作为定向线光源用的棱边发射器制造技术

一种宽带的线光源包括一第一薄膜场致发光堆块，它至少具有一下部电极、一上部电极和位于其间的第一活性薄膜。此活性薄膜能在具有一定宽度和一定长度的区域内产生辐射，且其长度大于宽度。此区域的长度设定为线辐射的长度，其沿此线基本上是均匀的。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与94.10.27提出的序列号为08/330.152、专利技术名称为《带帽的棱边发射器))的共同转让及共同未决的美国申请的Mach等人的专利技术有关。一般说来，本专利技术涉及一种棱边发射器，更确切地说，涉及用作线光源的棱边发射器。许多年来，用于扫描一篇文件的最好光源是荧光灯。附图说明图1表示这种荧光灯管。在荧光灯管两端的电极之间产生的高电位差，将使管中的惰性气体如氩击穿。于是将通过管内蒸发和离子化了的水银微滴产生出电流。当汞离子被激励之后重新结合时，便产生紫外辐射。管内涂敷以荧光物质，可将入射的紫外辐射转换为可见光。荧光灯通常之所以被用作文件扫描设备中的光源，因其相对于其它可行的光源具有低的成本。然而当荧光灯为此目的使用时，具有某些缺陷。最显著地是，荧光灯并不是稳定的光源。它是一种弧光灯，光的输出很大程度取决于电弧、惰性气体和汞蒸汽的局部温度动态。因此，光的强度不仅随其长度有空间变化，而且又随时间变化。这种变化会使被扫描图象的精度降低。而且荧光灯在使用之前要预热，因为必须要由电弧产生的热来使水银的不同液滴汽化并保持均匀分布。此外，荧光灯的体积非常大，并且应当屏蔽，以避免热及杂散光对扫描设备中探测器的影响。在图2A所示的彩色扫描设备中，问题还要更尖锐。在这种扫描设备中，人们通常需要三种不同的宽波段照明器作光源，以覆盖可见光谱区。为对一区域进行彩色扫描，每一照明器依次对其照射。来自每一照明器的反射被进行测量，以再现该区域的颜色。荧光灯通常为一些宽波段器件。典型情况下，每支灯中的荧光物质被选择为能够辐射出可见光谱区的红、绿或者蓝色，以使三支灯便能完全覆盖整个可见光谱区。在现有技术的实施例中，三支灯被放在一个光学系统中，以使它们能够完全照明目标上的一条共同扫描线，而且反射光可由探测器进行测量。该系统能够工作，但可能是不精确的、不经济的和复杂的，这是因为除了上面发现的荧光灯所有缺陷之外，每支荧光灯中的荧光物质以不同的速率在老化。这可导致彩色偏差。而且如图2A所示，每支灯产生的光均非定向的。在扫描过程中，人们观察的是特定区域。并未指向该区域的光则被荒废。事实上，这种被荒废的光能量通常趋于产生无用的热。隔热就可能是需要的。图2B表示现有技术的另一种方法，即使用单一白光荧光灯作为普通扫描设备的光源。在此实例中，反射光束被分束成不同的光路，以便由对不同颜色敏感的探测器分别进行测量。对于不同颜色敏感度方面的不同，可以通过将不同的滤色片加到探测器上而取得。这种方法又一次为荧光灯带来缺陷。应当指出，激光器或者发光二极管(LED)并不非常适合作宽波段照明器。这是因为不论激光器还是LED都是固有的窄带器件。假如光源是红、绿和蓝色的LED构成，那么对于并非基色的红或绿或蓝的目标区就可能产生颜色偏差。由上文中应该明白，对于宽波段光源的需求仍然是存在的，这种光源应当是稳定的、空间和时间上均匀的、坚固、高效而紧凑的、比较容易实现的，并且不需要预热周期。此光源最好能以不同的颜色进行照明。本专利技术能够提供一种宽波段的定向薄膜线光源，它是稳定的、空间和时间上均匀的、坚固的、高效的、紧凑的，比较容易实现且不需要预热阶段。而且本专利技术的至少某些实施例能够以白光或许多颜色进行照明。该光源是一种薄膜场致发光的棱边发射器，至少在两电极间有一活性薄膜。在此活性薄膜中的掺杂物离子被激励，且当此受激励的离子弛豫时便产生光。通过精心地选择掺杂物离子，便可使此发射的带宽满足提高光源色度学精度的要求。此活性薄膜横过一表面进行延伸，以在该表面的边缘形成一条发射线。该线光源是非常坚固的，因为它能将薄膜堆块制做在玻璃基片上。打算应用在扫描设备中作光源，该线光源是非常高效的，这是因为其辐射光是往一条与被扫描的目标线重合的窄线发射的。该光源在广阔的温度范围内是固有稳定的。遍及本专利技术的温度是相当均匀的，而且不需要预热。