DE1023821B - Voltage electroluminescent lamp and process for its manufacture - Google Patents
Voltage electroluminescent lamp and process for its manufactureInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf Spannungs-Elektrolumineiszenzlampen, d. h. auf Lampen, bei denen Licht dadurch erzeugt wird, daß ein Stoff durch Anlegen eines elektrischen Feldes zum Lementen erregt wird.The invention relates to voltage electroluminescent lamps, d. H. to lamps in which light is generated by applying a substance an electric field is excited to the element.
Solche Spannungs-Elektrolumineszenzlampen bestehen aus einer lichtdurchlässigen ersten leitenden Elektrode und einer zweiten, mit Abstand von der ersten angeordneten leitenden Elektrode, die von der ersten durch eine zwischen den beiden Elektroden liegende, in ein Dielektrikum eingebettete Leuchtstoffschicht sowie durch eine dielektrische leuchtstofffreiie Isolierschicht getrennt ist.Such voltage electroluminescent lamps consist of a translucent first conductive Electrode and a second, spaced from the first conductive electrode arranged from the first by a fluorescent layer embedded in a dielectric and lying between the two electrodes and is separated by a dielectric fluorescent-free insulating layer.
Nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung dieser Elektrolumineszenzlampen vorgeschlagen, welches darin besteht, daß die zwischen der Leuchtstoffschicht und der unteren, undurchsichtigen Elektrode angeordnete weitere Isolierschicht aus dielektrischem Stoff mit höherer Dielektrizitätskonstante hergestellt wird als das Einbettungsmittel der Leuchtstoff schicht.According to the invention, a method for producing these electroluminescent lamps is proposed, which consists in that between the phosphor layer and the lower, opaque Electrode arranged further insulating layer made of dielectric material with higher dielectric constant is produced as the embedding agent of the phosphor layer.
Die weitere! Isolierschicht kann als innige Mischung aus dem Einbeittungsmittel der Leuchtstoff schicht und einem weiteren dielektrischen Stoff mit höherer Dielektrizitätskonstante hergestellt werden. Vorzugsweise wird für den dielektrischen Stoff höherer Dielektrizitätskonstante ein weißer Feststoff mit hohem Reflexionsvermögen verwendet.The other one! Insulating layer can be an intimate mixture from the Einbeittmittel the phosphor layer and another dielectric material with a higher Dielectric constant can be established. Preferably, the dielectric material is higher Dielectric constant a white solid with high reflectivity is used.
Zweckmäßig enthält der dielektrische Stoff der weiteren Isolierschicht einzeln oder in Mischung Magnesiumoxyde, Rutil- und Anatasformen von Titandioxyd, Kalziumtitanat, Bariumtitanat, Strontiumtitanat und feste Lösungen dieser Titane ineinander, z. B. Barium-Strontium-Titanat. Die rückwärtige zweite leitende Elektrode kann beispielsweise aus Graphit sein.The dielectric material expediently contains the further insulating layer individually or as a mixture Magnesium oxides, rutile and anatase forms of titanium dioxide, calcium titanate, barium titanate, strontium titanate and solid solutions of these titans in one another, e.g. B. barium strontium titanate. The rear second conductive electrode can be made of graphite, for example.
Es ist bekannt, daß eine Beziehung zwischen der Helligkeit einer Elektrolumineszenzlampe und der Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Stoffes der lichteirzeugenden Schicht besteht, indem bei konstantem Wert der angelegten Spannung die Heiligkeit mit wachsender Dielektrizitätskonstante zunimmt. Der dielektrische Stoff muß einen verhältnismäßig hohen Widerstand haben, damit er das elektrische Feld, das die Kristalle des elektrolumineszenten Stoffes erregen soll, nicht kurzschließt; und er muß auch gut lichtdurchlässig sein. Dielektrische Stoffe, die bisher bei lichterzeugenden Schichten verwendet wurden, sind Fette, Wachse, Natur- und Kunstharze und andere Kunststoffe; die höchste bisher erreichte Dielektrizitätskonstante war nicht höher als etwa ε = 10.It is known that there is a relationship between the brightness of an electroluminescent lamp and the dielectric constant of the dielectric material of the light-generating layer, in that at a constant value of the applied voltage, the brightness increases with an increasing dielectric constant. The dielectric material must have a relatively high resistance so that it does not short-circuit the electric field which is intended to excite the crystals of the electroluminescent material; and it must also be well translucent. Dielectric materials that have hitherto been used in light-generating layers are fats, waxes, natural and synthetic resins and other plastics; the highest dielectric constant achieved so far was no higher than about ε = 10.
