TWI602469B - 無基材式發光元件及其製造方法 - Google Patents

Description

無基材式發光元件及其製造方法

本發明是有關於一種發光元件及其製造方法，且特別是有關於一種無基材式發光元件及其製造方法。

電致發光元件是一種自發光性元件。根據電致發光元件所使用的發光材料，電致發光元件可大致分為有機電致發光元件及無機電致發光元件。由於電致發光元件具有面光源等特性，使其亮度均勻性佳，故可取代例如具有點光源特性的發光二極體(light emitting diode，LED)或燈泡、具有線光源的螢光燈等，而成為極具發展潛力的光源。

在現有的電致發光元件中，通常包括作為基材的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)膜，以及通常使用環氧樹脂(epoxy resin)作為黏著劑。然而，聚對苯二甲酸乙二酯膜的撓曲角度小，且在多次曲折後由環氧樹脂構成的塗層仍會產生斷裂現象，因此不易應用於織造物上。此外，在製造過程中，環氧樹脂進行熱固化時會產生大量的煙霧，以及環氧樹脂需要有 機溶劑進行清洗，故還存在對環境有危害性、製造和維護成本高等缺點。

本發明提供一種無基材式發光元件及其製造方法，所述方法在不使用環氧樹脂的情況下，可製造出具有良好柔軟度、延展性、撓曲性及發光亮度的無基材式發光元件。

本發明的無基材式發光元件的製造方法包括：提供基材；於基材上形成第一介電層，其中第一介電層具有第一表面與第二表面，且第一表面與基材接觸；於第一介電層的第二表面上形成發光層；於發光層上形成第二介電層；於第二介電層上配置第一導電纖維；於第二介電層上形成第一導電層，其中第一導電層覆蓋且包圍第一導電纖維；於第一導電層上形成第一封裝層；使第一介電層的第一表面與基材分離；於第一介電層的第一表面上配置第二導電纖維；於第一介電層上形成第二導電層，其中第二導電層覆蓋且包圍第二導電纖維；以及於第二導電層上形成第二封裝層。

在本發明的一實施例中，於上述的基材上形成第一介電層、於第一介電層的第二表面上形成發光層、於發光層上形成第二介電層、於第一導電層上形成第一封裝層以及於第二導電層上形成第二封裝層的方法包括進行塗佈製程。所述塗佈製程包括滾筒式塗佈(roll coating)、刮刀式塗佈(blade coating)、狹縫式塗 佈(slot coating)、斜板式塗佈(slide coating)或線棒式塗佈。

在本發明的一實施例中，於上述的第二介電層上形成第一導電層以及於第一介電層上形成第二導電層的方法包括進行塗佈製程。所述塗佈製程包括滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈、斜板式塗佈或線棒式塗佈，且所述塗佈製程包括使用塗佈頭進行塗佈，其中塗佈頭的接觸面上包括對應於第一導電纖維及第二導電纖維的凹槽。

在本發明的一實施例中，於上述的基材上形成第一介電層的方法包括：將軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑混合以形成介電樹脂材料，其中軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比為10：5：2至10：8：2；以及將介電樹脂材料塗佈至基材上。

在本發明的一實施例中，於上述的發光層上形成第二介電層的方法包括：將軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑混合以形成介電樹脂材料，其中軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比為10：5：2至10：8：2；以及將介電樹脂材料塗佈至發光層上。

在本發明的一實施例中，於上述的第一介電層的第二表面上形成發光層的方法包括：將軟性樹脂材料及發光材料混合以形成發光樹脂材料，其中軟性樹脂材料及發光材料的重量比為10：8至10：15；以及將發光樹脂材料塗佈至第一介電層的第二表面上。

本發明的無基材式發光元件包括發光層、第一介電層及第二介電層、第一導電纖維及第二導電纖維、第一導電層及第二 導電層、以及第一封裝層及第二封裝層。發光層具有第一表面及第二表面。第一介電層及第二介電層分別配置於發光層的第一表面及第二表面上。第一導電纖維及第二導電纖維分別配置於第二介電層及第一介電層上，其中第一導電纖維由第二介電層的第一側邊延伸至與第一側邊相對的第二側邊以及第一導電纖維至由第二介電層的第一側邊延伸至與第一側邊相對的第二側邊。第一導電層及第二導電層，分別配置於第二介電層及第一介電層上，以及分別覆蓋且包圍第一導電纖維及第二導電纖維。第一封裝層及第二封裝層分別配置於第一導電層及第二導電層上。

在本發明的一實施例中，上述的第一導電纖維及第二導電纖維包括銀纖維、銅纖維或不銹鋼纖維。

在本發明的一實施例中，上述的第一導電層及第二導電層的材料包括導電高分子。

在本發明的一實施例中，上述的第一封裝層及第二封裝層的厚度為5μm至30μm、第一導電層及第二導電層的厚度為1μm至5μm、第一介電層及第二介電層的厚度為10μm至30μm以及發光層的厚度為10μm至60μm。

