标牌(标识)设计、制作、安装新工艺新技术与新材料手册(九)

续表
型号性质特征适用范围
混合比例
(质量比)
备注
!"$ 软性% 韧性
黏度低、高光泽、透
明度高、表面固化光
滑、耐弯曲、抗氧化
金属、塑料、不干胶
等立体标牌 ( ) $
不受温度、湿度影
响,自动消泡
!"$ ()软性% 韧性
黏度低、高光泽、透
明度高、表面固化光
滑、耐弯曲、抗氧化
金属、塑料、不干胶
等立体标牌 ( ) $
不受温度、湿度影
响,自动消泡,带
为特别添加止流

!"$ $()软性% 韧性
黏度低、高光泽、透
明度高、表面固化光
滑、耐弯曲、抗氧化
金属、塑料、不干胶
等立体标牌 ( ) $
不受温度、湿度影
响,自动消泡,带
为特别添加止流

!"$ ,()软性% 韧性
黏度低、高光泽、透
明度高、表面固化光
滑、耐弯曲、抗氧化
金属、塑料、不干胶
等立体标牌 ( ) $
不受温度、湿度影
响,自动消泡,带
为特别添加止流

- $ , 第六章高光切削与水晶胶滴塑标牌制作新工艺新技术

续表
型号性质特征适用范围
混合比例
(质量比)
备注
!"$ % ()软性( 韧性
黏度低、高光泽、透
明度高、表面固化光
滑、耐弯曲、抗氧化
金属、塑料、不干胶
等立体标牌) , $
不受温度、湿度影
响,自动消泡,带
为特别添加上流

$--. 硬性
高光泽、透明度高、
表面固化光滑
金属、塑料、不干胶、
工艺礼品等浮雕网

单组分—
$--/ 软性
高光泽、透明度高、
表面固化光滑
金属、塑料、不干胶、
工艺礼品等浮雕网

单组分—
环氧型水晶胶材料价廉、使用方便,几乎是目前应用的主流产品。但是,环氧
型水晶胶的致命弱点是变色发黄,经不起紫外线的照射,在户外照射几天后就会泛
黄,而使透明度与光泽度下降;同时,耐候性也较差,低温下有翘曲的倾向。近年
来,很多水晶胶生产厂,在这方面也投入了较多的努力,调整和改变配方,增加增塑
剂和增硬剂等,制成改性环氧水晶胶,延缓变黄的时间,提高耐候性能,取得了较好
的效果。
0 $ 1 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

!" 聚氨酯型水晶胶
聚氨酯型又称$ 型水晶胶,也是由双组分组成,其中一种为多元醇(包括添
加剂),另一种为异氰酸酯。聚氨酯型水晶胶较环氧型水晶胶用于产品后,从外观
上看可能一时难以辨别,但随着时间的推移,两者本质的差异就会显现出来,$ 胶
耐紫外、抗老化性能较好,在户外使用! % 年可保持基本不变,根据国产()! )
型$ 水晶胶的试验,其结果如下。
())耐紫外线、老化试验
在紫外线(,-.)下照射,环境温度为/,0,经12,样品不发黄。
(!)温度试验
在 ),0的环境下,)2 解冻后,可迅速返回原性能;在),,0环境下2,轻微变
软。
()盐水试验
在!,3盐水中浸泡!2,质量增加,"43,长度增加,",13。
()汽油试验
置于(,5 无铅汽油中!2,质量增加!!3,长度增加(3。
$ 胶的性能虽然较环氧胶优越,但也有不足之处。
!$ 树脂对湿气非常敏感,有较强的吸湿性,因此,对操作环境的要求较为严
格,要求在温度!!,0、相对湿度不大于/,3的无尘环境下作业。
"$ 胶的凝胶时间较短,一般适宜采用具有自动混合、真空消泡、自动滴注的
滴胶机作业,但也有改变其组分和配比的$ 胶,如()! ) 型,是一种符合国情、
性能满足手工滴注的胶型,但对环境的要求不能改变。
$ 胶中的多元醇不仅具有吸湿性,并且二氧化碳能大量溶解其中;异氰酸
酯具有极高的反应活性,极易受空气中湿气的侵袭而发生变质,因此,$ 胶的储存
过程必须充以氮气予以密封保存。
四、水晶胶的操作过程
)" 人工滴注
人工滴注主要针对环氧型水晶胶而言。因环氧型水晶胶的组分混合后的反应
4 ! 第六章高光切削与水晶胶滴塑标牌制作新工艺新技术

速度较为缓慢,在常温下不会迅速固化,有较为宽裕的时间适应人工滴注的作业。
人工滴注一般应按下列工艺条件进行。
!将欲滴注的标牌先作清洁和干燥处理,放置在水平的工作台上,排列有序,
工作间应清洁无尘,不宜采用风扇。
"如采用国产!" 型水晶胶,还应特别注意环境的湿度和温度,一般可采取空
调除湿、恒温。
准备好干净的容器、注射针筒等工具。
$将、$ 组分按其不同性质的胶件(表% )称量后,先将 组分加热到()
左右,再加入$ 组分,在容器中混合并搅拌均匀,再以抽真空消除氧泡,如图%
所示。
%消泡后将胶液装入注射针筒内,均匀地滴注在标牌上,胶液沿成型标牌的边
缘隆起一定的高度,如有流淌不到的地方,可用小针拨动引流。
图% 真空消泡示意
固化,将滴胶后的标牌平置于无尘、无风的晾架上,胶液的凝固时间在室温
(,-)下约需.,固化时间约需,). 以上,采用加热固化,在%)的烘箱中约需.
即可完成固化。
配制的胶液,应及时用完,余胶不得超过/.。
,0 机器滴注
采用专用的滴注(又称滴塑)设备,具有滴量准确、操作快捷的特点。特别是
!" 型的水晶胶,它对两种组分的称量、混合、反应、滴注等过程都有较为严格的要
求,绝大多数的!" 水晶胶,都必须由专用的滴注机来完成作业的全过程。
目前专用的滴注(塑)机,国内也有较多的厂家在研制或投产,但从应用的情况
看仍以进口设备较为普及,这些设备如意大利123 公司的-))) 型注射机、英国莫
, 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

