электролюминесцентный источник света и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Электролюминесцентный источник света, содержащий систему электродов, расположенных вдоль продольной оси источника, электролюминесцентный слой из порошка электролюминофора в диэлектрическом связующем и прозрачное полимерное покрытие, отличающийся тем, что электроды зафиксированы на определенном расстоянии друг от друга посредством соединительных тел, расположенных между электродами и скрепляющих их, соединительные тела выполнены из диэлектрического материала в форме полос толщиной меньше линейного размера поперечного сечения любого электрода по крайней мере на толщину электролюминесцентного слоя, электролюминесцентный слой выполнен в виде продольных пленочных областей, расположенных между электродами вплотную над поверхностью соединительных тел по крайней мере с одной стороны от них и полученных по крайней мере из одного электролюминофора.

2. Источник света по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит два протяженных ограничивающих тела, расположенных вдоль продольной оси источника и соединенных с электродами посредством дополнительных соединительных тел, и по крайней мере две проводящие шины, расположенные также вдоль продольной оси источника и соединенные с протяженными ограничивающими телами диэлектрическим разделительным материалом, между электродами и протяженными ограничивающими телами вплотную над поверхностью дополнительных соединительных тел по крайней мере с одной стороны от них расположены дополнительные продольные пленочные области электролюминесцентного слоя.

3. Источник света по п.2, отличающийся тем, что линейные размеры поперечных сечений электродов D, пленочных областей электролюминесцентного слоя D, проводящих шин H, протяженных ограничивающих тел R, областей диэлектрического разделительного материала F, а также расстояние между электродами L связаны со средним размером x зерна используемого электролюминофора условиями

D x, L > x, D > x,

причем R > D, H >> D, F H.

4. Источник света по пп. 1 3, отличающийся тем, что над поверхностью электродов и продольных пленочных областей электролюминесцентного слоя под полимерным покрытием расположен по крайней мере один прозрачный дополнительный пленочный слой.

5. Источник света по п.4, отличающийся тем, что дополнительный пленочный слой или слои по длине совпадают с длиной электродов, а по ширине ограничены расстоянием между протяженными ограничивающими телами.

6. Источник по п.4, отличающийся тем, что толщины пленочного электролюминесцентного слоя э и дополнительного пленочного слоя или слоев D связаны со средним размером x зерна используемого электролюминофора условиями

э > x, D э,

причем

D > э, p H, H > R,

где D, H, R линейные размеры поперечных сечений соответственно электродов, протяженных ограничивающих тел, проводящих шин;

Р толщина полимерного покрытия.

7. Источник света по пп.1 6, отличающийся тем, что в материал соединительных тел введено диэлектрическое светоотражающее вещество.

8. Источник света по пп.2 7, отличающийся тем, что в диэлектрический разделительный материал, соединяющий проводящие шины и протяженные ограничивающие тела, введено влагопоглощающее вещество.

9. Источник света по пп.1 8, отличающийся тем, что на поверхности по крайней мере одного электрода сформировано изолирующее покрытие.

10. Источник света по пп.2 9, отличающийся тем, что протяженные ограничивающие тела выполнены из диэлектрического материала и/или из проводящего материала с изолирующим покрытием.

11. Источник света по пп.2 10, отличающийся тем, что проводящие шины и/или протяженные ограничивающие тела выполнены пластичными, при этом электроды, соединительные тела, продольные пленочные области электролюминесцентного слоя, дополнительный пленочный слой или слои, диэлектрический разделительный материал и полимерное покрытие выполнены пластичными или гибкими при изгибе в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей центры тяжести поперечных сечений наибольшего числа электродов.

12. Источник света по пп.2 10, отличающийся тем, что проводящие шины и/или протяженные ограничивающие тела выполнены гибкими, при этом электроды, соединительные тела, продольные пленочные области электролюминесцентного слоя, дополнительный пленочный слой или слои, диэлектрический разделительный материал и полимерное покрытие выполнены гибкими при изгибе в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей центры тяжести поперечных сечений наибольшего числа электродов.

13. Источник света по пп.1 12, отличающийся тем, что количественное соотношение электролюминофора к связующему в пленочных областях электролюминесцентного слоя обеспечено в интервале 1 5 1.

14. Источник света по пп. 4 13, отличающийся тем, что дополнительный пленочный слой выполнен из влагопоглощающего материала.

15. Источник света по пп.4 14, отличающийся тем, что в по крайней мере один дополнительный пленочный слой или на его поверхность введен или нанесен соответственно фотолюминофор.

16. Источник света по пп.4 15, отличающийся тем, что в по крайней мере один дополнительный пленочный слой введен краситель.

17. Источник света по пп.1 16, отличающийся тем, что в материал полимерного покрытия введены примеси или оптические дефекты, обеспечивающие диффузное рассеивание проходящего сквозь полимерное покрытие света.

18. Источник света по пп.1 17, отличающийся тем, что в материал полимерного покрытия введен по крайней мере один краситель.

19. Источник света по пп.1 18, отличающийся тем, что электроды выполнены в виде проводящих волокон и/или проволок с разными по форме поперечными сечениями.

20. Источник света по пп.1 19, отличающийся тем, что электроды упорядочены в пространстве с определенной пространственной периодичностью секциями вдоль и/или поперек продольной оси источника.

21. Источник света по п.20, отличающийся тем, что при пространственной периодичности секций электродов вдоль продольной оси источник содержит не менее двух шин, пленочные области электролюминесцентного слоя и дополнительный пленочный слой или слои выполнены при этом длиной l, соответствующей длине секций электродов, с промежутком между секциями длиной l, при условии l > l, а концы четных и нечетных электродов каждой секции подсоединены к разным проводящим шинам.

22. Источник света по п.20, отличающийся тем, что при пространственной периодичности секций поперек продольной оси источник содержит не менее двух проводящих шин, длина пленочных областей электролюминесцентного слоя и дополнительного пленочного слоя или слоев равна длине электродов секций, промежутки между секциями по ширине не меньше линейного размера H поперечного сечения проводящей шины, а концы четных и нечетных электродов каждой секции подсоединены к разным проводящим шинам.

23. Источник света по п.21, отличающийся тем, что при включении источника в динамическом режиме коммутации секций источник содержит не менее трех проводящих шин, причем все четные электроды всех секций подсоединены к одной проводящей шине источника, а нечетные электроды каждой последующей секции к разным проводящим шинам или наоборот.

24. Источник света по пп.2 23, отличающийся тем, что в областях между проводящими шинами и протяженными ограничивающими телами и/или между соседними проводящими шинами размещены элементы крепежа для фиксации источника на несущих конструкциях.

25. Источник света по пп.1 24, отличающийся тем, что две части полимерного покрытия, расположенные соответственно по разные стороны от скрепленных соединительными телами электродов, имеют разную форму поперечного сечения, при этом линия, соединяющая центры тяжести поперечных сечений наибольшего числа электродов, имеет вид кривой.

26. Источник света по п.10, отличающийся тем, что протяженные ограничивающие тела из проводящего материала являются одновременно либо дополнительными электродами, либо дополнительными проводящими шинами.