Es wurde gefunden, daß eine unerwartet große Steigerung (z. B. bis zum Sfachen) der Helligkeit
durch Einfügung dieser weiteren Isolierschicht in die Spannungs-Elektrolumineszenzlampe
und Verfahren zu ihrer HerstellungIt has been found that an unexpectedly large increase (e.g. up to six times) in the brightness can be achieved by inserting this further insulating layer in the voltage electroluminescent lamp
and methods of making them
Anmelder:Applicant:
Thorn Electrical Industries Limited,
LondonThorn Electrical Industries Limited,
London
Vertreter: Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,
Göggingen bei Augsburg, Von-Eichendorff-Str. 10Representative: Dr.-Ing. E. Liebau, patent attorney,
Göggingen near Augsburg, Von-Eichendorff-Str. 10
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 9. Dezember 1953Claimed priority:
Great Britain 9 December 1953
Derek Hubert Mash, London,
ist als Erfinder genannt wordenDerek Hubert Mash, London,
has been named as the inventor
Lampe erzielt werden kann, die aus dielektrischem Stoff von höherer Dielektrizitätskonstante als das Dielektrikum der Leuchtstoffschicht besteht.Lamp can be obtained made of dielectric material of higher dielectric constant than that Dielectric of the phosphor layer is made.
Eine Beziehung besteht auch zwischen der Helligkeit einer Elektrolumineszenzlampe und dem Abstand der Elektroden voneinander. Die Helligkeit bei konstantem Wert der angelegten Spannung mit zunehmendem Abstand ab. Das Vorhandensein der lichtdurchlässigen Schicht erhöht den Abstand der Lampenelektroden, und dies ergibt einen Abfall der Lichtleistung der lichterzeugenden Schicht, der der Zunahme der Lichtleistung der Lampe infolge des durch die erste Elektrode mit ihrer lichtreflektierenden Schicht zusätzlich reflektierten Lichtes entgegenwirkt. Daher muß die Dicke der beiden, der lichterzeugenden und der lichtreflektierenden Schichten so klein wie möglich gebalten werden, und die Dielektrizitätskonstanten der Stoffe beider Schichten müssen möglichst groß sein.There is also a relationship between the brightness of an electroluminescent lamp and the distance of electrodes from each other. The brightness at a constant value of the applied voltage with increasing Distance from. The presence of the translucent layer increases the spacing of the Lamp electrodes, and this results in a drop in the light output of the light-generating layer, that of the Increase in the light output of the lamp as a result of the light reflecting through the first electrode Layer counteracts additionally reflected light. Therefore, the thickness of the two, the light generating and the light reflective layers are made as small as possible, and the dielectric constant the fabrics of both layers must be as large as possible.
Um die Dicket der lichterzeugenden Schicht möglichst klein zu halten, muß das Verhältnis des lumineszenten Stoffes zum dielektrischen Stoff groß sein, z.B. gewichtsmäßig zwischen den Werten 1:1 und 10:1.In order to keep the thickness of the light-generating layer as small as possible, the ratio of the luminescent The size of the material compared to the dielectric material, e.g. in terms of weight between the values 1: 1 and 10: 1.
Wenn für den dielektrischen Stoff von höherer Dielektrizitätskonstante ein weißer Feststoff verwendet wird, so kann die weitere Isolierschicht außerdem als reflektierende Schicht dienen und das von der Leuchstoffschicht ausgehende Licht nach außen durch die Leuchtstoffschicht und die ersteWhen a white solid is used for the higher dielectric constant the further insulating layer can also serve as a reflective layer and that light emanating from the phosphor layer to the outside through the phosphor layer and the first
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durchsichtige Elektrode hindurch zurückreflektieren, das sonst beim Durchgang und/oder durch Absorption in der zweiten Elektrode verlorengehen würde.reflect back through the transparent electrode, which would otherwise occur during passage and / or absorption would be lost in the second electrode.
