JPH01264195A - 赤外線発光電場発光ランプ - Google Patents

赤外線発光電場発光ランプ

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JPH01264195A
JPH01264195A JP63316092A JP31609288A JPH01264195A JP H01264195 A JPH01264195 A JP H01264195A JP 63316092 A JP63316092 A JP 63316092A JP 31609288 A JP31609288 A JP 31609288A JP H01264195 A JPH01264195 A JP H01264195A
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JP
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layer
optical
color
film
red
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Application number
JP63316092A
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English (en)
Inventor
William H Kreiling
ウイリアム・エッチ・クレイリング
William A Tower
ウイリアム・エイ・タワー
ノーマン・ティー・ローリー
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Loctite Luminescent Systems Inc
Original Assignee
Loctite Luminescent Systems Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H05B33/145Arrangements of the electroluminescent material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917Electroluminescent

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、概して電場発光ランプに関し、特ニ近赤外ス
ペクトル領域での優れた発光を提供し且つ可視スペクト
ル領域での発光を最小にするためのランプの構造に関す
る。
(従来の技術) いくつかの用途においては、例えば可視スペクトル領域
の照明を最小にしつつ近赤外(NIR)スペクトル領域
によるある領域の照明を提供するために赤外発光電場発
光(EL)ランプ構造を用いることが望ましい。例えば
、斯る領域照明は、夜間視認用のフォーメイションライ
ト(forvsLiomlifkl)として航空機にお
いて使用される。該フォーメイションライトは、IRセ
ンサ若しくは特別に設計されたrR応答メガネのような
適当なIR感応若しくはIR応答装置を使って見ること
ができるIR照明を提供しつつ、可視スペクトル領域の
照明を出来る限り避けるべく設計されている。
正確な境界線は画定されていないけれども、ここで用い
られる近赤外領域とは一般的に略700nm(ナノメー
タ)以上の領域とし、700nm以下の領域を一般に可
視領域とする。
公知のIR発光源、例えば赤外波を発光すべく設計され
た発光ダイオードを利用することによって入手できるも
の、を用いて斯る照明を提供する試みがなされてきた。
しかしながら、斯る発光素子は面光源としてよりもむし
ろ点光源として機能するものであり、例えば、単一の該
点光源若しくはばらばらに配置された一群の点光源であ
っても、断る素子に対して応答すべき人がこれらから十
分な濃さの認識を得るのは困難である。従って、斯るI
R発光点光源はこのような用途に対しては十分でないこ
とが判明した。
一般的に、このような用途のための最も効果的な照明用
面光源は、比較的大きい空間領域に亘って比較的均一な
照明を提供すべく設計することが可能な電場発光ランプ
源であることが判明した。
該電場発光ランプ光源は、種々の形状に形成することが
でき、例えば航空機用途若しくは他の場所のため外形形
状どすることができる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、標準白色ELクランプ青白色ELランプ
、桃白色ELランプ、航空機用緑色ELランプ、青緑色
El、ランプ、黄橙色ELクランプ黄緑色ELクランプ
