一种有机硅电致发光显示器件的制作方法

本发明属于电致发光器件应用技术领域。

背景技术：

电致发光器件已经广泛用于发光、显示、照明领域中，现有电致发光器件主要是塑料薄膜器件、玻璃器件、线状器件、搪瓷器件等，它们的基材使用的是塑料、玻璃、搪瓷、金属线、织布等，由于它们所依赖的基础基质材料是塑料薄膜、玻璃、金属片、金属线、织布等，其使用环氧树脂、乙基糖、无机瓷釉等，所以它们有发光时也不具备大幅度弯折能力，不具备高电压工作能力。同时有些发光器件结构上使用了导电胶粘剂层，复杂化了电致发光器件结构，使得发光强度较低，驱动电压较高，器件高电压工作稳定性差，不能满足实际应用需求，在已有的专利zl2009101945318，us7737633，zl01128299.1，zl201210022011详细阐述了这些工艺与结构。

本发明一种有机硅电致发光显示器件，其包含有机硅保护层、透明导电层、有机硅电致发光层、基础导电层，它们共同形成平面薄片或连续电线状或矩阵点状发光器件；其特征是：基础导电层是由导电良好的导电材料构成，有机硅电致发光层是由电致发光材料与含有机硅的树脂或橡胶材料混合制备成；透明导电层是由导电良好的导电材料构成；有机硅电致发光层置于透明导电层与基础导电层中间；当在透明导电层与基础导电层施加电场时，弯曲折压拉伸具有弹性的有机硅电致发光层产生高亮度发光。

本发明可以制作成发光片与发光线，广泛用于发光、显示、照明领域，如服装、玩具、安全指示、建筑装饰、光电传感器、医疗器械、家电电子产品、车船等交通工具安全用品等。

技术实现要素：

一种有机硅电致发光显示器件，它包括：4有机硅保护层、1透明导电层、2有机硅电致发光层、3基础导电层，它们共同形成平面薄片或连续电线状或矩阵点状发光器件；其特征是：基础导电层是由导电良好的导电材料构成，有机硅电致发光层是由电致发光材料与含有机硅的树脂或橡胶材料混合制备成，有机硅的树脂或橡胶材料均具有良好的张力；透明导电层是由导电良好的导电材料构成；有机硅电致发光层置于透明导电层与基础导电层中间；当在透明导电层与基础导电层施加电场时，可以产生发光，弯曲折压拉伸具有弹性的有机硅电致发光层产生高亮度发光。本发明的有机硅电致发光显示器件可以制造成平面矩阵照明显示，也可以制造成点光源像素显示，还可以制造成发光纤维，编织成发光显示用的服装等。

本发明中的3基础导电层制备使用的导电材料是金属导电材料、纳米导电材料、聚合物导电材料、离子导电材料、氧化物导电材料、碳导电材料中的一种，它们可以是预先制备或后期喷涂、印刷形成；基础导电层可以是以面状、点状、线状形式制备，如金属平面、或印刷成平面，可以是规律矩阵发光点，可以是金属线管或碳纤维，或其它非导电物体上包裹形成基础导电层，其形成电致发光片，或电致发光线，或电致发光矩阵显示器；基础导电层使用透明或半透明导电材料制备时，形成双面发光或半透明发光器件，如使用纳米导电材料。

本发明中的1透明导电层其所使用的导电材料是纳米导电材料、聚合物导电材料、离子导电材料、氧化物导电材料、碳导电材料中的一种；它们共同处是透明或半透明同时具有良好导电性，透明导电层与基础导电层使用透明或半透明导电材料制备时，形成双面发光或半透明发光器件，其可以形成图案立体显示。透明导电层、有机硅电致发光层、基础导电层，它们相互复合之间通过静电吸附；发光层与导电材料的厚度与电阻值大小变化，可控制形成触摸发光，或压力发光，或拉伸发光，或温变发光的发光强度动态变化。

