一种新颖的喷射沉积技术使得有可能产生覆盖注塑塑料的电致发光结构,以形成一个弯曲的发光面。
光源通常追溯添加到塑料成型,但他们的重量,都装配时间增加产品。如果我们能制造塑料零件照亮主体,我们可以没有笨重的灯具。例如,加入到高速公路锥体的顶部分开灯将是不必要的,如果圆锥体的表面能发光。同样,照明头盔和挡泥板会使骑自行车的人,无需额外的灯光更容易被其他道路使用者,或汽车可以有刹车灯,并纳入模压保险杠的表面指标。
电致发光是有趣的,因为它是有效的,电致发光(EL)器件是用薄的大照射面积。结合EL层成为一个大批量的生产工艺,如注塑,就可使一个巨大的各种照明产品具有不同的表面轮廓的大规模生产。
以前开发一个名为INSPIRE模内涂装系统,1中,我们外套的工具腔热固性粉末,然后用注塑直接从模具制作手绘的一部分。类似的方法可用于生产塑料零件的多层EL表面,给定一个合适的模层的应用技术。
EL的生产方法可涉及昂贵和特殊的真空沉积技术,但更简单的基于溶液的方法,可用于聚合物基材料。对于聚合物EL器件的电流的制造工艺是丝网印刷,旋涂和喷墨印刷。卷到卷的方法是在处理较大的区域和更大的容量和有效的,因此,是当前研究的重要领域,2,3,但没有这些方法都适合于模层应用,因为它们需要一个平坦的基板(虽然它可以是灵活的)。有些工作已经做了冲压EL材料到3D或弯曲的表面,4但喷射沉积是不同的配置更适合的应用技术。
喷射沉积可以很容易地应用于一系列不同层材料到3D,轮廓表面。它已被用于应用有机电活性,EL,和光伏材料5-7,因此,似乎适合于模内使用。
我们的方法是一种多层EL结构应用到使用喷雾沉积工艺的注入模腔,然后在注射模内对层以产生一个模制的塑料部分有EL表面。在这项工作中所用的结构示于图1。
图1。
的4层电致发光(EL)的结构。蓝色箭头表示发射的光的方向。
我们来源于市售的EL材料,包括导电聚合物,银膏,陶瓷,电介质膏,和蓝绿色荧光体膏料。我们这些稀释用合适的溶剂和所用的喷枪向层施加到注模工具。我们的模内施加一个释放喷雾,然后喷刷的多层结构到一个加热的模具。每个层,使其干燥涂布下一层之前。所用的结构是一个聚合物电极(用银导电片),其次是荧光体,电介质和最后的后银电极,这是然后注射成型结束。我们添加的银片,以该导电性高分子电极,以确保一个对面的电接触点的电极的宽度均匀分布电荷。一个喷射部分可以看出,在图2。
图2。
一个弹出EL成型零件。
图3。
的注射模制的塑料部分与被照明的,弯曲的EL面从(A)的顶部及(b)侧观察。
EL部件具有弯曲光照表面通过注射成型被成功地生产了直接施加到工具腔的层(参见图3)。到目前为止,在模内的设备发射的光的仅一个较低的水平。例如,他们不得不为44.7±14.2lx的照度与169.0±13.0lx使用相同的材料的内部制成未模制的丝网印刷设备的比较。这一过程的进一步细节可以在其他地方找到。8虽然成型EL部分确实亮了起来,在低照度和零件之间的高变异表明出现了一些问题,这个早期的过程。表面光洁度差,由于脱模性,导电性高分子电极没有被充分固化,该层结构是因为由注入的聚合物的破坏的不均匀。
在改进过程的下一个步骤是探讨其他模具治疗/面,不同的注射位置,以及成型参数,以改善层结构。此外,使用快速工具加热和冷却的方法将两者加快这一进程,并确保该导电性高分子的注塑循环过程中完全固化。我们已经确定了对大批量的生产EL器件的一个途径,和目前正在调查此作为制备其他的多层结构,如光伏电池和电池组的方法。
伯大尼米德尔顿
华威华威制造集团大学