CN102769955B - 一种高亮度场致发光平面显示器 - Google Patents

Abstract

一种高亮度场致发光平面显示器，它包括：金属背导电层、内电子发射层、内高介电层、发光层、外高介电层、外电子发射层、透明导电层、透明导电层电极、金属背导电层电极、吸潮塑料膜层、透明氟塑料密封层；在金属背导电层电极与透明导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生高亮度发光。

Description

一种高亮度场致发光平面显示器

技术领域

本发明属于电致发光器件应用技术领域。

背景技术

场致发光平板器件又名电致发光平板器件，作为一种塑料薄膜面发光显示光源，已经广泛用于建筑装饰、汽车仪表、液晶背照明、平面广告等。现阶段新型平板显示技术不断追求大、轻、薄、节电等技术指标。目前平板显示器多是以玻璃基材为主体，如：场发射显示器(FED)、液晶显示器(LCD)、有机电致发光显示器(OEL或OLED)、等离子体显示器(PDP)。其缺点是玻璃易破碎、面积受限、重量大、工作发热、不可弯曲、生产周期长、成本较高等。

已有的无机粉末场致发光片(屏)技术，是建立在无机粉末电致发光材料基础上的一种平面发光器件，其使用丝网印刷技术制作成固定发光图案，通过电路控制实现单纯开关闪动，在公开资料中已有大量阐述，如：专利WO9626627、JP31-157070，中国专利87107413.3、87105208.3、96122380.4、89106585.7等。现有器件的基本结构是背电极、介质层、发光层、ITO电极，其不足处是发光亮度较低、寿命较短，只能限于户内使用，以上方法制备的器件简单使用在如：灯箱广告、背照明，安全指示标志等处。

本发明一种高亮度场致发光平面显示器，其以塑料薄膜基材为主体，通过添加电子发射层，提高发光效率，使哟丝网印刷工艺，制造出一种高亮度平面发光的显示器件。其具有可弯曲性、重量轻、节电效果好、生产工艺简单、成本低廉等优点。

本发明一种高亮度场致发光平面显示器，可以显示彩色图案、文字、动态图像。其可以应用在动态广告、发光服装、计算机终端、大屏幕图像显示等领域。

发明内容

一种高亮度场致发光平面显示器，它包括：金属背导电层1、内电子发射层2、内高介电层3、发光层4、外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7、透明导电层电极8、金属背导电层电极9、吸潮塑料膜层10、透明氟塑料密封层11；在金属背导电层电极与透明导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生高亮度发光。

本发明中金属背导电层1是选择具有良好导电性的银浆或铝箔构成，银浆便于印刷，形成矩阵及图案，铝箔可以提高强度与封闭特性，延长使用寿命。

本发明中内电子发射层2是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，上述纳米材料对提高亮度有较大作用。内电子发射层涂敷厚度0.5-2微米，使用温固化或紫外线UV固化。适用于本发明内电子发射层的材料特点是：在AC50-200V条件下可以产生电子发射，根据该技术特点，内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。

本发明中内高介电层3是使用含有钛酸铜钙的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％钛酸铜钙。钛酸铜钙颗粒为1-5微米，本身具有高介电常数特点，其在内电子发射层作用下可以产生高介电常数，其对发光强度的提高有较大影响。内高介电层也可以使用含钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物涂料，其与内电子发射层2相互作用，也可部分提高发光强度。内高介电层涂敷厚度2-10微米左右，使用温固化或紫外线UV固化。

本发明中发光层4是使用具有电致发光特性的发光材料，其以硫化锌掺杂铜、锰为主体，硫化锌掺杂铜发出蓝色、蓝绿色、绿色光；硫化锌掺杂铜锰发出橙色、黄色光。发光层是使用发光材料与涂料混合制成，其相互重量比例1∶1；涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等。发光层厚度30-50微米，使用温固化或紫外线UV固化。

本发明中外高介电层5是使用含有钛酸铜钙纳米涂料，涂料基质粘合剂使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-10％钛酸铜钙。外高介电层涂敷厚度0.1-0.5微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。涂料基质可以使用环氧树脂、含氟树脂。外高介电层也可以使用钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物纳米涂料。外高介电层在外电子发射层作用下可以提高电容量，增加发光强度。

本发明中外电子发射层6是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-15％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，上述纳米材料在高电压、高频率下，对提高亮度有较大促进作用。外电子发射层涂敷厚度0.1-0.5微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。适用于本发明内电子发射层的材料特点是：在AC50-200V条件下可以产生电子发射，根据该技术特点，内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。

