專利名稱：一種柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于平板電致發(fā)光顯示器件應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
平板發(fā)光顯示器件作為信息技術(shù)的終端設(shè)備，已經(jīng)廣泛用于移動(dòng)電話、電視機(jī)、計(jì) 算機(jī)等。現(xiàn)階段新型平板顯示技術(shù)不斷追求大、輕、薄、節(jié)電等技術(shù)指標(biāo)。目前平板顯示器 多是以玻璃基材為主體，如場發(fā)射顯示器(FED)、液晶顯示器(IXD)、有機(jī)電致發(fā)光顯示器 (0EL或0LED)、等離子體顯示器(PDP)。其缺點(diǎn)是玻璃易破碎、面積受限、重量大、工作發(fā)熱、 不可彎曲、生產(chǎn)周期長、成本較高等?，F(xiàn)有電致發(fā)光顯示器也是同樣以玻璃基礎(chǔ)為主體，如 無機(jī)厚膜電致發(fā)光顯示器、無機(jī)薄膜電致發(fā)光顯示器、有機(jī)電致發(fā)光顯示器。已有塑料無機(jī)電致發(fā)光片(屏)技術(shù)，是建立在無機(jī)粉末電致發(fā)光材料基礎(chǔ)上的 一種平面發(fā)光器件，其使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制作成固定發(fā)光圖案，通過電路控制實(shí)現(xiàn)單純開 關(guān)閃動(dòng)，在公開資料中已有大量闡述，如專利W09626627、JP31-157070、中國87107413. 3、 87105208. 3,96122380. 4,89106585. 7等；以上方法制備的器件只能簡單使用在如燈箱廣 告、背照明，安全指示標(biāo)志等處。其不足處是無法實(shí)現(xiàn)文字、圖案、色彩、灰度的動(dòng)態(tài)變化，不 能用于終端顯示器。本發(fā)明一種新型柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，其以塑料薄膜基材為主體， 通過絲網(wǎng)印刷工藝，制造出一種平面發(fā)光的顯示器件。其具有可彎曲性、重量輕、節(jié)電效果 好、生產(chǎn)工藝簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，可以顯示彩色圖案、文字、動(dòng)態(tài)圖像。 其可以應(yīng)用在動(dòng)態(tài)廣告、發(fā)光服裝、計(jì)算機(jī)終端、大屏幕圖像顯示等領(lǐng)域。
發(fā)明內(nèi)容
一種柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，它包括在透明柔性塑料基礎(chǔ)層(1)上 制作的橫向透明導(dǎo)電條紋層(2)，使用無機(jī)電致發(fā)光材料制造發(fā)光層(3)，使用絕緣材料制 造介質(zhì)層(4)，使用導(dǎo)電材料在介質(zhì)層表面上制作縱向背電極條紋層(6)，覆蓋保護(hù)層(7)， 并用塑料薄膜(9)完全密封后形成柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器；顯示器的背電極 (5)、透明電極(13)分別與矩陣掃描電路器連接，被電子芯片控制，由電場驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生發(fā)光， 可以形成由獨(dú)立發(fā)光像素元組合的動(dòng)態(tài)圖像。透明柔性塑料基礎(chǔ)層(1)是使用無色透明度良好，表面光滑平整的PET薄膜、氟塑 料薄膜、PE薄膜、PVC薄膜中的一種。其中PET薄膜、氟塑料薄膜具有優(yōu)良的防潮性及耐溫 性，如聚四氟乙稀，其致密性可以防潮，提高顯示器的使用壽命。