本发明中的2有机硅电致发光层被透明导电层与基础导电层紧密夹贴在中间，它们可以直接通过静电吸附；透明导电层与基础导电层分别连接有电源电极引线，电极引线可以是按规律分布在发光片或发光线内部、表面、边缘等处。电源5电极引线分别与直流或交流电源连接，也可以与专用驱动装置连接，达到控制各类闪动目的。电源电极引线是由具有良好导电性的金属或非金属材料构成，可以是片或线；有机硅保护层完全或部分包裹透明导电层、有机硅电致发光层、基础导电层、电源电极引线，使得有机硅电致发光器件稳定工作，部分包裹可以针对边缘或电极处，当然表面可以使用其它透明材料封装，可以实现其它功能，如触摸发光、压力传感器等。本发明不使用常规电致发光专用驱动器就可产生高亮度发光。

本发明中的有机硅电致发光层是由无机电致发光材料与有机硅材料混合制备成0.03-3mm厚度薄膜，其中0.1mm厚有较好的发光亮度与成品率，表面均匀光滑的有机硅电致发光层，可以使用刮印成膜，或甩胶成膜、或压延成膜、或挤出成圆形膜、或喷涂成膜，它们可以根据不同形状、不同用途选择不同工艺。电致发光材料使用彩色电致发光粉，发射出多色发光，现有无机电致发光材料主要是硫化锌掺杂铜，为蓝色、绿色蓝绿色；硫化锌掺杂铜锰为橙色、黄色、黄绿色以及白色。有机硅材料是硅橡胶、硅氟橡胶、硅树脂、硅胶中的一种，它们与电致发光材料混合剋采用练胶或机械方法混合；有机硅材料是双组份固体，也可以是液体，其与无机硫化物电致发光材料按重量比1:0.3-2均匀混合，其中1：1混合较好。本发明中有机硅电致发光层可以承受超高电压发光，并且稳定不会产生击穿，1毫米可以承受1万伏以上电压，3毫米可以在10万伏以上强电压产生独立发光，其制备有机硅电致发光层时应该致密，在其内部与硅橡胶层与含氟橡胶层包裹后可以用于制作高压电缆线的发光。本发明的具有弹性拉伸的电致发光器件中的电致发光层在没有电场条件下通过外力作用就可以产生持续发光。当然电致发光粉可与橡胶材料混合后制备出粒子，再通过薄膜机、电线机、注塑机、压出机制备出各种形态的电致发光膜层，它们在外力或电场作用下产生明亮发光，重要的是具备拉伸发光特性，在外力作用拉伸时橡胶中的发光粉产生摩擦与电荷积累导致发光。尤其是使用硅橡胶其发光效果明显，拉伸成度是其自身的尺寸的0.3-2倍。拉伸时的瞬间亮度可以达到300cd以上，是现有电致发光或长余辉发光技术器件的50倍。

本发明中的有机硅电致发光层与基础导电层间加载6有机硅介电层，有机硅介电层是有机硅介电层是由弹性硅橡胶层与含氟橡胶层组合形成；或者有机硅介电层是有机硅含氟橡胶材料制备形成一定厚度，其厚度与发光强度成反比关系，厚度与电压成正比关系，发光与电压成正比关系，有机硅介电层厚度在0.01毫米-3毫米。在实施平面矩阵显示时控制电源电极引线可以直接插入有机硅介电层，图3为有机硅电致发光器件点阵结构。当然有机硅介电层也可以是传统的是由弹性拉伸橡胶与介电材料混合制备形成，介电材料为纳米钛酸钡或纳米二氧化钛，但传统材料无法达到承受高压特性，不能用于发光缆线，也不能用于显示。

本发明中的透明导电层、基础导电层中加入单个或多个具有良好导电性能的金属线、金属片，其金属线或金属片弯曲后有拉伸回弹形状；透明导电层、有机硅电致发光层、基础导电层相互复合成器件后，使用无色或彩色透明塑料或橡胶薄膜密封，形成具有弹性拉伸的电致发光薄膜片或电致发光线器件；透明导电层、基础导电层分别通过印刷、或模压、或溅射制备成多路、多段、多点控制，形成动态显示发光效果。

本发明中的基础导电层可以是由导电良好的导电金属线构成，如金属电线、金属管线，或表面有金属层的塑料管线等，制作形成电致发光线，图2为有机硅电致发光线器件截面结构图。导电金属线截面可以是连续长度的圆形线、方形、平面带状。金属线是多根或单根，其中多根绞合线可以提高拉力与耐折度；金属线表面有绝缘层或无绝缘层，绝缘层可以实现单根控制局部发光动，每根有绝缘层的金属线螺旋编排或按规律编织后与多路驱动器对应连接，可以形成各类效果的闪动。多根表面有绝缘层的金属线按规律组合后产生多路控制发光闪动；多根表面无绝缘层的金属线按规律组合后提高拉力强度与弯折强度。

