DE60223238T2

DE60223238T2 - Beleuchtetes anzeigesystem und prozess

Info

Publication number: DE60223238T2
Application number: DE60223238T
Authority: DE
Inventors: Matthew Manhattan Beach MURASKO; Patrick J. Fenton KINLEN
Original assignee: Lumimove Inc
Current assignee: Lumimove Inc
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: WO2002078035A1; DE60223238D1; JP2004531026A; JP4354185B2; JP2009164143A; US20050061671A1; EP1386340A4; ATE377257T1; US6811895B2; EP1386340B1; US20060269744A1; US20020155214A1; US7745018B2; EP1386340A1

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist nichtvorläufig in Bezug auf die US-Anmeldung mit der lfd. Nr. 60/277.829, die am 22. März 2001 mit dem Titel "PROCESS FOR INTEGRATING AN ILLUMINATED DISPLAY WITH FABRIC" eingereicht wurde.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Anwendungen zur Verwendung von beleuchteten Anzeigen und insbesondere zum Integrieren von Elektrolumineszenz-Lichtemissionstafeln in Artikel bzw. mit Artikeln aus Geweben oder Textilien.
PROBLEM
Elektrolumineszenz (EL)-Tafeln oder Lampen schaffen eine Beleuchtung für eine große Anzahl von Objekten, wie etwa Uhren, Fahrzeuginstrumententafeln, Computermonitore usw. Diese EL-Tafeln werden typischerweise gebildet, indem ein Elektrolumineszenz-Material, etwa Phosphor oder ein Leuchtstoff, zwischen zwei Elektroden angeordnet wird, wovon eine im Wesentlichen transparent ist. Das elektrische Feld, das durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die Elektroden erzeugt wird, bewirkt eine Anregung des Elektrolumineszenz-Materials und die Emission von Licht hiervon, das durch die transparente Elektrode betrachtet wird. Fortschritte auf dem Gebiet der Materialwissenschaft haben zu der Bildung von EL-Tafeln aus dünnen, lang gestreckten flexiblen Streifen aus laminiertem Material, das eine Vielzahl von Formen und Größen aufweist, geführt.
Eine beleuchtete Anzeige ist erwünscht, die in eine Gewebe- oder Textilapplikation integriert ist, so dass auf Kleidungsstücken, Rucksäcken, Zelten, Schildern und dergleichen eine Lichtquelle erzeugt werden kann. Das Bilden einer Elektrolumineszenztafel auf einem Gewebe stellt jedoch wegen der flexiblen bzw. biegsamen Natur des Gewebes und der Verwendungsarten, für die sie verwendet wird, wie etwa das Tragen eines Kleidungsartikels, eine besondere Herausforderung dar. Im Unterschied zu einer EL-Tafel, die an einer Wand oder in einem Fenster hängt, müssen Elektrolumineszenztafeln, die an Textilien befestigt werden, wiederholte Zyklen der physischen Belastung aus dem Biegen des Gewebes durchlaufen und müssen infolge des erhöhten Risikos, dass sie durch eine Person berührt oder nahe an ihrem Körper getragen werden, in geeigneter Weise elektrisch und thermisch isoliert sein. Außerdem haben sich Gewebe und Textilien im Allgemeinen als schwierige Substrate erwiesen, auf denen die Komponentenschichten einer EL-Tafel gebildet werden können. Es wird ein Prozess benötigt, um eine EL-Tafel mit einem Gewebeabschnitt besser zu integrieren, um ein einheitliches System einer beleuchteten Anzeige zu bilden.
Das Patent US-A-5.856.029 offenbart ein Elektrolumineszenzsystem, das umfasst: einen Vinylharzträger-Verbundstoff in Gelform; eine erste Elektrodenschicht, wobei die erste Elektrodenschicht ein erstes elektrisch leitendes Material enthält, das in dem Trägerverbundstoff in Suspension vorliegt; eine dielektrische Schicht, die der ersten Elektrodenschicht überlagert ist; wobei die dielektrische Schicht ein dielektrisches Material enthält, das in dem Trägerverbundstoff in Suspension vorliegt; eine Lumineszenzschicht, die der dielektrischen Schicht überlagert ist, wobei die Lumineszenzschicht ein Lumines zenzmaterial enthält, das in dem Trägerverbundstoff in Suspension vorliegt; und eine zweite Elektrodenschicht, die durchscheinend ist, wobei die zweite Elektrodenschicht der Lumineszenzschicht überlagert ist.
Eine Elektrolumineszenzlage wird gewöhnlich in der Anzeigeindustrie als Hintergrundbeleuchtung für Flüssigkristallanzeigen verwendet. Gegenwärtig sind diese Lagen nicht transparent oder lediglich halbtransparent, da die Gegenelektrode entweder aus Kohlenstoff oder Silber ist. Es ist deswegen außerdem wünschenswert, eine großflächige Beleuchtungsquelle zu haben, die halbtransparent ist, d. h. sie ermöglicht dem Betrachter, ein Objekt durch die Rückseite der Vorrichtung zu betrachten, während sie das Objekt beleuchtet.
LÖSUNG
Die vorliegende Erfindung enthält Prozesse, um die Komponentenschichten einer Elektrolumineszenztafel bzw. eines Elektroluminiszenzpanels auf einem Textilabschnitt zuverlässig zu bilden, um den Aufbau der gesamten EL-Tafelbaueinheit zu ermöglichen. In einem Asspekt werden die Schichten einer Elektrolumineszenztafel einteilig mit einem Substratabschnitt ausgebildet. Zuerst wird eine hintere Elektrode, die aus einem leitenden Polymer hergestellt ist, in einem gewünschten Muster auf einem Substratabschnitt gebildet. Dann wird eine dielektrische Schicht über der hinteren Elektrodenschicht gebildet. Eine lichtemittierende Schicht, eine transparente leitende Schicht, die aus einem leitenden Polymer hergestellt ist, und eine vordere Elektrodenleitung werden anschließend sukzessive auf dem Substratabschnitt gebildet; wobei sich die lichtemittierende Schicht auf der dielektrischen Schicht und die transparente leitende Polymerschicht auf der lichtemittierenden Schicht befindet. Alle Komponentenschichten der EL-Tafel können durch einen Druckprozess auf dem Substratabschnitt gebildet werden. Der Substratabschnitt kann optional an eine im Wesentlichen starre Gegenplatte geklebt werden, während die Komponentenschichten der EL-Tafel aufgebracht werden, um die genaue Anordnung dieser Schichten zu unterstützen. Dieser Aspekt schafft eine Konstruktion, bei der wenigstens die hintere Elektrode mit dem Substratabschnitt besser integriert ist. Wenn ein elektrischer Strom an die vordere und die hintere Elektrode angelegt wird, wird ein elektrisches Feld erzeugt, um die lichtemittierende Schicht zum Leuchten anzuregen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft einen Prozess, durch den die hintere Elektrode einer EL-Tafel bzw. eines EL-Panels direkt auf einen Textilabschnitt unter Verwendung eines Metallbeschichtungsprozesses gebildet wird. Zuerst wird ein Bild erzeugt, um ein spezielles Design zu definieren, das zu beleuchten ist. Das Bild wird über einem Textilabschnitt angeordnet, um einen Anzeigebereich zu definieren, und ein Katalysator wird auf diesen Anzeigebereich aufgebracht. Anschließend wird der Abschnitt des Textilabschnitts mit dem darauf aufgebrachten Katalysator in ein Bad zum chemischen Beschichten eingetaucht und anschließend entnommen, wodurch eine chemische Reduktion in der wässrigen Lösung auftreten kann. Schließlich wird der Anzeigebereich des Textilabschnitts in ein Elektrodenbad eingetaucht, um eine Elektrodenschicht zu bilden, die mit dem Textilabschnitt integriert und gemäß dem zugeordneten Bild strukturiert ist. Der Rest der Schichten der EL-Tafel, einschließlich einer vorderen Elektrode, kann z. B. durch einen Druckprozess auf der hinteren Elektrode und dem Basistextilabschnitt ausgebildet werden. Beim Einschalten der EL-Tafel wird eine lichtemittierende Schicht in dem Muster des Bildes leuchten.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine isolierende Schicht und ein Prozess für ihre Bildung geschaffen, um einen Textilabschnitt, der eine hintere Elektrode aufweist, einzukapseln. Der Textilabschnitt wird zuerst in eine elektrophoretische Flüssigkeit eingetaucht. Eine elektrische Leitung ist mit der hinteren Elektrode verbunden und eine Gegenelektrode wird in die Flüssigkeit eingetaucht und mit einer elektrischen Leitung mit entgegengesetzter Polarität verbunden. Beim Anlegen einer Spannung an die elektrischen Leitungen wird eine isolierende konforme Beschichtung auf dem Textilabschnitt, der in die elektrophoretische Flüssigkeit eingetaucht ist, abgelagert. Diese Beschichtung bewahrt die Integrität der hinteren Elektrode und isoliert diese Elektrode elektrisch, wodurch die Gefahr eines elektrischen Schlages für eine Person, die die Textilien berührt, verringert wird. Die Beschichtung kann ferner als dielektrische Schicht der Elektrolumineszenztafel dienen. Ein Druckprozess oder andere Mittel können verwendet werden, um die restlichen Schichten einer EL-Tafel auf der dielektrischen Schicht zu bilden.
