DE2941245A1

DE2941245A1 - ELECTROLUMINESCENT CELL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Info

Publication number: DE2941245A1
Application number: DE19792941245
Authority: DE
Inventors: Dwight Heath Brattain; Leonard Albert Stepp
Original assignee: Midland Ross Corp
Current assignee: Midland Ross Corp
Priority date: 1978-10-13
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1980-04-24
Also published as: FR2438952A1

Description

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MIDLaND-ROSS CORPORATION, 20600 Chagrin Boulevard,MIDLAND-ROSS CORPORATION, 20600 Chagrin Boulevard,

Cleveland, Ohio 44122, USA Cleveland , Ohio 44122, USA

Elektrolumineszente Zelle und Verfahren zu ihrerElectroluminescent cell and method for its

HerstellungManufacturing

Die Erfindung betrifft elektrolumineszente Zellen, und zwar insbesondere flexible Zellen sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Zellen.The invention relates to electroluminescent cells, and in particular to flexible cells and a method for the production of such cells.

Die bekannten flexiblen Zellen der gattungsgemäßen Art haben zwei leitende Platten, zwischen denen sich eine Phosphorschicht befindet, die unter der Wirkung eines elektrischen Feldes Licht erzeugen kann. Eine der Elektroden ist dabei eine dünne Metallfolie, während die andere Elektrode transparent ist. Die verschiedenen Materiallagen werden zwischen zwei Stücken eines feuchtigkeitsbeständigen Kunststoffilmes eingekapselt, wobei Leiter zu den beiden Elektroden durch den Film gehen.The known flexible cells of the generic type have two conductive plates between which a phosphor layer is located, which can generate light under the action of an electric field. One one of the electrodes is a thin metal foil, while the other electrode is transparent. The different Layers of material are encapsulated between two pieces of moisture-resistant plastic film, with conductors to the two electrodes going through the film.

aus der US-PS 2 945 976 ist eine laminierte flexible elektrolumineszente Zelle bekannt. Die elektrisch aktiven Teile der Zelle beinhalten eine dünne Aluminiumfolie, die zunächst mit einer Schicht von Bariumtitanat beschichtet ist und dann mit einer Schicht vonfrom US Pat. No. 2,945,976 a laminated flexible electroluminescent cell is known. The electric Active parts of the cell contain a thin aluminum foil that is initially covered with a layer of barium titanate is coated and then with a layer of

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elektrolumineszentem Phosphor, wobei die beiden Schichten in einer Kunststoffmatrix gebunden sind, deren Kunststoff eine hohe dielektrische Konstante hat. Die Phosphorschicht ist durch ein dünnes Blatt eines leitenden Mikrofiberglas-Papieres kontaktiert. Das Glaspapier ist mit einem thermoplastischen Material, wie beispielsweise Niederdruck-Polyäthylen, getränkt, das zur Anbindung an die Phosphorschicht dient derart, daß die Aluminiumfolie und das Glaspapier wirksam laminiert werden. Die elektrisch aktiven Elemente werden dann in einer Umhüllung aus geeignetem thermoplastischen Material, wie beispielsweise Hochdruck-Polyäthylen, eingekapselt. electroluminescent phosphor, the two layers are bound in a plastic matrix, whose Plastic has a high dielectric constant. The phosphor layer is covered by a thin sheet of conductive material Microfiberglass paper contacted. The glass paper is made with a thermoplastic material such as for example, low-pressure polyethylene, impregnated, which serves to bond to the phosphor layer in such a way that the aluminum foil and the glass paper are effectively laminated. The electrically active elements are then in encapsulated in an envelope made of a suitable thermoplastic material such as high pressure polyethylene.

In der US-PS 3 148 299 ist eine elektrolumineszente Zelle gezeigt, die eine Umhüllung aus wasserundurchlässigem Plastik hat, die eine hydrophile Plastikauskleidung hat. Dort ist die Beobachtung angegeben, daß elektrolumineszenter Phosphor extrem empfindlich auf Wasserdampf reagiert und sich verändert und schnell in dessen Anwesenheit dunkelt. Dort soll die Widerstandsfähigkeit der Kunststoffumhüllung gegen Wassereinfluß verbessert werden. Die elektrisch aktiven Schichten befinden sich in einer dünnen Umhüllung aus thermoplastischem Material, das evakuiert wird und längs seiner Kanten heißversiegelt wird. Eine hydrophile Schicht, vorzugsweise eines Capro-1actarn-Polymers, d.h. eines Polyamides mit dem Handelsnamen Nylon 6, wird in die Umhüllung aus der thermoplastischem Material zusammen mit den elektrisch aktiven Komponenten laminiert. Dieses hydrophile Material transmittiert Licht und kann zwischen die transparente Elektrode und die äußere Umhüllung gefügt werden. Andere plastische Materialien, die die gewünschten Eigenschaften für eine derartige hydrophile Schicht haben, sind Zelluloseacetat sowie Zelluloseacetatbutyrat. Auch FilmeIn US Pat. No. 3,148,299, an electroluminescent cell is shown which has a covering made of water-impermeable Has plastic that has a hydrophilic plastic lining. There the observation is indicated that electroluminescent Phosphorus is extremely sensitive to water vapor and changes and quickly in it Presence darkens. There, the resistance of the plastic casing to the influence of water is to be improved will. The electrically active layers are in a thin envelope made of thermoplastic material, which is evacuated and heat sealed along its edges. A hydrophilic layer, preferably a capro-1actarn polymer, i.e., a polyamide with the tradename Nylon 6, is wrapped in the thermoplastic Material laminated together with the electrically active components. This hydrophilic material transmits Light and can be inserted between the transparent electrode and the outer covering. Other plastic materials which have the desired properties for such a hydrophilic layer Cellulose acetate and cellulose acetate butyrate. Films too

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von Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Copolymere bestimmter Anhydride können benutzt werden. Diese Entgegenhaltung illustriert somit das Problem der Zerstörung einer elektrolumineszenten Zelle, die Feuchtigkeit ausgesetzt ist, und bietet eine mögliche Lösung dafür an.of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and copolymers of certain anhydrides can be used. This reference thus illustrates the problem of destroying an electroluminescent cell which Exposure to moisture and offers a possible solution to this.

Die US-PS 3 238 407 zeigt eine organisch-polymere Matrix, in die elektrolumineszenter Phosphor eingebettet oder darin dispergiert werden kann, um eine lichtproduzierende Schicht einer elektrolumineszenten alle zu bilden. Das Material der Matrix besteht aus einem cyano-äthylierten Polyglucosid, wie beispielsweise Cyanoäthylzellulose. Wenn der Phosphor zunächst in eine Paste mit einem kleinen Anteil eines geeigneten Plastifizierers eingebracht wird, kann es danach ohne Schwierigkeiten in eine Lösung aus Cyanoäthylpolyglucosid dispergiert werden. Ein geeigneter Plastifizierer dieser Art ist Cyanoäthylphtalat. Es ist dort auch angegeben, daß Cyanoäthylpolyglucosid auch als Matrix für eine isolierende Schicht eines anorganischen Materials mit hoher Dielektrizitätskonstante, wie beispielsweise Bariumtitanat oder Titandioxid, benutzt werden kann.US Pat. No. 3,238,407 shows an organic polymer matrix in which electroluminescent phosphorus is embedded or dispersed therein to form a light producing layer of an electroluminescent all to form. The material of the matrix is made from a cyanoethylated polyglucoside such as cyanoethyl cellulose. When the phosphorus is first incorporated into a paste with a small amount of a suitable plasticizer, it can can then be dispersed without difficulty in a solution of cyanoethyl polyglucoside. A suitable one This type of plasticizer is cyanoethyl phthalate. It is also stated there that cyanoethyl polyglucoside also as a matrix for an insulating layer of an inorganic material with a high dielectric constant, such as barium titanate or titanium dioxide can be used.

Die US-PS 3 197 664 beschreibt flexible elektrolumineszente Einrichtungen mit erhöhter Leuchtstärke durch Verwendung eines Cyanoäthylzellulose-Dielektrikums, das bis zu einem gewissen Ausmaß eine Substitution von Cyanoäthylradikalen in einer Anhydroglucoseeinheit eines Zellulosepolymers von 2,3 bis 2,5 hat. Ein wesentliches Merkmal der dortigen Erfindung ist, daß die Verwendung einer Cyanoäthylzellulose mit einem Substitutionsgrad von 2,4 es einem Polymer ermöglicht, ohne die Verwendung eines Plastifizierers hergestelltUS Pat. No. 3,197,664 describes flexible electroluminescent devices with increased luminosity Use of a cyanoethyl cellulose dielectric which, to some extent, is a substitution of cyanoethyl radicals in an anhydroglucose unit of a cellulosic polymer of 2.3 to 2.5. A An essential feature of the invention there is that the use of a cyanoethyl cellulose with a Substitution degree of 2.4 allows a polymer to be manufactured without the use of a plasticizer

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zu werden und dabei eine gute Adhäsion und eine große Helligkeit zu erhalten.while maintaining good adhesion and high brightness.

