[发明专利]一种用于高电压测量的电致发光显示器件

说明书

技术领域

本发明属于电压传感器应用技术领域。

背景技术

高电压的检测技术是电力传输、维修、制造、安装、调试过程中的重要技术数据，日常高电压的检测多数是由各类电压传感器完成，现有电压传感器连接通信线路与数据处理后以数值方式提供结果，它们的优点是数据准确、易于汇总，如：基于霍尔原理的电压传感器等。但现有电压测试装置有普遍的不足之处，它们均无法直接简易观察读数，如夜间野外作业，只能借助设备仪表确定电压数值。

本发明使用电致发光技术，检测人员直接根据发光强度视觉判定电压范围，其可以设置在电力设备连接处，能够用于户内外电力设备的电压指示，尤其是在夜晚远距离就可以识别。

电致发光技术又称场致发光技术、冷光技术、EL发光技术等，其是一种高电压工作发光器件，其形态主要分为平面器件、线性器件，本发明利用电致发光线性器件技术原理，其外形与普通电话线相仿，表层为彩色荧光套管，其工作时发光连续无任何热辐射，耗电量较低，具备柔软、可折叠弯曲，随意打结、裁减、拼接等特点，因此可以被人们广泛应用。

现有电致发光线其结构主要为: 金属芯电极、绝缘介质层、发光层、透明导电层、缠绕外电极。金属芯电极与缠绕外电极通电则产生发光，这种结构、材料、配方在中国专利 01133342.1、200680032428.8、200410099233.8等已经有明确阐述。但其由于结构与材料问题无法承受超高电压。本发明通过改变形状结构，制备出高压发光传感器器件，可以用于电力传输、维修、制造、安装、调试过程中的技术数据显示。

发明内容

本发明一种用于高电压测量的电致发光显示器件，它包括：芯线电极层1、绝缘层2、电致发光材料层3、透明导电层4、透明导电层电极6、带有字符的透明塑料层5；其特征是：芯线电极层、绝缘层、电致发光材料层中至少有一种是不同厚度或直径分布构成，不同直径的芯线电极层、不同厚度的绝缘层、不同厚度的电致发光材料层，其中任意一层是以阶梯状或斜坡状分布，其它层则是均匀直径分布。芯线电极表面均匀涂有不同厚度的绝缘层，绝缘层外表涂敷电致发光材料层，电致发光材料层外涂透明导电层，透明导电层与透明导电层电极接触，并用透明塑料层密封，透明塑料层表面有标记字符；当芯线电极、透明导电层电极与高电压交流电连接后，产生能对应标记文字的不同亮度发光，从而确定电压数值范围。

本发明中的芯线电极层1是由导电金属构成，导电金属是铝、银、铜、锡、镍中的一种，铝、铜是常用的材料，其导电性、延展性、廉价性优于其它材料；也可以使其它类导电材料如石墨。芯线电极层内部可以是非金属材料制成，其表面光滑，软硬均可以，形状可以是管或线7，如PVC 空心管、尼龙线、酚醛塑料、陶瓷等，其表面可以与导电金属良好结合，如包裹金属箔片，也可以涂敷胶水或电镀形式制作芯线电极层。

本发明中的芯线电极层1也可以直接是金属导电丝线构成，金属导电丝线形式可以是单根或多根绞合，金属材料是铝、银、铜丝中的一种，其形状是圆形或梯形或长方型，也可以根据需要是其它形状，如半圆形、梯形、弧形等；非金属构成中心管线是空心或实心结构，它们是塑料、石墨、石棉，表面包裹金属层。多根绞合的金属导电丝线可以表面先涂敷绝缘层，再规律螺旋绞合形成多芯多路流动发光效果。本发明中芯线电极层可以是不同直径分布，以阶梯状或斜坡状分布，由细逐渐向粗过渡，该分布状态决定发光强度与启亮电压高低，当涂层分布均匀时，直径细的电致发光材料层与绝缘层相对厚，启亮电压高，亮度低；直径粗的电致发光材料层与绝缘层相对薄，启亮电压低，亮度高，当电压由低向高快速增加时，发光线则产生移动渐亮效果。

本发明中的绝缘层2是由介质材料与粘合剂混合涂敷制成；介质材料是二氧化钛、钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、钛酸铜钙中的一种或多种或多种混合物，粘合剂是环氧树脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一种，其具有良好的绝缘性，并可以承受3000伏以上电压。本发明中绝缘层可以是不同厚度分布，以阶梯状或斜坡状分布，由簿逐渐向厚过渡，该分布状态决定发光强度与启亮电压高低，簿启亮电压低，亮度高；厚启亮电压高，亮度低，当电压由低向高快速增加时，发光线则产生移动渐亮效果，绝缘层可以是多层结构。绝缘层可以是多次涂敷不同介质材料的绝缘层8，也可以是多种介质材料的混合物组成绝缘层9，其产生的效果是提高耐高压电学特性。

本发明中绝缘层2可以提高亮度、增加耐压性，本发明中可以没有绝缘层2，但要大幅度增加电致发光材料层厚度，才能保证电压承受能力，其对发光亮度有严重下降影响。