DE102021106162A1

DE102021106162A1 - Vorrichtung und verfahren zum ausbilden eines beschichtungssystems über einer oberfläche

Info

Publication number: DE102021106162A1
Application number: DE102021106162.8A
Authority: DE
Inventors: Guillaume Basquin; Aniket TIWARI; Shubham Marne
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2021-03-13
Filing date: 2021-03-13
Publication date: 2022-09-15

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein effizientes und kompaktes System (100) und Verfahren zum Ausbilden eines EL-Beschichtungssystems eines erforderlichen Musters über eine Oberfläche / einem Substrat. Die Erfindung umfasst ein bewegbares Element (102) mit mehreren Spendern (104-1 bis 104-3) zum Verwahren und Spenden von Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem und ein Härtungssystem (106) zum gleichzeitigen Härten der aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen. Das bewegbare Element (102) ist drehbar oder verschiebbar ausgelegt, sodass jeder von den Spendern (104-1 bis 104-3) nacheinander über der Oberfläche und/oder einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung positioniert wird, um über der Oberfläche eine erforderliche Abfolge der Beschichtungszusammensetzungen auszubilden. Jeder Spender (104-1 bis 104-3) verwahrt und spendet eine separate Beschichtungszusammensetzung, ausgewählt aus einem elektrisch leitfähigen Material, einem dielektrischen Material und Leuchtstoff. Das Härtungssystem (106) ist ausgewählt aus einer UV-Lichtquelle und/oder einer IR-Lichtquelle.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet der Beschichtungssysteme, und insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine effiziente, kompakte und leicht zu verwendende Vorrichtung und ein effizientes und schnelles Verfahren zum Ausbilden eines erforderlichen Musters von Beschichtungssystem über einer Oberfläche, insbesondere eines elektrolumineszenten (EL-) Beschichtungssystems.
HINTERGRUND
Die Hintergrundbeschreibung umfasst Informationen, die beim Verstehen der vorliegenden Erfindung nützlich sein können. Es ist kein Eingeständnis, dass hierin bereitgestellte Informationen Stand der Technik oder für die vorliegend beanspruchte Erfindung relevant sind oder dass eine Veröffentlichung, auf die konkret oder implizit verwiesen wird, Stand der Technik ist.
Dekorative Beschichtungen / Lackierungen oder elektrolumineszente (EL-) Beleuchtungen sind Leuchten, die das Phänomen der Lumineszenz oder Elektrolumineszenz nutzen, um Beleuchtung zu produzieren. EL-Beleuchtung emittiert Licht, wenn Strom eine Schicht eines aktiven Elektrolumineszenzmaterials durchläuft oder wenn über die aktive Elektrolumineszenzschicht ein elektromagnetisches Feld aufgetragen wird. EL-Beleuchtungstechnologie wird in verschiedenen Industrien, einschließlich der Automobilindustrie, und Anzeigevorrichtungen und Mobiltelefone produzierenden Industrien verwendet, wobei mehrere Materialzusammensetzungen in Verbindung mit einem EL-Beschichtungssystem über einer zu beleuchtenden Oberfläche abgelagert bzw. auf sie aufgetragen werden.
Typischerweise umfasst das EL-Beschichtungssystem ein Ablagern einer dielektrischen Schicht mit einem EL-Leuchtstoff über einer leitfähigen Oberfläche, beispielsweise eines Automobilkarosserieblechs eines Fahrzeugs, gefolgt von Ablagern einer leitfähigen Filmschicht auf der dielektrischen und EL-Leuchtstoffschicht. In anderen Fällen kann eine leitfähige Schicht über einer nicht leitfähigen Oberfläche abgelagert werden, gefolgt von Ablagern einer dielektrischen Schicht mit dem EL-Leuchtstoff über der leitfähigen Schicht, und Ablagern einer weiteren leitfähigen Filmschicht über der dielektrischen und EL-Leuchtstoffschicht. Ferner können die zwei leitfähigen Schichten/Oberflächen des EL-Beschichtungssystems elektrisch mit einer Stromquelle gekoppelt werden, um einen Fluss von Strom zu ermöglichen oder zwischen den zwei leitfähigen Schichten ein elektrostatisches Feld zu erzeugen, welches den EL-Leuchtstoff aktiviert zu leuchten.
Existierende Technologien zur Ausbildung eines EL-Beschichtungssystems über einer Oberfläche umfassen Verfahren wie das Spritzlackierverfahren, das Siebdruckverfahren und das Tampondruckverfahren, um Rohstoffe in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem abzulagern, mit dem eine Oberfläche zu beschichten ist. Das Spritzlackierverfahren umfasst die Verwendung von Lackspritzgeräten, um über der Oberfläche einen leitfähigen Lack zu spritzen und ihm unter Verwendung einer separaten Trocknungs- oder Härtungsvorrichtung zu gestatten, zu trocknen oder auszuhärten. Ferner werden die sonstigen Rohstoffe nacheinander über die vorher abgelagerten Schichten gespritzt und trocknen gelassen, um das EL-Beschichtungssystem auszubilden. Das Spritzlackierverfahren kann in der Lage sein, das EL-Beschichtungssystem auszubilden, das Spritzlackierverfahren umfasst jedoch mehrere Spritzvorrichtungen für jeden Rohstoff, Schutzausrüstung für das Spritzlackierpersonal, erfordert ein regelmäßiges Nachfüllen von Rohstoffen in die Spritzvorrichtungen und einen Abdeckprozess für die Oberfläche, was das gesamte Spritzlackierverfahren sehr ineffizient, kostenintensiv und anfällig für Verschwendung von Rohstoffen macht. Darüber hinaus umfasst das Spritzlackierverfahren einen separaten Trockner zum Trocknen jeder Schicht der gespritzten Materialien, was es zeitaufwendig macht.
Das Siebdruckverfahren umfasst ein sukzessives Übertragen und Trocknen eines schablonierten Entwurfs jedes Rohstoffs in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem über einer flachen Oberfläche und eines vorher abgelagerten Materials unter Verwendung eines Maschensiebes, der Farbe der Materialien und eines Rakels. Ferner kann eine separate Trockner- oder Härtungsvorrichtung erforderlich sein, um nach dem Siebdrucken der Schichten jedes Materials die Schichten zu trocknen. Das Siebdruckverfahren kann in der Lage sein, eine kontrollierte Ablagerung von Materialien des EL-Beschichtungssystems bereitzustellen, das Siebdruckverfahren kann jedoch nicht zum Ausbilden komplexer Formen verwendet werden und ist darauf begrenzt, nur auf flachen Oberflächen verwendet zu werden, was es für die Verwendung über Oberflächen eines Fahrzeugs oder anderen nicht ebenen Oberflächen ineffizient macht.
