Elektroluntineszierendes Element Elektroleuchtende, d. h. elektrolumineszierende, Elemente bestehen meist aus einer eine Elektrode bildenden oder eine Elektrode tragenden Grund schicht, einer Schicht eines in ein geeignetes Binde mittel aufgenommenen elektrolumineszierenden Stoffes und einer auf dieser Schicht angebrachten Elektrode, wobei meist eine der Elektroden für die von der elektrolumineszierenden Schicht emittierte Strahlung durchlässig ist. Ein besonders einfacher Aufbau eines solchen Elementes besteht aus einem Glasträger, dessen eine Oberfläche mit Hilfe von Zinnoxyd leitend gemacht ist, einer Schicht eines in ein Kunstharz, z.
B. polymerisiertes Harnstoff- Formaldehyd, aufgenommenen elektroleuchtenden Stoffes und einer auf dieser Schicht angebrachten Elektrode, z. B. aus Aluminium oder Silber. Die in der elektroleuchtenden Schicht erzeugte Strahlung kann die leitend gemachte Glasoberfläche passieren und durch das Glas hindurch ausstrahlen.
Zur Anwendung in solchen Elementen wurden insbesondere die Sulfide von Zink und Cadmium, gegebenenfalls mit z. B. Kupfer, Silber, Gold oder Mangan aktiviert, vorgeschlagen. Auch wurde die Verwendung von Seleniden statt Sulfiden vorgeschla gen. Obzwar mit diesen Stoffen besonders gute Er gebnisse erzielbar sind, ist das damit erreichbare Farbgamma, falls gleichzeitig eine grosse Helligkeit gewünscht wird, verhältnismässig beschränkt. Insbe sondere fehlen diejenigen Stoffe, welche im Langwel- lenteil des Spektrums intensiv elektroleuchten.
Ein elektrolumineszierendes Element nach der Erfindung besteht aus-einer zwischen zwei Elektroden angebrachten leuchtenden Schicht und weist das Kennzeichen auf, dass diese Schicht aus einem Ge misch eines elektrolumineszierenden Stoffes, einem Kunstharz und einem Leuchtstoff besteht, der durch die Strahlung des elektrolumineszierenden Stoffes er regt werden kann und dadurch Licht emittiert.
Der Leuchtstoff kann ein Pigment oder ein in Kunstharz gelöster Farbstoff sein.
Der Erfindung liegt die Tatsache zugrunde, dass es viele Leuchtstoffe, insbesondere organische Stoffe, gibt, die Ultraviolettstrahlen oder Licht mit hoher Ausbeute in längerwelliges Licht umsetzen können. Da es eine grössere Zahl dieser Stoffe gibt, wird das mit elektroleuchtenden Elementen nach der Erfin dung erreichbare Farbengamma beträchtlich ausge dehnt. Dabei ist es möglich, Farben zu erzeugen, die durch Zusammenfügung der vom elektroleuchtenden Stoff ausgestrahlten Lichtfarbe und der vom Leucht- stoff emittierten Lichtfarbe entstehen.
Sendet der elektroleuchtende Stoff nur Ultraviolettstrahlen aus oder wird die Strahlung des elektroleuchtenden Stof fes völlig umgesetzt, so ist die Farbe des vom Element ausgestrahlten Lichtes naturgemäss gleich der von Leuchtstoff emittierten Lichtfarbe.
Die Kunstharze, in welche die elektroleuchtenden und leuchtenden Stoffe aufgenommen sind, sind von der für elektroleuchtende Elemente üblichen Art. Zu diesem Zweck kann z. B. ein polymerisiertes Harnstoff-Formaldehyd gewählt werden.
Zur Erhöhung der Durchschlagfestigkeit und/oder zur Erhöhung des nach einer Seite ausgestrahlten Lichtes durch Reflektion kann eine zusätzliche Schicht angebracht werden, die vorzugsweise aus Titandioxyd besteht.
Dieses Titandioxyd hat eine hohe Dielektrizitätskonstante und ein ho hes Reflektionsvermögen. Eine aus Titandioxyd beastehende Schicht an derjenigen Seite, an der das Element kein Licht auszustrahlen braucht, reflektiert die nach dieser Seite emittierte Strahlung, so dass die reflektierte Strahlung sich der nach der anderen Seite ausgesandten direkten Strahlung hinzu fügt. Das Titandioxyd wird vorzugsweise in der Rutil- modifikation verwendet, da dieses bessere etektri- sche Eigenschaften besitzt.
Zur Bildung der Schicht wird als Bindemittel vorzugsweise derselbe Kunst harz verwendet, mit dem auch der elektroleuchtende und der Leuchtstoff gebunden werden. Ist der Leucht- stoff ein Farbstoff, der sich im Kunstharz lösen kann, so ist es erwünscht, auch den Kunstharz für die Titandioxydsehicht vorher mit dem leuchtenden Farb stoff zu mischen, da sonst ein Teil des Farbstoffes der leuchtenden Schicht in den Kunstharz der Titan dioxydschicht diffundiert. Wird die Konzentration des Farbstoffes in der Titandioxyd-Kunstharzsehicht gleich der Konzentration des Farbstoffes in der Leuchtschicht gewählt, so ist diese Diffusion natur gemäss unmöglich.
