上海科潤光電技術有限公司塑料電(場)致發光片技術摘要塑料電(場)致發光片采用電致發光(electroluminescent英文縮寫EL)原理,其是將電能直接轉換為光能的一類固體物理發光現象。它通過加在EL器件兩個電極間加載電壓，使電場激發發光材料從而產生發光。平面電致發光(EL)技術研究始發于三十年代，六十年代其進入研究鼎盛時期，初始目的為開發出超薄顯示器件或電視。八十年代中期EL發光器件在國內外高科技電子產品中開始逐步推廣應用，如用于液晶背照明、飛機與汽車儀表等。我國于60年代以中國科學院長春物理研究所為主體，正式確立對此項工作開始系統研究及開發，現階段我國相關技術的發展、變化均在此基礎上進行。1982年中科院長春物理所成功的研制了4X4米的矩陣式超大型塑料發光屏幕，并在北京人民大會堂大禮堂懸掛應用10年之久。九十年代中期我國EL器件逐步開始進入民用領域，同時與其相關配套電子驅動部分也迅猛發展，目前生產與市場均已十分成熟。發光分類主要有：電致發光技術現階段主要分為：高場面光源及低場點光源（LED）1）無機粉末發光：又分為交流（AC）與直流（DC）發光，后者由于技術問題，一直未能大規模實際應用，研究生產處于停頓。前者為本文所介紹技術制造以印刷、噴涂、滾涂、流淌、刮涂等方式實現。注意：本文技術所指均為成熟的無機粉末交流（AC）電致發光技術。2）無機薄膜發光：于70年代末期開始小規模使用真空濺射技術，主要用于終端顯示器件,全透明器件，目前處于緩慢發展狀態。3）無機厚膜發光：于90年代末開始小規模生產，主要應用于大屏幕電視，現處于規模化研究生產前期狀態。4）有機（大、小）分子發光（OEL或OLED），于90年代末開始小規模生產，主要應用于屏幕、電視、顯示，如手機，現處于大規模化生產期狀態。LCD液晶顯示器OEL有機電致發光顯示器5）P-N結發光器件（LED，發光二極管，低場發光）。已經成熟應用。6）無機量子點發光，是近10年納米技術的新產品，現只處在實驗室研究階段。量子點與液晶顯示對比粉末AC電致發光器件技術目前主體分為：EL玻璃屏（在玻璃上實施）、EL搪瓷屏（在金屬板上實施）、EL塑料屏、EL布、EL線性器件（在電線上實施），前四者均為平板式發光器件。電(場)致發光(EL)發光片又稱冷光片、霓虹晶片、彩虹片等。其主要優點為薄，輕，動態閃動，面發光均勻，生產及裝配使用工藝實施簡單。EL發光片主要應用于超薄廣告燈箱，儀器儀表照明、發光顯示指示等，其生產技術簡單，市場應用廣泛，經濟效益持久，易于中小企業實施。上海科潤光電公司為中科院長春光機物理所專業電致發光研究、生產公司，已擁有45年研究生產歷史，其充分繼承發揮傳統技術優勢，同時優惠提供所有生產過程中使用的各種原料，保證客戶可以獨立自作生產EL片器件，長久提供售后服務。EL塑料片的厚度一般在0.2-0.5mm左右，是由絕緣基底上噴涂了電致發光材料并夾在兩層電極之間組成。發光片可以通過使用不同的發光材料，比如硫化鋅等，再摻雜其他成份的激活劑、共激活劑或添加螢光染色劑等，來調整光的亮度和顏色。改變頻率同樣能引起光的顏色變化，當頻率增加時顏色向偏藍(短波)的方向移動，而當頻率減小時顏色會向偏綠(長波)的方向移動,EL片的原始顏色是指電壓115V/400HZ時發光片的發光顏色，一般為綠色或藍綠色。塑料電(場)致發光片具有很強的柔韌性，在不折損電極的前提下，可相對裁剪或彎曲而不影響發光性能；而是一種平面發光器件，相對LED點光源，無需導光板等擴散器即可實現全表面均勻發光：另外LED是一個消耗直流電的光源，所以往往會產生熱點，局部熱點又會給精密的電子系統帶來意想不到的干擾。而發光片主要由頻率驅動發光，從另一角度說其是一個冷光源。4MX4M矩陣顯示(1985年-1997年)EL片的功耗極低，所需要的是高頻率與電壓，負載所需的電流卻非常小，大概范圍是0.1到1mA/cm2,在發光片的面積小于10cm2時,工作電流在幾個mA左右。