WO2008071412A1 - Biegbares 3d-el-hdfv element und herstellungsverfahren und anwendung - Google Patents

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WO2008071412A1
WO2008071412A1 PCT/EP2007/010877 EP2007010877W WO2008071412A1 WO 2008071412 A1 WO2008071412 A1 WO 2008071412A1 EP 2007010877 W EP2007010877 W EP 2007010877W WO 2008071412 A1 WO2008071412 A1 WO 2008071412A1
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WO
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component
film
film element
dimensionally deformed
electroluminescent
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/010877
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thilo-J. Werners
Michael Heite
Thomas-Hermann Kessler
Klaus Reinartz
Martin-Philipp Getrost
Jörg MÜNZ
Thomas Dieter Wagner
Original Assignee
Lyttron Technology Gmbh
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Publication date
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/20—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts
    • G09F13/22—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/0029—Cold deforming of thermoplastics material
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensionally deformed film element producible by high-pressure isostatic deformation, wherein the three-dimensional deformation of the film element is configured such that one or more depressions and / or elevations are formed in the planar film element, a process for producing the three-dimensionally deformed film element according to the invention and the Use of the three-dimensionally deformed film element according to the invention for forming mobile or stationary identification plates.
  • Electroluminescent luminous surfaces for mobile or stationary electronic devices are known in the prior art. Such electroluminescent luminous surfaces are usually used as built-in components for the backlighting of display devices and control elements.
  • Conventional electroluminescent luminous surfaces have a polyester film as a carrier material with a vapor-deposited on the electrically conductive largely transparent layer.
  • electroluminescent luminous surfaces generally contain further layers, for example protective layers. Since these layers used in the prior art for the production of electroluminescent luminous surfaces often have a brittle character or can not withstand a deformation process with high temperatures, the conventional display devices are generally planar, as for example in the case of objects having three-dimensional geometries , may impair the visibility of information and operability.
  • DE-A 44 30 907 relates to a three-dimensional electroluminescent display with a transparent pane, a light-transmitting layer applied on at least one side of the pane, at least one electroluminescent lamp applied next to the light-transmitting layer and a substrate formed on the electroluminescent lamp and the pane to form a solid three-dimensional electroluminescent display.
  • the preparation of the three-dimensional electroluminescent display is based on a preformed disk. However, it is further noted that the disk may also be reformed, that is, the three-dimensional electroluminescent display is formed by conventional methods prior to the molding of the substrate.
  • DE-A 44 30 907 does not contain any further information regarding suitable conventional processes. According to DE-A 44 30 907, a three-dimensional illuminated display is to be provided in which curved or profiled surfaces are luminous. A light display in the form of a film element, in which depressions and / or elevations are formed and which can be further bent, is not mentioned in DE-A 44 30 907.
  • DE-A 1 02 34 031 relates to an electroluminescent light-emitting surface which has the construction of a capacitor with two electrodes lying parallel, of which at least one is transparent, with a luminous substance which can be excited by an electric field and which is arranged between the electrodes.
  • the electroluminescent light-emitting surface furthermore contains a carrier layer provided with information, which is made of a freely deformable foil material or of a hard material which has a three-dimensionally deformed surface, the carrier layer corresponding to its deformation corresponding to its deformation at least in the area of its information, a coating with a first electrically conductive layer, a pigment layer, an insula tion and reflection layer, a cover electrode and an optional protective layer.
  • the production of the electroluminescent light-emitting surface takes place in that first the carrier layer of the freely deformable foil material or of a hard material, which was previously brought into a three-dimensionally deformed surface shape, with Inform ⁇ tions ⁇ ng ⁇ ben is printed and then provided with a first electrically conductive layer, a pigment layer, an insulation and reflection layer, a back electrode and an optional protective layer. Thereafter, the three-dimensionally deformed film body can be back-injected with a plastic material to produce a support body.
  • a carrier layer of a freely deformable film material a deformation of the printed and provided with the other aforementioned layers film body can be carried out, as the only deformation process in DE-A 1 02 30 34 031 deep drawing is mentioned.
  • a flexible E lektrolumineszenz luminous surface can be produced, which can be adapted individually to device contours or which is deformable by the user during use.
  • WO 03/037039 relates to a three-dimensional electroluminescent display comprising a main body and an electroluminescent device.
  • the electroluminescent device consists of a foil and an electroluminescent device, the surface of the foil facing the electroluminescent device being provided with motifs to be displayed.
  • the electroluminescent device comprises a front electrode and a back electrode, between which a dielectric is located.
  • the front electrode is associated with the motif reproducing layer and integral with this.
  • a feed source is arranged, which contacts the electrodes of the electroluminescent device.
  • the main body is made of a suitable plastic, which can be advantageously processed in an injection molding process.
  • the electroluminescent device is first produced. Initially, the film is provided, which serves as a carrier for the electroluminescent device. Subsequently, the electroluminescent device is reshaped by being deep-drawn, embossed, hollow-embossed or embossed massively, the shaping preferably being effected by deep-drawing. hen takes place. After forming (thermoforming), the main body is assigned to the rear side of the electroluminescent device, for example by injection-molding of the electroluminescent device with a material suitable for this purpose. An electroluminescent display in the form of a foil element which can be bent is not mentioned in WO 03/037039.
  • electroluminescent luminous surfaces which preferably have printed information symbols
  • the three-dimensional electroluminescent displays known in the prior art are back-injected or have an integrally formed substrate. Such electroluminescent displays can not be bent because of their construction. Furthermore, it is not possible, for. B to arrange a voltage source, an inverter, a switch and / or other elements in recesses obtained by three-dimensional deformation or elevations, which z. B. in the provision of mobile identification plates, z. B. illuminated or illuminated name badges that can be attached, for example, to identify people to meetings on clothing, is very helpful.
  • the object of the present invention is therefore to provide a three-dimensionally deformed film element which has at least one electroluminescent element and is optionally provided with graphic representations which can be bent and which has the possibility of accommodating various components of the film element which are necessary for generating electroluminescence or are useful, for. As power sources, inverters, switches, wiring (cables), etc. and so represent an integrated component.
  • the object of providing a three-dimensionally deformed film element is achieved by a three-dimensionally deformed film element (conventional structure I) constructed from
  • component A comprising at least one cold-stretchable film material optionally provided with graphic representations
  • component CA a protective layer, component CA and / or a film, component CB,
  • the insulating layers BB and BD may independently be opaque, opaque or transparent.
  • the film element according to the invention is then characterized in that the three-dimensional deformation of the film element is unfolded in such a way that one or more recesses are formed in the planar film element. gene and / or elevations are formed starting from a base formed by the flat sheet element base.
  • the film may be deformed alone (without electroluminescent element, that is, at the positions where no electroluminescent element is present) and / or the film with the electroluminescent element (i.e., the electroluminescent element is also deformed).
  • the non-EL surface and / or the EL surface may be deformed (EL means electroluminescence in the context of the present application).
  • the film and the electroluminescent element are deformed.
  • deformation is to be understood to mean the formation of depressions and / or elevations.
  • the film element according to the invention preferably comprises, as component BF, a conductor track or a plurality of conductor tracks for electrical contacting of both component BA and component BE.
  • the printed conductor or printed conductors can be applied in the form of a silver bus, preferably made of a silver paste, and are preferably produced by screen printing. It is also possible to apply a graphite layer, preferably also by screen printing, before applying the silver bus.
  • the film element according to the invention (conventional structure II) is therefore composed of
  • component A comprising at least one cold-stretchable film material optionally provided with graphic representations
  • component B at least one electroluminescent element, component B, applied to the carrier foil, containing the following components b ⁇ ) an at least partially transparent electrode, component BA, bb) optionally a first insulating layer, component BB, bc) a layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, component BC, bd) optionally a further insulating layer, component BD , be) a back electrode, component BE, bf) a conductor track or a plurality of conductor tracks, component BF, for electrical contacting of both component BA and component BE, wherein the conductor track or the conductor tracks applied before, after or between the electrodes BA and BE can or can, wherein preferably the conductor track or the conductor tracks are applied in one step,
  • component CA a protective layer, component CA or a film, component CB,
  • the individual insulation layers can also be opaque, opaque or transparent independently of each other.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention can have further layers.
  • the film element is composed of (inverse layer construction):
  • component A comprising at least one cold-stretchable film material optionally provided with graphic representations
  • component BE which may be at least partially transparent, bb) optionally a first insulating layer, component BB, bc) a layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, component BC, bd) optionally a further insulating layer, component
  • component BA ba) an at least partially transparent electrode, component BA, bf) a conductor track or a plurality of conductor tracks, component BF, for electrically contacting both component BA and component BE, wherein the conductor track or the conductor tracks before, after or between the electrodes BA and BE can be applied or, wherein preferably the conductor track or the conductor tracks are applied in one step,
  • component CA an at least partially transparent protective layer, component CA and / or a film, component CB,
  • the abovementioned structures B, C can be mounted both on the front side of the carrier film, component A, and on the back, as well as on both sides of the carrier film (two-sided structure).
  • the Layers BA to BF on both sides can be identical, but they can differ in one or more layers, so that, for example, the electroluminescent element radiates equally on both sides or that the electroluminescent element illuminates on both sides in different colors and / or brightnesses, others has graphical surface designs or has different hap- tics.
  • depressions are deformations which are formed relative to elevations in the opposite direction, starting from the base surface. Whether a deformation is a depression or an elevation depends fundamentally on the perspective of the observer.
  • a survey may be a depression in the opposite view of the film surface.
  • the three-dimensionally deformed film element can simultaneously have one or more recesses and one or more elevations.
  • the three-dimensionally deformed film element has one or more depressions (as already mentioned, the "depressions" may be "elevations” in the opposite viewing perspective).
  • depressions and / or elevations are to be understood by the term "deformations" used below.
  • the shape, the diameter and the depth or height of the deformations is arbitrary.
  • the deformations serve to accommodate individual components of the film element according to the invention.
  • the shape, the diameter and the depth or height of the Deformations are then preferably dependent on the shape and size of the respective component.
  • the deformations z. B. have a shape, a diameter and a depth or height, which are suitable for receiving the corresponding components, ie usually the diameter and the depth of the recess and / or elevation is slightly larger than the components themselves, so that the Recording the component in the depression and / or collection is possible.
  • any other forms of depression and / or collection are conceivable, for.
  • any diameters are conceivable, the diameters generally being dependent on the size of the surface of the film element and the number of deformations.
  • Usual diameters are generally 1 to 200 mm, preferably 1, 5 to 80 mm, particularly preferably 2 to 70 mm.
  • Usual depths or heights of the deformations are in general 0.5 to 100 mm, preferably 1 to 80 mm, particularly preferably 1.5 to 70 mm.
  • the number of deformations is generally 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 8. As already mentioned above, in one preferred embodiment of the three-dimensionally deformed film element according to the invention, one or more deformations are present; the preferred number of deformations is mentioned above.
  • the three-dimensional film element according to the invention is distinguished, on the one hand, by the fact that the at least one electroluminescent element applied to the carrier film and the graphic representations optionally present on the transparent carrier film are applied with exact positioning and the deformations are likewise arranged with exact position.
  • Such an exact positioning is achieved by providing a flat sheet member having the components A, B and C, which components are selected so that the flat sheet member can be three-dimensionally deformed by high-pressure isostatic deformation. It has been found that such a three-dimensional deformation by isostatic high-pressure deformation in the presence of an electroluminescent element, the the components BA, BB, possibly BC and BD has, is possible.
  • the three-dimensionally deformed film elements according to the invention are characterized in that they are dimensionally stable, so that it is not necessary to back-inject the film element with a suitable plastic, as proposed in the aforementioned prior art.
  • the present invention therefore relates to a three-dimensionally deformed Folienele- element, constructed from the components A, B and C, wherein the three-dimensionally deformed film element has no molded substrate, in particular is not back-injected with a plastic. This is essential, since according to the invention it is preferred to provide a film element in which the above-mentioned deformations are formed and which can be simultaneously bent or bent.
  • bending is the folding over of a flat part or several flat parts of the three-dimensionally deformed film element according to the invention over a remaining flat part of the three-dimensionally shaped film element according to the invention.
  • “Bending” in the sense of the present invention also means “folding "or” buckling "understood.
  • the inventive three-dimensionally deformed film element is bent in a preferred embodiment such that the bend is permanently maintained.
  • a preferred embodiment of the present application thus relates to a three-dimensionally deformed film element according to the invention, which is bent in addition to the three-dimensional deformation.
  • Component A
  • the three-dimensional film element according to the invention contains an at least partially transparent carrier film, component A, of at least one cold-stretchable film material, which is optionally provided with graphic representations.
  • At least partially transparent carrier film are meant both transparent carrier films and those which are translucent, but not completely transparent
  • the carrier film is constructed according to the invention from at least one cold-stretchable film material three-dimensionally deformed film element can be carried out by high-pressure isostatic deformation at a process temperature below the softening temperature of component A.
  • Suitable cold-stretchable film materials are mentioned for example in EP-A 0 371 425.
  • thermoplastic and thermoset at least partially transparent cold-stretchable film materials It is preferred to use cold-stretchable film materials which have little or no resilience at room temperature and use temperature.
  • Particularly preferred film materials are selected from at least one Material from the group consisting of polycarbonates, preferably polycarbonates based on bisphenol A, for example the macrol® grades marketed by Bayer MaterialScience AG (BMS AG), polyesters, in particular aromatic polyesters, for example polyalkylene terephthalates, polyamides, for example PA 6 or PA 6.6 grades, high-strength "aramide films", polyimides, for example the films marketed under the trade name Kapton® on the basis of poly (diphenyloxide pyromellithimide), polyarylates, organic thermoplastic cellulose esters, in particular their acetone Propionates and acetobutyrates, for example film materials from Bayer MaterialScience AG under the trade name Cellidor®, and polyfluorohydrocarbons, in particular the known under the
  • film media of the carrier film are selected from polycarbonates, for example the Makrofol® grades marketed by Bayer MaterialScience AG, polyesters, in particular aromatic polyesters, for example polyalkylene terephthalates, and polyimides, for example the films sold under the trade name Kapton on the basis of poly ( diphenyloxide pyromellitic imide).
  • polycarbonates for example the Makrofol® grades marketed by Bayer MaterialScience AG
  • polyesters in particular aromatic polyesters, for example polyalkylene terephthalates
  • polyimides for example the films sold under the trade name Kapton on the basis of poly ( diphenyloxide pyromellitic imide).
  • Kapton diphenyloxide pyromellitic imide
  • the at least partially transparent carrier film used according to the invention can have satin-finished or rough surfaces on one side or high-gloss surfaces on both sides.
  • the layer thickness of the at least partially transparent carrier film used according to the invention is generally from 40 to 2000 ⁇ m. At higher layer thicknesses, the sudden deformation that is performed in the high-pressure isostatic deformation often causes embrittlement of the material. Preference is given to using a carrier film having a layer thickness of from 50 to 500 ⁇ m, particularly preferably from 1 00 to 400 ⁇ m, very particularly preferably from 1 50 to 375 ⁇ m.
