专利名称：粉末交流电致发光材料及其制作的光源和用于暗室照明的制作方法
技术领域：
本发明涉及粉末交流电致发光材料，特别是涉及ZnSMn，Cu材料及用这种材料制作的光源和用于暗室照明技术领域。
电致发光是一种电能直接转换为光能的现象，电致发光有两种方式，即直流电致发光，简称DCEL，和交流电致发光，简称ACEL。ZnSMn，Cu材料是电致发光材料中的一种。
对比文件一“电致发光/光源在暗室照明和曝光中的应用”朱宁等，发光快报，第5期，50～52页，1990年，长春物理研究所发光快报编辑部出版。
该对比文件中给出了ZnSMn，Cu粉末交流电致发光材料的光谱能量分布图，其范围为400～680mμ。我们知道这种光谱能量分布已经超出了彩色胶片和相纸560～620mμ的安全光谱分布范围，除非在这种光源上再盖上滤光片使发出的光谱窄化，否则，不可能把这种光源用于彩色胶片和相纸的暗室照明。
对比文件二“ZnSMn，Cu粉末的直流电致发光(DCEL)”周连祥等，发光与显示，第6卷，第4期，358～367页，1985年12月，长春物理研究所发光与显示编辑部出版。
该对比文件叙述了ZnSMn，Cu粉末DCEL和ACEL材料制备的区别，给出了DCEL显示器的基本结构。这种DCEL显示器的基本结构适用于ZnSMn，Cu粉末ACEL的平面光源。
对比文件三“NH4I气氛制备ZnSMn，Cu ACEL粉末”韦志仁等，河北大学学报，第12卷，第1期，64～67页，1992年，河北大学学报编辑部出版。
该对比文件叙述了ZnSMn，Cu粉末ACEL材料的制备过程。可见这种ACEL发光材料的制备技术对本专业技术人员是公知的。这种ZnSMn，Cu粉末ACEL材料的光谱分布也不适合彩色胶片和相纸的暗室照明。
本发明的目的由于用ZnSMn，Cu粉末ACEL材料制作的光源不满足彩色胶片和相纸的暗室照明，其根本的原因是单纯地使用ZnSMn，Cu粉末ACEL材料所得到的光谱分布超出了560～620mμ安全照明范围，本发明在ZnSMn，Cu粉末ACEL材料的基础上加入有机染料，并要求ZnSMn，Cu粉末按一定的比例配置，获得了560～620mμ光谱分布的粉末ACEL材料，解决了用粉末ACEL材料制作的光源作为彩色胶片和相纸暗室照明的技术问题。
一种粉末交流电致发光材料，成分为ZnSMn，Cu和有机染料，且每克ZnSMn，Cu材料中加入0.065～0.075克波长为560～620mμ的有机染料，ZnSMn，Cu材料的比例为每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。
这种粉末ACEL材料是按常规的方法制备，首先将Mn和Cu加入到ZnS中去，其比例为每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu，再加去离子水，调成泥浆状，烘干，磨均匀，然后在850～950℃，并伴随着NH4I的气氛中，灼烧60～20分钟后进行退火，再用化学的方法去掉该材料表面的导电相，ZnSMn，Cu材料制备完成后再与波长为560～620mμ的有机染料混合，其比例是每克ZnSMn，Cu材料中加入0.065～0.075克波长为560～620mμ的有机染料。
用上述成分为ZnSMn，Cu和有机染料的粉末交流电致发光材料与有机环氧树脂均匀地混合，涂覆在透明的导电玻璃上，然后用真空镀膜的方法，在该涂覆层上镀一金属电极层，这种金属电极层一般为铝，上述透明的导电玻璃通常是以玻璃为衬底，在其表面镀一SnO2透明导电层，这就制成一种用粉末交流电致发光材料为发光体的平面光源，即在透明导电玻璃与金属电极层之间涂覆一层，混合在有机环氧树脂中成分为ZnSMn，Cu和有机染料的粉末ACEL材料。一般该涂覆层的厚度为几十微米，故这种平面光源其结构类似平板电容器，当透明导电玻璃为一电极，金属电极层为一电极，施加交流电，例如220V市电就可激发出光。为了提高平面光源的发光亮度和耐压性能，可以在金属电极层与ACEL材料涂覆层之间涂一层TiO2。
用成分为ZnSMn，Cu和有机染料的粉末ACEL材料，制成的平面光源，其发光光谱分布为560～620mμ范围，正好与彩色胶片和相纸的安全光谱相吻合，故这种平面光源可用于彩色胶片和相纸的暗室照明。
众所周知，彩色胶片和相纸的生产均在暗室中进行，因此用于暗室内的照明光源不允许对产品有任何程度的曝光，故暗室光源首先要保证彩色胶片和相纸的安全，其次是亮度和节能，这是暗室光的三要素。目前胶片厂用于彩色胶片和相纸的暗室光源均需要进行滤光，这样很多光能被浪费掉，同时还需要定期更换滤色片，一年更换几次，不但影响生产而且还增加产品成本。人们试图用ZnSMn，Cu粉末ACEL材料用于彩色胶片和相纸的暗室照明，正如对比文件一给出的这种材料的光谱能量分布曲线图，直接应用到彩色胶片和相纸暗室中是困难的。本发明的粉末ACEL材料的发光光谱分布满足了彩色胶片和相纸的暗室要求，解决了人们长期欲望，克服了单纯的ZnSMn，Cu粉末ACEL材料发光光谱过宽的技术难题，实现了用本发明的粉末ACEL材料所制作的光源用于彩色胶片和相纸的暗室照明。同时这种平面光源每平方米耗电为一瓦，一个2000m2的生产车间，一般需要5m2平面光源，则照明功率为5W，而用钨丝暗室灯照明需用功率3.45KW，按两班生产，一年280天计算，则一个车间年节省1万5千度电，因此这种光源节能相当可观。
