JP2007134193A

JP2007134193A - 照光用薄型ｅｌシート

Info

Publication number: JP2007134193A
Application number: JP2005326839A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Kikuchi; 剛志菊地
Original assignee: MIDORI MARK KK
Current assignee: MIDORI MARK KK
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2007-05-31

Abstract

【課題】
この種の照光用薄型ＥＬ（エレクトロルミネッセンス・ライト）シートは既に開発されているが、現在では基材の厚みが１２５μｍ程度と厚いもので、これ以上の極薄化を図るのが困難であり、折り曲げ等の加工はできないものである。
【解決手段】
本発明は、シート基材２とＥＬ発光素子３と保護層４と外部接続電極５から成り、ＥＬ発光素子はシート基材に積層印刷させた前面電極層３ａと蛍光体層３ｂと誘電耐圧層３ｃと背面電極層３ｄとを備えたものであり、更に、ＥＬ発光素子の側近に保護層の無積層部位４ａを形成し、更には、押しボタン用のキーパッド８を積層すると共に、保護層に粘着層９をメタルドーム１０を介装して実装基板Ａに貼着させ、更には、ＥＬ発光素子の中央部に無積層部位３ｅを形成すると共に、キーパッドを光拡散発光均一性の合成樹脂部材で形成した。
【選択図】
図１

Description

本発明は照光用薄型ＥＬ（エレクトロルミネッセンス・ライト）シートに関するものであり、更に詳細には、押しボタンスイッチが取着されたリモートコントロールユニットや携帯電話の操作パネル等を照光する極薄型のＥＬ（エレクトロルミネッセンス・ライト）シートに関するものである。

この種の照光用薄型ＥＬ（エレクトロルミネッセンス・ライト）シートは既に開発されているが、現在では基材の厚みが１２５μｍ程度と厚いもので、これ以上の極薄化を図るのが困難であり、折り曲げ等の加工はできないもので課題を有しているものである。

例えば、操作パネルは、複数のキー操作部３３を有する透明なキー操作シート３１と、このキー操作シート３１の裏面側に配置されたＥＬパネル１１と、このＥＬパネル１１の裏面側に配置されているとともに複数のキー操作部３３にそれぞれ対応する位置にスイッチ部３を有するスイッチパネル１とからなっている。この場合、ＥＬパネル１１の所定の表面側には液晶表示パネルが配置されている。そして、ＥＬパネル１１は面発光であるので、キー操作シート３１の各キー操作部３３を暗所で一様に明るくすることができるもの（特許文献１参照）や、ほぼ同一の平面に配置された液晶表示パネル２１及び操作パネル３１の裏面側には一体のＥＬパネル２が配置されている。この場合、ＥＬパネル２は面発光であるので、操作パネル３１の各キー部３５を暗所で一様に明るくすることができるもの（特許文献２参照）や、フィルムクリック板２４の中空凸部２５を残して、ＥＬを構成する透明電極層１３、発光体層１４、誘電体層１５、裏面電極層１６、絶縁層１７を順次積層形成し、フィルムクリック板２４とプリント基板２１とにそれぞれ対向させて上接点２０と下接点２３を設けている。キーボタンは操作されることにより、中空凸部２５を押下し、上接点２０と下接点２３とを導通させるが、ＥＬ層は中空凸部２５領域に設けられておらずキーボタン操作時のクリック感が向上する。フィルムクリック板２４は、ＥＬの一部の構成であり、厚さ寸法を薄くできる（特許文献３参照）や、樹脂からなるキートップ本体の上面側に、同形状に湾曲させた光透過性の樹脂フィルムが一体形成され、前記樹脂フィルムの下面に、有機高分子層である透明電極層、補償電極層、発光体層、誘電体層、背面電極層、絶縁層から構成されるＥＬを形成したもの（特許文献４参照）等が開示されている。
特開平１０−１４４１７２号公報特開平１０−１４５４７６号公報特開平１０−２２２２７１号公報特開２０００−２８５７６０号公報

