JP2014157656A - Ｅｌ素子の製造方法およびｅｌ用発光シート - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＬ素子の発光パターンを容易に形成する。
【解決手段】ＥＬ素子１の製造方法は、光透過性を有する前面電極層２上に、蛍光体を含む発光層３を形成する工程と、発光層３上に、絶縁体からなる浸透層４２に浸透層より誘電率が大きい誘電体または導体からなる浸透液４３が浸透することにより発光層３の発光パターンが形成されたパターン層４を形成する工程と、パターン層４を形成する工程の後に、発光層３とは反対側のパターン層４上に背面電極層６を形成する工程とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、光を発するＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造方法およびＥＬ用発光シートに関する。

無機ＥＬ素子では、一対の電極間に交流電圧が印加されることにより、電極間に配置された発光層が発光する。

従来、無機ＥＬ素子の発光パターンを形成するために、電極または発光層をパターニングしていた（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平２−３３８８９号公報 特開平３−２７６５９３号公報

しかしながら、電極や発光層をパターニングするには、版が必要である。このようなパターニングは専門業者が行っており、容易に行えるものではなかった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、発光パターンの形成が容易なＥＬ素子の製造方法およびＥＬ用発光シートを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第１の特徴は、光透過性を有する前面電極層上に、蛍光体を含む発光層を形成する工程と、前記発光層上に、絶縁体からなる浸透層に前記浸透層より誘電率が大きい誘電体または導体からなる浸透液が浸透することにより前記発光層の発光パターンが形成されたパターン層を形成する工程と、前記パターン層を形成する工程の後に、前記発光層とは反対側の前記パターン層上に背面電極層を形成する工程とを含むことにある。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第２の特徴は、前記パターン層を形成する工程において、前記発光層上に前記浸透層を形成した後に、前記浸透層に前記浸透液を浸透させて前記発光パターンを形成することにある。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第３の特徴は、粒子状物質および前記粒子状物質を保持するためのバインダー成分を含む溶液を前記発光層上に塗布して膜状物質からなる前記浸透層を形成することにある。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第４の特徴は、前記発光層および前記浸透層と密着する誘電体からなる誘電体層を介して、前記発光層上に前記パターン層を形成することにある。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第５の特徴は、前記浸透層は、紙、樹脂繊維製織り布、樹脂繊維製不織布、樹脂メッシュ、多孔質の樹脂フィルムのうちのいずれかからなることにある。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第６の特徴は、前記浸透層に保湿剤を保持させることにある。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第１の特徴は、光透過性を有する電極層と、前記電極層上に形成され、蛍光体を含む発光層と、前記発光層上に形成され、絶縁体からなり、当該絶縁体よりも誘電率が大きい誘電体または導体からなる浸透液が浸透することにより前記発光層の発光パターンを形成可能な浸透層とを備えることにある。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第２の特徴は、前記浸透層は、前記発光層に密着して形成された、粒子状物質および前記粒子状物質を保持するバインダー成分を含む膜状物質からなることにある。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第３の特徴は、前記浸透層は、前記発光層および前記浸透層と密着する誘電体からなる誘電体層を介して、前記発光層上に形成されていることにある。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第４の特徴は、前記発光層と前記誘電体層とが剥離可能であることにある。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第５の特徴は、前記浸透層は、紙、樹脂繊維製織り布、樹脂繊維製不織布、樹脂メッシュ、多孔質の樹脂フィルムのうちのいずれかからなることにある。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第６の特徴は、前記浸透層は、保湿剤を保持していることにある。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第１の特徴によれば、浸透層に浸透した浸透液が発光パターンとなるパターン層を形成する。これにより、ＥＬ素子の発光パターンを容易に形成できる。また、パターン層上に背面電極層を形成する工程より前に、発光層上にパターン層を形成する工程を行うことで、パターン層の浸透液と発光層との境界部に空気が入ることを防止できる。これにより、均一な発光を実現できる。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第２の特徴によれば、発光層上に浸透層を形成した後に、浸透層に浸透液を浸透させて発光パターンを形成するので、ユーザにおいて発光パターンを形成したＥＬ素子を容易に完成させることができる。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第３の特徴によれば、溶液を発光層上に塗布して浸透層を形成するので、浸透液と発光層との境界部に空気が入ることを確実に防止できる。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第４の特徴によれば、発光層および浸透層と密着する誘電体層を介して発光層上にパターン層を形成するので、浸透層として密着力のない部材を用いつつ、浸透液と発光層との境界部に空気が入ることを確実に防止できる。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第５の特徴によれば、浸透層として紙等を用いて容易に発光パターンを形成できる。

