TW202130011A - 應用具延展性的電致發光薄膜結構而製成的產品 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種柔軟且具延展性的電致發光薄膜結構，其包含一介電層、一發光層及兩導電層；介電層包含高介電樹脂及一介電材料；發光層連接於介電層，發光層包含高介電樹脂及一激發材料；各導電層分別抵接於發光層與介電層，且發光層與介電層疊設在兩導電層之間，而各導電層分別包含一導電樹脂與一導電材料，其中，各導電層分別電連接一電源驅動器，藉以各導電層接收電流而激發發光層產生亮光；而且，本發明選用特定的高介電樹脂及導電樹脂而製成電致發光薄膜結構，具有延展性、柔韌性可搭配各種基材黏標應用在多曲面物件。

Description

具延展性的電致發光薄膜結構及其產品

本發明係關於一種電致發光油墨的相關領域，尤指一種以高介電、高延展的樹脂材料，製備出可用於需具拉伸、延展、柔軟的用途之電致發光塗料，且可應用於吸塑成型工藝、軟性轉貼薄膜而製成具發光結構的產品。

按，目前的電激發光應用係以固定型態的冷光片設置在產品上，其透明導電層係以塑料片蒸鍍ITO，並不具延展性，因此冷光片僅能有限的彎曲，無法應用在柔軟的基材或需高延展的產品上，因而限制電激發光的應用技術領域。

另外，如美國發明專利公告號US8470388B1，揭示一種電致發光器件及其製造，其製造係以二次加工噴塗方式將電致發光材料塗附在基材上，進而電致發光。

但是，上述製程需經多道且複雜的噴塗工藝，製作造型遮罩費時費工，無法達到量產的效益；同樣無法應用在延展性的軟性材質之產品上。

為了解決上述課題，本發明提供一種具延展性的電致發光薄膜結構及其產品，其經由添加特定高延展性的介電樹脂及導電樹脂，製成發光結構具有高延展性、高柔韌性的特性，進而可變換應用在各種印刷工藝及軟性材質等不同領域，以形成具發光結構的產品。

為了達到上述目的，本發明提供一種具延展性的電致發光薄膜結構，其包含一高介電樹脂成型的介電層、一發光層及兩導電層。介電層包含一介電層介電樹脂，介電層介電樹脂的介電係數大於3且體積電阻率大於10¹⁰ ，介電層更添加有一介電材料，介電樹脂與介電材料的添加重量比為95：5至40：60；發光層連接於介電層，發光層包含一發光層介電樹脂，發光層介電樹脂的介電係數大於3且體積電阻率大於10¹⁰ ，發光層更添加有一激發材料，發光層介電樹脂與激發材料的添加重量比為30：70至90：10；兩導電層分別接觸於發光層與介電層，且發光層與介電層分別疊設在兩導電層之間，各導電層包含一導電樹脂及添加一導電材料，各導電層分別電連接一電源驅動器，進而激發發光層產生亮光；藉此，本發明在對應功能的發光層、介電層及各導電層中，透過添加特定高延展性的介電層介電樹脂、發光層介電樹脂或導電樹脂，以提升整體2~10倍的拉伸特性，達到具可延展地應用於各種型態物件上的目的。

本發明另一實施例提供一種應用上述具延展性的電致發光薄膜結構而製成的產品，其包含一基材及一激發導電本體。基材為透光可吸塑成型之片材，激發導電本體設置於基材上，激發導電本體包含發光層、介電層、兩導電層及一引電層，兩導電層分別為一抵接於介電層的底導電層，以及一抵接於發光層的透光導電層，透光導電層設置在基材上，而介電層、發光層及底導電層堆疊在透光導電層上，引電層設於透光導電層並與發光層同一高度，引電層部份圍繞在發光層的周圍且彼此間距大於0.5mm，電源驅動器電連接引電層及底導電層，俾使電源驅動器釋放電流而激發發光層產生亮光，使得發光層對透光導電層及基材穿透照射。

