JP2010282786A - Ｅｌ発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光表示のパターンをユーザーの好みや用途等に応じて任意に設定できるＥＬ発光装置を提供する。
【解決手段】このＥＬ発光装置は、導電体層４と誘電体層５を積層して一体化した構造の第１のシート１と、蛍光体層９と透明導電層１１を積層して一体化した第２のシート２を有する。第２のシートは、発光させようとする所望の形状に切り抜き、蛍光体層を下にして第１のシート１の誘電体層５の側の表面に配置する。導電体層４の両電極７，８間に交流を加えると、第２のシート２は、各々のパターンで各々の蛍光体の発光色で発光する。
【選択図】図３

Description

この発明は、交流で駆動される導電体層の上に誘電体層と蛍光体層と透明導電層を積層した構造を有し、導電体層の交流駆動で形成された電界によって蛍光体層を発光させるＥＬ発光装置に係り、特に表示パターンをユーザーが自由に設定することができるために表示の自由度が高く優れた表示効果を達成できるＥＬ発光装置に関するものである。

下記特許文献１には、ＥＬ素子を利用した発光ステッカーについての発明が開示されている。この発明は、大型化を招くことなく発光するステッカーを実現すると共に、ステッカーによって視界が遮られることを防止することを目的としており、そのため当該発明の発光ステッカーは、透明なステッカー本体２に文字又は図形の形状に形成されたＥＬ素子３を設け、ＥＬ素子３の発光面３ａが被取付体と対向するようにステッカーを被取付体に取付るための取付部４，１２を有している。さらに、ＥＬ素子３はステッカー本体２の一部に設けられており、ＥＬ素子２が設けられていないステッカー本体の残余の部分２ｃにはステッカー表裏を通じた可視性が確保されている。

特開２００１−３０６００３号公報

前記特許文献１に記載のＥＬ素子を利用した発光ステッカーに係る発明によれば、発光パターンは製造時に一定に固定されている。例えば、同文献中図１の実施形態においては「ＰＯＬＩＣＥ」の文字に固定されている。従って、発光表示のパターンをユーザーの好みや用途等に応じて任意に設定したり、使用時に自由に変更したりすることができず、表示態様に関して使用上の自由度が低く、十分な表示効果が得られない場合があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、発光表示のパターンをユーザーの好みや用途等に応じて任意に設定したり、使用時に自由に変更したりすることができるため、表示態様に関して使用上の自由度が高く、十分な表示効果を達成することができるＥＬ発光装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載されたＥＬ発光装置は、交流で駆動される間隔をおいて配置された第１の電極と第２の電極を有する導電体層と、前記導電体層の上に設けられる誘電体層と、前記誘電体層の上に設けられる蛍光体層と、前記蛍光体層の上に設けられる透明導電層の少なくとも４層を含むＥＬ発光装置において、
少なくとも前記導電体層を含む第１のシートと、前記４層のうち前記第１のシートが含まないその他の層を含み所望の形状とされて前記第１のシートの上に配置される第２のシートと、を有することを特徴としている。

請求項２に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１記載のＥＬ発光装置において、
前記第１のシートは、前記導電体層と前記誘電体層を積層して一体化した構造であり、
前記第２のシートは、前記蛍光体層と前記透明導電層を積層して一体化した構造であり、
発光させようとする所望の形状に切り抜いた前記第２のシートを、前記蛍光体層を下にして前記第１のシートの前記誘電体層の側の表面に配置したことを特徴としている。

請求項３に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１記載のＥＬ発光装置において、
前記第１のシートは、基体シートの上に前記導電体層を積層して一体化した構造であり、
前記第２のシートは、前記誘電体層と前記蛍光体層と前記透明導電層を積層して一体化した構造であり、
発光させようとする所望の形状に切り抜いた前記第２のシートを、前記誘電体層を下にして前記第１のシートの表面に配置したことを特徴としている。

請求項４に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のＥＬ発光装置において、
前記第１のシートに接する前記第２のシートの下面には、前記第１のシートに貼着する粘着層が設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載されたＥＬ発光装置によれば、第２のシートをユーザーの任意のパターンに形成して第１のシート上に配置し、第１のシートの導電体層を交流駆動することにより、第２のシートの蛍光体層の発光色により当該パターンの発光表示を行なうことができる。

