电致发光系统和工艺技术方案

一种用于在物体上制备保形电致发光涂层的系统和方法，其中，导电基础背板膜层涂覆于基板上。一个或多个中间层(诸如电介质或荧光体膜层)涂覆于导电背板膜层上。使用基本透明的导电材料将电极膜层涂覆于一个或多个中间层上。电致发光荧光体可通过跨荧光体膜层建立的电场激发，使得装置在导电背板膜层与电极膜层之间施加电荷时发射电致光。

Electroluminescence System and Technology

A system and method for preparing conformal electroluminescent coatings on an object, in which a conductive base backplane film is coated on a substrate. One or more intermediate layers, such as dielectrics or fluorescent film layers, are coated on the conductive backplane film layer. The electrode film is coated on one or more intermediate layers using a basic transparent conductive material. Electroluminescent fluorescents can be excited by an electric field established across the film layer of the fluorescent body, which enables the device to emit electroluminescent light when charges are applied between the conductive backplane film and the electrode film.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致发光系统和工艺相关申请的引证本申请是于2015年6月11日提交的美国专利申请第14/736,936号的部分继续申请，该申请的全部内容通过引证如同在本文中完全重写那样并入本文中。
本专利技术涉及一种用于制备具有下部背板电极层和上部电极层的电致发光系统的方法，下部和上部电极层可连接至电力驱动电路。一个或多个功能层设置在下部和上部电极层之间，以形成至少一个电致发光区域。
技术介绍
自从20世纪80年代以来，电致发光(EL)技术开始广泛地用于显示装置中，电致发光的相对较低的功耗、相对亮度以及在相对较薄的薄膜配置中形成的能力已经显示了其比用于很多应用的发光二极管(LEDs)和白炽技术更为优选。商业化制造的EL装置传统上已经使用刮刀涂覆和印刷工艺(例如，丝网印刷或者最近的喷墨印刷)来制备。对于需要相对平坦的EL装置的应用，这些工艺运作地相当好，因为这些工艺适应通过相对高效并且可靠的质量控制来进行大批量生产。然而，传统工艺正在固有地自限制在以下应用中：期望将EL装置涂覆于具有复杂轮廓拓扑的表面中，例如，凸面、凹面以及反射表面。已经开发了部分解决方案，其中，将相对较薄的薄膜EL贴花涂覆于表面，随后，在聚合物基质内封装该贴花。虽然适当地成功，但是这种解决方案具有几个固有的缺点。首先，虽然贴花可以可令人接受地符合平缓的凹/凸拓扑，但是在未拉伸或起皱的情况下，这些贴花无法符合紧半径曲线。此外，贴花本身未与封装的聚合物形成化学或机械接合，实质上留下嵌入封装基质内的异物。这些弱点给制备和产品寿命周期都造成困难，这是因为适用于复杂拓扑的嵌入式贴花EL灯难以制备并且容易受到由机械应力、热应力以及长期暴露到紫外(UV)光的而引起的分层的影响。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，公开了一种工艺，据此，在要涂覆EL装置的目标物品的表面(即，基板)上“画”EL装置。本专利技术应用于一系列层中的基板中，其中每层执行特定功能。在本文中描述的各种实施方式中，喷涂保形涂层包括包含在如本文中公开的不同数量的各种层中的以下组分：导电组分，还原剂溶剂组分以帮助沉积和后沉积流动，高介电颜料组分，电致发光颜料组分，以及在其雾化在物体表面上时形成均匀流动且持续流动的膜的成膜粘合剂组分；有时将各种组分与层(例如，外层导电组分)结合描述。