27. Способ изготовления электролюминесцентного источника света, состоящий из операций формирования системы расположенных вдоль продольной оси источника протяженных электродов, электролюминесцентного слоя из порошка электролюминофора в диэлектрическом связующем и прозрачного полимерного покрытия, отличающийся тем, что способ осуществляют в два этапа: на первом, используя независимые непрерывные технологические процессы, формируют сердцевину, состоящую из системы упорядоченных в пространстве на определенном на расстоянии друг от друга электродов, скрепленных соединительными телами, которую изготавливают методом протяжки электродов через расплав, или раствор, или суспензию материала соединительных тел, и две ленточные структуры, по крайней мере одну из которых получают путем нанесения на полимерную основу, образующую полимерное покрытие источника, по крайней мере одного прозрачного дополнительного пленочного слоя, на поверхности которого формируют пленочный электролюминесцентный слой на основе диэлектрического связующего, обладающего термопластичными свойствами, и по крайней мере одного электролюминофора, на втором этапе совмещают под давлением при нагреве ранее сформированные сердцевину и две ленточные структуры так, что пленочный электролюминесцентный слой по крайней мере одной из них при совмещении заполняет вплотную межэлектродные пространства над поверхностью соединительных тел, образуя продольные пленочные области.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что при формировании сердцевины одновременно с электродами протяжке подвергают два протяженных ограничивающих тела и по крайней мере две проводящие шины через расплавы, или растворы, или суспензии материала соединительных тел и диэлектрического разделительного материала, соединяющего шины и протяженные ограничивающие тела соответственно, при этом усилие протяжки прилегают к шинам и/или к протяженным ограничивающим телам, а при формировании по крайней мере одной ленточной структуры поперечный размер пленочных электролюминесцентного и дополнительных слоев задают соответствующим расстоянием между протяженными ограничивающими телами.

29. Способ по пп.27 и 28, отличающийся тем, что пленочный электролюминесцентный слой на основе по крайней мере одного электролюминофора в диэлектрическом связующем и дополнительный пленочный слой или слои формируют литьевым способом, и/или методом термокомпрессии, и/или пульверизацией.

30. Способ по пп.27 и 28, отличающийся тем, что дополнительный пленочный слой или слои и/или пленочный электролюминесцентный слой формируют методом напыления.

31. Способ по пп.27 30, отличающийся тем, что пленочный электролюминесцентный слой формируют толщиной э, определяемой из условия его внедрения в межэлектродные пространства над поверхностью соединительных тел и образования продольных пленочных областей в процессе совмещения сердцевины и ленточных структур при нагреве под давлением, а дополнительный пленочный слой или слои формируют толщиной D, причем указанные толщины больше среднего размера x зерна электролюминофора, при этом суммарная толщина указанных слоев не превышает расстояния от поверхности соединительных тел до верхней границы выступающих над этой поверхностью частей протяженных ограничивающих тел, а толщина p полимерной основы превышает толщину проводящих шин.

32. Способ по пп.27 31, отличающийся тем, что источник изготавливают с пространственной периодичностью расположения электродов секциями вдоль продольной оси источника, для чего в процессе протяжки элементов сердцевины через соответствующие расплавы, растворы или суспензии периодически прекращают подачу в рабочий объем устройства протяжки расплава, раствора или суспензии материала соединительных тел для отделения продольных секций друг от друга при отсутствии механической связи между электродами посредством соединительных тел в промежутках между секциями, электроды каждой секции при этом разрезают в промежутке между секциями и припаивают четные и нечетные электроды в непрерывном процессе изготовления сердцевины к контактным площадкам разных проводящих шин, при формировании ленточных структур пленочный электролюминесцентный слой и дополнительный пленочный слой или слои формируют секциями по длине, соответствующей длине секций электродов, а при совмещении сердцевины и ленточных структур секции электродов совмещают с секциями пленочного электролюминесцентного и дополнительного пленочного слоев.

33. Способ по пп.27 32, отличающийся тем, что осуществляют промежуточный контроль качества изготовления сердцевины и ленточных структур.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике и светотехнике и может найти применение в сфере светового оформления и световой рекламы, в шоу-бизнесе, в устройствах оптического отображения информации, в кино-, фототехнике, в современном искусстве, в новых светотехнических товарах массового спроса, в медицине, при трассировке пространства в затемненных помещениях, в системах световой сигнализации различного назначения.

Известны электролюминесцентные излучатели (традиционные электролюминесцентные панели ЭЛП) [1] одним из электродов в которых является алюминиевая фольга, а другим прозрачная проводящая пленка, где между электродами имеется электролюминесцентный слой. Если пленочный электрод сформирован на твердой основе (например, стекло), получается жесткая конструкция ЭЛП. Если же пленочный электрод сформирован на полимерной пленке (например, лавсан), получается гибкая панель.

Достоинством конструкций традиционных ЭЛП является планарный характер геометрии структуры, когда электроды образуют плоский конденсатор, а электролюминофор, заполняя пространство между электродами, оказывается в однородном электрическом поле этого конденсатора. Однородность электрического поля в слое электролюминофора позволяет иметь равномерное свечение ЭЛП по всему полю, получая при этом максимально возможную яркость подбором рабочего предпробойного напряжения U, ограниченного сверху лишь величиной пробойного напряжения U_np, которое в силу однородности поля в толщине электролюминесцентного слоя не зависит от пространственных координат. Конструкция традиционных ЭЛП позволяет сравнительно просто изготавливать панели всех основных цветов при низкой себестоимости и высокой надежности изделий.

Основные недостатки ЭЛП данного типа обусловлены трудностями формирования достаточно больших по площади и однородных по свойствам пленочных электродов, что ограничивает возможности создания протяженных (десятки метров) плоских источников света с равномерным свечением по всему рабочему полю. Поскольку проводящие пленки (например, оксид индия) имеют высокое электрическое сопротивление (десятки Ом на кв.мм), для равномерности свечения по краю пленки обычно наносится добавочная проводящая полоска (серебро), что усложняет конструкцию и технологию изготовления ЭЛП. Пленочный электрод в лучшем случае приводит к поглощению 30-40% излучаемого электролюминофором света, что в плане светоотдачи несомненно является недостатком ЭЛП. Еще одним недостатком ЭЛП следует считать непрозрачность второго электрода из алюминиевой фольги, т.к. это обстоятельство тоже уменьшает суммарную светоотдачу, а свечение ЭЛП делает односторонним (свет выходит в сторону пленочного прозрачного электрода), что в ряде случаев ограничивает возможности использования этих излучателей.

Другим, более близким к предлагаемому изобретению является класс в большинстве случаев гибких электролюминесцентных источников света (ГИС), в которых электроды выполнены в виде тонких проводов (проволок), благодаря чему отсутствуют пленочный электрод и связанные с ним недостатки излучателя.

К числу ранних конструкций ГИС "с проволочными электродами" следует отнести [2] и [3] где электродами служат два тонких эмальпровода, намотанных на изолирующую опору и расположенных в близости друг от друга, а электролюминофор заполняет пространство между проводами.

