LAMPARA ELECTROLUMINESCENTE ELASTOMERICA (EL) EN QUE UN SISTEMA ELECTROLUMINESCENTE,

PREFERENTEMENTE MONOLITICO, ESTA DOTADO DE UNA ESTRUCTURA ELASTOMERICA. EL RESULTADO ES UNA LAMPARA FINA, PLEGABLE Y EN FORMA DE MEMBRANA. SE APLICA UNA PRIMERA CAPA ENVOLVENTE (104) POR SERIGRAFIA A UN PAPEL ADHESIVO (102). SE APLICA UN SISTEMA EL (108) POR SERIGRAFIA A LA PRIMERA CAPA (104) Y LUEGO SE APLICA UNA SEGUNDA CAPA ENVOLVENTE (114) PARA CERRAR EL SISTEMA EL (108) DENTRO DEL REVESTIMIENTO. SE CORTAN O DEJAN ABIERTAS LAS VENTANAS ADECUADAS (108) PARA PERMITIR EL CONTACTO ELECTRICO CON EL SISTEMA EL. SE PUEDE APLICAR UNA CAPA ADHESIVA (116) OPTATIVA SI SE VA A UTILIZAR LA LAMPARA EN FORMA DE TRANSMISION PARA SU FIJACION POSTERIOR A UN SUSTRATO. ALTERNATIVAMENTE, LA LAMPARA SE PUEDE UTILIZAR COMO COMPONENTE ELASTOMERICO AUTOPORTANTE INSTALADO EN OTRO PRODUCTO

SOLICITUD AFÍN

Por la presente se hace referencia a la solicitud de patente de EE. UU. Transferida legalmente del. solicitante y entramitación SISTEMA ELECTROLUMINESCENTE EN ESTRUCTURA MONOLÍTICA, nº de serie 08/656,435, presentada el 30 de mayo de 1996 publicada durante la fase internacional como documento WO 97/46053, y que expone sistemas electroluminescentes en estructuras monolíticas.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud se refiere generalmente a lámparas luminescentes y, más concretamente, a un sistema electroluminescente autónomo descargado en una estructura elastomérica que se puede, en forma de calcomanía, fijar eficientemente y económicamente a una amplia variedad de sustratos que tengan varias formas tridimensionales o, alternativamente, se puede instalar en otros productos como componente similar a membrana autónoma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Una realización del documento WO 97/46053 está dirigida a un sistema electroluminescente ("EL") que tiene un portador unitario cuyas capas forman una estructura monolítica. Un portador unitario preferente de este sistema es una resina de vinilo. Una de las ventajas de este sistema electroluminescente de estructura monolítica es que las capas del mismo pueden estamparse con tintas en un procedimiento de serigrafía sobre una variedad de sustratos.

En la técnica se sabe también que las estructuras elastoméricas tienen propiedades únicas y útiles. Comportándose de manera muy parecida a una membranas robustas, la maleabilidad y ductilidad de las estructuras elastoméricas permiten aplicaciones que de otro modo no estarían disponibles para componentes más rígidos o de plástico.

Hay muchas aplicaciones ventajosas potencialmente de una lámpara electroluminescente elastomérica ("EL"). Por ejemplo, estaría permitida en teléfonos móviles u otros dispositivos de comunicaciones personales una imposta con teclado retroiluminado altamente flexible y resiliente.

Alternativamente, la lámparas EL elastomérica podría construirse en forma de calcomanía y seguidamente fijarla a sustratos fibrosos, tal como tejido. La experimentación ha puesto de manifiesto que sistemas EL serigrafiado de acuerdo con el documento WO 97/46053 sobre sustratos tales como tejido con frecuencia requieren preparación previa del sustrato para obtener los mejores resultados. Primero, el tejido puede no ser siempre óptimamente compatible químicamente con la primera capa del sistema EL. Segundo, se ha observado que las fibras del tejido tienden a "levantarse" e interferir con un serigrafiado a nivel y uniforme del sistema EL. Como consecuencia, aunque se ha observado que el sistema EL de acuerdo con el documento WO 97/46053 es totalmente funcional sobre dichos tejidos, la calidad de la electroluminiscencia puede sufrir. Por consiguiente se ha considerado ventajoso para estampar previamente una “capa plataforma” del portador unitario (sin ingredientes EL activos) sobre tejido y sustratos similares para inhibir estos factores. Seguidamente, el sistema EL se estampa sobre la capa plataforma de acuerdo con el documento WO 97/46053

Aunque la provisión de esta capa plataforma tiende a mejorar el rendimiento de la lámpara EL, se debe entender que se trata de otra etapa de fabricación con tiempo, material y costes del procedimiento de fabricación acompañantes.