Durch diese Prozesse können sicherere, länger haltbare beleuchtete Anzeigesysteme für alle Typen von Gewebe- und Textilanwendungen hergestellt werden, wie etwa Sicherheitsbekleidung (Westen, Jacken, Hüte, Handschuhe), Außenausrüstungen (Zelte, Rucksäcke usw.), Flaggen und Schilder oder alle anderen Anwendungen, die eine flexible Beleuchtungslösung erfordern. Da außerdem die Komponenten der EL-Tafel des beleuchteten Anzeigesystems z. B. durch einen Druckprozess gemeinsam als dünne Schichten gebildet werden können, können dünne EL-Lampen gebildet werden, die nicht zu umfangreich sind oder beschwerlich an einem Kleidungsartikel getragen werden können. Im Unterschied zu reflektierenden Streifen erfordern die beleuchteten Anzeigesysteme, die durch diese Prozesse gebildet werden, kein Licht von externen Lichtquellen, das von einer Oberfläche der EL-Tafel reflektiert werden soll. Weitere Vorteile und Komponenten der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt, die einen Teil dieser Spezifikation darstellt und in der beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargelegt sind, um deren verschiedenartige Merkmale zu veranschaulichen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung eines beleuchteten Anzeigesystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Ablaufplan, der einen beispielhaften Prozess zum Bilden des beleuchteten Anzeigesystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 ist ein Ablaufplan, der einen beispielhaften Prozess zum Ausführen der Metallbeschichtung eines Textilsubstratabschnitts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
4 ist ein Ablaufplan, der einen beispielhaften Prozess zum Bilden einer isolierenden Schicht auf einem Textilsubstratabschnitt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5 ist eine Draufsicht des beleuchteten Anzeigesystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Substrat und eine darauf ausgebildete Elektrolumineszenztafel zeigt; und
6 ist eine Draufsicht einer hinteren Elektrode, die auf einem Gewebesubstratabschnitt-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft eine Reihe von Prozessen zum Bilden von Komponenten einer Elektrolumineszenztafel auf Substraten, vorzugsweise Textilien und Gewebe, um beleuchtete Anzeigesysteme zu erzeugen. Außerdem können bestimmte Komponenten der Anzeigesysteme gemeinsam ausgebildet werden, wie in US-Patent Serien-Nr. 6.203.391 von Murasko offenbart ist. Das Patent '391 offenbart Prozesse zum Bilden von Elektrolumineszenzschildern durch das Kombinieren von Komponenten einer Elektrolumineszenzlampe mit einem Schildersubstrat.
Beleuchtete Anzeige aus einem leitenden Polymer
1 zeigt einen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei ein leitendes Polymer verwendet wird, um die leitenden Elemente einer Elektrolumineszenztafel zu bilden. Diese Konstruktion dient dazu, die EL-Tafel mit einem Substrat besser zu integrieren, um ein beleuchtetes Anzeigesystem 100 zu bilden. Zu leitenden Polymeren, die bei der EL-Tafel 102 verwendet werden können, gehören Polyanilin, Polypyrrol und vorzugsweise Polyethylen-Dioxithiophen, das unter der Handelsbezeichnung "Orgacon" von Agfa Corp. Ridgefield Park, NJ zur Verfügung steht. Das Substrat 104 bildet die Basisschicht, auf der Kompo nentenschichten der EL-Tafel ausgebildet werden. Das Substrat 104 ist vorzugsweise ein Gewebe- oder Textilabschnitt, so dass das leitende Polymermaterial zumindest teilweise in den Gewebefasern absorbiert werden kann, wodurch eine besser integrierte Struktur gebildet wird. Geeignete Gewebe- oder Textilmaterialien enthalten Baumwolle, Nylon, Polyester, ein hochdichtes Polyethylen (z. B. Tyvek, eine Handelsmarke von DuPont Company Wilmington, DE) und dergleichen. Alle diese Materialien werden im Folgenden als "Textilie" bezeichnet. Die EL-Tafel 102 enthält eine leitende hintere Polymerelektrode 106, eine dielektrische Schicht 108, eine lichtemittierende Schicht 110, eine vordere leitende Polymerschicht 112 und eine vordere Elektrodenleitung 114. Leitende Pfade 116 werden optional mit der leitenden Leitung 114 und der leitenden hinteren Polymerelektrode 106 elektrisch verbunden, um elektrische Energie von einer Leistungsquelle zur EL-Tafel 102 zu bringen, um eine Beleuchtung der lichtemittierenden Schicht 110 zu bewirken. Außerdem ist eine vordere Elektrodenleitung 114 vorzugsweise eine leitende vordere Polymerumrisselektrodenleitung, die im Wesentlichen um den Umfang der vorderen leitenden Polymerschicht 112 angeordnet ist.
Die dielektrische Schicht 108 ist aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante, wie z. B. Bariumtitanat gebildet. Die lichtemittierende Schicht 110 ist aus Materialien gebildet, die leuchten, wenn sie in einem elektrischen Feld positioniert werden. Diese Materialien können nichtorganische Materialien, wie etwa Phosphor (einen Leuchtstoff), oder organische Materialien, wie etwa lichtemittierende Polymere, enthalten, wie in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/815.078 gelehrt ist, die am 22. März 2001 als "Electrolumineszent Multiple Segment Display Device" eingereicht wurde. Leitende Pfade 116 sind vorzugsweise aus Silber hergestellt, sie können je doch aus jedem leitenden Material gefertigt werden, aus dem ein zuverlässiger elektrischer Verbinder gebildet werden kann.
2 ist ein Ablaufplan, der eine beispielhafte Folge von Schritten zum Herstellen der Elektrolumineszenztafel 102 auf dem Substrat 104 zeigt, um das in 1 gezeigte beleuchtete Anzeigesystem 100 zu bilden. Jede der Komponentenschichten 106 bis 116 der EL-Tafel 102 kann durch eine Vielzahl von Mitteln, wie Schablonieren, Flachbeschichten, Pinselauftragen, Walzen und Sprühen nacheinander auf dem Substrat 104 aufgebracht werden, sie werden jedoch vorzugsweise durch Siebdruck oder Tintenstrahldruck auf das Substrat gedruckt.
