CN103038562A - 感应供电的气密电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气密电致发光器件(100)，其具有电致发光部分(104)和密封部分(102)。该电致发光部分包括电致发光层(114)、第一电极层(112)和第二电极层(116)。该密封部分包括衬底(106)、用于气密密封电致发光器件的覆盖板(110)和用于接收电磁辐射的至少一个接收器绕组(105；206；208；406)。

Description

感应供电的气密电致发光器件
技术领域
本发明涉及电致发光器件的领域，更具体地涉及气密电致发光器件的领域。
背景技术
气密电致发光器件对于照明诸如游泳池或浴室的湿润环境是有利的。
美国专利申请US2009/0159677A1公开了一种无接触电力和数据传输系统。该系统包括至少部分布置在屏障封装中的封装光电子半导体器件，并且包括无接触电力传输系统，其配置成跨过该屏障封装传输电力和数据至少其一。还公开了一种用于制造无接触电力和数据传输系统的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的气密电致发光器件、改进的照明设备、改进的照明系统以及改进的气密电致发光器件制作方法。
此目的是通过根据各独立权利要求的气密电致发光器件、照明设备、照明系统以及气密电致发光器件制作方法来实现。本发明的各实施例在各从属权利要求中给出。
本发明提供了一种气密电致发光器件，其包括电致发光部分和密封部分。该电致发光部分包括电致发光层、第一电极层和第二电极层。该密封部分包括衬底、用于气密密封电致发光器件的覆盖板以及用于接收电磁辐射的至少一个接收器绕组。注意，接收器绕组被密封部分包括。换言之，该接收器绕组为该气密电致发光器件的密封部的部分。
该电致发光层位于第一和第二电极层之间。该密封部分经由覆盖板气密连接到电致发光部分。第一电极层电连接到接收器绕组的第一点。第二电极层电连接到接收器绕组的第二点。所述至少一个接收器绕组布置在衬底上。
根据本发明各实施例，第一电极层到接收器绕组的第一点的电连接引导穿过馈通部。该馈通部引导穿过衬底。经由馈通部的电连接是有利的，因为它允许将接收器绕组集成到密封部分中。将接收器绕组集成到密封部分中减小电致发光器件的厚度。
根据本发明各实施例，该覆盖板为玻璃板。使用玻璃板对于避免覆盖板中的涡电流是有利的。涡电流可由旨在由接收器绕组接收的电磁场感应产生。玻璃板调适为用于气密密封电致发光器件而不接收电磁辐射。
根据本发明各实施例，该覆盖板为导电板。该电致发光器件还包括软磁屏蔽部，以用于避免由电磁辐射在该导电板中感应产生电流。使用导电板作为覆盖板是有利的，因为导电板可以用作第一或第二电极层与接收器绕组之间的连接。这避免了使用线缆或其它电连接。在这些实施例中，该导电板调适为气密密封电致发光器件，并且调适为将第一或第二电极层与接收器绕组连接。优选地，该导电板为金属板。
在这些实施例中需要软磁屏蔽部，以用于避免由电磁辐射在导电板中感应产生电流。该软磁屏蔽部位于衬底和导电板之间。因而，电磁辐射可以由接收器绕组接收，但是不由导电板接收，因为电磁辐射被软磁屏蔽部屏蔽。附加地，该软磁屏蔽部调适为避免在至少一个所述电极层中感应产生电流。
用于在所述至少一个接收器绕组中感应产生电压的电磁辐射将在金属板中产生涡电流，如果不存在软磁屏蔽部，该涡电流将造成损耗并且使系统性能退化。接收器绕组的感应率(inductivity)L将减小并且串联电阻R将增大。二者均影响接收器线圈的质量因子Q。Q定义为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，
其中f为电磁辐射的频率。
Q应尽可能高并且优选地具有大于10的值。
该软磁屏蔽部可以插在接收器绕组和金属板之间。可以集成在印刷电路板中的各材料也是可用的。若干材料是可能的。
电磁辐射的频率可以比如在100kHz和1MHz的范围。
软磁屏蔽部的相对磁导率
Figure DEST_PATH_IMAGE004
可以比如为
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，优选地为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
。该软磁屏蔽部的材料可以比如为聚合物基体中的铁或软磁粉末，诸如铁素体聚合物混合物(FPC)。
