專(zhuān)利名稱(chēng)：電致發(fā)光管發(fā)光線及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光粉發(fā)光光源領(lǐng)域。尤其涉及一種柔性線狀或管狀發(fā)光體及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電致發(fā)光粉發(fā)光線的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝，是在金屬導(dǎo)電線軸向圓周的外壁，涂敷一層電絕緣介質(zhì)，再在這層絕緣介質(zhì)層的外壁，涂敷發(fā)光粉和粘結(jié)劑的混合物，然后再在發(fā)光粉和粘結(jié)劑混合層外壁濺射一層金屬透明電極，由于發(fā)光粉和粘結(jié)劑混合層中的粘結(jié)劑部分揮發(fā)后會(huì)留下充滿空氣的孔隙，這些孔隙會(huì)減小光源的場(chǎng)致電容和形成微小的黑點(diǎn)，從而降低發(fā)光線的亮度。為了填充這些孔隙，一般采用一種透明填充液，在特種裝置里，透過(guò)透明電極層，滲透并填充到孔隙中去，為了防止填充液從孔隙中再滲透或揮發(fā)出來(lái)，還要在透明電極層的外壁上，再涂敷一層硅油類(lèi)的透明阻擋層。由于該發(fā)光線結(jié)構(gòu)和制作工藝十分復(fù)雜，填充液的滲透質(zhì)量和阻擋層的阻擋效果難以保證，這種發(fā)光線不僅成本高，造價(jià)昂貴，而且發(fā)光質(zhì)量和效果也難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，在同等發(fā)光材料和條件下，提供一種結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)制作工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低、發(fā)光質(zhì)量穩(wěn)定可靠的發(fā)光線。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種采用非金屬導(dǎo)線制作的電致發(fā)光線，該發(fā)光線相比現(xiàn)有的金屬導(dǎo)線制作的發(fā)光線，更加柔軟、抗拉、應(yīng)用范圍也更廣泛。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一種金屬或非金屬軟管制作的發(fā)光管，本發(fā)光管相比現(xiàn)有的由數(shù)根發(fā)光線并列組成的圓柱狀發(fā)光體，輕便、柔軟、發(fā)光面積大、成本低。
本發(fā)明產(chǎn)品的具體方案是由至少一根金屬或非金屬導(dǎo)線作為場(chǎng)致發(fā)光線電場(chǎng)的線形中心電極，由發(fā)光粉和透明熱塑性高分子聚合物、或合成樹(shù)脂的混合物組成的發(fā)光層直接環(huán)繞涂敷或擠壓在線形中心電極的外壁，再在線形發(fā)光層的外壁上，均勻環(huán)繞涂敷透光電極層，在透光電極層外，纏繞輔助電極，并在最外層包裹一透明聚合物層。
透明熱塑性聚合物或合成樹(shù)脂材料具有良好的絕緣和介電性能，用其混合發(fā)光粉后，使發(fā)光粉顆粒的外層形成絕緣介質(zhì)包膜，該混合物組成的發(fā)光層，可直接包覆或涂敷在中心電極上，其間可省去由無(wú)機(jī)材料鈦酸鋇粉組成的絕緣介質(zhì)涂層，從而也省去了一道制作工序，降低了產(chǎn)品成本。
