專(zhuān)利名稱(chēng)：軟性模塑el燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄薄膜、無(wú)機(jī)電致發(fā)光(EL)板的結(jié)合體，并特別涉及一種有較薄發(fā)光面積的EL板的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
本文中的EL板是一層包括一處或多處發(fā)光面積的單片，其中每一發(fā)光面積是一個(gè)EL燈。EL燈基本上是一個(gè)電容器在兩個(gè)導(dǎo)電電極之間有電介質(zhì)層，至少一個(gè)電極是透明的。電介質(zhì)層可包括熒光層或鄰接電介質(zhì)層的單獨(dú)熒光層。用較小電流，面臨著強(qiáng)電場(chǎng)，熒光會(huì)發(fā)光。
新式的(在1990年以后)EL燈通常包括一層厚度為約7.0密耳(0.178mm)的聚酯或聚碳酸酯的透明基底。把厚約1000透明的前電極(氧化銦錫或氧化銦)真空積附在基底上。把熒光層網(wǎng)板印刷在前電極上，電介質(zhì)層網(wǎng)板印刷在熒光層上。把后電極網(wǎng)板印刷在電介質(zhì)層上。用輥涂法積附上述各層也是技術(shù)上已知的。
用于網(wǎng)板印刷或輥涂的油墨包括粘結(jié)劑、溶劑、和填料，其中填料是印刷層性質(zhì)的決定因素。典型的溶劑是二甲基乙酰胺(DMAC)。粘結(jié)劑通常為一種含氟聚合物諸如聚偏1，1-二氟乙烯/六氟丙烯(PVDF/HFP)、聚酯、乙烯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或Kynar 9301(Atofina公司銷(xiāo)售的一種專(zhuān)利三元共聚物)。熒光層通常是用一種含有溶劑、粘結(jié)劑、和硫化鋅粒子的漿料網(wǎng)板印制而成。電介質(zhì)層通常是用一種含有溶劑、粘結(jié)劑、和TiO2或BaTiO3粒子的漿料網(wǎng)板印制而成。后電極通常是用一種含有溶劑、粘結(jié)劑、和導(dǎo)電粒子諸如銀或碳的漿料網(wǎng)板印制而成。由于上述各層的溶劑與粘結(jié)劑在化學(xué)性質(zhì)上是相同或相似的，所以在鄰接層之間有化學(xué)相容性且粘合良好。
按照現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成的EL板是比較硬的，盡管通常只有幾個(gè)密耳的厚度，也難使它模塑成立體表面，例如涂層的厚度與硬度不相關(guān)。構(gòu)成涂層的材料影響硬度。通常，EL燈是用上列材料制成的，會(huì)產(chǎn)生一種不合乎需要的硬度，簡(jiǎn)單地降低厚度不能提供所需的柔軟性。
用聚氨酯層制造的EL燈是已知的(US4,297,681，Dircksen)。把EL板包封在包層中是技術(shù)上已知的(US4,138,620，Dickson和US4,181,925，Burrows)。US5,856,030，Burrows公開(kāi)了一種在脫模紙基底上有聚氨酯層的EL板。脫模紙?jiān)谕坎计渌繉訒r(shí)提供了結(jié)構(gòu)支撐。積附第二聚氨酯層并使之附著在第一聚氨酯層上，環(huán)繞著EL板周?chē)鷣?lái)把各燈層包封在聚氨酯包層中。
比較柔軟的EL板是技術(shù)上已知的。不同于在約7密耳厚的基底上形成，是在柔軟性材料(如1～5密耳厚的聚氨酯)的薄基底上形成的EL板不能保持其形狀卻彎曲或卷曲。這就使EL板的部件難以自動(dòng)裝配成成品，如移動(dòng)電話(huà)的前蓋。
把EL燈模塑成半透明或透明的制品是已知的(US4,619,624，KerrIII etal；5,565,733，Krafcik etal；5,780,965，Cass et al；PCT申請(qǐng)WO 03/025,890，Nissha Printing Co；及日本專(zhuān)利摘要11-162633；Nissha Printing Co)。通常，模塑燈成為模塑件的一個(gè)內(nèi)部組成部分，限制了與電終端的必要接觸。此外，難以預(yù)料或控制EL燈的最終形狀，除非該燈是預(yù)成型的且包括一個(gè)較硬的(自支撐性的)基底諸如上述的聚酯或聚碳酸酯基底。最后，內(nèi)部EL燈會(huì)限制圖形的種類(lèi)或延展，該圖形涂布到制品的一個(gè)主要表面或燈的本身上。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述事項(xiàng)，本發(fā)明的目的因而是提供一種柔軟性、可模塑的EL燈。
