一种疏水型电致发光器件的制作方法

本发明属于电致发光应用技术领域。

背景技术：

现有平面电致发光器件电极结构主要分为夹层式与平面双破式，后者结构被中国专利200410015543.7公开了同平面间隔交错排列的梳状电极制备成的写字板结构与效果，而专利201510345516.4再次对这种电极结构的写字板应用做了测试性描述与总结，中国专利2004200453713、2005200538148均对这种同平面双对破开电极的写字板应用及控制电路制作与结构、外观、功能进行了公开，这些技术的不足处是发光层使用的是亲水性涂料形成，局限于依赖水性笔由人工书写与写字板器件的应用，其无法自行显示图案与动态文字，并且无法自清洁发光器件表面的污浊痕迹，使得水侵蚀电致发光器件材料易于老化，不易擦除的痕迹使得重复使用寿命缩短。

本发明一种疏水型电致发光器件，它包括：基础层、同平面双电极与电极隔离带、绝缘层、疏水发光层，其特征是：疏水发光层是电致发光材料与疏水胶水混合制备而成，疏水发光层不吸附具有导电的水性材料；同平面双电极组合成文字、图案，并被电极隔离带所隔离，当水性材料侵入隔离带瞬间使得同平面双电极形成导电电场，促使发光层产生发光文字与图案。

本发明使得发光层易于清洁，减少了透明导电层结构，降低成本与工艺的复杂性，大幅提高了发光器件的抗老化能力，可以广泛用于传感器、夜晚发光指示照明，如雨伞、雨衣、汽车车体、动态广告牌、道路指示标牌，救生圈、救生服装，船体水位计、水下水位标尺绳带，家用电器、表演服装、方向安全指示、建筑、玩具书写板、渔具用品等领域。

技术实现要素：

一种疏水型电致发光器件，它包括：基础层1、同平面双电极与电极隔离带2、绝缘层3、疏水发光层4，其特征是：疏水发光层是电致发光材料与疏水胶水混合制备而成，疏水发光层不吸附具有导电的水性材料；同平面双电极组合成文字、图案，并被电极隔离带所隔离，当水性材料侵入隔离带瞬间使得同平面双电极形成导电电场，促使发光层产生发光文字与图案。基础层表面为同平面双电极与电极隔离带层，同平面双电极与电极隔离带层表面是绝缘层、绝缘层表面是发光层；同平面双电极组合可以是对等面积结构，同平面双电极组合也可以梳状对插结构。

本发明中的基础层是塑料、丝织布匹构成的雨伞或雨布柔性表面；基础层是玻璃、陶瓷、金属构成的硬质表面。基础层可以是非平面，如球形、曲面、带有斜角表面。平面可以通过丝印工艺、喷墨打印工艺、流淌工艺完成后期结构的制备，非平面可以使用喷涂工艺制备后续结构层。

本发明中的同平面双电极与电极隔离带通过印刷或喷涂或打印带有文字、图案的导电材料，导电材料是铜或银或碳或铝导电浆材料中的一种；导电材料或是透明导电浆料。导电材料也可以是金属氧化物、聚合物等透明导电材料，也可以是纳米银线材料、石墨烯材料，它们通过喷涂、印刷、打印等方式平整牢固的附着在基础层表面，并干燥。电极隔离带8间距0.5-2毫米，两个电极层分别连接引线，并于电源连接。同平面电极一5与电极二6组合可以是对等面积结构，如图4；同平面双电极组合也可以梳状对插结构，如图3；当然它们的形状可以形成图案或文字或图形，如图5，这优于原有技术只能局限在方形写字板，或平面板中。同平面电极5与电极6组合成对等面积结构，可以使得电流均匀分布，尤其是大面积发光，如几十米连续长度的带状发光条带，如图4类似结构设计，这是传统技术所无法实现的。本发明中的同平面双电极组合两个电极可以是对等面积结构，并带有图形、文字、图案，当然本发明同平面双电极也可以是金属膜、金属带、金属线等。

本发明中其特征是，绝缘层是由绝缘材料制备形成，绝缘材料是高介电电常数材料通过印刷或喷涂形成。绝缘材料通常使用传统的钛酸盐类或二氧化钛，具有较好效果，它可以提高亮度，提高耐电压稳定性。绝缘材料与疏水胶水混合；疏水胶水与绝缘材料相互混合的重量比为1：1-2，通过丝印或喷涂或打印方式形成平面。