本发明中透明导电层是使用镀有ITO的PET薄膜，ITO的电阻应保持在50-100欧。透明导电层电极与金属背导电层电极是由铜箔片构成，其主要便于外控电路的连接。吸潮塑料膜层是由无色透明尼龙塑料薄膜构成，其可以保障器件内部的干燥，其可以分别放在金属背导电层与透明导电层表面。透明氟塑料密封层是由带胶氟塑料膜构成。

发明中金属背导电层印刷成矩阵控制源，并由边缘连接出电极，透明导电层制备成矩阵控制源，并由边缘连接出电极，连接矩阵控制电路，制备出矩阵显示器。

本发明中金属背导电层印刷制成图案或文字，并由边缘连接出电极，连接驱动控制电路，制备出图案显示器。

附图说明

图1高亮度场致发光平面显示器结构图。

图中结构为：

1.金属背导电层

2.内电子发射层

3.内高介电层

4.发光层

5.外高介电层

6.外电子发射层

7.透明导电层

8.透明导电层电极

9.金属背导电层电极

10.吸潮塑料膜层

11.透明氟塑料密封层

具体实施方式

一种高亮度场致发光平面显示器，它包括：金属背导电层1、内电子发射层2、内高介电层3、发光层4、外高介电层5、外电子发射层6、透明导电层7、透明导电层电极8、金属背导电层电极9、吸潮塑料膜层10、透明氟塑料密封层11；在金属背导电层电极与透明导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生高亮度发光。

金属背导电层1是选择具有良好导电性的银浆或铝箔构成，银浆便于印刷，形成矩阵及图案，铝箔可以提高强度与封闭特性，厚度10-100微米，延长使用寿命，铜箔也可以满足要求，但其反射率低于铝箔，影响发光强度。

内电子发射层2是使用印刷实现，其含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，并充分混合均匀，内电子发射层涂敷厚度0.5-2微米，使用温固化的环氧树脂、含氟树脂时，温度应控制在80-150度。使用紫外线固化，时间应控制在30秒以内。内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。内电子发射层应该表面光滑，便于下一组印刷涂层牢固。

内高介电层3是使用印刷方法实现，其含有钛酸铜钙的涂料，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加30-70％钛酸铜钙，并充分混合均匀。钛酸铜钙颗粒为1-5微米，内高介电层涂敷厚度10微米左右，使用温固化或紫外线UV固化。钛酸铜钙中可以加入钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物涂料。内高介电层使用含钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛涂料，其与内电子发射层2相互作用，也可提高发光强度。内高介电层应该表面光滑，便于下一组印刷涂层牢固。

发光层4是由印刷方法实现，使用具有电致发光特性的发光材料，如选用牌号：D417B蓝色、D502S蓝绿色、D521C绿色、D585B橙色的发光材料。发光材料使用前应该烘干，涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，发光材料与涂料混合重量比例1∶1。发光层厚度30-50微米；使用温固化的环氧树脂、含氟树脂时，温度应控制在80-150度。使用紫外线固化，时间应控制在10秒以内，长时间紫外线照射会损坏发光材料使用寿命。

外高介电层5是使用含有钛酸铜钙的纳米材料；涂料基质粘合剂使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-10％钛酸铜钙。外高介电层涂敷厚度0.1-0.3微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。涂料基质可以使用环氧树脂、含氟树脂等，上述纳米材料的使用可以提高透明度，减小发光损耗。外高介电层也可以使用钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、二氧化钛中的一种或一种以上混合物纳米涂料。

外电子发射层6是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；涂料基质粘合剂可以使用环氧树脂、含氟树脂等，其中按重量比添加1-15％的纳米氧化铝或纳米氧化锌，上述纳米材料在高电压、高频率下，对提高亮度有较大促进作用。外电子发射层涂敷厚度0.1-0.5微米，使用温固化或紫外线UV固化，其处于基本透明状态。适用于本发明内电子发射层的材料特点是：在AC50-200V条件下可以产生电子发射，根据该技术特点，内电子发射层材料还可以使用硅酸铝、氧化镁。

外高介电层5与外电子发射层6在印刷时透明度的提高对发光强度有较大促进作用，其同时依赖于纳米材料添加的比例，纳米材料添加比例少时透明度好，纳米材料添加比例多时电场作用效率提高。本发明中如不使用纳米颗粒度的材料，也可以达到提高亮度的目的，但其透明度会较低，并遮挡发光强度，从而使器件的亮度提高有限。

