JP2005166296A

JP2005166296A - Ｅｌシートの製造方法

Info

Publication number: JP2005166296A
Application number: JP2003400037A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Saito; 淳斎藤
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】所望の文字やパターンなどを任意に、かつ高精細に形成可能とするＥＬシートの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、光透過性フィルム基板１の一方の面に発光層２が設けてあるとともに、発光層２上に１対の電極３ａ、３ｂを、一方の電極要素が他方の電極要素間に入り込むように設けたものからなる。このＥＬシートは、光透過性フィルム基板１の他方の面に、光透過性を有する導電性ポリマー６を、インクジェットプリンターを用いて任意に所望の文字やパターンなどを描画することにより、所望の文字やパターンなどを任意に、かつ高精細に形成可能とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、任意に高精細な所望の文字やパターンなどを書き込み可能とするＥＬシートの製造方法に関する。

ＥＬシートは、厚さが薄く電力消費が少ない発光体として広範に使用されていることは周知の通りである。従来のＥＬシートは、図８に示すように、透明フィルム１１上に透明電極層１２、発光層１３、絶縁層１４、背面電極層１５を順次形成し、最後に背面電極層１５上に保護層１６を形成したものによって形成されている（例えば特許文献１）。このＥＬシートは、透明電極層１２と背面電極層１５との各電極端子に交流電圧を印加することにより発光するのであるが、発光する範囲は透明電極層１２と背面電極層１５との一致した面のみとなっている。したがって、文字や図柄などを発光表示しようとする場合には、いずれか、又は両方の電極層を予め所望の形状に形成しておかない限り表示することはできなかった。

これに対しては、図９に示すように、絶縁性ベースフィルム２１上に１対の駆動電極２２（２２ａ、２２ｂ）を交互に迷路状に形成し、その上に絶縁体層２３、発光層２４を形成し、発光層２４上に任意のパターンからなる透明電極（表示電極）２５を形成するようにしたものが提案されている（特許文献２）。表示電極２５上には、封止フィルム層２６を形成して表示電極２５を保護する構成が採用されている。表示電極２５は、印刷、塗布などにより任意の形状に形成され、かつ一旦書いたものを消すこともできるので、各種掲示板等として好適である。
特開２００２−１２４３９１号公報特開平８−１５３６８２号公報

しかしながら、前記の従来技術では、表示電極２５を印刷、塗布などの方法により形成するため、高精細な形状の表示電極２５を形成することができなかった。さらに、発光層２４上に直接表示電極２５を形成するため、表示電極２５の形成時に発光層２４を汚染してしまう恐れがあり、その結果、ＥＬシートの発光外観を損なってしまうという問題があった。

本発明の目的は、任意に高精細な所望の文字やパターンなどを形成可能とするＥＬシートの製造方法に関する。

前記の目的を達成するために、本発明に係る第１のＥＬシートの製造方法は、光透過性フィルム基板の一方の面に発光層を形成する第１工程と、前記発光層上に１対の電極を並設する第２工程と、前記光透過性フィルム基板の他方の面に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用することを特徴としている。このようなＥＬシートの製造方法によれば、任意に高精細な所望の文字やパターンなどが形成可能となる。

また、本発明に係る第２のＥＬシートの製造方法は、光透過性フィルム基板の一方の面に発光層と絶縁層を順次積層形成する第１工程と、前記絶縁層に１対の電極を並設する第２工程と、前記光透過性フィルム基板の他方の面に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用することを特徴としている。このようなＥＬシートの製造方法によっても、第１の製造方法と同様に任意に高精細な所望の文字やパターンなどが形成可能となる。

また、本発明に係る第３のＥＬシートの製造方法は、前記光透過性フィルム基板には、厚さを１００μｍ以下としてあり、１Ｖ、１ｋＨｚの交流電圧を印加したときの比誘電率が４．０以上であるとともに、可視光透過率が５０％以上およびヘイズが２０％以下であるものを用いることを特徴としている。このようなＥＬシートの製造方法によれば、前記製造方法により形成された、任意に高精細な所望の文字やパターンなどを書き込み可能なＥＬシートの輝度を向上できる。

また、本発明に係る第４のＥＬシートの製造方法は、絶縁性基板の一方の面に１対の電極を形成する第１工程と、前記絶縁性基板上の前記１対の電極を覆うように発光層を形成する第２工程と、前記発光層上に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用することを特徴としている。このようなＥＬシートの製造方法によっても、第１及び第２の製造方法と同様に、任意に高精細な所望の文字やパターンなどが形成可能となる。

