一種新穎的噴射沉積技術使得有可能產生覆蓋注塑塑料的電致發光結構,以形成一個彎曲的發光面。
光源通常追溯添加到塑料成型,但他們的重量,都裝配時間增加產品。如果我們能制造塑料零件照亮主體,我們可以沒有笨重的燈具。例如,加入到高速公路錐體的頂部分開燈將是不必要的,如果圓錐體的表面能發光。同樣,照明頭盔和擋泥板會使騎自行車的人,無需額外的燈光更容易被其他道路使用者,或汽車可以有剎車燈,并納入模壓保險杠的表面指標。
電致發光是有趣的,因為它是有效的,電致發光(EL)器件是用薄的大照射面積。結合EL層成為一個大批量的生產工藝,如注塑,就可使一個巨大的各種照明產品具有不同的表面輪廓的大規模生產。
以前開發一個名為INSPIRE模內涂裝系統,1中,我們外套的工具腔熱固性粉末,然后用注塑直接從模具制作手繪的一部分。類似的方法可用于生產塑料零件的多層EL表面,給定一個合適的模層的應用技術。
EL的生產方法可涉及昂貴和特殊的真空沉積技術,但更簡單的基于溶液的方法,可用于聚合物基材料。對于聚合物EL器件的電流的制造工藝是絲網印刷,旋涂和噴墨印刷。卷到卷的方法是在處理較大的區域和更大的容量和有效的,因此,是當前研究的重要領域,2,3,但沒有這些方法都適合于模層應用,因為它們需要一個平坦的基板(雖然它可以是靈活的)。有些工作已經做了沖壓EL材料到3D或彎曲的表面,4但噴射沉積是不同的配置更適合的應用技術。
噴射沉積可以很容易地應用于一系列不同層材料到3D,輪廓表面。它已被用于應用有機電活性,EL,和光伏材料5-7,因此,似乎適合于模內使用。
我們的方法是一種多層EL結構應用到使用噴霧沉積工藝的注入模腔,然后在注射模內對層以產生一個模制的塑料部分有EL表面。在這項工作中所用的結構示于圖1。
圖1。
的4層電致發光(EL)的結構。藍色箭頭表示發射的光的方向。

我們來源于市售的EL材料,包括導電聚合物,銀膏,陶瓷,電介質膏,和藍綠色熒光體膏料。我們這些稀釋用合適的溶劑和所用的噴槍向層施加到注模工具。我們的模內施加一個釋放噴霧,然后噴刷的多層結構到一個加熱的模具。每個層,使其干燥涂布下一層之前。所用的結構是一個聚合物電極(用銀導電片),其次是熒光體,電介質和最后的后銀電極,這是然后注射成型結束。我們添加的銀片,以該導電性高分子電極,以確保一個對面的電接觸點的電極的寬度均勻分布電荷。一個噴射部分可以看出,在圖2。
圖2。
一個彈出EL成型零件。

圖3。
的注射模制的塑料部分與被照明的,彎曲的EL面從(A)的頂部及(b)側觀察。

EL部件具有彎曲光照表面通過注射成型被成功地生產了直接施加到工具腔的層(參見圖3)。到目前為止,在模內的設備發射的光的僅一個較低的水平。例如,他們不得不為44.7±14.2lx的照度與169.0±13.0lx使用相同的材料的內部制成未模制的絲網印刷設備的比較。這一過程的進一步細節可以在其他地方找到。8雖然成型EL部分確實亮了起來,在低照度和零件之間的高變異表明出現了一些問題,這個早期的過程。表面光潔度差,由于脫模性,導電性高分子電極沒有被充分固化,該層結構是因為由注入的聚合物的破壞的不均勻。
在改進過程的下一個步驟是探討其他模具治療/面,不同的注射位置,以及成型參數,以改善層結構。此外,使用快速工具加熱和冷卻的方法將兩者加快這一進程,并確保該導電性高分子的注塑循環過程中完全固化。我們已經確定了對大批量的生產EL器件的一個途徑,和目前正在調查此作為制備其他的多層結構,如光伏電池和電池組的方法。
伯大尼米德爾頓
華威華威制造集團大學