然し乍ら、先に開示された、特許文献１の記載では、ＥＬパネル１１の面発光は段落番号０００６並びに図１及び図２（Ａ）、（Ｂ）に記載されているように、ＥＬパネル１１は、フィルム基板１１ａと、透明電極１１ｂと、ＥＬ層１１ｃと、背面電極１１ｄと、絶縁保護膜１１ｅが設けられた構造で有るためため極薄化は耐圧性の問題から図れないものであり、更に、特許文献２の記載では、ＥＬパネル２は段落番号０００６並びに図３に記載されているように、ＥＬパネル２は、フィルム基板４と、透明電極５と、ＥＬ層６と、背面電極７と、保護膜８が設けられた構造となっており、特許文献１と同様に、極薄化は耐圧性の問題から図れないものであり、更には、特許文献３の記載では、段落番号００３１及び００３４に記載されているように、フィルムクリック板２４をベースフィルムとして順次、透明電極層１３、発光体層１４、誘電体層１５、裏面電極層１６、及び絶縁層１７が積層されており、これら各層とフィルムクリック板２４とでＥＬ１１を構成している記載されており、更には、ＥＬ１１上に別体のフィルムクリック板９及びスペーサ２２が無いので高さ寸法Ｈを０．２〜０．３mm程度に薄くすることができとされているが、この厚みでは折り曲げることは不可能なものであり、更には、特許文献４では、キートップ本体の上面側に、透明電極層、補償電極層、発光体層、誘電体層、背面電極層、絶縁層から構成されるＥＬを形成して、同形状に湾曲させた光透過性の樹脂フィルムが一体形成されているもので、キートップ本体にＥＬを形成しているものでミクロン単位の極薄化は必要を要しないものである。

本発明の照光用薄型ＥＬシートは、前述の課題に鑑み、鋭意研鑽の結果、ＰＥＴ等の軟質合成樹脂シートの透明又は半透明のシート基材と、シート基材に積層された発光領域を形成するＥＬ発光素子と、ＥＬ発光素子を覆うように積層させた保護層と、ＥＬ発光素子と電気的に接続させたシート基材に印刷した外部接続電極から成り、ＥＬ発光素子はシート基材に積層印刷させた前面電極層と、前面電極層に積層印刷させた蛍光体層と、蛍光体層に積層印刷させた誘電耐圧層と、誘電耐圧層に積層印刷させた背面電極層とを備えたものであり、更に、蛍光体層の無機ＥＬ蛍光体を誘電体バインダに色調変換蛍光体を分散させたものであり、更には、前面電極層の上面と下面とに色調フィルター層を介装し、上面の色調フィルター層とシート基材との間に水蒸気バリア層を介装したものであり、加えて、発光領域を形成するＥＬ発光素子の側近に保護層の無積層部位を形成するものであり、更には、隣り合う発光領域を形成するＥＬ発光素子の間の少なくとも一部に保護層の無積層部位を形成するものであり、更には、発光領域を形成するＥＬ発光素子の直上に下面にアクチュエータを膨出させた押しボタン用のキーパッドを積層すると共に、保護層の下面に粘着層を積層し、粘着層をＥＬ発光素子の直下にメタルドームを介装して実装基板に貼着させたものであり、更には、発光領域を形成するＥＬ発光素子の中央部に該ＥＬ発光素子と保護層との無積層部位を形成すると共に、キーパッドを光拡散発光均一性の透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したものであり、更には、発光領域を形成するＥＬ発光素子の中央部に無積層部位を形成し、無積層部位にＵＶ硬化型発光素子層を形成すると共に、キーパッドを透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したものである。

本発明の照光用薄型ＥＬシートの発光領域を形成するＥＬ発光素子は、シート基材に前面電極層と蛍光体層と誘電耐圧層と背面電極層とを積層したことにより、耐圧性を向上させたもので、シート基材の極薄化を図り、従来、シート基材の層厚が１２５μｍ〜３００μｍであったものを８μｍ〜３６μｍにできることからＥＬ発光素子の層厚を１００μｍ程度に極薄化ができるもので、端面部の発光領域の形成や、同一部材による９０度方向や１８０度方向の発光領域の形成が可能となり、更には、高クリック、高打鍵耐久シートの形成が可能となり、画期的で実用性の高い発明である。

