一種3d立體的電致發(fā)光器件制備方法
【專利摘要】本發(fā)明一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括：非平面襯底的立體三維物體、基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)，并使其完全覆蓋上一層結(jié)構(gòu)；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第一導(dǎo)電層控制灰度，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元，第一導(dǎo)電層被灰度調(diào)節(jié)層全部覆蓋；第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層控制閃動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了大面積制作，低致安全電壓工作，簡易識別厚度，立體多角度不受限制發(fā)光器件。本發(fā)明可以廣泛用于立體發(fā)光器件的制備，在實(shí)物廣告、建筑墻體、安全標(biāo)識均可以廣泛使用。
【專利說明】一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電致發(fā)光器件應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]電致發(fā)光平板器件又名場致發(fā)光平板器件，作為一種柔性塑料薄膜面發(fā)光顯示光源，已經(jīng)廣泛用于建筑裝飾、汽車儀表、液晶背照明、平面廣告等?，F(xiàn)階段新型平板顯示技術(shù)不斷追求大、輕、薄、節(jié)電等技術(shù)指標(biāo)。目前平板顯示器多是以玻璃、塑料薄膜基材為主體，如:場發(fā)射顯示器(FED)、液晶顯示器(IXD)、有機(jī)電致發(fā)光顯示器(OEL或OLED)、等離子體顯示器(PDP)、LED大屏幕顯示。其缺點(diǎn)是平面玻璃易破碎、面積受限、重量大、工作發(fā)熱、不可彎曲、生產(chǎn)周期長、成本較高、無法實(shí)現(xiàn)立體多面發(fā)光等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)3D發(fā)光均是使用LED發(fā)光二級管，通過立體透明導(dǎo)光結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；或使用巨型泛光燈照射樓體、平面廣告。而使用長余輝夜光材料制造的立體發(fā)光則需要輔助光源，并且良好視覺余輝只有1小時(shí)。而已有的電致發(fā)光技術(shù)，是建立在有機(jī)或無機(jī)電致發(fā)光材料基礎(chǔ)上的一種平面發(fā)光器件，其使用真空鍍膜或絲網(wǎng)印刷技術(shù)制作成固定發(fā)光圖案或像素元，通過電路控制實(shí)現(xiàn)單純開關(guān)閃動(dòng)，而大面積的電致發(fā)光器件在公開資料中已有大量闡述，專利 W09626627、JP31-157070，中國專利 87107413.3,87105208.3、96122380.4,89106585.7、2014103731850、2013104986532、2013106949379、2010101971758等?，F(xiàn)有器件的交流電致發(fā)光器件基本結(jié)構(gòu)均是由兩電極控制實(shí)現(xiàn)發(fā)光模式，通過印刷方式或涂敷方式在平面或線體上制作背電極、絕緣層、發(fā)光層、ITO電極，通過驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)完全閃動(dòng)或不同區(qū)域的閃動(dòng)控制。中國專利201110385392.4、201210022011.0記載使用鈦酸銅鈣材料實(shí)現(xiàn)多層電子發(fā)射提高亮度的結(jié)構(gòu)，但他們均無法調(diào)節(jié)灰度，尤其是立體多種局部灰度對比，如現(xiàn)有有規(guī)則平面立體發(fā)光技術(shù)的實(shí)現(xiàn)均需要片狀器件制備后裁剪粘貼。
[0005]本發(fā)明一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底的立體三維物體、基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)，并使其完全覆蓋上一層結(jié)構(gòu)；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第一導(dǎo)電層控制灰度，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元，第一導(dǎo)電層被灰度調(diào)節(jié)層全部覆蓋；第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層控制閃動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了大面積制作，低致安全電壓工作，簡易識別厚度，立體多角度不受限制發(fā)光器件。
[0006]本發(fā)明可以廣泛用于立體發(fā)光器件的制備，在實(shí)物廣告、建筑墻體、安全標(biāo)識均可以廣泛使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底的立體三維物體、基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)，并使其完全覆蓋上一層結(jié)構(gòu)；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第一導(dǎo)電層控制灰度，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元，第一導(dǎo)電層被灰度調(diào)節(jié)層全部覆蓋；第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層控制閃動(dòng)。