薄膜也可以是其它材料。在無色透明塑料薄膜表面，覆蓋透明導(dǎo)電層(2)，透明導(dǎo)電條紋層是使用透明聚合 導(dǎo)電物或IT0透明導(dǎo)電涂液中的一種，通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、激光刻蝕、濺射方法形成 橫向條紋，其干燥后形成透明導(dǎo)電涂層帶條。每個(gè)透明導(dǎo)電帶條均可以獨(dú)立形成電極(13)， 電極可以是具有良好導(dǎo)電性的金屬，如銅缽、鋁片、電線等。透明導(dǎo)電層材料可以是有機(jī)與無機(jī)材料，其電阻應(yīng)該小于100歐母。透明導(dǎo)電條紋間距根據(jù)發(fā)光像素元要求尺寸確定。發(fā)光層(3)是通過絲網(wǎng)印刷方法，將同種交流電致發(fā)光粉末材料與膠體混合，均 勻印刷在透明導(dǎo)電層上干燥后完成。電致發(fā)光粉末材料是5-30微米顆粒，發(fā)光粉顏色可以 是藍(lán)綠色、藍(lán)色、綠色、橙色等，其中藍(lán)綠色、藍(lán)色發(fā)光材料可以通過光轉(zhuǎn)換形成彩色發(fā)光。 在電致發(fā)光粉末材料中加入有機(jī)熒光染料也可以形成彩色發(fā)光，如白色、紅色等。本發(fā)明 中使用的膠體可以是環(huán)氧樹脂類、含氟涂料類、含硅涂料類等，其中加入氰乙基糖、氰乙基 醚能夠提高發(fā)光強(qiáng)度。介質(zhì)層(4)是通過絲網(wǎng)印刷方法，將介質(zhì)材料均勻印刷在發(fā)光層上，并干燥后完 成。介質(zhì)材料可以是鈦酸鋇、鈦白、鈦酸鉛、鈦酸鍶中的一種或一種以上混合物粉末材料。其 與膠體混合，本發(fā)明使用的膠體可以是環(huán)氧樹脂類、含氟涂料類、含硅涂料類等，其中加入 氰乙基糖、氰乙基醚能夠提高發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明中不使用介質(zhì)層(4)時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度會下降30%，此時(shí)當(dāng)背電極層(6)使用是 透明導(dǎo)電材料，可以產(chǎn)生雙面發(fā)光效果。背電極層(6)是導(dǎo)電材料制成，導(dǎo)電材料是聚合導(dǎo)電物、IT0導(dǎo)電膠、銀漿、金屬導(dǎo) 電涂料、金屬材料中的一種，通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、激光刻蝕、真空濺射方法形成縱向條 紋，其干燥后形成背電極導(dǎo)電涂層帶條。每個(gè)導(dǎo)電帶條均可以獨(dú)立形成電極(5)，電極可以 是具有良好導(dǎo)電性的金屬，如銅缽、鋁片、電線等。背電極層導(dǎo)電條紋間距根據(jù)發(fā)光像素元 要求尺寸確定，通常是與透明導(dǎo)電涂層帶條寬度相同。透明導(dǎo)電橫向條紋與背電極導(dǎo)電縱向條紋形成90度夾角，所有電極帶條分別與 矩陣掃描電路器連接并驅(qū)動(dòng)，可形成由獨(dú)立發(fā)光像素元組合的動(dòng)態(tài)圖像。矩陣掃描電路器 可以被計(jì)算機(jī)控制。柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光顯示器通過矩陣掃描電路器及電子芯片控制產(chǎn) 生發(fā)光時(shí)，其工作條件為電壓70-220V、頻率50-4000HZ，其發(fā)光時(shí)不產(chǎn)生熱量。在背電極層表面絲印絕緣油墨，干燥后形成保護(hù)層(7)。保護(hù)層可以保護(hù)器件在測 試調(diào)整中不受傷害。最后使用帶膠塑料薄膜(9)將器件完全密封，形成完整電致發(fā)光平板顯示器。帶 膠塑料薄膜是氟塑料薄膜，其具有優(yōu)良的防潮性及耐溫性，如聚四氟乙稀，其致密性可以 防潮，提高顯示器的使用壽命，塑料薄膜也可以是其它材料。