克里奇标牌公司的!"$ %()滴塑系统及美国! ,-.. 型滴塑机等。
以意大利/0 公司的-... 型滴胶机为例,其结构如图1 2 所示。它由真空
系统、配料系统、注射系统及附属供给系统所组成。
真空系统通过工作台上的控制面板,使工作台面产生吸力,便于工件的夹持。
图1 2 树脂注射机示意
3—料桶;,—输送泵;4—计量器;
5—配料头;-—真空工作台;
1—滑杆;6—配料头机构;
7—控制箱;2—固化台
图1 3. "8)9:,-.. 型滴注机示意
2 , 4 第六章高光切削与水晶胶滴塑标牌制作新工艺新技术

在工作台的下面,设有特别设计的电机系统,从而使“圆顶”树脂的两种组分,
按正确的比例进行精确配料;机器附有! 个配料头,各带" $ 个喷嘴,构成大工位
的注射操作。其工作效率,按$% 计算,可制作直径为(( 的圆形标牌约) 万只。
另一种(,-./ 型滴注机(图" 0 )),是一种小型的滴注设备,结构更为紧
凑,其产品规格如下。
工作面积://(( 1 2$((;
工作台尺寸:!(( 1 /((,! 方向移动;
工件固定方式:真空吸附;
喷嘴数量:2 " 个。
专用设备往往有一个共同的特点,就是需要采用与设备配套的双组分的水晶
胶才能取得好的效果,或者需要将使用胶型的相关参数提供给设备制造商,这是由
于不同胶体材料混合,反应时所需要的条件不同。
虽然“圆顶”树脂可以在多种基材上进行装饰,但最适宜的材料是聚酯(34)薄
膜和聚氯乙烯(354)薄膜。因354 材料可以加热冲切,而冲切后其边缘又呈微微
地翘起,形成一圈边界,这样能更好地使树脂在其表面成型。采用树脂装饰的标
牌,一般应为中小型的尺寸,就圆形标牌而言,其直径在" "(( 范围为宜;其树
脂的注射量与其沉积的高度有关,一般每平方厘米基底平均需树脂.6 左右。树
脂沉积后以烘箱加热的形式进行固化。
! ! 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

第七章
场致发光( !")标牌
及光致发光标牌
制作新工艺新技术
场致发光(!")技术及光致发光技术在标牌行业及其整个标识业界中的应用,
已引起愈来愈多的重视。由于它一系列优良的功能特性,在特殊场合下特别是在
没有光照的场合,能提供背景光源,把标牌标志中的信息反映出来。目前办公楼宇
及公共场所的建筑设施的验收,已经把!" 指示牌或光致发光作为一项安全项目
提出严格的要求。发光性一类的标牌,以其特有的功能作用,引起社会重视。据有
关资料报道,·$$ 事件中美国世贸大厦的发光标识,曾为逃生者提供了帮助。
关于场致发光技术应用性的资料十分缺乏,目前几乎没有完整的介绍。同时,
又由于对!" 艺较为陌生,材料又较昂贵,为此,在本章中将适当详细地做一介绍。
第一节场致发光的技术应用
一、场致发光概况
场致发光又称电致发光,是将电能直接转换为光能的一类发光现象。由于是
在电场激发下发光,通常将电致发光称为场致发光,英文名称写为!"!%(
"),!-%!,%!习惯上简称!"。
电致发光最早发现于$./ 年,但当时并未引起人们的普遍注意。从.0 世纪
10 年代开始,随着技术的发展,固体物理研究的深入给电致发光创造了理论和物
质条件,这正适应着电子整机产品小型化,显示技术固体化的需要,对平面光源的
$ / / 第七章场致发光(!")标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

应用也日趋广泛。我国在!" 世纪" 年代,或更早一点的时间,就有诸如长春物理
研究所、电子部与五十五所等单位,专门致力于光致发光技术的研究,并在一些特
殊的领域投入了实质性的应用,如体育竞赛记分牌、大型信息显示屏等,都收到了
较好的效果,展示了场致发光独特的、广泛的应用前景。
场致发光技术真正得到普及性的应用还是!" 世纪$" 年代中期的事,据笔者
所知,最早由深圳元亨公司于%$$ 年研制“小夜灯”开始,逐步使电致发光的应用
推向商品化产品的诸多领域,诸如:手表发光盘、手机发光屏与按键背光源、薄膜开
关背光组合、安全通道指示牌等,确实( 场致发光是标牌行业中的一枝新秀。
二、场致发光的原理
场致发光的机理,一直是物理界一项研究的课题,从应用者的角度总结,通常
认为场致发光是通过加在发光器件( 两个电极间的交流电压,在一定的频率下,
被电场激发的电子碰撞发光物质())而引致电子能极的迁跃、变化、交合而导致
发光的一种物理现象。
它与光致光相比,不难看出:光致发光的激发条件是光的照射,荧光物质受光
能的照射聚积能量而缓缓释放;电致发光的激发条件必须是在通电的条件下由电
场激发出光能,当电源切断后发光也就停止。
从光致光与电致光二者所应用于标牌领域的特点来看,应该是二者优势互补
型。
三、场致发光(()的特点
%, 冷光源
( 产品发光时几乎不产生热量,属冷光源。因此,当用于某些不允许产生热
辐射的场合,如薄膜开关的背光源,更具意义。
!, 寿命长
( 的使用寿命可达!-""".,完全能与一切电子整机产品的寿命相匹配,不会
因( 的发光寿命而影响配置整机的正常工作。高寿命也体现了在诸多领域独立
! / / 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