Das Tampondruckverfahren ist ein indirektes Offsetdruckverfahren, das zum Ausbilden eines EL-Beschichtungssystems genutzt wird, wobei mit Material bedeckte Siliziumtampons ein 2D-Bild von einer lasergravierten Ätzplatte aufnehmen und das 2D-Bild des Materials auf eine Oberfläche übertragen. Diese Siliziumtampons sind jedoch klein und können eine große Anzahl an Tampons erfordern, um eine einzelne Schicht des Materials über einer größeren Oberfläche wie jener von Fahrzeugen auszubilden. Ferner muss zum Ablagern der weiteren Schichten der Materialien in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem der gleiche Prozess unter Verwendung eines neuen Satzes von Tampons wiederholt werden. Zudem erfordert Tampondrucken auch Ätzplatten und Lasertechnologie, um über die Tampons ein erforderliches Muster zu gravieren, was es kostenintensiv macht.
Deshalb besteht eine Notwendigkeit, den vorstehenden Nachteil zu überwinden und eine effiziente, kompakte, leicht zu verwendende Vorrichtung zum Ausbilden eines erforderlichen Musters des Beschichtungssystems, insbesondere des Beschichtungssystems, auf ebenen und nicht ebenen Oberflächen bereitzustellen, die außerdem in der Lage ist, Beschichtungszusammensetzungen aufzutragen und die aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen gleichzeitig zu härten. Ferner besteht eine Notwendigkeit, ein effizientes und schnelles Verfahren zum Ausbilden eines erforderlichen Musters von Beschichtungssystem über ebenen wie auch unebenen Oberflächen bereitzustellen. Ferner besteht eine Notwendigkeit, Ausschuss von Beschichtungszusammensetzungen oder Rohstoffen während des Ausbildens des Beschichtungssystems zu reduzieren.
AUFGABEN DER VORLIEGENDEN OFFENBARUNG
Einige der Aufgaben der vorliegenden Offenbarung, die mindestens eine der hierin beschriebenen Ausführungsformen erfüllt, sind wie nachfolgend aufgeführt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine effiziente, kompakte und einfach zu verwendende Vorrichtung zum Ausbilden eines erforderlichen Musters eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die ein erforderliches Muster von Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem über einer Oberfläche aufträgt, während sie gleichzeitig die aufgetragenen Materialien härtet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein effizientes und schnelles Verfahren zum Ausbilden eines erforderlichen Musters eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die für das Ausbilden des Beschichtungssystems über einer Oberfläche erforderliche Gesamtzeit zu reduzieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, Verschwendung von Lack- oder Beschichtungszusammensetzungen während des Ausbildens des Beschichtungssystems über einer Oberfläche zu reduzieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, das in der Lage ist, ein erforderliches Muster eines Beschichtungssystems über einer ebenen wie auch unebenen Oberfläche, insbesondere eines elektrolumineszenten (EL-) Beschichtungssystems, auszubilden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet der Beschichtungssysteme, und insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine effiziente, kompakte und leicht zu verwendende Vorrichtung und ein effizientes und schnelles Verfahren zum Ausbilden eines erforderlichen Musters von Beschichtungssystem über einer Oberfläche, insbesondere eines elektrolumineszenten (EL-) Beschichtungssystems.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche (hierin auch als ein Substrat bezeichnet) eines Fahrzeugs, aber nicht auf dergleichen begrenzt. Die Vorrichtung kann ein bewegbares Element mit einem zylindrischen oder runden oder T-förmigen Gehäuse umfassen, das mehrere Spender einschließt, und ein Härtungssystem darin. Jeder von den Spendern kann dazu ausgelegt sein, eine bestimmte Beschichtungszusammensetzung in Verbindung mit dem Beschichtungssystem, insbesondere einem elektrolumineszenten (EL-) Beschichtungssystem, zu verwahren und zu spenden. Jeder Spender kann nacheinander verwendet werden, um die Schichten des Beschichtungssystems abzulagern. Das Härtungssystem kann ein gleichzeitiges Härten der über dem Substrat aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen und/oder einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung erleichtern. Das bewegbare Element kann drehbar oder verschiebbar ausgelegt sein, sodass jeder der Spender präzise über einer bestimmten Kontur oder einem bestimmten Muster der Oberfläche, über der das Beschichtungssystem auszubilden ist, positioniert werden kann. In einer Ausführungsform kann ein 6-achsiger Roboterarm operativ mit der Vorrichtung gekoppelt werden, um jeden der Spender entlang der Kontur der Oberfläche und einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung präzise zu positionieren und zu bewegen, um ein Beschichtungssystem eines erforderlichen Musters oder einer erforderlichen Kontur auf der Oberfläche auszubilden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche eines Fahrzeugs, ist aber nicht auf dergleichen begrenzt. Das Verfahren kann die Vorrichtung, umfassend das bewegbare Element mit dem zylindrischen oder runden oder T-förmigen Gehäuse, das mehrere Spender und ein Härtungssystem darin umschließt, einschließen. Das Verfahren kann den Schritt eines gleichzeitigen Drehens oder Verschiebens und Bewegens des bewegbaren Elements einschließen, sodass jeder von den Spendern nacheinander und präzise positioniert und über eine bestimmte Kontur oder ein bestimmtes Muster auf der Oberfläche sowie über vorher aufgetragene Beschichtungszusammensetzungen bewegt werden kann, während es gleichzeitig die aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen unter Verwendung des Härtungssystems härtet.
Die vorstehend vorgeschlagene Konfiguration all der Spender, die die Beschichtungszusammensetzungen verwahren, sowie das Härtungssystem in dem gleichen bewegbaren Element machen die vorgeschlagene Vorrichtung kompakt und einfach in der Verwendung. Darüber hinaus ermöglicht das Drehen oder Verschieben des bewegbaren Elements ein Positionieren jedes der Spender über einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung, was ein präzises Auftragen der Beschichtungszusammensetzungen über einer ebenen wie auch nicht ebenen Oberfläche mit gleichzeitigem Härten der aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen gestattet, wodurch Verschwendung von Beschichtungszusammensetzungen reduziert wird und die für das Ausbilden des Beschichtungssystems, insbesondere des EL-Beschichtungssystems, erforderliche Gesamtzeit reduziert wird.
