JP2005302387A - Solid formed el sheet and el integrated resin formed product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光部品として使用されるEL(エレクトロルミネッセンス)シートおよびEL一体樹脂成形品に関し、より詳細にはEL素子を含む部分が立体的に成形されているELシートおよびEL一体樹脂成形品に関する。 The present invention relates to an EL (electroluminescence) sheet used as a light-emitting component and an EL integrated resin molded product, and more particularly to an EL sheet and an EL integrated resin molded product in which a portion including an EL element is three-dimensionally molded. .
携帯用電子端末等の各種機器の表示画面、またはキーパッドなどの操作用部品にELシートを設けて、これら表示画面および操作用部品を照明する方法が広く用いられている。従来のELシートは、平坦な形状に形成されたEL発光部からなる1つ以上の発光部を備えたシート状の発光部品である。このELシートは、通常は表示画面の枠として、表示画面のバックライトとして、あるいは操作用部品のバックライトとして設けられる。表示画面や操作用部品の裏側に設けられたバックライトから放出された光はこれら部品を透過して視認される。 A method of providing an EL sheet on a display screen of various devices such as a portable electronic terminal or an operation component such as a keypad and illuminating the display screen and the operation component is widely used. A conventional EL sheet is a sheet-like light-emitting component that includes one or more light-emitting parts each formed of an EL light-emitting part formed in a flat shape. This EL sheet is usually provided as a frame of the display screen, as a backlight of the display screen, or as a backlight of operation parts. The light emitted from the backlight provided on the back side of the display screen and operation parts is visible through the parts.
しかし、上記のように表示画面などの裏側にELシートを設けた場合には、光が表面まで透過する間における、光強度の損失が大きい。従って発光部には、光の損失を補う十分な強度の光を発光する性能が必要であった。 However, when an EL sheet is provided on the back side of a display screen or the like as described above, a loss of light intensity is large while light is transmitted to the surface. Therefore, the light emitting portion needs to emit light having sufficient intensity to compensate for the loss of light.
一方、携帯電話および携帯用電子端末の普及に伴い、これら機器のデザインが多様化している。このため、従来は平面状に形成していた発光部品を、エンボス加工等によって立体的に形成する必要が生じている。 On the other hand, with the spread of mobile phones and portable electronic terminals, the design of these devices is diversified. For this reason, it is necessary to form the light-emitting component, which has conventionally been formed in a planar shape, in a three-dimensional manner by embossing or the like.
そこで、電子機器等に使用される発光部品を立体的に形成する試みがなされている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1のEL発光部は、透明電極層、発光層、誘電層、背面電極層、および絶縁層を有する。ITO(酸化インジウムスズ)膜を透明電極層に使用すると、ELシートの湾曲時にかかる負荷のよってITO膜が破断されるという問題に鑑み、この文献では、ITO膜の代わりに導電性粉末を有機高分子に分散させた透明電極層を用いたEL素子を開示している。 Thus, attempts have been made to form three-dimensionally the light-emitting components used in electronic devices and the like (see, for example, Patent Document 1). The EL light emitting unit of Patent Document 1 includes a transparent electrode layer, a light emitting layer, a dielectric layer, a back electrode layer, and an insulating layer. In view of the problem that when an ITO (indium tin oxide) film is used for the transparent electrode layer, the ITO film is broken due to the load applied when the EL sheet is bent, this document describes that conductive powder is used instead of the ITO film. An EL device using a transparent electrode layer dispersed in molecules is disclosed.
さらに、特許文献2には、透明導電膜にポリチオフェン系導電性高分子を用い、立体的に成形したELシートが開示されている。
しかし、上記特許文献に記載のいずれのELシートを製造した場合であっても、ELシートの立体成形時におけるクラックおよび層間の剥離によってEL素子が破損された。さらに、EL素子の破損は、EL素子を構成する各層の加工時の伸び、各層の間、およびEL素子の層と基材との間の追従性、層の材料と基材の材料との間の適合性など、多数の要因によって生じることが判明した。EL発光部の立体成形に対するさらなる試験により、従来使用されていた高誘電率のシアノレジンやフッソ樹脂を、EL発光部を構成する発光層、誘電層など各層のバインダとして使用すると、EL発光部にクラックや層間剥離が生じやすいことが判明した。 However, even when any EL sheet described in the above patent document was manufactured, the EL element was damaged by cracks and delamination during the three-dimensional molding of the EL sheet. Furthermore, the breakage of the EL element is caused by the elongation during processing of each layer constituting the EL element, the followability between each layer and between the EL element layer and the base material, and between the layer material and the base material. It was found to be caused by a number of factors, such as the suitability of. In further tests on the three-dimensional molding of EL light emitting parts, if the conventionally used high dielectric constant cyanoresin or fluororesin is used as a binder for each layer such as the light emitting layer and dielectric layer constituting the EL light emitting part, the EL light emitting part will crack. And delamination are likely to occur.
