專利名稱：粉末交流電致發(fā)光材料及其制作的光源和用于暗室照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末交流電致發(fā)光材料，特別是涉及ZnSMn，Cu材料及用這種材料制作的光源和用于暗室照明技術(shù)領(lǐng)域。
電致發(fā)光是一種電能直接轉(zhuǎn)換為光能的現(xiàn)象，電致發(fā)光有兩種方式，即直流電致發(fā)光，簡稱DCEL，和交流電致發(fā)光，簡稱ACEL。ZnSMn，Cu材料是電致發(fā)光材料中的一種。
對比文件一“電致發(fā)光/光源在暗室照明和曝光中的應(yīng)用”朱寧等，發(fā)光快報，第5期，50～52頁，1990年，長春物理研究所發(fā)光快報編輯部出版。
該對比文件中給出了ZnSMn，Cu粉末交流電致發(fā)光材料的光譜能量分布圖，其范圍為400～680mμ。我們知道這種光譜能量分布已經(jīng)超出了彩色膠片和相紙560～620mμ的安全光譜分布范圍，除非在這種光源上再蓋上濾光片使發(fā)出的光譜窄化，否則，不可能把這種光源用于彩色膠片和相紙的暗室照明。
對比文件二“ZnSMn，Cu粉末的直流電致發(fā)光(DCEL)”周連祥等，發(fā)光與顯示，第6卷，第4期，358～367頁，1985年12月，長春物理研究所發(fā)光與顯示編輯部出版。
該對比文件敘述了ZnSMn，Cu粉末DCEL和ACEL材料制備的區(qū)別，給出了DCEL顯示器的基本結(jié)構(gòu)。這種DCEL顯示器的基本結(jié)構(gòu)適用于ZnSMn，Cu粉末ACEL的平面光源。
對比文件三“NH4I氣氛制備ZnSMn，Cu ACEL粉末”韋志仁等，河北大學(xué)學(xué)報，第12卷，第1期，64～67頁，1992年，河北大學(xué)學(xué)報編輯部出版。
該對比文件敘述了ZnSMn，Cu粉末ACEL材料的制備過程。可見這種ACEL發(fā)光材料的制備技術(shù)對本專業(yè)技術(shù)人員是公知的。這種ZnSMn，Cu粉末ACEL材料的光譜分布也不適合彩色膠片和相紙的暗室照明。
本發(fā)明的目的由于用ZnSMn，Cu粉末ACEL材料制作的光源不滿足彩色膠片和相紙的暗室照明，其根本的原因是單純地使用ZnSMn，Cu粉末ACEL材料所得到的光譜分布超出了560～620mμ安全照明范圍，本發(fā)明在ZnSMn，Cu粉末ACEL材料的基礎(chǔ)上加入有機(jī)染料，并要求ZnSMn，Cu粉末按一定的比例配置，獲得了560～620mμ光譜分布的粉末ACEL材料，解決了用粉末ACEL材料制作的光源作為彩色膠片和相紙暗室照明的技術(shù)問題。
一種粉末交流電致發(fā)光材料，成分為ZnSMn，Cu和有機(jī)染料，且每克ZnSMn，Cu材料中加入0.065～0.075克波長為560～620mμ的有機(jī)染料，ZnSMn，Cu材料的比例為每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。
這種粉末ACEL材料是按常規(guī)的方法制備，首先將Mn和Cu加入到ZnS中去，其比例為每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu，再加去離子水，調(diào)成泥漿狀，烘干，磨均勻，然后在850～950℃，并伴隨著NH4I的氣氛中，灼燒60～20分鐘后進(jìn)行退火，再用化學(xué)的方法去掉該材料表面的導(dǎo)電相，ZnSMn，Cu材料制備完成后再與波長為560～620mμ的有機(jī)染料混合，其比例是每克ZnSMn，Cu材料中加入0.065～0.075克波長為560～620mμ的有機(jī)染料。