本發(fā)明的另一目的是提供一種模塑制品，其中把EL燈模塑在制品中而成為該制品外表面的一部分。
本發(fā)明的附加目的是提供一種EL燈，使該燈模塑成制品的過(guò)程簡(jiǎn)化。
本發(fā)明的另一目的是消除環(huán)繞著軟性EL板的包層。
本發(fā)明的附加目的是提供一種EL燈，使其與EL燈上的多個(gè)圖形和紋理相容。
本發(fā)明的另一目的是提供一種EL燈，使其與一種含EL燈的制品中的圖形和紋理相容。
為達(dá)到本發(fā)明的前述目的，其中把順序各層積附在脫模層上形成軟性EL燈。把該燈模塑成本性較硬的制品，使該燈成為制品表面的一部分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中該燈通過(guò)制品發(fā)光。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中該燈從該表面的敞開(kāi)部分發(fā)光。模塑成的EL燈基本上可呈平板狀或立體形狀。該燈可用或者不用脫模層加以模塑。


借助通盤(pán)考慮下列詳細(xì)的描述，連同附圖就能獲得一個(gè)本發(fā)明的更完整的了解，其中圖1按照現(xiàn)有技術(shù)制造的EL燈的截面；圖2按照本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式制造的EL燈的截面；圖3按照本發(fā)明一個(gè)備選的實(shí)施方式制造的EL燈的截面；圖4按照本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式用于模塑EL燈的模具簡(jiǎn)圖；圖5按照本發(fā)明模塑制品的截面；圖6按照本發(fā)明一個(gè)備選的實(shí)施方式用于模塑EL燈的模具簡(jiǎn)圖；圖7按照本發(fā)明模塑制品的截面；圖8按照本發(fā)明制造的EL燈的截面；圖9按照本發(fā)明設(shè)置在一個(gè)用于三維立體制品的模具制造的EL燈的截面；圖10按照本發(fā)明包括一個(gè)包埋在制品里的EL燈的三維立體制品的截面；
圖11按照本發(fā)明一個(gè)備選的實(shí)施方式制造的EL燈的截面；圖12按照本發(fā)明模塑成三維形狀并包括EL背光照明的一儀表燈簇；圖13按照本發(fā)明制造有一個(gè)EL燈模塑蓋殼的移動(dòng)電話(huà)。
具體實(shí)施例方式
圖1是按照現(xiàn)有技術(shù)制造的EL燈的截面。各不同涂層并未按比例示出。在燈10中，脫模層11支撐著薄而透明的基底12，諸如聚氨酯。透明的前電極13覆蓋在基底12上，是一片氧化銦錫或氧化銦的薄導(dǎo)電層。熒光層15覆蓋在前電極上，電介質(zhì)層16覆蓋在熒光層上。在某些操作中層15和層16是混合的，覆蓋在電介質(zhì)層16上面的是不透明的后電極17。聚氨酯層18環(huán)繞燈10的周?chē)鷮⑵涿芊?未示出)?？墒褂猛扛驳臒晒饬Ｗ印８鲗又袥](méi)有一個(gè)是按比例描繪的。例如層18的厚度是1密耳(0.025mm)，作為熒光層和電介質(zhì)層。
圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式制造的EL燈的截面，包括一片位于該燈樹(shù)脂側(cè)的硬涂層。按照本發(fā)明，一個(gè)或兩個(gè)電極可以是半透明的。這樣就使燈20能用于透過(guò)模塑制品或從制品的主要表面進(jìn)行照明。
在圖2中，燈20包括脫模層21，有聚氨酯層22積附在上面，例如借助網(wǎng)板印刷或其它技術(shù)上已知的工藝。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，已知各工藝都可用來(lái)制造EL燈和用來(lái)注塑該燈，盡管如后所述，為保護(hù)油墨層，該注塑裝置優(yōu)選應(yīng)在低于約270(132℃)下運(yùn)轉(zhuǎn)。脫模層是一種涂布紙或塑料片材，諸如PET模卷，這使EL燈的裝卸及內(nèi)部輸送變得容易。
