CN102695310A - 一种高亮度电致发光线的制备 - Google Patents

一种高亮度电致发光线的制备 Download PDF

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Abstract

一种高亮度电致发光线的制备，它包括：金属芯线电极1、内电子发射层2、内高介电层3、发光层4、外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7、外导电层电极10、透明保护塑料层8、彩色荧光透明塑料层9；在金属芯线电极与外导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生彩色高亮度发光。

Description

一种高亮度电致发光线的制备
技术领域
本发明属于电致发光器件应用技术领域。
背景技术
电致发光线又称柔性霓虹线、冷光线、EL线等，是发光显示照明领域新一代产品，外形与普通电话线相仿，表层为彩色荧光PVC塑料套管，其工作时发光连续无任何热辐射，耗电量较低，具备柔软、可折叠弯曲，随意打结、裁减、拼接等特点，因此被人们广泛应用。
现有电致发光线其结构主要为：金属芯电极、绝缘介质层、发光层、透明导电层、缠绕外电极。金属芯电极与缠绕外电极通电则产生发光，这种结构、材料、配方在中国专利ZL01133342.1、200680032428.8、200410099233.8等已经有明确阐述。现有技术均使用了单层介电层(也称绝缘层、介质层)，其工艺简单，但发光强度与绝缘性较低，器件的稳定性也相对较差。电致发光线低亮度缺点是制约不能大规模使用的重要原因之一。
本发明一种高亮度电致发光线的制备，其改变了现有技术的发光线结构，增加使用了双夹层式结构，通过电子发射层配合介电层，大幅度提高介电层效率，从而提高了发光亮度与绝缘性。
本发明一种高亮度电致发光线的制备，其产品可以广泛用于广告、电子器件、电线、服装等领域。
发明内容
一种高亮度电致发光线的制备，它包括：金属芯线电极1、内电子发射层2、内高介电层3、发光层4、外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7、外导电层电极10、透明保护塑料层8、彩色荧光透明塑料层9；在金属芯线电极与外导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生彩色高亮度发光。本发明中外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7均使用的是纳米材料，其可以涂敷干燥后为透明或半透明。
一种高亮度电致发光线的制备，金属芯线电极1是使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；其表面光华，可以镀有镍、锡、银等。
内电子发射层2是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，上述纳米材料对提高亮度有较大作用。内电子发射层涂敷厚度0.5-2微米，使用温固化或紫外线UV固化。适用于本发明内电子发射层的材料特点是：在AC50-200V条件下可以产生电子发射，根据该技术特点，内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。
内高介电层3是使用含有钛酸铜钙的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％钛酸铜钙。钛酸铜钙颗粒为1-5微米，本身具有高介电常数特点，其在内电子发射层作用下可以产生高介电常数，其对发光强度的提高有较大影响。内高介电层也可以使用含钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物涂料，其与内电子发射层2相互作用，也可部分提高发光强度。内高介电层涂敷厚度10微米左右，使用温固化或紫外线UV固化。
发光层4是使用具有电致发光特性的发光材料，其以硫化锌掺杂铜、锰为主体，硫化锌掺杂铜发出蓝色、蓝绿色、绿色光；硫化锌掺杂铜锰发出橙色、黄色光。发光层是使用发光材料与涂料混合制成，其相互重量比例1∶1；涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等。发光层厚度30-50微米，使用温固化或紫外线UV固化。
外高介电层5是使用含有钛酸铜钙的纳米材料；涂料基质粘合剂使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-10％钛酸铜钙。外高介电层涂敷厚度0.1-0.5微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。涂料基质可以使用环氧树脂、含氟树脂。外高介电层也可以使用钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物纳米涂料。外高介电层在外电子发射层作用下可以提高电容量，增加发光强度。
外电子发射层6是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-15％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，上述纳米材料在高电压、高频率下，对提高亮度有较大促进作用。外电子发射层涂敷厚度0.1-0.5微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。适用于本发明内电子发射层的材料特点是：在AC50-200V条件下可以产生电子发射，根据该技术特点，内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。
透明导电层7是使用具有导电性质的纳米ITO、ATO、ZTO中的一种；ITO是以氧化铟、氧化锡为主体，ATO是以氧化锑、氧化锡为主体，ZTO是以氧化锌为主体；透明导电层涂敷在外电子发射层表面，厚度50-100纳米。
外导电层电极10使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；其教小的直径有利于发光强度的提高。外导电层电极可以是多根备用，避免折断。
透明保护塑料层8使用无色透明的PVC、PE、PTE、PU中的任意一种；其保护透明导电层不被加工或使用损伤。
彩色荧光透明塑料层9是使用加入了荧光染料的PVC、PTE、PU塑料中的任意一种。使用不同颜色的荧光染料加入，可以发出彩色发光。
在金属芯线电极与外导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生彩色高亮度发光。