本发明中的疏水发光层是疏水胶水与电致发光材料混合，疏水胶水与电致发光材料相互混合的重量比为1：0.5-2，通过丝印或喷涂或打印方式形成平面。电致发光粉是单色或彩色或白色发光，并带有文字、图案。电致发光粉可以是多色或单色。这种电致发光材料可以是交流发光材料，也可以是直流发光材料，还可以是有机发光材料，通常无机发光材料稳定性较好，尤其是在使用水导电发光时。

本发明中的疏水胶水是含有疏水纳米材料的氟涂料、硅涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料中的一种；疏水纳米材料是纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的一种。

一种疏水型电致发光器件，它包括：基础层、同平面双电极与电极隔离带、绝缘层、发光层、自洁层，其特征是：基础层表面为同平面双电极与电极隔离带层，同平面双电极与电极隔离带层表面是绝缘层、绝缘层表面是发光层，发光层表面是自洁层；同平面双电极组合成文字、图案，并被电极隔离带所隔离，当水侵入隔离带瞬间使得同平面双电极形成电场，促使发光层产生发光文字与图案，如图2。

本发明中的自洁层在发光层表面，自洁层使用疏水胶水制备形成，使得发光层表面更易被清洁擦涂；疏水胶水是含有疏水纳米材料的氟涂料、硅涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料中的一种；疏水纳米材料是纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米有机材料中的一种。本发明中的自洁层7在发光层表面，自洁层使用疏水材料制备，表面更易被布清洁擦涂。现有电致发光材料与粘结胶剂，均不具备疏水特性，所以导致发光层易于遇水老化，电致发光老化衰减主要是受到水分子的电化学反应影响，自洁层使用可以良好改善器件的使用寿命，尤其是在水中发光。疏水材料通过喷涂、打印、混合等方式形成保护层。如果自洁层使用具有透明导电材料或透明导电半导体材料制成，则通电后可以直接产生发光，如制备成几十米连续长度的带状发光条带，其不需要导电液体也可实现发光。自洁层使用疏水胶水与亲水胶水间隔交叉制备形成，使得发光层表面更易吸附聚集水滴；亲水胶水是含有亲水材料或吸水材料制备形成。

附图说明

图1一种疏水型电致发光器件截面结构图之一

图2一种疏水型电致发光器件截面结构图之二

图3一种疏水型电致发光器件图案结构

图4一种疏水型电致发光器件电极结构

图5一种疏水型电致发光器件文字结构

图中结构为：1基础层,2同平面双电极与电极隔离层,3绝缘层,4疏水发光层,5电极一,6电极二,7自洁层，8电极隔离带。

具体实施方式

一种疏水型电致发光器件，它包括：基础层、同平面双电极与电极隔离带、绝缘层、疏水发光层。基础层表面为同平面双电极与电极隔离带层，同平面双电极与电极隔离带层表面是绝缘层、绝缘层表面是疏水发光层；同平面双电极组合成文字、图案，并被电极隔离带所隔离，当动态导电物质水侵入隔离带瞬间使得同平面双电极形成导电电场，促使发光层产生发光文字与图案，参见图1。

本发明中的基础层是塑料、丝织布匹构成的雨伞或雨布柔性表面；基础层是玻璃、陶瓷、金属构成的硬质表面。塑料表面具有平整光滑，塑料薄膜或丝织布匹构具有柔软特性，尤其是本发明制造成雨伞、雨披、雨衣等具有雨天夜晚安全警示作用。也可以制作成金属线状结构，用于潮湿度测量传感器、雾天传感器。

本发明中的同平面双电极与电极隔离带通过印刷或喷涂带有文字、图案的导电材料，如图3导电材料是铜或银或碳或铝导电材料。以银为主的导电银浆具有良好导电效果，铜浆、碳浆则有低成本优势，使用透明导电材料可以制作双面发光器件。等同面积的双电极也可使用铜箔、铝箔等，等同面积的双电极可以制备成几十米较长的发光条带，电极隔离带款1-2毫米，其有利于电流均衡，当然发光条带表面可以有保护膜。

本发明中的绝缘层是由绝缘材料制备形成，绝缘材料是高介电电常数材料通过印刷或喷涂形成。绝缘材料使用是钛酸钡或二氧化钛，与疏水胶水粘合剂均匀混合喷涂。当然绝缘材料可以与发光材料混合使用。绝缘材料与疏水胶水混合；疏水胶水与绝缘材料相互混合的重量比为1：1-2，较好的比例是1：1，这与已有的制备技术比例基本一致，通过丝印或喷涂或打印方式形成平面。

