JP2009176485A

JP2009176485A - 発光シート

Info

Publication number: JP2009176485A
Application number: JP2008011944A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Aiba; 隆一相場; Kazunori Sakurai; 一則櫻井; Koichi Baba; 孝一馬場
Original assignee: FINTECH GLOBAL Inc
Current assignee: FINTECH GLOBAL Inc
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-08-06

Abstract

【課題】装飾層に表示されている情報を見やすく提供することができる発光シートを提供する。
【解決手段】発光シート１は、可撓性を有する下地層１０と、第１電極層１１ａ、誘電体層１１ｂ、発光体層１１ｃ、第２電極層１１ｄの順で積層されて構成される発光層１１と、下地層１０と発光層１１の第１電極層１１ａとを接着させる第１バインダ層１２と、可撓性を有し、発光層１１から発せられる光を所定量透過させる素材により構成される装飾層１３と、接着性及び光透過性を有し、発光層１１の第２電極層１１ｄと装飾層１３とを接着させる第２バインダ層１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）をバックライトとして被装飾品に取付けられて構成される発光シートに関する。

最近、軽量化、薄性化に対応する面発光の光源として、ＥＬを利用したＥＬシートが提供されている。ＥＬシートは、背面保護層ａ、背面電極ｂ、誘電体層ｃ、発光体層ｄ、透明電極ｅ、表面保護層ｆがこの順番で積層され、厚さ０．３ｍｍ程度に形成された汎用製品が提供されている。背面保護層ａ、表面保護層ｆは、絶縁性、ウオータバリア性を有して背面電極ｂ、誘電体層ｃ、発光体層ｄ、透明電極ｅを包囲している。

従来、ＥＬシートをバックライトとして利用する発光パネルとしては、例えば、以下に記載のものが知られている。

特許文献１、２には、ＥＬシートの表面保護層に透明接着剤層を介して少なくとも一部分に光透過性を有した装飾シートが積層されたことを特徴とする発光パネルが記載されている。なお、ＥＬシートの表面保護層は、製造段階で透明電極を蒸着形成するための蒸着基板として機能する。
特許第２７２３１７７号公報特許第２７９９９６６号公報

特許文献１、２に係る発光パネルでは、ＥＬシートの透明電極と装飾層との間に表面保護層、透明接着剤層の２層が介在されているため、表面保護層、透明接着剤層が光透過性を有しているものの光の乱反射が起こりやすく輝度が低下してしまうという問題点がある。また、材質特性から形状に撓み等の変形が生じやすいため、被装飾品の表面への取付け工作が面倒であるという問題点がある。

また、主に商業用途として、外灯等に宣伝・広告旗等を固定して情報を発信する宣伝・広告形態がある。また、このような宣伝・広告旗等は、夜間等においては、外灯の明かりにより照らし出されるように固定されているが、当該外灯の明かりは薄暗く、情報が見えにくい問題がある。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、夜間等の薄暗い場所等においても、装飾層に表示されている情報を見やすく提供することができる発光シートを提供することにある。

前述の課題を解決するため、本発明に係る発光シートは、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。

即ち、本発明に係る発光シートは、上記課題を解決するために、可撓性を有する下地層と、第１電極層、誘電体層、発光体層、第２電極層の順で積層されて構成される発光層と、前記下地層と前記発光層の前記第１電極層とを接着させる第１バインダ層と、可撓性を有し、前記発光層から発せられる光を所定量透過させる素材により構成される装飾層と、接着性及び光透過性を有し、前記発光層の前記第２電極層と前記装飾層とを接着させる第２バインダ層と、を備えることを特徴とする。

また、上記発光シートでは、前記発光体層は、無機材料から構成されることが好ましい。

また、上記発光シートでは、前記第２バインダ層は、絶縁性とウオータバリア性の一方又は双方を有していることが好ましい。

本発明では、装飾層に表示される情報を見やすくかつ効果的に提供することができる。また、本発明では、装飾層の特性に対応して必要な絶縁性、ウオータバリア性がバインダ層に備えられるため、ＥＬ発光素子の表面保護層の省略による劣化の進行が避けられる効果がある。

以下、本発明に係る発光シートを実施するための最良の形態について説明する。

発光シート１は、図１に示すように、可撓性を有する下地層１０と、第１電極層１１ａ、誘電体層１１ｂ、発光体層１１ｃ、第２電極層１１ｄの順で積層されて構成される発光層１１と、下地層１０と発光層１１の第１電極層１１ａとを接着させる第１バインダ層１２と、可撓性を有し、発光層１１から発せられる光を所定量透過させる素材により構成される装飾層１３と、接着性及び光透過性を有し、発光層１１の第２電極層１１ｄと装飾層１３とを接着させる第２バインダ層１４と、を備える。

