一种3d立体的电致发光器件制备方法

一种3d立体的电致发光器件制备方法
【专利摘要】本发明一种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括：非平面衬底的立体三维物体、基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层；使用喷涂工艺依次制作以上结构，并使其完全覆盖上一层结构；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第一导电层控制灰度，并分隔有多个独立控制区域或像素元，第一导电层被灰度调节层全部覆盖；第二导电层与第三导电层控制闪动。实现了大面积制作，低致安全电压工作，简易识别厚度，立体多角度不受限制发光器件。本发明可以广泛用于立体发光器件的制备，在实物广告、建筑墙体、安全标识均可以广泛使用。
【专利说明】一种3D立体的电致发光器件制备方法

【技术领域】
[0001]本发明属于电致发光器件应用【技术领域】。
[0002]

【背景技术】
[0003]电致发光平板器件又名场致发光平板器件，作为一种柔性塑料薄膜面发光显示光源，已经广泛用于建筑装饰、汽车仪表、液晶背照明、平面广告等。现阶段新型平板显示技术不断追求大、轻、薄、节电等技术指标。目前平板显示器多是以玻璃、塑料薄膜基材为主体，如:场发射显示器(FED)、液晶显示器(IXD)、有机电致发光显示器(OEL或OLED)、等离子体显示器(PDP)、LED大屏幕显示。其缺点是平面玻璃易破碎、面积受限、重量大、工作发热、不可弯曲、生产周期长、成本较高、无法实现立体多面发光等。
[0004]现有技术实现3D发光均是使用LED发光二级管，通过立体透明导光结构实现；或使用巨型泛光灯照射楼体、平面广告。而使用长余辉夜光材料制造的立体发光则需要辅助光源，并且良好视觉余辉只有1小时。而已有的电致发光技术，是建立在有机或无机电致发光材料基础上的一种平面发光器件，其使用真空镀膜或丝网印刷技术制作成固定发光图案或像素元，通过电路控制实现单纯开关闪动，而大面积的电致发光器件在公开资料中已有大量阐述，专利 W09626627、JP31-157070，中国专利 87107413.3,87105208.3、96122380.4,89106585.7、2014103731850、2013104986532、2013106949379、2010101971758等。现有器件的交流电致发光器件基本结构均是由两电极控制实现发光模式，通过印刷方式或涂敷方式在平面或线体上制作背电极、绝缘层、发光层、ITO电极，通过驱动器实现完全闪动或不同区域的闪动控制。中国专利201110385392.4、201210022011.0记载使用钛酸铜钙材料实现多层电子发射提高亮度的结构，但他们均无法调节灰度，尤其是立体多种局部灰度对比，如现有有规则平面立体发光技术的实现均需要片状器件制备后裁剪粘贴。
[0005]本发明一种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底的立体三维物体、基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层；使用喷涂工艺依次制作以上结构，并使其完全覆盖上一层结构；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第一导电层控制灰度，并分隔有多个独立控制区域或像素元，第一导电层被灰度调节层全部覆盖；第二导电层与第三导电层控制闪动。实现了大面积制作，低致安全电压工作，简易识别厚度，立体多角度不受限制发光器件。
[0006]本发明可以广泛用于立体发光器件的制备，在实物广告、建筑墙体、安全标识均可以广泛使用。


【发明内容】