Wenn das gewählte Substrat 104 aus einem flexiblen Material hergestellt ist, wie etwa eine Textilie, wird das Substrat 104 vorzugsweise unter Verwendung eines Klebstoffs an einer starren Gegenplatte (nicht gezeigt) befestigt, bevor die EL-Tafel 102 darauf aufgebaut bzw. angebracht wird, wie im Schritt 201 gezeigt ist. Die Gegenplatte kann aus einem Material wie Aluminium, Polycarbonat, Pappe und dergleichen hergestellt sein. Der Klebstoff muss eine ausreichende Klebkraft aufweisen, um das Substrat 104 an der Verwendungsstelle zu halten, jedoch nicht so stark sein, dass er das Entfernen des Substrats durch Anwenden einer Kraft verhindert, um das Substrat von der Gegenplatte abzuziehen. Geeignete Klebstoffe für diesen Zweck sind Kontaktkleber, wie etwa "Super 77" der 3M Corp., St. Paul, MN.
Im Schritt 202 wird die leitende hintere Polymerelektrode 106 vorzugsweise durch Drucken auf eine vordere Oberfläche 118 des Substrats 104 aufgebracht. Die Elektrode 106 kann im Allgemeinen als eine Folienschicht aufgebracht werden, die das gesamte Substrat 104 abdeckt, oder kann in einer speziellen Anordnung auf der Substratoberfläche 118 strukturiert sein, um lediglich den Bereich abzudecken, der beleuchtet werden soll (d. h. der Oberflächenbereich, der durch die lichtemittierende Schicht 110 abgedeckt ist). Die Elektrode 106 ist vorzugsweise aus Polyethylen-Dioxithiophen hergestellt, das durch Siebdruck aufgebracht werden kann, um eine Schichtdicke im Bereich von etwa 0,1 bis 50 μm (1 Mikrometer = 1 × 10^–6 Meter) zu bilden.
Die dielektrische Schicht 108 wird dann im Schritt 203 auf der Substratoberfläche 118 vorzugsweise durch Drucken über der hinteren Elektrode 106 aufgebracht. Die dielektrische Schicht 108 enthält beispielsweise ein Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten, wie etwa Bariumtitanat, das in einem Polymerbindemittel verteilt ist, um eine siebdruckfähige Farbe zu bilden. Es können bzw. kann mehr als eine dielektrische Schicht aufgebracht werden, um die hintere Elektrode 106 besser von anderen Komponenten der Elektrolumineszenztafel 102 zu isolieren und die Gefahr von Kurzschlüssen zu verringern. Außerdem kann dann, wenn bessere isolierende Eigenschaften von dem Dielektrikum benötigt werden, eine isolierende Beschichtung über der dielektrischen Schicht 108 aufgebracht werden, um die Gefahr des Kontakts zwischen leitenden Komponenten der EL-Tafel 102 weiter zu verringern. Wie bei der hinteren Elektrode 106 kann die dielektrische Schicht 108 die gesamte Substratoberfläche oder lediglich den Bereich, der beleuchtet werden soll, abdecken. Um die Gefahr eines Kurzschlusses der EL-Tafel 102, bei dem die leitenden Schichten 106, 112, 114 untereinander in Kontakt gelangen, zu verringern, ist die dielektrische Schicht 108 vorzugsweise so konfiguriert, dass sie sich längs der Substratoberfläche 118 um etwa 0,15875 cm (1/16 Zoll) bis 0,3175 cm (1/8 Zoll) über den Beleuchtungsbereich nach außen erstreckt. In einer beispielhaften Aus führungsform kann die dielektrische Schicht 108 so auf die Substratoberfläche 118 aufgebracht werden, dass sie eine Dicke im Bereich von etwa 15 bis 40 μm besitzt. In einer alternativen Ausführungsform kann die dielektrische Schicht 108 aus der EL-Tafel 102 weggelassen werden, wenn die lichtemittierende Schicht 110 ein anorganisches Material ist, wie etwa ein lichtemittierendes Polymer, das Eigenschaften eines dielektrischen Materials aufweist.
Im Schritt 204 wird eine lichtemittierende Schicht 110 vorzugsweise durch Drucken auf die Substratoberfläche 118 über der dielektrischen Schicht 108 aufgebracht. Die Abmessungen des Oberflächenbereichs der Schicht 110 definieren den Beleuchtungsbereich für die Elektrolumineszenztafel 102 (z. B. den Buchstaben L), ein Logo- oder Piktogramm-Bild usw.). Die lichtemittierende Schicht 110 kann entweder aus organischen (d. h. lichtemittierenden Polymeren) oder nichtorganischen Materialien gebildet werden und ist vorzugsweise eine Leuchtmittelschicht (Phosphorschicht) aus Elektrolumineszenzteilchen, z. B. Zinksulfid, das mit Kupfer oder Mangan dotiert ist, die in einem Polymerbindemittel verteilt sind, und besitzt eine Dicke von etwa 0,1 bis 100 μm. Das gewählte Material hängt jedoch von der gewünschten Beleuchtungsanwendung und der Leistungsquelle ab, die zur Verfügung steht, um die Leiter mit Energie zu versorgen, da lichtemittierende Polymere und andere organische Materialien keine hohe Beleuchtungsspannung benötigen wie nichtorganische Beleuchtungsmaterialien.
Das leitende Polymer, das für die vordere leitende Polymerschicht 112 gewählt ist, ist ein Polymer, das lichtdurchlässig (d. h. transparent oder durchscheinend) ist, so dass die Beleuchtung, die durch die lichtemittierende Schicht 110 geschaffen wird, über der Elektrolumineszenztafel 102 durch einen Beobachter betrachtet werden kann.
Das Material, das die Schicht 112 bildet, ist vorzugsweise Polyethylen-Dioxithiophen. Im Schritt 205 wird die leitende Polymerschicht 112 auf der Substratoberfläche 118 über der lichtemittierenden Schicht 110 aufgebracht. Die leitende Polymerschicht 112 erstreckt sich längs der Substratoberfläche 118 nach außen, um zumindest die lichtemittierende Schicht 110 abzudecken, erstreckt sich jedoch vorzugsweise nicht über den Umfang der dielektrischen Schicht 108 hinaus. Auf diese Weise arbeitet die leitende Polymerschicht 112 in Verbindung mit der Elektrode 106, um ein gleichbleibendes elektrisches Feld über der gesamten Oberfläche der lichtemittierenden Schicht zu schaffen, um eine gleichmäßige Beleuchtung der EL-Tafel 102 sicherzustellen. Die leitende Polymerschicht 112 hat vorzugsweise eine Dicke zwischen etwa 0,1 bis 100 μm und wird vorzugsweise durch Drucken der Schicht 112 aufgebracht. Wenn sich die dielektrische Schicht 108 im Wesentlichen über einen Umfang der hinteren Elektrode hinaus erstreckt, kann sich die leitende Schicht 112 längs der dielektrischen Schicht 108 über eine größere Strecke als der Umfang der hinteren Elektrode 106 nach außen erstrecken.
