专利名称：透光的导电塑料薄膜电极及其制造方法
技术领域：
本发明涉及有广泛用途的导电片或网的制造，所述用途例如用在电荧光以及其它电光敏的薄层显示装置，灯，或信号中，响应于通过其中的电流，产生并透光。
已知有许多复合的电荧光的或电光敏的薄层发光，导光的装置，参考文献可参见Jaffe等人美国专利3,315,111；Amans美国专利3,295,002以及Kawashinma等人美国专利4,411,759，在这些文献中公开了这类装置。在所有已知的装置中，复合结构是含有栅格的叠层，所述栅格由前电极层或涂层，后电极层或衬托物以及夹于其中间，响应于电极间电场而产生和透光的电光敏或荧光层或涂层组成。可将电荧光层印制成图案或符号的形式，而上面的电极层必须不仅导电而且透光从而使得激活的图案或符号可视。电引线加在顶层部和底部的电极层上，并且整个栅格叠层包在保护性的顶部和底部薄片中，所述薄片例如透明的，不导电的塑料薄膜，导电引线从这里引出使得电流通过叠层从而激励磷光层。
这些装置存在的问题之一是需要提供坚固，挠性，自承的，导电的以及高度透光的电极层。常用的便宜的塑料薄膜坚固，挠性并且导光但却不导电。导电材料例如氧化铟，氧化锡以及类似的已知材料是用于形成电和透光层的已知涂层材料，但所形成的薄层本身不能自承或不坚固，并且必须涂在存在于基电极例如铝箔上面的磷光层上面以形成薄层。
有必要寻找一种自承的，廉价的，坚固的，挠性的塑料网，所述塑料网导电而且透光并可以大批形式预制，例如连续的网状，以满足许多不同的用途包括前面所讨论的电荧光装置的制造。
本发明基于以下的发现，即通过形成或给网提供大量紧密排列的小直径通道，洞孔，孔眼或通路，并且提供给薄的多层网的两个表面含有导电的金属氧化物优选为粘性连接材料的透光的，导电的颗粒状材料薄层。由于导电的颗粒状物质充满了孔或洞或沿着塑料网体内的通路进行延伸，形成了导电通路但并不显著降低网的透光性能，支撑塑料网的相对表面上的薄层处于导电状态。这样施于网的顶部表面涂层的任何区域的电流可通过被充满的通道被传导到网的底部表面涂层，从而提供了导电，透光的塑料网，它在作为塑料薄膜的情况下，保留了塑料薄膜的一切优良性能但却克服了它通常的绝缘性能。
图1是按照本发明实施例的透光导电塑料薄膜的透视图；图2是沿着图1的2-2线的剖面图；图3是按照本发明实施例的电荧光体或显示符号的剖面示意图；图4是用薄的，半透明的，导电的盐例如铟-锡氧化物层进行预涂的塑料组合物的透光的，导电的挠性纤维或细丝编织成的透光，导电的塑料网的透视图，以及图5是由塑料组合物的透光的，挠性的纤维或细丝所编织成的透光导电塑料网的剖面图，所编成的网在两面涂布了薄的，半透明的导电的盐，例如铟-锡氧化物薄层，这样可使得网导电。
参照附图1和2，薄而挠性的，透明的塑料薄膜11的薄片或网，例如具有厚度约0.25到约50密耳(0.00025英寸到0.05英寸)对苯甲二酸乙二醇酯(Mylar)，聚乙烯，聚丙烯，尼龙，赛璐玢或其它类似的坚固薄膜，优选采用自动激光烧灼，机械打孔或穿孔方法打上大量的紧密排列的孔或洞12，同时保持薄膜的连续网状。
接着在打孔薄膜的两表面涂上常用的导电的，半透明的金属氧化物例如铟-锡氧化物(ITO)层的薄层，此氧化物层由在氧气存在下通过对铟-锡靶进行反应溅射沉淀而成。该步骤在薄膜的两表面及穿透薄膜的孔12内形成了连续的半透明的导电的镀层，从而形成了导电通道15。
这提供了坚固的，挠性的，半透明的，自承的导电塑料薄膜10或电极薄膜，所述薄膜可成批生产，不依赖于与它们一起使用的其它组分，例如第二电极层或磷光层或电接头或引线。
参照附图4和5的实施例，本发明的坚固的，挠性的，半透明的，自承的导电塑料网或电极网可由塑料纤维或细丝编成的网或织物组成。在图4中，编织网30包含了疏松编织的数条经向和纬向纤维31，所述纤维31形成纤维的塑料组合物，例如尼龙，涤纶聚酯，嫘萦再生纤维素，或类似的组合物，挤压而成，然后再用薄层的半透明的导电组合物，例如铟-锡氧化物进行涂布，再编织形成网30。
在网30中，半透明的导电的纤维31从网30的一个表面波动到另一表面并且将电流传导到它们周围以及它们的径向。