  • the at least partially transparent carrier foil is provided with graphic representations.
  • graphic representations can be information symbols, so that, for example, letters, numbers, symbols or pictograms are visible on the surface of the three-dimensionally deformed film element. So it can be in the graphical representations z.
  • names personal names, company names, etc.
  • the graphic design is preferably a graphic printing design, in particular a color imprint.
  • the carrier film used according to the invention is provided with graphic representations in the form of covert or translucent color imprints.
  • This color print Blocks can be made by any method known to the person skilled in the art, for example by screen printing, offset lithography, screen printing, rotary printing, intaglio printing or flexographic printing, all of which are conventional and known in the art.
  • the graphic design is preferably carried out by means of ink application by means of screen printing since it is possible by means of screen printing to apply pigmented inks having a high layer thickness and good formability.
  • the inks used for the graphic design must be sufficiently deformable under the conditions of isostatic high pressure deformation.
  • Suitable colors in particular screen printing inks, are known to the person skilled in the art.
  • paints with a plastic color carrier, for example based on polyurethane can be used.
  • These screen printing inks have excellent adhesion to the film material of the carrier film used according to the invention.
  • Particular preference is given to using screen printing inks based on aqueous dispersions of aliphatic polyurethanes.
  • Suitable colors are available, for example, under the trade name AquaPress PR® from Pröll, Weissenburg.
  • Other suitable screen printing inks are those based on high-temperature resistant thermoplastics, in particular screen printing inks with the trade name Noriphari of Pröll, Weissenburg.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention contains at least one electroluminescent element applied to the carrier film as component B.
  • the electroluminescent element contains the following components
  • the electroluminescent element used according to the invention preferably comprises, as component BF, one printed conductor or a plurality of printed conductors for the electrical contacting of both component BA and component BE.
  • the printed conductor or printed conductors can be applied in the form of a silver bus, preferably made of a silver paste, and are preferably produced by screen printing. Possibly, before application of the silver bus, a graphite layer, also preferably by screen printing, can be applied.
  • the electroluminescent element may have further components in addition to the abovementioned components.
  • component BD (or, if the insulation layer is not present, between component BE and component BC)
  • the component BD (or, if this is not present to the component BC)
  • a further structure comprising an at least partially transparent electrode, another layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, and optionally a further insulating layer connect . If necessary, this structure can be repeated once again, with the last component of the structure being connected to the back electrode, component BE.
  • Suitable electroluminescent elements are known to the person skilled in the art. Surprisingly, it has been found that film elements which have at least one electroluminescent element used according to the invention can be deformed by means of high-pressure isostatic deformation, so that the three-dimensionally deformed film elements according to the invention can be obtained It is known to the person skilled in the art that the at least one electroluminescent element used according to the invention is contacted with a voltage source. In general, the at least one electroluminescent element has electrical connections for this purpose, which are contacted by means of contacting aids with a voltage source. Suitable contacting aids are, for example, crimping, clamping, electrically conductive adhesive, screws, rivets, solders and other means known to those skilled in the art. The activation of the electroluminescent element can be carried out in a conventional manner known to those skilled in the art.
  • the contacting of the electroluminescent element with a voltage source is effected by a plurality of lines which are connected to the above-mentioned contacting aids.
  • the conduits are generally made of a conductive material, for example copper, and may be made by a stamping tool and process according to methods known in the art.
  • the leads may be screen-printed webs of conductive pastes, for example, silver conductive paste, leading to the electrical terminals of the at least one electroluminescent element, wherein both alternatives may be used in one component.
  • the voltage source is a voltage source which is preferably mobile.
  • the voltage source is selected from the group consisting of batteries such as gel batteries, button cell batteries and fuel cells.
  • the size of the voltage source is dependent on the size of the inventive three-dimensionally deformed Fohenelements and the application. If the three-dimensionally deformed foil elements are used, for example, as illuminated or illuminable nameplates, the z. For example, to identify people at meetings can be brought, are preferred batteries, for. B. button cells used.
  • a significant advantage of the three-dimensionally deformed film element according to the invention is - in addition to the possibility of bending the film element - the presence of deformations. These deformations can serve to accommodate individual components of the film element, which are necessary for operation as an electroluminescent film element, for. B. for receiving one or more voltage sources and / or the wiring (lines) and / or one or more inverters and / or a switch, which may be in addition to the components mentioned another component of the film element according to the invention.
  • This switch can z. B. serve to turn on or off the electroluminescence of the present in the film element electroluminescent element.
  • Another object of the present invention is therefore a three-dimensionally deformed film element according to the invention, wherein the at least one voltage source and / or the at least one inverter and / or the wiring (lines) and / or other functional components in / on the recesses and / or elevations of the three-dimensional deformed film element are arranged.
  • the individual components (voltage source, inverter, switch) and / or other suitable components are known in the art, for. B. by gluing with a suitable adhesive known to the expert on the film element, preferably in the deformations applied.
  • an electrical connection but preferably two different electrical connections, may be provided for both sides.
  • the electroluminescent element is operated with alternating current.
  • electroluminescence inverters EL inverters
  • Suitable EL inverters are known to the person skilled in the art and commercially available. borrowed.
  • EL inverters are used in the form of SMD (Surf ⁇ ce Mounted Device) components.
  • SMD-EL inverters are also known to the person skilled in the art and are commercially available.
  • the advantage of SMD-EL inverters is that they have no wire connections, but can be contacted to the electroluminescent element by means of polymer conductive adhesives known to the person skilled in the art.
  • passivating and adhesion-improving casting compounds are generally added. B. by means of a dispenser applied.
  • the electroluminescent elements used as component B in the three-dimensionally deformed film element according to the invention are generally thick-film electroluminescent elements which are operated with alternating current (thick-film AC-EL elements).
  • An advantage of these thick-film AC-EL elements is that relatively high voltages of generally greater than 1 00 volts peak-to-peak, preferably greater than 1 00 volts peak-to-1 to 40 volts peak-to-peak, at several 100 Hz up to the kHz range (1000 Hz), preferably 250 Hz to 800 Hz, particularly preferably 250 Hz to 500 Hz, and in the formation of the layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance, component BC, ( dielectric layer) there is practically no ohmic power loss.
  • the electrical conductivity of the electrodes (components BA and BE) should therefore be as uniform as possible, but no particular current load occurs.
  • well-conductive busbars are used to reduce voltage drops.
  • the operation of the electroluminescent elements (component B) used in the film element according to the invention takes place at a brightness of 10 cd / m 2 to 500 cd / m 2 , preferably 10 cd / m 2 to 100 cd / m 2 .
  • a brightness of 10 cd / m 2 to 500 cd / m 2 preferably 10 cd / m 2 to 100 cd / m 2 .
  • the switching on and off process is preferably designed such that no excessive voltage pulses damage the layer containing at least one stimulable by an electric field luminous substance (dielectric) and optionally e-damage even single luminous substances (Elektroluminophor).
  • dielectric electric field luminous substance
  • Elektroluminophor e-damage even single luminous substances
  • the electroluminescent element used according to the invention has an at least partially transparent electrode.
  • an "at least partially transparent” electrode is to be understood as meaning an electrode which may be completely transparent, or an electrode which may be translucent, but not completely transparent.
  • the at least partially transparent electrode is generally a planar electrode which is composed of one or more electrically conductive materials on an inorganic or organic basis.
  • Suitable at least partially transparent electrodes which can be used according to the invention are all electrodes known to the person skilled in the art for the production of electroluminescent elements which are not damaged by the deformation for producing the three-dimensionally deformed foil element according to the invention by means of isostatic high pressure deformation.
  • ITO indium-tin-oxide
  • the at least partially transparent electrode used according to the invention is thus preferably selected from the group consisting of I-TO screen printing layers, ATO (antimony-tin oxide) screen printing layers, non-ITO screen-printing layers (the term "NonITO” encompassing all screen-printed layers which not based on indium tin oxide (ITO)), that is, intrinsically conductive polymeric layers with usually nanoscale electrically conductive pigments, for example the ATO screen printing pastes with the designations 71 62E or 71 64 from DuPont, intrinsically conductive polymer systems such as Orgacon ⁇ system from Agfa, the Baytron poly (3,4-ethylenedioxythiophene) system from HC Starck GmbH, the Ormecon system known as organic-polymer (PEDT-conductive polymer polyethylene-dioxythiophene), conductive coating or ink systems from Panipol OY and optionally with 5 highly flexible binders, for example based on PU (polyurethanes), PMMA (Polymethyl me
  • a printing paste for producing the partially transparent electrode BA from 10 to 90% by weight, preferably from 20 to 80% by weight, particularly preferably from 30 to 65% by weight, based in each case on the total weight of the printing paste, of Baytron P, Baytron PH, Baytron P AG, Baytron P HCV4, Baytron P HS, Baytron PH, Baytron PH 500, Baytron PH 51 0 or any mixtures thereof.
  • solvents 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 the solvents mentioned are used.
  • the amount of solvent in the printing paste 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 35 to 45% by weight of a solvent mixtures of two solvents can be used.
  • the surfactant additive and adhesion activator 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.
  • Suitable binders in the formulation are UD-85, Bayroline PR340 / 1, Bayhydrol® PR135 or any mixtures thereof, preferably in amounts of from about 0.5 to 1.0% by weight, preferably from 3 to 5% by weight. %, be included.
  • the polyurethane dispersions used according to the invention, which form the binder for the conductive layer after drying of the layer, are preferably aqueous polyurethane dispersions.
  • a particularly preferred formulation according to the invention of a printing paste for producing the partially transparent electrode BA comprises:
  • the ready-to-use formulations mentioned below can also be used according to the invention as already finished, commercially available printing pastes: the Orgacon EL-P 10 000, EL-P3000, EL-P5000 or Agfa's EL-P6000 series, prefers the EL-P3000 and EL-P6000 series (especially for ductile applications).
  • the at least partially transparent electrode of the electroluminescent element is connected directly to the optionally provided with graphic representations at least partially transparent carrier film.
  • the transparent electrode can also be directly connected to the partially transparent covering layer CA or the at least partially transparent film CB.
  • the electroluminescent element used in accordance with the invention contains, in addition to the at least partially transparent electrode, component BA, a layer containing at least one luminous substance which can be excited by an electric field, as component BC.
  • the layer is generally applied to an optionally present first insulation layer, component BB, or, if this layer is not present, to the at least partially transparent electrode.
  • the luminescent substance (luminophore) in the layer (component BC) which can be excited by an electric field is preferably ZnS, which is generally doped with copper, manganese, silver and / or phosphorus, preferably with copper and / or manganese , and preferably with at least one of the elements selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine and aluminum, boron, indium, gallium codoped.
  • the ZnS crystals are preferably microencapsulated with a transparent, thin layer to increase the life of the luminous substance.
  • This microencapsulation is known in the art and in the art.
  • EP-A-455 401 discloses microencapsulation of titanium dioxide or dialuminum trioxide.
  • Each ZnS particle is essentially completely provided with a largely transparent, coherent metal oxide coating.
  • the layer, component BC contains the abovementioned optionally doped ZnS crystals, preferably microencapsulated as described above, preferably in an amount of from 40 to 90% by weight, preferably from 50 to 80% by weight, particularly preferably from 55 to 70 Wt .-%, each based on the weight of the paste.
  • binders one-component and preferably two-component polyurethanes can be used.
  • preferred materials of Bayer MaterialScience AG for example, the paint raw materials of Desmophen and Desmodur series, preferably Desmophen and Desmodur, or the coating raw materials of the Lupranate, Lupranol, Pluracol or Lupraphen series of BASF AG.
  • Examples of flow control agents are Additol XL480 in butoxyl in a mixing ratio of 40:60 to 60:40. 0.01 to 10 wt .-%, preferably 0.05 to 5 wt .-%, particularly preferably OJ to 2 wt .-%, in each case based on the total paste mass, rheology additives which contain the settling behavior of pigments as further additives and fillers in the paste, for example BYK 41 0, BYK 41 1, BYK 430, BYK 431 or any mixtures thereof.
  • the layer (component BC) is a dielectric material.
  • This material may be, for example, ZnS, generally doped with copper, manganese, silver and / or phosphorus, preferably with copper and / or manganese, and preferably with at least one of the elements selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine and aluminum , Boron, indium, gallium codoped, or a mixture of ZnS, generally doped with copper, manganese and / or phosphorus, preferably with copper and / or manganese, and preferably with at least one of the elements selected from the group consisting from chlorine, bromine, iodine and aluminum, boron, gallium, indium codoped (as luminous substance), BaTiO 3 and highly flexible binders, for example those based on PU, PMMA, PVA, in particular Mowiol and Poval from Kuraray Europe GmbH or Polyviol from Wacker AG, or PVB, in particular Mowital from Kuraray Europe
  • the electroluminescent element according to the invention may contain an insulation layer as component BB and / or BD, which is generally applied to the layer containing at least one light substance excitable by an electric field.
  • Suitable material for an insulating layer is, for example, barium titanate (BaTiO 3 ).
  • insulating materials are known to the skilled man from the literature, for example: BaTiO 3, SrTiO 3, KNbO 3, PbTiO 3, LaTaO 3, LiNbO 3, Ge Te, 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 or mixtures of two or more of these fillers
  • a filler BaTiO 3 or PbZrO 3 or mixtures thereof preferably in quantities of 5 to 80 wt .-%, preferably from 1
  • Binders for this layer may be one- or preferably two-component polyurethane systems, preferably Bayer MaterialScience AG, in turn Desmodur and Desmophen, in particular particularly preferred; the Degussa
  • 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.
  • additives such as leveling agents and rheology additives can be added to improve the properties. Preference is given to Aditol XL480 or Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dynol 604 and / or mixtures of two or more of these substances in an amount of preferably 0.5 to 2.5% by weight, in each case based on the printing paste, contain.
  • Two formulations of a printing paste which are particularly preferred according to the invention for producing the insulating layer as component BB and / or BD comprise:
  • the at least one electroluminescent element used according to the invention contains a back electrode, component BD. This is generally applied to the insulating layer, if present. If no insulation layer is present, the back electrode is applied to the layer containing at least one excitable by an electric field luminous substance. In the inverse layer construction, the back electrode is applied to the carrier foil A.
  • the back electrode is - as with the at least partially transparent electrode - a flat electrode, but not transparent or at least partially transparent.
  • This is generally constructed of electrically conductive materials on an inorganic or organic basis, wherein preferably those materials are used which are not damaged when using the high-pressure isostatic forming process for producing the three-dimensionally deformed film element according to the invention.
  • Suitable electrodes are therefore, in particular, polymeric, electrically conductive coatings.
  • the coatings mentioned above with reference to the at least partially transparent electrode can be used.
  • 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,
  • 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
  • DuPont's 71O or 71X ATO screen-printing pastes intrinsically conductive polymer systems such as Agfa's Orgacon® system, the Baytron® poly (3,4-ethylenedioxythiophene) system from HC Starck GmbH, which is used as organic metal ( PEDT conductive polymer polyethylene-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
  • the formulation of the print paste for the back electrode may correspond to that of the partially transparent electrode. Deviating from this formulation, however, the following formulation according to the invention can also be used for the back electrode.
