxide electrodes (indium tin oxides, ITO) in vacuum on plastic films. They are very thin (a few 100 ⁇ ) and offer the advantage of high transparency with a relatively low sheet resistance (about 60 to 600 ⁇ ).
  • printing pastes with ITO or ATO (antimony tin oxides, antimony tin oxide) or intrinsically conductive transparent polymer pastes can be used, from which flat electrodes are produced by means of screen printing. At a thickness of about 0.5 to 20 microns such electrodes offer only lower transparency with high sheet resistance (up to 50 k ⁇ ). They can be applied in virtually any structure, even on structured surfaces. Furthermore, they offer a relatively good laminatability.
  • Non-ITO screen printing layers encompasses all screen printing layers that are not based on indium tin oxide (ITO)
  • ITO indium tin oxide
  • ie intrinsically conductive polymer layers with usually nanoscale electrically conductive pigments for example ATO Siebdruckpasfen with the designations 71 or 62E 7164 from DuPont, which intrinsically ieitconnecten polymer systems, such as the organisms con ® system from Agfa, the Baytron ® poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -. system of H C.
  • PDT organic-conductive polymer polyethylene-dioxythiophene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PVA polyvinyl alcohol
  • electrically conductive polymer films are polyanilines, polythiophenes, polyacetylenes, polypyrroles (Handbook of Conducting Polymers, 1 986) with and without meta-oxide filling.
  • tin-oxide pastes are also usable as the corresponding electrode material.
  • the electrically conductive coating is a thin and largely transparent layer which is vacuum or pyrolytically produced metallic or metal oxide, which preferably has a sheet resistance of 5 m ⁇ / square to 3000 ⁇ / square, particularly preferably a sheet resistance of 0.1 to 1 000 ⁇ / square, very particularly preferably 5 to 30 ⁇ / square, and in a further preferred embodiment a daylight transmittance of at least greater than 60% (> 60 to 100%) and in particular greater than 76% ( > 76 to 100%).
  • the surface resistance of corresponding electrodes made of intrinsically conductive polymers should generally be from 1 00 to 2 000 ⁇ / square, more preferably from 200 to 1500 ⁇ / square, in particular from 200 to 1000 ⁇ / square, especially from 300 to 600 ⁇ / square.
  • the electrode materials can be applied, for example by screen printing, knife coating, spraying, brushing, by vacuum or pyrolytically on corresponding carrier materials (substrates), whereby kart then dried at low temperatures, for example, 80 to 1 20 0 C is dried.
  • the back electrode (component BE) is - as with the at least partially transparent cover electrode (component BA) - a planar electrode, which must not be transparent or at least partially transparent, this is generally made of electrically conductive materials on inorganic or organically based, for example, metals such as silver. Suitable electrodes are also in particular polymeric electrically conductive coatings. In this case, the coatings already mentioned above with regard to the at least partially transparent cover electrode can be used. In addition, it is possible to use those polymeric, electrically conductive coatings which are known to the person skilled in the art and which are not at least partially transparent.
  • Suitable materials of the back electrode are thus preferably selected from the group consisting of metals such as silver, carbon, ITO screen printing layers, ATO screen printing layers, non-ITO screen printing layers, ie intrinsically conductive polymer systems with usually nanoscale electrically conductive pigments , for example ATO screen printing pastes with the designation 7162E or 71 64 by DuPont, intrinsically conductive polymer systems such as Orgacon ® system from Agfa, the Baytro ⁇ ® poly (3,4-ethylenedioxythiophene) system of HC Siarck GmbH, which (as an organic metal PEDT conductive polymer polyethyle- ne-dioxythiophene) system from Ormecon, conductive coating and printing ink systems from Panipol Oy and optionally with highly flexible binders, for example based on PU (polyurethanes), PMMA (polymethyl methacrylate), PVA (polyvinyl alcohol) or modified polyaniline, wherein the above-menti
  • the cover electrode comprises particles with nanostructures.
  • the back electrode comprises particles with nanostructures,
  • both the top electrode and the back electrode comprise particles with nanostructures.
  • particles with nanostructures is understood to mean nanoscale material structures which are selected from the group consisting of single-wall carbon nanotubes (SWCNTs), multi-wall carbon nanotubes (CNCNTs), nanohorns, nanodisks, nanocones (ie, cone-shaped structures), metallic nanowires, and combinations of the aforementioned particles.
  • Corresponding particles with carbon-based nanostructures can be selected, for example, from carbon nanotubes (single-shell and multi-shell), carbon nanofibers (herringbone, Carbon nanotubes are also internationally known as carbon nanotubes (single-walled and multi- walled), carbon nanofibers as carbon nanofibers (of the herringbone, platelet or screw type).
  • the hitherto known separation processes for SWCNT are based on electron transfer effects on metallic SWCNT treated with diazonium salts, on dielectrophoresis, on a particular chemical affinity from conductive carbon nanotubes to octa-decylmines and to carbon nanotubes encased in single-stranded DNA.
  • the selectivity of these methods can be further improved by intensive centrifugation of pretreated dispersions and application of ion exchange chromatography.
  • fractionally pure singly-walled carbon nanotubes are preferably used, ie fractions of single-walled carbon nanotubes which differ in terms of a parameter selected from the group consisting of diameter, length, chirality and electronic creatures, not more than 50%, more preferably not more than 40%, in particular not more than 30%, especially not more than 20%, especially not more than 1 0%.
  • the partially transparent electrically conductive planar top electrode and / or the remindeiektrode on the basis of an intrinsically conductive polymer for example Baytron ® P from HC Starck.
  • the electrical conductivity and the deformability-increasing admixtures such as nanoscale particles based on SWCNTs, silver nanowires, nano-cones or nano-tubes, be added, whereby the transparency is not significantly affected.
  • busbar systems are arranged especially in the contact area of the two planar electrodes and so can the electrical contacts with a low contact resistance by crimping, Piercen, Kiemmen or electrically capable adhesive bonding are performed.
  • the electroluminescent element according to the invention has at least one dielectric layer (insulation layer, component BB), which is generally provided between the back electrode (component BE) and the electroluminescent layer (component BC).
  • dielectric layer component BB
  • BE back electrode
  • electroluminescent layer component BC
  • several, for example two or three Isoiation harshen can be used at this point.
  • the electroluminescent arrangement according to the invention can thus also have at least two dielectric layers in one embodiment, which are then arranged next to each other and together improve the insulation effect or which are interrupted (separated) by a floating electrode layer.
  • the use of a second dielectric layer may depend on the quality and pinhole freedom of the first dielectric layer.
  • the electroluminescent element used according to the invention also comprises a dielectric layer (insulation layer, component BD) between the electroluminescent layer (component BC) and the cover electrode (component BA).
  • Corresponding dielectric layers are known to the person skilled in the art. Corresponding layers often have high dielectric powders, such as barium titanate, which are preferably dispersed in fluorine-containing plastics or in cyan-based resins. Examples of particularly suitable particles are barium titanate particles in the range of preferably 1.0 to 2.0 ⁇ m. These can give a relative dielectric constant of up to 100 at a high degree of filling.
  • the dielectric layer has a thickness of generally 1 to 50 ⁇ m, preferably 2 to 40 ⁇ m, particularly preferably 5 to 25 ⁇ m, especially 8 to 15 ⁇ m.
  • this layer is preferably designed to be flexible and foldable. This is achieved, for example, by a polyurethane-based and more particularly by a two-component PU screen printing ink, it being possible to add barium titanate (BaTiO 3 ) pigments of the abovementioned type in order to increase the relative dielectric constant, ie a relative dielectric constant of Since such BaTiO 3 admixtures produce an opaque whitish layer, this layer can also be used for the reflection of the electroluminescence emission, Falis in addition to the electroluminescent emission upwards still a down electroluminescence emission required , then no BaTiO should be 3 -Beimengung, the dielectric layer can also be performed two or more times, as especially of small air bubbles in the screen printing of the installation (microbubbles) can not be avoided, and this problem can be solved in a dual screen printing,
  • the electroluminescent element used according to the invention comprises at least one electroluminescent layer as layer BC.
  • the layer BC can also be formed from a plurality of layers having an electro-luminescence effect.
  • the at least one electroluminescent layer BC is generally between the cover electrode (component BA) or, if appropriate, a dielectric layer (component BD) and the dielectric layer
  • the electroluminescent layer can be arranged directly after the dielectric layer B or optionally one or more further layers can be arranged between the dielectric layer BB and the electroluminescent layer Be arranged BC.
  • the electroluminescent layer BC is arranged directly in connection with the dielectric layer BB.
  • the at least one electroluminescent layer can be arranged on the entire inner surface of the cover electrode (component BA) or insulation layer (component BD) or on one or more partial surfaces of the cover electrode.
  • the electroluminescent layer is not closed but is arranged on a plurality of partial surfaces, for example the cover electrode, the partial surfaces generally have a spacing of 0.5 to 10.0 mm, preferably 1 to 5 mm, from one another,
  • the electroluminescent layer in the electroluminescent arrangement according to the invention, it is possible for the electroluminescent layer to consist of two or more electroluminescent layer elements arranged side by side with different electroluminescent layers.
  • Phosphor pigments exists, so that different colors can be generated in the context of the electroluminescent device.
  • the electroluminescent layer is generally composed of a binder matrix having electroluminescent pigments homogeneously dispersed therein.
  • the binder matrix is generally chosen in such a way that a good adhesive bond is provided on the cover electrode layer (component BA) or the dielectric layer (component BD) and the dielectric layer (component BB). in a preferred embodiment, PVB or PU-based systems are used.
  • electroluminescent pigments In addition to the electroluminescent pigments, further additives may optionally be present in the binder matrix, such as color-converting organic and / or inorganic systems, color additives for a day and night light effect and / or reflective and / or light-absorbing effect pigments, such as aluminum flakes, glass flakes or mica - Plateietts, Generally the party is! the electroluminescent pigments in the total mass of the electroluminescent layer (degree of filling) 20 to 75 wt .-%, preferably 50 to 70 wt .-%.
  • the electroluminescent pigments used in the electroluminescent layer generally have a thickness of from 1 to 50 .mu.m, preferably from 5 to 25 .mu.m.
  • Dickfilm AC-EL systems have been known since Destriau 1947 and are usually applied by screen printing on ITO-PET films. Since zinc sulphide electro-lumphophores have a very high degradation during operation, especially at higher temperatures and in a water vapor environment, today, for long-lived thick film AC-EL lamp assemblies, microencapsulated electroluminescent phosphors (pigments) are generally used. However, it is also possible to use non-microencapsulated pigments in the electroluminescent element used according to the invention, as further explained below.
  • Suitable electroluminescent screen printing pastes are generally based on inorganic substances.
  • Suitable substances are, for example, highly pure ZnS, CdS, Zn x Cd 1 x S compounds of groups IIB and IV of the Periodic Table of the Elements, with ZnS being particularly preferably used.
  • the aforementioned substances may be doped or activated and optionally further co-activated.
  • For doping for example copper and / or manganese are used.
  • the coactivation takes place z. B. with chlorine, bromine, iodine and aluminum.
  • the content of alkali and rare earth metals is generally very low in the abovementioned substances, if they are present at all.
  • Very particular preference is given to using ZnS, which is preferably doped or activated with copper and / or manganese and is preferably co-activated with chlorine, bromine, iodine and / or aluminum.
  • Common electroluminescent emission colors are yellow, green, green-blue, blue-green and white, where the emission color may be white or red by mixtures of suitable electro-luminescent phosphors (pigments) or by color conversion.
  • the color conversion can generally be in the form of a converting layer and / or the addition of corresponding dyes and pigments in the polymeric Binder the Siebdruckf ⁇ rben or the polymeric matrix, in which the electroluminescent Pigrnente are installed done.
  • the electro-illumination arrangement according to the invention is used in an interior of a motor vehicle, for example in a folding roof of a convertible, it is preferred for the electroluminescent element to emit the color white.
  • the screen printing matrix used to produce the electroluminescent layer is generally provided with translucent, color-feeding or color-converting dyes and / or pigments. In this way, an emission color white or a day-night light effect can be generated.
  • pigments are used in the electroluminescent layer which have an emission in the blue wavelength range of 420 to 480 nm and are optionally provided with a color-converting microencapsulation. In this way, the color white can also be emitted.
  • the AC-P-EL screen printing matrix preferably has wavelength-converting inorganic fine particles based on europium (Ii) activated alkaline earth ortho-silicate phosphors, such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2 + , and YAG phosphors such as Y 3 Al 5 O 2: 1) Ce 3+, Tb 3 Al 5 O 12 ICe 3+, Sr 2 Ga 4) Eu 2+, SrS: Eu 2+, (Y, Lu, Gd, Tb) 3 ( Al, Sc, Ga) 5 O 12 ; Ce 3+ or (Zn, Ca, Sr) (S, Se): Eu 2 + . Also in this way, a white emission can also be achieved.
  • europium (Ii) activated alkaline earth ortho-silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2 +
  • YAG phosphors such as Y 3 Al 5 O 2: 1) Ce 3+, Tb
  • the abovementioned "phosphoroluminescent phosphorus" pigments can be microencapsulated. Due to the inorganic microencapsulation technology good half-lives can be achieved. Exemplary of this is the ESektrolumineszenz screen printing system Luxprint ® for EL from E. I. called du Pont de Nemours and Companies. Organic microencapsulation technologies and film clad laminates based on the various thermoplastic films are also suitable in principle. Suitable zinc-sulfide microcapsulated electroluminescent phosphors (pigments) are described by Osram Sylvania, Inc.
  • the average particle diameters of the microencapsulated pigments used in the electroluminescent layer are generally from 1.5 to 60 .mu.m, preferably from 20 to 35 .mu.m.
  • non-microencapsulated fine-grained electroluminescent pigments preferably having a long service life, can also be used in the electroluminescent layer of the electroluminescent element according to the invention.
  • Suitable non-microencapsulated fine-grained zinc sulfide electroluminescent phosphors are e.g. in US 6,248,261 and in WO 01/34723, the relevant disclosure of which is incorporated by reference into the present invention. These preferably have a cubic crystal structure.
  • the non-microencapsulated pigments preferably have average particle diameters of from 1 to 30 .mu.m, particularly preferably from 2 to 15 .mu.m, very particularly preferably from 5 to 1 .mu.m.
  • Specially non-microencapsulated electroluminescent pigments can be used with smaller pigment dimensions down to less than 10 microns.
  • the starting materials used according to the present application for the Eiektrolumineszenz layer such as the screen printing inks, thus unencapsulated pigments, preferably taking into account the special hygroscopic properties of the pigments, preferably the ZnS pigments, are added.
  • binders are generally used which, on the one hand, have good adhesion to so-called ITO layers (indium tin oxide) or to intrinsic have [sitcallede ⁇ ] polymeric transparent layers, and furthermore have good insulating, reinforce the dielectric and thus improve the dielectric strength at high electric field strengths, in addition have a good water vapor barrier in the cured state and additionally protect the phosphorus pigments and life extend.
  • the half-lives of the suitable pigments in the electroluminescent layer are generally from 100 to 80 volts and 400 hertz to 400 to 5000 hours.
  • the brightness values are generally from 1 to 200 Cd / m 2 , particularly preferably from 1 to 100 Cd / m 2 , in particular from 1 to 50 Cd / m 2 .
  • pigments with longer or shorter half-lives and higher or lower brightness values in the electroluminescent layer of the electroluminescent element according to the invention.
  • the pigments present in the electroluminescent layer have such a small average particle diameter, or such a low degree of filling in the electroluminescent layer, or the individual electroluminescent layers are embodied geometrically so small, or the distance of the individual Eiektrolumines TM zenz layers is chosen so large, so that the electroluminescent element is designed at least partially transparent in non-electrically activated lighting structure or a review is guaranteed.
  • Suitable pigment particle diameters, fill levels, dimensions of the luminous elements and distances of the luminous elements are mentioned above.
  • the electroluminescent layer in the electroluminescent arrangement is based on an electroluminescent phosphor emitting the color green and color conversion pigments homogeneously dispersed in the electroluminescent layer.
  • color conversion pigments "EL Color Converting Pigments FA-OOO Series" from Sinloihi Co., Ltd. are used. Japan in question.
  • a color-converting substance such as rhodamine, so that a white emission is achieved.
  • the electroluminescence emission in the area of the color white is especially preferred when the electroluminescent arrangement is used in an interior of motor vehicles ,
  • the use of at least two electroluminescent layer elements makes it possible to produce a different field of light in terms of location and wavelength by selecting at least two adjacent electroluminescent layers with different electroluminescent phosphor pigments.
  • the electroluminescent device according to the invention is operated by an electroluminescent voltage supply having an AC voltage frequency in the range of 200 Hz to more than 1 000 Hz.
  • the electroluminescent arrangement is flexible.
  • the electroluminescent layer is therefore preferably produced by screen printing since this results in good flexibility and foldability of the resulting electroluminescent layer .
  • a polymeric elastic binder matrix preferably based on poly urethane and most preferably used in a two-component embodiment, is used.
  • the zinc sulfide electroluminescent pigments are dispersed.
  • the inventively provided electroluminescent system based on zinc sulfide Dickfiim-alternating current electroluminescence is thus a El ⁇ ktrolumin ⁇ szenz system, which is particularly suitable for the required flexibility or deformability.
  • the electroluminescent element consists of the following layers (conventional structure):
  • At least one electroluminescent device, component B, applied to the substrate comprising the following components:
  • the printed conductor or printed conductors can be applied in the form of a silver bus, preferably made of a silver paste. Eventueli can before the Applying the silver bus can still be applied a Gr ⁇ phit Anlagen
  • component CA a protective layer, component CA or a film, component CB,
  • the insulation layers BB and BD can be opaque, opaque or transparent, wherein at least one of the layers must be at least partially transparent if two insulation layers are present.
  • one or more at least partially transparent graphically designed layers can also be arranged.
  • the Etektrolumineszenz element according to the invention may have one or more reflection layer (s).
  • the reflection layer (s) may or may in particular be arranged:
  • the reflection layer layer if present, is preferably arranged between component BC and component BD or, BE, if component BD is missing.
  • the reflection layer preferably comprises glass beads, in particular hollow glass beads.
  • the diameter of the glass beads can be in wide Borders are changed. Thus, they can have a size d 50 of generally 5 ⁇ m to 3 mm, preferably 1 0 to 200 ⁇ m, particularly preferably 20 to 100 ⁇ m.
  • the hollow glass beads are preferably embedded in a binder.
  • the electroluminescent element consists of the following layers (inverse layer structure):
  • component B at least one electroluminescent arrangement, component B, applied to the substrate, comprising the following components
  • component BE which may be at least partially transparent, bb) optionally an insulating layer, component BB, bc) a layer containing at least one stimulable by an electric field luminescent pigment (electroluminophore), called electro-nnrnance layer or Pigmenf harsh , Component BC, bd) optionally an insulating layer, component BD, ba) an at least partially transparent electrode, component BA, as a front electrode, bf) a conductor track or a plurality of conductor tracks, component BF, for the electrical contacting of both component BA and component BE , wherein the conductor track or the conductor tracks can be applied before, after or between the electrodes BA and BE, wherein preferably the
  • Conductor or the conductors are applied in one step.
  • the printed conductor or printed conductors can be applied in the form of a silver bus, preferably made of a silver paste. Eventueil can be applied before the application of the silver bus or a graphite layer.
  • one or more at least partially transparent graphically designed layers may also be arranged.
  • the graphically designed layers can assume the function of the protective layer.
  • the abovementioned structures B, C can be mounted both on the front side of the substrate, component A, and on the back, as well as on both sides of the substrate (two-sided structure), the layers BA to BF they may be identical on both sides, but they may differ in one or more layers, so that, for example, the electroluminescent element emits on both sides or the electroluminescent element on each side has a different color and / or brightness and / or or another graphic design.
  • the inverse layer structure electroluminescent element according to the invention may have one or more reflection layers.
  • the reflection layer (s) may or may in particular be arranged:
  • the reflection layer if present, arranged between component BC and component BB or BE, if component BB is missing.
  • the one or more insulation layer (s) BB and / or BD both in the conventional construction and in the inverse construction, can be dispensed with in particular if the component BC has a layer thickness which prevents a short circuit between the two electrode components BA and BE .
  • the term "at least partially transparent" means an electrode which is constructed from a material which has a transmission of generally more than 60%, preferably more than 70%, particularly preferably more than 80%, specifically more than 90%.
  • the return electrode BE does not necessarily have to be transparent. Suitable electrically conductive materials for the electrodes are known per se to the person skilled in the art. In principle, several types of electrodes are suitable for the production of thick-film EL elements with AC excitation. On the one hand, these are indium tin oxide electrodes (indium tin oxide, ITO) sputtered or vapor-deposited onto plastic films in vacuum. They are very thin (some 100 ⁇ ) and offer the advantage of high transparency with a relatively low sheet resistance (about 60 to 600 ⁇ ).
  • ITO indium tin oxide
  • Suitable solvents may be dimethylsulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ethylene glycol, glycerol, sorbitoi, methanol, ethanol, isopropanol, N-propanol, acetone, methylethyi-ketone, dimethylaminoethanol, water or mixtures of two or more three or more of the mentioned solvents are used.
  • the amount of solvent can vary widely in the printing paste. Thus, in a formulation of a paste according to the invention, 55 to 60% by weight of solvent may be present, while in another inventive formulation about 35 to 45% by weight of a solvent mixture of two or more solvents are used.
  • Neo Rez R986, Dynol 604 and / or mixtures of two or more of these substances may be included.
  • the amount thereof is 0, 1 to 5.0 wt .-%, preferably 0.3 to 2.5 wt .-%, based on the total weight of the printing paste.
  • the binder form medium for the conductive layer it is preferably aqueous polyurethane dispersions.
  • Particularly preferred formulations of printing pastes according to the invention for producing the partially transparent electrode BA include:
  • Electrode materials can, for example, by means of screen printing, Ra- no. Spraying, spraying and / or brushing on appropriate spinachma- materials (substrates) are applied, which is preferably then dried at low temperatures of, for example, 80 to 1 20 0 C.
  • the application of the electrically conductive coating takes place by means of vacuum or pyrolytically.
  • the electrically conductive coating is a thin and substantially transparent layer by means of vacuum or pyrolytically produced metallic or metal oxide, which preferably has a sheet resistance of 5 m ⁇ / square to 3000 ⁇ / square, particularly preferably a sheet resistance of 0, 1 to 1, 000 ⁇ / square, very particularly preferably 5 to 30 ⁇ / square, and in a further preferred embodiment, a daily light transmittance of at least greater than 60% (> 60 to 100%) and the other into ⁇ greater 76% (> 76 to 1 00%).
  • electrically conductive glass can be used as an electrode.
  • a particular preferred type of electrically conductive and highly transparent glass, in particular float glass, are pyrolytically produced layers which have a high surface hardness and whose surface electrical resistance can be set in a very wide range, generally from a few milliohms to 3000 ⁇ / square.
  • Such pyrolytically coated glasses can be well deformed and have a good scratch resistance, in particular scratches do not lead to an electrical interruption of the electrically conductive upper surface layer, but only to a mostly slight increase in the surface resistance.
  • pyrolytically produced conductive surface layers are so strongly diffused into the surface by the temperature treatment and anchored in the surface that during a subsequent application of material an extremely high adhesion to the glass substrate is provided, which is also very advantageous for the present invention.
  • coatings have good homogeneity, that is to say a low scattering of the surface resistance value over large surfaces. This property likewise represents an advantage for the present invention.
  • Electrically conductive and highly transparent thin layers can be produced on a glass substrate, which is preferably used according to the invention, much more efficiently and cost-effectively than on polymeric substrates such as PET or PlvlMA or PC.
  • the surface resistivity of glass coatings is 10 times cheaper than on a polymer film with comparable transparency, ie 3 to 10 ⁇ / square for glass layers compared to 30 to 100 ⁇ / square on PET films.
  • the back electrode component BE is - as in the case of the at least partially transparent electrode - a planar electrode, which, however, need not be transparent or at least partially transparent. This is generally applied to the insulation layer, if present, if no insulation layer is present is, the back electrode is applied to the layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, in an alternative embodiment, the back electrode is applied to the substrate A.
  • the back electrode is generally constructed of electrically conductive materials on an inorganic or organic basis, for example of metals such as silver, preference being given to using such materials. those which are not damaged when using the isostatic high-pressure deformation process for producing the three-dimensionally deformed film element according to the invention.
  • Suitable electrodes are, in particular, polymeric electrically conductive coatings.
  • the coatings already mentioned above with regard to the at least partially transparent electrode can be used.
  • the formulation of the printing paste for the back electrode can correspond to that of the partially transparent electrode.
  • a printing paste for the preparation of the back electrode are from 30 to 90% by weight, preferably 40 to 80% by weight, particularly preferably 50 to 70% by weight, each based on the total weight of the Druckpas- te, the conductive polymers Clevios P, Clevios Clevios P AG, Clevios P HCV4, Clevios P HS, Clevios PH, Clevios PH 500, Clevios PH 510 or any mixtures thereof.
  • DMSO Dimethylsulfoxide
  • N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide ethylene glycol, glycerol, sorbitol, methanol, ethanol, isopropanol, N-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylaminoethanol, water or Mixtures of two or three or more of these solvents can be used.
  • the amount of solvent used can vary widely. Thus, in a formulation of a paste according to the invention, 55 to 60% by weight of solvent may be present, while in another formulation according to the invention about 40% by weight of a solvent mixture of three solvents are used.
  • an interface additive and adhesion activator Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dyno! 604 or mixtures of two or more of these substances are preferably present in an amount of 0, 7 to 1, 2 wt .-%.
  • a binder For example, 0.5 to 1.5% by weight of UD-85, B ⁇ yhydrol PR340 / 1, B ⁇ yhydrol PR I 35 or any mixtures thereof may be present.
  • the return electrode may be filled with graphite. This can be achieved by adding graphite to the formulations described above.
  • the printing pastes of the Orgacon EL-P4000 series can be used especially for the back electrode. Both can be mixed together in any ratio.
  • Orgacon EL-P401 0 and EL-4020 already contain graphite.
  • graphite pastes can also be used as back electrode, for example graphite pastes from Acheson, in particular Electrodag 965 SS or Electrodag 601 7 SS.
  • a particularly preferred formulation according to the invention of a printing paste for producing the back electrode BE comprises:
  • the surface conductivity for a uniform luminance plays a significant role.
  • component BF so-called bus bars are used, in particular in semiconducting LEP (Light Emitting Polymers), PLED and / or OLED systems, in which relatively large currents flow.
  • Very good electrically conductive tracks are produced in the manner of a cross. In this way, for example, a large area is divided into four small areas.
  • a zinc-sulfidic particulate EL element used in one embodiment of the invention in general, greater than 100 volts to over 200 volts AC are applied, and very low currents flow when a good dielectric or good insulation is used. Therefore, in the Z ⁇ S thick-film AC-EL element according to the invention, the problem of the current load is substantially lower than in the case of semiconducting LEP or OLED systems, so that s ⁇ tz of bus b ⁇ rs is not absolutely necessary, but large-area lighting elements without use of bus bars can be provided.
  • the Siiberbus it is sufficient for the Siiberbus to be printed on areas below DIN A3 only at the edge of the electrode layer BA or BE; For surfaces above DiN A3, it is preferred according to the invention for the silver bus to form at least one additional conductor track.
  • the electrical connections can be made, for example, using electrically conductive and stovable pastes with tin, zinc, silver, palladium, aluminum and other suitable conductive metals or combinations and mixtures or alloys thereof.
  • the electrically conductive contact strips are generally applied to the electrically conductive and at least partially transparent thin coatings by means of screen printing, brush application, ink jet, doctor blade, roller, by spraying or by Dispensierlves or comparable application methods known in the art and then generally in an oven thermally treated, so that usually attached laterally along a substrate edge strips can be contacted by soldering, terminals or plug electrically conductive.
  • conductive adhesive pastes preference is given to using conductive adhesive pastes based on silver, palladium, copper or gold-filled polymer adhesive.
  • the contacting can be carried out by all methods familiar to the person skilled in the art, for example crimping, inserting, clamping, riveting, screwing.
  • the egg element according to the invention preferably has at least one dielectric layer, component BD, which is provided between the back electrode component BE and the EL layer component BC.
  • Corresponding dielectric layers are known to the person skilled in the art. Corresponding layers frequently have powders which have a high dielectric action, for example barium titanate, which are preferably dispersed in fluorine-containing plastics or in cyan-based resins. Examples of particularly suitable particles are barium titanate particles in the range of preferably 1, 0 to 2.0 microns. These can give a relative dielectric constant of up to 100 at a high degree of filling.
  • the dielectric layer has a thickness of generally 1 to 50 ⁇ m, preferably 2 to 40 ⁇ m, more preferably 5 to 25 ⁇ m, especially 8 to 15 ⁇ m.
  • the EL element according to the invention may additionally also have a further dielectric layer which is arranged above one another and together the insulation effect improve or soft is interrupted by a fSoatende electrode layer.
  • the use of a second dielectric layer may depend on the quality and pinhole freedom of the first dielectric layer.
  • fillers inorganic insulating materials are used, which are known to those skilled in the literature, for example: BaTiO 3 , SrTiO 3 , KNbO 3 , PbTiO 3 , LaTaO 3 , LiNbO 3 , GeTe, Mg 2 TiO 4 , Bi 2 (TiO 3 J 3 , NiTiO 3 , CaTiO 3 , ZnTiO 3 , Zn 2 TiO 4 , BaSnO 3 , Bi (SnO 3 J 3 , CaSnO 3 , PbSnO 3 , MgSnO 3 , SrSnO 3 , ZnSnO 3 , BaZrO 3 , CaZrO 3 , PbZrO 3 , MgZrO 3 , SrZrO 3 , ZnZrO 3 and BIeI-Zikonat Titanate mixed crystals or mixtures of two or more of these fillers According to the invention preferably
  • Binders for this layer may be one- or preferably two-component polyurethane systems, preferably Bayer Materiai Science AG, in turn Desmodur and Desmophen, or the lacquer raw materials of the Lupranate, Lupranol, Pluracol or Lupraphen series from BASF AG; Degussa AG (Evonik), preferably Vestanat, again particularly preferred Vestanat T and B; or the Dow Chemical Company, again preferably Vorastar; be used. Furthermore, even highly flexible binders, for example!
  • solvents examples include ethyl acetate, butyl acetate, 1-methoxypropyl acetate-2, toluene, xylene, Solvesso 100, Shellsol A or mixtures of two or more of these solvents.
  • PVB as a binder further methanol, ethanol, propanol, isopropanoi, diacetone alcohol, Benzylalkohoi, 1 - Methoxyprop ⁇ o!
  • additives such as dissolving agents and rheology additives can be added to improve the properties.
  • reducing agents are Additol XL480 in butoxyl in a mixing ratio of 40:60 to 60:40.
  • Further additives may be 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0, 1 to 2 wt .-%, each based on the total paste mass.
  • rheology additives which reduce the settling behavior of pigments and fillers in the paste, BYK 41 0, BYK 41 1, BYK 430, BYK 431 or any mixtures thereof may be present, for example.
  • a printing paste for the preparation of the insulating layer as component BB and / or BD contain:
  • the EL element according to the invention comprises at least one EL layer, component BC.
  • the at least one EL layer may be disposed on the entire inner surface of the first ⁇ ⁇ i partially transparent electrode or on one or more faces of the first at least partially transparent electrode.
  • the partial surfaces generally have a section of 0.5 to 10 mm, preferably 1 to 5 mm from each other.
  • the EL layer is generally composed of a binder matrix having homogeneously dispersed EL pigments therein.
  • the binder matrix is generally chosen such that a good adhesion bond is provided on the electrode layer (or the dielectric layer, if applied thereto.)
  • PVB or PU-based systems are used other additives are present in the binder matrix, such as color-converting organic and / or inorganic systems, color additives for a day and night light effect and / or reflective and / or light-absorbing effect pigments such as aluminum flakes or glass flakes or mica platelets.
  • the EL pigments used in the EL layer generally have a thickness of 1 to 50 ⁇ m, preferably 5 to 25 ⁇ m,
  • the at least one EL layer BC is preferably an AC thick-film powder e-electroluminescence (AC-P-EL) luminous structure.
  • Thick film AC-EL systems are well known since Destriau 1 947 and are usually applied by screen printing on ITO-PET films. Since zinc sulfide electroliminophores have a very high degradation during operation and especially at higher temperatures and in a water vapor environment, microencapsulated EL pigments are generally used today for long-lived thick film AC-EL lamp assemblies. However, it is also possible to use non-microencapsulated pigments in the EL element according to the invention, as further explained below.
  • EL elements are understood to be thick-film EL systems which are operated by means of alternating voltage at normative 100 V and 400 Hertz and thus emit a so-called cold light of a few cd / m 2 up to a few 100 cd / m 2 ,
  • EL screen pastes are generally used.
  • Such EL screen-printing pastes are generally based on inorganic substances. Suitable substances are, for example, highly pure ZnS, CdS, Cd x Zn 1 ⁇ S compounds of Groups II and IV of the Periodic Table of the Elements, particularly preferably being purse- ZnS is set.
  • the aforementioned substances may be doped or activated and optionally further co-activated. For doping, for example, copper and / or manganese are used. Coactivation takes place, for example, with chlorine, bromine, iodine iodine and aluminum.
  • the content of alkali and rare earth metals is generally very low in the above-mentioned substances, if any at all available.
  • ZnS is very particularly preferably used, which is preferably doped or activated with copper and / or manganese and is preferably co-activated with chlorine, bromine, iodine iodine and / or aluminum.
  • Common EL emission colors are yellow, orange, green, green-biow, blue-green and white, where the emission color may be white or red by mixtures of suitable EL pigments or by color conversion.
  • Color conversion may generally take the form of a converting layer and / or the addition of appropriate dyes and pigments in the polymeric binder of the screen printing inks or the polymeric matrix in which the EL pigments are incorporated, carried out.
  • the screen-printing matrix used to produce the EL layer is provided with translucent, color-filtering or color-converting dyes and / or pigments. In this way, an emission color white or a day-night lighting effect can be generated.
  • pigments are used in the EL layer which have an emission in the blue wavelength range of 420 to 480 nm and are provided with a color-converting microencapsulation. In this way, the color white can be emitted,
  • AC-P-EL pigments having an emission in the blue wavelength range of 420 to 480 nm are used as pigments in the EL layer.
  • the AC-P-EL screen printing matrix preferably has wavelength-controlling inorganic fine particles based on Europium (II) activated alkaline earth metal ortho silicate luminescent pigments such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 ) Eu 2 + or YAG luminescent pigments such as Y 3 Al 5 O 12 ) Ce 3 + or Tb 3 Al 5 O 12 ) Ce 3 + or Sr 2 Ga 4) 2 + Eu or SrS) Eu2 + or (Y ⁇ u, Gd, Tb) 3 (Al, Sc, Ga) 5 O 12; Zn, or Ce 3+ (Ca, Sr) (S, Se): Eu 2 + on, Also in this way a white emission can be achieved.
  • Europium (II) activated alkaline earth metal ortho silicate luminescent pigments such as (Ba, Sr, Ca)
  • EL pigments are microencapsulated. Due to the inorganic micro-capification technology good half-lives can be achieved. exemplary Let us mention the EL screen printing system Luxprint ® for EL by EI du Pont de Nemours and Companies. Organic microencapsulation technologies and film clad laminates based on the various thermoplastic films are also generally suitable, but have proven to be expensive and not significantly extended in life.