根据本发明各实施例，所述至少一个接收器绕组包括第一接收器绕组和第二接收器绕组。该第一接收器绕组布置在衬底上方。该第一接收器绕组通过间隙分隔。第一接收器绕组和第二接收器绕组利用多个馈通部彼此电连接。馈通部引导穿过衬底。换言之，衬底位于第一接收器绕组和第二接收器绕组之间。第一接收器绕组和第二接收器绕组调适为用于气密密封电致发光器件。衬底可以比如由这样的聚合物制成，比如氧气和水气的气体可以扩散穿过该聚合物。优选地，该接收器绕组由这样的金属制成，这种气体不可以扩散穿过该金属。第一接收器绕组和第二接收器绕组被用于密封电致发光器件，因为第二接收器绕组布置在衬底下方位于第一接收器绕组的间隙之下。因而，第二接收器绕组防止气体扩散穿过电致发光器件的密封部分。
根据本发明各实施例，第一或第二电极层经由覆盖板电连接到所述至少一个接收器绕组。
根据本发明各实施例，所述至少一个接收器绕组具有绕组起源和外围绕组端部。接收器绕组的第一点位于绕组起源并且接收器绕组的第二点位于外围绕组端部。本发明的这些实施例是有利的，因为有可能利用仅仅一个绕组层在电致发光器件中感应产生电流。优选地，绕组起源位于衬底的中间区域。通过在绕组起源中以及在外围绕组端部处接触该接收器绕组，这两个点之间的电压差异被用于在电致发光器件的电致发光部分中感应产生电流。
根据本发明各实施例，该绕组起源连接到金属板，该金属板接触第一电极层。第二电极层通过金属板下方的平坦轨迹而连接到外侧，其中该平坦轨迹与第二电极层的连接由不导电胶密封。外围绕组端部随后连接到第二电极层。以此方式，金属板被用作来自绕组起源的电连接，并且不需要馈通部。
根据本发明各实施例，该衬底由聚合物制成。
根据本发明各实施例，该衬底包括至少一个金属层以用于避免气体扩散通过衬底。换言之，衬底调适为用于密封电致发光器件。
根据本发明各实施例，该电致发光器件包括玻璃安装结构。第二电极层位于玻璃安装结构上。第二电极层是透明的。玻璃安装结构也可以称为玻璃板。
在另一方面，本发明涉及一种照明设备，其包括多个根据本发明各实施例的电致发光器件。
在又一方面，本发明涉及一种照明系统，其包括根据本发明各实施例的电致发光器件以及电感器。该电感器调适为在电致发光器件的区域中建立电磁场。该电磁场在电致发光器件中感应产生电流。
在又一方面，本发明涉及一种制作根据本发明各实施例的气密电致发光器件的方法。提供电致发光部分。该电致发光部分包括第一电极层、第二电极层和电致发光层。
提供密封部分。该密封部分包括衬底、至少一个接收器绕组以及覆盖板。所述至少一个接收器绕组布置在衬底上。该覆盖板机械连接到衬底。
该电致发光部分经由覆盖板连接到该密封部分。该电致发光部分和该密封部分形成气密电致发光器件。
第一电连接建立在第一电极层和所述至少一个接收器绕组之间。第二电连接建立在第二电极层和所述至少一个接收器绕组之间。
附图说明
本发明的这些和其它方面将从下文描述各实施例而显见，并且将参考下文描述各实施例来阐述。
在附图中：
图1为包括金属覆盖板和软磁屏蔽部的电致发光器件的示意性侧视图，
图2为具有第一和第二接收器绕组的电致发光器件的示意性侧视图，
图3为第一和第二接收器绕组的示意性俯视图，
图4为在衬底中具有金属层的电致发光器件的示意性侧视图，
图5为包括根据本发明各实施例的电致发光器件以及电感器的照明系统的示意性侧视图，以及
图6为制作根据本发明各实施例的气密电致发光器件的方法的流程图。
具体实施方式
这些图中类似编号的元件或者是相同元件或者执行相同功能。如果功能相同，先前已经讨论的元件不一定在后面的图中讨论。
图1为根据本发明各实施例的电致发光器件100的示意性侧视图。该电致发光器件包括密封部分102和电致发光部分104。密封部分102包括接收器绕组105、衬底106、软磁屏蔽部108和金属板110。
该电致发光部分包括第一电极层112、电致发光层114和第二电极层116。电致发光层114调适为当电压应用在第一电极层112和第二电极层116之间时发射光。
接收器绕组105经由第一馈通部118连接到第一电极层112。馈通部118引导穿过衬底106、软磁屏蔽部108和金属板110。
第二电极层116利用导电胶120连接到金属板110。金属板110经由第二馈通部122连接到接收器绕组105。
