CN1068437C - 彩色场致发光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明所开发的具有改进的耐光性、即使暴露在紫外线下也能长期保持所要求的发光性的彩色场致发光显示装置装有一个用透明片7通过在其一个侧面上形成荧光彩色印剂层6而制成的荧光彩色片B，以荧光彩色印剂层6朝内叠在EL面板A上。荧光彩色印剂层6含有加入粘结剂的预定颜色荧光颜料、氧化铈和紫外线吸收剂对于100克的粘结剂加入量分别为5至50克、0.5至20克和0.5至20克。荧光彩色印剂层6的厚度为4至30微米。
Description
本发明涉及在各种设备中用作显示背景灯的彩色场致发光(EL)显示装置。
在常规的彩色场致发光显示装置中，在用聚对苯二甲酸乙酯(PET)材料制成的透明导电膜片的一个涂有ITO表面上形成了一个含有彩色发光物质和普通荧光颜料的彩色发光层，而在这彩色发光层上再依次形成一个绝缘层、一个背面电极层和一个覆盖层。用这种结构可以得到大约8种颜色的彩色显示。
近来，作为增加可得到的发光颜色的种数的一个措施，在透明导电膜片外侧形成一个荧光彩色印剂层，用作滤色层。
在这种常规技术中，当在场致发光显示装置的发光层中加了彩色荧光物质而形成彩色发光层时，存在这样一个问题：能在其中混有粘结剂和普通荧光颜料的印剂中具有良好的分散性和着色特性的彩色荧光物质的种类并不多，因此只能显示少数几种颜色。此外，在为了增加发光颜色的种类数而在透明导电膜片外侧涂上一层彩色膜时，发光亮度会相应减小。为了得到所要求的亮度，就必需以较高的电压进行驱动，而这对将这种显示装置用于电池容量受到限制的一些小设备(如手表之类)又造成了困难。荧光彩色印剂层还有着受紫外线作用迅速退化的缺点，这使得这种显示装置不适宜用于暴露在直射日光的环境中。
因此，本发明的目的是提出一种彩色场致发光显示装置，这种彩色场致发光显示装置可以显示的颜色没有多少限制，而且通过抑制荧光彩色印剂层的褪色可以在很长一段时间内都能得到满足要求的发光。
为了达到以上目的和其他一些目的，本发明所开发的彩色场致发光显示装置包括一个荧光彩色片，这个荧光彩色片是由一个透明片和在这个透明片的一个侧面上形成的一个荧光彩色印剂层构成的。荧光彩色印剂层中含有加入粘结剂的一种具有预定颜色的荧光颜料和氧化铈。荧光彩色片以荧光彩色印剂层朝内叠合在一个EL面板上。
荧光颜料的加入比例是每100克粘结剂5至50克，而氧化铈的加入比例是每100克粘结剂0.5至20克。
荧光彩色印剂层的厚度最好是4至30微米。
最好，在荧光彩色印剂层中还加有一种紫外线吸收剂。
紫外线吸收剂的加入量的比例最好是每100克粘结剂0.5至20克。
作为紫外线吸收剂可以采用苯并三唑紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯紫外线吸收剂、水杨酸紫外线吸收剂或二苯酮紫外线吸收剂。
附图中：
图1为本发明的第一优选实施例的示意性剖视图；以及
图2为示出一个常规实例的发光保持因子和本发明的两个优选实施例的发光保持因子比较情况的曲线图。
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行说明。
图1为本发明所提出的彩色场致发光显示装置的结构的示意图。在这种彩色EL显示装置中，通过在用PET之类制成的透明片1上沉积ITO形成一个透明电极层(图中未示出)，再通过在这透明电极层上印刷一种发光印剂形成一个发光层2。搀铜(Cu)的硫化锌(ZnS)用作发光印剂的荧光物质，而氟化树脂和乙酸正丁基卡必醇的混合物用作发光印剂的粘结剂。发光印剂通过将荧光物质和粘结剂混合、拌匀制成。
绝缘层3是在发光层2的表面上印刷一层绝缘印剂而形成的。绝缘印剂是由高介电的钛酸钡(BaTiO3)和通过混合氟化树脂和乙酸正丁基卡必醇所制成的粘结剂混合后经过充分搅拌而制成的。通过丝网印刷绝缘印剂再加热烘干，绝缘层3就印在发光层2上。由于有含有氟化树脂的粘结剂和绝缘层3，就防止了水进入发光层2，而且还能使EL显示装置达到所要求的介电常数。