[0007]一种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底的立体三维物体、基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层；使用喷涂工艺依次制作以上结构，并使其完全覆盖上一层结构；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第一导电层控制灰度，并分隔有多个独立控制区域或像素元，第一导电层被灰度调节层全部覆盖；第二导电层与第三导电层控制闪动。
[0008]本发明中的立体三维物体是在塑料、木材、金属、石材、纸材、布材在立体三维物体表面喷涂基础吸附层，但然也可以在玻璃、陶瓷、塑料薄膜、亚克力、玻璃钢等物质的平面表面制作。基础吸附层使用环氧、硅胶、清漆、油墨中的一种，当然也不局限于以上材料，其主要是使表面光滑，易于节省导电材料与发光材料，并且使其发光均匀。灰度调节层使用钛酸铜钙材料与正硅酸乙酯、水、乙醇混合后喷涂。钛酸铜钙材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合喷涂后放置24小时，形成硅基溶胶钛酸铜钙层，厚度0.001-0.01毫米，使用热风40-120度烘干牢固，其可以产生于电压有灵敏线性关系曲线，胶体粘度使用稀释剂调节。当然钛酸丁酯、异丙醇铝均可以替代正硅酸乙酯，产生类似效果。钛酸铜钙材料使用其它类粘合剂如单纯环氧树脂、油墨等材料均无法实现上述功能。钛酸丁酯、异丙醇铝、正硅酸乙酯或有机锌等材料在与水的反应中加入微量酸碱能够调节PH值，加速胶体成熟过程。
[0009]本发明中的第一导电层、第二导电层使用金属导电纳米材料，它们可以产生良好的导电率，如使用金、银、铝、铜；当然也可以是碳、有机物导电物、液体导电物等，其需要根据制作环境、基础材料确定。第三导电层使用蓝色透明导电聚合物材料，为使得第三导电层电阻电压均匀，发光效果均匀，第三导电层表面或边缘制备有隐形电流导流条，设计位置可以根据具体物体形状、电极位置而定，可以是直线、曲线、网格等；隐形电流导流条是将银浆或铜浆制成1-2毫米导电线带，并使用白色或彩色反光材料覆盖在导电线带表面，使用常温或紫外固化方式。当然小面积导流条也可以不使用，或不加白色或彩色反光材料覆盖。电流导流条主要是避免透明导电聚合物材料制作时用量无法准确控制，解决表面电阻大问题，当然透明导电聚合物材料主要作用是透明导电，其也可以被其它材料取代如喷涂ITO液、ΑΤΟ液或氧化锌、氧化锡、纳米银、金属线等纳米材料，或真空镀金属氧化物材料，它们虽然电阻大、工艺复杂，但都能达到基本发光效果。
[0010]本发明中的绝缘介质层使用绝缘介质材料二氧化钛与常温固化粘合剂混合物。电致发光层使用电致发光材料与常温固化粘合剂混合物，电致发光材料为蓝色、蓝绿色、白色、或它们的过渡色，电致发光层全部或部分覆盖在绝缘介质层表面。保护层使用环氧、硅胶、清漆、油墨中的一种。本发明中的常温固化粘合剂中加入正硅酸乙酯、水、乙醇、油墨混合物可以产生降低电压特别效果，其首先是正硅酸乙酯、水、乙醇混合熟化，其也可以通过加入酸、碱加速反应，形成液相较多的溶胶凝胶，再与油墨混合，油墨使用酒精、丙酮、异丙醇、二甲基甲酰胺、甲苯等溶剂稀释。常规各类油墨作为粘合剂制作电致发光器件效果不是最佳，所以人们经常使用专用特殊油墨，如:环氧类油墨、PCV类、聚氨酯类等，它们受电压影响较大，发光均需要80V以上，它们当然也可以用于本发明中。单本发明中正硅酸乙酯、水、乙醇与油墨混合物制作的粘合剂，只加入少量油墨或不加油墨，最好是水性油墨，其可以扩大油墨选择的种类，并使得使用电压降低到36V就可以发光。
[0011 ] 本发明中的第二导电层与第三导电层分隔制作对应图案，发光可以实现局部或全部发光，当局部实现发光可以使用第二导电层或第三导电层分隔制作对应图案，分隔后也可以实现局部灰度的控制改变。多极分级电压驱动器使用直流电工作，直流电源便于携带使用，当然也可以使用常规交流电源驱动，这种专用驱动器是特别为三电极的器件设计制造。当然本发明也可以使用现有驱动器，但无法实现灰度调节功能，其只能制作普通的3D立体发光效果。喷涂使用3D喷涂打印机、喷墨喷绘打印机、气载液体喷枪均可以实现，其可直接对3D打印机制作的立体模型、器件加工成3D发光器件，在表面或内部实现立体发光，呈现内部层次结构，便于外部观察；气载液体喷枪便于对现有大型立体结构喷涂发光，如房屋、汽车、舰船等。由于喷涂方式使发光层、绝缘层都薄于丝印技术，所以亮度远高于印刷。