Die US-PS 3 295 002 zeigt einen verbesserten lichtübertragenden elektrisch leitenden Lack, der in flexiblen elektrolumineszenten und elektrisch fotosensitiven Einrichtungen eingesetzt werden kann. Die Erfindung besteht dabei insbesondere in einem lichtübertragenden elektrisch leitenden Lack aus Äthylhydroxyäthylzellulose, mit einem Volumen von 30 bis 70 %, vorzugsweise 40 bis 50 %, von Indiumoxid (In₂O₃), das in Form feiner Partikel vorliegt, vorzugsweise in einer Größe von weniger als 10 Mikron im Durchmesser.US Pat. No. 3,295,002 shows an improved light transmitting electrically conductive lacquer which can be used in flexible electroluminescent and electrically photosensitive devices. The invention consists in particular in a light-transmitting, electrically conductive lacquer made of ethyl hydroxyethyl cellulose, with a volume of 30 to 70 %, preferably 40 to 50%, of indium oxide (In ₂ O ₃ ), which is in the form of fine particles, preferably in a size of less than 10 microns in diameter.

Die US-PS 3 315 111 bezieht sich auf einen elektrisch leitenden Lack oder eine Filmzusammensetzung von lichtübertragendem Charakter und insbesondere auf eine Elektrode mit einem elektrisch leitenden Lack sowie eine elektrolumineszente Zelle, die mit einer derartigen Elektrode ausgerüstet ist. Die lichtübertragende Elektrode beinhaltet dabei eine Schicht eines elektrisch leitenden Lackfilmes, der aus einem im wesentlichen transparenten organischen Kunststoff gemacht ist, der einen elektrisch leitenden, lichtübertragenden Füllstoff hat. Das Material besteht entweder aus transluzenten elektrisch leitenden Pulverpartikeln bestimmter Metalloxide oder Faserpartikeln von Glas oder anderen geeigneten inerten Materialien, versehen mit einer lichtübertragenden Beschichtung eines elektrisch leitenden Materials, wie beispielsweise Indiumoxid. Der elektrisch leitende Füllstoff kann dabei in Form einer einzelnen Festphase vorliegen, bestehend aus Partikeln eines Materials, das selbst elektrisch leitend ist. Der Füllstoff kann auch in Form eines beschichteten Substratsystems vorliegen, bestehend aus inerten, transparentenU.S. Patent No. 3,315,111 relates to an electrically conductive varnish or film composition of light transmitting Character and in particular to an electrode with an electrically conductive paint as well as a electroluminescent cell equipped with such an electrode. The light transmitting electrode includes a layer of an electrically conductive paint film, which consists of a substantially made of transparent organic plastic, which is an electrically conductive, light-transmitting filler Has. The material consists either of translucent, electrically conductive powder particles of certain metal oxides or fiber particles of glass or other suitable inert materials, provided with a light-transmitting Coating of an electrically conductive material such as indium oxide. The electric one conductive filler can be in the form of a single solid phase, consisting of particles of a Material that is itself electrically conductive. The filler can also be in the form of a coated substrate system exist, consisting of inert, transparent

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Substratpartikeln, die mit dem dünnen, lichttransmittierenden Film eines elektrisch leitenden Materials beschichtet sind.Substrate particles bonded to the thin, light-transmitting film of an electrically conductive material are coated.

Die US-PS 3 847 659 beschreibt ein Verfahren zum Niederlegen von Zinnoxid oder Indiumoxid auf einen Kunststoff substrat zur Verwendung in einer transparenten, elektrisch leitenden Beschichtung. Geeignete Materialien für das Kunststoffsubstrat beinhalten Polyäthylenteraphtalat und Polyäthylennaphtalendicarboxylat. Um die Adhäsion zwischen der resultierenden Beschichtung und der Kunststoffbasis zu verbessern, kann eine Vorbeschichtung auf der Oberfläche des Basismaterials vorgenommen werden. Der Vorbeschichtungslack sollte so gewählt werden, daß er keine flüchtigen Bestandteile abgibt, um bei der Vakuumbildung ein hohes Vakuum zu erreichen. Es sollte ferner eine gute Wärmewiderstandsfähigkeit bei den Temperaturen vorhanden sein, die für die Oxidationsbehandlung erforderlich werden, und es sollte Transparenz vorhanden sein, die nicht die transparenten Eigenschaften der elektrisch leitenden Schicht beeinträchtigt. Ein derartiges Vorbeschichtungsmaterial kann ein Beschichtungsmaterial mit einem Silikonharz oder einem Epoxyharz sein.U.S. Patent 3,847,659 describes a method of depositing tin oxide or indium oxide on a plastic substrate for use in a transparent, electrically conductive coating. Suitable materials for the plastic substrate include polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalene dicarboxylate. To the adhesion between the resulting coating and to improve the plastic base, a precoat can be used can be made on the surface of the base material. The pre-coat paint should be chosen so that it does not give off any volatile constituents in order to achieve a high vacuum when the vacuum is formed to reach. It should also have good heat resistance be present at the temperatures required for the oxidation treatment and there should be transparency that does not have the transparent properties of the electrically conductive layer impaired. Such a precoating material can be a coating material be with a silicone resin or an epoxy resin.

Wie allgemein bekannt, werden elektrolumineszente Zellen durch Einkapseln von Laminaten elektrisch aktiver Schichten der Zelle in thermoplastischen Polymeren hergestellt. Beispiele geeigneter thermoplastischer Polymere für diesen Zweck sind Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Pölychlorotrifluoräthylen, PoIystyrol, Methylmethycrylat, Polyvinylidin, Vinylchlorid und Fluorid-Polymere. Alle derartigen thermoplastischen Materiale werden vorzugsweise zusammen mit einem trocknend wirkenden Material wie Nylon 6 benutzt, das in dieAs is well known, electroluminescent cells become electrical by encapsulating laminates active layers of the cell made in thermoplastic polymers. Examples of suitable thermoplastic Polymers for this purpose are polyethylene, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polystyrene, Methyl methacrylate, polyvinylidine, vinyl chloride and fluoride polymers. All such thermoplastic Materials are preferably used in conjunction with a drying material such as nylon 6, which is incorporated into the

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elektrolumineszente Zelle mit eingekapselt wird. Das Bauelement wird dann Hitze und Druck unterworfen, wodurch die thermoplastischen Schichten um die elektrisch aktiven inneren Schichten herum zusammenschmelzen. Typisehe Herstellungsverfahren sind diesbezüglich in der US-PS 2 945 976 und 3 047 052 beschrieben. Die elektrolumineszente Zelle wird zusammengebaut und auf einer wärmeisolierten Vakuumplatte angeordnet. Die dann erforderliche Hitze wird dadurch erzeugt, daß man elektrisehen Strom durch eine dünne Platte oder Folie leitet, die in innigem Kontakt mit dem zu laminierenden Material steht. Darüber hinaus wird die Anordnung auf einer Vakuumplatte angeordnet und eine Aluminiumfolie wird darübergelegt, die einen Spalt zwischen Kontaktstreifen oder Leitungsstangen überbrückt, die sich auf jeder Seite der Platte befinden. Die Aluminiumfolie wirkt wie ein elektrischer Widerstandserhitzer. Die Oberplatte wird dann auf die untere Vakuumplatte aufgebracht. Eine Dichtung dichtet die Zelle zwischen den beiden Platten ab und ein inertes Gas wird unter Druck eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird Strom durch die Aluminiumfolie geleitet und die thermoplastischen Schichten schmelzen zusammen und bilden die Verkapselung der elektrolumineszenten Zelle. Die flächenmäßigen Dimensioaen derartiger elektrolumineszenter Zellen sind durch die Geräte beschränkt, die für die Konstruktion und die ordnungsgemäße Verkapselung derartiger Zellen erforderlich sind·electroluminescent cell is encapsulated with. That The component is then subjected to heat and pressure, creating the thermoplastic layers around the electrically active inner layers melt together. Typical manufacturing processes are in this regard in the U.S. Patents 2,945,976 and 3,047,052. The electroluminescent cell is assembled and placed on a thermally insulated vacuum plate. The heat then required is generated by seeing electricity Current passes through a thin plate or foil that is in intimate contact with the material to be laminated stands. In addition, the assembly is placed on a vacuum plate and an aluminum foil is made overlaid that bridges a gap between contact strips or wire rods that are on each Side of the plate. The aluminum foil acts like an electrical resistance heater. The top plate is then applied to the lower vacuum plate. A gasket seals the cell between the two plates off and an inert gas is introduced under pressure. At this point electricity is flowing through the aluminum foil passed and the thermoplastic layers melt together and form the encapsulation of the electroluminescent Cell. The surface dimensions of such electroluminescent cells are determined by the devices required for the construction and proper encapsulation of such cells

