專利名稱：細長電光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電光設(shè)備，其一個維度基本上大于其它維度。尤其是，本發(fā)明涉及一種細長電光設(shè)備，其長度基本上大于其它維度，并且可以被沿著該長度尋址。
這種設(shè)備的實例是纖維或細絲(filament)，特別是適合包含在其中包含一個或多個指示顯示器的織物或衣服中的纖維或細絲。
另一個實例是所謂的繩燈，其包括由多個獨立的燈組成的軟管，該燈能夠被可控尋址，并且用作指示顯示器或者裝飾照明。
由能夠經(jīng)歷顏色變化的電光材料構(gòu)成的各種纖維或細絲是公知的。例如，已知由電光活性材料構(gòu)成纖維或細絲，該電光活性材料例如電致發(fā)光材料或者聚LED材料。還可以使用液晶、電泳顆粒懸浮液或者電鉻材料作為電光材料，從而形成該細長電光設(shè)備。
一般而言，所有已知的這種纖維和細絲具有相同的基本結(jié)構(gòu)，并且包括1.導(dǎo)電芯或電極，通常在該纖維或細絲的中心或者朝著該纖維或細絲的中心軸向貫穿該纖維或細絲；2.電光層，覆蓋芯電極；3.透明導(dǎo)電外部電極。
通過在芯電極與外部電極之間施加電壓差，在電光層中產(chǎn)生電場。所產(chǎn)生的電場在該纖維或細絲的整個長度上為均勻的，并且引起了該電光層光學(xué)狀態(tài)的變化。光學(xué)狀態(tài)的變化取決于構(gòu)成該電光層的材料以及電極上施加的電場。
此外，還已知各種類型的繩燈，其由獨立的燈泡或LED組成。繩燈通常包括沿著軟管長度延伸的兩個電極線，并且由多個獨立的光源(例如白熾燈炮或者LED)組成，向所有光源提供兩個電極線之間的電勢差。而且該繩燈的光學(xué)外部特征在軟管的整個長度上是均勻的，或者至少為周期性重復(fù)的。
本發(fā)明的目的是提供一種電光設(shè)備，其中通過沿著構(gòu)成該設(shè)備一部分的第一或第二電極實現(xiàn)相位延遲，能夠控制該設(shè)備光學(xué)活性部分的長度和位置。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種電光設(shè)備，其具有包括電光活性部分的第一端和相對的第二端；第一電極，具有第一端和相對的第二端；第二電極，具有第一端和相對的第二端；該電光活性部分至少部分地位于第一與第二電極之間；該電光設(shè)備還包括用于控制電光活性部分預(yù)定區(qū)域的光學(xué)狀態(tài)從而使得該電光設(shè)備內(nèi)預(yù)定區(qū)域的位置是可控的的控制裝置。
優(yōu)選的是，預(yù)定區(qū)域的長度也是可控的。
利用本發(fā)明，可以采用使該預(yù)定區(qū)域的位置或者該區(qū)域的長度或者該區(qū)域的位置和長度得以控制的方式來控制電光設(shè)備預(yù)定區(qū)域的光學(xué)狀態(tài)。
這與已知的顏色變化電光設(shè)備形成了鮮明的對比，在已知設(shè)備中，僅可以在電極的整個長度上均勻地改變電光活性層的光學(xué)狀態(tài)。實際上，這意味著已知顏色變化電光設(shè)備的光學(xué)狀態(tài)沿著該設(shè)備的整個長度是相同的。
換句話說，在已知的顏色變化纖維中，當(dāng)電光活性部分由具有閾值電壓的材料構(gòu)成時，整個纖維將處于不發(fā)光的斷開狀態(tài)或者發(fā)光的接通狀態(tài)，在該閾值電壓以上該電光活性部分處于接通狀態(tài)，在該閾值電壓以下該電光活性部分處于斷開狀態(tài)。
利用本發(fā)明，可以改變該電光活性部分沿著電光設(shè)備長度的光學(xué)狀態(tài)，使得該細長電光設(shè)備的可變部分和可變長度可以在任意給定時刻處于接通狀態(tài)，并因此發(fā)光。