本發(fā)明的制作工藝，主要是發(fā)光層的涂敷工藝，以混合發(fā)光粉的功能高分子材料不同而分為兩種1)當(dāng)發(fā)光粉和絕緣介電的透明合成樹(shù)脂，如有機(jī)硅樹(shù)脂或聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂混合物組成發(fā)光層時(shí)，該發(fā)光層需要經(jīng)一次以上的用不同濃度的發(fā)光粉與合成樹(shù)脂混合物及相應(yīng)的配合劑組成的涂敷漿料的多次擠壓涂敷，即上述涂敷漿料中的發(fā)光粉的濃度隨涂敷的次數(shù)逐次降低。上述涂敷每次涂敷厚度10um左右，后一次涂敷層的發(fā)光粉能擠壓填充進(jìn)上一次涂層表面形成的凹形縫隙中，一次以上擠壓涂敷后發(fā)光層里發(fā)光粉致密排列，剩余很少的孔隙又被熱固和光固工藝處理后的高分子聚酯樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂的交聯(lián)物填滿；2)當(dāng)發(fā)光粉和透明熱塑性高分子聚合物混合組成發(fā)光層時(shí)，透明絕緣介電的熱塑性聚合物與發(fā)光粉混合造粒，然后通過(guò)塑料擠塑機(jī)，直接擠敷在中心電極的導(dǎo)線上，厚度40um左右；以上兩種混合材料和工藝制作的發(fā)光層，均具有絕緣介電性能，其表面能形成一平整、光亮、絕緣、介電的膜、電容和光亮度大幅提高。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種擴(kuò)大發(fā)光面積的線形發(fā)光體的新結(jié)構(gòu)和新工藝，要擴(kuò)大線形發(fā)光體的發(fā)光面積，一般需要加大實(shí)心線形中心電極的直徑，但實(shí)心線形中心電極直徑加大，線形發(fā)光體的柔軟性就會(huì)下降，重量也會(huì)大幅增加，線形發(fā)光體中心電極的直徑增加是受限制的，也是有限度的，一般在2mm以下。將實(shí)心線形中心電極改為空心線形中心電極，即以金屬或非金屬導(dǎo)電軟管作線形發(fā)光體的中心電極，就能制作出發(fā)光面積成倍提高、輕便柔軟的管形發(fā)光體。
為提高管形發(fā)光體的柔軟性，導(dǎo)電軟管可采用金屬軟管、波紋管、單勾和雙勾彈性電氣護(hù)套管、金屬或非金屬導(dǎo)電絲線編織軟管、導(dǎo)電塑料和導(dǎo)電橡膠軟管、塑料鍍金屬膜軟管。
在管形中心電極周?chē)耐獗冢h(huán)繞擠壓涂敷由發(fā)光粉和透明合成樹(shù)脂或包覆透明熱塑性高分子聚合物的混合物組成的發(fā)光層，在發(fā)光層周?chē)耐獗冢h(huán)繞涂敷透光電極層。
在發(fā)光線和發(fā)光管透光電極層之中或外壁的軸向全長(zhǎng)上，至少有一根細(xì)金屬導(dǎo)電線作為輔助電極與透光電極接觸，當(dāng)輔助電極為兩根以上金屬導(dǎo)電線時(shí)，可同向螺旋或正反螺旋交叉纏繞在透光電極之中或其外壁上。組成本發(fā)明發(fā)光管的中心電極的金屬或非金屬導(dǎo)電絲線編織軟管，可通過(guò)塑料擠塑機(jī)，包覆在聚合物軟管中，在聚合物軟管外壁上，再逐層環(huán)繞涂敷發(fā)光層、透光電極層。
組成本發(fā)明的發(fā)光層的發(fā)光粉可由無(wú)機(jī)物發(fā)光材料硫化鋅和銅粉摻雜組成，也可由發(fā)光亮度更高的高分子有機(jī)發(fā)光材料，如聚烷基噻吩、聚對(duì)苯乙炔、聚烷基芴等組成。
本發(fā)明的發(fā)光線，發(fā)光管，輕便柔軟，抗拉強(qiáng)度高，發(fā)光面積大，其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可進(jìn)行連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于裝飾、廣告、和工藝編織等領(lǐng)域。


圖1是以導(dǎo)線為中心電極的發(fā)光線芯體結(jié)構(gòu)的軸向縱剖視圖；圖2是以導(dǎo)線為中心電極的線狀發(fā)光體結(jié)構(gòu)的軸向縱剖視圖；圖3是以導(dǎo)電軟管為中心電極的線狀發(fā)光體的軸向縱剖視圖；圖4是以導(dǎo)電網(wǎng)管為中心電極的線狀發(fā)光體的軸向縱剖視圖；圖5是以數(shù)根非金屬導(dǎo)電線平行或絞合組成中心電極的線狀發(fā)光體的軸向縱剖視圖；圖6是中心電極涂敷第一次由發(fā)光粉與聚氨酯樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂的混合物后軸向縱剖視面結(jié)構(gòu)的放大圖；
