CN102537753B - 背光膜片及其制造方法与成型设备 - Google Patents

Abstract

一种背光膜片，其包括：具有可挠性的基板；呈矩阵分布在该基板上的多个发光元件，每个发光元件包括依次叠置的第一电极、发光层以及第二电极，每个发光元件的第一电极相互连通形成第一电极通路，每个发光元件的第二电极相互连通形成第二电极通路，在该第一电极通路与第二电极通路之间加入电压以驱动该发光层发光；绝缘层，该绝缘层填充于各发光元件以及第一电极与第二电极之间以起绝缘隔离的作用；保护层，该保护层用于覆盖该矩阵分布的发光元件以与该基板一起将该多个发光元件夹设于其中。本发明还涉及该背光膜片的制造方法及成型设备。

Description

背光膜片及其制造方法与成型设备

技术领域

本发明涉及一种背光膜片及其制造方法与成型设备，尤其涉及一种具有矩阵发光元件的背光膜片及其制造方法与成型设备。

背景技术

目前液晶显示器所使用的背光模组中，光源已经慢慢由传统的冷阴极荧光灯管(CCFL)转换为发光二极管(LED)，再搭配上导光板设计，光源之设置也从直下式改为侧面入光的方式，因此整体的背光模组厚度可以大幅降低。

随着导光板技术的不断发展，业界渐渐产生了导光膜的概念，但由于超薄的中小尺寸的导光板不易射出，并且近乎薄膜厚度的导光板也不利于侧光源的导入，因此最后的整体辉度将会面临极限。另外，随着可挠性电子器件的不断发展，对背光模组的可挠性需求也越来越迫切，如何能够大面积且低成本的制作可挠性背光模组成为了业界亟待解决的重要课题。

发明内容

有鉴于此，提供一种具有背光模组功能之背光膜片及其制造方法与成型设备实为必要。

一种背光膜片，其包括：一可挠性基板；多个发光元件，该多个发光元件呈矩阵分布于该基板上，每个发光元件包括依次叠置的第一电极、发光层以及第二电极，其中每个发光元件的第一电极相互连通形成第一电极通路，每个发光元件的第二电极相互连通形成第二电极通路，在该第一电极通路与第二电极通路之间加入电压以驱动该发光层发光；一绝缘层，该绝缘层填充于各发光元件以及第一电极与第二电极之间以起绝缘隔离的作用；一保护层，该保护层用于覆盖该矩阵分布的发光元件以与该基板一起将该多个发光元件夹设于其中。

一种背光膜片的制造方法，其包括如下步骤：提供一具有可挠性的基板；在该基板上涂覆第一电极溶液层，采用滚轮压印的方式对该第一电极溶液层进行图案化以在该基板上形成具有预定图案的第一电极溶液层；干燥该第一电极溶液层以在该基板上形成具有预定图案的第一电极层；在该第一电极层上涂覆有机高分子发光层溶液层，采用滚轮压印的方式对该有机高分子发光层溶液层进行图案化以在该第一电极层上形成具有预定图案的有机高分子发光层溶液层；干燥该有机高分子发光层溶液层以在该第一电极层上形成具有预定图案的有机高分子发光层；在该有机高分子发光层之间填充绝缘层溶液层以覆盖该第一电极层并使每相邻两个有机高分子发光层绝缘隔离；干燥该绝缘层溶液层以在该第一电极层上以及每相邻两个有机高分子发光层之间形成绝缘层；在该有机高分子发光层上涂覆第二电极溶液层，采用滚轮压印的方式对该第二电极溶液层进行图案化以在该有机高分子发光层上形成具有预定图案的第二电极溶液层；干燥该第二电极溶液层以在该有机高分子发光层上形成具有预定图案的第二电极层；封装保护层以覆盖叠设在该基板表面的第一电极层、有机高分子发光层以及第二电极层。

一种背光膜片的成型设备，其包括放卷装置、第一电极溶液供给装置、第一电极雕刻滚轮组、第一干燥烤炉、发光层溶液供给装置、发光层雕刻滚轮组、第二干燥烤炉、绝缘层溶液供给装置、绝缘层雕刻滚轮组、第三干燥烤炉、第二电极溶液供给装置、第二电极雕刻滚轮组、第四干燥烤炉、保护层溶液供给装置、保护层封装滚轮组、第五干燥烤炉以及收卷装置。该放卷装置与该收卷装置分别位于该成型设备的两端，其中该放卷装置用于放卷可挠性基板，该收卷装置用于收卷成品背光膜片。该第一电极溶液供给装置、第一电极雕刻滚轮组、第一干燥烤炉、发光层溶液供给装置、发光层雕刻滚轮组、第二干燥烤炉、绝缘层溶液供给装置、绝缘层雕刻滚轮组、第三干燥烤炉、第二电极溶液供给装置、第二电极雕刻滚轮组、第四干燥烤炉、保护层溶液供给装置、保护层封装滚轮组以及第五干燥烤炉沿着基板的前进方向依次设置于该放卷装置与该收卷装置之间以进行相应的制程。