[0008]本發(fā)明中的立體三維物體是在塑料、木材、金屬、石材、紙材、布材在立體三維物體表面噴涂基礎(chǔ)吸附層，但然也可以在玻璃、陶瓷、塑料薄膜、亞克力、玻璃鋼等物質(zhì)的平面表面制作?；A(chǔ)吸附層使用環(huán)氧、硅膠、清漆、油墨中的一種，當(dāng)然也不局限于以上材料，其主要是使表面光滑，易于節(jié)省導(dǎo)電材料與發(fā)光材料，并且使其發(fā)光均勻?；叶日{(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料與正硅酸乙酯、水、乙醇混合后噴涂。鈦酸銅鈣材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合噴涂后放置24小時(shí)，形成硅基溶膠鈦酸銅鈣層，厚度0.001-0.01毫米，使用熱風(fēng)40-120度烘干牢固，其可以產(chǎn)生于電壓有靈敏線性關(guān)系曲線，膠體粘度使用稀釋劑調(diào)節(jié)。當(dāng)然鈦酸丁酯、異丙醇鋁均可以替代正硅酸乙酯，產(chǎn)生類似效果。鈦酸銅鈣材料使用其它類粘合劑如單純環(huán)氧樹脂、油墨等材料均無法實(shí)現(xiàn)上述功能。鈦酸丁酯、異丙醇鋁、正硅酸乙酯或有機(jī)鋅等材料在與水的反應(yīng)中加入微量酸堿能夠調(diào)節(jié)PH值，加速膠體成熟過程。
[0009]本發(fā)明中的第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層使用金屬導(dǎo)電納米材料，它們可以產(chǎn)生良好的導(dǎo)電率，如使用金、銀、鋁、銅；當(dāng)然也可以是碳、有機(jī)物導(dǎo)電物、液體導(dǎo)電物等，其需要根據(jù)制作環(huán)境、基礎(chǔ)材料確定。第三導(dǎo)電層使用藍(lán)色透明導(dǎo)電聚合物材料，為使得第三導(dǎo)電層電阻電壓均勻，發(fā)光效果均勻，第三導(dǎo)電層表面或邊緣制備有隱形電流導(dǎo)流條，設(shè)計(jì)位置可以根據(jù)具體物體形狀、電極位置而定，可以是直線、曲線、網(wǎng)格等；隱形電流導(dǎo)流條是將銀漿或銅漿制成1-2毫米導(dǎo)電線帶，并使用白色或彩色反光材料覆蓋在導(dǎo)電線帶表面，使用常溫或紫外固化方式。當(dāng)然小面積導(dǎo)流條也可以不使用，或不加白色或彩色反光材料覆蓋。電流導(dǎo)流條主要是避免透明導(dǎo)電聚合物材料制作時(shí)用量無法準(zhǔn)確控制，解決表面電阻大問題，當(dāng)然透明導(dǎo)電聚合物材料主要作用是透明導(dǎo)電，其也可以被其它材料取代如噴涂ITO液、ΑΤΟ液或氧化鋅、氧化錫、納米銀、金屬線等納米材料，或真空鍍金屬氧化物材料，它們雖然電阻大、工藝復(fù)雜，但都能達(dá)到基本發(fā)光效果。
[0010]本發(fā)明中的絕緣介質(zhì)層使用絕緣介質(zhì)材料二氧化鈦與常溫固化粘合劑混合物。電致發(fā)光層使用電致發(fā)光材料與常溫固化粘合劑混合物，電致發(fā)光材料為藍(lán)色、藍(lán)綠色、白色、或它們的過渡色，電致發(fā)光層全部或部分覆蓋在絕緣介質(zhì)層表面。保護(hù)層使用環(huán)氧、硅膠、清漆、油墨中的一種。本發(fā)明中的常溫固化粘合劑中加入正硅酸乙酯、水、乙醇、油墨混合物可以產(chǎn)生降低電壓特別效果，其首先是正硅酸乙酯、水、乙醇混合熟化，其也可以通過加入酸、堿加速反應(yīng)，形成液相較多的溶膠凝膠，再與油墨混合，油墨使用酒精、丙酮、異丙醇、二甲基甲酰胺、甲苯等溶劑稀釋。常規(guī)各類油墨作為粘合劑制作電致發(fā)光器件效果不是最佳，所以人們經(jīng)常使用專用特殊油墨，如:環(huán)氧類油墨、PCV類、聚氨酯類等，它們受電壓影響較大，發(fā)光均需要80V以上，它們當(dāng)然也可以用于本發(fā)明中。單本發(fā)明中正硅酸乙酯、水、乙醇與油墨混合物制作的粘合劑，只加入少量油墨或不加油墨，最好是水性油墨，其可以擴(kuò)大油墨選擇的種類，并使得使用電壓降低到36V就可以發(fā)光。
[0011 ] 本發(fā)明中的第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層分隔制作對應(yīng)圖案，發(fā)光可以實(shí)現(xiàn)局部或全部發(fā)光，當(dāng)局部實(shí)現(xiàn)發(fā)光可以使用第二導(dǎo)電層或第三導(dǎo)電層分隔制作對應(yīng)圖案，分隔后也可以實(shí)現(xiàn)局部灰度的控制改變。多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器使用直流電工作，直流電源便于攜帶使用，當(dāng)然也可以使用常規(guī)交流電源驅(qū)動(dòng)，這種專用驅(qū)動(dòng)器是特別為三電極的器件設(shè)計(jì)制造。當(dāng)然本發(fā)明也可以使用現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)器，但無法實(shí)現(xiàn)灰度調(diào)節(jié)功能，其只能制作普通的3D立體發(fā)光效果。噴涂使用3D噴涂打印機(jī)、噴墨噴繪打印機(jī)、氣載液體噴槍均可以實(shí)現(xiàn)，其可直接對3D打印機(jī)制作的立體模型、器件加工成3D發(fā)光器件，在表面或內(nèi)部實(shí)現(xiàn)立體發(fā)光，呈現(xiàn)內(nèi)部層次結(jié)構(gòu)，便于外部觀察；氣載液體噴槍便于對現(xiàn)有大型立體結(jié)構(gòu)噴涂發(fā)光，如房屋、汽車、艦船等。由于噴涂方式使發(fā)光層、絕緣層都薄于絲印技術(shù)，所以亮度遠(yuǎn)高于印刷。