Im Schritt 206 wird die vordere Elektrodenleitung 114 in elektrischem Kontakt mit der vorderen leitenden Polymerschicht 112 angeordnet und ist so konfiguriert, dass sie Energie zu dieser Schicht transportiert. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die vordere Elektrodenleitung 114 im Wesentlichen oder vollständig um den Umfang der leitenden Polymerschicht 112, um sicherzustellen, dass elektrische Energie im Wesentlichen gleichmäßig über die Schicht 112 verteilt wird. Diese Konfiguration schafft eine vordere Elektrodenleitung 114 als eine vordere Umrisselektrode. Wenn sich die leitende Schicht 112 über den Umfang der hinteren Elektrode 106 hinaus erstreckt, kann die vordere Elektrodenleitung 114 optional so positioniert sein, dass sie die einwärts angeordnete hintere Elektrode 106 im Wesentlichen nicht überlappt. Die vordere Elektrodenleitung 114 ist typischerweise ein Streifen mit der Breite von 0,15875 cm (1/16 Zoll) bis 0,3175 cm (1/8 Zoll) und besitzt eine Breite von etwa 2 bis 20% der leitenden Polymerschicht 102 und kann so positioniert sein, dass sie direkt über der leitenden Schicht 112 und/oder der dielektrischen Schicht 108 und/oder der vorderen Oberfläche 108 des Substrats liegt. Die vordere Elektrodenleitung 114 ist vorzugsweise aus einem transparenten leitenden Polymer hergestellt, wie etwa Polyethylen-Dioxithiophen, wodurch ermöglicht wird, dass die Leitung 114 die leitende Polymerschicht 112 und die lichtemittierende Schicht 110 überlappt, ohne dass die Betrachtung der Beleuchtung der EL-Tafel behindert wird. Die Leitung 114 wird vorzugsweise gedruckt.
Im Schritt 207 werden leitende Pfade 116 mit der vorderen Elektrodenleitung 114 und der leitenden hinteren Polymerelektrode 106 elektrisch verbunden, um elektrische Energie von einer (nicht gezeigten) Leistungsquelle der EL-Tafel 102 zuzuführen. Wie in 5 ersichtlich ist, können leitende Pfade 116 als Leitungsenden 115, die sich zum Umfang des Substrats 104 erstrecken, auf das Substrat 104 gedruckt sein oder können als Verbindungsstreifen hergestellt sein, die sich über das Substrat hinaus erstrecken, um eine Verbindung mit einer Leistungsquelle oder einer Steuereinheit zu ermöglichen. Die leitenden Pfade 116 sind vorzugsweise aus Silber hergestellt, um einen zuverlässigen elektrischen Verbinder zu schaffen.
In einem bevorzugten Aspekt, in dem das Substrat 104 ein Textilabschnitt ist, wird das beleuchtete Anzeigesystem 100 im Schritt 208 in einem Ofen angeordnet, um bei etwa 93,33°C (200°F) für 2,5 Minuten zu härten. Diese Temperatur gewährleistet ein geeignetes Härten der Komponenten der Elektrolumineszenztafel 102, während die Fasern der Textilie nicht verzogen oder beschädigt werden. Das System 100 wird anschließend aus dem Ofen entnommen.
Im Schritt 209 sowie in dem Aspekt, bei dem das Substrat an einer starren Gegenplatte befestigt ist, wird das Substrat 104 dann von der Gegenplatte entfernt, vorzugsweise durch Abziehen des Substrats 104 von der Gegenplatte, um die EL-Platte 102 und das Substrat 104, die integriert sind, als beleuchtetes Anzeigesystem 100 zu schaffen.
Eine Hintergrundschicht oder ein Schildersubstrat (nicht dargestellt) mit bestimmten transparenten und optisch undurchlässigen Bereichen kann optional über der EL-Tafel angeordnet werden, wie im Patent '391 gelehrt ist, um ein spezielles beleuchtetes Design zu bilden. Die Hintergrundschicht kann z. B. aus mehreren farbigen druckbaren Tinten gebildet sein. Des Weiteren kann eine isolierende Schutzschicht, wie etwa eine Ultraviolettbeschichtung oder eine Urethanschicht, über der EL-Tafel 102 und auf der hinteren Substratoberfläche 120 angeordnet sein, um die Gefahr des elektrischen Schlages bei einer Person zu verringern, die mit den leitenden Elementen des beleuchteten Anzeigesystems 100 in Kontakt kommt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die leitende hintere Polymerelektrode 106 und/oder die vordere leitende Polymerschicht 112 und/oder die vordere Elektrodenleitung 114 aus einem anderen Material als ein leitendes Polymer gebildet sein, solange eines von hinterer Elektrode 106, leitender Schicht 112 und Leitung 114 aus einem leitenden Polymer hergestellt ist. Die hintere Elektrode 106 kann z. B. aus leitenden Materialien, wie etwa Silber oder Kohlenstoffpartikel, die in einer Polymertinte verteilt sind, hergestellt sein; die leitende Schicht 112 kann aus transparenten leitenden Materialien, wie etwa Indium-Zinnoxid hergestellt sein; die vordere Elektrodenleiturig 114 kann aus den gleichen Materialien wie die hintere Elektrode 106 hergestellt sein, solange die Leitung 114 keinen wesentlichen Abschnitt der leitenden Schicht 112 abdeckt und dadurch das durch die Schicht 112 ausgesendete Licht blockiert.
Es ist ferner festgestellt worden, dass die obige Konstruktion des beleuchteten Anzeigesystems 100, bei dem alle Schichten aus transparentem oder durchscheinendem leitenden Polymer gefertigt sind, eine Vorrichtung erzeugt, die als eine elektrooptische gerichtete Vorrichtung wirkt. Unter Verwendung der Anordnung von Elementen, die in 1 gezeigt ist, wird in einer alternativen Ausführungsform eine halbtransparente Anzeigevorrichtung 102 hergestellt, indem zuerst eine leitende Polymerlagenschicht auf einem Substrat 104 aufgebracht wird, um eine hintere Elektrode 106 zu bilden. In dieser Ausführungsform kann das Substrat entweder ein nichttextiles Material, wie etwa eine Polykarbonatlage, oder eine Textilie sein. Eine dielektrische Lagenschicht 108 (z. B. Bariumtitanat, das in einer Polymermatrix verteilt ist) wird dann auf der Oberseite der hinteren Elektrode 106 abgelagert, gefolgt von einer lichtemittierenden Lagenschicht 110 und einer zweiten Schicht aus einer leitenden Polymerlage, um die vordere leitende Schicht 112 zu bilden. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die lichtemittierende Schicht 110 eine Leuchtmittelschicht (Phosphorschicht) aus Elektrolumineszenzpartikeln, z. B. mit Kupfer oder Mangan dotiertes Zinksulfid, das in einer Polymermatrix verteilt ist. Beim Anlegen einer Spannung (eine Rechteckwelle von etwa 380 Volt Spitze-Spitze bei etwa 400 Hz) über die hintere Elektrode 106 und die vordere leitende Schicht 112 sendet die Vorrichtung Licht hauptsächlich in der Richtung aus, die in 1 durch den Pfeil 130 gezeigt ist.
Alle Schichten sind transparent oder durchscheinend, wenn durch sie in wenigstens einer Richtung hindurch geblickt wird, wenn die EL-Tafel zur Beleuchtung mit Energie versorgt wird. Wenn die Anzeige mit der Vorderseite nach unten auf einer gedruckten Oberfläche mit starkem Kontrast angeordnet wird (z. B. eine Zeitung, eine Karte usw.), ist das gedruckte Bild für einen Beobachter, der von der Rückseite der Vorrichtung durch das Dielektrikum blickt, deutlich sichtbar. Licht wird von der Oberfläche des Objekts durch den Schichtenstapel wieder zum Beobachter reflektiert. Wenn z. B. eine Leistungsquelle an der Elektrolumineszenztafel 102 vorgesehen ist, um zu bewirken, dass die lichtemittierende Schicht 110 leuchtet, werden Elemente, die unter dem System 100 positioniert sind, wenn die vordere leitende Polymerschicht 112 mit der Vorderseite nach unten auf diesen Elementen positioniert ist, beleuchtet und durch die EL-Tafel 102 sichtbar. Wenn umgekehrt die vordere leitende Polymerschicht 112 mit der Vorderseite nach oben in Bezug auf das direkt unter dem Substrat 104 angeordnete Element positioniert wird, ist das System 100 optisch undurchlässig, wodurch die Betrachtung des Elements durch die EL-Tafel 102 verhindert wird. Das vorliegende Verfahren ist geeignet, um Vorrichtungen herzustellen, die per Siebdruck auf nichttextile Materialien, wie etwa eine Polykarbonatlage, sowie auf Textilabschnitte gedruckt werden. Dieser Typ des Beleuchtungsverfahrens kann außerdem als eine Lichtquelle für E-Tinte oder andere elektrochrome Anzeigevorrichtungen mit einem starken Kontrast verwendet werden.