そこで本発明の目的は、層間剥離や層の破断を生じさせずに立体成形がされたELシートを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an EL sheet that is three-dimensionally formed without causing delamination or layer breakage.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項1に係る発明は、基材2と、該基材2上に形成され、透明電極層5、発光層7、誘電層8、背面電極層9、および絶縁層11を備えたEL発光部とを有するELシートにおいて、前記発光層7、誘電層8、背面電極層9、および絶縁層11は、ポリカーボネート樹脂を主成分とするバインダを含有し、前記ELシートはEL発光部1を有する部分の少なくとも一部が立体的に成形されていることを要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its operational effects are described.
The invention according to claim 1 is an EL light-emitting part that is formed on a
ELシートとは、EL素子からなる1つ以上の発光部を備えたシート状の発光部品のことをいう。請求項1において、ELシートは立体的に成形された立体成形部を少なくとも一部に有し、その立体成形部にEL発光部1が形成されている。EL発光部1を構成する各層のうち、発光層7、誘電層8、背面電極層9、および絶縁層11はポリカーボネート樹脂を主成分とするバインダを用いて形成されていることにより、そのEL発光部1には層のクラックが生じない。
The EL sheet refers to a sheet-like light-emitting component that includes one or more light-emitting portions made of EL elements. In claim 1, the EL sheet has at least a part of a three-dimensionally shaped three-dimensionally formed portion, and the EL light emitting portion 1 is formed in the three-dimensionally formed portion. Among the layers constituting the EL light emitting unit 1, the light emitting layer 7, the dielectric layer 8, the back electrode layer 9, and the
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のELシートにおいて、EL発光部1が、バインダを含有する透明電極補償電極層6および背面電極補償電極層11をさらに備えることを要旨とする。EL発光部1の均一な発光を可能とするために補償電極層が設けられる。
The gist of the invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載のELシートにおいて、前記ポリカーボネート樹脂が、下記式(I)
The invention according to
1,1−シクロアルキル骨格、または下記式(III)
ポリオルガノシロキサン骨格を分子鎖に備える、ことを要旨とする。立体成形に好適なポリカーボネート樹脂をバインダに使用することによって、立体成形後においても層にクラックを生じないEL発光部1が製造される。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のELシートにおいて、前記ELシートは標識を表示するために基材2に印刷された着色層3をさらに有し、前記EL発光部1が前記基材2上に積層されることによって、前記標識が前記EL発光部1を介して視認されることを要旨とする。ELシートに文字、図形を施したり、着色をするための着色層3を、EL発光部1と基材2との間に設ける。着色層3の標識は、EL発光部1によって照明されて、視認することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the EL sheet according to any one of the first to third aspects, the EL sheet further includes a
請求項5に係る発明は、ELシートと樹脂成形体とを一体に成形したEL一体成形品であって、前記ELシートは、基材と、その基材に形成されたEL発光部とを有し、かつ、そのELシートの一部が立体的に成形され、前記EL発光部は、透明電極層、発光層、誘電層、背面電極層、および絶縁層を備え、前記発光層、誘電層、背面電極層、および絶縁層はポリカーボネート樹脂を主成分とするバインダを含有しているEL一体成形品を要旨とする。ELシートにさらに樹脂成形体4が一体成形された、キートップなどのEL一体樹脂成形品を得ることができる。 The invention according to claim 5 is an EL integrated molded product obtained by integrally molding an EL sheet and a resin molded body, and the EL sheet has a base material and an EL light emitting portion formed on the base material. And a part of the EL sheet is three-dimensionally formed, and the EL light emitting portion includes a transparent electrode layer, a light emitting layer, a dielectric layer, a back electrode layer, and an insulating layer, and the light emitting layer, the dielectric layer, The gist of the back electrode layer and the insulating layer is an EL integrated molded product containing a binder mainly composed of polycarbonate resin. An EL integrated resin molded product such as a key top in which the resin molded body 4 is further integrally formed with the EL sheet can be obtained.
請求項6に係る発明は、請求項5に記載のEL一体樹脂成形品において、前記EL発光部は、前記バインダを含有する透明電極補償電極層および背面電極補償電極層をさらに備えることを要旨とする。EL発光部1の均一な発光を可能とさせるために補償電極層が設けられる。 The invention according to claim 6 is the EL integrated resin molded product according to claim 5, wherein the EL light emitting part further includes a transparent electrode compensation electrode layer and a back electrode compensation electrode layer containing the binder. To do. A compensation electrode layer is provided to enable the EL light emitting unit 1 to emit light uniformly.
請求項7に係る発明は、請求項5または6に記載のEL一体樹脂成形品において、前記ポリカーボネート樹脂は、下記式(I) The invention according to claim 7 is the EL integrated resin molded article according to claim 5 or 6, wherein the polycarbonate resin is represented by the following formula (I):
1,1−シクロアルキル骨格または下記式(III)
ポリオルガノシロキサン骨格を分子鎖に備え、ことを要旨とする。立体成形に好適なポリカーボネート樹脂をバインダに使用することによって、立体成形後においても層にクラックを生じないEL発光部1が製造される。
請求項8に係る発明は、請求項5〜7のいずれかに記載のEL一体樹脂成形品において、前記ELシートは、標識を表示するために基材に印刷された着色層3をさらに有し、前記EL発光部が前記基材上に積層されることによって、前記標識が前記EL発光部を介して視認されることを要旨とする。
The invention according to claim 8 is the EL integrated resin molded product according to any one of claims 5 to 7, wherein the EL sheet further includes a
本発明の三次元成形ELシートおよびEL一体樹脂成形品により、例えば電子機器の筐体やカバー部品、キートップ等の立体的に成形された樹脂部品の表層に沿って、発光部を設けることが可能となる。 By using the three-dimensional molded EL sheet and the EL integrated resin molded product of the present invention, for example, a light emitting portion can be provided along the surface layer of a three-dimensionally molded resin component such as a casing or cover component of an electronic device or a key top. It becomes possible.