[0012]一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底具有金屬表面的立體三維物體、灰度調(diào)節(jié)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層。在非平面襯底具有金屬表面的立體三維物體制作時(shí)，金屬表面可以作為獨(dú)立第一導(dǎo)電層電極使用，當(dāng)其有第二導(dǎo)電層時(shí)，工藝效果與前文所述一樣。當(dāng)沒有第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層時(shí)，需要制備灰度調(diào)節(jié)層。灰度調(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料與正硅酸乙酯、水、乙醇混合后噴涂。鈦酸銅鈣材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合噴涂后放置24小時(shí)，形成硅基溶膠鈦酸銅鈣層，厚度0.001-0.01毫米，使用熱風(fēng)40-120度烘干牢固，其可以產(chǎn)生于電壓有靈敏線性關(guān)系曲線，膠體粘度使用稀釋劑調(diào)節(jié)。并使用使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層控制發(fā)光圖案，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元；第三導(dǎo)電層使用藍(lán)色透明導(dǎo)電聚合物材料，第三導(dǎo)電層表面或邊緣制備有隱形電流導(dǎo)流條；隱形電流導(dǎo)流條是將銀漿或銅漿制成1-2毫米導(dǎo)電線帶，并使用白色或彩色反光材料覆蓋在導(dǎo)電線帶表面，使用常溫或紫外固化方式。這種方法使得使用電壓降低到36V就可以發(fā)光，其是安全電壓，這是可以極大擴(kuò)展了電致發(fā)光器件在玩具、家用消費(fèi)電子、電器、廣告等處應(yīng)用。
[0013]—種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底的立體三維物體、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、透明彩色保護(hù)層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)，細(xì)節(jié)與效果如前文所述；第三導(dǎo)電層使用藍(lán)色透明導(dǎo)電聚合物材料；灰度調(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料、鈦酸鋇、二氧化鈦、鈦酸丁酯、水、乙醇、油墨充分均與混合后噴涂，其中鈦酸銅鈣材料與鈦酸丁酯、水、乙醇制作可以起到大幅降低電壓效果。當(dāng)然鈦酸鋇、二氧化鈦、油墨的小量加入可以提高耐電壓效果，但同時(shí)也使得使用電壓上升，選擇少量仍然有本發(fā)明效果或接近本發(fā)明效果。使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層控制發(fā)光圖案，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元。這種方法使得使用電壓降低到36V就可以發(fā)光，其是安全電壓，這是可以極大擴(kuò)展了電致發(fā)光器件使用。
[0014]本發(fā)明中的灰度調(diào)節(jié)層或絕緣介質(zhì)層所使用的粘合劑材料也可以是正硅酸乙酯、異丙醇鋁中的一種，其與水、乙醇混合形成的溶膠凝膠體。但然使用其它的溶膠凝膠體也有相同效果，如含有鋅的。
[0015]本發(fā)明中使用的專用控制電路或者常規(guī)控制電路組合，多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，并使用閃動(dòng)芯片控制，使得發(fā)光可以有多種顏色、各種動(dòng)態(tài)的組合。本發(fā)明中的所有導(dǎo)電層都需要獨(dú)立引出電極，同時(shí)為了不受外界影響，每層導(dǎo)電層可以引出兩個(gè)以上電極，便于備用，并且導(dǎo)電層間必須相互獨(dú)立。在整體發(fā)光器件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該做電極位置設(shè)計(jì)，才可以使其美觀、牢固、簡單。
[0016]本發(fā)明中其在制備時(shí)基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層分別加入不同顏色的紫外熒光標(biāo)記物，紫外熒光標(biāo)記物是有機(jī)、無機(jī)的熒光染料或熒光顏料或熒光粉體，它們可以在紫外光或藍(lán)光下發(fā)出彩色熒光。紫外熒光標(biāo)記物能夠顯示出制作層的厚度。本發(fā)明中每一層厚度都決定器件的發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光均勻性、發(fā)光使用老化壽命均勻性、電流電阻分布均勻性，尤其是大面積噴涂，無法準(zhǔn)確控制每個(gè)區(qū)域甚至每點(diǎn)的厚度。當(dāng)每層分別加入不同顏色，其可以在激發(fā)光源下，很簡單容易分辨出對上一工藝涂層的遮蓋程度。

【具體實(shí)施方式】