[0012]一种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底具有金属表面的立体三维物体、灰度调节层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层。在非平面衬底具有金属表面的立体三维物体制作时，金属表面可以作为独立第一导电层电极使用，当其有第二导电层时，工艺效果与前文所述一样。当没有第二导电层、绝缘介质层时，需要制备灰度调节层。灰度调节层使用钛酸铜钙材料与正硅酸乙酯、水、乙醇混合后喷涂。钛酸铜钙材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合喷涂后放置24小时，形成硅基溶胶钛酸铜钙层，厚度0.001-0.01毫米，使用热风40-120度烘干牢固，其可以产生于电压有灵敏线性关系曲线，胶体粘度使用稀释剂调节。并使用使用喷涂工艺依次制作以上结构；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第三导电层控制发光图案，并分隔有多个独立控制区域或像素元；第三导电层使用蓝色透明导电聚合物材料，第三导电层表面或边缘制备有隐形电流导流条；隐形电流导流条是将银浆或铜浆制成1-2毫米导电线带，并使用白色或彩色反光材料覆盖在导电线带表面，使用常温或紫外固化方式。这种方法使得使用电压降低到36V就可以发光，其是安全电压，这是可以极大扩展了电致发光器件在玩具、家用消费电子、电器、广告等处应用。
[0013]—种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底的立体三维物体、第一导电层、灰度调节层、电致发光层、第三导电层、透明彩色保护层；使用喷涂工艺依次制作以上结构，细节与效果如前文所述；第三导电层使用蓝色透明导电聚合物材料；灰度调节层使用钛酸铜钙材料、钛酸钡、二氧化钛、钛酸丁酯、水、乙醇、油墨充分均与混合后喷涂，其中钛酸铜钙材料与钛酸丁酯、水、乙醇制作可以起到大幅降低电压效果。当然钛酸钡、二氧化钛、油墨的小量加入可以提高耐电压效果，但同时也使得使用电压上升，选择少量仍然有本发明效果或接近本发明效果。使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第三导电层控制发光图案，并分隔有多个独立控制区域或像素元。这种方法使得使用电压降低到36V就可以发光，其是安全电压，这是可以极大扩展了电致发光器件使用。
[0014]本发明中的灰度调节层或绝缘介质层所使用的粘合剂材料也可以是正硅酸乙酯、异丙醇铝中的一种，其与水、乙醇混合形成的溶胶凝胶体。但然使用其它的溶胶凝胶体也有相同效果，如含有锌的。
[0015]本发明中使用的专用控制电路或者常规控制电路组合，多极分级电压驱动器分别连接导电层，并使用闪动芯片控制，使得发光可以有多种颜色、各种动态的组合。本发明中的所有导电层都需要独立引出电极，同时为了不受外界影响，每层导电层可以引出两个以上电极，便于备用，并且导电层间必须相互独立。在整体发光器件设计时应该做电极位置设计，才可以使其美观、牢固、简单。
[0016]本发明中其在制备时基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层分别加入不同颜色的紫外荧光标记物，紫外荧光标记物是有机、无机的荧光染料或荧光颜料或荧光粉体，它们可以在紫外光或蓝光下发出彩色荧光。紫外荧光标记物能够显示出制作层的厚度。本发明中每一层厚度都决定器件的发光强度、发光均匀性、发光使用老化寿命均匀性、电流电阻分布均匀性，尤其是大面积喷涂，无法准确控制每个区域甚至每点的厚度。当每层分别加入不同颜色，其可以在激发光源下，很简单容易分辨出对上一工艺涂层的遮盖程度。