電極23覆蓋在聚氨酯層22上，是一片氧化銦錫或氧化銦的薄導(dǎo)電層。熒光層25覆蓋在電極23上，電介質(zhì)層26覆蓋在熒光層上。電極27覆蓋在電介質(zhì)層26上并用網(wǎng)板印刷制成導(dǎo)電墨跡。聚氨酯層28覆蓋在電極27上，產(chǎn)生保護(hù)功能。涂層29是硬涂層，例如UV固化性透明涂層，產(chǎn)生相當(dāng)高的抗刮傷性和使油墨層(例如25、26和27)與注塑樹(shù)脂熱絕緣。適用的材料是市場(chǎng)上買(mǎi)得到的，諸如Nazdar641109 PS SPL。在某些操作中，如不需要很大彎曲，保護(hù)層28可以略去，這有利于硬涂層29。
圖3是按照本發(fā)明一個(gè)備選的實(shí)施方式制造的EL燈并包括一圖形層的截面。燈30包括一片有聚氨酯層32積附(deposite)其上的脫模層31。分瓣電極33覆蓋在聚氨酯層32上，是一片氧化銦錫或氧化錫的薄層或印刷層。分瓣電極33可使“電源連接EL燈”變得簡(jiǎn)易、或提供一個(gè)圖化電極(patterned electrode)用于顯示圖形設(shè)計(jì)或圖文。備選的是分瓣可以略去。在電極33是網(wǎng)板印刷的情況下，分瓣只不過(guò)是圖形的一部分。在電極33是用其它方法形成的情況下，可用激光燒蝕來(lái)給電極構(gòu)圖。
熒光層35覆蓋在分瓣電極33上，電介質(zhì)層36覆蓋在熒光層上。電極37覆蓋在電介質(zhì)層36上。聚氨酯層38覆蓋在電極38上，產(chǎn)生保護(hù)功能。涂層39是圖形層，使油墨層(例如35、36和37)與注塑樹(shù)脂熱絕緣。優(yōu)選的是，涂層39是聚碳酸酯層，厚度為5～10密耳(0.127～0.254mm)，其上印有圖形。在某些操作中，如不需要很大彎曲，保護(hù)層38可以略去，這有利于圖形層39。
燈20和燈30適用于技術(shù)上已知的注塑過(guò)程。
圖4是注塑模41的示意截面，其中EL燈43貼在模具的一側(cè)。樹(shù)脂經(jīng)注塑和固化后，模塑制品45(圖5)從模具卸出，脫模層47可與制品脫離。燈43是制品的基本部分而該燈的終端可容易地接觸并可在燈面積內(nèi)隨處設(shè)置，盡管通常把終端優(yōu)選設(shè)置在沿著燈的一邊。任選的是，EL燈43與模具41之間的間隙，諸如間隙48和間隙49，可使少量樹(shù)脂有可能覆蓋燈43的各邊。這樣做是出于外形的考慮，例如產(chǎn)生一個(gè)框架，或封閉燈43的各層。除去脫模層基本上把燈43的整個(gè)面積敞開(kāi)。
圖6和7舉例說(shuō)明本發(fā)明的備選實(shí)施方式其中在鄰接模具的第二主表面的模具里包括圖形層。當(dāng)舉例說(shuō)明設(shè)置在EL燈53對(duì)面的時(shí)候，圖形層55可以設(shè)置在模具51的底部，或設(shè)置在與附圖平面平行的各邊。準(zhǔn)確的操作是圖形層和EL燈設(shè)定位置的決定因素。如圖7所示，樹(shù)脂經(jīng)固化后，制品58從模具卸出，脫模層59被除去。
因?yàn)楸景l(fā)明與下列各項(xiàng)都是相容的已知的EL燈制造過(guò)程和材料、已知的注塑裝置和材料，所以實(shí)際上人們想得到照明的任何注塑產(chǎn)品能都得益于本發(fā)明，尤其是那些立體的發(fā)光表面。圖8、9和10舉例說(shuō)明一種有立體發(fā)光表面并按照本發(fā)明制造的制品大量生產(chǎn)方法。
圖8是按照本發(fā)明制造的EL燈60并包括硬涂層62和脫模層63的截面。在圖9中，燈60已被放置在一個(gè)曲面注塑模中。在圖10中，曲面制品67已從模具卸出且脫模層63已被除去。制品67可以是任何想要的組件或元件，諸如用作移動(dòng)電話(huà)的彈跳(flip-up)蓋、用作“個(gè)人數(shù)字助理(PDA)”的外罩，或者機(jī)動(dòng)車(chē)中電閘的發(fā)光鑰匙。
