JP2008503065A - フレキシブルｅｌ素子 - Google Patents
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Abstract
本発明に係るフレキシブルＥＬ素子は、高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムからなる基板を使用し、導電層、誘電層、蛍光層、透明導電層及びポリマー保護膜層を含むことを特徴とする。本発明によると、優れた柔軟性を有する基板を使用することで、従来のＰＥＴを使用するＥＬ素子より優れた柔軟性を有するので、耐久性が向上し、その結果、ＥＬ素子は、数十万回の物理的な衝撃が加えられても損傷しない。また、簡単な構造の変更、物質層の追加だけでも、ノイズを容易に防止できるので、電気的・物理的特性と関連した信頼性が向上する。特に、フレキシブルＥＬシートは、ＥＬドームシート及びＥＬキーパッドなどに有用に適用することができる。
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
本発明は、フレキシブルＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子に関するもので、特に、柔軟性基板を使用するフレキシブルＥＬ素子に関するものである。
従来のＥＬ素子は、基板としてＩＴＯがコーティングされたＰＥＴフィルムを使用する。しかしながら、ＰＥＴは、柔軟性が良好でないので、製作されたＥＬ素子の柔軟性が低下する。したがって、製作されたＥＬ素子を折るか曲げるとき、ＩＴＯの損傷によって発光パターンが損傷し、最悪の場合、斑点（ｓｐｏｔ）などが発生してしまう。
本発明が解決しようとする技術的課題は、柔軟性の向上したフレキシブルＥＬ素子を提供することにある。
上記の技術的課題を達成するための本発明の一例によるフレキシブルＥＬ素子は、 高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムからなる基板と、該基板の上部に形成される導電層と、該導電層の上部に形成される誘電層と、該誘電層の上部に形成される蛍光層と、該蛍光層の上部に形成される透明導電層と、該透明導電層の上部に形成されるポリマー保護膜層と、を含んで構成されることを特徴とする。
このとき、前記基板と前記導電層との間には、ポリマー層が介在されることを特徴とする。
さらに、前記導電層と前記誘電層との間には、ポリマー絶縁層及び第２導電層が順次介在されることを特徴とする。
さらに、前記導電層と前記誘電層との間には、ポリマー絶縁層及び第２導電層が順次介在されることを特徴とする。
上記の技術的課題を達成するための本発明の他の例によるフレキシブルＥＬ素子は、透明または半透明の高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムからなる基板と、該基板の上部に形成される透明導電層と、該透明導電層上に形成される蛍光層と、該蛍光層上に形成される誘電層と、該誘電層上に形成される導電層と、該導電層上に形成されるポリマー保護膜層と、を含んで構成されることを特徴とする。
このとき、前記基板と前記透明導電層との間には、ポリマー層が介在されることを特徴とする。
さらに、前記誘電層と前記導電層との間には、第２導電層及びポリマー絶縁層が順次介在されることを特徴とする。
上述した本発明に係るフレキシブルＥＬ素子によると、優れた柔軟性を有する高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムなどからなる基板を使用することで、従来のＰＥＴを使用するＥＬ素子より優れた柔軟性を有するので、耐久性が向上し、その結果、本発明に係るフレキシブルＥＬ素子は、数十万回の物理的な衝撃が加えられても損傷しない。
また、簡単な構造の変更、物質層の追加だけでも、ノイズを容易に防止できるので、電気的・物理的特性と関連した信頼性が向上する。
さらに、フレキシブルＥＬシートは、ＥＬドームシート及びＥＬキーパッドなどに有用に適用することができる。
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の各実施例に係るフレキシブルＥＬ素子を説明するための概略図である。
図１〜図３は、本発明の各実施例に係るフレキシブルＥＬ素子を説明するための概略図である。
図１に示すように、本発明の第１実施例に係るフレキシブルＥＬ素子は、０．０５〜２．００ｍｍ厚さの基板１１０と、基板１１０の上部に形成された５〜５０μｍ厚さのポリマー層１２０と、ポリマー層１２０の上部に形成される５〜２０μｍ厚さの導電層１３０と、導電層１３０の上部に形成される３〜２５μｍ厚さの誘電層１４０と、誘電層１４０の上部に形成される３０〜５０μｍ厚さの蛍光層１５０と、蛍光層１５０の上部に形成される１〜１０μｍ厚さの透明導電層１６０と、透明導電層１６０の上部に形成される５〜５０μｍ厚さのポリマー保護膜層１７０と、を含んで構成される。このとき、ポリマー層１２０は、水分の浸透を防止するためのもので、必ず必要なものではなく、基板１１０の特性に応じて選択的に使用することができる。