本发明中的有机硅电致发光线可以与电线电缆组合成发光电线，用于电子产品的数据传输显示、手机充电电线、消防救生照明线、发光通信线、安全标示发光线，图4为有机硅电致发光器件结构，其多根7电源数据电线、8屏蔽层、多根有机硅电致发光线组合被9透明塑料包裹，多根有机硅电致发光线按规律排列，并被对应的芯片控制驱动装置控制产生螺旋发光，形成规律性方向闪动。

本发明中的透明导电层与基础导电层可以是由导电良好的金属氧化物ito薄膜构成，ito可以是真空溅射或喷涂ito纳米材料形成，ito薄膜制作在大面积pet衬底薄膜上，当然也可以制作在其它材料的表面。其可以形成片状电致发光器件，其在电压70v-380v，频率50hz产生稳定安全长寿命的发光。

本发明中的有机硅电致发光层是由电致发光材料与含有机硅的树脂或橡胶材料混合制备成，其独立形成的有机硅电致发光层，在外力作用下产生驻极效应发光，其拉伸、挤压、撕裂、加热、摩擦产生闪动发光。独立的使用有机硅电致发光层可以检测拉力、压力等构成传感器。

附图说明

图1有机硅电致发光器件结构图之一，

图2有机硅电致发光器件结构图之二，

图3有机硅电致发光器件结构图之三，

图4有机硅电致发光器件结构图之四，

图中结构为：

1透明导电层、

2有机硅电致发光层、

3基础导电层、

4有机硅保护层、

5电极引线、

6有机硅介电层、

7电源数据电线、

8屏蔽层、

9透明塑料。

具体实施方式

一种有机硅电致发光显示器件，它包括：有机硅保护层、透明导电层、有机硅电致发光层、基础导电层，它们组合后可以制造成发光片、矩阵发光显示器、发光点光源、连续长度的发光线；其特征是：基础导电层是由导电良好的导电材料构成，有机硅电致发光层是由电致发光材料与含有机硅的树脂或橡胶材料混合制备成；透明导电层是由导电良好的导电材料构成；有机硅电致发光层置于透明导电层与基础导电层中间；当在透明导电层与基础导电层施加电场时，可以产生发光，弯曲折压拉伸具有弹性的有机硅电致发光层产生高亮度发光，图1为有机硅电致发光器件平面结构图。

本发明中的基础导电层制备使用的导电材料是金属导电材料，如金、银、铜、铝；纳米导电材料可以是纳米金、纳米银线等；聚合物导电材料或含有锂离子导电材料；氧化物导电材料可以是氧化铟、氧化锌等，碳导电材料可以是碳纤维、碳粉、石墨烯等，它们可以是预先制备成金属线、金属片等，也可以后期喷涂、印刷形成导电膜；基础导电层可以是以面状、点状、线状形式制备，如金属平面、丝线、点阵，或印刷成平面，可以是规律矩阵发光点，可以是金属线管或碳纤维线管，甚至是立体三维物体，平面其厚度0.01-1毫米，制造发光线时直径0.1-10毫米，主要具备良好导电性就可以。或其它非导电物体上包裹形成基础导电层，如pvc、pp、pet、pu等塑料表面镀导电铝，塑料表面印刷银浆等，其形成电致发光片，或电致发光线，或电致发光矩阵显示器；基础导电层使用透明或半透明导电材料制备时，形成双面发光或半透明发光器件，如使用纳米导电材料、聚合物导电材料、锂离子导电材料。

本发明中的透明导电层其所使用的导电材料是纳米导电材料，如纳米银。聚合物导电材料或含有锂离子导电材料，如共轭聚合物材料；氧化物导电材料可以是氧化铟、氧化锌等，碳导电材料可以是石墨烯等；它们共同处是透明或半透明同时具有良好导电性，透明导电层与基础导电层使用透明或半透明导电材料制备时，形成双面发光或半透明发光器件，其显示图案、照明可以形成特殊效果。透明导电层厚度10-300纳米，主要根据导电与透明特性制备。