與LED比較，僅驅動1個LED就最少需要10mA的電流，低功耗對于使用電池供電的設備。從電氣特性上看，EL發光片具有阻容特性，電容容量通常是2到6mf/in2。塑料電(場)致發光片的發光亮度是幾項電氣參數綜合效果。一般來說，驅動電壓的峰值增加，亮度增加；驅動電壓的頻率增加，亮度增加（但當頻率上升到幾千HZ時，亮度的增加會逐漸減少，）另一方面，驅動電壓的頻率增加，EL發光片的發光效率會降低，當然，發光片的材料，品質和構造對發光亮度和效率也有很大的影響，例如，不同顏色的發光片效率不同，藍綠或綠色的效率最高，此外，發光片亮度測量單位是FL（英尺朗伯）或nits(cd/m2,燭光/平方米)，1FL=0.2919nits,而不是測量物體反射光強度Lux(勒克斯)。EL器件目前國際現有使用標準單位為坎特拉(Cd/m2)，測試條件115V，400Hz，標準亮度70-120cd/m2。塑料電(場)致發光片的壽命是以半衰期來衡量的，即發光片的亮度降低到初始時的一半時,EL發光片的連續工作時間較長，典型的發光片的壽命期是5000到10000小時，這取決于所使用的發光物質，提高激勵電壓(160V)和工作頻率(2000HZ以上)會提高亮度,但也會降低發光片的使用壽命，高濕和高溫的環境同樣會降低發光片的使用壽命。需要指出的是，驅動電壓所引入的直流分量會極大的減少發光片的壽命，某些驅動器采用一端接發光片一端接地的驅動作法是不可取的，因為這不僅向發光片引入了直流分量，而且對系統的地線也引進更多的干擾信號。在電氣特性上，EL發光片壽命的降低意味著等效電容值的降低和等效電阻值的增加。發光片的應用場合在絕大多數情況下是直流低壓系統，比如電池供電。但發光片必須用高壓來驅動，通常要求驅動電路應高效率地把直流電壓轉換為頻率為400Hz-1000Hz,幅值為50——200Vpp的交流電壓，且不使用過多的電子元件。在塑料電(場)致發光片電路設計中，噪音和電磁干擾是一個不可回避的問題，產生噪音的物理原理原因有兩點：1）脈沖電流流過驅動器電路時可能有相當大的強度，會引起電感或其它電器元件振動或感應其它元件振動，可通過調整振蕩頻率或更好的電感解決問題；2）驅動電路是的振蕩電容和物理結構類似，電容發光片在高壓交流電的驅動下表現出壓電效應，從而發生振動產生噪音。可通過更換發光片和改善發光片的裝配工藝來解決。產生電磁干擾主要原因是逆變過程中，脈沖電流經驅支器電路時所涉及的電子元件發生電磁泄露。通過元器件的選擇和PCB極的屏蔽設計可基本解決此問題。需要強調的是，不同的EL驅協芯片因其內部的工作原理不同，相應的驅動電路所產生的噪聲的直接原因是驅動電壓的波形合成方式。發光片規定使用正弦電壓驅動，但實際上發光片的驅動波不是個純粹的正弦波，而是一個由脈沖組成的包絡類似正弦波的鋸齒波。在場致發光片電路設計是，請注意：發光片的諸參數之間相互聯系，包括工作電壓、頻率、設計輸出亮度、發光片的壽命顏色和價格。為了便于設計和電路工作穩定可靠，在選擇元器件時參考驅動芯片供應商推薦的參數或它們推薦的元器件供應商。料電(場)致發光片的主要技術指標為：電(場)致發光平面顯示屏種類本產品是利用無機粉末電致發光（EL）技術原理，特點為平面形式發光，并通過電路可以實現彩色動態圖案與文字顯示。現有產品形式有：超薄柔性塑料EL、平面玻璃EL、搪瓷EL、長壽命戶外用塑料EL。