在图5的网35中，经向和纬向的纤维36由上述类型的纤维形成塑料组合物挤压而成，然后疏松编织成半透明的织物网。再在网的两表面上涂上半透明导电的组合物形成的薄层37和38，所述导电组合物渗透到纤维间的通道处或空间内从而产生导电接触，或渗透到薄层37和38间的通道39中，藉此，网35在薄层37和38的表面之间能导电。
参看附图3，显示了由分隔的图案20或字母组成的电荧光体或显示信号，每个图案或字母包含由如图1和2中的顶部电极层10，中间荧光层22，例如硫化锌，磷光层，以及基电极层21，例如铝箔，所组成的叠片，该叠片连于不导电支撑表面25，例如玻璃或塑料。薄层10可用图4中的网30或图5中的网35代替。
分隔图案可以是从叠片或网切割出或穿孔得到的装饰图案或数字或字母。例如，薄铝箔片或网可用含有常规磷光物质，例如含有少量过渡金属例如锰的硫化锌，的常规电荧光组合物，用常规方法进行涂布，然后叠到顶部电极导电薄膜或网的片或网上。可选择地，磷光层可涂在顶部电极导电薄膜或网上，然后叠到底部电极箔上以形成该装置。
从本质而言，本发明的一个实施例涉及处理不导电的挠性的，坚固的，半透明的片状材料，例如塑料薄膜，使之导电但不损害其正常的半透明，挠性及强度，完成以上过程可过激光烧灼，打孔，穿刺或穿孔等方式在薄片上打出足够小的孔以便可用半透明的导电盐，例如铟-锡氧化物的沉积物，进行填充，穿孔薄片的相对两表面则用常规方法涂以连续的导电盐层以形成薄的，连续的，半透明的薄层，常规方法例如反应溅射法，汽相淀积法或其它技术。例如可参见美国专利5,489,489。
本发明塑料薄膜进行打孔的优选方法为常用的机械穿孔或打孔装置或用激光装置以形成大量随机的或均一的紧密排列的孔，这些孔具有小的孔径，例如孔径在0.002英寸和0.06英寸之间，并且相互间隔为0.004英寸到0.5英寸之间。关于本发明所用的塑料薄片材料进行打孔所需的激光装置的公开可参照美国专利3,226,527；4,218,606和4,743,123。
本发明半透明的电极薄片，薄膜或编织品适于许多不同的用途，对于这些用途透过上部电极进行观察的能力或上部电极透光的能力都是必需的，对于与挠性的后部电极以及电荧光磷光层相结合的平面的，薄的电荧光体或符号，本发明的电极片特别有用，所述电荧光磷光层夹在中间当电场经过前后电极层之间时用于激活和发光。
磷光层或涂于后电极片的前表面或前部半透明的电极片的后表面上。后电极片无需半透明，例如可用薄的铝箔，但也可与用作前电极片的新型半透明薄膜相同，在这种情况下，如果显示符号附于透明的支承例如玻璃窗上，那么显示符号，例如某图案，可从两面看见。
在本领域已知有许多磷光涂布组合物，对于适宜的组合物以及其涂布方法的公开可参见美国专利5,294,368和5,411,759。
本发明的新型的半透明的电极薄膜及织物网，以及它与电荧光层和后电极片，例如铝箔，所形成的叠层的一个重要优点是它们可以大的片或网的形式进行生产，随后再切割成单一可自承的图案，字母或数字，而且在将电极引线与上部和下部电极相连之前就可将分隔开的单个符号进行装配，如图3中导线23和24所示。这对于以前所知的在连上电引线之后才将两个薄层嵌入保护的顶部和底部薄膜之间的装置是不可能的。
应该理解为上面的描述仅仅是对本发明的说明。本领域的技术人员可设计出许多不偏离本发明的可选方案和改进。因此，本发明应该包括所有这些可选方案和改进及变更，只要它们落入所附权利要求书的范围之内。
权利要求
1.坚固的，挠性的，半透明的导电塑料网电极，包括薄的，通常不导电的坚固，挠性，半透明薄膜或织物的薄片，所述薄膜或织物含有大量紧密排列的狭窄的通过其厚度且遍及其全部外表面的孔道，所述薄片的前后表面提供了导电组合物的连续半透明的薄层，所述导电组合物沿着所述孔道进行延伸从而在所述的前后表面间产生了导电的连续性并且形成了所述的塑料网电极。
2.按照权利要求1的导电塑料网电极，包含具有厚度为0.5至50密耳的塑料薄膜。
3.按照权利要求1的导电塑料网电极，包含选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙和赛璐玢组成的组的塑料薄膜。