以下、本発明の照光用薄型ＥＬシートの実施例の図面を用いて詳細に説明すると、図１は本発明の照光用薄型ＥＬシートの実施例の説明のための概要断面図であり、図２は本発明の照光用薄型ＥＬシートの端面部の発光領域形成の実施例の説明のための概要断面図であり、図３は本発明の照光用薄型ＥＬシートの同一部材による９０度方向や１８０度方向の発光領域の形成の実施例の説明のための概要断面図であり、図４は本発明の照光用薄型ＥＬシートの基本的な実装時の実施例の説明のための概要断面図であり、図５は本発明の照光用薄型ＥＬシートの次実施例の説明のための概要断面図であり、図６本発明の照光用薄型ＥＬシートの他の実施例の説明のための概要断面図である。

本発明は照光用薄型ＥＬ（エレクトロルミネッセンス・ライト）シートに関するものであり、更に詳細には、押しボタンスイッチが取着されたリモートコントロールユニットや携帯電話の操作パネル等を照光する極薄型のＥＬ（エレクトロルミネッセンス・ライト）シートに関するものであり、請求項１に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、ＰＥＴ等の軟質合成樹脂シートの透明又は半透明の極薄のシート基材２と、該シート基材２に積層された発光領域を形成するＥＬ発光素子３と、該ＥＬ発光素子３を覆うように積層させた保護層４と、前記ＥＬ発光素子３と電気的に接続させたシート基材２に印刷した外部接続電極５から成り、前記ＥＬ発光素子３はシート基材２に積層印刷させた前面電極層３ａと、該前面電極層３ａに積層印刷させた蛍光体層３ｂと、該蛍光体層３ｂに積層印刷させた誘電耐圧層３ｃと、該誘電耐圧層３ｃに積層印刷させた
背面電極層３ｄとを備えたことを特徴とするものである。

更に、請求項２に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、請求項１に記載の照光用薄型ＥＬシート１において、前記蛍光体層３ｂの誘電体バインダに無機ＥＬ蛍光体と色調変換蛍光体とを分散させたことを特徴とするものである。

更には、請求項３に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、請求項１に記載の照光用薄型ＥＬシート１において、前記前面電極層３ａの上面と下面とに色調フィルター層６を夫々介装し、前記上面の色調フィルター層６とシート基材２との間に水蒸気バリア層７を介装したことを特徴とするものである。

更には、請求項４に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、請求項１乃至請求項３に記載の照光用薄型ＥＬシート１において、前記発光領域を形成するＥＬ発光素子３の側近に保護層４の無積層部位４ａを形成することを特徴とするものである。

加えて、請求項５に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、請求項１乃至請求項３に記載の照光用薄型ＥＬシート１において、前記隣り合う発光領域を形成するＥＬ発光素子３の間の少なくとも一部に保護層４の無積層部位４ａを形成することを特徴とするものである。

更には、請求項６に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、請求項１乃至請求項３に記載の照光用薄型ＥＬシート１において、前記発光領域を形成するＥＬ発光素子３の直上に下面にアクチュエータ８ａを膨出させた押しボタン用のキーパッド８を積層すると共に、前記保護層４の下面に粘着層９を積層し、該粘着層９を前記ＥＬ発光素子３の直下にクリック感を付与するメタルドーム１０を介装して実装基板Ａに貼着させたことを特徴とするものである。

更には、請求項７に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、請求項６に記載の照光用薄型ＥＬシート１において、前記発光領域を形成するＥＬ発光素子３の中央部に該ＥＬ発光素子３と保護層４との無積層部位３ｅ．４ａを形成すると共に、前記キーパッド８を光拡散発光均一性の透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したことを特徴とするものである。

更には、請求項８に記載の照光用薄型ＥＬシート１は、請求項６に記載の照光用薄型ＥＬシート１において、前記発光領域を形成するＥＬ発光素子３の中央部に無積層部位３ｅを形成し、該ＥＬ発光素子３の無積層部位３ｅにＵＶ硬化型発光素子層１１を形成すると共に、前記キーパッド８を透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したことを特徴とするものである。