使用的经济性。
!" 亮度均匀
$ 属于平面形光源,整体发光,所有区域都能保持一致的光强,其亮度稳定且
柔和。当作用于仪器面板、仪表指示盘时,不会因亮度炫目、不均而影响监控。
%" 功耗低
$ 发光屏的耗电量极低,以每平方米的$ 屏计算,功耗相当于"(,换言
之,每平方米的发光屏在) 内耗电仅为,,这是一般发光体所不及的。功耗低
体现了它节省能源,不会加重整机产品电能的消耗,同时也体现了它在正常状态下
的经济性。
" 弯曲自由
由聚酯-./ 膜制成的$ 屏,其厚度仅为"!00 左右,为软体结构,有较好的
挠曲度,适应于弧形、曲面形体上的配合。
1" 颜色多样
典型的$ 发光屏有绿、蓝绿、橘黄等基本色泽,但通过透明基材表面的彩色
墨层,可获得多种所需的色彩,使标牌的亮化有了新的发展。
2" 使用条件宽松
使用条件的范围,一是指温度范围宽,在3 ! 4 25均能正常工作;二是指电
源电压的适应范围宽广,当配以驱动元件后,交流、直流都能驱动工作,电压范围在
67 " 4 )8,97 4 ))8 都能应变。
四、$ 的应用领域
"$76 的背光源
可直接用于$76(液晶显示器)所应用场合下的背光源,以利于液晶显示屏的
图文在没有照射光源的情况下,由背景光衬托,将更为清晰。这一类的产品为数较
多,例如手机、电子笔记本、便携式电脑、计算器、可视电话等。
)" 薄膜开关、表盘业
$ 发光屏与薄膜开关的组合,可使薄膜开关面板具有夜视功能,可取代通常
! ! ! 第七章场致发光($)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

的!" 指示灯,可使键体发光,在军事、夜航系统的仪器面板上有着更为重要的意
义。
$% 新颖产品的装饰
可夜视的钟表、工艺钟、工艺表、圣诞灯饰、相框、装饰礼品、胸牌、工位牌、长明
灯、小夜灯等。
% 广告业
室内外广告、动感广告、汽车广告、机场广告、地铁广告、灯箱广告、礼品广告
等。
% 各类标牌
交通车路牌、公交车路牌、街道牌、门牌、车船牌、警示牌等。
(% 安全类
建筑物安全通道、紧急出口、施工安全警示、军事地图、军工仪表等。
以上仅为部分应用例。"! 发光屏在标牌行业中的应用,有着十分广阔的发展
空间,它将使标牌产品的亮化、提供可视功能等带来了新的生机,使标牌产品与高
科技更为贴近。
第二节"! 发光屏及其相关材料
"! 发光屏是提供光源、奠定一切标志牌的基础。按照"! 发光屏的基材,可分
为玻璃屏与塑料屏两种。目前塑料屏是"! 发光屏的主流。塑料屏的载体是透明
塑料薄膜。在这里为什么不直接称它为薄膜屏,主要是因为在制屏的工艺中恰恰
有一种将发光材料以制成薄膜的形成而加以应用的工艺,尽管这一工艺已不复存
在,但应避免混淆。目前习惯上已把塑料薄膜屏简称为薄膜屏。
薄膜屏是采用高透明、物化性能较好的)" 薄膜,在其上先制备一层透光性
的导电膜层,在这层透明导电层上再叠加不同的印料,构成发光的屏。因其间涉及
的材料有一定的特殊性,有些在标牌业界尚属陌生,价格也较贵,为此先对有关材
料介绍如下。
$ $ 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

一、!" 膜
!" 膜严格地讲是指在薄膜片基上生成的一层透明的导电性的膜层。!" 是
!$%$ "$ (%)(锡铟氧化物)的简称。它是指由金属氧化物通过特定的工艺,使
之形成一层很薄的膜层,沉积在透明的绝缘基材的表面,这层很薄的膜层具有良好
的透明性与导电性。
!"膜的透明导电层所用的金属氧化物,通常有$
、!$,
、!$, - $

.%/
、$/
等,其中常见的是氧化锡和氧化铟系列。沉积或涂覆在绝缘基材表面
上的厚度通常在011! 左右,随着对透明度(透光率)和导电性(表面电阻)要求不
同会有所变化,透光率应在213以上,表面电阻视用途的不同可在41 5 4111!的范
围选择。以67 产品为例,透光率要求在843以上,表面电阻在0111!以下。
现在往往已习惯于把!" 的膜层与基材薄膜合称为!" 膜,其实应是两个概
念。为了称谓的方便也就把基材薄膜上附有透明导电膜层的材料简称为!" 膜。
!" 膜是场致发光屏的基础材料,其技术总体性能见表2 - 0。
表2 - 0 !" 膜技术性能
项目性能低阻类高阻类备注
基本特性
表面电阻(方阻)9! 411 5 01, 01/ 5 014
低电阻类在长度方向上的电阻值变化都在:
/13以内
透光率; 3 !8< !82 在长度方向上的变化都在: 1=43以内
构成
形状(卷状); >? , ? 41 , ? 011 最大为,4 ? 0111
薄膜厚度;! !41 !4 4 5 11
力学性能
密实度; 3 011 011 横切试验
耐磨性4 倍011 倍
在011@AB ; >" 的压力下,摩擦011 次的电阻值变