In einem Aspekt kann das Härtungssystem aus jeglicher oder einer Kombination aus einer ultravioletten (UV-) Lichtquelle und einer infraroten (IR-) Lichtquelle ausgewählt werden. Die Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem können elektrolumineszente (EL-) Beschichtungsmaterialien sein, ausgewählt aus jeglichen oder einer Kombination von dielektrischem Material, elektrisch leitfähigem Material, Leuchtstoff, Primer und Schutzmaterial. Die Vorrichtung kann mindestens zwei Spender, die das dielektrische Material, das elektrisch leitfähige Material und den Leuchtstoff verwahren und spenden können, einschließen. In einer Implementierung kann zwischen Schichten von zwei leitfähigen Materialien eine Schicht von Dielektrikum und EL-Leuchtstoff (Leuchtstoff) ausgebildet sein. In einer anderen Implementierung kann eine Schicht von EL-Leuchtstoff zwischen zwei Schichten von dielektrischem Material sandwichartig positioniert sein, und die zwei dielektrischen Schichten können zwischen Schichten von zwei leitfähigen Materialien ausgebildet sein. Sobald das EL-Beschichtungssystem über der Oberfläche ausgebildet ist, können die Schichten leitfähiger Materialien unter Verwendung von Sammelschienen und dergleichen elektrisch verbunden werden, um den Fluss von Strom oder die Erzeugung eines elektrostatischen Feldes zwischen den zwei leitfähigen Schichten zu ermöglichen, die den EL-Leuchtstoff aktivieren können zu leuchten.
Verschiedene Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile des erfindungsgemäßen Gegenstands werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten repräsentieren, offensichtlicher.
Figurenliste
Die beiliegenden Zeichnungen sind beigefügt, um ein weitergehendes Verständnis der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen, sind in diese Beschreibung integriert und bilden einen Teil dieser Beschreibung. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu erläutern. Die Schaubilder dienen ausschließlich der Veranschaulichung, die folglich keine Einschränkung der vorliegenden Offenbarung ist.
In den Figuren können ähnliche Komponenten und/oder Merkmale das gleiche Bezugszeichen aufweisen. Ferner können verschiedene Komponenten des gleichen Typs dadurch unterschieden werden, dass dem Bezugszeichen ein zweites Zeichen folgt, das zwischen ähnlichen Komponenten unterscheidet. Wenn in der Beschreibung nur das erste Bezugszeichen verwendet wird, ist die Beschreibung auf jegliche eine der ähnlichen Komponenten mit dem gleichen ersten Bezugszeichen anwendbar, ungeachtet des zweiten Bezugszeichens.

1A veranschaulicht eine beispielhafte Ansicht einer ersten Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Ausbildung eines elektrolumineszenten Beschichtungssystems über einer Oberfläche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
1B veranschaulicht eine beispielhafte Y-Schnittansicht der vorgeschlagenen Vorrichtung von 1A.
1C veranschaulicht eine beispielhafte Z-Schnittansicht der vorgeschlagenen Vorrichtung von 1A.
1D und 1E veranschaulichen eine beispielhafte Y-Schnittansicht der vorgeschlagenen Vorrichtung, um näher auf die Einstellung der Spender einzugehen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
1F veranschaulicht eine beispielshafte Z-Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm der vorgeschlagenen Vorrichtung, die mit einem Roboter und einer Steuerung operativ gekoppelt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 veranschaulicht ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des vorgeschlagenen Verfahrens zur Ausbildung eines elektrolumineszenten Beschichtungssystems über einer Oberfläche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Die 4A-4J sind beispielhafte Ansichten des elektrolumineszenten Beschichtungssystems mit unterschiedlichen Abfolgen von Beschichtungszusammensetzungsschichten, die über einer Oberfläche (einem Substrat) ausgebildet sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht eine beispielhafte Ansicht mehrerer Schichten des elektrolumineszenten Beschichtungssystems, das über einer Oberfläche ausgebildet und mit einer Energiequelle zur Beleuchtung verbunden ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 veranschaulicht eine beispielhafte Ansicht eines elektrolumineszenten Beschichtungssystems, das über einer Oberfläche eines Fahrzeugs ausgebildet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Das Folgende ist eine ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen der Offenbarung, die in den beigefügten Zeichnungen abgebildet sind. Die Ausführungsformen sind so detailliert, dass sie die Offenbarung klar kommunizieren. Mit der vermittelten Detailtiefe wird jedoch nicht beabsichtigt, die antizipierten Variationen von Ausführungsformen zu begrenzen; im Gegenteil, die Absicht ist, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, wie durch die anhängenden Ansprüche definiert, fallen.
In der folgenden Beschreibung sind viele konkrete Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Es wird einem Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ohne einige dieser konkreten Details praktiziert werden können.
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine effiziente, kompakte und leicht zu verwendende Vorrichtung und ein effizientes und schnelles Verfahren zum Ausbilden eines erforderlichen Musters von Beschichtungssystem über einer Oberfläche, insbesondere ein elektrolumineszentes (EL-) Beschichtungssystem.
Gemäß einem Aspekt geht die vorliegende Offenbarung näher auf eine Vorrichtung zur Ausbildung eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche, insbesondere eines elektrolumineszenten (EL-) Beschichtungssystems, ein. Die Vorrichtung umfasst ein bewegbares Element mit zwei oder mehr Materialspendern und ein Härtungssystem. Die zwei oder mehr Materialspender können dazu ausgelegt sein, zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem zu verwahren und zu spenden. Ein erster Farbspender der zwei oder mehr Materialspender kann dazu ausgelegt sein, eine erste Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen auf die Oberfläche aufzutragen, während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem, gehärtet wird. Das bewegbare Element kann drehbar oder verschiebbar ausgelegt sein, sodass ein zweiter Materialspender der zwei oder mehr Farbspender eine zweite Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen auf die erste gehärtete Beschichtungszusammensetzung aufträgt, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem gehärtet wird.
In einer Ausführungsform kann das bewegbare Element drehbar oder verschiebbar ausgelegt sein, sodass ein dritter Materialspender der zwei oder mehr Farbspender eine dritte Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen auf die zweite gehärtete Beschichtungszusammensetzung aufträgt, während gleichzeitig die aufgetragene dritte Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem gehärtet wird.
In einer Ausführungsform kann das Härtungssystem jegliche oder eine Kombination aus einer UV-Lichtquelle und einer IR-Lichtquelle umfassen, ist aber nicht auf dergleichen begrenzt. Das bewegbare Element kann ein zylindrisches Gehäuse oder rundes oder T-förmiges Gehäuse umfassen, dazu ausgelegt, die zwei oder mehr Materialspender und das Härtungssystem aufzunehmen, um eine kompakte und leicht zu verwendende Vorrichtung bereitzustellen.
In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung einen 6-achsigen Roboter umfassen, der operativ mit dem bewegbaren Element gekoppelt ist, und dazu ausgelegt sein, dem bewegbaren Element zu erleichtern, über der Oberfläche ein vordefiniertes Muster des Beschichtungssystems auszubilden.