の現在入手できる電場発光ランプ源から得られる電磁波
エネルギのエネルギスペクトル分布の大部分は、概して
可視スペクトル領域内に集中しており、殆どが450〜
650ナノメータ(nm)の波長領域に集中している。
これらは、極めて低レベルであるが斯る範囲より上の領
域、すなわち約650nm以上の残余発光エネルギレベ
ル(これらは、通常、約65 Q nm〜約1000n
rr+の範囲内にある全発光エネルギの5%未満程度で
ある)を有する。航空機用赤色照明と称されるものを提
供すべく設計されたある種のELクランプあり、斯るラ
ンプは600〜650nmを越えるエネルギを射出する
が、600〜650 n m′ii::、@のエネルギ
もがなりの量で存在する。
斯る素子の例及びそのエネルギスペクトル分布並びに色
度特性が、例えば1.ocjite Lumiaesc
enLSysrems of Lebxnoa、 Ne
w Hampskire(ロックタイト・ルミネッセン
ト・システムズ・オブ・レバノン、ニューハンプシャ)
によって発行され且つこの会社から市販されているDe
siga Guide IEleejrolu+ain
eseeat Lighting (電場発光照明の設
計ガイド)H(第3版、1986)に記載されている。
従って、夜間視認IRセンザの作動レベル内での有効な
発光を提供するためには、約650nm程度を越える発
光エネルギを約65Onm程度未満の発光エネルギに比
して、可能ならば出来る限り大きい割合で増大せしめる
ことが望ましい。
(課題を解決するための手段) 本発明に従って、発光波長のピーク領域を、斯る素子に
おいて確認される通常のピーク領域からより高い領域に
推移せしめるべく電場発光ランプの構造を案出し、その
結果、略650nrn、好ましくは700nmを越える
領域にあるものの全発光に対する比率を増大せしめるこ
とができ、1865On+n、好ま1.<は略700n
m未満の部分を最小にすることができた。斯る動作は、
航空機用赤色を提供すべくELクランプ形成する際にな
される場合と同じぐらいの量の蛍光染料をELクランプ
造の発光表面」二のポリマー結合剤内に有する物質の層
を用いた模範的な構造によって達成される。近赤外領域
内でのエネルギを高め、近赤外スペクトル領域より下の
領域での発光を実質的に減じ且つ効果的に阻止すること
が望ましい用途においては、斯る構造は蛍光剤着色フィ
ルム層の上に配置される選ばれた光学的フィルタ特性を
有するフィルタ装置を更に有する。断る蛍光材で着色さ
れた層及び選択された光学的フィルタ装置を用いた構造
においては、可視スペクトル領域における発光を効果的
に最少化しつつIR発光の増大が達成される。
(実施例) 以下、添付図面を参照しつつ本発明を詳説する。
第1図に示すように、現在当技術分野において入手可能
である典型的な航空機用緑色ELランズ構造の発光スペ
クトルは、概して略450nmから略600nmないし
650nmの間の領域内にあり、一般的に510ないし
530nmの間、例えば略516nmにその発光ピーク
を有する。第1図に示すようなエネルギスペクトル分布
曲線及び以下に論する他の比較図においては、エネルギ
スペクトルのレベルは、当技術分野において公知の方法
により、その最大レベルに対して規格化したものである
。斯るランプ構造はニューハンプシャ州のレバノンにあ
るロックタイト・ルミネッセント・システム・インコー
ホレイティラドによって製造され且つ販売されている典
型的な航空機用緑色(AVG)ランプ構造であってもよ
い。全発光スペクトルのうち比較的小さい部分のみが6
00nmを越えて、すなわち近赤外領域にあり、断る部
分は一般的に全発光エネルギのほんの数パーセントを示
す。該近赤外発光エネルギの量は発光された可視エネル
ギに圧倒され、かかる状況においては如何なるIR検知
も、例えば航空機の夜間視認用の如く効果的なIRエネ
ルギ検知が望まれ且つ可視発光の検知が望まれていない
用途に対しては、たとえ該可視エネルギが幾分減じられ
たとしても効果的でない。
第2図に示す構造はエネルギスペクトルが概して略60
0nmを越えている航空機用赤色発光を提供する。斯る
構造においては、ELランプ部材lOは外側表面11を
有し且つ例えばポリ塩化ビニルフィルムの如き赤色蛍光
剤で染色されたポリマー結合剤の層13が当技術分野に
おいて公知の適当な接着剤を用いてランプ部材10の表
面に接着されている。このような目的に対して有効であ
る特定の蛍光フィルム材料はSMVテクノロジ・プロダ
クツ・オブ・ウィルミングトン、プラウエア州(SMV
  Teeb++olely  Pradmcts  
*(filmia(tag。
Del*virs)によって販売されている型名SMV