以下、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
図1にEL発光部1を表面に有するELシートの斜視図を示す。図1の実施形態では、ELシートの一部に立体的に成形された操作ボタンが設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
FIG. 1 shows a perspective view of an EL sheet having an EL light emitting unit 1 on the surface. In the embodiment of FIG. 1, an operation button that is three-dimensionally formed is provided on a part of the EL sheet.
本実施形態の立体成形ELシートは、図2に示すように、基材2にポリカーボネート樹脂を主成分とするEL発光部1を積層した状態で、この基材2を立体的に成形したものである。
As shown in FIG. 2, the three-dimensionally formed EL sheet of the present embodiment is a three-dimensionally formed
より詳細には、まず光透過性の樹脂フィルムなどからなる基材2にスクリーン印刷などの印刷にて、図5に示される透明電極層5、透明電極補償電極層6、発光層7、誘電層8、背面電極層9、背面電極補償電極層10、絶縁層11を順次形成する。それによって、基材2上にEL発光部1が形成される。その後、この基材2を三次元形状に成形することによって立体形状のELシートが製造される。立体成形加工としては、真空成形加工、プレス成形加工、ハイドロフォーミング成形加工等を用いることができる。図3(b)に示すように、透明電極層5を形成する前に、文字や図形等を表示する着色層3をスクリーン印刷にて形成し、下方のEL発光部1によって着色層3を照明するようにしてもよい。
More specifically, the transparent electrode layer 5, the transparent electrode compensation electrode layer 6, the light emitting layer 7, and the dielectric layer shown in FIG. 8. The back electrode layer 9, the back electrode
図4,5には、キートップなどの樹脂成形体4を三次元成形ELシートの裏面側に射出成形等により一体形成して、EL一体樹脂成形品を製造した実施の形態を示している。樹脂成形体4は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂や、スチレン系、オレフィン系、ポリエステル系、ウレタン系等の熱可塑性エラストマーを用いることができる。 4 and 5 show an embodiment in which an EL integrated resin molded product is manufactured by integrally forming a resin molded body 4 such as a key top on the back side of a three-dimensional molded EL sheet by injection molding or the like. For the resin molded body 4, for example, a thermoplastic resin such as a polycarbonate resin, an acrylic resin, a polyethylene terephthalate resin, or an ABS resin, or a thermoplastic elastomer such as a styrene, olefin, polyester, or urethane can be used.
図2に示すEL発光部1は、基材2上に形成された後、基材2とともに立体形状に成形されるが、湾曲部または屈曲部においても破断や基材2からの剥離を生じていない。従って、立体形成されたEL発光部1からも良好な発光を得ることができる。
The EL light emitting unit 1 shown in FIG. 2 is formed into a three-dimensional shape together with the
このような立体形状は、基材2として加工性の良好な材料を使用するとともに、EL発光部1にも基材2に対する追従性や、柔軟性に優れた材料を使用することによって、得ることができる。さらに、基材2とEL発光部1との間の剥離を生じないためには、これら材料の間で適合性があることも重要である。
Such a three-dimensional shape can be obtained by using a material with good processability as the
加工性が良好な基材2として、好適には柔軟性に優れたポリカーボネート系フィルムを用いる。ポリカーボネート系材料の例には、ポリカーボネートのみからなる材料、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートとのアロイからなる材料、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレート(PET)とのアロイからなる材料、およびポリカーボネートとアクリロニトリル・ブタジエンスチレン(ABS)とのアロイからなる材料などが挙げられる。これらのうち、PETとのアロイを延伸したシートでは屈曲疲労性が低下するので、PETとのアロイを使用する場合には延伸していない材料を使用することが望ましい。また、ABSとのアロイは、成形後の基材2に傷がつき易いとの短所を有する。従って、ポリカーボネートのみからなる材料、およびポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートとのアロイからなる材料がより好適である。
As the
図2に示す基材2は透光性の樹脂フィルムであり、無色であっても、着色されていてもよく、また、透明でも半透明であってもよい。フィルムの厚さは特に限定しないが、50〜200μmのものが好適である。
The
次にEL発光部1の構造を詳細に説明する。図5に示すように、EL発光部1は、透明電極層5、発光層7、誘電層8、背面電極層9、および絶縁層11を積層して備える。EL発光部1での発光を全体に亙って均一にするために、さらに透明電極補償電極層6および背面電極補償電極層10を有していてもよい。
Next, the structure of the EL light emitting unit 1 will be described in detail. As shown in FIG. 5, the EL light emitting unit 1 includes a transparent electrode layer 5, a light emitting layer 7, a dielectric layer 8, a back electrode layer 9, and an insulating
本発明ではEL発光部1は基材2に対して良好な追従性を有するとともに、EL発光部1を構成する各層の間でも層間剥離や破断を生じさせないために互いに適合性の良好な材料を用いている。また、EL発光部1を構成する各層についてもそれぞれ柔軟に成形し得るように、加工性に優れた材料を使用している。
In the present invention, the EL light emitting unit 1 has a good followability with respect to the
透明電極層5には、ポリチオフェン系導電性高分子を用いることが好ましい。例えば、3,4−ポリアルキレンジオキシチオフェンが挙げられるが、中でも低抵抗であり、透明性に優れた3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン( PEDOT) が最適である。ポリチオフェン系導電性高分子はポリスチレンスルホン酸溶液として印刷や塗装による塗膜形成が可能である。 It is preferable to use a polythiophene-based conductive polymer for the transparent electrode layer 5. For example, 3,4-polyalkylenedioxythiophene can be mentioned. Among them, 3,4-polyethylenedioxythiophene (PEDOT), which has low resistance and excellent transparency, is optimal. The polythiophene-based conductive polymer can form a coating film by printing or painting as a polystyrene sulfonic acid solution.