本發明又一實施例提供一種應用上述電致發光薄膜結構而製成的產品，其包含一基材及一激發導電本體。基材為貼膜形態之離型紙，基材上塗設有一樹脂黏膠層及於樹脂黏膠層上設有一底油層，底油層作為底色及保護激發導電本體；激發導電本體包含發光層、介電層、兩導電層及一引電層，兩導電層分別為一抵接於介電層的底導電層，以及一抵接於發光層的透光導電層，底導電層設置在底油層上，而介電層、發光層及透光導電層堆疊在底導電層上，引電層設於底油層上並與底導電層同一高度，引電層部份圍繞在發光層的周圍且彼此間距大於0.5mm，透光導電層連接於引電層，而電源驅動器電連接引電層及底導電層，俾使電源驅動器釋放電流而激發發光層產生亮光，使得發光層對透光導電層穿透照射。

藉此，本發明在對應功能的發光層、介電層及各導電層中，透過添加特定高延展性的高介電的介電層介電樹脂及發光層介電樹脂與低電阻的導電樹脂，進而製成的發光結構能夠提升整體2~10倍的拉伸特性，因此本發明的發光結構具有高延展性、高柔韌性的特性，具可撓性地選擇設置在多曲面基材或者軟性基材的任意一種形態，提升廣泛應用的效果。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。

請配合圖1至圖5所示，本發明提供一種具延展性的電致發光薄膜結構，其包含一介電層10、一發光層11及兩導電層12堆疊而成。

介電層10，其包含一介電層介電樹脂能大幅減少介電材料的添加。

於本實施例中，介電層介電樹脂的介電係數大於3，且介電層介電樹脂的體積電阻率大於10¹⁰ ，介電層10更添加有一介電材料，介電層介電樹脂與介電材料的添加重量比為95：5至40：60；更進一步說明，又因介電層介電樹脂的高介電性能可大幅減少介電材料的添加，進而達到柔軟且高介電效果，即使不添加介電材料亦可達到高介電的電荷傳輸及絕緣效果；除此之外，介電層介電樹脂為無色透明，因此介電層10可以是透明塗層，進而延伸電致發光薄膜結構的功能性，比如：雙面發光等用途，或者於介電層介電樹脂中添加顏料、染料改色，以增加發光顏色豐富度；其中，介電層介電樹脂係為高延展及高介電的樹脂材料組合而成，舉例說明，介電層介電樹脂包括丙烯酸類、環氧類、酚醛類、氯化橡膠類、聚氨酯類、氟碳類、聚酯類組成高延展及高介電的樹脂，或者加入官能基而形成改性樹脂，於一較佳實施例中，介電層介電樹脂為丙烯酸類、聚氨酯類、氟碳類及聚酯類所組成，且介電層介電樹脂更添加有一助劑，助劑添加量為總重量0.5%至10%的重量百分比，其中，助劑可依照實施工藝增加調整助劑種類及比例，用以改變油墨的黏度、硬度、成膜性、柔韌性的性能；最後，經研磨機研磨、分散1~12小時而製備成透明狀的介電層介電樹脂，使本發明介電層介電樹脂具有高延展、高介電的特性，同時能提供常溫至300℃的耐受溫度。

發光層11，其連接於介電層10，發光層11包含一發光層介電樹脂及一激發材料，於一較佳實施例中，發光層介電樹脂的特性及種類相同於介電層介電樹脂，因此發光層介電樹脂的介電係數大於3，發光層介電樹脂的體積電阻率大於10¹⁰ ，使發光層介電樹脂同樣具有高延展、高介電的特性，亦能提供常溫至300℃的耐受溫度；發光層11的激發材料為硫化物及錳、銅、鎂或螢光染色劑所組成，於本實施例中，硫化物可為硫化鋅、硫化鈣或硫化鍶，將硫化物混合特定濃度及色相的螢光染色劑，進而製作成不同發光色相的發光粉末，於實際製程發光層11時，再添加發光層介電樹脂進行混合調配，其中，發光層介電樹脂與激發材料的添加重量比為30：70至90：10，並可進一步添加助劑調整油墨性能；最後，經上述研磨機研磨、分散低於12小時而製備成本發明的發光層11；更值得說明的是，本發明的電致發光薄膜結構在實際製程工藝，可藉由調整樹脂黏度、流動等塗料性能，以印刷、噴墨、噴塗等技術手段，均勻塗設在物件上而以利成型的特定圖像化的發光效果。