Magnesiumoxyd, Anatas- und Rutilformen von Titandioxyd, Bariumtitanat, Kalziumtitanat, Stroniiumtitanat und feste Lösungen der beiden Titanate ineinander, z. B. Barium-Strontium-Titanat, sind geeignete Stoffe füi die weitere Schicht, da sie alle genügend große Dielektrizitätskonstanten haben und unter anderem weiß sind, also Licht gut reflektieren. Die Dielektrizitätskonstanten der beiden Formen von Titandioxyd sind größer als die von Magnesiumoxyd., ? ber kleiner als die Dielektrizitätskonstanten der vorgenannten Titanate. Aus diesem Grunde ist die Gütereihenfolge dieser Stoffe: Titanate, Titandioxyde, MagttesiumO'xyd.Magnesium oxide, anatase and rutile forms of titanium dioxide, barium titanate, calcium titanate, stroniium titanate and solid solutions of the two titanates in one another, e.g. B. barium strontium titanate are suitable Substances for the further layer, since they all have sufficiently large dielectric constants and among other things are white, i.e. reflect light well. The dielectric constants of the two forms of Titanium dioxide are larger than those of magnesium oxide., ? About smaller than the dielectric constant of the aforementioned titanates. For this reason, the order of quality is of these substances: titanates, titanium dioxide, magnesium oxide.
Die rückwärtige Graphitelektrode kann leicht dadurch hergestellt werden, daß man auf die lichtreflektierende Schicht eine Graphitsuspension in einem verdampfbaren Suspensionsmittel aufstreicht oder aufspritzt und dann das Suspensionsmittel verdampft. Ein besonders geeigneter Stoff ist eine Suspension von kolloidalem Graphit in Wasser. Ein kaum reflektierender Stoff wie Graphit hätte als Elektrode den Xachteil, daß er einen großen Teil des von der lichterzeugenden Schicht ausgehenden und nach der Graphitelektrode gerichteten Lichtes verschlucken würde. Doch das Vorhandensein der lichtreflektierenden Isolierschicht erlaubt auch die Verwendung nicht reflektierender Elektroden, ohne daß dadurch ein Lichtverlust eintritt.The back graphite electrode can easily be made by looking at the light reflective Layer spreads or sprays a graphite suspension in a vaporizable suspension medium and then the suspending agent evaporates. A particularly suitable substance is a suspension of colloidal graphite in water. A hardly reflective material like graphite would have the electrode Disadvantage that it generates a large part of the light Swallow the layer of outgoing light directed towards the graphite electrode would. However, the presence of the light-reflecting insulating layer does not allow its use either reflective electrodes without loss of light.
Elektrolumineszenzlampen nach der Erfindung werden im folgenden zusammen mit den Herstellungsverfahren beispielsweise an Hand der schaubildlichen schematischen Zeichnung beschrieben, die eine Lampe mit einem endseitigen Schnitt zeigt.Electroluminescent lamps according to the invention are described below together with the manufacturing process For example, described with reference to the diagrammatic schematic drawing that a lamp shows with an end cut.
gen.de Schicht zerstäubt, um eine lichtreflektierende Schicht 6 zu erhalten. Die Zusammensetzung der zweiten Suspension ist die gleiche wie die der erstgenannten Suspension, mit der Ausnahme, daß der Elektrolumineszenzstoff durch 20 g pulverisiertes Titandioxyd der Anatasform «setzt wird. Die lichtreflektierende Schicht wird 10 Minuten an der Luft getrocknet und die Platte bei etwa 100 bis 150° C erwärmt.gen.de layer atomized to create a light reflective Get layer 6. The composition of the second suspension is the same as that of the former Suspension, with the exception that the electroluminescent substance is pulverized by 20 g Titanium dioxide of the anatase form «is set. The light reflective layer is left in the air for 10 minutes dried and the plate heated to about 100 to 150 ° C.
