JP2005353504A - Ｅｌシート - Google Patents

Abstract

【課題】 クラックが起こりにくく、薄い基材フィルムに形成可能で、意匠を付与することが可能な電極層を有するＥＬシートを提供する。
【解決手段】 基材フィルム層３を表面として、上から下に向かって順に、金属膜層４、発光層５、誘電層６及び対向電極層７を備えたＥＬシート１において、金属膜層４の一部には、文字、数字、記号、模様などの形状に抜き取られた表示部１２を形成しており、該表示部１２は透光性電極部材１１によって補填する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、携帯電話・ＰＤＡなどの移動体通信機器や、ＣＤプレーヤー・ＭＤプレーヤー・小型テープレコーダーなどの携帯型オーディオ類や、自動車に搭載された小型電気・電子機器などに、設けられる押釦スイッチや表示体や装飾体などに好適に用いられるＥＬシートに関するものである。

従来よりＥＬシートとしては、基材フィルムと透明電極層と発光層と誘電体層と対向電極層とを含み、この順序で積層されたものがあった。透明電極層としては、酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）などの金属酸化物膜が用いられていた。

このような従来のＥＬシートは、透明電極層が無色透明であるため、発光層からの光を有効に外部に発することができた。
特開２０００−１４１５３３号公報

しかしながら、この従来のＥＬシートにあっては、透明電極層は柔軟性に乏しいため、屈曲によってクラックが生じ、導通不良が発生しやすかった。したがって、ＥＬシートを立体的に形成すると不良品が発生しやすく、また、導通不良を防ぐためには、屈曲しにくい厚さ７５μｍ以上の基材フィルム上に設ける必要があった。
また、無色透明であるため、透明電極層に意匠を付与することはできなかった。

そこで、この発明は、クラックが起こりにくく、薄い基材フィルムに形成可能で、意匠を付与することが可能な電極層を有するＥＬシートを提供することを課題とする。

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、基材フィルム層を表面として、上から下に向かって順に、金属膜層、発光層、誘電層及び対向電極層を備えたＥＬシートにおいて、前記金属膜層の一部には、文字、数字、記号、模様などの形状に抜き取られた表示部を形成しており、該表示部は透光性電極部材によって補填されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記基材フィルム層の外側にキートップ形状に形成された樹脂、あるいはエラストマーが配置されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記基材フィルム層の表面側が外側となるようにしてキートップ形状の凸部が形成され、該凸部内には、樹脂、エラストマーなどの充填材が配置されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ＥＬシートの基材フィルム側の電極が金属膜層であるため、屈曲させてもクラックが生じず、導通不良を起こすことがない。また、金属膜層に表示部を設けることで、表示部が無色透明であってその周りに金属光沢のある外観を呈するＥＬシートが得られる。これにより、金属光沢と各種色彩のある光源で照らし出された表示部との高級感のあるデザインを実現できる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、導通不良の起こりにくいキートップと一体となったＥＬシートが得られる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、キートップ形状を有するＥＬシートが得られるとともに、製造工程を簡略化し、製造コストを抑えられる。

以下に、この発明のＥＬシートについて図面を用いて具体的に説明する。
［実施の形態１］

図１は、実施の形態１に係る表面にキートップを設けたＥＬシートを示す断面図である。

この発明のＥＬシート１は、上から下に向かって順に、基材としての基材フィルム層３と、電極としての金属膜層４と透光性電極部材１１と発光層５と誘電層６と対向電極層７と保護層８とからなる。

基材フィルム層３の上面には複数のキートップ２が設けられており、発光層５は、このキートップ２の平面視の形状と大きさに等しくして形成されている。

基材フィルム層３は、透明で絶縁性を有する厚みが１２〜５００μｍであるものが好ましく、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニルサルファイド、或いはスチレン系、ポリエステル系、ポリアミド系熱可塑エラストマーや、それらの共重合物、アロイ等の変性物が使用できる。

金属膜層４に用いる金属としては、金、銀、銅、白金、アルミニウム、クロム、ニッケル、錫、ＳＵＳなどが挙げられる。

金属膜層４は、キートップ２に対応する部分が、文字、数字、記号、模様などの形状に抜き取られて表示部１２を形成している。表示部１２の下面には透光性電極部材１１が設けられ、表示部１２を覆うように形成され、少なくとも部分的に金属膜層４と接している。