К более поздним конструкциям ГИС данного класса следует отнести изобретение [4] которое в силу большого разнообразия достаточно простых вариантов в известной степени можно считать концептуальным, но плохо реализуемым промышленным способом. В плане реализации более реалистичны конструкции ГИС с "проволочными электродами", описанные в [5] и [6] которые можно считать развитием наиболее интересных решений патента [4]

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются гибкий электролюминесцентный источник света с "проволочными электродами" [7] в котором с целью создания линейного источника света электроды (волокна) размещены вдоль оси симметрии, а электролюминофор в диэлектрической связке заполняет пространство между электродами, и способ его изготовления [10] в котором совокупность электродов протягивается через пластичную смесь электролюминофора с диэлектрическим связующим, смесь уплотняется и заполняет межэлектродные пространства, после чего проводят процесс отвердения диэлектрического связующего и формируют полимерное покрытие.

Благодаря принципиальной близости конструкций, описанных в [2]-[7] можно систематизировать общие достоинства и недостатки ГИС с "проволочными электродами".

К числу достоинств следует отнести предельную простоту базовых конструкций ГИС, отсутствие в них недостатков, связанных с наличием прозрачного пленочного электрода, возможность создавать как плоские, так и цилиндрические излучатели, способные излучать свет во все стороны, возможность получать разноцветные многополосные источники света и главное производить непрерывным способом [8] [9] [10] длинномерные нитевидные или ленточные ГИС, длина которых может достигать сотен метров. При этом основные рабочие характеристики таких ГИС не уступают параметрам гибких электролюминесцентных панелей ЭЛП, описанных в [1]

К общим конструктивным недостаткам ГИС, а также к тем недостаткам, которые ограничивают возможность производства длинномерных ГИС в непрерывном технологическом процессе, следует отнести нижеперечисленные факторы.

Во всех известных конструкциях электроды (проволоки, провода с изоляцией и без нее, проводящие волокна) либо скручены, либо сплетены, либо уложены параллельно. При этом электроды либо касаются друг друга встык, либо находятся вблизи друг от друга. Электролюминофор либо находится в пространстве между электродами, либо нанесен на электрод (электроды), либо нанесен, чаще всего, на гибкую основу, к которой крепятся электроды.

В любом из этих вариантов электрическое переменное поле, вызывающее свечение электролюминофора, существенно неоднородно (однородность поля одно из главных достоинств ЭЛП) вследствие кривизны поверхности электродов, а также в силу сложной, изменяющейся по толщине формы области электролюминесцентного слоя, которая находится между электродами. При этом наиболее тонкие зоны этой электролюминесцентной области, в которых электрическое поле максимально, находятся в глубине межэлектродного пространства, прилегают к электродам, находятся в местах их соприкосновения, и свечение этих зон вносит малый вклад в общую светосумму излучателя. С другой стороны, рабочее напряжение U, которое должно обеспечивать максимальную яркость свечения ГИС, должно подбираться предельно большим для эффективного возбуждения толстых внешних (близких к излучающей поверхности) зон электролюминофора в связке в межэлектродных областях, так как именно их свечение, внося основной вклад в излучаемую светосумму, определяет полную яркость ГИС. Однако это не возможно, т. к. напряжение U, необходимое для эффективного возбуждения внешних сравнительно толстых зон электролюминофора в связке, приведет к пробою его тонких внутренних зон. Последнее приводит к необходимости сильно ограничивать сверху рабочее напряжение U величиной напряжения пробоя U_np тонких внутренних приэлектродных зон электролюминофора в связке, но при этом его толстые приповерхностные зоны светятся слабо, что приводит к малой яркости источника света. 0ограничение U также приходится связывать с возможным пробоем изоляции на электродах в местах их соприкосновения или вблизи друг от друга.

Таким образом, существенная неоднородность электрического поля в межэлектродном пространстве не позволяет получить принципиально возможно максимальную яркость ГИС и увеличивает вероятность пробоя как электролюминесцентного слоя, так и изоляции на электродах, что в целом снижает надежность источника света при относительно малой яркости.

Во всех известных конструкциях электролюминесцентный слой, заполняющий межэлектродное пространство, необходимо формировать путем нанесения вязкой жидкой суспензии (электролюминофор и диэлектрическое связующее) либо на электрод (электроды), либо в пространство между электродами, либо на основу, к которой крепится электрод. После нанесения суспензии и удаления ее излишков производится сушка, после окончания которой электролюминесцентный слой практически сформирован.

При нанесении суспензии и снятии ее излишков происходит механическое взаимодействие рельефной структуры совокупности электродов (конструктивный признак ГИС) с суспензией, которая ведет себя как абразив. В результате этого взаимодействия происходит повреждение изоляции электродов (наждачный эффект) и нарушается заданная регулярность их укладки. Аналогичные последствия имеют место в результате уседания электролюминесцентной суспензии в процессе сушки, когда возникают внутренние напряжения в толще межэлектродного электролюминесцентного слоя. Кроме того, в процессе протяжки суспензия течет под действием силы тяжести, вследствие чего нарушается однородность электролюминесцентного слоя по толщине. Все это приводит к пространственной неоднородности излучательной способности ГИС и, как следствие, малой яркости, разбросу яркости по полю свечения и низкой надежности, что связано с вероятностью короткого замыкания через поврежденные участки изоляции и наиболее тонкие участки межэлектродных электролюминесцентных областей. Кроме того, использование вязких жидких суспензий приведет после их сушки к появлению трещин, пузырей и пор в толще электролюминесцентного слоя, которые в последствии становятся местами концентрации атмосферной влаги, что вызывает ускоренную деградацию электролюминесцентного слоя.

Необходимость формировать в ГИС электролюминесцентный слой посредством нанесения на электрод (электроды) или в межэлектродное пространство вязкой жидкой суспензии ограничивает сверху концентрацию электролюминофора в суспензии (не более 2:1), что ограничивает яркость свечения ГИС, которая в принципе может быть увеличена ростом концентрации электролюминофора.

Данные по промышленному выпуску конструкций, описанных в [2] [7] практически отсутствуют, что, по-видимому, объясняется наличием тут принципиальных трудностей. Исходя из специфики этих конструкций [2] [7] можно заключить, что наиболее приемлемы к промышленной реализации непрерывным способом длинномерные светящиеся провода и ленты [9] [10] При этом используются технологические приемы, близкие по сути к способам производства многожильного кабеля, о чем, в частности, упоминается в работе [8]

Производство ГИС непрерывным способом предполагает, что тянущее усилие механизма протяжки при формировании электролюминесцентного слоя и изготовлении оболочки должно прикладываться к совокупности тонких электродов (как правило, медь в силу низкоомности) в направлении протяжки, т.е. вдоль электродов. При этом электроды подвергаются линейному растяжению, а изоляция на них может треснуть. Последствия очевидны растяжение электродов нарушает регулярность их укладки, приводя к неоднородности свойств ГИС и перепадам яркости по полю свечения, а возможные трещины в изоляции увеличивают вероятность короткого замыкания, что снижает надежность источника света.

Все известные конструкции ГИС по существу являются конструкциями с объемным распределением электролюминофора в связке вблизи электродов, а толщина электролюминесцентного слоя сравнима с линейными размерами их поперечного сечения. При этом ввиду отсутствия в конструкции каких-либо отражающих слоев излучение, возникающее в толще электролюминесцентного слоя (приэлектродные внутренние зоны), практически не выводится на поверхность источника света, что снижает КПД источника и яркость его свечения.