3 zeigt die Prozessschritte, um die Metallbeschichtung eines Textilsubstratabschnitts auszuführen. Nachdem der Metallbeschichtungsprozess beendet ist, um dadurch eine hintere Elektrode einer Elektrolumineszenztafel zu bilden, können die restlichen Komponenten der EL-Tafel auf dem metallbeschichteten Textilabschnitt aufgebaut werden, um ein beleuchtetes Anzeigesystem zu bilden. Geeignete Metalle zur Verwendung in dem Metallbeschichtungsprozess sind jene, die sowohl als gute Elektroden dienen als auch die Fähigkeit besitzen, unter Verwendung von üblichen chemischen Beschichtungsprozeduren auf Textilien geschichtet zu werden. Zu Beispielen von Metallen, die für diesen Prozess geeignet sind, gehören Kupfer, Nickel und weitere Metalle, die ähnliche Eigenschaften aufweisen. Die Verwendung von Textilien als Substrate, auf denen die hintere Elektrode und die anderen Komponenten der EL-Tafel gebildet werden, ermöglicht, dass die hintere Elektrode effektiv an den Textilfasern haftet, wodurch eine besser integrierte Struktur gebildet wird. Geeignete Gewebe- oder Textilmaterialien enthalten Baumwolle, Nylon (z. B. Rip-Stop), Polyester, ein hochdichtes Polyethylen (z. B. Tyvek, Handelsmarke von DuPont Company, Wilmington, DE) und dergleichen. Der Metallbeschichtungsprozess verwendet ein Bad zum chemischen Beschichten und ein Leiterbad, um eine dünne flexible leitende Elektrode in einer definierten Form, die mit einem Abschnitt der Textilie integriert ist, zu bilden.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Bild, wie etwa ein Wort, ein Logo, ein Piktogramm usw., im Schritt 301 auf einem Diafilm bzw. Filmtransparent bzw. Folie erzeugt. Dieses Bild entspricht dem Bereich, der durch eine Elektrolumineszenztafel beleuchtet werden soll. Das gewählte Filmtransparent sollte derart sein, dass es durch eine Druckvorrichtung verwendet werden kann, damit das Bild in eine photographische Emulsion gebrannt werden kann, und kann Filmtransparente bzw. Folien umfassen, die aus Kunststoffen, Polycarbonaten und ähnlichen Materialien hergestellt sind. Das Bild kann als Beispiel auf dem Filmtransparent unter Verwendung eines Computergraphikprogramms erzeugt werden.
Im Schritt 302 wird das Filmtransparent mit dem darauf befindlichen Bild in eine photographische Emulsion gebrannt, so dass das Bild mit einer Druckvorrichtung, wie etwa ein Siebdrucker verwendet werden kann.
Im Schritt 303 wird die Druckvorrichtung über dem Textilabschnitt positioniert und eine Katalysatorlösung wird auf die Oberfläche der Textilie aufgebracht. Auf diese Weise wird die Katalysatorlösung auf dem Textilabschnitt in der Form des gewünschten Bildes positioniert. Es sollte angemerkt werden, dass die Schritte 301 und 302 weggelassen werden können, wenn neben einer Druckvorrichtung eine Vorrichtung verwendet wird, um die Katalysatorlösung auf dem Gewebe in der Form des Bildes aufzubringen.
Der Textilabschnitt mit dem darauf befindlichen Katalysator wird dann im Schritt 304 in ein Bad zum chemischen Beschichten eingetaucht. Dieser Schritt ermöglicht, dass in dem Bad eine chemische Reduktion auftritt. Es ist nicht erforderlich, dass der gesamte Textilabschnitt, sondern nur der Abschnitt des Textilabschnitts mit dem Katalysator in das Bad eingetaucht wird. Der Textilabschnitt wird anschließend entnommen und kann trocknen.
Im Schritt 305 werden der Textilabschnitt und der aufgebrachte Katalysator in ein Elektrodenbad, vorzugsweise eine wässrige Lösung, die metallische Partikel, wie etwa Kupfer, Nickel oder andere Metalle, die ähnliche leitende Eigenschaften aufweisen, eingetaucht. Die Metallpartikel wandern dann durch das Bad zum Katalysator und lagern sich auf der Textiloberfläche in der Form des Bildes ab. Wie bei dem Bad zum chemischen Beschichten ist es lediglich erforderlich, den Teil des Textilabschnitts mit dem Katalysator in das Elektrodenbad einzutauchen. Der Tex tilabschnitt wird anschließend entnommen und kann trocknen.
Als ein Ergebnis dieser Prozessschritte wird ein Textilabschnitt gebildet, auf dem eine hintere Elektrode angeordnet ist, die in dem Muster des Bildes (d. h. in dem gewünschten Beleuchtungsbereich) elektrisch leitend ist. Die hintere Elektrode, die durch diesen Prozess gebildet wird, besitzt typischerweise eine Dicke im Bereich von etwa 0,1 bis 100 μm. Die restlichen Schichten einer Elektrolumineszenztafel, die die dielektrische Schicht, die lichtemittierende Schicht, die transparente leitende Schicht und die vordere Elektrodenleitung enthalten, können auf der hinteren Elektrode in der Weise gebildet werden, wie in den Schritten 203 bis 207 von 2 in Bezug auf die leitende beleuchtete Polymeranzeige erläutert wurde. Außerdem können die transparente leitende Schicht und die vordere Elektrodenschicht entweder aus leitenden Polymeren oder anorganischen Stoffen, wie etwa Indium-Zinnoxid für die transparente leitende Schicht und Silber- oder Kohlenstoffpartikel, die in einem Polymerbindemittel verteilt sind, für die vordere Elektrodenleitung hergestellt sein. Außerdem kann eine isolierende Schutzschicht, wie etwa eine Ultraviolettbeschichtung oder eine Urethanschicht, über Komponenten der EL-Tafel und auf der hinteren Oberfläche 120 des Textilsubstrats angeordnet werden, um die Gefahr eines elektrischen Schlages für eine Person zu verringern, die mit leitenden Elementen des beleuchteten Anzeigesystems 100 in Kontakt gelangt. Wenn ein elektrisches Potential über die hintere Elektrode und die vordere Elektrodenleitung angelegt wird, leuchtet die lichtemittierende Schicht in dem Muster des Bildes, das durch die hintere Elektrode gebildet ist. Die hintere Elektrode, die durch diesen Prozess hergestellt wird, ist biegsam und kann auf einem Gewebe leichter aufgebracht werden als eine typische Silber- oder Kohlenstoffelektrode. Ein derartiger Entwurf der hinteren Elektrode wird dadurch die Lebensdauer eines EL-Tafelsystems verlängert, das an einem Textilartikel befestigt ist.