透光性電極部材１１としては、酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）や有機導電ポリマーの他、酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）等の導電性微粉末を有機バインダーに分散した透明導電性塗料又は金属膜層４よりも全光線透過率の小さい金属膜等が用いられる。

金属膜層４の全光線透過率が高すぎると、不点灯の状態において金属光沢がなく、表示部１２との境が不明瞭になるため、金属膜層４の全光線透過率が４０％以下であることが望ましく、さらに好ましくは２５％以下である。

全光線透過率を２５％以下とする手段としては、金属膜層４の厚みのみを調整する以外に、金属膜層４の面上に導電性のある低透過率層を設けてもよい。導電性のある低透過率層としては、カーボンなどをバインダーに溶かしたものを使用できる。

なお、金属膜層４が形成された基材フィルムの全光線透過率を５％以下にすることにより、発光時においても金属光沢感を有するＥＬシートが得られる。金属膜層４の厚みにすると１０ｎｍ以上は必要となる。

表示部１２を形成する場合は、レーザーエッチング、化学エッチングなどの処理によって、文字、数字、記号などの形状に抜き取ることで形成する。化学エッチングの場合は、金属膜層４のエッチングしない部分に、カーボンなどをバインダーに溶かしたものをマスキング層１０として形成してもよく、この場合マスキング層１０は低透過率層としての効果も期待できる。

発光層５は、硫化亜鉛などの無機蛍光体をバインダーに溶かしたものに湿式加工を施して少なくとも表示部１２を覆うように形成する。バインダーとしては、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、シアノエチル系樹脂、ウレタン等の合成ゴム、それらの単独若しくは共重合物などが挙げられる。

さらに、このバインダーにチタン酸バリウム、チタン酸カリウム等の高誘電体を配合することにより電解効率をあげることができる。

誘電層６は、例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、チタン酸カリウム等の高誘電体をバインダーに分散することにより形成される。なお、バインダーに関しては、発光層５に用いられるバインダーと同様であるため、その説明を省略する。

対向電極層７は、金、銀、ニッケル、などの金属や合金、或いはカーボンブラック、グラファイト等の導電性フィラーをエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の絶縁性樹脂溶液に混合した導電性インクによって形成される。

このような実施の形態１のＥＬシート１によれば、金属膜層４の少なくとも一部を抜き取って表示部１２とし、透光性導電部材１１を充填することで、ＥＬシート１に金属光沢があって、表示部１２が発光層自体の色である白色系の外観のＥＬシート１とすることができ、発光させた際に、表示部１２が光を透過し易くなる。これにより、金属光沢と各種色彩（ＥＬ特有の発色光である緑、青、オレンジ等）のある光源で照らし出された表示部との高級感のあるデザインを実現できる。
［実施の形態２］

図２は実施の形態２に係るキートップ形状に成形されたＥＬシートを示す要部断面図である。

このＥＬシート９は基材フィルム３表面に向かってキートップとしての凸部１６を有するよう形成され、凸部１６の内部には、樹脂１４が充填されている。この樹脂１４の下面にはキートップに対応する可動接点を設けることができる可動接点（図示せず）を作動するための押圧子１５が形成される。

金属膜層４は、凸部１６の平面視に対応する部分が、文字、数字、記号、模様などの形状に抜き取られて表示部１２を形成しており、表示部１２を除く金属膜層４の下面にはマスキング層１０が形成され、マスキング層１０の下面には透光性電極部材１１が設けられ、この透光性電極部材１１は表示部１２まで充填されて、表示部１２を補填している。

マスキング層１０、透光性電極部材１１及び発光層５は、凸部１６の平面視の形状と大きさに設けられている。

その他の構成及び製造方法は、実施の形態１と同様であり、同じ構成には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

この実施の形態２に係るＥＬシート９によれば、ＥＬシート９のフィルム側の電極が金属膜層４であるため、屈曲させてもクラックが生じず導通不良を起こすことがない、キートップ形状を一部に有するＥＬシート９が得られる。

また、フィルム３の厚みを１２μｍまで薄くすることが可能であり、加工性に優れたＥＬシート９とすることができ、キートップの凸部１６の立体形状の自由度が大きくなることから、ユーザーの嗜好の多様化に応えることができる。

［実施例１］

以下に、実施の形態１に係るＥＬシートの実施例１について説明する。

まず、１００μｍのポリカーボネートフィルム（ユーピロン／三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製）を基材フィルム層３として、この基材フィルム層３の上には無電解化学電気めっきによって１μｍの銅膜層（金属膜層４）を形成した。