  • Suitable zinc sulfide microencapsulated EL luminescent pigments are available from Osram Sylvania, Inc. Towanda under the trade name GlacierGLO € Standard, High Brite and Long Life and the Durel Division of Rogers Corporation, under the trade names 1 PHSOO l ® High-Efficiency Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS002 ® High Efficiency Blue-Green Encapsulated EL Phosphor , 1 PHS003 ® Long-Life Blue Encapsulated EL phosphor, 1 PHS004 ® Long-Life Orange Encapsulated EL phosphor offered.
  • the mean particle diameters of the microencapsulated pigments suitable in the EL layer are generally 15 to 60 ⁇ m, preferably 20 to 35 ⁇ m.
  • Non-microencapsulated fine-grained EL pigments preferably having a long service life, can also be used in the EL layer of the EL element according to the invention.
  • Suitable non-microencapsulated fine-particle zinc sulfide EL pigments are disclosed, for example, in US Pat. No. 6,248,261 and in WO 01/34723. These preferably have a cubic crystal structure.
  • the non-microencapsulated pigments preferably have average particle diameters of from 1 to 30 .mu.m, particularly preferably from 3 to 25 .mu.m, very particularly preferably from 5 to 20 .mu.m.
  • Specially non-microencapsulated EL pigments can be used with smaller pigment dimensions down to less than 10 ⁇ m. As a result, the transparency of the glass element can be increased.
  • Screen printing inks are encapsulated unencapsulated pigments, preferably taking into account the special hygroscopic properties of Pigments, preferably the ZnS pigments.
  • This binders are generally used, on the one hand have a good adhesion to so-called ITO layers (indium-tin oxide) or intrinsically conductive polymeric transparent layers, and the Wetteren good insulating effect, enhance the dielectric and thus improve the dielectric strength at high electric field strengths cause and additionally in the cured state have a good water vapor barrier and additionally protect the EL pigments and extend life span.
  • pigments which are not microencapsulated are used in the AC-P EL luminescent layer.
  • the half-lives of the suitable pigments in the EL layer ie the time in which the initial brightness of the EL element according to the invention has fallen to half, are generally at 100 or 80 volts and 400 hertz 400 to a maximum of 5000 hours, usually but not more than 1, 000 to 3500 hours.
  • the brightness values are generally from 1 to 200 cd / m 2 , preferably from 3 to 100 cd / m 2 , more preferably from 5 to 40 cd / m 2 ; For large illuminated areas, the brightness values are preferably in the range from 1 to 50 cd / m 2 .
  • pigments with longer or shorter half-lives and higher or lower brightness values in the EL layer of the EL element according to the invention.
  • the pigments present in the EL layer have such a small mean
  • the layer contains the abovementioned optionally doped ZnS trap crystals, preferably microencapsulated as described above, preferably in an amount of 40 to 90% by weight, preferably 50 to 80 wt .-%, particularly preferably 55 to 70 wt .-%, each based on the weight of the paste.
  • Binders which can be used are one-component and preferably two-component polyurethanes.
  • highly flexible materials from Bayer MaterialScience AG are preferred, for example the lacquer raw materials of the desmophen and desmodur series, preferably desmophen and desmodur, or the lacquer raw materials of the Lupranate, Lupranol, Pluracol or Lupraphen series from BASF AG.
  • the solvents used may be ethoxypropyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, xylene, solvent naphtha 100 or any mixtures of two or more of these solvents in amounts of preferably from 1 to 50% by weight. preferably 2 to 30 wt .-%, particularly preferably 5 to 15 wt .-%, each based on the total paste mass, are used.
  • binders for example those based on PMMA, PVA, in particular Mowiol and Poval from Kuraray Europe GmbH (now called Kuraray Specialties or Polyviol from Wacker AG, or PVB, in particular Mowitai from Kuraray Europe GmbH (B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), or Pioloforneta, in particular Pioloform BR l 8, BM 1 8 or BTl 8, from Wacker
  • solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, diacetone alcohol, benzyl alcohol, 1-methoxypropanol-2, butylglycol, methoxybutanol, dodecanol, methoxypropyl acetate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, Butoxyl, n-but
  • additives it is possible for 0.1 to 2% by weight of additives to improve the flow control and the course to be present.
  • leveling agents are Additol XL480 in butoxyl in a mixing ratio of 40:60 to 60:40.
  • additives from 0.01 to 1.0% by weight, preferably from 0.05 to 5% by weight, particularly preferably from 0.1 to 2% by weight, in each case based on the total paste mass, of rheology additives can be contained Decrease settling behavior of pigments and fillers in the paste, for example BYK 41 0, BYK 41 1, BYK 430, BYK 431 or any mixtures thereof.
  • Particularly preferred formulations of printing pastes according to the invention for producing the EL luminous pigment layer as component BC include:
  • the EL element according to the invention contains a protective layer, component CA, in order to avoid destruction of the electroluminescent element or the optionally present graphical representations.
  • Suitable materials of the protective layer are known to the person skilled in the art.
  • Suitable protective layers CA are, for example, high-temperature-resistant protective lacquers, such as conformal lacquers containing polycarbonates and binders.
  • An example of such a protective lacquer is Noriphan HTR ® of impingement, Weissenburg.
  • the protective layer can also be formulated on the basis of flexible polymers such as polyurethanes, PMMA, PVA, PVB.
  • polyurethanes from Bayer MaterialScience AG can be used.
  • This formulation can also be provided with fillers. All fillers known to those skilled in the art, for example those based on inorganic metal oxides such as TiO 2 , ZnO, lithopone, etc., having a degree of filling of from 10 to 80% by weight of the printing paste, preferably from 20 to 70%, particularly preferably from 40, are suitable for this purpose up to 60%.
  • the formulations may contain leveling agents as well as rheology additives. As a solvent, for example.
  • particularly preferred formulations of the protective lacquer CA include, for example:
  • the EL element according to the invention may have substrates on one or both sides of the respective electrodes, such as, for example, glasses, plastic films or the like, in addition to the textile carrier material.
  • At least the substrate, which is in contact with the transparent electrode is designed on the inside graphically translucent and opaque covering.
  • An opaque covering design is understood to mean a large-area electroluminescent region, which is opaquely covered by a high-resolution graphic design and / or glazed, for example. wise in the sense of red - green - blue translucent designed for signaling purposes.
  • the substrate which is in contact with the transparent electrode BA is a film which is cold-stretchable under the gate transition temperature Tg. This results in the possibility of three-dimensionally deforming the resulting EL element.
  • the substrate which is in contact with the back electrode BE, is a film which is also cold stretchable below Tg. This results in the possibility of deforming the resulting EL element three-dimensionally.
  • the EL element is thus three-dimensionally deformable, wherein the radii of curvature may be less than 2 mm, preferably less than 1 mm.
  • the deformation angle can be greater than 60 °, preferably greater than 75 °, particularly preferably greater than 90, in particular greater than 1 05 °.
  • the EL element is three-dimensionally deformable and in particular is cold bendable deformable below Tg and thus obtains a precisely shaped three-dimensional shape.
  • the three-dimensionally deformed element can be formed in an injection molding tool on at least one side with a thermoplastic material.
  • the above pastes are applied to transparent plastic films or glasses, which in turn have a substantially transparent electrically conductive coating and thereby represent the electrode for the visible side.
  • the dielectric, if present, and the backside electrode are produced.
  • the backside electrode is produced or the backside electrode in the form of a metallized foil is used and the dielectric is applied to this electrode. Subsequently, the EL layer and then the transparent and electrically conductive upper electrode are applied. The system obtained can then optionally be laminated with a transparent cover film and thus protected against water vapor or also against mechanical damage.
  • the conductor tracks can be applied as a first layer to the substrate A. According to the invention, however, they are preferably applied to the electrodes BA or BE, either individually in two operations on the electrodes, or in one working step, the electrodes are applied together.
  • the EL layer is usually applied by printing by means of screen printing or dispenser application or inkjet application or else by a doctor blade process or a roller coating process or a curtain casting process or a transfer process, preferably by screen printing.
  • the EL layer is applied to the surface of the electrode or to the optionally applied to the back electrode insulation layer.
  • the electroluminescent arrangement according to the invention comprises at least one textile carrier material.
  • suitable textile carrier materials is not subject to any particular restriction and the textile carrier material can be selected from a variety of number of commonly used textile materials.
  • the fibrous material corresponding textile carrier material can be selected from the group consisting of vegetable fibers, fibers of animal origin, mineral fibers, chemical fibers, fibers of natural polymers, fibers of synthetic polymers, inorganic chemical fibers and synthetic leather.
  • the vegetable fibers may be selected from the group consisting of seed fibers such as cotton, i. Fibers from the seed hairs of the fruit of the cotton plant, Kapok, d. H. Fibers from inside the capsule fruit of the cocoa tree, poplar fluff; Bast fibers such as bamboo fiber, stinging nettle, hemp, jute, linen, i. Fibers from the flax plant, ramie; Hard fibers such as wood fibers, sisal, i. Fibers from the leaves of the Sisalagave, Manila, hard fibers from the leaves of a banana species; Fruit fibers such as coconut, i. Fibers from the pericarp of coconut palm fruits; and fibers of rush grasses.
  • seed fibers such as cotton, i. Fibers from the seed hairs of the fruit of the cotton plant, Kapok, d. H. Fibers from inside the capsule fruit of the cocoa tree, poplar fluff; Bast fibers such as bamboo fiber, stinging nettle, hemp,
  • the fibers of animal origin may be selected, for example, from the group consisting of wool and fine animal hair such as wool of sheep (eg new wool), alpaca, llama, vicuna, guanaco Angora (Angora rabbit hair), Kanin (ordinary rabbit hair), cashmere, merino wool, camel hair, mohair, goat hair, bovine hair (eg yak hair), horsehair, silks such as mulberry silk (silk), tussah silk and seashell silk.
  • wool and fine animal hair such as wool of sheep (eg new wool), alpaca, llama, vicuna, guanaco Angora (Angora rabbit hair), Kanin (ordinary rabbit hair), cashmere, merino wool, camel hair, mohair, goat hair, bovine hair (eg yak hair), horsehair, silks such as mulberry silk (silk), tussah silk and seashell silk.
  • the mineral fibers when a textile substrate of mineral fibers is used, the mineral fibers may be selected from the group consisting of fibers having no organically bound carbon such as asbestos.
  • the fibers when a textile support member of natural polymer fibers is used, the fibers may be selected, for example, from the group consisting of cellulosic fibers such as viscose, modal, lyocell, cupro, acetate, triacetate, paper fibers, bamboo fiber regenerate, and cellulon; Rubber fibers such as rubber; Plant protein fibers; and animal protein fibers such as casein.
  • the fibers may be selected, for example, from the group consisting of polycondensation fibers such as polyester (PES), especially polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA) and aramid ; Polymerization fibers like PolyacrySnitrt! (PAN), polytetrafluoroethylene, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (referred to as CLF in fibers, otherwise PVC); and polyaddition fibers such as polyurethane (PU).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PA polyamide
  • aramid Polymerization fibers like PolyacrySnitrt! (PAN), polytetrafluoroethylene, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (referred to as CLF in fibers, otherwise PVC); and polyaddition fibers such as polyurethane (PU).
  • PAN PolyacrySnitrt!
  • CLF polyvinyl chloride
  • the fibers may be, for example, glass fibers.
  • carbon fiber carbon fiber, metal fiber (MTF), ceramic fibers and nanotube fibers are also considered.
  • textile materials of leather and artificial leather are also suitable as the carrier material in the electroluminescent arrangement according to the invention.
  • leather is a chemically preserved by tanning skin or skin layer with or without hair or Woile, the original fiber structure is preserved.
  • leather is usually obtained from the dermis called skin layer. This is subdivided into the outward-lying, and the leather surface giving her appearance papillary layer and the underlying reticular layer.
  • the person skilled in the art speaks of a skin, a filing or a bellows, depending on the size of the skin of the animal on which the leather is based.
  • textile leather materials a distinction is made between bare leather, chrome leather, vegetable-tanned leather, rhubarb leather, cosplay leather, split leather, age-aged leather and full bodice, textile materials based on these entire leather materials can be used in the context of the present invention.
  • suede or synthetic leather can be used.
  • synthetic leather is understood to mean the composite of textile fabric with a coating made of plastic. These are natural fiber fabrics or synthetic fibers which are coated with a soft PVC layer. These coatings can be made compact or foamed depending on the application. As a rule, the upper surfaces are still grained, so that they correspond to a leather structure. Synthetic leather may also have a polyurethane coating instead of the PVC coating.
  • the textiie Shineriai can also be in the form of a knitted, woven, woven / non-woven or feet.
  • the carrier material is a textile carrier material, as used for example for the headliner of a motor vehicle or for other objects of the interior of the motor vehicle.
  • the textiie carrier material is in a particularly preferred embodiment, a textile carrier material, as used for example, for a folding roof ⁇ element of a convertible, or for a reference element of a Wegele- management.
  • a textile carrier material as used for example, for a folding roof ⁇ element of a convertible, or for a reference element of a Wegele- management.
  • textile carrier materials which are used, for example, as large-format advertising media. They serve to advertise diverse products, as art objects, event announcements, in the manner of a billboard, as temporary coverings for a building during a conversion or the like. Advertising media made of textile material have proven to be advantageous, in particular because of their better properties than paper, cardboard, plastic or other materials. These include weather resistance, tear resistance, no tendency for the formation of a welle or the fading of the colors or the good printability also in connection with large-area advertising media. It is also known to coat advertising media with metal in order to produce certain visual effects and to give the advertising medium overall a more appealing design, which is roughly comparable to the metallic effect in a car painting.
  • the textile carrier material used according to the invention is generally a planar element which has a light transmittance in the visible wavelength range of at least 40%, but more particularly more than 50%. If necessary, the textile carrier material has small holes or points which are thinned in the thickness, so that a special light transparency or transparency is thereby produced. It is also possible for the carrier material designed as a flat element to be provided with patterns and to have a corresponding surface structure or graining or embossing. Also, a color design is possible, wherein in the field of electroluminescent fields, a light or translucent or translucent color is preferably used.
  • Anord ⁇ ung is provided, is preferably designed such that an adhesive bond with a thermoplastic film or layer relationship a heat-sealable adhesion promoter layer or a heat-sealable nonwoven fabric is possible,
  • the individual constituents of the electroluminescent arrangement according to the invention namely the at least one flexible textile carrier material and the at least one flexible electroluminescent element, are connected to one another, preferably adhesively bonded.
  • the adhesive bond between the textile carrier material and the electroluminescent arrangement preferably takes place by means of an adhesion layer formed from TPU, which is provided between the cover electrode (component E) and the textile carrier material.
  • the electroluminescent emission is then emitted through the cover electrode and the textile carrier material.
  • films from Epurex be film (Bayer Material Science Company) with the designations Durefiex ®, Platilon ® and Walopur ® understood.
  • Such films are used with and without carrier film and have film thicknesses of generally 0.01 to 2.00 mm, in particular 0.02 to 0.50 mm, more preferably 0.05 to 0.40 mm, most preferably 0, 1 0 to 0.40 mm, especially 0, 15 to 0.40 mm, on.
  • Such a TPU film has a much lower Formstabiütusch so that they easily flexible designed with appropriate deformation of texservern carrier materials.
  • these TPU films Compared to corresponding films of polycarbonate or polyethylene terephthalate - also formed less dimensionally stable, so preferably a special electroluminescent layer system with respect to the production of the various screen prints and very spezieil with respect to the drying temperatures of the individual Electroluminescent layers is preferred.
  • TPU films for example with the type designation Dureflex ® A 4700 Opfical Aiiphatic polyether polyurethanes Grade used Foiien the company Deerfield Urethane, a Bayer Materi- alScience company or highly elastic polyurethane films with the label Platilon ® and Walopur ® the company epurexfilms, a Bayer MaterialScience company.
  • the corresponding electro-luminescent layers are preferably applied by means of screen printing.
  • the TPU film with the TPU film side can be laminated with the fabric, and on the back electroluminescent layer sequence, another elastic layer such as a TPU or TPE film can be laminated or printed.
  • another elastic layer such as a TPU or TPE film can be laminated or printed.
  • a fabric can also be directly exposed to the electroluminescence -Layer be laminated or laminated over the TPU or TPE layer.
  • TPU or TPE film graphic It is possible to make the TPU or TPE film graphic.
  • This optional graphic design is preferably carried out by means of screen printing and can have opaque as well as translucent or translucent graphically designed elements. In this way, an underlying electroluminescent system can additionally be masked or the electroluminescent emission in the emission color can be filtered or converted.
  • the preferred screen printing design of the graphic design offers the necessary flexibility and foldability of the resulting E lekfrol um inesze ⁇ z- arrangement.
  • the optional graphic design of the TPU or TPE film may in principle be present on each side of the film. However, it is preferred if the graphic design is arranged on the side of the TPU film on which the electroluminescent layer sequence is also arranged.
  • the graphic design is preferably carried out by screen printing.
  • a carrier system in the form of a special coated paper or a temperature-stabilized polyester film with an anti-adhesive coating (so-called release coating) is used for the individual electrolyte singles layers.
  • the coated paper or the temperature-stabilized polyester film serves as a transfer medium for transferring the electroluminescent layer sequence onto the surface substrate or onto the TPU film.
  • a support system in the form of a special coated paper or a temperature-stabilized polyester film with an anti-adhesive coating (so-called release coating) is used, on which the TPU or TPE film is arranged and so improves the dimensional stability, especially at elevated temperature.
  • release coating an anti-adhesive coating
  • connection of the electroluminescent system with the textile carrier material via the adhesion layer based on TPU can be achieved under the action of pressure and / or temperature on the individual components of the arrangement according to the invention.
  • the electroluminescent arrangement according to the invention to have a textile carrier material on both sides of the electroluminescent element.
  • the electroluminescent element on each side of a corresponding TPU film described above with the respective textiles Sumateria! be connected.
  • a textile support material is used as the surface substrate.
  • This textile carrier material can be, for example, in a motor vehicle.
  • the lower side which is directed in the direction of the desired electroluminescent emission, ie, for example, in the direction of the interior of a motor vehicle, for example, designed such that an adhesive bond with a thermoplastic film or layer or a heat-sealable adhesive layer or a H Schonchjanem nonwoven is possible.
  • a given graphically shaped TPU film as carrier for the electroluminescent system may be bonded to this surface of the textile carrier material as a laminate with the surface of the textile carrier material.
  • the TPU film can optionally also be provided with a graphic design, or only on the underside, and is used on one side as a carrier for the electroluminescent layers.
  • the electroluminescent element of the electroluminescent device according to the invention may also be located on the other side, i. towards the return electrode, be provided with a carrier material.
  • a carrier material may also be a flexible textile carrier material, which is optionally also connected to the electroluminescent element via a TPU adhesion layer or another adhesive layer.
  • the inventive EL arrangement on textile material is characterized inter alia by the fact that an arrangement of the area 20 cm x 20 cm, preferably 1 6 cm x 1 6 cm, particularly preferably 1 2 cm x 1 2 cm with a thickness of 450 each to at least twice, preferably three times, more preferably four times in the middle of the area can be folded by about 1 80 °, wherein the resulting folding object has a height of at most 4 cm, preferably of at most 3 c, more preferably of at most 2 cm own, without the luminescence of the EL device is impaired.
  • the folding is to be carried out in this way. that folds alternately create a square and a rectangle; the contacts of the EL devices are to be excluded from the folding.
  • the luminous fields generated by the electroluminescence arrangement according to the invention can, in a preferred embodiment, have a protective layer on the side facing the motor vehicle interior. These may also be formed like a foil and serve as mechanical and electrical protection for the electroluminescent arrangement.
  • the voltage supply of the luminous fields preferably takes place via the vehicle battery.
  • the vehicle battery which usually operates with 1 2 V DC, is followed by a DC / AC Wandier, which converts the direct current coming from the battery into alternating current.
  • the light boxes are assigned converters that are connected to the DC / AC converter.
  • the converters operate, for example, each with a voltage of 1 20 V and a frequency of 400 Hz.
  • the converters are preferably provided with dimmers, so that the brightness of the light fields can be easily regulated.
  • the respective light fields can be switched on or off via corresponding keys.
  • the keys can be membrane keys, but also conventional pushbuttons.
  • the lighthouses are illuminated over their entire area, if a corresponding power supply takes place. Due to the areal illumination, the interior of the vehicle is pleasantly illuminated.
  • the light fields can moisten in the same color, but also in under defenceiiche ⁇ color tones.
  • the light fields are provided for example in the area of the vehicle roof. Instead of the three individual light fields, only a single light field could be provided, which extends over the surface of the roof of the vehicle. Then the entire passenger compartment is evenly lit. However, for example, only the front seats or only the rear seats of the vehicle can be illuminated. In this case, the corresponding light panels are provided only in the front or in the back of the roof of the vehicle interior.
  • the present invention furthermore relates to processes for the production of the electroluminescent arrangement according to the invention.
  • the electroluminescent arrangement according to the invention is constructed starting from the textile carrier monomaterial. On this textile Anlagenmateriai a TPU Foiie is laminated.
  • the electroluminescent layer sequences comprising at least the cover electrode, the electroluminescent layer, if appropriate the insulating layer (dielectric layer) and the back electrode can then be applied to the TPU film by printing technology, in particular by screen printing.
  • the application of the individual functional layers of the Eiektrolumineszenz-Eiements according to the invention is generally carried out in the above order, wherein the electro-luminescence emission, which from the electroluminescent layer ask- will be discharged through the cover electrode and the textile substrate of the Eiektrolumineszenz layer.
  • the second embodiment of the present invention differs in the method in that the electroluminescent system is first printed onto the TPU film and then namination-bonded as semi-finished product with the textile carrier material ,
  • the cover electrode or the graphic design should be designed as adhesion promoter to the surface substrate.
  • the present invention also provides the electroluminescent arrangements obtainable by these processes.
  • the present invention furthermore relates to the use of the electroluminescent arrangement according to the invention and to the electro-illumination arrangement for illumination which can be obtained by the method according to the invention.
  • the present invention relates to the use of the electroluminescent arrangement according to the invention and the electroluminescent arrangement obtainable by the method according to the invention for illuminating motor vehicle interiors, for seat elements such as chairs or seats, and for articles of clothing such as sporting goods.
  • the lighting device also the ability to change the lighting frequency and voltage-dependent. For example, by changing the frequency applied to the electrodes of the layered body, the radiated light color and by changing the voltage, the brightness can be adjusted.
  • the control unit it is possible to be adapted with the I ⁇ nenr ⁇ umbeieuchtung the motor vehicle to certain situations. If, for example, certain color pigments are added to the electroluminescent layer, different illumination colors can be preset, as already explained.
  • the invention also opens up completely new applications for the provided with a light strip textile materials. These include above all the uniform marking of floor areas, for example in aircraft or for the display of escape routes, wall sections and handrails in railings and all other types of self-luminous markings.
  • the small thickness of the electroluminescent arrangement according to the invention enables its simple attachment, for example on an outer side of a textile cladding element.
  • the light bar may be formed in the form of a profile, which fits into a recess or groove of the textile cladding element and is held there positively and / or non-positively.
  • a relatively rigid light bar profile can be held in a form-fitting manner in a correspondingly shaped groove after insertion or a flexible (rubber-like) profile can be held predominantly non-positively after being pressed into a groove of the Verkieidungselements,
  • TPU or TPE film eg., Films labeled "You-reflex ® A 4700 Optical Aliphatic polyether polyurethanes Grade" the company Deerfield Urethane or highly elastic polyurethane foils with the name Platilon ® and Walopur ® the company epurexfilms
  • Electroluminescent layer (zinc sulfide electroluminophores in a polymeric matrix, for example in a 2K PU screen printing layer)
  • Insulating dielectric e.g., 2K PU screen ink with perovskite / ferroelectric particles dispersed therein, especially particles with nanostructures and optionally electrically conductive
  • Nanoparticles in particular CNTs or MWCNTs and the like.
  • a primer layer e.g., TPU / TPE film or nonwoven hotmelt or adhesive coating
  • optional 1 Textile material or leather or artificial leather in the form of a fabric or non-woven fabric
  • Electroluminescent power supply typically 1 00 to 200 volts AC with 50 Hz to some 1, 000 Hz, usually in the range 200 Hz to 2,000 Hz
  • FIG. 1 shows a schematic section through an exemplary flexible luminous element 1 in a first embodiment.
  • a surface substrate 2 made of textile woven or fleece-like material or leather or artificial leather is used as the uppermost layer.
  • the surface substrate 2 is a planar element which has a light transmittance in the visible wavelength range of at least 40%, in particular more than 50% and is provided with small holes or thinned areas or sounds and has a corresponding surface structure or graining or embossing and, where appropriate, color-artistic design, wherein a bright or transient or translucent coloring is preferably used in the field of electro-nucleation fields.
  • the lower side of the surface substrate 2 is designed such that an adhesive bond with a thermoplastic film or layer or a heat-sealable adhesive layer or a heat-sealable nonwoven fabric is possible.
  • the TPU film 3 may be provided on the bottom with an optio ⁇ elien graphic design 4 and is used on the one hand as a support for the electroluminescent layers 1 3 and is used together with these layers 4, 1 3 with the Oberfiumbleensubstrat 2 by means of lamination connected.
  • TPU film 3 may, for example, films with the designations Dureflex ®, Platilon ® and Walopur ® by Epurex film, a Bayer Material Science Company, can be used. Such films can be used with and without carrier film and have film thicknesses of 0.01 to 2 mm, in particular 0.02 to 0.5 mm and especially 0.15 to 0.40 mm.
  • the optional graphic design 4 can in principle also be arranged on the upper side of the TPU film, but will preferably be arranged on the lower side, since the electroluminescent layer sequence 1 3 is also arranged on the lower side, the graphic see Design 4 is preferably carried out by screen printing and can have opaque and translucent or translucent graphically designed elements and can be masked in such a subordinate Elektroiumineszenz system 1 3 additionally or the Eiektrolumineszenz emission 1 1 can be filtered or converted in the emission color.
  • the preferred screen printing technical design of the graphic design 4 offers the necessary flexibility and foldability when using appropriate elastic screen printing inks, for example based on PU or two-kon ⁇ ponentiger polyurethane-based screen printing ink.
  • the electroluminescent layer sequence 1 3 is produced largely according to the prior art as a result of the printing technology of the upper electrode 5, the electroluminescent layer 6, the at least one insulating dielectric layer 7 and the back electrode 8 with suitable elastic screen printing inks.
  • the at least piecewise upper substantially transparent electrode 5 must likewise have good flexibility and foldability and is preferably formed by screen printing in accordance with the graphically required configuration.
  • the electrode 5 can be carried out and / or it may intrinsically conductive screen-printing pastes based on polymer systems such as Orgacon ® system from Agfa, the Baytron ® poly according to the prior art with ITO Indium-Tin-Oxide or ATO Antimony-Tin-Oxide screen printing pastes 3,4-ethylenedioxythiophene system from H, C.
  • organic metal PEDT-conductive polymer polyethylene-dioxythiophene conductive coating or printing ink systems from Panipol OY and optionally with highly flexible binders, for example based on PU polyurethanes, PMMA polymethyl methacrylate, PVA polyvinyl alcohol or modified polyaniline can be used.
  • electroluminescent element Baytron ® poly-3,4-ethylenedioxythiophene system from HC Starck GmbH is preferably employed as the material of at least partially transparent electrode.
  • electrically conductive Polymerfiime are Poly ⁇ iline, Polythiophene, Pofy ⁇ cetylene, Polypyrrole H ⁇ ndbook of Conducting Polymers, 1 986 with and without Met ⁇ lloxid filling.
  • the electroluminescent layer ⁇ is also preferably produced by screen printing technology and is paid attention to good flexibility and foldability.
  • Zinc sulfide electroluminophoric pigments 15 are preferably dispersed in this binder polymer 14.
  • Such electroluminescent pigments 15 are preferably used in a microencapsulated form with thin and transparent meta-oxidic or nitridic layers, as well as unencapsulated. It is also possible to use electroluminescent pigments 1 5 with different emission wavelengths, it being possible to use the different electroluminescent pigments mixed or in different graphically designed electroluminescent fields or elements.
  • color-converting admixtures such as color-converting Pigments or dyes may be used and / or the electroluminescent pigments 15 may be provided with such color-converting microencapsulations.
  • the color-converting admixtures in the printing layer 4 can also be comprised in a planar or graphic manner.
  • the insulating dielectric layer 7 is arranged.
  • This layer 7 must be flexible and foldable.
  • a polyurethane-based and especially a two-component PU screen printing ink is also preferably used here, wherein to increase the relative dielectric constant barium titanate BaTiO 3 pigments in the ⁇ m range, in the 100 to 400 nm range and in the range 5 to 1 00 nm can be added and thus a relative dielectric constant of 30 to 200 can be achieved. Since such BaTiO 3 admixtures cause an opaque whitish layer, this layer can also be used for the reflection of the electro-luminescence emission 1 1.
  • the R ⁇ ckeiektrode 8 can, for example, a carbon screen printing paste with some 1 00 Ohm / square can be printed and then a grid-like silver paste printing structure in the manner of a busbar system can be arranged. Since conventional silver pastes have a surface resistance in the range of a few milli-ohms / square and, moreover, permit very ductile print formations, grid-like structures with a few 1 to 5 mm wide silver paste webs are sufficient.
  • This silver paste Eiemente are basically used as terminal reinforcement elements for the electrical contact 12. In this case, a subregion of the front electrode 5 is printed in the manner of a bus bar in a silk screen print, and the electrical connection 12 is formed.
  • an insulation layer 9 is arranged. In the simplest embodiment, this can be done by screen printing. In a further embodiment, a TPU FoMe 9 can be applied by laminating and in a further embodiment, a textile material 1 0 or leather or imitation leather PU-coated microfiber fabric u. The same can be laminated.
  • FIG. 2 shows a schematic section through an exemplary flexible luminous element 1 in a second embodiment.
  • this layer sequence has the great difference that the electroluminescent system 13 is printed on the TPU film 9 and is laminated as a semi-finished product to the surface substrate 2,
  • this manufacturing variant is also possible in the first embodiment, if in the first embodiment, the TPU Foüe 9 is provided,
  • the front electrode 5 or the graphic design 4 must be designed as a bonding agent to the surface substrate,
  • This second embodiment can also be designed in such a way that an electroluminescence emission 1 1, 1 8 can take place on both sides.

Abstract

An electroluminescence arrangement is described, which comprises at least one flexible electroluminescence element and at least one flexible textile carrier material.

Description

Elektrolumineszenz-Anordnung auf textilen Materialien Electroluminescence arrangement on textile materials
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrolumineszenz-Anordnung, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Beleuchtungselement.The present invention relates to an electroluminescent device, to processes for their production and to their use as a lighting element.
Unter Elektroiumineszenz (im Folgenden auch durch „EL" abgekürzt) versteht man die direkte Lumineszenzanregung von Leuchtpigmenten bzw. Luminophoren durch ein elektrisches Wechseifeld.Electro-luminescence (also abbreviated to "EL" below) is understood as meaning the direct luminescence excitation of luminescent pigments or luminophores by means of an electrical alternating field.
Die Elektrolumineszenztechnologie hat in jüngster Zeit zunehmend an Be- deutung gewonnen. Sie ermöglicht die Realisierung beinahe beliebig großer, blend- und schattenfreier, homogener Leuchtflächen . Dabei sind Leistungsaufnahme und Bautiefe in der Größenordnung eines Millimeters und darunter äußerst gering, Zu der typischen Anwendung gehört neben der Hintergrundbeleuchtung von Flüssigkristalldisplays die Hinterleuchtung von transparenten Filmen, welche mit Beschriftungen und/oder Bildmotiven versehen sind. Somit sind transparente Elektrolumineszenz- Anordnungen, z. B. Elektrolumineszenz-Leuchtplatten auf der Basis von Glas oder transparentem Kunststoff, die z.B. als Informationsträger, Wer- betransparente oder zu dekorativen Zwecken dienen können, aus dem Stand der Technik bekannt.Electroluminescent technology has recently become increasingly important. It allows the realization of almost any size, glare-free and shadow-free, homogeneous lighting surfaces. Power consumption and installation depth on the order of one millimeter and below are extremely low. In addition to the backlighting of liquid crystal displays, the typical application involves the backlighting of transparent films provided with inscriptions and / or image motifs. Thus, transparent electroluminescent arrangements, e.g. B. electroluminescent phosphor plates based on glass or transparent plastic, e.g. can serve as information carrier, advertising transparent or for decorative purposes, known from the prior art.
Bereits 1 950 wurde von E. C. Payne in der US 2,838,71 5 eine zinksulfidische ElektroJumineszenzanordnung auf Basis der Verwendung von zwei Elektroden aus leitfähigem Glas mit dazwischen angeordnetem elektro- lumineszentem Phosphor beschrieben und als Referenz eine Publikation von G. Destriau "The New Phenomen of Electroluminescence and its Pos- sibiiities for the Investigation of Crystal Lattice" im "Philosophical Magazine" genannt, wobei die ursprüngliche Entdeckung des partikulären ZnS- Elektrolumineszenz-Phänomens in einem Wechselspannungsfeld von Destriau bereits 1 936 erfolgte. Die Leuchtpigmente bzw. Luminophore, welche in diesen Elektrolumines- zenz-Elementen verwendet werden, sind in ein transparentes, organisches oder keramisches Bindemittel eingebettet. Ausgangsstoffe sind meist Zinksulfide, welche in Abhängigkeit von Dotierung bzw. Co- Dotierung und Präparationsvorgang unterschiedliche, relativ schmalban- dige Emissionsspektren erzeugen. Der Grund für die Verwendung von Zinksulfiden in den Elektrolumineszenz-Schichten liegt auf der einen Seite in der relativ großen Anzahl an zur Verfügung stehenden zinksulfidischen Elektrolumineszenz-Pigmenten. Der Schwerpunkt des Spektrums bestimmt dabei die jeweilige Farbe des emittierten Lichtes. Die Emissionsfarbe eines Elektrolumineszenz-Elements kann durch eine Vielzahl möglicher Maßnahmen an den gewünschten Farbeindruck angepasst werden. Hierzu gehören die Dotierung und Co-Dotierung der Leucht-Pigmente, die Mischung von zwei oder mehreren Elektrolumineszenz-Pigmenten, der Zu- satz von einem oder mehreren organischen und/oder anorganischen farbkonvertierenden und/oder farbfüternden Pigmenten, die Beschichtung des Elektrolumineszβnz-Pigments mit organischen und/oder anorganischen farbkonvertierenden und/oder farbfüternden Substanzen, die Beimengung von Farbstoffen in die Polymermatrix, in welcher die Leucht- pigmente dispergiert sind, sowie der Einbau einer farbkonvertierenden und/oder farbfüternden Schicht bzw. Folie in den Aufbau des Elektrolumineszenz-Elements. Insgesamt wird bei Anlegen einer entsprechend hohen Wechselspannung von typisch größer 50 Volt bis über 200 Volt und einer Frequenz großer 50 Hz bis einigen kHz, üblicherweise im Bereich von 400 Hz bis 2 kHz, je nach verwendeter Dotierung und Co-Dotierung der zinksulfidischen Pigmente, ein relativ breitbandiges Emissionsspektrum ausgestrahlt.As early as 1950, EC Payne in US 2,838,715 described a zinc sulfide electro-luminescent device based on the use of two conductive glass electrodes with electroluminescent phosphor interposed therebetween, and as reference a publication by G. Destriau, The New Phenomen of Electroluminescence and its Posibiiities for the Investigation of Crystal Lattice "in the" Philosophical Magazine ", where the original discovery of the particulate ZnS electroluminescence phenomenon in an AC field of Destriau was carried out as early as 1936. The luminescent pigments or luminophores which are used in these electroluminescent elements are embedded in a transparent, organic or ceramic binder. Starting materials are usually zinc sulfides which, depending on the doping or co-doping and preparation process, produce different, relatively narrow-band emission spectra. The reason for the use of zinc sulfides in the electroluminescent layers is on the one hand in the relatively large number of available zinc sulfide electroluminescent pigments. The center of gravity of the spectrum determines the respective color of the emitted light. The emission color of an electroluminescent element can be adapted to the desired color impression by a large number of possible measures. These include the doping and co-doping of the luminescent pigments, the mixture of two or more electroluminescent pigments, the addition of one or more organic and / or inorganic color-converting and / or color-feeding pigments, and the coating of the electroluminescent pigment organic and / or inorganic color-converting and / or farbfüptender substances, the incorporation of dyes in the polymer matrix in which the luminescent pigments are dispersed, and the incorporation of a color-converting and / or Farbfüptden layer or film in the structure of the electroluminescent element. Overall, when applying a correspondingly high alternating voltage of typically greater than 50 volts to over 200 volts and a frequency large 50 Hz to a few kHz, usually in the range of 400 Hz to 2 kHz, depending on the doping used and co-doping of the zinc sulfide pigments relatively broadband emission spectrum emitted.