透明電極層5に積層される発光層7、誘電層8、背面電極層9、絶縁層11、および補償電極層6,10は、バインダ中にそれぞれの層の機能を生じさせる粒子を混合することによって形成されている。各層のバインダは同一であっても異なるものであってもよいが、それぞれの材料の適合性や追従性の観点から、同一のバインダを使用することが望ましい。
The light emitting layer 7, the dielectric layer 8, the back electrode layer 9, the insulating
本発明は、バインダに、柔軟性に優れたポリカーボネート樹脂を使用することを特徴とする。これは、ポリカーボネート樹脂は、三次元成形のためにガラス転移点以上まで加熱したときの伸びが良好であり、加工性が良好なポリカーボネート基材に対する追従性が良好であるためである。 The present invention is characterized in that a polycarbonate resin having excellent flexibility is used for the binder. This is because the polycarbonate resin has good elongation when heated to the glass transition point or more for three-dimensional molding, and has good followability to a polycarbonate substrate having good workability.
従来は、EL素子の輝度を高くするため、誘電率の高いシアノレジンやフッソ樹脂をバインダとして使用していた。ポリカーボネート樹脂はこれら従来のバインダと比較すると
誘電率が1/5程度しか有さず、このように低い誘電率の材料を使用した場合にはEL素子の輝度を低下させるため、EL素子のバインダとして使用されていなかった。しかし、本発明では立体成形を行うため、ポリカーボネート樹脂の良好な加工性に着眼して、バインダとして使用した。その結果、層間剥離やクラックが生じない立体成形を実現した。さらに、発光面を立体形状にすることによって表示面の最表面に発光層を設けることが可能となるため、EL発光部1の輝度が多少低下してもELシートとしての機能に悪影響は与えないとの知見を得た。また、バインダにポリカーボネート樹脂を使用したEL素子の寿命は従来のシアノレジンやフッソ樹脂をバインダとするEL素子の寿命とほぼ同程度であることが判明した。
Conventionally, in order to increase the luminance of the EL element, cyanoresin or fluorine resin having a high dielectric constant has been used as a binder. Polycarbonate resin has a dielectric constant of only about 1/5 compared to these conventional binders. When a material having such a low dielectric constant is used, the luminance of the EL element is lowered. It was not used. However, since three-dimensional molding is performed in the present invention, the polycarbonate resin is used as a binder with a focus on good processability of the polycarbonate resin. As a result, a three-dimensional molding without delamination and cracks was realized. Furthermore, since it is possible to provide a light emitting layer on the outermost surface of the display surface by making the light emitting surface into a three-dimensional shape, the function as an EL sheet is not adversely affected even if the luminance of the EL light emitting unit 1 is somewhat reduced. And gained knowledge. Further, it has been found that the lifetime of an EL element using a polycarbonate resin as a binder is almost the same as that of an EL element using a conventional cyanoresin or fluorine resin as a binder.
本発明に使用する三次元成形が可能なポリカーボネート樹脂を以下に詳細に説明する。まず、ポリカーボネート樹脂は、EL素子を印刷にて形成する際のインクとして使用され得る骨格を有する、即ちトルエンやシクロヘキサノンなど一般にインクに使用されている溶剤への溶解性を良好とするような骨格を有することが必要である。従って、例えばビスフェノール−A型ポリカーボネート樹脂など、溶剤に溶解しないか、或いは通常インク用溶剤として使用されない塩化メチレンなどのみに溶解する材料は、本発明に使用することができない。インク用溶剤への溶解性が良好であるとは、インク用溶剤に溶解し、溶解したときにゲル化および結晶化のうちのいずれも生じないことをいう。 The polycarbonate resin capable of three-dimensional molding used in the present invention will be described in detail below. First, the polycarbonate resin has a skeleton that can be used as an ink when forming an EL element by printing, that is, a skeleton that improves solubility in solvents generally used in inks such as toluene and cyclohexanone. It is necessary to have. Therefore, a material that does not dissolve in a solvent, such as bisphenol-A type polycarbonate resin, or dissolves only in methylene chloride, which is not normally used as a solvent for ink, cannot be used in the present invention. Good solubility in the ink solvent means that it dissolves in the ink solvent, and when dissolved, neither gelation nor crystallization occurs.