用上述成分為ZnSMn，Cu和有機(jī)染料的粉末交流電致發(fā)光材料與有機(jī)環(huán)氧樹脂均勻地混合，涂覆在透明的導(dǎo)電玻璃上，然后用真空鍍膜的方法，在該涂覆層上鍍一金屬電極層，這種金屬電極層一般為鋁，上述透明的導(dǎo)電玻璃通常是以玻璃為襯底，在其表面鍍一SnO2透明導(dǎo)電層，這就制成一種用粉末交流電致發(fā)光材料為發(fā)光體的平面光源，即在透明導(dǎo)電玻璃與金屬電極層之間涂覆一層，混合在有機(jī)環(huán)氧樹脂中成分為ZnSMn，Cu和有機(jī)染料的粉末ACEL材料。一般該涂覆層的厚度為幾十微米，故這種平面光源其結(jié)構(gòu)類似平板電容器，當(dāng)透明導(dǎo)電玻璃為一電極，金屬電極層為一電極，施加交流電，例如220V市電就可激發(fā)出光。為了提高平面光源的發(fā)光亮度和耐壓性能，可以在金屬電極層與ACEL材料涂覆層之間涂一層TiO2。
用成分為ZnSMn，Cu和有機(jī)染料的粉末ACEL材料，制成的平面光源，其發(fā)光光譜分布為560～620mμ范圍，正好與彩色膠片和相紙的安全光譜相吻合，故這種平面光源可用于彩色膠片和相紙的暗室照明。
眾所周知，彩色膠片和相紙的生產(chǎn)均在暗室中進(jìn)行，因此用于暗室內(nèi)的照明光源不允許對產(chǎn)品有任何程度的曝光，故暗室光源首先要保證彩色膠片和相紙的安全，其次是亮度和節(jié)能，這是暗室光的三要素。目前膠片廠用于彩色膠片和相紙的暗室光源均需要進(jìn)行濾光，這樣很多光能被浪費(fèi)掉，同時還需要定期更換濾色片，一年更換幾次，不但影響生產(chǎn)而且還增加產(chǎn)品成本。人們試圖用ZnSMn，Cu粉末ACEL材料用于彩色膠片和相紙的暗室照明，正如對比文件一給出的這種材料的光譜能量分布曲線圖，直接應(yīng)用到彩色膠片和相紙暗室中是困難的。本發(fā)明的粉末ACEL材料的發(fā)光光譜分布滿足了彩色膠片和相紙的暗室要求，解決了人們長期欲望，克服了單純的ZnSMn，Cu粉末ACEL材料發(fā)光光譜過寬的技術(shù)難題，實現(xiàn)了用本發(fā)明的粉末ACEL材料所制作的光源用于彩色膠片和相紙的暗室照明。同時這種平面光源每平方米耗電為一瓦，一個2000m2的生產(chǎn)車間，一般需要5m2平面光源，則照明功率為5W，而用鎢絲暗室燈照明需用功率3.45KW，按兩班生產(chǎn)，一年280天計算，則一個車間年節(jié)省1萬5千度電，因此這種光源節(jié)能相當(dāng)可觀。


圖1 一種用粉末ACEL材料制作的平面光源結(jié)構(gòu)圖實施例一、粉末ACEL材料的制備在熒光純ZnS原料中加入每克ZnS為5～6×10－3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。一般可以按每克ZnS為5×10－3克Mn和1×10-3克Cu配置。
然后用去離子水調(diào)成泥漿狀，烘干，磨勻，放置在NH4I氣氛中加溫到850～950℃中灼燒60～20分鐘，再進(jìn)行退火。ZnS:Mn,Cu粉末材料經(jīng)高溫灼燒后，得到的是其表面有過剩的導(dǎo)電相，可采用化學(xué)的方法去掉這一表面導(dǎo)電相，主要的方法是用KCH,或NH4溶液洗，得到表面沒有導(dǎo)電相的ZnS:Mn,CU粉末ACEL材料。然后與波長為560～620mμ的有機(jī)染料均勻混合，其比例為每克ZnS:Mn,Cu材料中加入0.065～0.075克波長為560～620mμ的有機(jī)染料一般每克ZnS:Mn,Cu材料中加入0.07克波長為560～620mμ的有機(jī)染料二、一種用粉末ACEL材料制作的平面光源如圖1所示，在具有SnO2透明導(dǎo)電層的平面玻璃［1］上涂覆一層，用實施例一所制成的粉末ACEL材料和有機(jī)環(huán)氧樹脂均勻混合的涂料［2］，其厚度為幾十微米，烘干，然后用真空鍍膜的方法在涂覆層上鍍一鋁電極層［3］。為了提高光源的亮度和耐壓性能，可在鋁電極層［3］與粉末ACEL材料和有機(jī)環(huán)氧樹脂均勻混合的涂料［2］之間涂一層TiO2［4］。為了提高光源的壽命，可在鋁電極層［3］上放置一層分子篩［5］，再用玻璃［6］把分子篩蓋住，用環(huán)氧樹脂［8］把玻璃［6］的四周封密。最后從SnO2透明導(dǎo)電層的平面玻璃［1］和鋁電極層［3］上分別引出導(dǎo)線，與頻率為50Hz、電壓為220V電源［7］連接后即可發(fā)光，其光譜分布為580～620mμ。