表面硬度(C) 0 5 0 5 铅笔硬度
弯曲特性
耐折强度11 倍, 倍D"" 的耐折试验机,反复以0,4E的范围折01 次的
电阻值变化
反复拉伸01 倍, 倍
拉伸试验机,反复以43范围拉伸01 次后的电阻
值变化
4 , , 第七章场致发光(67)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

续表
项目性能低阻类高阻类备注
物理化学
特性
水蒸气透过率!" $ %! $ ! () ,!,-
耐热性$ . /!,(/0,) 长期,括号中为瞬时耐热温度
抵抗环
境变化
的能力
氙灯照射不变照射/,, 后的电阻值变化
室内放置/1/ 倍不变在!-.下放置" 个月的电阻值变化
低温放置/1/ 倍!1, 倍在2 !0.下放置", 天后的电阻值变化
高温放置/1/ 倍31- 倍在/,,.下放置", 天后的电阻值变化
促进试验/1/ 倍!1 倍
在,.、相对湿度405的情况下放置", 天后电
阻值变化
温度循环/1! 倍!1! 倍从, 6 /,,.循环0, 次后的电阻值变化
耐腐蚀性
无机物/13 倍/1/ 倍用35食盐水浸/ 周后的电阻值变化
有机物/1" !10 倍
用甲苯、丙酮、三氯乙烯、异丙醇浸/ 周后的电阻
值变化
!/78 $ 9%! : 4-1,""07;<。
目前国内)=> 膜的商品材料,性能也十分优秀,典型的商品其性能参见表? 2
!。
二、发光粉
/1 发光物质
@A 发光粉材料的最佳基质是B,对B 的要求是重金属的杂质含量应低于
(,1/ 6 ,13)C /,2 ",重金属杂质如DE、FG、HI、;J 等会使发光产生猝灭现象。
B 是目前制备发光粉最为普及的基质,要想更好地发挥B 基质的发光效
果,还必须在B 基质的晶格中有选择地引入铜或其他元素,这些被加入的元素,
或称为掺杂或称为激发剂。随着基质的不同,特别是掺杂元素的不同,被激发发光
材料的光谱随之改变,可得到不同发光的颜色。以典型的B K FL 为例,在B 中
引入一定量的FL,可以得到蓝色2 绿色光的发射带。不同掺杂元素所能发射的波
长及发光的颜色参见表? 2 3。
" 3 3 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

表! " $% 商品主要性能参数
性能指标
产品用途
触摸屏用( 冷光片用
产品型号%) " %) " , %) " , ( " ( " -,
面电阻(方阻).! -/ 0 0 1 2 0 ,, -, 0 - 0 -,
电阻均匀性. 线性度. 3 !4 ! !4 ! 56!-,%6!-7, !4 - !4 -
透光率(,,89):3 "1; "1, "1! "1 "!1
防划伤表面硬度;< ;< ;< — —
热收缩率(-,=、;9>8). 3 !7! !7! !7! !-7 !-7
厚度.!9 !,、-、-,、-!,、-11
幅宽. 99 - 0 !2
长度. 9 ? 2
! ; ; 第七章场致发光(()标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

表! " 发光粉材料特性
发光材料发光颜色光谱波长$% 粒度小于(! 的含量)
!%,- ./ 浅蓝色011 2 3(
"%,- ./、45 绿色1( 2 11
%,- ./、6% 黄色17( 2 1(
$%,- ./ 蓝色011 2 31
89 发光粉的防潮
近年来,在提高%, 粉的发光寿命方面,也有过不少的努力与改进,比如在
%, 加入一定量的.:,,并用;< 代替.5 作共激发剂,然后在硫气氛下烧制,可以有
效地提高亮度寿命,延迟亮度的衰减,但这是指在干燥的环境中的效果,这种材料
仍然不能抵抗水汽的危害。
水分能导致%, 的分解,使发光能力衰退或丧失。水分是发光粉的大敌。
在防止%, 粉末受潮分解方面,已成为提高发光粉适应能力的重要课题。目
前能得到广泛应用的是一种在发光粉微粒上形成一层防潮包覆层,这层包覆层可
能是有机酸盐,这类发光粉俗称为包裹粉。
由上可见,为了保证发光粉的使用寿命,为了解决发光粉的防潮问题,在微米
级的粉末微粒的表面,采取防潮包裹的措施,其难度较大。从目前的情况看,据知
仅有美国、英国和日本等少数国家可能提供包裹型的发光粉。包裹粉的价格较高,
按光色的不同一般都在0((( 元$=> 左右。因此,在使用发光粉时,知道了潮湿对发
光屏的危害,更应在制作的各道工序严格防潮。
9 发光粉的规格与型号
发光粉有裸粉与包裹粉之分,裸粉适用于玻璃屏,因玻璃屏的密封性能和密封
条件较好,而薄膜屏一般都采用包裹粉。现以常用的美国欧司朗(?,@46)AB 发光
粉为例,其型号规格见表! " 0。
7 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