製造されるフレキシブルＥＬ素子の全体厚さは、柔軟性を維持するように０．０８〜１．２ｍｍであることが好ましい。
本実施例に係るフレキシブルＥＬ素子に用いられる各物質層は、基板上に１回または数回のスクリーン印刷で形成される。以下、基板及び各物質層に用いられる物質を説明する。
基板１１０には、高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムが用いられるが、これらのうち、ポリウレタンまたはシリコンより良好な柔軟性を有する高分子合成ゴムを用いることが好ましい。
ポリマー層１２０としては、乾燥後の防湿特性に優れかつ、高分子合成ゴムなどからなる基板との接着性に優れたものが好ましい。したがって、ポリマー層には、フッ素化合物系列の高分子及びポリウレタンを含むバインダー、または、赤外線（ＩＲ）及び紫外線（ＵＶ）の照射によって硬化するポリマーなどが用いられる。
導電層１３０は、導電性粉末とバインダーとの混合物、導電性有機ポリマー、または、導電性粉末と導電性有機ポリマーとの混合物からなる。導電性粉末には、例えば、カーボン粉末、銀粉末、銅粉末、または、銀がコーティングされた銅粉末が用いられる。導電性有機ポリマーには、例えば、３，４-エチレンジオキシチオフェン（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリエチレンチオキシチオフェン （ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などの物質が用いられる。
誘電層１４０は、誘電体粉末とバインダーとの混合物からなる。誘電体粉末には、ＢａＴｉＯ３などの高誘電常数を有する誘電体粉末が用いられ、その大きさは、約０．１〜１０μｍである。誘電層のバインダーとしては、シアノエチルプルラン（Ｃｙａｎｏｅｔｈｙｌ ｐｕｌｌｕｌａｎ）またはフッ素樹脂（Ｆｌｕｏｒｏｒｅｓｉｎ）などの大きな誘電常数を有するポリマーが用いられる。
蛍光層１５０は、蛍光体粉末及びバインダーからなる。蛍光体粉末には、ＺｎＳなどのII〜IV族化合物が用いられる。蛍光層に用いられるバインダーは、蛍光体粉末より高い誘電常数を有することが好ましい。このような高誘電常数のバインダーとしては、シアノエチルプルランまたはフッ素樹脂などが用いられる。素子の発光色相を変化させるために、ローダミンなどの蛍光染料や蛍光顔料を前記蛍光層のバインダーに混合することができる。
透明導電層１６０は、ＩＴＯ粉末とバインダーとの混合物、スパッタリング方法で形成されたＩＴＯ薄膜層、伝導性有機ポリマー、または、伝導性有機ポリマーとＩＴＯとの混合物質からなる。伝導性有機ポリマーとしては、例えば、３，４-エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリエチレンチオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などの物質が用いられる。
本発明に係る第１実施例によると、優れた柔軟性を有する高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムなどからなる基板を使用するので、製作されたフレキシブルＥＬ素子は、従来のＰＥＴを使用するＥＬ素子より優れた柔軟性を有する。したがって、本発明の第１実施例に係るＥＬ素子は、物理的衝撃に対する優れた耐久性を有するようになる。
本実施例は、第１実施例に基づくもので、フレキシブルＥＬ素子のノイズを減少させるために、図２に示すように３層構造で形成したものである。本実施例において、第１実施例と重複する部分に対する説明は省略する。
図２に示すように、本発明の第２実施例に係るフレキシブルＥＬ素子は、０．０５〜２．００ｍｍ厚さの高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムからなる基板１１０と、基板１１０の上部に形成された５〜５０μｍ厚さのポリマー層１２０と、ポリマー層１２０の上部に形成される５〜２０μｍ厚さの導電層１３０（第１実施例の導電層と同一のもので、以下、第１導電層という）と、第１導電層１３０の上部に形成される５〜５０μｍ厚さのポリマー絶縁層１８０と、ポリマー絶縁層１８０の上部に形成される５〜２０μｍ厚さの別途の導電層１９０（以下、第２導電層という）と、第２導電層１９０の上部に形成される３〜２５μｍ厚さの誘電層１４０と、誘電層１４０の上部に形成される３０〜５０μｍ厚さの蛍光層１５０と、蛍光層１５０の上部に形成される１〜１０μｍ厚さの透明導電層１６０と、透明導電層１６０の上部に形成される５〜５０μｍ厚さのポリマー保護膜層１７０と、を含んで構成される。すなわち、本実施例は、第１実施例に係るフレキシブルＥＬ素子の導電層１３０と誘電層１４０との間に、ポリマー絶縁層１８０及び第２導電層１９０が順次介在されることを特徴とする。ここで、第２導電層１９０はポリマー絶縁層１８０の上部に形成される。
このとき、ポリマー絶縁層１８０は、硬化後に各種のソルベントに反応せず、赤外線（ＩＲ）または紫外線（ＵＶ）の照射によって硬化するポリマーを用いて形成するか、フッ素化合物系列の高分子やポリウレタンを含むバインダーなどを用いて形成する。第２導電層１９０に用いられる物質は、第１実施例の導電層１３０に用いられる物質と同一である。