基本技術指標如下：戶內塑料EL屏：最大尺寸80cmX60cm厚度0.2-0.5mm，亮度5-120Cd/m2,使用條件80-110V,400-800Hz或220V,50Hz，原料基材PET塑料片特點：可彎曲、裁減，重量輕，使用方便等用途：彩色動態超薄廣告燈箱、手表手機儀表液晶背照明、服裝標牌圖案顯示、汽車飛機儀表盤顯示、大屏幕矩陣文字圖案顯示…玻璃EL屏：最大尺寸300mmX400mm厚度1-5mm，亮度5-70Cd/m2,使用條件110V,400-800Hz或220V,50Hz，原料基材玻璃片特點：使用壽命長，外觀平整等用途：緊急通道指示、暗照明…搪瓷EL屏：最大尺寸300mmX400mm厚度2-5mm，亮度5-50Cd/m2,使用條件110V,400-800Hz或220V,50Hz，原料基材金屬片特點：適應各種不同類型戶外惡劣氣候、抗硬質沖擊等用途：戶外夜間路標門牌指示、汽車艦船等交通工具牌號顯示…4)戶外大型超薄節能EL發光廣告屏特點:戶外使用壽命4年(半壽命1.2萬小時),單體最大面積:6米X0.3米,顏色:彩色,可動態閃動,厚度:1mm主體材料:熒光粉/塑料薄膜,亮度:90Cd/m2,工作溫度:-30度+40度,耗電:50W/m2(90V500Hz),電流1.5A/m2推廣應用領域:建筑物廣告,橋梁外形,汽車車體廣告,輪船外形,城市大型交通指示牌/指示帶,戶內外商業燈箱廣告.使用方法:粘貼/懸掛/拼接同類技術比較優勢:長壽命(是現有技術5倍),大面積,節約電能.推廣合作方式:出售自動化生產設備及配套生產工藝1.電容技術指標面積電容單位電容4.2*4.2cm29.28nf0.52nf/cm2200*290cm2354nf0.61nf/cm2285*410cm2728nf0.62nf/cm2410*580cm21090nf0.45nf/cm22.功耗技術指標DH100-12-TB面積電壓電流(輸入）亮度頻率（khz）A4DC12V0.38A1501.18A3DC12V0.58A1000.837A2DC12V0.68A720.746DH200-12-TB面積電壓電流(輸入）亮度頻率（khz）A2DC12V1.71A150A2+A3+A4DC12V2.8A114電致發光片價格與質量關系德國高亮型德國普通長壽命型中國長壽命型中國普通型說明分級無無1-10級11-12級每個等級間壽命穩定性差距5-15%，根據成本價格，人為混合隨時調整。壽命半壽命>3000hr全壽命>10000hr半壽命2000hr全壽命>5000hr全壽命3000-100hr全壽命10-5hr專業強化檢測：濕度95%，溫度80度，非連續工作3-50hr，檢測黑斑。亮度100-150Cd/m280-120Cd/m280-120Cd/m2100-130Cd/m2劣質產品多是以高亮度長壽命出現，提高亮度通過電子器件功率實現，這種方式無法解決穩定性問題抗電壓擊穿性A級標準承受電壓180-440V，B級標準承受電壓180V，C級標準承受電壓160VD級承受電壓140V由主體材料與工藝決定，短壽命材料容易發熱、擊穿、易燃、電池易爆。應用范圍戶外型、戶內型戶內型戶內型、一次性型一次性型調整是根據使用季節、不同地區、客戶要求、成本價格等故障率<0.3%<2%<10%發熱、擊穿、老化快、有黑斑<18%短路、斷路產生火花不可控不可預測，由發光片或驅動器單方缺陷，導致相互間的協調不穩定。成本占%比70%40%30-20%10%發光材料的選用是電致發光片價格差距的主要因素判斷解決方法查看材料生產廠提供購買合同，便宜的價格主要來源于低質量的發光材料，低質量的不只是故障率高，更重要是安全系數低，即便是DC3V也易發生擊穿導致火災。提供知識產權證明文件，偽劣產品基本沒有研發與知識產權，尤其是企業無專利（在中國私人持有專利可以躲避強制安全檢測，不承擔法律責任）。提供承接政府項目案例，大型發光片可量產，小發光片穩定更高，公共產品要求嚴格。要求提供中國質量檢測報告，因為采購者不具備專業與檢測條件，劣質產品多是以高亮度長壽命出現，高亮度通過提高電子器件功率實現，這種方式無法解決穩定性問題，因此低價格高亮度產品是常見的銷售陷阱。低價格的利潤一定是來源于，低質量的原料與安全。數據測量條件鑒別：低質量高亮度是由高電壓高頻率取得，而壽命有是低電壓低頻率獲得，不說明是不同的檢測條件獲得，只闡述購買者喜歡需要的亮度、壽命。鑒別生產企業是否具有專業的技術歷史與傳承，是否與大型零售企業合作,體