兩導電層12，其分別接觸於發光層11與介電層10，且發光層11與介電層10疊設在兩導電層12之間，各導電層12包含一導電樹脂及添加一導電材料，導電樹脂為高延展及低電阻的樹脂材料組合而成，於本實施例中，導電樹脂包括醇酸類、丙烯酸類、氨基類、聚氨酯類、氟碳類、乙烯樹脂類、聚酯類、聚碳酸酯類組成高延展及低電阻的樹脂，或者也可於樹脂中加入官能基而形成改性樹脂，進一步地，導電樹脂還更可添加有一種或多種添加劑，以改變其油墨性能，並經研磨分散1~12小時而製備成透明狀的導電樹脂，藉以本發明導電樹脂具有高延展、低電阻的特性。

進一步來說，兩導電層12分別為一底導電層121及一透光導電層122，底導電層121接觸於介電層10，透光導電層122接觸於發光層11，其中，透光導電層122的寬度大於介電層10、發光層11及底導電層121，使透光導電層122兩端凸出發光層11兩側；值得說明的是，底導電層121中的導電材料重量與導電樹脂重量比為10：90至70：30，透光導電層122中的導電材料重量與導電樹脂重量比為99：1至50：50，以製成出透光率介於50%至95%的透光導電層122；較佳地，透光導電層122的透光率為80%至95%。

於本實施例中，底導電層121的導電材料主要為金屬系、碳系或導電聚合物其中一種或多種，而透光導電層122的導電材料主要為ATO、FTO、導電高分子、石墨烯、奈米碳管、奈米銀線其中一種或多種，其中，透光導電層122的電阻值介於10歐姆至1萬歐姆，較佳地，透光導電層122的電阻值介於10歐姆至1千歐姆。

本發明為了提升透光導電層122的導電效率，進一步包含一引電層13，引電層13接觸於透光導電層122，引電層13與底導電層121係在同一道工序中進行塗設；在順向結構中，引電層13與底導電層121為同一高度，並部份圍繞在底導電層121的周圍且彼此間距大於0.5mm，又以全部圍繞底導電層121為最佳；在反向結構中，引電層13與發光層11為同一高度，並部份圍繞在發光層11的周圍且彼此間距大於0.5mm，又以全部圍繞發光層11為最佳，於本實施例中，引電層13可選用低電阻的導電漿料、導電膠帶等導電材質，因此透光導電層122透過引電層13的輔助而提升導電效率及均衡電流功能。

最後，底導電層121與引電層13分別透過一導電引線31有線連接一電源驅動器30，其中，導電引線31的一端以焊接、黏合、卡榫等固定手段連接於底導電層121與引電層13，而另一端有線連接至電源驅動器30，電源驅動器30輸出電壓大於AC50v，頻率大於60hz的電荷，用來激發發光層11中的激發材料；因此，底導電層121與引電層13接收電源驅動器30所釋放的電流，引電層13會將電流傳導至透光導電層122，進而激發發光層11中的激發材料產生亮光，達到透光照明的效果。

補充說明的是，上述介電層10、發光層11及兩導電層12係透過塗佈、印刷或噴塗方式結合，再經加熱加速乾燥作業，或者也可以常溫自然乾燥，以達到固化成形的目的。

綜上所述，本發明在對應功能的介電層10、發光層11及各導電層12中，透過添加特定高延展性的高介電的樹脂與低電阻的導電樹脂，進而製成的電致發光薄膜結構能夠提升整體2~10倍的延展特性；藉此，本發明的電致發光薄膜結構具有高延展性、高柔韌性的特性，達到具可撓性地設置於各種型態物件上之目的。

