CN1126138C - 制作电致发光光源的方法和电致发光面板 - Google Patents

Abstract

一种电致发光面板，包括层叠在导电薄板(37/40)上的光源材料(32、34、35)，其中光源材料包括前电极(32)，荧光体层(34)和电介质层(35)，导电薄板是电致发光面板的背电极。根据本发明的一个方面，导电薄板是金属箔(37)、一层印刷电路板(40)或柔性电路。根据本发明的另一方面，荧光体层和电介质层通过丝网印制或滚涂施加到前电极上。

Description

制作电致发光光源的方法和电致发光面板

本发明涉及电致发光(EL)面板，尤其是一种其背电极是金属薄板、印刷电路板或柔性电路且其光源部分层叠在背电极上的电致发光面板。如在此所用，电致发光“面板”是一层包括一个或多个发光区的薄板，其中每个发光区是一个EL光源。

EL光源基本上是在两个导电电板之间有一电介质层的电容器，其中的一个电极是透明的。电介质层包含荧光体或者是存在与电介质层相邻的分离的荧先体层。在强电场中，荧光体能在很弱的电流下发光。

现代(1980年以后)的EL光源是厚膜器件，该器件一般包括厚度为7.0mils(0.178mm)的聚酯或聚碳酸酯的透明基板。透明的氧化铟锡或氧化铟前电极是真空沉积到基板上的，其厚度约为1000埃左右。荧光体层丝网印制到前电极上，并把电介质层丝网印制到荧光体层上。在电介质层上丝网印制背电极。

尽管丝网印制是一项很成熟的技术，其成本相当低，但丝网印制也有不足之处。丝网印制的分辨率不很理想，例如，若在导线间印制一个宽为0.001英寸的细线槽，用丝网印制就不能实现导线间的可靠连接。

电致发光面板的大量应用需要复杂的图形，例如仪表面板的显示器。复杂的图形目前是通过对电致发光面板的前电极和背电极构图而得到的，有时也可能通过将多个电致发光面板组合成一个显示器得到。这种构图成本昂贵。特别是由于为了进行所期望的显示而必须对构图电极进行合适的调整。

尽管希望能够发现一种用于复杂显示的简单构造，还是应优选采用那些在该领域中熟知的各步骤或材料。如果各步骤已公知，所用的材料普通，那么任何新的工艺都能很容易、很廉价地实施。若一个工艺和构造与现存的产品具有向后的相容性，则它们更加理想，也就是说，这种新的工艺和构造能用来生产发光电致面板以取代用现有的其它方法制造的面板。例如，能生产复杂显示器的工艺未必仅用于生产复杂显示器，该工艺还可用来制造不对其电极构图的电致发光面板。

层叠EL光源是本领域众所周知的，美国专利No.4,560,902(Kardon)公开了在铝箔板上沉积电介质膜，在表面有氧化铟锡涂层的Mylar^薄板上沉积荧光体层，然后将这两层薄板层叠在一起。

美国专利No.5,469,109(Mori)公开了把两个有涂层的透明薄板层叠在一起，其中第一薄板包含透明电极、荧光体层和电介质层，第二薄板包含粘结层和叠加在粘结层上的背电极。粘结层比背电极大，与第一薄板相接触，并包围荧光体层与电介质层从而把光源密封。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种层叠在背电极上的电致发光面板，在该电致发光面板中只对背电极构图。

本发明的另一目的在于提供一种层叠在背电极上的电致发光面板，该电致发光面板既不对前电极构图也不对背电极构图。

本发明的又一目的在于提供一种层叠在背电极上的电致发光面板，其中背电极是金属薄板、印刷电路板或柔性电路。

本发明实现了上述目的，该发明中的电致发光面板包括层叠在导电薄板上的光源材料，其中光源材料包括前电极、荧光体层和电介质层。导电薄板是电致发光面板的背电极。根据本发明的一个方面，导电薄板是金属箔，一层印刷电路板或柔性电路，根据本发明的另一方面，通过丝网印制或滚涂把荧光体层和电介质层施加到前电极上。

本发明可通过以下结合附图的详述获得一个全面的解释：

图1是根据本发明的一个方面的制作EL光源的流程图；

图2是根据本发明的另一方面的制作EL光源的流程图；

图3是图示说明将光源材料层叠在背电极上；

图4是图示说明将光源材料层叠到多层印刷电路板上。

图1是丝网印制各层以制作电致光发面板的流程图。前电极是一层有透明导电薄膜涂层的透明基板，可从商业上多渠道获得。步骤10是在前电极上丝网印制合适的电致光发荧光体层。步骤11是在荧光体层上丝网印制电介质层。到目前为止，这个工艺与现有技术是相同的，该工艺制作的多层结构此处被称作“光源材料”。

与现有技术不同，背电极是制备在分离的基板上(步骤12)的，例如，具有蚀刻成所需图形导电层的印刷电路板部分或全部由光源材料覆盖，接着再层叠到背电极上(步骤13)。

分离的基板，无论是金属薄板或箔，印刷电路板或柔性电路，都能提供一种比导电印剂电阻更低的背电极。背电极的另一优点是可对其构图得到比丝网印制材料更细的线条或孔隙。较细的线条意味着被表示的图形更加复杂，较细的孔隙意味着不期望的黑斑更少。

上述优点组合还产生一个附加优点。众所周知，EL光源只有当两电极间存在荧光物质时才发光。发光区间的交叉处是发光的，除非构图形成反电极以将电极材料从交叉处去除。较低的电阻和细的线型意味着交叉区能比现有技术更小，更不易看到。若多层印刷电路板被用在分离基板上，那么交叉区，包括印刷电路层的离荧光体层最远的交叉区基本上是不可见的，即比能发光的区域模糊得多。