また、本発明に係るＥＬシートの製造方法は、絶縁性基板の一方の面に１対の電極を形成する第１工程と、前記絶縁性基板上の前記１対の電極を覆うように絶縁層と発光層とを順次積層形成する第２工程と、前記発光層上に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用することを特徴としている。このようなＥＬシートの製造方法によれば、絶縁層が発光層に印加される交流電圧を向上させ、その結果ＥＬシートの輝度を高めることが可能となる。

また、本発明に係るＥＬシートの製造方法は、前記導電性ポリマーには、少なくとも、ポリアセチレン系導電性ポリマー、ポリピロール系導電性ポリマー、ポリチオフェン系導電性ポリマー、ポリパラフェニレン系導電性ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系導電性ポリマー、ポリエチレンビニレン系導電性ポリマー、ポリエチレンオキシチオフェン導電性ポリマー、ポリフルオレン系導電性ポリマー、ポリアニリン系導電性ポリマー、ポリアセン系導電性ポリマー、ポリイソチアナファレン系導電性ポリマーのいずれかを用いることを特徴としている。このようなＥＬシートの製造方法によれば、前記導電性ポリマーの高い導電性により、任意に高精細な所望の文字やパターンなどを書き込み可能で高輝度のＥＬシートを容易に製造できる。

本発明に係るＥＬシートの製造方法によれば、任意に高精細な所望の文字やパターンなどを形成可能となる。

以下、本発明に係るＥＬシートは、ＥＬシートの発光面上に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成して発光可能とするものである。このＥＬシートの基本的構成は、図１に示すように、光透過性フィルム基板１の上面（図面では下面）に発光層２を形成し、この発光層２の上面に１対の電極３ａ、３ｂを形成してある。１対の電極３ａ、３ｂは図７（ａ）に示すように、櫛歯状のパターンからなる第１電極３ａの電極要素と、第２電極３ｂの電極要素とを互いに入り込むように設けることによりＥＬシートのほぼ全面を電極３で網羅するようにしてある。これらの電極３を、絶縁体からなる保護層４の形成により各電極を保護してあるが、保護層４は必ずしも本発明に必要ではない。光透過性フィルム基板１の他方の面に、導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層６を形成してある。

以上が本発明のＥＬシートの基本構成であるが、このＥＬシートを発光させるには、電極３ａ、３ｂ間に交流電圧が印加される必要がある。そのとき、発光層２の蛍光体粒子に交流電界が効果的に作用するようにするために、カラー印刷層６の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各色を吐出するインクジェットプリンターを使用すると共に、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含み、かつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用している。そのため、前記３色の組み合わせにより多彩な発光色を作り出すことが可能である。

次に、本発明に係るＥＬシートの製造方法の第１実施例について、図３を参照にしつつ説明する。

まず、光透過性フィルム基板１の一方の面に発光層２を積層形成する第１工程について図３（ａ）を参照に説明する。

光透過性フィルム基板１としては、厚さが１００μｍ以下、１Ｖ、１ＫＨｚの交流電圧を印加した場合の比誘電率が４以上、可視光透過率が５０％以上かつヘイズが２０以下の条件を満たすものを採用してある。光透過性フィルム基板１の厚さは１００μｍ以下であれば、必要な輝度を得ることができるが、フィルム厚を薄くする程輝度が向上することから、ここでは強度や製造の容易性等を考慮して５０μｍとした。

ここでは、光透過性フィルム基板１として高強度、高比誘電率で所定の厚さのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所定の形状の寸法に形成したものを採用してある。ＰＶＤＦは耐湿性に優れるため発光層２の保護に有効である上にそれ自体の機械的性質も優れているのでＥＬシートの寿命を長くできる。

発光層２は、発光体としてＣｕをドープした硫化亜鉛（ＺｎＳ）を用い、これに窒化物をコーティングした蛍光体と、バインダーとを混合・撹拌して発光インクを作り、このインクをスクリーン印刷等により光透過性フィルム基板１の上面に印刷し、その後加熱することにより形成してある。上記のバインダーとしてはフッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体を溶剤としてのメチルエチルケトンに溶かしたフッ素樹脂バインダーを用いている。