本発明に使用するためのさらなる要件は、インク用樹脂の熱変形温度(又はガラス転移点Tg)が適切な温度範囲にあることである。熱変形温度が高い場合には、成形温度がこの熱変形温度を超える高温になる。さらに、基材の熱変形温度よりも高い熱変形温度を有するポリカーボネート樹脂では、基材を変形させうる温度での加熱によっては柔軟とならず、EL素子の破断の原因となる。 A further requirement for use in the present invention is that the heat distortion temperature (or glass transition point Tg) of the ink resin is within an appropriate temperature range. When the heat distortion temperature is high, the molding temperature becomes a high temperature exceeding the heat distortion temperature. Furthermore, a polycarbonate resin having a heat deformation temperature higher than the heat deformation temperature of the base material does not become flexible by heating at a temperature at which the base material can be deformed, and causes the EL element to break.
特定の用途ではさらに、製造されたインク用樹脂の弾性率が所望の範囲にあることを考慮すべきである。これは、樹脂の弾性率が高すぎると、操作ボタンなどある種の用途では、入力操作時の荷重が大きくなるという問題が生じる。 In particular applications, it should also be taken into account that the modulus of elasticity of the ink resin produced is in the desired range. If the elasticity modulus of resin is too high, there arises a problem that the load at the time of an input operation increases in certain applications such as operation buttons.
以上を勘案すると、ポリカーボネート樹脂としては、例えば式(I)に示す、2つのフェニル基間に存在する炭素がシクロアルキル基を有する樹脂を使用することができる。1,1−シクロアルキル骨格を分子鎖内に有し、少なくとも10,000重量平均分子量を有するポリカーボネート樹脂を使用することが望ましい。 化学式(I)に示す構造の樹脂は、トルエンやシクロヘキサノンなどに溶解し、かつゲル化および結晶化しない。 Considering the above, as the polycarbonate resin, for example, a resin having a cycloalkyl group in which carbon existing between two phenyl groups, represented by the formula (I), can be used. It is desirable to use a polycarbonate resin having a 1,1-cycloalkyl skeleton in the molecular chain and having a weight average molecular weight of at least 10,000. The resin having the structure represented by the chemical formula (I) is dissolved in toluene, cyclohexanone, or the like, and does not gel and crystallize.
一方、化学式(I)においてR1〜R4が水素、かつX=6の場合、つまりシクロヘキシル基を有するポリカーボネート樹脂は、トルエンなどに対して高い溶解性を有するが、ガラス転移点が非常に高く、170℃を越えるため、成形温度が高くなる。従って、基材にポリカーボネート樹脂や、ポリカーボネート/ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート/ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート/ABS樹脂などのアロイフィルムを使用する場合には、これらの材料の熱変形温度が105℃〜135℃であるため、基材の熱変形温度で成形を行うと、EL素子に破断が生じる。さらに、製造された樹脂の弾性率が非常に高く(4.9×109Pa)、フィルムキーシートユニットとして使用する場合、上述したように入力操作時の荷重が重くなる。 On the other hand, in the chemical formula (I), when R 1 to R 4 are hydrogen and X = 6, that is, a polycarbonate resin having a cyclohexyl group has high solubility in toluene or the like, but has a very high glass transition point. Since it exceeds 170 ° C., the molding temperature becomes high. Therefore, when an alloy film such as polycarbonate resin, polycarbonate / polybutylene terephthalate, polycarbonate / polyethylene terephthalate, polycarbonate / ABS resin is used as the base material, the heat distortion temperature of these materials is 105 ° C. to 135 ° C. Therefore, when the molding is performed at the heat deformation temperature of the substrate, the EL element is broken. Furthermore, the elastic modulus of the produced resin is very high (4.9 × 10 9 Pa), and when used as a film key sheet unit, the load during the input operation becomes heavy as described above.
また、バインダとしては、化学式(I)のような構造を有する単量体と、樹脂の熱変形温度や弾性率の低下のために加えられる、ビスフェノール型ポリカーボネートやポリオルガノジメチルシロキサンなどの他の単量体とを共重合させた共重合体を使用することも可能である。ビスフェノール型ポリカーボネートやポリオルガノジメチルシロキサンを含む骨格を使用することによって、樹脂の熱変形温度や弾性率の低下が可能となる。弾性率のみを低下させるのであれば、ゴム成分を加えることによって比較的容易に樹脂の性質を改善することが可能である。 The binder includes a monomer having a structure represented by the chemical formula (I) and other units such as bisphenol-type polycarbonate and polyorganodimethylsiloxane which are added to lower the thermal deformation temperature and elastic modulus of the resin. It is also possible to use a copolymer obtained by copolymerizing a monomer. By using a skeleton containing bisphenol-type polycarbonate or polyorganodimethylsiloxane, the heat distortion temperature and elastic modulus of the resin can be lowered. If only the elastic modulus is lowered, it is possible to improve the properties of the resin relatively easily by adding a rubber component.
より詳細には、式(II)の1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンとビスフェノールAとの共重合体などを使用してもよい。 More specifically, a copolymer of 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane of formula (II) and bisphenol A may be used.