三、一種用粉末ACEL材料制作的平面光源用于彩色膠片和相紙暗室照明把實施例二所述的平面光源，放置在彩色膠片和相紙的暗室中，一般要求彩色膠片和相紙距離這種平面光源≥1m,當(dāng)暗室面積為2000m2時，一般需要5m2這種平面光源，總功率為5W。
權(quán)利要求
1.一種粉末交流電致發(fā)光材料，成分為ZnS∶Mn，Cu，其特征在于每克ZnS∶Mn，Cu材料中加入0.065～0.075克波長為560～620mμ的有機(jī)染料，ZnS∶Mn，Cu材料的比例為每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉末交流電致發(fā)光材料，其特征是每克ZnSMn，Cu材料中加入0.07克波長為560～620mμ的有機(jī)染料，ZnSMn，Cu材料的比例為每克ZnS加入5×10-3克Mn和1×10-3克Cu。
3.一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，是在透明導(dǎo)電玻璃與金屬電極層之間涂覆一層，混合在有機(jī)環(huán)氧樹脂中的ZnSMn，Cu粉末交流電致發(fā)光材料，其特征在于每克ZnSMn，Cu材料中加入0.065～0.075克波長為560～620mμ的有機(jī)染料，ZnSMn，Cu材料的比例為每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，其特征是用于彩色膠片和相紙的暗室照明。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，其特征是在金屬電極層與電致發(fā)光材料涂覆層之間涂一層TiO2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，其特征是用于彩色膠片和相紙的暗室照明。
7.一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，是在透明導(dǎo)電玻璃與金屬電極層之間涂覆一層，混合在有機(jī)環(huán)氧樹脂中的ZnSMn，Cu粉末交流電致發(fā)光材料，其特征在于每克ZnSMn，Cu材料中加入0.07克波長為560～620mμ的有機(jī)染料，ZnSMn，Cu材料的比例為每克ZnS加入5×10-3克Mn和1×10-3克Cu。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，其特征是用于彩色膠片和相紙的暗室照明。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，其特征是在金屬電極層與電致發(fā)光材料涂覆層之間涂一層TiO2。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用粉末交流電致發(fā)光材料制作的光源，其特征是用于彩色膠片和相紙的暗室照明。
全文摘要
本發(fā)明是“粉末交流電致發(fā)光材料及其制作的光源和用于暗室照明”。涉及ZnS:Mn，Cu材料及制作的光源和暗室照明技術(shù)領(lǐng)域。解決了光譜分布為560～620μm的粉末ACEL材料、及制作的光源用于彩色膠片和相紙暗室照明的技術(shù)問題。本發(fā)明要求ZnS:Mn，Cu按一定的比例配置并加入有機(jī)染料。使現(xiàn)有的ZnS:Mn，Cu粉末ACEL光譜分布變窄，滿足彩色膠片和相紙的暗室要求，制作的平面光源耗能1W/m
文檔編號C09K11/00GK1099787SQ9311698
公開日1995年3月8日 申請日期1993年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月3日
發(fā)明者孟憲棫, 朱寧, 朱自熙, 石磐 申請人:天津理工學(xué)院