Damit die abgestrahlte Emission gesehen wird, ist zumindest eine flächi- ge Elektrode vorzugsweise weitgehend transparent ausgestaltet.In order for the emitted emission to be seen, at least one planar electrode is preferably made substantially transparent.
Je nach Anwendungszweck und Herstelltechnologie können dabei Glas- subsfrate oder polymere Folien mit einer elektrisch leitfähigen und weitgehend transparenten Beschichtung verwendet werden, In speziellen Ausführungen kann ein Elektrolumineszenz-Kondenεatoraufbau auch auf einem Substrat derart angeordnet werden, dass als vordere transparente Elektrode nur eine dünne Schicht gedruckt oder geräkelt oder mit einem Rollenbeschichtungsverfahren oder einem Vorhanggießverfahren oder einem Sprühverfahren aufgetragen wird. Grundsätzlich können auch bei- de flächigen Elektroden weitgehend transparent ausgeführt werden und derart ein transluzentes Elektrolumineszenz-Element erzeugt werden, das beidseitig eine Lichtemission aufweist.Depending on the intended use and manufacturing technology, it is possible to use glass substrates or polymeric films with an electrically conductive and largely transparent coating. In specific embodiments, an electroluminescent capacitor structure can also be used a substrate may be arranged such that only a thin layer is printed or laced as the front transparent electrode or applied by a roller coating method or a curtain coating method or a spraying method. In principle, two planar electrodes can also be made substantially transparent and thus a translucent electroluminescent element can be produced which has a light emission on both sides.
Bei der Vielzahl an heute verwendeten Innenraumbeleuchtungen, wie beispielsweise von Kraftfahrzeugen, werden immer noch Glühlampen verwendet, die hinter einer lichtdurchlässigen Scheibe aus Glas oder Kunststoff liegen. Für den Einbau solcher Leuchtfelder ist ein erheblicher Aufwand notwendig, da im Fahrzeug entsprechende Einbauöffnungen zum Einrasten, Einklipsen oder Einschrauben von Lichtgehäusen notwendig sind. Grundsätzlich besteht daher Bedarf an alternativen Ausgestaltungen von Innenraumbeleuchtungen, wie sie beispielsweise Elektrolumineszenz- Anordnungen darstellen.In the variety of interior lighting used today, such as motor vehicles, incandescent lamps are still used, which are behind a translucent glass or plastic disc. For the installation of such luminous fields a considerable effort is necessary because the corresponding vehicle installation openings for snapping, clipping or screwing light housings are necessary. Basically, there is therefore a need for alternative embodiments of interior lighting, as they represent, for example, electroluminescent arrangements.
In der EP 1 053 91 0 A wird eine Innenraumbeleuchtung von Fahrzeugen, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Leuchtfeld, das an eine Spannungsversorgung des Fahrzeuges angeschlossen und durch wenigstens einen folienartigen elektrolumineszierenden Flächenstrahler gebildet ist, beschrieben, wobei das Leuchtfeid unterhalb einer Innenverkleidung des Fahrzeuginnenraumes liegt und die Innenverkleidung aus lichtdurchlässigem textilem Material beziehungsweise aus lichtdurchlässigem Schaumstoff besteht.In EP 1 053 91 0 A, an interior lighting of vehicles, preferably motor vehicles, with at least one light field, which is connected to a power supply of the vehicle and formed by at least one sheet-like electroluminescent panel radiator, described, the Leuchtfeid below an inner lining of the vehicle interior lies and the inner lining of translucent textile material or made of translucent foam.
In der US 6,464,381 wird eine Innenbaugruppe mit Lichteffekt für ein Fahrzeug beschrieben, wobei zwischen einem Substrat und einem Gewe- be ein Elektrolumineszenz-Paneel angeordnet ist und die Elektrolumineszenz-Emission durch das Gewebe erfolgt. Des Weiteren wird die Anordnung eines Schaumstoffes zwischen dem Gewebe und dem Substrat beschrieben und eine Schaumsfofflage mit darüber angeordnetem Gewebe empfohlen, wobei das Elektrolumineszenz-Paneei zwischen dem Gewebe und dem Schaumstoff angeordnet ist. In der US 5,01 3,967 ist ein Flächensfrαhler beschrieben, an den ein Stecker angeschlossen wird. Der Flächenstrahler bildet zusammen mit dem Stecker eine Eiektrolumineszenz-Lampe, die nach Art einer Glühlampe in einer Steckerbuchse im Fahrzeug gesteckt wird. Damit bei mehrmaligem Einstecken bzw. Herausziehen der Elektrolumineszenz-Lampe der Flächenstrahler nicht beschädigt wird, wird er so ausgebildet, dass er eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.US Pat. No. 6,464,381 describes a light-effect interior assembly for a vehicle, wherein an electroluminescent panel is arranged between a substrate and a tissue and the electroluminescence emission is effected through the tissue. Furthermore, the arrangement of a foam between the fabric and the substrate is described and a foam layer with tissue arranged above it is recommended, wherein the electroluminescent panel is arranged between the fabric and the foam. US Pat. No. 5,091 3,967 describes a surface freshener to which a plug is connected. The surface radiator forms together with the plug an Eiektrolumineszenz-lamp, which is inserted in the manner of a light bulb in a socket in the vehicle. So that the surface radiator is not damaged during repeated insertion or removal of the electroluminescent lamp, it is designed so that it has a high mechanical strength.
In der EP 0 334 799 A ist eine Iπnenraumbeleuchtung beschrieben, bei der eine Elektrolumineszenz-Foiie in ein Gehäuse eingesetzt wird. Es wird von außen auf eine Innenraumverkleidung des Fahrzeuges aufgesetzt, Das Gehäuse ist an der Unterseite mit Steckzapfen versehen, die die Innenraumverkleidung durchstoßen und die in entsprechende Aufnahme- όffnungen der Fahrzeugkarosserie eingreifen.EP 0 334 799 A describes internal space lighting in which an electroluminescent foil is inserted into a housing. It is mounted from the outside on an interior panel of the vehicle, the housing is provided at the bottom with spigot, which pierce the interior trim and engage in corresponding receiving openings of the vehicle body.
In der EP 1 053 91 0 A wird eine innenraumbeleuchtung von Fahrzeugen beschrieben, welche wenigstens ein Leuchtfeld, welches an einer Spannungsversorgung des Fahrzeuges angeschlossen ist und durch wenigstens einen folienartigen, Licht abstrahlenden Folienstrahier gebildet wird, um- fasst. Im Leitungsweg von der Spannungsversorgung zum Leuchtfeld ist mindestens ein DC/AC-Wandler vorgesehen, dem ein Konverter nachgeschaltet ist. Das Leuchtfeld liegt unterhalb der Innenverkleidung des Fahrzeuginnenraumes.EP 1 053 91 0 A describes an interior lighting of vehicles which comprises at least one light field, which is connected to a voltage supply of the vehicle and is formed by at least one foil-type, light-radiating foil tractor. In the conduction path from the power supply to the light field at least one DC / AC converter is provided, which is followed by a converter. The light field is below the interior trim of the vehicle interior.
In dem Stand der Technik ist nicht erwähnt, dass eine entsprechende Elektrolumineszenz-Anordnung in Kombination mit einem flexiblen Textilgewebe als Trägermaterial verwendet werden kann. Die im Stand der Technik beschriebenen Anwendungen erfordern im Allgemeinen nicht, dass das verwendete Elektrolumineszenz-Eiement flexibel ausgebildet ist, da sie im Interieur an nicht flexibler Position des Kraftfahrzeuges angeordnet sind.It is not mentioned in the prior art that a corresponding electroluminescent arrangement can be used in combination with a flexible textile fabric as a carrier material. The applications described in the prior art generally do not require that the electroluminescent element used be flexible, since they are arranged in the interior at a non-flexible position of the motor vehicle.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Elektrolumineszenz- Anordnungen eignen sich somit nicht für flexible Anwendungen, d. h. für Anwendungen, bei welchen ein Falten, Knicken und/oder Falzen der Eiektrolumineszenz-Anordnung erforderlich ist.The known from the prior art electroluminescent arrangements are therefore not suitable for flexible applications, ie for Applications where folding, buckling and / or folding of the electroluminescent device is required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ESektrolumineszenz- Anordnung bereitzustellen, welche flexibel ausgebildet ist.The invention has for its object to provide a ESelektrolumineszenz- arrangement which is flexible.
Des Weiteren ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Eiektrolumineszenz-Anordnung bereitzustellen, welche im Bereich des Dachhimmels eines Kraftfahrzeuges oder für sonstige Gegenstände des Interi- eurs eines Kraftfahrzeuges verwendet werden kann.Furthermore, it is the object of the present invention to provide an electroluminescent arrangement which can be used in the region of the headliner of a motor vehicle or for other objects of the interior of a motor vehicle.
Darüber hinaus sollte die Eiektrolumineszenz-Anordnung vorzugsweise einen möglichsten kleinen Platzbedarf und einen geringen Installationsauf- wand aufweisen und eine gleichmäßige Verteilung der Lichtabstrahlung auch bei längeren Leuchtleisteπ ermöglichen.In addition, the Eiektrolumineszenz arrangement should preferably have the smallest possible space requirements and a low installation effort and allow a uniform distribution of light emission even at longer Leuchtleisteπ.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Eiektrolumineszenz-Anordnung.This object is achieved by a Eiektrolumineszenz arrangement.
Die erfindungsgemäße Eiektrolumineszenz-Anordnung ist dadurch ge- kennzeichnet, dass die Eiektrolumineszenz-Anordnung mindestens ein flexibles Elektrolumineszenz-Elemenf und mindestens ein flexibles textiles Trägermaferial umfasst,The electroluminescent arrangement according to the invention is characterized in that the electroluminescent arrangement comprises at least one flexible electroluminescent element and at least one flexible textile substrate,
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das Elektrolumineszenz- Element flexibel ausgebildet ist, so dass es die Bewegungen und Verformung des ebenfalls flexiblen textiien Trägermaterials ohne Einschränkung der Funktionstüchtigkeit ausführen kann.According to the invention, it is thus provided that the electroluminescent element is designed to be flexible so that it can execute the movements and deformation of the likewise flexible textile carrier material without restricting the functionality.
Die erfindungsgemäße Eiektrolumineszenz-Anordnung umfasst mindestens ein flexibles textiles Trägermaterial. Dieses flexible textile Trägermaterial ist auf mindestens einer Seite des erfindungsgemäß vorgesehenen flexib- ien Elektrolumineszenz-Elements angeordnet vorgesehen , Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Eiektrolumineszenz-Anordnung beispielsweise auch zwei flexible textile Trägermaterialien aufweisen, welche auf beiden Seiten des Elektrolumineszenz-Elements vorgesehen sind. Dabei kann ei- nes der zwei flexiblen textiien Trägermαteriαlien Teil eines größeren Textil- gewerkes sein, wie beispielsweise von einem Dachhimmei eines Kraftfahrzeuges. Das daran angeordnete Elekfrolumineszenz-Element wird dann auf der anderen Seite ebenfalls von einem textiien Trάgermaterial bedeckt, welches sich beispielsweise in Richtung des Betrachters erstreckt,The electroluminescent arrangement according to the invention comprises at least one flexible textile carrier material. This flexible textile carrier material is provided on at least one side of the flexible electroluminescent element provided according to the invention. In addition, the electroluminescent arrangement according to the invention may, for example, also comprise two flexible textile carrier materials which are provided on both sides of the electroluminescent element. In this case, egg Of the two flexible texti Trägermαteriαlien be part of a larger textile work, such as from a Dachhimmei a motor vehicle. The electroluminescent element arranged thereon is then likewise covered on the other side by a textile carrier material which extends, for example, in the direction of the observer,
Darüber hinaus sind auch Systeme mehrerer erfindungsgemäßer Elektrolumineszenz-Anordπuπgen nebeneinander möglich.In addition, systems of several inventive electroluminescent Anordπuπgen side by side are possible.
Im folgenden werden die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Anordnung näher beschrieben.In the following, the individual components of the electroluminescent device according to the invention are described in more detail.
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Die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung umfasst mindestens ein Elektrolumineszenz-Element.The electroluminescent arrangement according to the invention comprises at least one electroluminescent element.
Das Elektrolumineszenz-Element kann im Allgemeinen die folgenden Funktionsschichten umfassen, wobei in einigen Ausführungsformen auch auf einzelne Funktionsschichten verzichtet werden kann :The electroluminescent element can generally comprise the following functional layers, wherein in some embodiments it is also possible to dispense with individual functional layers:
a) eine transparente oder nicht-transparente Rückelektrode alsa) a transparent or non-transparent back electrode as
Komponente BE; b) eine erste Isolationsschicht als Komponente BD; c) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, als Komponente BC; d) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschichf als Komponente BB; und e) eine mindestens teilweise transparente DeckeiektrodeComponent BE; b) a first insulation layer as component BD; c) a layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, as component BC; d) optionally a further isolation layer as component BB; and e) an at least partially transparent ceiling electrode
( = Frontelektrode) ais Komponente BA.(= Front electrode) as component BA.
Das erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-System basiert somit im Allgemeinen auf einem anorganischen Dickfilm-AC-System, welches bei- spielsweise mit herkömmlichen Fiachbett- und Zylindersiebdruckanlagen hergestellt werden kann. Damit ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Elekfrolumineszenz-Anordnung auf einfache Weise unter Anwendung von herkömmlichen und verfügbaren Vorrichtungen möglich,The electroluminescent system according to the invention is thus generally based on an inorganic thick-film AC system, for example with conventional Fiach bed and cylinder screen printing systems can be produced. Thus, the production of the Elekstranumineszenzanordnung invention is easily possible using conventional and available devices,
Im Folgenden werden die einzelnen Bestandteile des Eiektrolumineszenz- Systems (Elektrolumineszenz-Anordnung) näher beschrieben;The individual constituents of the electroluminescence system (electroluminescence arrangement) are described in more detail below;
(1) Komponenten BA und BE - Deck- und Rückelektrode(1) Components BA and BE - cover and return electrode
Geeignete elektrisch leitende Materialien für die Elektroden sind dem Fachmann an sich bekannt. Grundsätzlich bieten sich bei der Herstellung von Dickfilm-EL-Elementen mit Wechselspannungsanregung mehrere Arten von Elektroden an. Zum einen sind dies im Vakuum auf Kunststofffolien gesputterte oder aufgedampfte Indium-Zinn-Oxid-Elektroden (Indium- Tin-Oxide, ITO). Sie sind sehr dünn (einige 1 00 Ä) und bieten den Vorteil einer hohen Transparenz bei einem relativ geringen Flächenwiderstand (ca. 60 bis 600 Ω).Suitable electrically conductive materials for the electrodes are known per se to the person skilled in the art. In principle, several types of electrodes are suitable for the production of thick-film EL elements with AC excitation. On the one hand, these are sputtered or evaporated indium tin oxide electrodes (indium tin oxides, ITO) in vacuum on plastic films. They are very thin (a few 100 Å) and offer the advantage of high transparency with a relatively low sheet resistance (about 60 to 600 Ω).
Ferner können Druckpasten mit ITO oder ATO (Antimon-Tin-Oxide, Anti- mon-Zinn-Oxid) oder intrinsisch leitfähige transparente Polymerpasten verwendet werden, aus welchen flächige Elektroden mittels Siebdruck erzeugt werden. Bei einer Dicke von ca. 0,5 bis 20 μm bieten derartige Elektroden eine nur geringere Transparenz bei hohem Flächenwiderstand (bis 50 kΩ). Sie sind weitgehend beliebig strukturiert applizierbar, und zwar auch auf strukturierten Oberflächen. Ferner bieten sie eine relativ gute Laminierbarkeit. Auch Non-ITO-Siebdruckschichten (wobei der Begriff „Non-ITO" alle Siebdruckschichten umfasst, die nicht auf Indium-Zinn-Oxid (ITO) basieren), das heißt intrinsisch leitfähige polymere Schichten mit üblicherweise nanoskaligen elektrisch leitfähigen Pigmenten, beispielε- weise die ATO-Siebdruckpasfen mit den Bezeichnungen 71 62E oder 7164 von DuPont, die intrinsisch ieitfähigen Polymersysteme, wie dem Orga- con® System von Agfa, dem Baytron® Poly-(3,4-ethylendioxythiophen)- System von H . C. Starck GmbH, dem als organisches Metall (PEDT- conductive polymer polyethylene-dioxythiophene) bezeichneten System von Ormecon, ieitfähige Beschichtungs- oder Druckfarbensysteme von Pαnipoi OY und gegebenenfalls mit hochflexiblen Bindemitteln, zum Beispiel auf Basis von PU (Polyurethanen), PMMA (Polymethylmethacrylat), PVA (Polyvinylalkohol) oder modifiziertem Polyanilin, können verwendet werden. Bevorzugt wird als Material der zumindest teilweise transparenten Elektrode des Elektrolumineszenz-Elements Baytron® Po!y-(3,4- ethylendioxythiophen)-System von H . C. Starck GmbH eingesetzt. Beispiele für elektrisch leitende Polymerfilme sind Polyaniline, Polythiophene, PoIy- acetylene, Polypyrrole (Handbook of Conducting Polymers, 1 986) mit und ohne MetaMoxid-Füllung.Furthermore, printing pastes with ITO or ATO (antimony tin oxides, antimony tin oxide) or intrinsically conductive transparent polymer pastes can be used, from which flat electrodes are produced by means of screen printing. At a thickness of about 0.5 to 20 microns such electrodes offer only lower transparency with high sheet resistance (up to 50 kΩ). They can be applied in virtually any structure, even on structured surfaces. Furthermore, they offer a relatively good laminatability. Non-ITO screen printing layers (the term "non ITO" encompasses all screen printing layers that are not based on indium tin oxide (ITO)), ie intrinsically conductive polymer layers with usually nanoscale electrically conductive pigments, for example ATO Siebdruckpasfen with the designations 71 or 62E 7164 from DuPont, which intrinsically ieitfähigen polymer systems, such as the organisms con ® system from Agfa, the Baytron ® poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -. system of H C. Starck GmbH, Ormecon's system, known as organic-conductive polymer polyethylene-dioxythiophene (PEDT), isitable coating or ink systems of Pαnipoi OY and optionally with highly flexible binders, for example based on PU (polyurethanes), PMMA (polymethyl methacrylate), PVA (polyvinyl alcohol) or modified polyaniline, can be used. Is preferred as the material of the at least partially transparent electrode of the electroluminescent element Baytron ® Po! Y (3,4-ethylenedioxythiophene) system H. C. Starck GmbH used. Examples of electrically conductive polymer films are polyanilines, polythiophenes, polyacetylenes, polypyrroles (Handbook of Conducting Polymers, 1 986) with and without meta-oxide filling.
Darüber hinaus sind auch Zinn-Oxid-Pasten als entsprechendes Elektrodenmaterial verwendbar.In addition, tin-oxide pastes are also usable as the corresponding electrode material.
Möglich ist es auch, dass die elektrisch leitfahige Beschichtung eine mit- tels Vakuum oder pyrolytisch hergestellte metallische oder metalloxidi- sche dünne und weitgehend transparente Schicht ist, die bevorzugt einen Flächenwiderstand von 5 mΩ/Quadrat bis 3.000 Ω/Quadrat, besonders bevorzugt einen Flächenwiderstand von 0, 1 bis 1 .000 Ω/Quadrat, ganz besonders bevorzugt 5 bis 30 Ω/Quadrat aufweist, und in einer wei- feren bevorzugten Ausführungsform eine Tageslichtdurchiässigkeit von zumindest größer 60 % (> 60 bis 100 %) und insbesondere größer 76 % (> 76 bis 100 %) aufweist.It is also possible for the electrically conductive coating to be a thin and largely transparent layer which is vacuum or pyrolytically produced metallic or metal oxide, which preferably has a sheet resistance of 5 mΩ / square to 3000 Ω / square, particularly preferably a sheet resistance of 0.1 to 1 000 Ω / square, very particularly preferably 5 to 30 Ω / square, and in a further preferred embodiment a daylight transmittance of at least greater than 60% (> 60 to 100%) and in particular greater than 76% ( > 76 to 100%).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist aber die Verwendung von in- trinsisch leitfάhigen Polymeren als Eiektrodenmateria!, insbesondere der oben beschrieben Art, bevorzugt. Der Flächenwiderstand entsprechender Elektroden aus intrinsisch leitfähigen Polymeren sollte im Aligemeinen 1 00 bis 2000 Ω/Quadrat, besonders bevorzugt 200 bis 1 500 Ω/Quadrat, insbesondere 200 bis 1000 Ω/Quadrat, speziell 300 bis 600 Ω/Quadrat, betragen .In the context of the present invention, however, the use of intrinsically conductive polymers as electrode material, in particular of the type described above, is preferred. The surface resistance of corresponding electrodes made of intrinsically conductive polymers should generally be from 1 00 to 2 000 Ω / square, more preferably from 200 to 1500 Ω / square, in particular from 200 to 1000 Ω / square, especially from 300 to 600 Ω / square.
Die Elektrodenmaterialien können beispielsweise mitteis Siebdruck, Rakeln, Spritzen, Streichen, mittels Vakuum oder pyrolytisch auf entsprechende Trägermateriaüen (Substrate) aufgebracht werden, wobei bevor- zugt anschließend bei geringen Temperaturen von beispielsweise 80 bis 1 20 0C getrocknet wird.The electrode materials can be applied, for example by screen printing, knife coating, spraying, brushing, by vacuum or pyrolytically on corresponding carrier materials (substrates), whereby zugt then dried at low temperatures, for example, 80 to 1 20 0 C is dried.
Bei der Rückelektrode (Komponente BE) handelt es sich - wie bei der zumindest teilweise transparenten Deckelektrode (Komponente BA) - um eine flächige Elektrode, die jedoch nicht transparent oder zumindest teilweise transparent sein muss, Diese ist im Allgemeinen aus elektrisch leitenden Materialien auf anorganischer oder organischer Basis aufgebaut, beispielsweise aus Metallen wie Silber. Geeignete Elektroden sind ferner insbesondere polymere elektrisch leitfähige Beschichtungen. Dabei kön- nen die bereits vorstehend bezüglich der zumindest teilweise transparenten Deckelektrode genannten Beschichtungen eingesetzt werden. Daneben sind solche, dem Fachmann bekannten polymeren elektrisch leitfähigen Beschichtungen einsetzbar, die nicht zumindest teilweise transparent sind.The back electrode (component BE) is - as with the at least partially transparent cover electrode (component BA) - a planar electrode, which must not be transparent or at least partially transparent, this is generally made of electrically conductive materials on inorganic or organically based, for example, metals such as silver. Suitable electrodes are also in particular polymeric electrically conductive coatings. In this case, the coatings already mentioned above with regard to the at least partially transparent cover electrode can be used. In addition, it is possible to use those polymeric, electrically conductive coatings which are known to the person skilled in the art and which are not at least partially transparent.
Geeignete Materialien der Rückelektrode sind somit bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metallen wie Silber, Kohlenstoff, ITO-Siebdruckschichten, ATO-Siebdruckschichten, Non-ITO-Siebdruck- schichten, das heißt intrinsisch ieitfähige polymere Systeme mit üblicher- weise naπoskaligen elektrisch leitfähigen Pigmenten, beispielsweise ATO- Siebdruckpasten mit der Bezeichnung 7162E oder 71 64 von DuPont, intrinsisch leitfähige Polymersysteme wie dem Orgacon® System von Agfa, dem Baytroπ® Poly-(3,4-ethylendioxythiophen)-System von H. C. Siarck GmbH, dem als organisches Metall (PEDT conductive polymer polyethyle- ne-dioxythiophene) bezeichneten System von Ormecon, leitfähige Be- schichtungs- und Druckfarbensysteme von Panipol Oy und gegebenenfalls mit hochflexiblen Bindemitteln, zum Beispiel auf Basis von PU (Polyurethanen), PMMA (Polymethylmethacryiat), PVA (Polyvinylalkoho!) oder modifiziertem Polyanilin, wobei die vorstehend genannten Materialien zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit mit Metallen wie Silber oder Kohlenstoff versetzt werden können und/oder mit einer Lage aus diesen Materialien ergänzt werden können.Suitable materials of the back electrode are thus preferably selected from the group consisting of metals such as silver, carbon, ITO screen printing layers, ATO screen printing layers, non-ITO screen printing layers, ie intrinsically conductive polymer systems with usually nanoscale electrically conductive pigments , for example ATO screen printing pastes with the designation 7162E or 71 64 by DuPont, intrinsically conductive polymer systems such as Orgacon ® system from Agfa, the Baytroπ ® poly (3,4-ethylenedioxythiophene) system of HC Siarck GmbH, which (as an organic metal PEDT conductive polymer polyethyle- ne-dioxythiophene) system from Ormecon, conductive coating and printing ink systems from Panipol Oy and optionally with highly flexible binders, for example based on PU (polyurethanes), PMMA (polymethyl methacrylate), PVA (polyvinyl alcohol) or modified polyaniline, wherein the above-mentioned materials for improving de For electrical conductivity to metals such as silver or carbon can be added and / or can be supplemented with a layer of these materials.
Darüber hinaus ist es in einer ersten Ausführungsform möglich, dass die Deckelektrode (Komponente BA) Teilchen mit Nanostrukturen umfasst. Auch ist es möglich, dass in einer zweiten Austuhrungsform die Rückelektrode (Komponente BE) Teilchen mit Nanostrukturen umfasst,Moreover, in a first embodiment it is possible that the cover electrode (component BA) comprises particles with nanostructures. It is also possible that in a second embodiment the back electrode (component BE) comprises particles with nanostructures,
In einer dritten Ausgestaltung umfassen sowohl die Deckelektrode als auch die Rückelektrode Teilchen mit Nanostrukturen.In a third embodiment, both the top electrode and the back electrode comprise particles with nanostructures.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter dem Begriff der „Teilchen mit Nanostrukturen" nanoskalige Materialstrukturen verstanden, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Single-Wall- Carbon-Nano-Tubes (SWCNTs), Multi-Wall-Carbon-Nano-Tubes (MWCNTs), Nanohorns, Nanodisks, Nanocones (d.h. kegelmantelförmige Strukturen), metallischen Nanowires und Kombinationen der zuvor genannten Teilchen. Entsprechende Teilchen mit Nanostrukturen auf der Basis von Koh- leπstoff können beispielsweise aus Kohlenstoffnanoröhrchen (einschalige und mehrschalige), Kohlenstoffnanofaserπ (fischgräten-, blättchen- oder schraubenartige) und dergleichen bestehen. Kohlenstoffnanoröhrchen werden international auch a!s Carbon Nanotubes (single-walled und mul- ti-walled), Kohlenstoffnanofasern als Carbon Nanofibers (vom herringbo- ne, platelet- oder screw~Typ) bezeichnet.In the context of the present invention, the term "particles with nanostructures" is understood to mean nanoscale material structures which are selected from the group consisting of single-wall carbon nanotubes (SWCNTs), multi-wall carbon nanotubes (CNCNTs), nanohorns, nanodisks, nanocones (ie, cone-shaped structures), metallic nanowires, and combinations of the aforementioned particles. Corresponding particles with carbon-based nanostructures can be selected, for example, from carbon nanotubes (single-shell and multi-shell), carbon nanofibers (herringbone, Carbon nanotubes are also internationally known as carbon nanotubes (single-walled and multi- walled), carbon nanofibers as carbon nanofibers (of the herringbone, platelet or screw type).
Die Herstellung dieser Single-Walled-Carbon-Nano-Tubes ist dem Fachmann bekannt und es kann auf entsprechende Verfahren des Standes der Technik zurückgegriffen werden . Hierzu zählen beispielsweise die ka- talytisch-chemische Gasphasen-Abscheidung CCVD.The preparation of these single-walled carbon nanotubes is known to the person skilled in the art and appropriate prior art methods can be used. These include, for example, the catalytic chemical vapor deposition CCVD.
Diese Verfahren liefern häufig Fraktionen, die sich in Durchmesser, Lange, Chiralität und elektronischen Eigenschaften unterscheiden, Sie treten gebündelt auf und sind häufig mit einem Teil amorphen Kohlenstoff ver- mischt. Die SWCNTs werden ausgehend von diesen Fraktionen abgetrennt.These methods often yield fractions that differ in diameter, length, chirality, and electronic properties. They occur in a cluster and are often mixed with one part of amorphous carbon. The SWCNTs are separated from these fractions.
Die bisher bekannten Separationsverfahren für SWCNT basieren auf Elek- tronentransfer-Effekteπ an metallischen mit Diazoniumsalzen behandelten SWCNT, auf Dielektrophorese, auf einer besonderen chemischen Affinität von hαlbleitenden Kohienstoff-Nαnoröhrchen zu Oktαdecytαminen und auf Kohleπstoff-Nanoröhrchen, die mit einstrangiger DNS umhüllt wurden. Die Selektivität dieser Methoden kann durch intensive Zeπtrifugation vorbehandelter Dispersionen und Anwendung der lonentauscherchroma- tografie weiter verbessert werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise fraktionsreine Singie-Walled-Carbon-Nano-Tubes verwendet, d.h. Fraktionen von Single-Walled-Carbon-Nano-Tubes, weiche sich hinsichtlich einem Parameter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Durchmesser, Länge, Chiralität und elektronischen Eigen- schaffen, höchstens um 50 %, besonders bevorzugt höchstens um 40 %, insbesondere um höchstens 30 %, speziell höchstens um 20 %, ganz speziell höchstens um 1 0 %, unterscheiden.The hitherto known separation processes for SWCNT are based on electron transfer effects on metallic SWCNT treated with diazonium salts, on dielectrophoresis, on a particular chemical affinity from conductive carbon nanotubes to octa-decylmines and to carbon nanotubes encased in single-stranded DNA. The selectivity of these methods can be further improved by intensive centrifugation of pretreated dispersions and application of ion exchange chromatography. In the context of the present invention, fractionally pure singly-walled carbon nanotubes are preferably used, ie fractions of single-walled carbon nanotubes which differ in terms of a parameter selected from the group consisting of diameter, length, chirality and electronic creatures, not more than 50%, more preferably not more than 40%, in particular not more than 30%, especially not more than 20%, especially not more than 1 0%.
Hinsichtlich metallischer Nanowires wird auf die WO 2007/022226 A2 verwiesen, deren Offenbarung hinsichtlich der dort offenbarten Nanowires durch Bezugnahme In die vorliegende Erfindung eingeschlossen ist. Die in der WO 2007/022226 A2 beschriebenen elektrisch gut leitenden und weitgehend transparenten Silber-Nanowires sind für die vorliegende Erfindung insbesondere geeignet.With regard to metallic nanowires, reference is made to WO 2007/022226 A2, the disclosure of which with respect to the nanowires disclosed therein is incorporated by reference into the present invention. The electrically highly conductive and largely transparent silver nanowires described in WO 2007/022226 A2 are particularly suitable for the present invention.
Die Herstellung der übrigen Teilchen . mit Nanostrukturen ist dem Fachmann bekannt und in entsprechenden Dokumenten des Standes der Technik beschrieben .The production of the remaining particles. with nanostructures is known to the person skilled in the art and described in corresponding documents of the prior art.
Im Hinblick auf die für die vorliegende Erfindung vorzugsweise zu erreichende Flexibilität des erfindungsgemäßen Eiektrolumineszenz-Elements ist es insbesondere bevorzugt, wenn die teilweise transparente elektrisch leitfähige flächige Deckelektrode und/oder die Rückeiektrode auf Basis eines intrinsisch leitfähigen Polymers, beispielsweise Baytron® P von H. C. Starck, ausgeführt wird. Dabei können die elektrische Leitfähigkeit und die Verformbarkeit erhöhende Beimengungen, wie nanoskalige Teilchen auf Basis von SWCNTs, Silber-Nanowires, Nano-Cones oder Nano-Tubes, beigemengt werden, wodurch die Transparenz nicht wesentlich beein- flusst wird. Üblicherweise werden speziell im Kontaktbereich der beiden flächigen Elektroden Busbar-Systeme angeordnet und derart können die elektrischen Kontakte mit einem geringen Übergangswiderstand mittels Crimpen, Piercen, Kiemmen oder elektrisch ieitfähigem Kleben ausgeführt werden .With regard to the preferably to be achieved for the present invention, flexibility of the inventive electroluminescent element, it is particularly preferable if the partially transparent electrically conductive planar top electrode and / or the Rückeiektrode on the basis of an intrinsically conductive polymer, for example Baytron ® P from HC Starck, is performed. Here, the electrical conductivity and the deformability-increasing admixtures, such as nanoscale particles based on SWCNTs, silver nanowires, nano-cones or nano-tubes, be added, whereby the transparency is not significantly affected. Usually busbar systems are arranged especially in the contact area of the two planar electrodes and so can the electrical contacts with a low contact resistance by crimping, Piercen, Kiemmen or electrically capable adhesive bonding are performed.
(2) Komponente BB und BD - Isolationsschichten (dielektrische Schichten](2) Component BB and BD - Insulation Layers (Dielectric Layers)
Das erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Element weist zumindest eine dielektrische Schicht (Isolationsschicht, Komponente BB) auf, welche im Allgemeinen zwischen der Rückelektrode (Komponente BE) und der Elektrolumineszenz-Schicht (Komponente BC) vorgesehen ist. Darüber hinaus können an dieser Stelle auch mehrere, beispielsweise zwei oder drei Isoiationsschichten verwendet werden. Die erfindungsgemäße Elektrolu- mineszenz-Anordπung kann in einer Ausgestaltung somit auch mindestens zwei Dielektrizitätsschichten aufweisen, welche dann nebeneinander angeordnet werden und zusammen die Isolationswirkung verbessern oder aber welche durch eine floatende Elektrodenschicht unterbrochen (getrennt) werden. Die Verwendung einer zweiten Dielektrizitätsschicht kann von der Qualität und Pinhole-Freiheit der ersten Dielektrizitätsschicht ab- hängen.The electroluminescent element according to the invention has at least one dielectric layer (insulation layer, component BB), which is generally provided between the back electrode (component BE) and the electroluminescent layer (component BC). In addition, several, for example two or three Isoiationschichten can be used at this point. The electroluminescent arrangement according to the invention can thus also have at least two dielectric layers in one embodiment, which are then arranged next to each other and together improve the insulation effect or which are interrupted (separated) by a floating electrode layer. The use of a second dielectric layer may depend on the quality and pinhole freedom of the first dielectric layer.
Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäß verwendete Elektrolumineszenz-Element in einer bevorzugten Ausführungsform auch eine dielektrische Schicht (Isolationsschicht, Komponente BD) zwischen der Elektrolumineszenz-Schicht (Komponente BC) und der Deckelektrode (Komponente BA).In addition, in a preferred embodiment, the electroluminescent element used according to the invention also comprises a dielectric layer (insulation layer, component BD) between the electroluminescent layer (component BC) and the cover electrode (component BA).
Entsprechende Dieiektrizitätsschichten sind dem Fachmann bekannt. Entsprechende Schichten weisen häufig hoch dielektrisch wirkende Pulver, wie beispielsweise Bariumtitanat, auf, welche vorzugsweise In fluorenthaltenden Kunststoffen oder in auf cyanbasierenden Harzen dispergiert sind, Beispiele für besonders geeignete Teilchen sind Bariumtitanat-Teilchen im Bereich von bevorzugt 1 ,0 bis 2,0 μm. Diese können bei einem hohen Füllgrad eine relative Dielektrizitätskonstante von bis zu 1 00 ergeben. Die Dielektrizitάtsschicht weist eine Dicke von im Allgemeinen 1 bis 50 μm, vorzugsweise 2 bis 40 /im, besonders bevorzugt 5 bis 25 μm, spezieil 8 bis 15 μm, auf.Corresponding dielectric layers are known to the person skilled in the art. Corresponding layers often have high dielectric powders, such as barium titanate, which are preferably dispersed in fluorine-containing plastics or in cyan-based resins. Examples of particularly suitable particles are barium titanate particles in the range of preferably 1.0 to 2.0 μm. These can give a relative dielectric constant of up to 100 at a high degree of filling. The dielectric layer has a thickness of generally 1 to 50 μm, preferably 2 to 40 μm, particularly preferably 5 to 25 μm, especially 8 to 15 μm.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist auch diese Schicht vorzugsweise flexibel und faltbar ausgebildet. Dieses wird beispielsweise durch eine auf Polyurethan basierende und ganz besonders durch eine zwei™ komponentige PU-Siebdruckfarbe erreicht, wobei zur Erhöhung der relativen Dielektrizitätskonstante Barium-Titanat (BaTiO3)-Pigmente der oben erwähnten Art beigefügt werden können, Derart kann eine relative Dielektrizitätskonstante von 30 bis 200 erreicht werden , Da derartige BaTiO3- Beimengungen eine opak weißliche Schicht bewirken, kann diese Schicht auch für die Reflektion der Elektrolumineszenz-Emission verwendet werden, Falis zusätzlich zur Elektrolumineszenz-Emission nach oben noch ei- ne Elektrolumineszenz-Emission nach unten erforderlich ist, dann sollte keine BaTiO3-Beimengung erfolgen, Die Dielektrikumsschicht kann auch zweifach oder mehrfach ausgeführt werden, da speziell beim Siebdruck der Einbau von kleinen Luftbläschen (Microbubbles) nicht vermieden werden kann und bei einem zweifachen Siebdruck dieses Problem gelöst werden kann,In the context of the present invention, this layer is preferably designed to be flexible and foldable. This is achieved, for example, by a polyurethane-based and more particularly by a two-component PU screen printing ink, it being possible to add barium titanate (BaTiO 3 ) pigments of the abovementioned type in order to increase the relative dielectric constant, ie a relative dielectric constant of Since such BaTiO 3 admixtures produce an opaque whitish layer, this layer can also be used for the reflection of the electroluminescence emission, Falis in addition to the electroluminescent emission upwards still a down electroluminescence emission required , then no BaTiO should be 3 -Beimengung, the dielectric layer can also be performed two or more times, as especially of small air bubbles in the screen printing of the installation (microbubbles) can not be avoided, and this problem can be solved in a dual screen printing,
(3) Komponente BC - Elektrolumineszenz-Schichf(3) Component BC - electroluminescent layer
Das erfindungsgemäß verwendete Elektrolumineszenz-Element umfasst mindestens eine Elektrolumineszenz-Schicht ais Schicht BC, Die Schicht BC kann auch aus mehreren Schichten mit Elektroiumineszenz-Effekt gebildet werden.The electroluminescent element used according to the invention comprises at least one electroluminescent layer as layer BC. The layer BC can also be formed from a plurality of layers having an electro-luminescence effect.
Die mindestens eine Elektrolumineszenz-Schicht BC ist im Allgemeinen zwischen der Deckelektrode (Komponente BA) bzw, gegebenenfalls einer dielektrischen Schicht (Komponente BD) und der dielektrischen SchichtThe at least one electroluminescent layer BC is generally between the cover electrode (component BA) or, if appropriate, a dielectric layer (component BD) and the dielectric layer
(Komponente BB) angeordnet, Dabei kann die Elektrolumineszenz-Schicht unmittelbar im Anschluss an die dielektrische Schicht B angeordnet sein oder es können gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Schichten zwischen der dielektrischen Schicht BB und der Elektrolumineszenz-Schicht BC angeordnet sein. Bevorzugt ist die Elektrolumineszenz-Schicht BC unmittelbar im Aπschluss an die dielektrische Schicht BB angeordnet.In this case, the electroluminescent layer can be arranged directly after the dielectric layer B or optionally one or more further layers can be arranged between the dielectric layer BB and the electroluminescent layer Be arranged BC. Preferably, the electroluminescent layer BC is arranged directly in connection with the dielectric layer BB.
Die mindestens eine Elektrolumineszenz-Schicht kann auf der gesamten Innenfläche der Deckelektrode (Komponente BA) bzw. Isolationsschicht (Komponente BD) oder auf einer oder mehreren Teilflachen der Deckelektrode angeordnet sein. In dem FaIL in welchem die Elektrolumineszenz-Schicht nicht geschlossen, sondern auf mehren Teilflächen, beispielsweise der Deckelektrode, angeordnet ist, haben die Teilflachen im Allgemeinen einen Abstand von 0,5 bis 10,0 mm, bevorzugt 1 bis 5 mm, voneinander,The at least one electroluminescent layer can be arranged on the entire inner surface of the cover electrode (component BA) or insulation layer (component BD) or on one or more partial surfaces of the cover electrode. In the case in which the electroluminescent layer is not closed but is arranged on a plurality of partial surfaces, for example the cover electrode, the partial surfaces generally have a spacing of 0.5 to 10.0 mm, preferably 1 to 5 mm, from one another,
Darüber hinaus ist es in der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz- Anordnung möglich, dass die Elektrolumineszenz-Schicht aus zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Elektrolumineszenz- Schichtelementen mit unterschiedlichen Elektrolumineszenz-Moreover, in the electroluminescent arrangement according to the invention, it is possible for the electroluminescent layer to consist of two or more electroluminescent layer elements arranged side by side with different electroluminescent layers.
Phosphorpigmenten besteht, so dass unterschiedliche Farben im Rahmen der Elektrolumineszenz-Anordnung erzeugt werden können .Phosphor pigments exists, so that different colors can be generated in the context of the electroluminescent device.
Die Elektrolumineszenz-Schicht ist im Allgemeinen aus einer Bindemittelmatrix mit darin homogen dispergierten Elektrolumineszenz-Pigmenten aufgebaut. Die Bindemittelmatrix wird im Allgemeinen so gewähit, dass ein guter Haftverbund auf der Deckeiektrodenschicht (Komponente BA) bzw. der dielektrischen Schicht (Komponente BD) und der dielektrischen Schicht (Komponente BB) gegeben ist. in einer bevorzugten Ausführung werden dabei auf PVB oder auf PU basierende Systeme verwendet. Neben den Elektrolumineszenz-Pigmenten können gegebenenfalls noch weitere Zusätze in der Bindemittelmatrix vorliegen, wie farbkonvertierende organische und/oder anorganische Systeme, Farbzusatzstoffe für einen Tag- und Nacht-Lichteffekt und/oder reflektierende und/oder Licht absorbierende Effektpigmente, wie Aluminiumflakes, Glasflakes oder Mica- Plateietts, Im Allgemeinen betragt der Antei! der Elektrolumineszenz- Pigmente an der Gesamtmasse der Elektrolumineszenz-Schicht (Füllgrad) 20 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 70 Gew.-%. Die in der Elektrolumineszenz-Schicht verwendeten Eiektrolumineszenz- Pigmente weisen im Aligemeinen eine Dicke von 1 bis 50 μm, vorzugsweise 5 bis 25 μm, auf.The electroluminescent layer is generally composed of a binder matrix having electroluminescent pigments homogeneously dispersed therein. The binder matrix is generally chosen in such a way that a good adhesive bond is provided on the cover electrode layer (component BA) or the dielectric layer (component BD) and the dielectric layer (component BB). in a preferred embodiment, PVB or PU-based systems are used. In addition to the electroluminescent pigments, further additives may optionally be present in the binder matrix, such as color-converting organic and / or inorganic systems, color additives for a day and night light effect and / or reflective and / or light-absorbing effect pigments, such as aluminum flakes, glass flakes or mica - Plateietts, Generally the party is! the electroluminescent pigments in the total mass of the electroluminescent layer (degree of filling) 20 to 75 wt .-%, preferably 50 to 70 wt .-%. The electroluminescent pigments used in the electroluminescent layer generally have a thickness of from 1 to 50 .mu.m, preferably from 5 to 25 .mu.m.
Dickfilm AC-EL Systeme sind seit Destriau 1947 bekannt und werden meist mittels Siebdruck auf ITO-PET Folien appliziert. Da zinksulfidische Elektro- luminophore im Betrieb, speziell bei höheren Temperaturen und einer Wasserdampfumgebung, eine sehr starke Degradation aufweisen, werden heute für langlebige Dickfilm AC-EL Lampenaufbauten im Allgemeinen mikroverkapselte Elektrolumineszenz-Phosphore (Pigmente) verwendet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, in dem erfindungsgemäß verwendeten Elektrolumineszenz-Element nicht mikroverkapselte Pigmente einzusetzen, wie nachstehend weiter ausgeführt wird.Dickfilm AC-EL systems have been known since Destriau 1947 and are usually applied by screen printing on ITO-PET films. Since zinc sulphide electro-lumphophores have a very high degradation during operation, especially at higher temperatures and in a water vapor environment, today, for long-lived thick film AC-EL lamp assemblies, microencapsulated electroluminescent phosphors (pigments) are generally used. However, it is also possible to use non-microencapsulated pigments in the electroluminescent element used according to the invention, as further explained below.
Geeignete Elektrolumineszenz-Siebdruckpasten werden im Allgemeinen auf Basis anorganischer Substanzen aufgebaut. Geeignete Substanzen sind z.B. hochreine ZnS-, CdS-, ZnxCd1 xS-Verbindungen der Gruppen IiB und IV des Periodensystems der Elemente, wobei besonders bevorzugt ZnS eingesetzt wird. Die vorstehend genannten Substanzen können dotiert oder aktiviert werden und gegebenenfalls des Weiteren coaktiviert werden. Zur Dotierung werden z.B. Kupfer und/oder Mangan eingesetzt. Die Coaktivierung erfolgt z. B. mit Chlor, Brom, lod und Aluminium. Der Gehalt an Alkali- und Selten-Erd-Metallen ist in den vorstehend genannten Substanzen im Allgemeinen sehr gering, falls diese überhaupt vorliegen. Ganz besonders bevorzugt wird ZnS eingesetzt, das bevorzugt mit Kupfer und/oder Mangan dotiert beziehungsweise aktiviert wird und bevorzugt mit Chlor, Brom, iod und/oder Aluminium coaktiviert wird .Suitable electroluminescent screen printing pastes are generally based on inorganic substances. Suitable substances are, for example, highly pure ZnS, CdS, Zn x Cd 1 x S compounds of groups IIB and IV of the Periodic Table of the Elements, with ZnS being particularly preferably used. The aforementioned substances may be doped or activated and optionally further co-activated. For doping, for example copper and / or manganese are used. The coactivation takes place z. B. with chlorine, bromine, iodine and aluminum. The content of alkali and rare earth metals is generally very low in the abovementioned substances, if they are present at all. Very particular preference is given to using ZnS, which is preferably doped or activated with copper and / or manganese and is preferably co-activated with chlorine, bromine, iodine and / or aluminum.
Übliche Elektrolumineszenz-Emissionsfarben sind gelb, grün, grün-blau, blau-grün und weiß, wobei die Emissionsfarbe weiß oder rot durch Mischungen geeigneter Elektroiumineszenz-Phosphore (Pigmente) oder durch Farbkonversion erzeugt werden kann. Die Farbkonversion kann im Allgemeinen in Form einer konvertierenden Schicht und/oder der Beimengung entsprechender Farbstoffe und Pigmente in den polymeren Binder der Siebdruckfαrben beziehungsweise der poSymeren Matrix, in welche die Elektrolumineszenz-Pigrnente eingebaut sind, erfolgen.Common electroluminescent emission colors are yellow, green, green-blue, blue-green and white, where the emission color may be white or red by mixtures of suitable electro-luminescent phosphors (pigments) or by color conversion. The color conversion can generally be in the form of a converting layer and / or the addition of corresponding dyes and pigments in the polymeric Binder the Siebdruckfαrben or the polymeric matrix, in which the electroluminescent Pigrnente are installed done.
Wenn die erfindungsgemäße Elektroiumineszenz-Anordnung in einem In- nenraum eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise in einem Faltdach eines Cabriolets, verwendet wird, ist es bevorzugt, dass das Elektrolumineszenz- Element die Farbe Weiß emittiert.When the electro-illumination arrangement according to the invention is used in an interior of a motor vehicle, for example in a folding roof of a convertible, it is preferred for the electroluminescent element to emit the color white.
Die zur Herstellung der Elektrolurmineszenz-Schicht eingesetzte Sieb- druckmatrix ist im Allgemeinen mit lasierenden, farbfüternden oder mit farbkonvertierenden Farbstoffen und/oder Pigmenten versehen. Auf diese Weise kann eine Emissionsfarbe Weiß oder ein Tag-Nacht-Lichteffekt generiert werden.The screen printing matrix used to produce the electroluminescent layer is generally provided with translucent, color-feeding or color-converting dyes and / or pigments. In this way, an emission color white or a day-night light effect can be generated.
In einer weiteren Ausführungsform werden in der Elektrolumineszenz- Schicht Pigmente eingesetzt, die eine Emission im blauen Wellenlangen- bereich von 420 bis 480 nm aufweisen und gegebenenfalls mit einer farbkonvertierenden Mikroverkapselung versehen sind. Auf diese Weise kann ebenfalls die Farbe Weiß emittiert werden.In a further embodiment, pigments are used in the electroluminescent layer which have an emission in the blue wavelength range of 420 to 480 nm and are optionally provided with a color-converting microencapsulation. In this way, the color white can also be emitted.
Zusätzlich weist die AC-P-EL Siebdruckmatrix bevorzugt wellenlängenkonvertierende anorganische feine Partikel auf Basis von Europium (Ii) aktivierten Erdalkali-ortho-Silikat-Phosphoren, wie (Ba, Sr, Ca)2SiO4:Eu2 + , sowie YAG-Phosphoren, wie Y3Al5O1 2)Ce3+, Tb3Al5O12ICe3+, Sr2GaS4) Eu2+, SrS:Eu2 + , (Y,Lu, Gd, Tb)3(AI, Sc, Ga)5O12;Ce3+ oder (Zn,Ca,Sr)(S,Se):Eu2 + auf. Auch auf diese Weise kann ebenfalls eine weiße Emission erzielt werden.In addition, the AC-P-EL screen printing matrix preferably has wavelength-converting inorganic fine particles based on europium (Ii) activated alkaline earth ortho-silicate phosphors, such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2 + , and YAG phosphors such as Y 3 Al 5 O 2: 1) Ce 3+, Tb 3 Al 5 O 12 ICe 3+, Sr 2 Ga 4) Eu 2+, SrS: Eu 2+, (Y, Lu, Gd, Tb) 3 ( Al, Sc, Ga) 5 O 12 ; Ce 3+ or (Zn, Ca, Sr) (S, Se): Eu 2 + . Also in this way, a white emission can also be achieved.
Entsprechend dem Stand der Technik können die vorstehend genannten Εlektrolumineszenz-Phosphor'-Pigmente mikroverkapselt werden. Durch die anorganische Mikroverkapselungstechnologie sind gute Halbwertszeiten erzielbar. Beispielhaft sei hier das ESektrolumineszenz-Siebdrucksystem Luxprint® for EL der Firma E . I . du Pont de Nemours and Companies genannt. Organischen Mikroverkapselungstechnologien und FoSienhüll- Laminate auf Basis der diversen thermoplastischen Folien sind grundsάtz- iich ebenfalls geeignet. Geeignete zinksuSfidische mikroverkαpselte Elektrolumiπeszenz-Phosphore (Pigmente) werden von der Firma Osram Sylvania, Inc . Towanda unter dem Handeisnamen GiacierGLO® Standard, High Brite® und Long Life® und von der Firma Durel Division der Rogers Corporation unter den Han- delsnamen 1 PHSOO l ® High-Efficiency Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS002® High-Efficiency Biue-Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS003® Loπg-Life Blue Encapsuiated EL Phosphor und 1 PHS004® Long- Life Orange Encapsuiated EL Phosphor angeboten.According to the state of the art, the abovementioned "phosphoroluminescent phosphorus" pigments can be microencapsulated. Due to the inorganic microencapsulation technology good half-lives can be achieved. Exemplary of this is the ESektrolumineszenz screen printing system Luxprint ® for EL from E. I. called du Pont de Nemours and Companies. Organic microencapsulation technologies and film clad laminates based on the various thermoplastic films are also suitable in principle. Suitable zinc-sulfide microcapsulated electroluminescent phosphors (pigments) are described by Osram Sylvania, Inc. Towanda under the Handeisnamen GiacierGLO ® Standard, High Brite ® and Long Life ® and the Durel Division of Rogers Corporation under the trade names 1 PHSOO l ® High-Efficiency Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS002 ® High-Efficiency Biue Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS003 ® Loπg Life Blue Encapsulated EL Phosphor and 1 PHS004 ® Long-Life Orange Encapsulated EL Phosphor offered.
Die mittleren Teilchendurchmesser der in der Elektrolumineszenz-Schicht verwendeten mikroverkapselten Pigmente betragen im Allgemeinen 1 5 bis 60 μm, bevorzugt 20 bis 35 μm.The average particle diameters of the microencapsulated pigments used in the electroluminescent layer are generally from 1.5 to 60 .mu.m, preferably from 20 to 35 .mu.m.
In der Elektrolumineszenz-Schicht des erfindungsgemäßen Elektrolumines- zenz-Elements können, wie bereits erwähnt, auch nicht mikroverkapselte feinkörnige Elektrolumineszenz-Pigmente, bevorzugt mit einer hohen Lebensdauer, eingesetzt werden. Geeignete nicht mikroverkapselte feinkörnige zinksulfidische Elektrolumineszenz-Phosphore sind z.B. in US 6,248,261 und in WO 01 /34723 offenbart, dessen diesbezügliche Offen- barung durch Bezugnahme in die vorliegende Erfindung eingeschlossen wird. Diese weisen bevorzugt ein kubisches Kristallgefüge auf. Die nicht mikroverkapselten Pigmente haben bevorzugt mittlere Teilchendurchmesser von 1 bis 30 μm, besonders bevorzugt 2 bis 15 μm, ganz besonders bevorzugt 5 bis 1 0 μm.As already mentioned, non-microencapsulated fine-grained electroluminescent pigments, preferably having a long service life, can also be used in the electroluminescent layer of the electroluminescent element according to the invention. Suitable non-microencapsulated fine-grained zinc sulfide electroluminescent phosphors are e.g. in US 6,248,261 and in WO 01/34723, the relevant disclosure of which is incorporated by reference into the present invention. These preferably have a cubic crystal structure. The non-microencapsulated pigments preferably have average particle diameters of from 1 to 30 .mu.m, particularly preferably from 2 to 15 .mu.m, very particularly preferably from 5 to 1 .mu.m.
Speziell nicht mikroverkapselte Elektrolumineszenz-Pigmente können mit kleineren Pigmentabmessungen bis unter 1 0 μm verwendet werden .Specially non-microencapsulated electroluminescent pigments can be used with smaller pigment dimensions down to less than 10 microns.
Den gemäß der vorliegenden Anmeldung verwendeten Ausgangsmate- rialien für die Eiektrolumineszenz-Schicht, wie beispielsweise den Siebdruckfarben, können somit auch unverkapselte Pigmente, bevorzugt unter Berücksichtigung der speziellen hygroskopischen Eigenschaften der Pigmente, bevorzugt der ZnS-Pigmente, beigemengt werden. Dabei werden im Allgemeinen Bindemittel verwendet, die einerseits eine gute Ad- häsion zu sogenannten ITO-Schichten (Indium-Zinn-Oxid) oder zu intrin- sisch [eitfähigeπ polymeren transparenten Schichten haben, und des Weiteren gut isolierend wirken, das Dielektrikum verstärken und damit eine Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit bei hohen elektrischen Feldstärken bewirken, zusätzlich im ausgehärteten Zustand eine gute Wasser- dampfsperre aufweisen und die Phosphorpigmente zusätzlich schützen und lebensdauerverlängernd wirken.The starting materials used according to the present application for the Eiektrolumineszenz layer, such as the screen printing inks, thus unencapsulated pigments, preferably taking into account the special hygroscopic properties of the pigments, preferably the ZnS pigments, are added. In this case, binders are generally used which, on the one hand, have good adhesion to so-called ITO layers (indium tin oxide) or to intrinsic have [sitfähigeπ] polymeric transparent layers, and furthermore have good insulating, reinforce the dielectric and thus improve the dielectric strength at high electric field strengths, in addition have a good water vapor barrier in the cured state and additionally protect the phosphorus pigments and life extend.
Die Halbwertzeiten der geeigneten Pigmente in der Elektrolumsneszenz- Schicht, also jene Zeit, in der die Initialheiligkeit des erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Elernents auf die Hälfte abgesunken ist, betragen im Allgemeinen bei 1 00 bzw. 80 Volt und 400 Hertz 400 bis 5000 Stunden.The half-lives of the suitable pigments in the electroluminescent layer, that is to say the time in which the initial harshness of the electroluminescent element according to the invention has fallen to half, are generally from 100 to 80 volts and 400 hertz to 400 to 5000 hours.
Die Helligkeitswerte (Elekfrolumineszenz-Emission) betragen im Allgemeinen 1 bis 200 Cd/m2, besonders bevorzugt 1 bis 1 00 Cd/m2, insbesonde- re 1 bis 50 Cd/m2.The brightness values (electroluminescence emission) are generally from 1 to 200 Cd / m 2 , particularly preferably from 1 to 100 Cd / m 2 , in particular from 1 to 50 Cd / m 2 .
Es können jedoch auch Pigmente mit längeren oder kürzeren Halbwertszeiten und höheren oder niedrigeren Helligkeitswerten in der Elektrolumi- πeszenz-Schicht des erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Elements eingesetzt werden .However, it is also possible to use pigments with longer or shorter half-lives and higher or lower brightness values in the electroluminescent layer of the electroluminescent element according to the invention.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die in der Elektrolumineszenz-Schicht vorliegenden Pigmente einen derart kleinen mittleren Teilchendurchmesser auf, beziehungsweise einen derart geringen Füllgrad in der Elektrolumineszenz-Schicht, beziehungsweise die einzelnen Elektrolumineszenz-Schichten sind geometrisch derart klein ausgeführt, beziehungsweise der Abstand der einzelnen Eiektrolumines™ zenz-Schichten wird derart groß gewählt, so dass das Elektrolumineszenz- Element bei nicht elektrisch aktivierter Leuchtstruktur als zumindest teil- weise durchsichtig gestaltet ist beziehungsweise eine Durchsicht gewährleistet ist. Geeignete Pigmentteilchendurchmesser, Füllgrade, Abmessungen der Leuchtelemente und Abstände der Leuchtelemente sind vorstehend genannt. In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform basiert die Elektrolumineszenz-Schicht in der Elektrolumineszenz-Anordnung auf einem die Farbe Grün emittierenden Elektrolumineszenz-Phosphor und in der Elektrolumineszenz-Schicht homogen dispergierter Farbkonversions- pigmente. Hierfür kommen beispielsweise Farbkonversionspigmente "EL Color Converting Pigmenten FA-OOO Series" der Firma Sinloihi Co., Ltd. Japan in Frage. Möglich ist auch die Beimengung eines farbkonvertie- renden Stoffes, wie Rhodamin, so dass eine weiße Emission erreicht wird, Die Elektrolumineszenz-Emission im Bereich der Farbe weiß ist insbeson- dere dann bevorzugt, wenn die Elektrolumineszenz-Anordnung in einem Innenraum von Kraftfahrzeugen verwendet wird.In a further embodiment of the present invention, the pigments present in the electroluminescent layer have such a small average particle diameter, or such a low degree of filling in the electroluminescent layer, or the individual electroluminescent layers are embodied geometrically so small, or the distance of the individual Eiektrolumines ™ zenz layers is chosen so large, so that the electroluminescent element is designed at least partially transparent in non-electrically activated lighting structure or a review is guaranteed. Suitable pigment particle diameters, fill levels, dimensions of the luminous elements and distances of the luminous elements are mentioned above. In a further, particularly preferred embodiment, the electroluminescent layer in the electroluminescent arrangement is based on an electroluminescent phosphor emitting the color green and color conversion pigments homogeneously dispersed in the electroluminescent layer. For example, color conversion pigments "EL Color Converting Pigments FA-OOO Series" from Sinloihi Co., Ltd. are used. Japan in question. It is also possible to add a color-converting substance, such as rhodamine, so that a white emission is achieved. The electroluminescence emission in the area of the color white is especially preferred when the electroluminescent arrangement is used in an interior of motor vehicles ,
Durch die Verwendung von mindestens zwei Elektrolumineszenz- Schichtelementen ist darüber hinaus ein örtlich und wellenlάngenmäßig unterschiedliches Leuchtfeld durch die Wahl mindestens zweier nebeneinander angeordneten Elektroiumineszenz-Schichten mit unterschiedlichen Elektrolumineszenz-Phosphorpigmenten möglich.In addition, the use of at least two electroluminescent layer elements makes it possible to produce a different field of light in terms of location and wavelength by selecting at least two adjacent electroluminescent layers with different electroluminescent phosphor pigments.
Die erfindungsgemäße ESektrolumineszenz-Anordnung wird durch eine Elektrolumineszenz-Spannungsversorgung mit einer Wechselspannungsfrequenz im Bereich von 200 Hz bis über 1 .000 Hz betrieben.The electroluminescent device according to the invention is operated by an electroluminescent voltage supply having an AC voltage frequency in the range of 200 Hz to more than 1 000 Hz.
Wie bereits ausgeführt, ist es für die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung von Vorteil, wenn die Elektrolumineszenz-Anordnung fle- xibei ausgebildet ist, Die Elektrolumineszenz-Schicht wird daher bevorzugt siebdrucktechnisch hergestellt, da sich hierdurch eine gute Flexibilität und Faltbarkeit der resultierenden Elektrolumineszenz-Schicht ergibt. Dabei wird eine polymere elastische Bindemittelmatrix, bevorzugt auf PoIy- urethanbasis und ganz bevorzugt in einer zweikomponentigen Ausfüh- rungsform, verwendet. In diesem Bindemitteipoiymer sind dann die zinksulfidischen elektroluminophoren Pigmente dispergiert.As already stated, it is advantageous for the electroluminescent arrangement according to the invention if the electroluminescent arrangement is flexible. The electroluminescent layer is therefore preferably produced by screen printing since this results in good flexibility and foldability of the resulting electroluminescent layer , In this case, a polymeric elastic binder matrix, preferably based on poly urethane and most preferably used in a two-component embodiment, is used. In this Bindemitteipoiymer then the zinc sulfide electroluminescent pigments are dispersed.
Das erfindungsgemäß vorgesehene Elektrolumineszenz-System auf Basis zinksulfidischer Dickfiim-Wechseistrom-Elektrolumineszenz ist somit ein Elθktroluminβszenz-System, welches für die geforderte Flexibilität beziehungsweise Verformbarkeit besonders geeignet ist.The inventively provided electroluminescent system based on zinc sulfide Dickfiim-alternating current electroluminescence is thus a Elθktroluminβszenz system, which is particularly suitable for the required flexibility or deformability.
Im folgenden wird nun eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des er- findungsgemάß vorgesehenen Elektrolumineszenz-Efements beschrieben:A particularly preferred embodiment of the electroluminescent element provided according to the invention will now be described below:
In einer ersten erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausfύhrungsform der vorliegenden Erfindung besteht das Elektrolumineszenz-Element aus folgenden Schichten (herkömmlicher Aufbau):In a first particularly preferred embodiment of the present invention, the electroluminescent element consists of the following layers (conventional structure):
a) einem zumindest teilweise transparenten Substrat, Komponente A,a) an at least partially transparent substrate, component A,
b) mindestens einer auf das Substrat aufgebrachten Elektrolumines- zenz-Anordnung, Komponente B, enthaltend die folgenden Kom- ponenten :b) at least one electroluminescent device, component B, applied to the substrate, comprising the following components:
ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Komponente BA, als Frontelektrode, bb) gegebenenfalls eine Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens ein durch ein elektrisches Feld anregbares Leuchtpigment (Elektroluiminophor), Elektrolumineszenz-Schicht oder Pigmentschicht genannt, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine Isolationsschicht, Komponente BD, be) eine Rückelektrode, Komponente BE, die zumindest teilweise transparent sein kann, bf) eine Leiterbahn oder mehrere Leiterbahnen, Komponente BF, zur elektrischen Kontaktierung von sowohl Komponente BA als auch von Komponente BE, wobei die Leiterbahn oder die Lei- terbahnen vor, nach oder zwischen den Elektroden BA und BE aufgebracht werden kann bzw. können, wobei vorzugsweise die Leiterbahn oder die Leiterbahnen in einem Arbeitsschritt aufgebracht werden. Die Leiterbahn oder Leiterbahnen können in Form eines Silberbusses, vorzugsweise hergestellt aus einer Silberpaste, aufgebracht sein . Eventueli kann vor dem Aufbringen des Silberbusses noch eine Grσphitschicht aufgebracht werden,ba) an at least partially transparent electrode, component BA, as a front electrode, bb) optionally an insulating layer, component BB, bc) a layer containing at least one excitable by an electric field luminescent pigment (Elektroluiminophor), called electroluminescent layer or pigment layer, component BC bd) optionally an insulation layer, component BD, be) a back electrode, component BE, which may be at least partially transparent, bf) one or more interconnects, component BF, for electrical contacting of both component BA and component BE, wherein the conductor track or the conductor tracks can be applied before, after or between the electrodes BA and BE, wherein preferably the conductor track or the conductor tracks are applied in one working step. The printed conductor or printed conductors can be applied in the form of a silver bus, preferably made of a silver paste. Eventueli can before the Applying the silver bus can still be applied a Grσphitschicht
c} einer Schutzschicht, Komponente CA oder einer Folie, Komponente CB,c) a protective layer, component CA or a film, component CB,
Die Isolationsschichten BB und BD können undurchsichtig, opak oder transparent sein, wobei mindestens eine der Schichten zumindest teilweise transparent sein muss, wenn zwei Isolationsschichten vorhanden sind.The insulation layers BB and BD can be opaque, opaque or transparent, wherein at least one of the layers must be at least partially transparent if two insulation layers are present.
Außen auf dem Substrat A und/oder zwischen Substrat A und der Elektrolumineszenz-Anordnung können außerdem ein oder mehrere zumindest teilweise transparente grafisch gestaltete Schichten angeordnet sein.On the outside of the substrate A and / or between the substrate A and the electroluminescent arrangement, one or more at least partially transparent graphically designed layers can also be arranged.
Neben den genannten Schichten (Komponenten A, B und C) kann das erfindungsgemäße Etektrolumineszenz-Element (herkömmlicher Aufbau) eine oder mehrere Reflexionsschicht(en) aufweisen. Die Reflexions- schicht(en) kann bzw. können insbesondere angeordnet sein:In addition to the layers mentioned (components A, B and C), the Etektrolumineszenz element according to the invention (conventional structure) may have one or more reflection layer (s). The reflection layer (s) may or may in particular be arranged:
außen auf Komponente A, zwischen Komponente A und Komponente BA, zwischen Komponente BA und Komponente BB bzw. BC, wenn Komponente BB fehlt, - zwischen Komponente BD und Komponente BE, zwischen Komponente BE und Komponente BF, zwischen Komponente BF und Komponente CA bzw. CB, außen auf Komponente CA bzw. CB.outside on component A, between component A and component BA, between component BA and component BB or BC, if component BB is missing, between component BD and component BE, between component BE and component BF, between component BF and component CA CB, outside on component CA or CB.
Bevorzugt ist die Reflexionsschichtschicht, soweit vorhanden, angeordnet zwischen Komponente BC und Komponente BD bzw, BE, wenn Komponente BD fehlt.The reflection layer layer, if present, is preferably arranged between component BC and component BD or, BE, if component BD is missing.
Die Reflexionsschicht umfasst vorzugsweise Glaskügelchen, insbesondere Hohiglaskügelchen. Der Durchmesser der Glaskügelchen kann in weiten Grenzen verändert werden . So können sie eine Größe d50 von im Allgemeinen 5 μm bis 3 mm, vorzugsweise 1 0 bis 200 μm, besonders bevorzugt 20 bis 1 00 μm, aufweisen , Die Hohlglaskügelchen sind dabei vorzugsweise in ein Bindemittel eingebettet.The reflection layer preferably comprises glass beads, in particular hollow glass beads. The diameter of the glass beads can be in wide Borders are changed. Thus, they can have a size d 50 of generally 5 μm to 3 mm, preferably 1 0 to 200 μm, particularly preferably 20 to 100 μm. The hollow glass beads are preferably embedded in a binder.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das Elektrolumineszenz-Element aus folgenden Schichten (inverser Schichtaufbau):In an alternative embodiment of the present invention, the electroluminescent element consists of the following layers (inverse layer structure):
a) einem zumindest teilweise transparenten Substrat, Komponente A,a) an at least partially transparent substrate, component A,
b) mindestens einer auf dem Substrat aufgebrachten Elektrolumines- zenz-Anordnung, Komponente B, enthaltend die folgenden Komponentenb) at least one electroluminescent arrangement, component B, applied to the substrate, comprising the following components
be) eine Rückelektrode, Komponente BE, die zumindest teilweise transparent sein kann, bb) gegebenenfalls eine Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens ein durch ein elektrisches Feld anregbares Leuchtpigment (Elektroluminophor), Elektroiu- rnineszenz-Schicht oder Pigmenfschicht genannt, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine Isolationsschicht, Komponente BD, ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Komponente BA, als Frontelektrode, bf) eine Leiterbahn oder mehrere Leiterbahnen, Komponente BF, zur elektrischen Kontaktierung von sowohl Komponente BA als auch von Komponente BE, wobei die Leiterbahn oder die Leiterbahnen vor, nach oder zwischen den Elektroden BA und BE aufgebracht werden kann bzw. können, wobei vorzugsweise diebe) a back electrode, component BE, which may be at least partially transparent, bb) optionally an insulating layer, component BB, bc) a layer containing at least one stimulable by an electric field luminescent pigment (electroluminophore), called electro-nnrnance layer or Pigmenfschicht , Component BC, bd) optionally an insulating layer, component BD, ba) an at least partially transparent electrode, component BA, as a front electrode, bf) a conductor track or a plurality of conductor tracks, component BF, for the electrical contacting of both component BA and component BE , wherein the conductor track or the conductor tracks can be applied before, after or between the electrodes BA and BE, wherein preferably the
Leiterbahn oder die Leiterbahnen in einem Arbeitsschritt aufgebracht werden . Die Leiterbahn oder Leiterbahnen können in Form eines Silberbusses, vorzugsweise hergestellt aus einer Silberpaste, aufgebracht sein . Eventueil kann vor dem Aufbringen des Silberbusses noch eine Graphitschicht aufgebracht werden. c) einer zumindest teilweise transparenten Schutzschicht, Komponente CA und/oder einer Folie, Komponente CB.Conductor or the conductors are applied in one step. The printed conductor or printed conductors can be applied in the form of a silver bus, preferably made of a silver paste. Eventueil can be applied before the application of the silver bus or a graphite layer. c) an at least partially transparent protective layer, component CA and / or a film, component CB.
