專利名稱：一種電致冷光組件及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種電致冷光組件及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
近年來，在各種電子設(shè)備的高性能化和多樣化的發(fā)展中，許多場合的照明多使用平板式的場致發(fā)光元件。隨著絲印技術(shù)的加入，降低了制作設(shè)備及技術(shù)的門檻，目前市場上出現(xiàn)許多從事此產(chǎn)品生產(chǎn)的廠家，產(chǎn)品形式也是越來越豐富多彩。例如，在圖I和圖2中，電致冷光片包括依次層疊設(shè)置的背電極導電層5、電介質(zhì)層4、無機電致發(fā)光體層3、ITO膜2與透明絕緣體1，在TIO膜2上設(shè)有用作公共電極的條狀匯流條61。
但是，上述電致冷光片，普遍存在以下缺點
⑴產(chǎn)品品質(zhì)沒法長時間維持一致，半衰期內(nèi)(有些甚至很短的時間內(nèi))會出現(xiàn)局部擊穿、產(chǎn)生黑點、暗斑等缺陷，發(fā)光品質(zhì)下降嚴重；
⑵介質(zhì)層絕大多數(shù)采用鈦酸鋇等為基料提高介電常數(shù)，但反光能力不足，背部甚至有漏光現(xiàn)象，光電效率轉(zhuǎn)換不高從而影響正面的發(fā)光亮度；
⑶納米銦錫金屬氧化物(Indium Tin Oxides,簡稱ITO,是一種N型氧化物半導體-氧化銦錫，ITO薄膜即銦錫氧化物半導體透明導電膜，通常有兩個性能指標電阻率和透光率)膜上的公共電極(匯流條)不僅用料多，還會造成局部發(fā)熱，ITO膜面上電場分布不均。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在易出現(xiàn)暗點與擊穿點、發(fā)光亮度差、以及光電性能差等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種電致冷光組件，以實現(xiàn)不易出現(xiàn)暗點與擊穿點、發(fā)光亮度好、以及光電性能好的優(yōu)點。本發(fā)明的另一目的在于，提出一種電致冷光組件及其生產(chǎn)方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種電致冷光組件，包括依次層疊設(shè)置的背電極導電層、電介質(zhì)層、折射層、無機電致發(fā)光體層、透明絕緣層、ITO膜與透明絕緣體，在所述ITO膜上設(shè)有用作公共電極的網(wǎng)狀匯流條。進一步地，所述折射層包括具有高折射率的玻璃質(zhì)微珠反光層。同時，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是，一種根據(jù)以上所述的電致冷光組件的生產(chǎn)方法，包括
a、根據(jù)至少包含電致冷光組件的尺寸與閃動方式的應用需求，制備具有分層電路的菲林片；
在尼龍網(wǎng)版上印刷感光膠在尼龍網(wǎng)版上涂布感光膠,待所述感光膠干燥后，將所述菲林片附著在感光膠上，在紫外燈光下充分曝光直至圖層顯影后，用清水沖洗干凈并烘干，即得各層的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版；b、在預處理后的含有ITO膜的基板的導電面上，制備具有依次疊置的透明絕緣層、無機電致發(fā)光體層、折射層與電介質(zhì)層的ITO導電基板；
在步驟b中，含有ITO膜的基板為經(jīng)預處理后的ITO基材；因為，每道工序都需在120° C條件下烘干，為使ITO基材在之后烘干過程中不發(fā)生形變，在印制前通常需把按需要尺寸裁好的ITO基材預先在130° C條件下，預先進行熱收縮處理(即預處理)；
C、將絲印用導電銀漿或碳漿，用提前制好的網(wǎng)版目數(shù)為200-350目(優(yōu)選為300目)匯料條匯流條網(wǎng)版印刷在ITO導電基板上；
d、將至少包含有機透明板、玻璃板、以及PET等硬質(zhì)或柔性板中任意一種的透明絕緣體，印制有網(wǎng)狀匯流條的ITO導電基板，以及背電極導電層依次疊置；并采用至少包含亞克力、玻璃與樹脂中任意一種材料進行過塑或封裝，即得所需電致冷光組件。進一步地,步驟b具體包括
bl、在常溫條件下，用丙酮將氰乙基醣或聚乙烯醇-β-氰乙基醚調(diào)至適合絲印的稠度后，預留匯流條區(qū)域后，用網(wǎng)版目數(shù)為200-350目(優(yōu)選為300目)的絲網(wǎng)印刷工藝印刷在ITO膜的導電面上并烘干，即得透明絕緣層(不能全部覆蓋ITO層，要將匯流條區(qū)域留出來)；