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible elektrolumineszente Zelle zu schaffen, deren Flächendimensionen nicht durch die bislang in Benutzung befindlichen Geräte begrenzt ist und die darüber hinaus flexibler ist als die bisherigen Zellen dieser Art. Die Aufgabe besteht ferner darin, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Zelle aufzuzeigen. The present invention is based on the object of creating a flexible electroluminescent cell, whose surface dimensions are not limited by the devices that have been in use up to now and the in addition, it is more flexible than the previous cells of this type. The task is also to develop a method to show for the production of such a cell.

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Die erfindungsgemäße Lösung ist bezüglich der Üle im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches 1, bezüglich des Verfahrens im kennzeichnenden Teil des Hauptverfahrensanspruches 13 gekennzeichnet. Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.The solution according to the invention is with regard to the oils im characterizing part of the main claim 1, with regard to the method in the characterizing part of the main method claim 13 marked. Further configurations of the subject matter of the invention are given in the respective Characterized subclaims.

Beim Erfindungsgegenstand werden die elektrisch aktiven Komponenten der Zelle mit einem warmhärtenden Kunststoff, wie beispielsv/eise einem Silikonharz, versiegelt. Das Silikonharz kann dabei beispielsweise mit einer Dicke von nur 0,0254 bis 2,54 mm aufgetragen werden. Bevorzugte Dickenbereiche liegen zwischen 0.025 und 0,25 mm. Mögliche Dicken von 0,025 bis 0,050 mm zeigen die außerordentliche Flexibilität einer derartigen Zelle. Das Beschichten kann dabei durch Sprühmethoden oder aber auch im Siebdruckverfahren aufgetragen werden. Dabei können elektrische Leiter aus der Beschichtung von den aktiven elektrischen Komponenten vorstehen. Hierdurch entfallen geräteseitig die bislang üblichen Bindungen insbesondere bezüglich der Größen der Zellen. Die Leistung des Herstellungsverfahrens läßt sich gegenüber dem bisherigen außerordentlich steigern. Das eingesetzte Verkapselungsmaterial ist in hohem Grade widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, so daß die Verv/endung gesonderter trocknend wirkender Schichten entfallen kann. Auch gesonderte dielektrische Schichten innerhalb der Zelle können entfallen. Auch das Laminieren unter Hitze und Druck kann entfallen, wodurch sich insbesondere der Arbeitsaufwand und die Zeit im Herstellungsverfahren verringern. Derartige elektrolumineszente Zellen können ohne weiteres in Bereichen von 6 bis 120 Volt der Sinuswelle arbeiten, sowie bei Frequenzen von 50 Hertz bis 20 Kilohertz. Insbesondere die Möglichkeit, das Siebdruckverfahren zurIn the subject matter of the invention, the electrically active Components of the cell with a thermosetting plastic, such as a silicone resin, sealed. The silicone resin can be applied with a thickness of only 0.0254 to 2.54 mm, for example will. Preferred thickness ranges are between 0.025 and 0.25 mm. Possible thicknesses from 0.025 to 0.050 mm show the extraordinary flexibility of such a cell. The coating can be done by spraying methods or can also be applied by screen printing. Electrical conductors from the Coating protrude from the active electrical components. This means that the previous ones are no longer required on the device side usual ties, especially with regard to the sizes of the cells. The performance of the manufacturing process can be increased extraordinarily compared to the previous one. The encapsulation material used is in highly resistant to moisture, so that the use has a separate drying effect Layers can be omitted. Separate dielectric layers within the cell can also be dispensed with. Laminating under heat and pressure can also be omitted, which in particular reduces the workload and reduce the time in the manufacturing process. Such electroluminescent cells can easily be in areas work from 6 to 120 volts of the sine wave, as well as at frequencies from 50 hertz to 20 kilohertz. In particular the possibility of using the screen printing process

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Beschichtung einsetzen zu können, führt zu sehr hohen Leistungen bei der Zellenherstellung.Being able to use coating leads to very high performance in cell production.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Es zeigenPreferred exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described below with reference to the drawing.
Show it

Fig. 1 eine stark schematische Querschnittsdarstellung der verschiedenen Schichten einer bislang üblichen elektrolumineszenten Zelle,1 shows a highly schematic cross-sectional representation of the various layers of a previously common one electroluminescent cell,

Fig. 2 eine schematisierte Schnittdarstellung durch eine flexible elektrolumineszente Zelle gemäß der Erfindung.FIG. 2 shows a schematic sectional illustration through a flexible electroluminescent cell according to FIG the invention.

Zum besseren Verständnis des Erfindungsgegenstandes wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 kurz der Aufbau einer bislang üblichen flexiblen elektrolumineszenten Zelle 11 mit einer Front 9 und einer Rückseite 10 beschrieben. Eine flexible metallische Basiselektrode, wie beispielsweise eine Aluminiumfolie 12, ist mit einer dielektrischen Schicht 13 beschichtet, die aus Bariumtitanat in einem dielektrischen Kunststoffmedium besteht. Auf die Schicht 13 ist eine Schicht 14 mit elektrolumineszentem Phosphor aufgeschichtet, der in einem Kunststoffmedium dispergiert ist, wie beispielsweise in Cyanoäthylzellulose, der ein Plastifizierer, wie beispielsweise Cyanoäthylphtalat, beigegeben sein kann.For a better understanding of the subject matter of the invention first briefly with reference to FIG. 1, the structure of a flexible electroluminescent that has been customary up to now Cell 11 with a front 9 and a rear 10 is described. A flexible metallic base electrode, such as an aluminum foil 12, is coated with a dielectric layer 13 made of barium titanate consists in a dielectric plastic medium. On the layer 13 is a layer 14 with electroluminescent Coated phosphorus dispersed in a plastic medium such as in Cyanoethyl cellulose, to which a plasticizer, such as cyanoethyl phthalate, can be added.

Auf die Phosphorschicht 14 ist eine transparente obere Elektrode 15 aufgeschichtet, die aus Indiumoxid in einem plastischen dielektrischen Medium, wie beispielsweise Äthylhydroxyäthylzellulose, besteht. Ein Strompfad 16On the phosphor layer 14, a transparent upper electrode 15 is coated, which is made of indium oxide in one plastic dielectric medium, such as ethyl hydroxyethyl cellulose. A rung 16

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aus Blattmetall aus Silber oder Gold kann im Siebdruck auf die obere Elektrode gedruckt werden, um das Stromübertragungsvermögen zu verbessern. Leiter 18 aus Metallstreifen können dann an der vorderen und der hinteren Elektrode befestigt werden. Das oben geschilderte Paket wird dann zwischen den vorderen und rückseitigen Schichten 19 und 20 eines feuchtigkeitsbeständigen thermoplastischen Filmes durch Laminieren bei Hitze und Druck zum Schutz gegen Umwelteinflüsse eingekapselt.Sheet metal made of silver or gold can be screen printed can be printed on the top electrode to improve current transfer capability. Conductor 18 made from metal strips can then be attached to the front and rear electrodes. The above Package is then placed between the front and back layers 19 and 20 of a moisture-resistant thermoplastic Film encapsulated by lamination under heat and pressure to protect against environmental influences.

Die äußeren Kanten der vorderen und rückwärtigen Schichten 19 und 20 schmelzen zusammen. Ein typisches thermoplastisches Material zum Einkapseln der elektrisch aktiven Zellenbestandteile ist Polychlorotrifluoräthylen. Darüber hinaus kann eine Schicht 17 von Nylon 6 oder Capron zwischen der Indiumoxidschicht 15 und der Frontschicht 19 des verkapselnden thermoplastischen Materials angeordnet werden. Die Schicht 17 wirkt als Trockenmittel und Feuchtigkeitsbarriere. Bezüglich der Rückseite wirkt die leitende Metallfolie 12 als eine solche Feuchtigkeitsbarriere. The outer edges of the front and back layers 19 and 20 fuse together. A typical thermoplastic The material used to encapsulate the electrically active cell components is polychlorotrifluoroethylene. In addition, a layer 17 of nylon 6 or capron can be placed between the indium oxide layer 15 and the front layer 19 of the encapsulating thermoplastic material. The layer 17 acts as a desiccant and moisture barrier. With respect to the rear side, the conductive metal foil 12 acts as such a moisture barrier.