請求項２に記載されたＥＬ発光装置によれば、所望の発光パターンに切り抜いた第２のシートが載置される第１のシートは、導電体層と誘電体層を積層して一体化した構造であるため、第１の電極と第２の電極からなる導電体層が外側から見えないようにシート内に隠蔽することができ、良好な外観に構成することができる。また、第１のシートの導電体層が外側から見えないようにすれば、この上に載置される第２のシートの発光パターンの視認性が良好となる。

請求項３に記載されたＥＬ発光装置によれば、所望の発光パターンに切り抜いた第２のシートは、誘電体層と蛍光体層と透明導電層を積層した構造であり、誘電体の材質を選択することで第２のシートの柔軟性や発光輝度を調整することができる。例えば、誘電体層の材質に、柔軟性が高く誘電率が低い材料を選択して蛍光体層の発光を比較的低輝度とすることができ、また柔軟性が低く誘電率が高い材料を選択して蛍光体層の発光を比較的高輝度とすることもできる。

請求項４に記載されたＥＬ発光装置によれば、第２のシートの下面に粘着層を設けたので、第２のシートを所望の発光パターンに切り抜けば、そのまま第１のシートに所望の配置で貼り付けることができ、簡単な工程で所望の発光表示を行なえるＥＬ発光装置を形成できる。

（ａ）は第１実施形態における第１のシートの分解拡散斜視図であり、（ｂ）は分解していない完成状態の同第１のシートを（ａ）中に示した切断線で切断した場合の拡大断面図である。 （ａ）は第１実施形態において所定の発光パターンに形成する前の第２のシートの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中に示した切断線における拡大断面図である。 （ａ）は第１実施形態において第１のシートに貼付するために第２のシートを具体的な発光パターンに形成した状態を示す図、（ｂ）は同実施例において具体的な発光パターンに形成した第２のシートを第１のシートに貼付した状態を示す図、（ｃ）は同実施形態のＥＬ発光装置の発光状態を示す図である。 第２実施形態における第１のシートの斜視図である。 （ａ）は第２実施形態において所定の発光パターンに形成する前の第２のシートの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中に示した切断線における拡大断面図である。 （ａ）は第２実施形態において第１のシートに貼付するために第２のシートを具体的な発光パターンに形成した状態を示す図、（ｂ）は同実施例において具体的な発光パターンに形成した第２のシートを第１のシートに貼付した状態を示す図、（ｃ）は同実施形態のＥＬ発光装置の発光状態を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（１）第１実施形態（図１〜図３）
本実施形態のＥＬ発光装置１０は、交流で駆動される導電体層を含んだ第１のシート１（図１）と、蛍光体層を含んだ発光側となる第２のシート２（図２）からなる。

図１に示すように、本例のＥＬ発光装置１０の第１のシート１は、樹脂や紙等の矩形の基体シート３の上に導電体層４と誘電体層５を順次積層して一体化した矩形状のシートである。この導電体層４は、例えば基体シート３の表面に銅又はアルミニウム等の金属を蒸着し、エッチング等を行うことによって形成されたものである。また、この導電体層４は、例えば、銀粉を含むペースト状の銀ペースト、銅粉を含むペースト状の銅ペースト、カーボン等の導電性ペーストをスクリーン印刷等により所定のパターンで基体シート３に被着した後に熱乾燥処理することにより形成されたものであり、所定間隔をおいて互いに平行に配置された多数の線状の電極が共通の端子６ａに接続された櫛歯状の第１の電極６と、所定間隔をおいて互いに平行に配置された多数の線状の電極が共通の端子７ａに接続された構造であり、第１の電極６の各電極と所定の間隔をおいて対峙するように入れ子状に配置された櫛歯状の第２の電極７とを有している。なお、誘電体層５は、チタン酸バリウム、ロッシェル塩のような強誘電体粉末をフッ素樹脂系やシアノ樹脂系、ポリエステル樹脂系等に分散させた塗料を用いて形成することができる。