該設(shè)備的光學(xué)狀態(tài)可以是這樣的，即該設(shè)備發(fā)射內(nèi)部光，或者反射或吸收來自外部光源的光。使用中，預(yù)定區(qū)域的光學(xué)狀態(tài)可以是這樣的，即當(dāng)該設(shè)備中沒有其它部分發(fā)光時其發(fā)光。
電光設(shè)備的預(yù)定區(qū)域可以僅包括該設(shè)備的一部分，或者可以包括整個設(shè)備。
本發(fā)明尤其適合用作指示燈，或者包含在衣服中的指示燈，或者用作裝飾燈。
有利的是，該電光設(shè)備包括軸；該設(shè)備、第一電極和第二電極的第一端分別位于基本上垂直于該軸的第一平面中，該設(shè)備、第一電極和第二電極的第二端分別位于與第一平面分離并且基本上垂直于該軸的第二平面中。
有利的是，該控制裝置包括用于在電光活性部分上施加交流電壓或者使電壓交變的電壓裝置。
通過改變在該材料或元件上施加的電場，可以改變電光活性材料或元件的光學(xué)狀態(tài)。該材料或元件優(yōu)選具有閾值電壓。當(dāng)?shù)陀陂撝惦妷旱碾妶鍪┘拥皆摬牧匣蛟蠒r，該材料或元件保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，并且不發(fā)光。當(dāng)高于閾值電壓的電場施加到該材料或元件上時，該材料或元件切換到接通狀態(tài)，在該狀態(tài)下，其發(fā)光。
利用本發(fā)明，在沿著該設(shè)備長度的一個或多個預(yù)定區(qū)域中將超過構(gòu)成電光活性層的材料或元件的閾值電壓。
通過改變電光活性部分上施加的交流電壓的振幅，可以改變預(yù)定區(qū)域的長度。通過提高振幅之差，預(yù)定區(qū)域的長度會增大，反之亦然。
優(yōu)選的是，電壓裝置包括用于向第一電極的第一端施加第一交流電壓的第一電壓源，以及用于向第二電極的第一端施加第二交流電壓的第二電壓源。
優(yōu)選的是，該第一電極適于將具有基本上恒定相位的第一電壓從第一電極的第一端傳遞到第二端，并且該第二電極適于將具有相位延遲的第二電壓從第二電極的第一端傳遞到第二端。
有利的是，該控制裝置還包括第三電極；包含在第二電極內(nèi)的多個電感元件；以及位于第二與第三電極之間的多個電容元件。
第一電壓源可以將第一交流電壓施加到第一電極的第一端。改變該第一電極，使其電壓在電光設(shè)備的長度上為基本上均勻的。
可以將第二交流電壓施加到第二電極的第一端。改變該第二電極，使其電壓以一定相位延遲從其第一端傳遞到第二端。
相位延遲從第一端沿著第二電極的長度增大，并且在沿著第二電極的基本上中間的位置，其等于1/2周期，并且在第二電極的第二端處其等于一個完整周期。
在給定位置和預(yù)定時刻時，作用在該設(shè)備電光活性部分上的電壓等于第一與第二電極之間的電壓差。因此該電壓差表示了第一與第二電壓之差。
在本發(fā)明的第一實施例中，選擇第一和第二電壓的相位，使它們在每個電極的第一端處相等。在該實施例中，還選擇第一和第二電壓的振幅，使它們相等。這表示在每個電極的第一端處，作用在該設(shè)備電光部分上的電壓基本上為零，這是因為第一與第二電壓之間的電壓差基本上為零。換句話說，第一與第二電壓之間存在相消干擾。
沿著該設(shè)備長度的中間位置，將第二電極中的相位設(shè)定為與第二電極的第一端中的相位相比(因此還與第一電極中的相位相比)滯后1/2周期。這意味著，在這時第一電壓與第二電壓相反。這又意味著第一與第二電壓之差處于最大值。換句話說，在這時第一與第二電壓相長地相互干擾。
在該設(shè)備的第二端，第二電壓的相位使第一電壓的相位確切地滯后一個周期。這意味著在該設(shè)備的第二端處，第一與第二電壓之間的相位差將再次變?yōu)榱?，因此電壓差也將為零。在該設(shè)備的電光活性部分上施加的電壓超過構(gòu)成該部分的電光活性材料的閾值電壓的區(qū)域中，將發(fā)光。
優(yōu)選的是，控制裝置相對于第二電極第一端處的第二電壓的相位可控地改變第一電極第一端處的第一電壓的相位。