Auf der transparenten Schutzschicht C und/oder zwischen der transparenten Schutzschicht C und der Elektrolumineszenz-Anordnung können außerdem ein oder mehrere zumindest teilweise transparente grafisch gestaltete Schichten angeordnet sein . Insbesondere können die grafisch gestalteten Schichten die Funktion der Schutzschicht übernehmen.On the transparent protective layer C and / or between the transparent protective layer C and the electroluminescent arrangement, one or more at least partially transparent graphically designed layers may also be arranged. In particular, the graphically designed layers can assume the function of the protective layer.
In einer besonderen Ausführungsform des inversen Schichtaufbaus können die oben erwähnten Aufbauten B, C sowohl auf der Vorderseite des Substrates, Komponente A, als auch auf der Rückseite, als auch auf beiden Seiten des Substrates angebracht sein (zweiseitiger Aufbau) , Die Schichten BA bis BF auf beiden Seiten können dabei identisch sein, sie können sich aber in einer oder mehreren Schichten unterscheiden, so dass beispielsweise das Elektrolumineszenz-Element auf beiden Seiten gieichwertig strahlt oder das Elektrolumineszenz-Element auf jeder Seite eine andere Farbe und/oder eine andere Helligkeit und/oder eine andere grafische Gestaltung aufweist.In a particular embodiment of the inverse layer structure, the abovementioned structures B, C can be mounted both on the front side of the substrate, component A, and on the back, as well as on both sides of the substrate (two-sided structure), the layers BA to BF they may be identical on both sides, but they may differ in one or more layers, so that, for example, the electroluminescent element emits on both sides or the electroluminescent element on each side has a different color and / or brightness and / or or another graphic design.
Neben den genannten Schichten (Komponenten A, B und C) kann das erfindungsgemdße Elektrolumineszenz-Element mit inversem Schichtaufbau eine oder mehrere Reflexionsschicht(en) aufweisen, Die Reflexions- schicht(en) kann bzw. können insbesondere angeordnet sein:In addition to the layers mentioned (components A, B and C), the inverse layer structure electroluminescent element according to the invention may have one or more reflection layers. The reflection layer (s) may or may in particular be arranged:
außen auf Komponente A, zwischen Komponente A und Komponente BE, zwischen Komponente BE und Komponente BB, - zwischen Komponente BB und Komponente BC, zwischen Komponente BC und Komponente BD, zwischen Komponente BD und Komponente BA, zwischen Komponente BA und Komponente BF, zwischen Komponente BF und Komponente CA bzw. CB, - auf Komponente CA bzw. CB. Bevorzugt ist die Reflexionsschicht, soweit vorhanden, angeordnet zwischen Komponente BC und Komponente BB bzw. BE, wenn Komponente BB fehlt.outside on component A, between component A and component BE, between component BE and component BB, - between component BB and component BC, between component BC and component BD, between component BD and component BA, between component BA and component BF, between component BF and component CA or CB, - on component CA or CB. Preferably, the reflection layer, if present, arranged between component BC and component BB or BE, if component BB is missing.
Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass die für den herkömmlichen Aufbau genannten besonderen Ausführungsformen und Merkmale, soweit nicht anders bestimmt, für den inversen Schichtaufbau und den zweiseitigen Aufbau entsprechend gelten.It will be apparent to those skilled in the art that the specific embodiments and features of the conventional structure, unless otherwise specified, apply mutatis mutandis to inverse layer construction and two-sided construction.
Die eine oder mehreren Isolationsschicht(en) BB und/oder BD sowohl beim herkömmlichen Aufbau als auch beim inversen Aufbau kann bzw. können insbesondere dann entfallen, wenn die Komponente BC eine Schichtdicke aufweist, die einen Kurzschluss zwischen den beiden Elektroden Komponenten BA und BE verhindert,The one or more insulation layer (s) BB and / or BD, both in the conventional construction and in the inverse construction, can be dispensed with in particular if the component BC has a layer thickness which prevents a short circuit between the two electrode components BA and BE .
Nachfolgend werden die Merkmale der einzelnen Komponenten des EL- Elements beschrieben:The following describes the characteristics of the individual components of the EL element:
Elektrodenelectrodes
Das erfindungsgemäße EL-Element weist eine erste, zumindest teilweise transparente, Frontelektrode ( = Deckelektrode) BA und eine zweite Elektrode, die Rückelektrode BE auf.The EL element according to the invention has a first, at least partially transparent, front electrode (= cover electrode) BA and a second electrode, the back electrode BE.
Unter dem Ausdruck „zumindest teilweise transparent" ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine Elektrode zu verstehen, die aus einem Material aufgebaut ist, welches eine Transmission von im Allgemeinen mehr als 60 %, vorzugsweise mehr als 70 %, besonders bevorzugt mehr als 80 %, speziell mehr als 90%, aufweist.For the purposes of the present application, the term "at least partially transparent" means an electrode which is constructed from a material which has a transmission of generally more than 60%, preferably more than 70%, particularly preferably more than 80%, specifically more than 90%.
Die Rückelektrode BE muss nicht zwingend transparent ausgebildet sein. Geeignete elektrisch leitende Materialien für die Elektroden sind dem Fachmann an sich bekannt. Grundsätzlich bieten sich bei der Hersteiiung von Dickfilm-EL-Elementen mit Wechselspannungsanregung mehrere Arten von Elektroden an. Zum einen sind dies im Vakuum auf Kunststofffo- lien gesputterte oder aufgedampfte Indium-Zinn-Oxid-Elektroden (Indium- Tin-Oxide, ITO). Sie sind sehr dünn (einige 100 Ä) und bieten den Vorteil einer hohen Transparenz bei einem relativ geringen Flächenwiderstand (ca . 60 bis 600 Ω).The return electrode BE does not necessarily have to be transparent. Suitable electrically conductive materials for the electrodes are known per se to the person skilled in the art. In principle, several types of electrodes are suitable for the production of thick-film EL elements with AC excitation. On the one hand, these are indium tin oxide electrodes (indium tin oxide, ITO) sputtered or vapor-deposited onto plastic films in vacuum. They are very thin (some 100 Å) and offer the advantage of high transparency with a relatively low sheet resistance (about 60 to 600 Ω).
Erfindungsgemäß bevorzugt werden zur Formulierung einer Druckpaste zur Herstellung der teilweise transparenten Elektrode BA 1 0 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 65 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckpaste, Clevi- os P, Cievios PH, Clevios P AG, Clevios P HCV4, Cievios P HS, Clevios PH 500, Cievios PH 51 0 oder beliebige Mischungen davon verwendet. Als Lösemittel können Dimethylsulfoxid (DMSO), N,N-Dimethylformamid, N, N- Dimethylacetamid, Ethylenglykol, Glycerin, Sorbitoi, Methanol, Ethanol, Isopropanol, N-Propanol, Acton, Methylethyiketon, Dimethylaminoetha- nol, Wasser oder Gemische aus zwei oder drei oder mehreren der ge- nannten Lösemittel verwendet werden. Die Menge an Lösemittel kann in der Druckpaste in weiten Bereichen variieren. So können in einer erfindungsgemäßen Formulierung einer Paste 55 bis 60 Gew,-% Lösemittel enthalten sein, während in einer anderen erfindungsgemäßen Formulierung etwa 35 bis 45 Gew.-% eines Lösemittelgemischs aus zwei oder mehr Lösemitteln verwendet werden. Weiterhin können als Grenzflächenadditiv und Haftaktivator Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dynol 604 und/oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Substanzen enthalten sein. Deren Menge beträgt 0, 1 bis 5,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckpaste.For formulation of a printing paste for producing the partially transparent electrode, BA 1 0 to 90% by weight, preferably 20 to 80% by weight, particularly preferably 30 to 65% by weight, based in each case on the total weight of the printing paste, are preferred according to the invention. Clevios P, Cievios PH, Clevios P AG, Clevios P HCV4, Cievios P HS, Clevios PH 500, Cievios PH 51 0 or any mixtures thereof. Suitable solvents may be dimethylsulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ethylene glycol, glycerol, sorbitoi, methanol, ethanol, isopropanol, N-propanol, acetone, methylethyi-ketone, dimethylaminoethanol, water or mixtures of two or more three or more of the mentioned solvents are used. The amount of solvent can vary widely in the printing paste. Thus, in a formulation of a paste according to the invention, 55 to 60% by weight of solvent may be present, while in another inventive formulation about 35 to 45% by weight of a solvent mixture of two or more solvents are used. Furthermore, as an interface additive and adhesion promoter Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dynol 604 and / or mixtures of two or more of these substances may be included. The amount thereof is 0, 1 to 5.0 wt .-%, preferably 0.3 to 2.5 wt .-%, based on the total weight of the printing paste.
Als Bindemittel können in der Formulierung beispielsweise Bayderm Finish 85 UD, Bayhydrol PR340/1 , Bayhydrol PR l 35 oder beliebige Mischungen davon, vorzugsweise in Mengen von etwa 0,5 bis 10 Gew,~%, bevorzugt 3 bis 5 Gew.-%„ enthalten sein. Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Polyurethandispersioπen, die nach dem Trocknen der Schicht das Binde- mittel für die Leitschicht bilden, handelt es sich vorzugsweise um wässri- ge Polyurethandispersionen.For example, Bayderm Finish 85 UD, Bayhydrol PR340 / 1, Bayhydrol PRI 35 or any mixtures thereof, preferably in amounts of about 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 5% by weight, can be used as binders in the formulation. be included. In the case of the polyurethane dispersions used according to the invention, which after drying the layer, the binder form medium for the conductive layer, it is preferably aqueous polyurethane dispersions.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierungen von Druckpasten zur Hersteilung der teilweise transparenten Elektrode BA enthalten:Particularly preferred formulations of printing pastes according to the invention for producing the partially transparent electrode BA include:
Abweichend von den oben genannten Formulierungen für die teilweise transparente Elektrode BA können als fertige Formulierungen auch fol- gende hier beispielhaft genannte bereits fertige, kommerziel! erhältliche Druckpasten erfindungsgemäß eingesetzt werden: die Orgacon EL-Pl OOO- , EL-P3000-, EL-P5000- oder EL-Pό000-Reihen von Agfa, bevorzugt die EL- P3000- und EL-PόOOO-Reihen (insbesondere für verformbαre Anwendungen).Notwithstanding the above-mentioned formulations for the partially transparent electrode BA, the following formulations which have already been mentioned by way of example, for example, already finished, commercial! available printing pastes according to the invention: the Orgacon EL-Pl OOO, EL-P3000, EL-P5000 or EL-Pό000 series from Agfa, preferably the EL P3000 and EL-POOOOO series (especially for deformable applications).
Diese Elektrodenmαteriαlien können beispielsweise mittels Siebdruck, Ra- kein. Spritzen, Sprühen und/oder Streichen auf entsprechende Trägerma- terialien (Substrate) aufgebracht werden, wobei bevorzugt anschließend bei geringen Temperaturen von beispielsweise 80 bis 1 20 0C getrocknet wird.These electrode materials can, for example, by means of screen printing, Ra- no. Spraying, spraying and / or brushing on appropriate Trägerma- materials (substrates) are applied, which is preferably then dried at low temperatures of, for example, 80 to 1 20 0 C.
In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform erfoigt die Aufbringung der elektrisch leitfähigen Beschichtung mittels Vakuum oder pyrolytisch.In a preferred alternative embodiment, the application of the electrically conductive coating takes place by means of vacuum or pyrolytically.
Besonders bevorzugt in der alternativen Ausführungsform ist die elektrisch leitfähige Beschichtung eine mittels Vakuum oder pyrolytisch hergestellte metallische oder metalloxidische dünne und weitgehend transparente Schicht, die bevorzugt einen Flächenwiderstand von 5 mΩ/Quadrat bis 3.000 Ω/Quadrat, besonders bevorzugt einen Flächenwiderstand von 0, 1 bis 1 .000 Ω/Quadrat, ganz besonders bevorzugt 5 bis 30 Ω/Quadrat aufweist, und in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Tages- lichtdurchlässigkeit von zumindest größer 60 % (> 60 bis 100 %) und ins¬ besondere größer 76 % (> 76 bis 1 00 %) aufweist.Particularly preferred in the alternative embodiment, the electrically conductive coating is a thin and substantially transparent layer by means of vacuum or pyrolytically produced metallic or metal oxide, which preferably has a sheet resistance of 5 mΩ / square to 3000 Ω / square, particularly preferably a sheet resistance of 0, 1 to 1, 000 Ω / square, very particularly preferably 5 to 30 Ω / square, and in a further preferred embodiment, a daily light transmittance of at least greater than 60% (> 60 to 100%) and the other into ¬ greater 76% (> 76 to 1 00%).
Darüber hinaus kann auch elektrisch leitfahiges Glas als Elektrode verwendet werden.In addition, electrically conductive glass can be used as an electrode.
Eine spezielle bevorzugte Art von elektrisch leitfähigem und hochtransparentem Glas, insbesondere Floatglas, stellen pyrolytisch hergestelite Schichten dar, die ein hohe Oberflächenhärte aufweisen und deren elektrischer Oberflächenwiderstand in einem sehr weiten Bereich von im Allgemeinen einigen Milliohm bis 3.000 Ω/Quadrat eingestellt werden kann .A particular preferred type of electrically conductive and highly transparent glass, in particular float glass, are pyrolytically produced layers which have a high surface hardness and whose surface electrical resistance can be set in a very wide range, generally from a few milliohms to 3000 Ω / square.
Derartige pyrolytisch beschichtete Gläser können gut verformt werden und weisen eine gute Kratzbeständigkeit auf, insbesondere führen Kratzer nicht zu einer elektrischen Unterbrechung der elektrisch leitenden Ober- flächenschicht, sondern lediglich zu einer meist geringfügigen Erhöhung des Flάchenwiderstandes.Such pyrolytically coated glasses can be well deformed and have a good scratch resistance, in particular scratches do not lead to an electrical interruption of the electrically conductive upper surface layer, but only to a mostly slight increase in the surface resistance.
Des Weiteren sind pyrolytisch hergestellte leitfähige Oberflächenschich- ten durch die Temperaturbehandlung derart stark in die Oberfläche diffundiert und in der Oberfläche verankert, dass bei einem anschließenden Materialauftrag ein extrem hoher Haftverbund zum Glassubstrat gegeben ist, was für die vorliegende Erfindung ebenfalls sehr vorteilhaft ist. Zusätzlich weisen derartige Beschichtungen eine gute Homogenität, also eine geringe Streuung des Oberflächenwiderstandswertes über große Oberflächen auf, Diese Eigenschaft stellt ebenfalls einen Vorteil für die vorliegende Erfindung dar.In addition, pyrolytically produced conductive surface layers are so strongly diffused into the surface by the temperature treatment and anchored in the surface that during a subsequent application of material an extremely high adhesion to the glass substrate is provided, which is also very advantageous for the present invention. In addition, such coatings have good homogeneity, that is to say a low scattering of the surface resistance value over large surfaces. This property likewise represents an advantage for the present invention.
Elektrisch leitfähige und hochtransparente dünne Schichten können auf einem Glassubstrat, das erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt wird, wesentlich effizienter und kostengünstiger als auf polymeren Substraten wie PET oder PlvlMA oder PC hergestellt werden. Der elektrische Flächenwiderstand ist bei Glasbeschichtungen im Schnitt um den Faktor 10 günstiger als auf einer polymeren Folie bei vergleichbarer Transparenz, also bei- spieisweise 3 bis 1 0 Ω/Quadrat bei Glasschichten verglichen mit 30 bis 100 Ω/Quadrat auf PET-Folien.Electrically conductive and highly transparent thin layers can be produced on a glass substrate, which is preferably used according to the invention, much more efficiently and cost-effectively than on polymeric substrates such as PET or PlvlMA or PC. On average, the surface resistivity of glass coatings is 10 times cheaper than on a polymer film with comparable transparency, ie 3 to 10 Ω / square for glass layers compared to 30 to 100 Ω / square on PET films.
Bei der Rückelektrode Komponente BE handelt es sich - wie bei der zumindest teilweise transparenten Elektrode - um eine flächige Elektrode, die jedoch nicht transparent oder zumindest teilweise transparent sein muss, Diese ist im Allgemeinen auf die Isolationsschicht - soweit vorhanden - aufgebracht, Falls keine Isolationsschicht vorhanden ist, ist die Rückelektrode auf die Schicht enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz aufgebracht, In einer alter- nativen Ausführungsform ist die Rückelektrode auf das Substrat A aufgebracht.The back electrode component BE is - as in the case of the at least partially transparent electrode - a planar electrode, which, however, need not be transparent or at least partially transparent. This is generally applied to the insulation layer, if present, if no insulation layer is present is, the back electrode is applied to the layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, in an alternative embodiment, the back electrode is applied to the substrate A.
Die RückeSektrode ist im Allgemeinen aus elektrisch leitenden Materialien auf anorganischer oder organischer Basis aufgebaut, beispielsweise aus Metallen wie Silber, wobei bevorzugt solche Materialien eingesetzt wer- den, die bei Anwendung des isostαtischen Hochdruckverformungsverfαh- rens zur Herstellung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements nicht beschädigt werden . Geeignete Elektroden sind ferner insbesondere polymere elektrisch ieitfähige Beschichtungen. Dabei können die bereits vorstehend bezüglich der zumindest teilweise transparenten Elektrode genannten Beschichtungen eingesetzt werden. Daneben sind solche, dem Fachmann bekannten polymeren elektrisch leitfähigen Beschichtungen einsetzbar, die nicht zumindest teilweise transparent sind.The back electrode is generally constructed of electrically conductive materials on an inorganic or organic basis, for example of metals such as silver, preference being given to using such materials. those which are not damaged when using the isostatic high-pressure deformation process for producing the three-dimensionally deformed film element according to the invention. Suitable electrodes are, in particular, polymeric electrically conductive coatings. In this case, the coatings already mentioned above with regard to the at least partially transparent electrode can be used. In addition, it is possible to use those polymeric, electrically conductive coatings which are known to the person skilled in the art and which are not at least partially transparent.
Die Formulierung der Druckpaste für die Rückelektrode kann dabei der der teilweise transparenten Elektrode entsprechen.The formulation of the printing paste for the back electrode can correspond to that of the partially transparent electrode.
Abweichend von dieser Formulierung kann jedoch für die Rückelektrode auch folgende Formulierung erfindungsgemäß verwendet werden.Deviating from this formulation, however, the following formulation can also be used according to the invention for the back electrode.
Zur Formulierung einer Druckpaste zur Herstellung der Rückelektrode werden 30 bis 90 Gew-%, bevorzugt 40 bis 80 Gew-%, besonders bevorzugt 50 bis 70 Gew-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckpas- te, der leitfähigen Polymere Clevios P, Clevios PH, Clevios P AG, Clevios P HCV4, Clevios P HS, Clevios PH, Clevios PH 500, Clevios PH 510 oder beliebige Mischungen davon verwendet. Als Lösemittel können Dimethylsul- foxid (DMSO), N,N-Dimethylforrnamid, N,N-Dimethylacetamid, Ethylengly- kol, Glycerin, Sorbitol, Methanol, Ethanol, Isopropanol, N-Propanol, Ac- ton, Methylethylketon, Dimethylaminoethanol, Wasser oder Mischungen aus zwei oder drei oder mehreren dieser Lösemittel verwendet werden, Die Menge an verwendetem Lösemittel kann in breiten Bereichen variieren . So können in einer erfindungsgemäßen Formulierung einer Paste 55 bis 60 Gew.-% Lösemittel enthalten sein, während in einer anderen erfin- dungsgemäßen Formulierung etwa 40 Gew.-% eines Löεemittelgemischs aus drei Lösemitteln verwendet werden. Weiterhin können als Grenzflächenadditiv und Haftaktivator Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dyno! 604 oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Substanzen vorzugsweise in einer Menge von 0, 7 bis 1 ,2 Gew.-% enthalten sein . Als Bindemittel können beispielsweise 0, 5 bis 1 ,5 Gew.-% UD-85, Bαyhydrol PR340/1 , Bαyhydrol PR I 35 oder belibige Mischungen davon enthalten sein .To formulate a printing paste for the preparation of the back electrode are from 30 to 90% by weight, preferably 40 to 80% by weight, particularly preferably 50 to 70% by weight, each based on the total weight of the Druckpas- te, the conductive polymers Clevios P, Clevios Clevios P AG, Clevios P HCV4, Clevios P HS, Clevios PH, Clevios PH 500, Clevios PH 510 or any mixtures thereof. Dimethylsulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ethylene glycol, glycerol, sorbitol, methanol, ethanol, isopropanol, N-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylaminoethanol, water or Mixtures of two or three or more of these solvents can be used. The amount of solvent used can vary widely. Thus, in a formulation of a paste according to the invention, 55 to 60% by weight of solvent may be present, while in another formulation according to the invention about 40% by weight of a solvent mixture of three solvents are used. Furthermore, as an interface additive and adhesion activator Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dyno! 604 or mixtures of two or more of these substances are preferably present in an amount of 0, 7 to 1, 2 wt .-%. As a binder For example, 0.5 to 1.5% by weight of UD-85, Bαyhydrol PR340 / 1, Bαyhydrol PR I 35 or any mixtures thereof may be present.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform kann die Rückelektrode mit Graphit gefüllt sein. Dies kann dadurch erreicht werden, dass den oben beschriebenen Formulierungen Graphit zugegeben wird.In a further embodiment of the invention, the return electrode may be filled with graphite. This can be achieved by adding graphite to the formulations described above.
Abweichend von den oben genannten Formulierung für die Rückelektrode können als fertige Formulierungen auch folgende hier beispielhaft genannte bereits fertige, kommerziell erhältliche Druckpasten erfindungsgemäß eingesetzt werden: die Orgacon EL-P l OOO-, EL-P3000-, EL- P5000- oder EL-Pό000-Reihen von Agfa, bevorzugt die EL-P3000- und EL- PόOOO-Reihen (für verformbare Anwendungen). Auc h hier kann Graphit zugegeben werden .Notwithstanding the above-mentioned formulation for the back electrode can be used according to the invention as finished formulations also exemplified here already finished, commercially available printing pastes: the Orgacon EL -P 000, EL-P3000, EL-P5000 or EL-Pό000 Series from Agfa, prefers the EL-P3000 and EL-POOOOO series (for deformable applications). Here graphite can also be added.
Speziell für die Rückelektrode können auch die Druckpasten der Orgacon EL-P4000-Reihe, insbesondere Orgacon EL-P401 0 und EL-4020, verwendet werden. Beide können in beliebigem Verhältnis miteinander gemischt werden. Orgacon EL-P401 0 und EL-4020 enthalten bereits Graphit.The printing pastes of the Orgacon EL-P4000 series, especially Orgacon EL-P401 0 and EL-4020, can be used especially for the back electrode. Both can be mixed together in any ratio. Orgacon EL-P401 0 and EL-4020 already contain graphite.
Auch käuflich zu erwerbende Graphitpasten können ais Rückelektrode verwendet werden, beispielsweise Graphitpasten von Acheson, insbesondere Electrodag 965 SS oder Electrodag 601 7 SS.Commercially available graphite pastes can also be used as back electrode, for example graphite pastes from Acheson, in particular Electrodag 965 SS or Electrodag 601 7 SS.
Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierung einer Druckpaste zur Herstellung der Rückelektrode BE enthält:A particularly preferred formulation according to the invention of a printing paste for producing the back electrode BE comprises:
Leiterbahnen, Anschlüsse der ElektrodenConductor tracks, connections of the electrodes
Bei großflächigen Leuchtelementen mit einem Leuchtkondensatoraufbau spielt die Flächenleitfähigkeit für eine gleichmäßige Leuchtdichte eine beträchtliche Rolle. Häufig werden bei großflächigen Leuchtelementen als Leiterbahnen, Komponente BF, so genannte Bus-bars eingesetzt, insbesondere bei halbleitenden LEP (Light Emitting Polymers), PLED und/oder beziehungsweise OLED Systemen, worin verhältnismäßig große Ströme fließen . Dabei werden in der Art eines Kreuzes sehr gut elektrisch leitfähige Leiterbahnen hergestellt. Auf diese Weise wird beispielsweise eine große Fläche in vier kleine Flächen unterteilt. Damit wird der Spannungsabfall im Mittelbereich einer Leuchtfiäche wesentlich reduziert und die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte beziehungsweise der Abfall der Helligkeit in der Mitte eines Leuchtfeldes reduziert,For large-area light elements with a light capacitor structure, the surface conductivity for a uniform luminance plays a significant role. Frequently, in the case of large-area light-emitting elements as printed conductors, component BF, so-called bus bars are used, in particular in semiconducting LEP (Light Emitting Polymers), PLED and / or OLED systems, in which relatively large currents flow. Very good electrically conductive tracks are produced in the manner of a cross. In this way, for example, a large area is divided into four small areas. Thus, the voltage drop in the central region of a Leuchtfiäche is significantly reduced and reduces the uniformity of the luminance or the drop in brightness in the middle of a light field,
Bei einem in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eingesetzten zinksulfidischen partikulären EL-Fe!d werden im Aligemeinen größer 1 00 Volt bis über 200 VoSt Wechselspannung angelegt, und es fließen bei Verwendung eines guten Dielektrikums beziehungsweise guter Isolation sehr geringe Ströme . Daher ist bei dem erfindungsgemäßen ZπS-Dickfilm- AC-EL-Element das Problem der Strombelastung wesentlich geringer als bei halbleitenden LEP beziehungsweise OLED Systemen, so dass der Ein- sαtz von Bus-bαrs nicht unbedingt erforderlich ist, sondern großflächige Leuchtelemente ohne Einsatz von Bus-bars bereit gestellt werden können.In a zinc-sulfidic particulate EL element used in one embodiment of the invention, in general, greater than 100 volts to over 200 volts AC are applied, and very low currents flow when a good dielectric or good insulation is used. Therefore, in the ZπS thick-film AC-EL element according to the invention, the problem of the current load is substantially lower than in the case of semiconducting LEP or OLED systems, so that sαtz of bus bαrs is not absolutely necessary, but large-area lighting elements without use of bus bars can be provided.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es ausreichend, dass der Siiberbus bei Flächen unterhalb von DIN A3 nur am Rand der Elektrodenschicht BA bzw. BE aufgedruckt wird; bei Flächen oberhalb von DiN A3 ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Silberbus mindestens eine zusätzliche Leiterbahn ausbildet.According to the invention, it is sufficient for the Siiberbus to be printed on areas below DIN A3 only at the edge of the electrode layer BA or BE; For surfaces above DiN A3, it is preferred according to the invention for the silver bus to form at least one additional conductor track.
Die elektrischen Anschlüsse können beispielsweise unter Verwendung von elektrisch leitfähigen und einbrennbaren Pasten mit Zinn, Zink, Silber, Palladium, Aluminium und weiteren geeigneten leitfähigen Metallen beziehungsweise Kombinationen und Mischungen oder Legierungen daraus, hergestellt werden.The electrical connections can be made, for example, using electrically conductive and stovable pastes with tin, zinc, silver, palladium, aluminum and other suitable conductive metals or combinations and mixtures or alloys thereof.
Dabei werden die elektrisch leitfähigen Kontaktierstreifen im Allgemeinen mittels Siebdruck, Pinselauftrag, Ink-Jet, Rakel, Rolle, durch Sprühen oder mittels Dispensierauftrag oder vergleichbaren dem Fachmann bekannten Auftragsmethoden auf die elektrisch leitfähigen und zumindest teilweise transparenten dünnen Beschichtungen aufgebracht und anschließend im Allgemeinen in einem Ofen thermisch behandelt, so dass üblicherweise seitlich entlang einer Substratkante angebrachte Streifen gut mittels Löten, Klemmen oder Stecken elektrisch leitend kontaktiert werden können.In this case, the electrically conductive contact strips are generally applied to the electrically conductive and at least partially transparent thin coatings by means of screen printing, brush application, ink jet, doctor blade, roller, by spraying or by Dispensierauftrag or comparable application methods known in the art and then generally in an oven thermally treated, so that usually attached laterally along a substrate edge strips can be contacted by soldering, terminals or plug electrically conductive.
Solange nur geringe elektrische Leistungen auf elektrisch Seitfähige Beschichtungen eingeleitet werden müssen, sind Federkontakte oder Car- bon-gefülite GummJelemente beziehungsweise so genannte Zebra- Gummistreifen ausreichend. Als Leitkleberpasten werden bevorzugt Leitkleberpasten auf Basis von SiI- ber, Palladium, Kupfer oder Gold gefüllter Polymerkleber verwendet. Es können ebenfalls selbstklebende elektrisch leitfähige Streifen zum Beispiel aus verzinnter Kupferfolie mit einem in z-Richtung elektrisch leitfähsgen Kleber durch Anpressen appliziert werden, Die Klebeschicht wird dabei im Allgemeinen mit einigen N/cm2 Flächenpressung gleichmäßig angepresst, und es werden so je nach Ausführung Werte von 0,01 3 Ω/cm2 (beispielsweise Conductive Copper Foil Tape VE 1 691 der Firma D & M International, A-8451 Heimschuh) beziehungsweise 0,005 Ω (beispielsweise Type 1 1 83 der Firma 3M Electrical Products Division, Austin, Texas USA; gemäß M I L-STD- 200 Method 307 maintained at 5 psi / 3,4 N/cm2 measured over 1 sq. in. surface area) oder 0,001 Ω (beispielsweise Type 1 345 der Firma 3M) oder 0,003 Ω (beispielsweise Type 3202 der Firma Holland Shieiding Systems BV) erreicht.As long as only low electrical power has to be applied to electrically conductive coatings, spring contacts or carbon-filled rubber elements or so-called zebra rubber strips are sufficient. As conductive adhesive pastes, preference is given to using conductive adhesive pastes based on silver, palladium, copper or gold-filled polymer adhesive. It is also possible to apply self-adhesive electrically conductive strips, for example, of tinned copper foil with an adhesive which is electrically conductive in the z-direction, by pressing, In general, the adhesive layer is pressed uniformly with a surface pressure of some N / cm 2 , and values of 0.01 3 Ω / cm 2 (for example, Conductive Copper Foil Tape VE 1 691 from D & M International, A Home-shoe) or 0.005 Ω (for example Type 1 1 83 from 3M Electrical Products Division, Austin, Texas USA, according to MI L-STD-200 Method 307 maintained at 5 psi / 3.4 N / cm 2 measured over 1 sq in surface area) or 0.001 Ω (for example Type 1 345 from 3M) or 0.003 Ω (for example Type 3202 from Holland Shieiding Systems BV).
Die Kontaktierung kann jedoch nach allen dem Fachmann geläufigen Verfahren, beispielsweise Crimpen, Stecken, Klemmen, Nieten, Schrauben, vorgenommen werden.However, the contacting can be carried out by all methods familiar to the person skilled in the art, for example crimping, inserting, clamping, riveting, screwing.
Dielektrizitätsschichtdielectric layer
Das erfindungsgemäße Ei-Element weist bevorzugt zumindest eine Dielektrizitätsschicht auf, Komponente BD, welche zwischen der Rückelektrode Komponente BE und der EL-Schicht Komponente BC vorgesehen ist.The egg element according to the invention preferably has at least one dielectric layer, component BD, which is provided between the back electrode component BE and the EL layer component BC.
Entsprechende Dielektrizitätsschichten sind dem Fachmann bekannt. Entsprechende Schichten weisen häufig hoch dielektrisch wirkende Pulver, wie beispielsweise Bariumtitanat auf, welche vorzugsweise in fiuorenthal- tenden Kunststoffen oder in auf cyanbasierenden Harzen dispergiert sind. Beispiele für besonders geeignete Teilchen sind Bariumtitanat-Teilchen im Bereich von bevorzugt 1 ,0 bis 2,0 μm. Diese können bei einem hohen Füllgrad eine relative Dielektrizitätskonstante von bis zu 1 00 ergeben.Corresponding dielectric layers are known to the person skilled in the art. Corresponding layers frequently have powders which have a high dielectric action, for example barium titanate, which are preferably dispersed in fluorine-containing plastics or in cyan-based resins. Examples of particularly suitable particles are barium titanate particles in the range of preferably 1, 0 to 2.0 microns. These can give a relative dielectric constant of up to 100 at a high degree of filling.
Die Dielektrizitätsschicht weist eine Dicke von im Allgemeinen 1 bis 50 μm, vorzugsweise 2 bis 40 μm, besonders bevorzugt 5 bis 25 μm, speziell 8 bis 15 μm, auf.The dielectric layer has a thickness of generally 1 to 50 μm, preferably 2 to 40 μm, more preferably 5 to 25 μm, especially 8 to 15 μm.
Das erfindungsgemäße EL-Elemenf kann in einer Ausführungsform auch zusätzlich noch eine weitere Dielektrizitätsschicht aufweisen, welche ü- bereinander angeordnet werden und zusammen die isolationswirkung verbessern oder aber weiche durch eine fSoatende Elektrodenschicht unterbrochen wird. Die Verwendung einer zweiten Dielektrizitätsschicht kann von der Qualität und Pinhole-Freiheit der ersten Dielektrizitätsschicht abhängen. Als Füllstoffe werden anorganische Isolationsmaterialien verwendet, die dem Fachmann aus der Literatur bekannt sind, beispielsweise: BaTiO3, SrTiO3, KNbO3, PbTiO3, LaTaO3, LiNbO3, GeTe, Mg2TiO4, Bi2(TiO3J3, NiTiO3, CaTiO3, ZnTiO3, Zn2TiO4, BaSnO3, Bi(SnO3J3, CaSnO3, PbSnO3, MgSnO3, SrSnO3, ZnSnO3, BaZrO3, CaZrO3, PbZrO3, MgZrO3, SrZrO3, ZnZrO3 und BIeI- Zikonat-Titanat Mischkristallen oder Mischungen von zwei oder mehreren dieser Füllstoffe. Erfindungsgemäß bevorzugt als Füllstoff sind BaTiO3 oder PbZrO3 oder Mischungen daraus, vorzugsweise in Füllmengeπ von 5 bis 80 Gew.-%, bevorzugt von. 1 0 bis 75 Gew.-%. besonders bevorzugt von 40 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Paste, in der Paste zur Herstellung der Isolationsschicht.In an embodiment, the EL element according to the invention may additionally also have a further dielectric layer which is arranged above one another and together the insulation effect improve or soft is interrupted by a fSoatende electrode layer. The use of a second dielectric layer may depend on the quality and pinhole freedom of the first dielectric layer. As fillers inorganic insulating materials are used, which are known to those skilled in the literature, for example: BaTiO 3 , SrTiO 3 , KNbO 3 , PbTiO 3 , LaTaO 3 , LiNbO 3 , GeTe, Mg 2 TiO 4 , Bi 2 (TiO 3 J 3 , NiTiO 3 , CaTiO 3 , ZnTiO 3 , Zn 2 TiO 4 , BaSnO 3 , Bi (SnO 3 J 3 , CaSnO 3 , PbSnO 3 , MgSnO 3 , SrSnO 3 , ZnSnO 3 , BaZrO 3 , CaZrO 3 , PbZrO 3 , MgZrO 3 , SrZrO 3 , ZnZrO 3 and BIeI-Zikonat Titanate mixed crystals or mixtures of two or more of these fillers According to the invention preferably as a filler are BaTiO 3 or PbZrO 3 or mixtures thereof, preferably in Füllmengeπ of 5 to 80 wt .-%, preferably from 1 0 to 75% by weight, particularly preferably from 40 to 70% by weight, in each case based on the total weight of the paste, in the paste for producing the insulating layer.