【具体实施方式】
[0017]—种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底的立体三维物体、基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层；使用喷涂工艺依次制作以上结构，并使其完全覆盖上一层结构；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第一导电层控制灰度，并分隔有多个独立控制区域或像素元，第一导电层被灰度调节层全部覆盖；第二导电层与第三导电层控制闪动。本发明使用的多层电极结构主要是实现由独立电路控制的灰度控制，当然第一导电层不接通，也可以实现常规技术的发光。
[0018]本发明中的立体三维物体是在塑料、木材、金属、石材、纸材、布材在立体三维物体表面喷涂基础吸附层，但然也可以在玻璃、陶瓷、塑料薄膜、亚克力、玻璃钢等物质的平面表面制作。本发明尤其在石膏基础表面制作具有成本低廉、造型独特简易优点。基础吸附层使用环氧、硅胶、清漆、油墨中的一种，当然也不局限于以上材料，其主要是使表面光滑，易于节省导电材料与发光材料，并且使其发光均匀；在金属表面上还可以起到绝缘安全作用。
[0019]灰度调节层使用钛酸铜钙材料与正硅酸乙酯、水、乙醇混合后喷涂。钛酸铜钙材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合喷涂后放置24小时，温度控制在30-60度，形成硅基溶胶钛酸铜钙层，厚度0.001-0.01毫米，使用热风40-120度烘干牢固，胶体粘度使用稀释剂调节，稀释剂常用醇类材料。当然钛酸丁酯、异丙醇铝均可以替代正硅酸乙酯，产生类似效果。选择钛酸铜钙材料是因其有很大的可调节介电常数特性。钛酸铜钙材料使用其它类粘合剂如单纯环氧树脂、油墨等材料均无法实现上述功能，它们只能用于提高亮度，并且是在单电极状态下。钛酸丁酯、异丙醇铝、正硅酸乙酯或有机锌等材料在与水的反应中加入微量酸碱能够调节PH值，加速胶体成熟过程。灰度调节层制造时也可以加入少量的油墨，用于提高粘附力，但其用量应该在5%以下。
[0020]本发明中的第一导电层、第二导电层使用金属导电纳米材料，它们可以产生良好的导电率，如使用金、银、铝、铜；当然也可以是碳、有机物导电物、液体导电物等，其需要根据制作环境、基础材料确定，它们多数都是常规的市售产品。其中常用的有铝、银、铜、碳、银包铜等材料。第一导电层、第二导电层中加入碳荧光量子点材料，其可以增强荧光特性，并不影响导电。第三导电层使用蓝色透明导电聚合物材料，为使得第三导电层电阻电压均匀，发光效果均匀，第三导电层表面或边缘制备有隐形电流导流条；隐形电流导流条是将银浆或铜浆制成1-2毫米导电线带，并使用白色或彩色反光材料覆盖在导电线带表面，使用常温或紫外固化方式。当然小面积导流条也可以不使用，或不加白色或彩色反光材料覆盖。电流导流条主要是避免透明导电聚合物材料制作时用量无法准确控制，解决表面电阻大问题，当然透明导电聚合物材料主要作用是透明导电，其也可以被其它材料取代如喷涂ITO液、ΑΤΟ液或氧化锌、氧化锡、纳米银等纳米材料，或真空镀金属氧化物材料，它们虽然电阻大、工艺复杂，但都能达到基本发光效果，这些材料、工艺是成熟的市场已知技术。
[0021]本发明中的绝缘介质层使用绝缘介质材料二氧化钛与常温固化粘合剂混合物，绝缘介质材料也可以是钛酸钡等，这些都是常见的产品，不需要特殊加工。绝缘介质层厚度3-10微米。
[0022]电致发光层使用电致发光材料与常温固化粘合剂混合物，电致发光材料为蓝色、蓝绿色、白色、或它们的过渡色，电致发光层全部或部分覆盖在绝缘介质层表面。电致发光材料可以使用市场销售牌号产品如:GG44、D502C、D502B、D417S、GG25等。电致发光层厚度10-50微米。