b2、將重量份數(shù)為57%的發(fā)光粉與重量份數(shù)為43%的絕緣膠攪拌均勻，用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度后，用網(wǎng)版目數(shù)為200目的絲印工藝印刷在上述透明絕緣層所在片材上并烘干，即得無機電致發(fā)光體層；
在步驟bl中，由于發(fā)光粉有一定粒度，采用200目絲網(wǎng)可確保印刷時物料的通過性；b3、將重量份數(shù)為60%、400目細度與折射率達95%以上的的玻璃微珠，以及重量份數(shù)為40%的透明絕緣膠攪拌均勻；該步驟是制得濃度合適的反光層基料，確保印刷時能得到良好反光效果和合適厚度的發(fā)光層；
用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度后，用網(wǎng)版目數(shù)為250目的絲印工藝印刷在上述無機電致發(fā)光體層所在片材上并烘干，即得折射層；這里，采用250目絲網(wǎng)印刷可確保印刷時物料的通過性及該層的致密性；
b4、將重量份數(shù)為55%與300目細度的鈦酸鋇，以及重量份數(shù)為45%的透明絕緣膠攪拌均勻；該步驟是制得濃度合適的電介質(zhì)層基料，確保印刷時能得到良好介電常數(shù)的電介質(zhì)層；
用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度，用網(wǎng)版目數(shù)為250目的絲印工藝印刷在上述折射層所在片材上并烘干后，返回步驟b4，重復執(zhí)行步驟b4兩次，即得電介質(zhì)層。這里，采用250目絲網(wǎng)印刷可確保印刷時物料的通過性及該層的致密性。進一步地,在步驟d中，當所述透明絕緣體選用含有ITO的PET材質(zhì)的柔性板時，在制備電致冷光組件前，需將該PET柔性基板在130° C的溫度條件下保持30min，進行預收縮處理。進一步地，在步驟a中，還包括在所述背電極導電層上，用絲印UV油墨加印保護膜，或用過塑方法進行保護性封裝。進一步地，在步驟b中對所述預處理后的含有ITO膜的基材進行處理的操作前，還包括在所述預處理后的含有ITO膜的基材上，預留匯流條區(qū)域后，印制透明絕緣膠(不能全部覆蓋ITO層，要將匯流條區(qū)域留出來)。、
進一步地，所述烘干的操作，具體包括使用電加熱式或遠紅外式烘干箱(優(yōu)選采用電熱式環(huán)風烘干箱)，在120° C的溫度條件下保持30min進行烘烤處理。本發(fā)明各實施例的電致冷光組件及其生產(chǎn)方法，由于該電致冷光組件包括依次層疊設(shè)置的背電極導電層、電介質(zhì)層、折射層、無機電致發(fā)光體層、透明絕緣層、ITO膜與透明絕緣體，在ITO膜上設(shè)有用作公共電極的網(wǎng)狀匯流條；可以有效防止暗點、擊穿點的發(fā)生并能顯著提高亮度，具有良好的光電特性；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中易出現(xiàn)暗點與擊穿點、發(fā)光亮度差、以及光電性能差的缺陷，以實現(xiàn)不易出現(xiàn)暗點與擊穿點、發(fā)光亮度好、以及光電性能好的優(yōu)點。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書 中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖I為傳統(tǒng)電致冷光片的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖2為傳統(tǒng)電致冷光片中ITO膜及匯流條的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明電致冷光組件的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明電致冷光組件中ITO膜及匯流條的結(jié)構(gòu)示意 圖5a-圖5g為以發(fā)光字“共”為例的各層菲林片圖。結(jié)合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標記如下
I-透明絕緣體；2-IT0膜(透明導電基板);3_無機電致發(fā)光體層；4_電介質(zhì)層；5-背電極導電層；61_條狀匯流條；62_網(wǎng)狀匯流條；7_透明絕緣層；8_折射層(高折射率的玻璃質(zhì)微珠反光層)。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。電致冷光組件實施例
