专利名称：具有加强引线的柔性场致发光灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种厚膜、无机、场致发光(EL)灯，并且尤其涉及用于耐焊接甚至波动焊接的灯的电引线的构造。
背景技术：
正如此处所以使用并且被本领域技术人员所理解的，“厚膜”指一种类型的场致发光灯并且“薄膜”指另一种类型的场致发光灯。该术语仅仅广泛地涉及厚度并且实际上确定不同的规程。总体上，薄膜场致发光灯通常在玻璃基板上或者在前期层上通过各层的真空淀积加以制造。厚膜场致发光灯总体上通过在基板上淀积墨层加以制造，例如通过滚动涂层、喷涂或者各种印刷技术。尽管典型地一些灯层以同样的方式加以淀积，该方式例如丝网印刷，但是用于淀积墨的技术并非唯一。薄的厚膜场致发光灯并不是术语上的矛盾，并且该灯相对于薄膜场致发光灯厚得多。
在厚膜场致发光灯的情况下，如本领域技术人员所理解的，“无机”指不包含作为基质晶体的硅或者镓的液晶、荧光材料、磷光体。(晶体无意地或者有意地会涂有杂质。“基质”指晶体本身而非杂质。)术语“无机”并不涉及其他制成场致发光灯的材料。典型地，厚膜场致发光磷光体粒子是包含少量其他材料的硫化锌材料，该少量其他材料作为色心，作为催化剂，或者用于改变晶体点阵中的缺陷从而如预期的情况一样改变磷光体的特性。
正如此处所使用的，场致发光“面板”是包含一个或者多个发光区域的单一薄板，其中每一个发光区域是一个场致发光“灯”。场致发光灯实质上是在两个导电电极之间具有介电层的电容器，至少其中之一是透明的。介电层包括磷光粉或者具有邻近介电层的单独的磷光粉层。磷光粉使用相对较小的电流在强电区域上发射光线。
典型地，现代(20世纪90年代之后)的场致发光灯包括具有大约0.18毫米厚度的聚酯或者聚碳酸酯材料的透明基板。掺锡氧化铟或者氧化铟的透明前电极是置于基板上的厚度为1000A°左右的真空。磷光体层被丝网印刷在前电极上并且介电层被丝网印刷在磷光体层上。后电极被丝网印刷在介电层上。在本领域中，也可以得知通过滚动涂覆来淀积。
用于丝网印刷的墨包括粘合剂、溶解剂和填充剂，其中填充剂决定墨的性质。正如本领域长期所公知的情况，每层具有在化学性质上相同或者在化学性质上相似的溶解剂和填充剂实现了邻近层之间的化学相容性和较好的粘接性，例如参见第4816717号美国专利(Harper等人)。找到化学相容的磷光体、染料、粘合剂、填充剂、溶解剂或者载体是不容易的，并且在固化之后产生例如柔韧性的预期物理特性和例如颜色和明亮度的预期光学特性是不容易的。
根据现有技术构造的面板相对较硬，举例而言这使得浇铸到三维表面较为困难，尽管该面板典型地只有0.178毫米厚。层的厚度和硬度并不直接相关。制造该层的材料影响硬度。
现有技术中相对柔性的场致发光面板是为人知晓的。与由大约0.178毫米厚的基板制造的面板不同，由来自柔性材料的薄基板制造的场致发光面板不会保持他们的形状而是会弯曲或者卷曲，该柔性材料例如0.025到0.127毫米厚的氨基甲酸乙酯。由聚氨酯层制造的场致发光灯是现有的，参见第4297681号美国专利(Dircksen)和第5856030号美国专利(Burrows)。该面板的薄和柔韧使得自动将面板组装到产品中较为困难，并且尤其使得在不熔融该面板的情况下将引线焊接到面板中较为困难。
在将场致发光灯自动装配到产品的过程中，顾客通常希望使得场致发光灯易于已知的波动焊接。在波动焊接中，印刷电路板的一侧或者包含电连接的引线的其他装置开始与大量焊点接触，从而同时焊接板上的所有连接点。波动焊接使得在一个单独的步骤中连接大量装置，获得高容量和低成本。也可以部分地熔融薄、厚膜场致发光面板的引线区域。与波动焊接类似，印刷电路板上的焊料块被短暂加热以提供与大量装置的同时连接。可替换地，例如点焊接或者激光焊接执行更为昂贵并且需要更多的贵重仪器。机械连接，例如夹边引线也较为昂贵并且由于引线的脆弱性质而具有瑕疵。