基於上述，透過本發明所提出的無基材式發光元件的製造方法，可在不使用環氧樹脂的情況下，製造出以七層膜層結構(發光層、第一介電層、第二介電層、第一導電層、第二導電層、第一封裝層以及第二封裝層)為主體，且包括撓曲性高的第一導電纖維及第二導電纖維的無基材式發光元件。如此一來，本發明 的無基材式發光元件具有良好的柔軟度、延展性、撓曲性及發光亮度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧無基材式發光元件

100‧‧‧基材

102‧‧‧第一介電層

102A、106A‧‧‧第一側邊

102B、106B‧‧‧第二側邊

102C、106C‧‧‧第三側邊

102D、106D‧‧‧第四側邊

104‧‧‧發光層

106‧‧‧第二介電層

108‧‧‧第一導電纖維

109、115‧‧‧塗佈頭

110‧‧‧第一導電層

111、117‧‧‧凹槽

112‧‧‧第一封裝層

114‧‧‧第二導電纖維

116‧‧‧第二導電層

118‧‧‧第二封裝層

SA、SC‧‧‧第一表面

SB、SD‧‧‧第二表面

S1000~S3000‧‧‧步驟

圖1為本發明一實施方式的無基材式發光元件的製造方法的流程圖。

圖2至圖11為本發明一實施方式的無基材式發光元件的製造方法的立體流程圖。

圖12為圖11的無基材式發光元件的立體爆炸圖。

圖1為本發明一實施方式的無基材式發光元件的製造方法的流程圖。請參照圖1，本實施方式的無基材式發光元件的製造方法包括：提供基材(步驟S1000)；於基材上形成第一介電層，其中第一介電層具有第一表面與第二表面(步驟S1200)；於第一介電層的第二表面上形成發光層(步驟S1400)；於發光層上形成第二介電層(步驟S1600)；於第二介電層上配置第一導電纖維(步驟S1800)；於第二介電層上形成第一導電層(步驟S2000)；於第一導電層上形成第一封裝層(步驟S2200)；使第一介電層的第一 表面與基材分離(步驟S2400)；於第一介電層的第一表面上配置第二導電纖維(步驟S2600)；於第一介電層上形成第二導電層(步驟S2800)；以及於第二導電層上形成第二封裝層(步驟S3000)。

以下將搭配圖2至圖11，針對無基材式發光元件的製造方法進行詳細的描述。

圖2至圖11為本發明一實施方式的無基材式發光元件的製造方法的立體流程圖。請同時參照圖1與圖2，首先提供基材100(步驟S1000)。在本實施方式中，基材100是耐熱的離型基材，其區分為硬質基材(rigid substrate)及可撓性基材(flexible substrate)。硬質基材包括石英玻璃基材，而可撓性基材包括離型膜、其上具有膠膜的離型膜或離型紙，其中離型膜的材料包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)等具有黏性的膠體，但並不以此為限。

接著，於基材100上形成第一介電層102，其中第一介電層102具有第一表面SA與第二表面SB(步驟S1200)。在本實施方式中，第一介電層102的第一表面SA與基材100接觸。另外，第一介電層102的介電係數約為11.6kHz至16.2kHz，且第一介電層102的厚度約為10μm至30μm。

在本實施方式中，於基材100上形成第一介電層102的方法包括以下步驟。首先，將軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑混合以形成介電樹脂材料，其中軟性樹脂材料、介電材料及架橋 劑的重量比為10：5：2至10：8：2，軟性樹脂材料包括水性聚胺酯(polyurethane，PU)、溶劑型聚胺酯、水性壓克力或矽膠，介電材料包括鈦酸鋇。接著，進行塗佈製程，將所形成的介電樹脂材料塗佈至基材100上，其中塗佈製程包括滾筒式塗佈(roll coating)、刮刀式塗佈(blade coating)、狹縫式塗佈(slot coating)、斜板式塗佈(slide coating)或線棒式塗佈。之後，進行烘烤製程，以移除溶劑並形成第一介電層102。在一實施例中，軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比為10：7：2，軟性樹脂材料是水性聚胺酯，介電材料是鈦酸鋇。

另外，將軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑混合以形成介電樹脂材料的方式並無特別限制。舉例而言，製備介電樹脂材料的方式包括先將軟性樹脂材料及介電材料進行攪拌120分鐘後，再將架橋劑加入並進行攪拌10分鐘。

值得說明的是，當軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比在上述的範圍內時，架橋劑不但使得介電樹脂材料與基材100之間的黏合性提升，也改善了第一介電層102的表面張力，使得後續步驟中形成的第二導電層(相關描述將於下文中說明)能夠均勻的分散於第一介電層102上。