請參閱圖2至圖4所示，於本發明第一實施例提供一種應用上述具延展性的電致發光薄膜結構而製成的產品100，其包含一基材40及一激發導電本體20。

基材40，為透光可吸塑成型之片材，其中，基材40的側面可為平整或凹凸不平的狀態，於本實施例中，基材40經吸塑工藝形成單車安全帽，而其表面為平整狀，但本發明不限於此，基材40也可形成多種塑膠製品。

激發導電本體20，其設置於基材40上，激發導電本體20為介電層10、發光層11、兩導電層12與引電層13堆疊成型，於實際製程中，係先將導電層12的透光導電層122結合在基材40內側面上，並把發光層11、介電層10及底導電層121依序設置在透光導電層122一側面上，且在底導電層121設置的同時，引電層13塗設在透光導電層122，引電層13位在發光層11的周圍；因此當發光層11受電激發而產生亮光時，發光層11能夠對透光導電層122及基材40穿透照射。

於本實施例中，激發導電本體20更具有一彩色圖樣層14及防潮層15、一保護層16，彩色圖樣層14結合於透光導電層122的另一側面且朝向基材40設置，因而當發光層11受電流激發而產生亮光時，光線能穿射透光導電層122而將彩色圖樣層14上的圖樣透射出來，使得基材40能夠具有透射圖樣的美觀效果；防潮層15設置在基材40的內側面且對應結合於彩色圖樣層14，使防潮層15處在彩色圖樣層14與基材40之間，保護層16設置於底導電層121的底側並接觸於彩色圖樣層14，使保護層16包覆於透光導電層122、發光層11、介電層10、底導電層121及引電層13的周緣，如圖2所示；而且，保護層16亦可延伸接觸於基材40的內側面，進而完整包覆於彩色圖樣層14及防潮層15，如圖4所示；經由吸塑工藝形成電致發光產品。

藉此，使用者實際穿戴本發明產品100時，可啟動電源驅動器30釋放電流至各導電層12，而使發光層11受電流激發產生亮光，此時光線能穿透透光導電層122而將彩色圖樣層14的圖樣透射在基材40上，如此達到照光吸引周圍目光的效果。

請參閱圖5所示，於本發明第二實施例提供一種應用上述具延展性的電致發光薄膜結構而製成的產品200，其包含基材40及激發導電本體20。

基材40，其為貼膜形態之離型紙，基材40的表面上塗設有一樹脂黏膠層41及於樹脂黏膠層41上均勻設有一底油層42，樹脂黏膠層41可為水溶性樹脂、油溶性樹脂、熱融性樹脂等可賦予黏著功能的塗佈層。

激發導電本體20，其設置在基材40的底油層42上，其中，底油層42是作為激發導電本體20底色以及提供保護用途，樹脂黏膠層41與物件表面達到黏著貼合目的；特別說明的是，激發導電本體20包含介電層10、發光層11、兩導電層12與引電層13，於實際製程中，係先將底導電層121結合在底油層42上方，後續把介電層10、發光層11及透光導電層122依序堆疊在底導電層121之一側面，其中，介電層10連接至底油層42，並包覆於底導電層121，而透光導電層122包覆於介電層10及發光層11的周緣，在透光導電層122設置的同時，引電層13設置在底油層42上並與底導電層121同一高度，引電層13位在介電層10的周圍，此時透光導電層122連接於引電層13，電源驅動器30電連接底導電層121及引電層13，達到發光層11受電激發產生亮光的目的，如圖5所示。

除此之外，激發導電本體20更具有彩色圖樣層14、一防潮層15、一第一保護層161、一第二保護層162，其中，第一保護層161設置於透光導電層122上且接觸於底油層42，使第一保護層161包覆透光導電層122、發光層11、介電層10、底導電層121及引電層13的周緣，作為保護內部構件的用途；彩色圖樣層14佈設於第一保護層161上方，提供光線透射的美觀效果；防潮層15對應設置在彩色圖樣層14上；第二保護層162遠離第一保護層161設置在防潮層15的上方，用來防止彩色圖樣層14及防潮層15受到碰撞破壞以及避免受潮的目的。