[0017]—種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底的立體三維物體、基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)，并使其完全覆蓋上一層結(jié)構(gòu)；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第一導(dǎo)電層控制灰度，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元，第一導(dǎo)電層被灰度調(diào)節(jié)層全部覆蓋；第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層控制閃動(dòng)。本發(fā)明使用的多層電極結(jié)構(gòu)主要是實(shí)現(xiàn)由獨(dú)立電路控制的灰度控制，當(dāng)然第一導(dǎo)電層不接通，也可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)技術(shù)的發(fā)光。
[0018]本發(fā)明中的立體三維物體是在塑料、木材、金屬、石材、紙材、布材在立體三維物體表面噴涂基礎(chǔ)吸附層，但然也可以在玻璃、陶瓷、塑料薄膜、亞克力、玻璃鋼等物質(zhì)的平面表面制作。本發(fā)明尤其在石膏基礎(chǔ)表面制作具有成本低廉、造型獨(dú)特簡易優(yōu)點(diǎn)?；A(chǔ)吸附層使用環(huán)氧、硅膠、清漆、油墨中的一種，當(dāng)然也不局限于以上材料，其主要是使表面光滑，易于節(jié)省導(dǎo)電材料與發(fā)光材料，并且使其發(fā)光均勻；在金屬表面上還可以起到絕緣安全作用。
[0019]灰度調(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料與正硅酸乙酯、水、乙醇混合后噴涂。鈦酸銅鈣材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合噴涂后放置24小時(shí)，溫度控制在30-60度，形成硅基溶膠鈦酸銅鈣層，厚度0.001-0.01毫米，使用熱風(fēng)40-120度烘干牢固，膠體粘度使用稀釋劑調(diào)節(jié)，稀釋劑常用醇類材料。當(dāng)然鈦酸丁酯、異丙醇鋁均可以替代正硅酸乙酯，產(chǎn)生類似效果。選擇鈦酸銅鈣材料是因其有很大的可調(diào)節(jié)介電常數(shù)特性。鈦酸銅鈣材料使用其它類粘合劑如單純環(huán)氧樹脂、油墨等材料均無法實(shí)現(xiàn)上述功能，它們只能用于提高亮度，并且是在單電極狀態(tài)下。鈦酸丁酯、異丙醇鋁、正硅酸乙酯或有機(jī)鋅等材料在與水的反應(yīng)中加入微量酸堿能夠調(diào)節(jié)PH值，加速膠體成熟過程?；叶日{(diào)節(jié)層制造時(shí)也可以加入少量的油墨，用于提高粘附力，但其用量應(yīng)該在5%以下。
[0020]本發(fā)明中的第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層使用金屬導(dǎo)電納米材料，它們可以產(chǎn)生良好的導(dǎo)電率，如使用金、銀、鋁、銅；當(dāng)然也可以是碳、有機(jī)物導(dǎo)電物、液體導(dǎo)電物等，其需要根據(jù)制作環(huán)境、基礎(chǔ)材料確定，它們多數(shù)都是常規(guī)的市售產(chǎn)品。其中常用的有鋁、銀、銅、碳、銀包銅等材料。第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層中加入碳熒光量子點(diǎn)材料，其可以增強(qiáng)熒光特性，并不影響導(dǎo)電。第三導(dǎo)電層使用藍(lán)色透明導(dǎo)電聚合物材料，為使得第三導(dǎo)電層電阻電壓均勻，發(fā)光效果均勻，第三導(dǎo)電層表面或邊緣制備有隱形電流導(dǎo)流條；隱形電流導(dǎo)流條是將銀漿或銅漿制成1-2毫米導(dǎo)電線帶，并使用白色或彩色反光材料覆蓋在導(dǎo)電線帶表面，使用常溫或紫外固化方式。當(dāng)然小面積導(dǎo)流條也可以不使用，或不加白色或彩色反光材料覆蓋。電流導(dǎo)流條主要是避免透明導(dǎo)電聚合物材料制作時(shí)用量無法準(zhǔn)確控制，解決表面電阻大問題，當(dāng)然透明導(dǎo)電聚合物材料主要作用是透明導(dǎo)電，其也可以被其它材料取代如噴涂ITO液、ΑΤΟ液或氧化鋅、氧化錫、納米銀等納米材料，或真空鍍金屬氧化物材料，它們雖然電阻大、工藝復(fù)雜，但都能達(dá)到基本發(fā)光效果，這些材料、工藝是成熟的市場已知技術(shù)。
[0021]本發(fā)明中的絕緣介質(zhì)層使用絕緣介質(zhì)材料二氧化鈦與常溫固化粘合劑混合物，絕緣介質(zhì)材料也可以是鈦酸鋇等，這些都是常見的產(chǎn)品，不需要特殊加工。絕緣介質(zhì)層厚度3-10微米。
[0022]電致發(fā)光層使用電致發(fā)光材料與常溫固化粘合劑混合物，電致發(fā)光材料為藍(lán)色、藍(lán)綠色、白色、或它們的過渡色，電致發(fā)光層全部或部分覆蓋在絕緣介質(zhì)層表面。電致發(fā)光材料可以使用市場銷售牌號產(chǎn)品如:GG44、D502C、D502B、D417S、GG25等。電致發(fā)光層厚度10-50微米。
[0023]保護(hù)層使用環(huán)氧、硅膠、清漆、油墨中的一種，保護(hù)層主要是絕緣外接侵害發(fā)光層與導(dǎo)電層，如使用硅膠、含氟涂料可以阻隔潮氣與紫外損害，提高器件使用壽命，甚至在水下使用作為漂浮發(fā)光指示器件。保護(hù)層厚度0.1-5毫米，主要根據(jù)應(yīng)用場合、條件決定。保護(hù)層也可以直接加進(jìn)彩色材料，實(shí)現(xiàn)彩色發(fā)光。
