Электролюминесцентное устройство и способ его изготовления

 

Изобретение относится к электронике и светотехнике. Устройство основано на возможности создания трехмерных каркасов из проволоки, которая, будучи расположена в пространстве регулярным образом, одновременно является и системой электродов, возбуждающих свечение нанесенного на них люминофорно-диэлектрического слоя, и корпусом самого устройства. Способ позволяет изготавливать светящиеся картины на поверхности устройства с произвольным рисунком и оттенками свечения. Использование устройства и способа возможно при изготовлении сувениров, елочных украшений, элементов рекламных стендов. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронике и светотехнике и может быть использовано в качестве сувенира, элемента рекламы, елочного украшения и т.д.

Известно, что одним из недостатков существующих типов электролюминесцентных панелей является их малая эстетическая выразительность, неизбежная при серийном производстве. Готовое электролюминесцентное устройство (ЭУ) в большей степени является конечным продуктом определенного цикла технологических операций, чем результатом творческого процесса, подобно тому, как серийная плакатная продукция полиграфических комбинатов отличается от картины, написанной художником. Это обусловлено спецификой применяемых способов изготовления ЭУ, которые основаны на использовании специальных наборов трафаретов, применяемых при нанесении люминофорно-диэлектрических смесей. Помимо сведения к минимуму индивидуальных особенностей ЭУ, трафарет для нанесения каждого нового элемента, имеющего иной цвет свечения, можно применять лишь после того, как уже нанесенный на подложку люминофорно-диэлектрический элемент первого цвета подсохнет: это увеличивает время, необходимое для получения многоцветных ЭУ.

Стандартные способы изготовления ЭУ, основой которых в большинстве случаев является твердая плоская подложка (стеклянная или металлическая), позволяют получать лишь плоские панели, а это не всегда удобно. Так, например, для создания рекламного стенда, который должен быть виден с нескольких сторон, гораздо чаще желательна объемная композиция. Используя плоские панели небольших размеров, можно создать объемную конструкцию, однако она будет иметь мозаичную структуру, а несветящиеся области, которые неизбежно возникнут в местах стыков панелей, резко снизят эстетическое восприятие всей композиции в целом.

Стенды со светящейся поверхностью более свободного профиля можно создавать при помощи гибких электролюминесцентных конденсаторов. Гибкая полимерная подложка, на которую наносятся слои ЭУ, позволяет изгибать полученную панель, вырезать из нее отдельные элементы заданного профиля. Такое ЭУ обладает недостатками: оно способно обеспечить лишь подсветку определенного цвета сечения, получить сложный многоцветный рисунок с помощью такого излучателя чрезвычайно трудно. Кроме того, значительное сопротивление прозрачного электрода не дает возможности обеспечить равномерность свечения устройства на большой площади.

Наиболее близким к предлагаемому устройству и способу его изготовления является ЭУ гибкая лента, нить типа Star Track, которая позволяет создавать с ее помощью различные пространственные композиции. Для получения электрического поля достаточной напряженности в таких ЭУ используются определенным образом расположенные в пространстве (например параллельно друг другу идущие) провода, одновременно являющиеся основой транспортером, на которую в процессе изготовления устройства наносится люминофорно-диэлектрическая смесь (при протягивании сквозь кювету с этой смесью). Гибкость получаемого ЭУ обеспечивается гибкостью медных проводов и полимерной защитной оболочки, в которую заключена вся структура. Недостатками этого типа ЭУ являются невозможность создания на каждой из них индивидуального рисунка из люминофора, а также наличие "мертвых зон" на границах параллельно расположенных излучателей, что также мешает набирать из них пространственные композиции.

Предлагаемое ЭУ состоит из системы регулярно расположенных в пространстве электродов электрически изолированных друг от друга проводников с нанесенными на них люминофорно-диэлектрическим и защитным слоями. Отличие от прототипа состоит в том, что система электродов одновременно является трехмерным каркасом и корпусом устройства. Если этого требует замысел изготовителя, такое устройство практически не будет иметь "мертвых" областей.