Das Zusammensetzen einer derartigen Zelle 11, wie in Fig. 1 dargestellt, beginnt mit der leitenden Aluminiumfolie 12. Die Schichten von Bariumtitanat 13, Phosphorschicht 14, Indiumoxidschicht 15 und Silberstrompfad 16 können dann durch Verfahren, wie beispielsweise den Siebdruck, aufgedruckt werden. Die Nylonschicht 17 wird dann hinzugefügt. Die Elektrodenleiter 18 werden an Ort und Stelle gebracht und es werden dann die Schichten 19 und 20 des Kunststoffes oberhalb und unterhalb der genannten Baugruppe angeordnet. Die Zelle wird dann zwischen den Schichten 19 und 20 unter Hitze und Druck in einem Gerät wie beispielsweise in der US-PS 3 047 052 und US-PS 2 945 976 laminiert. Bei der dann fertigen flexiblen elektrolumineszenten Zelle 11 wird Licht durch die Vor-The assembly of such a cell 11, as shown in FIG. 1, begins with the conductive aluminum foil 12. The layers of barium titanate 13, phosphor layer 14, indium oxide layer 15 and silver current path 16 can then be printed on by methods such as screen printing. The nylon layer 17 is then added. The electrode conductors 18 are brought into place and the layers 19 and 20 of the plastic are then arranged above and below the said assembly. The cell is then laminated between layers 19 and 20 under heat and pressure in an apparatus such as US Pat. No. 3,047,052 and US Pat. No. 2,945,976. When the flexible electroluminescent cell 11 is then finished, light is transmitted through the

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derfläche 9 und die transparente Elektrode 15 transmittiert, während durch die Rückseite 10 kein Licht transmittiert wird.the surface 9 and the transparent electrode 15 is transmitted, while no light is transmitted through the rear side 10.

Bei der flexiblen elektrolumineszenten Zelle gemäß der Erfindung werden die elektrisch aktiven Komponeten mit einer Beschichtung eines warmhärtbaren Polymers versiegelt, wie beispielsweise einem Silikonharz. Ein grundlegendes Ausführungsbeispiel einer derartigen Zelle gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 nachfolgend beschrieben. Die Zelle 25 hat eine Front 28, eine Rückseite 29 und einen inneren Abschnitt 27. Der innere Abschnitt beinhaltet einen elektrisch aktiven inneren Abschnitt in Form von zwei leitenden Schichten 32 und 34, zwischen die eine elektrolumineszente Phosphorschicht 33 gebettet ist. Mindestens eine der leitenden Schichten ist transparent. Die transparente leitende Schicht 32 ist auf die Rückseite eines transparenten Plastiksubstrates 31 aus einem Polyester oder aus Polyäthylenteraphtalat geschichtet, die an die Front 28 angrenzt. Es werden dann die Phosphorschicht 33 und die rückwärtige leitende Schicht 34 aufgebracht. Mit jeder der leitenden Schichten werden entsprechende Leiter verbunden. Ein Beschichtung mit einem Silikonharz 36 wird in abdichtender Form auf die Rückseite 29 gebracht und sie kapselt dabei den elektrisch aktiven inneren Abschnitt 27 zwischen dem vorderseitigen Plastiksubstrat 31 und der rückwärtigen Silikonharzbeschichtung 36 ein. Das Silikonharz kann im Siebdruckverfahren aufgebracht werden oder durch Sprühmethoden, und zwar in Dicken von 0,025 mm bis zu 2,54 mm, mit einem bevorzugten Dickenbereich von 0,0254 mm bis 0,254 mm. Die Silikonharzbeschichtung kann also tatsächlich bis in Dickenbereiche von 0,025 bis 0,050 mm heruntergehen. WahlweiseIn the flexible electroluminescent cell according to the invention, the electrically active components sealed with a coating of a thermosetting polymer such as a silicone resin. A basic embodiment of such a cell according to the invention is made with reference to FIG Fig. 2 described below. The cell 25 has a front 28, a rear 29 and an inner section 27. The inner section includes an electrically active inner section in the form of two conductive ones Layers 32 and 34 between which an electroluminescent phosphor layer 33 is embedded. At least one of the conductive layers is transparent. The transparent conductive layer 32 is on the back of a transparent one Plastic substrate 31 layered from a polyester or from polyethylene terephthalate, which is attached to the front 28 adjoins. The phosphor layer 33 and the rear conductive layer 34 are then applied. With corresponding conductors are connected to each of the conductive layers. A coating with a silicone resin 36 is brought to the rear side 29 in a sealing form and it encapsulates the electrically active inner portion 27 between the front plastic substrate 31 and the rear silicone resin coating 36 a. The silicone resin can be applied by screen printing or by spraying methods in Thicknesses from 0.025 mm up to 2.54 mm, with a preferred thickness range from 0.0254 mm to 0.254 mm. The silicone resin coating can actually go down to a thickness range of 0.025 to 0.050 mm. Optional

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kann das Silikonharz dazu benutzt werden, auch die Frontseite des Plastiksubstrates 31 zu überdecken, ebenso wie die Rückseite der Zelle, so daß die Zelle dann insgesamt vollständig in Silikonharz eingekapselt ist. Wenn die elektrisch aktiven Teile und auch die transparente Plastiksubstratschicht 31 in dem Silikonharz eingekapselt sind, stehen lediglich die elektrischen Leiter durch die Silikonharzbeschichtung von den Leitern im Inneren der Zelle hervor.the silicone resin can also be used to cover the front of the plastic substrate 31, as well as the back of the cell, so that the cell is then completely encapsulated in silicone resin is. When the electrically active parts and also the transparent plastic substrate layer 31 in the silicone resin are encapsulated, only the electrical conductors are exposed through the silicone resin coating from the Ladders from inside the cell.

Das Ausführungsbeeispiel nach Fig. 2 hat eine Substratschicht 31 aus Polyäthylenterephtalat in Filmform. Der Film hat eine abgeschliffene oder mattierte Oberfläche. Auf den Film ist ein transparenter Leiter 32 niedergelegt, beispielsweise eine dünne Metall- oder Metalloxidschicht. Die transparente leitende Schicht kann Indiumoxid sein, Zinnoxid oder Zinn- und Indiumoxid oder eine dünne Gold- oder Silberschicht. Die Substratschicht 31 ist vorzugsweise 0,0254 bis 0,254 mm dick, wobei Indiumoxid und/oder Zinnoxid in filmform darauf niedergelegt v/erden, wie im einzelnen in der US-PS 3 347 659 beschrieben. Der Film der Schicht 31 wird zumindest auf einer Seite abgeschliffen oder mattiert, um die Adhäsion der transparenten leitenden Schicht 32 zu begünstigen.The embodiment according to FIG. 2 has a substrate layer 31 made of polyethylene terephthalate in film form. The film has a sanded or matt surface. A transparent conductor 32, for example a thin metal or metal oxide layer, is deposited on the film. The transparent conductive layer can be indium oxide, tin oxide or tin and indium oxide or a thin layer of gold or silver. The substrate layer 31 is preferably 0.0254 to 0.254 mm thick, with indium oxide and / or tin oxide deposited thereon in film form, as detailed in U.S. Patent 3,347,659. The film of layer 31 is sanded off or matted on at least one side, to promote the adhesion of the transparent conductive layer 32.

