CN100562198C - 柔性电致发光装置 - Google Patents
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Abstract
一种柔性电致发光装置，该装置包括由高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或硅橡胶形成的基层、导电层、介电层、荧光层、透明导电层和聚合物保护膜层。由于基层的高度柔韧性，本发明的柔性电致发光装置的柔韧性比采用PET的常规电致发光装置的高，从而，提高了机械冲击条件下柔性电致发光装置的耐用性。结果，当向这种柔性电致发光装置施加物理冲击时，不会损害此柔性电致发光装置。而且，通过简单地改变柔性电致发光装置的结构并增加材料层，可防止或减少噪声，从而提高了柔性电致发光装置的电性能和物理性能。这种柔性电致发光装置可应用于电致发光薄膜按键或电致发光小键盘。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性EL(电致发光)装置，更具体地涉及采用柔性基层的柔性EL装置。
背景技术
常规的EL装置用一种涂覆有氧化铟锡(ITO)的PET膜作为基层。但是，PET的柔韧性差，这使得具有PET基层的EL装置的柔韧性非常低。因此，在弯曲或者折叠这种EL装置时，ITO被损害，从而损坏了发光图案。在最坏情况下，会形成斑点。
发明内容
因此，本发明是考虑了上述问题后作出的，而且本发明的目的之一是提供一种柔韧性得到改进的柔性EL装置。
按照本发明的一个方面，可通过提供一种柔性EL装置实现以上和其它的目的，这种柔性EL装置包括由高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或硅橡胶制造的基层，在该基层上形成的导电层，在该导电层上形成的介电层，在该介电层上形成的荧光层(phosphor layer)，在该荧光层上形成的透明导电层，和在该透明导电层上形成的聚合物保护层。
这种柔性EL装置优选进一步包括设置在基层和导电层之间的聚合物层。
这种柔性EL装置优选进一步包括设置在导电层和介电层之间的聚合物绝缘层和第二导电层，该第二导电层形成于聚合物绝缘层上。
按照本发明的另一个方面，提供一种柔性EL装置，该装置包括由高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或硅橡胶制造的透明或半透明的基层，在此基层上形成的透明导电层，在此透明导电层上形成的荧光层，在荧光层上形成的介电层，在此介电层上形成的导电层；和在此导电层上形成的聚合物保护层。
这种柔性EL装置优选进一步包括设置在基层和透明导电层之间的聚合物层。
这种柔性EL装置优选进一步包括设置在介电层和导电层之间的第二导电层和聚合物绝缘层，所述聚合物绝缘层形成于该第二导电层上。
按照本发明采用上述构造，柔性EL装置的基层是由高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或者硅橡胶制造的，从而基层会非常柔韧。因此，按照本发明的柔性EL装置比采用PET的常规EL装置柔韧性更高，从而按照本发明的柔性EL装置的耐用性获得提高。结果，这种柔性EL装置甚至在受到几十万次物理冲击后，装置也不损坏。
另外，通过简单改变这种柔性EL装置的结构并增加材料层，可有效防止噪声，从而提高了这种柔性EL装置的电性能和物理性能。
而且，本发明的柔性EL装置可应用于EL薄膜按键(dome sheets)或EL小键盘(keypads)。
附图说明
以下结合附图的详细描述可使人们更明确地理解本发明以上的和其它的目标、特征及其它益处，这些附图中：
图1至图3是按照本发明优选实施方案的柔性EL装置的示意图。
具体实施方式
以下参考这些附图详细描述本发明的各优选实施方案。
图1至图3是根据本发明优选实施方案的柔性EL装置的示意图。
实施方案1