Способ изготовления электролюминесцентного устройства заключается в создании каркаса из регулярно расположенных в пространстве электродов электрически изолированных друг от друга проводов и нанесении на него люминофорно-диэлектрического и защитного слоев. Отличие состоит в том, что люминофорно-диэлектрический слой наносят на каркас в виде имеющих разные размеры и цвет участков, создавая при этом требуемую по замыслу изготовителя светящуюся картину, все участки которой затем полимеризуются одновременно. После полимеризации люминофорно-диэлектрического слоя перед нанесением защитного слоя на люминофорно-диэлектрический слой наносят корректирующие цвет люминофора цветные пленочные покрытия. Помимо экономии материалов (трафареты для получения многоцветных ЭУ не нужны) и времени, затрачиваемого на их изготовление (полимеризация всех участков устройства, имеющих разные цвета сечения, происходит не поочередно, а одновременно), при таком способе изготовления гораздо более ослабленными оказываются требования к однородности по толщине наносимого электролюминофорного слоя.

Пример реализации устройства и способа его изготовления поясняется чертежом.

На цилиндрическую бумажную гильзу (которая может быть удалена после изготовления ЭУ) в один слой намотаны два идущих параллельно друг другу медных провода диаметром 0,1 мм. Провода имеют электроизолирующую оболочку (лак), и поэтому электрический контакт между ними отсутствует. Начало и конец каждого провода спаяны друг с другом; к месту спая подключается источник питания, который (при достаточно больших размерах ЭУ более 0,5 дм³) может быть размещен внутри самого ЭУ. На намотанные провода, одновременно являющиеся корпусом устройства, нанесен рисунок, например пейзаж. Рисунок нанесен в процессе изготовления ЭУ при помощи кисти; краской являлась смесь связующего с люминофором требуемого цвета свечения (ЭЛ-455 голубой, ЭЛС-510В зеленый, ЭЛС-570 желтый, ЭЛС-670И красный), диэлектрик эпоксидное связующее ЭП-96. Для того, чтобы устройство выглядело привлекательным и в выключенном состоянии (сам люминофорно-диэлектрический слой имеет блеклый вид, и заранее определить, каким цветом будет светиться тот или иной участок ЭУ, довольно трудно) после полимеризации связующего (2 ч при +70^оС), рисунок скорректирован, покрыт цветным лаком: синий люминофор синим, зеленый зеленым и т.д. Коррекция нужна еще и потому, что цветовая палитра существующих серийных люминофоров ограничена, выбора оттенков свечения практически нет, лак же можно использовать различных оттенков. Отдельные участки ЭУ покрываются непрозрачным или плохо пропускающим свет лаком для создания теней. Защитный слой нанесен поверх готового рисунка, а также изнутри устройства, для него использован эпоксидный лак ЭП-96. Яркость полученного устройства около 50 кд/м² в режиме 220 В, 5 кГц. Габариты: диаметр основания цилиндра 3 см, выста 8 см.

Подобное ЭУ может быть использовано, например, как елочная игрушка, сувенир и т.д.

Формула изобретения

1. Электролюминесцентное устройство, состоящее из системы регулярно расположенных в пространстве электродов электрически изолированных друг от друга проводов с нанесенными на них люминофорно-диэлектрическим и защитным слоями, отличающееся тем, что система электродов одновременно выполнена в виде трехмерного каркаса и корпуса устройства.

2. Способ изготовления электролюминесцентного устройства, заключающийся в создании трехмерного каркаса и корпуса из регулярно расположенных в пространстве электродов электрически изолированных друг от друга проводов и нанесении на него люминофорно-диэлектрического и защитного слоев, отличающийся тем, что люминофорно-диэлектрический слой наносят на каркас в виде имеющих разные размеры, форму и цвет участков, создавая при этом требуемую по замыслу художника светящуюся картину, а после полимеризации связующего диэлектрика перед нанесением защитного слоя поверх полученной картины наносят корректирующие цвет свечения люминофора пленочные покрытия.

РИСУНКИ

Рисунок 1