[0023]保护层使用环氧、硅胶、清漆、油墨中的一种，保护层主要是绝缘外接侵害发光层与导电层，如使用硅胶、含氟涂料可以阻隔潮气与紫外损害，提高器件使用寿命，甚至在水下使用作为漂浮发光指示器件。保护层厚度0.1-5毫米，主要根据应用场合、条件决定。保护层也可以直接加进彩色材料，实现彩色发光。
[0024]本发明中的常温固化粘合剂中加入正硅酸乙酯、水、乙醇、油墨混合物可以产生降低电压特别效果，其首先是正硅酸乙酯、水、乙醇混合熟化，其也可以通过加入酸、碱加速反应，形成液相较多的溶胶凝胶，再与油墨混合，油墨通常不超过20%，越少效果越好，但同时会减低其附着力。油墨使用酒精、丙酮、异丙醇、二甲基甲酰胺、甲苯等溶剂稀释。常规各类油墨作为粘合剂制作电致发光器件效果不是最佳，所以人们经常使用专用特殊油墨，如:环氧类油墨、PCV类、聚氨酯类等，它们受电压影响较大，发光均需要80V以上，它们当然也可以用于本发明中。单本发明中正硅酸乙酯、水、乙醇与油墨混合物制作的粘合剂，只加入少量油墨或不加油墨，最好是水性油墨，其可以扩大油墨选择的种类，并使得使用电压降低到36V就可以发光。
[0025]本发明中的第二导电层与第三导电层分隔制作对应图案，发光可以实现局部或全部发光，使用遮挡喷涂、制版雕空、粘贴遮挡层等方式实现，这在现有喷涂工艺中均经常使用。电极的分隔与连接可以使用过桥技术，使用绝缘物质隔绝上一层，再在绝缘物表面过渡电极，这些方法已经在薄膜电路开关、电发光片广告中使用。当局部实现发光可以使用第二导电层或第三导电层分隔制作对应图案，分隔后也可以实现局部灰度的控制改变。多极分级电压驱动器使用直流电工作，直流电源便于携带使用，当然也可以使用常规交流电源驱动，这种专用驱动器是特别为三电极的器件设计制造。当然本发明也可以使用现有驱动器，但无法实现灰度调节功能，其只能制作普通的3D立体发光效果。
[0026]本发明中喷涂使用3D喷涂打印机、喷墨喷绘打印机、气载液体喷枪均可以实现，其可直接对3D打印机制作的立体模型、器件加工成3D发光器件，在表面或内部实现立体发光，呈现内部层次结构，便于外部观察，尤其是尖角、曲面、球形制作实现发光，是现有印刷、镀膜技术无法实现的。气载液体喷枪便于对现有大型立体结构喷涂发光，如房屋、汽车、舰船等，制做工艺不受环境限制，如在巨型气体模型表面制造。当然本发明也可以制作现有的平面广告，也可以使用现有的透明塑料导电膜。
[0027]本发明的一种3D立体的电致发光器件制备方法，可以直接制造在金属表面，金属直接作为电极使用，金属立体可以便于个体器件加工，适合各类工具、另配件。它包括:非平面衬底具有金属表面的立体三维物体、灰度调节层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层。在非平面衬底具有金属表面的立体三维物体制作时，金属表面可以作为独立第一导电层电极使用，当其有第二导电层时，工艺效果与前文所述一样。当没有第二导电层、绝缘介质层时，需要制备灰度调节层。灰度调节层使用钛酸铜钙材料与正硅酸乙酯、水、乙醇混合后喷涂。钛酸铜钙材料、正硅酸乙酯、水、乙醇混合喷涂后放置24小时，形成硅基溶胶钛酸铜钙层，厚度0.001-0.01毫米，使用热风40-120度烘干牢固，其可以产生于电压有灵敏线性关系曲线，胶体粘度使用稀释剂调节。并使用使用喷涂工艺依次制作以上结构；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第三导电层控制发光图案，并分隔有多个独立控制区域或像素元；第三导电层使用蓝色透明导电聚合物材料，第三导电层表面或边缘制备有隐形电流导流条；隐形电流导流条是将银浆或铜浆制成1-2毫米导电线带，并使用白色或彩色反光材料覆盖在导电线带表面，使用常温或紫外固化方式。这种方法使得使用电压降低到36V就可以发光，其是安全电压，这是可以极大扩展了电致发光器件在玩具、家用消费电子、电器、广告等处应用。