接著，請同時參照圖1與圖3，於第一介電層102的第二表面SB上形成發光層104(步驟S1400)。在本實施方式中，發光層104的黏度約為2000cps至10000cps，發光層104的發光照度約為69Lux至168Lux，且發光層104的厚度約為10μm至60μm。

在本實施方式中，於第一介電層102的第二表面SB上形成發光層104的方法包括以下步驟。首先，將軟性樹脂材料及發光材料混合以形成發光樹脂材料，其中軟性樹脂材料及發光材料的重量比為10：8至10：15，軟性樹脂材料包括水性聚胺酯、溶劑型聚胺酯、水性壓克力或矽膠，發光材料包括ZnS：Mn、CaS：Eu、ZnS：Tb或SrS：Ce。接著，進行塗佈製程，將所形成的發光樹脂材料塗佈至第一介電層102的第二表面SB上，其中塗佈製程包括滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈、斜板式塗佈或線棒式塗佈。之後，進行烘烤製程，以移除溶劑並形成發光層104。在一實施例中，軟性樹脂材料及發光材料的重量比為10：5，軟性樹脂材料是水性聚胺酯，發光材料是硫化鋅。

另外，形成發光層104的方法並無特別限制。在其他實施方式中，為了增加發光樹脂材料的黏度，以使發光樹脂材料與第一介電層102之間的黏合性提升，以及為了防止靜置時發光材料會發生沉澱情形，在軟性樹脂材料及發光材料混合後，可更包括添加增綢劑並進行混合。

接著，請同時參照圖1與圖4，於發光層104上形成第二介電層106(步驟S1600)。在本實施方式中，第二介電層106的介電係數約為11.6kHz至16.2kHz，且第二介電層106的厚度約為10μm至30μm。

在本實施方式中，於發光層104上形成第二介電層106的方法包括以下步驟。首先，將軟性樹脂材料、介電材料及架橋 劑混合以形成介電樹脂材料，其中軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比為10：5：2至10：8：2，軟性樹脂材料包括水性聚胺酯、溶劑型聚胺酯、水性壓克力或矽膠，介電材料包括鈦酸鋇。接著，進行塗佈製程，將所形成的介電樹脂材料塗佈至發光層104上，其中塗佈製程包括滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈、斜板式塗佈或線棒式塗佈。之後，進行烘烤製程，以移除溶劑並形成第二介電層106。在一實施例中，軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比為10：2：1，軟性樹脂材料是水性聚胺酯，介電材料是鈦酸鋇。

另外，將軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑混合以形成介電樹脂材料的方式並無特別限制。舉例而言，製備介電樹脂材料的方式包括先將軟性樹脂材料及介電材料進行攪拌120分鐘後，再將架橋劑加入並進行攪拌10分鐘。

值得說明的是，當軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比在上述的範圍內時，架橋劑不但使得介電樹脂材料與發光層104之間的黏合性提升，也改善了第二介電層106的表面張力，使得後續步驟中形成的第一導電層(相關描述將於下文中說明)能夠均勻的分散於第二介電層106上。

接著，請同時參照圖1與圖5，於第二介電層106上配置第一導電纖維108(步驟S1800)。第一導電纖維108用以與後續步驟中形成的第一導電層(相關描述將於下文中說明)連接，藉以將外部電源(未繪示)所提供的電壓導入第一導電層(相關描 述將於下文中說明)。

在本實施方式中，第一導電纖維108由第二介電層106的第一側邊106A延伸至與第一側邊106A相對的第二側邊106B，且突出於第二側邊106B以與外部電源(未繪示)連接。也就是說，在一方向上，第一導電纖維108至少要覆蓋且接觸整個第二介電層106。然而，本發明並不以此為限。在其他實施方式中，第一導電纖維108也可以是突出於第一側邊106A以與外部電源(未繪示)連接，或是第一導電纖維108也可由第二介電層106的第三側邊106C延伸至與第一側邊106C相對的第四側邊106D。

在本實施方式中，第一導電纖維108包括銀纖維、銅纖維或不銹鋼纖維，且第一導電纖維108的直徑約為50μm至100μm。

接著，請同時參照圖1、圖6A與沿著圖6A的I-I’剖線繪示的圖6B，於第二介電層106上形成第一導電層110(步驟S2000)。在本實施方式中，第一導電層110的材料包括導電高分子，例如聚(3,4-二氧乙基噻吩)(poly-3,4-ethylenedioxythiophene，PEDOT)或聚(3,4-二氧乙基噻吩)：聚(對苯乙烯磺酸)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)：poly(styrenesulfonate),PEDOT：PSS)。另外，第一導電層110的電阻值約為500Ω/sq至700Ω/sq，且第一導電層110的厚度約為1μm至5μm。