在透明柔性塑料基礎(chǔ)層外部可以印刷或打印紅(10)、藍(lán)(11)、綠(12)組成的熒光 彩色涂層(8)，每種顏色其分別對應(yīng)獨(dú)立發(fā)光像素元，形成柔性矩陣彩色圖像顯示器。在制 備彩色顯示器時(shí)，電致發(fā)光材料應(yīng)選擇藍(lán)綠色或藍(lán)色，其發(fā)射光譜為430-490nm，熒光彩色 涂層材料在430-490nm可以產(chǎn)生吸收，形成彩色發(fā)光。當(dāng)使用本方法制備彩色發(fā)光顯示器 時(shí)，像素元應(yīng)盡量細(xì)小，所產(chǎn)生的彩色發(fā)光效果好。
圖1柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器結(jié)構(gòu)2透明導(dǎo)電層圖3背電極層
具體實(shí)施例方式一種柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，它包括在透明柔性塑料基礎(chǔ)層(1)上 制作的橫向透明導(dǎo)電條紋層(2)，使用無機(jī)電致發(fā)光材料制造發(fā)光層(3)，使用絕緣材料制 造介質(zhì)層(4)，使用導(dǎo)電材料在介質(zhì)層表面上制作縱向背電極條紋層(6)，覆蓋保護(hù)層(7)， 并用塑料薄膜(9)完全密封后形成柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光顯示器；顯示器的背電極(5)、透 明電極(13)分別與矩陣掃描電路器連接，被電子芯片控制，由電場驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生發(fā)光，可以形 成由獨(dú)立發(fā)光像素元組合的動(dòng)態(tài)圖像。選擇透明柔性塑料基礎(chǔ)層(1)是使用無色透明度良好，表面光滑平整的PET薄膜、 氟塑料薄膜、PE薄膜、PVC薄膜中的一種。其中PET薄膜、氟塑料薄膜具有優(yōu)良的防潮性及 耐溫性，如聚四氟乙稀，其良好的致密性可以防潮，提高顯示器的使用壽命。塑料薄膜也可 以是其它材料，其耐溫與申拉特性要好。當(dāng)基礎(chǔ)層選擇非柔性塑料時(shí)，如壓克力板、玻璃 板，其也可以實(shí)現(xiàn)顯示效果，但無法達(dá)到柔性彎曲效果。在無色透明塑料薄膜表面，覆蓋透明導(dǎo)電層(2)，透明導(dǎo)電條紋層是使用透明聚合 導(dǎo)電物或IT0透明導(dǎo)電涂液中的一種，通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、激光刻蝕、濺射方法形成 橫向條紋，其干燥后形成透明導(dǎo)電涂層帶條，其厚度通常小于2微米。透明導(dǎo)電層也可以使 用通過真空濺射制備的IT0薄膜，其與絲網(wǎng)印刷方法相比要復(fù)雜。每個(gè)透明導(dǎo)電帶條均可 以獨(dú)立形成電極(13)，電極可以是具有良好導(dǎo)電性的金屬，如銅缽、鋁片、電線等，通過導(dǎo) 電膠與透明導(dǎo)電帶條連接。透明導(dǎo)電層材料可以是有機(jī)與無機(jī)材料，如使用CLEVI0S型號 J0F7194、KPT型號IT02等，其電阻應(yīng)該小于100歐母，電阻大時(shí)容易產(chǎn)生發(fā)熱顯現(xiàn)。透明 導(dǎo)電條紋間距根據(jù)發(fā)光像素元要求尺寸確定。在透明導(dǎo)電層上覆蓋發(fā)光層(3)，發(fā)光層是通過絲網(wǎng)印刷方法，將同種交流電致發(fā) 光粉末材料與膠體混合，重量混合比例1 1，再均勻印刷在透明導(dǎo)電層上，加熱100度干燥 后完成。絲網(wǎng)網(wǎng)孔在200-300目，絲網(wǎng)印刷發(fā)光層厚度通常小于60微米，厚度太大時(shí)發(fā)光 強(qiáng)度會降低，厚度太薄時(shí)耐電壓特性不好。