本発明に係るＥＬ素子の製造方法の第６の特徴によれば、浸透層に保湿剤を保持させることによって、水分を含む浸透液を発光パターンの形成に用いた場合に、浸透液の乾燥を防止できる。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第１の特徴によれば、浸透液が浸透することにより発光パターンを形成可能な浸透層により、発光パターンを容易に形成できる。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第２の特徴によれば、浸透層が、発光層に密着した膜状物質からなるので、浸透液と発光層との境界部に空気が入ることを確実に防止できる。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第３の特徴によれば、浸透層が、発光層および浸透層と密着する誘電体層を介して発光層上に形成されているので、浸透層として密着力のない部材を用いつつ、浸透液と発光層との境界部に空気が入ることを確実に防止できる。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第４の特徴によれば、発光層と誘電体層とが剥離可能であるので、電極層および発光層を再利用できる。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第５の特徴によれば、浸透層として紙等を用いて容易に発光パターンを形成できる。

本発明に係るＥＬ用発光シートの第６の特徴によれば、浸透層が保湿剤を保持しているので、水分を含む浸透液を発光パターンの形成に用いた場合に、浸透液の乾燥を防止できる。

第１の実施の形態に係るＥＬ素子の構成を示す斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。 発光を説明するためのＥＬ素子の部分断面図である。 第１の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第１の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第１の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第１の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第１の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 ＥＬ素子を封入する容器の平面図である。 図９におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 第２の実施の形態に係るＥＬ素子の部分断面図である。 第２の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第２の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第２の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第２の実施の形態に係るＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。 第３の実施の形態におけるＥＬ素子の製造方法を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係るＥＬ素子の構成を示す斜視図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。以下の説明において、特に記述がない場合、図１における上下を上下方向とする。

図１、図２に示すように、第１の実施の形態に係るＥＬ素子１は、前面電極層２と、発光層３と、パターン層４と、コンタクト層５と、背面電極層６とを備える。

前面電極層２は、背面電極層６と一対の電極を構成する。前面電極層２は、光透過性を有し、発光層３からの光が透過するようになっている。前面電極層２は、透明基材２１と、透明導電層２２とを備える。

透明基材２１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ガラス等からなり、光透過性を有する。

透明導電層２２は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、導電性ポリマー等からなり、導電性および光透過性を有する。透明導電層２２は、透明基材２１の下側の面上に形成されている。透明導電層２２には、交流電源１１が接続される。なお、金属メッシュにより透明導電層２２を構成してもよい。

発光層３は、蛍光体を有し、前面電極層２と背面電極層６との間に交流電圧が印加されると、パターン層４に形成された発光パターン４１上の領域が発光する。発光層３は、前面電極層２（透明導電層２２）の下側の面上に形成されている。発光層３は半透明である。

パターン層４は、発光層３を発光させる発光パターン４１が形成されたものである。パターン層４は、浸透層４２に浸透液４３が浸透することにより形成される。

浸透層４２は、液体の浸透性を有する。また、浸透層４２は、絶縁体（誘電体）からなる。具体的には、浸透層４２は、シリカ等の粒子状物質およびこの粒子状物質を保持するバインダー成分を含む膜状物質からなり、液体が浸透可能な空隙を有する構造になっている。浸透層４２は、発光層３の下側の面上に密着して形成されている。浸透液４３が浸透層４２の上下両面間に浸透することにより、図１に示す発光パターン４１が形成される。浸透層４２に浸透液４３が浸透した部分の平面視における形状（領域）が、発光パターン４１となる。

浸透液４３は、浸透層４２を構成する絶縁体より誘電率が大きい誘電体、または導体からなる液体である。浸透液４３として用いられる誘電体は、誘電率が１０以上の高誘電率の物質であることが望ましい。例えば、炭酸プロピレン等の高誘電率溶剤や、これを含むインクを浸透液４３として用いることができる。ここで言うインクは、顔料や染料といった色材を含んでいてもよい。また、浸透液４３として用いられる導体としては、例えば、石鹸水等の純水ではない水、石鹸水とグリセリンとの混合液、水性インク、エマルションインク、導電性インクが挙げられる。

コンタクト層５は、パターン層４と背面電極層６とを接着している。コンタクト層５は、パターン層４および背面電極層６と密着（粘着）する誘電体または導体からなる。コンタクト層５は、誘電率が５以上、より望ましくは１０以上の高誘電率の誘電体または導体からなる。これにより、コンタクト層５への印加電圧の分割分を少なくすることができ、消費電力を抑えるとともに、発光層３の発光輝度の低下を抑えることができる。