一个实施方式包括：固有导电且基本透明的外层，该外层包含导电组分、还原剂溶剂组分和粘合剂组分；固有导电内层，包含还原剂溶剂组分、粘合剂组分和导电组分；第一中间层，设置在内层与外层之间，并且进一步包括还原剂溶剂组分、粘合剂组分和高介电颜料组分，所述第一中间层适于将所述外层与所述内层绝缘，其中，所述膜流动成为完全覆盖内层以不允许导电层之间的直接电连接的平滑的膜；以及第二中间层，设置在内层与外层之间，并且进一步包括还原剂溶剂组分、粘合剂组分、电致发光颜料组分，所述第二中间层适于在沉积之后以膜硬化时电致发光颜料分散在厚度均一且均匀的层中的方式流动，以在通电时提供均匀的发光效果。在一个实施方式中，喷涂保形涂层包括：固有导电且基本透明的外层；固有导电内层；第一中间层，设置在内层与外层之间；以及第二中间层，设置在内层与外层之间。固有导电且基本透明的外层包括按重量计2-12％的固有导电聚合物组分，诸如PEDOT:PSS或其他固有导电聚合物，通常为3％-5％；按重量计55-80％的还原剂溶剂组分，通常为70-75％，以帮助外层的沉积和后沉积流动，与所述还原剂溶剂在功能上与所选择的粘合剂体系相兼容并且潜在地与固有导电聚合物相兼容，并且还原剂组分包含以下各项中的任一项或多项：甲苯、二甲苯、丙酮、石脑油、矿物油精、甲基乙基酮、丙酮、水、乙醇、异丙醇、正丁醇、甲醇、乙基苯、枯烯、硅烷、乙酸正丙酯、乙酸甲酯、甲基环己烷、对氯三氟甲基苯基、以及对氯三氟甲苯、以及其他挥发性溶剂，通常比例为按重量计15％-30％的乙醇、按重量计15-25％的乙酸甲酯、按重量计15-25％的对氯三氟甲苯、以及按重量计15-25％的水；以及按重量计10-30％的成膜粘合剂组分，优选地10-15％，该成膜粘合剂组分与固有导电聚合物相兼容并且在雾化到物体的表面上时形成均匀且持续地流动的膜，所述粘合剂组分包含以下各项中的任一项或多项：丙烯酸、聚胺脂、乙烯基、乳胶、乙丁纤维素以及其他粘合剂，优选地是聚胺脂或丙烯酸。外层具有在.0002”至.0006”范围内的厚度，通常为.0005”，以及小于2000欧姆/平方米的电阻率。固有导电内层包括按重量计40-75％的所述还原剂溶剂组分，通常为55％-65％，还原剂溶剂通常为50-70％的乙酸正丁酯和30-50％二甲苯或50-70％的乙酸甲酯和30-50％二甲苯；按重量计20-35％的所述粘合剂组分，通常为20-25％，并且优选地丙烯酸或聚胺脂粘合剂；按重量计20-50％的导电颜料组分，通常为30％-40％，其中，所述导电颜料组分包括以下各项中的任一项或多项：银薄片、银纳米线、银纳米颗粒、铜薄片、铜纳米线、铜纳米颗粒、镍薄片、镍纳米线、镍纳米颗粒、银包覆的铜薄片、银包覆的铜纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属包覆的颗粒、以及其他固有导电颗粒，通常为银薄片或银包覆的铜薄片。内层具有在.0005”至.002”范围内的厚度，通常为.001”，以及小于20欧姆/平方米的电阻率。第一中间层设置在内层与外层之间，并且进一步包括按重量计45-80％的所述还原剂溶剂组分，通常为60％-65％,，还原剂溶剂通常为50-70％的乙酸正丁酯和30-50％的二甲苯或50-70％的乙酸甲酯和30-50％的二甲苯；按重量计10-35％的所述粘合剂组分，通常为15-20％，以及优选地，丙烯酸或聚胺脂粘合剂；按重量计20-50％的高介电颜料组分，通常为35％-45％，所述高介电颜料组分包含以下各项中的任一项或多项：钛酸钡、钛酸锶、二氧化钛、锆钛酸铅、氧化钽、氧化铝、以及其他高介电固体。第一中间层具有在.0005”至.002”范围内的厚度，通常为.001”，并且适于将所述外层与所述内层绝缘，其中，膜流动成为完全覆盖内层以不允许导电层之间的直接电连接的平滑膜。第二中间层设置在内层与外层之间，并且进一步包括按重量计40-80％的所述还原剂溶剂组分，通常为60％-65％，还原剂溶剂通常为50-70％的乙酸正丁酯和30-50％的二甲苯或50-70％的乙酸甲酯和30-50％的二甲苯；按重量计10-35％的所述粘合剂组分，通常为15-20％，并且优选地丙烯酸或聚胺脂粘合剂；按重量计20-50％的电致发光颜料组分，通常为35％-45％，所述电致发光颜料组分包含以下各项中的任一项或多项：掺杂金属的硫化锌荧光体，掺杂金属的硒化锌荧光体，掺杂金属的或天然结晶氧化物，诸如Ga2O3、ZnGa2O4、CaGa2O4、Zn2SiO7、Zn2SiO4、Y2SIO5，以及Sr、Ga、Ba和Eu的氧化物荧光体的某种组合，以及其他电致发光荧光体。电致发光颜料组分具有在.001”至.003”范围内的厚度，通常为.002”，并且适于在沉积之后以膜硬化时电致发光颜料分散在厚度均一且均匀的层中的方式流动，以在通电时提供均匀发光效果。