Во всех известных конструкциях ГИС цвет свечения (красный, желтый, зеленый, синий) задается типом используемого электролюминофора, что делает невозможным получить источники света с более широким спектром цветов свечения.

Фактор влагозащищенности, от которого сильно зависит долговечность ГИС, определяется в значительной мере свойствами тонкой полимерной оболочки, герметичность которой в ряде случаев может оказаться недостаточной.

Во всех известных конструкциях ГИС излучающая поверхность (поверхности) светится одинаково (одним цветом, набором разных цветов) по всему полю свечения, что ограничивает возможности создания источников света с заданным пространственным распределением цвета свечения по поверхности (поверхностям) поля свечения.

Во всех известных конструкциях длинномерных (светящиеся нити, провода, ленты) ГИС прочность на разрыв при растяжении или изгибе (за исключением [7] [8]) определяется упругими свойствами и прочностью совокупности электродов и оболочки. В [7] [8] для регулярности укладки электродов и увеличения прочности ГИС при усилии на разрыв в межэлектродное пространство введена полимерная нить, однако сечение ее лимитировано толщиной электродов. Поэтому прочность ГИС при усилии на разрыв может оказаться недостаточной, что ограничивает сферу применения источников света.

Во всех известных конструкциях длинномерных (светящиеся нити, провода, ленты) ГИС обеспечивается высокая гибкость, обусловленная гибкими свойствами системы электродов и оболочки, что не позволяет использовать такие ГИС в ситуациях, когда от длинномерного источника света требуется пластичность (сохранение формы после деформации) или жесткость. Это ограничивает сферу применения длинномерных ГИС.

Во всех известных конструкциях ГИС токоподводящие провода, к которым прикладывается рабочее напряжение U, подсоединяются непосредственно к концам проволочных электродов, и, учитывая их тонкость, понятно, что место припоя наиболее уязвимо при усилиях на разрыв, что снижает надежность ГИС.

Во всех известных конструкциях ГИС повреждение или разрыв электродов приводит к выходу из строя излучателя по всей его длине, что снижает надежность ГИС.

Во всех известных конструкциях ГИС отсутствует возможность включать независимо друг от друга расположенные вдоль или поперек электродов отдельные части (секции) ГИС, т.к. известные конструкции подразумевают включение ГИС как целого на длину протяженности электродов. Это делает невозможным отключение поврежденной части (секции) ГИС при условии сохранения работоспособности источника света в целом, что снижает его надежность. Помимо этого невозможно коммутировать свечение частей (секций) ГИС, расположенных последовательно вдоль или поперек электродов, что исключает возможность создания динамических световых эффектов, в частности, типа "бегущий огонь".

Задача предлагаемого изобретения создать конструкцию и непрерывный способ изготовления протяженного электролюминесцентного источника света (ЭлИС) с электродами, расположенными вдоль продольной оси источника, который в отличие от известных аналогов имеет большую яркость, большую однородность свечения по полю, большую надежность, большую долговечность, большую прочность, расширенный спектр цветов свечения, заданное пространственное распределение цвета свечения в плоскости (плоскостях) свечения, обладает гибкостью, пластичностью или жесткостью, позволяет независимо включать или коммутировать расположенные вдоль или поперек продольной оси отдельные части (секции) источника света и в силу выше перечисленных свойств имеет более широкую сферу применения.

Технический результат заявленного устройства ЭлИС приблизить форму поперечного сечения продольных пленочных областей электролюминесцентного слоя к прямоугольной, расположив их при этом в приповерхностных областях пространства между электродами, которые зафиксированы на определенном расстоянии друг от друга соединительными телами, что позволило повысить однородность возбуждающего электрического поля и подобрать рабочее напряжение U для обеспечения максимальной яркости, уменьшить возможность электрического пробоя в местах минимальных расстояний между электродами, что привело к повышению надежности; получить пространственно однородное по длине и ширине источника распределение электрического поля, что обеспечило равномерное распределение яркости по полю свечения. В частных случаях заявленного устройства ЭлИС реализуются следующие технические преимущества:

наличие вдоль продольной оси источника протяженных ограничивающих тел и проводящих шин позволило реализовать многосекционные источники света с возможностью управления свечением секций, придать источнику света свойство гибкости или пластичности, или жесткости, увеличить прочность, использовать протяженные ограничивающие тела из проводящего материала как дополнительные шины;

возможность использовать в конструкции источника света пленочные электролюминесцентные слои с необходимым пространственным распределением электролюминофоров по длине и ширине слоя, заранее задавая свойства, обеспечивающие формовку пленочного электролюминесцентного слоя под давлением при нагреве;

возможность использовать пленочный дополнительный слой или слои, в который или в которые вводятся фотолюминофоры, и/или красители, и/или влагопоглотители;

возможность использовать полимерное покрытие с красителем для придания полимерному покрытию определенного цвета и/или для расширения спектра цветов свечения источника.

Техническим результатом предложенного способа изготовления ЭлИС является возможность производства источника света и его составных частей в едином непрерывном технологическом процессе; возможность повышения выхода годных источников света за счет обеспечения промежуточного контроля основных составных частей источника в процессе производства; возможность получить упорядоченные в пространстве на заранее определенном расстоянии друг от друга электроды, протяженные ограничивающие тела без смещения и деформации электродов в процессе формирования пленочных областей электролюминесцентного слоя; возможность получить в межэлектродном пространстве протяженные пленочные области электролюминесцентного слоя с близкой к прямоугольнику формой сечения и с заранее заданным пространственным распределением электролюминофоров при их высокой концентрации.

В частных случаях выполнения ЭлИС заявленным способом реализованы следующие преимущества:

возможность получить на полимерной основе контролируемые по толщине дополнительный пленочный слой и пленочный электролюминесцентный слой с заранее заданными свойствами, которые при объединении составных частей источника при нагреве под давлением обеспечивают внедрение пленочного электролюминесцентного слоя в межэлектродные пространства с образованием при этом продольных пленочных областей;

возможность использования для формирования дополнительного пленочного слоя или слоев и пленочного электролюминесцентного слоя литьевого способа и/или метода термокомпрессии, и/или процесса напыления;

возможность в непрерывных технологических процессах производить систему электродов, дополнительный пленочный слой, пленочный электролюминесцентный слой с определенной пространственной периодичностью вдоль и/или поперек продольной оси источника света;

возможность прикладывать тянущее усилие протяжки к проводящим шинам и/или протяженным ограничивающим телам;

возможность подсоединять в непрерывном процессе электроды и токоподводящие провода к контактным площадкам на проводящих шинах.

Технический результат изобретения достигается следующим образом.

На первом этапе, используя независимые непрерывные технологические процессы, производят две основные составляющие ЭлИС: длинномерную сердцевину, включающую в себя систему электродов, и длинномерную слоистую ленточную структуру, содержащую пленочный слой электролюминофора, в частности, в диэлектрической связке.