与现有技术相比，本发明所提供的该背光膜片通过在可挠性基板上封装呈点状阵列排布的发光元件形成背光膜片来取代传统的背光模组，可以使得背光模组的厚度大大减低，而且本发明所提供的该背光膜片的制造方法以及成型设备简单，能够大面积且低成本的制作可挠性背光膜片，由此可极大提高该背光膜片的生产效率和应用范围。

附图说明

图1是本发明实施方式所提供的成品背光膜片的结构示意图。

图2是图1所示的背光膜片沿II-II线的剖面图。

图3至图7是本发明实施方式所提供的背光膜片的制造过程示意图。

图8是本发明实施方式所提供的背光膜片的成型设备的结构示意图。

主要元件符号说明

背光膜片100

基板10

发光元件20

第一电极21

有机高分子发光层22

第二电极23

第一电极通路24

第二电极通路25

绝缘层30

保护层40

成型设备200

放卷装置210

第一电极溶液供给装置211

发光层溶液供给装置212

绝缘层溶液供给装置213

第二电极溶液供给装置214

保护层溶液供给装置215

第一电极雕刻滚轮组220

第一电极雕刻滚轮221

发光层雕刻滚轮组230

发光层雕刻滚轮231

绝缘层雕刻滚轮组240

绝缘层雕刻滚轮241

第二电极雕刻滚轮组250

第二电极雕刻滚轮251

保护层封装滚轮组260

第一干燥烤炉271

第二干燥烤炉272

第三干燥烤炉273

第四干燥烤炉274

第五干燥烤炉275

收卷装置280

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请一并参见图1及图2，本发明实施方式所提供的背光膜片100包括基板10、发光元件20、绝缘层30以及保护层40。

该基板10为可挠性基板，在本实施方式中，该基板10为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

可以理解的，在本发明中，该基板10可以是透明基板也可以是不透明基板。

该发光元件20包括第一电极21、有机高分子发光层22以及第二电极23。该第一电极21、有机高分子发光层22以及第二电极23依次叠设在该基板10上。

在本实施方式中，该第一电极21的材料为导电聚合物PEDOT/PSS(聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐)，该有机高分子发光层22的材料为蓝色磷光聚合物(BluePhosphorescentPolymer)与红色磷光聚合物(RedPhosphorescentPolymer)的混合物，该第二电极23的材料为混掺纳米银粒子之聚氨酯(Polyurethane)。

在本实施方式中，该发光元件20呈矩阵分布于该基板10上，并且在该发光元件20的阵列中，各发光元件20的第一电极21之间相互连通为第一电极通路24，各发光元件20的第二电极23之间相互连通为第二电极通路25。当将该第一电极通路24以及第二电极通路25接入电源后，该第一电极21以及第二电极23驱动该有机高分子发光层22发光。

该绝缘层30的材料为环氧树脂(Epoxy)，其填充于各发光元件20以及每一个发光元件20的第一电极21与第二电极23之间以起到绝缘隔离的作用。

该保护层40覆盖在该矩阵分布的发光元件20之上以与该基板10一起将发光元件阵列夹设于其中。

在本实施方式中，该保护层40的材料也为环氧树脂。

可以理解的，该绝缘层30以及保护层40的材料不限于环氧树脂，其还可以是其它种类的透明或者不透明的绝缘材料，当然该绝缘层30与该保护层40的材料可以相同也可以不同。

可以理解的，该发光元件20的电极材料还可以是ITO等其它材料，当然，该发光元件20的有机高分子发光层22的材料也不局限于蓝色磷光聚合物与红色磷光聚合物的混合物，只要能够在有机高分子发光二极管中使用的可挠性材料均可应用于本发明所提供的该具有矩阵发光元件之背光膜片100中。