在一个实施方式中，外层透明导电组分包括所述导电颜料组分，并且具有在.001”至.002”范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷涂保形涂层，包括：导电组分；还原剂溶剂组分；高介电颜料组分；电致发光颜料组分；成膜粘合剂组分；固有导电且基本透明的外层，包括：所述导电组分，所述还原剂溶剂组分，以及所述成膜粘合剂组分；固有导电内层，包括：所述还原剂溶剂组分，所述粘合剂组分，以及所述导电组分；第一中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：所述还原剂溶剂组分，所述粘合剂组分，以及所述高介电颜料组分，所述第一中间层适于使所述外层与所述内层绝缘，其中膜流动成为完全覆盖所述内层以不允许导电层之间的直接电连接的平滑膜；第二中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：所述还原剂溶剂组分，所述粘合剂组分，以及所述电致发光颜料组分；所述第二中间层适于在沉积之后以膜硬化时所述电致发光颜料分散在厚度均一且均匀的层中的方式流动，以在通电时提供均匀的发光效果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.28 US 15/222,4441.一种喷涂保形涂层，包括：导电组分；还原剂溶剂组分；高介电颜料组分；电致发光颜料组分；成膜粘合剂组分；固有导电且基本透明的外层，包括：所述导电组分，所述还原剂溶剂组分，以及所述成膜粘合剂组分；固有导电内层，包括：所述还原剂溶剂组分，所述粘合剂组分，以及所述导电组分；第一中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：所述还原剂溶剂组分，所述粘合剂组分，以及所述高介电颜料组分，所述第一中间层适于使所述外层与所述内层绝缘，其中膜流动成为完全覆盖所述内层以不允许导电层之间的直接电连接的平滑膜；第二中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：所述还原剂溶剂组分，所述粘合剂组分，以及所述电致发光颜料组分；所述第二中间层适于在沉积之后以膜硬化时所述电致发光颜料分散在厚度均一且均匀的层中的方式流动，以在通电时提供均匀的发光效果。2.一种喷涂保形涂层，包括：固有导电且基本透明的外层，包括：按重量计2-12％的外层导电组分，按重量计55-80％的还原剂溶剂组分以帮助所述外层的沉积和后沉积流动以及按重量计10-30％的成膜粘合剂组分，所述成膜粘合剂组分在雾化到物体的表面上时形成均匀且持续地流动的膜；固有导电内层，包括：按重量计40-75％的所述还原剂溶剂组分，按重量计20-35％的所述粘合剂组分，按重量计20-50％的内层导电组分；第一中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：按重量计45-80％的所述还原剂溶剂组分，按重量计10-35％的所述粘合剂组分，按重量计20-50％的高介电颜料组分，所述第一中间层适于使所述外层与所述内层绝缘，其中膜流动成为完全覆盖所述内层以不允许导电层之间的直接电连接的平滑膜；第二中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：按重量计40-80％的所述还原剂溶剂组分，按重量计10-35％的所述粘合剂组分，按重量计20-50％的电致发光颜料组分，所述第二中间层适于在沉积之后以膜硬化时所述电致发光颜料分散在厚度均一且均匀的层中的方式流动，以在通电时提供均匀的发光效果。3.一种喷涂保形涂层，包括：固有导电且基本透明的外层，包括：按重量计2-12％的外层导电组分，按重量计55-80％的还原剂溶剂组分以帮助所述外层的沉积和后沉积流动，所述还原剂溶剂组分包含以下各项中的任一项或多项：甲苯、二甲苯、丙酮、石脑油、矿物油精、甲基乙基酮、丙酮、水、乙醇、异丙醇、正丁醇、甲醇、乙基苯、枯烯、硅烷、乙酸正丙酯、乙酸甲酯、甲基环己烷、对氯三氟甲基苯基、以及对氯三氟甲苯、以及其他挥发性溶剂，通常比例为按重量计15-30％的乙醇、按重量计15-25％的乙酸甲酯、按重量计15-25％的对氯三氟甲苯、以及按重量计15-25％的水，以及按重量计10-30％的成膜粘合剂组分，所述成膜粘合剂组分在雾化到物体的表面上时形成均匀且持续地流动的膜，所述外层具有在.0002”至.0006”的范围内的厚度，所述外层具有小于2000欧姆/平方米的电阻率；固有导电内层，包括：按重量计40-75％的所述还原剂溶剂组分，按重量计20-35％的所述粘合剂组分，按重量计20-50％的内层