DE2249867A1 - Elektrolumineszenzelement vom dispersionstyp - Google Patents

Description

Elektrolumineszenzelement vom Dispersionstyp

Die Erfindung bezieht sich auf ein lichtabstrahlendes Anzeigeelement, bei dem ein der Elektrolumineszenz (EL) fähiger Leuchtstoff verwendet wird, und insbesondere auf ein der Anzeige dienendes Elektrolumineszenzelement vom Dispersionstyp.

Die Elektrolumineszenz-Anzeigeelemente werden im allgemeinen in die Gruppen der EL-Zellen mit aufgedampftem Film und der EL-Zellen vom üispersionstyp eingeteilt, wobei in der letzteren Gruppe der elektrolumineszente Leuchtstoff in einem geeigneten organischen oder anorganischen Bindemittel dispergiert ist.

Derartige organische Bindemittel sind Rizinusöl, Glyzerin, Acetal-Kunstharze, Epoxyd-Kunstharze, Methylmethacrylat, Polyester, Polyäthylen, Polystyrol, Cyanoäthyl-Zellulose usw., wohingegen zu den anorganischen Bindemitteln ferroelektrische Materialien, wie z.B. elektrolumineszente Email, Bariumtitanat, Rochelle-Salz,

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Kaliumdihydrogen -Phosphat und Bleititanat gehören.

Die bekannte lilektrolumineszenz zelle vom Dispersionstyp weist zwei Elektroden auf, zwischen denen eine elektrolumineszente Schicht eingeschlossen ist. Zwischen der elektrolumineszenten Schicht und der einen Elektrode ist ein isolierender Film angeordnet, um einen Durchschlag zu verhindern.

An das organische oder anorganische Bindemittel müssen die folgenden Anforderungen gestellt werden:

1. Es muß mit dem elektrolumineszenten Leuchtstoff in geeigneter Weise vermischbar sein;

2. es darf mit dem Leuchtstoff/chemisch nicht reagieren;

3. es muß den elektrolumineszenten Leuchtstoff sicher halten;

4. es muß ausgezeichnete Isolationseigenschaftn aufweisen;

5. sein Alterungsverhalten muß gut sein d.h. seine Eigenschaften sollen sich in Abhängigkeit von der Zeit nicht ändern;

6. es muß eine im Vergleich zur aufgeprägten Spannung hohe Durchschlagspannung aufweisen und

7. seine Dielektrizitätskonstante muß groß sein.

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Nun können aber die organischen Bindemittel nicht die Bedingungen 3 bis 7 erfüllen,während die anorganischen Bindemittel nicht die · Forderung 1 erfüllen. Wenn ein Durchschlag durch einen besonderen isolierenden Film verhindert werden soll, werden die Anzahl der Herstellungsschritt.e und die Herstellungskosten in die Höhe getrieben.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrolumines zenzelement vom Dispersionstyp zu schaffen, das von einfachem Aufbau ist und die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Elektrolumineszenzelement vom Dispersionstyp mit zwei Elektroden und einer zwischen den beiden Elektroden angeschlossenen elektrolumineszenten Schicht aus, in der ein elektrolumineszenter Leuchtstoff in einem Bindemittel dispergiert ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die elektrolumineszente Schicht aus einer Mischung von 100 Gew.-Teilen elektrolumineszentern Leuchtstoff, 30 bis 50 Gew.-Teilen Flüssigkristall und ausgehend von der Summe der Gewichtsteile an Leuchtstoff und Flüssigkristall 10 bis 40 Gew.-Teilen anorganischem Bindemittel besteht.

Die Verwendung von Flüssigkristall bietet die folgenden Vorteile;

1. Der Flüssigkristall weist ein ausgezeichnetes Isolationsvermögen auf;

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2» Der Flüssigkristall kann in einem beliebigen Verhältnis nit dem elektroitntineszenten Leuchtstoff vermischt -und in dies·* dispergiert werden;

3. D«r Flüssigkristall kann als organisches Bindemittel wirken, das über eine Betriebsteit vom mehreren tausend Stunden ohne Alterungserscheinungen stabil ist;

4. Der Flüssigkristall ist durchscheinend oder leicht getrübt, , so daß er äußerst wirkungsvoll Lumineszenzlicht hindurchlassen kann; '. · , ■ ... ■..■■'.■.;. .:>■:

5. Der Flüssigkristall baut beim Anliegen einer Spannung eine Dipolmoment auf, so daß ein elektrisches Feld wirkungsvoll über dem Leuchtstoff aufgebaut werden kann, und

6. Der Flüssigkristall weist eine relativ große Dielektrizititskonstante auf. Andererseits bietet die Verwendung eines anorganischen Bindemittels die folgenden Vorteile:

1. Das anorganische Bindemittel weise eine äußerst holte Dielektrizitätskonstante auf und

2. es kann dort, wo es weiß ist, das elektroluminzeszente Licht reflektieren. ' .....■■■■ ■ ■ _{: :}. ■ . ■. ■ ...'. ■

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung genauer beschrieben werden. Von den Figuren zeigen:

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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine zum Stand der Technik gehörende Elektrolumineszenzzelle vom Dispersionstyp und

Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrolumineszenzzelle. .

