电致发光光源制造技术

本发明专利技术提供了一种致少由一根柔性缆状发光灯丝构成的电致发光光源，每个灯丝由一个由电绝缘介质层（４）环绕的中央电极（２）、和由荧光粉末与粘结剂组成的混合物层（６）构成。该混合物涂敷到提质层（４）上。该光源还包括一个环绕上述混合物层（６）的透明电极（８），并用一种透明的填充物质填充在混合物层（６）中形成的孔隙。本发明专利技术还进一步提供了制作上述光源的方法。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电致发光(EL)光源。更具体地，它涉及一种柔性电缆状光源-一种电致发光灯丝(EFL)-及其生产方法。在已知的光源中，通常把荧光粉放置在由两个甚至于更多个电极产生的电场中。然而，所有的这类装置都存在着缆状EL光源的制作方法所固有的基本缺陷当使用连续的浸涂处理工艺给电缆芯线(既可以是导电性材料，也可以是绝缘材料)涂敷电致发光层时，需要给荧光颗粒/粘结剂混合物必须是一种非常低粘度的液体，这可以通过加适当的溶剂实现。不过，完成镀敷荧光层的工序后，添加在混合物中的溶剂和其它溶剂一样会蒸发出去，留下充满含有空气的孔隙的层。这些孔隙会大幅度地减小EL光源的电容，最终使得光源的亮度受损。现有技术的EL光源还存在进一步的缺陷。事实上，不仅上述这些不规则气泡的壁表面散射引起光能量损失，上述充气的孔隙还导致EL层的光学特性存在不连续性，在粘结剂/空气界面上发生内部全反射，也会造成光能损失。本专利技术的目的之一就是要克服现有技术存在的上述缺陷，在其它参数相同的条件下，提供一种无孔隙电致发光灯丝，使灯丝的电容和亮度得到很大幅度的提高。为了实现上述目的，本专利技术的光源至少由一个柔性、电缆状电致发光灯丝组成，每个灯丝包括一个由电绝缘介质层环绕的中央电极；由荧光粉和粘结剂的混合物组成的层，所述混合物涂敷到所述介质层上；环绕由上述混合物组成的层的透明电极，其中在所述混合物层中形成的孔隙被一种透明物质填充。本专利技术进一步提供了制作光源的方法，包括以下几个步骤在中央电极上覆盖电绝缘介质层；给上述带有介质层的中央电极上涂敷荧光粉和粘结剂混合物；把透明电极涂敷到所述混合物层上；为了填充上述混合物层中的孔隙，用填充物质通过透明电极渗透上述混合物层；为了防止所述的填充物质从被填充的孔隙中渗漏或者蒸发出来，在透明电极上覆盖阻挡层；最后在所述的阻挡层外覆盖一层透明的柔性聚合物。为了有助于更完全地理解本专利技术的内容，将结合下面的附图描述该专利技术的若干最佳实施例。关于附图需要强调的是，附图中的细节仅仅是为了直观描述本专利技术的最佳实施例而举出的例子，只是提供一种帮助理解专利技术的原理和概念的最有效途径。因此，附图仅仅提供了基本上理解本专利技术所需要的细节，除此之外没有提供该专利技术有关结构方面的细节。描述性文字和附图相结合，就能够使得已经掌握了电致发光光源技术的人很清楚实践中怎样实现本专利技术的多种具体形式。有关附图的说明附图说明图1是第一种实施例的纵向剖面图，该实施例的EFL由两个电极构成；图2是在第一种实施例的基础上附加一个电极的另一种实施例的纵向剖面图；图3是图1和图2放大后的纵向剖面图，进一步图解说明包含孔隙的EL层的详细结构；图4的左半部分图解表示了用液态单体填充图3中的孔隙以后的情形，右半部分是在紫外线的照射下单体聚合成固态以后的孔隙示意图；图5是一种适于安装在平面上的EFL实施例的示意图；图6所示的实施例是在图2所示附加电极的基础上，沿轴向装设了一根辅助电极，该辅助电极与附加电极的绕组线圈之间是导电接触；图7是图6所示实施例沿VII-VII平面的剖面图；图8是由多个电极构成一个电致发光灯丝的实施例示意图；图9是由两个电致发光灯丝构成的实施例的剖面图；图10是图9所示实施例沿X-X平面的纵向剖面图；图11所示的实施例在结构上与图2类似，所不同的是，该实施例通过涂敷一层导电液增强了透明电极和附加电极之间的电接触；及图12是在图9所示实施例的透明电极上涂敷类似导电液后的示意图。参考附图，从图1可以看到，FFL的第一种实施例用一根柔性铜导线做成电极2，在铜线表面覆盖电绝缘介质层4，在氰乙基淀粉基中加入柔性粘结剂和BaTiO3粉末的混合物是该层的优选材料，层4的最佳厚度为10-15μm。