[0028]—种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底的立体三维物体、第一导电层、灰度调节层、电致发光层、第三导电层、透明彩色保护层；使用喷涂工艺依次制作以上结构，细节与效果如前文所述；第三导电层使用蓝色透明导电聚合物材料；灰度调节层使用钛酸铜钙材料、钛酸钡、二氧化钛，并与钛酸丁酯、水、乙醇、油墨充分均与混合后喷涂，其中钛酸铜钙材料与钛酸丁酯、水、乙醇制作可以起到大幅降低电压效果，其在36V就可以发光，当在110V、400赫兹下发光强度可以达到丝印技术的1倍。当然钛酸钡、二氧化钛、油墨的小量加入可以提高耐电压效果，但同时也使得使用电压上升，选择少量仍然有本发明效果或接近本发明效果。本方法的灰度调节层、电致发光层也可以直接使用改性油墨喷涂。使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第三导电层控制发光图案，并分隔有多个独立控制区域或像素元。这种方法使得使用电压降低到36V就可以发光，其是安全电压，这是可以极大扩展了电致发光器件使用。本发明这种方法可以直接制作的传统电致发光结构器件，其由于使用了 3D喷涂工艺方式、灰度调节层的化学材料特别制作配比、荧光法标记厚度工艺等技术实现了发光均匀、大面积、多角度立体发光。如本发明可以制作在玻璃、塑料瓶球内部，密封后完全与外界隔绝，通过内置电源太阳能装置供电控制，可以使得寿命达到10年以上，用于水面、交通、地下等处巨型大面积安全发光标识或广告；当然也可以简易用于临时使用。
[0029]本发明中的灰度调节层或绝缘介质层所使用的粘合剂材料也可以是正硅酸乙酯、异丙醇铝中的一种，其与水、乙醇混合形成的溶胶凝胶体。但然使用其它的溶胶凝胶体也有相同效果，如含有锌的。本发明中使用工艺均是喷涂，喷涂工艺对喷涂的液体粘度要求严格，尤其是稀释剂的使用，溶胶凝胶体在没有完全成膜时，被喷涂在表面，在经过加温熟化成膜，其既可以满足稀释液稀释，又可以形成牢固膜。喷涂可以节省原料，更重要是可以使不同形状的立体物体所有部位均匀被涂敷，尤其是深槽与凸起部位。本发明不局限于喷涂方法，使用浸泡法经过后期甩膜也可以制作达到本发明效果，只是工艺复杂浪费原料，以及发光厚度无法控制发光不均匀。
[0030]本发明中其在制备时基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层分别加入重量比为0.01%-5%的不同颜色的紫外荧光标记物，紫外荧光标记物是有机、无机的荧光染料或荧光颜料或荧光粉体，它们可以在紫外光或蓝光下发出彩色荧光，如基础吸附层使用红色无机荧光颜料，第一导电层使用绿色有机荧光染料，灰度调节层使用蓝色有机荧光颜料，第二导电层使用黄色有机荧光染料，绝缘介质层使用蓝色有机荧光染料。它们的规则是相邻两层要使用不同颜色的荧光标记，这样在相互覆盖时，如有遗漏或不均匀或太厚，根据外表颜色就可以直接分辨，当然紫外荧光标记物也可以使用普通颜色材料替换，但其不便实施微观观测，也无法实现使用自动荧光检测仪测试监控。本发明中每一层厚度都决定器件的发光强度、发光均匀性、发光使用老化寿命均匀性、电流电阻分布均匀性，尤其是大面积喷涂，无法准确控制每个区域甚至每点的厚度。当每层分别加入不同颜色，其可以在激发光源下，很简单容易分辨出对上一工艺涂层的遮盖程度。紫外荧光标记物能够显示出制作层的厚度，紫外荧光标记物材料只是用于制作过程，其可以再干燥后荧光特性消失，如使用有机类荧光材料。导电层中加入荧光材料还可以避免喷涂时遗漏形成短路。
[0031]本发明优点在于
1)本发明交、直流均可以直接发光使用工作，如使用交流发光只需要36V就可以发光，低于现有技术，避免现有技术需要90V-150V高交流压工作。但然本发明也可以用于高压高频其有更加良好的亮度。可以用于玩具、家电、手机、电线、灯具、展品展示、服装鞋帽等。
[0032]2)本发明在制作中通过使用荧光发光法，简易标识出器件制作中每层厚度，大幅提高生产效率与成品率，并且不会影响使用。其工艺简单适合超大面积制造，喷涂使得材料节省 30-50%。
