- Leuchtfolie
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Elektrolumineszenz-Folie (kurz EL-Folie), auch Leuchtfolie, Lichtfolie oder Kondensator-Leuchtfolie genannt, ist eine technische Anwendung der Elektrolumineszenz zur Umwandlung elektrischer Energie in Licht.
Inhaltsverzeichnis
Grundlagen
Elektrolumineszenz ist die Eigenschaft bestimmter Materialien oder Materialkombinationen, bei Anlegen eines elektrischen Feldes Licht zu emittieren. Im Falle der Elektrolumineszenz-Folie wird ein Halbleiter in einer speziellen Kondensator-Konfiguration durch ein elektrisches Wechselfeld zum Leuchten angeregt.
Aufbau
Der Grundaufbau einer Elektrolumineszenz-Folie ähnelt einem Plattenkondensator: Zwischen zwei leitenden Schichten (Elektroden), von denen mindestens eine lichtdurchlässig sein muss, ist eine Schicht des elektrolumineszenten Materials angeordnet, das von den beiden Elektroden entweder durch zusätzliche Isolationsschichten oder durch die Einbettung von Mikroteilchen in eine isolierende Matrix getrennt ist. Lichtdurchlässige Elektroden bestehen meist aus mit Indiumzinnoxid beschichteter Kunststofffolie. Ist nur eine der beiden Elektroden lichtdurchlässig, so kann zusätzlich eine reflektierende Schicht vorgesehen sein, die zur falschen Seite emittiertes Licht reflektiert.
Bei dem elektrolumineszenten Material handelt es sich in der Regel um Zinksulfid, einen II-VI-Verbindungshalbleiter, der mit verschiedenen Metallen wie Gold, Silber, Kupfer, Gallium oder Mangan dotiert ist. (Die vor allem im amerikanischen Englisch übliche Bezeichnung "phosphor" für das elektrolumineszente Material meint nicht das im Deutschen gleichnamige chemische Element (engl. phosphorus), sondern Leuchtstoff im Allgemeinen.)
Die elektrolumineszenten und isolierenden Schichten können im Siebdruck aufgetragen werden. Die Dicke beträgt unter 1 mm, die Fläche und ihre Form sind nahezu beliebig. Es werden auch gestreckte, runde Formen (Leuchtschläuche, EL-Kabel) gefertigt, bei denen das Wechselfeld zwischen einem zentralen Draht und darauf angebrachten Schichten erzeugt wird.
Betrieb
Die Materialien einer EL-Folie sind bei Gleichspannung isolierend und leuchten nicht. Der Betrieb von EL-Folien und -Kabeln erfordert eine möglichst sinusförmige Wechselspannung. Je nach Bauart kann die Betriebsspannung zwischen 30 und 300 Volt bei einer Frequenz zwischen 200 Hz und 4 kHz liegen. Ein Abweichen von den empfohlenen Herstellerwerten kann die Lichtausbeute und die Lebensdauer der EL-Folie verringern. Zur Erzeugung von optimalen Bedingungen bieten die meisten Hersteller von EL-Folie daher auf ihre eigenen Folien abgestimmte Inverter an.
Die Lichtemission erfolgt kalt, großflächig, ungerichtet und mit geringer Leuchtdichte. Die Stromaufnahme beträgt ca 0,1 bis 0,2 mAh/qmc. Die Helligkeit und in geringen Maße auch die Farbe können durch Amplitude und Frequenz der Wechselspannung verändert werden.
Anwendung
EL-Folien und -Kabel eignen sich aufgrund ihrer geringen Leuchtkraft und der Wellenlänge nicht zur hellen Beleuchtung. Ein Vorteil ist, dass sie nicht unmittelbar ausfallen, sondern allmählich an Leuchtkraft verlieren. Als Lebensdauer wird daher die Betriebszeit angegeben, nach der die Leuchtdichte auf die Hälfte abgesunken ist. Die Lebensdauer handelsüblicher Folien beträgt mindestens 10000 Stunden (sogenannte Halbwertszeit). Aufgrund dieser Eigenschaften und des geringen Stromverbrauche sind sie für jahrelangen Dauerbetrieb geeignet.
Die Anwendungsbereiche sind die Werbung, Verkaufsortgestaltung, sowie selbstleuchtende KFZ-Kennzeichenschilder. Trotz der geringen Leuchtdichte werden sie auch als Display-Hintergrundbeleuchtung in Flüssigkristallbildschirmen (LC-Displays) und Dünnschichttransistor-Displays (TFT-Displays), beispielsweise als Nachtbeleuchtung, eingesetzt.
Weitere Einsatzgebiete sind Not- und Nachtlichter sowie Elemente zur Raumgestaltung. In einem tritt- und rutschfesten Laminat werden sie auch als Bodengrafik eingesetzt. Auch eine Aufbringung auf Textilien [1] ist möglich.
Weblinks
Einzelnachweise
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