ITMI981113A1 - Dispositivo elettroluminescente a luminosita' differenziata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale:

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo elettroluminescente a luminosità differenziata.

I dispositivi elettroluminescenti sono utilizzati sempre più frequentemente nel settore della pubblicità, quale ausilio visivo al contenuto del messaggio pubblicitario; si è potuto constatare che l'utilizzo dell'immagine luminosa in pubblicità risulta estremamente accattivante per il potenziale consumatore, soprattutto nel caso in cui le scritte, i disegni e lo sfondo del prodotto pubblicitario siano variamente illuminati e multicolori.

In tal caso, si pone la questione di poter illuminare tutta una zona prefissata di uri dispositivo elettroluminescente, evidenziandone una moltitudine di segmenti, anche vicini tra loro, senza riscontrare pro-blemi di connessione elettrica ed aventi definizione luminosa della parola o dell'immagine pressoché perfetta. In particolare sarebbe necessario, altresì, illuminare lo sfondo di ciascuna scritta o immagine ovvero lo sfondo comune, indipendentemente ed in modo differenziato, rispetto all'illuminazione delle scritte o delle immagini.

Tale realizzazione pone, attualmente, notevoli inconvenienti, sia per la gestione ed il pilotaggio della corrente elettrica su segmenti e/o sagome di dimensioni ridotte e, spesso, molto complesse, sia per la connessione di numerosi conduttori su zone luminose diverse e limitrofe, che devono essere alimentate singolarmente su uno stesso dispositivo.

Allo stato attuale la realizzazione di dispositivi simili aventi funzione di retroilluminatore "intelligente" presentano soluzioni tecniche estremamente elaborate e costose quali possono essere quelle con lampade a filamento o a neon e comunque non in grado di soddisfare tutti i requisiti che il trovato presenta; la complessità di isolare aree luminose, l'assemblaggio e la relativa e complessa realizzazione oltre agli ingombri a volte proibitivi sono per molti casi gli ostacoli più pesanti che si pongono alla realizzazione di prodotti aventi caratteristiche simili al trovato.

Scopo della presente invenzione è, dunque, quello di indicare un dispositivo elettroluminescente a luminosità differenziata, che ovvi agli inconvenienti sopra menzionati ovvero realizzare un dispositivo elettroluminescente di tipo flessibile, curvabile, pieghevole, che presenti una pluralità di zone elettroluminescenti eventualmente aventi una colorazione specifica in modo tale che l'intera superficie del dispositivo sia costituita da sorgenti luminose aventi un grado di definizione e brillantezza estremamente elevato. Altro scopo della presente invenzione è quello di indicare un dispositivo elettroluminescente che sia, al tempo stesso, affidabile dal punto di vista delle prestazioni elettriche e delle caratteristiche meccaniche (semplicità costruttiva del dispositivo, bassi costi di produzione, facilità di riproduzione su sca-la industriale).

Particolare scopo della presente invenzione è quello di indicare un dispositivo elettroluminescente a lu-minosità differenziata di tipo flessibile, curvabile, pieghevole, utilizzabile quale.,supporto dì scritte o di immagini pubblicitarie e che nell'insieme del progetto si possano definire con estrema precisione aree o lettere o parole aventi singolarmente funzione di segmento luminoso e che anche lo sfondo comune sia costituito da un'area luminosa preferibilmente di lu-ce bianca, senza con questo compromettere né il funzionamento elettrico né la durata del dispositivo. Tali scopi sono raggiunti da un dispositivo elettroluminescente a luminosità differenziata secondo la rivendicazione 1, alla quale si rimanda per brevità. In modo vantaggioso, un dispositivo elettroluminescente, secondo la presente invenzione, è costituito da una sorgente di luce piana, a sviluppo superficiale estremamente sottile, comprendente materiale elettroluminescente posizionato tra due elettrodi, di cui uno trasparente, secondo le tecniche note.

Allorché una corrente elettrica a tensione alternata viene applicata tra gli elettrodi, il materiale semiconduttore emette luce, la cui colorazione dipende dal tipo di materiale utilizzato.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell'invenzione risulteranno più evidenti dalla descrizione che segue e dai disegni allegati relativi ad un esempio di realizzazione a carattere esemplificativo, ma non limitativo, in cui le varie figure mostrano:

- la figura 1 mostra un dispositivo elettroluminescente secondo la presente invenzione con la faccia luminosa rivolta vèrso l'operatore;

- la figura 2 mostra il dispositivo elettroluminescente di cui alla figura 1, secondo la presente invenzione, visto dal lato posteriore;

- la figura 3 mostra una sezione schematica trasversale del dispositivo elettroluminescente, secondo l'invenzione, in cui sono evidenziati ed ingranditi i vari strati che compongono il dispositivo e le varie connessioni necessarie al suo funzionamento;

- le figure da 4 a 10 mostrano i vari passaggi di costruzione del dispositivo elettroluminescente secondo la presente invenzione.