表! " 欧司朗$% 发光粉规格型号
标准型
性能橘色蓝 绿色绿色蓝色白色
原型号名称($) ($, ($, ($- ($!
新型号名称./0) ./0, ./0, ./0- ./0!
颗粒大小!1 ) 2 ! ) 2 ! ) 2 ! ) 2 ! ) 2 !
3 后亮度
最低亮度
45 1
67 -, !)68 !6 !6
- )96 ) 9 9
高亮型
性能
超亮超亮超亮超亮超亮
橘色蓝 绿色绿色蓝色白色
原型号名称( ( ( ( (
新型号名称//), //, //, //-, //!,
8 , , 第七章场致发光($%)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

续表
高亮型
颗粒大小!! " $ %% " $ %% " $ %% " $ %% " $ %%
" 后亮度
最低亮度
( ) !"
" ,-. -/- /. %
, "0 ", ./ ..
三、介质
介质一词从广义上可理解为一种物质在另一种物质之中,后者即为前者的介
质。
介质,在12 工艺中常称为胶水。根据使用要求的不同,介质又分为发光层介
质和钡粉层介质两种。
. 发光层介质
介质在发光层中,一方面起着鼓结粉末与基材的作用;另一方面还有防止潮湿
空气侵袭、维护发光粉寿命的作用。介质不同于一般的浆料或胶水,它最主要的要
具有较高的介电常数,通过它来调整外加电压在发光层上的分配。如果介质的电
阻率过高,外加电压大部分降低在介质层上,限制了传导的电流,使发光亮度减弱;
若介质的电阻率过低,所通过的电流较大,此时,发光粉虽然容易被激发,也能提高
亮度,但介质的漏电流也势必增大,发光体易发热,导致发光屏的寿命减短。
由此可见,介质并不同于胶水,对介质的选择、调配以及与发光粉的混合比例
都会对发光屏的质量有一定的影响。
用于12 发光屏的介质,是一种多元的有机混合物。其中,通常需选择介电常
数较高的有机萃取物,如氰乙基糖、氰乙基醚、氰乙基纤维素等作为介质的基质。
介质混合液虽然可以自行配制,但由于涉及的材料品种较多,配制过程也较复杂,
3 % 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

目前已有商品化的介质供应,用于发光层的介质,商品通常称为“! 胶”。
" 钡粉层介质
用于$% 钡粉层的介质,与发光层介质不完全相同,要求它有较好的绝缘性的
同时,又要有一定的介电性。但并不要求它那么清澈透明,配比也较简单,商品称
为“ 胶”。
四、钡粉
钡粉即钛酸钡,是钛酸盐系列的一种产品。外观为白色或淡黄色粉末,是一种
良好的电子化工材料,较多地应用于电容器的生产领域。当钡粉与介质调配后,涂
布于发光层上,其作用至少有两点,其一,使两电极之间有一层良好的介电层,使之
产生一个电容,以便于激发发光粉光能的转换;其二,对发光层激发发光后,它又具
有反射层的作用,提高发光的亮度。
常用的钛酸钡的化学纯度及等级品质见表 ( )。
五、银浆
银浆是由片状银微粒与特种树脂以高沸点溶剂混合、研磨而成的电子浆料。
银浆在薄膜开关产品的应用较为广泛,在$% 产品中,主要是印刷在钡粉层的上
面,作为一个电极。它相对于, 导电层的电极,因此又称背电极或第二电极。
表 ( ) 钛酸钡等级品质
成分- .
等级
特等品一等级二等品
/0,1 223 22) 224
/,- 0," 4221 5 6441 4224 5 6441 427) 5 6448
6 8 1 第七章场致发光($%)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

续表
成分! "
等级
特等品一等级二等品
$% ( )
,%- - .
/-%0 - 0 )
12-% - 0 )
34-%- 0 . 5
67-%0 . -
平均粒径!!8
松装密度! (, ! 980 ) : : :
- ( 0 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

以导电银浆作为背电极,它并不需要要求电阻率特别低,但应具备以下一些条
件。
!要具备低温条件下固化的特点,其固化温度应不高于!"$。
"较短的固化时间,一般应不超过!%,以便适应烘干隧道的流水作业。
具有优良的结合性,特别应考虑到银浆组分中的溶剂不能溶解钡粉的介质
层,否则会引起打火或短路。
$特别应注意导电银浆的树脂与溶剂必须具备憎水性,对水分子不具有亲和
能力,这是保证发光屏寿命的重要环节。
市售的银浆品牌较多,常用的品牌及其性能参见表( ) 。
表( ) 银浆型号性能
牌号
性能
固体含量
(质量分数) ,
银含量
,
表面电阻
%·-%
固化条件
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4 0 4 第七章场致发光(.6)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

续表
牌号
性能
固体含量
(质量分数)! "
银含量
! "
表面电阻
!!·$
固化条件
! (% ! $)
() ,) )) -.-/ //- ! /-
0//)1 )1 -.-/2 /1 ! 1-
()- ,2 -.-/3 // ! /-
银浆的选用,应考虑综合性能指标,在45 方面的应用不同于在薄膜开关领域
的应用,对45 而言,可不必追求过低的电阻率,因45 的涂覆面积较大,应考虑到
银浆在单位量下的涂覆面积,权衡价格性能比。目前() 与()- 两型号的银浆,
在45 生产中的应用较为普遍。
第三节45 发光屏结构与工艺
45 发光屏是一切45 发光器件产品的基础。它可以作为平面光的背景光源单
独使用,但在更多的情况下是与图文相结合,制作成有标识内容的发光产品。因
此,在制作45 发光标牌前,首先应对45 发光屏的结构与工艺有所了解。
一、层间的结构
45 发光屏是在薄膜载体上叠加不同性质的涂层,其层间截面基本结构如图,
2 2 1 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