背面電極層６は、前面電極層２と一対の電極を構成する。背面電極層６は、コンタクト層５を介してパターン層４に接着され、ＥＬ素子１の最も下側に配置される。背面電極層６には、交流電源１１が接続される。背面電極層６は、例えば、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属板または金属箔からなる。また、背面電極層６は、樹脂板上にＡｌ、Ａｇ等の薄膜が形成されたものや、金属メッシュでもよい。また、背面電極層６として、前面電極層２と同様のものを用いてもよい。ここで、背面電極層６は、発光層３が発した光の一部を反射する。この反射光は、コンタクト層５、パターン層４、発光層３、前面電極層２を通過して外部（上側）へと放射される。したがって、背面電極層６は、光を反射しやすい金属板、金属箔等であることが好ましい。

次に、ＥＬ素子１の作用について説明する。

ＥＬ素子１の使用時には、前面電極層２と背面電極層６との間に交流電源１１によって交流電圧が印加される。交流電源１１によりＥＬ素子１に印加される交流電圧に特に制約はないが、発光輝度や効率、寿命等の観点から、例えば、実効値が５０Ｖ〜７００Ｖ、周波数が５０Ｈｚ〜３ｋＨｚの範囲が適している。

前面電極層２と背面電極層６との間に交流電圧が印加されると、図３に示すように、発光層３内のドットハッチングで示したパターン対応部分５１において発光が生じ、上方向への光Ｌが前面電極層２を透過して外部へと放射される。外部へと放射される光Ｌには、パターン対応部分５１から下方向へと放射されて背面電極層６で反射された光も含まれる。

発光層３内のパターン対応部分５１は、パターン層４内の浸透液４３上の領域である。すなわち、パターン対応部分５１は、浸透液４３により形成される発光パターン４１上の領域である。発光パターン４１を構成する浸透液４３が、導体または高誘電率の誘電体であるため、前面電極層２と背面電極層６との間に交流電圧が印加されると、パターン対応部分５１内に電界が形成される。パターン対応部分５１内では、電界により内部の電子が加速されて発光中心に衝突する。このとき、発光中心が励起され、基底状態に戻る際に発光する。パターン対応部分５１以外の部分では、前面電極層２と背面電極層６との間に低誘電率の浸透層４２およびその内部の空気が介在しているため、発光層３内において発光に十分な強さの電界が形成されず、発光は生じない。

発光層３のパターン対応部分５１の発光により、ＥＬ素子１を上側（前面電極層２側）から見ると、発光パターン４１内の領域が発光しているように視認される。

次に、ＥＬ素子１の製造方法について説明する。

図４〜図８は、第１の実施の形態に係るＥＬ素子１の製造方法を説明するための模式図である。なお、図４〜図８では、説明の便宜上、図１〜図３とは上下を逆にしている。

まず、図４に示すように、透明基材２１の一方の面上に、透明導電層２２を形成する。例えば、ＩＴＯの透明導電層２２を形成する場合、ＩＴＯゾルペーストをスクリーン印刷法により透明基材２１に塗布し、これを加熱して乾燥させる。これにより、前面電極層２が得られる。透明基材２１の厚さは、例えば、１０〜５００μｍ程度である。また、透明導電層２２の厚さは、例えば、０．１〜１０μｍ程度である。

次いで、図５に示すように、前面電極層２上に発光層３を形成する。具体的には、透明導電層２２上に、スクリーン印刷法、ドクターブレード法等により、蛍光体ペーストを塗布した後、これを加熱して乾燥させる。これにより、発光層３が形成される。発光層３の厚さは、例えば、４０〜６０μｍ程度である。

蛍光体ペーストは、蛍光体粒子をバインダーに分散させたものである。蛍光体は、母体となる無機組成物に微量の発光中心元素を添加したものである。無機組成物としては、ＺｎＳ、ＣａＳ等が用いられる。発光中心元素としては、例えば、Ｃｕ、Ｍｎ等の金属元素が用いられる。無機組成物と発光中心元素との組み合わせにより、発光層３の発光色が決まる。

蛍光体ペーストのバインダーは、高誘電率の樹脂と溶剤とからなる。高誘電率の樹脂としては、シアノエチルプルラン、シアノエチルＰＶＡ、シアノエチルサッカロース、シアノエチルセルロース、フッ化ビニリデン、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ポリウレタン、フロロシリコーン等を用いることができる。溶剤は、すべて揮発することが望ましく、このような溶剤として、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、アセトニトリル、ニトロメタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチルラクトン、炭酸プロピレン、トルエン、キシレン等を用いることができる。

