專利名稱：層疊在背電極上的電致發(fā)光面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光(EL)面板，尤其是一種其背電極是金屬薄板、印刷電路板或柔性電路且其光源部分層疊在背電極上的電致發(fā)光面板。如在此所用，電致發(fā)光“面板”是一層包括一個或多個發(fā)光區(qū)的薄板，其中每個發(fā)光區(qū)是一個EL光源。
EL光源基本上是在兩個導電電板之間有一電介質(zhì)層的電容器，其中的一個電極是透明的。電介質(zhì)層包含熒光體或者是存在與電介質(zhì)層相鄰的分離的熒光體層。在強電場中，熒光體能在很弱的電流下發(fā)光。
現(xiàn)代(1980年以后)的EL光源是厚膜器件，該器件一般包括厚度為7.0mils(0.178mm)的聚酯或聚碳酸酯的透明基板。透明的氧化銦錫或氧化銦前電極是真空沉積到基板上的，其厚度約為1000埃左右。熒光體層絲網(wǎng)印制到前電極上，并把電介質(zhì)層絲網(wǎng)印制到熒光體層上。在電介質(zhì)層上絲網(wǎng)印制背電極。
盡管絲網(wǎng)印制是一項很成熟的技術，其成本相當?shù)?，但絲網(wǎng)印制也有不足之處。絲網(wǎng)印制的分辨率不很理想，例如，若在導線間印制一個寬為0.001英寸的細線槽，用絲網(wǎng)印制就不能實現(xiàn)導線間的可靠連接。
電致發(fā)光面板的大量應用需要復雜的圖形，例如儀表面板的顯示器。復雜的圖形目前是通過對電致發(fā)光面板的前電極和背電極構圖而得到的，有時也可能通過將多個電致發(fā)光面板組合成一個顯示器得到。這種構圖成本昂貴。特別是由于為了進行所期望的顯示而必須對構圖電極進行合適的調(diào)整。
盡管希望能夠發(fā)現(xiàn)一種用于復雜顯示的簡單構造，還是應優(yōu)選采用那些在該領域中熟知的各步驟或材料。如果各步驟已公知，所用的材料普通，那么任何新的工藝都能很容易、很廉價地實施。若一個工藝和構造與現(xiàn)存的產(chǎn)品具有向后的相容性，則它們更加理想，也就是說，這種新的工藝和構造能用來生產(chǎn)發(fā)光電致面板以取代用現(xiàn)有的其它方法制造的面板。例如，能生產(chǎn)復雜顯示器的工藝未必僅用于生產(chǎn)復雜顯示器，該工藝還可用來制造不對其電極構圖的電致發(fā)光面板。
層疊EL光源是本領域眾所周知的，美國專利No.4,560,902(Kardon)公開了在鋁箔板上沉積電介質(zhì)膜，在表面有氧化銦錫涂層的Mylar薄板上沉積熒光體層，然后將這兩層薄板層疊在一起。
美國專利No.5,469,109(Mori)公開了把兩個有涂層的透明薄板層疊在一起，其中第一薄板包含透明電極、熒光體層和電介質(zhì)層，第二薄板包含粘結(jié)層和疊加在粘結(jié)層上的背電極。粘結(jié)層比背電極大，與第一薄板相接觸，并包圍熒光體層與電介質(zhì)層從而把光源密封。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種層疊在背電極上的電致發(fā)光面板，在該電致發(fā)光面板中只對背電極構圖。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種層疊在背電極上的電致發(fā)光面板，該電致發(fā)光面板既不對前電極構圖也不對背電極構圖。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種層疊在背電極上的電致發(fā)光面板，其中背電極是金屬薄板、印刷電路板或柔性電路。
本發(fā)明實現(xiàn)了上述目的，該發(fā)明中的電致發(fā)光面板包括層疊在導電薄板上的光源材料，其中光源材料包括前電極、熒光體層和電介質(zhì)層。導電薄板是電致發(fā)光面板的背電極。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，導電薄板是金屬箔，一層印刷電路板或柔性電路，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過絲網(wǎng)印制或滾涂把熒光體層和電介質(zhì)層施加到前電極上。