本发明中的有机硅电致发光层被透明导电层与基础导电层紧密夹贴在中间，它们可以直接通过静电吸附，或者制作时利用其自身粘度粘贴。透明导电层与基础导电层分别连接有电源电极引线，可以是金属细线、碳纤维、银浆、铝箔片等。电极引线可以是按规律分布在发光片或发光线内部、表面、边缘等处。电源电极引线分别与直流或交流电源连接，也可以与专用驱动装置连接，达到控制各类闪动目的。电源电极引线是由具有良好导电性的金属或非金属材料构成，可以是片或线；有机硅保护层完全或部分包裹透明导电层、有机硅电致发光层、基础导电层、电源电极引线，使得有机硅电致发光器件稳定工作，部分包裹可以针对边缘或电极处，当然表面可以使用其它透明材料封装，可以实现其它功能，如触摸发光、压力传感器等。

本发明中的有机硅电致发光层是由无机电致发光材料与有机硅材料混合制备成0.03-3mm厚度薄膜，可以通过炼胶机或混合机搅拌均匀，其中0.1mm厚有较好的发光亮度与成品率，表面均匀光滑的有机硅电致发光层，可以使用刮印成膜，或甩胶成膜、或压延成膜、或挤出成圆形膜、或喷涂成膜，它们可以根据不同形状、不同用途选择不同工艺。电致发光材料使用颗粒7微米或者30微米，如kptphosphorcom的d502s、d512b、d582、d611等牌号电致发光材料。有机硅材料是硅橡胶、硅氟橡胶、硅树脂、硅胶中的一种，它们与电致发光材料混合剋采用练胶或机械方法混合；有机硅材料是双组份固体，也可以是液体，其与无机硫化物电致发光材料按重量比1:0.3-2均匀混合，其中1：1混合较好，电致发光材料太多时弹性不好。本发明中有机硅电致发光层可以承受超高电压发光，并且稳定不会产生击穿，有机硅电致发光层厚度与承受电压成正比，1毫米可以承受1万伏以上电压，3毫米可以在10万伏以上强电压产生独立发光，其制备有机硅电致发光层时应该致密，在其内部与硅橡胶层与含氟橡胶层包裹后可以用于制作高压电缆线的发光。可以先制造出基础导电金属线，通过挤出机将有机硅电致发光层包裹上；也可以先制造出有机硅电致发光层管，再将基础导电金属线穿入。彩色发光或白色发光也可以通过荧光颜料或染料实现，如偶氮型、罗丹明b等，有机荧光染料颜料的加入可以改变颜色，并提高发光强度30%，它们与橡胶的重量比例0.001-0.03：1，效果较好，尤其是使用蓝色的电致发光材料，如d447b，d502b等。本发明中的电致发光材料可以使用有机电致发光材料，但其无法实现高压强场电压下的稳定，其使用寿命明显低于无机电致发光材料。

本发明中的有机硅电致发光层与基础导电层间加载有机硅介电层，有机硅电致发光层与基础导电层间加载有机硅介电层，有机硅介电层是有机硅介电层是由弹性硅橡胶层与含氟橡胶层组合形成；或者有机硅介电层是有机硅含氟橡胶材料制备形成一定厚度，硅氟橡胶其厚度与发光强度成反比关系，厚度与电压成正比关系，发光与电压成正比关系，有机硅介电层厚度在0.01毫米-3毫米。在实施平面矩阵显示时控制电源电极引线可以直接插入有机硅介电层。当然有机硅介电层也可以是传统的是由弹性拉伸橡胶与介电材料混合制备形成，介电材料为纳米钛酸钡或纳米二氧化钛，但传统材料无法达到承受高压特性，不能用于发光缆线，也不能用于显示。

本发明中的透明导电层、基础导电层中加入单个或多个具有良好导电性能的金属线、金属片，尤其是基础导电层制备呈弹性拉伸功能，其金属线或金属片弯曲后有拉伸回弹形状；透明导电层、有机硅电致发光层、基础导电层相互复合成器件后，使用无色或彩色透明塑料或橡胶薄膜密封，形成具有弹性拉伸的电致发光薄膜片或电致发光线器件；透明导电层、基础导电层分别通过印刷、或模压、或溅射制备成多路、多段、多点控制，形成动态显示发光效果。