第１のシート１において、第１及び第２の各電極６，７の各端子６ａ，７ａ間に交流を加えれば両電極６，７間に交流電界を発生させることができるので、誘電体層５の側の表面に後述する第２のシート２を設けておけば、これを発光させることができる。

図２に示すように、本例のＥＬ発光装置１０の第２のシート２は、樹脂や紙等の矩形の基体シート３の上に蛍光体層９と透明導電層１１を順次積層し、さらに透明導電層１１を保護材である樹脂や紙等の矩形の保護シート１２で覆い、全体として一体化した矩形状のシートである。なお、図示はしないが、基体シート３の下面には粘着層が設けられて剥離紙で覆ってあり、これを剥がして粘着層で第１のシート１の上面に貼着することができる。なお、透明導電層１１は例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって構成することができる。

第２のシート２は、元の矩形のままで、蛍光体層９が下となるように第１のシート１の上に重ねて粘着層で貼着して発光に供することもできるが、ユーザーの好みに応じて所望のパターンに切り抜いて使用することもできる。所望のパターンに切り抜いた第２のシート２は、剥離紙を剥がして粘着層を露出させ、第１のシート１上の導電体層４が存在する範囲内の所望の位置に所望のレイアウトで貼り付けて発光に供することができる。

第２のシート２は、ユーザーが用途や目的に応じて発光色を自由に選択できるようにするために、発光色が異なる数種類の蛍光体を用いた数種類を予め用意しておくことが好ましい。蛍光体層９を構成する蛍光体の種類は、例えば母体材料としてのＺｎＳにＣｕをドープさせた無機ＥＬ用蛍光体としてのＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体を利用することができ、その場合には添加するＭｎの量によって波長のシフトを行い、青、青緑、緑、橙、白等の各色の発光を得られるようにすることができるが、もちろんドープ物質が異なるその他の公知の無機蛍光体を使用して異なる発光色を得ることもできる。また、第２のシート２の表面側に蛍光ペン等で色を塗布することにより、更に発光色を部分的に変更することもできる。

次に、本例のＥＬ発光装置１０の使用方法について説明する。
図３（ａ）に示すように、第１のシート１の導電体層４の２つの端子６ａ，７ａ間に、交流電源１５とスイッチ１６を有する交流駆動装置１７を接続する。また、第２のシート２は、表示の目的に合わせ、又はユーザーの好みにより、具体的な表示パターンに形成しておく。図では、具体的な一例として、４つの英文字からなる文字列「ＡＢＣＤ」を表示するものとしている。さらに、本例では、これら各文字の発光色をすべて互いに異なるものとするため、発光色の異なる蛍光体を蛍光体層９に用いた４種類の第２のシート２を予め用意しておき、これら４種類の矩形状の第２のシート２から、それぞれ各文字の形状の発光パターンを切り抜いている。

図３（ｂ）に示すように、第２のシート２から切り抜いた各文字を、第１のシート１の誘電体層５の側の表面に所望のレイアウトで配置し、粘着層の粘着力によって固定する。

図３（ｃ）に示すように、交流駆動装置１７のスイッチ１６を閉じ、第１のシート１の導電体層４の第１及び第２の電極６，７に交流電流を加える。重ねられた第１のシート１と第２のシート２からなるＥＬ発光装置１０の内部では、第１の電極６、誘電体層５、蛍光体層９、透明導電層１１、蛍光体層９、誘電体層５、第２の電極７からなる回路に沿って交流電界が形成され、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各パターンに形成された４種類の第２のシート２は、同図中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各パターン中に異なる斜線を付して示したように、各々の蛍光体の発光色で発光する。

（２）第２実施形態（図４〜図６）
本実施形態のＥＬ発光装置２０は、交流で駆動される導電体層４を有する第１のシート２１（図４）と、ＥＬ発光装置２０の積層構造を構成している各層のうち、導電体層４以外の層を積層した発光側の第２のシート２２（図５）からなる。