6100として入手可能である。
第2図に示す航空機用赤色ランプ構造におけるエネルギ
スペクトル分布の代表的な例を第3図に示す。第3図に
より、発光エネルギが推移して全領域が略575ないし
aoonmから略700ないし725 nmに亙り、6
00ないし625nmの間に発光ピークがあることが分
かる。発光されたエネルギの近赤外部分は、可視領域、
例えば略700nmより下の領域において発光された場
合に比してかなりの量で増えているけれども、依然とし
て大部分が可視領域において提供されており且つIR検
知用途における素子としての有用性は限られる。
第2図のランプ構造は本発明に従って更に変更を加え、
発光ピークを更に赤外領域に推移せしめて可視域に比し
て近赤外発光量を大きく増しつつ可視域(一般的に70
0nm未満の領域)における発光を最少化若しくは効果
的に除去した全体構造とすることができる。M4図から
明らかなように、斯るランプ構造は第2図に示すものと
同じ基本構造を用い、色フィルタ材料からなる連続層を
更に有する。図示した特定の実施例においては、該色フ
ィルタ材は光学的アンバー(琥珀色)フィルタ材料から
なる層15、光学的赤色フィルタ材料からなる層16及
び光学的青色フィルタ材料からなる層17を有する。
この図示された典型的な構造においては、例えば層13
と15との間に適切に接着されたポリマーフィルム材料
からなる層12を用いることができる。斯る材料の一つ
としては、ニュージャージ州、ニューアーク(Nevm
rk)のコララド・インコーホレイティラド(K、5r
sd、 Ice、)から“コララドR(xoot+ (
R))“という商品名の下に市販されているアクリルフ
ィルム材料がよく知られている。
また、層12を省略し、層15を層13に直接適切に接
着することもできる。
図示された実施例においては、因のように透明な光学的
材料からなる付加的な層1B及びアクリルフィルム(例
えば、コララド)からなる最外層19によって全体の構
造が完成される。他の用途においては該コララド層を使
う必要はないが、前記フォーメイション・ライトを形成
する場合にはコララド層19が本来用いられることが分
かる。
斯るコララド層を使用しない他の用途においては、透明
層18はコララド層を最外フィルタ層に効果的に結合せ
しめるためのみに使用されるので、この透明層18も省
略することができる。
層15はロスコレン−817−アンバー(Roscal
eme−$17−Amber)という商品名で市販され
ているようなアンバーフィルタであってもよく、層16
はロスコレン−837−レッド(Roscaleme−
137−fed)という商品名で市販されているような
赤色フィルタであってもよく、層17はaスコレン−8
61−ブルー(Roscaleme−161−Bl+e
)という商品名で市販されているような青色フィルタで
あってもよい。もし必要ならば、透明層18はロスコレ
ン−5oi−透明(Roscolene−101−C1
e&r)という商品名で市販されているような材料でよ
く、斯る全ての材料若しくは同様に使用可能な他の材料
は、例えばニューヨーク州、ポートチェスフ(Port
 Cbsster)にあるロスコ・コーポレイション(
Rosco C@rporstios)によって販売さ
れている。
カラーフィルタ層15.16及び17を用いると近赤外
スペクトル領域の発光を許容しつつ可視領域での発光?
かなり減じるか若しくは効果的に除去することができ、
その結果、可視エネルギに対する近赤外エネルギの放射
が著しく増大せしめられる。例えば典型的な場合におい
て、第5図及び第6図はアンバー層15及び赤色層16
を連続的に付加した場合の効果を示すものであり、一方
、第7図は第4図に示す全体構造において3つの色フィ
ルタ全てを付与すべく青色フィルタを付加した場合の発
光スペクトル分布を示すものである。
特に第7図から明らかなように、3つの色フィルタ贋金
てを用いた場合には、放射エネルギは略完全に650n
mより上の領域にあり、そのピークは略700nmi:
″、i#)す、650nm未満の領域においては、実質
的にエネルギは放射されていない。
この結果、可視領域に対する近赤外領域の発光量は著し
く増大せしめられる。
第8図は本発明による全体構造のもう一つの実施例を示
す。この実施例においては、赤色蛍光物質で染色された
層を用いた基本的な航空機用赤色ランプ部It(例えば
第2図に示すようなもの)が蛍光物質材料自体がその中
に略均一に分散された適当な赤色蛍光染料物質を有する
ランプ構造組立体によって置き換えられている。斯る染
料物質は公知の塗布混合法若しくは染料分散法を用いて
EL材全体に分布させることができる。斯る染料の一つ