圖7是中心電極通過(guò)二次或二次以上擠壓涂敷發(fā)光粉與聚氨酯樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂的混合物后的軸向縱剖面結(jié)構(gòu)的放大圖；圖8是實(shí)施例5的涂敷方式示意圖；圖9是排狀發(fā)光體的平面縱剖視圖；圖10是圓柱狀發(fā)光體的徑向剖面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1所示，所述的發(fā)光線芯體以金屬導(dǎo)線或非金屬導(dǎo)線1作為中心電極，在中心電極的外壁環(huán)繞覆蓋一層發(fā)光粉6和透明高分子聚合物，或聚氨酯樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂7混合物組成的發(fā)光層2，在發(fā)光層2的圓周外壁上，環(huán)繞覆蓋一層透光電極層3和在其上的纏繞的輔助電極4。如圖2所示，在圖1所示發(fā)光線芯體的基礎(chǔ)上，在最外層包裹透明塑料PVC或EVA等聚合物組成的透明聚合物層5，形成線狀發(fā)光體。
除以金屬導(dǎo)線或非金屬導(dǎo)線1作為中心電極外，還可以如圖3所示，以金屬或非金屬導(dǎo)電軟管8作為中心電極。
如圖1所示，本實(shí)施例所述的輔助電極的纏繞結(jié)構(gòu)中，包括至少兩根輔助電極4螺旋纏繞在線形發(fā)光體透光電極層3的軸向圓周外壁上，兩根輔助電極4呈正反交叉螺旋纏繞。采用這種輔助電極的纏繞方式，具有當(dāng)一根輔助電極4受損折斷，交叉電極可以確保整個(gè)輔助電極繼續(xù)保持良好導(dǎo)通狀態(tài)的效果。
實(shí)施例2
如圖4所示，作為中心電極的導(dǎo)電軟管，為金屬絲線或非金屬導(dǎo)電絲線10編織的導(dǎo)電網(wǎng)管，該編織導(dǎo)電網(wǎng)管的外層可直接逐次包覆發(fā)光層2，透光電極層3，組成發(fā)光管，也可以將編織網(wǎng)管10通過(guò)塑料擠塑機(jī)，用聚合物11覆蓋導(dǎo)電編織管10，形成聚合物編織軟管，在該管軸向圓周外壁再逐層包覆發(fā)光層2，透光電極層3，輔助電極4、透明聚合物層5。
實(shí)施例3如圖5所示，其中心電極由數(shù)根非金屬導(dǎo)電線12平行或絞合組成。非金屬導(dǎo)電線12之間由導(dǎo)電膠13相互粘結(jié)增加中心電極的導(dǎo)電性能，數(shù)根非金屬導(dǎo)電線12組成的中心電極的外層逐層次涂敷發(fā)光層2，透光電極層3，纏繞輔助電極4，包覆透明聚合物層5，組成非金屬中心電極發(fā)光線。
實(shí)施例4實(shí)施例1所述的線狀發(fā)光體的生產(chǎn)工藝如下1)將粒度小于20um硫化鋅和銅粉摻雜后組成發(fā)光粉材料，將組成的發(fā)光粉材料6與透明聚氯乙烯7按重量50-65％∶50-35％的比例混合造粒2)見(jiàn)步驟1)所形成的顆粒進(jìn)入塑料擠出機(jī)，加熱至140-175攝氏度塑化后經(jīng)擠出機(jī)模頭均勻擠敷在中心電極外壁上，厚度約為40um左右，經(jīng)水冷或風(fēng)冷，形成表面光滑致密的發(fā)光層2；3)在發(fā)光層2的圓周的外壁環(huán)繞涂敷或覆蓋一層透光電極3，在透光電極層3的外壁螺旋纏繞輔助電極4；4)在最外層覆蓋有透明塑料PVC或EVA等聚合物組成的透明聚合物層5。
上述生產(chǎn)方法的步驟1)中，以透明聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚砜或聚碳酸酯取代透明聚氯乙烯，按上述工藝也能得到相同的效果的發(fā)光層2。
實(shí)施例5實(shí)施例1所述的線狀發(fā)光體的另外一種生產(chǎn)工藝，具體步驟如下1)以發(fā)光粉材料與合成樹(shù)脂材料混合組成發(fā)光層，如以發(fā)光粉與粘度10-150PaS透明、絕緣、介電的聚氨酯或有機(jī)硅樹(shù)脂按重量45-70％55-30％的比例混合，并加入適當(dāng)配合劑，如固化劑、增塑劑、防老劑、稀釋劑等，組成發(fā)光粉混合漿料。將發(fā)光粉濃度比例依次降低的發(fā)光粉混合物漿料，分別放入數(shù)個(gè)涂敷器內(nèi)，不斷攪拌，每個(gè)涂敷器內(nèi)的發(fā)光粉顆粒的粒度也不相同，其次序也是依次從粗到細(xì)。