第一馈通部118将第一电极层112连接到接收绕组105的第一点。比如金属引线可以布置在馈通部118中接触第一电极层112和接收器绕组105，以用于将第一电极层112电连接到接收器绕组105。第二馈通部122将金属板110连接到接收器绕组105的第二点。比如金属引线可以布置在馈通部122中，使得金属引线接触金属板110和接收器绕组105，以用于将金属板110电连接到接收器绕组105。金属板110经由导电胶120连接到第二电极层116。因而，第二电极层116经由导电胶120、金属板110和馈通部122连接到接收器绕组105。
第二电极层116布置在玻璃板124上。优选地，第二电极由透明的氧化铟锡(ITO)制成。因而，当在第一电极层112和第二电极层116之间应用电压时，电致发光层114发射光，该光可穿过第二电极层116。由电致发光层114发射的光被发射穿过第二电极层116和玻璃板124。第一电极层112优选地由金属制成，甚至更优选地第一电极层112由铝制成。
密封部分102调适为用于经由接收器绕组105接收电磁辐射。电致发光部分104调适为发射光穿过玻璃板124。换言之，电磁辐射可以由密封部分102中的接收器绕组105接收，并且光可以由电致发光层114发射穿过第二电极层116和玻璃板124。
当电磁辐射由接收器绕组105接收时，电压在接收器绕组105中感应产生。接收器绕组105布置成使得第一馈通部118连接到在接收器绕组105的中心区域中的第一点并且第二馈通部122连接到接收器绕组105的外围绕组。换言之，当循着接收器绕组105的路径时，接收器绕组105在第一点开始，馈通部118在该第一点处连接到接收器绕组105。接收器绕组105结束于接收器绕组105的外围区域中的第二馈通部122。
因而，当电磁辐射由接收器绕组105接收时，电压在接收器绕组105感应产生。依赖于电磁辐射的方向，高电势可以在接收器绕组105的第一点感应产生，或者在接收器绕组105的第二点感应产生。不依赖于辐射的方向，电势差异在接收器绕组105的第一点和接收器绕组105的第二点之间感应产生。
此电势差异也存在于第一电极层112和第二电极层116之间。因而，由于第一电极层112和第二电极层116之间的电势差异的原因，电致发光层114发射光。
通过将接收器绕组105集成在密封部分102中，电致发光器件100不需要附加的接收部分。接收电磁辐射是在密封部分102中进行。
电致发光器件100的另一优点在于，金属板110将第二电极层116连接到馈通部122。金属板110在一侧调适为将电极层116电连接到馈通部122，并且在另一侧侧金属板110也调适为用于气密密封电致发光器件100。
金属板110阻止气体进入电致发光器件100。另外，连接胶120和馈通部118是气密的。因而，电致发光器件100的电致发光部分104由密封部分102气密密封。
图2为电致发光器件200的示意性侧视图。电致发光器件200包括密封部分202和电致发光部分204。密封部分202包括第一接收器绕组206和第二接收器绕组208。密封部分102还包括衬底210、导电胶120和金属板214。电致发光部分204包括第一电极层112、电致发光层114和第二电极层116。第二电极层116布置在玻璃板124上。
第一金属板214经由导电胶120连接到第二接收器绕组208。在第一金属板214的另一端部，第一金属板214经由导电胶120连接到第二电极层116。
第一和第二接收器绕组利用气密馈通部220彼此连接。
第一接收器绕组206包括间隙。第一接收器绕组206位于衬底210的第一侧，而第二接收器绕组208位于衬底210的第二侧。第二接收器绕组208包括间隙。第二接收器绕组208位于第一接收器绕组206的间隙，并且第一接收器绕组206位于第二接收器绕组208的间隙。因而，第一和第二接收器绕组206和208布置成使得衬底的至少一侧被第一和第二接收器绕组206和208其中之一覆盖。这是有利的，因为衬底可以渗透气体。第一和第二接收器绕组206和208优选地由不渗透气体的金属制成。因而，第一和第二接收器绕组206和208调适为用于密封电致发光器件100。
因而，电致发光器件200从顶部由第一和第二接收器绕组206和208密封。在底部，电致发光器件200由玻璃板124密封。在各侧，电致发光器件200由金属板214密封。
金属板214可以比如为圆形金属板，或者比如为方形金属板，从气体将电致发光器件200屏蔽到所有四个侧。
第二电极层116经由导电胶120连接到第二接收器绕组208。换言之，第二电极层116经由金属板214连接到第二接收器绕组208。