Eine zweite Elektrode? aus Graphit wird durch Bestreichen oder Bestäuben der frei liegenden Fläche: der lichtreflektierenden Schicht 6 mit einer Suspension von kolloidalem Graphit in Wasser hergestellt; dabei ist darauf zu achten, daß die Elektrode 7 guten elektrischen Kontakt mit dem zugehörigen Metallkontaktbtreifen 4 hat und von der ersten Elektrode 2 und dem zugehörigen Streifen 3 isoliert ist. Die zweite Elektrode wird bei 100° C 15 Minuten getrocknet, und nach dem Abkühlen ist die Lampe gebrauchsfertig. Eine Schicht 8 aus wasserfestem, elektrisch isolierendem Stoff, z. B. einem Wachs, kann auf die Elektrode 7 aufgebracht werden, damit die Lampe gefahrlos gebraucht werden kann und gegen das Eindringen von Feuchtigkeit gesichert ist.A second electrode? By brushing or dusting the exposed surface, graphite becomes: the light-reflecting layer 6 made with a suspension of colloidal graphite in water; included care must be taken that the electrode 7 is good electrical Has contact with the associated metal contact strip 4 and of the first electrode 2 and the associated strip 3 is isolated. The second electrode is dried at 100 ° C for 15 minutes, and after cooling the lamp is ready for use. A layer 8 of waterproof, electrically insulating material, e.g. B. a wax, can be applied to the Electrode 7 can be applied so that the lamp Can be used safely and is secured against the ingress of moisture.
Verfahren 2Procedure 2
Eine quadratische Glasplatte 1 von etwa 7,5 cm Seitenlänge erhält eine erste Elektrode 2 und zwei Metallkontaktstreifen 3 und 4, wie beim Verfahren 1 beschrieben. 5 cm3 einer ersten Lösung von nachstehender Zusammensetzung werden dann gleichmäßig auf die erste Elektrode zerstäubt:A square glass plate 1 with a side length of approximately 7.5 cm contains a first electrode 2 and two metal contact strips 3 and 4, as described in method 1. 5 cm 3 of a first solution of the following composition are then evenly atomized onto the first electrode:
Mit Rizinusöl versetztes Alkylharz . . 8 gAlkyl resin mixed with castor oil. . 8 g
Melaminformaldehydharz 1,5 gMelamine formaldehyde resin 1.5 g
Xylol '. 92Cm"Xylene '. 92cm "
n-ßutanol 20 cms n-ßutanol 20 cm s
Verfahren 1Procedure 1
Eine quadratische Glassplatte 1 von etwa 7,5 cm Seitenlänge hat auf dar einen Seite einen lichtdurchlässigen leitenden Überzug 2, der die erste lichtdurchlässige Elektrode bildet. Der leitende Überzug kann z. B. dadurch aufgebracht werden, daß eine Fläche der erwärmten Platte Zinnchloriddämpfen ausgesetzt wird. Zwei streifenförmige Metallkontakte 3 und 4 dienen als Verbindungsstücke zum Anschließen der Lampe an eine Wechselstromquelle. Der eine Streifen 3 hat guten elektrischen Kontakt mit dem leitenden Überzug 2, und der andere Streifen 4 ist dagegen isoliert.A square glass plate 1 with a side length of about 7.5 cm has a translucent one on one side conductive coating 2 which forms the first transparent electrode. The conductive coating can z. B. be applied by exposing a surface of the heated plate to tin chloride vapors will. Two strip-shaped metal contacts 3 and 4 serve as connectors for connecting the Lamp to an AC power source. One strip 3 has good electrical contact with it conductive coating 2, and the other strip 4 is insulated from it.
8 cm3 einer Suspension von nachstehender Zusammensetzung werden gleichmäßig auf den leitenden Überzug 2 aufgespritzt, so' daß eine lichterzeugende Schicht 5 entsteht; man verwendet dazu einen Zerstäuber üblicher Art mit einem Druck- von etwa 34 kg/cm2:8 cm 3 of a suspension of the following composition are sprayed evenly onto the conductive coating 2, so that a light-generating layer 5 is formed; one uses an atomizer of the usual type with a pressure of about 34 kg / cm 2 :
Mit Rizinusöl versetztes Alkylharz . . 12 gAlkyl resin mixed with castor oil. . 12 g
pulverisierter Leuchtstoff 401 gpowdered phosphor 40 1 g
Melaminformaldehyd 2,4 gMelamine formaldehyde 2.4 g
Xylol 60 cm3 Xylene 60 cm 3
n-Butatiol 15 cm3 n-butatiol 15 cm 3
Diacetonalkohol 1 cm3 Diacetone alcohol 1 cm 3
Die Stoffe werden zusammen in einer Kugelmühle gemahlen und sorgfältig gemischt; man erhält dann eine klumpenfreie Suspension mit gleichmäßig darin dispergierten Stoffen.The substances are ground together in a ball mill and mixed carefully; one then receives a lump-free suspension with substances evenly dispersed in it.