下地層１０としては、例えば、布地（例えば、シルク等）等の可撓性のある部材の上面を平滑化等の下地処理を行ったものを使用する。また、下地層１０は、図２に示すように、外側面に第１電極層１１ａ、第２電極層１１ｄを開放させるための２つのスルーホール１０ａ，１０ｂが穿孔されている。

発光層１１は、スクリーン印刷等の手段によって、図１に示すように、第１電極層１１ａ、誘電体層１１ｂ、発光体層１１ｃ、第２電極層１１ｄが積層されている。また、第１電極層１１ａは、誘電体層１１ｂが積層されている側の反対側に背面保護層１１ｅが積層されている。

第１電極層１１ａは、いわゆる背面電極であって、例えば、カーボン、樹脂バインダのインクからなる。なお、本実施例では、第１電極層１１ａをＩＴＯフィルム等の薄膜電極により構成されるものとして説明するが、特にこれに限られず、通電可能な金属シートにより構成されても良い。

また、誘電体層１１ｂは、例えば、チタン酸バリウム、フッ素樹脂バインダのインクからなる。

また、発光体層１１ｃは、例えば、硫化亜鉛、銅、フッ素樹脂バインダのインクからなる。

また、第２電極層１１ｄは、いわゆる透明電極であって、例えば、酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）からなる。

また、背面保護層１１ｅは、例えば、メジウムにより構成されており、図２に示すように、当該背面保護層１１ｅの外側面に第１電極層１１ａ、第２電極層１１ｄを開放させるための２つのスルーホール１１ｆ，１１ｇが穿孔されている。また、第１電極層１１ａ、誘電体層１１ｂ、発光体層１１ｃには、図２に示すように、背面保護層１１ｅの外側面に第２電極層１１ｄを露出させるための一つのスルーホール１１ｇが穿孔されている。

この発光層１１は、第１電極層１１ａと第２電極層１１ｄとの間に一定の交流電圧が印加されることにより、発光体層１１ｃが発光され、第２電極層１１ｄ側から光が外部へ放射される構成である。なお、第１電極層１１ａと第２電極層１１ｄとの間に印加される交流電圧の周波数は、任意の周波数（例えば、数百〜数千Ｈｚ）である。また、発光層１１は、周波数を高周波数にするほど、発光量が増加する。従って、印加する交流電圧の周波数を調整することにより、発光層１１による発光量を調整することができる。

また、第１バインダ層１２は、下地層１０と発光層１１とを好適に接着させる接着剤により構成されている。また、第１バインダ層１２は、図２に示すように、外側面に第１電極層１１ａ、第２電極層１１ｄを開放させるための２つのスルーホール１２ａ，１２ｂが穿孔されている。

装飾層１３は、可撓性を有する基材（例えば、布やウレタン等）をベースとした印刷手段、箔押手段等によって、単層のアルミニウム等の金属箔層１３ａの両側にインク層１３ｂ，１３ｃが積層されている。

この装飾層１３は、金属箔層１３ａで光透過、光非透過の組合せ等の装飾が施され、２層のインク層１３ｂ，１３ｃで多色化等の装飾が施されるため、高度の装飾性（意匠性）が備えられている。また、装飾層１３では、装飾表現として、エポキシ樹脂等を色づけしておくことにより、発光層１１が未発光時の際の色調を変化させることが可能となる。具体的には、単色発光であるため白色光を再現するためには、未発光時にはピンク色になってしまう。そこで、エポキシ樹脂に微細な白色微粉（着色剤）等を添加しておくと、未発光時に白色光の表現が可能となる。

第２バインダ層１４は、発光層１１の第２電極層１１ｄと装飾層１３（インク層１３ｃ）との双方に接着力を発揮する接着性と、発光層１１の発光体層１１ｃで発光した光を遮断することのない光透過性とを有している。この接着性は、主に、第２電極層１１ｄと装飾層１３（インク層１３ｃ）との双方にレベリング性（平坦性）による密着で接着力を発揮するものである。

この第２バインダ層１４は、必要に応じて絶縁性、ウオータバリア性が備えられる。ウオータバリア性は、発光層１１の発光体層１１ｃの硫化亜鉛の劣化の防止に必要とされる。

従って、下地層１０に形成されているスルーホール１０ａと、第１バインダ層１２に形成されているスルーホール１２ａと、発光層１１の背面保護層１１ｅに形成されているスルーホール１１ｆとを介して、第１電極層１１ａが外部に露出される。また、下地層１０に形成されているスルーホール１０ｂと、第１バインダ層１２に形成されているスルーホール１２ｂと、発光層１１に形成されているスルーホール１１ｇとを介して、第２電極層１１ｄが外部に露出される。