次に、発光層２上に１対の電極３ａ、３ｂを並設する第２工程について図３（ｂ）を参照に説明する。

１対の電極３ａ、３ｂの形状は、一例としては、図７（ａ）に示される櫛歯電極、もしくは図７（ｂ）に示す渦巻き電極であり、その第一電極３ａと第二電極３ｂの各電極要素が互いに入り込むように光透過性フィルム基板１のほぼ全面にパターニングされる。電極３ａ、３ｂは、各電極要素が互いに入り込んで発光層２の全面を網羅するように設けてある。電極３ａ、３ｂは、基材を銀粉にポリエステルをバインダーとして混合したものを銀インクとして採用している。この銀インクをスクリーン印刷法などにより発光層２の上面に櫛歯状にパターニングし、加熱・乾燥させることにより形成される。なお、電極３の形成に関しては、銀インクに限らず、カーボンインク、銅インクを発光層２に印刷するなどして電極３を形成するようにしてもよく、電極３のパターニング方法においてもインクジェットプリンター等を用いるなど、スクリーン印刷法に限るものではない。

次に、光透過性フィルム基板１の他方の面に、導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層５を形成する第３工程につき、図３（ｃ）を参照に説明する。本発明に係るＥＬシートを発光させるには、電極３ａ、３ｂ間に交流電圧が印加される必要がある。そのとき、発光層２の蛍光体粒子に交流電圧が効果的に作用するようにするために、光透過性フィルム基板１の他面に、導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層５を形成してある。なお、カラー印刷層５の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各色を吐出するインクジェットプリンターを使用すると共に、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含み、かつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用している。

この導電性ポリマーには、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリエチレンビニレン、ポリエチレンオキシチオフェン、ポリフルオレン、ポリアニリン、ポリアセン、ポリイソチアナファレンのうちいずれかの導電性ポリマーが挙げられるが、本実施例では、ポリチオフェン系導電性ポリマーであるポリエチレンオキシチオフェンを用いてある。なお、前記各色のインクに使用されるそれぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料としては、従来公知のものを含めて各種の有機あるいは無機顔料が使用できる。例をあげれば、フタロシアニン系顔料（シアン）、イソインドリノン系高級顔料（イエロー）、キナクリドン系高級顔料（マゼンダ）、アントラキノン系顔料（マゼンダ）、ジオキサジン系顔料（シアン）、インジゴ系顔料（シアン）、チオインジゴ系顔料（マゼンダ）、あるいは金属酸化物｛酸化鉄（マゼンダ）、酸化カドミウム（イエロー）、酸化クロム（マゼンダ）等｝等をあげることができる。このようなＥＬシートの製造方法によれば、導電性ポリマーの高い導電性により、任意に高精細な所望の文字やパターンなどを書き込み可能で高輝度のＥＬシートを容易に製造できる。

図２は、ＥＬシートにアルファベットのＡという文字形状のカラー印刷層５を、インクジェットプリンターを用いて印刷した例を示したものである。このＥＬシートは、ニーズに合わせて、カラー印刷層５によって形成された所望の文字やパターンを予め印刷しておくことも可能である。

次に、本発明に係るＥＬシートの製造方法の第２実施例について、図４を参照にしつつ説明する。この実施例の図３との相違点は、第１工程時に発光層２の上面にスクリーン印刷などを用いて絶縁層７を形成してある点である。この絶縁層７は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）からなる高誘電体物質と、フッ素樹脂バインダーとを混合・撹拌することにより作られたものを採用してある。なお、チタン酸バリウムが属する酸化チタン系物質としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）等が挙げられる。これらの酸化チタン系物質には、比誘電率が１００を超えるものが多くあり、これらのいずれかを分散させることにより輝度向上に重要な役割を果たすものとなり、実施例１と比較して約１２５％の輝度向上が達成される。

次に、本発明に係るＥＬシートの製造方法の第３実施例について、図５を参照にしつつ説明する。

まず、絶縁性基板８の一方の面に１対の電極３を形成する第１工程について、図５（ａ）を参照に説明する。絶縁性基板８は、ＰＥＴ、ポリイミド等の絶縁性樹脂で形成されている。１対の電極３は、厚さ２０〜４０μｍの銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性材料を接着剤等で接着し、エッチング等の手段により第１電極３ａの電極要素と、第２電極３ｂの電極要素とを互いに入り込むように設けることによりＥＬシートのほぼ全面を１対の電極３で網羅するようにしてある。

なお、１対の電極３は、上記第１実施例と同様に、銀インク、カーボンインク、銅インクをスクリーン印刷法などにより絶縁性基板８の上面に櫛歯状にパターニングし、加熱・乾燥させることにより形成されている。

次に、絶縁性基板８の１対の電極３を覆うように発光層２を形成する第２工程について、図５（ｂ）を参照に説明する。発光層２は、上記第１実施例と同様に、絶縁層１ｃの上面に発光インクをスクリーン印刷等で印刷し、その後加熱・乾燥することにより形成してある。