荧光层6环绕该层，该层附着在氰乙基淀粉基与柔性粘结剂中。很薄的透明电极8环绕层6，层6最佳厚度为30到100μm，可以选择厚度为200-400埃的金层做成透明电极8，选择导电氧化物或者导电的聚合物也是适合的。层6本身覆盖由透明的粘性物质构成的阻挡层10，例如硅油或者粘度系数超过1000mPa sec的油脂均可，后面将会进一步解释阻挡层10的作用。最后，在阻挡层10的表面涂敷透明的柔性聚合物层12，该聚合物可以是聚乙烯或者PVC等，其厚度为0.3-1.2mm。给电极2和8之间作用幅度范围为30-300V、频率范围为50Hz-20KHz的交流电压，上述ELF就可以正常发光。如果没有任何明显的损坏，该ELF可以承受半径为3d到5d的重复弯曲(10-20次)，这里d是ELF的直径，其最佳值大约是1.6mm，不过比最佳值大一点或者小一点也都是可行的。图2和图1所示实施例的区别在于，前者比后者多一根直径大约为0.08mm的铜导线做成的附加电极14。该电极螺旋状地缠绕在透明电极8的表面，一方面可以使得阻抗较高的电极8的轴向电势达到平衡，另一方面，即使在极薄的电极8受损的情况下，该附加电极也可以确保整个灯丝连续发光。在图2所示的电极2和14之间作用适当的交流电压，该灯丝就可以正常发光。相对于图1和图2放大之后的图3更进一步示例了EL层6的详细结构。正如前面所述，为了能够通过简单的浸镀处理镀敷EL层6，要求由荧光颗粒16和粘结剂(氰乙基淀粉或者氰乙基纤维素均可，介电常数ε大约为24)构成的混合物呈现粘度相当低的液态，通常用丙酮或者DMF等有机溶剂溶解粘结剂18来实现低粘度要求。经过浸镀和干燥处理后，有机溶剂蒸发出去，仅留下由荧光颗粒16和粘结剂18构成的EL层6，其中充满了含有空气的孔隙20，有关孔隙的危害性已经在前面讨论过。然而值得注意的是，EL层6中的孔隙成因与溶剂蒸发过程无关，而是与处理工艺有关，比如说在形成混合物的某个过程中就已经形成孔隙了。实践表明，消除上述孔隙之前给EL层6上镀敷透明电极8是比较合理的工艺流程。制作电极8的最佳材料是厚度约200-400埃的透明金层，最好采用已知的溅射工艺方式生成。完成镀敷电极8的工序以后，接下来选用能够稀释粘结剂18的乙酸乙酯作为填充液，利用毛细现象消除气隙20。由于电极8很薄，它不仅是透明的，而且具有液体渗透性，因此，填充液通过电极8渗入。为了防止填充液从气隙中渗漏或者蒸发出来，紧接着需要给透明电极8的表面镀敷阻挡层10，不仅要求选用透明的粘性绝缘材料，而且要求该材料不会与荧光层6和填充液发生化学反应。例如，若选用氰乙基材料作为粘结剂18，选用乙酸乙酯充当填充液，选用粘度系数超过1000 mPa scc的硅油充当阻挡层材料就是合适的搭配。这样以来，在其它参数和工艺条件完全相同的情况下，如果经过乙酸乙酯填充、并在电极8表面镀敷硅油阻挡层10，制作而成的ELF的亮度要比没有经过填充处理的ELF的亮度高15-20％。为了能够达到最佳效果，不仅要求阻挡层10的折射率应该高于其外侧聚合物层12的折射率，与此同时，还要求它应该低于透明电极8的折射率。选用一种热态(温度等于或者低于200℃)时粘度低且易渗入孔隙20、在骤然冷却或者接受特殊辐射时粘度急剧增大甚至于固化的物质作为填充液材料也是可行的。例如(参看图4)，在室温条件下，用含有二苯基乙醇酮甲醚作为光引发剂的甲基丙烯酸甲酯填充孔隙20也是可行的。继填充工序之后，用波长为254nm的紫外光(UV)本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少由一个柔性缆状电致发光灯丝构成的光源，每个灯丝包括： 一个由电绝缘介质层环绕的中央电极； 由荧光粉末和粘结剂混合物构成的层，所述层被布置在所述介质层上； 一个环绕在上述混合物层上的透明电极， 其中，在所述混合物层中形成的孔隙被一种透明的填充物质填充。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊雷尔邦伯格，约瑟夫S博登海姆，约瑟夫德维，摩西沃斯科布尼，
申请(专利权)人：伊拉姆电致发光工业有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]