次いで、図６に示すように、発光層３上に浸透層４２を形成する。具体的には、浸透層形成用の溶液を発光層３上に塗布した後、これを加熱して乾燥させる。これにより、浸透層４２が形成される。この結果、前面電極層２、発光層３、浸透層４２からなるＥＬ用発光シート５５が形成される。浸透層４２の厚さは、例えば、１〜５０μｍ程度である。

浸透層形成用の溶液は、粒子状物質と、この粒子状物質を保持するためのバインダー成分と、水等の溶剤とに、ポリアクリル酸塩、ポリリン酸塩等の分散剤、カルボキシメチル化セルロース（ＣＭＣ）等の粘度調整剤、潤滑剤、耐水化剤、色材、かさ高い構造を作るための印刷適性改良剤等を加えた混合物からなる。粒子状物質としては、シリカ、二酸化チタン等を用いることができる。また、バインダー成分としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ラテックス、でんぷん等を用いることができる。

なお、浸透層形成用の溶液は、保湿剤として機能する成分を含むことが好ましい。例えば、バインダー成分として、保湿剤としての機能を有するＰＶＡを用いたり、分散剤として、保湿剤としての機能を有するポリアクリル酸塩を用いたりすることが好ましい。また、その他に、デキストリン、ゼラチン、寒天、ポリエチレンオキシド、メチルセルロースなどを用いて保湿性を向上させることもできる。これにより、浸透液４３として水性インク等の水分を含む液体を用いた場合に、パターン層４内の浸透液４３の乾燥を防止できる。この結果、発光層３の発光輝度の低下を防止できる。

次いで、図７に示すように、浸透層４２の上下両面間に浸透液４３を浸透させることにより、発光パターン４１を有するパターン層４を形成する。具体的には、印刷装置を用い、ＥＬ用発光シート５５を印刷媒体として、浸透液４３としての水性インクにより浸透層４２側に印刷を行う。ここで、水性インクが浸透層４２の上下両面間に浸透するように、印刷装置による水性インクの付与量を設定する。ここで、図７における浸透層４２の上側から水性インクで印刷を行うが、これにより形成される発光パターン４１を前面電極層２側（図１〜図３における上側）から見ると、印刷画像に対して左右反転されたものとなる。このため、ここでは、ＥＬ素子１で表示したい画像に対して左右反転した画像を印刷する。印刷装置としては、インクジェット方式、孔版印刷方式、スクリーン印刷方式等の印刷装置を用いることができる。中でも、インクジェット方式の印刷装置は、水性インクをＥＬ用発光シート５５に付与する手段としては、安価で数多く普及しているので好適である。

なお、例えば、ＥＬ用発光シート５５の浸透層４２に、浸透液４３としての水（純水ではない水）を含ませた筆でユーザが模様を描くことにより発光パターン４１を形成することもできる。発光パターン４１を形成する方法としては、この他にもさまざまな方法を採用することができる。

一方で、背面電極層６を構成するアルミニウム合金等の金属板等の一方の面上に、コンタクト層５の材料となる接着剤（粘着剤）を塗布し、背面電極層６とコンタクト層５との積層物を得る。コンタクト層５の材料としては、例えば、シアノエチルプルラン、シアノエチルＰＶＡ、シアノエチルサッカロース、シアノエチルセルロース、フッ化ビニリデン、フロロシリコーン、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ポリウレタン、導電接着剤、導電グリース、導電ペースト、導電ゲル等を用いることができる。これらは、単独あるいは２種以上の混合物として使用できる。また、コンタクト層５の材料に粘着付与剤を添加して粘着性を向上させるとより望ましい。コンタクト層５の材料は、溶剤に溶解されているか、分散されていると、背面電極層６への塗布が容易である。この材料は、液状、ジェル状、ゲル状、固体状のいずれでもよいが、流動性が高すぎて浸透層に浸透してしまうと、意図する発光パターン以外の部分も発光してしまうため、浸透層に浸透しないことが重要である。

そして、図８に示すように、背面電極層６とコンタクト層５との積層物を、コンタクト層５側から、発光層３とは反対側（図８における上側）のパターン層４上に貼り付ける。これにより、ＥＬ素子１が完成する。浸透液４３の乾燥を防ぐため、ＥＬ用発光シート５５に浸透液４３を浸透させた後、できるだけ早く背面電極層６とコンタクト層５との積層物を貼り付けることが好ましい。コンタクト層５の厚さは、例えば、０．１〜５０μｍ程度である。また、背面電極層６の厚さは、例えば、５０〜１００μｍ程度である。

