ES2307110T3 - Elemento electroluminiscente. - Google Patents
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Abstract
Elemento electroluminiscente (1) con un primer electrodo (4) transparente, una capa luminiscente (5), en forma de gruesa capa inorgánica que se puede activar por medio de una tensión eléctrica alterna (9), un segundo electrodo (7) y un laminado de protección (8), caracterizado - porque el elemento electroluminiscente (1) está impreso sobre un sustrato de plástico (2) realizado en policarbonato, - porque el laminado de protección (8) presenta una permeabilidad al vapor de agua comprendida entre 0,35 g/m 2 /24 h a 38ºC y 100% de humedad relativa del aire y 10 g/m 2 /24 h a 38ºC y 100% de humedad relativa del aire.
Description
Elemento electroluminiscente.
La presente invención se refiere a un elemento
electroluminiscente con un primer electrodo transparente, una capa
luminiscente en forma de una capa gruesa inorgánica que se puede
activar mediante una tensión alterna eléctrica (9), de un segundo
electrodo y de un laminado de protección.
La expresión "laminado de protección" se
refiere a una capa de protección que presenta una película laminada,
una impresión, una capa de barniz o un material compuesto
eventualmente autoadhesivo con estos componentes.
Según el estado de la técnica (DE 103 21 152
A1), los elementos electroluminiscentes de este tipo están provistos
de un laminado de protección lo más impermeable posible al vapor de
agua para impedir la penetración de vapor de agua. Se han propuesto
capas de barrera contra vapor de agua con una tasa de permeabilidad
al vapor de agua menor de 0,005 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de
humedad relativa del aire para proteger la capa luminiscente frente
a humedad que penetre del exterior, a fin de lograr una vida útil lo
más prolongada posible del elemento electroluminiscente.
El documento
EP-A-0 505 575 propone unas láminas
refractarias, resistentes a la humedad con una permeabilidad al
vapor de agua comprendida entre 0,09 a 0,22 g/m^{2}/24 h a 50ºC y
90% de humedad relativa para elementos electroluminiscentes.
El documento
EP-A-1 384 571 da a conocer un
material de laminado, que puede ser utilizado como material de
embalaje para productos alimenticios, productos no alimenticios,
fármacos y como partes de dispositivos electrónicos. El documento
EP-A-1 384 571 no contiene ninguna
indicación, referente a la utilización de las láminas descritas
anteriormente como parte de un elemento electroluminiscente.
El documento A-0 372 489 propone
unas láminas refractarias, resistentes a la humedad con una
permeabilidad al vapor de agua comprendida entre 0,03 y 0,04
g/m^{2}/24 h a 40ºC y 90% de humedad relativa para un elemento
electroluminiscente.
La invención se basa en el problema de crear un
elemento electroluminiscente del tipo citado al principio que se
caracterice por una larga vida útil y una larga duración del
servicio.
La solución a este problema se encuentra en la
parte caracterizadora de la reivindicación de patente 1.
Resultó sorprendente descubrir que la
utilización de laminados de protección con una permeabilidad al
vapor de agua reducida, aumenta la vida útil de los elementos
electroluminiscentes inorgánicos, que están presionados sobre un
soporte realizado en policarbonato. Este efecto sorprendente se debe
probablemente a que una capa de barrera impermeable al vapor de agua
permite de forma limitada que puedan salir los disolventes
residuales y la humedad, que son absorbidos por el soporte, sobre el
cual se monta el elemento electroluminiscente, sin poner en peligro
el elemento electroluminiscente, y no obstante, se evita la
penetración del vapor de agua del entorno de manera suficientemente
efectiva. Por otro lado, en el caso de capas de barrera de vapor muy
efectivas, los disolventes residuales y la humedad absorbida por el
soporte sólo pueden volver a salir del sistema con muchas
dificultades. El uso de un laminado de protección con una
permeabilidad al vapor de agua comprendida entre 0,35 g/m^{2}/24
h a 38ºC y 100% de humedad relativa del aire y 10 g/m^{2}/24 h a
38ºC y 100% de humedad relativa del aire ha demostrado ser
eficaz.
Se usa preferentemente un laminado de protección
que presenta una permeabilidad al vapor de agua comprendida entre
0,5 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad relativa del aire y 5
g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad relativa del aire.
Ha demostrado ser especialmente ventajoso un
laminado de protección que presenta una permeabilidad al vapor de
agua en el intervalo entre 0,8 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de
humedad relativa del aire y 2,5 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de
humedad relativa del aire.
La invención se explica con más detalle a
continuación a partir de ejemplos de formas de realización
representados esquemáticamente en los dibujos. Los dibujos no están
a escala natural. Por el contrario, los espesores de las capas del
elemento electroluminiscente están representados fuertemente
ampliados en comparación con las otras dimensiones.
La figura 1 muestra una primera forma de
realización de un elemento electroluminiscente según la invención en
representación en sección; y
la figura 2 muestra una variante de forma de
realización de la forma de realización según la figura 1.
La figura 1 muestra un elemento
electroluminiscente 1 según la invención que se ha colocado por
impresión directo sobre un soporte de plástico 2 - en el ejemplo,
sobre un cuerpo de policarbonato fabricado por el procedimiento de
moldeo por inyección.
\newpage
El elemento electroluminiscente 1 presenta una
capa de electrodo 4 transparente que consiste en un barniz conductor
imprimible. Alternativamente a esto, puede generarse también por
pulverización catódica una capa de óxido de
indio-estaño (ITO) o de óxido de
antimonio-estaño para formar la capa de electrodo
4.