! " 所示。
图 ! " $% 发光屏层间截面结构示意
图 ! $% 发光屏平面示意
其层间结构在平面上的表示,可参见图 ! 。
以上为$% 发光屏满屏发光的结构情况。满屏发光的发光屏在结构上应注意
以下两点。
!为了使() 电极层的电流分配更为均匀,电极引出线与() 接触更可靠,特
别是较大的发光面积,则应沿() 膜的边缘两侧,用银浆先印一道电极辅助分配
线。如图 ! 所示。
图 ! 电极辅助分配结构示意
图 ! 发光屏引线部位处理示意
, 第七章场致发光($%)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

!从图! " 、图! " $ 的结构中可以看出:发光层的面积略小于% 膜的范围,
绝缘层的面积略大于发光层,而背电极层面积又小于绝缘层,其目的在于防止电极
间的短路,单从这结构上的安排还不够,还应在两电极的引出部位作出如图! " (
所示的安排,以确保两电极的分离。
二、) 发光屏工艺流程
三、工艺解析
()印发光层
应在无光条件下作业,% 膜可经过去尘处理。印刷前应先将发光层介质(
胶)与发光粉按(,-$.)/( , -0)的比例调配成发光浆料,可加入适量的环己酮
调整黏度,混合均匀,但动作要轻,防止过度搅拌时破坏发光粉的包裹层,印刷时采
用.1 / $11 目网布,连刮两次,发光层应均匀且有一定的厚度,厚度一般应在01 /
(1!2。
($)干燥
在$13温度下烘干约经$1245。
(0)印绝缘介质层
将钡粉先预烘干,在确保没有水分的条件下,按 , 的比例与6 胶混合,混合
前钡粉最好能过筛,去除大颗粒与杂质,混合后应预球磨不少于17,使钡粉细腻
而均匀,胶浆不产生分离;网目采用.1 目,刮印时应在原位连刮两次,在$13温
度下烘干约1-.7,干后再刮印两次,再烘干,注意其刮印的面积一定要完全覆盖发
8 ( 0 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

光层的面积;印刷环境要清洁,在环境中的驻留时间要短,防止尘埃、纤维的黏附。
意达研究所目前正在研制光固型钡粉层的介质,不含溶剂的介质既不会影响前面
的发光层,又不会被后面的银浆中的溶剂所侵入,不仅克服击穿现象,同时,将大大
简化绝缘介质后刮印、干燥所耗费的时间与能源,此项研究,可望在近期报告结果。
(!)印背电极层
在绝缘介质层的上面,印一层银浆导电层,此层称为背电极层,作为第二电极。
印刷前,银浆应充分搅拌均匀,采用" $ "% 目网目,刮印一次,印后应及时干燥,
避兔银浆中的溶剂及银离子逐渐向绝缘介质层中的渗透,银离子的潜入会导致发
光屏出现黑点而击穿。印层的固化温度应按银浆的参数说明操作。
(%)防护层
当背电层干固后,应覆以一层保护性涂层,其作用是防止水汽入侵,防止银层
的划伤和氧(硫)化变色。防护层宜采用绝缘涂料,如日本十条的 ( )、 (
)%,美国埃奇逊"%), 等绝缘油墨,以上是光固性绝缘油,不含溶剂,因此不会影
响已经干燥固化了的电极层。从经济性考虑也可采用其他具有一定绝缘能力的光
油或涂料,但应以光固、无溶剂成分为好。
然后装连电极引出线,再以塑料薄膜热塑封装,-. 发光屏的工序即告完成。
第四节-. 标牌工艺
有了-. 发光屏的工艺基础,讨论-. 标牌就有了依附。-. 标牌就是在发光屏
的基础上加以调整与变化,使-. 特有的发光形式与标牌在特定条件下的应用相
结合。
一、-. 标牌的特征
-. 标牌不同于光致光标牌的具体表现在于以下各点。
!不受外界光能激发条件的影响,不存在集聚光能与缓释光能的过程,因此不
受环境、气候的制约。
"-. 标牌的发光亮度为)/0 1 2" 以上,较光致光亮度高达) 倍以上,且亮度
, ! 3 第七章场致发光(-.)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

稳定,在相等的时间内,没有衰减。
!标牌标志的内容色彩富于变化,当配以适当的驱动元件,可按程序完成闪
烁、循环、联动等多种动作。
!" 标牌提供了夜视功能,给标牌的亮化与动感提供了全新的模式。为此,它
在汽车仪表、车船牌照、门牌编号、公交车牌、安全导向等方面,受到普遍重视。
二、!" 标牌结构
!" 标牌一般只是在标牌的图文部分发光,它不同于发光屏的整屏发光,因此,
在工艺上应有所调整。!" 标牌的结构,如图 $ % 所示。
从图 $ % 中得知:
"!" 标牌的基本结构与发光屏基本一致,只是在屏的印层上是局部印刷,这
是基于!" 标牌是局部发光,只要求它在标牌有图文的部分发光,而不是满屏光
亮,这样更加突出标牌的主题内容;在不需要发光的区域,没有印层,则可节省发光
粉、介质、银浆等昂贵的材料,有利于成本的下降。
图 $ % !" 标牌典型结构
在片基层的上面,增加了图文层与底色层,构成了标牌的特征。
三、工艺流程
( 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