電致發(fā)光粉末材料顆粒度是5-30微米，發(fā)光粉 顏色可以是藍(lán)綠色、藍(lán)色、綠色、橙色等，其中藍(lán)綠色、藍(lán)色發(fā)光材料可以通過光轉(zhuǎn)換形成彩 色發(fā)光。電致發(fā)光粉型號可以使用市售產(chǎn)品GG44、GG23、D502、D417。在電致發(fā)光粉末材 料中加入有機(jī)熒光染料也可以形成彩色發(fā)光，如D330白色、D611橙紅色等。本發(fā)明中使用 的膠體可以是環(huán)氧樹脂類、含氟涂料類、含硅涂料類等，均為常見市售產(chǎn)品；其中加入氰乙 基糖、氰乙基醚能夠提高發(fā)光強(qiáng)度。介質(zhì)層(4)是通過絲網(wǎng)印刷方法，將介質(zhì)材料均勻印刷在發(fā)光層上，并加熱100度 干燥后完成。介質(zhì)材料可以是鈦酸鋇、鈦白、鈦酸鉛、鈦酸鍶中的一種或一種以上混合物粉 末材料，介質(zhì)粉末材料顆粒度通常小于5微米。其與膠體混合，混合重量比例1 1。本發(fā) 明使用的膠體可以是環(huán)氧樹脂類、含氟涂料類、含硅涂料類等，均為常見市售產(chǎn)品；其中加 入氰乙基糖、氰乙基醚能夠提高發(fā)光強(qiáng)度。絲網(wǎng)網(wǎng)孔在300-400目，絲網(wǎng)印刷介質(zhì)層厚度通 常小于30微米，厚度太大時(shí)發(fā)光強(qiáng)度會降低，厚度太薄時(shí)耐電壓特性不好。本發(fā)明中不使用介質(zhì)層⑷時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度會下降30%，此時(shí)當(dāng)背電極層(6)使用是 透明導(dǎo)電材料，可以產(chǎn)生雙面發(fā)光效果。背電極層(6)是導(dǎo)電材料制成，導(dǎo)電材料是聚合導(dǎo)電物、IT0導(dǎo)電膠、銀漿、金屬導(dǎo) 電涂料、金屬材料中的一種，通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、激光刻蝕、真空濺射等方法形成縱向條紋，其干燥后形成背電極導(dǎo)電涂層帶條。每個(gè)導(dǎo)電帶條均可以獨(dú)立形成電極(5)，電極可 以是具有良好導(dǎo)電性的金屬，如銅缽、鋁片、電線等，通過導(dǎo)電膠與透明導(dǎo)電帶條連接。背電 極層導(dǎo)電條紋間距根據(jù)發(fā)光像素元要求尺寸確定，通常是與透明導(dǎo)電涂層帶條寬度相同。透明導(dǎo)電橫向條紋與背電極導(dǎo)電縱向條紋形成90度夾角，所有電極帶條分別與 矩陣掃描電路器連接并驅(qū)動(dòng)，形成由獨(dú)立發(fā)光像素元組合的動(dòng)態(tài)圖像。矩陣掃描電路器可 以被計(jì)算機(jī)控制。柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光顯示器通過矩陣掃描電路器及電子芯片控制產(chǎn)生 發(fā)光時(shí)，如市售DURELPLEX型號D520A，其工作條件為電壓70-150V、頻率50-4000Hz，其發(fā)光 時(shí)不產(chǎn)生熱量。在背電極層表面絲印絕緣油墨，干燥后形成保護(hù)層(7)。保護(hù)層可以保護(hù)器件在測 試調(diào)整中不受傷害。最后使用帶膠塑料薄膜(9)將器件完全密封，形成完整電致發(fā)光平板顯示器。帶 膠塑料薄膜可以是氟塑料薄膜，其具有優(yōu)良的防潮性及耐溫性，如聚四氟乙稀，其致密性 可以防潮抗、紫外線照射，提高顯示器的使用壽命，塑料薄膜也可以是其它材料。在透明柔性塑料基礎(chǔ)層外部可以印刷或打印紅(10)、藍(lán)(11)、綠(12)熒光彩色涂 層(8)，其分別對應(yīng)獨(dú)立發(fā)光像素元，形成柔性矩陣彩色圖像顯示器。