在本實施方式中，於第二介電層106上形成第一導電層110的方法包括透過進行線棒式塗佈製程，以將導電高分子塗佈至 第二介電層106上。詳細而言，如圖6A與圖6B所示，線棒式塗佈製程包括使用塗佈頭109進行塗佈，其中塗佈頭109的接觸面上具有對應於第一導電纖維108的凹槽111。之後，進行烘烤製程，以移除溶劑並形成第一導電層110。

值得說明的是，在本實施方式中，由於第一導電層110是在第一導電纖維108配置完成後才形成在第二介電層106上，以及由於塗佈頭109的接觸面上具有凹槽111，故使得第一導電層110能夠覆蓋且包圍第一導電纖維108，並且能夠平整地形成在第一導電纖維108以外的區域上。如此一來，不但第一導電層110與第一導電纖維108之間可具有較大的接觸面積及降低的接觸電阻，以避免發生接觸電阻過大而發熱的問題，也使得第一導電纖維108可完全服貼於第二介電層106上，藉此無基材式發光元件可擁有良好的發光品質以及可靠性。

另外，在本實施方式中，雖然形成第一導電層110的方法包括進行線棒式塗佈製程，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，根據實際上製程的需求，於第二介電層106上形成第一導電層110的方法也可以包括進行滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈或斜板式塗佈等的塗佈製程，只要所使用的塗佈頭的接觸面上具有對應於第一導電纖維108的凹槽即可。

另外，在本實施方式中，雖然第一導電層110是在第一導電纖維108配置完成後才形成在第二介電層106上(如圖5及圖6A所示)，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，第一導 電層110也可以在配置第一導電纖維108的同時一起形成在第二介電層106上。

接著，請同時參照圖1與圖7，於第一導電層110上形成第一封裝層112(步驟S2200)。在本實施方式中，第一封裝層112的材料包括樹脂材料，例如水性聚胺酯、聚苯乙烯或環氧樹脂，且第一封裝層112的厚度約為5μm至30μm。另外，第一封裝層112與後續步驟中形成的第二封裝層(相關描述將於下文中說明)一起用以防止無基材式發光元件受到外界之濕氣、熱量及雜訊等影響而降低其發光效率，並且保護其免受到外力破壞。

在本實施方式中，於第一導電層110上形成第一封裝層112的方法包括如下步驟。首先，進行塗佈製程，將樹脂材料塗佈至第一導電層110上，其中塗佈製程包括滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈、斜板式塗佈或線棒式塗佈。之後，進行烘烤製程，以移除溶劑並形成第一封裝層112。

接著，請同時參照圖1與圖8，使第一介電層102的第一表面SA與基材100分離(步驟S2400)。詳細而言，由於基材100是耐熱的離型基材，因此第一介電層102的第一表面SA可以輕易地與基材100分離，而不易發生膜層被破壞的現象。在本實施方式中，使第一介電層102的第一表面SA與基材100分離的方法包括機械力取下或沾黏式取下。

接著，請同時參照圖1與圖9，於第一介電層102的第一表面SA上配置第二導電纖維114(步驟S2600)。第二導電纖維 114用以與後續步驟中形成的第二導電層(相關描述將於下文中說明)連接，藉以將外部電源(未繪示)所提供的電壓導入第二導電層(相關描述將於下文中說明)。

在本實施方式中，第二導電纖維114由第一介電層102的第一側邊102A延伸至與第一側邊102A相對的第二側邊102B，且突出於第二側邊102B以與外部電源(未繪示)連接。也就是說，在一方向上，第二導電纖維114至少要覆蓋且接觸整個第一介電層102。然而，本發明並不以此為限。在其他實施方式中，第二導電纖維114也可以是突出於第一側邊102A以與外部電源(未繪示)連接，或是第二導電纖維114也可由第一介電層102的第三側邊102C延伸至與第一側邊102C相對的第四側邊102D。

在本實施方式中，第二導電纖維114包括銀纖維、銅纖維或不銹鋼纖維，且第二導電纖維114的直徑約為50μm至100μm。

接著，請同時參照圖1、圖10A與沿著圖10A的II-II’剖線繪示的圖10B，於第一介電層102上形成第二導電層116(步驟S2800)。在本實施方式中，第二導電層116的材料包括導電高分子，例如聚(3,4-二氧乙基噻吩)(poly-3,4-ethylenedioxythiophene，PEDOT)或聚(3,4-二氧乙基噻吩)：聚(對苯乙烯磺酸)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)：poly(styrenesulfonate),PEDOT：PSS)。另外，第二導電層116的電阻值約為500Ω/sq至700Ω/sq，且第二導電層116的厚度約為1μm至5μm。

在本實施方式中，於第一介電層102上形成第二導電層116的方法包括透過進行線棒式塗佈製程，將導電高分子塗佈至第一介電層102上。詳細而言，如圖10A與圖10B所示，線棒式塗佈製程包括使用塗佈頭115進行塗佈，其中塗佈頭115的接觸面上具有對應於第二導電纖維114的凹槽117。之後，進行烘烤製程，以移除溶劑並形成第二導電層116。