Además, otra experimentación con el serigrafiado del sistema EL de acuerdo con el documentos WO 97/46053 ha puesto de manifiesto también que los trabajos de serigrafiado mejoran cuando el área que va a recibir la serigrafía está aplanada en un plano. Para el serigrafiado de tejido, por ejemplo, este “aplanado” se realiza fácilmente en prendas tales como camisetas sin mangas, pero no es tan fácil en otras prendas, tales como chaquetas o gorras de baseball, en las que una etapa de “aplanado” puede dañar o devaluar el aspecto final de la prenda.

Por lo tanto, existe una necesidad general en la técnica de lámparas EL elastoméricas. Dichas lámparas elastoméricas serían ventajosas como componentes de productos que requieren retroiluminación flexible. Alternativamente, en forma de calcomanía, dichas lámparas elastoméricas permitirían la aplicación mejorada del sistema EL del documento WO 97/46053 a sustratos fibrosos, incluso tejidos, sin incurrir en coste ni etapas de fabricación adicionales de preparación previa del sustrato para recibir el sistema EL. Las lámparas EL elastoméricas podrían también facilitar la aplicación del sistema EL del documento WO 97/46053 menos traumáticamente a sustratos con formas tridimensionales.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está dirigida a una lámpara EL como la expuesta en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes 2 a 10 pueden encontrarse otras realizaciones. La presente invención está dirigida también a un procedimiento de construcción de dicha lámpara EL dem acuerdo con las reivindicaciones 11 a 15. La lámpara se fabrica ventajosamente de acuerdo con el documento WO 97/46053, aunque como estructura elastomérica discreta. Si se desea, esta estructura puede fijarse posteriormente a un sustrato para adoptar la utilidad de una “calcomanía”. Alternativamente, la estructura elastomérica se puede usar como componente electroluminescente autónomo discreto en aplicaciones tales como una imposta de teclado, donde una lámpara EL similar a membrana fina sería altamente ventajosa.

Las lámparas EL elastoméricas se fabrican totalmente usando técnicas de serigrafía u otras técnicas de impresión. Los costes y la logística del serigrafiado de la presente invención no son generalmente más complejos ni dedicados que con el serigrafiado directo de la lámpara EL sobre el sustrato de acuerdo con el documento WO97/46053. Sin embargo, se obtienen varias ventajas construyendo la lámpara como estructura elestomérica. Si la estructura elastomérica se va a fijar a un sustrato en forma de calcomanía, se elimina la necesidad de la preparación previa de un tejido u otro sustrato con una capa plataforma. Además, las lámparas EL elastoméricas en forma de calcomanías de acuerdo con la presente invención son extremadamente maleables y flexibles, permitiendo posteriormente la fijación de la misma, virtualmente, a cualquier sustrato conformado tridimensionalmente sin tener que “aplanar” un área para recibir el procedimiento de estampado. Alternativamente, si la estructura elastomérica se va a usar como componente autónomo, se puede producir en masa y, seguidamente instalar en un producto potencialmente tan fácil como una frisa u otro componente similar a membrana fina.

Ventajosamente, una lámpara EL en una estructura elastomérica de acuerdo con la presente invención. Comienza con el estampado de una primera capa de la envolvente sobre papel descargado en calcomanía de alta resistencia disponible comercialmente. Posteriormente, se pueden estampar las primeras capas de la envolvente para lograr un espesor deseado de la primera capa de la envolvente monolítica. Además, una o más de las capas se puede teñir y/o estampar con un formato de manera que la primera capa de la envolvente tenga, en luz natural, un aspecto predeterminado (tal como un logo o diseño de imposta de teclado).

El material de la primera capa de la envolvente es, ventajosamente (aunque no es necesario que lo sea), un poliuretano transparente o semitransparente. La experimentación ha puesto de manifiesto que este material tiene propiedades elastoméricas excelentes. Además, se ha demostrado que este material es estable químicamente con aproximadamente axial todos los materiales usados en aplicaciones de la lámpara EL, que incluyen papel descargado en calcomanía, de las capas de un sistema EL, los adhesivos con los que una calcomanía se puede fijar al sustrato, e incluyendo la mayor parte de los propios sustratos, sustratos fibrosos. EL poliuretano es también un material extremadamente flexible y maleable, que posibilita la fabricación de una lámpara EL elestomérica que se puede adaptar o "envolver" para que sea recibidle fácil y no traumáticamente en aproximadamente cualquier sustrato conformado tridimensionalmente.