[0024]本發(fā)明中的常溫固化粘合劑中加入正硅酸乙酯、水、乙醇、油墨混合物可以產(chǎn)生降低電壓特別效果，其首先是正硅酸乙酯、水、乙醇混合熟化，其也可以通過加入酸、堿加速反應(yīng)，形成液相較多的溶膠凝膠，再與油墨混合，油墨通常不超過20%，越少效果越好，但同時(shí)會減低其附著力。油墨使用酒精、丙酮、異丙醇、二甲基甲酰胺、甲苯等溶劑稀釋。常規(guī)各類油墨作為粘合劑制作電致發(fā)光器件效果不是最佳，所以人們經(jīng)常使用專用特殊油墨，如:環(huán)氧類油墨、PCV類、聚氨酯類等，它們受電壓影響較大，發(fā)光均需要80V以上，它們當(dāng)然也可以用于本發(fā)明中。單本發(fā)明中正硅酸乙酯、水、乙醇與油墨混合物制作的粘合劑，只加入少量油墨或不加油墨，最好是水性油墨，其可以擴(kuò)大油墨選擇的種類，并使得使用電壓降低到36V就可以發(fā)光。
[0025]本發(fā)明中的第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層分隔制作對應(yīng)圖案，發(fā)光可以實(shí)現(xiàn)局部或全部發(fā)光，使用遮擋噴涂、制版雕空、粘貼遮擋層等方式實(shí)現(xiàn)，這在現(xiàn)有噴涂工藝中均經(jīng)常使用。電極的分隔與連接可以使用過橋技術(shù)，使用絕緣物質(zhì)隔絕上一層，再在絕緣物表面過渡電極，這些方法已經(jīng)在薄膜電路開關(guān)、電發(fā)光片廣告中使用。當(dāng)局部實(shí)現(xiàn)發(fā)光可以使用第二導(dǎo)電層或第三導(dǎo)電層分隔制作對應(yīng)圖案，分隔后也可以實(shí)現(xiàn)局部灰度的控制改變。多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器使用直流電工作，直流電源便于攜帶使用，當(dāng)然也可以使用常規(guī)交流電源驅(qū)動(dòng)，這種專用驅(qū)動(dòng)器是特別為三電極的器件設(shè)計(jì)制造。當(dāng)然本發(fā)明也可以使用現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)器，但無法實(shí)現(xiàn)灰度調(diào)節(jié)功能，其只能制作普通的3D立體發(fā)光效果。
[0026]本發(fā)明中噴涂使用3D噴涂打印機(jī)、噴墨噴繪打印機(jī)、氣載液體噴槍均可以實(shí)現(xiàn)，其可直接對3D打印機(jī)制作的立體模型、器件加工成3D發(fā)光器件，在表面或內(nèi)部實(shí)現(xiàn)立體發(fā)光，呈現(xiàn)內(nèi)部層次結(jié)構(gòu)，便于外部觀察，尤其是尖角、曲面、球形制作實(shí)現(xiàn)發(fā)光，是現(xiàn)有印刷、鍍膜技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。氣載液體噴槍便于對現(xiàn)有大型立體結(jié)構(gòu)噴涂發(fā)光，如房屋、汽車、艦船等，制做工藝不受環(huán)境限制，如在巨型氣體模型表面制造。當(dāng)然本發(fā)明也可以制作現(xiàn)有的平面廣告，也可以使用現(xiàn)有的透明塑料導(dǎo)電膜。
[0027]本發(fā)明的一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，可以直接制造在金屬表面，金屬直接作為電極使用，金屬立體可以便于個(gè)體器件加工，適合各類工具、另配件。它包括:非平面襯底具有金屬表面的立體三維物體、灰度調(diào)節(jié)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層。在非平面襯底具有金屬表面的立體三維物體制作時(shí)，金屬表面可以作為獨(dú)立第一導(dǎo)電層電極使用，當(dāng)其有第二導(dǎo)電層時(shí)，工藝效果與前文所述一樣。當(dāng)沒有第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層時(shí)，需要制備灰度調(diào)節(jié)層?；叶日{(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料與正硅酸乙酯、水、乙醇混合后噴涂。鈦酸銅鈣材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合噴涂后放置24小時(shí)，形成硅基溶膠鈦酸銅鈣層，厚度0.001-0.01毫米，使用熱風(fēng)40-120度烘干牢固，其可以產(chǎn)生于電壓有靈敏線性關(guān)系曲線，膠體粘度使用稀釋劑調(diào)節(jié)。并使用使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層控制發(fā)光圖案，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元；第三導(dǎo)電層使用藍(lán)色透明導(dǎo)電聚合物材料，第三導(dǎo)電層表面或邊緣制備有隱形電流導(dǎo)流條；隱形電流導(dǎo)流條是將銀漿或銅漿制成1-2毫米導(dǎo)電線帶，并使用白色或彩色反光材料覆蓋在導(dǎo)電線帶表面，使用常溫或紫外固化方式。這種方法使得使用電壓降低到36V就可以發(fā)光，其是安全電壓，這是可以極大擴(kuò)展了電致發(fā)光器件在玩具、家用消費(fèi)電子、電器、廣告等處應(yīng)用。