  • a printing paste for the production of the backing electrode 30 to 90% by weight, preferably 40 to 80% by weight, particularly preferably 50 to 70% by weight, in each case based on the total weight of the printing paste, of the conductive polymers Baytron P, Baytron PH, Baytron P AG, Baytron P HCV4, Baytron P HS, Baytron PH, Baytron PH 500, Baytron PH 51 0 or any mixtures thereof.
  • solvents dimethyl sulfoxide (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. For example, in a formulation according to the invention one paste may contain from 55 to 60% by weight of solvent, while in another formulation according to the invention about 40% by weight of a solvent mixture of three solvents may be used become.
  • Neo Rez R986, Dynol 604 or mixtures of two or more of these substances may preferably be present in an amount of 0, 7 to 1, 2 wt .-%.
  • binder for example, 0.5 to 1, 5 wt .-% UD-85, Bayhydrol PR340 / 1, Bayhydrol PR l 35 or belibige mixtures thereof may be included.
  • the back electrode can be filled with graphite. This can be achieved by adding graphite to the formulations described above.
  • the following already exemplarily mentioned ready-made, commercially available printing pastes can be used as finished formulations according to the invention: the Orgacon EL-PL OOO, EL-P3000, EL-P5000 or EL Agfa P6000 series, prefers the EL-P3000 and EL-P6000 series (for ductile applications). Also, graphite can be added.
  • 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.
  • graphite pastes can also be used as the 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 production of the electroluminescent element can be effected, for example, by application of the individual layers by the so-called thick-layer method known in the prior art.
  • the application of the layers of the electroluminescent element to the carrier film is carried out by methods known to the person skilled in the art.
  • the connection of the electroluminescent element to the carrier film generally takes place by direct application, for example by screen printing, onto the carrier film.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention contains a protective layer, component CA, in order to prevent destruction of the electroluminescent element or the corresponding To avoid bene ⁇ f ⁇ lls existing graphics.
  • a protective layer component CA
  • 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 polyurethanes.
  • Polyurethanes from Bayer MaterialScience AG can be used for this purpose.
  • This formulation can also be provided with fillers. Suitable for this purpose are all fillers known to those skilled in the art, for example based on inorganic metal oxides such as TiO 2 , ZnO, lithopones, etc.
  • the formulations may contain leveling agents and rheology additives. As a solvent, for example.
  • a formulation of the protective lacquer CA which is particularly preferred according to the invention contains:
  • the protective lacquer CA is preferably at least partially transparent.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention may have a film, component CB, in addition to the components A and B instead of the protective layer, component CA.
  • Suitable films are the films mentioned as carrier films (component A). The film can be applied for example by lamination or gluing.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention is a film element which has an area of 1 cm 2 to 1 000 m 2 , preferably 5 cm 2 to 500 cm 2 .
  • the voltage source and / or the inverter and / or one or more switches for switching the electroluminescence on or off are arranged in the deformations in the film element according to the invention.
  • the film element according to the invention is preferably permanently bent.
  • Film elements according to this preferred embodiment are as name tags, z. B. illuminated or illuminated nameplates that can be attached, for example, to identify people to meetings on clothing, particularly suitable. This means that the carrier film A has graphical representations, in particular in the form of letters (names) or numbers.
  • FIG. 1 An example of a particularly preferred inventive three-dimensionally deformed film element is shown in FIG. In this mean:
  • the graphical representations (2) are applied in a preferred embodiment by means of screen printing on the film element. Usually, the application of the graphical representations takes place before the three-dimensional deformation of the film element. Suitable screen printing inks are mentioned above.
  • the deformations (3a, 3b, 3c) are inventively introduced by isostatic high pressure deformation in the film element. This makes it possible to insert the deformations precisely at the desired position (exact position). The depth and shape of the recess is dependent on the size and shape of the component, which is introduced into the depression, preferably glued by means known in the art methods and adhesives, is to be.
  • the film element according to the invention comprises lines (4) which connect the electroluminescent element to one or more controls via contacting aids. Suitable embodiments of the lines and contacting aids are mentioned above.
  • the lines are screen-printed webs of conductive pastes. Suitable pastes are known to the person skilled in the art. However, cables (cables) can also be used.
  • the film element has a larger circumference (7) during manufacture than the finished film element.
  • the finished foehn element is generally made by cutting, Punching or lasers brought to the desired size.
  • the film element according to the invention can be bent in a preferred embodiment.
  • possible positions (6) are marked, on which a bending can take place.
  • the arrows shown in Figure 1 indicate the preferred bending direction. This means that in one embodiment, the film element is bent such that the surface with the graphic representations is on the outside and thus visible.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention can be produced by high-pressure isostatic deformation of a planar film element composed of the components A, B and C at a process temperature below the softening temperature of the component A of the film element.
  • a suitable high-pressure isostatic molding process is mentioned, for example, in EP-A 0 371 425.
  • the inventive construction of the components A, B and C, which are described above, ensures that a three-dimensional deformation of the flat sheet member by isostatic high pressure deformation without damaging the individual components of the foil element, in particular without affecting the lamp function of Elektroluimineszenz element , Can take place and the deformations can be introduced accurately positioned.
  • the layers (components A, B and C) in the inventive film element are tuned so that short circuits are avoided.
  • the protective layer, component C, on the back causes a crack-free deformation is possible. Since a flat film element constructed from the elements A, B and C is deformed by high-pressure isostatic deformation, it is of particular importance that a good adhesion of the individual layers of the film element is ensured.
  • the good adhesion is due to the composition of the individual layers (components A, B and C), in particular by the use of highly flexible binders in the layers, for. As binders based on PU, PMMA, PVA, especially PU guaranteed.
  • the composition of the layers (components A, B and C) not only ensures an excellent the adhesion of the layers to one another but also a stretchability necessary for carrying out the high-pressure isostatic deformation.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention can be produced by high-pressure isostatic deformation, as disclosed, for example, in EP-A 0 371 425.
  • Another object of the present invention is therefore a method for producing a three-dimensionally deformed film element comprising
  • component A comprising at least one cold-stretchable film material optionally provided with graphic representations
  • component B at least one electroluminescent element
  • a protective layer for molding one or more cavities and / or elevations into a base surface formed by the planar film element by high-pressure isostatic deformation of the planar film element obtained in step i) at a process temperature below the softening temperature of the component A of the film element, thereby obtaining a three-dimensionally deformed film element becomes,
  • the electroluminescent element is furthermore generally produced in such a way that contacting of the electrodes, for example via a busbar, takes place from a silver paste.
  • the components A, B and C have the meanings already mentioned above.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention may optionally contain further layers.
  • planar film element can be produced according to methods known to the person skilled in the art.
  • the production of the planar film element in step i) comprises the following steps:
  • the preparation of the transparent carrier film in step ia) is carried out according to methods known to the person skilled in the art.
  • suitable carrier foils are commercially available.
  • the application of graphic representations on the carrier film can also be carried out by methods known to those skilled in the art, for example by screen printing, offset lithography, rotary printing, gravure, inkjet, pad printing, laser printing or flexographic printing, which are all common and known in the art.
  • the graphic design is done by ink application by screen printing or inkjet.
  • multiple printing such as double printing, can be used.
  • reference marks or three-point edge registration are generally used.
  • step ib) The application of the electroluminescent element to the optionally printed carrier film in step ib) can likewise be carried out by methods known to the person skilled in the art.
  • the connection of the electroluminescent element to the carrier film can be carried out by means known to the person skilled in the art, generally by direct application, for example by screen printing, onto the carrier film, as already mentioned above.
  • the protective layer or the film is likewise applied to the at least one electroluminescent element by methods known to those skilled in the art, preferably likewise by screen printing.
  • the Isol ⁇ tions füren are also preferably applied by screen printing.
  • An advantage of the film element according to the invention is that all layers of the film element are selected so that they can be applied by screen printing.
  • the isostatic high-pressure deformation in step ii) is preferably carried out in accordance with the process mentioned in EP-A 0 371 425, wherein a process temperature is chosen which is below the softening temperature of the component A of the film element.
  • the planar sheet member obtained in step i) composed of components A, B and C is subjected to a fluid pressure medium and isostatically deformed at a working temperature, the deformation being at a working temperature below the softening temperature of the material of the support sheet (Component A) and under a pressure medium pressure of generally> 20 bar, preferably> 1 00 bar, particularly preferably from 200 to 300 bar is made.
  • the deformation of the film material generally takes place within a few seconds of the cycle time, preferably within a time span of ⁇ 10 seconds, particularly preferably within a time span of ⁇ 5 seconds. In this case, deformations of 1 00% to 200% can be achieved without the appearance of visually disturbing stress whitening.
  • the isostatic high pressure deformation is generally at least 5 ° C, preferably at least 10 ° C particularly preferably at least 20 ° C. and more below the softening temperature of component A of the film element.
  • the softening temperature of most preferably used as the material of the at least partially transparent carrier film polycarbonates based on bisphenol A is (for example Makrofol ⁇ films) approximately at or above 1 50 0 C. It is possible that the isostatic high-pressure forming of sheet members, the such polycarbonate films have as carrier films, carried out at room temperature.
  • the isostatic high-pressure forming is preferably carried out due to the further com- ponents, among other things due to the graphical representations that are made preferably by means of color printing, at working temperatures between 80 and 1 30 0 C when the sheet material of the carrier foil polycarbonates based on bisphenol A, such as mentioned above, are used.
  • the processing temperature in step ii) with knowledge of the softening temperature of the material for a person skilled in the art can be easily determined.
  • Suitable devices for carrying out the high-pressure isostatic deformation for producing the three-dimensionally deformed film element according to the invention are mentioned, for example, in EP-A 0 371 425.
  • the film may be deformed alone (without electroluminescent element, ie at the positions where no electroluminescent element is present) and / or the film with the electroluminescent element (ie the electroluminescent element is also deformed), ie
  • the non-EL area and / or the EL area may be deformed (EL means electroluminescence in the context of the present application).
  • the film and the electroluminescent element are deformed.
  • deformation is to be understood to mean the formation of depressions and / or elevations.
  • the three-dimensionally deformed foil element obtained after step ii) can be brought into a final desired contour.
  • trimming, punching or laser cutting Suitable methods and devices to bring the film element in its final contour, for. B. by punching, trimming or lasers are known in the art. In general, punching, trimming or lasering is done with high precision, with z. B. suitable method of pruning is the precision cutting or ultrasonic cutting.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention is bent following step ii).
  • a definition of the term “bending” according to the present application is mentioned above, wherein “bending” in the context of the present invention, “wrinkles” or “buckling” is understood.
  • the bending of the three-dimensionally deformed film element according to the invention preferably remains permanently.
  • the bending of the three-dimensionally deformed film element may according to any skilled in the art z. B. for the bending of sheets or plastics or folding paper known methods, preferably the plastic bending or Kunststoffofffalzen is applied.
  • the three-dimensionally deformed film element according to the invention can be used in numerous applications. Suitable applications are, for example, the use of the three-dimensionally deformed film element according to the invention for the formation of mobile or stationary identification plates, z. B. nameplates, license plates, z. Eg number plates for marking / numbering of buildings, exits and entrances such as emergency exits etc. Preferred embodiments for name badges are z. B. illuminated or illuminated nameplates that can be attached, for example, to identify people to meetings on clothing.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein dreidimensional verformtes Folienelement herstellbar durch isostatische Hochdruckverformung, wobei die dreidimensionale Verformung des Folienelements derart ausgestaltet ist, dass in das ebene Folienelement eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen eingeformt sind, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements und die Verwendung des erf indungsgemäßen dreidimensional verformten Folien- elements zur Ausbildung von mobilen oder stationären Kennzeichnungsschildern.

Description

Biegbares 3D-EL-HDFV Element und Herstellungsverfahren und Anwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein dreidimensionol verformtes Folienelement herstellbar durch isostatische Hochdruckverformung, wobei die dreidimensionale Verformung des Folienelements derart ausgestaltet ist, dass in das ebene Folienelement eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen eingeformt sind, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements und die Verwendung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements zur Ausbildung von mobilen oder stationären Kennzeichnungsschildern .
Im Stand der Technik sind Elektrolumineszenz-Leuchtflächen für mobile oder stationäre elektronische Geräte bekannt. Solche Elektrolumines- zenz-Leuchtflächen werden üblicherweise als Einbauteile zur Hinterleuch- tung von Anzeigevorrichtungen und Bedienelementen eingesetzt. Übliche Elektrolumineszenz-Leuchtflächen weisen eine Polyesterfolie als Trägermaterial auf mit einer im Sputterverfahren aufgedampften elektrisch leitenden weitgehend transparenten Schicht. Daneben enthalten solche E- lektrolumineszenz-Leuchtflächen im Allgemeinen weitere Schichten, beispielsweise Schutzschichten. Da diese im Stand der Technik zur Herstel- lung von Elektrolumineszenz-Leuchtflächen eingesetzten Schichten häufig einen spröden Charakter haben, bzw. einem Verformprozess mit hohen Temperaturen nicht standhalten, sind die herkömmlichen Anzeigevorrichtungen im Allgemeinen eben ausgebildet, was beispielsweise bei Gegenständen, die dreidimensionale Geometrien aufweisen, zu einer Beein- trächtigung der Wahrnehmbarkeit von Informationsangaben und der Be- dienbarkeit führen kann .
Im Stand der Technik wurden daher bereits dreidimensionale Elektrolumi- neszenzanzeigen vorgeschlagen . DE-A 44 30 907 betrifft eine dreidimensionale Elektrolumineszenzanzeige mit einer durchsichtigen Scheibe, einer auf mindestens einer Seite der Scheibe aufgebrachten lichtdurchlässigen Schicht, mindestens einer neben der lichtdurchlässigen Schicht aufgebrachten Elektrolumines- zenz-Lampe und einem an die Elektrolumineszenz-Lampe und die Scheibe angeformten Substrat zur Bildung einer ganzstuckigen dreidimensionalen Elektrolumineszenz-Anzeige. Die Herstellung der dreidimensionalen Elektrolumineszenz Anzeige erfolgt ausgehend von einer vorgeformten Scheibe. Es ist jedoch weiterhin erwähnt, dass die Scheibe auch nachge- formt sein kann, d. h. , dass die dreidimensionale Elektrolumineszenzanzeige vor der Anformung des Substrats durch gebrauchliche Verfahren geformt wird. DE-A 44 30 907 enthalt jedoch keine weiteren Informationen bezuglich geeigneter gebrauchlicher Verfahren . Gemäß DE-A 44 30 907 soll eine dreidimensionale Leuchtanzeige bereitgestellt werden, bei der gekrümmte oder profilierte Oberflachen leuchtend sind . Eine Leuchtanzeige in Form eines Folienelements, in das Vertiefungen und/oder Erhebungen eingeformt sind und das des Weiteren gebogen werden kann, ist in DE-A 44 30 907 nicht erwähnt.