ＥＬ素子１は、駆動時における感電防止等のために、容器等に封入することが好ましい。ＥＬ素子１を封入する容器の一例について説明する。

図９は、ＥＬ素子１を封入する容器の平面図、図１０は、図９におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図９、図１０に示すように容器６１は、カバー板６２と、収納袋６３とを備える。

カバー板６２は、ＥＬ素子１を保護するものである。カバー板６２は、光透過性を有する硬質の板からなり、例えば、アクリル板からなる。

収納袋６３は、ＥＬ素子１を収納するものである。収納袋６３は、光透過性を有する柔軟なフィルムからなる。収納袋６３は、カバー板６２の一方の面の略全面に固着されている。収納袋６３は、外周の一部に開口部６３ａが形成されている。開口部６３ａは、ＥＬ素子１を収納袋６３に出し入れするためのものである。開口部６３ａの近傍には、開口部６３ａを閉じるためのファスナー６３ｂが配置されている。また、収納袋６３には、収納袋６３内から空気を抜くための脱気口６３ｃが設けられている。脱気口６３ｃには、収納袋６３の外部から内部への空気の流入を防止する逆止弁（図示せず）が設けられている。

次に、容器６１の使用方法について説明する。

まず、ＥＬ素子１を開口部６３ａから収納袋６３に入れる。この際、ＥＬ素子１の上側（前面電極層２側）をカバー板６２側に向ける。

次いで、ＥＬ素子１の前面電極層２および背面電極層６を、コード１２，１３を介して外部の交流電源１１に接続する。収納袋６３には、コード１２，１３を通す穴（図示せず）が形成されている。この穴は、コード１２，１３を通した後、ゴム系の接着剤等で封止する。

そして、ファスナー６３ｂにより開口部６３ａを閉じた後、脱気用ポンプを脱気口６３ｃに接続して収納袋６３の真空引きを行う。これにより、収納袋６３がＥＬ素子１に密着し、ＥＬ素子１が固定される。この結果、ＥＬ素子１が容器６１内に封入される。硬質のカバー板６２により、ＥＬ素子１の前面電極層２上には収納袋６３の皺は生じない。このため、容器６１は、ＥＬ素子１の画質を低下させない。

上記のようにＥＬ素子１を容器６１に封入することで、感電等による故障を防止できる。また、容器６１によれば、ラミネート加工と比較して、大きなサイズのＥＬ素子１に対応できる。

なお、ＥＬ素子１をコード１２，１３により外部の交流電源１１に接続するかわりに、容器６１内にコイルを設け、非接触給電によりＥＬ素子１を駆動させるようにしてもよい。

以上説明したように、第１の実施の形態に係るＥＬ素子１の製造方法によれば、浸透層４２に浸透した浸透液４３が発光パターン４１となるパターン層４を形成する。このため、ＥＬ素子１の発光パターン４１を印刷等により容易に形成できる。

また、第１の実施の形態では、発光層３上にパターン層４を形成する工程の後で、パターン層４上にコンタクト層５を介して背面電極層６を形成する工程を行う。これにより、パターン層４の浸透液４３と発光層３との境界部に空気（気泡）が入ることを防止できる。この結果、発光層３の発光のムラを抑制し、均一な発光を実現できる。

具体的には、背面電極層６側にパターン層４を形成してからその積層物を発光層３上に配置するのではなく、発光層３上にパターン層４を形成するために、まず、発光層３上に膜状物質からなる浸透層４２を形成する。浸透層形成用の溶液を発光層３上に塗布することにより浸透層４２を形成するので、発光層３と浸透層４２とは密着している。そして、浸透液４３を浸透層４２に付与し、浸透層４２の両面間に浸透させることによりパターン層４を形成する。これにより、パターン層４内の浸透液４３と発光層３とが密着し、その境界部に気泡が入ることを確実に防止できる。

パターン層４内の浸透液４３と発光層３との境界部に気泡が形成されると、その気泡上の領域では、発光層３内において発光に十分な強さの電界が形成されない。このため、気泡上の領域では発光層３が発光せず、発光のムラが生じる。第１の実施の形態では、上述のようにパターン層４の浸透液４３と発光層３との境界部に気泡が入ることを回避できるので、発光層３において均一な発光が得られる。

また、浸透層４２が形成されたＥＬ用発光シート５５に対して、浸透液４３により発光パターン４１を形成するので、ユーザにおいて印刷装置等を用いて容易に発光パターン４１を形成できる。そして、ユーザが、発光パターン４１が形成されたＥＬ用発光シート５５に対し、コンタクト層５となる接着剤を用いて背面電極層６を貼り付けることで、容易にＥＬ素子１を完成させることができる。