圖11是按照本發(fā)明一個(gè)備選的實(shí)施方式制造的立體制品的截面。在此實(shí)施方式中，脫模墊片被除去，留下EL燈71。EL燈71，這樣它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性幾乎同儲(chǔ)藏食物的塑料外包裝薄膜一樣好，被夾持在一個(gè)合適框架的邊緣(未示出)，用于覆蓋一個(gè)包括底座72和上殼73的模具。優(yōu)選的是，燈71按照底座72先成型，而不是在單一步驟里同時(shí)成型與模塑。然后閉模并注入合適的樹(shù)脂。樹(shù)脂75粘附在燈71上形成制品的外表面。燈71的多余部分從制品邊緣除去。如圖11所述，EL燈71是位于制品的凹面一側(cè)。EL燈71也可位于制品的凸面一側(cè)。
圖12是一套有多個(gè)71燈的車(chē)輛儀表燈簇盤(pán)76的平面圖。儀表燈簇76的全部圖形和照明部分都能按照本發(fā)明成型在單個(gè)制件上。在某些表面上，諸如速度計(jì)77，EL燈透過(guò)圖形疊影發(fā)光(圖3、6和7)；而在其它表面上，諸如告警燈78，EL燈從模塑制品向外發(fā)光，諸如圖2。
圖13是移動(dòng)電話(huà)80的透視圖，同樣可以包括多個(gè)透過(guò)、或來(lái)自覆蓋殼83而發(fā)光的EL燈。
因此，本發(fā)明提供一種柔軟性、可模塑的EL燈，它形成注塑制品外表面的一部分。EL燈在脫模層上的穩(wěn)定性能夠簡(jiǎn)易地把燈模塑成制品，可略去環(huán)繞軟性EL板的包層。按照本發(fā)明制造的EL燈是與多個(gè)圖形和紋理相容的，這些圖形和紋理位于含在制品中的EL燈上。
在此，所謂的“表面”指的是，大體上包括平板和立體形狀，不包括銳利的斷裂或彎曲；也就是說(shuō)，沒(méi)有數(shù)學(xué)上所指的“不連續(xù)性”；例如急劇改變曲率半徑。這里不是指“表面”的數(shù)學(xué)定義，尤其就厚度而論。EL燈是制品的外表面、或者與外表面接合。當(dāng)涂布到連續(xù)表面且圈成一定體積，例如環(huán)、卵形體、球體時(shí)，“表面”通常就是一種面對(duì)一個(gè)方向的事物，或者是一種在正常視距下能夠看清沒(méi)有制品旋轉(zhuǎn)。
已經(jīng)這樣描述了本發(fā)明，本行業(yè)的技術(shù)人員顯然可以在本發(fā)明的范圍以?xún)?nèi)進(jìn)行各種修改和變動(dòng)。例如，上述的操作使用樹(shù)脂的一次注塑。人們能夠在二步模塑中按照本發(fā)明制造制品，其中借助成型模具來(lái)保護(hù)電引線(xiàn)，來(lái)防止樹(shù)脂在二次注塑時(shí)覆蓋引線(xiàn)。脫模層在注塑之間可隨意地除去、部分除去，或留在原地。圖2和圖3舉例說(shuō)明若干組合特征，但可能的組合仍有遺漏。例如，圖2中的EL燈的熒光層與電介質(zhì)層可顛倒順序使其透過(guò)硬涂層發(fā)光變得容易。
權(quán)利要求
1.一種以電致發(fā)光板作為制品第一表面的注塑制品，該發(fā)光板包括透明的第一層；覆蓋于該第一層上的第一導(dǎo)電層；第二導(dǎo)電層；介于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間的電介質(zhì)層和磷光層；覆蓋于第二導(dǎo)電層上的保護(hù)層；以及覆蓋在保護(hù)層上的可除去的脫模層，在注塑期間用于支撐其它各層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中該發(fā)光板從表面向外發(fā)光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中該發(fā)光板向該制品內(nèi)發(fā)光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中該外表面是三維立體的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中該透明的第一層和該保護(hù)層是聚氨酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，還包括設(shè)在該透明第一層下的硬涂布層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，還包括設(shè)在該透明第一層下的UV固化性樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，還包括設(shè)在該第一透明層下的圖形層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，還包括鄰接該制品第二表面的圖形層。