DE-A 1 02 34 031 betrifft eine Elektrolumineszenz-Leuchtflache, die den Aufbau eines Kondensators mit zwei parallel liegenden Elektroden aufweist, von denen zumindest eine transparent ausgebildet ist, mit einer durch ein elektrisches Feld erregbaren Leuchtsubstanz, die zwischen den Elektroden angeordnet ist. Die Elektrolumineszenz-Leuchtflache enthalt des Weiteren eine mit Informationsangaben versehene Tragerschicht, die aus einem frei verformbaren Folienmaterial oder aus einem Hartmaterial, das eine dreidimensional verformte Oberflache aufweist, gefertigt ist, wobei die Tragerschicht kongruent entsprechend ihrer Verformung zumindest im Bereich ihrer Informationsangaben eine Beschichtung mit einer ersten elektrisch leitfahigen Schicht, einer Pigmentschicht, einer Isolati- ons- und Reflexionsschicht, einer Deckelektrode sowie einer optionalen Schutzschicht aufweist. Die Herstellung der Elektrolumineszenz- Leuchtflache erfolgt dadurch, dass zunächst die Tragerschicht aus dem frei verformbaren Folienmaterial oder aus einem Hartmaterial, das vorher in eine dreidimensional verformte Oberflachenform gebracht wurde, mit Informαtionsαngαben bedruckt wird und anschließend mit einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht, einer Pigmentschicht, einer Isolations- und Reflexionsschicht, einer Back-Elektrode sowie einer optionalen Schutzschicht versehen wird. Danach kann der dreidimensional verformte Fo- lienkörper mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt werden, um einen Tragkörper herzustellen. Bei Einsatz einer Trägerschicht aus einem frei verformbaren Folienmaterial kann eine Verformung des bedruckten und mit den weiteren vorstehend genannten Schichten versehenen Folienkörpers erfolgen, wobei als einziger Verformungsvorgang in DE-A 1 02 30 34 031 das Tiefziehen erwähnt ist. Gemäß DE-A 1 02 34 031 ist eine flexible E- lektrolumineszenz-Leuchtfläche herstellbar, die sich individuell an Gerätekonturen anpassen kann oder die vom Benutzer beim Gebrauch verformbar ist. Ein Folienelement, in das selbst eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen eingeformt sind, d. h. die nicht erst bei dem Aufbringen der Folie auf einen Grundkörper ausgebildet werden, ist in DE-A 102 34 031 nicht offenbart.
WO 03/037039 betrifft eine dreidimensionale Elektrolumineszenzanzeige, die einen Hauptkörper und eine Elektrolumineszenzeinrichtung umfasst. Die Elektrolumineszenzeinrichtung besteht aus einer Folie und einer E- lektrolumineszenzvorrichtung, wobei die der Elektrolumineszenzvorrich- tung zugewandte Fläche der Folie mit anzuzeigenden Motiven versehen ist. Die Elektrolumineszenzvorrichtung umfasst eine Frontelektrode und eine Rückelektrode, zwischen welchen sich ein Dielektrikum befindet. Die Frontelektrode ist der das Motiv wiedergebenden Schicht zugeordnet und mit dieser einstückig. Innerhalb der Fläche der Elektrolumineszenzeinrichtung ist eine Speisequelle angeordnet, welche die Elektroden der Elektrolumineszenzeinrichtung kontaktiert. Der Hauptkörper ist aus einem geeigneten Kunststoff, der sich vorteilhafterweise in einem Spritzgießprozess verarbeiten lässt. Zur Herstellung der dreidimensionalen Elektrolumineszenzanzeige wird zunächst die Elektrolumineszenzeinrichtung hergestellt. Dabei wird zunächst die Folie bereitgestellt, die als Träger für die Elektrolumineszenzvorrichtung dient. Anschließend wird die Elektrolumineszenzeinrichtung umgeformt, indem sie tiefgezogen, geprägt, hohlgeprägt oder massiv geprägt wird, wobei die Umformung bevorzugt durch Tiefzie- hen erfolgt. Nach der Umformung (Tiefziehen) wird der Hauptkorper der Rückseite der Elektrolumineszenzeinrichtung zugeordnet, beispielsweise durch Hinterspritzen der Elektrolumineszenzeinrichtung mit einem dazu geeigneten Material. Eine Elektrolumineszenzanzeige in Form eines Fo- lienelements, das gebogen werden kann, ist in WO 03/037039 nicht erwähnt. Bei der Herstellung von dreidimensionalen Elektrolumines- zenz-Leuchtflächen, die bevorzugt gedruckte Informationssymbole aufweisen, ist es wichtig, dass das Elektrolumineszenz-Element, sowie die gegebenenfalls vorhandenen gedruckten Informationssymbole positions- genau und verzugsfrei erhalten bleiben, bzw. der Verzug konstant ist, so dass er durch Zerrdruck ausgeglichen werden kann. Des Weiteren ist es wesentlich, dass die Vertiefungen und/oder Erhebungen positionsgenau, exakt und mit hoher Reproduzierbarkeit geformt in das Elektrolumineszenz-Element eingebracht werden. Dies ist bei den üblichen Kaltverfor- mungsverfahren wie Tiefziehen bzw. Prägen nicht sicher gewährleistet.
Des Weiteren sind die im Stand der Technik bekannten dreidimensionalen Elektrolumineszenzanzeigen hinterspritzt bzw. weisen ein angeformtes Substrat auf. Solche Elektrolumineszenzanzeigen können aufgrund ihres Aufbaus nicht gebogen werden. Des Weiteren ist es nicht möglich, z. B eine Spannungsquelle, einen Inverter, einen Schalter und/oder andere Elemente in durch dreidimensionale Verformung erhaltenen Vertiefungen oder Erhebungen anzuordnen, was z. B. bei der Bereitstellung von mobilen Kennzeichnungsschildern, z. B. beleuchteten bzw. beleuchtbaren Namensschildern, die beispielsweise zur Identifizierung von Personen auf Tagungen an der Kleidung angebracht werden können, sehr hilfreich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines dreidimensional verformten Folienelements, das mindestens ein Elektro- lumineszenz-Element aufweist und gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehen ist, das gebogen werden kann und das Aufnahmemöglichkeiten für verschiedene Komponenten des Folienelements aufweist, die zur Erzeugung von Elektrolumineszenz notwendig bzw. nützlich sind, z. B. Spannungsquellen, Inverter, Schalter, Verkabelung (Leitungen) etc. und so ein integriertes Bauteil darstellen. Die Aufgabe der Bereitstellung eines dreidimensional verformten Folienelements wird gelöst durch ein dreidimensional verformtes Folienelement (herkömmlicher Aufbau I) aufgebaut aus
a) einer zumindest teilweise transparenten Trägerfolie, Komponente A, aus mindestens einem kalt-reckbaren Folienmaterial, das gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehen ist,
b) mindestens einem auf die Trägerfolie aufgebrachten Elektrolumi- neszenz-Element, Komponente B, enthaltend die folgenden Komponenten
ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Komponente
BA, bb) gegebenenfalls eine erste Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht, Komponente BD, be) eine Rückelektrode, Komponente BE,
c) einer Schutzschicht, Komponente CA und/oder einer Folie, Komponente CB,
herstellbar durch isostatische Hochdruckverformung eines ebenen Folienelements aufgebaut aus den Komponenten A, B und C bei einer Verfahrenstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A des Folienelements.
Die Isolationsschichten BB und BD können unabhängig voneinander undurchsichtig, opak oder transparent sein.
Das erfindungsgemäße Folienelement ist dann dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Verformung des Folienelements derart ausges- faltet ist, dass in das ebene Folienelement eine oder mehrere Vertiefun- gen und/oder Erhebungen ausgehend von einer durch das ebene Folienelement gebildeten Grundfläche eingeformt sind.
Erfindungsgemäß kann die Folie allein (ohne Elektrolumineszenz-Element, d. h. an den Positionen, an denen kein Elektrolumineszenz-Element vorhanden ist) verformt sein und/oder die Folie mit dem Elektrolumineszenz-Element (d. h. das Elektrolumineszenz-Element wird ebenfalls verformt) . D. h . erfindungsgemäß kann die Nicht-EL-Fläche und/oder die EL-Fläche verformt sein (EL bedeutet im Sinne der vorliegenden Anmel- düng Elektrolumineszenz) .
Bevorzugt sind die Folie und das Elektrolumineszenzelement verformt. Unter „Verformen" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung das Einformen von Vertiefungen und/oder Erhebungen zu verstehen .
Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Folienelement vorzugsweise als Komponente BF eine Leiterbahn oder mehrere Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung von sowohl Komponente BA als auch von Komponente BE . Die Leiterbahn oder Leiterbahnen können in Form eines Silberbusses, vorzugsweise hergestellt aus einer Silberpaste, aufgebracht sein und werden vorzugsweise durch Siebdruck erzeugt. E- ventuell kann vor dem Aufbringen des Silberbusses noch eine Graphitschicht, ebenfalls vorzugsweise durch Siebdruck, aufgebracht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Folienelement (herkömmlicher Aufbau II) daher aufgebaut aus
a) einer zumindest teilweise transparenten Trägerfolie, Komponente A, aus mindestens einem kalt-reckbaren Folienmaterial, das gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehen ist,
b) mindestens einem auf die Trägerfolie aufgebrachten Elektrolumineszenz-Element, Komponente B, enthaltend die folgenden Kom- ponenten bα) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Komponente BA, bb) gegebenenfalls eine erste Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektri- sches Feld anregbare Leuchtsubstanz, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht, Komponente BD, be) eine Rückelektrode, Komponente BE, 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 die Leiterbahn oder die Leiterbahnen in einem Arbeitsschritt aufgebracht werden,
c) einer Schutzschicht, Komponente CA oder einer Folie, Komponente CB,
Auch können die einzelnen Isolationsschichten unabhängig voneinander undurchsichtig, opak oder transparent sein.
Die einzelnen Komponenten A, B und C des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements entsprechen den in der älteren, nicht vorveröffentlichten Anmeldung mit dem Titel „3D-EL-HDFV Element und Herstellungsverfahren und Anwendung" und dem deutschen Aktenzeichen DE 1 0 2006 031 31 5.1 , die am 1 . Juli 2006 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht wurde, genannten Komponenten A, B und C, die nachstehend genannt sind.
Neben den genannten Schichten (Komponenten A, B und C) kann das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement weitere Schichten aufweisen. In einer alternativen Ausfύhrungsform der vorliegenden Erfindung ist das Folienelement aufgebaut aus (inverser Schichtaufbau):
a) einer zumindest teilweise transparenten Trägerfolie, Komponente A, aus mindestens einem kalt-reckbaren Folienmaterial, das gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehen ist,
b) mindestens einem auf die Trägerfolie aufgebrachten Elektrolumi- neszenz-Element, Komponente B, enthaltend die folgenden Kom- ponenten
be) eine Rückelektrode, Komponente BE, die zumindest teilweise transparent sein kann, bb) gegebenenfalls eine erste Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht, Komponente
BD, ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Komponente BA, 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 die Leiterbahn oder die Leiterbahnen in einem Arbeitsschritt aufgebracht werden,
c) einer zumindest teilweise transparenten Schutzschicht, Komponen- te CA und/oder einer Folie, Komponente CB ,
In einer besonderen Ausführungsform des inversen Schichtaufbaus können die oben erwähnten Aufbauten B, C sowohl auf der Vorderseite der Trägerfolie, Komponente A, als auch auf der Rückseite, als auch auf bei- den Seiten der Trägerfolie 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 Elektrolumineszenzelement auf beide Seiten gleichwertig strahlt oder dass das Elektrolumineszenzelement auf beiden Seiten in unterschiedlichen Farben und/oder Helligkeiten leuchtet, andere graphische Oberflächengestaltungen aufweist oder verschiedene Hap- tiken hat.
Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass die für die herkömmlichen Aufbauten I und Il genannten besondere Ausführungsformen und Merkmale, soweit nicht anders bestimmt, für den inversen Schichtaufbau und den zweiseitiger Aufbau entsprechend gelten.
Unter Vertiefungen und/oder Erhebungen ausgehend von der durch das ebene Folienelement gebildeten Grundfläche sind Verformungen relativ zur Grundfläche des Folienelements zu verstehen . Dabei sind Vertiefungen Verformungen, die relativ zu Erhebungen in die entgegengesetzte Richtung ausgehend von der Grundfläche eingeformt sind . Ob es sich bei einer Verformung um eine Vertiefung oder Erhebung handelt, ist grundsätzlich von der Perspektive des Betrachters abhängig . Eine Erhebung kann bei entgegengesetzter Betrachtung der Folienfläche eine Vertiefung sein . Erfindungsgemäß kann das dreidimensional verformte Folienelement gleichzeitig eine oder mehrere Vertiefungen und eine oder mehrere Erhebungen aufweisen . In einer bevorzugten Ausführungsform weist das dreidimensional verformte Folienelement eine oder mehrere Vertiefungen auf (wie bereits erwähnt, können die „Vertiefungen" bei entgegengesetzter Betrachtungsperspektive „Erhebungen" sein) . Im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind unter dem im folgenden verwendeten Ausdruck „Verformungen" Vertiefungen und/oder Erhebungen zu verste- hen.
Die Form, der Durchmesser und die Tiefe bzw. Höhe der Verformungen ist dabei beliebig , In einer bevorzugten Ausführungsform dienen die Verformungen zur Aufnahme einzelner Komponenten des erfindungsgemäßen Folienelements. Die Form, der Durchmesser und die Tiefe bzw. Höhe der Verformungen ist dann bevorzugt von der Form und Große der jeweiligen Komponente abhangig. So können die Verformungen z. B. eine Form, einen Durchmesser und eine Tiefe bzw. Höhe aufweisen, die zur Aufnahme der entsprechenden Komponenten geeignet sind, d. h. üblicherweise ist der Durchmesser und die Tiefe bzw. Höhe der Vertiefung und/oder Erhebung geringfügig größer als die Komponenten selbst, damit die Aufnahme der Komponente in die Vertiefung und/oder Erhebung möglich ist. Grundsätzlich sind beliebige andere Formen der Vertiefung und/oder Erhebung denkbar, z. B. runde oder eckige Formen oder Mischformen. Des Weiteren sind beliebige Durchmesser denkbar, wobei die Durchmesser im Allgemeinen abhängig von der Größe der Fläche des Folienelements und der Zahl der Verformungen sind. Übliche Durchmesser sind im Allgemeinen 1 bis 200 mm, bevorzugt 1 ,5 bis 80 mm, besonders bevorzugt 2 bis 70 mm. Übliche Tiefen bzw. Höhen der Verformungen sind im Allgemei- nen 0,5 bis 100 mm, bevorzugt 1 bis 80 mm, besonders bevorzugt 1 ,5 bis 70 mm.
Die Zahl der Verformungen beträgt im Allgemeinen 1 bis 20, bevorzugt 1 bis 1 0, besonders bevorzugt 1 bis 8. Wie bereits vorstehend erwähnt Ne- gen in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements eine oder mehrere Verformungen vor; die bevorzugte Anzahl der Verformungen ist vorstehend genannt.