在制備彩色顯示器時(shí)， 發(fā)光材料應(yīng)選擇藍(lán)綠色或藍(lán)色，其發(fā)射光譜為430-490nm，熒光彩色涂層材料在430-490nm 可以產(chǎn)生吸收，形成彩色發(fā)光。當(dāng)使用本方法制備彩色發(fā)光顯示器時(shí)，像素元應(yīng)盡量細(xì)小， 所產(chǎn)生的彩色發(fā)光效果好。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，其以塑料薄膜基材為主體，通過絲網(wǎng) 印刷工藝，制造出一種平面發(fā)光的顯示器件，其厚度只有0. 3-0. 8毫米。其具有可彎曲性， 并能彈性恢復(fù)，適合各種各樣環(huán)境粘貼使用。其重量輕于LCD、PDP等器件產(chǎn)品，每平方米只 有0.5公斤。節(jié)電效果好，每平方米功率是50瓦。生產(chǎn)工藝簡單，本產(chǎn)品均大量使用絲網(wǎng) 印刷工藝，其簡單，并成本低廉。生產(chǎn)制作發(fā)光顯示面積不受限制。本發(fā)明柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，可以顯示彩色圖案、文字、動(dòng)態(tài)圖像。 其可以應(yīng)用在動(dòng)態(tài)廣告、交通指示、汽車儀表、發(fā)光服裝、電視與家電顯示、計(jì)算機(jī)終端、大 屏幕圖像顯示等領(lǐng)域。實(shí)施例選擇PET塑料薄膜，使用IT0導(dǎo)電液印刷透明導(dǎo)電層，透明電極帶寬2mm，分割線寬 0. 5mm,并在溫度100度烘干。電極引出使用銀膠與電線連接。使用D502發(fā)光材料與氟涂料膠水混合，使用絲網(wǎng)印刷工藝印刷，并在溫度100度
jys T o使用鈦酸鋇與氟涂料膠水混合，使用絲網(wǎng)印刷工藝印刷，并在溫度100度烘干。使用銀漿縱向絲網(wǎng)印刷背電極，背電極帶寬2mm，分割線寬0. 5mm,電極使用銀膠 與電線連接。并在溫度100度烘干。使用絕緣油墨印刷覆蓋保護(hù)層。在透明柔性塑料基礎(chǔ)層外部可以印刷或打印紅、藍(lán)、綠熒光彩色涂層，其分別對應(yīng) 獨(dú)立發(fā)光像素元。使用氟塑料帶膠薄膜密封。
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使用D520A連接電極并驅(qū)動(dòng)其工作，柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器可以顯示 彩色文字圖案、圖像。在上面針對本發(fā)明較好的實(shí)施方式作了舉例說明后，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說應(yīng) 明白的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明所作的任何改變和改進(jìn)都在 本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，它包括在透明柔性塑料基礎(chǔ)層(1)上制作的橫向透明導(dǎo)電條紋層(2)，使用無機(jī)電致發(fā)光材料制造發(fā)光層(3)，使用絕緣材料制造介質(zhì)層(4)，使用導(dǎo)電材料在介質(zhì)層表面上制作縱向背電極條紋層(6)，覆蓋保護(hù)層(7)，并用塑料薄膜(9)完全密封后形成柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光顯示器；顯示器的背電極(5)、透明電極(13)分別與矩陣掃描電路器連接，被電子芯片控制，由電場驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生發(fā)光，可以形成由獨(dú)立發(fā)光像素元組合的動(dòng)態(tài)圖像。