這將導(dǎo)致電光活性部分中電壓超過閾值電壓的區(qū)域分別根據(jù)第一和第二電極的第一端處的第一和第二電壓的相位差沿著該設(shè)備的長度偏移了預(yù)定距離。例如，如果選擇半個周期的相位差，則在該設(shè)備的第一端和第二端都會出現(xiàn)電光活性部分上最大的電壓差，同時在沿著該設(shè)備的中間位置處，電壓差為零。
有利的是，改變該控制裝置，從而相對于第二電壓可控地改變第一電壓的振幅。
方便的是，改變該控制裝置，從而相對于第二電壓可控地改變第一電壓的頻率。
有利的是，電光活性層包括電光活性材料，并且該電光設(shè)備包括纖維或細絲。
優(yōu)選的是，該纖維或者細絲基本上為圓柱形的。
優(yōu)選的是，該電光活性層包括電致發(fā)光材料，不過也能夠使用其它類型的電光活性材料。
優(yōu)選的是，第二電極包括細長導(dǎo)體，其為具有多個線圈的線繞線圈的形式。
有利的是，該電光設(shè)備還包括在細長導(dǎo)體的相鄰線圈之間形成的絕緣涂層。這樣防止了相鄰線圈之間的短路。
方便的是，該絕緣涂層是透明的，從而允許電光活性層發(fā)射的光透過纖維。
優(yōu)選的是，第三電極定位在靠近該設(shè)備的外表面。該第三電極包括與第二電極電容性連接的外部導(dǎo)電涂層。能夠?qū)⒃撏獠繉?dǎo)電涂層接地，從而用作觸摸安全的接地層。
有利的是，第二電極的線繞線圈包括絕緣外部涂層，以便確定到第三電極的定義明確的電容性連接。術(shù)語“定義明確”在本文中表示該電容性連接為可以再現(xiàn)的，并且第二與第三電極之間存在可靠的間隔。此外，使發(fā)生不希望的到第三電極的電阻性連接的幾率最小化。
優(yōu)選的是，該外部導(dǎo)電涂層為透明的，從而允許電光活性層發(fā)出的光透過纖維。
可選的是，電光活性部分包括多個發(fā)光二極管(LED)，并且該電光設(shè)備包括繩燈。由于LED發(fā)光的閾值電壓，所以LED特別適合用于本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種制造包括電光活性材料的電光設(shè)備的方法，包括以下步驟(a)在第一細長導(dǎo)電部件周圍沉積電光活性材料層；(b)使該層硬化；(c)在已經(jīng)硬化的電光活性材料周圍纏繞第二細長導(dǎo)電部件；(d)在第二導(dǎo)電部件的相鄰線圈之間沉積絕緣材料；(e)在細長電光設(shè)備周圍沉積導(dǎo)電涂層。
權(quán)利要求20中列出了本發(fā)明第二個方面的其它有利特征。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種驅(qū)動電光設(shè)備的方法，該電光設(shè)備包括第一電極、第二電極，每個電極具有第一端和第二端，以及至少部分位于第一與第二電極之間的電光活性部分，該方法包括以下步驟通過向第一電極的第一端施加第一電壓以及向第二電極的第一端施加第二電壓而在該電光活性層上施加交流電壓差；將相位延遲引入第二電極，從而控制該電光活性層上交流電壓差的振幅。
權(quán)利要求22到24中提出了本發(fā)明第三方面的其它優(yōu)選和有利特征。
現(xiàn)在，參照附圖僅通過舉例的方式進一步描述本發(fā)明，在附圖中

圖1a和1b是常規(guī)顏色變化纖維的示意表示；圖2a到2f是根據(jù)本發(fā)明的纖維形式的電光設(shè)備的示意表示；圖3是根據(jù)本發(fā)明的纖維形式的電光設(shè)備的詳細示意圖；圖4是表示圖3的電光設(shè)備的電路圖；圖5是示出對于施加到第一和第二電極中每一個電極上的第一和第二電壓之間的不同相位差，該電光設(shè)備內(nèi)的發(fā)光功率變化的曲線圖；圖6是示出如何能夠通過改變施加到第一和第二電極中每一個電極上的第一和第二電壓的振幅來改變圖4的該設(shè)備發(fā)光部分長度的曲線圖。
圖7是本發(fā)明第二實施例的示意圖；圖8是示出如何能夠得出沿著第二電極的相位延遲的電路圖。