補充說明的是，樹脂黏膠層41可使用水溶性樹脂、油溶性樹脂等作為黏著基材40介質，例如以水溶性樹脂做為樹脂黏膠層41，當產品200泡水時，基材40能脫離於激發導電本體20，且樹脂黏膠層41與底油層42附著於激發導電本體20形成薄膜，使得激發導電本體20能透過樹脂黏膠層41轉貼至物件表面進行乾燥，再對物件噴塗金油進行全面保護，最後驅動電源驅動器30以激發發光層11進行發光。

綜上所述，本發明在對應功能的介電層10、發光層11及各導電層12中，透過添加特定高延展性之高介電的樹脂及低電阻的導電樹脂，進而製成的電致發光薄膜結構能夠提升整體2~10倍的拉伸特性，因此本發明電致發光薄膜結構具有高延展性、高柔韌性及耐高溫的特性，具可撓性地選擇設置在多曲面基材40或者軟性基材40的任意一種型態，達到廣泛應用的效果。

再者，乃因介電層介電樹脂、發光層介電樹脂及導電樹脂成膜後具有高延展特性，因此不會受到任何物件型態的限制，可廣泛應用在真空吸塑成型、IMF、黏標等工藝產品，還可用在複雜曲面或高曲面的物件上，賦予各種產品具有發光應用的附加價值，提升廣泛應用的效果。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明的範圍。

10:介電層 11:發光層 12:導電層 121:底導電層 122:透光導電層 13:引電層 14:彩色圖樣層 15:防潮層 16:保護層 161:第一保護層 162:第二保護層 20:激發導電本體 30:電源驅動器 31:導電引線 40:基材 41:樹脂黏膠層 42:底油層 100、200:產品

圖1係為本發明實施例之外觀示意圖。 圖2係為本發明實施例的實施狀態示意圖。 圖3係為本發明第一實施例的實施產品示意圖。 圖4係為圖3的剖面示意圖。 圖5係為本發明第二實施例的實施產品示意圖。

10:介電層

11:發光層

12:導電層

121:底導電層

122:透光導電層

13:引電層

20:激發導電本體

30:電源驅動器

31:導電引線

Claims (10)