如上所述的背光膜片100的制造方法包括如下步骤。

步骤一，如图3所示，提供一基板10，该基板10的材料为PET。

可以理解的，在本发明中，该基板10还可以是由其它材料制成的可挠性基板。

步骤二，如图4所示，在该基板10上按照预定图案制作呈阵列排布且相互连通的第一电极21。

在本实施方式中，该第一电极21呈梳齿排布，每一列该第一电极21相互连通形成第一电极通路24。

步骤三，如图5所示，在每个第一电极21的区域内层叠制作有机高分子发光层22。

步骤四，如图6所示，在非发光层区域内填充绝缘材料以形成覆盖该第一电极21并包围该有机高分子发光层22的绝缘层30。

在本实施方式中，该绝缘层30的厚度等于该第一电极21与该有机高分子发光层22厚度的总和。

在本发明中，该绝缘层30的厚度范围介于该第一电极21的厚度与该第一电极21与该有机高分子发光层22厚度的总和之间。

步骤五，如图7所示，在该每个有机高分子发光层22上层叠制作与该第一电极21一一对应的第二电极23以形成发光元件20，该每一个第二电极23相互连通。

在本实施方式中，该第二电极23的排布方式与该第一电极21的排布方式相同，每一列该第二电极23相互连通形成第二电极通路25。

可以理解的，该第一电极21与该第二电极23的形状以及排布方式可以相同也可以不同，只要能够使得该有机高分子发光层22夹设在该第一电极21与该第二电极23之间形成发光元件20即可。

步骤六，请再次参见图1所示，在该发光元件阵列上覆盖保护层40以与该基板10一起将该发光元件阵列夹设于其中。

请参见图8，本发明还提供了一种依照上述背光膜片100的成型方法所设计的成型设备200，该成型设备200包括放卷装置210、第一电极雕刻滚轮组220、发光层雕刻滚轮组230、绝缘层雕刻滚轮组240、第二电极雕刻滚轮组250、保护层封装滚轮组260、第一至第五干燥烤炉(271、272、273、274、275)以及收卷装置280。

该放卷装置210与该收卷装置280分别位于该成型设备200的两端，其中该放卷装置210用于放卷该基板10，该收卷装置280用于收卷成品背光膜片100。该第一电极雕刻滚轮组220、发光层雕刻滚轮组230、绝缘层雕刻滚轮组240、第二电极雕刻滚轮组250以及保护层封装滚轮组260沿着该基板10的前进方向依次设置于该放卷装置210与该收卷装置280之间以进行相应的制程。该第一至第五干燥烤炉(271、272、273、274、275)用于蒸发涂覆在该基板10上的各种溶液中的溶剂。

在该放卷装置210与该第一电极雕刻滚轮组220之间设置有一第一电极溶液供给装置211，该第一电极溶液供给装置211用于向该基板10上涂覆第一电极溶液。

该第一电极雕刻滚轮组220包括相对设置的第一电极雕刻滚轮221以及下滚轮，该第一电极雕刻滚轮221为镀铜滚轮，并且在其表面雕刻有预设的正向凹进图案，该第一电极雕刻滚轮221用于在该基板10上压印出具有预设图案的第一电极层溶液层。

该第一干燥烤炉271设置于该第一电极雕刻滚轮组220之后对该第一电极溶液层蒸发溶剂以在该基板10上形成第一电极层。

在该第一干燥烤炉271与该发光层雕刻滚轮组230之间设置有一发光层溶液供给装置212，该发光层溶液供给装置212用于向该基板10上涂覆有机高分子发光层溶液。

该发光层雕刻滚轮组230包括相对设置的发光层雕刻滚轮231以及下滚轮，该发光层雕刻滚轮231亦为镀铜滚轮，在其表面也雕刻有预设的正向凹进图案，该发光层雕刻滚轮231用于在该第一电极层上压印出具有预设图案的有机高分子发光层溶液层。

该第二干燥烤炉272设置于该发光层雕刻滚轮组230之后以对该有机高分子发光层溶液层蒸发溶剂以形成有机高分子发光层。

在该第二干燥烤炉272与该绝缘层雕刻滚轮组240之间设置有一绝缘层溶液供给装置213，该绝缘层溶液供给装置213用于向该基板10上涂覆绝缘层溶液。

该绝缘层雕刻滚轮组240包括相对设置的绝缘层雕刻滚轮241以及下滚轮，该绝缘层雕刻滚轮241为镀铜滚轮，在其表面雕刻有与该发光层雕刻滚轮231上雕刻的正向凹进图案相反的负向凹进图案，该绝缘层雕刻滚轮241用于将绝缘层溶液填充到该基板10的非发光层区域以覆盖该第一电极层并包围在该发光层周围。