[0033]3)本发明的多层结构可应用在矩阵显示器件中，经过控制器调节，实现了高亮度电致发光带有灰度矩阵显示效果，可以用于终端图像信息显示器，改变现有技术只能用于图案的显示，并制作成立体显示。如使用在柔性塑料显示器中，对发光颜色设置为红蓝绿独立驱动控制，实现彩色电视显示器效果，适合超大面积使用，其重量、安装、成本低于现有的LED，可以制造出1-10平方米立体显示，如制作在高架桥立柱表面、房屋表面。
[0034]4)本发明使用的喷涂工艺，也适用于3D喷涂打印机或喷墨打印机或气载液体喷枪，尤其适用于3D打印机产品的效果展示。本发明使用的三层结构电极，利用钛酸铜钙材料实现可调节灰度发光。利用喷涂工艺实现立体三维发光器件的制造，其可以制作在任意物体表面，形成立体发光效果，用于样品展示、安全标识、建筑、车船体、家具、服装广告、其可以制作在金属、木材、塑料、布类、石材。能够在环境温度-60度到200度工作。同时本发明可以制造在飞机、舰船、车辆、服装整体表面，或有各种立体夹角表面或内部，发射出灰蓝色天空或海洋背景可调节灰度发光，用于白天降低物体边缘及表面反射，干扰视觉对物体灰度与反射光的判断，产生白天缩小体积达到隐形效果，尤其是对小型低空飞行器；当然颜色的匹配与改变也可以用于沙漠、丛林的视觉隐身。
[0035]实施例1.一种3D立体的球体电致发光器件制备，选择塑料空心球体如篮球、足球，表面基础吸附层使用改性红色环氧喷涂0.01毫米厚、干燥。
[0036]使用银浆做第一导电层，按重量比加入有机荧光绿染料0.1%，喷涂在基础吸附层表面、干燥。灰度调节层使用钛酸铜钙材料与正硅酸乙酯、水、乙醇混合后，放置24小时，按以上材料的重量比加入1%油墨，0.07%的荧光橙染料，喷涂在第一导电层表面，在紫外灯下观察完全覆盖、干燥。
[0037]第二导电层使用银浆，按重量比加入有机荧光蓝染料0.5%，喷涂在灰度调节层表面、干燥。绝缘介质层使用二氧化钛与环氧粘合剂混合物，再加入重量1%的无机红色荧光材料，喷涂在第二导电层表面、干燥。电致发光层使用D502蓝绿色电致发光材料与环氧粘合剂混合物，喷涂在绝缘介质层表面、干燥。环氧粘合剂混合物是加入正硅酸乙酯、水、乙醇、油墨混合物。
[0038]第三导电层使用聚合物透明导电材料，喷涂在电致发光层表面、干燥。保护层使用环氧树脂。透明彩色层使用PVC涂料加入红色荧光透明材料。
[0039]实施例2.一种3D立体的电致发光喝水杯，使用3D打印机制作带把手彩色塑料水杯。基础吸附层使用环氧制备。选择铜浆做第一导电层，按重量比加入有机荧光绿染料0.1%，喷涂在基础吸附层表面、干燥。灰度调节层使用钛酸铜钙材料加钛酸钡混合材料，再与钛酸丁酯、水、乙醇、油墨均匀混合制作成灰度调节层，油墨使用聚氨酯粘合剂材料，它们中加入红色荧光染料喷涂成膜。
[0040]电致发光层使用D512C发光材料，同样再与钛酸丁酯、水、乙醇、油墨均匀混合制作成发光层。第三导电层、透明彩色保护层；使用喷涂工艺依次制作以上结构；第三导电层使用透明导电聚合物材料；粘合剂材料是钛酸丁酯、水、乙醇、油墨，它们充分均匀混合后喷涂；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第三导电层控制发光图案，并分隔有多个独立控制区域或像素元。第三导电层使用聚合物透明导电材料，喷涂在电致发光层表面、干燥。保护层使用防水无色透明硅橡胶。透明彩色层使用PVC涂料加入蓝色荧光透明染料材料，形成蓝色电致发光杯子。
[0041]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。
【权利要求】
1.一种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底的立体三维物体、基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层；使用喷涂工艺依次制作以上结构；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第一导电层控制灰度，并分隔有多个独立控制区域或像素元，第一导电层被灰度调节层全部覆盖；第二导电层与第三导电层控制闪动。