參照圖1a和1b，附圖標(biāo)記2一般表示了常規(guī)的顏色變化纖維。已知的顏色變化纖維通常包括內(nèi)部芯電極和透明涂層形式的外部電極。在該內(nèi)部和外部電極之間是電光活性材料。在圖1a中，示出了斷開狀態(tài)的電光活性材料，在圖1b中示出了發(fā)光的接通狀態(tài)的電光活性材料。在常規(guī)的顏色變化纖維中，僅可以讓整個纖維處于接通狀態(tài)或者斷開狀態(tài)。換句話說，僅可以讓整個纖維發(fā)光或者不發(fā)光。
現(xiàn)在參照圖2a到2f，附圖標(biāo)記4一般表示了纖維形式的根據(jù)本發(fā)明的電光設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，如下文中更詳細地描述的，可以改變該設(shè)備4預(yù)定區(qū)域的光學(xué)狀態(tài)，從而可以控制預(yù)定區(qū)域6的長度和位置。
在圖2a中，整個設(shè)備處于斷開狀態(tài)，因而不發(fā)光。
在圖2b到2f中的每個圖中，該設(shè)備4包括預(yù)定區(qū)域6，其中該區(qū)域6的光學(xué)狀態(tài)是該區(qū)域發(fā)光，而該設(shè)備的其他區(qū)域不發(fā)光。如圖2b到2f所示，利用本發(fā)明能夠控制預(yù)定區(qū)域6的長度和位置。
參照圖3，更詳細地表示了根據(jù)本發(fā)明的纖維4。該纖維4包括內(nèi)部導(dǎo)電芯形式的第一電極8。該電極8包括低電阻導(dǎo)電芯線，例如銅。
該設(shè)備4還包括盤線的細長部件形式的第二電極12，其沿著電光活性層10的外表面纏繞。該第二電極12以一定方式纏繞，使得相鄰線圈14之間存在空間，從電光活性層10發(fā)出的光能夠通過該空間射出該設(shè)備。
在相鄰線圈14之間沉積絕緣材料。還沉積絕緣涂層，使其圍繞第二電極12。
該設(shè)備4還包括在該設(shè)備周圍沉積的第三電極18，該電極為透明導(dǎo)電涂層的形式，該涂層由例如ITO構(gòu)成。該透明導(dǎo)電涂層18起到接地層的作用，對它觸摸是安全的。同時該層與第二電極12電容性連接。
通過在第一電極8上沉積電光活性層10形成該設(shè)備4。當(dāng)該層10已經(jīng)硬化時，第二電極12在該層10外表面周圍纏繞。然后在相鄰線圈14之間和周圍沉積絕緣層。最后在該設(shè)備4周圍沉積涂層18。
在本發(fā)明的一個實施例中，第二電極12已經(jīng)在電極外表面上具有絕緣層。這意味著一旦細長部件已經(jīng)在電光活性層10周圍纏繞，則無需在該細長部件上放置附加的絕緣材料。這樣能夠更準(zhǔn)確地限定絕緣體的厚度。還減少了第二電極12與透明涂層18之間出現(xiàn)短路的機會。
向第一電極8施加第一電壓，以及向第二電極12施加第二電壓。因為第二電極12包括沿著纖維長度纏繞的線圈，該線圈與第三電極18電容性連接，所以沿著第二電極12的長度引起了電壓的相位延遲。然而，第一電極8具有沿著纖維長度的電壓基本上恒定的電信號。
在沿著纖維長度的某個位置以及在某個時刻，第一電極8與第二電極12之間存在約180°(半個周期)的相位差。在這些位置，作用在電光活性層10上的電壓將為最大值，并且將該電壓設(shè)置為超過用于光學(xué)激勵該電光活性層的閾值。
仔細調(diào)整第二電極12與第三電極18之間的自感L和電容耦合C。此外，仔細地使第二電極12在一端終結(jié)以其特定阻抗接地。以下特別參照圖8闡述了沿著第二電極12實現(xiàn)相位延遲所必須的條件。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，圖示了表示圖3所示的纖維4的電路。該電路包括三個電勢線，地線20、線圈線22和芯或均勻相位線24。線20、22、24的水平長度對應(yīng)于設(shè)備4的長度。