На фиг. 1 дана конструкция сердцевины, которая представляет собой совокупность тонких электродов 1, например, в виде проводящих волокон или проволок при необходимости с изоляцией на поверхности электродов 2, причем по краям от совокупности электродов расположены протяженные ограничивающие тела 6 и проводящие шины 7. Протяженные ограничивающие тела выполнены из диэлектрика и/или из проводящего материала с изоляцией 2а на поверхности. Сердцевина изготавливается методом протяжки, например, через расплавы материала соединительных тел 3 и диэлектрического разделительного материала 8 элементов 1, 6 и 7. При этом элементы 1, 6 и 7 расположены регулярно (упорядочены в пространстве на определенном расстоянии друг от друга с определенной периодичностью) вдоль продольной пространственной оси, определяющей, в конечном счете, геометрию ГИС.

В простейшем случае продольная ось является прямой в плоскости, а вдоль продольной оси в этой плоскости симметрично ей параллельно расположены элементы 1, 6 и 7. Электроды 1 скреплены друг с другом диэлектрическими соединительными телами 3, а крайние электроды скреплены с протяженными ограничивающими телами 6 дополнительными соединительными телами 3а. В материал соединительных тел введено диэлектрическое светоотражающее вещество. При этом между электродами 1, а также между крайними электродами и протяженными ограничивающими телами 6 остается свободное пространство 10, форма поперечного сечения которого между электродами близка к прямоугольной. Линейные размеры D поперечного сечения электродов 1, а также минимальное расстояние между ними L связывается определенными требованиями с характерным параметром средним размером x зерна используемого электролюминофора: D x; L > x.

В свою очередь, протяженные ограничивающие тела 6 скреплены диэлектрическим разделительным материалом 8 с проводящими шинами 7. Линейные размеры поперечных сечений: R протяженного ограничивающего тела 6 и H -проводящей шины 7 связаны с размерами поперечного сечения D электродов 1 условиями R>D; H>>D. Линейные размеры поперечного сечения D свободного пространства 10 отвечают условию D > x. Линейные размеры сечения F диэлектрического разделительного материала 8 подбираются так, чтобы FH. Протяженные ограничивающие тела 6 и проводящие шины 7 могут быть гибкими или пластичными, или жесткими.

Наличие связки электродов 1, протяженных ограничивающих тел 6 и проводящих шин 7 посредством соединительных тел 3 и диэлектрического разделительного материала 8 позволило обеспечить определенное расположение элементов 1, 6, 7 сердцевины вдоль продольной оси и, главное, точно задать и зафиксировать необходимое расположение электродов 1 и расстояние между ними, заполнив пространства, где электроды 1 максимально близки друг к другу, соединительными телами 3. Это позволило свести к минимуму разброс величины электрического поля в межэлектродных пространствах, обеспечить в свободных пространства 10 электрическое поле, близкое к однородному, и получить пространственно однородное распределение электрического поля по длине и ширине сердцевины. Диэлектрический материал соединительных тел 3, пространственно разделяющий и скрепляющий электроды 1, сводит к минимуму возможность электрического пробоя в местах максимальной концентрации электрического поля, т.е. там, где расстояние между поверхностями электродов минимальное. Это ведет к увеличению надежности.

В материал соединительных тел 3 вводится светоотражающее вещество (например, двуокись титана или титанат бария), которое улучшает диэлектрические свойства этого материала и делает его "зеркалом", что ведет к увеличению светоотдачи.

Диэлектрический разделительный материал 8 скрепляет проводящие шины 7 с протяженными ограничивающими телами 6, между которыми расположена система электродов 1, придает сердцевине прочность и может обладать свойствами влагопоглотителя.

Влагопоглощающие свойства диэлектрического материала 8 (например, может быть использован капран или перхлорат магния) позволяют увеличить долговечность ЭлИС. Кроме того, пространство между проводящими шинами 7 и протяженными ограничивающими телами 6 может быть использовано для размещения элементов крепежа (отверстия, штыри, скобы и т.д.).

Диэлектрические или проводящие протяженные ограничивающие тела 6 служат, в частности, для разграничения системы электродов 1 и проводящих шин 7. Кроме того, протяженные ограничивающие тела 6 и проводящие шины 7 используются для реализации конструкций многосекционных ЭлИС с расположенными вдоль или поперек продольной оси источника элементами (секциями). Помимо этого, элементы 6 и 7 увеличивают прочность при приложении усилия на разрыв.

Проводящие шины 7 используются для подсоединения электродов 1 в конце ЭлИС или в конце каждой секции ЭлИС. К проводящим шинам 7 также подсоединяются токоподводящие провода от источника питания. Использование проводящих шин 7 для распайки электродов 1 и соединения их с токоподводящими проводами увеличивает надежность. Кроме того, при непрерывном способе изготовления сердцевины тянущее усилие протяжки прикладывается не к совокупности тонких электродов 1, а к сравнительно толстым и менее уязвимым проводящим шинам 7 и/или к протяженным ограничивающим телам 6. Это позволяет избежать при протяжке линейных растяжений электродов 1, не нарушать из-за этого упорядоченности их расположения, избежать разрывов электродов 1 и трещин их изоляции 2. Все это позволило повысить пространственную однородность распределения электрического поля между электродами 1 и увеличить надежность.

Таким образом, используя независимый технологический процесс, создана пространственная система упорядочено расположенных вдоль продольной оси электродов, являющаяся функциональной основой сердцевины ЭлИС, причем в отличие от известных аналогов помимо системы электродов дополнительно введены протяженные ограничивающие тела 6, проводящие шины 7 так, что электроды 1 разделены и скреплены соединительными телами 3, крайние электроды скреплены с протяженными ограничивающими телами 6 дополнительными соединительными телами 3а, а протяженные ограничивающие тела 6 скреплены с проводящими шинами 7 диэлектрическим разделительным материалом 8, обладающим, в частности, свойствами влагопоглотителями. При этом линейные размеры поперечных сечений электродов 1, свободного пространства 10 между электродами, протяженных ограничивающих тел 6 и проводящих шин 7 превышают характерный размер зерна электролюминофора, а электрическое поле в свободных пространствах 10 максимально приближено к однородному. Это позволило обеспечить пространственную однородность распределения электрического поля по длине и ширине сердцевины в межэлектродном пространстве и, в конечном счете, получить увеличение яркости, равномерное распределение яркости по поверхности свечения ЭлИС, увеличить светоотдачу, повысить надежность, прочность и долговечность, а также реализовать многосекционные ЭлИС.

Сердцевина, изготовленная в независимом технологическом процессе, с одной стороны, является составной частью ЭлИС, а с другой, представляет собой законченное изделие. Это позволило проводить промежуточный контроль и отбраковку сердцевины в процессе производства ЭлИС, вследствие чего увеличивается процент выхода годной продукции.

Как отмечалось выше, на первом этапе параллельно с производством сердцевины в независимом непрерывном технологическом процессе изготавливается слоистая ленточная структура.

На фиг. 2 дана конструкция слоистой ленточной структуры, которая представляет собой прозрачную (для видимой части спектра) полимерную основу 9, на часть внутренней поверхности (A, B) которой последовательно нанесены прозрачный дополнительный пленочный слой или слои 5 и пленочный электролюминесцентный слой 4, причем поперечная ширина k этих слоев соответствует расстоянию между протяженными ограничивающими телами 6 сердцевины. Рельеф внутренней, предназначенной для совмещения с сердцевиной поверхности ленточной структуры обеспечивает укладку сердцевины встык (с точностью до толщины пленочного электролюминесцентного слоя 4) на эту поверхность.