Eine elektrolumineszente Phosphorschicht 33 wird auf die transparente leitende Schicht 32 aligedruckt oder aufgesprüht. Die Phosphorbeschichtung 32 ist bekannter Art und besteht aus Phosphor, der in einem Kunststoffbinder suspendiert ist. Der Kunststoffbinder kann ein Epoxyd, Vinyl, ein Acryllack oder ein Zelluloselack sein. Typische derartige Phosphorbescheichtungen sind in den US-PSen 3 238 407 und 3 197 664 gezeigt. In diesem speziellen Anwendungsfall kann der Phosphor eineAn electroluminescent phosphor layer 33 is printed or aligated on the transparent conductive layer 32 sprayed on. The phosphor coating 32 is of a known type and consists of phosphorus contained in a plastic binder is suspended. The plastic binder can be an epoxy, vinyl, an acrylic varnish or a cellulose varnish be. Typical such phosphor coatings are shown in U.S. Patents 3,238,407 and 3,197,664. In this Phosphorus can be a special application

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Partikelgröße von 1 bis 70 Mikron im Durchmesser haben. Dieser Partikelgrößenbereich ist zu bevorzugen, wenn zur Auftragung der Phosphorschicht das Siebdruckverfahren benutzt wird. Beispielsweise kann man mit einer Polyesterschablone von 160 Mesh eine Phosphorschicht von 12 bis 18 Mikron bei Einstellung einer Viskosität von 1.000 bis 2.000 Centipoise niederlegen, wenn Phosphorpartikel einer Größe von 10 Mikron in einer Suspension von Cyanoäthylzellulose benutzt werden, die durch einen Plastifizierer, wie beispielsweise Cyanoäthylsucros oder Cyanoäthylphtalat plastifiziert ist und die in einem Lösungsmittel, wie beispielsweise Aceton, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Methyläthylketon gelöst ist. Wenn die Phosphorschicht aufgesprüht werden soll, sollte die Viskosität bei etwa 1.000 Centipoise liegen. Sie kann dann mit den meisten Sprühgeräten verarbeitet werden. Es ist wichtig hervorzuheben, daß die Viskosität der Phosphorbeschichtung für den Anmeldungsgegenstand nicht kritisch ist. Die Viskosität kann in einfacher Weise durch die Hinzufügung von geeigneten Lösungsmitteln verändert werden, um die Phosphorbeschichtung jeweils den verschiedenen Auftragungsmethoden und -geräten anzupassen.Particle sizes from 1 to 70 microns in diameter. This particle size range is preferred if the screen printing process is used to apply the phosphor layer. For example, you can use a polyester stencil of 160 mesh a phosphor layer of 12 to 18 microns with setting one Drop viscosity from 1,000 to 2,000 centipoise when using phosphor particles as large as 10 microns in a Suspension of cyanoethyl cellulose can be used by a plasticizer, such as Cyanoäthylsucros or cyanoethyl phthalate is plasticized and in a solvent such as Acetone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and methyl ethyl ketone is dissolved. When the phosphor layer is sprayed on the viscosity should be about 1,000 centipoise. You can then with most of them Spray devices are processed. It is important to emphasize the viscosity of the phosphor coating is not critical for the subject of the application. The viscosity can be easily increased by adding of suitable solvents can be changed to the phosphor coating depending on the different application methods and devices.

Eine geringe Menge eines Verbindungsstoffes aus der Gruppe der Siliciumwasserstoffe, beispielsweise handelsüblich unter den Handelsnamen Dow Comings¹ Z6062 und Z6070, kann der Phosphorsuspension in der Phosphorschicht 33 zugefügt werden oder kann auf die transparente leitende Schicht 32 gebracht werden, um die Anhaftung der Schichten 32 und 33 aneinander zu verbessern. Dieser Wirkstoff hat, wenn er in der Phosphorschicht eingesetzt wird, eine Konzentration von etwa 0,05 Teilen pro 100 Harzanteilen.A small amount of a compound from the group of silicon ^{hydrides, for example commercially available under the trade names Dow Comings 1} Z6062 and Z6070, can be added to the phosphor suspension in the phosphor layer 33 or can be applied to the transparent conductive layer 32 in order to prevent the layers 32 and 32 from adhering 33 to improve each other. This active ingredient, when used in the phosphor layer, has a concentration of about 0.05 parts per 100 resin parts.

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Daraufhin wird die rückwärtige leitende Schicht 34 auf die Phosphorschicht 33 gebracht. Die rückwärtige leitende Schicht 34 ist generell nicht transparent und kann ein Blattmetall aus Silber oder Gold sein, das durch Siebdrucken oder Sprühen aufgebracht werden kann. Die leitende Blattmetalllage kann eine Basis in Form eines Epoxyds, eines Acryls oder eines Vinyls haben. Das Blattmetall kann im Siebdruckverfahren mit einer Schablone von 160 Mesh mit einer Dicke von 4 bis 10 Mikron aufgetragen werden, nach einem Erhitzen von etwa 10 Minuten bei etwa 80⁰C.The reverse conductive layer 34 is then applied to the phosphor layer 33. The back conductive layer 34 is generally not transparent and can be sheet metal of silver or gold that can be applied by screen printing or spraying. The conductive sheet metal layer can have a base in the form of an epoxy, acrylic, or vinyl. The sheet metal can be applied by screen printing with a stencil of 160 mesh with a thickness of 4 to 10 microns, after heating for about 10 minutes at about 80 ^° C.

Ein rückwärtiger Leiter 38 und ein vorderseitiger Leiter 35 aus leitendem Material, wie beispielsweise Kupferdraht, werden an die leitenden Zellschichten mit einem leitenden Epoxy-Klebstoff befestigt.A back conductor 38 and a front conductor 35 made of conductive material such as copper wire, are attached to the conductive cell layers with a conductive epoxy adhesive.

Das so gebildete Zellenpaket kann dann mit einem Silikonharz, wie es beispielsweise unter dem Handelsnamen Dow Comings¹ R-4-3117 bekannt ist, versiegelt werden. Das Silikonharz kann im Siebdruckverfahren oder durch Sprühen aufgebracht werden. Es ist lediglich erforderlich, die Silikonbeschichtung auf die Rückseite 29 der elektrolumineszenten Zelle aufzubringen. Das Silikon haftet an der mattierten oder abgeschliffenen Plastiksubstratschicht 31 an und es erfolgt ein Einkapseln des elektrisch aktiven inneren Abschnittes 27 zwischen der Schicht 31 und der rückwärtigen Silikonharzbescheichtung 36. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Plastiksubstratschicht 31 auch auf der Vorderseite abgeschliffen oder mattiert und es findet eine zusätzliche Silikonschicht auf der Vorderfläche Anwendung, um die elektrolumineszente Zelle vollständig im Silikonharz einzubetten. Die vollständige Einkapselung im Silikonharz schafft einen zusätzlichen Schutz gegenüber schädigenden Umwelteinflüssen, insbesondere Feuchtigkeit, da Silikon bekanntlich starkThe cell packet thus formed can then be sealed with a silicone resin, as is known, for example, under the trade name Dow Comings ¹ R-4-3117. The silicone resin can be applied by screen printing or by spraying. It is only necessary to apply the silicone coating to the rear side 29 of the electroluminescent cell. The silicone adheres to the matted or abraded plastic substrate layer 31 and the electrically active inner section 27 is encapsulated between the layer 31 and the rear silicone resin coating 36. According to a preferred embodiment, the plastic substrate layer 31 is also abraded or matted on the front side and it is found Apply an additional silicone layer on the front surface to completely embed the electroluminescent cell in the silicone resin. The complete encapsulation in the silicone resin creates additional protection against damaging environmental influences, especially moisture, since silicone is known to be strong

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wasserabweisend ist. Wenn die elektrisch aktiven Teile und die Substratschicht 31 vollständig in eine Silikonharzschicht eingekapselt sind, stehen lediglich die elektrischen Leiter durch die Silikonharzschicht nach außen vor. Falls gewünscht, brauchen die Leiter nicht zugefügt werden, bevor das Silikon aufgebracht wird. Teile der Zelle können freigelegt werden und die elektrischen Leiter können zu einem späteren Zeitpunkt angeknüpft werden.is water repellent. When the electrically active parts and the substrate layer 31 completely in a silicone resin layer are encapsulated, only the electrical conductors are exposed through the silicone resin layer before. If desired, the conductors need not be added before the silicone is applied. Parts of the Cell can be exposed and the electrical conductors can be attached at a later time will.

Die versiegelnde Silikonharzschicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann in ähnlicher Weise auch eingesetzt werden, um die inneren Teile anderer, bislang üblicher elektrolumineszenter Zellenkonstruktionen einzukapseln, wie sie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt sind, und zwar anstelle des thermoplastischen Polymers. Ferner kann zusätzlich eine Trocknungsschicht, wie beispielsweise Nylon, beim bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 des Erfindungsgegenstandes zugefügt werden. Ferner kann eine solche Trocknungsschicht dann, wenn eine ansonsten übliche Zellkonstruktion mit einer Silikonharzschicht versehen wird, fortgelassen werden.The sealing silicone resin layer according to the present invention can also be used in a similar manner to encapsulate the inner parts of other, heretofore common electroluminescent cell constructions, such as those shown in FIG. 1, in place of the thermoplastic polymer. Furthermore, a drying layer, such as nylon, for example, can be added in the preferred exemplary embodiment according to FIG. 2 of the subject matter of the invention. Furthermore, such a drying layer can be omitted if an otherwise customary cell construction is provided with a silicone resin layer.