此外，所产生的光是既在空间又在时间上均匀或单色的，因为薄膜的工艺是均匀的。此活性薄膜能在具有一定长度和宽度的平面区域内产生辐射，且其长度大于宽度。此活性薄膜的长度设定为此棱边发射器棱边的长度，即设定为此棱边发射器产生的辐射线的长度。沿此辐射线的辐射光基本上是均匀的。三个或者更多个上述薄膜堆块可以通过薄膜加工工艺集成在一起，以形成彩色的线光源。由于所有这些堆块均能集成在一个外壳内，所以此光源是非常紧凑的。尽管存在有许多堆块，但它们全都处在一个薄膜外壳内，而且所产生的辐射光是从一个棱边发出的，以构成此线光源的线。彩色光源的一种最佳实施例包括有处在帽盖底下的一或多个堆块，而且帽盖一词用在本申请中是作为光导。在有三个堆块的情况下，每一堆块最好能发出红、绿、蓝三基色中的一种辐射光。彩色光源的另一最佳实施例，包括三个薄膜场致发光堆块和两个帽盖。这些堆块被嵌在两个帽盖之间。第一个堆块包括底部的反射电极、顶部的透明电极以及位于此两电极之间的第一活性薄膜。底部的反射电极是同第一个帽盖的上表面接触的，而且顶部的透明电极是同第二个帽盖接触的。第二个堆块则包括与第一个帽盖的上表面耦合的底部透明电极、顶部的反射电极以及位于此两电极间的第二活性薄膜。第二个堆块又与一滤光膜耦合，以使来自第二堆块的光幅射在进入第一帽盖之前即被滤光。第三个薄膜场致发光堆块，包括底部的反射电极、与第二帽盖耦合的顶部透明电极以及位于此两电极之间的第三活性薄膜。第三个堆块被耦合在不同的滤光膜上，以使来自第三堆块的光辐射在其进入第二帽盖之前即被滤光。这两个帽盖都有一些侧面、一个上表面及一个下表面。由第二个堆块产生的辐射光，在第一帽盖的一个侧面上的透射强度，要比该帽盖其余表面上高。此第一帽盖的透射更强的侧面，称之为第一发射侧面；而且反射更强的一些表面称之为第一反射面。与此类似，由第一及第三个堆块产生的辐射光在第二帽盖的一个侧面上的透射强度，要比该帽盖其余表面上高。此透射更强的侧面称之为第二发射侧面，而且反射更强的一些表面称之为第二反射面。这两个发射侧面是邻近的，并且基本上相互平行。这两个帽盖能将显著部分的辐射光聚集、导向及重新定向，以使这些堆块产生的幅射光从发射侧面发出的百分比要比从反射面高。最好是让发射侧面高度为几十微米的数量级。对于这些发射侧面来说，来自三个堆块的辐射光被看出带有此三个堆块的辐射光组合在一起的颜色。因此，通过用电子学方法控制来自每一堆块的辐射光功率，便可控制来自此发射面的辐射光的颜色。本专利技术的其它方面和优点，由以下结合附图所作的详细描述中将变得明白，通过实例来解释本专利技术的原理。图1表示现有技术的荧光灯管；图2A至2B表示现有技术中利用荧光灯作为彩色光源；图3表示本专利技术第一个最佳实施例；图4表示本专利技术另一最佳实施例；图5A-C表示本专利技术的第二最佳实施例；图6表示本专利技术第三个最佳实施例；图7表示本专利技术第四个最佳实施例；图8表示本专利技术第五个最佳实施例；图9表示本专利技术从薄膜堆块中制备出来的能量；图10表示采用本专利技术最佳实施例的扫描设备；图11表示驱动本专利技术最佳实施例的最好手段。图1～11中相同的编号赋予所有这些图中的相同元件。本专利技术的实施例将参照图1～11在下面进行讨论。然而本领域的技术熟练人员很容易理解，相对这些附图在此给出的详细描述是为了解释的目的，本专利技术则扩展到这些有限的实施例之外。图3表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够产生出线辐射（７４）的棱边发射器（５０），其特征在于它包括有由第一电极、第二电极以及位于两电极之间的第一活性薄膜构成的第一个薄膜场致发光堆块（５２），以致于： 该活性薄膜（６０）能够在具有一定宽度（７０）和一定长度（６８）的区域（７２）内产生出辐射光，且此长度大于宽度； 此区域的长度（６８）被设定为此线辐射（７４）的长度，以及 此线辐射（７４）沿此辐射线基本上是均匀的。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：GO米勒，RB米勒马哈，K文森特，PM胡贝尔，
申请(专利权)人：艾加伦特技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]