在现有技术中临时熔融并非不为人知。第6521916号美国专利(Roberts等人)揭示了“用来克服和焊接关联的瞬间温升问题的最简单折衷是简单地提高器件构造中所使用的电气引线的热阻。通过提高这些可焊接引线的热阻，使焊接期间器件本体内所遭受的热瞬变为最小。典型地可以按下述方式在不明显影响引线电气性能的情况下实现热阻的增加1)采用热传导率较低的引线材料(例如钢)；2)增加引线的间隔(stand-off)距离(焊接触点和器件本体之间的距离)；或者3)减小引线的横截面积。”尽管引用的原则可以用于所述专利中描述的发光二极管和其他发光半导体，但是该原则并不适用于场致发光面板。原因之一在于由于其由可导墨而非金属尤其并非铜制成，引线已经具有相当大的热阻。
由于前述内容，因此本发明的一个目标在于提供一种与现有焊接技术相容的柔性场致发光灯，该现有焊接技术包括波动焊接。
本发明的另一个目标在于提供一种与机械连接器相容的柔性场致发光灯。
本发明的另一个目标在于提供一种与灯的其他部分化学相容的场致发光灯的引线构造。
本发明的另一个目标在于提供一种能够将灯连接到印刷电路板上的场致发光灯的引线构造。
发明内容
在该发明中，上述目标得以实现。在该发明中场致发光面板包括0.025-0.127毫米厚的基板，该基板具有由印刷的条加固的接触区域，该条印制、涂层、淀积或者以其他方式形成在接触区域之中或者形成在接触区域之上。
本发明更为完整的理解可以通过考虑下述与附图关联的详细描述获得。其中附图1是根据本发明的优选实施例构造的场致发光灯的截面图；附图2是根据本发明的优选实施例构造的具有连接器的场致发光灯的截面图；附图3是夹边连接器(crimp connector)的俯视图；附图4是具有根据本发明的优选实施例构造的具有连接器的场致发光灯的截面的端视图；附图5是具有根据本发明的另一个方面构造的具有连接器的场致发光灯的截面图；和附图6是具有根据本发明的另一个方面的与印刷电路板连接的连接器的场致发光灯的截面图。
具体实施例方式
附图1是柔性场致发光灯的截面图。各层未按比例显示。在灯10中，防粘膜11支撑树脂密封层12。透明前电极13覆盖层12，并且其是乙烯基凝胶中的PEDOT或者掺锡氧化铟的层(PEDOT(聚乙烯-二氧噻吩polyethylene-dioxithiophene)是稳定的透明可导聚合物，其可以与其他层一起丝网印刷以制造场致发光面板。)磷光层15覆盖前电极并且介质层16覆盖磷光层。在一些应用中，层15和16结合在一起。覆盖介质层16的是不透明的后电极17。密封层18在外围密封灯10(未示出)。所有层都没有按照比例画出。举例而言，层18与磷光层和介质层相同，大约0.025毫米厚。
附图2是具有根据本发明的优选实施例构造的具有连接器的场致发光灯的截面图。灯10包括母线21，该母线用于在灯的区域内分配电量。优选地，母线21是丝网印刷导电墨，包括碳末颗粒或者银颗粒。根据本发明，灯10进一步包括柔性条22，在优选的情况下该柔性条由丝网印刷紫外光固化绝缘层制造，该层例如为Acheson 452SS，其沿着灯的夹边区域达到＜0.025毫米的厚度，例如0.013毫米。在条22加工固化之后，连接器23被夹边到灯10上。由于灯被条22加固，所以尽管灯只有0.025-0.127毫米厚，灯不会变形。不具有条22的灯可以承受浸入到软焊料(270℃)达三秒钟。然而，当暴露在软焊料达五秒钟的时候，夹边连接器从灯上掉下。具有条22的灯浸入到290℃的软焊料达三秒钟、五秒钟和十秒钟。所有均没有明显损坏地保留下来。
在附图3中显示了夹边连接器23的俯视图并且在附图4中显示了其的截面图。典型地，连接器23是镀锡铜的薄层。端27和28(附图3)被折弯到与连接器的平面垂直的位置上并且穿过场致发光灯，较为便利地穿透灯的传导层。正如附图4所示，该端接着弯曲回到条22上，以某种类似钉书钉的方式固定连接器。借助连接器23和母线21的机械接触实现电连接。由于用于驱动场致发光灯的极其低的电流和高的电压，机械连接更为充分。其他类型的夹边连接器为本领域所公知并且可以用于实现本发明。端29被沿线夹边并且被卷动并且被插入到印刷电路板上。
