Funktionsweise:

Unsere EL-Leuchtfolien, auch bekannt unter den Namen EL-Folie, Leuchtfolie, Lichtfolie, Elektrolumineszenz, Folienlampe oder Leuchtstreifen, basieren auf dem Prinzip der Elektrolumineszenz.

Die Entdeckung der Elektrolumineszenz ( EL-Folie ) geht zurück in das Jahr 1936, sie kam jedoch bis Anfang der 60-er Jahre nicht über das Laborstadium hinaus. Dies auch unter Berücksichtigung der damaligen technologischen Möglichkeiten.
Als Alternative zur herkömmlichen Lichttechnik gewinnt heute die EL-Technik ständig an Bedeutung, dies insbesondere für Einsatzbereiche, die nur mit blend- und schattenfreien homogenen Leuchtflächen geringster Einbautiefe (<1mm) und minimaler Leistungsaufnahme (1W/100cm²), mit beliebigen Außenabmessungen und Konturen zu verwirklichen sind.

Leuchtfolien sind aktive Lichtquellen mit den Eigenschaften eines indirekten Lichts, gleichbedeutend mit der Reflexion von Lichtstrahlen an einem matten Körper. Ihr Licht scheint aus dem Nichts zu kommen und wirkt unrealistisch und unerklärlich. Es erscheint angenehm und blendet nicht. Zur Erzeugung des Lichteffektes werden sehr kurze Wellenlängen (ca. 450 mm) generiert, die für das menschliche Auge sehr gut wahrnehmbar sind. Gekrümmte Leuchtfolien verwirklichen einen dreidimensionalen Lichteffekt. Befestigt man die EL-Leuchtfolie auf Gegenständen, so beginnt diese zu leuchten.
Die Leuchtfolie ist ein sogenannter Lambert-Strahler, d. h. die Leuchtdichte der von der Oberfläche ausgehenden Strahlung ist von jeder Seite betrachtet gleich. Bei dieser Lichttechnologie gibt es kein "Abstrahlen" von einem Lichtort oder Lichtherd wie bei Neonleuchten, Glühleuchten oder LED. Daher ist ein Vergleich mit "strahlenden" Lichtquellen die in Lumen oder Lux angegeben werden nur schwer möglich. Hier handelt es sich um eine absolut homogene Lichtfläche die vom menschlichen Auge besonders gut wahr genommen wird. Das Licht der EL-Folien ist sehr schmalbandig, beinahe monochromatisch, absolut gleichmäßig und weit sichtbar.

Aufbau der EL - Leuchtfolie

Als Lumineszenz bezeichnet man - einfach ausgedrückt - die Eigenschaft bestimmter Substanzen, die in Folge von Bestrahlung mit Tageslicht, UV-, Röntgen- oder Elektronenstrahlen absorbierte Energie ganz oder teilweise zu emittieren. Die direkte Lumineszenzanregung durch die alleinige Einwirkung eines elektrischen Feldes nennt man Elektrolumineszenz. Hierzu werden fluoreszierende Stoffe bzw. Leuchtpigmente, Luminophore oder Phosphorverbindungen verwendet.

In der Praxis haben sich Leuchtfolien auf der Basis der Dickschichttechnologie durchgesetzt, die mit Wechselspannungsfeldern angeregt werden. Hier sind die Leuchtpigmente in einem transparenten, organischen oder keramischen Bindemittel eingebettet. Die EL-Pigmente bestehen aus binären Verbindungen. Das elektrische Feld der Leuchtfolie wird über strukturierte Elektroden zugeführt, von denen die Frontelektrode aus einer sehr dünnen, transparenten, leitenden Metallschicht besteht. Die Rückelektrode der EL-Folie besteht aus einer leitenden Metallschicht. Die zwischen Front- und Rückelektrode befindliche Leuchtpigmentschicht bildet in Verbindung mit dem Einbettungsmittel das Dielektrikum eines Kondensators, weshalb verschiedentlich auch die Bezeichnung "Leuchtkondensator" verwendet wird.

Elektrolumineszenz

Der beschriebene Schichtaufbau der EL-Folien wird in der Regel ergänzt durch eine Reflexions- und eine Isolierschicht. Diese Schichten, einschließlich der Anschlussleitungen, werden letztendlich in transparente PE-Schutzschichten einlaminiert. Auf diese Weise besteht eine übliche Leuchtfolie aus mindestens sechs verschiedenen Schichten.

Darüber hinaus ist es heute möglich, beidseitig leuchtende EL-Leuchtfolien in einem Laminat herzustellen oder in ein Laminat verschiedene Teilflächen einzusetzen, die in unterschiedlichen Farben und Formen leuchten.

Das Ausgangsmaterial bzw. die Substanzklasse der Leuchtfolien bilden nach wie vor nichttoxische Zinksulfide und nahe binäre Verbindungen, die durch Beimischungen (Aktivatoren) und unter Berücksichtigung der Steuerung des Präparationsvorganges unterschiedliche Emissionsspektren erzeugen. Der Schwerpunkt des Spektrums bestimmt die jeweilige Farbe des EL-Lichtes. Übliche und einfach zu realisierende Lichtfarben sind blau, türkis und weiß.
Pigmente, die ein reines Weiß emittieren, befinden sich noch in der Entwicklung. Aus diesem Grunde werden weißleuchtende Leuchtfolien aus der Mischung von mindestens zwei Pigmenten hergestellt, deren Emissionsspektren in ihrer Addition weiß ergeben. Diese EL-Folien haben im nichtleuchtenden Zustand eine lachsfarbene Oberfläche.      

 
Stromversorgung der Leuchtfolie

Wie eingangs erwähnt, wird die Elektrolumineszenz durch Anlegen eines elektrische Feldes (Wechselspannung) bewirkt. Um eine hohe Leuchtdichte zu erzielen, ist die Verwendung von Betriebsspannungen im Bereich von 70 Veff bis 160 Veff mit einer Frequenz von 200 Hz bis 1000 Hz geeignet; die Leuchtdichte liegt dabei im Bereich von 40 cd/m² bis 200 cd/m². Die Erhöhung der Spannung bewirkt in der Regel eine bessere Leuchtdichte der EL-Folie, dagegen bewirkt eine Erhöhung der Frequenz eine Farbverschiebung in Richtung kürzerer Wellenlängen. Zwischen beiden Größen jedoch besteht immer ein Zusammenhang. Im speziellen Anwendungsfall müssen deshalb die optimalen Bedingungen festgelegt werden.

Die Lebensdauer einer Leuchtfolie ist abhängig von der Stärke des angelegten elektrischen Feldes, seiner Dauer und von der Einwirkung von UV-Licht. Sie kann durch Blink- oder Schwelleffekte erhöht werden. Unter optimalen Bedingungen wird bei einer Spannung von 110 VAC und 400 Hz eine Lebensdauer von 15.000 Stunden erreicht.