Толщина э пленочного электролюминесцентного слоя 4 и толщина д дополнительного пленочного слоя или слоев 5 связываются с характерным параметром Dx размера зерна электролюминофора следующим образом: э > x; д > x и при этом требуется э <D. Толщина P полимерной основы должна намного превышать линейные размеры поперечного сечения самого крупного элемента сердцевины проводящей шины 7. Таким образом, пленочные слои 4 и 5 в совокупности выступают над поверхностью AB так, что их общая толщина близка к расстоянию от поверхности расположенных между электродами соединительных тел 3 до уровня диэлектрического разделительного материала 8, а этот уровень в свою очередь задается линейным размером R протяженного ограничивающего тела 6.

Материал полимерной основы (например, полиэтилен, термоэластопласт, аклар, полихлорвинил, лавсан) подобран, исходя из требований высокого светопропускания в видимой области спектра, большого пробойного напряжения, герметичности и хорошей адгезии к материалам дополнительного пленочного слоя 5 и/или пленочного электролюминесцентного слоя 4. При этом в полимерную основу 9 могут быть внесены примеси (или оптические дефекты), которые могут создавать диффузное рассеивание проходящего через нее света. Это приводит к увеличению светящейся поверхности ЭлИС, которая в этом случае совпадает с поверхностью оболочки. В полимерную основу могут быть введены центры окраски (например, органические красители), вследствие чего можно получить более широкий спектр цветов свечения ЭлИС, не ограниченный цветами свечения известных электролюминофоров, как это имеет место в случае бесцветной оболочки.

Дополнительный пленочный слой 5 может быть выполнен из влагопоглощающего прозрачного материала (например, капран), что приводит к замедлению деградационных процессов в пленочном электролюминофоре 4 и обеспечивает большую долговечность ЭлИС. В дополнительный пленочный слой 5 или на его поверхность может быть введен или нанесен фотолюминофор. При этом свечение пленочного электролюминесцентного слоя 4 фотовозбуждает дополнительный пленочный слой 5 и в результате обеспечивается свечение ЭлИС светом, цвет которого определяется совокупными свойствами пленочных слоев 4 и 5 (например, использование синего электролюминофора 4 и желтого фотолюминофора 5 дает близкий к белому цвет свечения ЭлИС). Это позволило получить более широкий спектр цветов свечения ЭлИС. Дополнительный пленочный слой 5 может быть сформирован на поверхности AB, например, литьевым (латексным) способом или пульверизацией при требовании хорошей адгезии на границах 5,9 и 4,5.

Слой пленочного электролюминофора 4 на основе диэлектрического связующего с термопластичными свойствами формируется на поверхности дополнительного пленочного слоя 5, например, литьевым (латексным) способом или пульверизацией при условиях хорошей адгезии на границе 4, 5. Пленочный электролюминесцентный слой 4 обладает высокой однородностью по толщине, относительно большой концентрацией электролюминофора (до 5: 1), обеспечивает необходимое пространственное распределение электролюминофоров по длине и ширине, обладает свойствами термопластичности при формовании, которые необходимы для последующего внедрения пленочного электролюминесцентного слоя в межэлектродные свободные пространства 10 сердцевины. Это соответственно обеспечивает равномерность свечения ЭлИС по полю, увеличивает яркость, обеспечивает необходимое пространственное распределение цвета свечения по полю. При этом светящиеся поля ЭлИС могут отличаться цветом (пространственным распределением цветов) по полю свечения полностью или частично.

Таким образом, используя слоистую ленточную структуру с планарным расположением слоев, содержащую достаточно однородный по толщине и качеству пленочный электролюминесцентный слой 4 с определенными термопластичными свойствами, высокой концентрацией электролюминофора и заданным пространственным распределением электролюминофоров по полю свечения; дополнительный пленочный слой (или слои) 5, в который или на который может быть введен или нанесен влагопоглолитель и/или фотолюминофор, и/или краситель; прозрачную полимерную основу 9, которая может быть прозрачна либо диффузно рассеивать, либо окрашивать проходящий через нее свет, в отличие от известных аналогов можно получить ЭлИС с однородным свечением по полю, увеличить яркость, расширить спектр цветов свечения, иметь изменяющийся по длине и ширине поверхности ЭлИС цвет свечения, довести светящуюся поверхность ЭлИС до размеров полимерного покрытия 11.

Слоистая ленточная структура, полученная в независимом непрерывном технологическом процессе, являясь одной из основных составляющих частей ЭлИС, с другой стороны, представляет собой законченное промежуточное изделие. Последнее обстоятельство позволяет вести промежуточный контроль и отбраковку ленточной структуры, что приводит к увеличению надежности ЭлИС и росту выхода годной продукции.

На втором этапе в непрерывном технологическом процессе проводят объединение (например, термокомпрессию, ламинирование, сварку) двух основных конструктивных составляющих частей ЭлИС -сердцевины и двух слоистых ленточных структур, которые представляют собой две ответные части для сердцевины. Процесс объединения происходит так, что структура конечного изделия представляет собой "сэндвич", в котором сердцевина "запекается" между двумя ленточными структурами, не обязательно одинаковыми по форме поперечных сечений, структуре слоев и оптическим свойствам. При этом полимерные основы 9 ленточных структур образуют полимерное покрытие 11, а выступающие над плоскостью AB пленочные слои 4 и 5 смещаются так, что пленочный электролюминесцентный слой 4 вдавливается в свободные пространства 10 между электродами 1 и заполняет их, а дополнительный пленочный слой 5 располагается над ним, заполняя область, лежащую над электродами между протяженными ограничивающими телами 6-фиг. 3.

Таким образом, в процессе объединения под давлением при нагреве сердцевины и ленточных структур пленочный электролюминесцентный слой 4 с термопластичными свойствами разделяется на продольные пленочные области электролюминесцентного слоя 4 и дополнительные продольные пленочные области электролюминесцентного слоя 4a, которые соответственно внедряются в свободные пространства 10 и пространства между крайними электродами и протяженными ограничивающими телами 6 и заполняют их. При этом дополнительный пленочный слой 5 облегчает выступающие участки поверхности электродов и приближается к электродам так, что обращенная к сердцевине поверхность AB полимерной основы 9 и внешняя поверхность диэлектрического разделительного материала 8 совмещаются. Воздух и излишки материалов пленочного электролюминесцентного слоя 4 и дополнительного пленочного слоя 5 вытесняются в процессе объединения в направлении проводящих шин 7 к боковым швам полимерного покрытия 11, а выделяющаяся при этом влага поглощается диэлектрическим разделительным материалом 8 и в частных случаях исполнения дополнительным пленочным слоем 5.

Подчеркнем, что в силу заложенных в процессе изготовления свойств сердцевины и ленточной структуры в процессе объединения не нарушается как необходимое расположение элементов 1, 6, 7 сердцевины, так и топология расположения пленочных слоев 4 и 5 относительно полимерной основы 9 в ленточной структуре.