参考图1，根据本发明第一优选实施方案的柔性EL装置包括厚度为0.05至2.00毫米的基层110；在基层110上形成的聚合物层120，聚合物层的厚度为5至50微米；在聚合物层120上形成的导电层130，此导电层的厚度为5至20微米；在导电层130上形成的介电层140，此介电层的厚度为3至25微米；在介电层140上形成的荧光层150，此荧光层的厚度为30至50微米；在荧光层150上形成的透明导电层160，此透明导电层的厚度为1至10微米；和在透明导电层160上形成的聚合物保护膜层170，此聚合物保护膜层的厚度为5至50微米。提供聚合物层120是为了防止水分透过，因此，聚合物层120不是本发明的必要组分。可依据基层110的特性，选择性地使用或不使用聚合物层120。
柔性EL装置的总厚度优选设置在0.08至1.2毫米范围，以便柔性EL装置保持其柔韧性。
根据本发明第一优选实施方案的柔性EL装置，其中通过一次或多次丝网印刷，在该基层上形成所使用的各材料层。基层所用的材料以及各材料层如下：
作为基层110的材料，可使用高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或者硅橡胶。优选用比聚氨酯或硅橡胶更柔韧的高度聚合的合成橡胶作为基层的材料。
需要聚合物层120在聚合物层干燥后可有效地阻止水分渗透，而且这一聚合物层被牢固地附着在用高度聚合的合成橡胶制造的基层上。因此，可用氟弹性聚合物树脂或者聚氨酯制造的粘合剂，或者用红外线(IR)或紫外线(UV)照射硬化的聚合物作为这种聚合物层的材料。
导电层130是用分散于粘合剂中的导电粉末的混合物、导电有机聚合物、或者导电粉末与导电有机聚合物的混合物组成的。作为导电粉末，可使用，例如碳粉、银粉、铜粉或者用银涂覆的铜粉。作为导电有机聚合物，可使用，例如3，4-乙撑二氧噻吩(PEDOT:PSS)或者聚乙撑二氧噻吩(PEDOT:PSS)。
介电层140是用介电粉末和粘合剂组成的。作为介电粉末，可使用具有高介电常数的介电粉末，例如BaTiO3。介电粉末的大小为0.1至10微米。作为介电层的粘合剂，可使用具有高介电常数的聚合物，例如氰乙基支链淀粉(cyanoethyl pullulan)或氟树脂。
荧光层150由荧光粉(phosphor powder)和粘合剂组成。作为荧光粉，可使用II族至IV族的化合物，例如ZnS。优选用于荧光层的粘合剂的介电常数高于荧光粉的介电常数。作为具有高介电参数的粘合剂，可使用氰乙基支链淀粉或者氟树脂。为了改变装置的发光色彩，可将荧光涂料或荧光染料，例如若丹明(rhodamine)与荧光层的粘合剂混合。
透明导电层160可用ITO粉末和粘合剂的复合物、溅射法形成ITO层、导电有机聚合物、或者导电有机聚合物与ITO的复合物构成。作为导电有机聚合物，可使用，例如3，4-乙撑二氧噻吩(PEDOT:PSS)或者聚乙撑二氧噻吩(PEDOT:PSS)。
根据本发明的第一个优选实施方案，用具有优异柔韧性的高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或者硅橡胶作为基层的材料。从而，根据本发明的柔性EL装置的柔韧性高于采用PET的常规EL装置的柔韧性，因此，本发明的柔性EL装置具有优异的抗物理冲击性能。
实施方案2
根据本发明第二优选实施方案的柔性EL装置与根据本发明第一优选实施方案的柔性EL装置类似，不同的是，根据本发明第二优选实施方案的柔性EL装置进一步包括用于减少柔性EL装置噪声的三层结构。因此，不再给出与根据本发明第一优选实施方案的柔性EL装置的组件描述相对应的那些根据本发明第二优选实施方案的柔性EL装置的组件的描述。
参考图2，根据本发明第二优选实施方案的柔性EL装置包括用高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或者硅橡胶制造的基层110，该基层的厚度为0.05至2.00毫米；在基层110上形成的聚合物层120，聚合物层的厚度为5至50微米；在聚合物层120上形成的导电层130，此导电层的厚度为5至20微米(该层与本发明第一优选实施方案的导电层相同，以下将称作“第一导电层”)；在第一导电层130上形成的聚合物绝缘层180，此聚合物绝缘层的厚度为5至50微米；在该聚合物绝缘层180上形成的另一个导电层190，该导电层的厚度为5至20微米(该层以下将称作“第二导电层”)；在第二导电层190形成的介电层140，此介电层的厚度为3至25微米；在介电层140上形成的荧光层150，此荧光层的厚度为30至50微米；在荧光层150上形成的透明导电层160，此透明导电层的厚度为1至10微米；和在透明导电层160上形成的聚合物保护层170，此聚合物保护层的厚度为5至50微米。如上述，本发明的第二优选实施方案特征在于，在本发明第一优选实施方案的柔性EL装置的导电层130和介电层140之间设置了聚合物绝缘层180和第二导电层190，且在聚合物绝缘层180上设置了第二导电层190。