線圈線22表示第二電極12，在本實施例中其為圖3所示的線圈形式。芯或均勻相位線24表示第一電極8。地線20表示第三電極18。第二電極12可以視為包括多個段以及對于每段的多個自感元件Lcoil、對于每段的電阻元件Rcoil，以及與地線的電容耦合Ccoating。段的概念用于實現(xiàn)為該纖維建立數(shù)學(xué)模型。該纖維物理上不必由各段構(gòu)成。
在由圖3所示的設(shè)備4的左端表示的第一端處，利用信號發(fā)生器Vcoil使第二電極12(表示線圈線22)與第三電極18(表示地線20)相連，該信號發(fā)生器具有角頻率ω。由于電感和電容元件之間的相互感應(yīng)，信號的漸變相位延遲將沿著線圈長度發(fā)展，其等于該模型相鄰段之間的。
在圖3的右側(cè)表示的該設(shè)備第二端處，利用電阻Rterm=LcoilCcoating-14(ωLcoil)2]]>使電極12(表示線圈線22)與電極18(表示地線20)相連。
這種匹配電阻的功能是“吸收”第二電極12上的輸入信號，以便防止回信號。此外，應(yīng)當(dāng)選擇線圈電阻Rcoil小于線圈的感抗ωLcoil，以便在第二電極12的長度上保持相等的信號振幅。
在分別由線圈線22和均勻相位線24表示的第二電極12與第一電極8之間，放置了電光活性層10。該電光活性層10在第二電極12的每個模型段具有電阻Roptic和電容Coptic。
在纖維4的左端，利用第二信號發(fā)生器Vcore使第一電極8(表示芯線24)與第三電極18(表示地線20)相連，該信號發(fā)生器也具有角頻率ω。由于沿著第一電極的低電阻，沿著第一電極8不存在相位延遲，該低電阻在圖4所示的電路中表示為零。
這意味著在電光活性層10上將生成頻率也為ω的電場。然而，該電場的振幅取決于第一電極8與第二電極12之間的相位差。最大振幅出現(xiàn)在相位差為180°的位置，最小振幅出現(xiàn)在相位差為0°的位置。
因為第二電極12中電壓的相位沿著該設(shè)備4改變，所以該電光活性層10上施加的電場的振幅也沿著該設(shè)備的長度變化。這意味著在電場和RMS功率超過用于光學(xué)激勵電光活性層10的閾值的位置生成相位可調(diào)區(qū)域。在因為電場沒有超過用于光學(xué)激勵電光活性層10的閾值而可感到?jīng)]有光學(xué)活性的位置還生成了沿著該設(shè)備的其它區(qū)域。
有利的是，與第三電極相連的電容(Ccoating)足夠大，大到足以確保其阻抗與電光活性層10的等效阻抗相比小，以便確定相位延遲。
現(xiàn)在參照圖5，圖形示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的細長電光設(shè)備上的發(fā)光功率隨著沿該設(shè)備的位置的變化。
圖5所示的結(jié)果基于利用每段長度約10cm的100個段為模型的設(shè)備。所使用的總設(shè)備長度為10米。該設(shè)備的半徑rfibre(芯+電光層)為5mm。第二電極12包括半徑rwire為0.8mm的細銅線以及半徑rcoating為13.8微米的外部絕緣涂層。纏繞該細銅線，使其頻率為每米纖維長度307繞(N/l)。
每模型段的該電光活性層10的電阻為Roptic＝100KΩ。
每模型段的該電光活性層的電容為Coptic＝100pF。
在這種纖維中，每段纖維具有以下每模型段的參數(shù)·線圈的自感·線圈的電阻·對第三電極的電容Ccoating=ϵ2π(rfibre+2rwire)lrcoating·1100=8nF]]>以及單一終端電阻Rterm=LcoilCcoating+Coptic-14(ωLcoil)2=12.4Ω]]>該值對于施加到第一和第二電極中每個電極的電壓的選定角頻率ω是有效的，該角頻率為6.28×105弧度/秒。整個纖維長度上的總相位差等于100·arccos(1-1/2ω2LcoilCcoating)＝6.28弧度。
這意味著總相位差等于施加到該電極的電壓頻率的一個完整周期(360°)。
圖5示出了每段的電光功率。