[0028]—種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底的立體三維物體、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、透明彩色保護(hù)層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)，細(xì)節(jié)與效果如前文所述；第三導(dǎo)電層使用藍(lán)色透明導(dǎo)電聚合物材料；灰度調(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料、鈦酸鋇、二氧化鈦，并與鈦酸丁酯、水、乙醇、油墨充分均與混合后噴涂，其中鈦酸銅鈣材料與鈦酸丁酯、水、乙醇制作可以起到大幅降低電壓效果，其在36V就可以發(fā)光，當(dāng)在110V、400赫茲下發(fā)光強(qiáng)度可以達(dá)到絲印技術(shù)的1倍。當(dāng)然鈦酸鋇、二氧化鈦、油墨的小量加入可以提高耐電壓效果，但同時(shí)也使得使用電壓上升，選擇少量仍然有本發(fā)明效果或接近本發(fā)明效果。本方法的灰度調(diào)節(jié)層、電致發(fā)光層也可以直接使用改性油墨噴涂。使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層控制發(fā)光圖案，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元。這種方法使得使用電壓降低到36V就可以發(fā)光，其是安全電壓，這是可以極大擴(kuò)展了電致發(fā)光器件使用。本發(fā)明這種方法可以直接制作的傳統(tǒng)電致發(fā)光結(jié)構(gòu)器件，其由于使用了 3D噴涂工藝方式、灰度調(diào)節(jié)層的化學(xué)材料特別制作配比、熒光法標(biāo)記厚度工藝等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了發(fā)光均勻、大面積、多角度立體發(fā)光。如本發(fā)明可以制作在玻璃、塑料瓶球內(nèi)部，密封后完全與外界隔絕，通過內(nèi)置電源太陽能裝置供電控制，可以使得壽命達(dá)到10年以上，用于水面、交通、地下等處巨型大面積安全發(fā)光標(biāo)識或廣告；當(dāng)然也可以簡易用于臨時(shí)使用。
[0029]本發(fā)明中的灰度調(diào)節(jié)層或絕緣介質(zhì)層所使用的粘合劑材料也可以是正硅酸乙酯、異丙醇鋁中的一種，其與水、乙醇混合形成的溶膠凝膠體。但然使用其它的溶膠凝膠體也有相同效果，如含有鋅的。本發(fā)明中使用工藝均是噴涂，噴涂工藝對噴涂的液體粘度要求嚴(yán)格，尤其是稀釋劑的使用，溶膠凝膠體在沒有完全成膜時(shí)，被噴涂在表面，在經(jīng)過加溫熟化成膜，其既可以滿足稀釋液稀釋，又可以形成牢固膜。噴涂可以節(jié)省原料，更重要是可以使不同形狀的立體物體所有部位均勻被涂敷，尤其是深槽與凸起部位。本發(fā)明不局限于噴涂方法，使用浸泡法經(jīng)過后期甩膜也可以制作達(dá)到本發(fā)明效果，只是工藝復(fù)雜浪費(fèi)原料，以及發(fā)光厚度無法控制發(fā)光不均勻。
[0030]本發(fā)明中其在制備時(shí)基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層分別加入重量比為0.01%-5%的不同顏色的紫外熒光標(biāo)記物，紫外熒光標(biāo)記物是有機(jī)、無機(jī)的熒光染料或熒光顏料或熒光粉體，它們可以在紫外光或藍(lán)光下發(fā)出彩色熒光，如基礎(chǔ)吸附層使用紅色無機(jī)熒光顏料，第一導(dǎo)電層使用綠色有機(jī)熒光染料，灰度調(diào)節(jié)層使用藍(lán)色有機(jī)熒光顏料，第二導(dǎo)電層使用黃色有機(jī)熒光染料，絕緣介質(zhì)層使用藍(lán)色有機(jī)熒光染料。它們的規(guī)則是相鄰兩層要使用不同顏色的熒光標(biāo)記，這樣在相互覆蓋時(shí)，如有遺漏或不均勻或太厚，根據(jù)外表顏色就可以直接分辨，當(dāng)然紫外熒光標(biāo)記物也可以使用普通顏色材料替換，但其不便實(shí)施微觀觀測，也無法實(shí)現(xiàn)使用自動(dòng)熒光檢測儀測試監(jiān)控。本發(fā)明中每一層厚度都決定器件的發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光均勻性、發(fā)光使用老化壽命均勻性、電流電阻分布均勻性，尤其是大面積噴涂，無法準(zhǔn)確控制每個(gè)區(qū)域甚至每點(diǎn)的厚度。當(dāng)每層分別加入不同顏色，其可以在激發(fā)光源下，很簡單容易分辨出對上一工藝涂層的遮蓋程度。紫外熒光標(biāo)記物能夠顯示出制作層的厚度，紫外熒光標(biāo)記物材料只是用于制作過程，其可以再干燥后熒光特性消失，如使用有機(jī)類熒光材料。導(dǎo)電層中加入熒光材料還可以避免噴涂時(shí)遺漏形成短路。
[0031]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于
1)本發(fā)明交、直流均可以直接發(fā)光使用工作，如使用交流發(fā)光只需要36V就可以發(fā)光，低于現(xiàn)有技術(shù)，避免現(xiàn)有技術(shù)需要90V-150V高交流壓工作。但然本發(fā)明也可以用于高壓高頻其有更加良好的亮度?？梢杂糜谕婢?、家電、手機(jī)、電線、燈具、展品展示、服裝鞋帽等。
[0032]2)本發(fā)明在制作中通過使用熒光發(fā)光法，簡易標(biāo)識出器件制作中每層厚度，大幅提高生產(chǎn)效率與成品率，并且不會影響使用。其工藝簡單適合超大面積制造，噴涂使得材料節(jié)省 30-50%。