即ち、本発明の照光用薄型ＥＬシート１は、シート基材２と、ＥＬ発光素子３と、保護層４と、外部接続電極５とから構成されているものである。

そして、シート基材２は、透明又は半透明の層厚が８μｍ〜３６μｍの極薄フイルムのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタート）等の軟質合成樹脂シートに後述する発光領域を形成するＥＬ発光素子３を積層印刷すると共に、シート基材２の端辺には後述する外部接続電極５を積層印刷しているものである。

次に、ＥＬ発光素子３は、発光領域を形成するもので、後述する前面電極層３ａと、蛍光体層３ｂと、誘電耐圧層３ｃと、背面電極層３ｄとを順次前記シート基材２に積層印刷しているものであり、シート基材２の層厚が８μｍ〜３６μｍの極薄フイルムで有ることから、照光用薄型ＥＬシート１の層厚を１００μｍ程度に極薄化ができるものである。

次いで、保護層４は、ＥＬ発光素子３を覆うようにシート基材２に積層印刷させているもので、ＥＬ発光素子３を外部の応力や湿度から保護する目的のものである。

更に、外部接続電極５は、ＥＬ駆動用交流電圧を印加させて電気的に接続させたＥＬ発光素子３を発光させるために、シート基材２の端辺に積層印刷しているものである。

そして、前面電極層３ａは、有機導電ポリマーやＩＴＯの微粉末をインキ化したものでシート基材２に積層印刷されているものである。

更には、蛍光体層３ｂは、無機ＥＬ蛍光体を誘電体バインダに分散しインキ化したもので、前面電極層３ａの裏面に積層印刷されているものである。

更に、誘電耐圧層３ｃは、蛍光体層３ｂの背後に位置させており、チタン酸バリュームを誘電体バインダに分散しインキ化したもので積層印刷されているものである。

次いで、背面電極層３ｄは、導電性カーボンインキや導電性銀インキで積層印刷されているいるもので、誘電耐圧層３ｃの背後に位置させているものである。

加えて、色調変換蛍光体は、蛍光体層３ｂの無機ＥＬ蛍光体の誘電体バインダに分散させるもので、発光領域を形成するＥＬ発光素子３の色調は基本的には白色であり、白色から色調を変えるときに任意の色の色調変換蛍光体を分散させるものである。

更には、色調フィルター層６は、発光領域を形成するＥＬ発光素子３の色調を任意の色に変えるときに介装するもので、前面電極層３ａの上面と下面とに色調フィルター層６を夫々介装しており、この場合、上面の色調フィルター層６とシート基材２との間に水蒸気バリア層７を介装させるものである。

次いで、水蒸気バリア層７は、例えば、アルミナなどの無機物を薄膜成膜して、ＥＬ発光素子３の環境寿命特性の耐久性を向上させたり、各インキ層の密着性を向上させるものであり、特に、後述するＵＶ硬化型発光素子層１１を形成するＵＶ硬化型インキを密着さえるには必要不可欠といえるものである。

そして、図２図示するものは照光用薄型ＥＬシート１の端面部の発光領域形成の実施例であり、保護層４の無積層部位４ａを発光領域を形成するＥＬ発光素子３の側近に形成したものであり、発光領域は必要部分の薄膜フイルムにＥＬ発光素子３を積層印刷し、該ＥＬ発光素子３を覆うように保護層４を積層印刷したもので、ＥＬ発光素子３の側近に形成した保護層４の無積層部位４ａはシート基材２のみであり、シート基材２は８μｍ〜３６μｍであり、シート基材２のみ領域を１８０度折り曲げ保護層４の背面側に貼り付けることが可能となり、ＥＬ発光素子３の側近でシート基材２を折り曲げて貼り合わすことより、ケースＡの端面に発光領域を位置させることが可能となるもので、基材となるシート基材２は折り曲げによる復帰応力が小さく加工が容易であることから従来の技術では基材が厚く（１２５μｍ程度）折り曲げることが不可能であったが、本発明は、例えば、リモートコントロールユニットや携帯電話において機能的あるいは意匠的にシート基材２を折り曲げることにより端面領域が発光が可能となるものである。

