CN106982488A - 一种螺旋电致发光线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种螺旋电致发光线，包括由内至外依次设置的绝缘支架、电极层、绝缘层和发光层，所述电极层包括螺旋缠绕在绝缘支架上的第一导线和第二导线。本发明的螺旋电致发光线发光面积大、发光亮度利用率高，具有遇极性溶剂（如水等）或导电材料发光的功能，从而使其在实际生活中有广泛的应用前景，可用以装饰，亦可在雨天用以警示等等。

Description

一种螺旋电致发光线

技术领域

本发明涉及冷光线领域，尤其涉及一种螺旋电致发光线。

背景技术

冷光线是国际发光显示照明领域的新一代产品，其外形与普通电话线相仿。冷光线在工作时可连续发光且无任何热辐射，耗电量仅为LED灯的50-70%，为串灯的20-40%，为霓虹灯的1-10%。冷光线发光均匀细腻，色彩亮丽，颜色丰富。并且用户可根据需要组装任何图案或文字，可折叠弯曲，随意打结、裁减、拼接，并可经常变换，重复使用，经济环保。

目前，冷光线已经开始应用于生活的诸多方面。如：户内外广告文字图案，车、船等交通工具的装饰，安全标记与指示，玩具、工艺美术品、服装、军事装备等。

现有的冷光线结构，或如专利CN202050558U中所提及的，如图1所示，该冷光线由内向外依次包括同轴的导体芯1、发光层3、透明绝缘层4、以及透明保护层6；其中发光层3上缠绕有导线2，导线2接电源负极，位于EL冷光线中心的导体芯1接电源正极。另外，透明绝缘层4与透明保护层6之间设有多种颜色的调色层5。

或如专利CN203596937U中所提及的，如图2所示，该冷光线由内向外依次包括彩色塑料外皮1，设置在彩色塑料外皮1内的中心电极4，及位于中心电极4两侧的外电极铜丝2，所述彩色塑料外皮1与中心电极4、外电极铜丝2的开口处设有塑料保护层3。所述中心电极4上端分三层，最外层为导电材料，中间层为发光层，最内层为介质层。

但现有的冷光线中心电极对电极的种类要求较高，一般是导电铜线。发光面积小，实际仅在两个电极间的区域发光。而且发光亮度易被外电极阻挡，实际亮度利用率不高。这种冷光线也不具有某些特殊的功能，如其无法依据是否有遇极性溶剂（如水）或导电材料，而选择性发光，这大大局限了用具的应用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种螺旋电致发光线，利用在器件结构上进行的改变，不仅增大了发光面积，提高了发光利用率，而且当且仅当其遇极性溶剂（如水等）或导电材料时才可发光。

本发明的技术方案如下：

一种螺旋电致发光线，其中，包括由内至外依次设置的绝缘支架、电极层、绝缘层和发光层，所述电极层包括螺旋缠绕在绝缘支架上的第一导线和第二导线。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述发光层外设置有包覆层。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述第一导线和第二导线的材质选自铜、铝、银和金中的一种或几种，或者掺杂炭黑、碳纳米管或石墨烯的混合导电材料。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述第一导线和第二导线分别接交流电的两极。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述第一导线和第二导线之间设有绝缘材料。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述第一导线和第二导线外均为包覆绝缘材料的导线。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述第一导线为聚氨酯漆包铜线或聚酯漆包铜线，所述第二导线也为聚氨酯漆包铜线或聚酯漆包铜线。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述绝缘层的材质为无机材料或有机材料，所述无机材料选自钛酸钡、二氧化铪、五氧化二钽、二氧化硅、氧氮化硅、氮化硅、氧化钇或氧化铝中的一种或几种，所述有机材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯及聚偏氟乙烯共聚物中的一种或几种。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述发光层选自以下中的一种或几种：掺杂有金属离子、碳纳米管和/或稀土离子的硫化锌、硒化锌、硫化镉、硒化镉、氧化锌、硫化钙和硫化锶；或者所述发光层为量子点发光材料。

所述的螺旋电致发光线，其中，所述包覆层含染料和/或保护膜，所述染料选自以下的一种或几种：直接染料、活性染料、硫化染料、分散染料、荧光染料、磷光染料和不溶性偶氮染料。

有益效果：本发明的螺旋电致发光线在电极处发光，发光面积相对增大，发光亮度相对阻挡较小，亮度利用率较高。此外，它还具有遇极性溶剂（如水等）或导电材料发光的功能，从而使其在实际生活中有广泛的应用前景，可用以装饰，亦可在雨天用以警示等等。