Возникшие продольные пленочные области электролюминесцентного слоя 4, заполнившие свободные пространства 10, представляют собой узкие протяженные полосы, продольный вид которых повторяет продольную конфигурацию межэлектродных пространств. Так как форма поперечного сечения продольной пленочной области электролюминесцентного слоя достаточно близка к прямоугольной (э < D), электрическое поле в этих областях при приложении к электродам 1 напряжения U практически однородно. Это позволяет довести рабочее значение U до предпробойной величины (U < U_пр) и тем самым получить максимально возможную яркость свечения. Так как толщина э пленочного электролюминесцентного слоя слабо меняется по длине и ширине продольных пленочных областей, свечение ЭлИС имеет высокую пространственную однородность.

Выше была описана ситуация реализации ЭлИС, когда источник света при приложении к электродам 1 напряжения U светится целиком как по ширине, так и по длине (в силу непрерывности электродов). Это влечет за собой два недостатка:

отсутствует возможность управлять свечением частей (секций) ЭлИС, расположенных вдоль или поперек продольной оси источника, что не позволяет коммутировать свечение секций с целью создания динамических световых эффектов (например, "бегущий огонь") в пределах данного ЭлИС;

повреждение электродов 1, пленочного электролюминесцентного слоя 4, проводящих шин 7, а также других элементов ЭлИС в некоторой локальной области приводит к негодности ЭлИС как целого и, следовательно, ограничивает надежность ЭлИС, которая в этом случае тем меньше, чем длиннее и шире источник света.

Чтобы устранить эти недостатки ниже, в частности, предлагается конструкция многосекционного ЭлИС.

Чтобы получить ЭлИС с секциями по ширине, т.е. поперек продольной оси источника света, необходимо изготовить сердцевину, периодически повторяющую по ширине конструкцию, изображенную на фиг. 1. При этом ленточная структура будет представлять собой полимерную основу с периодически повторяющимися по ширине продольными пленочными слоями 4 и 5, которые располагаются на полимерной основе 9 аналогично случаю, изображенному на фиг. 2. В результате объединения таких сердцевины и ленточных структур получится многополосный (многосекционный по ширине) ЭлИС, в котором каждой из полос (секций) можно управлять независимым образом, подсоединяя для этого четные и нечетные электроды секций к соответствующим проводящим шинам.

Чтобы получить ЭлИС с секциями по длине, т.е. вдоль продольной оси источника света, необходимо изготовить сердцевину, фрагмент которой изображен на фиг. 4. Она отличается от случая, изображенного на фиг. 1, тем, что вдоль сердцевины в направлении продольной оси источника один за другим периодически расположены промежутки сердцевины длиной l и l причем l > l При этом сердцевина содержит не менее двух проводящих шин 7 (на фиг. 4 для простоты дан случай с тремя проводящими шинами 7а, 7б, 7в).

В промежутках l вид сердцевины не отличается от случая, описанного выше

фиг. 1. Однако в промежутках l как между самими электродами, так и между крайними электродами и протяженными ограничивающими телами 6 отсутствует связь посредством соединительных тел 3 и 3а. Таким образом, на всей протяженности промежутка l электроды не скреплены друг с другом, а просто растянуты по длине этого промежутка. Отсутствие соединительных тел 3 в промежутках l обеспечивается в процессе изготовления сердцевины, когда, например, при протяжке элементов сердцевины через расплавы материала соединительных тел 3 и диэлектрического разделительного материала 8 периодически прекращают подачу в рабочие объемы устройства протяжки материала 8 и материала соединительных тел 3.

В промежутках l электроды 1 разрезаются и при этом вырезается их часть так, что концы четных электродов могут быть собраны и подведены к одной проводящей шине, а концы нечетных к другой проводящей шине. Процесс разнесения концов четных и нечетных электродов к разным проводящим шинам обеспечивается тем, что в промежутке l разрезанные четные и нечетные электроды смещаются в две разные параллельные плоскости, которые параллельны плоскости сердцевины, но лежат на расстоянии порядка D друг от друга. Концы четных и нечетных электродов припаиваются в непрерывном процессе изготовления сердцевины к контактным площадкам 12 на соответствующих проводящих шинах 7.

При этом ленточная структура представляет собой аналог структуры, изображенной на фиг. 2, но отличается тем, что пленочные слои 4 и 5 также наносятся периодически областями длиной l вдоль ленточной структуры и отсутствуют в промежутках длиной l между этими областями. При этом вместо выступающих над поверхностью AB полимерной основы 9 пленочных слоев 4 и 5 в промежутках l на этой поверхности имеется соответствующий выступ материала полимерной основы 9.

Процесс объединения сердцевины и ленточных структур происходит по аналогии с вышеописанным, но при дополнительном требовании: области длиной l этих составных частей и промежутки длиной l между ними при объединении должны точно накладываться друг на друга.

В простейшем случае наличия в сердцевине трех проводящих шин 7 электроды нечетных последовательно расположенных секций подсоединяются к проводящим шинам 7а (например, нечетные) и 7б (четные). При этом электроды четных последовательно расположенных секций подсоединяются к шинам 7в (например, нечетные) и 7б (четные).

Подача напряжения U на проводящие шины 7а и 7б обеспечивает свечение всех нечетных секций, а подача напряжения на шины 7в и 7б четных секций. Попеременное включение U на проводящие шины 7а, 7б и проводящие шины 7в, 7б реализует простейший режим коммутации, обеспечивающий динамический эффект типа "бегущий огонь".

Конструкция многосекционной сердцевины, изображенной на фиг. 4, обеспечивает работоспособность ЭлИС при выходе из строя одной или нескольких секций, что увеличивает надежность ЭлИС.

Конструкция многосекционной сердцевины создает удобство при разрезании длинномерных ЭлИС большой протяженности на части, при этом линия разреза должна проходить перпендикулярно электродам 1 в промежутке l. В пределе, когда вырезается одна секция, имеет место простейший случай ЭлИС без свойств многосекционности, который описан выше (фиг. 3).

На фиг 5 приведен вариант исполнения ЭлИС, который отличается от случая, изображенного на фиг. 1, тем, что части полимерного покрытия, расположенные соответственно по разные стороны от системы скрепленных соединительными телами 3 электродов 1, имеют разную форму поперечного сечения, а линия, соединяющая центры тяжести поперечных сечений электродов, имеет вид дуги. При этом не обязательно, чтобы продольные пленочные области электролюминесцентного слоя 4 и дополнительный пленочный слой или слой 5 присутствовали по обе стороны от системы электродов. Такой "асимметричный" вид ЭлИС с не правильным по форме сложным поперечным сечением полимерного покрытия 11, когда центры тяжести поперечных сечений электродов лежат на плавной кривой, на практике обеспечивает наблюдение поля (полей) свечения ЭлИС в более широком диапазоне углов. Следует отметить, что изображенная на фиг. 5 конструкция "асимметричного" ЭлИС допускает многосекционное исполнение.

Во всех вышеописанных случаях токоподводящие провода, через которые подается напряжение U, подсоединяются (пайка, сварка) к контактным площадкам соответствующих проводящих шин 7.

Все вышеописанные ЭлИС работают следующим образом.

На проводящие шины 7 подается переменное напряжение U, которое создает в межэлектродном пространстве, где расположены продольные пленочные области электролюминесцентного слоя 4, переменное электрическое поле, которое вызывает его свечение в соответствии с известными [1] механизмами электролюминесценции. Цвет (цвета) свечения ЭлИС определяется марками использованных электролюминофоров, необходимым пространственным распределением электролюминофоров разных марок в плоскости пленочного электролюминесцентного слоя 4, фотолюминесцентными и/или окрашивающими свойствами дополнительного пленочного слоя или слоев 5, оптическими (в частности, окрашивающими) свойствами полимерной основы 9, из которой сформировано полимерное покрытие 11.