第一和第二接收器绕组206和208经由多个气密馈通部220彼此连接。因而，也可以将第一和第二接收器绕组206和208称为部分布置在衬底上方且部分布置在衬底下方的仅仅一个接收器绕组。电磁辐射可以由第一和第二接收器绕组206和208接收，因为第一和第二接收器绕组206和208经由馈通部220彼此电连接。
当电磁辐射在第一和第二接收器绕组206和208中感应产生电压时，经由馈通部222连接到第一电极层112的第一点具有第一电势。连接到第二电极层116的第二点具有第二电势。由于第一和第二电势之间的差异，电压应用在这两点之间。此电压也应用到电致发光层114。因而，电致发光层114发射光。第二电极层对于由电致发光层114发射的光是透明的。发射的光被发射穿过第二电极层116并且穿过玻璃板124。
图3为第一和第二接收器绕组206和208的示意性俯视图。第一接收器绕组206位于衬底(不可见)上方。第二接收器绕组208位于衬底下方。第一和第二接收器绕组206和208利用气密馈通部220彼此连接。第一和第二接收器绕组206和208包括间隙。第一接收器绕组206用实线描绘，而第二接收器绕组208用虚线描绘。第二接收器绕组208布置成使得它们覆盖第一接收器绕组206的间隙。通过位于第一和第二接收器绕组206和208之间的衬底而避免电学短路。在间隙附近，第一接收器绕组206经由馈通部220电连接到第二接收器绕组208。因而，第一和第二接收器绕组206和208形成单个接收器绕组，其部分地布置在衬底的第一侧上且部分地布置在衬底的第二侧上。该接收器绕组气密密封电致发光器件(未示出)，因为第二接收器绕组208覆盖第一接收器绕组206的间隙并且反之亦然。
图4为电致发光器件400的示意性侧视图。电致发光器件400包括电子部件402、电感器404、接收器绕组406、金属层408、磁芯(core)410、导电柱412、第一电极层112、电致发光层114、第二电极层116和玻璃板124。电致发光器件400还包括侧密封部414。侧密封部414优选地由气密材料制成。
接收器绕组406、金属层408和金属连接器416集成在磁芯410中。磁芯410也可以称为衬底。整个磁芯区块410被用作电致发光器件400的顶部密封部。侧密封部414密封电致发光器件400的各侧。通过将接收器绕组406、金属层408和金属连接器416集成在磁芯410中，整个顶部密封部可以作为印刷电路板被制作。电感器404也可以由磁芯410包括。因而，金属层408密封电致发光器件400。通过利用电感器404在接收器绕组406中感应产生电压，电压应用到电致发光层114。
电子部件402可以比如包括整流二极管。所述二极管可以比如布置成使得它们串联连接在接收器绕组与第一和第二电极层112、116之间。所述二极管可以安装在与电致发光层114相同的正向方向上。
在另一实施例中，电子部件包括全桥整流器。添加串联或并联连接的附加谐振电容器会是有利的。
电子部件402也可以添加到接收器绕组的印刷电路板(PCB)，例如作为表面安装器件(SMD)或者作为结合到PCB的裸芯片。
图5为根据本发明各实施例的照明系统的示意性侧视图。照明系统500包括电致发光器件100、电感器502和两个磁体504。电感器502利用固定装置508固定到壁或天花板506。固定装置508可以比如为螺丝、螺栓或钉(nail)。通过利用磁体504将电感器502连接到电致发光器件100，接收器绕组105中感应产生的磁场被增强。电致发光器件100包括软磁屏蔽部108，以用于从由电感器502发射的电磁辐射屏蔽密封部(未示出)。
图6为制作气密电致发光器件的方法的流程图。在步骤S1，提供具有第一电极层、第二电极层和电致发光层的电致发光部分。该电致发光层位于第一和第二电极层之间。
步骤S2包括提供密封部分。该密封部分包括衬底、至少一个接收器绕组和覆盖板。所述至少一个接收器绕组布置在衬底上，并且该覆盖板机械连接到衬底。在步骤S3，将电致发光部分连接到密封部分。该连接是经由覆盖板来建立。该电致发光部分和密封部分形成气密电致发光器件。
步骤S4包括在第一电极层和所述至少一个接收器绕组之间建立第一电连接。另外，在第二电极层和所述至少一个接收器绕组之间建立第二电连接。
尽管本发明已经在附图和前述说明书予以详细说明和描述，这种说明和描述被认为是说明性或示例性的，并且不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，可以理解和达成对所公开实施例的其它变型。在权利要求中，措词"包括"不排除其它元件或步骤，并且不定冠词"一"("a"或"an")不排除多个。在互不相同的从属权利要求中陈述某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应解读为限制范围。