（第２の実施の形態）
図１１は、第２の実施の形態に係るＥＬ素子の部分断面図である。図１１に示すように、第２の実施の形態に係るＥＬ素子１Ａは、図１、図２に示した第１の実施の形態のＥＬ素子１に対し、パターン層４をパターン層４Ａに置き換え、誘電体層７１を追加した構成である。

パターン層４Ａは、第１の実施の形態の浸透層４２を浸透層４２Ａに置き換えたものである。すなわち、パターン層４Ａは、浸透層４２Ａに浸透液４３が浸透することにより形成されたものである。

浸透層４２Ａは、液体の浸透性を有する絶縁体（誘電体）からなるシート材により構成されたものである。浸透層４２Ａは、液体が浸透可能な空隙を内部に有する構造になっている。浸透層４２Ａは、誘電率が５未満の低誘電率の物質からなることが望ましい。

例えば、浸透層４２Ａは、普通紙、再生紙、和紙等の紙からなる。紙の誘電率は３程度である。紙では、繊維の隙間に浸透液が浸透する。また、誘電率が紙などと同程度であれば、例えば、樹脂繊維製織り布、樹脂繊維製不織布、樹脂メッシュを浸透層４２Ａとして用いることもできる。また、浸透層４２Ａとして、低誘電率の絶縁体（誘電体）で、浸透液が浸透可能な多数の孔を有する多孔質材料を用いてもよい。例えば、多孔質の樹脂フィルムを浸透層４２Ａとして用いてもよい。多孔質材料における孔の形状、大きさ、配置等は特に限定されないが、発光層３において、浸透層４２Ａの浸透液４３を保持する孔部分に対応する領域が発光するため、発光による画像の解像度を損ねない程度の孔の大きさ、開孔率、ピッチ、配列を有することが望ましい。浸透層４２Ａの厚さは、特に限定されず、浸透液４３が上下両面間にわたって浸透可能であればよい。

誘電体層７１は、発光層３とパターン層４とを接着している。誘電体層７１は、発光層３およびパターン層４と密着（粘着）する誘電体からなる。誘電体層７１は、誘電率が５以上、より望ましくは１０以上の高誘電率の誘電体からなる。

ＥＬ素子１Ａの前面電極層２と背面電極層６との間に交流電圧が印加されると、第１の実施の形態のＥＬ素子１と同様に、発光層３内のパターン対応部分５１が発光する。

次に、ＥＬ素子１Ａの製造方法について説明する。

図１２〜図１５は、第２の実施の形態に係るＥＬ素子１Ａの製造方法を説明するための模式図である。なお、図１２〜図１５では、説明の便宜上、図１１とは上下を逆にしている。

まず、第１の実施の形態と同様の手順により、図５に示した前面電極層２と発光層３との積層物を形成する。

次いで、図１２に示すように、発光層３上に、誘電体層７１の材料となる接着剤（粘着剤）を塗布し、その上から浸透層４２Ａを構成するシート材を貼り付ける。この際、浸透層４２Ａを構成するシート材の全面に均一に高圧力を付与する。例えば、シート材を上にして、５ｍｍ程度の径の円柱棒を上に当てて、ゆっくり一方向に力を加えながら転がすとよい。これにより、誘電体層７１と浸透層４２Ａとを重ねたときにその境界部に空気（気泡）があったとしても、その空気が浸透層４２Ａを通過して外に抜ける。誘電体層７１の厚さは、例えば、０．１〜２０μｍ程度であるが、この値は、表面に凹凸のある発光層３上に塗布して乾燥した後の、平均厚さである。

誘電体層７１の材料としては、例えば、シアノエチルプルラン、シアノエチルＰＶＡ、シアノエチルサッカロース、シアノエチルセルロース、フッ化ビニリデン、フロロシリコーン、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ポリウレタン等を用いることができる。ただし、浸透層４２Ａとの境界部に気泡が形成されないようにするため、浸透層４２Ａと強く密着する材料を用いることが好ましく、例えば、シアノエチルセルロース等を用いることが好ましい。

発光層３上に誘電体層７１を介して浸透層４２Ａを形成することで、図１３に示すように、前面電極層２、発光層３、誘電体層７１、浸透層４２ＡからなるＥＬ用発光シート５５Ａが形成される。

次いで、図１４に示すように、浸透層４２Ａの上下両面間に浸透液４３を浸透させることにより、発光パターン４１を有するパターン層４Ａを形成する。具体的には、第１の実施の形態と同様に、印刷装置を用い、ＥＬ用発光シート５５Ａを印刷媒体として、浸透液４３としての水性インクにより浸透層４２Ａ側に印刷を行う。なお、第１の実施の形態と同様に、この他にもさまざまな方法を採用することができる。