Die in der Fig. 1 gezeigte bekannt EL-Zelle besteht aus einer Metallelektrode 1, einer lichtdurchlässigen Elektrode 2, einer Elektrolumineszenzschicht 3, die aus einer Mischung eines elektrolumineszenten Leuchtstoffes und einem organischen oder einem anorganischen Bindemittel besteht; weiterhin gehören zu der Zelle aus Kunstharz hergestellte Ab stands stücke 4, die zur Begrenzung eines Spaltes zwischen den Elektroden 1 und 3 zwischen diesen angeordnet sind.Der Spalt dient zur Aufnahme der elektrolumineszenten Schicht 3. Zwischen der elektrolumineszenten Schicht 3 und der Elektrode 2 ist ein isolierender Film 5 eingebracht, um einen Isolationsdurchschlag zu verhindern. Neben dem isolierenden¹ Film 5 tragen natürlich auch die Abstandsstücke 4 zur beträchtlichen Erhöhung der Herstellungsschritte und der Fabrikationskosten bei.

Die in der Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Elektrolumineszenzzelle besteht aus den beiden Elektroden 11 und 12, von denen wenigstens eine lichtdurchlässig ist und der Elektrolumineszenzschicht 13, die' aus einer Mischung aus einem elektrolumineszenten Leuchtstoff, einem Flüssigkristall und einem anorganischen Binde- , mittel mit den oben angegebenen Gewichtsteilen besteht.

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Der Flüssigkristall befindet sich bei Raumtemperatur im flüssigen Zustand und weist dann sehr gute Isolationseigenschaften auf. Zum Beispiel kann als Flüssigkristall MBBA (Methoxy-Benzilyden-Buthyl-Anilin), EBBA (Äthoxy-ßenzilyden-Buthyl-Anilin) oder eine Mischung der beiden verwendet werden.

Beim Betrieb des Elements wird eine Betriebsspannung über die beiden Elektroden 11 und 12 gelegt, um quer zur elektrolumineszenten Schicht 13 ein elektrisches Feld aufzubauen. Dadurch werden die Lumineszenz-Zentren des Leuchtstoffes angeregt. Wenn die Polarität des angelegten Feldes umgekehrt wird, rekombinieren die angeregten Elektronen mit den Lumineszenz-Zentren unter Abgabe von Lumineszenzlicht, das für den verwendeten elektrolumineszenten Leuchtstoff charakteristisch ist. Dieses Licht kann durch die lichtdurchlässige Elektrode hindurch betrachtet werden.

Wie bereits oben beschrieben nutzt die Erfindung sowohl die Vorteile des Flüssigkristalls als auch die Vorteile des anorganischen Bindemittels aus. Es ist daher nicht erforderlich, daß zur Verhinderung eines Isolationsdurchschlages ein isolierender Film eingebaut wird, so daß die Helligkeit des Klektrolumineszenzelementes gesteigert und Konstruktion und Herstellung des Elements vereinfacht werden können. WeiteMn zeigt das Elektrolumineszenzelement während des Betriebes über eine lange Zeitdauer keine Alterungserscheingungen, sondern arbeitet stabil.

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Claims (2)

1. . Patentansprüche

   Ty ElektiOlumines'zenzelement vom Dispersionstyp mit zwei Elektroden und einer zwischen den beiden Elektroden ·angeschlossenen · elektrolumineszenten Schicht, in der ein elektrolumineszenter Leuchtstoff in einem Bindemittel dispergiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrolumineszente Schicht aus einer iMischung von 100 Gew.-Teilen elektrolumineszentem Leuchtstoff, 30 bis 50 Gew.-Teilen Flüssigkristall und ausgehend von der Summe der Gewichtsteile an Leuchtstoff und Flüssigkristall TO bis 40 Gewi-'Teilen'anorganischem Bindemittel besteht.
2. 2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der · Flüssigkristall aus der Gruppe MBBA (Methoxy-Benzilyden-Buthyl-Anilin) , EBBA (Äthoxy-Benzilyden-Buthyl -Anilin); und · einer-Misefeung der beiden· ausgewählt ist* ' "■"»· ^;

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