四、工艺解析
(!)印发光层
只需在"$ 膜的一面根据图文的相对位置,印出比图文轮廓略大一些的范围,
而图文中的细节不作表现,如图% 中的示例。
图% 印层示意
(()印绝缘介质层
绝缘介质层一种是满屏印刷,其优点是在繁多的导电连线中可有效地全面绝
缘,避免连线部位的疏漏,降低套印的要求,但要注意在"$ 膜引出线,即第一电极
的引出部位要留出空位,如图% 所示;第二种情况即在有背电极银浆印出的部
位局部印刷,此时应特别注意印出绝缘介质层的范围比银浆层稍大。
())印背电极层
要将所有要求发光的各分散部位,以银浆连通,没有银浆连通的部位就相当于
缺少一个电极,是不能发光的。
()印图文层
在"$ 膜(即基材的另一面)印出图文,这层图文层应是有色的,以鲜艳、明亮
的彩色为宜,根据图文的内容和需要可以是多种的颜色,但不宜采用黑色或有阻光
作用的深色;图文不必精细,它将由上层的底色镂空的阴文来规范。
()印底色层
在图文的上层印以一层底色层,以阴文版印刷是将所有图文需发光显示的部
位成为镂空透色,底色层的部位,一般不作发光用,因此宜以深色或有阻光效果的
, ) 第七章场致发光(-.)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

颜色为好。
(!)装引线
将"$ 作为第一电极,背电层为第二电极分别引出。引线的方式目前有% 种:
!采用((即柔线电路)的特制引线条,需以导电胶粘接;"采用金属专用电极
片,有多种规格(如)、%、,) 等),需粘接;采用引线端子,需铆接,有保护外
套。
(-)封装
封装是指在整个., 标牌制作后期,以两面覆以一层涂有热熔胶的保护膜(类
似于照片的过塑膜),在加热后使之黏合为一体,具有对整个., 标牌的保护和防
水作用。
五、., 动感标牌
所谓动感,是指., 标牌上的图文内容,可以按区域依次发光,重复循环,以克
服刻板的模式。当然,完成动感是借助于一个有编程的电控"( 驱动元件,目前这
种元件已很普及。但在制作动感图文时应注意在背电极层上先作好安排。现以图
- / ! 的图形为例,背电层应按图- / - 所示作出调整。
图- / - 动感画面背电层的布局示意
从图- / - 中可以看出,它把图文划分成了0 个区域,它们相互之间并不像图-
/ ! 中的相互连通,而是按区域自成单元,当电源导通后,第二电极与0 个引线(1、
)、%、0)依次导通,“”则常亮。"( 驱动元件将按照既定的程序,分别向1、)、%、0
..各引出端输送电流,使各个相连区域分别发光,或闪烁或循环,形成有动感的
% 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

图文效果。
另一种如图! " 及图! " $ 所示的排列方式,可以达到依次渐亮的变化,但在
其表面的图文应设计得相互呼应,也能收到较好的效果。这种设计常被广告设计
所采纳。
图! " 依次渐亮示意
图! " $ 放射形色环示意
无论是何种方式的动感图文或画面,要注意的是在背电极层的下面,一定要有
可靠的绝缘层,以防止与% 膜的短路;当动感设计中,银浆连线有时会出现交错,
在交错重叠的部位一定要预先“架桥”,也就是以光固性绝缘油墨印一段绝缘层,以
不产生区域之间的并联。
第五节() 技术参数及其之间的关系
一、技术参数
() 的技术参数,随着它应用领域的广泛性,在不同属性的产品中,会有不同的
, 第七章场致发光(())标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

侧重面的考虑。迄今为止,特别是对薄膜软屏,还缺乏权威性的界定。从广泛的意
义上讲,!" 发光屏一般应包含并适应下列参数指标。
工作电压:$ %% %();
$ %, %()(需配置驱动器);
工作频率:, %-.;
电流密度:%/0 1/(;
功耗:2 %/30 1/(;
亮度:% %(14 0 /(;
寿命:5 67;
工作温度:8 ( ,9;
工作湿度:2, :,9时,小于;<=-;
厚度:小于,//。
以上的参数,仅是一般通常的技术数据,而并非是技术标准,由于不同生产厂
的技术状态、宣传策略、侧重取舍、用户需求等因素的不同,参数指标有时会出现较
大的变化。同时,由于某些参数目前尚缺明确的测试条件的制约,譬如“寿命”一
项,是指亮度的终止、失效,还是指半衰期;其亮度值的额定条件如何尚不明确,这
些将有待于标准的统一。
二、技术参数之间的关系
在!" 的实际使用中,不宜片面地追求某一项指标,各项主要的技术指标,相
互间都会有一定的依存关系与影响,应根据使用的要求与侧重面加以取舍。
!" 发光屏参数之间的关系,也较为复杂,只能借助于图表曲线对它产生更多
的了解,以下列出一些关系曲线,供参考。
% 亮度与电压的关系
如图; 8 % 所示。
测试条件:频率:-.,发光屏面积%%1/(。
由图; 8 % 可知电压与亮度的关系是超线性关系,亮度随着电压的升高超线
性变大。因为此图横坐标是不等值的,在, ;)、6 %),而使曲线斜率时区
间增大,以绿色发光粉曲线为例,得出, ;) 时,电压每升高%),亮度增加
( , 2 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