VerfahrensbeispielProcess example

Vom Prinzip her besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, die inneren elektrisch aktiven Komponenten einer flexiblen elektrolumineszenten Zelle in einer dünnen Beschichtung eines warmhärtbaren Polymers dicht zu verschließen. Das warmhärtbare Polymer kann dabei im Sieb druckverfahren oder durch Sprühen aufgebracht werden. In principle , the method according to the invention consists in sealing the inner electrically active components of a flexible electroluminescent cell in a thin coating of a thermosetting polymer. The thermosetting polymer can be applied by screen printing or by spraying.

Die einzelnen Bestandteile des elektrisch aktiven inneren Abschnittes 27 einer elektrolumineszenten Zelle werden auf The individual components of the electrically active inner section 27 of an electroluminescent cell are on

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eine Ptestiksubstratschicht 31 beispielsweise aus PoIyäthylenterephtalat geschichtet. Leiter 35 und 38 werden an den entsprechenden leitenden Schichten des elektrisch aktiven inneren Abschnittes 27 befestigt. Dieser innere Abschnitt 27 wird dann dicht zwischen dem Plastiksubstrat 31 und einer Beschichtung von warmhärtbarem Kunststoff 36, wie beispielsweise Silikonharz, eingekapselt, wobei man lediglich die Leiter durch den warmhärtbaren Kunststoff nach außen vorstehen läßt.a Ptestiksubstratschicht 31 for example made of polyethylene terephthalate layered. Conductors 35 and 38 are connected to the corresponding conductive layers of the electrical active inner portion 27 attached. This inner section 27 is then tight between the Plastic substrate 31 and a coating of thermosetting plastic 36, such as silicone resin, encapsulated, only allowing the conductors to protrude outward through the thermosetting plastic.

Gemäß einer anderen Verfahrensform ist es möglich, sowohl den inneren aktiven Abschnitt 27 wie auch das Plastiksubstrat 31 beide in einer Beschichtung aus v/armhärtbarem Kunststoff einzukapseln und dabei dann lediglich die Leiter aus dem warmhärtbaren Kunststoff nach außen vorstehen zu lassen.According to another form of the method, it is possible to encapsulate both the inner active section 27 and the plastic substrate 31 both in a coating made of v / arm-hardenable plastic and then only to have the conductors made of the thermosetting plastic protrude outwards.

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensdurchführung ist vorgesehen, die inneren elektrisch wirksamen Komponenten der Zelle in einer Schicht einer Schichtstärke von 0,0254 bis 2,54 mm einzukapseln und die Leiter aus dem hierzu verwendeten Silikonharz vorstehen zu lassen. Vorzugsweise wird eine Schichtstärke von 0,0254 bis 0,254 mm verwendet. Es hat sich gezeigt, daß so niedrige Schichtstärken in Bereich von 0,025 bis 0,050 mm zu befriedigenden Ergebnissen führen. Das Silikonharz kann dabei im Siebdruckverfahren oder durch Sprühen aufgebracht werden.According to a preferred implementation of the method, it is provided the inner electrically active components of the cell in a layer with a layer thickness of 0.0254 encapsulate up to 2.54 mm and let the conductors protrude from the silicone resin used for this purpose. Preferably a layer thickness of 0.0254 to 0.254 mm is used. It has been shown that such low layer thicknesses in the range from 0.025 to 0.050 mm lead to satisfactory results. The silicone resin can be screen-printed or applied by spraying.

Gemäß einer bevorzugten Durchführungsform wird auf der Substratschicht 31 eine transparente leitende Schicht niedergelegt. Dabei wird vorzugsweise die Substratschicht im Sinne ihrer Aufrauhung abgeschliffen oder mattiert, und zwar mindestens auf einer Seite, vorzugsweise aber auf ihren beiden Seiten. Die transparente leitende Schicht 32 kann aus einem Metalloxid, wie beispielsweise Zinnoxid oder Indiumoxid oder aus diesen beiden Oxiden zusammen,According to a preferred embodiment, a transparent conductive layer is formed on the substrate layer 31 laid down. The substrate layer is preferably abraded or matted in the sense of its roughening, and at least on one side, but preferably on both sides. The transparent conductive layer 32 can consist of a metal oxide, such as tin oxide or indium oxide, or of these two oxides together,

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bestehen. Die transparente leitende Schicht kann auch aus einer dünnen Metallschicht wie Gold oder Silber in Blattmetallform bestehen. Vorzugsweise wird eine Schicht eines Zinnoxids und eines Indiumoxids verwendet, wobei die Schicht vakuum niedergelegt wird, wie es im einzelnen in der US-PS 3 847 659 beschrieben ist. Die Substratschicht 31 hat vorzugsweise eine Schichtstärke zwischen 0,0254 und 0,254 mm. Sie kann aber bei Wunsch und Bedarf auch dicker sein. Dann wird eine elektrolumineszente Phosphorschicht 33 im Siebdruckverfahren oder durch Sprühen auf die leitende Schicht 32 aufgetragen. Die Phosphorbeschichtung 33 beinhaltet dabei Phosphorpartikel zwischen 1 und 70 Mikron im Durchmesser in einem Kunststoffbinder, der beispielsweise aus einem Epoxyd, einem Vinyl, einem Acryl oder einem Zelluloselack bestehen kann, wie in den US-PSen 3 238 407 oder 3 197 664 beschrieben. Auch andere bekannte Kunststoffbinder können eingesetzt werden. Als Beispiel für die Auftragung im Siebdruckverfahren sei darauf verwiesen, daß beispielsweise eine Polyesterschablone von 160 Mesh eingesetzt werden kann, um eine Schichtstärke von 12 bis 18 Mikron der Phosphorbeschichtung aufzutragen, wenn diese eine Viskosität von 1.000 bis 2.000 Centipoise hat. Die Phosphorpartikelgröße liegt bevorzugt bei etwa 10 Mikron und die Partikel sind in einem Cyanoäthylzellulose-Kunststoffbinder suspendiert, der mit Cyanoäthylphtalat plastifiziert ixfc sein kann und der in Aceton, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Methylethylketon gelöst sein kann. Auch andere Lösungsmittel können zur Verdünnung des Binders eingesetzt werden. Ein geringe Menge eines Verbindungswirkstoffes aus der Gruppe der Siliciumwasserstoffe kann der Phosphorsuspension zugefügt werden oder kann gesondert auf die transparente leitende Schicht aufgetragen werden, um die Anhaftung zu verbessern. Im hier beschriebenen Beispiel wird die Phosphorschicht für etwaexist. The transparent conductive layer can also be made up of a thin metal layer such as gold or silver in Sheet metal shape exist. Preferably a layer of a tin oxide and an indium oxide is used, wherein the layer is vacuum deposited, as described in detail in U.S. Patent 3,847,659. The substrate layer 31 preferably has a layer thickness between 0.0254 and 0.254 mm. But you can if you want and need also be thicker. An electroluminescent phosphor layer 33 is then screen-printed or sprayed applied to the conductive layer 32. The phosphor coating 33 contains phosphor particles between 1 and 70 microns in diameter in a plastic tie made from, for example, an epoxy, a vinyl, a Acrylic or a cellulose varnish, as described in U.S. Patents 3,238,407 or 3,197,664. Others too known plastic binders can be used. As an example for the application in the screen printing process pointed out that, for example, a polyester stencil of 160 mesh can be used to create a layer thickness from 12 to 18 microns of phosphor coating when it has a viscosity of 1,000 to 2,000 centipoise Has. The phosphor particle size is preferably about 10 microns and the particles are in a cyanoethyl cellulose plastic binder suspended, which can be plasticized ixfc with cyanoethyl phthalate and which in acetone, dimethylformamide, Dimethyl sulfoxide and methyl ethyl ketone can be dissolved. Other solvents can also be used for dilution of the binder can be used. A small amount of a compounding agent from the group of silicon hydrides can be added to the phosphor suspension or can be applied separately to the transparent conductive layer to improve attachment. In the example described here, the phosphor layer is used for about

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5 bis 10 Minuten bei 71°C getrocknet. Daraufhin wird eine rückwärtige elektrisch leitende Schicht 34 aufgebracht. Diese kann aus Silber oder Gold in Blattmetallform bestehen, insbesondere wenn die Auftragung im Siebdruckverfahren auf die Phosphorschicht beabsichtigt ist. Auch hier kann eine Schablone von 160 Mesh eingesetzt werden, um eine Schichtstärke von 4 bis 10 Mikron zu erzeugen. Es erfolgt dann ein Trocknen von 10 Minuten bei 82°C.Dried at 71 ° C for 5 to 10 minutes. A rear electrically conductive layer 34 is then applied. This can be made of silver or gold in leaf metal form, especially when plating is intended in the screen printing process on the phosphor layer. A template of 160 Mesh can be used to create a layer thickness of 4 to 10 microns. Drying then takes place of 10 minutes at 82 ° C.

