Elektrolumineszenz lässt Kunststoffteile leuchten

Es werde Licht
Neue Technologie bietet viele interessante Anwendungsmöglichkeiten

Ein Blickfang war er bereits auf der K2001 auf dem Bayer-Stand: ein großer Kunststoff-„Button“, der ohne separate Lichtquelle selbst leuchtet. Faszinierend ist aber nicht nur, dass hier ein Kunststoffteil Licht emittiert, noch dazu in verschiedenen Farben, sondern dass es zudem sehr flach und gleichzeitig verformbar ist, so dass es sich bequem in Oberflächen integrieren lässt.

Die „smarte“ Außenhaut des Kunststoffteils besteht aus einer flächig bedruckten Makrofol® Folie, durch die das Licht nach außen gelangt. Voraussetzung hierfür ist eine transparente Elektrode, z.B. aus Baytron®, die durch eine elektrisch nicht leitende Schicht, ein sogenanntes Dielektrikum, von der darunter liegenden Gegenelektrode getrennt ist. Das Dielektrikum ist mehrschichtig aufgebaut. Wird an die beiden äußeren Elektroden eine Spannung angelegt, verhält es sich wie ein Plattenkondensator.

Dieses System stellt die eigentliche Lichtquelle dar. Es funktioniert praktisch umgekehrt wie eine Solarzelle: Während dort das einfallende Sonnenlicht in eine elektrische Spannung umgewandelt wird, sorgt hier eine außen angelegte Spannung für die Lichterzeugung. Diese Erscheinung bezeichnet man als Elektrolumineszenz. Bei der hier vorgestellten Entwicklung können handelsübliche Batterien verwendet werden. Mittels eines Inverters lässt sich deren üblicherweise niedrige Spannung leicht in die benötigte Wechselspannung von 110 Volt transformieren. Die nach diesem Prinzip hergestellten Elemente liefern „kaltes“ Licht mit sehr gleichmäßiger Ausleuchtung. Ihre Lebensdauer ist hoch. In Abhängigkeit von Belichtung und elektrischer Spannung kann wahlweise blaues, grünes, orangefarbenes oder weißes Licht erzeugt werden.

Das kleine Wunderwerk der Technik verdankt seine Entstehung einer engen Partnerschaft zwischen der Bayer AG und der Lumitec AG, Gais/Schweiz, die ihre Kompetenzen auf diesem Gebiet zusammengeführt haben. Während die Lumitec auf die Elektrolumineszenz-Technologie spezialisiert ist, stammen von Bayer die für die Herstellung verwendeten Kunststofffolien der Marke Makrofol. Die Produkte aus Polycarbonat (PC) sind für diese Anwendung ideal geeignet, denn sie zeichnen sich durch eine sehr gute Lichtdurchlässigkeit, Dimensionsstabilität und Verformbarkeit aus. Außerdem haben sie einen hohen elektrischen Isolationswiderstand und lassen sich gut bedrucken und verkleben. Das Leverkusener Unternehmen brachte außerdem das Know-how für die in mould decoration (IMD) Technologie ein, mit der sich die Oberflächen der Kunststoffteile variabel gestalten lassen.

Inzwischen konnte gezeigt werden, dass sich die Mehrschichtfolienelemente auch für die Hinterspritztechnik eignen. Damit eröffnet sich für diese Technologie ein weites Feld möglicher Einsatzgebiete: In der Elektroinstallation ergeben sich neue Möglichkeiten, um Schalter oder Hinweise auf Notausgänge kenntlich zu machen. Auch für die indirekte Beleuchtung bieten sich neue Perspektiven. Im Automobilbereich erscheint eine ambiente Innenraumbeleuchtung viel versprechend. Signalwirkung hätte auch der Einsatz auf Textilien oder Schuhen, z.B. im Sport. Ebenso lassen sich Blenden auf Geräten der sogenannten weißen Ware attraktiv und übersichtlich gestalten.

Dank ihrer vorteilhaften Eigenschaften werden Folien aus Makrofol und Bayfol® bereits in vielen anderen Hochtechnologie-Anwendungen erfolgreich eingesetzt. Zum Beispiel für Skalen und Zifferblätter in Armaturentafeln, zur Herstellung von Tastaturkappen für Mobiltelefone sowie von Verpackungen für elektronische Bauelemente, außerdem als Material für ID- und Chipkarten. Da sich Makrofol leicht sterilisieren lässt, wird es in der Medizintechnik als Verpackungsmaterial für Implantate geschätzt.