根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種電致冷光組件。如圖3和圖4所示，本實施例包括依次層疊設(shè)置的背電極導電層5、電介質(zhì)層4、折射層8(可以包括具有高折射率的玻璃質(zhì)微珠反光層)、無機電致發(fā)光體層3、透明絕緣層7、ITO膜2與透明絕緣體1，在ITO膜2上設(shè)有用作公共電極的網(wǎng)狀匯流條62。在上述實施例中，電致冷光組件可以用于各種電子設(shè)備的背光照明及燈箱廣告等設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能有效防止暗點、擊穿點的發(fā)生并能顯著提高亮度，具有良好的光電特性。牛產(chǎn)方法實施例
根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種電致冷光組件的生產(chǎn)方法，包括a、根據(jù)至少包含電致冷光組件的尺寸與閃動方式的應用需求，制備具有分層電路的菲林片(現(xiàn)以發(fā)光字“共”為例，給出各層的詳細菲林圖，具體可參見圖5a_圖5g)；
在尼龍網(wǎng)版上涂布感光膠，待感光膠干燥后，將菲林片附著在感光膠上，在紫外燈光下充分曝光直至圖層顯影(大約需要3min)后，用清水沖洗干凈并烘干，即得各層的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版；
在步驟a中，為防止潮濕影響或背電極導電層中的銀長時間暴露在空氣中碳化，有必要在背電極加印一層保護膜，通常用絲印UV油墨即可，還可用過塑方法進行保護性封裝也可達到目的；
b、在預處理后的含有ITO膜的基板的導電面上，制備具有依次疊置的透明絕緣層、無機電致發(fā)光體層、折射層與電介質(zhì)層的ITO導電基板；
在步驟b中，對上述預處理后的含有ITO膜的基材進行處理的操作前，最好在預處理 后的含有ITO膜的基材上，預留匯流條區(qū)域后，印制透明絕緣膠；因為，每道工序都需在120° C條件下烘干，為使ITO基材在之后烘干過程中不發(fā)生形變，在印制前通常需把按需要尺寸裁好的ITO基材預先在130° C條件下，預先進行熱收縮處理(即預處理)；
C、將絲印用導電銀漿或碳漿，用提前制好的網(wǎng)版目數(shù)為200-350目(優(yōu)選為300目)匯流條網(wǎng)版印刷在ITO導電基板上；
d、將至少包含有機透明板、玻璃或玻璃板、以及PET等硬質(zhì)或柔性板中任意一種的透明絕緣體，印制有網(wǎng)狀匯流條的ITO導電基板，以及背電極導電層依次疊置；并采用至少包含亞克力、玻璃與樹脂中任意一種材料進行過塑或封裝，即得所需電致冷光組件。在步驟d中，當透明絕緣體選用含有ITO的PET材質(zhì)的柔性板時，在制備電致冷光組件前，需將該PET柔性基板在130° C的溫度條件下保持30min，進行預收縮處理。另外，在上述實施例中，透明絕緣體通常為透明度極高的有機材料或玻璃制品，需要柔性電致冷光片產(chǎn)品的可選擇PET等材料為基材，目前市售的有鍍好ITO膜的PET及玻璃板材，例如圖3中所示ITO無需自行鍍膜處理，需要注意的是從ITO膜以后的工藝制作都需要熱烘干處理，因此使用PET柔性板材為透明絕緣體基材時需要做預收縮處理，通常將裁好的板材置于130° C條件下保持30分鐘即可，這樣可保證之后所有涂層尺寸的一致性。其中，步驟b具體包括
bI、在常溫條件下，用丙酮將氰乙基醣或聚乙烯醇-β -氰乙基醚調(diào)至適合絲印的稠度后(調(diào)制需在常溫20°條件下進行)，預留匯流條區(qū)域后，用網(wǎng)版目數(shù)為300目的絲網(wǎng)印刷工藝印刷在ITO膜的導電面上并烘干，即得透明絕緣層(不能全部覆蓋ITO層，要將匯流條區(qū)域留出來)；
在步驟bl中，由于發(fā)光粉有一定粒度，采用200目絲網(wǎng)可確保印刷時物料的通過性；氰乙基醣或聚乙烯醇-β_氰乙基醚，具有優(yōu)良的電性能，尤其是介電常數(shù)特高，為一般高分子化合物所不及，是一種卓越的介質(zhì)材料；可用于制備場致發(fā)光屏的介質(zhì)材料，提高發(fā)光亮度，延長使用壽命；
b2、將重量份數(shù)為57%的發(fā)光粉與重量份數(shù)為43%的絕緣膠攪拌均勻，用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度后，用網(wǎng)版目數(shù)為200目的絲印工藝印刷在上述透明絕緣層所在片材上并烘干，即得無機電致發(fā)光體層；
b3、將重量份數(shù)為60%、400目細度與折射率達95%以上的的玻璃微珠，以及重量份數(shù)為40%的透明絕緣膠攪拌均勻；該步驟是制得濃度合適的反光層基料，確保印刷時能得到良好反光效果和合適厚度的發(fā)光層；
用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度后，用網(wǎng)版目數(shù)為250目的絲印工藝印刷在上述無機電致發(fā)光體層所在片材上并烘干，即得折射層；這里，采用250目絲網(wǎng)印刷可確保印刷時物料的通過性及該層的致密性；