在绝缘层3上形成了背面电极层4。背面电极层4是通过印刷一层由导电的碳粉与聚酯树脂混合而成的导电印剂形成的。例如，可以使用一种每80克的聚酯树脂中混入10克的碳粉和10克的粘结剂而制成的导电印剂。
在背面电极层4的上表面用印刷形成了由硅树脂制成的覆盖层(防潮层)5。
这个场致发光面板A在发光侧(即透明导电层1那侧)加有一个荧光彩色片B。荧光彩色片B有一层加在PET之类的透明片7的一个侧面上的荧光彩色印剂层6，用作滤色层。荧光彩色印剂层6是通过丝网印刷在透明片7上印刷一层荧光彩色印剂而形成的。荧光彩色片B以荧光彩色印剂层6朝内叠在场致发光面板A上。
第一优选实施例
在这个优选实施例中，荧光彩色印剂是在用重量比为25∶75的氟化树脂和乙酸正丁基卡必醇混合制成的每100克粘结剂中加入3克氧化铈和30克荧光颜料配制而成的。
加到荧光彩色印剂中的荧光颜料的量以每100克粘结剂加5至50克为宜。这是因为在这个比例范围内的荧光颜料散布在粘结剂中所得到的颜色相当动人。如果所加的荧光颜料量超过50克的上限，则必需考虑荧光颜料在粘结剂中的溶解度的影响，因此从着色和颜色浓度来看，30克左右最为合适。
加到荧光彩色印剂中的氧化铈的量以每100克粘结剂加0.5至20克为宜。由于氧化铈的紫外线吸收特性相当好，起到了防止紫外线的不良影响的作用。然而，如果氧化铈的加入量小于每100克粘结剂0.5克，那么可以预料这样起不了防止荧光彩色印剂层6退色的作用，而如果加入量超过20克，那么荧光彩色印剂层6发生的彩色光就会不够清晰明亮。
由于荧光彩色片B是以荧光彩色印剂层6朝内叠在场致发光面板A上的，荧光彩色印剂层6不直接暴露在外界空气中，再加上本实施例的荧光彩色印剂是按上述配制的，因此大大抑制了荧光彩色印剂层6的退化。
在这个优选实施例中，荧光彩色印剂层6的厚度为4至30微米。如果厚度小于4微米，不仅得不到满意的荧光色，而且还会透过荧光彩色印剂层6看到背后的场致发光面板A，因此降低了显示质量。相反，如果厚度大于30微米，则荧光彩色印剂层6的透光率太低，这种装置起不了作为背景灯型的彩色场致发光显示装置的作用。
在以上这个优选实施例中，通过加入氧化铈增大对紫外线的吸收，防止紫外线造成的性能退化；但由于上面所解释的这些原因．氧化铈的加入量最好在0.5至20克的范围内。因此，下面将介绍一个除了氧化铈外还加入紫外线吸收剂进一步提高装置的耐紫外线性能的优选实施例。
第二优选实施例
在这个优选实施例中，荧光彩色印剂是象在第一优选实施例中那样在每100克粘结剂中加入3克氧化铈和30克荧光颜料后再加3克紫外线吸收剂配制而成的。这种荧光彩色印剂印刷在透明片7上，形成荧光彩色印剂层6。
作为紫外线吸收剂例如可以采用诸如象2,2-亚甲基双{4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-偶酰)}苯酚那样的苯并三唑紫外线吸收剂、象2-乙基己基-2-氰基-3,3′-二苯基丙烯酸酯那样的氰基丙烯酸酯紫外线吸收剂、象苯酚水杨酸酯那样的水杨酸紫外线吸收剂或者象2,4-二羟基二苯酮那样的二苯酮紫外线吸收剂。
图2示出了几种彩色场致发光显示装置在用紫外线照射的褪色试验(耐光试验)中的发光保持因子的变化情况以资比较，试验中所得到的数据列于表1。曲线A表示常规的装置(不含任何添加剂)的情况，曲线B表示按本发明第一优选实施例制成的彩色场致发光显示装置(含氧化铈添加剂)的情况，而曲线C表示按本发明第二优选实施例制成的彩色场致发光显示装置(其中加有氧化铈和紫外线吸收剂)的情况。
得到这些数据的试验条件是：用功率为400瓦、照度为450烛光/平方厘米、最强光谱在365毫微米的水银灯作为光源，而用粉红荧光颜料作为荧光彩色印剂层6的印剂。
表1发光保持因子(％)
| 照射时间(小 时) | 发光保持因子(％) | ||
| 常规实例(A) | 第一实施例(B) | 第二实施例(C) | |