Con particolare riferimento alla figura 1, come riportato, non sono visibili gli elementi illuminanti, segmenti, parole, immagini, ma il tutto si presenta in maniera estremamente uniforme e compatta; è visibile chiaramente un "bus-bar", indicato con B2 e le linee di adduzione esterne B1 per il collegamento all'elettronica di pilotaggio.

Inoltre, la sagoma perimetrale del dispositivo elettroluminescente, indicato genericamente con 10, è definita dalla specificità del progetto, che, di volta in volta, potrà assumere forme diverse.

Con riferimento alla figura 2, sono evidenti i vari segmenti, che compongono il dispositivo 10, realizzati preferibilmente con resine epossidiche a base di argento, lo strato di isolamento, i collegamenti fra i vari segmenti e la porzione di adduzione Bl, che collega il dispositivo 10 all'elettronica di pilotag-gio; caratteristica particolare del dispositivo 10 è che la linea di adduzione Bl, esterna al dispositivo 10 stesso, è realizzata su un foglio di supporto A ed è parte comune con la linea del "bus-bar" B2.

La connessione con i vari segmenti e l'adduzione del segnale avviene nella fase finale della realizzazione del dispositivo 10 ed è consentita dal fatto che si realizza una fase di isolamento in tempi precedenti, come evidenziato in figura 2.

Con particolare riferimento alla figura 3, con A è indicato uno strato di contenimento del dispositivo 10, generalmente realizzato in poliestere stabilizzato, con B1 le linee di adduzione del segnale e con B2 11 "bus-bar", tutti realizzati con paste polimeriche a base di argento e piccole porzioni di resina epossidica, al fine di migliorare l'adesione al substra-to, con B3 uno strato di conduttore trasparente, con C uno strato di materiale elettroluminescente, quale solfuro di zinco drogato rame, con D uno strato di materiale di isolamento, quale un materiale ceramico, in genere titanato di bario e ossido di zinco, con E il secondo elettrodo realizzato preferibilmente con paste epossidiche a base di argento con alto grado di definizione, con F è indicato uno strato di rivestimento protettivo dell'elettrodo E, con El una serie di zone libere atte al collegamento alla parte esterna del dispositivo 10, con G sono indicate porzioni di collegamento tra i vari segmenti e le linee di adduzione Bl, mentre con H è indicato un rivestimento finale del dispositivo 10.

La tecnica di realizzazione del dispositivo 10 è illustrata nelle figure 4-10, che si riferiscono ai vari passi successivi di deposizione degli strati.

La figura 4, per esempio, mostra la deposizione del "bus-bar", secondo una tecnica serigrafica, insieme con le linee di adduzione Bl del segnale, la figura 5 illustra il deposito del primo elettrodo trasparente B3, il quale può essere realizzato eventualmente mediante una tecnica di asportazione o incisione, la figura 6 il deposito, con tecnica serigrafica, del materiale elettroluminescente C, la figura 7 il deposito del materiale di isolamento D, la figura 8 il deposito dell'elettrodo posteriore E, la figura 9 il deposito dello strato di rivestimento protettivo F, mentre la figura 10 illustra i vari collegamenti tra gli elettrodi B3, E e le linee di adduzione esterna Bl del segnale.

Il dispositivo elettroluminescente 10 a luminosità differenziata, secondo l'invenzione, viene fabbricato partendo da un foglio di poliestere stabilizzato A, avente funzione di supporto primario del dispositivo 10 e, di seguito, secondo tecniche note, vengono depositati gli strati di primo elettrodo trasparente B3, di semiconduttore C, di ceramico D, di secondo elettrodo E, di materiale isolante F, di conduttore G per la connessione al terminale di alimentazione e, per finire, un film di rivestimento e protezione H del dispositivo 10 così finito. Il materiale che costituisce lo strato di conduttore trasparente B3 ("ITO" o "indium tin oxide") può essere depositato sull'intera superficie del dispositivo 10 o, comunque, asportato nei film in cui il materiale condutto-re trasparente B3 è "spatterato", secondo tecniche di incisione note.

Lo strato di materiale elettroluminescente C, quale fosforo e relativo elettrodo E, non trasparente, sono depositati su prefissate porzioni del dispositivo, secondo tecniche di deposizione di per sé note, al fine di ottenere una definizione perfetta di scritte, segmenti o immagini, utilizzabili quali messaggi pubblicitari o per la presentazione di informazioni.