本发明中的基础导电层可以是由导电良好的导电金属线构成，如金属铜线铝线电线、金属管线，或表面有金属导电层的塑料管线等，制作形成电致发光线管。导电金属线截面可以是连续长度的圆形线、方形、平面带状。金属线是多根或单根，其中多根绞合线可以提高拉力与耐折度，如0.1毫米多根铜线绞合；金属线表面有绝缘层或无绝缘层，绝缘层可以实现单根控制局部发光动，每根有绝缘层的金属线螺旋编排或按规律编织后与多路驱动器对应连接，可以形成各类效果的闪动。多根表面有绝缘层的金属线按规律组合后产生多路控制发光闪动；多根表面无绝缘层的金属线按规律组合后提高拉力强度与弯折强度。本发明中的有机硅电致发光线可以与电线电缆组合成发光电线，用于电子产品的数据传输显示、手机充电电线、消防救生照明线、发光通信线、安全标示发光线，多根有机硅电致发光线与电线组合结构，其多根不同功能的电源数据电线、含有铝箔的屏蔽层、多根有机硅电致发光线组合被透明塑料或彩色透明塑料包裹，多根有机硅电致发光线按规律排列，并被对应的芯片控制驱动装置控制产生螺旋发光，形成规律性方向闪动。

本发明中的透明导电层与基础导电层可以是由导电良好的金属氧化物ito薄膜构成，ito可以是真空溅射或喷涂ito纳米材料形成，ito薄膜制作在大面积pet衬底薄膜上，当然也可以制作在其它材料的表面。其可以形成片状电致发光器件，其在电压70v-380v，频率50hz产生稳定安全长寿命的发光。其它的ato或氧化锌导电纳米材料等也可以实现以上内容。

本发明中的有机硅电致发光层是由电致发光材料与含有机硅的树脂或橡胶材料混合制备成，其独立形成的有机硅电致发光层，在外力作用下产生驻极效应发光，其拉伸、挤压、撕裂、加热、摩擦产生闪动发光。独立的使用有机硅电致发光层可以检测拉力、压力等构成传感器。本发明中透明导电层、基础导电层中均可加入金属导电丝、片等，提高导电性能，如加入螺旋弹簧形的导电铜丝、波浪形折片等，将它们埋入树脂橡胶中，均可以提高导电效率，同时不影响拉伸回弹，增加极限拉力强度。

本发明优点在于

1)本发明使用时发光器件具有良好的抗高压万伏以上特性，可以直接用于市电指示，也可以用于高压电线电缆或变压器等指示。其弹性伸缩又可同时降低了使用电压，提高了发光强度，可根据电阻值大小变化，其配有照度计、ccd成像、光纤等，控制形成触摸发光，或压力发光，或拉伸发光，或温变发光，或电压调节的发光强度动态变化的光电传感器。如压力发光传感器，压力大发光强，用于测量重量、风速、水流速、拉力、水压等动态变量。其它传感器可以用于超高电压测量、温度变化测量、张力变化测量等。

2)本发明使用有机硅发光层，其对水分子有良好的阻隔作用，可以显著提高器件的使用寿命到5万小时。本发明可以广泛用于发光、显示、照明领域，尤其制造发光电线，用于安全夜晚指示。还可以用于如服装、玩具、安全指示、建筑装饰、光电传感器、医疗器械、家电电子产品、车船、飞机等交通工具安全用品等。本发明可以用于手机、计算机、耳机、电线、冰箱、洗衣机、汽车、体育器材、鞋帽、服装、门窗、电梯、摩托车、自行车、地面通道安全指示、拉力绳索、地铁、灯具、电源开关、按摩用具、机器臂、安全警告显示等。本发明尤其适用于夜晚暗照明。

本发明是面光源或线光源，其可以通过电子芯片控制组合成动态智能发光显示，如使用声控、光控，或与自动机器连接，可以显示图案、文字等。用于可弯曲显示器、电压显示、动态霓虹灯、3d电致发光器件、物体的立体显示等。也可以直接使用电致发光层，不加电场就可以发光，用于建筑物裂痕观测、植物生长观测、体育训练观测、高速运动物体的阻力设计测量的发光传感器。本发明可以使用喷涂工艺制造在非平面表面，如球形、汽车、飞机、手套等立体表面。

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。