Zur Verdeutlichung folgen im nachstehenden einige Ausführungsbeispiele des elektroleuchtenden Elementes nach der Erfindung.
Bei sämtlichen Beispielen besitzt das Element eine Glasgrundschicht, die auf einer Seite z. B. mit Zinn oxyd leitend gemacht und auf der die Leuchtschicht angebracht ist. Das Element ist auf der vom Glas träger abgekehrten Seite mit einer Metallschicht, z. B. Aluminium oder Silber, bedeckt. Eine solche Schicht kann z. B. durch Spritzen oder Aufdampfen aufge bracht oder, insbesondere bei Silber, einfach als Farbe aufgestrichen werden.
<I>Beispiel l</I> Als elektroleuchtender Stoff wird blauleuchtendes, mit Kupfer aktiviertes Zinksulfid verwendet. 35 g dieses Zinksulfides wird mit 29 g einer Lösung einer 65 % igen Harnstoff-Formaldehydlösung in Butanol gemischt. Darauf wird 8 g einer 2,5o/oigen Fluores- ceinlösung in einem Gemisch von gleichen Teilen Glykol und Ethanol zugesetzt.
Eine Schicht der er zielten Suspension wird auf die leitende Seite des Glasträgers aufgzspritzt, in der-Weise, dass die Stärke nach Trocknung etwa 40 Mikron beträgt. Die Glas platte mit der aufgebrachten Schicht wird dann 1 Stunde lang bei etwa 1550 C an Luft erhitzt. Darauf wird auf die dann polymerisierte Schicht eine dünne Aluminiumschicht aufgedampft. Das erzielte Element strahlt nahezu weisses Licht aus.
<I>Beispiel</I> I1 Als elektroleuchtender Stoff wird grün-elektro- leuchtendes, mit Kupfer und Aluminium aktiviertes Zinksulfid verwandet. 35 g dieses Zinksulfids wird mit 29 g einer 65%igen Lösung von Harnstoff- Formaldehyd in Butanol gemischt.
Dieser Suspen- sion wird 6 g einer 5 %igen Lösung von Rhodamin B in gleichen Teilen Glykol und Ethanol zugesetzt. Eine Schicht der erzielten Suspension wird auf die leitende Seite des Glasträgers aufgespritzt, in der Weise, dass die Stärke nach Trocknung etwa 90 Mikron beträgt. Die Glasplatte mit der aufgebrach- ten Schicht wird darauf eine halbe Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 155 C an Luft erhitzt.
Weiterhin wird eine Suspension hergestellt durch Mischung von 3.5 g Titandioxyd mit der Rutilmodi- fikation, 6 g einer 5%igen Rhodamin-B-Lösung in gleichen Teilen Glykol und Ethanol und 29 g einer 65%igen Lösung von Harnstoff-Formaldehyd in Butanol.
Eine Schicht dieser Titandioxydsuspension wird auf die bereits gEIiärtete Leuchtschicht aufgespritzt, in der Weise, dass die Stärke nach Trocknung etwa 30 Mikron beträgt. Darauf wird die Glasplatte mit den aufgebrachten Schichten aufs neue etwa 1 Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 155 C an Luft erhitzt. Darauf wird auf die vom Glasträger abge kehrte Seite eine Silberschicht aufgedampft. Das so dann erzielte Element ist rot-elektroleuchtend.
<I>Beispiel 111</I> Als elektroleuchtender Stoff wird blauleuchten des, mit Kupfer aktiviertes Zinksulfid verwendet. 40 g dieses Zinksulfids wird mit 60 g einer 65 % igen Lösung von Harnstoff-Formaldehyd in Butanoi und mit 30 g eines rotleuchtenden, mit Mangan aktivier ten Magnesiumarsenats gemischt.
Eine Schicht dieser Suspension wird auf die leitende Oberfläche des Glasträgers aufgespritzt, in der Weise, dass die Stärke nach Trocknung 100 Mikron beträgt. Der Glasträger mit der aufgebrachten Schicht wird darauf etwa 1 Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 155 C an Luft erhitzt. Nach Abkühlung wird auf die leuch tende Schicht eine Reflektionsschicht aus weissem Rutil mit einer Stärke von 30 Mikron angebracht.
Auch für diese Reflektionsschicht wird als Binde mittel eine Harnstoff-Formaldehydlösung in Butanol verwendet. Nach dem Aufbringen dieser Schicht wird das Ganze von neuem etwa 1 Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 155 C an Luft erhitzt. Auf die Reflektionsschicht wird darauf eine Silber schicht aufgespritzt. Das sodann erzielte Element strahlt Purpurlicht aus.