Elektrolumineszenz ist ein Phänomen bei dem bestimmte Materialien bei Anlegen eines elektrischen Feldes Licht emittieren. Das Material wird durch die elektrischen Feldlinien angeregt was dazu führt, dass bei Verbindungshalbleitern Elektronen die Bandlücke überspringen und von einem leitenden Band in ein anderes wechseln und dabei Licht emittieren.
Es gibt verschiedene elektronische Bauelemente die Licht emittieren. Dazu gehören u.a. Leuchtdioden ( LED), Elektrolumineszenz-Folien (EL-Folie) und OLEDs.
Was die Elektrolumineszenz-Folien (EL-Folie) betrifft, so handelt es sich um eine etwa 0,8 mm dünne, mehrlagige Folie mit transparenten und reflektierenden Elektroden zwischen denen sich die dotierte und isolierte Licht-emittierende Elektrolumineszenz- Schicht befindet. Sie besteht aus einem II-VI-Verbindungshalbleiter wie Zinksulfid, das mit Silber, Gold, Gallium oder Kupfer dotiert ist. Die transparente Elektrode besteht aus Indium-Zinnoxid ( ITO), die reflektierende Elektrode aus einer leitenden Metallfolie. Die Elektroden werden durch äußere Kunststofffolien geschützt.
Sobald an die Elektroden Spannung angelegt wird, baut sich ein elektrisches Feld auf, das die EL-Schicht zur Lichtemission anregt. Durch das elektrische Feld werden freie Elektronen auf ein höheres Energieniveau angehoben. Wenn sie in ihr Grundniveau zurückfallen emittieren sie Licht ab, wobei die emittierte Wellenlänge materialabhängig ist. Dass sie auf ihr Grundniveau zurückfallen, dafür sorgt die Wechselspannung, die an den Elektroden liegt. Die emittierten Grundfarben sind Weiß, Hellblau, Hellgrün, Blaugrün und Orange. Über Frequenzänderungen können die Farben in gewissen Bereichen geändert werden.
Die Wechselspannung liegt zwischen 20 V und 200 V und hat eine Frequenz zwischen 100 Hz und 2 kHz. Die Frequenz geht auf die Leuchtfarbe ein. Die Lichtausbeute und die Leuchtdichte sind relativ gering. Die Lichtausbeute beträgt max. 10 lm/W und die Leuchtdichte etwa 20 cd/m2 bis 200 cd/m2. Die Leistungsaufnahme liegt im Milliwatt-Bereich bei etwa 20 mW/cm2. Das von Leuchtfolien erzeugte Licht ist monochromatisch, die Farbtemperatur ist abhängig von der Frequenz, der Bandlücke und der Versorgungsspannung.