更に、図３に図示するものは、本発明の照光用薄型ＥＬシート１の同一シートによる９０度方向や１８０度方向に発光領域を形成するものであり、保護層４の無積層部位４ａを隣り合う発光領域を形成するＥＬ発光素子３の間の少なくとも一部に形成したものであり、保護層４の無積層部位４ａはシート基材２のみであり、シート基材２は８μｍ〜３６μｍであることから、図示の如く折り曲げ、９０度方向および１８０度方向の照光の可能な照光用薄型ＥＬシート１を形成することが可能なものである。

次に、図４は本発明の照光用薄型ＥＬシート１を用いた押しボタンスイッチの基本的な実装時の実施例であり、図示するように、キーパッド８は上方に押しボタン用の操作部８ｂを膨出させ、該操作部８ｂの下方には接点部材を押圧するためのアクチュエータ８ａを膨出させているもので、ＥＬ発光素子３の直上に位置させるものである。

次いで、メタルドーム１０は、金属製のバネ体であり、照光用薄型ＥＬシート１の保護層４の下面に粘着層９を積層し、ＥＬ発光素子３の直下に位置させて介装し粘着層９で実装基板Ａに貼着させてクリック感を付与しているものである。

更に、図５は本発明の照光用薄型ＥＬシート１の次実施例であり、発光領域を形成するＥＬ発光素子３の中央部に、該ＥＬ発光素子３と保護層４との無積層部位３ｅ．４ａを形成したもので、つまり、キーパッド８のアクチュエータ８ａの直下にシート基材２のみのＥＬ発光素子３と保護層４との無積層部位３ｅ．４ａを形成したものである。

更には、キーパッド８は光拡散発光均一性の透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したものであり、光拡散発光均一性のキーパッド８を採用したことにより、アクチュエータ８ａの直下のＥＬ発光素子３には無積層部位３ｅ．４ａが形成さた非発光部位は、光拡散にて均一発光するキーパッド８により、非発光部を周囲の発光領域のＥＬ発光素子３からの光を拡散させ均一化させてキー全体を均一に発光することで輝度格差を感じさせないものである。

更に、キーパッド８のアクチュエータ８ａでの打鍵耐久において、従来技術からのＥＬ発光素子３のインキはフッ素樹脂などを主成分とした合成樹脂を溶剤で溶解してバインダとして蛍光体を分散して積層印刷し形成されており、塗料としての強度がキーの耐打鍵強度として決定されるもので、アクチュエータ８ａによる打鍵部分にＥＬ発光素子３が存しないため、高打鍵耐久を可能とすると共に、押しボタンスイッチのクリック感触が飛躍的に向上させることが可能となるものである。

そして、図６は本発明の照光用薄型ＥＬシート１の他の実施例であり、発光領域を形成するＥＬ発光素子３の中央部に無積層部位３ｅを形成し、そのＥＬ発光素子３の無積層部位３ｅにＵＶ硬化型発光素子層１１を形成すると共に、キーパッド８を透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したものであり、つまり、キーパッド８のアクチュエータ８ａの直下にＵＶ硬化型発光素子層１１が積層印刷されているものである。

つまり、アクチュエータ８ａの下のＥＬ発光素子３の無積層部位３ｅにＵＶ硬化型発光素子層１１を積層印刷して、周囲の発光領域と合体発光させるもので、発光領域は従来技術からのＥＬ発光素子３のインキでフッ素樹脂などを主成分とした合成樹脂を溶剤で溶解してバインダとして蛍光体を分散して印刷し形成しているものである。

更に、ＵＶ硬化型発光素子層１１はＵＶ硬化型をバインダとして蛍光体などを分散していることから塗装強度が強く（硬度３Ｈ以上）アクチュエータ８ａからの高荷重打鍵に耐久性を示すことが可能となるものである。