4.按照权利要求1的导电塑料网电极，包含由涂有透明导电组合物使网导电的塑料组合物的细丝所编成的半透明的织物。
5.按照权利要求1的导电塑料网电极，包含由塑料组合物的细丝编成并其后用可渗透至纤维之间以使网导电的半透明导电组合物在两表面进行涂布的半透明织物。
6.按照权利要求1的导电塑料薄膜，其中所述导电组合物含有金属氧化物层，所述氧化物层含有少量对塑料薄膜表面具有较好亲和性的树脂粘合剂材料。
7.按照权利要求1的导电塑料薄膜，其中所述导电组合物含有氧化铟。
8.按照权利要求7的导电塑料薄膜，其中氧化铟包含铟-锡氧化物。
9.用于电荧光显示装置的按照权利要求1的导电塑料网电极，所述电极含有进一步在其导电薄层的一面涂有磷化合物的连续的电荧光层的所述塑料薄膜或织物。
10.按照权利要求9的导电塑料网电极，其中所述磷化合物层也含有少量对所述导电层具有亲和性的树脂粘合剂材料。
11.用作电荧光显示装置的按照权利要求1的导电塑料网电极，所述电极含有所述塑料网电极作为前电极，后部挠性导电片作为后电极，并在其中间夹有磷化合物的连续的电荧光层，经过电极片的电场，流过所述磷化合物层并流过另一电极片而引起所述电荧光层发光，发出的光通过前电极可被看见。
12.按照权利要求11的导电塑料网电极，包含涂有氧化铟的穿孔的聚对苯甲二酸乙二醇酯的前电极膜；中间电荧光磷光层，以及导电的铝箔后电极。
13.生产坚固的，挠性的，半透明的导电金属网电极的方法，所述方法，包含的步骤有(a)形成坚固，挠性，半透明的塑料网，所述网含有大量排列紧密狭窄的孔通，它们延伸至网的厚度，以及(b)用导电组合物的薄的，半透明的，连续薄层涂布所述塑料网的前后表面，所述导电组合物通过所述孔道延伸从而在所述前后表面产生导电连续性并形成所述的塑料网电极。
14.按照权利要求13的方法，其中所述的塑料网是具有厚度在0.5至50密耳之间的薄膜。
15.按照权利要求14的方法，其中所述塑料薄膜选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙和赛璐粉。
16.按照权利要求13的方法，其中所述导电组合物包含金属氧化物层，所述金属氧化物层含有少量与塑料薄膜表面具有良好亲和性的树脂粘合剂材料。
17.按照权利要求13的方法，其中所述导电组合物包含氧化铟。
18.按照权利要求17的方法，其中氧化铟包含铟-锡氧化物。
19.制备电荧光显示装置的按照权利要求13的方法，所述方法包含用磷化合物的连续的电荧光层涂布所述塑料网电极的导电层的一面。
20.按照权利要求19的方法，其中所述磷化合物层也包含少量对所述导电层具有亲和性的树脂粘合剂材料。
21.生产电荧光显示装置的按照权利要求13的方法，所述方法包含装配所述的塑料网电极作为前极，后部挠性导电片作为后电极，以及在其中间夹入磷化合物连续的电荧光层，当电场通过一场电极片，流经所述的磷化合物层并流经另一电极片引起所述的电荧光层发光，所发出的光通过所述前电极可被看见。
22.按照权利要求27的方法，所述方法包含的步骤有用氧化铟涂布穿孔的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，在上面叠加中间电荧光磷光层，以及导电的铝箔后电极以形成电荧光装置。
23.生产坚固的，挠性的，半透明的导电塑料网电极的方法，所述方法包含步骤(a)挤压出塑料组合物的坚固的半透明的纤维；(b)用半透明的导电表层涂布所述纤维，以及(c)编织所述纤维以形成半透明的导电薄织物网。
全文摘要
通过在通常不导电的半透明的塑料薄膜上打孔,或通过编织塑料纤维网然后施加于导电金属氧化物例如铟－锡氧化物的薄膜或织物薄层的两表面,从而生产挠性半透明的导电塑料薄膜电极。传导层通过孔眼进行传导或编织出一定间隔以形成导电薄膜或网电极,所述电极与电荧光层和后电极一起可用于形成光体,符号以及类似的电荧光叠层。
文档编号H01J1/00GK1177820SQ97112448
公开日1998年4月1日 申请日期1997年6月12日 优先权日1997年6月12日
发明者崔圭泽, 崔圭秉, 崔圭东, 崔圭彦 申请人:崔圭泽, 崔圭秉, 崔圭东, 崔圭彦