分离基板的另一个优点是基板的电路更加复杂以提供选择激发显示，即，发光区有更多的交叉区和更复杂的设置，发光区能以任意顺序或图形被激发。

图2是通过滚涂发光材料制造电极发光面板的流程图。“滚涂”泛指液体在表面铺展的工艺和装置，例如，刮板在平板上、刮板在辊子上、照相凹版印刷，曲面印刷、空气刀和换向滚压(reverse roll)。

在步骤21中，合适的电致发光荧光体滚涂到前电极上。步骤22中，把电介质层滚涂到荧光体层上。步骤23中，准备背电极作为分离基板。然后在步骤24中，把已制备的光源材料层叠到背电极上。

丝网印制(图1)能在连续印制中将不同颜色的荧光体印制到不同的区域上。滚涂(图2)能用较低的费用制作大的发光面积，滚涂制作的光源比丝网印制制作的光源粒度略小。图1所示的该工艺的所有其它优点也可从如图2所示的工艺得到。

图3解释步骤13(图1)，其中光源材料被层叠到背电极上。光源材料包括透明基板31，透明电极或前电极32，荧光体层34和电介质层35。背电极30包括导电层37以及非必需的基板38。在本发明的一个实施方案中，导电层37是金属薄板如铝箔。在本发明的另一实施方案中，背电极30包括基板38，该基板可以是刚性的，如在印刷电路板中，也可以是柔性的，如在柔性电路中。

对导电层37用光学的、机械的或化学的方法制作图形。如果背电极仅包括导电层37，构图的数量因背电极的整体性而受限制，即必须保持尺寸的稳定性。对于印刷电路板和柔性电路，导电层37优选为铜；对金属薄板或箔则优选为铝。也可用其它的导电材料和合金。

光源材料和背电极在预定的压力和足够的温度，例如在180℃、5～30psi下在辊子之间被挤压在一起，电介质层中的粘接剂粘结到背电极上。电介质层中的粘接剂是一种热粘接剂，可软化并粘结在印刷电路板上。温度和压力取决于电介质层中粘接剂所用的材料，可以很容易地根据经验给出。

图4解释步骤13(图1)，其中光源材料层叠到多层印刷电路板上。光源材料包括透明基板41、透明电极或前电极42、荧光体层44以及电介质层45。背电极40是多层的夹心层，它包括导电层47和被绝缘层49和另一绝缘层51隔开的导电层48。由导电层47控制的发光区与其它发光区通过延伸的附图所示平面的总线53相连。导电层47和总线53通过导体54连接，导体54是一个穿过平板的孔洞或一个实心导体。优选地，导电层47构图成能制造多个图象，导电层48构图成能把所需分组的图象互联。由于能在多个平面中连接，面板中的光源连接可以被简化。

根据本发明构造的光源较薄，没必要将接点与印刷电路板分离。只须把光源的连接盘放在印刷电路板相应的盘上。光源可以任意所期望的图形制作、加工并施加到印刷电路板上。由于印刷电路板可以有多层导电层，可以得到复杂的图形。

因此，本发明提供一种层叠到背电极上的电致发光面板，在该面板中只对背电极构图。也可以是，既不对前电极也不对背电极构图。背电极是一层金属薄板或箔、印刷电路板或柔性电路。

如上描述了本发明，对本领域的技术人员来说，很显然可以在本发明范围内做各种变更。例如，分离的粘接层可用来代替电介质层以进行粘结，热层叠机可用来代替热辊机。对金属用助粘剂，例如“硅烷”处理可增强电介质层和裸金属间的粘接。通常称为“硅烷”的助粘剂，不是SiH₄(气体)而是硅氧烷(液体)，如N-(2-氨乙基)-3-氨丙基-三甲氧基硅烷(trimethoxysilane)。其它的一些助粘剂在工业上也可以得到。

Claims (8)

1.一种制造电致发光光源的方法，所述方法包括下列步骤：

提供印刷电路板作为背电极；

提供前电极；

将荧光体层施加到前电极上；

将电介质层施加到荧光体层上；以及

将所述电介质层层叠到所述背电极上。

2.如权利要求1所述的制造电致发光光源的方法，其中所述提供印刷电路板的步骤包括下述步骤：

将印刷电路板上的导电层蚀刻成与所述光源的图形相一致的图形。

3.如权利要求1所述的制造电致发光光源的方法，其中所述提供印刷电路板的步骤包括下述步骤：

将多层印刷电路板中的至少两个导电层蚀刻成与所述光源的图形相一致的图形。

4.一种电致发光面板，包括：

印刷电路板，它具有至少一个被构图的导电层；

层叠到所述印刷电路板上的光源材料；

其中所述光源材料包括前电极和荧光体层；且

其中所述被构图的导电层限定所述电致发光面板的对应于多个光源的背电极，还包括多个用于把所述面板的光源互连接的总线。

5.如权利要求4所述的电致发光面板，其中所述印刷电路板包括多个导电层，背电极位于第一导电层中，而总线是另一个导电层的一部分。

6.如权利要求5所述的电致发光面板，其中背电极和所述光源材料直接接触，所述总线与所述光源材料相分离，这样就可在光源发光时降低互连接点的亮度。

7.一种电致发光面板，包括：

柔性电路，它具有至少一个被构图的导电层；

层叠到所述柔性电路上的光源材料；

其中所述光源材料包括前电极和荧光体层；且

其中所述被构图的导电层限定所述电致发光面板的对应于多个光源的背电极，还包括多个把所述面板的光源互连接的总线。

8.如权利要求7所述的电致发光面板，其中所述柔性电路包括多个导电层，背电极位于第一导电层中，而总线是另一个导电层的一部分。

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