In una foima di realizzazione preferita, inoltre, la linea elettrica "bus-bar" B2 della porzione di adduzione del segnale è posta nella zona periferica dello strato di conduttore trasparente. Questo accorgimento consente di avere il primo elettrodo B3 completamente libero da punti critici, quali possono essere i "busbar" B2 interni all'elettrodo trasparente B3; nota è, infatti, la necessità per molti costruttori di migliorare le caratteristiche elettriche dell'elettrodo trasparente B3, di per sé poco conduttivo, inserendo linee metalliche in grado di garantire maggiore uniformità di corrente.

Altra peculiare caratteristica del trovato è che il deposito del materiale elettroluminescente C, realizzato preferibilmente con tecnica serigrafica, è esclusivamente delimitato alle zone che si vogliono illuminare e non ricopre l'intera superficie del dispositivo 10; realizzazione, questa, estremamente critica, poiché è noto che i dispositivi elettroluminescenti sono di per sé dei condensatori e proprio per questo motivo i vari strati che compongono tali dispositivi devono essere estremamente regolari e sottili; l'applicazione in aree precise e definite* dello strato di materiale èlettroluminescente C sovverte questa regola e ne condiziona tutta la struttura del condensatore elettroluminescente.

Tale struttura è estremamente vantaggiosa dal punto di vista del risparmio economico che un dispositivo 10 di tal genere consente, poiché è noto che l'incidenza del materiale elettroluminescente C nel contesto del costo complessivo è rilevante.

Altro vantaggio, secondo l'invenzione, è dato dal fatto che -il deposito del secondo elettrodo E è la copia perfetta del deposito di materiale elettroluminescente C con l'unica eccezione che le varie lettere o immagini sono connesse fra loro in modo desiderato onde consentire al dispositivo 10, una volta applicata la corrente, di illuminare in maniera precisa e voluta parole e zone luminose riproducenti immagini o porzioni di esse; vantaggio, questo, che consente un notevole risparmio di materiale conduttore, in quanto nota è la tecnica di depositare su tutta l'area l'elettrodo posteriore E. Altro vantaggio è che la connessione fatta tra le lettere o zone non viene evìdenziata all'accensione del dispositivo 10; vantaggio, questo, consentito dal fatto che il materiale elettroluminescente C, come precedentemente spiegato, è posto solo nelle zone volute. Altro vantaggio del dispositivo 10, secondo l'invenzione, è costituito dal sistema di connessione G dei vari segmenti, parole, spazi, che si desiderano illuminare, con un dispositivo elettronico in grado di generare la sequenza e, quindi, l'effetto visivo desiderato.

Tale connessione G viene realizzata applicando un primo strato di materiale isolante F, che ricopre tutto il perimetro del "bus-bar" B2, su tutta la superficie del dispositivo 10, avendo cura di lasciare libere-delle porzioni E1 del secondo elettrodo E in corrispondenza dei vari segmenti, che compongono il dispositivo 10 e, successivamente, applicando su questo strato protettivo F i collegamenti G tra i segmenti e la zona di adduzione esterna Bl, che, di solito, è connessa ad un circuito elettronico di pilotaggio del dispositivo 10.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del dispositivo elettroluminescente a luminosità differenziata, oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. In particolare, essi sono rappresentati da:

- maggiore semplicità costruttiva e minor spessore del dispositivo, rispetto alle tecniche note;

- migliore uniformità di illuminazione delle varie zone, rispetto ai dispositivi tradizionali;

- migliori prestazioni elettriche, elevata brillantezza e minor consumo energetico, rispetto ai dispositivi elettrolurainescenti noti;

- assenza di zone ad elevata cedevolezza strutturale e di zone a rischio di corto circuito e bruciatura; - assenza di disturbi elettromagnetici tra zone limitrofe illuminate in modo differenziato;

- possibilità di illuminare, eventualmente con diversi colori, differenti zone di uno stesso substrato, quali immagini, scritte, sfondo;

- possibilità di prevedere più colorazioni differenti in varie zone di un unico dispositivo, senza utilizzare materiali semiconduttori aventi percentuali diverse di drogaggio, quindi senza utilizzare pilotaggi differenti da zona a zona.