Das erfindungsgemäße dreidimensionale Folienelement zeichnet sich zum einen dadurch aus, dass das mindestens eine auf die Trägerfolie aufgebrachte Elektrolumineszenz-Element sowie die gegebenenfalls auf der transparenten Trägerfolie vorhandenen grafischen Darstellungen positionsgenau aufgebracht sind und die Verformungen ebenfalls positionsgenau angeordnet sind. Eine solche exakte Positionierung wird dadurch erreicht, dass ein ebenes Folienelement bereitgestellt wird, das die Komponenten A, B und C aufweist, wobei diese Komponenten so ausgewählt sind, dass das ebene Folienelement durch isostatische Hochdruckverformung dreidimensional verformt werden kann. Es wurde gefunden, dass eine solche dreidimensionale Verformung mittels isostatischer Hoch- druckverformung in Anwesenheit eines Elektrolumineszenz-Elements, das die Komponenten BA, BB, gegebenenfalls BC und BD aufweist, möglich ist.
Insbesondere wurde gefunden, dass eine solche dreidimensionale Ver- formung mittels isostatischer Hochdruckverformung in Anwesenheit eines Elektrolumineszenz-Elements, das die Komponenten BA, BC, BE und BF sowie gegebenenfalls BB und BD aufweist, möglich ist.
Des Weiteren zeichnen sich die erfindungsgemaßen dreidimensional ver- formten Folienelemente dadurch aus, dass sie formstabil sind, so dass ein Hinterspritzen des Folienelements mit einem geeigneten Kunststoff, wie in dem vorstehend genannten Stand der Technik vorgeschlagen, nicht erforderlich ist. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform betrifft die vorliegende Erfindung daher ein dreidimensional verformtes Folienele- ment, aufgebaut aus den Komponenten A, B und C, wobei das dreidimensional verformte Folienelement kein angeformtes Substrat aufweist, insbesondere nicht mit einem Kunststoff hinterspritzt ist. Dies ist wesentlich, da erfindungsgemaß bevorzugt ein Folienelement bereitgestellt wird, in das die vorstehend erwähnten Verformungen eingeformt sind und das gleichzeitig gebogen werden kann bzw. gebogen ist.
Unter „Biegen" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung das Umklappen eines Flachenteils oder mehrerer Flachenteile des erfindungsgemaßen dreidimensional verformten Folienelements gegenüber einem verblei- benden Flachenteil des erfindungsgemaßen dreidimensional verformten Folienelements zu verstehen. Dabei wird unter „Biegen" im Sinne der vorliegenden Erfindung auch „Falten" bzw. „Knicken" verstanden.
Das erfindungsgemaße dreidimensional verformte Folienelement wird in einer bevorzugten Ausfuhrungsform derart gebogen, dass die Biegung dauerhaft erhalten bleibt.
Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der vorliegenden Anmeldung betrifft somit ein erfindungsgemaßes dreidimensional verformtes Folienelement, das zusatzlich zu der dreidimensionalen Verformung gebogen ist. Komponente A
Das erfindungsgemäße dreidimensionale Folienelement enthält eine zumindest teilweise transparente Trägerfolie, Komponente A, aus mindes- tens einem kalt-reckbaren Folienmaterial, das gegebenenfalls mit grafischen Darstellungen versehen ist.
Unter einer „zumindest teilweise transparenten Trägerfolie" sind sowohl transparente Trägerfolien zu verstehen als auch solche, die durchschei- nend, jedoch nicht vollständig transparent sind. Die Trägerfolie ist erfindungsgemäß aus mindestens einem kalt-reckbaren Folienmaterial aufgebaut. Dies ist erforderlich, damit eine Herstellung des dreidimensional verformten Folienelements durch isostatische Hochdruckverformung bei einer Verfahrenstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A durchgeführt werden kann. Geeignete kalt-reckbare Folienmaterialien sind zum Beispiel in EP-A 0 371 425 genannt. Es können sowohl thermoplastische als auch duroplastische zumindest teilweise transparente kalt-reckbare Folienmaterialien eingesetzt werden. Bevorzugt werden kalt-reckbare Folienmaterialien eingesetzt, die bei Raum- und Gebrauchstemperatur ein geringes oder kein Rückstellvermögen aufweisen. Besonders bevorzugte Folienmaterialien sind ausgewählt aus mindestens einem Material aus der Gruppe bestehend aus Polycarbona- ten, bevorzugt Polycarbonaten auf Basis von Bisphenol A, beispielsweise die von Bayer MaterialScience AG (BMS AG) vertriebenen Makro- fol®-Sorten, Polyestern, insbesondere aromatischen Polyestern, beispielsweise Polyalkylenterephthalaten, Polyamiden, beispielsweise PA 6- oder PA 6,6-Sorten, hochfesten „Aramide-Folien", Polyimiden, beispielsweise die unter der Handelsbezeichnung Kapton® vertriebenen Folien auf der Basis von Poly-(diphenyloxidpyromellith-imid), Polyarylaten, orga- nischen thermoplastischen Celluloseestern, insbesondere deren Aceta- ten, Propionaten und Acetobutyraten, beispielsweise Folienmaterialien von Bayer MaterialScience AG unter der Handelsbezeichnung Cellidor®, und Polyfluorkohlenwasserstoffen, insbesondere die unter der Bezeichnung FEB bekannten Copolymerisate aus Tetrafluorethylen und Hexaflu- orpropylen, die in transparenter Ausführungsform verfügbar sind. Bevor- zugte Folienmαteriαlien der Trägerfolie sind ausgewählt aus Polycarbona- ten, beispielsweise die von Bayer MaterialScience AG vertriebenen Makrofol©-Sorten, Polyestern, insbesondere aromatischen Polyestern, beispielsweise Polyalkylenterephthalaten, und Polyimiden, beispielsweise die unter der Handelsbezeichnung Kapton vertriebenen Folien auf der Basis von Poly-(diphenyloxid-pyromellith-imid). Ganz besonders bevorzugt werden als Folienmaterialien Polycarbonate auf der Basis von Bisphenol A eingesetzt, insbesondere Folien mit der Bezeichnung Bayfol® CR (PoIy- carbonat/Polybutylenterephthalat-Folie), Makrofol© TP oder Makrofol® DE der Bayer MaterialScience AG.
Die erfindungsgemäß eingesetzte zumindest teilweise transparente Trägerfolie kann einseitig satinierte, bzw. raue Oberflächen oder beidseitig hochglänzende Oberflächen aufweisen. Die Schichtdicke der erfindungs- gemäß eingesetzten zumindest teilweise transparenten Trägerfolie beträgt im Allgemeinen 40 bis 2000 μm. Bei höheren Schichtdicken bewirkt die schlagartige Umformung, die bei der isostatischen Hochdruckverformung durchgeführt wird, häufig eine Versprödung des Materials. Bevorzugt wird eine Trägerfolie mit einer Schichtdicke von 50 bis 500 μm ein- gesetzt, besonders bevorzugt 1 00 bis 400 μm, ganz besonders bevorzugt 1 50 bis 375 μm.
In einer bevorzugten Ausführungsform - in Abhängigkeit von der Anwendung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienele- ments - ist die zumindest teilweise transparente Trägerfolie mit graphischen Darstellungen versehen. Dabei kann es sich um Informationssymbole handeln, so dass auf der Oberfläche des dreidimensional verformten Folienelements beispielsweise Buchstaben, Zahlen, Symbole oder Piktogramme sichtbar sind. So kann es sich bei den graphischen Darstellun- gen z. B. um Namen (Personennamen, Firmennamen etc.) handeln. Bei der graphischen Gestaltung handelt es sich bevorzugt um eine drucktechnische graphische Gestaltung, insbesondere um einen Farbaufdruck. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäß eingesetzte Trägerfolie mit graphischen Darstellungen in Form von de- ckenden oder transluzenten Farbaufdrucken versehen. Diese Farbaufdru- cke können nach beliebigen, dem Fachmann bekannten, Verfahren erfolgen, zum Beispiel durch Siebdruck, Offset-Lithographie, Serigraphie, Rotationsdruck, Tiefdruck oder Flexodruck, die alle gebräuchlich und im Stand der Technik bekannt sind. Bevorzugt erfolgt die graphische Gestal- tung durch Farbauftrag mittels Siebdruck, da mittels Siebdruck pigmentierte Farben mit hoher Schichtstärke und guter Verformbarkeit aufgetragen werden können.
Die zur graphischen Gestaltung eingesetzten Druckfarben müssen unter den Bedingungen der isostatischen Hochdruckverformung ausreichend verformbar sein. Geeignete Farben, insbesondere Siebdruckfarben, sind dem Fachmann bekannt. Es können zum Beispiel Farben mit einem plastischen Farbträger, beispielsweise auf Polyurethanbasis, eingesetzt werden . Diese Siebdruckfarben weisen eine hervorragende Haftung zu dem Folienmaterial der erfindungsgemäß eingesetzten Trägerfolie auf . Besonders bevorzugt werden Siebdruckfarben basierend auf wässrigen Dispersionen von aliphatischen Polyurethanen eingesetzt. Geeignete Farben sind zum Beispiel unter dem Handelsnamen AquaPress PR® von Pröll, Weissenburg erhältlich . Weitere geeignete Siebdruckfarben sind solche auf Basis von Hochtemperatur beständigen Thermoplasten, insbesondere Siebdruckfarben mit dem Handelsnamen Noriphari von Pröll, Weissenburg .
Komponente B
Das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement enthält mindestens ein auf die Tragerfolie aufgebrachtes Elektrolumines- zenz-Element als Komponente B.
Das Elektrolumineszenz-Element enthält die folgenden Komponenten
ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Komponente BA, bb) gegebenenfalls eine erste Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht, Komponente BD, be) eine Ruckelektrode, Komponente BE.
Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemaß verwendete Elektrolumi- neszenz-Element vorzugsweise als Komponente BF eine Leiterbahn oder mehrere Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung von sowohl Komponente BA als auch von Komponente BE . Die Leiterbahn oder Leiterbahnen können in Form eines Silberbusses, vorzugsweise hergestellt aus einer Silberpaste, aufgebracht sein und werden vorzugsweise durch Siebdruck erzeugt. Eventuell kann vor dem Aufbringen des Silberbusses noch eine Graphitschicht, ebenfalls vorzugsweise durch Siebdruck, aufgebracht werden.
Das Elektrolumineszenz-Element kann zusatzlich zu den vorstehend ge- nannten Komponenten weitere Komponenten aufweisen Beispielsweise können zwischen der Ruckelektrode, Komponente BE, und der gegebenenfalls einen weiteren Isolationsschicht, Komponente BD (bzw., falls die Isolationsschicht nicht vorhanden ist, zwischen der Komponente BE und der Komponente BC), weitere Schichten vorliegen. Dabei kann sich an die Komponente BD (bzw., falls diese nicht vorliegt, an die Komponente BC) ein weiterer Aufbau umfassend eine zumindest teilweise transparente Elektrode, eine weitere Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, und gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht anschließen . Dieser Aufbau kann sich gegebe- nenfalls noch einmal wiederholen, wobei die letzte Komponente des Aufbaus an die Ruckelektrode, Komponente BE, anschließt.
Geeignete Elektrolumineszenz-Elemente sind dem Fachmann bekannt. Überraschenderweise wurde gefunden, dass Folienelemente, die mindes- tens ein erfindungsgemaß eingesetztes Elektrolumineseπz-Element aufweisen mittels einer isostatischen Hochdruckverformung verformt werden können, so dass die erfindungsgemaßen dreidimensional verformten Folienelemente erhalten werden können Dem Fachmann ist bekannt, dass das erfindungsgemaß eingesetzte mindestens eine Elektrolumineszenz-Element mit einer Spannungsquelle kontaktiert ist. Im Allgemeinen weist das mindestens eine Elektrolumineszenz- Element dazu elektrische Anschlüsse auf, die mittels Kontaktierhilfen mit einer Spannungsquelle kontaktiert werden. Geeignete Kontaktierhilfen sind zum Beispiel Crimpen, Klemmen, elektrisch leitender Kleber, Schrauben, Nieten, Loten und andere dem Fachmann bekannte Mittel. Die Ansteuerung des Elektrolumineszenz-Elements kann in herkömmlicher dem Fachmann bekannter Weise erfolgen.
Die Kontaktierung des Elektrolumineszenz-Elements mit einer Spannungsquelle erfolgt durch eine Mehrzahl von Leitungen, die mit den vorstehend genannten Kontaktierhilfen verbunden sind. Die Leitungen sind im Allgemeinen aus einem leitfahigen Material, zum Beispiel Kupfer, hergestellt und können mit einem Stanzwerkzeug und -Vorgang gemäß im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden. Alternativ können die Leitungen in Siebdruck hergestellte Bahnen leitfahiger Pasten, zum Beispiel Silberleitpaste, sein, die zu den elektrischen Anschlüssen des mindestens einen Elektrolumineszenz-Elements fuhren, wobei in einem Bauteil beide Alternativen eingesetzt werden können.
Als Spannungsquelle sind für das erfindungsgemaße dreidimensional verformte Folienelement grundsatzlich alle dem Fachmann bekannten zum Betrieb eines Elektrolumineszenz-Elements geeigneten Spannungsquellen geeignet. Da die erfindungsgemaßen dreidimensional verformten Folienelemente in einer bevorzugten Ausfuhrungsform für mobile Anwendungen geeignet sind, handelt es sich bei der Spannungsquelle um eine Spannungsquelle, die bevorzugt mobil ist. Besonders bevorzugt ist die Spannungsquelle ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Batterien wie Gelbatterien, Knopfzellen Akkumulatoren und Brennstoffzellen. Die Große der Spannungsquelle ist abhangig von der Große des erfindungsgemaßen dreidimensional verformten Fohenelements und dem Anwendungszweck. Werden die dreidimensional verformten Folienelemente beispielsweise als beleuchtete bzw. beleuchtbare Namensschilder eingesetzt, die z. B. zur Identifizierung von Personen auf Tagungen an der Kleidung an- gebracht werden können, werden bevorzugt Batterien, z. B. Knopfzellen, eingesetzt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen dreidimensional verform- ten Folienelements ist - neben der Möglichkeit, das Folienelement zu biegen - das Vorliegen von Verformungen. Diese Verformungen können zur Aufnahme von einzelnen Komponenten des Folienelements dienen, die zum Betrieb als elektrolumineszierendes Folienelement notwendig sind, z. B. zur Aufnahme einer oder mehrerer Spannungsquellen und/oder der Verkabelung (Leitungen) und/oder einer oder mehrerer Inverter und/oder eines Schalters, der neben den genannten Komponenten eine weitere Komponente des erfindungsgemäßen Folienelements sein kann.