Sigue a la capa de electrodo 4 una capa
electroluminiscente 5 que en el ejemplo consiste en una gruesa capa
activable por tensión alterna. Ésta presenta una matriz aglomerante
con luminóforos inorgánicos incrustados.
Sigue a la capa luminiscente 5 un dieléctrico 6.
Éste es una capa de partículas cerámicas blancas que se caracterizan
por una alta constante dieléctrica.
El dieléctrico 6 está cubierto con una capa
conductora de, por ejemplo, plata, carbono o barniz, que forma el
segundo electrodo 7.
Finalmente, la estructura de compuesto está
sobresellada con un laminado 8 que presenta una permeabilidad al
vapor de agua en el intervalo entre 1,3 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100%
de humedad relativa del aire y 1,9 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de
humedad relativa del aire. La permeabilidad al vapor de agua es
suficientemente pequeña para proteger el conjunto frente a la
humedad entrante y, a pesar de ello, admite que puedan salir restos
de disolvente y desgasificaciones fuera del conjunto.
Los dos electrodos 4 y 7 están unidos
eléctricamente con una fuente de tensión alterna 9 que proporciona
una tensión alterna de 100 voltios con una frecuencia de 400
hertzios.
El elemento electroluminiscente 1 se fabrica
como sigue:
Sobre un soporte transparente 2, por ejemplo una
pieza moldeada por inyección, se aplica primero una capa
transparente 3 para promover la adherencia y/o para mejorar la
impresión óptica (por ejemplo, en serigrafía o como revestimiento
duro). Opcionalmente, puede conseguirse también una mejora de la
impresión óptica por medio de capas de color adicionales, por
ejemplo por medio de una capa metálica (plata gráfica). Para
fabricar el electrodo transparente 4 se imprime sobre esto una capa
de un barniz conductor transparente (conductores son aquí,
preferentemente, sistemas de polímero, por ejemplo politiofenos
dopados, sistemas inorgánicos (ITO = óxido de
indio-estaño) o ATO = óxido de
antimonio-estaño)) que funciona como electrodo
transparente 4. Se aplican sobre esto electroluminóforos incrustados
en una matriz aglomerante por el procedimiento de serigrafía para
formar la capa luminiscente 5. Sigue el dieléctrico 6 que presenta
una capa de partículas cerámicas blancas que están incrustadas
también en una matriz aglomerante y que se aplican por el
procedimiento de serigrafía. Estas partículas se caracterizan por un
alto valor de la constante dieléctrica. Para completar el sistema de
condensador, se aplica una capa adicional eléctricamente conductora
(por ejemplo, de plata, carbono, barniz conductor), que representa
el segundo electrodo 7. Se concluye el sistema con una capa de
aislamiento impresa (no dibujada) para proteger al usuario frente a
la tensión alterna a aplicar (típicamente de 100-160
V y 400-800 hertzios) y al elemento
electroluminiscente 1 frente a la humedad.
Debido a la reducida permeabilidad al vapor de
agua del laminado de protección 8 se consigue que la humedad
absorbida por el soporte transparente 2, pueda salir a través del
laminado de protección 8. Asimismo, las desgasificaciones y los
restos de disolvente pueden abandonar el conjunto sin perjudicar la
función del elemento electroluminiscente 1. Simultáneamente, el
laminado de protección 8 representa un bloqueo eficaz frente a la
entrada de humedad.
La figura 2 muestra un ejemplo de realización de
un elemento electroluminiscente 1 en el que no está previsto ningún
dieléctrico. Dado que la estructura restante del elemento
electroluminiscente 1 no se diferencia de la del ejemplo de forma de
realización de la figura 1 y los procedimientos de fabricación -
prescindiendo de la supresión del paso de fabricar el dieléctrico -
son también iguales, se puede prescindir de una nueva descripción a
fin de evitar repeticiones.
Claims (7)
1. Elemento electroluminiscente (1) con un
primer electrodo (4) transparente, una capa luminiscente (5), en
forma de gruesa capa inorgánica que se puede activar por medio de
una tensión eléctrica alterna (9), un segundo electrodo (7) y un
laminado de protección (8), caracterizado
- -
- porque el elemento electroluminiscente (1) está impreso sobre un sustrato de plástico (2) realizado en policarbonato,
- -
- porque el laminado de protección (8) presenta una permeabilidad al vapor de agua comprendida entre 0,35 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad relativa del aire y 10 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad relativa del aire.
2. Elemento electroluminiscente (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el laminado de
protección (8) presenta una permeabilidad al vapor de agua
comprendida entre 0,5 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad
relativa del aire y 5 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad
relativa del aire.
3. Elemento electroluminiscente (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el laminado de
protección (8) presenta una permeabilidad al vapor de agua
comprendida entre 0,8 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad
relativa del aire y 2,5 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 100% de humedad
relativa del aire.
4. Elemento electroluminiscente (1) según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque éste
presenta una capa dieléctrica (6).
5. Elemento electroluminiscente (1) según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque éste
presenta una capa metálica (plata gráfica).
6. Elemento electroluminiscente (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato de
plástico (2) es un sustrato moldeado por inyección.
7. Elemento electroluminiscente (1) según la
reivindicación 6, caracterizado porque el sustrato de
plástico (2) es transparente.
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