トシては、ニューヨーク州、ロチニスター(Roche
sLer)にあるイーストマン・コダック・カンパニニ
ー(Eastman Xadsk Campxay)に
よって製造され且つナイ)L−L= 7ド52445 
(Nile Red52445) (CA S登録番号
: No、 73!S−67−3)という商品名で販売
されている蛍光赤色染料がある。
第9図は、第1図の如くランプ構造20の上に配設され
た類似のコララド層21を用いた第8図の蛍光染料ラン
プ部材構造の発光スペクトルのグラフである。該グラフ
から明らかなように、発光は略425nrnより上の領
域から発生し、500nmにピークを有し且つ略600
nInにサブピークを有する。
第10図、第11図、及び第12図は、第4図に関して
述べたのと略同様の方法ζこよって、第9図の蛍光染料
ランプ上に透明層25及び外側コララド層26と共に光
学フィルタ層22,23.24を各々順次配設するに従
って発光スペクトル分布特性がどのように変化するかを
示す。第4図に関して述べt−場合と同じ光学フィルタ
材料を用いることができる。
また、第10図ないし第12図は、光学フィルム層22
,23.24を各々連続的に付加した場合に可視領域の
発光量に対し、て近赤外スペクトル領域の発光量が如何
に増加し、第7図に示したものと略同様に第8図の全体
構造においても可視領域の放射が効果的に除去されてい
ることを示す。
更に、この場合も、第4図に関して述べたように幾つか
の用途においては所望により贋25及び26は省略する
ことができる。
以上の実施例においては、該フィルタ層の順序は決定的
なものではなく、第4図及び第8図番コ図示した特定の
順序で用いる必要はなく、どのような順序で用いても全
体構造の空間発光分布特性に影響を与λることはJ、ず
ないことカリ2識される。
更に、図示されたアンバー/赤色/青色の組合せ以外の
他の色フィルタの組合せも、それらを用いると上述した
ように可視発光に比して近赤外発光を増大できる。すな
わち、可視発光を実質的に減少させつつ近赤外発光を増
加できる限り、使用することができる。
該フィルタ部材は、互いに適切に接着された個々の層を
事実上形成するように第4図及び第8図において図示さ
れているが、斯るフィルタを単一層として形成すること
によって適当なフィルタ特性を効果的に得ることもでき
る。従って、フィルム層15.16及び17若しくはフ
ィルム層22゜23及び24を一緒に溶かし、個々のフ
ィルム層が個別性を失い且つ溶融したフィルム層の組合
せ全体75ζ第13図に示すような単一層を効果的に形
成するようにすることもできる。この図においては、E
Lランプ部材30(第4図のlio、12゜13によっ
て若しくは第8凶の層20.21によって示されるタイ
プでもよい)に典型的な単一溶融アンバー/赤色/青色
層31が接着されている。
上記したように、透明層/コララド層の組合せは第13
図の構造に対して接着してもよいし、接着しなくてもよ
い。
上記の特定の実施例は所望の全体構造を提供すべく示さ
れたものであり、当業者は本発明の精神及び範囲内にお
いてこれに変更を加えることができるであろう。従って
、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来市販されている航空機用緑色発光を提供す
るための電場発光ランプ構造における発光スペクトル分
布特性を示すグラフであり、第2図は従来市販されてい
る航空機用赤色発光を提供するための電場発光ランプ構
造の分解図であり、 第3図は第2図の構造の発光スペクトル分布特性を示す
グラフであり、 第4図は近赤外スペクトル領域における発光を増大せし
め且つ可視領域における発光を最小とした本発明の電場
発光ランプ構造の実施例を示す分解図であり、 第5図ないし第7図は色フィルタ特性の種々の組合せを
用いた場合の第4図の構造における発光スペクトル分布
特性を各々示すグラフであり、第8図は最小化された可
視域発光を有し増大された赤外発光スペクトル分布特性
のELクランプ造を提供すめための本発明の他の実施例
を示す分解図であり、 第9図〜第12図は色フィルタ特性の種々の組合せを用
いた場合の第8図の構造における発光スペクトル分布特
性を各々示すグラフであり、第13図は本発明の更に他
の実施例を示す分解図である。 図中、 10−−一電場発光部材 12−一一ボリマーフイルム層 13−−一赤色蛍光材によって染色されたポリマー結合
剤層 15.16.17−−−色フィルタ層 1B−−−透明光学材料層、 19−m−最外層、 31−一〜アンバー/赤色/青色層 LL            L −−Y□−−−−−ノ マ 匡 ■ Φ ヒ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. 主として近赤外スペクトル領域の電磁波エネルギ