Dieser Schalter kann z. B. dazu dienen, die Elektrolumineszenz des in dem Folienelement vorliegenden Elektrolumineszenz-Elements ein- oder auszuschalten.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein erfindungsgemäßes dreidimensional verformtes Folienelement, wobei die mindestens eine Spannungsquelle und/oder der mindestens eine Inverter und / oder die Verkabelung (Leitungen) und / oder weitere Funktionsbauteile in/auf den Vertiefungen und/oder Erhebungen des dreidimensional verformten Folienelements angeordnet sind. Die einzelnen Komponenten (Spannungsquelle, Inverter, Schalter) und/oder weitere geeignete Komponenten werden durch dem Fachmann bekannte Verfahren, z. B. durch Kleben mit einem geeigneten dem Fachmann bekannten Klebstoff auf das Folienelement, bevorzugt in die Verformungen, aufgebracht.
Beim zweiseitigen Aufbau kann für beide Seiten ein elektrischer Anschluss, bevorzugt jedoch zwei verschiedene elektrische Anschlüsse vorgesehen sein.
Im Allgemeinen wird das Elektrolumineszenz-Element mit Wechselstrom betrieben. Um den Wechselstrom zu erzeugen, werden - wie bereits vorstehend erwähnt -Elektrolumineszenz-Inverter (EL-Inverter) eingesetzt. Ge- eignete EL-Inverter sind dem Fachmann bekannt und kommerziell erhält- lieh. In einer bevorzugten Ausführungsform werden EL-Inverter in Form von SMD (Surfαce Mounted Device) Bauelementen eingesetzt. Geeignete SMD-EL-Inverter sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und kommerziell erhältlich. Der Vorteil von SMD-EL-Invertern ist, dass diese keine Drahtan- Schlüsse aufweisen, sondern mittels dem Fachmann bekannten polyme- ren leitfähigen Klebern mit dem Elektrolumineszenz-Element kontaktiert werden können.
Im Anschluss an die mechanische und elektrische Montage der SMD-EL-Inverter werden im Allgemeinen zusätzlich passivierende und haftverbessernde Vergussmassen, z. B. mittels eines Dispensers, appliziert.
Bei den in dem erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folien- element als Komponente B eingesetzten Elektrolumineszenz-Elementen handelt es sich im Allgemeinen um Dickfilm-Elektrolumineszenz-Elemente, die mit Wechselstrom betrieben werden (Dickfilm-AC-EL-Elemente). Ein Vorteil dieser Dickfilm-AC-EL-Elemente ist, dass relativ hohe Spannungen von im Allgemeinen größer 1 00 Volt-Spitze-Spitze, bevorzugt größer 1 00 Volt-Spitze-Spitze bis 1 40 Volt-Spitze-Spitze, bei mehreren 1 00 Hz bis in den kHz-Bereich ( 1 000 Hz), bevorzugt 250 Hz bis 800 Hz, besonders bevorzugt 250 Hz bis 500 Hz, verwendet werden und bei Ausbildung der Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, Komponente BC, (dielektrische Schicht) praktisch kei- ne ohmsche Verlustleistung gegeben ist. Die elektrische Leitfähigkeit der Elektroden (Komponenten BA und BE) sollte daher möglichst gleichmäßig sein, es tritt jedoch keine besondere Strombelastung auf. Bevorzugt werden allerdings gut leitende Busbars eingesetzt, um Spannungsabfälle zu reduzieren.
Im Allgemeinen erfolgt der Betrieb der in dem erfindungsgemäßen Folienelement eingesetzten Elektrolumineszenz-Elementen (Komponente B) bei einer Helligkeit von 1 0 cd/m2 bis 500 cd/m2, bevorzugt 1 0 cd/m2 bis 1 00 cd/m2. Dabei können bei Verwendung von mikroverkapselten ZnS-Elektroluminophoren in der Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld αnregbαre Leuchtsubstαnz, Lebensdαuer- hαlbwertszeiten von im Allgemeinen etwa 2.000 Stunden erreicht werden. Grundsätzlich ist der Betrieb derartiger Elektrolumineszenz-Elemente mit einer Wechselspannung mit harmonischer Kurvenform zu bevorzugen. Es sollten transiente Spannungsimpulse vermieden werden. Speziell der Ein- und Ausschalt-Vorgang wird bevorzugt derart gestaltet, dass keine überhöhten Spannungsimpulse die Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz (Dielektrikum) schädigen und gegebenenfalls einzelne Leuchtsubstanzen (Elektroluminophore) e- benfalls schädigen. Die Reduktion der Helligkeit mit der Lebensdauer, die so genannte Halbwertszeit, also jene Zeit bis zur Abnahme auf die Hälfte der Initialhelligkeit, kann durch Nachregelung der Spannungsversorgung, beziehungsweise gegebenenfalls durch Nachregelung der Frequenz, ausgeglichen werden.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Elektrolumineszenz-Element weist eine zumindest teilweise transparente Elektrode auf. Dabei ist unter einer „zumindest teilweise transparenten" Elektrode eine Elektrode zu verstehen, die vollständig transparent sein kann, oder eine Elektrode, die durch- scheinend, jedoch nicht vollständig transparent, sein kann .
Die zumindest teilweise transparente Elektrode ist im Allgemeinen eine flächige Elektrode, die aufgebaut ist aus einem oder mehreren elektrisch leitfähigen Materialien auf anorganischer oder organischer Basis. Geeig- nete zumindest teilweise transparente Elektroden, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind alle dem Fachmann zur Herstellung von Elektrolumineszenz-Elementen bekannten Elektroden, die durch die Verformung zur Herstellung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements mittels isostatischer Hockdruckverformung nicht beschädigt werden. Somit sind übliche im Stand der Technik erwähnte Indium-Zinn-Oxid (ITO)-Sputterschichten auf thermostabilisierten Polyesterfolien zwar grundsätzlich geeignet, jedoch nicht bevorzugt. Bevorzugt werden polymere elektrisch leitfähige gut transparente Beschichtungen bzw. designspezifische Siebdruckschichten verwendet. Bevorzugt ist die erfindungsgemäß eingesetzte zumindest teilweise transparente Elektrode somit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus I- TO-Siebdruckschichten, ATO (AntimonZinn-Oxid)-Siebdruckschichten, Non-ITO-Siebdruckschichten (wobei der Begriff „NonITO" alle Siebdruck- schichten umfasst, die nicht auf Indium-Zinn-Oxid (ITO) basieren), das heißt intrinsisch leitfähigen polymeren Schichten mit üblicherweise na- noskaligen elektrischleitfähigen Pigmenten, beispielsweise die ATO-Siebdruckpasten mit den Bezeichnungen 71 62E oder 71 64 von Du- Pont, intrinsisch leitfähigen Polymersystemen wie dem Orgacon© System von Agfa, dem Baytron PoIy- (3,4-ethylendioxythiophen)-System von H. C. Starck GmbH, dem als organisches Metall (PEDT-conductive polymer po- lyethylene-dioxythiophene) bezeichneten System von Ormecon, leitfähigen Beschichtungs- oder Druckfarbensystemen von Panipol OY und gegebenenfalls mit 5 hochflexiblen Bindemitteln, zum Beispiel auf Basis von PU (Polyurethanen), PMMA (Polymethylmethacrylat), PVA (Polyvinylalkohol), PVB (Polyvinylbutyral), modifiziertes Polyanilin, Bevorzugt wird als Material der zumindest teilweise transparenten Elektrode des Elektrolumineszenz- Elements Baytron® PoIy- (3,4-ethylendioxythiophen)-System von H. C. Starck GmbH eingesetzt.
Erfindungsgemäß bevorzugt werden zur Formulierung einer Druckpaste zur Herstellung der teilweise transparenten Elektrode BA 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 65 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckpaste, Baytron P, Baytron PH, Baytron P AG, Baytron P HCV4, Baytron P HS, Baytron PH, Baytron PH 500, Baytron PH 51 0 oder beliebige Mischungen davon verwendet. Als Lösemittel können Dimethylsulfoxid (DMSO), N, N- Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Ethylenglykol, Glycerin, Sorbi- tol, Methanol, Ethanol, Isopropanol, N-Propanol, Acton, Methylethylketon, Dimethylaminoethanol, Wasser oder Gemische aus zwei oder drei oder mehreren der genannten Lösemittel verwendet werden. Die Menge an Lösemittel können in der Druckpaste kann in weiten 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 35 bis 45 Gew.-% eines Lösemittel- gemischs aus zwei Lösemitteln verwendet werden. Weiterhin können als Grenztlächenadditiv 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.
Als Bindemittel können in der Formulierung beispielsweise UD-85, Bay- hydrol PR340/1 , Bayhydrol PR l 35 oder beliebige Mischungen davon, vorzugsweise in Mengen von etwa 0,5 bis 1 0 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 5 Gew.-%, enthalten sein. Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Polyurethandispersionen, die nach dem Trocknen der Schicht das Bindemittel für die Leitschicht bilden, handelt es sich vorzugsweise um wässrige PoIy- urethandispersionen .
Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierung einer Druckpaste zur Herstellung der teilweise transparenten Elektrode BA enthält:
Figure imgf000023_0001
Abweichend von den oben genannten Formulierungen für die teilweise transparenten Elektrode BA 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-P6000-Reihen von Agfa, bevorzugt die EL-P3000- und EL-P6000-Reihen (insbesondere für verformbare Anwendungen). Im Allgemeinen ist die zumindest teilweise transparente Elektrode des E- lektrolumineszenz-Elements direkt mit der gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehenen zumindest teilweise transparenten Trägerfolie verbunden. Beim inversen Aufbau kann die transparente Elektro- de auch mit der teilweise transparenten Abdeckschicht CA oder der zumindest teilweise transparenten Folie CB direkt verbunden sein.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Elektrolumineszenz-Element enthält neben der zumindest teilweise transparenten Elektrode, Komponente BA, eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, als Komponente BC. Die Schicht ist im Allgemeinen auf eine gegebenenfalls vorliegende erste Isolationsschicht, Komponente BB, oder, falls diese Schicht nicht vorliegt, auf die zumindest teilweise transparente Elektrode, aufgebracht. Bei der durch ein e- lektrisches Feld anregbaren Leuchtsubstanz (Luminophor) in der Schicht (Komponente BC) handelt es sich bevorzugt um ZnS, das im Allgemeinen mit Kupfer, Mangan, Silber und/oder Phosphor, vorzugsweise mit Kupfer und/oder Mangan dotiert ist, sowie vorzugsweise mit mindestens einem der Elemente ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Chlor, Brom, lod und Aluminium, Bor, Indium, Gallium kodotiert ist.
Die ZnS-Kristalle sind bevorzugt mit einer transparenten, dünnen Schicht mikroverkapselt, um die Lebensdauer der Leuchtsubstanz zu erhöhen. Diese Mikroverkapselung ist aus dem Stand der Technik und dem Fach- mann bekannt. So offenbart EP-A-455 401 beispielsweise eine Mikroverkapselung aus Titandioxid oder Dialuminiumtrioxid. Jeder ZnS-Partikel ist dabei im Wesentlichen vollständig mit einer weitgehend transparenten, zusammenhängenden Metalloxidbeschichtung versehen.
Die Schicht, Komponente BC, enthält die oben genannten gegebenenfalls dotierten ZnS-Kristalle, 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 bevor- zugt Zweikomponentenpolyurethane verwendet werden. Erfindungsgemäß bevorzugt sind 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 Losemittel können Ethoxypropylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Methoxypropylace- tat, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Toluol, XyIoI, Solventnaphtha 1 00 oder beliebige Mischungen von zwei oder mehreren dieser Losemittel in Mengen von vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen aus die Gesamtpastenmasse, verwendet werden. Weiterhin können 0, 1 bis 2 Gew.-% Additive zur Verbesserung des Fließverhaltens 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 10 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt OJ bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen aus die Gesamtpastenmasse, Rheologieadditive 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.
Üblicherweise handelt es sich bei der Schicht (Komponente BC) um dielektrisches Material. Dieses Material kann beispielsweise ZnS, im Allgemeinen dotiert mit Kupfer, Mangan, Silber und/oder Phosphor, vorzugsweise mit Kupfer und/oder Mangan, sowie vorzugsweise mit mindestens einem der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Chlor, Brom, lod und Aluminium, Bor, Indium, Gallium kodotiert, oder eine Mischung von ZnS, im Allgemeinen dotiert mit Kupfer, Mangan und/oder Phosphor, vorzugsweise mit Kupfer und/oder Mangan, sowie vorzugsweise mit mindestens einem der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, beste- hend aus Chlor, Brom, lod und Aluminium, Bor, Gallium, Indium kodotiert (als Leuchtsubstanz), BaTiO3 und hochflexiblen Bindemitteln, zum Beispiel solchen auf Basis von PU, PMMA, PVA, insbesondere Mowiol und Poval von Kuraray Europe GmbH oder Polyviol von Wacker AG, oder PVB, inbesondere Mowital von Kuraray Europe GmbH, oder Pioloform, insondere Piolo- form BR l 8, BM l 8 oder BTl 8, von Wacker AG, sein. Zwei erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierungen einer Druckpaste zur Herstellung der EL-Phosphorschicht als Komponente BC enthalten:
Figure imgf000026_0001
Neben den Komponenten BA und BB kann das erfindungsgemäße Elektro- lumineszenz-Element eine Isolationsschicht als Komponente BB und / o- der BD enthalten, die im Allgemeinen auf die Schicht enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz aufgebracht ist. Geeignetes Material für eine Isolationsschicht ist zum Beispiel Banumtitanat (BaTiO3).
Weitere Isolationsmaterialien sind dem Fachmann aus der Literatur bekannt, beispielsweise: BaTiO3, SrTiO3, KNbO3, PbTiO3, LaTaO3, LiNbO3, Ge- Te, Mg2TiO4, Bi2(TiO3J3, NiTiO3, CaTiO3, ZnTiO3, Zn2TiO4, BaSnO3, Bi(SnO3J3, CaSnO3, PbSnO3, MgSnO3, SrSnO3, ZnSnO3, BaZrO3, CaZrO3, PbZrO3, MgZrO3, SrZrO3, ZnZrO3 oder Mischungen von zwei oder mehreren dieser Füllstoffe. Erfindungsgemäß bevorzugt als Füllstoff sind BaTiO3 oder PbZrO3 oder Mischungen daraus, vorzugsweise in Füllmengen 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.
Als Bindemittel für diese Schicht können Ein- oder bevorzugt Zweikompo- nentenpolyurethansysteme, bevorzugt der Bayer MaterialScience AG, wiederum besonders bevorzugt Desmodur und Desmophen; der Degussa
AG (Evonik), vorzugsweise Vestanat, wiederum besonders bevorzugt Vestαnαt T und B; oder der Dow Chemical Company, wiederum bevorzugt Vorastar, verwendet werden.
Als Lösemittel können beispielsweise Ethylacetat, Butylacetat, 1 - Methoxypropylacetat-2, Toluol, XyIoI, Solvesso 1 00, Shellsol A oder Mischungen aus zwei oder mehrere dieser Lösemittel verwendet werden. Weiterhin können noch Additive wie Verlaufsmittel und Rheologieadditvie zur Verbesserung der Eigenschaften zugefügt werden. Bevorzugt sind Ad- ditol XL480 oder Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dynol 604 und/oder Mischungen aus zwei oder mehreren diesen Substanzen in einer Menge von vorzugsweise 0,5 bis 2,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Druckpaste, enthalten.