Bildung einer isolierenden Schicht
Nach dem Ausführen des Prozesses zur Metallbeschichtung eines Textilsubstratabschnitts kann eine isolierende Schicht auf dem Textilsubstratabschnitt aufgebracht werden, um das Gewebe einzukapseln bzw. zu umgeben, eine gleichmäßige Isolierung zu schaffen und die Gefahr eines elektrischen Schlages oder eines Kurzschlusses einer Elektrolumineszenztafel, die auf dem Textilabschnitt gebildet ist, zu verringern. Es sollte jedoch klar sein, dass der Prozess der Bildung der isolierenden Schicht bei einem Textilabschnitt mit einer hinteren Elektrode verwendet werden kann, die durch einen Prozess gebildet wurde, der von dem oben beschriebenen Gewebemetallbeschichtungsprozess verschieden ist. Nachdem die isolierende Schicht auf dem Textilabschnitt gebildet wurde, dient sie als eine dielektrische Schicht, die zulässt, dass die restlichen Komponenten der EL-Tafel darauf aufgebaut werden, um ein beleuchtetes Anzeigesystem zu bilden. Geeignete Textilmaterialien für diesen Prozess enthalten Baumwolle, Nylon (z. B. Rip-Stop), Polyester, ein hochdichtes Polyethylen (z. B. Tyvek, Markenbezeichnung von DuPont Company, Wilmington, DE) und dergleichen. Die Prozessschritte zum Bilden der isolierenden Schicht sind in 4 gezeigt.
Im Schritt 401 wird der Textilabschnitt mit der darauf ausgebildeten hinteren Elektrode in ein Gefäß getaucht, das eine elektrophoretische Flüssigkeit enthält. Bei Bedarf kann der gesamte Textilabschnitt in die elektrophoretische Flüssigkeit getaucht werden, um eine isolierende Schicht über dem gesamten Textilabschnitt zu bilden, anstatt lediglich den Abschnitt, an dem sich die hintere Elektrode befindet, einzutauchen. Wie in 6 gezeigt ist, sollte jedoch ein kleiner Bereich eines Leitungsendes 115 der hinteren Elektrode 106 mit einer Länge und Breite von vorzugsweise etwa 0,635 cm (0,25 Zoll) abgedeckt werden, um zu vermeiden, dass die elektrophoretische Flüssigkeit freiliegt, damit ein leitender Pfad 116, der daran befestigt werden soll, elektrische Energie zu der hinteren Elektrode 106 bringen kann.
Eine Gegenelektrode wird im Schritt 402 in der elektrophoretischen Flüssigkeit benachbart zum Textilabschnitt positioniert. Die Gegenelektrode kann aus einem leitenden Material hergestellt sein, z. B. ein Metall wie Kupfer oder Nickel. Auf diese Weise sind in dem Gefäß der elektrophoretischen Flüssigkeit zwei Elektroden positioniert: die hintere Elektrode des Textilabschnitts und die Gegenelektrode.
Im Schritt 403 wird eine Spannungsquelle, wie etwa eine Gleichspannungsversorgung (oder eine Batterie) an der hinteren Elektrode des Textilabschnitts und der Gegenelektrode befestigt. Eine erste Leitung mit einer Polarität (d. h. positiv oder negativ) verbindet die Spannungsquelle elektrisch mit der hinteren Elektrode und eine zweite Leitung mit entgegengesetzter Polarität zur ersten Leitung verbindet die Spannungsquelle elektrisch mit der Gegenelektrode. Die erste Leitung verbindet vorzugsweise mit dem Bereich des Leitungsendes 115, der durch die Einwirkung der elektrophoretischen Flüssigkeit abgedeckt ist.
In Schritt 404 erzeugt die Spannungsquelle eine Potentialdifferenz zwischen der hinteren Elektrode des Textilabschnitts und der Gegenelektrode, wodurch der Fluss elektrischer Energie durch die elektrophoretische Flüssigkeit bewirkt wird. Dieser Prozess bewirkt, dass sich eine isolierende konforme Beschichtung wenigstens auf der hinteren Elektrode des Textilabschnitts und vorzugsweise auf dem gesamten Textilabschnitt, der in die elektrophoretische Flüssigkeit getaucht ist, ablagert. Die isolierende Beschichtung wird typischerweise auf dem Textilabschnitt bei einer Dicke von etwa 0,1 bis 100 μm ausgebildet.
Im Schritt 405 wird der Textilabschnitt aus der elektrophoretischen Flüssigkeit entnommen und anschließend gespült und kann trocknen. Eine isolierende Schutzschicht, wie etwa eine Ultraviolettbeschichtung oder eine Urethanschicht, kann optional auf beiden Seiten des Gewebes über Bereichen ausgebildet werden, die eine Metallbeschichtung oder einen Leiter aufweisen, um Personen, die das Gewebe berühren, vor einem elektrischen Schlag zu schützen.
Die isolierende konforme bzw. konformale Beschichtung schafft mehrere Vorteile beim Bilden einer Elektrolumineszenztafel auf einem Textilabschnitt. Erstens bewahrt die Beschichtung die Integrität der hinteren Elektrode und isoliert diese Elektrode elektrisch sowohl an der vorderen als auch der hinteren Oberfläche des Textilabschnitts, wodurch die Gefahr eines elektrischen Schlages für eine Person, die das Gewebe berührt, verringert wird. Außerdem kann die Beschichtung den gesamten Textilabschnitt, der in die elektrophoretische Flüssigkeit getaucht ist, einkapseln, wodurch eine gleichmäßige Isolierung geschaffen wird, um Kurzschlüsse mit anderen leitenden Elementen einer auf dem Gewebe gebildeten EL-Tafel zu vermeiden. Der Prozess verkürzt ferner die Herstellung einer EL-Tafel dadurch, dass die isolierende Sperre als eine dielektrische Schicht dienen kann, wobei die lichtemittierende Schicht, die transparente leitende Schicht und die vordere Elektrodenleitung darauf aufgebracht werden, wie in den Schritten 204 bis 207 von 2 in Bezug auf das leitende Polymer der beleuchteten Anzeige erläutert wurde. Außerdem und wie bei dem Prozess des metallbeschichteten Gewebes können die transparente leitende Schicht und die vordere Elektrodenschicht entweder aus leitenden Polymeren oder anorganischen Stoffen, wie etwa Indium-Zinnoxid für den transparenten Leiter und Silber- oder Kohlenstoffpartikeln, die in einem Polymerbindemittel für die vordere Elektrodenleitung verteilt sind, hergestellt werden. Wenn ein elektrisches Potential über die hintere Elektrode und die vordere Elektrodenleitung angelegt wird, leuchtet die lichtemittierende Schicht in dem Muster des Bildes, das durch die hintere Elektrode gebildet ist.
Die Erfindung löst dadurch die oben gestellten Aufgaben, darunter jene, die aus der vorhergehenden Beschreibung offensichtlich sind. Da bestimmte Änderungen an den oben genannten Systemen und Verfahren ausgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, ist vorgesehen, dass der gesamte Inhalt, der in der obigen Beschreibung enthalten ist, als erläuternd und nicht einschränkend zu interpretieren ist.