值得說明的是，在本實施方式中，由於第二導電層116是在第二導電纖維114配置完成後才形成在第一介電層102上，以及由於塗佈頭115的接觸面上具有凹槽117，故使得第二導電層116能夠覆蓋且包圍第二導電纖維114，並且能夠平整地形成在第二導電纖維114以外的區域上。如此一來，不但第二導電層116與第二導電纖維114之間可具有較大的接觸面積及降低的接觸電阻，以避免發生接觸電阻過大而發熱的問題，也使得第二導電纖維114可完全服貼於第一介電層102上，藉此無基材式發光元件可擁有良好的發光品質以及可靠性。

另外，在本實施方式中，雖然形成第二導電層116的方法包括進行線棒式塗佈製程，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，根據實際上製程的需求，於第一介電層102上形成第二導電層116的方法也可以包括進行滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈或斜板式塗佈等的塗佈製程，只要所使用的塗佈頭的接觸面上具有對應於第二導電纖維114的凹槽即可。

另外，在本實施方式中，雖然第二導電層116是在第二 導電纖維114配置完成後才形成在第一介電層102上(如圖9及圖10A所示)，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，第二導電層116也可以在配置第二導電纖維114的同時一起形成在第一介電層102上。

接著，請同時參照圖1與圖11，於第二導電層116上形成第二封裝層118(步驟S3000)。如前文所述，第二封裝層118具有防止無基材式發光元件受到外界之濕氣、熱量、雜訊等影響及受到外力破壞的功用。在本實施方式中，第二封裝層118的材料包括樹脂材料，例如水性聚胺酯、聚苯乙烯或環氧樹脂。第二封裝層118的厚度約為5μm至30μm。

另外，在本實施方式中，於第二導電層116上形成第二封裝層118的方法包括如下步驟。首先，進行塗佈製程，將樹脂材料塗佈至第二導電層116上，其中塗佈製程包括滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈、斜板式塗佈或線棒式塗佈。之後，進行烘烤製程，以移除溶劑並形成第二封裝層118。

此外，藉由進行上述實施方式中的所有步驟(S1000至S3000)後，將可完成本發明一實施方式所提出的無基材式發光元件10。

接著，在下文中，將同時參照圖11及圖12對本發明一實施方式提出的無基材式發光元件10的結構進行說明。圖12為圖11的無基材式發光元件的立體爆炸圖。

請同時參照圖11及圖12，無基材式發光元件10包括發 光層104、第一介電層102、第二介電層106、第一導電纖維108、第二導電纖維114、第一導電層110、第二導電層116、第一封裝層112以及第二封裝層118。在本實施方式中，無基材式發光元件10的總厚度約為42μm至190μm。

第一介電層102及第二介電層106分別配置於發光層104的第一表面SC及第二表面SD上。從另一觀點而言，第一介電層102的第二表面SB與發光層104的第一表面SC直接接觸。

第一導電纖維108及第二導電纖維114分別配置於第二介電層106及第一介電層102上，其中第一導電纖維108由第二介電層106的第一側邊106A延伸至與第一側邊106A相對的第二側邊106B，以及第二導電纖維114由第一介電層102的第一側邊102A延伸至與第一側邊102A相對的第二側邊102B。也就是說，在一方向上，第二介電層106上皆配置有第一導電纖維108，且第一介電層102上皆配置有第二導電纖維114。

第一導電層110及第二導電層116分別配置於第二介電層106及第一介電層102上，且第一導電層110及第二導電層116分別覆蓋且包圍第一導電纖維108及第二導電纖維114。

第一封裝層112及第二封裝層118分別配置於第一導電層110及第二導電層116上。

由於無基材式發光元件10中各構件的材料、形成方法與相關描述及功效已於上述實施方式中進行詳盡地說明，故於此不再贅述。

另外，由於第一介電層102及第二介電層106分別設置在第二導電層116與發光層104之間以及在第一導電層110與發光層104之間，藉此可降低無基材式發光元件10運作時所發出的高頻噪音，並避免發光層104被擊穿而造成短路或產生火花的現象，進而提升無基材式發光元件10的使用安全性。如此一來，無基材式發光元件10可適合作為用在織物上的光源，所述織物例如是警示背心、手套、廣告布膜、裝飾用紡織品等。然而，本發明並不以此為限。在其他實施方式中，根據實際上產品及製程的需求，無基材式發光元件10也可僅設置一層介電層。