b4、將重量份數(shù)為55%與300目細度的鈦酸鋇，以及重量份數(shù)為45%的透明絕緣膠攪拌均勻；該步驟是制得濃度合適的電介質(zhì)層基料，確保印刷時能得到良好介電常數(shù)的電介質(zhì)層；
用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度，用網(wǎng)版目數(shù)為250目的絲印工藝印刷在上述折射層所在片材上并烘干后，返回步驟b4，重復執(zhí)行步驟b4兩次，即得電介質(zhì)層。這里，采用250目絲網(wǎng)印刷可確保印刷時物料的通過性及該層的致密性。在上述實施例中，相應步驟中的烘干操作，具體包括使用電加熱式或遠紅外式烘干箱(優(yōu)選采用電熱式環(huán)風烘干箱)，在120° C的溫度條件下保持30min進行烘烤處理。在上述實施例中，透明絕緣層、發(fā)光層與折射層需單獨制備，其余部分(如ITO基材、電致發(fā)光粉、鈦酸鋇介質(zhì)、導電銀漿)均有商品出售，不需自己制作。通常在處理好的基材上，按照傳統(tǒng)工藝可進行無機電致發(fā)光體層的制作了，但在實踐中發(fā)現(xiàn)這樣制作的產(chǎn)品在較短的時間里極易出現(xiàn)黑點、大面積暗斑等現(xiàn)象，即使加厚介質(zhì)層也難以避免，這是因為以硫化鋅等為主體的材料顆粒相對粗大，電致冷光組件在交變電場的工作環(huán)境里背電極的銀、碳等材料會通過發(fā)光體間的顆?？p隙發(fā)生向ITO膜的遷移現(xiàn)象，從而導致出現(xiàn)短路、暗斑等現(xiàn)象的發(fā)生，為杜絕此現(xiàn)象發(fā)生在預處理好的ITO膜上涂一層透明絕緣膠，可有效避免以上現(xiàn)象發(fā)生。另外，在上述實施例的生產(chǎn)方法中，在20°C的恒溫條件下生產(chǎn)為最佳，無法滿足此條件的可視情況對各層漿料的粘度用稀釋劑做適當調(diào)整，但要確保各層干燥后厚度的一致型，生產(chǎn)環(huán)境保持潔凈，混入不明雜質(zhì)會帶來災難性后果。按上述生產(chǎn)方法，制得所需的電致冷光組件后，需要進行耐壓、亮度、彎曲等方面的檢驗，合格后配上相應電源驅(qū)動器(一般根據(jù)冷光片的尺寸、閃動方式提出要求后，可委托代加工)，即可出廠交付用戶。這里，按上述生產(chǎn)方法所得電致冷光組件的相關(guān)結(jié)構(gòu)和性能，可參見關(guān)于圖3和圖4的相關(guān)說明，在此不再贅述。下面以具體測試實例，將按上述生產(chǎn)方法制得的電致冷光組件，與按傳統(tǒng)方法制得的電致冷光片進行對比說明。在同樣的測試條件下，對以上兩種工藝生產(chǎn)的電致冷光片片做對比，品質(zhì)上有很大不同(見下表)，測試條件為110V、400Hz的正弦波交變電場，并且發(fā)光層、介質(zhì)層、背電極的厚度是一致的，為便于制表我們將兩種工藝做以下簡稱(A代表傳統(tǒng)工藝制作的電致冷光片，B代表上述實施例按生產(chǎn)方法制作的電致冷光組件)。用以上兩種工藝生產(chǎn)的電致冷光片片初始亮度A為80⑶/ m2 (坎德拉/平方米)，B可達120CD/m2，亮度和亮度保持時間。在亮度性能的測試上我們測試參數(shù)見下表
權(quán)利要求
1.一種電致冷光組件，其特征在于，包括依次層疊設(shè)置的背電極導電層、電介質(zhì)層、折射層、無機電致發(fā)光體層、透明絕緣層、ITO膜與透明絕緣體，在所述ITO膜上設(shè)有用作公共電極的網(wǎng)狀匯流條。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電致冷光組件，其特征在于，所述折射層包括具有高折射率的 玻璃質(zhì)微珠反光層。
3.ー種根據(jù)權(quán)利要求I所述的電致冷光組件的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括 a、根據(jù)至少包含電致冷光組件的尺寸與閃動方式的應用需求，制備具有分層電路的菲林片； 