透明导电层是使用镀有ITO的PET薄膜，其通过平面热压胶粘工艺贴附。透明导电层电极与金属背导电层电极是由铜箔片构成。吸潮塑料膜层是由无色透明尼龙塑料薄膜构成，如使用尼龙膜6号。透明氟塑料密封层是由带胶氟塑料膜构成，如使用四氟乙烯。

金属背导电层印刷成矩阵控制源，并由边缘连接出电极，透明导电层制备成矩阵控制源，并由边缘连接出电极，连接矩阵控制电路，制备出矩阵显示器。

金属背导电层印刷制成图案或文字，并由边缘连接出电极，连接驱动控制电路，制备出图案显示器。

本发明优点在于

1)本发明通过使用纳米电子发射材料、纳米高介电材料，有效提高发光器件的亮度在70％以上，从而扩大了发光器件的使用范围。

2)本发明通过添加电子发射层、高介电层，在原有技术基础上大幅度提高发光器件的耐高压特性，可以耐电压到500V，是常规器件极限的2倍。

3)本发明的多层结构可应用在矩阵显示器件中，经过控制器调节，实现了高亮度电致发光矩阵显示效果，可以用于终端信息显示器。

本发明一种高亮度场致发光平面显示器可以应用在平面动态广告、显示器、服装、建筑装饰、安全引导照明等领域中。本发明生产工艺简单，适合规模生产。

实施例

高亮度场致发光平面显示器的制备，金属背导电层1选择0.1毫米厚铝箔，其表面光华，去油性物质。

内电子发射层制备是含有50％纳米氧化铝的环氧树脂涂料，并充分混合均匀，丝网印刷厚度0.5微米，在110度烘干。

内高介电层制备是使用含有60％钛酸铜钙的环氧树脂涂料，丝网印刷厚度7微米左右，在110度烘干。

发光层是使用D502C绿色电致发光材料，发光材料与环氧树脂涂料混合重量比例1∶1。丝网印刷发光层厚度50微米；固化的温度在110度。

外高介电层是使用含有钛酸铜钙的纳米材料；环氧树脂中重量比添加5％钛酸铜钙。丝网印刷厚度0.1微米，使用110度温固化。

外电子发射层是使用含有纳米氧化锌的涂料；涂料基质使用环氧树脂，其中按重量比添加10％的纳米米氧化锌。外电子发射层丝网印刷厚度0.3微米，使用110度干燥成半固化状态，其处于基本透明状态。

透明导电层是使用具有导电性质ITO薄膜，通过平面热合机与半干状态的外电子发射层结合。

透明导电层电极与金属背导电层电极是由铜箔片构成。

吸潮塑料膜层是由无色透明尼龙塑料6号薄膜构成。

透明氟塑料密封层是使用带胶四氟乙烯膜热压密封。

在电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生蓝绿色高亮度发光。

在上面针对本发明较好的实施方式作了举例说明后，对本领域的技术人员来说应明白的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，对本发明所作的任何改变和改进都在本发明的范围内。

Claims (3)

1.一种高亮度场致发光平面显示器，它包括：金属背导电层、内电子发射层、内高介电层、发光层、外高介电层、外电子发射层、透明导电层、透明导电层电极、金属背导电层电极、吸潮塑料膜层、透明氟塑料密封层；属背导电层使用具有良好导电性的银浆或铝箔；内电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；内高介电层是使用含有钛酸铜钙的涂料；发光层是使用具有电致发光特性的发光材料；外高介电层是使用含有钛酸铜钙纳米涂料；外电子发射层是含有纳米氧化铝或纳米氧化锌的涂料；透明导电层是使用镀有ITO的PET薄膜；透明导电层电极与金属背导电层电极是由铜箔片构成；吸潮塑料膜层是由无色透明尼龙塑料薄膜构成；透明氟塑料密封层是由带胶氟塑料膜构成；在金属背导电层电极与透明导电层电极上加入AC50-400V电压、0.05-20KHz频率产生高亮度发光。

2.如权利要求1所述一种高亮度场致发光平面显示器，金如权利要求1所述一种高亮度场致发光平面显示器，金属背导电层印刷成矩阵控制源，由边缘连接出电极，透明导电层制备成矩阵控制源，由边缘连接出电极，连接矩阵控制电路，制备出矩阵显示器。

3.如权利要求1所述一种高亮度场致发光平面显示器，金属背导电层印刷制成图案或文字，并由边缘连接出电极，连接驱动控制电路，制备出图案显示器。