本発明に使用可能なポリカーボネート樹脂とその他のポリカーボネート樹脂の特性について比較した表を示す。 The table which compared about the characteristic of polycarbonate resin which can be used for the present invention, and other polycarbonate resin is shown.
共重合体1 Copolymer 1
共重合体3
共重合体4 Copolymer 4
共重合体5 Copolymer 5
発光層7は、バインダ中にZnS系蛍光体粉末を含有する発光体インクを透明電極層5
上に印刷することによって形成する。蛍光体粉末の大きさは特に限定はしないが、好適には平均粒径20μm〜35μm程度である。蛍光体粉末の大きさが小さい方が大きなものに比べ輝度は高いが、輝度寿命が劣る。また、粒径がそろっている方がより高輝度となる。蛍光体粉末の充填量としては、バインダの種類により異なるがバインダの固形分に対して2倍〜3倍程度が好ましい。充填量が少なすぎるとバインダに対して発光体が少なくなってしまい発光ムラが生じる。また、充填量が多すぎると発光体同士が直接接触してしまい高電界を安定して印加することが難しくなる。
The light-emitting layer 7 is formed by using a light-emitting ink containing ZnS-based phosphor powder in a binder as the transparent electrode layer 5.
Form by printing on top. Although the magnitude | size of fluorescent substance powder is not specifically limited, Preferably it is about 20 micrometers-35 micrometers of average particle diameters. The smaller the phosphor powder, the higher the luminance compared to the larger one, but the luminance life is inferior. Moreover, the brightness becomes higher when the particle diameters are uniform. The filling amount of the phosphor powder is preferably about 2 to 3 times the solid content of the binder although it varies depending on the type of binder. If the filling amount is too small, the number of light emitters is reduced with respect to the binder, resulting in uneven light emission. Moreover, when there is too much filling amount, light-emitting bodies will contact directly and it will become difficult to apply a high electric field stably.
蛍光体ZnSの発光色は、添加される付活剤元素の種類によって決定される。代表的な付活剤はCuとClであり、Cuをアクセプタ(A)としClをドナー(D)とするD−Aペア間の再結合遷移に基づく青緑色の発光が得られる。CuとAlを用いると緑色の発光が得られる。前記Cu、ClにさらにMnを加えると、D−Aペア間の遷移エネルギーがMnに伝達されてこれを励起し、Mn中心による橙黄色の発光が外部に取り出される。また、発光色の異なる蛍光体粒子を混合し発光層を形成することにより、外部に取り出される光の色調がそれらの混合色となる。例えば白色の発光は橙色、青緑色、青色の蛍光体を混合することによって得ることができる。 The emission color of the phosphor ZnS is determined by the type of activator element added. Typical activators are Cu and Cl, and blue-green light emission based on a recombination transition between DA pairs in which Cu is an acceptor (A) and Cl is a donor (D) is obtained. When Cu and Al are used, green light emission is obtained. When Mn is further added to the Cu and Cl, the transition energy between the D-A pair is transmitted to Mn to excite it, and orange-yellow light emission from the Mn center is extracted to the outside. Further, by mixing phosphor particles having different emission colors to form a light emitting layer, the color tone of light extracted to the outside becomes a mixed color thereof. For example, white light emission can be obtained by mixing orange, blue-green, and blue phosphors.
誘電層8は、バインダ中にチタン酸バリウムや酸化チタンなどの高誘電体を含有する誘電体インクを発光層7上に印刷によって塗布して形成する。誘電層8はEL発光部1の安定性を確保するために重要な構成要素である。EL発光部1において絶縁破壊を生じさせることなく、発光層7にEL発光のために必要な高電界を安定して印加するためには、誘電層8の材料は可能な限り高い絶縁破壊電界EBを有することが望ましい。高誘電体の粒径は、特に限定はしないが、好適には約1μmである。高誘電体の粒径が大きい場合には印刷される誘電層8の膜厚が厚くなってしまい、小さすぎる場合には、粒子同士が凝集してしまい均一な塗膜を得ることが難しい。充填量は、バインダの種類により異なるがバインダの固形分に対して2倍〜3倍程度が好ましい。充填量が少なすぎると、誘電層8の誘電率が低くなり輝度が低下する。一方、充填量が多すぎると、粘度が高くなり良好な印刷が行えなくなる。 The dielectric layer 8 is formed by applying a dielectric ink containing a high dielectric material such as barium titanate or titanium oxide in a binder onto the light emitting layer 7 by printing. The dielectric layer 8 is an important component for ensuring the stability of the EL light emitting unit 1. In order to stably apply a high electric field necessary for EL light emission to the light emitting layer 7 without causing dielectric breakdown in the EL light emitting unit 1, the material of the dielectric layer 8 is made as high as possible. It is desirable to have B. The particle size of the high dielectric is not particularly limited, but is preferably about 1 μm. When the particle size of the high dielectric material is large, the thickness of the printed dielectric layer 8 becomes thick, and when it is too small, the particles aggregate and it is difficult to obtain a uniform coating film. The filling amount varies depending on the type of the binder, but is preferably about 2 to 3 times the solid content of the binder. If the filling amount is too small, the dielectric constant of the dielectric layer 8 is lowered and the luminance is lowered. On the other hand, if the filling amount is too large, the viscosity becomes high and good printing cannot be performed.