附图标记列表：
100 电致发光器件
102 密封部分
104 电致发光部分
105 接收器绕组
106 衬底
108 软磁屏蔽部
110 金属板
112 第一电极层
114 电致发光层
116 第二电极层
118 馈通部
120 导电胶
122 馈通部
124 玻璃板
200 电致发光器件
202 密封部分
204 电致发光部分
206 第一接收器绕组
208 第二接收器绕组
210 衬底
214 金属板
220 馈通部
222 馈通部
400 电致发光器件
402 电子部件
404 电感器
406 接收器绕组
408 金属层
410 磁芯
412 导电柱
414 侧密封部
416 金属连接器
500 照明系统
502 电感器
504 磁体
506 壁/天花板
508 固定装置

Claims (13)

1.一种气密电致发光器件(100)，包括电致发光部分(104)和密封部分(102)，该电致发光部分包括电致发光层(114)、第一电极层(112)和第二电极层(116)，该密封部分包括衬底(106)、用于气密密封电致发光器件的覆盖板(110)和用于接收电磁辐射的至少一个接收器绕组(105；206；208；406)，其中
该电致发光层位于第一和第二电极层之间；
该密封部分经由覆盖板气密连接到该电致发光部分，
该第一电极层电连接到该接收器绕组的第一点；
该第二电极层电连接到该接收器绕组的第二点；以及
所述至少一个接收器绕组布置在该衬底上。
2.根据权利要求1的电致发光器件，其中该第一电极层到该接收器绕组的第一点的电连接引导穿过馈通部(118)，该馈通部引导穿过该衬底。
3.根据前述权利要求中任意一项的电致发光器件，其中该覆盖板为玻璃板。
4.根据权利要求1-2中任意一项的电致发光器件，其中该覆盖板为导电板，以及其中该电致发光器件还包括软磁屏蔽部(108)，以用于避免由电磁辐射在该导电板中感应产生电流。
5.根据权利要求1-2中任意一项的电致发光器件，其中所述至少一个接收器绕组包括第一接收器绕组(206)和第二接收器绕组(208)，其中该第一接收器绕组布置在衬底上方，其中第一接收器绕组通过间隙分隔，其中该第二接收器绕组布置在衬底下方位于所述间隙下，以及其中第一接收器绕组和第二接收器绕组利用多个馈通部(220)彼此电连接。
6.根据权利要求4或5中任意一项的电致发光器件，其中该第一电极层或第二电极层经由该覆盖板电连接到该接收器绕组。
7.根据前述权利要求中任意一项的电致发光器件，其中该接收器绕组具有绕组起源和外围绕组端部，其中该接收器绕组的第一点位于该绕组起源，以及其中该接收器绕组的第二点位于该外围绕组端部。
8.根据前述权利要求中任意一项的电致发光器件，其中该衬底由聚合物制成。
9.根据权利要求8的电致发光器件，其中该衬底包括至少一个金属层(408)，以用于避免气体扩散通过该衬底。
10.根据前述权利要求中任意一项的电致发光器件，其中该电致发光器件包括玻璃安装结构(124)，其中该第二电极层位于该玻璃安装结构上，以及其中该第二电极层是透明的。
11.一种照明设备，包括多个根据权利要求1-10中任意一项的电致发光器件。
12.一种照明系统(500)，包括根据权利要求1-10中任意一项的电致发光器件并且包括电感器(502)，其中该电感器调适为在该电致发光器件的区域中建立电磁场，其中该电磁场在该电致发光器件中感应产生电流。
13.一种制作根据权利要求1-10中任意一项的气密电致发光器件的方法，该方法包括下述步骤：
提供(S1)电致发光部分，该电致发光部分包括第一电极层、第二电极层和电致发光层，其中该电致发光层位于该第一电极层和第二电极层之间；
提供(S2)密封部分，该密封部分包括衬底、至少一个接收器绕组和覆盖板，其中所述至少一个接收器绕组布置在该衬底上，以及其中该覆盖板机械连接到该衬底；
经由该覆盖板将电致发光部分连接(S3)到该密封部分，其中该电致发光和密封部分形成该气密电致发光器件；以及
在第一电极层和所述至少一个接收器绕组之间建立(S4)第一电连接以及在第二电极层和所述至少一个接收器绕组之间建立第二电连接。
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