在尼龍網(wǎng)版上涂布感光膠，待所述感光膠干燥后，將所述菲林片附著在感光膠上，在紫外燈光下充分曝光直至圖層顯影后，用清水沖洗干凈并烘干，即得各層的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版； b、在預處理后的含有ITO膜的基板的導電面上，制備具有依次疊置的透明絕緣層、無機電致發(fā)光體層、折射層與電介質(zhì)層的ITO導電基板； C、將絲印用導電銀漿或碳漿，用提前制好的網(wǎng)版目數(shù)為200-350目匯流條網(wǎng)版印刷在ITO導電基板上； d、將至少包含有機透明板、玻璃或玻璃板、以及PET硬質(zhì)或柔性板中任意ー種的透明絕緣體，印制有網(wǎng)狀匯流條的ITO導電基板，以及背電極導電層依次疊置；并采用至少包含亞克力、玻璃與樹脂中任意ー種材料進行封過塑或裝，即得所需電致冷光組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電致冷光組件的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟b具體包括 bI、在常溫條件下，用丙酮將氰こ基醣或聚こ烯醇-β -氰こ基醚調(diào)至適合絲印的稠度后，預留匯流條區(qū)域后，用網(wǎng)版目數(shù)為200-350目的絲網(wǎng)印刷工藝印刷在ITO膜的導電面上并烘干，即得透明絕緣層； b2、將重量份數(shù)為57%的發(fā)光粉與重量份數(shù)為43%的絕緣膠攪拌均勻，用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度后，用網(wǎng)版目數(shù)為200目的絲印エ藝印刷在上述透明絕緣層所在片材上并烘干，即得無機電致發(fā)光體層； b3、將重量份數(shù)為60%、400目細度與折射率達95%以上的的玻璃微珠，以及重量份數(shù)為40%的透明絕緣膠攪拌均勻； 用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度后，用網(wǎng)版目數(shù)為250目的絲印エ藝印刷在上述無機電致發(fā)光體層所在片材上并烘干，即得折射層； b4、將重量份數(shù)為55%與300目細度的鈦酸鋇，以及重量份數(shù)為45%的透明絕緣膠攪拌均勻；用丙酮稀釋調(diào)配至適合印刷的粘度，用網(wǎng)版目數(shù)為250目的絲印エ藝印刷在上述折射層所在片材上并烘干后，返回步驟b4，重復執(zhí)行步驟b4兩次，即得電介質(zhì)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電致冷光組件的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟d中，當所述透明絕緣體選用含有ITO的PET材質(zhì)的柔性板時，在制備電致冷光組件前，需將該PET柔性基板在130° C的溫度條件下保持30min，進行預收縮處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項所述的電致冷光組件的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟a中，還包括在所述背電極導電層上，用絲印UV油墨加印保護膜，或用過塑方法進行保護性封裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項所述的電致冷光組件的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟b中對所述預處理后的含有ITO膜的基材進行處理的操作前，還包括在所述預處理后的含有ITO膜的基材，預留匯流條區(qū)域后，印制透明絕緣膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項所述的電致冷光組件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述烘干的操作，具體包括使用電加熱式或遠紅外式烘干箱，在120° C的溫度條件下保持30min進行烘烤處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電致冷光組件及其生產(chǎn)方法，其中，該電致冷光組件包括依次層疊設(shè)置的背電極導電層、電介質(zhì)層、折射層、無機電致發(fā)光體層、透明絕緣層、ITO膜與透明絕緣體，在所述ITO膜上設(shè)有用作公共電極的網(wǎng)狀匯流條。本發(fā)明所述電致冷光組件及其生產(chǎn)方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中易出現(xiàn)暗點與擊穿點、發(fā)光亮度差、以及光電性能差等缺陷，以實現(xiàn)不易出現(xiàn)暗點與擊穿點、發(fā)光亮度好、以及光電性能好的優(yōu)點。
文檔編號H01L33/10GK102683536SQ201210146668
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者劉建華, 呂希, 戴向榮 申請人:哈密市共創(chuàng)科技發(fā)展有限責任公司