したがって、簡単な構造の変更及び物質層の追加のみでもノイズを防止できるので、フレキシブルＥＬ素子の電気的・物理的特性が向上する。
本実施例は、高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムなどからなる透明または半透明の基板を使用して実現されるもので、第２実施例に対して逆構造のフレキシブルＥＬ素子に関するものである。本実施例においても、第２実施例と重複する部分に対する説明は省略する。
図３に示すように、本発明の第３実施例に係る逆構造フレキシブルＥＬ素子は、０．０５〜２．００ｍｍ厚さの高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムからなる基板１１０と、基板１１０の上部に形成された５〜５０μｍ厚さのポリマー層１２０と、ポリマー層１２０の上部に形成される１〜１０μｍ厚さの透明導電層１６０と、透明導電層１６０の上部に形成される３０〜５０μｍ厚さの蛍光層１５０と、蛍光層１５０の上部に形成される３〜２５μｍ厚さの誘電層１４０と、誘電層１４０の上部に形成される５〜２０μｍ厚さの第２導電層１９０と、第２導電層１９０の上部に形成される５〜５０μｍ厚さのポリマー絶縁層１８０と、ポリマー絶縁層１８０の上部に形成される５〜２０μｍ厚さの第１導電層１３０と、第１導電層１３０の上部に形成される５〜５０μｍ厚さのポリマー保護膜層１７０と、を含んで構成される。
本実施例によると、基板を透過して発光するようになる。
一方、第２実施例に対して逆構造のフレキシブルＥＬ素子を説明した本実施例には、ポリマー層と、ポリマー絶縁層と、二つの導電層とが含まれる。しかし、本実施例の基本構造が、第１実施例のようにポリマー層、ポリマー絶縁層及び第２導電層を省略することができる。上述したように、ポリマー層は、水分浸透を防止するためのもので、ポリマー絶縁層及び第２導電層は、ノイズを防止するためのものであり、必要に応じて、これら構成要素のない構造で実現されることもある。
本発明は、上述した各実施例によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想内であれば、当分野で通常の知識を有する者によって多様に変形可能である。
Claims (10)
- 高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムからなる基板と、
該基板の上部に形成される導電層と、
該導電層の上部に形成される誘電層と、
該誘電層の上部に形成される蛍光層と、
該蛍光層の上部に形成される透明導電層と、
該透明導電層の上部に形成されるポリマー保護膜層と、を含んで構成されることを特徴とするフレキシブルＥＬ素子。 - 前記基板と前記導電層との間には、ポリマー層が介在されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルＥＬ素子。
- 前記導電層と前記誘電層との間には、ポリマー絶縁層及び第２導電層が順次介在されることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブルＥＬ素子。
- 透明または半透明の高分子合成ゴム、ポリウレタンまたはシリコンゴムからなる基板と、
該基板の上部に形成される透明導電層と、
該透明導電層上に形成される蛍光層と、
該蛍光層上に形成される誘電層と、
該誘電層上に形成される導電層と、
該導電層上に形成されるポリマー保護膜層と、を含んで構成されることを特徴とするフレキシブルＥＬ素子。 - 前記基板と前記透明導電層との間には、ポリマー層が介在されることを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルＥＬ素子。
- 前記誘電層と前記導電層との間には、第２導電層及びポリマー絶縁層が順次介在されることを特徴とする請求項４または５に記載のフレキシブルＥＬ素子。
- 前記基板の厚さは０．０５〜２．００ｍｍで、前記導電層の厚さは５〜２０μｍで、前記誘電層の厚さは３〜２５μｍで、前記蛍光層の厚さは３０〜５０μｍで、前記透明導電層の厚さは１〜１０μｍで、前記ポリマー保護膜層の厚さは５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１または４に記載のフレキシブルＥＬ素子。
- 前記ポリマー層の厚さは、５〜５０μｍであることを特徴とする請求項２または５に記載のフレキシブルＥＬ素子。
- 前記ポリマー絶縁層の厚さは５〜５０μｍで、前記第２導電層の厚さは５〜２０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルＥＬ素子。
- 前記第２導電層の厚さは５〜２０μｍで、前記ポリマー絶縁層の厚さは５〜５０μｍであることを特徴とする請求項６に記載のフレキシブルＥＬ素子。
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