另外，無基材式發光元件10具有雙面發光的特性，其原因至少如下：透過軟性樹脂材料、介電材料及架橋劑的重量比在10：5：2至10：8：2的範圍內，所形成的第一介電層102及第二介電層106不但具有良好的介電係數(11.6kHz至16.2kHz)，也同時具有良好的透光度，藉此發光層104所發出的光線能夠穿透過第一介電層102及第二介電層106而達到雙面發光的功效。

另外，由於在一方向上，第二介電層106及第一介電層102上分別皆配置有第一導電纖維108及第二導電纖維114，且第一導電層110及第二導電層116分別覆蓋且包圍第一導電纖維108及第二導電纖維114，藉此外部電源(未繪示)所提供的電壓能夠導入整個第一導電層110及整個第二導電層116，而避免發生因第一導電層110及第二導電層116的電阻值過大，電壓無法傳遞至整個第一導電層110及整個第二導電層116的問題。如此一來， 無基材式發光元件10能夠具有良好的發光品質及亮度。

另外，在本實施方式中，雖然於第二介電層106及第一介電層102上分別皆只配置一條導電纖維(即第一導電纖維108及第二導電纖維114)，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，根據實際上產品的設計，例如面積大小、材料的選用等，第二介電層106及第一介電層102上分別可配置有至少一條以上的導電纖維，以使得外部電源(未繪示)所提供的電壓能夠導入整個第一導電層110及整個第二導電層116。

另外，由於無基材式發光元件10是以七層膜層結構(發光層104、第一介電層102、第二介電層106、第一導電層110、第二導電層116、第一封裝層112以及第二封裝層118)為主體，且使用撓曲性高的第一導電纖維108及第二導電纖維114作為與外部電源(未繪示)連接的導線，故與習知的發光元件相比，無基材式發光元件10具有良好的柔軟度、延展性及撓曲性。如此一來，無基材式發光元件10不但可適合作為用在織物上的光源，亦可適用於軟性發光商品，例如軟性發光鍵盤等。

《實驗》

下文將參照實驗1至實驗5，更具體地說明本發明之無基材式發光元件及其內部構件的特性。雖然描述了以下實驗，但是在不逾越本發明範疇的情況下，可適當地改變所用材料、其量及比率、處理細節以及處理流程等等。因此，不應根據下文所述的實驗對本發明作出限制性地解釋。

實驗1

透過製備架橋劑添加量不同的介電層來探討架橋劑的添加量與介電層的片電阻值及透光度的關係。實驗方式如下所述。

實驗1中所使用之主要材料及儀器的資訊如下所示：水性聚胺酯：由懷德科技公司製造；鈦酸鋇：由愛迪克科技公司製造；架橋劑：由懷德科技公司製造。

首先，將100ml的水性聚胺酯與70g的鈦酸鋇混合並攪拌120分鐘。接著，將所得的溶液以線棒方式塗佈於玻璃基材上。之後，將所述玻璃基材置於烘箱中，以140℃加熱且乾燥30分鐘，以去除溶劑而形成未添加架橋劑之介電層的測試樣品(以下稱為介電層1)。

另外，以類似於形成介電層1的方法製備架橋劑的添加量為5ml、10ml、15ml、20ml的介電層的測試樣品(以下稱為介電層2~5)，差異僅在於：在混合並攪拌水性聚胺酯與鈦酸鋇之後並在進行塗佈之前，分別將5ml、10ml、15ml、20ml的架橋劑加入並攪拌均勻。

接著，對介電層1至介電層5進行片電阻值及透光度的量測。前述量測方式的說明如下，且量測結果顯示於表1中。

片電阻值的量測：在業界中，片電阻值的標準為小於或等於500Ω/sq，若片電阻值為1k Ω/sq以上，則包括此介電層的發光元件將無法正常運作。

透光度的量測：在業界中，透光度的標準至少要80%以上，越高表示介電層的透明性越佳。

由上述表1可知，架橋劑的添加量為20ml的介電層5同時具有適當的片電阻值以及透光度。也就是說，在水性聚胺酯、鈦酸鋇及架橋劑的重量比為10：5：2時，可製備出具有良好片電阻值以及透光度的介電層。

實驗2

透過製備發光材料添加量不同的發光層來探討發光材料的添加量與發光層的照度及塗層剝離強度的關係。實驗方式如下所述。

實驗2中所使用之主要材料及儀器的資訊如下所示：水性聚胺酯：由懷德科技公司製造；硫化鋅：由愛迪克科技公司製造。

首先，將100ml的水性聚胺酯與80g的硫化鋅混合並攪拌10分鐘。接著，將所得的溶液以線棒方式塗佈於玻璃基材上。之後，將所述玻璃基材置於烘箱中，以140℃加熱且乾燥30分鐘，以去除溶劑而形成硫化鋅添加量為80g的發光層的測試樣品(以下稱為發光層1)。