能夠看出，在本實施例中，將第一電極8和第二電極12左端上的正弦電壓的振幅選擇為均等于115伏特。
當(dāng)?shù)谝浑姌O8與第二電極12的電壓源之間的相位差為零時，則沿著該設(shè)備的中間位置，發(fā)光功率將為最大值，如線26所示，并且將超過由線28表示的0.2瓦的閾值功率。因此，當(dāng)兩個電壓源之間的相位差為零時，該纖維的中間部分將發(fā)光，這是因為該纖維中該部分的功率超過閾值28。
通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整兩個電壓源之間的相位差，能夠?qū)l(fā)光部分沿著該設(shè)備的長度移動到任意希望的位置。線30表示當(dāng)Vcoil(第二電極12的左端)與Vcore(沿著第一電極8的全部)之間的相位差為-0.3時的發(fā)光功率分布，線32表示當(dāng)電壓源之間的相位差為0.1時發(fā)光功率沿該纖維的變化。能夠看出，該纖維中發(fā)光功率超過閾值28的區(qū)域的位置隨著相位差的變化而變化。
現(xiàn)在參照圖6，示出了發(fā)光功率沿著纖維4的變化，該纖維具有與上文中參照圖5所闡述的參數(shù)相同的參數(shù)。然而在圖6所示的實施例中，選擇第一和第二電極8、12的電壓振幅，使得它們彼此不等，但是相加的和與以上參照圖5所闡述的電壓和相同。換句話說，在本實例中，施加到第一和第二電極8、12上的電壓的和為230伏。
能夠看出，該設(shè)備4中具有足夠功率以克服閾值28并且因此發(fā)光的預(yù)定部分的長度如何根據(jù)施加到第一和第二電極8、12上的電壓之差變化。在參照圖6所示的實例中，當(dāng)施加到第一和第二電極上的電壓均等于115伏時，出現(xiàn)了最短的這種長度。這由線34表示。線36表示了當(dāng)施加到第一電極8的電壓為173伏并且施加到第二電極12的電壓為58伏時該區(qū)域的長度如何增長。線38表示了當(dāng)施加到第一電極的電壓為196伏并且施加到第二電極的電壓為35伏時該長度的進一步增加。最后，在本實例中，當(dāng)施加到第一電極的電壓為207伏并且施加到第二電極的電壓為23伏時該預(yù)定區(qū)域具有最長的長度，如線40所示。
在其它實施例中，能夠控制驅(qū)動信號Vcoil和Vcore以生成對裝飾照明應(yīng)用有意義的特殊效果。
例如，當(dāng)選擇第一8和第二12電極信號的頻率，使它們具有彼此略微不同的頻率時，發(fā)光部分沿著纖維逐漸移動(平移)。這意味著，例如對于第一與第二電極之間的1弧度/秒的徑向頻率差而言，該發(fā)光部分在6.3秒內(nèi)在該纖維的整個長度上移動。
此外，施加到第一和第二電極的信號頻率的振幅與沿第二電極12的總相移成比例，如下文中參照圖8更加詳細地所解釋的。這意味著通過使輸入第一和第二電極的信號的頻率加倍，發(fā)光部分的數(shù)量也加倍。這些發(fā)光部分形成在等距離位置。這意味著可以生成外觀類似于常規(guī)“繩燈”的裝飾燈，但是其還可以用電的手段改變發(fā)光部分的數(shù)量，并且使這些部分沿著纖維的長度移動。
為了相對于根據(jù)本發(fā)明的實施例的纖維4的驅(qū)動參數(shù)進行概括，如果第一和第二電極8、12上的電壓如下Vcoil=(V‾+ΔV)·sin[(ω‾+Δω)·t]]]> 那么，所有驅(qū)動參數(shù)的功能如下 控制發(fā)光部分的亮度(和寬度)·ΔV控制發(fā)光部分的寬度 控制發(fā)光部分的數(shù)量·控制發(fā)光部分的位置·控制發(fā)光部分的速度(當(dāng)它們沿著纖維長度移動時)參照圖7，附圖標(biāo)記70一般表示了本發(fā)明的第二實施例。該纖維70包括細長線圈形式的第二電極72，其沿著內(nèi)部導(dǎo)電芯74延伸。該纖維70還包括圍繞第二電極72的電光活性層76。透明導(dǎo)電涂層形式的第一電極78圍繞該電光活性層。該內(nèi)部導(dǎo)電芯74起到第三電極的作用。