[0033]3)本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)可應(yīng)用在矩陣顯示器件中，經(jīng)過控制器調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了高亮度電致發(fā)光帶有灰度矩陣顯示效果，可以用于終端圖像信息顯示器，改變現(xiàn)有技術(shù)只能用于圖案的顯示，并制作成立體顯示。如使用在柔性塑料顯示器中，對發(fā)光顏色設(shè)置為紅藍(lán)綠獨(dú)立驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)彩色電視顯示器效果，適合超大面積使用，其重量、安裝、成本低于現(xiàn)有的LED，可以制造出1-10平方米立體顯示，如制作在高架橋立柱表面、房屋表面。
[0034]4)本發(fā)明使用的噴涂工藝，也適用于3D噴涂打印機(jī)或噴墨打印機(jī)或氣載液體噴槍，尤其適用于3D打印機(jī)產(chǎn)品的效果展示。本發(fā)明使用的三層結(jié)構(gòu)電極，利用鈦酸銅鈣材料實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)灰度發(fā)光。利用噴涂工藝實(shí)現(xiàn)立體三維發(fā)光器件的制造，其可以制作在任意物體表面，形成立體發(fā)光效果，用于樣品展示、安全標(biāo)識、建筑、車船體、家具、服裝廣告、其可以制作在金屬、木材、塑料、布類、石材。能夠在環(huán)境溫度-60度到200度工作。同時(shí)本發(fā)明可以制造在飛機(jī)、艦船、車輛、服裝整體表面，或有各種立體夾角表面或內(nèi)部，發(fā)射出灰藍(lán)色天空或海洋背景可調(diào)節(jié)灰度發(fā)光，用于白天降低物體邊緣及表面反射，干擾視覺對物體灰度與反射光的判斷，產(chǎn)生白天縮小體積達(dá)到隱形效果，尤其是對小型低空飛行器；當(dāng)然顏色的匹配與改變也可以用于沙漠、叢林的視覺隱身。
[0035]實(shí)施例1.一種3D立體的球體電致發(fā)光器件制備，選擇塑料空心球體如籃球、足球，表面基礎(chǔ)吸附層使用改性紅色環(huán)氧噴涂0.01毫米厚、干燥。
[0036]使用銀漿做第一導(dǎo)電層，按重量比加入有機(jī)熒光綠染料0.1%，噴涂在基礎(chǔ)吸附層表面、干燥?；叶日{(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料與正硅酸乙酯、水、乙醇混合后，放置24小時(shí)，按以上材料的重量比加入1%油墨，0.07%的熒光橙染料，噴涂在第一導(dǎo)電層表面，在紫外燈下觀察完全覆蓋、干燥。
[0037]第二導(dǎo)電層使用銀漿，按重量比加入有機(jī)熒光藍(lán)染料0.5%，噴涂在灰度調(diào)節(jié)層表面、干燥。絕緣介質(zhì)層使用二氧化鈦與環(huán)氧粘合劑混合物，再加入重量1%的無機(jī)紅色熒光材料，噴涂在第二導(dǎo)電層表面、干燥。電致發(fā)光層使用D502藍(lán)綠色電致發(fā)光材料與環(huán)氧粘合劑混合物，噴涂在絕緣介質(zhì)層表面、干燥。環(huán)氧粘合劑混合物是加入正硅酸乙酯、水、乙醇、油墨混合物。
[0038]第三導(dǎo)電層使用聚合物透明導(dǎo)電材料，噴涂在電致發(fā)光層表面、干燥。保護(hù)層使用環(huán)氧樹脂。透明彩色層使用PVC涂料加入紅色熒光透明材料。
[0039]實(shí)施例2.一種3D立體的電致發(fā)光喝水杯，使用3D打印機(jī)制作帶把手彩色塑料水杯?；A(chǔ)吸附層使用環(huán)氧制備。選擇銅漿做第一導(dǎo)電層，按重量比加入有機(jī)熒光綠染料0.1%，噴涂在基礎(chǔ)吸附層表面、干燥。灰度調(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料加鈦酸鋇混合材料，再與鈦酸丁酯、水、乙醇、油墨均勻混合制作成灰度調(diào)節(jié)層，油墨使用聚氨酯粘合劑材料，它們中加入紅色熒光染料噴涂成膜。
[0040]電致發(fā)光層使用D512C發(fā)光材料，同樣再與鈦酸丁酯、水、乙醇、油墨均勻混合制作成發(fā)光層。第三導(dǎo)電層、透明彩色保護(hù)層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)；第三導(dǎo)電層使用透明導(dǎo)電聚合物材料；粘合劑材料是鈦酸丁酯、水、乙醇、油墨，它們充分均勻混合后噴涂；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層控制發(fā)光圖案，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元。第三導(dǎo)電層使用聚合物透明導(dǎo)電材料，噴涂在電致發(fā)光層表面、干燥。保護(hù)層使用防水無色透明硅橡膠。透明彩色層使用PVC涂料加入藍(lán)色熒光透明染料材料，形成藍(lán)色電致發(fā)光杯子。
[0041]在上面針對本發(fā)明較好的實(shí)施方式作了舉例說明后，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說應(yīng)明白的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明所作的任何改變和改進(jìn)都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底的立體三維物體、基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第一導(dǎo)電層控制灰度，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元，第一導(dǎo)電層被灰度調(diào)節(jié)層全部覆蓋；第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層控制閃動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，立體三維物體是塑料、木材、金屬、石材、紙材、布材在立體三維物體表面噴涂基礎(chǔ)吸附層，基礎(chǔ)吸附層使用環(huán)氧、硅膠、清漆、油墨中的一種；灰度調(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料與正硅酸乙酯、水、乙醇混合后噴涂，厚度0.001-0.01毫米。