本発明の照光用薄型ＥＬシートの発光領域を形成するＥＬ発光素子は、シート基材に前面電極層と蛍光体層と誘電耐圧層と背面電極層とを積層したことにより、耐圧性を向上させたもので、シート基材の極薄化を図り、従来、シート基材の層厚が１２５μｍ〜３００μｍであったものを８μｍ〜３６μｍにできることからＥＬ発光素子の層厚を１００μｍ程度に極薄化ができるもので、端面部の発光領域の形成や、同一部材による９０度方向や１８０度方向の発光領域の形成が可能となり、更には、高クリック、高打鍵耐久シートの形成が可能な照光用薄型ＥＬシートを提供するものである。

図１は本発明の照光用薄型ＥＬシートの実施例の説明のための概要断面図である。図２は本発明の照光用薄型ＥＬシートの端面部の発光領域形成の実施例の説明のための概要断面図である。図３は本発明の照光用薄型ＥＬシートの同一部材による９０度方向や１８０度方向の発光領域の形成の実施例の説明のための概要断面図である。図４は本発明の照光用薄型ＥＬシートの基本的な実装時の実施例の説明のための概要断面図である。図５は本発明の照光用薄型ＥＬシートの次実施例の説明のための概要断面図である。図６本発明の照光用薄型ＥＬシートの他の実施例の説明のための概要断面図である。

符号の説明

１照光用薄型ＥＬシート
２シート基材
３ＥＬ発光素子
３ａ前面電極層
３ｂ蛍光体層
３ｃ誘電耐圧層
３ｄ背面電極層
３ｅ無積層部位
４保護層
４ａ無積層部位
５外部接続電極
６色調フィルター層
７水蒸気バリア層
８キーパッド
８ａアクチュエータ
８ｂ操作部
９粘着層
１０メタルドーム
１１ＵＶ硬化型発光素子層
Ａケース又は実装基板

Claims

ＰＥＴ等の軟質合成樹脂シートの透明又は半透明の極薄のシート基材と、該シート基材に積層された発光領域を形成するＥＬ発光素子と、該ＥＬ発光素子を覆うように積層させた保護層と、前記ＥＬ発光素子と電気的に接続させたシート基材に印刷した外部接続電極から成り、前記ＥＬ発光素子はシート基材に積層印刷させた前面電極層と、該前面電極層に積層印刷させた蛍光体層と、該蛍光体層に積層印刷させた誘電耐圧層と、該誘電耐圧層に積層印刷させた背面電極層とを備えたことを特徴とする照光用薄型ＥＬシート。
前記蛍光体層の誘電体バインダに無機ＥＬ蛍光体と色調変換蛍光体とを分散させたことを特徴とする請求項１に記載の照光用薄型ＥＬシート。
前記前面電極層の上面と下面とに色調フィルター層を夫々介装し、前記上面の色調フィルター層とシート基材との間に水蒸気バリア層を介装したことを特徴とする請求項１に記載の照光用薄型ＥＬシート。
前記発光領域を形成するＥＬ発光素子の側近に保護層の無積層部位を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の照光用薄型ＥＬシート。
前記隣り合う発光領域を形成するＥＬ発光素子の間の少なくとも一部に保護層の無積層部位を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の照光用薄型ＥＬシート。
前記発光領域を形成するＥＬ発光素子の直上に下面にアクチュエータを膨出させた押しボタン用のキーパッドを積層すると共に、前記保護層の下面に粘着層を積層し、該粘着層を前記ＥＬ発光素子の直下にクリック感を付与するメタルドームを介装して実装基板に貼着させたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の照光用薄型ＥＬシート。
前記発光領域を形成するＥＬ発光素子の中央部に該ＥＬ発光素子と保護層との無積層部位を形成すると共に、前記キーパッドを光拡散発光均一性の透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したことを特徴とする請求項６に記載の照光用薄型ＥＬシート。
前記発光領域を形成するＥＬ発光素子の中央部に無積層部位を形成し、該ＥＬ発光素子の無積層部位にＵＶ硬化型発光素子層を形成すると共に、前記キーパッドを透明又は半透明の合成樹脂部材で形成したことを特徴とする請求項６に記載の照光用薄型ＥＬシート。