背面電極層9は、前述した透明電極層と同一の材料から形成してもよい。また、背面電極層9および補償電極層6,10は、導電インクの印刷によって形成してもよい。このときの導電インクはバインダに導電性粉末を含有させて得られる。導電性粉末として、例えば、カーボンブラック粉などの非金属の粉末を用いることができる。また、金、銀、パラジウムなどの貴金属粉末、銅、ニッケルなどの卑金属粉末、あるいはこれらの金属からなる合金などの金属粉末を用いることができる。導電性粉末の平均粒径は、0.3〜10μmである必要がある。導電性粉末の平均粒径が10μmを超えると、導電性粉末を多量に含ませる必要が生じるため、導通不良を起こしやすくなり導電体として用いることが困難となる。導電性粉末の平均粒径が0.3μmに満たない場合、粒子同士が凝集し易くなり、均一に印刷することが困難となる。導電性粉末は、例えば、機械粉砕法、アトマイズ法、還元法、電解法、気相法などによって形成される。導電性粉末の形状はどのような形状であってもよいが、アスペクト比が大きい燐片形状やフレーク形状の導電性粉末は、球状形状のものより配線形成時に低抵抗となるため好ましい。充填量としては、バインダの種類により異なるが、インク100重量部に対して100重量部〜300重量部程度が好ましい。充填量が少なすぎると、高抵抗となり電極としての機能を示さなくなる。また、充填量が多すぎると、バインダ量が少なくなりすぎるため成型時に塗膜のクラックが起こる可能性がある。
The back electrode layer 9 may be formed from the same material as the transparent electrode layer described above. The back electrode layer 9 and the
上記の3つのインク、発光体インク、誘電体インク、および導電体インクにはシランカップリング剤などの添加剤を添加してもよい。シランカップリング剤は特に限定はしないが、一分子中に有機官能基と加水分解基を持っており、これにより無機物と有機樹脂を結
びつけることができ、上記のフィラーをバインダ中に安定して分散させることを可能にする分子である。
An additive such as a silane coupling agent may be added to the above three inks, the light emitter ink, the dielectric ink, and the conductor ink. Although the silane coupling agent is not particularly limited, it has an organic functional group and a hydrolyzable group in one molecule, so that the inorganic substance and the organic resin can be combined, and the above filler is stably dispersed in the binder. It is a molecule that makes it possible to
絶縁層11は、補償電極層6,10、発光層7、誘電層8、背面電極層9と同種のバインダを使用して形成する。その後の成型加工を良好にするためである。絶縁層は、バインダのみによって形成するか、又はこのバインダに絶縁性を付加するようなシリカ、アルミナ、アクリルビーズなどのフィラーを充填させて形成する。
The insulating
上記各層の印刷法としては、スクリーン印刷が挙げられるが、その他の印刷法を用いてもよい。
上記のように形成するEL発光部の膜厚は、透明電極層5、透明電極補償電極層6、発光層7、誘電層8、背面電極層9、背面電極補償電極層10、絶縁層11の総厚として、5〜200μm、好適には50〜100μmである。
Examples of the printing method for each layer include screen printing, but other printing methods may be used.
The thickness of the EL light emitting portion formed as described above is as follows: the transparent electrode layer 5, the transparent electrode compensation electrode layer 6, the light emitting layer 7, the dielectric layer 8, the back electrode layer 9, the back electrode
EL発光部1は、立体成形体として形成されたELシートに図3(a)に示すように部分的に形成しても、図3(b)に示すように全体に形成してもよい。図3(b)に示す例ではさらに、EL発光部1中に、あるいはEL発光部1とは別に着色層3を設けている。着色層3は、成形体の一部または全体に、文字、図形、記号等を表示するため、或いは成形体を着色するために設けられている。着色層3は、透光性や遮光性の顔料インク、蛍光発色インク、パール顔料を含む光輝性顔料インク、染料インク等を用いて、印刷や塗装により形成する。また金属箔を積層して形成してもよい。
The EL light emitting unit 1 may be partially formed on an EL sheet formed as a three-dimensional molded body as shown in FIG. 3A or may be formed entirely as shown in FIG. In the example shown in FIG. 3B, the
着色層3は、EL発光部1に重ねて形成するときは、遮光性のインクの層に文字等の絵柄の形状に応じて切り欠き部を設け、基材2側から見たときに切り欠き部から発光が視認される構造としてもよい。また、別の構造として、着色層3は、基材2の上に直接形成してもよい。基材2に絵柄の形状の着色層3を印刷した後、EL発光部1を設けることで、基材2から見たときに、全面が発光しているキー上に絵柄を載せたように視認される。さらに異なる構造として、EL発光部1と着色層3とを印刷によって形成した層をEL発光部に設ける絵柄層としてもよい。この構造は、基材2上に着色層およびEL層の両方を絵柄として印刷するものである。着色層3は、隣接して設けられるEL発光部1との密着性を保つために、それらと密着性の良いポリカーボネート樹脂等の樹脂バインダを適宜選択すればよい。
When the
以下に本発明のポリカーボネート樹脂を使用したEL発光部1の実施例と、アクリル系樹脂を使用した比較例を記載する。 Below, the Example of EL light emission part 1 using the polycarbonate resin of this invention and the comparative example using an acrylic resin are described.