Una vez que la primera capa de la envolvente ha sido impresa sobre el papel descargado en calcomanía, un sistema EL, ventajosamente (aunque no necesariamente) de acuerdo con el documento, se estampa sobre la primera capa de la envolvente. El sistema EL está a escala...

1. Una lámpara (300) electroluminescente, que comprende:

un sistema electroluminescente; y una envolvente que tiene propiedades elastoméricas, el sistema electroluminescente dispuesto dentro de la envolvente, de manera tal que el sistema electroluminiscente y la envolvente en combinación tienen propiedades elastoméricas.

2. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sistema electroluminescente y/o la envolvente comprende una pluralidad de capas, unas capas seleccionadas de dichas capas depositadas usando un procedimiento de serigrafía.

3. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sistema electroluminescente es monolítico, o comprende una pluralidad de capas, usando dichas capas un portador unitario, tal como un portador de vinilo.

4. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la envolvente está fabricada de poliuretano.

5. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la envolvente comprende una primera capa (104) de la envolvente y un asegunda capa (114) de la envolvente, el sistema electroluminiscente dispuesto entre la primera y la segunda capas (104, 114) de la envolvente.

6. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con la reivindicación 5, en la que el sistema electroluminescente incluye una capa (106) de óxido de de indio y estaño (ITO) y una barra (107) de colector anterior, y en la que la capa de ITO está dispuesta entre la primera capa de la envolvente y la barra (107) del colector anterior.

7. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sistema electroluminescente incluye una pluralidad de capas (106-112) electroluminescentes depositadas usando un portador unitario, unas capas seleccionadas de dichas capas electroluminescentes depositadas usando un procedimiento de serigrafia; con el sistema electroluminescente dispuesto dentro de la envolvente, teniendo la envolvente propiedades

elastoméricas, comprendiendo la envolvente una pluralidad de capas de envolvente, unas capas seleccionadas de dichas capas de envolvente usando un procedimiento de serigrafia.

8. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además medio (401) de conexión del sistema electroluminescente a una fuente de alimentación remota, teniendo dicho medio de conexión al menos una unión de contacto eléctrico que, preferiblemente, incluye una interfaz de silicio conductor eléctricamente que proporciona un acoplamiento eléctrico entre el sistema electroluminescente y la unión de conexión, el medio de contacto dispuesto para absorber del desplazamiento cizallante relativo de la lámpara electroluminescente elastomérica y el medio de conexión, manteniendo al mismo tiempo dicho acoplamiento eléctrico.

9. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende un adhesivo, dicho adhesivo dispuesto sobre la envolvente para hacer posible que la lámpara electroluminescente esté fijada a un sustrato.

10. Una lámpara (300) electroluminescente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, en la que las capas seleccionadas de dichas capas de la envolvente están coloreadas con tintes predeterminados de en zonas preseleccionadas de las mismas.

11. Un procedimiento de construcción de lámparas (300) luminescentes, que comprende las etapas de:

(a) provisión de una primera capa (104) de envolvente;

(b) disposición de un sistema electroluminescente sobre la primera capa (104) de la envolvente, incluyendo el sistema electroluminescente una barra (107) de colector anterior y un electrodo

(112) posterior; y

(c) disposición de una segunda capa (114) de envolvente sobre el sistema electroluminescente para sellar el sistema electroluminescente entre la primera y la segunda capas (104, 114) de envolventes, teniendo la primera y la segunda capas de envolventes propiedades elastoméricas de manera tal que el sistema electroluminescente en combinación tiene propiedades elastoméricas.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que las etapas seleccionadas de las etapas (a), (b), y (c) están habilitadas por serigrafía.

13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, que comprende además las etapas de:

(a) disposición de adhesivo (116) sobre la segunda capa (114) de envolvente; y

(b) fijación de la lámpara (300) electroluminescente a un sustrato con dicho adhesivo.

14. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, que comprende además las etapas de:

(a) provisión de ventanas (118A, 1188) para exponer puntos (403) de contacto eléctrico sobre la barra (107) del colector anterior y sobre el electrodo (112) posterior; y

(b) provisión de un acoplamiento eléctrico entre dichos puntos (403) de contacto eléctrico y un medio de conexión a una fuente de alimentación remota, dicho acoplamiento eléctrico dispuesto para absorber el desplazamiento cizallante relativo entre la lámpara (300) electroluminescente y el medio de conexión manteniendo al mismo tiempo dicho acoplamiento eléctrico.

15. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que la primera y la segunda capas (104, 114) de envolvente comprende cada una pluralidades de capas de envolvente intermedias, comprendiendo además dicho procedimiento la etapa de:

colorear las capas seleccionadas de dichas capas intermedias con tintes predeterminados en zonas preseleccionadas de las mismas.