一种高亮度电致发光线的制备，它包括：多根金属芯线电极1、内电子发射层2、内高介电层3、发光层4、外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7、多根外导电层电极10、透明保护塑料层8、彩色荧光透明塑料层9。
多根金属芯线电极外表面分别涂有内电子发射层，并螺旋排列缠绕在中心尼龙丝11外部，中心尼龙丝表面涂有保护层12，保护层可以使中心尼龙丝保持中心位置与形状；再在表面涂敷内高介电层、发光层、外高介电层、外电子发射层、透明导电层、外导电层电极、透明保护塑料层、彩色荧光透明塑料层；使用多路控制器分别连接在多根金属芯线电极与外导电层电极上，加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生可控动态彩色高亮度发光。
一种高亮度电致发光线的制备，多根金属芯线电极使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；表面分别涂有内电子发射层，多根金属芯线相互是绝缘，并可以分别或分组成为电极。内电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；内高介电层是使用含有钛酸铜钙的涂料；发光层是使用具有电致发光特性的发光材料；外高介电层是使用含有钛酸铜钙纳米涂料；外电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料、透明导电层是使用具有导电性质的纳米ITO、ATO、ZTO中的一种；外导电层电极使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；透明保护塑料层使用无色透明的PVC、PE、PTE、PU中的任意一种；彩色荧光透明塑料层是使用加入了荧光染料的PVC、PTE、PU塑料中的任意一种。
附图说明
图1高亮度电致发光线结构图。
图2高亮度电致发光线多根金属芯线结构图。
图中结构为：
1.金属芯线电极
2.内电子发射层
3.内高介电层
4.发光层
5.外高介电层
6.外电子发射层
7.透明导电层
8.透明保护塑料层
9.彩色荧光透明塑料层
10.外导电层电极
11.中心尼龙丝
12.中心尼龙丝保护层
具体实施方式
高亮度电致发光线依次结构包括：金属芯线电极1、内电子发射层2、内高介电层3、发光层4、外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7、外导电层电极10、透明保护塑料层8、彩色荧光透明塑料层9，以上涂层使用塑料挤出机及涂膜模具实施完成。
高亮度电致发光线的制备，金属芯线电极1是使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；金属芯线直径在0.1-1毫米，其表面光华，去油性物质，可以镀有镍、锡、银等，使其能够提高反射率。
内电子发射层2是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，并充分混合均匀，内电子发射层涂敷厚度0.5-2微米，使用温固化的环氧树脂、含氟树脂时，温度应控制在80-150度。使用紫外线固化，时间应控制在30秒以内。内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。内电子发射层应该表面光滑，便于下一组涂层牢固。
内高介电层3是使用含有钛酸铜钙的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％钛酸铜钙，并充分混合均匀。钛酸铜钙颗粒为1-5微米，内高介电层涂敷厚度10微米左右，使用温固化或紫外线UV固化。钛酸铜钙中可以加入钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物涂料。内高介电层使用含钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛涂料，其与内电子发射层2相互作用，也可提高发光强度。内高介电层应该表面光滑，便于下一组涂层牢固。
发光层4是使用具有电致发光特性的发光材料，如选用牌号：D417B蓝色、D502S蓝绿色、D521C绿色、D585B橙色的发光材料。发光材料使用前应该烘干，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，发光材料与涂料混合重量比例1∶1。发光层厚度30-50微米；使用温固化的环氧树脂、含氟树脂时，温度应控制在80-150度。使用紫外线固化，时间应控制在10秒以内，长时间紫外线照射会损坏发光材料使用寿命。
外高介电层5是使用含有钛酸铜钙的纳米材料；涂料基质粘合剂使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-10％钛酸铜钙。外高介电层涂敷厚度0.1-0.5微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。涂料基质可以使用环氧树脂、含氟树脂等，上述纳米材料的使用可以提高透明度，减小发光损耗。外高介电层也可以使用钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物纳米涂料。
外电子发射层6是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-15％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，上述纳米材料在高电压、高频率下，对提高亮度有较大促进作用。外电子发射层涂敷厚度0.1-0.5微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。适用于本发明内电子发射层的材料特点是：在AC50-200V条件下可以产生电子发射，根据该技术特点，内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。
外高介电层5与外电子发射层6在涂敷时透明度的提高对发光强度有较大促进作用，其同时依赖于纳米材料添加的比例，纳米材料添加比例少时透明度好，纳米材料添加比例多时电场作用效率提高。本发明中如不使用纳米颗粒度的材料，也可以达到提高亮度的目的，但其透明度会较低，并遮挡发光强度，从而使器件的亮度提高有限。
透明导电层7是使用具有导电性质的纳米ITO、ATO、ZTO中的一种；ITO是以氧化铟、氧化锡为主体，ATO是以氧化锑、氧化锡为主体，ZTO是以氧化锌为主体；透明导电层涂敷在外电子发射层表面，厚度50-100纳米。涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等。