このようにして、本発明に係る発光シート１は、可撓性を有する下地層１０と、第１電極層１１ａ、誘電体層１１ｂ、発光体層１１ｃ、第２電極層１１ｄの順で積層されて構成される発光層１１と、下地層１０と発光層１１の第１電極層１１ａとを接着させる第１バインダ層１２と、可撓性を有し、発光層１１から発せられる光を所定量透過させる素材により構成される装飾層１３と、接着性及び光透過性を有し、発光層１１の第２電極層１１ｄと装飾層１３とを接着させる第２バインダ層１４と、を備えるので、発光シートでありながら、柔軟性に富んでおり、また、装飾層１３に表示されている情報を見やすくかつ効果的に提供することができる。

また、発光層１１の第２電極層１１ｄと装飾層１３との間に複数層ではなく単層の第２バインダ層１４が介在されている。従って、光の乱反射が起こらなくなって輝度が高くなる。

＜実施例＞
ここで、本発明に係る発光シート１を、可撓性を有する宣伝・広告旗（以下、広告旗２という。）に応用した場合の実施例について説明する。なお、以下の実施例は、一例であって、本発明を限定するものではなく、他の実施例にも応用できることは勿論である。また、他の実施例としては、例えば、暖簾や、商店街等に飾られる万国旗や、店頭に掲げられるのぼりや、各種セレモニーやスポーツ大会等の行事等において掲揚される国旗等に利用されることが考えられる。

広告旗２は、図３に示すように、装飾層１３に所定の情報（図中の「ｉｍａｇｅ」）が表示され、厚さ数ｍｍ程度の宣伝・広告用の旗である。また、広告旗２の上部は、ポール１００を挿通することが可能なように構成されている。

また、広告旗２の上部は、図４に示すように、ポール１００が挿通可能なように折り返し部分２０が付いており、外部に露出している第１電極層１１ａと第２電極層１１ｄが内側になるように当該折り返し部分２０が折り返される。

また、ポール１００には、第１電極層１１ａと電気的に接触する第１電極１００ａと、第２電極層１１ｄと電気的に接触する第２電極１００ｂとが形成されている。また、第１電極１００ａと第２電極１００ｂには、商用電源から供給される電源電圧がそのまま供給される構成であっても良いし、また、商用電源から供給される電源電圧を所定の電圧値に変換し、変換後の電圧が供給される構成であっても良い。また、第１電極１００ａと第２電極１００ｂには、必要に応じて、商用電源から供給される電源電圧をインバータ等により所定の周波数に変換を行い、変換後の電源電圧が供給される構成であっても良い。

また、折り返し部分２０が折り返され、ポール１００が挿通されると、図５に示すように、内側に露出されている第１電極層１１ａとポール１００の第１電極１００ａとが電気的に接続され、また、内側に露出されている第２電極層１１ｄとポール１００の第２電極１００ｂとが電気的に接続される。このようにして、発光層１１は、第１電極１００ａと第２電極１００ｂとを介して第１電極層１１ａと第２電極層１１ｄに所定の電源電圧が供給され、所定の発光動作を行う。

なお、ポール１００に形成されている第１電極１００ａと第２電極１００ｂとは、上述以外の構成であっても良く、例えば、図６に示すように、ポール１００の表面に形成されていても良い。このような構成の場合には、第１電極層１１ａと第２電極層１１ｄとは、図７に示すように、ポール１００に密着するように第１電極１００ａと第２電極１００ｂとが接続される。

また、第１電極層１１ａ及び第１電極１００ａと、第２電極層１１ｄ及び第２電極１００ｂとの接続状態を維持できるように、導電性を有する接着剤で電極間を固定したり、ポール１００と広告旗２とを接着剤やバネ等により固定したり、繊維や糸及び紐等により固定しても良い。

このようにして、本発明に係る広告旗２は、発光層１１による一定量の光の照射により装飾層１３が背面から照らし出され、かつ、薄型で柔軟性に富んでおり、装飾層１３に表示されている情報を見やすくかつ効果的に提供することができ、例えば、図８に示すように、店舗、広告看板用に屋外で利用することができる。

なお、広告旗２は、商用電源以外から電源電圧が供給される構成であっても良く、例えば、太陽発電や、充電池等を利用した方法であっても良い。

＜ＥＬについて＞
ここで、ＥＬについて説明する。ＥＬを用いたＥＬ表示装置には、発光体が無機材料からなる無機ＥＬ素子を用いた無機ＥＬパネルと、発光体が有機材料からなる有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルとが存在する。