另外，以類似於形成發光層1的方法製備硫化鋅添加量為90g、100g、120g、130g、140g、150g、160g、170g的發光層的測試樣品(以下稱為發光層2~9)，差異僅在於：硫化鋅的添加量分別為90g、100g、120g、130g、140g、150g、160g、170g。

接著，對發光層1至介電層9進行照度及塗層剝離強度的量測。前述量測方式的說明如下，且量測結果顯示於表2中。

照度的量測：在業界中，照度的標準為至少100LUX以上，越高表示發光強度越好。

塗層剝離強度的量測：在業界中，發光層的剝離強度較佳為3B以上。

由上述表2可知，硫化鋅的添加量不但會影響發光層的照度，也會影響發光層的剝離強度。此外，由上述表2可知，硫化鋅的添加量分別為80g、90g、100g、120g、130g、140g、 150g的發光層1至發光層7同時具有適當的照度(69LUX~168LUX)以及剝離強度(3B以上)。也就是說，在水性聚胺酯及硫化鋅的重量比為10：8至10：15時，可製備出具有良好照度以及附著性的發光層。

實驗3

透過製備封裝層厚度不同的無基材式發光元件來探討封裝層的厚度與無基材式發光元件的透光度及漏電流的關係，其中實驗例3-1至實驗例3-6的無基材式發光元件的封裝層厚度分別是10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm。

接著，對實驗例3-l至實驗例3-6的無基材式發光元件進行透光度及漏電流的量測。前述量測方式的說明如下，且量測結果顯示於表3中。

透光度的量測：在業界中，透光度的標準至少要80%以上，越高表示在無基材式發光元件中光線的穿透性越佳。

漏電流的量測：在業界中，漏電流的標準為0.1mA以下，越低表示無基材式發光元件的電性表現越佳。

由上述表3可知，第一及第二封裝層的厚度為30μm的 實驗例3-3的無基材式發光元件同時達成高透光度(90%)及低漏電流(0.2mA)的功效。

實驗4

將針對上述實驗例3-3的無基材式發光元件與於鍍鎳合金布上塗佈電致發光薄膜塗料的有基材式發光元件分別進行柔軟度的測試，其中所述有基材式發光元件與實驗例3-3的無基材式發光元件的差異僅在於：所述有基材式發光元件包括以鍍鎳合金布作為基材，而實驗例3-3的無基材式發光元件不包括基材。所述的測試原理及評估標準如下所示，並且測試結果顯示在表4中。

柔軟度的測試可區分為兩種測試項目：下垂角度及下垂長度。測試原理主要是利用測試樣品受重力影響而下垂的特性，使測試樣品從平台上逐漸伸出，以測試樣品伸懸下垂的程度進行柔軟度的評估。下垂角度的評估標準為：相同下垂長度時，下垂角度越大表示測試樣品的柔軟度愈佳；下垂長度的評估標準為：相同下垂角度時，下垂長度越短表示測試樣品的柔軟度愈佳。

由上述表4可知，與有基材式發光元件相比，實驗例3-3的無基材式發光元件具有較大的下垂角度及較短的下垂長度。也就是說，與有基材式發光元件相比，實驗例3-3的無基材式發光元件具有良好的柔軟度。

實驗5

將針對上述實驗例3-3的無基材式發光元件進行拉伸測試，以探討實驗例3-3的無基材式發光元件的最大拉伸量。在本文中，「最大拉伸量」定義為在無基材式發光元件仍具有發光能力下，無基材式發光元件可被拉伸的最大程度。所述的測試方式及評估標準如下所示。

首先，將實驗例3-3的無基材式發光元件製作成寬度為30mm的測試樣品。之後，利用拉伸測試機(製造商為Instron，型號為4400)，對該測試樣品進行拉伸。並且，在每拉伸1mm後即利用光度計(製造商為Ocean，型號為USB3.0)對測試樣品進行照度量測。所述測試的結果顯示於表5中，其中伸長量(%)=[(拉伸後長度-拉伸前長度)/拉伸前長度]*100%。

由上述表5可知，實驗例3-3的無基材式發光元件不但可被拉伸，且在被拉伸至34mm時仍具有照度80LUX，即實驗例3-3的無基材式發光元件的最大伸長量為13.3%。此表示實驗例3-3的無基材式發光元件具有良好的延展性。

綜上所述，透過上述實施方式所提出的無基材式發光元件的製造方法，可在不使用環氧樹脂的情況下，製造出以七層膜層結構(發光層、第一介電層、第二介電層、第一導電層、第二 導電層、第一封裝層以及第二封裝層)為主體，且包括撓曲性高的第一導電纖維及第二導電纖維的無基材式發光元件。如此一來，本發明的無基材式發光元件具有良好的柔軟度、延展性、撓曲性及發光亮度，且無基材式發光元件的製造成本可降低。另外，在本發明的無基材式發光元件中，所有膜層的形成方法皆包括進行塗佈製程。另外，本發明的無基材式發光元件具有雙面發光的特性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S1000~S3000‧‧‧步驟