次に、ウレタン系二液反応型スクリーンインキ（ＨＩＰＥＴ９３００／十条ケミカル（株）製）に、カーボンブラック（＃７５５０ＳＢ／東海カーボン（株）製）を１０：１の割合で混ぜたものをマスキング剤として金属膜層４上に抜き文字形状のマスクパターンをスクリーン印刷で形成した。そして、塩化第二鉄水溶液により、マスキングされていない金属膜部分をエッチング処理し、表示部１２を形成した。

次に、表示部１２及び表示部１２の周囲の金属膜層４に重なるようにＩＴＯインク（エレコムＰ１２０２Ａ／日本触媒（株）製）をスクリーン印刷で塗布し透過性電極部材１１を形成した。

次に、透光性電極部材１１の下面に発光体インク（８１５５Ｎ ＥＬミディアム／デュポン社製）をスクリーン印刷にて塗布して発光層５を形成した。

次に、誘電層インク（８１５３Ｎ ＥＬ絶縁体ペースト／デュポン社製）をスクリーン印刷にて塗布して誘電層６を形成した。

また、対向電極インク（７１５２ ＥＬカーボンペースト／デュポン社製）をスクリーン印刷にて塗布して対向電極層７を形成した。

最後に、裏面保護層８としてウレタン系二液反応型スクリーンインキ（ＨＩＰＥＴ９３００／十条ケミカル（株）製）をスクリーン印刷で塗布し、ＥＬシートを得た。

このＥＬシートのフィルム面の発光部に、別途、射出成形によりキートップ形状に成形されたポリカーボネート樹脂を接着により一体化した。
［実施例２］

以下に、実施の形態２に係るＥＬシートの実施例２について説明する。

まず、７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ルミラー／東レ（株）製）を基材フィルム層３として、この基材フィルム層３の上に５０ｎｍのアルミ蒸着層（金属膜層４）を形成した。

次に、このアルミ蒸着の施された基材フィルム３に、ＹＡＧレーザーによるレーザーエッチングによって表示部１２を形成した。また、表示部１２及び表示部１２の周縁の金属膜層４上にはＩＴＯインク（エレコムＰ１２０２Ａ／日本触媒（株）製）を用いスクリーン印刷にて透光性電極部材１１を形成した。

次に、透光性電極部材１１の下面に発光体インク（８１５５Ｎ ＥＬミディアム／デュポン社製）をスクリーン印刷にて塗布して発光層５を形成した。

次に、誘電層インク（８１５３Ｎ ＥＬ絶縁体ペースト／デュポン社製）をスクリーン印刷にて塗布して誘電層６を形成した。

また、対向電極インク（７１５２ ＥＬカーボンペースト／デュポン社製）をスクリーン印刷にて塗布して対向電極層７を形成した。最後に、ウレタン系二液反応型スクリーンインキ（ＨＩＰＥＴ９３００／十条ケミカル（株）製）をスクリーン印刷で塗布し裏面保護層を全面に形成して、成形前のＥＬシートを得た。

この成形前のＥＬシートを、凸凹形状の金型にセットし、型温度を１２０℃として絞り加工を行った。このＥＬシートの凸部１６の内側に、射出成形によりポリカーボネート樹脂を注入して、キートップとしての機能を有するＥＬシート９が得られた。

この発明の実施の形態１に係るＥＬシートにキートップを設けた状態を示す要部断面図である。 この発明の実施の形態２に係るキートップ形状を有するＥＬシートを示す要部断面図である。

符号の説明

１、９ ＥＬシート
３ 基材フィルム層
４ 金属膜層
５ 発光層
６ 誘電層
７ 対向電極層
１１ 透光性電極部材
１２ 表示部

Claims (3)

1. 基材フィルム層を表面として、上から下に向かって順に、金属膜層、発光層、誘電層及び対向電極層を備えたＥＬシートにおいて、前記金属膜層の一部には、文字、数字、記号、模様などの形状に抜き取られた表示部を形成しており、該表示部は透光性電極部材によって補填されていることを特徴とするＥＬシート。
2. 前記基材フィルム層の外側にキートップ形状に形成された樹脂、あるいはエラストマーが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＬシート。
3. 前記基材フィルム層の表面側が外側となるようにしてキートップ形状の凸部が形成され、該凸部内には、樹脂、エラストマーなどの充填材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＬシート。

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