1. 一種具延展性的電致發光薄膜結構，其包含： 一高介電樹脂成型的介電層，該介電層包含一介電層介電樹脂，該介電層介電樹脂的介電係數大於3且體積電阻率大於10¹⁰ ，該介電層更添加有一介電材料，該介電樹脂與該介電材料的添加重量比為95：5至40：60； 一發光層，其連接於該介電層，該發光層包含一發光層介電樹脂，該發光層介電樹脂的介電係數大於3且體積電阻率大於10¹⁰ ，該發光層更添加有一激發材料，該發光層介電樹脂與該激發材料的添加重量比為30：70至90：10；以及 兩導電層，其分別接觸於該發光層與該介電層，且該發光層與該介電層分別疊設在該兩導電層之間，各該導電層包含一導電樹脂及添加一導電材料，各該導電層分別電連接一電源驅動器，以激發該發光層產生亮光。
2. 如請求項1所述之具延展性的電致發光薄膜結構，其中，該介電層介電樹脂與該發光層介電樹脂的耐受溫度均為常溫至300℃；該兩導電層分別為一底導電層及一透光導電層，該底導電層接觸於該介電層，該透光導電層接觸於該發光層，該底導電層中的導電材料重量與導電樹脂重量比為10：90至70：30，該透光導電層中的導電材料重量與導電樹脂重量比為100：1至100：50。
3. 如請求項2所述之具延展性的電致發光薄膜結構，更包含有一引電層，該引電層接觸於該透光導電層，該引電層與該底導電層係在同一道工序中進行塗設；在順向結構中，該引電層與該底導電層為同一高度，並部份圍繞在該底導電層的周圍且彼此間距大於0.5mm；在反向結構中，該引電層與該發光層為同一高度，並部份圍繞在該發光層之周圍且彼此間距大於0.5mm，而該電源驅動器電連接該引電層及該底導電層。
4. 如請求項2所述之具延展性的電致發光薄膜結構，其中，該透光導電層的電阻值介於10歐姆至1萬歐姆，該透光導電層的透光率介於50%至95%。
5. 如請求項4所述之具延展性的電致發光薄膜結構，其中，該透光導電層的電阻值介於10歐姆至1千歐姆，該透光導電層的透光率為80%至95%。
6. 如請求項3所述之具延展性的電致發光薄膜結構，其中，該介電層介電樹脂更添加有一助劑，該助劑添加量為總重量0.5%至10%的重量百分比；該底導電層的導電材料包括金屬系、碳系或導電聚合物其中一種或多種，該透光導電層的導電材料包括ATO、FTO、導電高分子、石墨烯、奈米碳管、奈米銀線其中一種或多種，該引電層包括導電漿料、導電膠帶其中一種或多種。
7. 一種應用請求項1所述之具延展性的電致發光薄膜結構而製成的產品，其包含： 一基材，其為透光可吸塑成型之片材；以及 一激發導電本體，其設置於該基材的一側面，該激發導電本體包含該發光層、該介電層、該兩導電層及一引電層，該兩導電層分別為一接觸於該介電層的底導電層，以及一接觸於該發光層的透光導電層，該透光導電層結合於該基材，而該發光層、該介電層及該底導電層依序設置在該透光導電層之一側面，該引電層設於該透光導電層並與該發光層同一高度，該引電層部份圍繞在該發光層的周圍且彼此間距大於0.5mm，該電源驅動器電連接該引電層及該底導電層，該電源驅動器釋放電流而激發該發光層產生亮光，使得該發光層對該透光導電層及該基材穿透照射。
8. 如請求項7所述之產品，其中，該激發導電本體更具有一彩色圖樣層、一防潮層及一保護層，該彩色圖樣層結合於該透光導電層的另一側面且朝向該基材設置，該防潮層設置在該基材的內側面且對應結合於該彩色圖樣層，該防潮層處在該彩色圖樣層與該基材之間，該保護層包覆於該透光導電層、該發光層、該介電層、該底導電層及該引電層的周緣。
9. 一種應用請求項1所述之具延展性的電致發光薄膜結構而製成的產品，其包含： 一基材，其為貼膜形態之離型紙，該基材之一側面塗設有一樹脂黏膠層及於該樹脂黏膠層上設有一底油層；以及 一激發導電本體，其設置在該基材之底油層上，該激發導電本體包含該發光層、該介電層、該兩導電層及一引電層，該兩導電層分別為一接觸於該介電層的底導電層，以及一接觸於該發光層的透光導電層，該底導電層設置在該底油層上，該介電層、該發光層及該透光導電層依序堆疊在該底導電層之一側面，且該透光導電層包覆該介電層及該發光層的周緣，而該引電層設於該底油層上並與該底導電層同一高度，該引電層部份圍繞在該底導電層的周圍且彼此間距大於0.5mm，且該透光導電層連接於該引電層，該電源驅動器電連接該引電層及該底導電層，該電源驅動器釋放電流而激發該發光層產生亮光，使該發光層能對該透光導電層穿透照射。
10. 如請求項9所述之產品，其中，該激發導電本體更具有一彩色圖樣層、一防潮層、一第一保護層及一第二保護層，該第一保護層設置於該透光導電層上且接觸於該底油層，使該第一保護層包覆該透光導電層、該發光層、該介電層、該底導電層及該引電層的周緣，該彩色圖樣層佈設於該第一保護層上，該防潮層對應設置在該彩色圖樣層上，而該第二保護層遠離該第一保護層設置在該防潮層上；該樹脂黏膠層設於該基材上；該樹脂黏膠層可為水溶性樹脂、油溶性樹脂、熱融性樹脂等可賦予黏著功能的塗佈層。

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