该第三干燥烤炉273设置于该绝缘层雕刻滚轮组240之后以对该绝缘层溶液层蒸发溶剂以使绝缘层固化。

在该第三干燥烤炉273与该第二电极雕刻滚轮组250之间设置有一第二电极溶液供给装置214，该第二电极溶液供给装置214用于向该发光层上涂覆第二电极层溶液。

该第二电极雕刻滚轮组250包括相对设置的第二电极雕刻滚轮251以及下滚轮，该第二电极雕刻滚轮251为镀铜滚轮，并且在其表面雕刻有与该第一电极雕刻滚轮221相同的预设图案，该第二电极雕刻滚轮251用于在该发光层上压印出具有预设图案的第二电极层溶液层。

该第四干燥烤炉274设置于该第二电极雕刻滚轮组250之后以对该第二电极层溶液层蒸发溶剂以在该发光层上形成第二电极层。

在该第四干燥烤炉274与该保护层封装滚轮组260之间设置有一保护层溶液供给装置215，该保护层溶液供给装置215用于向该基板10上涂覆保护层溶液层。

该保护层封装滚轮组260用于均匀化该保护层溶液层以使该保护层溶液层能够将该基板10的表面完全覆盖。

该第五干燥烤炉275设置于该保护层封装滚轮组260与该收卷装置280之间以对该第保护层溶液层蒸发溶剂以形成保护层。

在使用该成型设备200成型该背光膜片100过程中，该基板10由该放卷装置210放卷并向着该收卷装置280的方向前进，在此途中，首先该第一电极溶液供给装置211将第一电极溶液喷涂于该基板10上，接着该第一电极雕刻滚轮组220对该基板10进行压印以在该基板10上形成具有特定图案的第一电极溶液层，然后该第一干燥烤炉271对该第一电极溶液层进行加热蒸发溶剂以形成第一电极层，接着该发光层溶液供给装置212对该基板10喷涂有机高分子发光层溶液以在该第一电极层上形成有机高分子发光层溶液层，然后由该发光层雕刻滚轮组230对该基板10进行滚压以在该第一电极层上形成具有特定图案的有机高分子发光层溶液层，接着该第二干燥烤炉272对该发光层溶液层进行加热蒸发溶剂以形成有机高分子发光层，然后该绝缘层溶液供给装置213喷涂绝缘层溶液以在该有机高分子发光层周围涂覆绝缘层溶液，接着该绝缘层雕刻滚轮组240对该基板10进行滚压以使该绝缘层溶液填充于该基板10上的非发光层区域，然后该第三干燥烤炉273对该绝缘层溶液层进行加热以蒸发该绝缘层溶液的溶剂以形成绝缘层覆盖该第一电极并包围在该发光层周围，接着该第二电极溶液供给装置214对该基板10喷涂第二电极溶液以在该有机高分子发光层上形成第二电极溶液层，然后该第二电极雕刻滚轮组250对该基板10进行滚压以在该发光层上形成具有特定图案的第二电极溶液层，接着该第四干燥烤炉274对该第二电极溶液层进行加热以蒸发该第二电极溶液层的溶剂以形成第二电极层，然后该保护层溶液供给装置215对该基板10喷涂保护层溶液以形成保护层溶液层来覆盖该基板10表面的全部区域，接着该保护层封装滚轮组260对该基板10进行滚压以均匀化该保护层溶液层以使该保护层溶液层能够将该基板10的表面完全覆盖，然后由该第五干燥烤炉275对该保护层溶液层进行加热以蒸发溶剂形成保护层，该保护层与该基板10一起将该由第一电极、有机高分子发光层以及第二电极依次叠置而成的发光元件夹设于其中而得到背光膜片100，最后，该收卷装置280对该成品背光膜片100进行收卷。

可以理解的，在本发明中，该第一电极雕刻滚轮组220、发光层雕刻滚轮组230、绝缘层雕刻滚轮组240以及第二电极雕刻滚轮组250也可以不采用镀铜滚轮，只要能够在滚轮上雕刻出所需要的图案的滚轮都可以适用于本发明。

可以理解的，在本发明中，该第一电极雕刻滚轮组220、发光层雕刻滚轮组230、绝缘层雕刻滚轮组240以及第二电极雕刻滚轮组250上所雕刻的图案可以根据不同的设计需要而变化。

可以理解的，在本发明中，设置在各雕刻滚轮组后的干燥烤炉还可以与其对应的雕刻滚轮组相结合，也就是说，也可以赋予各雕刻滚轮组以加热的作用，即，各雕刻滚轮组采用热压成型的方式在对个溶液层进行图案化的同时也对图案化后的溶液层进行加热干燥定形以直接形成图案层。