In einer Ausführungsform können die zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem elektrolumineszente Materialien sein, die aus jeglichen oder einer Kombination von dielektrischem Material, einem elektrisch leitfähigen Material, Leuchtstoff, Primer und Schutzmaterial, aber nicht auf dergleichen begrenzt, ausgewählt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt geht die vorliegende Offenbarung näher auf ein Verfahren zur Ausbildung eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche ein. Das Verfahren kann einen Schritt des Auftragens, durch einen ersten Farbspender unter zwei oder mehr Spendern eines bewegbaren Elements mit einem Härtungssystem, auf der Oberfläche, einer ersten Beschichtungszusammensetzung unter zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem, während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung härtet, umfassen. Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Positionierens, durch Drehen oder Schieben des bewegbaren Elements, eines zweiten Farbspenders unter den zwei oder mehr Spendern umfassen, um den zweiten Farbspender über der ersten gehärteten Beschichtungszusammensetzung zu positionieren. Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Auftragens, durch den zweiten Farbspender, auf der ersten gehärteten Beschichtungszusammensetzung, einer zweiten Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen umfassen, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Positionierens, durch Drehen oder Schieben des bewegbaren Elements, eines dritten Farbspenders unter den zwei oder mehr Spendern über der zweiten gehärteten Beschichtungszusammensetzung umfassen. Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Auftragens, durch den dritten Farbspender, auf der zweiten gehärteten Beschichtungszusammensetzung, einer dritten Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen umfassen, während gleichzeitig die aufgetragene dritte Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird. In einer beispielhaften Ausführungsform können die zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem elektrolumineszente (EL-) Beschichtungsmaterialien sein, die aus jeglichen oder einer Kombination von dielektrischem Material, einem elektrisch leitfähigen Material, Leuchtstoff, Primer und Schutzmaterial, aber nicht auf dergleichen begrenzt, ausgewählt sind.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Auftragens und gleichzeitig Härtens der zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in einer ersten vordefinierten Abfolge, durch das bewegbare Element, umfassen, um ein vordefiniertes Muster des EL-Beschichtungssystems auszubilden, das mindestens eine Schicht von dem dielektrischen Material und dem Leuchtstoff zwischen zwei Schichten des elektrisch leitfähigen Materials aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Auftragens und gleichzeitig Härtens der zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in einer zweiten vordefinierten Abfolge, durch das bewegbare Element, umfassen, um ein vordefiniertes Muster des EL-Beschichtungssystems auszubilden, das eine oder mehrere Schichten des Leuchtstoffs zwischen zwei Schichten des dielektrischen Materials aufweist, wobei die zwei Schichten des dielektrischen Materials mit der Leuchtstoffschicht dazwischen zwischen zwei Schichten des elektrisch leitfähigen Materials ausgebildet sind.
Bezug nehmend auf die 1A-1E und 2 wird die vorgeschlagene Vorrichtung 100 zum Ausbilden eines elektrolumineszenten (EL-) Beschichtungssystems über einer Oberfläche (hierin auch als ein Substrat bezeichnet) eines Fahrzeugs, aber nicht auf dergleichen begrenzt, offenbart. Die Vorrichtung 100 kann ein bewegbares Element 102 mit einem zylindrischen Gehäuse umfassen, das mehrere Spender 104-1 bis 104-3 (hierin gemeinsam bezeichnet als Spender 104 oder Farbspender 104) und ein Härtungssystem 106 darin umfasst. Jeder von dem Spender 104 kann dazu ausgelegt sein, eine bestimmte Beschichtungszusammensetzung (hierin auch bezeichnet als Beschichtungszusammensetzung oder Farbe) in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem zu verwahren und zu spenden. Jeder von dem Spender 104 kann nacheinander verwendet werden, um die Schichten von Beschichtungszusammensetzung in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem abzulagern. Ein erster Farbspender 104-1 der Spender 104 kann dazu ausgelegt sein, eine erste Beschichtungszusammensetzung unter den Beschichtungszusammensetzungen auf die Oberfläche aufzutragen, während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird. Das bewegbare Element 102 kann drehbar ausgelegt sein, sodass ein zweiter Materialspender 104-2 der Spender 104 eine zweite Beschichtungszusammensetzung unter den Beschichtungszusammensetzungen auf die erste gehärtete Beschichtungszusammensetzung aufträgt, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird.
In einer zweiten Ausführungsformen, wie veranschaulicht in 1F, kann die vorgeschlagene Vorrichtung 10 ein bewegbares Element 102 mit einem T-förmigen Gehäuse umfassen, das mehrere Spender 104-1 bis 104-3 (hierin gemeinsam bezeichnet als Spender 104 oder Farbspender 104) und ein Härtungssystem 106 umschließt. Das bewegbare Element 102 kann ein Schiebegestell 108 umfassen, das in dem T-förmigen Gehäuse ausgebildet ist, und einen Schieber 110, der verschiebbar in dem Schiebegestell 108 ausgebildet ist. Der Schieber 110 kann die Spender 104 in vordefinierten Positionen aufnehmen und kann dazu ausgelegt sein, die Spender 104 zwischen den zwei Enden des Schiebegestells 108 zu bewegen. Ein erster Farbspender 104-1 der Spender 104 kann dazu ausgelegt sein, eine erste Beschichtungszusammensetzung unter den Beschichtungszusammensetzungen auf eine Oberfläche aufzutragen, während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird. Der Schieber 110 kann dann über das Schiebegestell 108 geschoben werden, sodass ein zweiter Materialspender 104-2 der Spender 104 über der ersten gehärteten Beschichtungszusammensetzung positioniert wird und der zweite Materialspender 104-2 eine zweite Beschichtungszusammensetzung unter den Beschichtungszusammensetzungen auf die erste gehärtete Beschichtungszusammensetzung aufträgt, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird.
In einer Ausführungsform kann das bewegbare Element 102 drehbar oder verschiebbar ausgelegt sein, sodass ein dritter Materialspender 104-3 der Spender 104 über der zweiten gehärteten Beschichtungszusammensetzung positioniert werden kann, und der dritte Materialspender 104-3 trägt eine dritte Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen auf die zweite gehärtete Beschichtungszusammensetzung auf, während gleichzeitig die aufgetragene dritte Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird.
In einer Ausführungsform, wie in 1A-1E veranschaulicht, kann ein Längsabschnitt einer ersten Hälfte des zylindrischen Gehäuses (des bewegbaren Elements 102) das Härtungssystem 106 aufnehmen, und ein Längsabschnitt einer zweiten Hälfte des zylindrischen Gehäuses 102 kann die mehreren Spender 104-1 bis 104-3 aufnehmen. In einer weiteren Ausführungsform, wie in 1F veranschaulicht, kann ein erster Abschnitt des T-förmigen Gehäuses das Härtungssystem 106 aufnehmen, und ein zweiter Abschnitt des T-förmigen Gehäuses kann das Schiebegestell 108 und den Schieber 110 mit den mehreren Spendern 104-1 bis 104-3 aufnehmen.
In einer Ausführungsform kann das Härtungssystem 106 jegliche oder eine Kombination aus einer UV-Lichtquelle und einer IR-Lichtquelle und dergleichen umfassen. Das Härtungssystem 106 kann UV-Licht oder IR-Licht emittieren, um ein Härten der über dem Substrat aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen und/oder einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung zu erleichtern.