2.如权利要求1所述一种3D立体的电致发光器件制备方法，立体三维物体是塑料、木材、金属、石材、纸材、布材在立体三维物体表面喷涂基础吸附层，基础吸附层使用环氧、硅胶、清漆、油墨中的一种；灰度调节层使用钛酸铜钙材料与正硅酸乙酯、水、乙醇混合后喷涂，厚度0.001-0.01毫米。
3.如权利要求1所述一种3D立体的电致发光器件制备方法，第一导电层、第二导电层使用金属导电纳米材料；第三导电层使用蓝色透明导电聚合物材料，第三导电层表面或边缘制备有隐形电流导流条；隐形电流导流条是将银浆或铜浆制成1-2毫米导电线带，并使用白色或彩色反光材料覆盖在导电线带表面，使用常温或紫外固化方式；第一导电层、第二导电层中加入碳焚光量子点材料，实现导电发光。
4.如权利要求1所述一种3D立体的电致发光器件制备方法，绝缘介质层使用绝缘介质材料二氧化钛与常温固化粘合剂混合物；电致发光层使用电致发光材料与常温固化粘合剂混合物，电致发光材料为蓝色、蓝绿色、白色、或它们的过渡色，电致发光层全部或部分覆盖在绝缘介质层表面；保护层使用环氧、硅胶、清漆、油墨中的一种。
5.如权利要求1所述一种3D立体的电致发光器件制备方法，第二导电层与第三导电层分隔制作对应图案，多极分级电压驱动器使用直流电工作；喷涂使用3D喷涂打印机或喷墨喷绘打印机或气载液体喷枪。
6.如权利要求1所述一种3D立体的电致发光器件制备方法，其在制备时基础吸附层、第一导电层、灰度调节层、第二导电层、绝缘介质层分别加入不同颜色的紫外荧光标记物，紫外荧光标记物是有机、无机的荧光染料或荧光颜料或荧光粉体，它们在紫外光或蓝光下发出彩色荧光。
7.—种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底具有导电金属表面的立体三维物体、灰度调节层、电致发光层、第三导电层、保护层、透明彩色层；使用喷涂工艺依次制作以上结构；其中灰度调节层加入不同颜色的紫外荧光标记物，紫外荧光标记物是有机、无机的荧光染料或荧光颜料或荧光粉体，它们可以在紫外光或蓝光下发出彩色荧光；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第三导电层控制发光图案，并分隔有多个独立控制区域或像素元；第三导电层使用透明导电聚合物材料，第三导电层表面或边缘制备有隐形电流导流条；隐形电流导流条是将银浆或铜浆制成1-2毫米导电线带，并使用白色或彩色反光材料覆盖在导电线带表面，使用常温或紫外固化方式。
8.—种3D立体的电致发光器件制备方法，它包括:非平面衬底的立体三维物体、第一导电层、灰度调节层、电致发光层、第三导电层、透明彩色保护层；使用喷涂工艺依次制作以上结构；第三导电层使用透明导电聚合物材料；灰度调节层使用钛酸铜钙材料、钛酸钡、二氧化钛混合材料，再与粘合剂材料均勾混合制作成灰度调节层，粘合剂材料是钛酸丁醋、水、乙醇、油墨，它们充分均匀混合后喷涂；使用多极分级电压驱动器分别连接导电层，第三导电层控制发光图案，并分隔有多个独立控制区域或像素元。
9.根据权利要求7所述一种3D立体的电致发光器件制备方法，灰度调节层或绝缘介质层所使用的粘合剂材料是正硅酸乙酯、异丙醇铝中的一种，其与水、乙醇混合形成的溶胶凝胶体。
10.根据权利要求7所述一种3D立体的电致发光器件制备方法，第一导电层、灰度调节层分别加入不同颜色的紫外荧光标记物，紫外荧光标记物是有机、无机的荧光染料或荧光颜料或荧光粉体，在紫外光或蓝光下发出彩色荧光。
【文档编号】H05B33/10GK104507194SQ201410750765
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】郑岩, 边静宇, 郭素文, 陈磊, 徐春霞 申请人:上海洞舟实业有限公司