附图说明

图1为现有技术中的一个螺旋电致发光线的结构示意图。

图2为现有技术中的另一个螺旋电致发光线的结构示意图。

图3为本发明实施例一的螺旋电致发光线的结构示意图。

图4为本发明实施例二的螺旋电致发光线的结构示意图。

图5为本发明实施例三的螺旋电致发光线的结构示意图。

图6为本发明实施例三中聚氨酯漆包铜线的剖面图。

具体实施方式

本发明提供一种螺旋电致发光线，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提供的一种螺旋电致发光线，由内至外依次设置的绝缘支架、电极层、绝缘层和发光层，所述电极层包括螺旋缠绕在绝缘支架上的第一导线和第二导线。第一导线和第二导线是依次缠绕在绝缘支架上，第一导线和第二导线可分别接交流电的两极，以形成回路。所述的绝缘支架、电极层、绝缘层和发光层可按照同轴设计。

本发明中的螺旋电致发光线，其原料易于采购，加工工艺简单，易于造型，成本低廉。并且该螺旋电致发光线具有遇极性溶剂（如水等）或导电材料发光的功能，从而使其在实际生活中有广泛的应用前景，可用以装饰，亦可在雨天用以警示等等。

具体来说，在所述的发光层外还设置有包覆层。所述包覆层可包含用以调节发光颜色的染料和/或用以保护器件（即螺旋电致发光线）的保护膜。本发明中，所述的包覆层可以设置，也可以不设置。

其中的染料可以是天然的也可以是合成的，染料可选自但不仅限于其中的一种或几种：直接染料、活性染料、硫化染料、分散染料和不溶性偶氮染料等。染料也可以是各种荧光染料或磷光染料等。

所述第一导线和第二导线可以是同种材质也可以是不同材质，其材质选自铜、铝、银和金中的一种或几种，所述第一导线和第二导线的材质不仅限于这几种。也可以是导电材料或掺杂后的混合导电材料，例如为银浆、铝浆或铜浆，也可以是掺杂炭黑、碳纳米管或石墨烯的混合导电材料。所述第一导线和第二导线的粗细程度根据实际需要设计，例如可以是一根丝状结构，或是一族丝状结构，也可以是片状结构等。

所述第一导线和第二导线之间可设有绝缘材料。即在缠绕第一导线和第二导线时，在第一导线和第二导线之间缠绕绝缘材料，该绝缘材料可以是尼龙线或者PE线等等。当然，当第一导线和第二导线没有直接接触的时候，也可以不设置绝缘材料。

除了通过上述方式来隔绝第一导线和第二导线之外，还可以通过在所述第一导线和第二导线外均包覆绝缘材料的方式来隔绝。例如，所述第一导线和第二导线均为聚氨酯漆包铜线或聚酯漆包铜线等，当然也可以第一导线为聚氨酯漆包铜线同时第二导线为聚酯漆包铜线，或者相反。显然，其不仅限于这两种材料。

所述绝缘层的材质可以是所有高介电常数材料或掺杂后的高介电常数材料。具体可以是无机材料或有机材料，例如，所述无机材料选自钛酸钡、二氧化铪、五氧化二钽、二氧化硅、氧氮化硅、氮化硅、氧化钇或氧化铝中的一种或几种，所述有机材料选自聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）及聚偏氟乙烯共聚物（P(VDF-TrFE-CFE)）中的一种或几种。

所述的绝缘支架其可根据需要设计为任意形状，其长短粗细均可根据需要设计，绝缘支架的柔韧性也可根据需要进行调整。

所述发光层选自但不限于以下中的一种或几种：掺杂有金属离子（锰、铜、银、金、铝或铅）、碳纳米管和稀土离子（铕、铈、铒、钐或钕）的硫化锌、硒化锌、硫化镉、硒化镉、氧化锌、硫化钙和硫化锶等。也可是量子点发光材料，可选自但不仅限于其中的一种或几种CdSe/CdS、CdSe/ZnS、InGaN/GaN等。

实施例一

如图3所示的螺旋电致发光线，由内向外依次包括同轴的绝缘支架1、电极层2、绝缘层3、发光层4。其中电极层2是由螺旋缠绕在绝缘支架1上的直径为0.2mm的铜丝5和铜丝6（铜丝5和铜丝6表面也导电，没有绝缘层）构成，两铜丝不直接接触。两铜丝可采用手工方法螺旋绕线，但为了提高生产效率，可采用特制的绕丝机绕线。

上述实施例中，所述的绝缘层3所用的材料是钛酸钡和有机胶均匀混合，并稀释到合适的粘度后得到的溶液制成。所述的发光层4所用的材料是掺杂了铜和锰等发光中心的硫化锌和有机胶均匀混合，并稀释到合适的粘度后得到的溶液制成。绝缘层3和发光层4的制作，可采用蘸涂法把器件全部浸没在混合后的溶液中，然后取出；也可采用刷涂法，将混合后的溶液均匀刷涂在器件上取出。然后烘干，可根据需要重复蘸涂或刷涂几次以达到最适厚度。绝缘层3覆于电极层2之上，而且必须将铜丝5、铜丝6覆盖住，避免铜丝和发光层4直接接触，而影响器件的亮度与寿命。