これらの無機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子はいずれも、湿気により劣化するため、ＥＬ表示装置では、防湿等のために発光素子部を封止することが不可欠になっている。

ここで、有機ＥＬ素子に使用される発光体（有機発光体）や正孔輸送層等の有機固体は、一般に水分や酸素に弱く、素子内に存在する水分や酸素により、ダークスポット（非発光部）の成長や光透過度の低下を招いてしまう。従って、有機ＥＬ素子の信頼性を保証するためには、有機材料や電極材料への水分及び酸素の進入を阻止すべく、ＥＬ素子を封止しなければならない。

また、有機ＥＬ素子の封止方法においては、例えば、有機ＥＬ素子を吸湿材と共に金属封止する方法や、背面電極の外側にガラス板を設けて背面電極とガラス板の間にシリコーンオイルを封入する方法等がある。また、ガスバリア性に優れた有機フィルムや無機酸化物蒸着膜を有するフィルムで有機ＥＬ素子を封止する方法もある。

また、有機ＥＬ素子を封止するフィルム（有機フィルム）としては、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等の有機薄膜や、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法）や、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（ＣＶＤ法）を利用して、プラスチック基材上にＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ等の無機酸化物膜を形成した、透明なガスバリア性フィルムが候補とされている。

ここで、有機ＥＬ素子を表示装置として製品化する際に必要とされる封止材には、透明性と同時に、高いガスバリア性が要求される。

しかしながら、現在のガスバリア性を有する有機フィルムに関して、有機ＥＬ素子の封止用として有効なガスバリア性は実現されていない。例えば、有機ＥＬ素子封止として用いられているものではないガスバリア性フィルムを転用した場合、有機ＥＬ素子封止に十分なガスバリア性を実現するためには、膜厚を相当程度する必要がある。

しかし、製品のデザイン性や利便性の観点からは、表示装置の薄型化が要請されている。従って、薄型化を図りつつ、高いガスバリア性を実現する必要がある。

ここで、上述したような本発明に係る発光シートの構造によれば、無機ＥＬ素子において、外観形状が平板（フラット）構造のみならず、湾曲（カーブ）構造や柔軟性のあるシート等であっても、薄型化を図りつつ、十分に高いガスバリア性を実現することができる。また、ガスバリア性が良いということは、水分や酸素の進入を阻止することができる（防湿効果が高い）ということなので、本発明に係る発光シートによれば、ダークスポット（非発光部）の成長や光透過度の低下を招くことがなく、無機ＥＬ素子の信頼性（高寿命等）を保つことができる。

従って、例えば、上述した広告旗２を従来の技術によって製造した場合、ＥＬ素子を用いた表示装置そのものが大規模なものになるため、広告旗２自体が大型化してしまい、デザイン性の向上が図れず、また、製造コストが高額なものになってしまう。

しかし、本発明に係る発光シートを利用すれば、無機ＥＬ素子を用いた表示装置を、バインダ層を介して装飾層に張り付けることにより、従来の技術を利用した商品に比して薄型化を実現でき、デザイン性が良く、また、製造コストを低廉にできる。

＜バインダ層について＞
つぎに、本発明に係る発光シートの第２バインダ層１４について説明する。例えば、フィルム状の光源として利用される分散型無機ＥＬでは、構造上、基材ベース（絶縁層）が必要であり、樹脂素材を用いているため、外観形状が湾曲構造の場合、一定の曲率（例えば、Ｒ＝ｎとする。）を超えると、いわゆる応力による白化現象が生じたり、折れてしまう可能性がある。

また、スクリ一ン印刷を利用してＥＬ素子をシートに塗布する場合、薄いシートを利用すると、インクや発光体を塗布する工程において、シートの基材が塗布時の力により変形したり、また、エア・バキュームを使用すると、シートそのものが変形してしまい、塗布膜が均一にならない問題がある。ここで、シートの基材が変形したり、塗布膜が不均一であると、ＥＬ素子の発光にムラが生じてしまう。

ここで、本発明では、例えば、第２バインダ層１４を液体のウレタンやエポキシ素材等の熱硬化性液状樹脂により構成する。このような第２バインダ層１４を剥離しやすい板やシート上に塗布し硬化させることにより、シート状に通電層を作成し、発光体層−通電層−ウレタン層なる構成にし、両面が柔らかい素材により挟み込まれる（サンド）ため、白化現象が生じるような従来品と比較して、一定の曲率（Ｒ＝ｎ）を超える湾曲面に対して密着・追随することができる。また、本発明に係る発光シートを適用したパネルを屋外に展示した場合において、風に煽られたとき、その風により生じる振動を第２バインダ層１４により吸収することができるため、当該振動に応じた音の発生を低減することができる。なお、上述した第２バインダ層１４の構成は、一例であって、本構成に限られない。例えば、ウレタンシート等のシート素材への電極膜加工に適した材料により構成されても良い。