与现有技术相比，本发明所提供的该背光膜片100通过在可挠性基板10上封装呈矩阵排布的发光元件形成背光膜片来取代传统的背光模组，可以使得背光模组的厚度大大减低，而且本发明所提供的该背光膜片的制造方法以及成型设备简单，能够大面积且低成本的制作可挠性背光膜片，由此可极大提高该背光膜片的生产效率和应用范围。

可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种背光膜片，其包括：

具有可挠性的基板；

多个发光元件，该多个发光元件呈矩阵分布在该基板上，每个发光元件包括依次叠置的第一电极、有机高分子发光层以及第二电极，其中每个发光元件的第一电极相互连通形成第一电极通路，该第一电极通路为梳状结构，该第一电极通路所呈梳状结构的每一梳齿对应一个第一电极，每个发光元件的第二电极相互连通形成第二电极通路，该第二电极通路与该第一电极通路的形状及结构均相同，该第二电极通路所呈梳状结构的每一梳齿对应一个第二电极，该第二电极通路所呈梳状结构的梳齿与该第一电极通路所呈梳状结构的梳齿一一对应且延伸方向相同，该第一电极通路与第二电极通路用于施加电压以驱动该有机高分子发光层发光；

绝缘层，该绝缘层填充于各有机高分子发光层以及第一电极与第二电极之间以起绝缘隔离的作用，该绝缘层的厚度范围介于该第一电极的厚度与该第一电极与该有机高分子发光层厚度的总和之间；以及

保护层，该保护层用于覆盖该矩阵分布的发光元件以与该基板一起将该多个发光元件夹设于其中。

2.如权利要求1所述的背光膜片，其特征在于：该绝缘层与该保护层由同种透光材料制成。

3.如权利要求2所述的背光膜片，其特征在于：该绝缘层与该保护层之材料是环氧树脂。

4.如权利要求3所述的背光膜片，其特征在于：该基板的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，该第一电极的材料是聚3，4-乙撑二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的混合物，该发光层的材料是蓝色磷光聚合物与红色磷光聚合物的混合物，该第二电极的材料是混掺纳米银粒子的聚氨酯。

5.一种背光膜片的制造方法，其包括如下步骤：

提供一具有可挠性的基板；

在该基板上涂覆第一电极溶液层，采用滚轮压印的方式对该第一电极溶液层进行图案化以在该基板上形成具有预定图案的第一电极溶液层；

干燥该第一电极溶液层以在该基板上形成具有预定图案的第一电极层，该第一电极层包括至少一个梳状结构，该梳状结构的每一梳齿对应一个第一电极；

在该第一电极层上涂覆有机高分子发光层溶液层，采用滚轮压印的方式对该有机高分子发光层溶液层进行图案化以在该第一电极层上形成具有预定图案的有机高分子发光层溶液层；

干燥该有机高分子发光层溶液层以在该第一电极层上形成具有预定图案的有机高分子发光层；在该有机高分子发光层之间填充绝缘层溶液层以覆盖该第一电极层并使每相邻两个有机高分子发光层绝缘隔离；

干燥该绝缘层溶液层以在该第一电极层上以及每相邻两个有机高分子发光层之间形成绝缘层，该绝缘层的厚度范围介于该第一电极的厚度与该第一电极与该有机高分子发光层厚度的总和之间；在该有机高分子发光层上涂覆第二电极溶液层，并采用滚轮压印的方式对该第二电极溶液层进行图案化以在该有机高分子发光层上形成具有预定图案的第二电极溶液层；

干燥该第二电极溶液层以在该有机高分子发光层上形成具有预定图案的第二电极层，该第二电极层与该第一电极层的形状及结构均相同，该第二电极层的梳状结构的每一梳齿对应一个第二电极，该第二电极层的梳状结构的梳齿与该第一电极层的梳状结构的梳齿一一对应且延伸方向相同；

封装保护层以覆盖叠设在该基板表面的第一电极层、有机高分子发光层以及第二电极层。

6.如权利要求5所述的背光膜片的制造方法，其特征在于：该第一电极层由多个呈阵列分布的第一电极组成，各第一电极之间相互连通形成第一电极通路，该第二电极层由多个呈阵列分布的第二电极组成，各第二电极之间相互连通形成第二电极通路，每两个相对设置的第一电极与第二电极之间都夹设有该有机高分子发光层。