Als Bindemittel für diese Schicht können Ein- oder bevorzugt Zweikompo- nentenpolyurethansysteme, bevorzugt der Bayer MateriaiScience AG, wiederum besonders bevorzugt Desmodur und Desmophen oder die Lackrohstoffe der Lupranate-, Lupranol-, Pluracol- oder Lupraphen-Reihen der BASF AG; der Degussa AG (Evonik), vorzugsweise Vestanat, wiederum besonders bevorzugt Vestanat T und B; oder der Dow Chemical Company, wiederum bevorzugt Vorastar; verwendet werden. Weiterhin können auch hochflexible Bindemittel, zum Beispie! solche auf Basis von PMMA, PVA, insbesondere Mowiol und Poval von Kuraray Speciaities Europe GmbH oder Polyviol von Wacker AG, oder PVB, inbesondere Mowital von Kuraray Speciaities Europe GmbH (B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), oder Pioloform, insondere Pioloform BR I 8, BM l 8 oder BTI 8, von Wacker AG, eingesetzt werden.Binders for this layer may be one- or preferably two-component polyurethane systems, preferably Bayer Materiai Science AG, in turn Desmodur and Desmophen, or the lacquer raw materials of the Lupranate, Lupranol, Pluracol or Lupraphen series from BASF AG; Degussa AG (Evonik), preferably Vestanat, again particularly preferred Vestanat T and B; or the Dow Chemical Company, again preferably Vorastar; be used. Furthermore, even highly flexible binders, for example! those based on PMMA, PVA, in particular Mowiol and Poval from Kuraray Speciaities Europe GmbH or Polyviol from Wacker AG, or PVB, in particular Mowital from Kuraray Speciaities Europe GmbH (B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), or Pioloform, in particular Pioloform BR I 8, BM I 8 or BTI 8, from Wacker AG.
Als Lösemittel können beispielsweise Ethylacetat, Butylacetat, 1 - Methoxypropylacetat-2, Toluol, XyIoI, Solvesso 100, Shellsol A oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Lösemittel verwendet werden, Bei Verwendung von zum Beispie! PVB als Bindemittel ferner Methanol, Ethanol, Propanol, isopropanoi, Diacetonalkohol, Benzylalkohoi, 1 - Methoxypropαπo!-2, Butylglykol, Mθthoxybutαnoi, Dowαnol, Methoxypro- pylαcetαt, Methylαcetαt, EthySαcetαt, Butylαcetαt, Butoxyl, Glykolsäure-n- butylester. Aceton, Methyiethylketon, Methylisobutyiketoπ, Cyclohexanon, Toluol, XyIoI, Hexan, Cyclohexan, Heptan sowie Mischungen aus zwei o- der mehreren der genannten Lösungsmitte! in Mengen von 1 bis 30 Gew.- % bezogen auf die Gesamtmasse der Paste, bevorzugt 2 bis 20 Gew.%, besonders bevorzugt 3 bis 1 0 Gew. -%. Weiterhin können noch Additive wie Verlautsmittel und Rheologieadditvie zur Verbesserung der Eigenschaften zugefügt werden . Beispiele für Veriaufsmittel sind Additol XL480 in Butoxyl in einem Mischungsverhältnis von 40:60 bis 60 : 40. Als weitere Additive können 0,01 bis 1 0 Gew.-%, bevorzugt 0, 05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0, 1 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen aus die Gesamt- pastenmasse. Als Rheologieadditive, die das Absetzverhalten von Pigmenten und Füllstoffen in der Paste vermindern, können beispielsweise BYK 41 0, BYK 41 1 , BYK 430, BYK 431 oder beliebige Mischungen davon enthalten sein.Examples of suitable solvents are ethyl acetate, butyl acetate, 1-methoxypropyl acetate-2, toluene, xylene, Solvesso 100, Shellsol A or mixtures of two or more of these solvents. PVB as a binder further methanol, ethanol, propanol, isopropanoi, diacetone alcohol, Benzylalkohoi, 1 - Methoxypropαπo! -2, Butylglykol, Mθthoxybutαnoi, Dowαnol, Methoxyprop- pylαcetαt, Methylαcetαt, EthySαcetαt, Butylαcetαt, Butoxyl, Glycolic acid n-butyl ester. Acetone, methyl ethyl ketone, Methylisobutyiketoπ, cyclohexanone, toluene, XyIoI, hexane, cyclohexane, heptane and mixtures of two or more of said solvents! in amounts of from 1 to 30% by weight, based on the total mass of the paste, preferably from 2 to 20% by weight, particularly preferably from 3 to 10% by weight. In addition, additives such as dissolving agents and rheology additives can be added to improve the properties. Examples of reducing agents are Additol XL480 in butoxyl in a mixing ratio of 40:60 to 60:40. Further additives may be 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0, 1 to 2 wt .-%, each based on the total paste mass. As rheology additives which reduce the settling behavior of pigments and fillers in the paste, BYK 41 0, BYK 41 1, BYK 430, BYK 431 or any mixtures thereof may be present, for example.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierungen einer Druckpaste zur Herstellung der Isolationsschicht als Komponente BB und / oder BD enthalten:According to the invention particularly preferred formulations of a printing paste for the preparation of the insulating layer as component BB and / or BD contain:
EL-SchichtEL layer
Das erfindungsgemäße EL-Element umfasst mindestens eine EL-Schicht, Komponente BC. Die mindestens eine EL-Schicht kann auf der gesamten Innenfläche der erste~τi teilweise transparenten Elektrode angeordnet sein oder auf einer oder mehreren Teilflächen der ersten zumindest teilweise transparenten Elektrode. In dem Fall, dass die EL-Schicht auf mehreren Teilflächen angeordnet ist, haben die Teilfiächen im Allgemeinen einen Absfand von 0,5 bis 1 0, 0 mm, bevorzugt 1 bis 5 mm voneinander.The EL element according to the invention comprises at least one EL layer, component BC. The at least one EL layer may be disposed on the entire inner surface of the first ~ τi partially transparent electrode or on one or more faces of the first at least partially transparent electrode. In the case where the EL layer is arranged on a plurality of partial surfaces, the partial surfaces generally have a section of 0.5 to 10 mm, preferably 1 to 5 mm from each other.
Die EL-Schicht ist im Allgemeinen aus einer Bindemittelmatrix mit darin homogen dispergierten EL-Pigmenten aufgebaut. Die Bindemittelmatrix wird im Allgemeinen so gewählt, dass ein guter Haftverbund auf der E- lektrodenschicht (bzw. der gegebenenfalls darauf aufgebrachten dielektrischen Schicht gegeben ist. In einer bevorzugten Ausführung werden dabei PVB oder PU basierende Systeme verwendet. Neben den EL- Pigmenten können gegebenenfalls noch weitere Zusätze in der Bindemittelmatrix vorliegen, wie farbkonvertierende organische und/oder anorganische Systeme, Farbzusatzstoffe für einen Tag- und Nacht-Lichteffekt und/oder reflektierende und/oder Licht absorbierende Effektpigmente wie Aluminiumflakes oder Glasflakes oder Mica-Plateletts.The EL layer is generally composed of a binder matrix having homogeneously dispersed EL pigments therein. The binder matrix is generally chosen such that a good adhesion bond is provided on the electrode layer (or the dielectric layer, if applied thereto.) In a preferred embodiment, PVB or PU-based systems are used other additives are present in the binder matrix, such as color-converting organic and / or inorganic systems, color additives for a day and night light effect and / or reflective and / or light-absorbing effect pigments such as aluminum flakes or glass flakes or mica platelets.
Die in der EL-Schicht verwendeten EL-Pigmente weisen im Allgemeinen eine Dicke von 1 bis 50 μm, vorzugsweise 5 bis 25 μm auf,The EL pigments used in the EL layer generally have a thickness of 1 to 50 μm, preferably 5 to 25 μm,
Bevorzugt ist die mindestens eine EL-Schicht BC eine Wechselstrom- Dickfilπ>Pulver-E!ektrolumineszenz (AC-P-EL)-Leuchtstruktur.The at least one EL layer BC is preferably an AC thick-film powder e-electroluminescence (AC-P-EL) luminous structure.
Dickfilm AC-EL Systeme sind seit Destriau 1 947 gut bekannt und werden meist mittels Siebdruck auf ITO-PET Folien appliziert. Da zinksulfidische Elektroluiminophore im Betrieb und speziell bei höheren Temperaturen und einer Wasserdampfumgebung eine sehr starke Degradation aufweisen, werden heute für langlebige Dickfilm AC-EL Lampenaufbauten im Allgemeinen mikroverkapselte EL-Pigmente verwendet. Es ist jedoch e- benfalls möglich, in dem erfindungsgemäßen EL-Element nicht mikroverkapselte Pigmente einzusetzen, wie nachstehend weiter ausgeführt wird.Thick film AC-EL systems are well known since Destriau 1 947 and are usually applied by screen printing on ITO-PET films. Since zinc sulfide electroliminophores have a very high degradation during operation and especially at higher temperatures and in a water vapor environment, microencapsulated EL pigments are generally used today for long-lived thick film AC-EL lamp assemblies. However, it is also possible to use non-microencapsulated pigments in the EL element according to the invention, as further explained below.
Unter EL-Elementen werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Dickfilm- EL Systeme verstanden, die mittels Wechselspannung bei normativ 100 Volt und 400 Hertz betrieben werden und derart ein so genanntes kaltes Licht von einigen cd/m2 bis zu einigen 100 cd/m2 emittieren. In derartigen anorganischen Dickfilm-Wechselspannungs-EL-Elementen werden im Allgemeinen EL-Siebdruckpasten verwendet.For the purposes of the present invention, EL elements are understood to be thick-film EL systems which are operated by means of alternating voltage at normative 100 V and 400 Hertz and thus emit a so-called cold light of a few cd / m 2 up to a few 100 cd / m 2 , In such inorganic thick film AC EL elements, EL screen pastes are generally used.
Derartige EL-Siebdruckpasten werden im Allgemeinen auf Basis anorganischer Substanzen aufgebaut. Geeignete Substanzen sind beispielsweise hochreine ZnS, CdS, ZnxCd1^S Verbindungen der Gruppen Il und IV des Periodensystems der Elemente, wobei besonders bevorzugt ZnS einge- setzt wird. Die vorstehend genannten Substanzen können dotiert oder aktiviert werden und gegebenenfalls des Weiteren coaktiviert werden . Zur Dotierung werden beispielsweise Kupfer und/oder Mangan eingesetzt. Die Coaktivierung erfolgt beispielsweise mit Chlor, Brom, lod Jod und Aluminium. Der Gehalt an Alkali- und Selten-Erd-Metallen ist in den vorstehend genannten Substanzen im Allgemeinen sehr gering, falls diese überhaupt vorliegen. Ganz besonders bevorzugt wird ZnS eingesetzt, das bevorzugt mit Kupfer und/oder Mangan dotiert beziehungsweise aktiviert wird und bevorzugt mit Chlor, Brom, lod Jod und/oder Aluminium coaktiviert wird. Übliche EL-Emissionsfarben sind gelb, orange, grün, grün-biau, blau-grün und weiß, wobei die Emissionsfarbe weiß oder rot durch Mischungen geeigneter EL-Pigmente gewonnen werden kann oder durch Farbkonversion, Die Farbkonversion kann im Allgemeinen in Form einer konvertierenden Schicht und/oder der Beimengung entsprechender Farbstoffe und Pigmente in den polymeren Binder der Siebdruckfarben beziehungsweise der polymeren Matrix, in die die EL-Pigmente eingebaut sind, erfolgen.Such EL screen-printing pastes are generally based on inorganic substances. Suitable substances are, for example, highly pure ZnS, CdS, Cd x Zn 1 ^ S compounds of Groups II and IV of the Periodic Table of the Elements, particularly preferably being einge- ZnS is set. The aforementioned substances may be doped or activated and optionally further co-activated. For doping, for example, copper and / or manganese are used. Coactivation takes place, for example, with chlorine, bromine, iodine iodine and aluminum. The content of alkali and rare earth metals is generally very low in the above-mentioned substances, if any at all available. ZnS is very particularly preferably used, which is preferably doped or activated with copper and / or manganese and is preferably co-activated with chlorine, bromine, iodine iodine and / or aluminum. Common EL emission colors are yellow, orange, green, green-biow, blue-green and white, where the emission color may be white or red by mixtures of suitable EL pigments or by color conversion. Color conversion may generally take the form of a converting layer and / or the addition of appropriate dyes and pigments in the polymeric binder of the screen printing inks or the polymeric matrix in which the EL pigments are incorporated, carried out.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zur Herstellung der EL-Schicht eingesetzte Siebdruckmatrix mit lasierenden, farbfilternden oder mit farbkonvertierenden Farbstoffen und/oder Pigmen- ten versehen. Auf diese Weise kann eine Emissionfarbe Weiß oder ein Tag-Nacht-Lichteffekt generiert werden.In a further embodiment of the present invention, the screen-printing matrix used to produce the EL layer is provided with translucent, color-filtering or color-converting dyes and / or pigments. In this way, an emission color white or a day-night lighting effect can be generated.
In einer weiteren Ausführungsform werden in der EL-Schicht Pigmente eingesetzt, die eine Emission im blauen Welleniängenbereich von 420 bis 480 nm aufweisen und mit einer farbkonvertierenden Mikroverkapselung versehen sind. Auf diese Weise kann die Farbe Weiß emittiert werden,In a further embodiment, pigments are used in the EL layer which have an emission in the blue wavelength range of 420 to 480 nm and are provided with a color-converting microencapsulation. In this way, the color white can be emitted,
In einer Ausführungsform werden als Pigmente in der EL-Schicht AC-P-EL- Pigmente eingesetzt, die eine Emission im blauen Welleniängenbereich von 420 bis 480 nm aufweisen, Zusätzlich weist die AC-P-EL Siebdruckmatrix bevorzugt wellenlängenkonventierende anorganische feine Partikel auf Basis von Europium (II) aktivierten Erdalkali-ortho-Silikat Leuchtpigmenten wie (Ba, Sr, Ca)2SiO4)Eu2 + oder YAG Leuchtpigmenten wie Y3AI5O12)Ce3 + oder Tb3AI5O12)Ce3+ oder Sr2GaS4)Eu2 + oder SrS) Eu2+ oder (YΛu, Gd, Tb)3(AI, Sc, Ga)5O12;Ce3+ oder (Zn,Ca,Sr)(S,Se):Eu2 + auf, Auch auf diese Weise kann eine weiße Emission erzielt werden.In one embodiment, AC-P-EL pigments having an emission in the blue wavelength range of 420 to 480 nm are used as pigments in the EL layer. In addition, the AC-P-EL screen printing matrix preferably has wavelength-controlling inorganic fine particles based on Europium (II) activated alkaline earth metal ortho silicate luminescent pigments such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 ) Eu 2 + or YAG luminescent pigments such as Y 3 Al 5 O 12 ) Ce 3 + or Tb 3 Al 5 O 12 ) Ce 3 + or Sr 2 Ga 4) 2 + Eu or SrS) Eu2 + or (YΛu, Gd, Tb) 3 (Al, Sc, Ga) 5 O 12; Zn, or Ce 3+ (Ca, Sr) (S, Se): Eu 2 + on, Also in this way a white emission can be achieved.
Entsprechend dem Stand der Technik können die vorstehen genanntenAccording to the prior art, the above-mentioned
EL-Pigmente mikroverkapselt werden. Durch die anorganische Mikrover- kapseiungstechnoiogie sind gute Halbwertszeiten erzieibar. Beispielhaft sei hier das EL-Siebdrucksystem Luxprint® for EL der Firma E. I. du Pont de Nemours and Companies genannt. Organischen Mikroverkapselungs- technologien und Foiienhüll-Laminate auf Basis der diversen thermoplastischen Folien sind grundsätzlich ebenfalls geeignet, haben sich jedoch als teuer und nicht wesentlich lebensdauerverlängernd erwiesen.EL pigments are microencapsulated. Due to the inorganic micro-capification technology good half-lives can be achieved. exemplary Let us mention the EL screen printing system Luxprint ® for EL by EI du Pont de Nemours and Companies. Organic microencapsulation technologies and film clad laminates based on the various thermoplastic films are also generally suitable, but have proven to be expensive and not significantly extended in life.
Geeignete zinksulfidische mikroverkapselte EL-Leuchtpigmente werden von der Firma Osram Sylvania, Inc . Towanda unter dem Handelsnamen GlacierGLO€ Standard, High Brite und Long Life und von der Firma Durel Division der Rogers Corporation, unter den Handelsnamen 1 PHSOO l ® High-Efficiency Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS002® High- Efficiency Blue-Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS003® Long-Life Blue Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS004® Long-Life Orange Encapsulated EL Phosphor, angeboten.Suitable zinc sulfide microencapsulated EL luminescent pigments are available from Osram Sylvania, Inc. Towanda under the trade name GlacierGLO € Standard, High Brite and Long Life and the Durel Division of Rogers Corporation, under the trade names 1 PHSOO l ® High-Efficiency Green Encapsulated EL Phosphor, 1 PHS002 ® High Efficiency Blue-Green Encapsulated EL Phosphor , 1 PHS003 ® Long-Life Blue Encapsulated EL phosphor, 1 PHS004 ® Long-Life Orange Encapsulated EL phosphor offered.
Die mittleren Teilchendurchmesser der in der EL-Schicht geeigneten mik- roverkapselten Pigmente betragen im Allgemeinen 15 bis 60 μm, bevorzugt 20 bis 35 μm.The mean particle diameters of the microencapsulated pigments suitable in the EL layer are generally 15 to 60 μm, preferably 20 to 35 μm.
In der EL-Schicht des erfindungsgemäßen EL-Elements können auch nicht mikroverkapselte feinkörnige EL-Pigmente, bevorzugt mit einer hohen Lebensdauer, eingesetzt werden. Geeignete nicht mikroverkapselte feinkörnige zinksulfidische EL-Pigmente sind beispielsweise in US 6,248,261 und in WO 01 /34723 offenbart. Diese weisen bevorzugt ein kubisches Kristall- gefüge auf. Die nicht mikroverkapselten Pigmente haben bevorzugt mittlere Teilchendurchmesser von 1 bis 30 Dm, besonders bevorzugt 3 bis 25 Dm, ganz besonders bevorzugt 5 bis 20 Qm.Non-microencapsulated fine-grained EL pigments, preferably having a long service life, can also be used in the EL layer of the EL element according to the invention. Suitable non-microencapsulated fine-particle zinc sulfide EL pigments are disclosed, for example, in US Pat. No. 6,248,261 and in WO 01/34723. These preferably have a cubic crystal structure. The non-microencapsulated pigments preferably have average particle diameters of from 1 to 30 .mu.m, particularly preferably from 3 to 25 .mu.m, very particularly preferably from 5 to 20 .mu.m.
Speziell nicht mikroverkapselte EL-Pigmente können mit kleineren Pig- mentabmessungen bis unter 1 0 []m verwendet werden. Dadurch kann die Durchsichtigkeit des Glaselementes erhöht werden.Specially non-microencapsulated EL pigments can be used with smaller pigment dimensions down to less than 10 μm. As a result, the transparency of the glass element can be increased.
Somit können den gemäß der vorliegenden Anmeldung geeignetenThus, suitable according to the present application
Siebdruckfarben unverkapselte Pigmente beigemengt werden, bevorzugt unter Berücksichtigung der speziellen hygroskopischen Eigenschaften der Pigmente, bevorzugt der ZnS-Pigmente. Dabei werden im Allgemeinen Bindemittel verwendet, die einerseits eine gute Adhäsion zu sogenannten ITO-Schichten (Indium-ZinnOxid) oder intrinsisch leitfähige polymeren transparenten Schichten haben, und des Wetteren gut isolierend wirken, das Dielektrikum verstärken und damit eine Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit bei hohen elektrischen Feldstärken bewirken und zusätzlich im ausgehärteten Zustand eine gute Wasserdampfsperre aufweisen und die EL-Pigmente zusätzlich schützen und lebensdauerverlängernd wirken.Screen printing inks are encapsulated unencapsulated pigments, preferably taking into account the special hygroscopic properties of Pigments, preferably the ZnS pigments. This binders are generally used, on the one hand have a good adhesion to so-called ITO layers (indium-tin oxide) or intrinsically conductive polymeric transparent layers, and the Wetteren good insulating effect, enhance the dielectric and thus improve the dielectric strength at high electric field strengths cause and additionally in the cured state have a good water vapor barrier and additionally protect the EL pigments and extend life span.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in der AC-P- EL-Leuchtschicht Pigmente eingesetzt, die nicht mikroverkapselt sind.In one embodiment of the present invention, pigments which are not microencapsulated are used in the AC-P EL luminescent layer.
Die Halbwertzeiten der geeignete Pigmente in der EL-Schicht, also jene Zeit, in der die Initialhelligkeit des erfindungsgemäßen EL-Elements auf die Hälfte abgesunken ist, betragen im Allgemeinen bei 1 00 bzw. 80 Volt und 400 Hertz 400 bis maximal 5000 Stunden, üblicherweise jedoch nicht mehr als 1 000 bis 3500 Stunden.The half-lives of the suitable pigments in the EL layer, ie the time in which the initial brightness of the EL element according to the invention has fallen to half, are generally at 100 or 80 volts and 400 hertz 400 to a maximum of 5000 hours, usually but not more than 1, 000 to 3500 hours.
Die Helligkeitswerte (EL-Emission) betragen im Allgemeinen 1 bis 200 cd/m2, bevorzugt 3 bis 1 00 cd/m2, besonders bevorzugt bei 5 bis 40 cd/m2; bei großen Leuchtflächen liegen die Helligkeitswerte bevorzugt im Bereich von 1 bis 50 cd/m2.The brightness values (EL emission) are generally from 1 to 200 cd / m 2 , preferably from 3 to 100 cd / m 2 , more preferably from 5 to 40 cd / m 2 ; For large illuminated areas, the brightness values are preferably in the range from 1 to 50 cd / m 2 .
Es können jedoch auch Pigmente mit längeren oder kürzeren Halbwertszeiten und höheren oder niedrigeren Helligkeitswerten in der EL-Schicht des erfindungsgemäßen EL-Elements eingesetzt werden.However, it is also possible to use pigments with longer or shorter half-lives and higher or lower brightness values in the EL layer of the EL element according to the invention.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die in der EL-Schicht vorliegenden Pigmente einen derart kleinen mittlerenIn a further embodiment of the present invention, the pigments present in the EL layer have such a small mean
Teilchendurchmesser auf, beziehungsweise einen derart geringen FuI!- grad in der EL-Schicht, beziehungsweise die einzelnen EL-Schichten sind geometrisch derart klein ausgeführt, beziehungsweise der Abstand der einzelnen EL-Schichten wird derart groß gewählt, so dass das EL-Element bei nicht elektrisch aktivierter Leuchtstruktur als zumindest teilweise durchsichtig gestaltet ist, beziehungsweise eine Durchsicht gewährleistet ist. Geeignete Pigmentteilchendurchmesser, Füllgrade, Abmessungen der Leuchtelemente und Abstände der Leuchtelemente sind vorstehend genannt, Die Schicht enthält die oben genannten gegebenenfalls dotierten ZnS- Krisfalle, bevorzugt wie oben beschrieben mikroverkapselt, vorzugsweise in einer Menge von 40 bis 90 Gew.-%, bevorzugt von 50 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 55 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Paste. Als Bindemittel können Ein- und bevorzugt Zweikomponenten- polyurethane verwendet werden. Erfindungsgemäß bevorzugt sind hochflexible Materialien der Bayer MaterialScience AG, beispielsweise die Lackrohstoffe der Desmophen- und Desmodur-Reihen, vorzugsweise Desmophen und Desmodur, oder die Lackrohstoffe der Lupranate-, Lupranol-, Pluracol- oder Lupraphen-Reihen der BASF AG. Als Lösemittel können Ethoxypropylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Methoxypropyiace- tat, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Toluol, Xylo!, Solventnaphtha 1 00 oder beliebige Mischungen von zwei oder mehreren dieser Lösemittel in Mengen von vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 30 Gew,-%, besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtpastenmasse, verwendet werden. Weiterhin können andere hochfiexible Bindemittel, zum Beispiel solche auf Basis von PMMA, PVA, insbesondere Mowiol und Poval von Kuraray Europe GmbH (heißt jetzt Kuraray Specialties oder Polyviol von Wacker AG, oder PVB, inbesondere Mowitai von Kuraray Europe GmbH (B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), oder Piolofornη, insondere Pioloform BR l 8, BM 1 8 oder BTl 8, von Wacker AG, sein, Bei Verwendung von Polymerblndemittel wie zum Beispiel PVB können weiterhin Lösungsmittel wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Diacetonalkohol, Benzylalkohol, l -Methoxypropanol-2, Butylglykol, Methoxybutanol, Dowa- nol, Methoxypropylacetat, Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Buto- xyl, Giykolsäure-n-butylester. Aceton, Methyiethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Toiuol, Xyiol, Hexan, Cyclohexan, Heptan sowie Mischungen aus zwei oder mehreren der genannten in Mengen von 1 bis 30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der Paste, bevorzugt 2 bis 20 Gew.%, besonders bevorzugt 3 bis 1 0 Gew,-% zugesetzt werden. Weiterhin können 0, 1 bis 2 Gew.-% Additive zur Verbesserung des Fließ- verhαftens und des Verlaufs enthalten sein, Beispiele für Verlaufsmittel sind Additol XL480 in Butoxyl in einem Mischungsverhältnis von 40 :60 bis 60:40. Als weitere Additive können 0, 01 bis 1 0 Gew. -%, bevorzugt 0,05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0, 1 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen aus die Gesamfpastenmasse, Rheoiogieadditive enthalten sein, die das Absetzverhalten von Pigmenten und Füllstoffen in der Paste vermindern, beispielsweise BYK 41 0, BYK 41 1 , BYK 430, BYK 431 oder beliebige Mischungen davon.Particle diameter, or such a low FuI - - degree in the EL layer, or the individual EL layers are designed geometrically so small, or the distance between the individual EL layers is chosen so large, so that the EL element at not electrically activated lighting structure as at least partially is made transparent, or a review is guaranteed. Suitable pigment particle diameters, degrees of filling, dimensions of the luminous elements and distances of the luminous elements are mentioned above. The layer contains the abovementioned optionally doped ZnS trap crystals, preferably microencapsulated as described above, preferably in an amount of 40 to 90% by weight, preferably 50 to 80 wt .-%, particularly preferably 55 to 70 wt .-%, each based on the weight of the paste. Binders which can be used are one-component and preferably two-component polyurethanes. According to the invention, highly flexible materials from Bayer MaterialScience AG are preferred, for example the lacquer raw materials of the desmophen and desmodur series, preferably desmophen and desmodur, or the lacquer raw materials of the Lupranate, Lupranol, Pluracol or Lupraphen series from BASF AG. The solvents used may be ethoxypropyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, xylene, solvent naphtha 100 or any mixtures of two or more of these solvents in amounts of preferably from 1 to 50% by weight. preferably 2 to 30 wt .-%, particularly preferably 5 to 15 wt .-%, each based on the total paste mass, are used. Furthermore, other highly flexible binders, for example those based on PMMA, PVA, in particular Mowiol and Poval from Kuraray Europe GmbH (now called Kuraray Specialties or Polyviol from Wacker AG, or PVB, in particular Mowitai from Kuraray Europe GmbH (B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), or Pioloforneta, in particular Pioloform BR l 8, BM 1 8 or BTl 8, from Wacker If polymer bleaching agents such as PVB are used, solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, diacetone alcohol, benzyl alcohol, 1-methoxypropanol-2, butylglycol, methoxybutanol, dodecanol, methoxypropyl acetate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, Butoxyl, n-butyl glycolate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, xyiol, hexane, cyclohexane, heptane and mixtures of two or more of these in amounts of from 1 to 30% by weight, based on the total mass of the Paste, preferably 2 to 20 wt.%, Particularly preferably 3 to 1 0 wt -% are added. Furthermore, it is possible for 0.1 to 2% by weight of additives to improve the flow control and the course to be present. Examples of leveling agents are Additol XL480 in butoxyl in a mixing ratio of 40:60 to 60:40. As further additives, from 0.01 to 1.0% by weight, preferably from 0.05 to 5% by weight, particularly preferably from 0.1 to 2% by weight, in each case based on the total paste mass, of rheology additives can be contained Decrease settling behavior of pigments and fillers in the paste, for example BYK 41 0, BYK 41 1, BYK 430, BYK 431 or any mixtures thereof.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierungen von Druckpasten zur Herstellung der EL-Leuchtpigmentschicht als Komponente BC enthalten:Particularly preferred formulations of printing pastes according to the invention for producing the EL luminous pigment layer as component BC include:
Substanz Gehalt / Gehalt / Substance Salary / Salary /
Abdeckschichtcovering
Neben den Komponenten A und B enthält das erfindungsgemäße EL- Element eine Schutzschicht, Komponente CA, um eine Zerstörung des Elektrolumineszenz-Elements bzw. der gegebenenfalls vorhandenen graphischen Darstellungen zu vermeiden . Geeignete Materialien der Schutzschicht sind dem Fachmann bekannt. Geeignete Schutzschichten CA sind beispielsweise hochtemperaturbeständige Schutzlacke wie Schutzlacke, die Polycarbonate und Bindemittel enthalten . Ein Beispiel für einen solchen Schutzlack ist Noriphan® HTR von Prall, Weißenburg.In addition to the components A and B, the EL element according to the invention contains a protective layer, component CA, in order to avoid destruction of the electroluminescent element or the optionally present graphical representations. Suitable materials of the protective layer are known to the person skilled in the art. Suitable protective layers CA are, for example, high-temperature-resistant protective lacquers, such as conformal lacquers containing polycarbonates and binders. An example of such a protective lacquer is Noriphan HTR ® of impingement, Weissenburg.
Alternativ kann die Schutzschicht auch auf Basis von flexiblen Polymeren wie Polyurethanen, PMMA, PVA, PVB formuliert werden. Hierfür können Po- lyurethane von Bayer MaterialScience AG verwendet werden . Diese Formulierung kann auch mit Füllstoffen versehen sein . Hierfür geeignet sind aile dem Fachmann bekannten Füllstoffe, beispielsweise auf Basis anorganischer Metalloxide wie TiO2, ZnO, Lithopone, etc mit einem Füllgrad von 1 0 bis 80 Gew. % der Druckpaste, bevorzugt von 20 bis 70 %, beson- ders bevorzugt von 40 bis 60 % . Weiterhin können die Formulierungen Verlaufsmittel sowie Rheologieadditive enthalten. Als Lösemittel können beispielsweise. Ethoxypropylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Metho- xypropylacetat, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohe- xanon, Toiuol, XyIoI, Solveπtnaphtha 1 00 oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Lösemittel verwendet werden.Alternatively, the protective layer can also be formulated on the basis of flexible polymers such as polyurethanes, PMMA, PVA, PVB. For this purpose, polyurethanes from Bayer MaterialScience AG can be used. This formulation can also be provided with fillers. All fillers known to those skilled in the art, for example those based on inorganic metal oxides such as TiO 2 , ZnO, lithopone, etc., having a degree of filling of from 10 to 80% by weight of the printing paste, preferably from 20 to 70%, particularly preferably from 40, are suitable for this purpose up to 60%. Furthermore, the formulations may contain leveling agents as well as rheology additives. As a solvent, for example. Ethoxypropylacetat, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropylacetat, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, Toiuol, xylene, Solveπtnaphtha 1 00 or mixtures of two or more of these solvents can be used.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierungen des Schutzlackes CA enthalten zum Bespiel : According to the invention, particularly preferred formulations of the protective lacquer CA include, for example:
Substratesubstrates
Das erfindungsgemäße EL-Element kann auf einer oder auf beiden Seiten an den jeweiligen Elektroden Substrate, wie beispielsweise Gläser, Kunststofffolien oder dergleichen, zusätzlich zu dem textilen Trägermaterial aufweisen.The EL element according to the invention may have substrates on one or both sides of the respective electrodes, such as, for example, glasses, plastic films or the like, in addition to the textile carrier material.
Bei dem erfindungsgemäßen EL-Element ist es bevorzugt, dass zumindest das Substrat, welches mit der transparenten Elektrode in Kontakt steht, innenseitig grafisch lasierend transluzent und opak abdeckend gestaltet ist. Unter einer opaken abdeckenden Gestaltung wird ein großflächiger Elektrolumineszenzbereich verstanden, der durch eine hochauflösende grafische Gestaltung opak abgedeckt wird und/oder lasierend beispiels- weise im Sinne von rot - grün - blau transluzent für Signalzwecke ausgebildet Ist.In the case of the EL element according to the invention, it is preferred that at least the substrate, which is in contact with the transparent electrode, is designed on the inside graphically translucent and opaque covering. An opaque covering design is understood to mean a large-area electroluminescent region, which is opaquely covered by a high-resolution graphic design and / or glazed, for example. wise in the sense of red - green - blue translucent designed for signaling purposes.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Substrat, welches mit der transparenten Elektrode BA in Kontakt steht, eine Folie ist, weiche unterhalb Giasübergangstemperatur Tg kaltreckbar verformbar ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, das resultierende EL-Eiement dreidimensional zu verformen.In addition, it is preferable that the substrate which is in contact with the transparent electrode BA is a film which is cold-stretchable under the gate transition temperature Tg. This results in the possibility of three-dimensionally deforming the resulting EL element.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Substrat, welches mit der Rückelektrode BE in Kontakt steht eine, Folie ist, welche ebenfalls unterhalb Tg kaltreckbar verformbar ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, das resultierende EL-Element dreidimensional zu verformen.Moreover, it is preferred that the substrate, which is in contact with the back electrode BE, is a film which is also cold stretchable below Tg. This results in the possibility of deforming the resulting EL element three-dimensionally.
Das EL-Element ist damit dreidimensional verformbar, wobei die Krümmungsradien kleiner als 2 mm, bevorzugt kleiner als 1 mm sein können. Der Verformungswinkel kann dabei größer als 60°, bevorzugt größer als 75°, besonders bevorzugt größer als 90 , insbesondere größer als 1 05° sein.The EL element is thus three-dimensionally deformable, wherein the radii of curvature may be less than 2 mm, preferably less than 1 mm. The deformation angle can be greater than 60 °, preferably greater than 75 °, particularly preferably greater than 90, in particular greater than 1 05 °.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das EL-Element dreidimensional verformbar ist und insbesondere unterhalb Tg kaltreckbar verformbar ist und derart eine präzise geformte dreidimensionale Gestalt erhält.Moreover, it is preferred that the EL element is three-dimensionally deformable and in particular is cold bendable deformable below Tg and thus obtains a precisely shaped three-dimensional shape.