可以按照上文中相對于纖維4所述的類似方式應(yīng)用該纖維70。
現(xiàn)在參照圖8，示出了對導(dǎo)出沿著導(dǎo)線的相位延遲的解釋。
如果線圈電阻R＝0并且達到穩(wěn)定狀態(tài)，則假設(shè)所有電壓Vn為具有相同徑向頻率ω和相同振幅V0的正弦形式，并且在相鄰節(jié)點之間存在相位延遲Δφ，這意味著(復(fù)數(shù)表示法) 因此得出了(相鄰之差)電流 該差值應(yīng)當(dāng)與流過電容的電流一致
因此，得出了相鄰節(jié)點之間的相位差(以及小Δφ的近似法)繼而得出終端阻抗Zterm(以及小Δφ的近似法)Zterm=VNIN=V0ejωtV0ejωt(1-e-jarccos(1-12ω2LC)/jωL=jωL12ω2LC+j1-(1-12ω2LC)2=]]>Zterm=12jωL+LC-14ω2L2≈LC]]>如果是非零線圈電阻R，只要R＜＜ωL，則以上結(jié)果仍然成立。
權(quán)利要求
1.一種電光設(shè)備(4)，其具有第一端和相對的第二端，包括電光活性部分(10)；第一電極(8)，具有第一端和相對的第二端；第二電極(12)，具有第一端和相對的第二端；該電光活性部分(10)至少部分地位于第一電極(8)與第二電極(12)之間；該電光設(shè)備還包括用于控制電光活性部分的預(yù)定區(qū)域(6)的光學(xué)狀態(tài)以致于使該電光設(shè)備(4)內(nèi)預(yù)定區(qū)域的位置是可控的的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光設(shè)備(4)，其中該預(yù)定區(qū)域的長度是可控的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電光設(shè)備(4)，其中該控制裝置包括電壓裝置，其適于在電光活性部分上施加交流電壓。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的電光設(shè)備，其中該電壓裝置包括用于向第一電極的第一端施加第一電壓的第一電壓源和用于向第二電極的第一端施加第二電壓的第二電壓源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電光設(shè)備，其中該第一電極適于將具有基本上恒定相位的第一電壓從第一電極的第一端傳遞到第二端，并且該第二電極適于以相位延遲將第二電壓從第二電極的第一端傳遞到第二端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電光設(shè)備，其中該控制裝置還包括第三電極；包含在第二電極內(nèi)的多個電感元件；以及位于第二與第三電極之間的多個電容元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4到6中任一項所述的電光設(shè)備，其中該控制裝置適于可控地改變第一電壓施加到第一電極的第一端時相對于第二電壓施加到第二電極的第一端時的相位。
8.根據(jù)權(quán)利要求4到7中任一項所述的電光設(shè)備，其中該控制裝置適于可控地改變第一電壓相對于第二電壓的振幅。
9.根據(jù)權(quán)利要求4到8中任一項所述的電光設(shè)備，其中該控制裝置適于可控地改變第一電壓相對于第二電壓的頻率。
10.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的電光設(shè)備，其中該電光活性層包括電光活性材料，并且該電光設(shè)備包括纖維(4)或細絲。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電光設(shè)備，其中該纖維或細絲基本上為圓柱形的。