    を提供するための構造物であつて、 その表面から可視スペクトル領域及び近赤外スペクトル
    領域において電磁波エネルギを放射するための赤色蛍光
    染色材料を含む電場発光ランプ部材と、 前記電場発光ランプ部材の放射表面の上を覆って配設さ
    れ、選ばれた色フィルタ特性を有する光学フィルタ材料
    からなる少なくとも1つの層であって、近赤外スペクト
    ル領域のエネルギ透過量が実質的に増加し且つ可視スペ
    クトル領域のエネルギ透過量が実質的に減少するように
    電磁波エネルギを透過せしめる層と、 からなる構造物。
  2. 2. 前記光学フィルタ材料からなる少なくとも1つの
    層が各々異なった選択色の複数の光学フィルタ層からな
    ることを特徴とする第1請求項記載の構造物。
  3. 3. 前記複数の光学色フィルタ層が3つの色フィルタ
    層からなることを特徴とする第2請求項記載の構造物。
  4. 4. 前記3つの光学フィルタ層が、 第1の選択色の第1色フィルタフィルム層と、第2の選
    択色の第2色フィルタフィルム層と、第3の選択色の第
    3色フィルタフィルム層と、からなることを特徴とする
    第3請求項記載の構造物。
  5. 5. 前記第1、第2及び第3の色フィルタフィルム層
    がある選択された順序で前記放射表面の上を覆って配設
    されていることを特徴とする第4請求項記載の構造物。
  6. 6. 前記第1の選択色がアンバー(琥珀色)であり、
    前記第2の選択色が赤色であり、前記第3の選択色が青
    色であることを特徴とする第4請求項記載の構造物。
  7. 7. 前記電場発光ランプ部材が、 電場発光材料からなる層と、 前記電場発光材料からなる層に接着された赤色蛍光材料
    によって染色されたフィルム材料からなる層、 とからなることを特徴とする第1請求項記載の構造物。
  8. 8. 前記赤色蛍光フィルム材料からなる層がポリマー
    結合剤フィルム内に赤色蛍光染料を含むことを特徴とす
    る第7請求項記載の構造物。
  9. 9. 前記ポリマー結合剤フィルムがポリ塩化ビニルフ
    ィルムであることを特徴とする第8請求項記載の構造物
  10. 10. 前記電場発光ランプ部材が前記電場発光材料か
    らなる層内に略均一に分布せしめられた赤色蛍光染料を
    有する電場発光材料からなる層を含むことを特徴とする
    第1請求項記載の構造物。
  11. 11. 前記赤色蛍光染料がナイル・レッド(Nile
    Red)蛍光染料であることを特徴とする第10請求項
    記載の構造物。
  12. 12. 前記赤色蛍光材料によって染色されたフィルム
    材料からなる層と前記少なくとも1つの光学フィルム材
    料からなる層との間に配設されたアクリル材料からなる
    層を更に含むことを特徴とする第7請求項記載の構造物
  13. 13. 前記少なくとも1つの光学フィルタ材料からな
    る層の上を覆って配設された透明光学材料からなる層と
    、前記透明光学材料からなる層の上を覆って配設された
    アクリル材料からなる層とを更に含むことを特徴とする
    第1請求項記載の構造物。
  14. 14. 前記光学フィルタ材料からなる少なくとも1つ
    の層が、異なった光学的色特性の複数の光学フィルタフ
    ィルムを一緒に溶かして単一の層に形成された光学フィ
    ルムからなる単一層を含むことを特徴とする第1請求項
    記載の構造物。
  15. 15. 前記複数の光学フィルタフィルムが各々異なる
    光学的色特性を有する3つのフィルムを有することを特
    徴とする第14請求項記載の構造物。
  16. 16. 前記3つの異なる光学的色特性がアンバーと、
    赤色と、青色とであることを特徴とする第15請求項記
    載の構造物。
JP63316092A 1987-12-31 1988-12-14 赤外線発光電場発光ランプ Pending JPH01264195A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US07/139,966 US4857416A (en) 1987-12-31 1987-12-31 Infra-red emitting electroluminescent lamp structures
US139966 1987-12-31

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