图1 一种用粉末ACEL材料制作的平面光源结构图实施例一、粉末ACEL材料的制备在荧光纯ZnS原料中加入每克ZnS为5～6×10－3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。一般可以按每克ZnS为5×10－3克Mn和1×10-3克Cu配置。
然后用去离子水调成泥浆状，烘干，磨匀，放置在NH4I气氛中加温到850～950℃中灼烧60～20分钟，再进行退火。ZnS:Mn,Cu粉末材料经高温灼烧后，得到的是其表面有过剩的导电相，可采用化学的方法去掉这一表面导电相，主要的方法是用KCH,或NH4溶液洗，得到表面没有导电相的ZnS:Mn,CU粉末ACEL材料。然后与波长为560～620mμ的有机染料均匀混合，其比例为每克ZnS:Mn,Cu材料中加入0.065～0.075克波长为560～620mμ的有机染料一般每克ZnS:Mn,Cu材料中加入0.07克波长为560～620mμ的有机染料二、一种用粉末ACEL材料制作的平面光源如图1所示，在具有SnO2透明导电层的平面玻璃［1］上涂覆一层，用实施例一所制成的粉末ACEL材料和有机环氧树脂均匀混合的涂料［2］，其厚度为几十微米，烘干，然后用真空镀膜的方法在涂覆层上镀一铝电极层［3］。为了提高光源的亮度和耐压性能，可在铝电极层［3］与粉末ACEL材料和有机环氧树脂均匀混合的涂料［2］之间涂一层TiO2［4］。为了提高光源的寿命，可在铝电极层［3］上放置一层分子筛［5］，再用玻璃［6］把分子筛盖住，用环氧树脂［8］把玻璃［6］的四周封密。最后从SnO2透明导电层的平面玻璃［1］和铝电极层［3］上分别引出导线，与频率为50Hz、电压为220V电源［7］连接后即可发光，其光谱分布为580～620mμ。
三、一种用粉末ACEL材料制作的平面光源用于彩色胶片和相纸暗室照明把实施例二所述的平面光源，放置在彩色胶片和相纸的暗室中，一般要求彩色胶片和相纸距离这种平面光源≥1m,当暗室面积为2000m2时，一般需要5m2这种平面光源，总功率为5W。
权利要求
1.一种粉末交流电致发光材料，成分为ZnS∶Mn，Cu，其特征在于每克ZnS∶Mn，Cu材料中加入0.065～0.075克波长为560～620mμ的有机染料，ZnS∶Mn，Cu材料的比例为每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。
2.根据权利要求1所述的一种粉末交流电致发光材料，其特征是每克ZnSMn，Cu材料中加入0.07克波长为560～620mμ的有机染料，ZnSMn，Cu材料的比例为每克ZnS加入5×10-3克Mn和1×10-3克Cu。
3.一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，是在透明导电玻璃与金属电极层之间涂覆一层，混合在有机环氧树脂中的ZnSMn，Cu粉末交流电致发光材料，其特征在于每克ZnSMn，Cu材料中加入0.065～0.075克波长为560～620mμ的有机染料，ZnSMn，Cu材料的比例为每克ZnS加入5～6×10-3克Mn和1～1.5×10-3克Cu。
4.根据权利要求3所述的一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，其特征是用于彩色胶片和相纸的暗室照明。
5.根据权利要求3所述的一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，其特征是在金属电极层与电致发光材料涂覆层之间涂一层TiO2。
6.根据权利要求5所述的一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，其特征是用于彩色胶片和相纸的暗室照明。
7.一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，是在透明导电玻璃与金属电极层之间涂覆一层，混合在有机环氧树脂中的ZnSMn，Cu粉末交流电致发光材料，其特征在于每克ZnSMn，Cu材料中加入0.07克波长为560～620mμ的有机染料，ZnSMn，Cu材料的比例为每克ZnS加入5×10-3克Mn和1×10-3克Cu。
8.根据权利要求7所述的一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，其特征是用于彩色胶片和相纸的暗室照明。
9.根据权利要求7所述的一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，其特征是在金属电极层与电致发光材料涂覆层之间涂一层TiO2。
10.根据权利要求9所述的一种用粉末交流电致发光材料制作的光源，其特征是用于彩色胶片和相纸的暗室照明。
全文摘要
本发明是“粉末交流电致发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术领域。解决了光谱分布为560～620μm的粉末ACEL材料、及制作的光源用于彩色胶片和相纸暗室照明的技术问题。本发明要求ZnS:Mn，Cu按一定的比例配置并加入有机染料。使现有的ZnS:Mn，Cu粉末ACEL光谱分布变窄，满足彩色胶片和相纸的暗室要求，制作的平面光源耗能1W/m
文档编号C09K11/00GK1099787SQ9311698
公开日1995年3月8日 申请日期1993年9月3日 优先权日1993年9月3日
发明者孟宪棫, 朱宁, 朱自熙, 石磐 申请人:天津理工学院