Электролюминесцентный источник света и способ его изготовления

Электролюминесцентный источник света и способ его изготовления

Реферат

 

Использование: полупроводниковая оптоэлектроника и светотехника. Изобретение 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 медицине, в новых светотехнических товарах массового спроса, при трассировке пространства в затемненных помещениях, в системах световой сигнализации. Сущность изобретения: электролюминесцентный источник света (ЭлИС) содержит систему электродов, расположенных вдоль продольной оси источника и скрепленных между собой посредством соединительных тел, и электролюминофор в диэлектрической связке, расположенный в межэлектродных приповерхностных областях в виде продольных пленочных областей. ЭлИС может дополнительно содержать протяженные ограничивающие тела, проводящие шины и дополнительные пленочные слои. Источник света может обладать пластичностью или гибкостью при изгибе в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей центры тяжести поперечных сечений наибольшего числа электродов, а также может быть многосекционным. Способ изготовления ЭлИС состоит из двух этапов. На первом этапе формируют сердцевину и ленточные структуры. Сердцевина состоит из электродов, скрепленных соединительными телами, и может содержать протяженные ограничивающие тела и проводящие шины. Сердцевина производится методом протяжки через расплавы и/или растворы, и/или суспензии соответствующих материалов. Слоистая ленточная структура выполняется на прозрачной полимерной основе литьевым способом и/или термокомпрессией, и/или методом пульверизации и может содержать по крайней мере один дополнительный пленочный слой и пленочный электролюминесцентный слой. На втором этапе под давлением при нагреве совмещают сердцевину с ленточными структурами с целью создания в межэлектродных пространствах пленочных областей электролюминофора и образования защитного полимерного покрытия ЭлИС. 2с и 31 з.п. ф-лы, 5 ил.

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 л