そして、図１５に示すように、背面電極層６とコンタクト層５との積層物を、コンタクト層５側からパターン層４Ａに貼り付ける。これにより、ＥＬ素子１Ａが完成する。浸透液４３の乾燥を防ぐため、ＥＬ用発光シート５５Ａに浸透液４３を浸透させた後、迅速に背面電極層６とコンタクト層５との積層物を貼り付けることが好ましい。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、誘電体層７１を介して発光層３上にパターン層４Ａを形成するので、浸透層４２Ａとして密着力のない紙等のさまざまな部材を用いて容易に発光パターン４１を形成することが可能となる。

また、第２の実施の形態では、背面電極層６側にパターン層４Ａを形成してからその積層物を誘電体層７１を介して発光層３に貼り付けるのではなく、まず、発光層３上に誘電体層７１を介して浸透層４２Ａを貼り付ける。そして、浸透液４３を浸透層４２Ａに付与し、浸透層４２Ａの両面間に浸透させることによりパターン層４Ａを形成する。これにより、パターン層４Ａ内の浸透液４３と発光層３とが密着し、その境界部に気泡が入ることを確実に防止できる。この結果、発光層３において均一な発光が得られる。

また、第１の実施の形態と同様に、浸透層４２Ａが形成されたＥＬ用発光シート５５Ａに対して、浸透液４３により発光パターン４１を形成するので、ユーザにおいて印刷装置等を用いて容易に発光パターン４１を形成でき、容易にＥＬ素子１Ａを完成させることができる。

なお、ＥＬ素子１Ａ（ＥＬ用発光シート５５Ａ）において、発光層３と誘電体層７１とが剥離可能であることが望ましい。蛍光体ペーストの組成により、誘電体層７１と剥離しやすい発光層３を形成することが可能となる。例えば、フッ化ビニリデンを含む蛍光体ペーストを用いて発光層３を形成すればよい。発光層３と誘電体層７１とが剥離可能であることにより、浸透層４２Ａが交換可能である。これにより、ＥＬ素子１Ａの発光パターン４１の変更が容易である。また、前面電極層２および発光層３を再利用できる。浸透層４２Ａがパルプなどの天然繊維を主原料とする紙なる場合には、この紙の誘電体層７１に接着させる面に、事前に、紙力増強剤を塗布しておくことが好ましい。これにより、紙が破れにくくなり、綺麗に剥離することができる。紙力増強剤としては、ゴムや樹脂の分散液や溶剤に溶かした液を塗布する方法が適している。

また、浸透層４２Ａに保湿剤を保持させてもよい。保湿剤としては、例えば、ＰＶＡ、ポリアクリル酸塩、でんぷん、デキストリン、ゼラチン、寒天、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、メチルセルロースを用いることができる。これらの保湿剤は、単独あるいは２種類以上の混合物として使用することができる。浸透層４２Ａに保湿剤を保持させることで、浸透液４３として水性インク等の水分を含む液体を用いた場合に、パターン層４Ａ内の浸透液４３の乾燥を防止できる。これにより、発光層３の発光輝度の低下を防止できる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、第２の実施の形態のＥＬ素子１Ａの製造方法の一部を変更したものである。

図１７は、第３の実施の形態におけるＥＬ素子１Ａの製造方法を説明するための模式図である。なお、図１７では、図１２〜図１５と同様に、図１１とは上下を逆にしている。

まず、第２の実施の形態と同様に、図５に示した前面電極層２と発光層３との積層物を形成し、その後、発光層３上に、誘電体層７１の材料となる接着剤（粘着剤）を塗布する。このようにして、前面電極層２と発光層３と誘電体層７１との積層物を準備する。

また、背面電極層６を構成する金属板等の一方の面上に、コンタクト層５の材料となる接着剤を塗布し、背面電極層６とコンタクト層５との積層物を準備する。

一方で、浸透層４２Ａを構成するシート材に、印刷等により浸透液４３を浸透させてパターン層４Ａを準備する。

そして、図１７に示すように、誘電体層７１上にパターン層４Ａを貼り付ける。この際、パターン層４Ａの全面に均一に高圧力を付与する。

その後、第２の実施の形態で説明した図１５に示すように、背面電極層６とコンタクト層５との積層物を、コンタクト層５側からパターン層４Ａに貼り付ける。これにより、ＥＬ素子１Ａが完成する。浸透液４３の乾燥を防ぐため、浸透層４２Ａに浸透液４３を浸透させると、その後の工程は迅速に行うことが望ましい。