Zwei erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierungen einer Druckpaste zur Herstellung der Isolationsschicht als Komponente BB und / oder BD enthalten:
Figure imgf000027_0001
Des Weiteren enthält das mindestens eine erfindungsgemäß eingesetzte Elektrolumineszenz-Element eine Rückelektrode, Komponente BD. Diese ist im Allgemeinen auf die Isolationsschicht - wenn sie vorhanden ist - aufgebracht. Falls keine Isolationsschicht vorhanden ist, ist die Rückelektrode auf die Schicht enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz aufgebracht. Beim inversen Schichtauf- bau ist die Rückelektrode auf die Trägerfolie A aufgebracht.
Bei der Rückelektrode 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 aus elektrisch leitenden Materialien auf anorganischer oder organischer Basis aufgebaut, wobei bevorzugt solche Materialien eingesetzt werden, die bei Anwendung des isostatischen Hochdruckverfor- mungsverfahrens zur Herstellung des erfindungsgemaßen dreidimensional verformten Folienelements nicht beschädigt werden. Geeignete Elektroden sind daher insbesondere polymere elektrisch leitfahige Beschichtun- gen. Dabei können die bereits vorstehend bezuglich der zumindest teilweise transparenten Elektrode genannten Beschichtungen eingesetzt werden. Daneben sind solche, dem Fachmann bekannten polymeren e- lektrisch leitfahigen Beschichtungen einsetzbar, die nicht zumindest teilweise transparent sind.
Geeignete Materialien der Ruckelektrode sind somit bevorzugt ausge- wählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen wie Silber, Kohlenstoff, ITO-Siebdruckschichten, ATO-Siebdruckschichten, Non-ITO-Siebdruck- schichten, das heißt intrinsisch leitfahigen polymeren Systemen mit üblicherweise nanoskaligen elektrisch leitfahigen Pigmenten, beispielsweise ATO-Siebdruckpasten mit der Bezeichnung 71 62E oder 71 64 von DuPont, intrinsisch leitfahigen Polymersystemen wie dem Orgacon® System von Agfa, dem Baytron® Poly-(3,4-ethylendioxythiophen)-System von H. C. Starck GmbH, dem als organisches Metall (PEDT conductive polymer po- lyethylene-dioxythiophene) bezeichneten System von Ormecon, leitfahigen Beschichtungs- und Druckfarbensystemen von Panipol Oy und gege- benenfalls mit hochflexiblen Bindemitteln, zum Beispiel auf Basis von PU (Polyurethanen), PMMA (Polymethylmethacrylat), PVA (Polyvinylalkohol), modifiziertes 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.
Die Formulierung der Druckpaste für die Ruckelektrode kann der der teilweise transparenten Elektrode entsprechen. Abweichend von dieser Formulierung kann jedoch für die Ruckelektrode auch folgende Formulierung erfindungsgemaß verwendet werden.
Zur Formulierung einer Druckpaste zur Herstellung der Ruckelektrode wer- den 30 bis 90 Gew-%, bevorzugt 40 bis 80 Gew-%, besonders bevorzugt 50 bis 70 Gew-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckpaste, der leitfahigen Polymere Baytron P, Baytron PH, Baytron P AG, Baytron P HCV4, Baytron P HS, Baytron PH, Baytron PH 500, Baytron PH 51 0 oder beliebige Mischungen davon verwendet. Als Losemittel können Dimethyl- sulfoxid (DMSO), N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Ethylen- glykol, Glycerin, Sorbitol, Methanol, Ethanol, Isopropanol, N-Propanol, Ac- ton, Methylethylketon, Dimethylaminoethanol, Wasser oder Mischungen aus zwei oder drei oder mehreren dieser Losemittel verwendet werden. Die Menge an verwendetem Losemittel kann in breiten Bereichen variie- ren. So können in einer erfindungsgemaßen Formulierung einer Paste 55 bis 60 Gew.-% Losemittel enthalten sein, wahrend in einer anderen erfindungsgemaßen Formulierung etwa 40 Gew.-% eines Losemittelgemischs aus drei Losemitteln verwendet werden. Weiterhin können als Grenzfla- chenadditiv und Haftaktivator Silquest Al 87, Neo Rez R986, Dynol 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, Bayhydrol PR340/1 , Bayhydrol PR l 35 oder belibige Mischungen davon enthalten sein.
In einer weiteren erfindungsgemaßen Ausfuhrungsform kann die Ruckelektrode mit Graphit gefüllt sein. Dies kann dadurch erreicht werden, dass den oben beschriebenen Formulierungen Graphit zugegeben wird.
Abweichend von den oben genannten Formulierung für die Ruckelektro- de können als fertige Formulierungen auch folgende hier beispielhaft genannte bereits fertige, kommerziell erhaltliche Druckpasten erfindungsgemaß eingesetzt werden: die Orgacon EL-Pl OOO-, EL-P3000-, EL-P5000- oder EL-P6000-Reihen von Agfa, bevorzugt die EL-P3000- und EL-P6000-Reihen (für verformbare Anwendungen). Auch her kann Graphit zugegeben werden. 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.
Auch käuflich zu erwerbende Graphitpasten können als Rückelektrode verwendet werden, beispielsweise Graphitpasten von Acheson, insbesondere Electrodag 965 SS oder Electrodag 601 7 SS.
Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierung einer Druckpaste zur Herstellung der Rückelektrode BE enthält:
Figure imgf000030_0001
Die Herstellung des Elektrolumineszenz-Elements kann beispielsweise durch Aufbringung der einzelnen Schichten durch das im Stand der Technik bekannte so genannte Dickschichtverfahren erfolgen .
Die Aufbringung der Schichten des Elektrolumineszenz-Elements auf die Trägerfolie erfolgt nach dem Fachmann bekannten Verfahren. Die Ver- bindung des Elektrolumineszenz-Elements mit der Trägerfolie erfolgt im Allgemeinen durch direkte Aufbringung, zum Beispiel durch Siebdruck, auf die Trägerfolie.
Komponente C
Neben den Komponenten A und B enthält das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement eine Schutzschicht, Komponente CA, um eine Zerstörung des Elektrolumineszenz-Elements bzw. der gege- beneπfαlls 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.
Alternativ kann die Schutzschicht auch auf Basis von Polyurethanen formuliert werden. Hierfür können Polyurethane von Bayer MaterialScience AG verwendet werden. Diese Formulierung kann auch mit Füllstoffen versehen sein. Hierfür geeignet sind alle dem Fachmann bekannten Füllstoffe, beispielsweise auf Basis anorganischer Metalloxide wie TiO2, ZnO, Li- thopone, etc. Weiterhin kann die Formulierungen Verlaufsmittel sowie Rheologieadditive enthalten. Als Lösemittel können beispielsweise. Etho- xypropylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Toluol, XyIoI, SoI- ventnaphtha 1 00 oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Lösemittel verwendet werden.
Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Formulierung des Schutzlackes CA enthält:
Figure imgf000031_0001
Beim inversen Schichtaufbau ist der Schutzlack CA bevorzugt zumindest teilweise transparent.
Je nach Anwendung kann das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement neben den Komponenten A und B anstelle der Schutzschicht, Komponente CA, eine Folie, Komponente CB, aufweisen. Geeignete Folien sind die als Trägerfolien (Komponente A) genannten Folien. Die Folie kann beispielsweise durch Laminieren oder Kleben aufgebracht werden .
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelement um ein Folienelement, das eine Fläche von 1 cm2 bis 1 000 m2, bevorzugt 5 cm2 bis 500 cm2 aufweist. Die Spannungsquelle und/oder der Inverter und/oder ein oder mehrere Schalter zum Ein- oder Ausschalten der E- lektrolumineszenz sind in den in dem erfindungsgemäßen Folienelement in den Verformungen angeordnet. Das erfindungsgemäße Folienelement ist bevorzugt dauerhaft gebogen. Folienelemente gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform sind als Namensschilder, z. B. beleuchtete bzw. beleuchtbare Namensschilder, die beispielsweise zur Identifizierung von Personen auf Tagungen an der Kleidung angebracht werden können, besonders geeignet. Das bedeutet, dass die Trägerfolie A graphische Darstellungen, insbesondere in Form von Buchstaben (Namen) oder Zahlen aufweist.
Ein Beispiel für ein besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes dreidimensional verformtes Folienelement ist in Figur 1 dargestellt. Darin bedeuten:
1 dreidimensional verformtes Folienelement (die innere Umrandung entspricht der Größe des fertigen Folienele- ments) ;
2 graphische Darstellung / Gestaltung
3a, 3b, 3c Verformungen für
3a Spannungsquelle(n)
3b, 3c Schalter
4 Leitungen 5 EL-Inverter
6 mögliche Biegestellen zur Herstellung eines Namensschildes, wobei die Pfeile die bevorzugte Biegerichtung ange- ben
7 äußere Umrandung vor Schneiden des Folienelements in seine endgültige Große.
Innerhalb der endgültigen Umrandung ( 1 ) des erfindungsgemaßen Folienelements befinden sich alle zum Betrieb (Elektrolumineszenz) des Folienelements erforderlichen Komponenten. Die graphischen Darstellungen (2) werden in einer bevorzugten Ausfuhrungsform mittels Siebdruck auf das Folienelement aufgebracht. Üblicherweise erfolgt die Aufbrin- gung der graphischen Darstellungen vor der dreidimensionalen Verformung des Folienelements. Geeignete Siebdruckfarben sind vorstehend genannt. Die Verformungen (3a, 3b, 3c) werden erfindungsgemaß durch isostatische Hochdruckverformung in das Folienelement eingebracht. Dadurch ist es möglich, die Verformungen präzise an der gewünschten Position einzufügen (positionsgenau). Die Tiefe und Form der Vertiefung ist abhangig von der Große und Form der Komponente, die in die Vertiefung eingebracht, bevorzugt mittels dem Fachmann bekannten Verfahren und Klebstoffen eingeklebt, werden soll. Die in Figur 1 dargestellten Verformungen sind beispielhaft. Es ist denkbar, dass das erfmdungsge- maße Folienelement eine oder mehrere Verformungen in beliebiger Form und Große aufweist. Des Weiteren umfasst das erfmdungsgemaße Folienelement in einer bevorzugten Ausfuhrungsform Leitungen (4), die das Elektrolumineszenz-Element mit einer oder mehreren Ansteuerungen über Kontaktierhilfen verbinden. Geeignete Ausfuhrungsformen der Leitungen und Kontaktierhilfen sind vorstehend genannt Bevorzugt sind die Leitungen in Siebdruck hergestellte Bahnen leitfahiger Pasten. Geeignete Pasten sind dem Fachmann bekannt. Es können jedoch ebenfalls Leitungen (Kabel) verwendet werden. Im Allgemeinen weist das Folienelement bei der Herstellung einen größeren Umfang (7) auf als das fertige Folienele- ment. Das fertige Fohenelement wird im Allgemeinen durch Schneiden, Stanzen oder Lasern in die gewünschte Große gebracht. Ein wesentlicher Aspekt ist, dass das erfindungsgemäße Folienelement in einer bevorzugten Ausführungsform gebogen werden kann. In Figur 1 sind mögliche Positionen (6) gekennzeichnet, an denen ein Biegen erfolgen kann. Die in Figur 1 dargestellten Pfeile geben dabei die bevorzugte Biegerichtung an. Das bedeutet, dass das Folienelement in einer Ausführungsform so gebogen wird, dass die Fläche mit den graphischen Darstellungen außen liegt und somit sichtbar ist.
Das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement ist durch isostatische Hochdruckverformung eines ebenen Folienelements aufgebaut aus den Komponenten A, B und C bei einer Verfahrenstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A des Folienelements herstellbar. Ein geeignetes isostatisches Hochdruckverfor- mungsverfahren ist beispielsweise in EP-A 0 371 425 erwähnt. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau aus den Komponenten A, B und C, die vorstehend beschrieben sind, ist gewährleistet, dass eine dreidimensionale Verformung des ebenen Folienelements mittels isostatischer Hochdruckverformung ohne Beschädigung der einzelnen Komponenten des Folien- elements, insbesondere ohne Beeinträchtigung der Lampenfunktion des Elektroluimineszenz-Elements, erfolgen kann und die Verformungen positionsgenau eingebracht werden können.
Die Schichten (Komponenten A, B und C) in dem erfindungsgemäßen Fo- lienelement sind so abgestimmt, dass Kurzschlüsse vermieden werden. Die Schutzschicht, Komponente C, auf der Rückseite bewirkt, dass eine rissfreie Verformung möglich ist. Da ein ebenes Folienelement aufgebaut aus den Elementen A, B und C mittels isostatischer Hochdruckverformung verformt wird, ist es von besonderer Bedeutung, dass eine gute Haftung der einzelnen Schichten des Folieelements gewährleistet ist. Die gute Haftung ist durch die Zusammensetzung der einzelnen Schichten (Komponenten A, B und C), insbesondere durch den Einsatz von hochflexiblen Bindemitteln in den Schichten, z. B. Bindemitteln auf Basis von PU, PMMA, PVA, insbesondere PU, gewährleistet. Die Zusammensetzung der Schich- ten (Komponenten A, B und C) gewährleistet nicht nur eine hervorragen- de Haftung der Schichten untereinander sondern auch eine zur Durchführung der isostatischen Hochdruckverformung erforderlichen Dehnfähigkeit.
Das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement ist durch isostatische Hochdruckverformung, wie sie beispielsweise in EP-A 0 371 425 offenbart ist, herstellbar. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional verformten Folienelements umfassend
i) Herstellung eines ebenen Folienelements aufgebaut aus
a) einer zumindest teilweise transparenten Trägerfolie, Komponente A, aus mindestens einem kalt-reckbaren Folienmateri- al, das gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehen ist, b) mindestens einem auf die Trägerfolie aufgebrachten Elektro- lumineszenz-Element, Komponente B, enthaltend die folgenden Komponenten
ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Komponente BA, bb) gegebenenfalls eine erste Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein e- lektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht, Komponente BD, be) eine Rückelektrode, Komponente BE,
c) einer Schutzschicht, Komponente CA oder einer Folie, Komponente CB, und ii) Einformen einer oder mehrerer Vertiefungen und/oder Erhebungen in eine von dem ebenen Folienelement gebildete Grundfläche durch isostatische Hochdruckverformung des in Schritt i) erhaltenen ebenen Folienelements bei einer Verfahrenstempe- ratur unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A des Folienelements, wobei ein dreidimensional verformtes Folienelement erhalten wird,
iii) gegebenenfalls Biegen des in Schritt ii) erhaltenen dreidimensi- onal verformten Folienelements.
Das Elektrolumineszenz-Element wird darüber hinaus im Allgemeinen so hergestellt, dass eine Kontaktierung der Elektroden, beispielsweise über einen Busbar aus einer Silberpaste erfolgt.
Die Komponenten A, B und C weisen die bereits vorstehend genannten Bedeutungen auf . Neben den Komponenten A, B und C kann das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement gegebenenfalls weitere Schichten enthalten .