导电组分；所述内层具有在.0005”至.002”的范围内的厚度；所述外层具有小于20欧姆/平方米的电阻率；第一中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：按重量计45-80％的所述还原剂溶剂组分，按重量计10-35％的所述粘合剂组分，按重量计20-50％的高介电颜料组分，所述高介电颜料组分包含以下各项中的任一项或多项：钛酸钡、钛酸锶、二氧化钛、锆钛酸铅、氧化钽、氧化铝、以及其他高介电固体，所述第一中间层具有在.0005”至.002”的范围内的厚度，所述第一中间层适于使所述外层与所述内层绝缘，其中膜流动成为完全覆盖所述内层以不允许导电层之间的直接电连接的平滑膜；第二中间层，设置在所述内层与所述外层之间，并且进一步包括：按重量计40-80％的所述还原剂溶剂组分，按重量计10-35％的所述粘合剂组分，按重量计20-50％的电致发光颜料组分，所述电致发光颜料组分包含以下各项中的任一项或多项：掺杂金属的硫化锌荧光体、掺杂金属的硒化锌荧光体、掺杂金属的或天然结晶氧化物诸如Ga2O3、ZnGa2O4、CaGa2O4、Zn2SiO7、Zn2SiO4、Y2SIO5、以及Sr、Ga、Ba和Eu的氧化物荧光体的某种组合、以及其他电致发光荧光体，所述第二中间层适于在沉积之后以膜硬化时所述电致发光颜料分散在厚度均一且均匀的层中的方式流动，以在通电时提供均匀的发光效果。4.根据权利要求3所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述外层导电组分包括：导电颜料组分；所述内层导电组分包括：固有导电聚合物组分。5.根据权利要求4所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述固有导电聚合物组分包括PEDOT:PSS；所述导电颜料组分包括以下各项中的任一项或多项：银薄片、银纳米线、银纳米颗粒、铜薄片、铜纳米线、铜纳米颗粒、镍薄片、镍纳米线、镍纳米颗粒、银包覆的铜薄片、银包覆的铜纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属包覆的颗粒、以及其他固有导电颗粒，通常为银薄片或银包覆的铜薄片。6.根据权利要求3所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述外层导电组分包括：固有导电聚合物组分；所述内层导电组分包括：导电颜料组分。7.根据权利要求6所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述固有导电聚合物组分包括PEDOT:PSS；所述导电颜料组分包括以下各项中的任一项或多项：银薄片、银纳米线、银纳米颗粒、铜薄片、铜纳米线、铜纳米颗粒、镍薄片、镍纳米线、镍纳米颗粒、银包覆的铜薄片、银包覆的铜纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属包覆的颗粒、以及其他固有导电颗粒，通常为银薄片或银包覆的铜薄片。8.根据权利要求3所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述成膜粘合剂组分与固有导电聚合物组分相兼容；所述还原剂溶剂组分在功能上与以下各项相兼容：所述成膜粘合剂组分，以及所述固有导电聚合物组分。9.根据权利要求3所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述外层进一步包括按重量计3％-5％的所述外层导电组分。10.根据权利要求3所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述外层进一步包括按重量计70-75％的所述还原剂溶剂组分。11.根据权利要求3所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述外层的所述粘合剂组分包含以下各项中的任一项或多项：丙烯酸、聚胺脂、乙烯基、乳胶、乙丁纤维素以及其他粘合剂，优选地是聚胺脂或丙烯酸。12.根据权利要求3所述的喷涂保形涂层，进一步包括：所述外层进一步包括按重量计10-15％的所述成膜粘合剂组分。13.根据权利要求3所述的喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：特伦特·罗杰斯，史蒂夫·加莱达，肖恩·J·马斯特里安，皮特·冈萨勒斯，
申请(专利权)人：达克赛德科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US