次に、発光層２上に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層５を形成する第３工程につき、図５（ｃ）を参照に説明する。本発明に係るＥＬシートを発光させるには、発光層２の蛍光体粒子に交流電圧が効果的に作用するようにするために、発光層２上に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層５を形成してある。なお、カラー印刷層５の形成には、上記第１実施例と同様に、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各色を吐出するインクジェットプリンターを使用すると共に、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含み、かつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用している。このようなＥＬシートの製造方法によれば、任意に高精細な所望の文字やパターンなどが簡便に形成可能となる。

次に、本発明に係るＥＬシートの製造方法の第４実施例について、図６を参照にしつつ説明する。第４実施例と第３実施例との相違点は、第２工程時に絶縁性基板８の上面に１対の電極３を覆うようにスクリーン印刷などを用いて絶縁層７を形成してある点である。この絶縁層７は、上記第２実施例と同様に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）からなる高誘電体物質と、フッ素樹脂バインダーとを混合・撹拌することにより作られたものを採用してある。上記高誘電体材料を絶縁層７内に分散させることにより、輝度向上に重要な役割を果たすものとなり、実施例１と比較して約１２５％の輝度向上が達成される。

本発明は、以上のいくつかの実施例を組み合わせることにより輝度が高く、かつ用途に応じた機能を有するＥＬシートを提供可能となる。

表面に導電性ポリマーが付着してある例を示すＥＬシートの断面図である。図１をｂ方向から見た平面図である。本発明の第１実施例における製造方法を示す図である。本発明の第２実施例における製造方法を示す図である。本発明の第３実施例における製造方法を示す図である。本発明の第４実施例における製造方法を示す図である。本発明の実施例における、１対の電極を示す断面図である。従来技術の基本構成を示す断面図である。従来技術の他の基本構成を示す断面図である。

符号の説明

１光透過性フィルム基板
２発光層
３（３ａ、３ｂ）１対の電極
５カラー印刷層
６インクジェットプリンターの記録ヘッド
７絶縁層
８絶縁性基板

Claims

光透過性フィルム基板の一方の面に発光層を形成する第１工程と、前記発光層上に１対の電極を並設する第２工程と、前記光透過性フィルム基板の他方の面に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、
前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用する
ことを特徴とするＥＬシートの製造方法。
光透過性フィルム基板の一方の面に発光層と絶縁層を順次積層形成する第１工程と、前記絶縁層に１対の電極を並設する第２工程と、前記光透過性フィルム基板の他方の面に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、
前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用する
ことを特徴とするＥＬシートの製造方法。
請求項１又は請求項２において、前記光透過性フィルム基板には、厚さを１００μｍ以下としてあり、１Ｖ、１ｋＨｚの交流電圧を印加したときの比誘電率が４．０以上であるとともに、可視光透過率が５０％以上およびヘイズが２０％以下であるものを用いることを特徴とするＥＬシートの製造方法。
絶縁性基板の一方の面に１対の電極を形成する第１工程と、前記絶縁性基板上の前記１対の電極を覆うように発光層を形成する第２工程と、前記発光層上に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、
前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用する
ことを特徴とするＥＬシートの製造方法。
絶縁性基板の一方の面に１対の電極を形成する第１工程と、前記絶縁性基板上の前記１対の電極を覆うように絶縁層と発光層とを順次積層形成する第２工程と、前記発光層上に導電性インクによって文字やパターンなどのカラー印刷層を形成する第３工程とからなり、
前記第３工程における前記カラー印刷層の形成には、少なくともシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するインクジェットプリンターを使用するとともに、前記各色のインクには、それぞれの色の蛍光染料又は蛍光顔料を含みかつ光透過性を有する導電性ポリマーを使用する
ことを特徴とするＥＬシートの製造方法。
請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかにおいて、前記導電性ポリマーには、少なくとも、ポリアセチレン系導電性ポリマー、ポリピロール系導電性ポリマー、ポリチオフェン系導電性ポリマー、ポリパラフェニレン系導電性ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系導電性ポリマー、ポリエチレンビニレン系導電性ポリマー、ポリエチレンオキシチオフェン導電性ポリマー、ポリフルオレン系導電性ポリマー、ポリアニリン系導電性ポリマー、ポリアセン系導電性ポリマー、ポリイソチアナファレン系導電性ポリマーのいずれかを用いることを特徴とするＥＬシートの製造方法。