Das dreidimensional verformte Element kann in einem Spritzgusswerkzeug auf zumindest einer Seite mit einem thermoplastischen Kunststoff angeformt werden.The three-dimensionally deformed element can be formed in an injection molding tool on at least one side with a thermoplastic material.
Herstellung entsprechender EL-ElementeProduction of corresponding EL elements
Üblicherweise werden die vorstehend genannten Pasten (Siebdruckpasten) auf transparente Kunststoff-Folien oder Gläser aufgebracht, die wiederum eine weitgehend transparente elektrisch leitende Beschichtung aufweisen und dadurch die Elektrode für die Sichtseite darstellen. An- schließend werden drucktechnisch und/oder lαminσtionstechnisch das Dielektrikum, soweit vorhanden, und die Rückseitenelektrode hergestellt.Usually, the above pastes (screen printing pastes) are applied to transparent plastic films or glasses, which in turn have a substantially transparent electrically conductive coating and thereby represent the electrode for the visible side. At- closing the printing technology and / or lαminσtionstechnisch the dielectric, if present, and the backside electrode are produced.
Es ist jedoch ebenfalls ein umgekehrter Hersteilungsprozess möglich, wo- bei zunächst die Rückseitenelektrode hergestellt wird oder die Rückseitenelektrode in Form einer metallisierten Folie verwendet wird und auf diese Elektrode das Dielektrikum aufgetragen wird. Anschließend werden die EL-Schicht und daran anschließend die transparente und elektrisch leitende obere Elektrode aufgetragen. Das erhaltene System kann an- schließend gegebenenfalls mit einer transparenten Deckfolie laminiert und damit gegen Wasserdampf bzw. auch gegen mechanische Beschädigung geschützt werden .However, a reverse manufacturing process is also possible, in which first the backside electrode is produced or the backside electrode in the form of a metallized foil is used and the dielectric is applied to this electrode. Subsequently, the EL layer and then the transparent and electrically conductive upper electrode are applied. The system obtained can then optionally be laminated with a transparent cover film and thus protected against water vapor or also against mechanical damage.
In einer Ausführungsform der Erfindung können die Leiterbahnen (Silber- bus) als erste Schicht auf das Substrat A aufgebracht werden. Erfindungsgemäß bevorzugt werden sie jedoch auf die Elektroden BA bzw, BE, entweder in zwei Arbeitsgängen jeweils einzeln auf die Elektroden, oder in einem Arbeitschritt die Elektroden gemeinsam aufgebracht.In one embodiment of the invention, the conductor tracks (silver bus) can be applied as a first layer to the substrate A. According to the invention, however, they are preferably applied to the electrodes BA or BE, either individually in two operations on the electrodes, or in one working step, the electrodes are applied together.
Die EL-Schicht wird üblicherweise drucktechnisch mittels Siebdruck oder Dispenserauftrag oder InkJet-Auftrag oder auch mit einem Rakelvorgang oder einem Rollenbeschichtungsverfahren oder einem Vorhanggießverfahren oder einem Transferverfahren, bevorzugt mittels Siebdruck, aufgebracht. Bevorzugt wird die EL-Schicht auf die Oberfläche der Elektrode oder auf die gegebenenfalls auf die Rückelektrode aufgebrachte Isolationsschicht aufgebracht.The EL layer is usually applied by printing by means of screen printing or dispenser application or inkjet application or else by a doctor blade process or a roller coating process or a curtain casting process or a transfer process, preferably by screen printing. Preferably, the EL layer is applied to the surface of the electrode or to the optionally applied to the back electrode insulation layer.
Textiles TrägermaterialTextile carrier material
Die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung umfasst mindestens ein textiles Trägermaterial .The electroluminescent arrangement according to the invention comprises at least one textile carrier material.
Die Auswahl geeigneter textiler Trägermaterialien unterliegt keiner besonderen Beschränkung und das textile Trägermaterial kann aus einer Viel- zahl an üblicherweise verwendeten textilen Materialien ausgewählt werden .The selection of suitable textile carrier materials is not subject to any particular restriction and the textile carrier material can be selected from a variety of number of commonly used textile materials.
So kann das Fasermaterial entsprechender textiler Trägermaterial bei- spielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Pflanzenfasern, Fasern tierischen Ursprungs, Mineralfasern, Chemiefasern, Fasern aus natürlichen Polymeren, Fasern aus synthetischen Polymeren, anorganischen Chemiefasern und Kunstleder.For example, the fibrous material corresponding textile carrier material can be selected from the group consisting of vegetable fibers, fibers of animal origin, mineral fibers, chemical fibers, fibers of natural polymers, fibers of synthetic polymers, inorganic chemical fibers and synthetic leather.
Wenn in der vorliegenden Erfindung ein textiles Trägermaterial aus Pflanzenfasern verwendet wird, so können die Pflanzenfasern beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Samenfasern wie Baumwolle, d.h. Fasern aus den Samenhaaren der Frucht der Baumwollpflanze, Kapok, d. h. Fasern aus dem Inneren der Kapselfrucht des Ka- pokbaumes, Pappelflaum; Bastfasern wie Bambusfaser, Brennnessel (Nesseltuch), Hanf, Jute, Leinen, d.h. Fasern aus der Flachspflanze, Ramie; Hartfasern wie Holzfasern, Sisal, d.h. Fasern aus den Blättern der Sisalagave, Manila, Hartfasern aus den Blättern einer Bananenart; Fruchtfasern wie Kokos, d.h. Fasern aus der Fruchthülle der Kokospalmenfrüch- te; und Fasern aus Binsengräser.For example, in the present invention, when a textile carrier made of vegetable fibers is used, the vegetable fibers may be selected from the group consisting of seed fibers such as cotton, i. Fibers from the seed hairs of the fruit of the cotton plant, Kapok, d. H. Fibers from inside the capsule fruit of the cocoa tree, poplar fluff; Bast fibers such as bamboo fiber, stinging nettle, hemp, jute, linen, i. Fibers from the flax plant, ramie; Hard fibers such as wood fibers, sisal, i. Fibers from the leaves of the Sisalagave, Manila, hard fibers from the leaves of a banana species; Fruit fibers such as coconut, i. Fibers from the pericarp of coconut palm fruits; and fibers of rush grasses.
Wenn in der vorliegenden Erfindung ein textiles Trägermaterial aus Fasern tierischen Ursprungs verwendet wird, so können die Fasern tierischen Ursprungs beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Wollen und feinen Tierhaaren wie Wolle von Schafen (z.B. Schurwolle), Alpaka, Lama, Vikunja, Guanako, Angora (Haare vom Angorakaninchen), Kanin (gewöhnliche Kaninchenhaare), Kaschmir, Merinowolle, Kamelhaar, Mohair, Ziegenhaar, Rinderhaar (z.B. Haare des Yaks), Rosshaar, Seiden wie Maulbeerseide (Zuchtseide), Tussahseide und Muschelseide.In the present invention, when a textile base made of fibers of animal origin is used, the fibers of animal origin may be selected, for example, from the group consisting of wool and fine animal hair such as wool of sheep (eg new wool), alpaca, llama, vicuna, guanaco Angora (Angora rabbit hair), Kanin (ordinary rabbit hair), cashmere, merino wool, camel hair, mohair, goat hair, bovine hair (eg yak hair), horsehair, silks such as mulberry silk (silk), tussah silk and seashell silk.
Wenn in der vorliegenden Erfindung ein textiles Trägermaterial aus Mineralfasern verwendet wird, so können die Mineralfasern beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Fasern ohne organisch gebundenen Kohlenstoff wie Asbest. Wenn in der vorliegenden Erfindung ein textiles Trägermαteriαl aus Fasern aus natürlichen Polymeren verwendet wird, so können die Fasern beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus zellulosischen Fasern, wie Viskose, Modal, Lyocell, Cupro, Acetat, Triacetat, Papierfasern, Bambusfasern Regenerat, und Cellulon; Gummifasern wie Gummi; Pflanzeneiweißfasern; und Tiereiweißfasern wie Kasein. Wenn in der vorliegenden Erfindung ein textiles Trägermateriai aus Fasern aus synthetischen Polymeren verwendet wird, so können die Fasern beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Poiykonden- sationsfasern wie Polyester (PES), insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA) und Aramid; Polymerisationsfasern wie PolyacrySnitrt! (PAN), Polytetrafluorethylen, Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (bei Fasern als CLF bezeichnet, ansonsten PVC); und Po- lyadditionsfasern wie Polyurethan (PU) .For example, in the present invention, when a textile substrate of mineral fibers is used, the mineral fibers may be selected from the group consisting of fibers having no organically bound carbon such as asbestos. In the present invention, when a textile support member of natural polymer fibers is used, the fibers may be selected, for example, from the group consisting of cellulosic fibers such as viscose, modal, lyocell, cupro, acetate, triacetate, paper fibers, bamboo fiber regenerate, and cellulon; Rubber fibers such as rubber; Plant protein fibers; and animal protein fibers such as casein. In the present invention, when a textile support material made of synthetic polymer fibers is used, the fibers may be selected, for example, from the group consisting of polycondensation fibers such as polyester (PES), especially polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA) and aramid ; Polymerization fibers like PolyacrySnitrt! (PAN), polytetrafluoroethylene, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (referred to as CLF in fibers, otherwise PVC); and polyaddition fibers such as polyurethane (PU).
Wenn in der vorliegenden Erfindung ein textiles Trägermaterial aus anorganischen Chemiefasern verwendet wird, so können die Fasern beispielsweise Glasfasern sein.When a textile carrier material of inorganic chemical fibers is used in the present invention, the fibers may be, for example, glass fibers.
Darüber hinaus kommen noch Kohlensfofffasern, Metallfaser (MTF), Keramikfasern und Nanotubefasern in Frage.In addition, carbon fiber, metal fiber (MTF), ceramic fibers and nanotube fibers are also considered.
Neben den oben beschriebenen faserhaltigen Materialien kommen darüber hinaus auch Textilmateriaiien aus Leder und Kunstleder als Träger- material in der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Anordnung in Frage.In addition to the fibrous materials described above, textile materials of leather and artificial leather are also suitable as the carrier material in the electroluminescent arrangement according to the invention.
Leder ist eine durch Gerbung chemisch haltbargemachte Haut beziehungsweise Hautschicht mit oder ohne Haare oder Woile, deren ursprüngliche Faserstruktur erhalten ist. Leder wird zumeist aus der Lederhaut ge- nannten Hautschicht gewonnen. Diese gliedert sich ihrerseits in die nach außen liegende, und der Lederoberfläche ihr Aussehen gebende Papil- larschicht und die darunter liegende Retikularschicht, Der Fachmann spricht von einer Haut, einem Feil oder einem Balg, abhängig von der Größe der dem Leder zugrunde liegenden Tierhaut. Je nach der Herstellung der textilen Ledermaterialien unterscheidet man Blankleder, Chromleder, pflanzlich gegerbtes Leder, Rhabarberleder, Samischleder, Spaltleder, alaungegerbtes Leder und Vollieder, wobei im Rahmen der voriiegeπden Erfindung Textilmaterialien auf Basis dieser ge- samten Ledermaterialien verwendet werden können,Leather is a chemically preserved by tanning skin or skin layer with or without hair or Woile, the original fiber structure is preserved. Leather is usually obtained from the dermis called skin layer. This is subdivided into the outward-lying, and the leather surface giving her appearance papillary layer and the underlying reticular layer. The person skilled in the art speaks of a skin, a filing or a bellows, depending on the size of the skin of the animal on which the leather is based. Depending on the production of the textile leather materials, a distinction is made between bare leather, chrome leather, vegetable-tanned leather, rhubarb leather, cosplay leather, split leather, age-aged leather and full bodice, textile materials based on these entire leather materials can be used in the context of the present invention.
Je nach Oberflächenbehandiung unterscheidet man Farbleder, Glaceleder, Hühnerleder, Lackleder, Nubukleder, Rauhleder, Schwarzleder, Veloursleder und Hirschleder, wobei im Rahmen der vorlie- genden Erfindung Textiimaterialien auf Basis dieser gesamten Ledermaterialien verwendet werden können.Depending on the surface treatment, a distinction is made between colored leather, glacial leather, chicken leather, patent leather, nubuck leather, rough leather, black leather, suede leather and buckskin leather. Textile materials based on these entire leather materials can be used in the context of the present invention.
Darüber hinaus kann auch Wildleder oder Kunstleder verwendet werden.In addition, suede or synthetic leather can be used.
In der Regel wird als Kunstleder der Verbund von textilem Gewebe mit einer Beschichtung aus Kunststoff verstanden, Hierbei handelt es sich um Naturfasergewebe oder Kunstfasern, die mit einer weichen PVC-Schicht beschichtet sind. Diese Beschichtungen können je nach Anwendungsfaii kompakt oder geschäumt ausgeführt werden. In aller Regel sind die O- berflächen noch genarbt, sodass sie einer Lederstruktur entsprechen. Kunstleder können anstelle der PVC-Beschichtung auch eine Polyurethan- Beschichtung aufweisen.As a rule, synthetic leather is understood to mean the composite of textile fabric with a coating made of plastic. These are natural fiber fabrics or synthetic fibers which are coated with a soft PVC layer. These coatings can be made compact or foamed depending on the application. As a rule, the upper surfaces are still grained, so that they correspond to a leather structure. Synthetic leather may also have a polyurethane coating instead of the PVC coating.
Das textiie Trägermateriai kann auch in der Form eines Gewirkes, Gewe- bes, Woven / Non-Woven oder als FÜes vorliegen.The textiie Trägermateriai can also be in the form of a knitted, woven, woven / non-woven or feet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Trägermaterial ein texti- les Trägermaterial, wie es beispielsweise für den Dachhimmel eines Kraftfahrzeuges oder für sonstige Gegenstände der Interieurs des Kraftfahr- zeuges verwendet wird.According to a preferred embodiment, the carrier material is a textile carrier material, as used for example for the headliner of a motor vehicle or for other objects of the interior of the motor vehicle.
Das textiie Trägermaterial ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein textiles Trägermaterial, wie es für beispielsweise für ein Falt¬ dachelement eines Cabrios oder für ein Bezugselement eines Sitzele- ments verwendet wird. Weitere mögliche textile Trägermαteriαlien sind Bekleidungsgegenstände, Sportartikel und dergleichen .The textiie carrier material is in a particularly preferred embodiment, a textile carrier material, as used for example, for a folding roof ¬ element of a convertible, or for a reference element of a Sitzele- management. Other possible textile Trägermαteriαlien clothing items, sporting goods and the like.
Darüber hinaus können auch textile Trägermaterialien verwendet werden, welche beispielsweise als großflächige Werbeträger eingesetzt werden, Sie dienen dabei zur Bewerbung diverser Produkte, als Kunstobjekt, Veranstaltungshinweis, in Art einer Hinweistafel, als vorübergehende Verkleidung für eine Gebäude während eines Umbaus oder Ähnliches. Werbe- träger aus textilem Material haben sich dabei insbesondere wegen ihrer besseren Eigenschaften gegenüber Papier, Pappe, Kunststoff oder anderen Materialien als vorteilhaft erwiesen. Hierzu zählen Witterungsbeständigkeit, Reißfestigkeit, keine Neigung zur Welienentstehung oder zum Verblassen der Farben oder die gute Bedruckbarkeit auch im Zusammen- hang mit großflächigen Werbeträgern. Es ist ebenfalls bekannt, Werbeträger mit Metall zu beschichten, um bestimmte optische Effekte hervorzurufen und dem Werbeträger insgesamt ein ansprechenderes Design zu verleihen, welches in etwa mit dem Metalliceffekt bei einer Autolackie- rung zu vergleichen ist. Das erfindungsgemäß verwendete textile Trägermaterial ist im Allgemeinen ein flächiges Element, welches eine Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich von zumindest 40 %, insbesondere jedoch mehr als 50 %, aufweist. Das textile Trägermaterial weist gegebenenfalls kleine Löcher beziehungsweise in der Dicke verdünnte Stellen auf, so dass hier- durch eine besondere Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz erzeugt wird. Möglich ist es auch, dass das als flächiges Element ausgebiidete Trägermaterial mit Mustern versehen ist und eine entsprechende Oberflächenstruktur beziehungsweise Narbung beziehungsweise Prägung aufweist. Auch eine farbliche Gestaltung ist möglich, wobei im Bereich von Elektrolumineszenz-Feldern eine helle beziehungsweise transluzente beziehungsweise lasierende Farbgebung bevorzugt verwendet wird.In addition, it is also possible to use textile carrier materials which are used, for example, as large-format advertising media. They serve to advertise diverse products, as art objects, event announcements, in the manner of a billboard, as temporary coverings for a building during a conversion or the like. Advertising media made of textile material have proven to be advantageous, in particular because of their better properties than paper, cardboard, plastic or other materials. These include weather resistance, tear resistance, no tendency for the formation of a welle or the fading of the colors or the good printability also in connection with large-area advertising media. It is also known to coat advertising media with metal in order to produce certain visual effects and to give the advertising medium overall a more appealing design, which is roughly comparable to the metallic effect in a car painting. The textile carrier material used according to the invention is generally a planar element which has a light transmittance in the visible wavelength range of at least 40%, but more particularly more than 50%. If necessary, the textile carrier material has small holes or points which are thinned in the thickness, so that a special light transparency or transparency is thereby produced. It is also possible for the carrier material designed as a flat element to be provided with patterns and to have a corresponding surface structure or graining or embossing. Also, a color design is possible, wherein in the field of electroluminescent fields, a light or translucent or translucent color is preferably used.
Die Seite des textilen Trägermaterials, auf welche die Elektrolumineszenz-The side of the textile carrier material to which the electroluminescent
Anordπung vorgesehen ist, ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass ein Haftverbund mit einer thermoplastischen Folie oder Schicht beziehungs- weise einer heißsiegelfähigen Haftvermittlerschicht oder einem heißsie- gelfähigem Vlies möglich ist,Anordπung is provided, is preferably designed such that an adhesive bond with a thermoplastic film or layer relationship a heat-sealable adhesion promoter layer or a heat-sealable nonwoven fabric is possible,
Verbund zwischen Elektrolumineszenz-System und textilem Trägermateri- alAssociation between electroluminescence system and textile carrier material
Die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz- Anordnung, nämlich das mindestens eine flexible textile Trägermaterial und das mindestens eine flexible Elektrolumjneszenz-Element, sind mit- einander verbunden, vorzugsweise haftend verbunden . Der Haftverbund zwischen dem textiien Trägermaterial und der Elektrolumineszenz- Anordnung erfoigt dabei vorzugsweise durch eine aus TPU gebildete Haftschicht, welche zwischen der Deckelektrode (Komponente E) und dem textiien Trägermaterial vorgesehen ist. Die Elektrolumineszenz-Emission wird dann durch die Deckelektrode und das textile Trägermaterial abgegeben .The individual constituents of the electroluminescent arrangement according to the invention, namely the at least one flexible textile carrier material and the at least one flexible electroluminescent element, are connected to one another, preferably adhesively bonded. The adhesive bond between the textile carrier material and the electroluminescent arrangement preferably takes place by means of an adhesion layer formed from TPU, which is provided between the cover electrode (component E) and the textile carrier material. The electroluminescent emission is then emitted through the cover electrode and the textile carrier material.
Unter einer TPU-Schicht werden beispielsweise Folien der Firma Epurex Film (Bayer MaterialScience Company) mit den Bezeichnungen Durefiex®, Platilon® und Walopur® verstanden. Derartige Folien werden mit und ohne Trägerfolie verwendet und weisen Foliendicken von im Allgemeinen 0,01 bis 2,00 mm, insbesondere 0,02 bis 0,50 mm, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,40 mm, ganz besonders bevorzugt 0, 1 0 bis 0,40 mm, speziell 0, 15 bis 0,40 mm, auf.Under a TPU layer, for example, films from Epurex be film (Bayer Material Science Company) with the designations Durefiex ®, Platilon ® and Walopur ® understood. Such films are used with and without carrier film and have film thicknesses of generally 0.01 to 2.00 mm, in particular 0.02 to 0.50 mm, more preferably 0.05 to 0.40 mm, most preferably 0, 1 0 to 0.40 mm, especially 0, 15 to 0.40 mm, on.
Eine derartige TPU-Folie weist eine wesentlich geringere Formstabiütät auf, so dass sie entsprechende Verformung von texiilen Tragermaterialien leicht flexibel mit ausgestaltet. Darüber hinaus sind bei erhöhter Temperatur diese TPU-Folien - Im Vergleich zu entsprechenden Folien aus PoIy- carbonat oder Polyefhylenterephthalat - ebenfalls geringer formstabil ausgebildet, so dass vorzugsweise ein spezielles Elektrolumineszenz- Schichtsystem bezüglich der Herstellung der diversen Siebdrucke und ganz spezieil bezüglich der Trocknungstemperaturen der einzelnen E- lektrolumineszenz-Schichten bevorzugt ist. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden deshalb relativ temperaturbeständige TPU Folien, beispielsweise mit der Typenbezeichnung Dureflex® A 4700 Opfical Aiiphatic Polyether Polyurethane Grade Foiien der Firma Deerfield Urethane, einer Bayer Materi- alScience Firma verwendet oder hochelastische Polyurethanfolien mit der Bezeichnung Platilon® und Walopur® der Firma epurexfilms, einer Bayer MaterialScience Firma. Auf diesen Folien werden die entsprechenden Elektroiumineszenz-Schichten bevorzugt mittels Siebdruck appliziert. Anschließend kann die TPU Folie mit der TPU-Folienseite mit dem Gewebe laminiert werden und auf die rückseitige Elektrolumineszenz-Schichtfolge kann nochmals eine elastische Schicht wie eine TPU- oder TPE-FoNe laminiert oder gedruckt werden, Darüber hinaus kann auch ein Gewebe direkt auf die Elektrolumineszenz-Schichtfolge laminiert werden oder über die TPU- beziehungsweise TPE-Schicht laminiert werden.Such a TPU film has a much lower Formstabiütät so that they easily flexible designed with appropriate deformation of texiilen carrier materials. In addition, at elevated temperature these TPU films - Compared to corresponding films of polycarbonate or polyethylene terephthalate - also formed less dimensionally stable, so preferably a special electroluminescent layer system with respect to the production of the various screen prints and very spezieil with respect to the drying temperatures of the individual Electroluminescent layers is preferred. In preferred embodiments of the present invention, therefore, are relatively temperature-resistant TPU films, for example with the type designation Dureflex ® A 4700 Opfical Aiiphatic polyether polyurethanes Grade used Foiien the company Deerfield Urethane, a Bayer Materi- alScience company or highly elastic polyurethane films with the label Platilon ® and Walopur ® the company epurexfilms, a Bayer MaterialScience company. On these films, the corresponding electro-luminescent layers are preferably applied by means of screen printing. Subsequently, the TPU film with the TPU film side can be laminated with the fabric, and on the back electroluminescent layer sequence, another elastic layer such as a TPU or TPE film can be laminated or printed. In addition, a fabric can also be directly exposed to the electroluminescence -Layer be laminated or laminated over the TPU or TPE layer.
Es ist möglich, die TPU- bzw. TPE-Folie graphisch zu gestalten. Diese optionale grafische Gestaltung wird bevorzugt mittels Siebdruck ausgeführt und kann opake als auch transluzente beziehungsweise lasierende grafisch gestaltete Elemente aufweisen. Hierdurch kann eine darunter ange- ordnetes Elektrolumineszenz-System zusätzlich maskiert werden beziehungsweise kann die Elektrolumineszenz-Emission in der Emissionsfarbe gefiltert oder konvertiert werden. Die bevorzugte siebdrucktechnische Ausführung der grafischen Gestaltung bietet bei Verwendung entsprechender elastischer Siebdruckfarben, beispielsweise auf Basis von Poiyu- rethan beziehungsweise von Zwei-Komponenten-Siebdruckfarben auf Basis von Polyurethan, die notwendige Flexibilität und Faltbarkeit der resultierenden E lekfrol um ineszeπz- Anordnung .It is possible to make the TPU or TPE film graphic. This optional graphic design is preferably carried out by means of screen printing and can have opaque as well as translucent or translucent graphically designed elements. In this way, an underlying electroluminescent system can additionally be masked or the electroluminescent emission in the emission color can be filtered or converted. When using corresponding elastic screen printing inks, for example those based on polyurethane or two-component screen printing inks based on polyurethane, the preferred screen printing design of the graphic design offers the necessary flexibility and foldability of the resulting E lekfrol um ineszeπz- arrangement.
Die optionaie grafische Gestaltung der TPU- bzw. TPE-Folie kann grund- sätzlich auf jeder Seite der Folie vorliegen. Bevorzugt ist es allerdings, wenn die graphische Gestaltung auf der Seite der TPU-Folie angeordnet wird, auf welche auch die Elektrolumineszenz-Schichtfolge angeordnet wird. Die grafische Gestaltung wird bevorzugt mittels Siebdruck ausgeführt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Trägersystem in der Form eines speziellen beschichteten Papiers oder einer temperaturstabilisierten Polyesterfolie mit einer Anti- haftbeschichtung (so genannte Release-coating) für die einzelnen E- lektroiumineszenz-Schichten verwendet. Nach der Fertigstellung der diversen, weiter unten noch beschriebenen Elektrolumineszenz- Schichtfolgen mit den dazwischen erforderlichen Trocknungsvorgängen dient das beschichtete Papier beziehungsweise die temperaturstabiüsier- te Polyesterfoiie als Transfermedium zur Übertragung der Elektrolumines- zenz-Schichtfolge auf das Oberflächensubstrat oder auf die TPU-Folie.The optional graphic design of the TPU or TPE film may in principle be present on each side of the film. However, it is preferred if the graphic design is arranged on the side of the TPU film on which the electroluminescent layer sequence is also arranged. The graphic design is preferably carried out by screen printing. In a further preferred embodiment of the present invention, a carrier system in the form of a special coated paper or a temperature-stabilized polyester film with an anti-adhesive coating (so-called release coating) is used for the individual electrolyte singles layers. After the completion of the various electroluminescent layer sequences described below with the drying processes required therebetween, the coated paper or the temperature-stabilized polyester film serves as a transfer medium for transferring the electroluminescent layer sequence onto the surface substrate or onto the TPU film.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Träge rsystem in der Form eines speziellen beschichteten Papiers oder einer temperaturstabilisierten Polyesterfolie mit einer Anti- haftbeschichtung (so genannte Release-coating) verwendet, auf der die TPU- beziehungsweise TPE-Foüe angeordnet ist und derart die Formstabilität insbesondere bei erhöhter Temperatur verbessert. Derart kann dann die Elektrolumineszenz-Schichtfolge direkt auf der TPU- beziehungsweise TPE-Folie angeordnet werden.In a further preferred embodiment of the present invention, a support system in the form of a special coated paper or a temperature-stabilized polyester film with an anti-adhesive coating (so-called release coating) is used, on which the TPU or TPE film is arranged and so improves the dimensional stability, especially at elevated temperature. In this way, the electroluminescent layer sequence can then be arranged directly on the TPU or TPE film.
Die Verbindung des Elektrolumineszenz-Systems mit dem textiien Trägermaterial über die Haftschicht auf Basis von TPU kann unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur auf die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Anordnung erreicht werden.The connection of the electroluminescent system with the textile carrier material via the adhesion layer based on TPU can be achieved under the action of pressure and / or temperature on the individual components of the arrangement according to the invention.
Darüber hinaus ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung auf beiden Seiten des Elektrolumineszenz-Elements ein textiles Trägermaterial aufweist. In diesem Fall kann das Elektrolumineszenz-Element auf jeder Seite über eine entsprechende, oben beschriebene TPU-Folie mit dem jeweiligen textiien Trägermateria! verbunden sein .Moreover, it is possible in the context of the present invention for the electroluminescent arrangement according to the invention to have a textile carrier material on both sides of the electroluminescent element. In this case, the electroluminescent element on each side of a corresponding TPU film described above with the respective textiles Trägermateria! be connected.
In dem ersten, bevorzugten Aufbau der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Anordnung wird als Oberflächensubstrat ein textiies Trägermate- riai verwendet. Dieses textile Trägermaterial kann beispielsweise sich in einem Kraftfahrzeug befinden. Die untere Seite, welche in Richtung der gewünschten Elektrolumineszenz-Emission, d.h. beispielsweise in Richtung des Innenraums eines Kraftfahrzeuges gerichtet ist, ist beispielsweise derart ausgeführt, dass ein Haftverbund mit einer thermoplastischen Folie oder Schicht beziehungsweise einer heißsiegelfähigen Haftvermittlerschicht oder einem heißsiegeifähigem Vlies möglich ist. Auf diese Oberfläche des textilen TrägermateriaSs kann, wie bereits erwähnt, eine gegebenenfaüs graphisch gestaltete TPU-Foiie als Träger für das Elektrolumineszenz-System mit der Oberfläche des textilen Trägerma- teriais als Laminat verbunden sein.In the first, preferred construction of the electroluminescent arrangement according to the invention, a textile support material is used as the surface substrate. This textile carrier material can be, for example, in a motor vehicle. The lower side, which is directed in the direction of the desired electroluminescent emission, ie, for example, in the direction of the interior of a motor vehicle, for example, designed such that an adhesive bond with a thermoplastic film or layer or a heat-sealable adhesive layer or a Heißsiegeifähigem nonwoven is possible. As already mentioned, a given graphically shaped TPU film as carrier for the electroluminescent system may be bonded to this surface of the textile carrier material as a laminate with the surface of the textile carrier material.
Die TPU-Folie kann, wie ebenfalls bereits erwähnt, gegebenenfalls auch oder nur auf der Unterseite noch mit einer grafischen Gestaltung versehen sein und wird auf der einen Seite als Träger für die Elektrolumines- zenz-Schichten verwendet.As already mentioned, the TPU film can optionally also be provided with a graphic design, or only on the underside, and is used on one side as a carrier for the electroluminescent layers.
Darüber hinaus kann auch anstelle der TPU-Foiie eine andere Haftvermittelnde Schicht verwendet werden, insoweit die bevorzugt zu erreichende Flexibilität und Verformbarkeit des resultierenden Anordnung erreicht wird. Schließlich kann das Elektrolumineszenz-Element der erfindungsgemäßen Eiektrolumineszenz-Anordnung auch auf der anderen Seite, d.h. zur Rückelektrode hin, mit einem Trägermaterial versehen sein . Hierbei kann es sich auch um ein flexibles textiles Trägermaterial handeln, welches gegebenenfalls auch über eine TPU-Haftschicht oder eine andere Haft- schicht mit dem Elektrolumineszenz-Element verbunden ist.In addition, instead of the TPU Foiie another adhesion-promoting layer can be used, as far as the preferred achievable flexibility and deformability of the resulting arrangement is achieved. Finally, the electroluminescent element of the electroluminescent device according to the invention may also be located on the other side, i. towards the return electrode, be provided with a carrier material. This may also be a flexible textile carrier material, which is optionally also connected to the electroluminescent element via a TPU adhesion layer or another adhesive layer.
Die erfindungsgemäße EL-Anordnung auf textilen Material zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass eine Anordnung der Fläche 20 cm x 20 cm, bevorzugt 1 6 cm x 1 6 cm, besonders bevorzugt 1 2 cm x 1 2 cm mit einer Dicke von jeweils 450 bis 750 μm mindestens zweimal, bevorzugt dreimal, besonders bevorzugt viermal in der Flächenmitte um ca. 1 80° gefaltet werden kann, wobei das sich daraus ergebende Faltobjekt eine Hohe von maximal 4 cm, bevorzugt von maximal 3 c, besonders bevorzugt von maximal 2 cm besitzt, ohne dass die Leuchtfähigkeit der EL-Anordnung beeinträchtigt wird. Die Faltung ist dabei so durchzuführen. dass bei einer Faltung jeweils abwechselnd ein Quadrat und ein Rechteck entstehen; die Kontaktierungen der EL-Anordnungen sind von der Faltung auszunehmen, Auch nach der Entfaltung der EL-Anordnung ist diese in gleichen Maße wie vorher ieuchtfähig . Für EL-Anordnungen mit ande- ren Abmessungen gelten die Angaben zur Faltung und zum Faltobjekt proportional. So können EL-Anordnungen mit größerer Fläche und/oder geringerer Dicke naturgemäß öfter gefaltet werden als solche mit kleinerer Fläche und/oder größerer Dicke.The inventive EL arrangement on textile material is characterized inter alia by the fact that an arrangement of the area 20 cm x 20 cm, preferably 1 6 cm x 1 6 cm, particularly preferably 1 2 cm x 1 2 cm with a thickness of 450 each to at least twice, preferably three times, more preferably four times in the middle of the area can be folded by about 1 80 °, wherein the resulting folding object has a height of at most 4 cm, preferably of at most 3 c, more preferably of at most 2 cm own, without the luminescence of the EL device is impaired. The folding is to be carried out in this way. that folds alternately create a square and a rectangle; the contacts of the EL devices are to be excluded from the folding. Even after the deployment of the EL device, it is capable of lighting to the same extent as before. For EL arrangements with other dimensions, the information on the folding and the folding object are proportional. Thus, EL devices with a larger surface area and / or smaller thickness can naturally be folded more often than those with a smaller surface area and / or greater thickness.
Anordnung in einem KraftfahrzeugArrangement in a motor vehicle
Die durch die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung erzeugten Leuchtfelder können in einer bevorzugten Ausführungsform eine auf der Kraftfahrzeuginnenraum zugewandten Seite eine Schutzschicht aufweisen. Diese können ebenfalls folienartig ausgebildet sein und dienen als mechanischer und elektrischer Schutz für die Elektrolumineszenz- Anordnung.The luminous fields generated by the electroluminescence arrangement according to the invention can, in a preferred embodiment, have a protective layer on the side facing the motor vehicle interior. These may also be formed like a foil and serve as mechanical and electrical protection for the electroluminescent arrangement.
Wenn die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, so erfolgt die Spannungsversorgung der Leuchtfelder vorzugsweise über die Fahrzeugbatterie. Der Fahrzeugbatterie, die üblicherweise mit 1 2 V Gleichstrom arbeitet, ist ein DC/AC- Wandier nachgeschaltet, der den von der Batterie kommenden Gleichstrom in Wechselstrom wandelt. Den Leuchtfeldern sind Konverter zugeordnet, die an den DC/AC-Wandler angeschlossen sind. Die Konverter arbeiten beispielsweise jeweils mit einer Spannung von 1 20 V und einer Frequenz von 400 Hz. Die Konverter sind vorzugsweise mit Dimmern ver- sehen, so dass die Helligkeit der Leuchtfelder einfach reguliert werden kann .If the electroluminescent arrangement according to the invention is used in a motor vehicle, then the voltage supply of the luminous fields preferably takes place via the vehicle battery. The vehicle battery, which usually operates with 1 2 V DC, is followed by a DC / AC Wandier, which converts the direct current coming from the battery into alternating current. The light boxes are assigned converters that are connected to the DC / AC converter. The converters operate, for example, each with a voltage of 1 20 V and a frequency of 400 Hz. The converters are preferably provided with dimmers, so that the brightness of the light fields can be easily regulated.
