什么是EL(冷光片)?
電激發(fā)光(Electro Luminscent)簡(jiǎn)稱(chēng)EL。
發(fā)光材料(Phospher Partides)硫化鋅的粒子,通過(guò)加在兩極的交流電壓驅動(dòng)產(chǎn)生的交流電場(chǎng),電子在發(fā)光層內高速運轉,啟動(dòng)發(fā)光原子,使其被加速而獲得足夠能量,被電場(chǎng)激發(fā)的電子碰擅發(fā)光中心及熒光物質(zhì),而引致電子能極的跳躍 —變化—復合而導致發(fā)射出高效率的冷光的一種物理現象,即電激發(fā)光現象,電激發(fā)光是一種由電能轉為光能的現象,因其中在工作的過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生熱量,所以一般俗稱(chēng)“冷光”。
操作原理:
冷光是一種轉換電能的裝置,冷光光源一般的工作電壓和頻率,經(jīng)調整后操作電壓可由AC40V~AC220V,而操作頻率可由50赫茲到4000赫茲,增加電壓將會(huì )增加冷光亮度,若增加頻率亦可增加亮度,但同時(shí)會(huì )改變發(fā)光顏色。
其發(fā)光特性為不產(chǎn)生陰影、不令人暈眩、亮度均勻及霓虹效果……等;并配合環(huán)境需求,如:狹窄的空間、復雜的造型、溫度及電耗限制、震動(dòng)的環(huán)境……等的情況下,EL彌補了傳統光源的不可能。
El冷光片的發(fā)光原理:
El冷光片的發(fā)光原理是將材料層將電能轉換成光
EL的結構:
EL在夾層結構上面和下面各有一個(gè)電極,其中電極為ITO膜,光從ITO膜面射出,下電極為第二電極,也稱(chēng)背電極,其中主要材料為銀或碳。
發(fā)光材料(主要硫化鋅,代學(xué)公式:ZNS )當它會(huì )有不同的啟動(dòng)劑,結合多種物質(zhì),所以產(chǎn)生不同的顏色之光。(目前常用的發(fā)光粉顏色:純藍、純綠、藍綠、白色)
*EL科技涉及了復雜的固態(tài)化學(xué),材料科學(xué)、真空電鍍(IONSPATTERING離子濺射),在目前研制、生產(chǎn)制造過(guò)程中不僅需要高科技的生產(chǎn),檢測技術(shù),而且由于行業(yè)的特殊性,需要大量的高科技人員和技術(shù)工人。
*EL發(fā)光亮度與電壓的關(guān)系為:L=Lo exp (-uo/u)其中L=發(fā)光強度, u=激勵條件,發(fā)光單之結構以及發(fā)光粉有關(guān)的常數[1]-[3]
*發(fā)光強度在低頻范圍內與頻率成正比,隨著(zhù)頻率增加,發(fā)光強度呈現飽和狀態(tài),但是實(shí)驗表面發(fā)光占空比沒(méi)有明顯的關(guān)系,換言之,在同樣的頻率下,改變電壓的波形的占空比,不會(huì )明顯改變發(fā)光強度。
*電壓波形的極性對EL的發(fā)光效率和壽命有十分重要的影響,由于無(wú)機電致發(fā)光在硫化鋅中的導電熱電子被高電場(chǎng)加速后碰擅激發(fā)激發(fā)而被產(chǎn)生發(fā)光效果,采用單極性脈沖電壓作為驅動(dòng)電壓,會(huì )影響使用壽命,而采用正負極性脈沖電壓作為驅動(dòng)電壓,有利于碰擅后的恢復,不會(huì )影響壽命。
*EL引出兩電極通過(guò)兩電極間的絕緣層來(lái)隔離時(shí)驅動(dòng)電路表現為容性負載,其等效負載約為0.2-0.9nf/cm2 EL的驅動(dòng)電流較小,其大小主要由面積,發(fā)光材料配比以及要求的亮度來(lái)決定,一般為0.14mA~1mA/cm2 ,EL的面積越大,容性負載也相當增大,流過(guò)的電流也增大,因而其驅動(dòng)電路的帶容性負載能力及抗沖擊能力也要相當提高。