2)如圖8所示，讓作為中心電極的導(dǎo)線1或?qū)щ姽?向右高速通過(guò)盛有發(fā)光粉與樹(shù)脂混合物漿料的涂敷器的?？?7時(shí)，中心電極的外壁與?？?7之間窄小縫隙18，自然形成負(fù)壓，使容器內(nèi)的發(fā)光粉與合成樹(shù)脂混合物漿料向膜口方向流動(dòng)，發(fā)光粉與聚氨酯或有機(jī)硅樹(shù)脂混合物2均勻擠壓涂敷在中心電極1或8的外壁上形成發(fā)光層2。烘干后，進(jìn)入下一個(gè)涂敷器進(jìn)行涂敷，每次涂敷厚度為10um左右，最后形成光滑的發(fā)光層。具體過(guò)程如圖6、7示。其中圖6是在中心電極1圓周外壁上，涂敷一層由發(fā)光粉6和以聚氨酯樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂7的混合物后軸向縱剖視面結(jié)構(gòu)的放大圖。圖中發(fā)光粉顆粒6排列松散，外壁凸凹粗糙。圖7是發(fā)光粉和以上述樹(shù)脂7的混合物，通過(guò)二次或二次以上擠壓涂敷后的軸向縱剖面結(jié)構(gòu)的放大圖。圖中發(fā)光粉顆粒6排列緊密，外壁圓潤(rùn)光滑，3)在120-155攝氏度烘箱里經(jīng)過(guò)60-300秒烘干后，發(fā)光粉之間的間隙被樹(shù)脂固化后的透明、絕緣、介電的交聯(lián)物填充；4)在發(fā)光層2的圓周的外壁環(huán)繞涂敷或覆蓋一層透光電極3，在透光電極層3的外壁螺旋纏繞輔助電極4；5)在最外層覆蓋有透明塑料PVC或EVA等聚合物組成的透明聚合物層5。
步驟2)中所述的合成樹(shù)脂材料還可以是環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂、或聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂，或聚酯樹(shù)脂，采用這些合成樹(shù)脂，并添加配合劑按上述工藝也能得到相同效果的發(fā)光層2。這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光層在中心電極1和透光電極3之間的交變電場(chǎng)中，電容和光能損失大幅減少，達(dá)到良好的發(fā)光效果。
實(shí)施例6如圖9所示，為發(fā)光體的結(jié)構(gòu)示意圖，該發(fā)光體由圖1所示結(jié)構(gòu)的數(shù)根發(fā)光線芯體16并排通過(guò)擠塑機(jī)、生產(chǎn)的排線狀發(fā)光體。
實(shí)施例7如圖10所示，為另外一種發(fā)光體的結(jié)構(gòu)示意圖。該發(fā)光體由圖1所示結(jié)構(gòu)的數(shù)根發(fā)光線芯體16組成的發(fā)光體。其徑向斷面如同藕斷面，其中心有一通孔15，圓周上均勻布置數(shù)個(gè)通孔14和發(fā)光線芯體16，該結(jié)構(gòu)管狀發(fā)光體，可省聚合物材料和整條發(fā)光管的重量。
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光線芯體，包括柔性中心電極、發(fā)光層、透光導(dǎo)電層，其特征在于中心電極(1)的外壁直接依次包覆發(fā)光層(2)、透光導(dǎo)電層(3)；發(fā)光層里的發(fā)光粉顆粒(6)由透明、絕緣、介電的熱塑性高分子聚合物或合成樹(shù)脂(7)包裹；透光導(dǎo)電層外壁纏繞輔助電極(4)。
2.按權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光線芯體，其特征在于所述的透明、絕緣、介電的熱塑性高分子聚合物是聚氯乙烯、聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯、聚丙烯、聚苯乙稀、聚碳酸酯、聚砜；所述的合成樹(shù)脂是透明、絕緣、介電的有機(jī)硅樹(shù)脂聚氨酯、聚酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。