可用硬化之后不与各种溶剂反应的聚合物制造聚合物绝缘层180，并通过红外线(IR)或者紫外线(UV)照射进行硬化。可替换地，聚合物绝缘层可用包括氟化合物基高度聚合材料或聚氨酯的粘合剂制得。用于第二导电层190的材料与用于本发明第一优选实施方案的导电层130的材料相同。
从而，通过简单改变这种柔性EL装置的结构和添加材料层，可以防止噪声，因此，提高了柔性EL装置的电性能和物理性能。
实施方案3
根据本发明第三优选实施方案的柔性EL装置类似于用根据本发明第二优选实施方案的高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或者硅橡胶所制透明或半透明基层实现的柔性EL装置，不同的是，根据本发明第三优选实施方案的柔性EL装置按照与第二优选实施方案的柔性EL装置相反的次序制造。从而，不再给出与根据本发明第二优选实施方案的柔性EL装置的组件描述相对应的那些根据本发明第三优选实施方案的柔性EL装置的组件的描述。
参考图3，根据本发明第三优选实施方案的反序结构的柔性EL装置包括用高度聚合的合成橡胶、聚氨酯或者硅橡胶制造的基层110，该基层的厚度为0.05至2.00毫米；在基层110上形成的聚合物层120，聚合物层的厚度为5至50微米；在聚合物层120上形成的透明导电层160，该透明导电层的厚度为1至10微米；在透明导电层160上形成的荧光层150，该荧光层的厚度为30至50微米；在荧光层150上形成的介电层140，该介电层的厚度为3至25微米；在介电层140上形成的第二导电层190，该导电层的厚度为5至20微米；在第二导电层190上形成的聚合物绝缘层180，该聚合物绝缘层的厚度为5至50微米；在聚合物绝缘层180上形成第一导电层130，该第一导电层的厚度为5至20微米；和在第一导电层130上形成的聚合物保护层170，该聚合物保护层的厚度为5至50微米。
按照具有上述结构的本发明第三优选实施方案，透过基层发光。
尽管可如同本发明第一优选实施方案中那样省去聚合物层、聚合物绝缘层和第二导电层，但是本发明第三优选实施方案的反序结构的柔性EL装置的特征在于聚合物层、聚合物绝缘层和两个导电层。如上述，提供聚合物层是为了防止水分透过，而提供聚合物绝缘层和第二导电层是为了防止和降低噪声。因此，根据本发明第三优选实施方案的反序结构的柔性EL装置无需这种聚合物层、聚合物绝缘层和第二导电层也可实施。
尽管已经为了举例说明而公开了本发明的优选实施方案，但是，本领域技术人员会意识到，在不背离所附权利要求书揭示的本发明精神和范围的情况下，本发明仍可能有各种改变、增加和替换。
Claims (5)
1、一种柔性电致发光装置，该装置包括：
用高度聚合的合成橡胶或聚氨酯制造的基层；
在该基层上形成的导电层；
在该导电层上形成的介电层；
在该介电层上形成的荧光层；
在该荧光层上形成的透明导电层；和
在该透明导电层上形成的聚合物保护层；
其中，该装置进一步包括设置在所述导电层和介电层之间的聚合物绝缘层和第二导电层，所述第二导电层形成于所述聚合物绝缘层上。
2、根据权利要求1所述的装置，该装置进一步包括设置在所述基层和所述导电层之间的聚合物层。
3、根据权利要求1所述的装置，其中，所述基层的厚度为0.05至2.00毫米，所述导电层的厚度为5至20微米，所述介电层的厚度为3至25微米，所述荧光层的厚度为30至50微米，所述透明导电层的厚度为1至10微米，以及所述聚合物保护层的厚度为5至50微米。
4、根据权利要求2所述的装置，其中，所述聚合物层的厚度为5至50微米。
5、根据权利要求1所述的装置，其中，所述聚合物绝缘层的厚度为5至50微米，所述第二导电层的厚度为5至20微米。
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