*EL的亮度與其驅動(dòng)電源的特性有密切關(guān)系,要保持亮度不亮,必須不斷改變脈沖電壓的極性,也就是用交流來(lái)驅動(dòng)EL,當EL兩極間加上電壓后,發(fā)光層內就建立了電場(chǎng)。電子在電場(chǎng)的作用下逆電場(chǎng)方向加速運動(dòng),當電場(chǎng)強度足夠強,運動(dòng)狀態(tài)電子數量足夠多,速度足夠快時(shí),通過(guò)碰撞,發(fā)光材料原子就處于激發(fā)狀態(tài)而發(fā)生能級跳躍,激發(fā)狀態(tài)電子的能級跳遷表現為發(fā)光,如果電場(chǎng)方向不變,則處于運動(dòng)狀態(tài)的電子數目逐漸減少,不足以激發(fā)原子發(fā)生能級躍遷,那么EL的亮度就逐漸降低直至不發(fā)光,如果電場(chǎng)是交替變化,則電子隨電場(chǎng)方向的改變而始終處于高速運動(dòng)狀態(tài),使原子不間斷的發(fā)生能級躍遷,當電場(chǎng)變化頻率足夠快時(shí)其高度就會(huì )保持平穩,無(wú)閃爍現象,實(shí)際應用中,可以粗略地認為在一定的頻率下亮度與驅動(dòng)電壓成正比,通常驅動(dòng)EL的交流電壓的峰值為30V-250V,亮度不但受電壓影響,而且與頻率有關(guān),也可精略地主為在一定的電壓下亮度與頻率成正比,通常工作頻率為冷50-400Hz有時(shí)也幾 KHZ頻率,此時(shí)亮度可接飽和電壓加大時(shí)對亮度已無(wú)明顯改善。
潮濕與亮度,壽命成反比
EL的壽命是從半衰期(半亮度)來(lái)衡量的。其定義為顯示屏亮度降到初期亮度一半時(shí)的周期,通常這時(shí)間為3000-12000Ph,可見(jiàn)EL壽命很長(cháng),但長(cháng)時(shí)間高壓,高頻,使亮度長(cháng)時(shí)間處于飽和狀態(tài),這樣會(huì )加速其老化,縮短其壽命。由于人眼對亮度反應成非線(xiàn)性,對半亮和全亮分辯不明顯,因此可使EL低于全亮工作,并在電路上以自檢補充電路,通過(guò)相應的提高電壓來(lái)延長(cháng)壽命,不過(guò)這在生產(chǎn)工藝配方也可以加以改善,來(lái)延長(cháng)其壽命。
EL的壽命、亮度
冷光光源并不象一般傳統光源會(huì )有突然壽終正寢的情況出現,但經(jīng)過(guò)一段長(cháng)周期的使用后,冷光的亮度將會(huì )逐漸遞減;電壓、頻率、溫度、濕氣都是影響冷光壽命的重要因素。
一般EL: 150cd/m2 , halflife: 2000 hrs lifetime : 8000 hrs @ 50 cd/m2 60R.H.
高度EL: 300cd/m2 , halflife: 2000 hrs lifetime : 8000 hrs @ 100 cd/m2 60R.H.
EL的重量,厚度及彎曲韌性
輕薄可曲折,通常3cm半徑以上的彎曲是可以接受的,可任意造型,如同紙張一般是冷光片的主要特色,平均參數如下;但對于一些特殊訂單,其參數亦可會(huì )跟著(zhù)改變
平均重量:0.1~0.2g/cm2
平均厚度:0.3mm~ 0.7mm
EL的邊封
在冷光發(fā)光名家的周沿至少應有0.1cm的邊封,過(guò)窄的邊封會(huì )令冷光壽命產(chǎn)生微妙的變化,所以建議邊封應保持基本的適當寬度。
EL的顏色
冷光片基本標準發(fā)光底色有:綠光、藍綠光、藍光、粉底白光。除了基本色外,在一定的范圍內,透過(guò)特殊油墨染料及彩色透片的結合應用,它是可以作鮮艷炫麗的效果。
EL的尺寸
冷光片目前最大制作尺寸,單片面積在110*220CM以?xún),是都可以接受訂做?/font>
EL的動(dòng)力來(lái)源-驅動(dòng)器:
冷光光源的產(chǎn)生,是經(jīng)由一個(gè)配套設計的變壓變頻驅動(dòng)器(INVERTER)來(lái)驅動(dòng)的,而驅動(dòng)冷光片的電壓及頻率,是依照光片面積的大小、發(fā)光的面積、使用環(huán)境、壽命等考慮因素條件,來(lái)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的配套設計生產(chǎn)制作的。
在冷光片驅動(dòng)器的電源供應方式,我們可依照客戶(hù)需求項目來(lái)設計,例如:
1. 可以利用干電池DC1.5V、3V、6V、9V、12V電源,來(lái)設計驅動(dòng)器推動(dòng)冷光片發(fā)光
2. 可以利用汽車(chē)、機車(chē)DC12V、24V電源,來(lái)設計驅動(dòng)器推動(dòng)冷光片發(fā)光
3. 可以利用室內電源AC110V~230V電源,來(lái)設計驅動(dòng)器推動(dòng)冷光片發(fā)光
EL冷光片參數:
1.電氣特性
工作電壓:30-250VAC(輸出)
最佳工作電壓:50-110VAC
工作頻率:50-5000Hz
最佳工作頻率:40-1000Hz
靜電容量:0.20-0.45nf/cm2 400Hz
電流:0.14mA/cm2 max /110-400Hz
功耗:2mW/cm2 max
恒溫高濕壽命:200hr/50cd/cm2
50oC 90%RH 110V 400Hz
2.光學(xué)特性
發(fā)光顏色初期光度
藍50cd/cm2 綠85cd/cm2 110V 400Hz
藍綠85cd/cm2 白60cd/cm2 110V 400Hz
壽命特性:5000-20000Hrs
3.環(huán)境特性
工作溫度:-30oC~45oC/-50oC-65 oC
儲存溫度:-65 oC~85 oC
熱沖擊:-20/60 oC on appearance
以上三項均為 5Syles/30min
彎曲度:最小直徑0.25英寸(6.4毫米)
一般邊封位寬度:0.08英寸(2毫米)
電極位釘腳承受拉力:0.5kg(10秒)
最小邊封位:0.03英寸(0.76毫米)
電極位釘腳拉折力:90度 250克折2次
電極位釘腳焊接方法:恒溫鉻鐵攝氏250 oC,距離EL片3mm,3秒內完成。
EL的性能:
1.功耗低:即使在電壓很低時(shí)也易于實(shí)現發(fā)光,所消耗的功率為毫瓦級,當效率成為一個(gè)考慮因素時(shí),電致發(fā)光片就成為理想的選擇。
2.體積。鹤畋】蛇_0.2mm,可以利用盡可能小的空間進(jìn)行發(fā)光。
3.耐彎折:能彎曲發(fā)光以適應產(chǎn)品的形狀,比其任何光源產(chǎn)品更柔韌,富有一定的彈性,可以根據客戶(hù)復雜外形的要求任意裁切,這給應用此EL產(chǎn)品的配套應用裝配帶來(lái)有利的條件。
4.無(wú)熱量,電致發(fā)光片是一種冷光源,工作時(shí)基本無(wú)溫升,工作溫度比熒光燈低很多。所以它完全避免了與熱量積累有關(guān)而導致發(fā)生的一系列問(wèn)題(安全火災)。
5.發(fā)光好:光線(xiàn)均勻,柔和,發(fā)光強度極高,電致發(fā)光片不同于傳統的點(diǎn)或線(xiàn)發(fā)光機理,而是一種均勻整體的面發(fā)光機體,縱然直視光線(xiàn)不會(huì )閃爍,不會(huì )刺眼,不會(huì )使眼睛產(chǎn)生緊張、疲勞,根本沒(méi)有半絲對人體的傷害性,無(wú)輻射。
6.防震性好:與其它發(fā)光器械不同,其不易因遇到外界的嚴重沖擊而失效,可以在惡劣的環(huán)境下應用。
7.長(cháng)壽命:EL的壽命是以半衰期(半亮度)來(lái)衡量的,通常這一時(shí)間為5000-20000小時(shí),影響其壽命的重要原因是電壓、頻率、溫度、濕度。
EL冷光片特點(diǎn)
1.超省電、短波光、無(wú)輻射、夜間特別明亮、醒目,可疑聚路人的目光
2.聚旋光性強,被視距離可以很遠、吸引力強
3.超薄、輕巧、制作及施工容易,可節省工程成本,人力、效率提生
4.由于裝置容易,散播能力及廣告機動(dòng)性強
5.具新奇性及吸引力,容易達成廣告或期望的效果
6.冷光片可依客戶(hù)要求量身定作,生產(chǎn)各種不同尺寸、造型的冷光片
7.冷光片除了恒亮及閃爍的功能外,亦可做成漸明漸暗或多段閃動(dòng)、聲控、人體感應的模式
基于以上的特性,廣告宣傳業(yè)者可從下列應用方向,來(lái)思考其冷光市場(chǎng)之所在:
1.需以強力廣告(包括:快速性、滲透性、全天候)帶動(dòng)之商品,
例如:煙、酒、飲料、信用卡……之廣告銷(xiāo)售或招牌廣告牌等
2.節省能源及安全性之加強方面(可取代傳統之霓虹燈管)