3.按權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光線芯體，其特征在于發(fā)光層里的發(fā)光粉為銅粉摻雜的硫化鋅或有機(jī)物聚對(duì)苯乙炔、聚烷基噻吩、聚烷基芴。
4.按權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光線芯體，其特征在于中心電極為單根非金屬導(dǎo)電線、或用導(dǎo)電膠粘接膠合的多根非金屬導(dǎo)電線、或金屬或非金屬導(dǎo)電軟管、或網(wǎng)管。
5.按權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光線芯體，其特征在于透光導(dǎo)電層外壁，至少有兩根細(xì)導(dǎo)電線(4)作為輔助電極正反螺旋交叉纏繞。
6.一種權(quán)利要求1所述的發(fā)光線芯體的制作工藝，包括以下步驟1)將發(fā)光粉材料與透明、絕緣、介電的熱塑性高分子聚合物混合造粒；2)將步驟1)所形成的顆粒進(jìn)入塑料擠出機(jī)，加熱至140-175攝氏度塑化后經(jīng)擠出機(jī)模頭均勻擠敷在中心電極外壁上，經(jīng)水冷或風(fēng)冷，形成表面光滑的發(fā)光層(2)；3)在發(fā)光層(2)的圓周的外壁環(huán)繞涂敷或覆蓋一層透光電極(3)，并在透光電極層(3)的外壁螺旋纏繞輔助電極(4)。
7.一種權(quán)利要求1所述的發(fā)光線芯體的制作工藝，包括以下步驟1)將發(fā)光粉材料與合成樹(shù)脂材料混合的液體漿料，放入兩個(gè)或兩個(gè)以上涂敷器內(nèi)，不斷攪拌，上述的涂敷器中的發(fā)光粉濃度依次降低；2)讓作為中心電極的導(dǎo)線(1)或?qū)щ姽?8)高速通過(guò)盛有發(fā)光粉與合成樹(shù)脂混合物漿料的涂敷器的?？?17)，進(jìn)行擠壓涂敷，烘干，并進(jìn)入下一個(gè)涂敷器進(jìn)行擠壓涂敷；3)在120-155攝氏度烘箱里烘干后；4)在發(fā)光層(2)的圓周的外壁環(huán)繞涂敷或覆蓋一層透光電極(3)，并在透光電極層(3)的外壁螺旋纏繞輔助電極(4)。
8.一種線狀發(fā)光體，其特征在于由權(quán)利要求1所述的線狀發(fā)光線芯體外包覆一層透明聚合物層(5)形成。
9.一種排狀發(fā)光體，其特征在于由權(quán)利要求1所述的兩根以上的發(fā)光線芯體并排并包覆一層透明聚合物形成。
10.一種藕棒狀發(fā)光體，其特征在于由權(quán)利要求1所述的兩根以上的發(fā)光線芯體環(huán)形包覆一層透明聚合物而形成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電致發(fā)光管發(fā)光線。本發(fā)明的具體方案由至少一根金屬或非金屬導(dǎo)線作為場(chǎng)致發(fā)光線電場(chǎng)的線形中心電極，由發(fā)光粉和透明熱塑性高分子聚合物、或合成樹(shù)脂的混合物組成的發(fā)光層直接環(huán)繞涂敷或擠壓在線形中心電極的外壁，再在線形發(fā)光層的外壁上，均勻環(huán)繞涂敷透光電極層，在透光電極層外，纏繞輔助電極，并在最外層包裹一透明聚合物層。透明熱塑性聚合物或合成樹(shù)脂材料有良好的絕緣和介電性能，用其混合發(fā)光粉后，使發(fā)光粉顆粒的外層形成絕緣介質(zhì)包膜，該混合物組成的發(fā)光層，可直接包覆或涂敷在中心電極上，可省去絕緣介質(zhì)涂層，從而省去了一道制作工序，降低了成本。本發(fā)明還提供上述發(fā)光線的生產(chǎn)方法。
文檔編號(hào)H05B33/10GK1516529SQ0314083
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月9日
發(fā)明者殷崢凱 申請(qǐng)人:殷崢凱