本發(fā)明可通過以下結(jié)合附圖的詳述獲得一個全面的解釋

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的制作EL光源的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一方面的制作EL光源的流程圖；圖3是圖示說明將光源材料層疊在背電極上；圖4是圖示說明將光源材料層疊到多層印刷電路板上。
圖1是絲網(wǎng)印制各層以制作電致光發(fā)面板的流程圖。前電極是一層有透明導電薄膜涂層的透明基板，可從商業(yè)上多渠道獲得。步驟10是在前電極上絲網(wǎng)印制合適的電致光發(fā)熒光體層。步驟11是在熒光體層上絲網(wǎng)印制電介質(zhì)層。到目前為止，這個工藝與現(xiàn)有技術是相同的，該工藝制作的多層結(jié)構此處被稱作“光源材料”。
與現(xiàn)有技術不同，背電極是制備在分離的基板上(步驟12)的，例如，具有蝕刻成所需圖形導電層的印刷電路板部分或全部由光源材料覆蓋，接著再層疊到背電極上(步驟13)。
分離的基板，無論是金屬薄板或箔，印刷電路板或柔性電路，都能提供一種比導電印劑電阻更低的背電極。背電極的另一優(yōu)點是可對其構圖得到比絲網(wǎng)印制材料更細的線條或孔隙。較細的線條意味著被表示的圖形更加復雜，較細的孔隙意味著不期望的黑斑更少。
上述優(yōu)點組合還產(chǎn)生一個附加優(yōu)點。眾所周知，EL光源只有當兩電極間存在熒光物質(zhì)時才發(fā)光。發(fā)光區(qū)間的交叉處是發(fā)光的，除非構圖形成反電極以將電極材料從交叉處去除。較低的電阻和細的線型意味著交叉區(qū)能比現(xiàn)有技術更小，更不易看到。若多層印刷電路板被用在分離基板上，那么交叉區(qū)，包括印刷電路層的離熒光體層最遠的交叉區(qū)基本上是不可見的，即比能發(fā)光的區(qū)域模糊得多。
分離基板的另一個優(yōu)點是基板的電路更加復雜以提供選擇激發(fā)顯示，即，發(fā)光區(qū)有更多的交叉區(qū)和更復雜的設置，發(fā)光區(qū)能以任意順序或圖形被激發(fā)。
圖2是通過滾涂發(fā)光材料制造電極發(fā)光面板的流程圖?！皾L涂”泛指液體在表面鋪展的工藝和裝置，例如，刮板在平板上、刮板在輥子上、照相凹版印刷，曲面印刷、空氣刀和換向滾壓(reverse roll)。
在步驟21中，合適的電致發(fā)光熒光體滾涂到前電極上。步驟22中，把電介質(zhì)層滾涂到熒光體層上。步驟23中，準備背電極作為分離基板。然后在步驟24中，把已制備的光源材料層疊到背電極上。
絲網(wǎng)印制(圖1)能在連續(xù)印制中將不同顏色的熒光體印制到不同的區(qū)域上。滾涂(圖2)能用較低的費用制作大的發(fā)光面積，滾涂制作的光源比絲網(wǎng)印制制作的光源粒度略小。圖1所示的該工藝的所有其它優(yōu)點也可從如圖2所示的工藝得到。
圖3解釋步驟13(圖1)，其中光源材料被層疊到背電極上。光源材料包括透明基板31，透明電極或前電極32，熒光體層34和電介質(zhì)層35。背電極30包括導電層37以及非必需的基板38。在本發(fā)明的一個實施方案中，導電層37是金屬薄板如鋁箔。在本發(fā)明的另一實施方案中，背電極30包括基板38，該基板可以是剛性的，如在印刷電路板中，也可以是柔性的，如在柔性電路中。
對導電層37用光學的、機械的或化學的方法制作圖形。如果背電極僅包括導電層37，構圖的數(shù)量因背電極的整體性而受限制，即必須保持尺寸的穩(wěn)定性。對于印刷電路板和柔性電路，導電層37優(yōu)選為銅；對金屬薄板或箔則優(yōu)選為鋁。也可用其它的導電材料和合金。
光源材料和背電極在預定的壓力和足夠的溫度，例如在180℃、5～30psi下在輥子之間被擠壓在一起，電介質(zhì)層中的粘接劑粘結(jié)到背電極上。電介質(zhì)層中的粘接劑是一種熱粘接劑，可軟化并粘結(jié)在印刷電路板上。溫度和壓力取決于電介質(zhì)層中粘接劑所用的材料，可以很容易地根據(jù)經(jīng)驗給出。