E' comunque chiaro che numerose varianti possono essere apportate al dispositivo elettroluminescente a luminosità differenziata, che è oggetto della presente invenzione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo elettroluminescente (10) a luminosità differenziata, di tipo flessibile, curvabile e pieghevole, costituito essenzialmente da una sorgente di luce piana, a sviluppo superficiale estremamente sottile, comprendente almeno uno strato (C) di materiale semiconduttore, posizionato tra due strati (B3, E) di materiale conduttore, aventi funzione di elettrodi e di cui uno (B3) trasparente, detto strato (C) di materiale semiconduttore essendo in grado di emettere luce fissa o intermittente, la cui colorazione dipende dal tipo di materiale semiconduttore utilizzato, allorché una corrente elettrica a tensione alternata viene applicata tra detti due elettrodi (B3, E), caratterizzato dal fatto che sono previste una pluralità di zone o porzioni illuminate, le quali formano parole e/o disegni e la cui definizione è assicurata dalla precisa riproduzione della superficie definita da detto strato (C) e da almeno uno (E) di detti elettrodi (B3, E) del dispositivo (10).
2. 2. Dispositivo elettroluminescente (10) come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere una pluralità di strati (A, B3, C, D, E, F, G, H), depositati in successione uno sull'altro, comprenden-ti un primo strato (A) di materiale isolante, avente funzione di supporto primario di detto dispositivo (10), un primo strato (B3) di materiale conduttore o primo elettrodo trasparente, detto strato (C) di materiale semiconduttore, uno strato di materiale ceramico (D), un secondo strato (E) di materiale conduttore o secondo elettrodo, un secondo strato di materiale isolante (F), avente funzione di rivestimento protettivo di detto secondo elettrodo (E), un terzo strato (G) di materiale conduttore per connettere detto dispositivo (10) ad un terminale di alimentazione ed un ulteriore strato (H) di rivestimento e protezione finale di detto dispositivo (10).
3. 3. Dispositivo elettroluminescente (10) come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto primo strato (A) di materiale isolante è costituito da un foglio di poliestere stabilizzato.
4. 4. Dispositivo elettroluminescente (10) come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto secondo elettrodo (E) è realizzato con paste epossidiche a base di argento ad alto grado di definizione.
5. 5. Dispositivo elettroluminescente (10) come alla ri vendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto primo elettrodo (B3) trasparente è realizzato in "ITO", vale a dire in ossido di indio e stagno.
6. 6. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 2 e 5, caratterizzato dal fatto che detto primo elettrodo (B3) è realizzato per deposito sull'intera superficie di detto dispositivo (10) o per asporto, tramite tecniche di incisione o di asportazione note.
7. 7. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto strato (C) di materiale semiconduttore e detto secondo elettrodo (E) vengono depositati su porzioni predeterminate di detto dispositivo (10), secondo tecniche di deposizione note, al fine di ottenere eccellente definizione di scritte, segmenti e/o immagini, utilizzabili quali messaggi pubblicitari e/o per la presentazione di informazioni.
8. 8. Dispositivo elettroluminescente (10) come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, in almeno una zona periferica di detto primo elettrodo (B3) trasparente, è prevista una linea elettrica (B2) di adduzione di segnali elettrici.
9. 9. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto strato (C) di materiale semiconduttore è depositato in zone prefissate, che si desidera illuminare e non ricopre l'intera superficie del dispositivo (10).
10. 10. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto strato (C) di materiale semiconduttore viene depositato con tecnica serigrafica.
11. 11. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 2 e 9, caratterizzato dal fatto che detto secondo elettrodo (E) presenta una forma geometrica sostanzialmente uguale a detto strato (C) di materiale semiconduttore e che dette zone o porzioni che si desidera illuminare sono connesse tra loro in modo prefissato.
12. 12. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 2 e 9, caratterizzato dal fatto che dette zone o porzioni che si desidera illuminare sono connesse con dispositivi elettronici di pilotaggio, in grado di generare la sequenza e l'effetto visivo desiderato, detto secondo strato di materiale isolante (F) essendo applicato su tutta la superficie di detto dispositivo (10) fuorché in porzioni (El) libere di detto secondo elettrodo (E), poste in corrispondenza di vari segmenti che compongono detto dispositivo (10).
13. 13. Dispositivo elettroluminescente (10) come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che dette porzioni (El) libere vengono utilizzate per i collegamenti elettrici tra detti segmenti ed una pluralità di linee di adduzione (Bl) di segnali elettrici.
14. 14. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 12 e 13, caratterizzato dal fatto che dette linee di adduzione (Bl) di segnali elettrici sono connesse a detti dispositivi elettronici di pilotaggio del dispositivo (10).
15. 15. Dispositivo elettroluminescente (10) come alle rivendicazioni 8 e 13, caratterizzato dal fatto che dette linee di adduzione (Bl) di segnali elettrici risultano esterne a detto dispositivo (10) e sono realizzate su detto primo strato isolante (A) di supporto, dette linee (Bl) essendo parte comune con detta linea elettrica (B2).
16. 16. Dispositivo elettroluminescente (10) a luminosità differenziata come sostanzialmente descritto ed illustrato nelle tavole allegate.