外导电层电极10使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；其教小的直径有利于发光强度的提高。外导电层电极可以是多根备用，避免折断。
透明保护塑料层8使用无色透明的PVC、PE、PTE、PU中的任意一种；其保护透明导电层不被加工或使用损伤。
彩色荧光透明塑料层9是使用加入了荧光染料的PVC、PTE、PU塑料中的任意一种。使用不同颜色的荧光染料加入，可以发出彩色发光。在金属芯线电极与外导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生彩色高亮度发光。
一种高亮度电致发光线的制备，它包括：多根金属芯线电极1、内电子发射层2、内高介电层3、发光层4、外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7、多根外导电层电极10、透明保护塑料层8、彩色荧光透明塑料层9。
多根金属芯线电极外表面分别涂有内电子发射层，如6根、8根、9根、12根金属芯线，其螺旋排列缠绕在中心尼龙丝11外部，中心尼龙丝表面涂有保护层12；再在带有内电子发射层，并螺旋排列的多根金属芯线电极表面涂敷内高介电层、发光层、外高介电层、外电子发射层、透明导电层、外导电层电极、透明保护塑料层、彩色荧光透明塑料层；使用多路控制器分别连接在多根金属芯线电极与外导电层电极上，加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生可控动态彩色高亮度发光。
本发明优点在于
1)本发明通过使用纳米电子发射材料、纳米高介电材料，有效提高发光线的亮度在70％以上。从而扩大了发光线的使用范围。
2)本发明通过添加电子发射层、高介电层，在原有技术基础上大幅度提高发光线的耐高压特性。
3)本发明的多层结构应用在多根金属芯线是，经过控制器调节，实现了高亮度电致发光线追光滚动效果。
本发明一种移动渐亮高压电致发光线可以应用在广告、模型、服装、建筑装饰、安全引导照明等领域中。本发明生产工艺简单，适合规模生产。
实施例
高亮度电致发光线的制备，金属芯线电极1是具有良好导电性的镀镍铜丝；线直径在0.5毫米，其表面光华，去油性物质。
内电子发射层制备是含有50％纳米氧化铝的环氧树脂涂料，并充分混合均匀，涂敷厚度0.5微米，在110度烘干。
内高介电层制备是使用含有60％钛酸铜钙的环氧树脂涂料，涂敷厚度7微米左右，在110度烘干。
发光层是使用D521C绿色电致发光材料，发光材料与环氧树脂涂料混合重量比例1∶1。发光层厚度50微米；固化的温度在110度。
外高介电层是使用含有钛酸铜钙的纳米材料；坏氧树脂中重量比添加5％钛酸铜钙。涂敷厚度0.1微米，使用110度温固化。
外电子发射层是使用含有纳米氧化锌的涂料；涂料基质使用环氧树脂，其中按重量比添加10％的纳米米氧化锌。外电子发射层涂敷厚度0.3微米，使用110度温固化，其处于基本透明状态。
透明导电层是使用具有导电性质的纳米ITO；透明导电层涂敷在外电子发射层表面，厚度50纳米。
外导电层电极使用具有良好导电性的2根铜丝；直径0.1毫米。
透明保护塑料层使用无色透明的PVC。
彩色荧光透明塑料是使用加了红色荧光染料的PVC。
在金属芯线电极与外导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生红色高亮度发光。
在上面针对本发明较好的实施方式作了举例说明后，对本领域的技术人员来说应明白的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，对本发明所作的任何改变和改进都在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种高亮度电致发光线的制备，它包括：金属芯线电极、内电子发射层、内高介电层、发光层、外高介电层、外电子发射层、透明导电层、外导电层电极、透明保护塑料层、彩色荧光透明塑料层；在金属芯线电极与外导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生彩色高亮度发光。
2.如权利要求1所述一种高亮度电致发光线的制备，金属芯线电极使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；内电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；内高介电层是使用含有钛酸铜钙的涂料；发光层是使用具有电致发光特性的发光材料；外高介电层是使用含有钛酸铜钙纳米涂料；外电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料、透明导电层是使用具有导电性质的纳米ITO、ATO、ZTO中的一种；外导电层电极使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；透明保护塑料层使用无色透明的PVC、PE、PTE、PU中的任意一种；彩色荧光透明塑料层是使用加入了荧光染料的PVC、PTE、PU塑料中的任意一种。
3.一种高亮度电致发光线的制备，它包括：多根金属芯线电极、内电子发射层、内高介电层、发光层、外高介电层、外电子发射层、透明导电层、多根外导电层电极、透明保护塑料层、彩色荧光透明塑料层；多根金属芯线电极外表面分别涂有内电子发射层，并螺旋排列缠绕在中心尼龙丝外部，再在表面涂敷内高介电层、发光层、外高介电层、外电子发射层、透明导电层、外导电层电极、透明保护塑料层、彩色荧光透明塑料层；使用多路控制器分别连接在多根金属芯线电极与外导电层电极上，加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生可控动态彩色高亮度发光。
4.如权利要求3所述一种高亮度电致发光线的制备，多根金属芯线电极使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；内电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；内高介电层是使用含有钛酸铜钙的涂料；发光层是使用具有电致发光特性的发光材料；外高介电层是使用含有钛酸铜钙纳米涂料；外电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料、透明导电层是使用具有导电性质的纳米ITO、ATO、ZTO中的一种；外导电层电极使用具有良好导电性的铜丝或铝丝；透明保护塑料层使用无色透明的PVC、PE、PTE、PU中的任意一种；彩色荧光透明塑料层是使用加入了荧光染料的PVC、PTE、PU塑料中的任意一种。
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