| 0 | 100 | 100 | 100 |
| 16 | 93 | 95 | 94 |
| 50 | 101 | 94 | 92 |
| 100 | 128 | 112 | 102 |
| 200 | 163 | 138 | 108 |
由表1和图2可见，各发光保持因子之间的差别从照射时间在30小时左右开始逐渐增大，到照射了200小时以后差别就相当大了。在照射了200小时以后，第二优选实施例的发光保持因子为108％，这意味着几乎没有褪色，而第一优选实施例的发光保持因子为138％，表示稍有些褪色。与发光保持因子为163％的常规装置例相比，这两个优选实施例的耐光性都得到了改善。
在第二优选实施例中，场致发光面板A本身发蓝绿光，但在盖在上面的荧光彩色印剂层6的颜色是粉红时，如果荧光彩色印剂层6的颜色浓，则这个显示装置就发出荧光彩色印剂层6的颜色(粉红)的光，几乎没有什么改变。相反，如果荧光彩色印剂层6的颜色是淡粉红，则与EL面板A发出的蓝绿光合成起来就得到白色光。因此，可以根据场致发光面板A发出的光的颜色、荧光彩色印剂层6的颜色和这两种颜色的浓度之间的关系正确地确定所得到的颜色。
此外，对于在发光层和绝缘层中所使用的氟化树脂来说，作为一种偏氟乙烯聚合物可以使用一种或几种可共聚的共聚物，如：聚氟乙烯、氟乙烯、三氟乙烯、氯化三氟乙烯、六氟丙烯。虽然在以上两个优选实施例中用搀Cu的硫化锌作为荧光物质，但对于这种荧光物质可以采用预先涂上一层诸如SiO2、TiO2、Al2O3之类的无机透明绝缘材料。覆盖层也可以是不用硅树脂而用氟化树脂形成的一个防潮层。
按照本发明，荧光彩色片以荧光彩色印剂层朝内叠在场致发光面板上，因此荧光彩色印剂层不接触外界空气，从而抑制了褪色。此外，所用的荧光彩色印剂层除了粘结剂和荧光颜料外还含有氧化铈，有利于发光保持，因此即使长期使用也不会褪色。此外，通过加入比例分别为每100克粘结剂5至50克和0.5至20克的荧光颜料和氧化铈，能形成具有良好的抗褪色性和发出明亮的彩色光的荧光彩色印剂层。通过形成厚度为4至30微米的荧光彩色印剂层并正确地与EL面板配合起来，就能得到动人的彩色显示。
此外，由于所用的荧光彩色印剂层除了在粘结剂和荧光颜料中加有氧化铈外还加有紫外线吸收剂，因此能增强改善荧光彩色印剂层的耐光性的效果，从而就能提供一种即使处在暴露于紫外线的环境下(例如受到日光直接照射)也能长期发生明亮的彩色光的相当具有吸引力的彩色场致发光显示装置。
Claims (6)
1．一种彩色场致发光显示装置，其特征是所述装置包括：
一个在透明基板上的场致发光面板，顺序包括一个透明电极层，一个发光层，一个绝缘层和一个背面电极层；
一个荧光彩色片，所述荧光彩色片具有一个透明片和一个在所述透明片的一个侧面上形成的、含有加到一种粘结剂中的一种具有预定颜色的荧光颜料和氧化铈的荧光彩色印剂层，
其中所述荧光彩色片以所述荧光彩色印剂层朝内叠在该场致发光面板上。
2．一种按权利要求1所述的彩色场致发光显示装置，其特征是其中所述荧光颜料的加入比例为每100克所述粘结剂中加入5至50克，而所述氧化铈的加入比例为每100克所述粘结剂中加入0.5至20克。
3．一种按权利要求2所述的彩色场致发光显示装置，其特征是其中所述荧光彩色印剂层的厚度为4至30微米。
4．一种按权利要求1至3中的任何权利要求所述的彩色场致发光显示装置，其特征是其中所述荧光彩色印剂层中还加有一种紫外线吸收剂。
5．一种按权利要求4所述的彩色场致发光显示装置，其特征是其中所述紫外线吸收剂的加入比例为每100克所述粘结剂中加入0.5至20克。
6．一种按权利要求4所述的彩色场致发光显示装置，其特征是其中所述紫外线吸收剂是苯并三唑紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯紫外线吸收剂、水杨酸紫外线吸收剂和二苯酮紫外线吸收剂中任何哪种紫外线吸收剂。
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