Die lichterzeugende Schicht 5 wird 5 Minuten an der Luft getrocknet, und dann werden 8 cm3 einer zweiten Suspension gleichmäßig auf die lichterzeu-Die erhaltene Schicht ist klebrig, und nach dem Trocknen an der Luft während einer Minute wird der Elektrolumineszenzstoff als feingesiebtes Pulver auf die klebrige Schicht aufgetragen, und der nicht haftende Überschuß wird abgebürstet. Die Schicht aus Elektrolumineszenz-Leuchtstoff wird nochmals mit 5 cni3 der erbten Lösung bespritzt und noch mehr λ on dem Pulver aufgetragen; das Verfahren wird wiederholt, bib die lichterzeugende Schicht 5 die erforderliche Dicke hat.The light-generating layer 5 is air-dried for 5 minutes, and then 8 cm 3 of a second suspension is applied evenly to the light-generating layer The sticky layer is applied and the excess that does not stick is brushed off. The layer of electroluminescent phosphor is again sprayed with 5 cni 3 of the inherited solution and even more λ on the powder applied; the process is repeated for the light generating layer 5 to have the required thickness.
Die lichtreflektierende Schicht 6 wird dadurch gebildet, daß auf die lichterzeugende Schicht 8 cm3 einer der ersten etwa gleichen Suspension nach dem ersten Λ"erfahren aufgestäubt werden; sie unterscheidet sich nur dadurch, daß 20 g Titandioxyd der Anatasfoim durch 20 g der Rutilfonn in pulverisiertem Zustand ersetzt werden. Die Platte wird 10 Minuten in Luft getrocknet und darauf bei 100 bib 150° C 30 Minuten erhitzt, und sodann wird eine Schicht einer Graphit-Wasser-Suspension aufgebracht wie l>eim ersten Verfahren, um die zweite Elektrode 7 zu bilden. Nach dem Trocknen der Graphitschicht und dem Abkühlen ist die Lampe gebrauchsfertig. Ein Überzug 8 wie beim erstbeschriebenen Verfahren kann aufgebracht werden.The light-reflecting layer 6 is formed in that 8 cm 3 of one of the first approximately the same suspensions are sputtered onto the light-generating layer after the first Λ "experience; The plate is dried in air for 10 minutes and then heated at 100 to 150 ° C. for 30 minutes, and then a layer of a graphite-water suspension is applied as in the first method to form the second electrode 7 After the graphite layer has dried and cooled, the lamp is ready for use A coating 8 can be applied as in the first-described method.
Verfahren 3Procedure 3
Eine Lampe wird gemäß dem \ υΐbeschriebenen Verfahren 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der zweiten Suspension die 20 g der Rutil form von Titandioxyd durch 40 g pulverisiertes Barium-Strontium-Titanat ersetzt werden. Das Barium-Strontiuni-Titanat kann dadurch hergestellt werden,A lamp is made according to what has been described Method 2 prepared, with the exception that in the second suspension the 20 g of the rutile form of Titanium dioxide can be replaced by 40 g of powdered barium strontium titanate. The barium strontiuni titanate can be produced by
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|---|---|---|---|
| GB1023821X | 1953-12-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1023821B true DE1023821B (en) | 1958-02-06 |
Family
ID=10868709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DET10320A Pending DE1023821B (en) | 1953-12-09 | 1954-12-09 | Voltage electroluminescent lamp and process for its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1023821B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1136421B (en) * | 1960-10-26 | 1962-09-13 | Patra Patent Treuhand | Electroluminescent surface lamp and process for its manufacture |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1022220A (en) * | 1949-07-20 | 1953-03-02 | Sylvania Electric Prod | Electro-luminescent light fixture |
| FR1026821A (en) * | 1949-09-30 | 1953-05-05 | Sylvania Electric Prod | Electroluminescent lamps |
| AT176609B (en) * | 1952-05-02 | 1953-11-10 | Watt Gluehlampen Und Elek Zita | Device for generating light |
-
1954
- 1954-12-09 DE DET10320A patent/DE1023821B/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1022220A (en) * | 1949-07-20 | 1953-03-02 | Sylvania Electric Prod | Electro-luminescent light fixture |
| FR1026821A (en) * | 1949-09-30 | 1953-05-05 | Sylvania Electric Prod | Electroluminescent lamps |
| AT176609B (en) * | 1952-05-02 | 1953-11-10 | Watt Gluehlampen Und Elek Zita | Device for generating light |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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