Das bewegbare Element 102 der Vorrichtung 100 kann drehbar oder verschiebbar ausgelegt sein, sodass jeder der Spender 104 präzise über einer bestimmten Kontur oder einem vordefinierten Muster auf der Oberfläche, über der das EL-Beschichtungssystem auszubilden ist, ausgerichtet und positioniert werden kann. In einer Ausführungsform kann ein 6-achsiger Roboter 204 operativ mit der Vorrichtung 100 gekoppelt sein, um jeden der Spender 104-1 bis 104-3 entlang der Kontur auf der Oberfläche und einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung präzise und gleichmäßig zu positionieren und zu bewegen, um ein EL-Beschichtungssystem mit einer erforderlichen Abfolge von Beschichtungszusammensetzungen auf der Oberfläche auszubilden.
In einer Implementierung kann, während die erste Zusammensetzung über der Oberfläche aufgetragen wird, der erste Farbspender 104-1 entlang der z-Achse abgesenkt werden, und andere Spender 104-2 und 104-3 können angehoben werden, wie in 1D veranschaulicht, um den ersten Farbspender 104-1 an einem Startpunkt der Kontur auf der Oberfläche zu positionieren. Ferner kann der 6-achsige Roboter 204 die Vorrichtung 100 so entlang der Kontur bewegen, dass eine Schicht der ersten Beschichtungszusammensetzung durch den ersten Farbspender 104-1 auf der Kontur aufgetragen werden kann, während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung von dem Härtungssystem 106 gehärtet wird. Ferner kann das bewegbare Element 102 während des Auftragens der zweiten Zusammensetzung über der Oberfläche gedreht werden oder ein Abschnitt des bewegbaren Elements kann geschoben werden, sodass der zweite Farbspender 104-2 über der Kontur ausgerichtet ist. Der zweite Farbspender 104-2 kann entlang der z-Achse abgesenkt werden, und andere Spender 104-1 und 104-3 können angehoben werden, wie in 1E veranschaulicht, um den zweiten Farbspender 104-2 über der Kontur auf der Oberfläche zu positionieren. Ferner kann der 6-achsige Roboter 204 die Vorrichtung 100 so entlang der Kontur bewegen, dass eine Schicht der zweiten Beschichtungszusammensetzung durch den zweiten Farbspender 104-2 auf die erste gehärtete Beschichtungszusammensetzung aufgetragen werden kann, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung von dem Härtungssystem 106 gehärtet wird. Ähnlich kann, während die dritte Zusammensetzung auf die Oberfläche aufgetragen wird, das bewegbare Element 102 gedreht werden oder ein Abschnitt des bewegbaren Elements 102 kann geschoben werden, sodass der dritte Farbspender 104-3 über der Kontur ausgerichtet wird, und der dritte Farbspender 104-3 kann entlang der z-Achse abgesenkt werden und weitere Spender 104-1 und 104-2 können angehoben werden (nicht gezeigt), um den dritten Farbspender 104-3 über der Kontur auf der Oberfläche zu positionieren. Später kann der 6-achsige Roboter 204 die Vorrichtung 100 so entlang der Kontur bewegen, dass eine Schicht der dritten Beschichtungszusammensetzung durch den dritten Farbspender 104-3 auf die gehärtete zweite Beschichtungszusammensetzung aufgetragen werden kann, während gleichzeitig die aufgetragene dritte Beschichtungszusammensetzung von dem Härtungssystem gehärtet wird.
In einer Ausführungsform kann der 6-achsige Roboter 204 Arme umfassen, die bewegbar miteinander gekoppelt sind, und einen Endeffektor, an dem die Vorrichtung angebracht ist, um verschiedene Achskonfigurationen bereitzustellen, sechs Grad Freiheit zur Vorrichtung, um der Vorrichtung zu ermöglichen, die Drehung des bewegbaren Elements oder das Schieben eines Abschnitts des bewegbaren Elements sowie die Bewegung der Vorrichtung 100 über dem vordefinierten Muster oder der vordefinierten Kontur auf ebenen und nicht ebenen Oberflächen auszuführen. Der 6-achsige Roboter ist in der Lage, die Vorrichtung mit Bezug auf die Oberfläche in jeglicher oder einer Kombination aus linker und rechter Richtung, Rückwärts- und Vorwärtsrichtung, Aufwärts- und Abwärtsrichtung, Drehbewegung, Nick- und Gierbewegung und Verdrehbewegung zu bewegen, aber nicht auf dergleichen begrenzt.
In einer Ausführungsform können die Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem aus jeglichem oder einer Kombination von dielektrischem Material, elektrisch leitfähigem Material, EL-Leuchtstoff (Leuchtstoff), Primer und transparentem Schutzmaterial ausgewählt sein. Der Primer kann optional auf die Oberfläche oder das Substrat aufgetragen werden, und die transparente Schutzbeschichtung kann ebenfalls optional auf eine obere Schicht des elektrisch leitfähigen Materials aufgetragen werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Substrat oder die Oberfläche aus einem Material, ausgewählt aus Kunststoff, Metall, Holz, Glas, Legierung, aber nicht auf dergleichen begrenzt, hergestellt sein. Die Oberfläche kann entweder elektrisch leitfähig sein oder nicht elektrisch leitfähig sein. Der Primer kann als ein nicht leitfähiger Film agieren, aufgetragen über der Oberfläche, um die Oberfläche von der nachfolgenden Schicht von elektrisch leitfähigem Material zu isolieren. Der Primer kann auch Adhäsion zwischen der Oberfläche und den nachfolgenden Schichten erleichtern.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das elektrisch leitfähige Material ein stark leitfähiges und allgemein opakes Material sein. Beispiele für solche Materialien können eine alkohol- / latexbasierte, mit Silber beladene Lösung umfassen, sind aber nicht darauf begrenzt.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das dielektrische Material ein elektrisch nicht leitfähiges Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante sein und unter anderem ausgewählt sein aus Bariumtitanat und mindestens einem aus einem Titanat-, einem Oxid-, einem Niobat-, einem Aluminat, einem Tantalat- und einem Zirkonatmaterial, aber nicht darauf begrenzt.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der EL-Leuchtstoff ein metalldotiertes Zinksulfid sein, eingekapselt in eine hoch elektrostatisch permeable Polymermatrix, aber nicht auf dergleichen begrenzt.
Bezug nehmend auf 2, kann die vorgeschlagene Vorrichtung 100 operativ an den 6-achsigen Roboter 204 gekoppelt werden. Ferner können die Vorrichtung 100 und der 6-achsige Roboter 204 im Austausch mit einer Steuerungseinheit 202 sein, um die Vorrichtung 100 zu betreiben. Die Steuerungseinheit 202 kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die operativ an einen Speicher gekoppelt sind, der von den Prozessoren ausführbare Anweisungen speichert, und dazu ausgelegt sein, einen Satz von Steuerungssignalen zu übertragen, basierend auf einem vordefinierten Muster oder einer Kontur des EL-Beschichtungssystems über der Oberfläche, um die Vorrichtung 100 und den 6-achsigen Roboter 204 entsprechend zu betreiben, um das vordefinierte Muster oder die Kontur des EL-Beschichtungssystems über der Oberfläche auszubilden.
