発光ワイヤー

エレクトロルミネセンスワイヤー（略してELワイヤーとも呼ばれる）は、交流電流を流すとエレクトロルミネセンスにより光る蛍光体でコーティングされた細い銅線です。ロープライトやクリスマスライトがよく使用されるのと同様に、車両や建物の装飾、安全および緊急照明、玩具、衣類など、さまざまな用途に使用できます。これらのタイプのストランドライトとは異なり、ELワイヤーは点の連続ではなく、連続した途切れのない可視光線を生成します。直径が細いため柔軟性があり、衣類やコスチュームなど、さまざまな用途に最適です。

EL ワイヤーの構造は、5 つの主要コンポーネントで構成されています。まず、蛍光体でコーティングされた固体銅線コアです。非常に細いワイヤまたはワイヤのペアが、蛍光体でコーティングされた銅コアの周りに螺旋状に巻かれ、外側にインジウムスズ酸化物(ITO) の導電性コーティングが蒸着されます。この細いワイヤは、銅コアから電気的に絶縁されています。銅コア、蛍光体、細い銅線のこの「サンドイッチ」を囲むのは、透明なPVCスリーブです。最後に、この薄く透明な PVC スリーブを囲むのは、別の透明な色付き半透明または蛍光PVC スリーブです。

銅芯線と銅芯を取り囲む細い線の間に、約 1000 Hz で約 90 ～ 120 ボルトの交流電位が印加されます。この線は、30 cm あたり約 1 nF の静電容量を持つ同軸コンデンサとしてモデル化でき、このコンデンサの急速な充放電によって蛍光体が励起され、発光します。蛍光体によって効率的に生成できる光の色は限られているため、多くの種類の線では、最終結果を生成するために透明な PVC スリーブ内に追加の蛍光有機染料を使用しています。これらの有機染料は、コアの青緑色の光によって励起されると、赤や紫などの色を生成します。

共振発振器は、通常、高電圧駆動信号を生成するために使用されます。EL ワイヤの容量負荷のため、誘導性 (コイル状)トランスを使用すると、ドライバは非常に効率的に調整されたLC 発振器になります。EL ワイヤの効率は非常に高いため、単三電池で最大 100 メートルの EL ワイヤを数時間 駆動できます。

近年、一部のアプリケーションでは、LC 回路が Supertex HV850 などのシングル チップ スイッチド キャパシタ インバータ IC に置き換えられています。この IC は、30 cm のエンジェル ヘア ワイヤを高効率で動作させることができ、ソーラー ランタンや安全アプリケーションに適しています。これらのチップのもう 1 つの利点は、制御信号をマイクロコントローラから取得できるため、明るさや色をプログラムで変更できることです。これは、たとえば、バッテリ状態、周囲温度、周囲光などを感知する外部センサーを使用して制御できます。

EL ワイヤーには、他のタイプの EL デバイスと同様に、制限があります。高周波では大量の熱を放散するため、時間の経過とともに故障や輝度の低下につながる可能性があります。ワイヤーはシールドされておらず、通常は比較的高い電圧で動作するため、EL ワイヤーは高周波干渉 (発振器の周波数に対応) を生成し、ギター ピックアップなどの敏感なオーディオ機器に拾われる可能性があります。電圧制限もあります。一般的な EL ワイヤーはピークツーピークで約 180 ボルトで故障するため、非調整トランスを使用する場合は、背中合わせのツェナー ダイオードと直列の電流制限抵抗器が不可欠です。

さらに、コンデンサを圧縮するとその値が変化するため、EL シートとワイヤをタッチ センサーとして使用できる場合もあります。^{[引用が必要]}

EL ワイヤー シーケンサーは、エレクトロルミネセンス ワイヤー ( EL ワイヤー)を連続パターンで点滅させることができます。EL ワイヤーを点灯させるには、低電力で高周波のドライバーが必要です。ほとんどの EL ワイヤー ドライバーは、1 本の EL ワイヤーを常時点灯モードで点灯させるだけですが、点滅モードやストロボ モードを追加で備えたドライバーもあります。サウンド起動ドライバーは、音楽、会話、その他の環境音に同期して EL ワイヤーを点灯させますが、EL ワイヤー シーケンサーを使用すると、複数の長さの EL ワイヤーを任意の順序で点滅させることができます。EL ワイヤーはすべて同じ色にすることも、さまざまな色にすることもできます。

上の画像は電話番号を表示する標識で、数字は異なる色の EL ワイヤーを使用して形成されています。数字は 10 個あり、それぞれが EL ワイヤー シーケンサーの異なるチャネルに接続されています。^[a]

EL ワイヤ ドライバと同様に、シーケンサーは、一定範囲または特定の長さの EL ワイヤを駆動 (または電力供給) するように定格設定されています。たとえば、定格が 1.5 ～ 14 メートル (5 ～ 45 フィート) のシーケンサーを使用する場合、1.5 メートル未満を使用するとシーケンサーが焼損するリスクがあり、14 メートルを超えると EL ワイヤは意図したとおりに明るく点灯しません。

市販の EL ワイヤー シーケンサーには、3、4、5、または 10 本の EL ワイヤーを点灯できるものがあります。10 チャンネルを超えるプロ用および実験用シーケンサーもありますが、ほとんどの用途では 10 チャンネルで十分です。シーケンサーには通常、速度の変更、反転、シーケンスの順序の変更のオプションがあり、場合によっては、シーケンス内の最初のワイヤーを点灯したままにするか、残りのワイヤーが点灯したときに消灯するかを変更することもできます。EL ワイヤー シーケンサーは、タバコの箱よりも小さいことが多く、ほとんどが電池で動作します。この汎用性により、シーケンサーは、主電源が利用できない夜間のイベントで使用できます。

ELワイヤーシーケンサーは、ELワイヤーの各ストランドを前のものとはわずかに異なる形状に配置することで、アニメーションを作成することができます。ELワイヤーシーケンサーは衣装にも使用され、着物、財布、ネクタイ、バイクのタンクなど、さまざまなアイテムにアニメーションを作成するために使用されています。毎年開催されるバーニングマンオルタナティブカルチャーフェスティバルで展示されるなど、アーティスト、ダンサー、^[1] メーカーカルチャー、および同様のクリエイティブコミュニティの間で人気が高まっています。

5,753,381 米国特許、電界発光フィラメント

ウィキメディア・コモンズには、電界発光ワイヤーに関連するメディアがあります。

• エレクトロルミネセンス（EL）ワイヤーの仕組み、ジョアンナ・バージェス著 // How Stuff Works