3.如權(quán)利要求1所述一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層使用金屬導(dǎo)電納米材料；第三導(dǎo)電層使用藍(lán)色透明導(dǎo)電聚合物材料，第三導(dǎo)電層表面或邊緣制備有隱形電流導(dǎo)流條；隱形電流導(dǎo)流條是將銀漿或銅漿制成1-2毫米導(dǎo)電線帶，并使用白色或彩色反光材料覆蓋在導(dǎo)電線帶表面，使用常溫或紫外固化方式；第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層中加入碳焚光量子點(diǎn)材料，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電發(fā)光。
4.如權(quán)利要求1所述一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，絕緣介質(zhì)層使用絕緣介質(zhì)材料二氧化鈦與常溫固化粘合劑混合物；電致發(fā)光層使用電致發(fā)光材料與常溫固化粘合劑混合物，電致發(fā)光材料為藍(lán)色、藍(lán)綠色、白色、或它們的過渡色，電致發(fā)光層全部或部分覆蓋在絕緣介質(zhì)層表面；保護(hù)層使用環(huán)氧、硅膠、清漆、油墨中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，第二導(dǎo)電層與第三導(dǎo)電層分隔制作對應(yīng)圖案，多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器使用直流電工作；噴涂使用3D噴涂打印機(jī)或噴墨噴繪打印機(jī)或氣載液體噴槍。
6.如權(quán)利要求1所述一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，其在制備時(shí)基礎(chǔ)吸附層、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、第二導(dǎo)電層、絕緣介質(zhì)層分別加入不同顏色的紫外熒光標(biāo)記物，紫外熒光標(biāo)記物是有機(jī)、無機(jī)的熒光染料或熒光顏料或熒光粉體，它們在紫外光或藍(lán)光下發(fā)出彩色熒光。
7.—種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底具有導(dǎo)電金屬表面的立體三維物體、灰度調(diào)節(jié)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、保護(hù)層、透明彩色層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)；其中灰度調(diào)節(jié)層加入不同顏色的紫外熒光標(biāo)記物，紫外熒光標(biāo)記物是有機(jī)、無機(jī)的熒光染料或熒光顏料或熒光粉體，它們可以在紫外光或藍(lán)光下發(fā)出彩色熒光；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層控制發(fā)光圖案，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元；第三導(dǎo)電層使用透明導(dǎo)電聚合物材料，第三導(dǎo)電層表面或邊緣制備有隱形電流導(dǎo)流條；隱形電流導(dǎo)流條是將銀漿或銅漿制成1-2毫米導(dǎo)電線帶，并使用白色或彩色反光材料覆蓋在導(dǎo)電線帶表面，使用常溫或紫外固化方式。
8.—種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，它包括:非平面襯底的立體三維物體、第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層、電致發(fā)光層、第三導(dǎo)電層、透明彩色保護(hù)層；使用噴涂工藝依次制作以上結(jié)構(gòu)；第三導(dǎo)電層使用透明導(dǎo)電聚合物材料；灰度調(diào)節(jié)層使用鈦酸銅鈣材料、鈦酸鋇、二氧化鈦混合材料，再與粘合劑材料均勾混合制作成灰度調(diào)節(jié)層，粘合劑材料是鈦酸丁醋、水、乙醇、油墨，它們充分均勻混合后噴涂；使用多極分級電壓驅(qū)動(dòng)器分別連接導(dǎo)電層，第三導(dǎo)電層控制發(fā)光圖案，并分隔有多個(gè)獨(dú)立控制區(qū)域或像素元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，灰度調(diào)節(jié)層或絕緣介質(zhì)層所使用的粘合劑材料是正硅酸乙酯、異丙醇鋁中的一種，其與水、乙醇混合形成的溶膠凝膠體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種3D立體的電致發(fā)光器件制備方法，第一導(dǎo)電層、灰度調(diào)節(jié)層分別加入不同顏色的紫外熒光標(biāo)記物，紫外熒光標(biāo)記物是有機(jī)、無機(jī)的熒光染料或熒光顏料或熒光粉體，在紫外光或藍(lán)光下發(fā)出彩色熒光。
【文檔編號】H05B33/10GK104507194SQ201410750765
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】鄭巖, 邊靜宇, 郭素文, 陳磊, 徐春霞 申請人:上海洞舟實(shí)業(yè)有限公司