本发明中的发光层是电致发光粉通过印刷或喷涂形成单色或彩色或白色发光，并带有文字、图案。电致发光粉使用的是d502、d512c、d330等市场常规牌号发光材料，与粘合剂混合喷涂。疏水胶水与电致发光材料相互混合的重量比为1：0.5-2，较好的比例是1：1，这与已有的制备技术比例基本一致，通过丝印或喷涂或打印方式形成平面。本发明中的疏水胶水是含有疏水纳米材料的氟涂料、硅涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料中的一种；疏水纳米材料是纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的一种。

一种疏水型电致发光器件，它包括：基础层、同平面双电极与电极隔离带、绝缘层、发光层、自洁层，其特征是：基础层表面为同平面双电极与电极隔离带层，同平面双电极与电极隔离带层表面是绝缘层、绝缘层表面是发光层，发光层表面是自洁层；同平面双电极组合成文字、图案，并被电极隔离带所隔离，当水侵入隔离带瞬间使得同平面双电极形成电场，促使发光层产生发光文字与图案。

本发明中的自洁层在发光层表面，厚度小于0.01毫米。自洁层使用疏水胶水材料制备，表面更易被清洁擦涂。自洁层当然也可使用亲水材料制备，其对潮气有明显吸附聚集效果，可以用于潮湿度测量传感器、雾天发光传感器，警示雾天危险标记。疏水胶水是含有疏水纳米材料的氟涂料、硅涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料中的一种；疏水纳米材料是纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米有机材料中的一种。本发明中的自洁层7在发光层表面，自洁层使用疏水材料制备，表面更易被布清洁擦涂。现有电致发光材料与粘结胶剂，均不具备疏水特性，所以导致发光层易于遇水老化，电致发光老化衰减主要是受到水分子的电化学反应影响，自洁层使用可以良好改善器件的使用寿命，尤其是在水中发光。疏水材料通过喷涂、打印、混合等方式形成保护层。如果自洁层使用具有透明导电材料或透明导电半导体材料制成，则通电后可以直接产生发光，如制备成几十米连续长度的带状发光条带，其不需要导电液体也可实现发光。

自洁层使用疏水胶水与亲水胶水间隔交叉制备形成，使得发光层表面更易吸附聚集水滴；亲水胶水是含有亲水材料或吸水材料制备形成。其可以制备成气雾传感器灵敏搜集空气中潮气，诱发发光强度强弱，显示数值。

本发明优点在于

1）本发明使得发光层易于清洁，常规的水性荧光笔、水性溶剂中的水分子无法吸附于发光层表面，其清洁程度可以提高10倍以上，并具备自洁特征，本发明使用疏水材料制备发光层，而又使用水类溶剂材料做导电物质，水滴在疏水表层形成导电滚动水珠，动态发光并且不被吸附。本发明结构减少了固定透明导电层结构，降低成本与工艺的复杂性。本发明疏水材料大幅提高了发光器件的抗老化能力，延长器件使用寿命1-2倍，水分子通过电化学反应与电发光材料结合是电致发光器件老化根本因素，其可以加速老化2倍以上。本发明的材料与工艺改进了写字板的性能，具有自我动态显示功能。

2）本发明的发光器件也可以用于水油混合体测量，通过发光强度确定油水比例，如制备成管道、生物传感器、气体传感器、湿度传感器、渗漏传感器等，可以用于家电、锅炉、舰船艇、水面救援、园林装饰、体育用品、户外野营用品等发光。本发明的电致发光器件只有遇到水可以发光，当然遇到其它导电液体或固态或胶体也可以发光，其可以制备成水、雾探测传感器，也可以起到作为发光指示作用，如制造成雨伞、雨衣、防雨布、帐篷、太阳伞、车衣、玻璃、水杯、自行车、汽车、花盆、水球、水灯等。

3）本发明可以广泛交通工具发光，服装、玩具、工艺品、广告、模型、标牌、建筑装饰、安全引导照明等领域中。也可以制作几十米的发光条带、写字板、发光绳、发光玻璃等，或用于涉及水的危险指示，如桥梁、堤坝、鱼缸、浴盆、洁具等。其使用不限于水，其它液态导电物质、固态导电物质、胶体导电物质、气体导电物质均可以应用接触发光。本发明结构简化了电致发光器件，提高了使用寿命，拓展了应用功能与领域。

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。