基材2としてポリカーボネートフィルムを用い、図3(b)に示すように、基材2の裏面に、ポリカーボネートインクにて文字や図形等の着色層3をスクリーン印刷にて形成した。次に、着色層3を設けた樹脂フィルムの裏面に、スクリーン印刷にて図5に示す透明電極層5(ポリチオフェン系インク、日本アグファ製)、ポリカーボネート樹脂を主成分とする透明電極補償電極層6、発光層7、誘電層8、背面電極層9、背面電極補償電極層10、絶縁層11を順次形成し、EL発光部1を形成した。その後、プレス成形により三次元形状に成形を行った。
A polycarbonate film was used as the
EL発光部1の成形性は良好であり、各層において破断は生じず、再現性よくEL発光部1を形成することができた。 The moldability of the EL light-emitting portion 1 was good, and no breakage occurred in each layer, and the EL light-emitting portion 1 could be formed with good reproducibility.
基材2としてポリカーボネート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂をアロイし
たフィルムを用い、フィルムの裏面にポリカーボネート樹脂を主成分とするインクにて文字や図形等を表示する着色層3をスクリーン印刷にて形成した。次に、着色層3を設けた基材2の樹脂フィルムの裏面に、ポリエステル系骨格を有したバインダに藤倉化成株式会社製 ドータイトFA−312を分散させた透明電極補償電極層6を印刷した。次に、スクリーン印刷にて透明電極層5(ITO系インク、住友大阪セメント株式会社製)、発光層7(ドータイトFEL―125、藤倉化成株式会社製)、誘電層8(ドータイトFEL―615、藤倉化成株式会社製)、背面電極層9(ドータイトFEC―198、藤倉化成株式会社製)、背面電極補償電極層10(ドータイトFA―312、藤倉化成株式会社製)、絶縁層11(XB―101G、藤倉化成株式会社製)を、順次形成し、EL発光部1を形成した。ここで、透明電極層5、発光層7、誘電層8、背面電極補償電極層10、絶縁層11のバインダとしてはフッソ系樹脂を使用した。その後、プレス成形により三次元形状に成形を行ったところ、主に着色層3から絶縁層11の層においてインクが破断し、電源を接続しても再現性良くEL表示層を発光させることはできなかった。
A film made of an alloy of a polycarbonate resin and a polybutylene terephthalate resin was used as the
上記より、ポリカーボネート樹脂のバインダを使用した実施例では成形性が良好である一方、比較例では成形品に割れが発生した。EL発光部1から発光される光の輝度も実施例の方が良好だった。 From the above, in Examples using a polycarbonate resin binder, moldability was good, while in Comparative Examples, cracks occurred in the molded product. The luminance of the light emitted from the EL light emitting unit 1 was also better in the example.
1…EL発光部、2…基材、3…着色層、4…樹脂成形体、5…透明電極層、6…透明電極補償電極層、7…発光層、8…誘電層、9…背面電極層、10…背面電極補償電極層、11…絶縁層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... EL light emission part, 2 ... Base material, 3 ... Colored layer, 4 ... Resin molded object, 5 ... Transparent electrode layer, 6 ... Transparent electrode compensation electrode layer, 7 ... Light emitting layer, 8 ... Dielectric layer, 9 ...
Claims (8)
前記発光層、誘電層、背面電極層、および絶縁層は、ポリカーボネート樹脂を主成分とするバインダを含有し、
前記ELシートはEL発光部を有する部分の少なくとも一部が立体的に成形されているELシート。 In an EL sheet having a base material and an EL light emitting part formed on the base material and having a transparent electrode layer, a light emitting layer, a dielectric layer, a back electrode layer, and an insulating layer,
The light emitting layer, the dielectric layer, the back electrode layer, and the insulating layer contain a binder mainly composed of polycarbonate resin,
The EL sheet is an EL sheet in which at least a part of a portion having an EL light emitting portion is three-dimensionally formed.
、または下記式(III)
ポリオルガノシロキサン骨格を分子鎖に備える、請求項1または2に記載のELシート。 The polycarbonate resin has the following formula (I)
前記ELシートは、基材と、その基材に形成されたEL発光部とを有し、かつ、そのELシートの一部が立体的に成形され、前記EL発光部は、透明電極層、発光層、誘電層、背面電極層、および絶縁層を備え、前記発光層、誘電層、背面電極層、および絶縁層はポリカーボネート樹脂を主成分とするバインダを含有しているEL一体樹脂成形品。 An EL integrated resin molded product obtained by integrally molding an EL sheet and a resin molded body,
The EL sheet has a base material and an EL light emitting part formed on the base material, and a part of the EL sheet is three-dimensionally formed. The EL light emitting part includes a transparent electrode layer, a light emitting element. An EL integrated resin molded product comprising a layer, a dielectric layer, a back electrode layer, and an insulating layer, wherein the light emitting layer, the dielectric layer, the back electrode layer, and the insulating layer contain a binder mainly composed of a polycarbonate resin.
1,1−シクロアルキル骨格であり、または下記式(III)
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