Mit einem Eingabegerät, das vorzugsweise im Zugriffsbereich des Fahrers angeordnet ist, lassen sich über entsprechende Tasten die jeweiligen Leuchtfelder ein- bzw. ausschalten. Die Tasten können Folientasten, aber auch herkömmliche Drucktasten sein , Die Leuchtfeider werden über ihre gesamte Fläche beleuchtet, wenn eine entsprechende Stromzufuhr erfolgt, Aufgrund der flächenhaften Beleuchtung ergibt sich im Fahrzeuginnenraum eine angenehme Beleuchtung . Die Leuchtfelder können in gleichem Farbton feuchten, aber auch in unterschiediicheπ Farbtönen. Die Leuchtfelder sind beispielsweise im Bereich des Fahrzeugdaches vorgesehen. Anstelle der drei einzelnen Leuchtfelder könnte auch nur ein einziges Leuchtfeld vorgesehen sein, das sich über die Fläche des Daches des Fahrzeuges erstreckt. Dann wird der gesamte Fahrgastinnenraum gleichmäßig ausgeleuchtet. Es können aber auch beispielsweise nur die Vordersitze oder auch nur die Rücksitze des Fahrzeuges beleuchtet werden. In diesem Fall sind die entsprechenden Leuchtfelder nur im vorderen oder im hinteren Teil des Daches des Fahrzeuginnenraumes vorgesehen.With an input device, which is preferably arranged in the access area of the driver, the respective light fields can be switched on or off via corresponding keys. The keys can be membrane keys, but also conventional pushbuttons. The lighthouses are illuminated over their entire area, if a corresponding power supply takes place. Due to the areal illumination, the interior of the vehicle is pleasantly illuminated. The light fields can moisten in the same color, but also in unterschiediicheπ color tones. The light fields are provided for example in the area of the vehicle roof. Instead of the three individual light fields, only a single light field could be provided, which extends over the surface of the roof of the vehicle. Then the entire passenger compartment is evenly lit. However, for example, only the front seats or only the rear seats of the vehicle can be illuminated. In this case, the corresponding light panels are provided only in the front or in the back of the roof of the vehicle interior.
Als Konverter können passive oder aktive Konverter eingesetzt werden.As a converter passive or active converter can be used.
Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-AnordnungProduction of the electroluminescent arrangement according to the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus Verfahren zur Herstel- lung der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Anordnung,The present invention furthermore relates to processes for the production of the electroluminescent arrangement according to the invention,
Grundsätzlich ist es möglich, die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz- Anordnung auf zwei verschiedene Weisen herzustellen:In principle, it is possible to produce the electroluminescent arrangement according to the invention in two different ways:
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung ausgehend von dem tex- tilen Trάgermaferial aufgebaut. Auf dieses textile Trägermateriai wird eine TPU-Foiie auflaminiert. Auf die TPU-Folie können dann die Elektrolumines- zenz-Schichtfolgen, umfassend zumindest die Deckelektrode, die Elektro- lumineszenz-Schicht, gegebenenfalls die Isolationsschicht (dielektrische Schicht) sowie die Rückelektrode, drucktechnisch, insbesondere durch Siebdruck, aufgebracht werden. Die Applikation der einzelnen Funktionsschichten des erftndungsgemäße Eiektrolumineszenz-Eiements erfolgt im Allgemeinen in der oben angegebenen Reihenfolge, wobei die Elektro- iumineszenz-Emission, welche von der Elektrolumineszenz-Schicht abge- geben wird, durch die Deckelektrode und das textile Trägermaterial von der Eiektrolumineszenz-Schicht abgegeben wird.In a first embodiment of the present invention, the electroluminescent arrangement according to the invention is constructed starting from the textile carrier monomaterial. On this textile Trägermateriai a TPU Foiie is laminated. The electroluminescent layer sequences comprising at least the cover electrode, the electroluminescent layer, if appropriate the insulating layer (dielectric layer) and the back electrode can then be applied to the TPU film by printing technology, in particular by screen printing. The application of the individual functional layers of the Eiektrolumineszenz-Eiements according to the invention is generally carried out in the above order, wherein the electro-luminescence emission, which from the electroluminescent layer abge- will be discharged through the cover electrode and the textile substrate of the Eiektrolumineszenz layer.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich im Hinblick auf die Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrolumi- neszenz-Anordnung die Verfahrenweise dahingehend, dass das Eiektro- iumineszenz-System auf die TPU-Folie zunächst gedruckt wird und dann als Halbfabrikat mit dem textilen Trägermaterial iaminiertechnisch verbunden wird. In dieser zweiten Ausfuhrungsform sollte die Deckelektrode beziehungsweise die grafische Gestaltung als Haftvermittler zu dem O- berflächensubstrat ausgebildet sein.With regard to the production of the electroluminescent arrangement according to the invention, the second embodiment of the present invention differs in the method in that the electroluminescent system is first printed onto the TPU film and then namination-bonded as semi-finished product with the textile carrier material , In this second embodiment, the cover electrode or the graphic design should be designed as adhesion promoter to the surface substrate.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch die durch diese Verfahren erhältlichen Elektrolumineszenz-Anordungen .The present invention also provides the electroluminescent arrangements obtainable by these processes.
Verwendunguse
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus die Verwendung der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Anordnung sowie der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen Elektroiumineszenz-Anordnung zur Beleuchtung.The present invention furthermore relates to the use of the electroluminescent arrangement according to the invention and to the electro-illumination arrangement for illumination which can be obtained by the method according to the invention.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Anordnung sowie der durch das er- findungsgemäße Verfahren erhältlichen Elektrolumineszenz-Anordnung zur Beleuchtung von Kraftfahrzeuginnenräumen, für Sitzeiemente wie beispielsweise Stühle oder Sitze, und für Bekleidungsgegenstände wie beispielsweise Sportartikel.In particular, the present invention relates to the use of the electroluminescent arrangement according to the invention and the electroluminescent arrangement obtainable by the method according to the invention for illuminating motor vehicle interiors, for seat elements such as chairs or seats, and for articles of clothing such as sporting goods.
Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung auch die Möglichkeit, die Beleuchtung frequenz- und spannungsabhängige verändern zu können. So kann beispielsweise durch Ändern der an den Elektroden des Schichtkörpers anliegenden Frequenz die abgestrahlte Lichtfarbe und durch Ändern der Spannung die Helligkeit eingestellt wer- den. Bei Einsatz eines entsprechend konzipierten Steuergerätes kann so- mit die Iπnenrαumbeieuchtung des Kraftfahrzeuges an bestimmte Situationen adaptiert werden. Werden beispielsweise der elektrolumineszieren- den Schicht bestimmte Farbpigmente beigemengt, können - wie bereits erläutert - unterschiedliche Beleuchtungsfarben voreingestellt werden.It is advantageous in the lighting device according to the invention also the ability to change the lighting frequency and voltage-dependent. For example, by changing the frequency applied to the electrodes of the layered body, the radiated light color and by changing the voltage, the brightness can be adjusted. When using a correspondingly designed control unit, it is possible to be adapted with the Iπnenrαumbeieuchtung the motor vehicle to certain situations. If, for example, certain color pigments are added to the electroluminescent layer, different illumination colors can be preset, as already explained.
Durch die Erfindung werden darüber hinaus für die mit einer LeuchtSeiste versehenen textilen Materialien völlig neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Hierzu gehören vor allem die gleichmäßige Markierung von Fußbodenbereichen, beispielsweise in Flugzeugen oder zur Anzeige von Fluchtwegen, Wandabschnitten und Handläufen in Geländern sowie alle sonstigen Arten von selbstleuchtenden Markierungen. Die geringe Dicke der erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Anordnung ermöglicht deren einfaches Anbringen beispielsweise auf eine Außenseite eines textilen Verkleidungselements. Auch kann die Leuchtleiste in Form eines Profils ausgebildet sein, das sich in eine Aussparung bzw. Nut des textilen Verkleidungselements einpasst und dort form- und/oder kraftschlüssig gehalten wird. Dabei kann entweder ein relativ starres Leuchtleistenprofil in einer entsprechend geformten Nut nach dem Einschieben formschlüssig gehalten oder ein flexibles (gummiartiges) Profil nach dem Einpressen in eine Nut des Verkieidungselements vorwiegend kraftschlüssig gehalten werden,The invention also opens up completely new applications for the provided with a light strip textile materials. These include above all the uniform marking of floor areas, for example in aircraft or for the display of escape routes, wall sections and handrails in railings and all other types of self-luminous markings. The small thickness of the electroluminescent arrangement according to the invention enables its simple attachment, for example on an outer side of a textile cladding element. Also, the light bar may be formed in the form of a profile, which fits into a recess or groove of the textile cladding element and is held there positively and / or non-positively. In this case, either a relatively rigid light bar profile can be held in a form-fitting manner in a correspondingly shaped groove after insertion or a flexible (rubber-like) profile can be held predominantly non-positively after being pressed into a groove of the Verkieidungselements,
Figurenbeschreibung:Brief Description:
Die vorliegende Erfindung wird anhand zweier Figuren näher beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf die in diesen Fi¬ guren gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist.The present invention will be described with reference to two figures, but the present invention is not limited to those shown in these fi gures ¬ embodiments.
Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Flexibles Leuchtelement1 Flexible light element
2 Oberfiachensubstrat aus textilem Material oder Leder beziehungs¬ weise Kunstleder2 Oberfiachensubstrat of textile material or leather relationship ¬ synthetic leather
3 TPU- beziehungsweise TPE-Folie (z. B. Folien der Bezeichnung „Du- reflex® A 4700 Optical Aliphatic Polyether Polyurethane Grade" der Firma Deerfield Urethane oder hochelastische Polyurethanfoiien mit der Bezeichnung Platilon® und Walopur® der Firma epurexfilms)3 TPU or TPE film (eg., Films labeled "You-reflex ® A 4700 Optical Aliphatic polyether polyurethanes Grade" the company Deerfield Urethane or highly elastic polyurethane foils with the name Platilon ® and Walopur ® the company epurexfilms)
4 Grafische Gestaltung4 Graphic design
5 Obere transparente elektrisch leitfähige Deckeiektrode 6 Elektrolumineszenz-Schicht (zinksulfidische Elektroluminophore in einer polymeren Matrix, beispielsweise in einer 2K-PU Siebdruckschicht)5 Upper transparent electrically conductive ceiling electrode 6 Electroluminescent layer (zinc sulfide electroluminophores in a polymeric matrix, for example in a 2K PU screen printing layer)
7 Isolierendes Dielektrikum (z.B. 2K-PU-Siebdruckfarbe mit darin dispergierten perovskitischen/ferroelektrischen Teilchen, insbeson- dere Teilchen mit Nanostrukturen und optional elektrisch leitenden7 Insulating dielectric (e.g., 2K PU screen ink with perovskite / ferroelectric particles dispersed therein, especially particles with nanostructures and optionally electrically conductive
Nanoteilchen, insbesondere CNTs beziehungsweise MWCNTs und dergleichen)Nanoparticles, in particular CNTs or MWCNTs and the like)
8 Rückelektrode (je nach Anwendung in opaker Ausführung in Form einer Carbondruckschicht mit rasterartigem Silberpastendruck als flächigen Busbar oder weitgehend transparent beziehungsweise transluzent durchscheinend in der Ausfuhrung analog zu der oberen transparenten elektrisch leitfähigen Elektrode)8 back electrode (depending on the application in an opaque version in the form of a carbon print layer with grid-like silver paste printing as a flat busbar or largely transparent or translucent translucent in the execution analogous to the upper transparent electrically conductive electrode)
9 Haftvermittierschicht (z.B. TPU-/ TPE-Folie oder Non-woven-Hotmeit Fiies oder Klebebeschichtung); optional 1 0 Textiles Material oder Leder beziehungsweise Kunstleder in der Form eines Gewebes oder Flieses (Non-woven); optionalA primer layer (e.g., TPU / TPE film or nonwoven hotmelt or adhesive coating); optional 1 0 Textile material or leather or artificial leather in the form of a fabric or non-woven fabric; optional
1 1 Elektrolumineszenz-Emission nach oben1 1 Electroluminescence emission upwards
1 2 Elektrolumineszenz-Spannungsversorgung (Üblicherweise 1 00 bis 200 Volt Wechselspannung mit 50 Hz bis einige 1 .000 Hz, üblicher- weise im Bereich 200 Hz bis 2.000 Hz)1 2 Electroluminescent power supply (typically 1 00 to 200 volts AC with 50 Hz to some 1, 000 Hz, usually in the range 200 Hz to 2,000 Hz)
1 3 Elektrolumineszenz-Kondensator1 3 electroluminescent capacitor
1 4 Elektrolumineszenz-Bindemittelpolymer1 4 electroluminescent binder polymer
1 5 Elektrolumineszenz-Pigment1 5 electroluminescent pigment
1 6 Dielektrikumsbindemittelpolymer 1 7 Additiv zum Dielektrikum (z. B. BaTiO3-Pigmente im μm und Sub-μm und nm-Bereich und diverse nanoskalige leitfähige Teilchen, wie CNTs) 1 8 Elektrolumineszenz-Emission nach unten In Figur 1 wird ein schemαtischer Schnitt durch ein beispielhaftes flexibles Leuchtelement 1 in einer ersten Ausführungsform dargestellt.1 6 Dielectric binder polymer 1 7 Dielectric additive (eg BaTiO 3 pigments in μm and sub-μm and nm range and various nanoscale conductive particles such as CNTs) 1 8 Electroluminescence emission downwards FIG. 1 shows a schematic section through an exemplary flexible luminous element 1 in a first embodiment.
Dabei wird ein Oberflächensubstrat 2 aus textilem gewebten oder vliesar- tigern Material oder Leder oder Kunstleder als oberste Lage verwendet. Das Oberflächensubstrat 2 ist ein flächiges Element, das eine Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich von zumindest 40%, insbesondere jedoch mehr als 50% aufweist und gegebenenfails mit kleinen Löchern beziehungsweise mit verdünnten Stellen beziehungsweise Mus- fern versehen ist und eine entsprechende Oberflächenstruktur beziehungsweise Narbung beziehungsweise Prägung aufweist und gegebenenfalls farblich künstlerisch gestaltet ist, wobei im Bereich von Elektroiumi- neszenz-Feldern eine helle beziehungsweise transiuzente beziehungsweise lasierende Farbgebung bevorzugt verwendet wird. Die untere Seite des Oberflächensubstrates 2 ist derart ausgeführt, dass ein Haftverbund mit einer thermoplastischen Folie oder Schicht beziehungsweise einer heißsiegelfähigen Haftvermittlerschicht oder einem heißsiegelfähigem Vlies möglich ist.In this case, a surface substrate 2 made of textile woven or fleece-like material or leather or artificial leather is used as the uppermost layer. The surface substrate 2 is a planar element which has a light transmittance in the visible wavelength range of at least 40%, in particular more than 50% and is provided with small holes or thinned areas or sounds and has a corresponding surface structure or graining or embossing and, where appropriate, color-artistic design, wherein a bright or transient or translucent coloring is preferably used in the field of electro-nucleation fields. The lower side of the surface substrate 2 is designed such that an adhesive bond with a thermoplastic film or layer or a heat-sealable adhesive layer or a heat-sealable nonwoven fabric is possible.
Die TPU-Folie 3 kann auf der Unterseite noch mit einer optioπelien grafischen Gestaltung 4 versehen sein und wird auf der einen Seite als Träger für die Elektrolumineszenz-Schichten 1 3 verwendet und wird gemeinsam mit diesen Schichten 4, 1 3 mit dem Oberfiächensubstrat 2 mittels Lamination verbunden. Als TPU-Folie 3 können beispielsweise Folien mit den Bezeichnungen Dureflex®, Platilon® und Walopur® der Firma Epurex Film, einer Bayer MaterialScience Firma, verwendet werden. Derartige Folien können mit und ohne Trägerfolie verwendet werden und weisen Foliendicken von 0,01 bis 2 mm, insbesondere 0,02 bis 0,5 mm und ganz besonders 0, 15 bis 0,40 mm auf.The TPU film 3 may be provided on the bottom with an optioπelien graphic design 4 and is used on the one hand as a support for the electroluminescent layers 1 3 and is used together with these layers 4, 1 3 with the Oberfiächensubstrat 2 by means of lamination connected. As TPU film 3 may, for example, films with the designations Dureflex ®, Platilon ® and Walopur ® by Epurex film, a Bayer Material Science Company, can be used. Such films can be used with and without carrier film and have film thicknesses of 0.01 to 2 mm, in particular 0.02 to 0.5 mm and especially 0.15 to 0.40 mm.
Die optionelle grafische Gestaltung 4 kann grundsätzlich auch auf der oberen Seite der TPU-Folie angeordnet werden, wird jedoch bevorzugt auf der unteren Seite angeordnet werden, da auch die Elektrolumines- zenz-Schichtfolge 1 3 auf der unteren Seite angeordnet wird, Die grafi- sehe Gestaltung 4 wird bevorzugt mittels Siebdruck ausgeführt und kann opake als auch transluzente beziehungsweise lasierende grafisch gestaltete Elemente aufweisen und kann derart eine darunter angeordnetes Elektroiumineszenz-System 1 3 zusätzlich maskiert werden beziehungsweise kann die Eiektrolumineszenz-Emission 1 1 in der Emissionsfarbe gefiltert oder konvertiert werden. Die bevorzugte siebdrucktechnische Ausführung der grafischen Gestaltung 4 bietet bei Verwendung entsprechender elastischer Siebdruckfarben, beispielsweise auf Basis PU beziehungsweise zwei-konπponentiger Polyurethan-basierender Siebdruckfarbe, die notwendige Flexibilität und Faltbarkeit.The optional graphic design 4 can in principle also be arranged on the upper side of the TPU film, but will preferably be arranged on the lower side, since the electroluminescent layer sequence 1 3 is also arranged on the lower side, the graphic see Design 4 is preferably carried out by screen printing and can have opaque and translucent or translucent graphically designed elements and can be masked in such a subordinate Elektroiumineszenz system 1 3 additionally or the Eiektrolumineszenz emission 1 1 can be filtered or converted in the emission color. The preferred screen printing technical design of the graphic design 4 offers the necessary flexibility and foldability when using appropriate elastic screen printing inks, for example based on PU or two-konπponentiger polyurethane-based screen printing ink.
Die Elektrolumineszenz-Schichtfolge 1 3 wird weitgehend nach dem Stand der Technik in der Folge der drucktechnischen Herstellung der oberen Elektrode 5, der Elektrolumineszenz-Schicht 6, der zumindest einen isolierenden Dielektrikumsschicht 7 und der Rückelektrode 8 mit geeigneten elastischen Siebdruckfarben hergestellt.The electroluminescent layer sequence 1 3 is produced largely according to the prior art as a result of the printing technology of the upper electrode 5, the electroluminescent layer 6, the at least one insulating dielectric layer 7 and the back electrode 8 with suitable elastic screen printing inks.
Die zumindest stückweise obere weitgehend transparente Elektrode 5 muss ebenfalls eine gute Flexibilität und Falfbarkeit aufweisen und wird bevorzugt mittels Siebdruck entsprechend der grafisch geforderten Ges- taltung ausgebildet. Die Elektrode 5 kann nach dem Stand der Technik mit ITO Indium-Tin-Oxide oder ATO Antimony-Tin-Oxide Siebdruckpasten ausgeführt werden und/oder es können intrinsisch leitfähige Siebdruckpasten auf Basis von Polymersystemen wie dem Orgacon® System von Agfa, dem Baytron® Poly-3,4-ethyiendioxythiophen-System von H , C. Starck GmbH, dem als organisches Metall PEDT-conductive polymer po- iyethylene-dioxythiophene bezeichneten System von Ormecon, leitfähigen Beschichtungs- oder Druckfarbensysteme von Panipol OY und gegebenenfalls mit hochflexiblen Bindemitteln, zum Beispiel auf Basis von PU Polyurethanen, PMMA Poiymethylmethacrylat, PVA Polyvinylalkohol oder modifiziertem Polyanilin, können verwendet werden.The at least piecewise upper substantially transparent electrode 5 must likewise have good flexibility and foldability and is preferably formed by screen printing in accordance with the graphically required configuration. The electrode 5 can be carried out and / or it may intrinsically conductive screen-printing pastes based on polymer systems such as Orgacon ® system from Agfa, the Baytron ® poly according to the prior art with ITO Indium-Tin-Oxide or ATO Antimony-Tin-Oxide screen printing pastes 3,4-ethylenedioxythiophene system from H, C. Starck GmbH, the Ormecon system referred to as organic metal PEDT-conductive polymer polyethylene-dioxythiophene, conductive coating or printing ink systems from Panipol OY and optionally with highly flexible binders, for example based on PU polyurethanes, PMMA polymethyl methacrylate, PVA polyvinyl alcohol or modified polyaniline can be used.
Bevorzugt wird als Material der zumindest teilweise transparenten Elektrode 5 des Elektrolumineszenz-Elements Baytron® Poly-3,4- ethylendioxythiophen-System von H. C. Starck GmbH eingesetzt. Beispiele für elektrisch leitende Polymerfiime sind Polyαπiline, Polythi- ophene, Pofyαcetylene, Polypyrrole Hαndbook of Conducting Polymers, 1 986 mit und ohne Metαlloxid-Füllung.5 of the electroluminescent element Baytron ® poly-3,4-ethylenedioxythiophene system from HC Starck GmbH is preferably employed as the material of at least partially transparent electrode. Examples of electrically conductive Polymerfiime are Polyαπiline, Polythiophene, Pofyαcetylene, Polypyrrole Hαndbook of Conducting Polymers, 1 986 with and without Metαlloxid filling.
Die Elektrolumineszenz-Schicht ό wird ebenfalls bevorzugt siebdrucktechnisch hergestellt und wird auf gute Flexibilität und Faltbarkeit geachtet. Dabei wird eine polymere elastische Bindemittelmatrix 14, bevorzugt auf Polyurethanbasis und ganz bevorzugt in einer zweikomponentigen Ausführungsform, verwendet. In diesem Bindemittelpolymer 1 4 sind bevorzugt zinksulfidische elektroluminophore Pigmente 1 5 dispergiert. Derartige E- lektrolumineszenz-Pigmente 1 5 werden bevorzugt mikroverkapselt mit dünnen und transparenten metaüoxidischen oder nitridischen Schichten verwendet als auch unverkapselt. Es können des weiteren Elektrolumines- zenz-Pigmente 1 5 mit unterschiedlicher Emissionswellenlänge verwendet werden, wobei die unterschiedlichen Elektrolumineszenz-Pigmente 15 gemischt verwendet werden können oder in unterschiedlichen grafisch gestalteten Elektrolumineszenz-Feldern beziehungsweise Elementen, Weiter können in der Polymermatrix 1 4 farbkonvertierende Beimengungen wie farbkonvertierende Pigmente oder Farbstoffe verwendet werden und/oder es können die Elektrolumineszenz-Pigmente 15 mit derartigen farbkonvertierenden Mikroverkapselungen versehen sein. Grundsätzlich können auch die farbkonvertierenden Beimengungen in der Druckschicht 4 flächig beziehungsweise grafisch gestaltet enthalten sein.The electroluminescent layer ό is also preferably produced by screen printing technology and is paid attention to good flexibility and foldability. In this case, a polymeric elastic binder matrix 14, preferably based on polyurethane, and more preferably in a two-component embodiment, is used. Zinc sulfide electroluminophoric pigments 15 are preferably dispersed in this binder polymer 14. Such electroluminescent pigments 15 are preferably used in a microencapsulated form with thin and transparent meta-oxidic or nitridic layers, as well as unencapsulated. It is also possible to use electroluminescent pigments 1 5 with different emission wavelengths, it being possible to use the different electroluminescent pigments mixed or in different graphically designed electroluminescent fields or elements. Further, in the polymer matrix 1 4 color-converting admixtures such as color-converting Pigments or dyes may be used and / or the electroluminescent pigments 15 may be provided with such color-converting microencapsulations. In principle, the color-converting admixtures in the printing layer 4 can also be comprised in a planar or graphic manner.
Anschließend an die Elektrolumineszenz-Schicht 6 wird die isolierende Dielektrikumsschicht 7 angeordnet. Auch diese Schicht 7 muß flexibel und faltbar ausgebildet sein. Üblicherweise wird auch hier bevorzugt eine Polyurethan basierende und ganz besonders eine zweikomponentige PU- Siebdruckfarbe verwendet, wobei zur Erhöhung der relativen Dielektrizi- tätskonstante Barium-Titanat BaTiO3Pigmente im μm-Bereich, im 100 bis 400 nm-Bereich und im Bereich 5 bis 1 00 nm beigefügt werden können und derart eine relative Dielektrizitätskonstante von 30 bis 200 erreicht werden kann. Da derartige BaTiO3-Beimengungen eine opak weißliche Schicht bewirken, kann diese Schicht auch für die Reflektion der Elektro- lumineszenz-Emission 1 1 verwendet werden. Falls zusätzlich zur Elektrolu- mineszenz-Emission 1 1 nach oben noch eine Elektrolumineszenz-Emission 1 8 nach unten erforderlich ist, dann darf keine BaTiO3-Beirnengung erfolgen. Die Dielekfrikumsschicht 7 kann auch zweifach oder mehrfach ausgeführt werden, da speziell beim Siebdruck der Einbau von kleinen Luft- bläschen (Micro-bubbles) nicht vermieden werden kann und bei einem zweifachen Siebdruck dieses Problem gelöst werden kann,Subsequent to the electroluminescent layer 6, the insulating dielectric layer 7 is arranged. This layer 7 must be flexible and foldable. Usually, a polyurethane-based and especially a two-component PU screen printing ink is also preferably used here, wherein to increase the relative dielectric constant barium titanate BaTiO 3 pigments in the μm range, in the 100 to 400 nm range and in the range 5 to 1 00 nm can be added and thus a relative dielectric constant of 30 to 200 can be achieved. Since such BaTiO 3 admixtures cause an opaque whitish layer, this layer can also be used for the reflection of the electro-luminescence emission 1 1. If in addition to the electrolu- minescence emission 1 1 upwards still a down electroluminescence emission 1 8 is required, then no BaTiO 3 -Beirnengung done. The Dielekfrikumsschicht 7 can also be performed twice or more times, especially since in the screen printing the installation of small air bubbles (micro-bubbles) can not be avoided and in a double screen printing this problem can be solved
Anschließend an die Dielektrikumsschicht 7 wird die Rückelektrode 8 gedruckt und auch hier muß auf hohe Elastizität und Faltbarkeit geachtet werden, Falls nur eine Eiektrolumineszenz-Emission 1 1 nach oben erforderlich ist, kann die Rύckeiektrode 8 aus zum Beispiel einer Carbon- Siebdruckpaste mit einigen 1 00 Ohm/Quadrat gedruckt werden und kann anschließend ein rasterartiges Silberpasten-Druckgebilde in der Art eines Busbarsystems angeordnet werden. Da übliche Silberpasten einen Flä- chenwiderstand im Bereich von einigen wenigen Miili-Ohm/Quadrat aufweisen und überdies sehr dehnbare Druckgebilde ermöglichen, reichen rasterartige Gebilde mit wenigen 1 bis 5 mm breiten Silberpastenbahnen. Diese Silberpasten-Eiemente werden grundsätzlich auch als Anschlußverstärkungselemente für die elektrische Kontaktierung 12 verwendet. Dabei wird in einem Siiberpastendruck auch ein Teilbereich der Frontelektrode 5 in der Art eines Busbars bedruckt und wird der elektrische An- schluss 1 2 ausgebildet.Subsequent to the dielectric layer 7, the back electrode 8 is printed and here too, attention must be paid to high elasticity and foldability. If only one eiektrolumineszenz emission 1 1 is required up, the Rύckeiektrode 8 can, for example, a carbon screen printing paste with some 1 00 Ohm / square can be printed and then a grid-like silver paste printing structure in the manner of a busbar system can be arranged. Since conventional silver pastes have a surface resistance in the range of a few milli-ohms / square and, moreover, permit very ductile print formations, grid-like structures with a few 1 to 5 mm wide silver paste webs are sufficient. This silver paste Eiemente are basically used as terminal reinforcement elements for the electrical contact 12. In this case, a subregion of the front electrode 5 is printed in the manner of a bus bar in a silk screen print, and the electrical connection 12 is formed.
Im Anschluss an die Rückelektrode 8 mit dem Busbarsystem wird eine Iso- lationsschicht 9 angeordnet. In der einfachsten Ausführungsform kann dies mittels Siebdruck erfolgen . In einer weiteren Ausführungsform kann eine TPU-FoMe 9 laminiertechnisch angebracht werden und in einer weiteren Ausführungsvariante kann auf diese Schicht 9 ein textiles Material 1 0 beziehungsweise Leder beziehungsweise Kunstleder PU-beschichtetes Mikrofasergewebe u. dergleichen aufiaminiert werden.Following the return electrode 8 with the bus bar system, an insulation layer 9 is arranged. In the simplest embodiment, this can be done by screen printing. In a further embodiment, a TPU FoMe 9 can be applied by laminating and in a further embodiment, a textile material 1 0 or leather or imitation leather PU-coated microfiber fabric u. The same can be laminated.
In Figur 2 wird ein schematischer Schnitt durch ein beispielhaftes flexibles Leuchtelement 1 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Gegenüber der ersten Ausführungsform besteht bei dieser Schichtfolge der große Unterschied, dass das Elektrolumineszenz-System 1 3 auf der TPU-Foüe 9 gedruckt wird und als Halbfabrikat mit dem Oberflächensubstrat 2 laminiertechnisch verbunden wird,FIG. 2 shows a schematic section through an exemplary flexible luminous element 1 in a second embodiment. Compared to the first embodiment, this layer sequence has the great difference that the electroluminescent system 13 is printed on the TPU film 9 and is laminated as a semi-finished product to the surface substrate 2,
Grundsätzlich ist diese Herstellvariante auch in der ersten Ausführungsform möglich, wenn in der ersten Ausführungsform die TPU-Foüe 9 vorgesehen wird,Basically, this manufacturing variant is also possible in the first embodiment, if in the first embodiment, the TPU Foüe 9 is provided,
Bei der Anordnung des ElektroJumineszeπz-Systems 1 3 auf der Folie 9 wird klarerweise zuerst die Rückelektrode 8, dann die zumindest eine Dielektrikumsschicht 7, dann die Elektrolumineszenz-Schicht 6, dann die Frontelektrode 5 und dann optional die grafische Gestaltung 4 angeordnet,In the arrangement of the electro-luminescence system 13 on the film 9, clearly the back electrode 8, then the at least one dielectric layer 7, then the electroluminescent layer 6, then the front electrode 5 and then optionally the graphic design 4 are arranged,
In dieser zweiten Ausführungsform muss die Frontelektrode 5 beziehungsweise die grafische Gestaltung 4 als Haftvermittler zu dem Oberflächensubstrat ausgebildet sein,In this second embodiment, the front electrode 5 or the graphic design 4 must be designed as a bonding agent to the surface substrate,
in dieser zweiten Ausführungsform kann auf der Rückseite ein textiles Ma- teriai 1 0 beziehungsweise Leder beziehungsweise Kunstleder PU- beschichtetes Mikrofasergewebe u. dergleichen auflaminiert werden.In this second embodiment, on the back of a textile Ma- teriai 1 0 or leather or imitation leather PU-coated microfibre fabric u. the like.
Auch diese zweite Ausführungsform kann derart gestaltet werden, dass auf beide Seiten eine Elektrolumineszenz-Emission 1 1 , 1 8 stattfinden kann. This second embodiment can also be designed in such a way that an electroluminescence emission 1 1, 1 8 can take place on both sides.

Claims

Patentansprüche:claims:
1 , Elektrolumineszenz-Anordnung, umfassend mindestens ein flexibles Elektrolumineszenz-Element und mindestens ein flexibles textiles Trägermaterial .1, electroluminescent device comprising at least one flexible electroluminescent element and at least one flexible textile carrier material.
2, Elektrolumineszenz-Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass das textile Trägermaterial aufgebaut ist aus der2, electroluminescent arrangement according to claim 1, characterized in that the textile carrier material is constructed from the
Gruppe, bestehend aus Pflanzenfasern, Fasern tierischen Ursprungs, Mineralfasern geologischen Ursprungs, Chemiefasern, Fasern aus synthetischen Polymeren, anorganischen Chemiefasern und Kunstleder.Group consisting of vegetable fibers, fibers of animal origin, mineral fibers of geological origin, man-made fibers, fibers of synthetic polymers, inorganic man-made fibers and artificial leather.
3. Elektrolumineszenz-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein textiles Trägermaterial ist, welches in Kraftfahrzeugen verwendet werden kann .3. electroluminescent arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier material is a textile carrier material which can be used in motor vehicles.
4. Elektrolumineszenz-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Trägermaterial ein textiles Trägermaterial ist, welches für den Dachhimmel eines Kraftfahrzeuges verwendet werden kann,4. electroluminescence arrangement according to claim 3, characterized in that the carrier material is a textile carrier material, which can be used for the headliner of a motor vehicle,
5. Elektroiumineszenz-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrolumineszenz-Element den folgenden Schichtaufbau aufweist: a) eine transparente oder nicht-transparente Rückelektrode als Komponente BE; b) eine erste Isolationsschicht als Komponente BD; c) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz als Komponente BC; d) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht als Komponente BB; und Θ) eine mindestens teilweise transparente Deckelektrode als5. Elektroiumineszenz arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electroluminescent element has the following layer structure: a) a transparent or non-transparent back electrode as component BE; b) a first insulation layer as component BD; c) a layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance as component BC; d) optionally a further insulation layer as component BB; and Θ) an at least partially transparent cover electrode as
Komponente BA.Component BA.
ό. Elektrolumineszenz-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hattverbund zwischen dem tex- tilen Trägermaterial und der Elektrolumineszenz-Anordnung durch eine aus TPU gebildete Haftschicht erfolgt.ό. Electroluminescent arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Hattverbund between the tex- tilen carrier material and the electroluminescent arrangement is effected by an adhesive layer formed from TPU.
7. Verfahren zur Herstellung einer Elektrolumineszenz-Anordnung ge- maß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolumineszenz-Anordnung ausgehend von dem textiien Trάgermaterial aufgebaut wird, wobei auf das textile Trägermaterial eine TPU-Folie auflaminiert und auf die TPU-Foiie dann die Elektro- lumineszenz-Schichtfolgen, umfassend zumindest die Deckelektro- de (Komponente BA), gegebenenfalls die dielektrische Schicht7. A process for the production of an electroluminescent device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the electroluminescent device is constructed starting from the textile carrier material, wherein a TPU film is laminated onto the textile carrier material and applied to the TPU. Foiie then the electro-luminescence layer sequences comprising at least the cover electrode (component BA), optionally the dielectric layer
(Komponente BB), die Elektrolumineszenz-Schicht (Komponente BC), die Isolationsschicht (Komponente BD) sowie die Rückelektrode (Komponente BE), drucktechnisch, insbesondere durch Siebdruck, aufgebracht werden .(Component BB), the electroluminescent layer (component BC), the insulating layer (component BD) and the back electrode (component BE), printing technology, in particular by screen printing, are applied.
8. Verfa hren zur Herstellung einer Elektroiumineszenz-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroiumineszenz-Element auf die Haftschicht auf Basis von TPU zunächst gedruckt wird und dann als Halbfabrikat mit dem tex- tilen Trägermaterial laminiertechnisch verbunden wird.8. Verfa hren for producing a Elektroiumineszenz arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Elektroiumzenzzenz element is first printed on the adhesive layer based on TPU and then laminated as semi-finished with the tex- tilen carrier material.
9. Verwendung einer Elektroiumineszenz-Anordnung erhältlich nach Anspruch 7 oder 8 zur Beleuchtung zur Beleuchtung von Kraftfahr- zeuginneπräumen, für Sitzelemente wie beispielsweise Stühle oder Sitze, und für Bekleidungsgegenstände wie beispielsweise Sportartikel . 9. Use of an electroluminescent arrangement obtainable according to claim 7 or 8 for illumination for illuminating motor vehicle interior spaces, for seating elements such as chairs or seats, and for articles of clothing such as sporting goods.
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