Claims

Beleuchtete Anzeige (100), die in ein bzw. mit einem Stoff- bzw. Textilsubstrat (104) integriert ist, mit: einer hinteren Elektrode (106), die auf einem Abschnitt einer vorderen Oberfläche des Textilsubstrats (104) ausgebildet ist; einer dielektrischen Schicht (108), die auf der Oberfläche des Textilsubstrats (104) im Wesentlichen über der hinteren Elektrode (106) ausgebildet ist; einer lichtemittierenden Schicht (110), die auf der dielektrischen Schicht (108) ausgebildet ist; einer transparenten leitenden Schicht (112), die ein leitendes Polymer enthält und auf der lichtemittierenden Schicht (110) ausgebildet ist; und einer vorderen Elektrodenleitung (114), die mit der transparenten leitenden Schicht (112) elektrisch verbunden ist, um an sie Energie zu transportieren.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei die dielektrische Schicht (108) eine isolierende konforme Beschichtung ist, die durch Anlegen einer Spannung an eine das Textilsubstrat (104) umgebende elektrophoretische Flüssigkeit gebildet ist.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei die dielektrische Schicht (108) die gesamte hintere Elektrode (106) mit Ausnahme eines Abschnitts eines Leitungsendes der hinteren Elektrode (106) abdeckt.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, mit einer isolierenden Schicht, die auf einem Abschnitt einer hinteren Oberfläche des Substrats (104) gegenüber der hinteren Elektrode (106) ausgebildet ist.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, mit einer isolierenden Schicht, die auf der vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche des Substrats (104) ausgebildet ist.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei die lichtemittierende Schicht (110) eine Phosphorschicht bzw. Leuchtstoffschicht ist.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1 wobei die lichtemittierende Schicht (110) eine lichtemittierende Polymerschicht ist.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei das Textilsubstrat (104) wenigstens ein Material enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Baumwolle, Polyester, Nylon und einem hochdichten Polyethylen besteht.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei die vordere Elektrodenleitung (114) eine vordere Umrisselektrodenschicht ist, die einen Umfang der transparenten leitenden Schicht (112) im Wesentlichen umgibt.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei sich die transparente leitende Schicht (112) längs des Textilsubstrats (104) nach außen im Wesentlichen über einen Umfang der hinteren Elektrode (106) hinaus erstreckt und die vordere Elektrodenleitung (114) im Wesentlichen an einem Umfang der transparenten leitenden Schicht (112) angeordnet ist, so dass die hintere Elektrode (106) und die vordere Elektrodenleitung (114) im Wesentlichen nicht überlappen.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei die transparente leitende Schicht (112) eine Indium-Zinnoxid-Schicht ist.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei die hintere Elektrode (106) eine Schicht ist, die einen Katalysator und wenigstens ein Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kupfer und Nickel besteht, enthält.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, wobei das Textilsubstrat (104) ein Kleidungsartikel ist.
Verfahren zum Integrieren einer beleuchteten Anzeige (100) in ein bzw. mit einem Textilsubstrat (104), das umfasst: Beschichten eines Abschnitts einer vorderen Oberfläche des Textilsubstrats (104) mit einer hinteren Elektrode (106); Bilden einer dielektrischen Schicht (108) auf der hinteren Elektrode (106); Bilden einer lichtemittierenden Schicht (110) auf der dielektrischen Schicht (108); Bilden einer transparenten leitenden Schicht (112), die ein leitendes Polymer enthält, auf der lichtemittierenden Schicht (110); und elektrisches Verbinden einer vorderen Elektrodenleitung (114) mit der transparenten Elektrodenschicht (112), um Energie zu der transparenten leitenden Schicht (112) zu transportieren.
Verfahren nach Anspruch 14, das ferner den Schritt des elektrischen Verbindens einer Leistungsquelle mit der hinteren Elektrode (106) und der vorderen Elektrodenleitung (114) umfasst, um die lichtemittierende Schicht (110) zu beleuchten.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Beschichtens eines Abschnitts des Textilsubstrats (104) mit einer hinteren Elektrode (106) das Anwenden eines Katalysators auf einen Abschnitt des Substrats und das anschließende Eintauchen des Abschnitts des Substrats in ein Bad zum chemischen Beschichten, gefolgt von einem Eintauchen des Substratabschnitts in ein Elektrodenbad, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die hintere Elektrode (106) im Wesentlichen nur dort ausgebildet ist, wo der Katalysator auf den Abschnitt des Textilsubstrats (104) aufgebracht wurde.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Katalysator mittels Siebdrucks auf den Abschnitt des Textilsubstrats (104) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Elektrodenbad ein Elektrodenbad ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Kupfer- oder Nickelbad besteht.
Verfahren nach Anspruch 14, das den Schritt des Bildens einer isolierenden Schicht auf einem Abschnitt einer hinteren Oberfläche des Substrats gegenüber der hinteren Elektrode (106) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, das den Schritt des Bildens einer isolierenden Schicht auf der vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche des Substrats (104) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Bilden einer Phosphorschicht bzw. Leuchtstoffschicht auf der dielektrischen Schicht (108) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Bilden einer lichtemittierenden Polymerschicht auf der dielektrischen Schicht (108) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des elektrischen Verbindens einer vorderen Elektrodenleitung (114) mit der transparenten leitenden Schicht (112) das Positionieren der Leitung in der Weise, dass sie einen Umfang der transparenten leitenden Schicht (112) im Wesentlichen umgibt und kontaktiert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Bildens einer transparenten leitenden Schicht (112) auf der lichtemittierenden Schicht (110) das Bilden der transparenten leitenden Schicht (112) in der Weise, dass sie sich längs des Textilsubstrats (104) im Wesentlichen über einen Umfang der hinteren Elektrode (106) hinaus erstreckt, umfasst und der Schritt des Verbindens einer vorderen Elektrodenleitung (114) mit der transparenten leitenden Schicht (112) das Positionieren der Leitung im Wesentlichen an einem Umfang der transparenten leitenden Schicht (112), derart, dass die hintere Elektrode (106) und die vordere Elektrodenleitung (114) im Wesentlichen nicht überlappen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht (108) das Drucken der lichtemittierenden Schicht (110) auf die dielektrische Schicht (108) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Bildens einer transparenten leitenden Schicht (112) auf der lichtemittierenden Schicht (110) das Drucken der transparenten leitenden Schicht (112) auf die lichtemittierende Schicht (110) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Beschichtens eines Abschnitts einer vorderen Oberfläche des Textilsubstrats (104) mit einer hinteren Elektrode (106) umfasst: Anordnen eines Bildes über dem Textilsubstrat (104), um einen Darstellungs- bzw. Anzeigebereich zu definieren; Aufbringen eines Katalysators auf den Anzeigebereich; Eintauchen des Textilsubstrats (104) mit dem Anzeigebereich in ein Bad zum chemischen Beschichten; und Eintauchen des Textilsubstrats (104) mit dem Anzeigebereich in ein Leiterbad; wobei die hintere Elektrodenschicht (106) auf dem Anzeigebereich des Textilsubstrats (104) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 28, das ferner umfasst: Erzeugen des Bildes auf einem Diafilm bzw. Transparent; Brennen des Bildes auf dem Diafilm bzw. Transparent in eine photographische Emulsion; und wobei der Schritt des Anordnens eines Bildes über dem Textilsubstrat (104) das Anordnen der Siebdruckvorrichtung mit der photographischen Emulsion über einem Textilsubstrat (104) umfasst, um den Anzeigebereich zu definieren.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Schritt des Eintauchens des Textilsubstrats (104) mit dem Anzeigebereich in ein Leiterbad das Eintauchen des Textilsubstrats (104) mit dem Anzeigebereich in ein Leiterbad, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Kupfer- oder Nickelbad besteht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das Textilsubstrat (104) aus Materialien hergestellt ist, die wenigstens ein Material enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Baumwolle, Polyester, Nylon und einem hochdichten Polyethylen besteht.
Verfahren nach Anspruch 14, das ferner das Bilden einer isolierenden konformen Beschichtung um ein elektrisch leitendes Textilsubstrat (104) durch ein Verfahren umfasst, das seinerseits umfasst: Anordnen des Textilsubstrats (104) in einer elektrophoretischen Flüssigkeit; Anordnen einer Gegenelektrode in der elektrophoretischen Flüssigkeit; Anlegen einer Spannung an das Substrat und an die Gegenelektrode, wobei die isolierende konforme Beschichtung um das Substrat gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Textilsubstrat (104) aus Materialien hergestellt ist, die wenigstens ein Material enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Baumwolle, Polyester, Nylon und einem hochdichten Polyethylen besteht.