Claims (13)

1. 一種無基材式發光元件的製造方法，包括：提供一基材；於該基材上形成一第一介電層，其中該第一介電層具有一第一表面與一第二表面，且該第一表面與該基材接觸；於該第一介電層的該第二表面上形成一發光層；於該發光層上形成一第二介電層；於該第二介電層上配置一第一導電纖維；於該第二介電層上形成一第一導電層，其中該第一導電層覆蓋且包圍該第一導電纖維；於該第一導電層上形成一第一封裝層；使該第一介電層的該第一表面與該基材分離；於該第一介電層的該第一表面上配置一第二導電纖維；於該第一介電層上形成一第二導電層，其中該第二導電層覆蓋且包圍該第二導電纖維；以及於該第二導電層上形成一第二封裝層。
2. 如申請專利範圍第1項所述的無基材式發光元件的製造方法，其中於該基材上形成該第一介電層、於該第一介電層的該第二表面上形成該發光層、於該發光層上形成該第二介電層、於該第一導電層上形成該第一封裝層以及於該第二導電層上形成該第二封裝層的方法包括進行一塗佈製程。
3. 如中請專利範圍第2項所述的無基材式發光元件的製造方 法，其中該塗佈製程包括滾筒式塗佈(roll coating)、刮刀式塗佈(blade coating)、狹縫式塗佈(slot coating)、斜板式塗佈(slide coating)或線棒式塗佈。
4. 如中請專利範圍第1項所述的無基材式發光元件的製造方法，其中於該第二介電層上形成該第一導電層以及於該第一介電層上形成該第二導電層的方法包括進行一塗佈製程。
5. 如申請專利範圍第4項所述的無基材式發光元件的製造方法，其中該塗佈製程包括滾筒式塗佈、刮刀式塗佈、狹縫式塗佈、斜板式塗佈或線棒式塗佈。
6. 如申請專利範圍第4項所述的無基材式發光元件的製造方法，其中該塗佈製程包括使用一塗佈頭進行塗佈，該塗佈頭的接觸面上包括對應於該第一導電纖維及該第二導電纖維的凹槽。
7. 如申請專利範圍第1項所述的無基材式發光元件的製造方法，其中於該基材上形成該第一介電層的方法包括：將一軟性樹脂材料、一介電材料及一架橋劑混合以形成一介電樹脂材料，其中該軟性樹脂材料、該介電材料及該架橋劑的重量比為10：5：2至10：8：2；以及將該介電樹脂材料塗佈至該基材上。
8. 如申請專利範圍第1項所述的無基材式發光元件的製造方法，其中於該發光層上形成該第二介電層的方法包括：將一軟性樹脂材料、一介電材料及一架橋劑混合以形成一介電樹脂材料，其中該軟性樹脂材料、該介電材料及該架橋劑的重 量比為10：5：2至10：8：2；以及將該介電樹脂材料塗佈至該發光層上。
9. 如申請專利範圍第1項所述的無基材式發光元件的製造方法，其中於該第一介電層的該第二表面上形成該發光層的方法包括：將一軟性樹脂材料及一發光材料混合以形成一發光樹脂材料，其中該軟性樹脂材料及該發光材料的重量比為10：8至10：15；以及將該發光樹脂材料塗佈至該第一介電層的該第二表面上。
10. 一種無基材式發光元件，包括：一發光層，具有一第一表面及一第二表面；一第一介電層及一第二介電層，分別配置於該發光層的該第一表面及該第二表面上；一第一導電纖維及一第二導電纖維，分別配置於該第二介電層及該第一介電層上，其中該第一導電纖維由該第二介電層的一第一側邊延伸至與該第一側邊相對的一第二側邊以及該第二導電纖維由該第一介電層的一第一側邊延伸至與該第一側邊相對的一第二側邊；一第一導電層及一第二導電層，分別配置於該第二介電層及該第一介電層上，以及分別覆蓋且包圍該第一導電纖維及該第一導電纖維；以及一第一封裝層及一第二封裝層，分別配置於該第一導電層及 該第二導電層上，其中所述無基材式發光元件以所述發光層為中心呈對稱結構。
11. 如申請專利範圍第10項所述的無基材式發光元件，其中該第一導電纖維及該第二導電纖維包括銀纖維、銅纖維或不銹鋼纖維。
12. 如申請專利範圍第10項所述的無基材式發光元件，其中該第一導電層及該第二導電層的材料包括導電高分子。
13. 如申請專利範圍第10項所述的無基材式發光元件，其中該第一封裝層及該第二封裝層的厚度為5μm至30μm、該第一導電層及該第二導電層的厚度為1μm至5μm、該第一介電層及該第二介電層的厚度為10μm至30μm以及該發光層的厚度為10μm至60μm。