図４に示すように、本例のＥＬ発光装置２０の第１のシート２１は、樹脂や紙等の矩形の基体シート３の上に導電体層４を積層した矩形状のシートである。この導電体層４は、基体シート３の表面に、例えば銅又はアルミニウム等の金属を蒸着し、エッチング等を行うことによって形成されたものである。また、この導電体層４は、例えば、銀粉を含むペースト状の銀ペースト、銅粉を含むペースト状の銅ペースト、カーボン等の導電性ペーストをスクリーン印刷等により所定のパターンで基体シート３に被着した後に熱乾燥処理することにより形成されたものであり、所定間隔をおいて互いに平行に配置された多数の線状の電極が共通の端子６ａに接続された櫛歯状の第１の電極６と、所定間隔をおいて互いに平行に配置された多数の線状の電極が共通の端子７ａに接続された構造であり、第１の電極６の各電極と所定の間隔をおいて対峙するように入れ子状に配置された櫛歯状の第２の電極７とを有している。

図４では、構造を説明する便宜上又は図示の便宜上、基体シート上の導電体層４が見えているように表現しているが、導電体層４は表面に露出していてもよいし、導電性のない何らかの被覆シートで覆って保護してもよい。被覆シートを設けない場合には、基体シート３の色彩と導電体層４の色彩をなるべく同じにして、後述するように第１のシート２１上に貼付した第２のシート２２の視認性を一層高めることができる。また、被覆シートを設ける場合には、被覆シートは非透明として導電体層４が見えないようにし、第１のシート２１の上に貼付した第２のシート２２の視認性を一層高めることができる。

第１のシート２１において、第１及び第２の各電極６，７の各端子６ａ，７ａ間に交流を加えれば両電極６，７間に交流電界を発生させることができるので、第１のシート２１の表面に後述する第２のシート２２を設けておけば、これを発光させることができる。

図５に示すように、本例のＥＬ発光装置２０の第２のシート２２は、樹脂や紙等の矩形の基体シート３の上に誘電体層５と蛍光体層９と透明導電層１１を順次積層し、さらに透明導電層１１を保護材である樹脂や紙等の矩形の保護シート１２で覆い、全体として一体化した矩形状のシートである。なお、図示はしないが、基体シート３の下面には粘着層が設けられて剥離紙で覆ってあり、これを剥がして粘着層で第１のシート２１の上面に貼着することができる。

第２のシート２２は、元の矩形のままで、誘電体層５が下となるように第１のシート２１の上に重ねて粘着層で貼着して発光に供することもできるが、ユーザーの好みに応じて所望のパターンに切り抜いて使用することもできる。所望のパターンに切り抜いた第２のシート２２は、剥離紙を剥がして粘着層を露出させ、第１のシート２１上の導電体層４が存在する範囲内の所望の位置に所望のレイアウトで貼り付けて発光に供することができる。

本例の第２のシート２２では、誘電体層５、蛍光体層９、透明導電層１１の各材質は第１実施形態と同様であり、また蛍光体の種類が異なる数種類の第２のシート２２を予め用意し、ユーザーが用途や目的に応じて発光色を自由に選択できるようにすることが可能であることも第１実施形態と同様である。

また、本例のＥＬ発光装置２０によれば、所望の発光パターンに切り抜ける第２のシート２２は、誘電体層５と蛍光体層９と透明導電層１１を積層した構造であり、誘電体の材質を選択することによって第２のシート２２の柔軟性や発光輝度を調整することができる。例えば、誘電体層５の材質に、柔軟性が高く誘電率が低い材料を選択して蛍光体層９の発光を比較的低輝度とすることができ、また柔軟性が低く誘電率が高い材料を選択して蛍光体層９の発光を比較的高輝度とすることもできる。

次に、本例のＥＬ発光装置２０の使用方法について説明する。
図６（ａ）に示すように、第１のシート２１の導電体層４の２つの端子６ａ，７ａ間に、交流電源１５とスイッチ１６を有する交流駆動装置１７を接続する。また、第２のシート２２は、表示の目的に合わせ、又はユーザーの好みにより、具体的な表示パターンに形成しておく。図では第１実施形態と同様に、４つの英文字からなる文字列「ＡＢＣＤ」を表示するものとしており、さらに、発光色の異なる蛍光体を蛍光体層９に用いた４種類の第２のシート２２を予め用意しておき、これら４種類の矩形状の第２のシート２２から、それぞれ各文字の形状の発光パターンを切り抜き、各文字の発光色がすべて互いに異なるようにしている。