Schritt I)
Das ebene Folienelement kann gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden .
In einer bevorzugten Ausfύhrungsform umfasst die Herstellung des ebenen Folienelements in Schritt i) die folgenden Schritte:
ia) Bereitstellung einer transparenten Trägerfolie, Komponente A, und gegebenenfalls Bedrucken der transparenten Trägerfolie mit graphischen Darstellungen,
ib) Aufbringen des Elektrolumineszenz-Elements auf die gegebenenfalls bedruckte Trägerfolie, ic) Aufbringen der Schutzschicht oder der Folie auf das Elektrolu- mineszenz- Element;
wobei zwischen den Schritten ia) und ib) und/oder den Schritten ib) und ic) jeweils gegebenenfalls eine Isolationsschicht aufgebracht werden kann.
Die Herstellung der transparenten Trägerfolie in Schritt ia) erfolgt gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren. Des Weiteren sind geeignete Trä- gerfolien kommerziell erhältlich. Die Aufbringung von graphischen Darstellungen auf die Trägerfolie kann ebenfalls nach dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen, zum Beispiel durch Siebdruck, Offset- Lithographie, Rotationsdruck, Tiefdruck, InkJet, Tampondruck, Laserdruck oder Flexodruck, die alle gebräuchlich und im Stand der Technik bekannt sind. Bevorzugt erfolgt die graphische Gestaltung durch Farbauftrag mittels Siebdruck oder InkJet.
Um eine komplette Abdeckung ohne kleinste durchsichtige Fehlstellen zu erhalten, kann ein Mehrfachdruck, zum Beispiel ein Zweifachdruck erfol- gen. Für die Positionierung der einzelnen Drucke werden im Allgemeinen Referenzmarken oder eine Dreipunktkantenregistrierung verwendet.
Das Aufbringen des Elektrolumineszenz-Elements auf die gegebenenfalls bedruckte Trägerfolie in Schritt ib) kann ebenfalls nach dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Die Verbindung des Elektrolumineszenz-Elements mit der Trägerfolie kann durch dem Fachmann bekannte Mittel, im Allgemeinen durch direkte Aufbringung, zum Beispiel durch Siebdruck, auf die Trägerfolie erfolgen, wie vorstehend bereits erwähnt wurde.
In Schritt ic) wird die Schutzschicht oder die Folie ebenfalls nach dem Fachmann bekannten Verfahren auf das mindestens eine Elektrolumines- zenz-Element aufgebracht, bevorzugt ebenfalls mittels Siebdruck. Die Isolαtionsschichten werden ebenfalls bevorzugt mittels Siebdruck aufgebracht.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Folienelements ist, dass alle Schich- ten des Folienelements so ausgewählt sind, dass sie durch Siebdruck aufgebracht werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen das gegebenenfalls durchgeführte Bedrucken der transparenten Trägerfolie mit graphischen Darstellungen in Schritt ia), das Aufbringen des Elektrolumineszenz-Elements auf die gegebenenfalls bedruckte Trägerfolie in Schritt ib), und das Aufbringen der Schutzschicht der Folie auf das Elektrolumineszenz-Element in Schritt ic) mittels Siebdruck.
Schritt H)
Die isostatische Hochdruckverformung in Schritt ii) erfolgt bevorzugt gemäß dem in EP-A 0 371 425 genannten Verfahren, wobei eine Verfahrenstemperatur gewählt wird, die unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A des Folienelements liegt.
Im Allgemeinen wird das ebene Folienelement, das in Schritt i) erhalten wird, aufgebaut aus den Komponenten A, B und C, bei einer Arbeitstemperatur mit einem fluiden Druckmittel beaufschlagt und isostatisch verformt, wobei die Verformung bei einer Arbeitstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Materials der Trägerfolie (Komponente A) und unter einem Druckmitteldruck von im Allgemeinen > 20 bar, bevorzugt > 1 00 bar, besonders bevorzugt von 200 bis 300 bar vorgenommen wird. Die Verformung des Folienmaterials erfolgt im Allgemeinen innerhalb von wenigen Sekunden Taktzeit, bevorzugt innerhalb einer Zeitspanne von < 10 Sekunden, besonders bevorzugt innerhalb einer Zeitspanne von <5 Sekunden. Dabei können Verformungen von 1 00 % bis 200 % erreicht werden, ohne Auftreten von optisch störendem Weißbruch.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die isostatische Hochdruck- Verformung im Allgemeinen wenigstens 5°C, bevorzugt wenigstens 1 0 °C besonders bevorzugt wenigstens 200C und mehr unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A des Folienelements. Die Erweichungstemperatur von besonders bevorzugt als Material der zumindest teilweise transparenten Trägerfolie eingesetzten Polycarbonaten auf Basis von Bisphenol A (zum Beispiel Makrofol©-Folien) liegt etwa bei oder oberhalb von 1 500C. Es ist möglich, dass die isostatische Hochdruckverformung von Folienelementen, die solche Polycarbonatfolien als Trägerfolien aufweisen, bei Zimmertemperatur durchgeführt wird. Bevorzugt erfolgt die isostatische Hochdruckverformung aufgrund der weiteren Kom- ponenten, unter anderem aufgrund der graphischen Darstellungen, die bevorzugt mittels Farbaufdruck erfolgen, bei Arbeitstemperaturen zwischen 80 und 1 300C, wenn als Folienmaterial der Trägerfolie Polycarbo- nate auf Basis von Bisphenol A, wie vorstehend erwähnt, eingesetzt werden. Bei dem Einsatz von Trägerfolien aus anderen Materialien kann die Verarbeitungstemperatur in Schritt ii) bei Kenntnis der Erweichungstemperatur des Materials für den Fachmann problemlos ermittelt werden.
Geeignete Vorrichtungen zur Durchführung der isostatischen Hochdruckverformung zur Herstellung des erfindungsgemäßen dreidimensional ver- formten Folienelements sind zum Beispiel in EP-A 0 371 425 genannt.
Erfindungsgemäß kann die Folie allein (ohne Elektrolumineszenz-Element, d.h. an den Positionen, an denen kein Elektrolumineszenz-Element vorhanden ist) verformt sein und/oder die Folie mit dem Elektrolumines- zenz-Element (d. h. das Elektrolumineszenz-Element wird ebenfalls verformt), D.h. erfindungsgemäß kann die Nicht-EL-Fläche und/oder die EL-Fläche verformt sein (EL bedeutet im Sinne der vorliegenden Anmeldung Elektrolumineszenz).
Bevorzugt sind die Folie und das Elektrolumineszenz-Element verformt. Unter „Verformen" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung das Einformen von Vertiefungen und/oder Erhebungen zu verstehen.
Das im Anschluss an Schritt ii) erhaltene dreidimensional verformte Fo- lienelement kann in eine endgültige gewünschte Kontur gebracht wer- den, beispielsweise durch Beschneiden, Ausstanzen oder Lasern. Geeignete Verfahren und Vorrichtungen, um das Folienelement in seine endgültige Kontur zu bringen, z. B. durch Ausstanzen, Beschneiden oder Lasern, sind dem Fachmann bekannt. Im Allgemeinen erfolgt das Ausstan- zen, Beschneiden oder Lasern mit hoher Präzision, wobei z. B. geeignete Verfahren zum Beschneiden das Präzisionsschneiden oder Ultraschallschneiden ist.
Schritt Hi)
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement im Anschluss an Schritt ii) gebogen. Eine Definition des Begriffs „Biegen" gemäß der vorliegenden Anmeldung ist vorstehend genannt, wobei unter „Biegen" im Sinne der vorliegenden Erfindung auch „Falten" bzw. „Knicken" verstanden wird.
Die Biegung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements bleibt bevorzugt dauerhaft erhalten.
Das Biegen des dreidimensional verformten Folienelements kann nach beliebigen dem Fachmann z. B. für das Biegen von Blechen oder Kunststoffen oder Falten von Papier bekannten Verfahren erfolgen, wobei bevorzugt das Kunststoffbiegen oder Kunstofffalzen angewendet wird.
Das erfindungsgemäße dreidimensional verformte Folienelement kann in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden. Geeignete Anwendungen sind zu Beispiel die Verwendung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten Folienelements zur Ausbildung von mobilen oder stationären Kennzeichnungsschildern, z. B. Namensschildern, Nummernschildern, z. B. Nummernschilder zur Kennzeichnung/Nummerierung von Gebäuden, Aus- und Eingängen wie Notausgängen etc . Bevorzugt geeignete Ausführungsformen für Namensschilder sind z. B. beleuchtete bzw. beleuchtbare Namensschilder, die beispielsweise zur Identifizierung von Personen auf Tagungen an der Kleidung angebracht werden können.

Claims

Patentansprüche
1 . Dreidimensional verformtes Folienelement aufgebaut aus
a) einer zumindest teilweise transparenten Trägerfolie, Komponente A, aus mindestens einem kalt-reckbaren Folienmaterial, das gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehen ist,
b) mindestens einem auf die Trägerfolie aufgebrachten Elektrolu- mineszenz-Element, Komponente B, enthaltend die folgenden Komponenten
ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode, Kompo- nente BA, bb) gegebenenfalls eine erste Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz, Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht, Komponente BD, be) eine Rückelektrode, Komponente BE,
c) einer Schutzschicht, Komponente CA oder einer Folie, Kompo- nente CB,
herstellbar durch isostatische Hochdruckverformung eines ebenen Folienelements aufgebaut aus den Komponenten A, B und C bei einer Verfahrenstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A des Folienelementes, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Verformung des Folienelements derart ausgestaltet ist, dass in das ebene Folienelement eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen ausgehend von einer durch das ebene Folienelement gebildeten Grundfläche einge- formt sind.
2. Dreidimensional verformtes Folienelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Folienmaterial der Trägerfolie ausgewählt ist aus mindestens einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonaten, Polyestern, Polyamiden, Polyimiden, Polyarylaten, organischen thermoplastischen CeIIuIo- seestern und Polyfluorkohlenwasserstoffen, bevorzugt Polycarbonaten, Polyestern und Polyimiden.
3. Dreidimensional verformtes Folienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie mit graphischen Darstellungen in Form von deckenden oder transluzenten Farbaufdrucken versehen ist.
4. Dreidimensional verformtes Folienelement nach einem der Ansprü- che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine
Elektrolumineszen-Element mit einer oder mehreren Spannungsquellen betrieben wird, die mobil sind und bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Batterien wie Gelbatterien, Knopfzellen, Akkumulatoren und Brennstoffzellen .
5. Dreidimensional verformtes Folienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Elektrolumineszenz-Element neben der mindestens einen Spannungsquelle mindestens einen Inverter, bevorzugt mindestens ei- nen SMD-EL-Inverter aufweist.
6. Dreidimensional verformtes Folienelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Elektrolumineszenz-Element elektrische Anschlüsse aufweist, die die Elektroden des Elektrolumineszenz-Elements mit der mindestens einen Spannungsquelle kontaktieren .
7. Dreidimensional verformtes Folienelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spannungsquelle und/oder der mindestens eine Inverter und / oder die Verkabelung und / oder weitere Funktionsbauteile in/auf den Vertiefungen und/oder Erhebungen des dreidimensional verformten Folienelements angeordnet sind.
8. Dreidimensional verformtes Folienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest teilweise transparente Elektrode des Elektrolumineszenz-Elements eine flächige Elektrode ist, aufgebaut aus einem elektrisch leitenden Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ITO- Siebdruckschichten, ATO-Siebdruckschichten, Non-ITO-Siebdruck- schichten, intrinsisch leitfähigen Polymersystemen, bevorzugt Baytron© von H . C . Starck GmbH.
9. Dreidimensional verformtes Folienelement nach einem der Ansprü- che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubstanz ZnS, im Allgemeinen dotiert mit Phosphor, als Leuchtsubstanz enthält.
1 0. Dreidimensional verformtes Folienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückelektrode des Elektrolumineszenz-Elements eine flächige Elektrode ist, aufgebaut aus elektrisch leitfähigen Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen wie Silber, Kohlenstoff, ITO- Siebdruckschichten, ATO-Siebdruckschichten, Non-ITO-Siebdruck- schichten, intrinsisch leitfähigen Polymersystemen, bevorzugt Baytron® von H. C . Starck GmbH, wobei die Materialien zwecks Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit mit Metallen wie Silber oder Kohlenstoff versetzt sein können und/oder mit einer Lage aus diesen Materialien ergänzt werden können.
1 1 . Dreidimensional verformtes Folienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienelement gebogen ist.
2. Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional verformten Folienelements nach einem der Ansprüche 1 bis 1 0 umfassend
i) Herstellung eines ebenen Folienelements aufgebaut aus
a) einer zumindest teilweise transparenten Trägerfolie, Komponente A, aus mindestens einem kalt-reckbaren Folienmaterial, das gegebenenfalls mit graphischen Darstellungen versehen ist,
b) mindestens einem auf die Trägerfolie aufgebrachten Elektrolumineszenz-Element, Komponente B, enthaltend die folgenden Komponenten
ba) eine zumindest teilweise transparente Elektrode,
Komponente BA, bb) gegebenenfalls eine erste Isolationsschicht, Komponente BB, bc) eine Schicht, enthaltend mindestens eine durch ein elektrisches Feld anregbare Leuchtsubsta nz,
Komponente BC, bd) gegebenenfalls eine weitere Isolationsschicht, Komponente BD, be) eine Rückelektrode, Komponente BE,
c) einer Schutzschicht, Komponente CA oder einer Folie, Komponente CB,
ii) Einformen einer oder mehrerer Vertiefungen und/oder Er- hebungen in eine von dem ebenen Folienelement gebildete Grundfläche durch isostatische Hochdruckverformung des in Schritt i) erhaltenen ebenen Folienelements bei einer Verfahrenstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der Komponente A des Folienelements, wobei ein dreidimensional verformtes Folienelement erhalten wird,
iii) gegebenenfalls Biegen des in Schritt ii) erhaltenen drei- dimensional verformten Folienelements.
1 3. Verfahren nach Anspruch 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des ebenen Folienelements in Schritt i) die folgenden Schritte umfasst:
ia) Bereitstellung einer transparenten Trägerfolie und gegebenenfalls Bedrucken der transparenten Trägerfolie mit graphischen Darstellungen,
ib) Aufbringen des mindestens einen Elektrolumineszenz-Elements auf die gegebenenfalls bedruckte Trägerfolie
ic) Aufbringen der Schutzschicht oder Folie auf das mindestens eine Elektrolumineszenz-Element;
wobei zwischen den Schritten ia) und ib) und/oder den Schritten ib) und ic) jeweils gegebenenfalls eine Isolationsschicht aufgebracht werden kann.
1 4. Verwendung eines dreidimensional verformten Folienelements nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 oder hergestellt nach Anspruch 1 2 oder 1 3 zur Ausbildung von mobilen oder stationären Kennzeichnungsschildern, bevorzugt von Namensschildern sind z. B. beleuchtete bzw. beleuchtbare Namensschildern, die zur Identifizie- rung von Personen auf Tagungen an der Kleidung angebracht werden können.
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