Beleuchtete Anzeige (100) nach Anspruch 1, ferner mit: einem Substratabschnitt; wobei die hintere Elektrode (106) ein leitendes Polymer enthält.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, wobei: die leitende hintere Polymerelektrode (106) auf den Substratabschnitt gedruckt ist; die dielektrische Schicht (108) auf die leitende hintere Polymerelektrode (106) gedruckt ist; die lichtemittierende Schicht (110) auf die dielektrische Schicht (108) gedruckt ist; und die transparente leitende Schicht (112) auf die lichtemittierende Schicht (110) gedruckt ist.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, ferner mit zwei oder mehr leitenden Anschlussflächen bzw. Pads, wobei einer der Pads mit der vorderen Elektrodenleitung (114) elektrisch verbunden ist und ein weiterer der Pads mit der leitenden hinteren Polymerelektrode (106) elektrisch verbunden ist, um elektrische Kontakte für eine Leistungsquelle zu schaffen.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, wobei der Substratabschnitt ein Textilabschnitt ist.
Anzeige (100) nach Anspruch 37, wobei der Textilabschnitt wenigstens ein Material enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Baumwolle, Polyester, Nylon und einem hochdichten Polyethylen besteht.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, wobei die lichtemittierende Schicht (110) eine Phosphorschicht bzw. Leuchtstoffschicht ist.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, wobei die lichtemittierende Schicht (110) eine lichtemittierende Polymerschicht ist.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, wobei die vordere Elektrodenleitung (114) eine vordere Umrisselektrodenschicht aus einem leitenden Polymer ist, die einen Umfang der transparenten leitenden Schicht (112) im Wesentlichen umgibt.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, wobei die vordere Elektrodenleitung (114) direkt auf dem Substratabschnitt und/oder der dielektrischen Schicht (108) und/oder der transparenten leitenden Schicht (112) ausgebildet ist.
Anzeige (100) nach Anspruch 34, wobei das leitende Polymer Polyethylen-Dioxithiophen ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Beschichten eines Abschnitts einer vorderen Oberfläche des Textilsubstrats (104) mit einer hinteren Elektrode (106) das Bilden einer leitenden hinteren Polymerelektrodenschicht (106) auf dem Substratabschnitt umfasst.
Verfahren nach Anspruch 44, das ferner umfasst: Befestigen des Substratabschnitts an einer im Wesentlichen starren Gegenplatte bzw. Basis unter Verwendung eines Klebstoffs vor dem Bilden der leitenden hinteren Polymerelektrodenschicht (106) auf dem Substratabschnitt; und Ablösen des Substratabschnitts von der im Wesentlichen starren Gegenplatte nach dem Bilden der transparenten leitenden Schicht (112) auf der lichtemittierenden Schicht (110).
Verfahren nach Anspruch 44, das ferner das Bilden der vorderen Elektrodenleitung (114) entweder auf dem Substratabschnitt oder auf wenigstens einer Schicht, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus der dielektrischen Schicht (108) und der transparenten leitenden Schicht (112) besteht, damit sie einen Umfang der transparenten leitenden Schicht (112) im Wesentlichen umgibt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 44, das ferner das elektrische Verbinden eines ersten leitenden Pads mit der ersten Elektrodenleitung (114) und das elektrische Verbinden eines zweiten leitenden Pads mit der leitenden hinteren Polymerelektrodenschicht (106) umfasst, um elektrische Kontakte für eine Leistungsquelle zu schaffen.
Verfahren nach Anspruch 44, wobei: der Schritt des Bildens einer leitenden hinteren Polymerelektrodenschicht (106) das Drucken einer leitenden hinteren Polymerelektrodenschicht (106) auf dem Substratabschnitt umfasst; der Schritt des Bildens einer dielektrischen Schicht (108) das Drucken einer dielektrischen Schicht (108) auf die leitende hintere Polymerelektrodenschicht (106) umfasst; der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Drucken einer lichtemittierenden Schicht (110) auf die dielektrische Schicht (108) umfasst; und der Schritt des Bildens einer transparenten leitenden Schicht (112) das Drucken einer vorderen leitenden Polymerschicht auf die lichtemittierende Schicht (110) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 44, wobei der Substratabschnitt ein Textilabschnitt ist.
Verfahren nach Anspruch 49, wobei der Textilabschnitt wenigstens ein Material enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Baumwolle, Polyester, Nylon und einem hochdichten Polyethylen besteht.
Verfahren nach Anspruch 44, wobei der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Bilden einer Phosphorschicht bzw. Leuchtstoffschicht auf der dielektrischen Schicht (108) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 44, wobei der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Bilden einer lichtemittierenden Polymerschicht auf der dielektrischen Schicht (108) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 44, wobei das leitende Polymer Polyethylen-Dioxithiophen ist.
Verfahren nach Anspruch 14, das umfasst: Befestigen eines Substratabschnitts an einer im Wesentlichen starren Gegenplatte bzw. Basis unter Verwendung eines Klebstoffs; wobei das Beschichten eines Abschnitts einer vorderen Oberfläche des Textilsubstrats (104) mit einer hinteren Elektrode (106) das Bilden einer hinteren Elektrodenschicht (106) auf dem Substratabschnitt umfasst; Bilden der dielektrischen Schicht (108) auf der hinteren Elektrodenschicht (106); Bilden der lichtemittierenden Schicht (110) auf der dielektrischen Schicht (108); Bilden der transparenten leitenden Schicht (112) auf der lichtemittierenden Schicht (110); Verbinden der vorderen Elektrodenleitung (114) mit der transparenten leitenden Schicht (112), um Energie zu der transparenten leitenden Schicht (112) zu transportieren; und Ablösen des Substratabschnitts von der im Wesentlichen starren Gegenplatte.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei die hintere Elektrodenschicht (106), die transparente leitende Schicht (112) und die vordere Elektrodenleitung (114) ein leitendes Polymer enthalten.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das leitende Polymer Polyethylen-Dioxithiophen ist.
Verfahren nach Anspruch 54, das ferner das Bilden der vorderen Elektrodenleitung (114) entweder auf dem Substratabschnitt oder auf wenigstens einer Schicht, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus der dielektrischen Schicht (108) und der transparenten leitenden Schicht (112) besteht, damit sie einen Umfang der transparenten leitenden Schicht (112) im Wesentlichen umgibt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei: der Schritt des Bildens einer hinteren Elektrodenschicht (106) das Drucken einer hinteren Elektrodenschicht (106) auf den Substratabschnitt umfasst; der Schritt des Bildens einer dielektrischen Schicht (108) das Drucken einer dielektrischen Schicht (108) auf die hintere Elektrodenschicht (106) umfasst; der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Drucken einer lichtemittierenden Schicht (110) auf die dielektrische Schicht (108) umfasst; und der Schritt des Bildens einer transparenten leitenden Schicht (112) das Drucken einer transparenten leitenden Schicht (112) auf die lichtemittierende Schicht (110) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei der Substratabschnitt ein Textilabschnitt ist.
Verfahren nach Anspruch 59, wobei der Textilabschnitt wenigstens ein Material enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Baumwolle, Polyester, Nylon und einem hochdichten Polyethylen besteht.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Bilden einer Phosphorschicht bzw. Leuchtstoffschicht auf der dielektrischen Schicht (108) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei der Schritt des Bildens einer lichtemittierenden Schicht (110) das Bilden einer lichtemittierenden Polymerschicht auf der dielektrischen Schicht (108) umfasst.