!"$% (";) !, 时,电压每升高!,,亮度增加!-$% (",而! $, 时,电
压每升高!,,亮度仅增加!% (",由此可见随着电压的升高,电压对亮度的贡献
越来越明显,在图中- 条曲线中,绿色曲线随电压的变化最为明显,是因为绿色发
光粉电能转化为光能的效果最高,其次是蓝绿、蓝色,最不明显的为橘黄。
图. / ! 亮度与电压关系曲线
图. / !! 频率与亮度关系曲线
" 频率与亮度关系
曲线如图. / !! 所示。
测试条件:电压!,,发光屏面积!!%("。
由图. / !! 得知:频率横坐标以倍数增长,导致曲线斜率增大,亮度升高很快。
实际上,如果在等值坐标上可以得出,亮度开始随频率的变化较大,但随频率
的增高,亮度与频率的关系越来越不明显。
0 $ 0 第七章场致发光(12)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

!" 使用时间与亮度的关系
曲线如图 $ % 所示。
测试条件:室温。
发光屏在使用中,亮度随时间的延长而不断下降。由于横坐标为不等值,所以
经计算得出开始%( 亮度下降%) ,,而% - !( 亮度下降%) ,,而! -
%( 亮度下降%) ,,可见发光屏在高亮度区的使用时间很短,当进入工作亮
度!. - /.) , 时,亮度衰减很慢。
图 $ % 时间与亮度关系
图 $ %! 高温、高湿与亮度关系
/" 高温、高湿与亮度关系
曲线如图 $ %! 所示。
/ . ! 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

测试条件:!"、$%湿度,"() !""。
本曲线使我们很容易得到一个结论,在高温、高湿情况下,发光屏的亮度比室
温情况下衰减的快得多。因此高温、高湿对亮度影响很大,因此,在制作时要对发
光屏进行必要的防潮处理。
三、,- 小结
在本章各节的内容中,对,- 发光屏及其,- 发光标牌的工艺做了相关的介
绍。由于,- 发光技术在标牌标识中的应用还处于起始阶段,有些问题尚较陌生,
同时,在标识的其他领域又呈发展的趋势,为了对已介绍的基础问题加深印象,现
将,- 的工艺做以下总结。
,- 光源实际上是由发光粉、电极层和绝缘层组成类似于电容器的结构,运用
交流电在电极层和发光粉层之间产生一个交变的电场,激发发光粉放射出光亮。
多数情况下,,- 都需使用一个电源转换器,转换器是把./ 转换成0/ 产生一个新
的%" 1 %"(、频率为2"" 1 3"" 的电压。
发光粉是能量转化的物质,如(锌硫化合物)456 是一种较好的磷光剂物质,其
特点是受激发情况下产生特定波长的颜色。发光粉基质或掺杂元素的不同,产生
的颜色也就不同,或采取混合发光粉的方法,从而也可获得更多的复色,但应选择
被证实发光效率较高的发光粉。
随着应用时间的延长,发光物质的发光效率下降,将使光线变暗,特别是在潮
湿环境下将更加使发光效率下降,因此,防潮是重要的环节。防潮要注意到一切原
材料都不允许是亲水性物质,例如,材料的树脂应是憎水性的,以不至吸潮,另一方
面是密封,这才能延长发光寿命。
较高的电压和频率以及,- 工作时的环境温度过高都会使,- 的发光效果下
降。为了提高,- 的使用寿命,最好控制在低温、低压、低频下运作,最佳条件是:3"
1 7"( 交流电压、频率在!""、工作温度在8 2" 1 3%。在这样条件下更能延长
它的使用寿命。
9:; 膜用于作前电极,,- 结构次序为:最顶层为9:; 膜,其次是发光粉,紧接着
是绝缘层。良好的绝缘为,- 的光源亮度提供可靠的保证。9:; 膜在印刷其他印
层前,宜先印一道银浆线路,尽可能沿着发光体周边大面积印刷,这样使,- 的亮
% % 2 第七章场致发光(,-)标牌及光致发光标牌制作新工艺新技术

度更加均匀;在印刷其他各道印层时,应注意相互之间面积大小的关系,其目的是
防止短路,而使之击穿。
当掌握了制屏的要求后,!" 标牌及其一切!" 的标识,就可运筹自如地表现,
特别是在改变各个有色区域的局部发光,或者是把各发光区域的引线引出,受控于
按一定程序动作的电子元件,就能产生多动感的图文。
按以上原理与工艺,举一反三,可望在实际应用中,一定能造就出许多更新的
模式,扩大!" 的实用范围。
第六节光致发光标牌
光致发光顾名思义,就是利用光能激发受光物质的晶体,使之保存光能,并在
失去照射的光能后,能把储存的光能缓慢地释放。由物体受光后进行发光的现象
称为光致发光。
一、光致发光的进步与特征
早期而又最常见的发光材料称为荧光粉,常用于手表字盘与指针,白天受光
后,积蓄的光能可以在夜晚或黑暗处缓缓释放,发出荧光或磷光。这些发光粉中通
常加有微量的镭或铀等放射性物质,用以延长发光时间。由于放射性物质对人体
的有害性,已被淘汰或禁用。
目前的发光粉多为碱土铝酸盐材料,它不仅不含有毒性、放射性,同时其发光
亮度及时间都有所提高。
光致发光材料有两种类型,一种是其本身不具有色彩,需在一定波长的光源,
如紫外线照射下才显示出光亮,当照射光源失去后,它的发光能力很快也消失。另
一种类型即是从真正意义上的具有蓄光和低照度下发光能力的发光材料,这些发
光材料既可以作为普通颜料显示出颜料本身的明亮色彩供白天使用,又具有特殊
的夜间发光效果。
$ % 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术


    
工厂地址:江苏吴江黎里杨秀港   电话:0512-63622952 63620315

传真:0512-63620315  手机:13913085057 15895539158

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