Следует подчеркнуть, что работоспособность заявленного ЭлИС сохраняется при исключении из конструкции проводящих шин 7, протяженных ограничивающих тел 6, диэлектрического разделительного материала 8, дополнительных соединительных тел 3 и дополнительных продольных пленочных областей электролюминесцентного слоя 4а. В этом, достаточно обобщенном случае ЭлИС представляет собой заключенную в полимерное покрытие 11 систему скрепленных соединительными телами 3 электродов 1, в пространстве между которыми вплотную над соединительными телами размещены продольные пленочные области электролюминесцентного слоя 4. Для работы ЭлИС в данном случае необходимо приложить напряжение U между всеми четными и всеми нечетными электродами устройства.

Примером конкретного воплощения электролюминесцентного источника света может служить устройство с конструкцией, приведенной на фиг. 3, где в сердцевине система электродов 1 представляла собой совокупность 22 медных эмальпроводов диаметром 0,25 мм, расположенных на расстоянии 0,15 мм друг от друга. При этом сердцевина исполнялась симметрично относительно продольной оси, проходящей через ее центр между одиннадцатым и двенадцатым электродами. Протяженные ограничивающие тела 6 представляли собой медные провода диаметром 0,35 мм с изоляцией, а проводящие шины 7 были выполнены из полос фольги шириной 3 мм при толщине 0,5 мм. Расстояние между центром проводящего тела 6 и ближним к нему краем проводящей шины 7 составляло 6 мм. Минимальное расстояние между протяженным ограничивающим телом 6 и самым близким к нему крайним электродом было равно 0,3 мм.

Толщина соединительных тел 3 составляла 120 мкм, а основой соединительных тел 3 и диэлектрического разделительного материала 8 служила диэлектрическая композиционная смесь.

Ленточная структура формировалась на гибкой прозрачной полимерной основе 9 и имела форму поперечного сечения, соответствующую фиг. 2, при ширине 30 мм и толщине 2 мм. На внутренней поверхности полимерной основы 9 последовательно создавались фотолюминесцентный дополнительный пленочный слой 5 толщиной 50 мкм и пленочный электролюминесцентный слой 4 толщиной 60 мкм. Ширина этих слоев соответствовала расстоянию между протяженными ограничивающими телами 6 и составляла величину порядка 15 мм.

После процесса объединения сердцевины и ленточных структур образец ЭлИС имел вид ленты длиной 20 м при ширине 30 мм и толщине порядка 4 мм.

Концы электродов с одной стороны образца были припаяны через один к двум разным проводящим шинам 7, а другой свободный конец образца был обрезан и заизолирован герметиком. К концам проводящих шин 7 были припаяны токоподводящие провода, которые подсоединялись к генератору синусоидального напряжения с амплитудой 450-550 В при частоте 2-20 кГц. Яркость свечения ЭлИС регистрировалась фотометром.

Пример конкретного воплощения способа изготовления электролюминесцентного источника света.

В примере воплощения способа изготовления ЭлИС симметричная сердцевина производилась методом одновременной протяжки электродов 1, протяженных ограничивающих тел 6 и проводящих шин 7 через диэлектрическую композиционную смесь, которая являлась основой соединительных тел 3 и диэлектрического разделительного материала 8. Рабочий объем устройства протяжки представлял собой три не сообщающиеся друг с другом в процессе протяжки камеры - центральную и две дополнительные камеры, расположенные симметрично по обе стороны от центральной. При этом через центральную камеру протягивались электроды 1 и, частично, ограничивающие протяженные тела 6, причем последние протягивались так, что только одна боковая, обращенная к электродам поверхность протяженных тел 6 оказывалась в центральной камере. Другая, обращенная к проводящей шине боковая поверхность протяженного ограничивающего тела 6 при протяжке оказывалась в дополнительной камере, где одновременно протяжке подвергалась проводящая шина 7, входя в объем дополнительной камеры только краем, обращенным к протяженному ограничивающему телу 6. Все три камеры заполнялись вязкой диэлектрической композиционной смесью, причем для формирования соединительных тел 3 со светоотражающими свойствами в центральную камеру вводился дисперсный порошок титаната бария, а для формирования диэлектрического разделительного материала 8 со свойствами влагопоглотителя в боковые камеры вводился перхлорат магния. В состав композиционной смеси на основе эпоксидной смолы ЭД-20 входили пластификатор (дибутилфтолат), отвердитель (полиэтилен-полиамид) и спирто-ацетоновый растворитель. На конечном этапе протяжки производилась сушка сердцевины, для чего она пропускалась через сушильный отсек с температурой 60-120^oC, где происходило отвердение материала соединительных тел 3 и диэлектрического разделительного материала 8.

Ленточная структура формировалась на гибкой полимерной основе 9, например, из полихлорвинила или сэвилена, которая производилась методом экструзии, причем дополнительный пленочный слой 5 и пленочный электролюминесцентный слой 4 формировались литьевым способом. В данном примере фотолюминесцентный пленочный слой 5 формировался из полиэтилена высокого давления при температуре плавления и содержал фотолюминофор ФВ-540-1 в соотношении 1,5:1. Пленочный люминесцентный слой 4 формировался на основе термоэластопласта типа ДСТ с растворителем (например, нефрас) и просеянного (средний размер зерна 20 мкм) промышленного электролюминофора марок ЭЛС-455 (синий), ЭМ-510 (зеленый) и ЭМ-670 (красный). После испарения растворителя в результате сушки в инфракрасных лучах соотношение электролюминофора и связующего в пленочном электролюминесцентном слое 4 было не менее 2,5:1. Прозрачная полимерная основа 9 при формировании окрашивалась путем введения в нее пигментов: золотисто-желтого, фталоцианидовых зеленого и синего или радомина.

Сердцевина и ленточные структуры объединялись в конечную структуру ЭлИС при нагреве под давлением методом прокатки через валки. Температура процесса, давление и скорость прокатки обеспечивали "спекание" полимерных основ ленточных структур друг с другом по бокам ЭлИС и соответствовали условиям, которые необходимы для внедрения пленочного электролюминесцентного слоя с термопластичными свойствами в межэлектродные пространства.

Технические характеристики ЭлИС в примере конкретного воплощения:

цвет свечения все цвета видимого спектра, включая белый

питание через адаптор сеть 220 В, аккумулятор

яркость (для зеленого цвета) 40 Кд/кв.м

потребляемая мощность 1,5 Вт/пог.м

ресурс (по полуспаду яркости) 1200 ч

время включения 100 мкс

время выключения 100 мкс без послесвечения; часы с послесвечением

ширина ЭлИС 30 мм при толщине 4 мм

вес единицы площади 0,6 Г/кв.см

допустимый радиус кривизны изгиба 5 мм

усилие на разрыв 150 H

температурный диапазон эксплуатации -35^oC +35^oC

допустимая относительная влажность 80% 100%

срок годности (при норм. условиях) 2 г.