10.一種制造具有發(fā)光表面的制品的制造方法，該方法包括步驟把第一半透明層積附在脫模層上；把第一電極積附在第一半透明層上；把磷光層或電介質(zhì)層積附在第一電極上；把電介質(zhì)層或磷光層積附在前面一層上；把第二電極積附在前面一層上；把保護(hù)層積附在第二電極上；使各積附層固化；把脫模層和固化層放置在一個(gè)模具中，使脫模層向外；把樹(shù)脂注入位于保護(hù)層后面的模具中；使樹(shù)脂固化；從模具卸出制品；以及除去脫模層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中至少一個(gè)積附步驟是網(wǎng)板印刷。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中至少一個(gè)積附步驟是輥涂。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中保護(hù)層是UV固化性樹(shù)脂而固化步驟包括用UV輻射來(lái)輻照保護(hù)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在各個(gè)積附步驟之后實(shí)施固化步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括把與所述該脫模層相分離的圖形層放置在該模具中的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述注模步驟包括至少在該保護(hù)層和該圖形層之間注射樹(shù)脂。
17.一種有至少一個(gè)電致發(fā)光燈作為儀表組第一表面層的儀表燈簇，該發(fā)光燈包括透明的第一層；覆蓋于該第一層上的第一導(dǎo)電層；第二導(dǎo)電層；介于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間的電介質(zhì)層和磷光層；覆蓋于第二導(dǎo)電層上的保護(hù)層；以及覆蓋于保護(hù)層上的可除去的脫模層，在注塑期間用于支撐其它各層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的儀表組，還包括多個(gè)電致發(fā)光燈，其中至少若干燈包括圖形層。
19.一種以電致發(fā)光燈作為電話(huà)第一表面的移動(dòng)電話(huà)，該發(fā)光板包括透明的第一層；覆蓋于該第一層上的第一導(dǎo)電層；第二導(dǎo)電層；介于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間的電介質(zhì)層和磷光層；覆蓋于第二導(dǎo)電層上的保護(hù)層；以及覆蓋地保護(hù)層上的可除去的脫模層，在注塑期間用于支撐其它各層。
20.一種制造具有發(fā)光表面的制品的制造方法，該方法包括步驟把第一半透明層積附在脫模層上；把第一電極積附在第一半透明層上；把磷光層或電介質(zhì)層積附在第一電極上；把電介質(zhì)層或磷光層積附在前面一層上；把第二電極積附在前面一層上；把保護(hù)層積附在第二電極上；固化積附的各層；除去脫模層；把固化層放置在一個(gè)模具中；把樹(shù)脂注入位于固化層后面的模具中；使樹(shù)脂固化；從模具卸出制品。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在把樹(shù)脂注入模具之前使固化層真空成型。
全文摘要
把按順序的各層積附在脫模層(47)上以制成軟性EL燈(43)。該燈被模塑成基本上較硬的制品(45)，使該燈成為制品表面的一部分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，該燈從表面的敞開(kāi)部分發(fā)光。模塑的EL燈基本上呈平板狀或立體形狀。該燈借助或不用脫模劑進(jìn)行模塑。
文檔編號(hào)H05B33/26GK1860576SQ200480028331
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者拉莫納·R·菲徹特, 馬克·羅格斯 申請(qǐng)人:世界產(chǎn)權(quán)公司