Daraufhin können an der transparenten vorderen leitenden Schicht 32 und an der rückwärtigen leitenden Schicht 34 Leiter 35, 37 befestigt werden. Vorzugsweise werden Kupferdrahtleiter verwendet. Es können jedoch auch andere Leiter aus leitendem Metall eingesetzt werden.Then, on the transparent front conductive layer 32 and on the rear conductive layer 34 conductors 35, 37 are attached. Copper wire conductors are preferably used. However, it can also other conductors made of conductive metal can be used.

Dami ist der innere aktive Abschnitt der Zelle komplettiert und fertig vorbereitet, um mit dem Silikonharz dicht verkapselt zu werden. Das Silikonharz kann durch Sprühen oder im Siebdruckverfahren aufgebracht werden. Das Silikonharz wird auf der rückwärtigen Seite 29 des inneren elektrisch aktiven Abschnittes 27 aufgeschichtet. Es braucht dabei lediglich auf die Rückseite aufgebracht zu werden und es haftet dabei an der Substratschicht an, die hierzu unter den leitenden Schichten 32 und 34 und der Phosphorbeschichtung 33 vorsteht und dabei eine Umrandung für diese Schichten bildet, die zur Rückseite 29 zwecks Kontakt mit der Silikonharzschicht 36 offenliegt. Zweckmäßig wird die Substeatschicht 31 im Sinne ihrer Aufrauhung abgeschliffen oder mattiert, um eine mechanische Anhaftung des Silikons zu haben. In einer bevorzugten Durchführungsform wird die Silikonschicht im Siebdruckverfahren sowohl auf die Rückseite 29 wie auch auf die Vorderseite 28 aufgetragen, so daß die inneren elektrisch aktiven Teile der Zelle und auch dieDami the inner active section of the cell is completed and ready to be encapsulated tightly with the silicone resin. The silicone resin can through Spraying or screen printing can be used. The silicone resin is applied to the rear side 29 of the inner electrically active portion 27 stacked. It only needs to be applied to the back to become and it adheres to the substrate layer, which for this purpose under the conductive layers 32 and 34 and the phosphor coating 33 protrudes, thereby forming a border for these layers facing the rear 29 is exposed for contact with the silicone resin layer 36. The substance layer 31 is expedient in the sense their roughness sanded or matted to a to have mechanical adhesion of the silicone. In a preferred embodiment, the silicone layer applied in the screen printing process both on the back 29 and on the front 28, so that the inner electrically active parts of the cell and also the

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Substratschicht 31 vollständig in dem Silikonharz abgedichtet eingekapselt sind, wobei dann lediglich die elektrischen Leiter 35 und 37 aus der Silikonharzschicht vorstehen. Die Kanten der elektrolumineszenten Zelle werden dicht verschlossen, wenn das Silikonharz auf die Vorder- und Rückseiten der Zelle aufgebracht wird· Vorzugsweise ist die Substratschicht 31 auf beiden Seiten aufgerauht oder mattiert, so daß
das mit der Vorderfläche der Substratschicht 31, die zur Frontfläche 28 der Zelle weist, in Kontakt geratende Silikon auch hier gut mechanisch anhaftet. Die Aufbringung des Silikonharzes auf beide Seiten gibt einen zusätzlichen, besonders guten Schutz gegen
schädigende Umwelteinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit. Weil Silikon bekanntlich stark wasserabweisend ist, ist es nicht erforderlich, eine gesonderte zusätzliche Wasser- oder Feuchtigkeitssperre als Trockenschutz für die Schichten im Inneren der Zelle vorzusehen· Substrate layer 31 are encapsulated completely sealed in the silicone resin, in which case only the electrical conductors 35 and 37 protrude from the silicone resin layer. The edges of the electroluminescent cell are sealed when the silicone resin is applied to the front and back sides of the cell. Preferably, the substrate layer 31 is roughened or matted on both sides so that
the silicone that comes into contact with the front surface of the substrate layer 31 facing the front surface 28 of the cell also adheres well mechanically here. The application of the silicone resin on both sides provides additional, particularly good protection against
harmful environmental influences, especially moisture. Because silicone is known to be highly water-repellent, it is not necessary to provide a separate additional water or moisture barrier to protect the layers inside the cell from dryness.

Silikon ist ein warmhärtbares Polymer, das in Anwesenheit eines Katalyten polymerisiert. Ein geeignetes Silikonharz, wie es beispielsweise von der Firma Dow Corning unter dem Handelsnamen R-4-3117 vertrieben wird, hat sich zusammen mit einem geeigneten Kttalyten, wie es ebenfalls von der Firma Dow Corning unter dem Handelsnamen XY-176 vertrieben wird, als gut geeignet erwiesen. In nicht feuchter Umgebung härtet dieses Silikonharz gut aus. Die Aushärtung erfolgt bei etwa 71 C bei einer Aushärtungsdauer von 1 Stunde oder bei etwa 93 C und einer Aushärtdauer von einer halben Stunde. Man hat bislang Silikon nicht als Einkapselungsmaterial verwendet, weil es kein thermoplastisches Harz ist. Bitlang sind elektrolumineszente Zellen zwischen Lagen eines thermoplastischen Polymers eingekapselt worden, die unterSilicone is a thermosetting polymer that polymerizes in the presence of a catalyst. A suitable silicone resin, as sold, for example, by Dow Corning under the trade name R-4-3117 together with a suitable Kttalyten like it also sold by Dow Corning under the trade name XY-176, has proven to be well suited. This silicone resin hardens well in a non-humid environment. The curing takes place at about 71 C at a Hardening time of 1 hour or at about 93 C and a hardening time of half an hour. One has so far Silicone is not used as an encapsulation material because it is not a thermoplastic resin. Are bit long electroluminescent cells have been encapsulated between layers of a thermoplastic polymer, which are below

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Hitze und Druck zusammengeschmolzen werden. Bei Verwendung einer Silikonbeschichtung ist aber die Anwendung von Hitze und Druck zur Laminierung nicht erforderlich. Heat and pressure are melted together. When using a silicone coating, however, the application no heat and pressure required for lamination.

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte elektrolumineszente Zelle kann bei Spannungen von 6 bis 120 Volt und bei Frequenzen zwischen 50 Hertz und 20 Kilohertz betrieben werden. Licht von dieser Zelle ist mit dem Auge sichtbar, wenn sie mit 8 Volt betrieben wird. Das Licht ist instrumental bei einem Betrieb mit 6 Volt aufspürbar. Die Verwendung der Substratschicht 31 aus Polyäthylenterephtalat und die Verwendung von Indiumoxid und Zinnoxid für die transparente Leiterschicht machen es unnötig, eine dielektrische Schutzschicht beispielsweise aus Bariumtitanat zu verwenden. Dies resultiert in einer Verringerung der erforderlichen Stromstärke, die durch die Zelle strömen muß, ohne daß die Helligkeit dabei beeinträchtigt wird.An electroluminescent cell produced by the method according to the invention can be used at voltages of 6 to 120 volts and can be operated at frequencies between 50 hertz and 20 kilohertz. Light from this Cell is visible to the eye when operated at 8 volts. The light is instrumental in one Detectable operation at 6 volts. The use of the substrate layer 31 made of polyethylene terephthalate and the Use of indium oxide and tin oxide for the transparent conductor layer make it unnecessary to have a dielectric To use protective layer made of barium titanate, for example. This results in a decrease the required current that must flow through the cell without affecting the brightness will.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die üblichen Laminiertechniken und die üblichen Geräte, wie sie bislang bei der Herstellung flexibler elektrolumineszenter Zellen benutzt und benötigt werden, nicht mehr benötigt, Bs können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Zellen hergestellt werden, wie sie bislang im Hinblick auf ungleichförmige Umrißformen oder bestimmte Längen mit den üblichen Laminiertechniken und den hierzu benutzten Geräten nicht hergestellt werden konnten. Die Möglichkeit sehr geringer Dicken insbesondere auch in der einkapselnden Silikonharzbeschichtung führen zu einer bislang nicht gekannten hohen Flexibilität. Demgegenüber war es bislang mit den bisherigen Laminiertechniken undIn the method according to the invention, the usual Laminating techniques and the usual equipment as used to date in the manufacture of flexible electroluminescent Cells used and needed, no longer needed, Bs can cells with the method according to the invention can be produced as they were previously with regard to irregular outlines or certain lengths the usual lamination techniques and the equipment used for this purpose could not be produced. The possibility very small thicknesses, in particular also in the encapsulating silicone resin coating, have led to a hitherto unprecedented high flexibility. In contrast, it was previously with the previous lamination techniques and

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mit den bisherigen Geräten praktisch nicht möglich, Einkapselungsschichten von weniger als 0,254 mm Stärke zu erzeugen.With the previous devices practically impossible, encapsulation layers of less than 0.254 mm To generate strength.