従って、本発明に係る発光シートは、従来困難であった、一定の曲率を超える曲面を有する湾曲形状のパネルにも利用することができる。

また、着色シートを使用した場合において、ＥＬ素子の発光時の色調と、未発光時の色調の主とした２色の表面色を異なる色調を要求されるときには、透過色のシートを使用することで対応することができ、裏面と表面の両面に意匠面を有する中間層による立体の印刷意匠を作成することができ、また、複数色の表現が可能になる。

また、表面の絶縁層及び導通層作成後に、意匠印刷を行えば、同一のシートの表面に遮光色を印刷した後に意匠印刷を行う未発光部の印刷工程を削除することができ、表面の印刷面の硬度（素材により）が向上し、表面の凹凸を無くし、滑らかにすることができる。

また、エポキシ樹脂やウレタン樹脂素材は、半導体の保護、回路封止素材として利用されており、通電層の保護としても有効である。

また、表面の凹凸を均一化することは、電気通電層の密着にも有効であり、ＥＬの寿命と関係のある酸化防止の手段としての空気排除が行えることにより、シートに接着材を使用するコールドラミネート・樹脂基材を溶融して接着するホットラミネートも不要になり、酸化の原因としての空気層の排除が可能で寿命の長期化に寄与することができる。

また、エポキシ樹脂やウレタン樹脂素材は、耐水性の向上にも効果があり、加水分解も起こりにくく、柔らかいために暴風等の雨の防水や風等の圧力にも効果がある。

また、表面への印刷も可能で素材そのものへの着色も可能である。

また、本実施例では、発光シート１は、片面発光であるとして説明したが、特にこれに限られず、両面発光により構成されても良い。このような構成の場合には、発光シート１は、例えば、図９に示すように、導電膜２００を挟んで、一方面側が、導電膜２００の上部に絶縁・誘電層２０１と、発光層２０２と、電極層２０３と、装飾層２０４とが積層され、また、他方面側が、導電膜２００の上部に絶縁・誘電層２１０と、発光層２１１と、電極層２１２と、装飾層２１３とが積層されて構成される。なお、導電膜２００は、例えば、Ａｇ又はカーボンにより構成されている。また、絶縁・誘電層２０１、２１０は、例えば、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）により構成されている。また、電極層２０３、２１２は、例えば、ＩＴＯにより構成されている。また、装飾層２０４、２１３は、布、ウレタン、樹脂シート等により構成されている。なお、図示しないが、電極層２０３と装飾層２０４の間、及び電極層２１２と装飾層２１３との間には、上述した第２バインダ層１４と同等のバインダ層が形成されている。

本発明に係る発光シートの構成を示す模式図である。図１に示す発光シートの詳細を示す模式図である。本発明に係る発光シートを利用した広告旗の外観を示す図である。図３に示す広告旗の折り返し部分の構成について示す図である。広告旗に形成されている電極とポールに形成されている電極とが電気的に接続される第１の構成を示す図である。ポールに形成される電極の他の構成を示す図である。広告旗に形成されている電極とポールに形成されている電極とが電気的に接続される第２の構成を示す図である。広告旗を屋外で利用する形態の様子を示す図である。両面発光する発光シートの構成を示す断面図である。

符号の説明

１発光シート
２広告旗
１０下地層
１１発光層
１１ａ第１電極層
１１ｂ誘電体層
１１ｃ発光体層
１１ｄ第２電極層
１１ｅ背面保護層
１２第１バインダ層
１３装飾層
１４第２バインダ層
２０折り返し部分
１００ポール
１００ａ第１電極
１００ｂ第２電極

Claims

可撓性を有する下地層と、
第１電極層、誘電体層、発光体層、第２電極層の順で積層されて構成される発光層と、
前記下地層と前記発光層の前記第１電極層とを接着させる第１バインダ層と、
可撓性を有し、前記発光層から発せられる光を所定量透過させる素材により構成される装飾層と、
接着性及び光透過性を有し、前記発光層の前記第２電極層と前記装飾層とを接着させる第２バインダ層と、を備えることを特徴とする発光シート。
前記発光体層は、無機材料から構成されることを特徴とする請求項１記載の発光シート。
前記第２バインダ層は、絶縁性とウオータバリア性の一方又は双方を有していることを特徴とする請求項１記載の発光シート。