Die Steuerungseinheit 202 kann einen Satz von Eingabesignalen empfangen, die Bilder der Oberfläche, das vordefinierte Muster oder die Kontur des über der Oberfläche auszubildenden EL-Beschichtungssystems sowie Abfolge und Typ von Beschichtungszusammensetzungen, die für das auszubildende EL-Beschichtungssystem erforderlich sind, betreffen. Dementsprechend kann die Steuerungseinheit 202 basierend auf den empfangenen Eingangssignalen einen Satz von ersten Steuerungssignalen an den 6-achsigen Roboter 204 übertragen, um mindestens einen Abschnitt des bewegbaren Elements 102 der Vorrichtung 100 zu drehen oder zu schieben, um nacheinander jeden der Spender 104 über der Kontur auszurichten. Darüber hinaus kann die Steuerungseinheit 202 basierend auf den empfangenen Eingangssignalen einen Satz von zweiten Steuerungssignalen an die Vorrichtung 100 übertragen, um nacheinander jeweils einen der Spender abzusenken und andere Spender anzuheben, sodass nur der abgesenkte Spender die Beschichtungszusammensetzung über der Oberfläche und/oder einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung auftragen kann, während gleichzeitig die aufgetragene Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird. Ferner kann die Steuerungseinheit 202, basierend auf den empfangenen Eingangssignalen, einen Satz von dritten Steuerungssignalen an den 6-achsigen Roboter 204 übertragen, um die Vorrichtung 100 und den abgesenkten Spender entlang der Kontur der Oberfläche zu bewegen, wobei die entsprechenden Beschichtungszusammensetzungen über der Oberfläche und/oder einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung aufgetragen werden, während gleichzeitig die aufgetragene Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird.
6 veranschaulicht eine beispielhafte Ansicht eines vordefinierten Musters des elektrolumineszenten Beschichtungssystems 604, das über einer Oberfläche 602, entlang der Kanten eines Teils des Fahrzeugs, ausgebildet ist.
Es versteht sich für einen Fachmann, dass die vorstehend vorgeschlagene Konfiguration all der Spender 104, die die Beschichtungszusammensetzungen verwahren, sowie das Härtungssystem 106 in dem gleichen bewegbaren Element 102 die vorliegende Erfindung (vorgeschlagene Vorrichtung 100) kompakt und einfach in der Verwendung machen. Darüber hinaus ermöglicht das Drehen oder Verschieben mindestens eines Abschnitts des bewegbaren Elements 102 ein Positionieren jedes der Spender 104 über einer vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzung, was ein präzises Auftragen der Beschichtungszusammensetzungen über einer ebenen wie auch nicht ebenen Oberfläche mit gleichzeitigem Härten der aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen gestattet, wodurch Verschwendung von Beschichtungszusammensetzungen reduziert wird und die für das Ausbilden des EL-Beschichtungssystems erforderliche Gesamtzeit reduziert wird.
Bezug nehmend auf 3, werden in einem Aspekt die in dem vorgeschlagenen Verfahren 300 enthaltenen Schritte zum Ausbilden eines elektrolumineszenten (EL-) Beschichtungssystems über einer Oberfläche eines Fahrzeugs, aber nicht auf dergleichen begrenzt, offenbart. Das Verfahren 300 kann eine Schritt 302 des Auftragens, durch einen ersten Farbspender 104-1 unter Spendern 104 des bewegbaren Elements 102 mit einem Härtungssystem 106, einer ersten Beschichtungszusammensetzung unter Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem EL-Beschichtungssystem auf der Oberfläche umfassen, während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird. Das bewegbare Element 102 kann so positioniert werden, dass der erste Farbspender 104-1 präzise über einem vordefinierten Muster oder einer Kontur auf der Oberfläche, über der das EL-Beschichtungssystem auszubilden ist, positioniert werden kann.
Das Verfahren 300 kann einen Schritt 304 des Positionierens, durch Drehen oder Schieben mindestens eines Abschnitts des bewegbaren Elements 102, eines zweiten Farbspenders 104-2 unter den Spendern 104, umfassen, um den zweiten Farbspender 104-2 über der im Schritt 302 aufgetragenen ersten gehärteten Beschichtungszusammensetzung zu positionieren. Ferner kann das Verfahren 300 den Schritt 306 des Auftragens, durch den zweiten Farbspender 104-2, auf der ersten gehärteten Beschichtungszusammensetzung, einer zweiten Beschichtungszusammensetzung unter den Beschichtungszusammensetzungen umfassen, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird.
Das Verfahren 300 kann einen Schritt 308 des Positionierens, durch Drehen oder Schieben mindestens eines Abschnitts des bewegbaren Elements 102, eines dritten Farbspenders 104-3 unter den Spendern 104 über der zweiten gehärteten Beschichtungszusammensetzung umfassen. Ferner kann das Verfahren 300 einen Schritt 310 des Auftragens, durch dritten Farbspender 104-3, auf der zweiten gehärteten Beschichtungszusammensetzung, die im Schritt 306 aufgetragen wurde, einer dritten Beschichtungszusammensetzung unter den Beschichtungszusammensetzungen umfassen, während gleichzeitig die aufgetragene dritte Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem 106 gehärtet wird.
In einer ersten Ausführungsform kann das Verfahren 300 einen Schritt des Auftragens und gleichzeitig Härtens der Beschichtungszusammensetzungen in einer ersten vordefinierten Abfolge, durch das bewegbare Element 102, umfassen, um das vordefinierte Muster des EL-Beschichtungssystems auszubilden, das mindestens eine Schicht jedes von dem dielektrischen Material und dem Leuchtstoff zwischen zwei Schichten des elektrisch leitfähigen Materials aufweist. In einer zweiten Ausführungsform kann das Verfahren 300 den Schritt des Auftragens und gleichzeitig Härtens der Beschichtungszusammensetzungen in einer zweiten vordefinierten Abfolge, durch das bewegbare Element 102, umfassen, um ein vordefiniertes Muster des EL-Beschichtungssystems auszubilden, das eine oder mehrere Schichten des Leuchtstoffs zwischen zwei Schichten des dielektrischen Materials aufweist. Ferner können zwei Schichten des dielektrischen Materials mit der Leuchtstoffschicht dazwischen zwischen zwei Schichten des elektrisch leitfähigen Materials ausgebildet sein.