实施例二

如图4所示的螺旋电致发光线，由内向外依次包括同轴的绝缘支架1、电极层2、绝缘层3、发光层4。其中电极层2由两根直径为0.2mm的铜丝5和铜丝6（其表面也导电，没有绝缘层），和夹在铜丝5和铜丝6之间直径为0.2mm的PE线8和PE线9（用以绝缘，防止铜丝直接接触）构成。这四根线螺旋缠绕在绝缘支架1上，且四根线间紧密接触。可采用手工方法螺旋绕线，但为了提高生产效率，可采用特制的绕丝机绕线。

上述实施例中，所述的绝缘层3所用的材料是钛酸钡和有机胶均匀混合，并稀释到合适的粘度后得到的溶液制成。所述的发光层4所用的材料是掺杂了铜和锰等发光中心的硫化锌和有机胶均匀混合，并稀释到合适的粘度后得到的溶液制成。绝缘层3和发光层4的制作，可采用蘸涂法把器件全部浸没在混合后的溶液中，然后取出；也可采用刷涂法，将混合后的溶液均匀刷涂在器件上取出。然后烘干，可根据需要重复蘸涂或刷涂几次以达到最适厚度。绝缘层3覆于电极层2之上，而且必须将铜丝5、铜丝6覆盖住，避免铜丝和发光层4直接接触，而影响器件的亮度与寿命。为了改变器件的发光颜色，在器件上添加了一层包覆层7，可直接蘸涂或刷涂水性染料构成所述包覆层7。

实施例三

如图5所示的螺旋电致发光线，由内向外依次包括同轴的绝缘支架1、电极层2、绝缘层3、发光层4。其中电极层2由两根直径为0.17mm的聚氨酯漆包铜线5和聚氨酯漆包铜线6构成。如图6所示，聚氨酯漆包铜线（5或6）分为里外两层结构，里层为直径0.15mm的铜丝10，外层为绝缘的聚氨酯11。这两根铜线（5和6）螺旋缠绕在绝缘支架1上，且紧密接触。铜线可采用手工方法螺旋绕线，但为了提高生产效率，可采用特制的绕丝机绕线。

上述实施例中，所述的绝缘层3所用的材料是钛酸钡和有机胶均匀混合，并稀释到合适的粘度后得到的溶液制成。所述的发光层4所用的材料是掺杂了铜和锰等发光中心的硫化锌和有机胶均匀混合，并稀释到合适的粘度后得到的溶液制成。绝缘层3和发光层4的制作，可采用蘸涂法把器件全部浸没在混合后的溶液中，然后取出；也可采用刷涂法，将混合后的溶液均匀刷涂在器件上取出。然后烘干，可根据需要重复蘸涂或刷涂几次以达到最适厚度。绝缘层3覆于电极层2之上，而且必须将聚氨酯漆包铜线5和聚氨酯漆包铜线6覆盖住，避免铜线和发光层4直接接触，而影响器件的亮度与寿命。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种螺旋电致发光线，其特征在于，包括由内至外依次设置的绝缘支架、电极层、绝缘层和发光层，所述电极层包括螺旋缠绕在绝缘支架上的第一导线和第二导线。

2.根据权利要求1所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述发光层外设置有包覆层。

3.根据权利要求1所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述第一导线和第二导线的材质选自铜、铝、银和金中的一种或几种，或者掺杂炭黑、碳纳米管或石墨烯的混合导电材料。

4.根据权利要求1所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述第一导线和第二导线分别接交流电的两极。

5.根据权利要求1所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述第一导线和第二导线之间设有绝缘材料。

6.根据权利要求1所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述第一导线和第二导线外均为包覆绝缘材料的导线。

7.根据权利要求6所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述第一导线为聚氨酯漆包铜线或聚酯漆包铜线，所述第二导线也为聚氨酯漆包铜线或聚酯漆包铜线。

8.根据权利要求1所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述绝缘层的材质为无机材料或有机材料，所述无机材料选自钛酸钡、二氧化铪、五氧化二钽、二氧化硅、氧氮化硅、氮化硅、氧化钇或氧化铝中的一种或几种，所述有机材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯及聚偏氟乙烯共聚物中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述发光层选自以下中的一种或几种：掺杂有金属离子、碳纳米管和/或稀土离子的硫化锌、硒化锌、硫化镉、硒化镉、氧化锌、硫化钙和硫化锶；或者所述发光层为量子点发光材料。

10.根据权利要求2所述的螺旋电致发光线，其特征在于，所述包覆层含染料和/或保护膜，所述染料选自以下的一种或几种：直接染料、活性染料、硫化染料、分散染料、荧光染料、磷光染料和不溶性偶氮染料。