図６（ｂ）に示すように、第２のシート２２から切り抜いた各文字を、誘電体層５の側を下にして、第１のシート２１の導電体層４の表面に所望のレイアウトで配置し、粘着層の粘着力によって固定する。

図６（ｃ）に示すように、交流駆動装置１７のスイッチ１６を閉じ、第１のシート２１の導電体層４の第１及び第２の電極６，７に交流電流を加える。重ねられた第１のシート２１と第２のシート２２からなるＥＬ発光装置２０の内部では、第１の電極６、誘電体層５、蛍光体層９、透明導電層１１、蛍光体層９、誘電体層５、第２の電極７からなる回路に沿って交流電界が形成され、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各パターンに形成された４種類の第２のシート２２は、同図中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各パターン中に異なる斜線を付して示したように、各々の蛍光体の発光色で発光する。

以上説明したように、本発明の各実施形態のＥＬ発光装置１０，２０によれば、ユーザーの好みに応じて第２のシート２，２２を所望の形状に切り抜くことにより、任意の発光パターンを得ることができる。また、様々な形状を切り抜きうるような汎用性の高い形状（例えば各実施形態のような矩形状）で、かつ様々な発光色の蛍光体を用いた複数種類の第２のシート２，２２を予め用意しておけば、これらから所望の発光色の第２のシートを選択して発光パターンを切り抜くことにより、発光パターンだけでなく、その発光色も任意に選択することができる。また、各実施形態のように第２のシート２，２２の裏面（第１のシート２１に接する側）に剥離紙に覆われた粘着層を設けておけば、発光パターンに切り抜いた後、剥離紙を剥がして粘着層を露出させることにより、任意の発光パターンとした第２のシート２，２２を第１のシート１，２１の上面に所望のレイアウトで固定することができ、また粘着層の粘着力を適宜に設定すれば張り直してレイアウトを変更することもできる。従って、表示態様に関して使用上の自由度が高く、十分な表示効果を得ることができる。

１，２１…第１のシート
２，２１…第２のシート
３，８…基体シート
４…導電体層
５…誘電体層
６…第１の電極
７…第２の電極
９…蛍光体層
１０，２０…ＥＬ発光装置
１１…透明導電層
１２…保護シート

Claims (4)

1. 交流で駆動される間隔をおいて配置された第１の電極と第２の電極を有する導電体層と、前記導電体層の上に設けられる誘電体層と、前記誘電体層の上に設けられる蛍光体層と、前記蛍光体層の上に設けられる透明導電層の少なくとも４層を含むＥＬ発光装置において、
   少なくとも前記導電体層を含む第１のシートと、前記４層のうち前記第１のシートが含まないその他の層を含み所望の形状とされて前記第１のシートの上に配置される第２のシートと、を有することを特徴とするＥＬ発光装置。
2. 前記第１のシートは、前記導電体層と前記誘電体層を積層して一体化した構造であり、
   前記第２のシートは、前記蛍光体層と前記透明導電層を積層して一体化した構造であり、
   発光させようとする所望の形状に切り抜いた前記第２のシートを、前記蛍光体層を下にして前記第１のシートの前記誘電体層の側の表面に配置したことを特徴とする請求項１記載のＥＬ発光装置。
3. 前記第１のシートは、基体シートの上に前記導電体層を積層して一体化した構造であり、
   前記第２のシートは、前記誘電体層と前記蛍光体層と前記透明導電層を積層して一体化した構造であり、
   発光させようとする所望の形状に切り抜いた前記第２のシートを、前記誘電体層を下にして前記第１のシートの表面に配置したことを特徴とする請求項１記載のＥＬ発光装置。
4. 前記第１のシートに接する前記第２のシートの下面には、前記第１のシートに貼着する粘着層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のＥＬ発光装置。

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