Dementsprechend kann das vorgeschlagene Verfahren 300 ein gleichzeitiges Drehen und Bewegen des bewegbaren Elements 102 umfassen, sodass jeder der Spender 104 nacheinander und präzise entlang des vordefinierten Musters oder der Kontur der Oberfläche, wie auch über vorher aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen, positioniert und bewegt werden kann, während gleichzeitig die aufgetragenen Beschichtungszusammensetzungen unter Verwendung des Härtungssystems 106 gehärtet werden, wobei eine vordefinierte Abfolge von Beschichtungszusammensetzungen über ebener wie auch nicht ebener Oberfläche ausgebildet wird, ohne Verschwendung von Beschichtungszusammensetzungen.
Die 4A-4J veranschaulichen beispielhafte Ansichten des elektrolumineszenten Beschichtungssystems mit unterschiedlichen Abfolgen von Beschichtungszusammensetzungsschichten, die über der Oberfläche (dem Substrat) ausgebildet sind.
In einer Ausführungsform kann eine Schicht von dielektrischem Material und EL-Leuchtstoff (Leuchtstoff) zwischen zwei Schichten von leitfähigem Material ausgebildet sein, und die zwei Schichten eines elektrisch leitfähigen Materials, die die Schichten von dielektrischem Material und EL-Leuchtstoff dazwischen aufweisen, können über einem Substrat ausgebildet sein. Das Substrat kann entweder ein leitfähiges Substrat oder ein nicht leitfähiges Substrat sein. Bezug nehmend auf 4A kann in einer Implementierung ein unteres leitfähiges Material als Schicht über dem Substrat aufgetragen werden, gefolgt von Beschichten des unteren leitfähigen Materials mit einer Schicht von dielektrischem Material, und des dielektrischen Materials mit einer Schicht von Leuchtstoff. Ferner kann die Schicht von Leuchtstoff mit einem oberen leitfähigen Material beschichtet werden.
Bezug nehmend auf 4B kann in einer Implementierung, wenn das Substrat leitfähig ist, das leitfähige Substrat direkt mit einem dielektrischen Material beschichtet werden, gefolgt von einem Beschichten des dielektrischen Materials mit einer Leuchtstoffschicht und der Leuchtstoffschicht mit einer oberen leitfähigen Schicht.
Bezug nehmend auf 4C kann das Substrat in einer Implementierung zusätzlich mit einem Primer beschichtet werden. Ferner kann der Primer mit einem unteren leitfähigen Material beschichtet werden, gefolgt von Beschichten des unteren leitfähigen Materials mit einer Schicht von dielektrischem Material, und einer Schicht von Leuchtstoff über dem dielektrischen Material. Ferner kann die Schicht von Leuchtstoff mit einem oberen leitfähigen Material beschichtet werden. Bezug nehmend auf 4D kann in einer anderen Implementierung auf dem oberen leitfähigen Material von 4C eine transparente Schutzbeschichtung ausgeführt werden, um das EL-Beschichtungssystem vor äußeren Umweltbedingungen und Schäden zu schützen.
In einer anderen Ausführungsform kann eine Schicht von EL-Leuchtstoff zwischen zwei Schichten von dielektrischem Material ausgebildet sein, und die zwei Schichten von dielektrischem Material mit dem Leuchtstoffmaterial dazwischen können sandwichartig zwischen einem oberen leitfähigen Material und einem unteren leitfähigen Material positioniert werden. Bezug nehmend auf 4E kann in einer Ausführungsform das Substrat direkt mit dem unteren leitfähigen Material beschichtet werden, gefolgt von Beschichtung des Substrats mit einem ersten dielektrischen Material, des ersten dielektrischen Materials mit einer Schicht von Leuchtstoff und der Schicht von Leuchtstoff mit einem zweiten dielektrischen Material. Ferner kann das zweite dielektrische Material mit einem oberen leitfähigen Material beschichtet werden.
Bezug nehmend auf 4F und 4G kann in einer Implementierung, wenn das Substrat leitfähig ist, das leitfähige Substrat direkt mit einem dielektrischen Material beschichtet werden, gefolgt von einem Beschichten des ersten dielektrischen Materials mit einer Schicht von Leuchtstoff und der Schicht von Leuchtstoff mit einem zweiten dielektrischen Material. Ferner kann das zweite dielektrische Material mit einem oberen leitfähigen Material beschichtet werden. Darüber hinaus kann, wie in 4F gezeigt, das obere leitfähige Material mit einer transparenten Schutzbeschichtung versehen werden.
Bezug nehmend auf 4H kann das Substrat in einer Implementierung mit einer Schicht von Primer beschichtet werden. Ferner kann die Schicht von Primer direkt mit einem unteren leitfähigen Material beschichtet werden, gefolgt von Beschichtung des Substrats mit einem ersten dielektrischen Material, des ersten dielektrischen Materials mit einer Schicht von Leuchtstoff und der Schicht von Leuchtstoff mit einem zweiten dielektrischen Material. Ferner kann das zweite dielektrische Material mit einem oberen leitfähigen Material beschichtet werden. Darüber hinaus kann, wie in 41 gezeigt, das EL-Beschichtungssystem von 4H mit einer transparenten Schutzbeschichtung versehen werden.
Bezug nehmend auf 4J kann in einer Implementierung das Substrat mit einem unteren leitfähigen Material beschichtet werden, gefolgt von Beschichten des unteren leitfähigen Materials mindestens teilweise mit einer Schicht von Leuchtstoff; ferner können die Schicht von Leuchtstoff und das untere leitfähige Material mit einem dielektrischen Material beschichtet werden. Ferner kann die Schicht von Leuchtstoff mit einem oberen leitfähigen Material beschichtet werden. Darüber hinaus kann das obere leitfähige Material mit einer transparenten Schutzbeschichtung versehen werden.
Bezug nehmend auf 5 können in einer Ausführungsform, sobald das EL-Beschichtungssystem über dem Substrat ausgebildet ist, die Schichten elektrisch leitfähiger Materialien unter Verwendung von Sammelschienen, Elektroden, leitfähigen Polymeren und dergleichen elektrisch verbunden werden, um den Fluss von Strom oder die Erzeugung eines elektrostatischen Feldes zwischen den zwei elektrisch leitfähigen Schichten zu ermöglichen, die den EL-Leuchtstoff aktivieren können, um sich Elektrolumineszenz zu unterziehen und Licht zu emittieren.
Darüber hinaus sollten bei der Interpretation der Beschreibung alle Begriffe in der breitestmöglichen Weise entsprechend dem Kontext interpretiert werden. Insbesondere sollten die Begriffe „umfasst“ und „umfassend“ so interpretiert werden, dass sie sich auf Elemente, Komponenten oder Schritte in einer nicht ausschließlichen Weise beziehen, angebend, das die Elemente, Komponenten oder Schritte, auf die Bezug genommen wird, vorhanden sein oder genutzt oder mit anderen Elementen, Komponenten oder Schritten kombiniert werden können, auf die nicht ausdrücklich Bezug genommen wird. Wenn sich die Patentansprüche auf mindestens eines von etwas beziehen, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die A, B, C ... und N umfasst, sollte der Text so interpretiert werden, dass nur ein Element aus der Gruppe verlangt ist, nicht A plus N oder B plus N usw.
Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung entwickelt werden, ohne vom grundlegenden Schutzumfang davon abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Versionen und Beispiele begrenzt, die enthalten sind, um einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung umzusetzen und zu nutzen, wenn sie mit Informationen und Wissen kombiniert wird, die dem Fachmann auf dem Gebiet verfügbar sind.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die vorgeschlagene Erfindung stellt eine effiziente, kompakte und einfach zu verwendende Vorrichtung zum Ausbilden eines erforderlichen Musters eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche bereit.
Die vorgeschlagene Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, die ein erforderliches Muster von Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem über einer Oberfläche aufträgt, während sie gleichzeitig die aufgetragenen Materialien härtet.
Die vorgeschlagene Erfindung stellt ein effizientes und schnelles Verfahren zum Ausbilden eines erforderlichen Musters eines Beschichtungssystems über einer Oberfläche bereit.
Die vorgeschlagene Erfindung reduziert die für das Ausbilden des Beschichtungssystems über einer Oberfläche erforderliche Gesamtzeit.
Die vorgeschlagene Erfindung reduziert Verschwendung von Lack- oder Beschichtungszusammensetzungen während des Ausbildens des Beschichtungssystems über einer Oberfläche.
Die vorgeschlagene Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit, das in der Lage ist, ein erforderliches Muster eines Beschichtungssystems über einer ebenen wie auch unebenen Oberfläche, insbesondere eines elektrolumineszentes (EL-) Beschichtungssystems, bereitzustellen.

Claims

Vorrichtung (100) zur Ausbildung eines Beschichtungssystems (604) über einer Oberfläche (602), wobei die Vorrichtung (100) umfasst: ein bewegbares Element (102), umfassend zwei oder mehr Materialspender (104), und ein Härtungssystem (106), wobei die zwei oder mehr Materialspender (104) dazu ausgelegt sind, zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem (604) zu verwahren und zu spenden; wobei ein erster Farbspender (104-1) der zwei oder mehr Materialspender (104) dazu ausgelegt ist, eine erste Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen auf die Oberfläche (602) aufzutragen, während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem (106) gehärtet wird; wobei das bewegbare Element (102) drehbar ausgelegt ist, sodass ein zweiter Materialspender (104-2) der zwei oder mehr Farbspender (104) eine zweite Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen auf die erste gehärtete Beschichtungszusammensetzung aufträgt, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem (106) gehärtet wird.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das bewegbare Element (102) drehbar oder verschiebbar ausgelegt ist, sodass ein dritter Materialspender (104-3) der zwei oder mehr Farbspender (104) eine dritte Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen auf die zweite gehärtete Beschichtungszusammensetzung aufträgt, während gleichzeitig die aufgetragene dritte Beschichtungszusammensetzung durch das Härtungssystem (106) gehärtet wird.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Härtungssystem (106) jegliche oder eine Kombination aus einer UV-Lichtquelle und einer IR-Lichtquelle umfasst.
Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das bewegbare Element (102) ein zylindrisches oder rundes oder T-förmiges Gehäuse umfasst, dazu ausgelegt, die zwei oder mehr Materialspender (104) und das Härtungssystem (106) aufzunehmen.
Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung (100) einen Roboter (204) umfasst, operativ gekoppelt an das bewegbare Element (102) und dazu ausgelegt, dem bewegbaren Element (102) zu erleichtern, ein vordefiniertes Muster des EL-Beschichtungssystems (604) über der Oberfläche (602) auszubilden.
Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem elektrolumineszente (EL-) Beschichtungsmaterialien, ausgewählt aus jeglichen oder einer Kombination von dielektrischem Material, elektrisch leitfähigem Material, Leuchtstoff, Primer und transparentem Schutzmaterial, sind.
Verfahren (300) zur Ausbildung eines Beschichtungssystems (604) über einer Oberfläche (602), wobei das Verfahren (300) die Schritte umfasst: Auftragen (302), durch einen ersten Farbspender (104-1) unter zwei oder mehr Spendern (104) eines bewegbaren Elements (102) mit einem Härtungssystem (106), auf der Oberfläche (602), einer ersten Beschichtungszusammensetzung unter zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem (604), während gleichzeitig die aufgetragene erste Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird; Positionieren (304), durch Drehen oder Schieben mindestens eines Abschnitts des bewegbaren Elements (102), eines zweiten Farbspenders (104-2) unter den zwei oder mehr Spendern (104), um den zweiten Farbspender (104-2) über der ersten gehärteten Beschichtungszusammensetzung zu positionieren; und Auftragen (306), durch den zweiten Farbspender (104-2), auf der ersten gehärteten Beschichtungszusammensetzung, einer zweiten Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen, während gleichzeitig die aufgetragene zweite Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 7, wobei das Verfahren (300) den Schritt umfasst: Positionieren (308), durch Drehen oder Schieben mindestens eines Abschnitts des bewegbaren Elements (102), eines dritten Farbspenders (104-3) unter den zwei oder mehr Spendern (104) über der zweiten gehärteten Beschichtungszusammensetzung; und Auftragen (310), durch den dritten Farbspender (104-3), auf der zweiten gehärteten Beschichtungszusammensetzung, einer dritten Beschichtungszusammensetzung unter den zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen, während gleichzeitig die aufgetragene dritte Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird; wobei die zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in Verbindung mit dem Beschichtungssystem (604) elektrolumineszente (EL-) Materialien, ausgewählt aus jeglichen oder einer Kombination von dielektrischem Material, elektrisch leitfähigem Material, Leuchtstoff, Primer und Schutzmaterial, sind.
Verfahren (300) nach Anspruch 8, wobei das Verfahren (300) den Schritt des Auftragens und gleichzeitig Härtens der zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in einer ersten vordefinierten Abfolge, durch das bewegbare Element (102), umfasst, um ein vordefiniertes Muster des EL-Beschichtungssystems (604) auszubilden, das mindestens eine Schicht von dem dielektrischen Material und dem Leuchtstoff zwischen zwei Schichten des elektrisch leitfähigen Materials aufweist.
Verfahren (300) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Verfahren (300) den Schritt des Auftragens und gleichzeitig Härtens der zwei oder mehr Beschichtungszusammensetzungen in einer zweiten vordefinierten Abfolge, durch das bewegbare Element (102), umfasst, um ein vordefiniertes Muster des EL-Beschichtungssystems auszubilden, das eine oder mehrere Schichten des Leuchtstoffs zwischen zwei Schichten des dielektrischen Materials aufweist, wobei die zwei Schichten des dielektrischen Materials mit der Leuchtstoffschicht dazwischen zwischen zwei Schichten des elektrisch leitfähigen Materials ausgebildet sind.