可以发现，根据本发明构造的灯的提高的热抗和机械阻抗使得其他种类的连接成为可能。在附图5中，传导引线51被热粘结到场致发光灯10上。灯10包括母线21和绝缘条22。覆盖母线21的是z-轴粘合剂或者带52，其例如由3M公司提供的。引线51被置于合适的夹具(未示出)之中，热和压强由箭头55代表，其适用于将引线51粘结到灯10上。绝缘带53被应用于母线上并且防止短路。带53可以在粘结之前使用。
热和压强可以由合适的工具或者压板产生。45磅/平方英尺(psi)(≈300千帕斯卡)的压强是充足的，但不是必须的。相反地，温度和时间是逆相关的。为了提高产量，时间必须被缩短，这需要高温度。柔性带防止对于灯的引线区域的损坏。举例而言，25秒钟90℃被发现是合适的，并且10秒钟110℃被发现是合适的。这些不是用于限制发明范围只是用于示例。
附图6演示了本发明的另一个方面，其中场致发光灯10与印刷电路板61粘结。Z-轴粘合剂或者带63覆盖母线21并且将灯10连接到印刷电路板61。由箭头65所代表的热和压强用于将灯10粘结到印刷电路板61的接触区域(未示出)上。由于带22，灯10在粘结区域充分稳定，以提供可靠的电连接和机械连接。
因此，本发明提供一种与现有焊接技术兼容并且与机械连接器兼容的柔性场致发光灯，该焊接技术包括波动焊接。引线构造与灯的其他部分化学相容，并且引线构造使用与灯的其他部分化学上相同或者相类似的材料。可以使用夹边引线或接合引线。任何种类的夹边连接器可以被使用，例如用于连接柔性连接器的环。
在如此描述本发明的情况下，对于本领域技术人员而言，在本发明的范围之内可以做出的各种变化是非常明显的。举例而言，母线可以在场致发光灯的任一侧或者两侧。只要引线不会电短路，任何墨都是合适的。也就是说，特定的灯应用可以将其自己适合于合并灯层之间的加强带，例如通过在一些隘口印刷。在这种情况下，举例而言，介质墨可以用于加强带。加强带可以是透明的、不透明的或者有色的。由于加强带被添加到框架中，所以本发明与具有加强架或者框架的场致发光灯兼容。尽管在优选实施例中紫外光固化墨被使用，但是溶剂墨可以替代使用。进一步，由带的一段构成的加强带可以用于替代用于丝网印刷的墨。整体的带可以被使用，或者分段的带可以被使用，该分段的带例如每一连接器一段。
权利要求
1.一种厚膜、无机、场致发光面板，该面板在透明、柔性、0.025毫米至0.127毫米厚的基板上具有一个或者多个发光区域，并且在面板的至少一侧具有预定的接触区域，改进包括加固条，其在相对于所述一侧的所述面板的一侧覆盖所述接触区域。
2.如权利要求1所述的场致发光面板，其中所述加固条包括厚度小于0.025毫米的丝网印刷层。
3.如权利要求1所述的场致发光面板，其中所述加固条由胶着地粘结到所述场致发光面板上的材料制成。
4.如权利要求1所述的场致发光面板，其中所述加固条包括紫外光固化材料。
5.如权利要求1所述的场致发光面板，其中所述加固条基本不透明。
6.如权利要求1所述的场致发光面板，其中场致发光面板包括后电极，并且所述加固条覆盖所述后电极。
7.如权利要求1所述的场致发光面板，其中所述场致发光面板包括透明前电极和后电极，并且其中所述加固条位于所述前电极和所述后电极之间。
全文摘要
场致发光面板(10)包括0.025－0.127毫米厚的基板，该基板具有由条(22)加固的接触区域，该条丝网印制或者以其他方式形成在接触区域之中或者形成在接触区域之上。
文档编号H01J63/00GK1981357SQ200580014889
公开日2007年6月13日 申请日期2005年5月10日 优先权日2004年5月11日
发明者查尔斯·I.·佐弗柯, 大卫·A.·哈丁格尔 申请人:世界产权公司