圖4解釋步驟13(圖1)，其中光源材料層疊到多層印刷電路板上。光源材料包括透明基板41、透明電極或前電極42、熒光體層44以及電介質(zhì)層45。背電極40是多層的夾心層，它包括導電層47和被絕緣層49和另一絕緣層51隔開的導電層48。由導電層47控制的發(fā)光區(qū)與其它發(fā)光區(qū)通過延伸的附圖所示平面的總線53相連。導電層47和總線53通過導體54連接，導體54是一個穿過平板的孔洞或一個實心導體。優(yōu)選地，導電層47構圖成能制造多個圖象，導電層48構圖成能把所需分組的圖象互聯(lián)。由于能在多個平面中連接，面板中的光源連接可以被簡化。
根據(jù)本發(fā)明構造的光源較薄，沒必要將接點與印刷電路板分離。只須把光源的連接盤放在印刷電路板相應的盤上。光源可以任意所期望的圖形制作、加工并施加到印刷電路板上。由于印刷電路板可以有多層導電層，可以得到復雜的圖形。
因此，本發(fā)明提供一種層疊到背電極上的電致發(fā)光面板，在該面板中只對背電極構圖。也可以是，既不對前電極也不對背電極構圖。背電極是一層金屬薄板或箔、印刷電路板或柔性電路。
如上描述了本發(fā)明，對本領域的技術人員來說，很顯然可以在本發(fā)明范圍內(nèi)做各種變更。例如，分離的粘接層可用來代替電介質(zhì)層以進行粘結(jié)，熱層疊機可用來代替熱輥機。對金屬用助粘劑，例如“硅烷”處理可增強電介質(zhì)層和裸金屬間的粘接。通常稱為“硅烷”的助粘劑，不是SiH4(氣體)而是硅氧烷(液體)，如N-(2-氨乙基)-3-氨丙基-三甲氧基硅烷(trimethoxysilane)。其它的一些助粘劑在工業(yè)上也可以得到。
權利要求
1．一種制造電致發(fā)光光源的方法，所述方法包括下列步驟提供背電極；提供前電極；將熒光體層施加到前電極上；將電介質(zhì)層施加到熒光體層上；以及將所述背電極層疊到所述電介質(zhì)層上。
2．如權利要求1所述的制造電致發(fā)光光源的方法，其中所述提供背電極的步驟包括下述步驟將印刷電路板上的導電層蝕刻成與所述光源的圖形相一致的圖形。
3．如權利要求1所述的制造電致發(fā)光光源的方法，其中所述提供背電極的步驟包括下述步驟將多層印刷電路板中的至少兩個導電層蝕刻成與所述光源的圖形相一致的圖形。
4．由如權利要求1所述的工藝制造的產(chǎn)品。
5．一種電致發(fā)光面板，包括導電薄板；層疊到所述導電薄板上的光源材料；其中的所述光源材料包括前電極和熒光體層；且其中的所述導電薄板是所述電致發(fā)光面板的背電極。
6．如權利要求5所述的電致發(fā)光面板，其中所述背電極是印刷電路板中的一層。
7．如權利要求5所述的電致發(fā)光面板，其中所述背電極是多層印刷電路板中的一層。
8．如權利要求5所述的電致發(fā)光面板，其中所述背電極是柔性電路。
9．如權利要求5所述的電致發(fā)光面板，其中當向所述前電極和所述背電極供電時，對所述背電極構圖以產(chǎn)生多個發(fā)光區(qū)。
10．如權利要求9所述的電致發(fā)光面板，其中所述背電極是印刷電路板中的一層。
11．如權利要求9所述的電致發(fā)光面板，其中所述背電極是多層印刷電路板中的一層。
12．如權利要求9所述的電致發(fā)光面板，其中所述背電極是柔性電路。
全文摘要
一種電致發(fā)光面板，包括層疊在導電薄板(37/40)上的光源材料(32、34、35)，其中光源材料包括前電極(32)，熒光體層(34)和電介質(zhì)層(35)，導電薄板是電致發(fā)光面板的背電極。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，導電薄板是金屬箔(37)、一層印刷電路板(40)或柔性電路。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，熒光體層和電介質(zhì)層通過絲網(wǎng)印制或滾涂施加到前電極上。
文檔編號H05B33/12GK1227665SQ9719713
公開日1999年9月1日 申請日期1997年8月4日 優(yōu)先權日1996年8月8日
發(fā)明者查爾斯·I·澤烏克, 瓦爾特·J·帕瑟勒克, 埃德華·L·肯納里, 范·H·波特 申請人:德雷爾公司