2.如權(quán)利要求1所述，透明柔性塑料基礎(chǔ)層(1)是使用無色透明度良好，表面光滑平整 的PET薄膜、氟塑料薄膜、PE薄膜、PVC薄膜中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述，透明導(dǎo)電條紋層⑵是使用透明聚合導(dǎo)電物或IT0透明導(dǎo)電涂 液中的一種，通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、激光刻蝕、濺射方法形成橫向條紋，其干燥后形成透 明導(dǎo)電涂層帶條。每個(gè)透明導(dǎo)電帶條均可以獨(dú)立形成電極(13)。
4.如權(quán)利要求1所述，發(fā)光層(3)是通過絲網(wǎng)印刷方法，將交流電致發(fā)光粉末材料與 膠體混合，均勻印刷在透明導(dǎo)電層上干燥后完成。介質(zhì)層(4)是通過絲網(wǎng)印刷方法，將鈦酸 鋇、鈦白、鈦酸鉛、鈦酸鍶中的一種或一種以上混合物粉末材料與膠體混合，均勻印刷在發(fā) 光層上干燥后完成。
5.如權(quán)利要求1所述，背電極條紋層(6)是聚合導(dǎo)電物、IT0導(dǎo)電膠、銀漿、金屬導(dǎo)電涂 料、金屬材料中的一種，通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、激光刻蝕、濺射方法形成縱向條紋，其干 燥后形成背電極導(dǎo)電涂層帶條。每個(gè)導(dǎo)電帶條均可以獨(dú)立形成電極(5)。
6.如權(quán)利要求1所述，透明導(dǎo)電橫向條紋與背電極導(dǎo)電縱向條紋形成90度夾角，所有 電極帶條分別與矩陣掃描電路器連接并驅(qū)動(dòng)，形成由獨(dú)立發(fā)光像素元組合的動(dòng)態(tài)圖像。矩 陣掃描電路器可以被計(jì)算機(jī)控制。
7.如權(quán)利要求1所述，柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器可以單面或雙面發(fā)光。在透 明柔性塑料基礎(chǔ)層外部可以印刷或打印紅(10)、藍(lán)(11)、綠(12)組成的熒光彩色涂層(8)， 每種顏色分別對應(yīng)獨(dú)立發(fā)光像素元，形成柔性矩陣彩色圖像顯示器。
8.如權(quán)利要求1所述，柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器通過矩陣掃描電路器及電子 芯片控制產(chǎn)生發(fā)光，其可以在電壓70-220V、頻率50-4000HZ條件下工作，其發(fā)光時(shí)不產(chǎn)生 熱量。
全文摘要
一種柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光平板顯示器，它包括在透明柔性塑料基礎(chǔ)層(1)上制作的橫向透明導(dǎo)電條紋層(2)，使用無機(jī)電致發(fā)光材料制造發(fā)光層(3)，使用絕緣材料制造介質(zhì)層(4)，使用導(dǎo)電材料在介質(zhì)層表面上制作縱向背電極條紋層(6)，覆蓋保護(hù)層(7)，并用塑料薄膜(9)完全密封后形成柔性矩陣無機(jī)電致發(fā)光顯示器；顯示器的背電極(5)、透明電極(13)分別與矩陣掃描電路器連接，被電子芯片控制，由電場驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生發(fā)光，可以形成由獨(dú)立發(fā)光像素元組合的動(dòng)態(tài)圖像，其能夠應(yīng)用在動(dòng)態(tài)廣告、發(fā)光服裝、計(jì)算機(jī)終端、大屏幕圖像顯示等領(lǐng)域。
文檔編號H01L27/15GK101894501SQ20101010127
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者史陳峰, 耿樹范, 邊靜宇, 鄭巖 申請人:上?？蒲坠怆娂夹g(shù)有限公司