12.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的電光設(shè)備，其中該電光活性部分(10)包括電致發(fā)光材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的電光設(shè)備，其中第二電極包括細長導(dǎo)體，其為具有多個線圈的線繞線圈的形式。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電光設(shè)備，還包括在細長導(dǎo)體的相鄰線圈(14)之間形成的絕緣涂層(16)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電光設(shè)備，其中該絕緣涂層(16)圍繞該細長導(dǎo)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的電光設(shè)備，其中該絕緣涂層(16)為透明的。
17.根據(jù)權(quán)利要求6到16中任一項所述的電光設(shè)備，其中該第三電極包括外部導(dǎo)電涂層(18)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電光設(shè)備，其中該第三電極(18)為透明的。
19.一種制造電光設(shè)備的方法，包括以下步驟(a)在第一細長導(dǎo)電部件(8)周圍沉積電光活性材料層(10)；(b)使該層硬化；(c)在已經(jīng)硬化的電光活性材料周圍卷繞第二細長導(dǎo)電部件(12)；(d)在第二導(dǎo)電部件的相鄰線圈(14)之間沉積絕緣材料(16)；(e)在纖維或細絲周圍沉積導(dǎo)電涂層(18)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括附加步驟(f)在實施步驟(c)之前在第二細長導(dǎo)體部件周圍沉積絕緣材料層(16)。
21.一種驅(qū)動電光設(shè)備的方法，該電光設(shè)備包括第一電極、第二電極，每個電極具有第一端和第二端，以及至少部分位于第一與第二電極之間的電光活性部分，該方法包括以下步驟通過向第一電極施加第一電壓以及向第二電極施加第二電壓而在該電光活性層上施加交流電壓差；將相位延遲引入第二電極，從而控制該電光活性層上交流電壓差的振幅。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的驅(qū)動電光設(shè)備的方法，還包括以下步驟相對于第二電壓施加到第二電極的第一端時的相位，控制第一電壓施加到第一電極的第一端時的相位。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，還包括以下步驟控制第一電壓相對于第二電壓的頻率。
24.根據(jù)權(quán)利要求21到23中任一項所述的方法，包括以下步驟控制第一電壓相對于第二電壓的振幅。
25.一種由根據(jù)權(quán)利要求10到18中任一項所述的多個電光設(shè)備(4)構(gòu)成的織物或紡織品。
26.一種由根據(jù)權(quán)利要求10到18中任一項所述的多個電光設(shè)備(4)構(gòu)成的衣服。
全文摘要
一種包括電光活性部分的電光設(shè)備，其具有第一端和相對的第二端；第一電極具有第一端和相對的第二端；第二電極具有第一端和相對的第二端；該電光活性部分至少部分地位于第一電極與第二電極之間；該電光設(shè)備還包括用于控制電光活性部分的預(yù)定區(qū)域的光學(xué)狀態(tài)以致于使該電光設(shè)備內(nèi)預(yù)定區(qū)域的位置是可控的控制裝置。
文檔編號H05B33/00GK101023206SQ200580031155
公開日2007年8月22日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月18日
發(fā)明者A·R·M·弗丘倫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司