Zusätzlich zur Verwendung eines nennenswert dünneren flexiblen Einkapselungsmaterials ist eine gesonderte Trocknungsschicht nicht erforderlich und eine derartige elektrolumineszente Zelle kann die transparente leitende Schicht von Zinnoxid und Iniumoxid benutzen, wie sie in der US-PS 3 847 659 beschrieben ist. Die Verwendung dieser transparenten Leitungsschicht ermöglicht es auch, auf eine dielektrische Schutzschicht zu verzichten. Auch durch diese Maßnahmen wird die Dicke der Zelle reduziert.In addition to using a significantly thinner flexible encapsulation material, there is a separate one Drying layer is not required and such an electroluminescent cell can be the transparent one Use a conductive layer of tin oxide and oxide as described in US Pat. No. 3,847,659 is. The use of this transparent conductive layer also makes it possible to use a dielectric Foregoing protective layer. These measures also reduce the thickness of the cell.

Der Anmeldungsgegenstand ermöglicht es ferner, eine Zelle zu stanzen oder in Schneidbacken zu schneiden und danach ohne Beschädigung der Zelle diese dichtend zu verschließen. Die Zelle kann mit außerordentlich hohen Produktionsleistungen hergestellt werden, indem man die hohen Geschwindigkeiten der Siebdrucktechnik und die dort anwendbaren Zusatzeinrichtungen wie Infrarotöfen oder Ultraviolettöfen verwendet.The subject of the application also enables a cell to be punched or cut into cutting jaws and then sealing the cell without damaging it. The cell can with extraordinary High output levels can be produced by using the high speeds of screen printing technology and the additional devices applicable there, such as infrared ovens or ultraviolet ovens.

Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind im Rahmen des Erfindungsgedankens ohne weiteres möglieh. Modifications, changes and improvements to the The exemplary embodiments described above are readily possible within the scope of the inventive concept.

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Claims

MIDLAND-ROSS CORPORATION Patettenwalte Dr. O. Loesenbeck Dipl.-Ing. Stretch DipUng. Loesonbeck 48 Bielefeld. Herfotiier criminal patent claims

1. Flexible electroluminescent cell with internal electrically active components and corresponding conductors, characterized by a plastic substrate (31), the electrically active components are coated on the plastic substrate (31), as well as a thermosetting plastic coating (36), with which the inner electrically active components against the plastic substrate (31) to the outside are tightly closed, the conductors (35,37) from the electrically active components through to the outside protrude the thermosetting plastic.

2. Cell according to claim 1, characterized in that the thermosetting plastic is silicone resin.

3. Cell according to claim 1, characterized in that together with the electrically active components also the plastic substrate (31) sealed to the outside in the coating is embedded from thermosetting synthetic resin.

4. Cell according to one of the preceding claims, characterized in that the layer of the thermosetting synthetic resin has a layer thickness of 0.0254 to 2.54 mm .

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5. Cell according to claim 3, characterized in that a silicone resin coating in a layer thickness from 0.0254 to 0.254 mm is provided.

6. Cell according to claim 1, characterized in that a layer (31) of the plastic substrate transparent electrically conductive layer (32) is deposited and on this layer another layer (33) is arranged with electroluminescent phosphor, on the phosphor layer (33) a metallically conductive Material layer is arranged, with the transparent conductive layer (32) and the metallic conductive Layer (34) conductors (35,38) are connected and the aforementioned layers of the silicone resin coating (36) are encapsulated in a sealing manner to the outside.

7. Cell according to claim 6, characterized in that the transparent electrically conductive layer (32) the basis of metal oxides, consisting of indium oxide, tin oxide or tin and indium oxide.

8. Cell according to claim 6, characterized in that the transparent electrically conductive layer (32) is constructed on the basis of thin metal films consisting of gold and silver.

9. Cell according to claim 6, characterized in that the plastic substrate layer (31) consists of polyester and is roughened at least on one side in the sense of improved adhesion.

10. A cell according to claim 6, characterized in that the phosphor layer (33) contains phosphor particles in a particle size of 1 to 70 microns, the phosphor particles being suspended in a plastic binder.

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11. Cell according to claim 10, characterized in that the phosphor layer (33) further a gringe Amount of a compounding agent based on silicon hydride.

12. Method of making a flexible electroluminescent Cell according to the preceding claims, characterized in that the internal electrical active components layered on a plastic substrate then the conductors are attached to the corresponding internal electrically active components and then the internal electrically active components between the plastic substrate and a thermosetting coating encapsulated with a seal to the outside, whereby the conductors can be passed through allows the thermosetting coating to protrude outward.

13. The method according to claim 12, characterized in that a silicone resin is used as the thermosetting plastic will.

14. The method according to claim 12, characterized in that in addition to the electrically active components and the Resin substrate is encapsulated in the thermosetting plastic coating.

15. The method according to claim 12 or 14, characterized in that the thermosetting plastic in the screen printing process is applied.

16. The method according to claim 12 or 14, characterized in that the inner electrically active components and optionally the plastic substrate in one

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Silicone resin coating with a layer thickness of 0.0254 to 2.54 mm can be encapsulated.

17. The method according to claim 16, characterized in that the silicone resin in a layer thickness of 0.0254 up to 0.254 mm is applied.

18. The method according to claim 12 or 14, characterized in that the coating consists of a thermosetting Plastic is formed by spraying on a silicone resin.

19. The method according to claim 12, characterized in that a transparent electrically on the plastic substrate conductive layer is deposited, on this a layer with electroluminescent phosphor is applied a metallic conductive layer is applied to the latter, the conductors to the transparent electrically conductive layer and attached to the metallic electrically conductive layer v / ground and then, with the conductors made of the silicone resin protruding, the protruding layers with a silicone resin coating a layer thickness of 0.0254 to 2.54 mm must be sealed to the outside.

20. The method according to claim 19, characterized in that

that coating the transparent electroconductive layer in which indium oxide and tin oxide are used is done with the electroluminescent phosphor layer in screen printing.

21. The method according to claim 19, characterized in that the plastic substrate layer prior to further coating is roughened at least on one side in the sense of increasing the adhesion.

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22. The method according to claim 19, characterized in that in the electroluminescent phosphor layer phosphor particles a particle size of 1 to 70 microns can be used in a plastic binder be suspended.

23. The method according to claim 22, characterized in that the phosphor layer further comprises a small amount a compound based on silicon hydrogen is added.

24. The method according to claim 22, characterized in that prior to application of the electroluminescent phosphor layer the transparent, electrically conductive layer with a layer of a bonding agent on the Base silicon hydrogen is provided.

25. The method according to claim 12, characterized in that a plastic substrate layer made of polyester a transparent electrically conductive layer containing indium oxide and tin oxide is deposited and on this an electroluminescent phosphor layer is applied by screen printing, wherein in the phosphor layer phosphor particles in a diameter range from 1 to 70 microns are used, the are mixed in a Cyanoäthylcellulose-üinder, the v / ahlweise a compound active ingredient on the basis Silicon hydrogen is mixed in that then contains a metallic sheet of silver or gold Conductive layer is applied to the phosphor layer by screen printing, copper wires to the transparent electrically conductive layer and attached to the metallic conductive layer, and then the silicone resin coating in an outwardly sealing form in the sieve

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printing process on the previously assembled Cell components is applied.

26. The method according to claim 19, characterized in that the silicone resin in an outwardly sealing manner sprayed onto the previously assembled cell components leaving only the conductors uncoated by the silicone resin.

27. The method according to claim 12 or 19 or 25, characterized in that the electroluminescent phosphor layer is dried after its application and also the metallically conductive layer after its application is dried.

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