もしも、パターン層４Ａを、コンタクト層５を介して背面電極層６に貼り付けた後に、誘電体層７１に貼り付けると、パターン層４Ａ内の浸透液４３と発光層３との境界部に形成された気泡は抜け道がなく、そこに残留してしまう。

これに対し、第３の実施の形態では、上記説明のように、浸透液４３を浸透させたパターン層４Ａを誘電体層７１上に高圧力で貼り付ける。これにより、誘電体層７１とパターン層４Ａとを重ねたときにその境界部に空気（気泡）があったとしても、その空気がパターン層４Ａを通過して外に抜ける。このため、パターン層４Ａ内の浸透液４３と発光層３との境界部に気泡が残らない。この後で、コンタクト層５を介して背面電極層６をパターン層４Ａに貼り付ける。これにより、パターン層４Ａ内の浸透液４３と発光層３との境界部に気泡が入ることを確実に防止できる。この結果、発光層３において均一な発光が得られる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１乃至第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

上述の各実施の形態では、分散型無機ＥＬ素子について説明したが、薄膜型無機ＥＬ素子にも本発明は適用可能である。

また、上述の各実施の形態に係るＥＬ素子１，１Ａは、平面状に限らず、曲面状や、フレキシブルな形態に構成することができる。

また、上述の各実施の形態では、金属板等からなる背面電極層６にコンタクト層５の材料を塗布した積層物をパターン層４に貼り付けたが、パターン層４にコンタクト層５を形成し、その後、導電性ペースト、導電性ポリマー等をコンタクト層５に塗布して乾燥させることで、背面電極層６を形成してもよい。また、コンタクト層５を介さずに、パターン層４に直接、導電性ペースト、導電性ポリマー等を塗布して乾燥させることで、背面電極層６を形成してもよい。

また、第２および第３の実施の形態において、浸透層４２Ａを構成するシート材として、油性インクにより予め印刷が施された紙等を用いてもよい。油性インクによる印刷が施されていても、浸透液４３は浸透層４２Ａに浸透可能である。油性インクは絶縁性が高く、誘電率が浸透層４２Ａと同程度であるため、前面電極層２と背面電極層６との間に交流電圧を印加しても、浸透層４２Ａの油性インクによる印刷領域上では発光層３内に電界が形成されず、発光は生じない。したがって、浸透層４２Ａ全体の図柄の中で、浸透液４３による発光パターン４１が形成された領域のみを発光させることができる。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１，１Ａ ＥＬ素子
２ 前面電極層
３ 発光層
４，４Ａ パターン層
５ コンタクト層
６ 背面電極層
１１ 交流電源
２１ 透明基材
２２ 透明導電層
４１ 発光パターン
４２，４２Ａ 浸透層
４３ 浸透液
５１ パターン対応部分
５５，５５Ａ ＥＬ用発光シート
７１ 誘電体層

Claims (12)

1. 光透過性を有する前面電極層上に、蛍光体を含む発光層を形成する工程と、
   前記発光層上に、絶縁体からなる浸透層に前記浸透層より誘電率が大きい誘電体または導体からなる浸透液が浸透することにより前記発光層の発光パターンが形成されたパターン層を形成する工程と、
   前記パターン層を形成する工程の後に、前記発光層とは反対側の前記パターン層上に背面電極層を形成する工程と
   を含むことを特徴とするＥＬ素子の製造方法。
2. 前記パターン層を形成する工程において、前記発光層上に前記浸透層を形成した後に、前記浸透層に前記浸透液を浸透させて前記発光パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子の製造方法。
3. 粒子状物質および前記粒子状物質を保持するためのバインダー成分を含む溶液を前記発光層上に塗布して膜状物質からなる前記浸透層を形成することを特徴とする請求項２に記載のＥＬ素子の製造方法。
4. 前記発光層および前記浸透層と密着する誘電体からなる誘電体層を介して、前記発光層上に前記パターン層を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のＥＬ素子の製造方法。
5. 前記浸透層は、紙、樹脂繊維製織り布、樹脂繊維製不織布、樹脂メッシュ、多孔質の樹脂フィルムのうちのいずれかからなることを特徴とする請求項４に記載のＥＬ素子の製造方法。
6. 前記浸透層に保湿剤を保持させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＥＬ素子の製造方法。
7. 光透過性を有する電極層と、
   前記電極層上に形成され、蛍光体を含む発光層と、
   前記発光層上に形成され、絶縁体からなり、当該絶縁体よりも誘電率が大きい誘電体または導体からなる浸透液が浸透することにより前記発光層の発光パターンを形成可能な浸透層と
   を備えることを特徴とするＥＬ用発光シート。
8. 前記浸透層は、前記発光層に密着して形成された、粒子状物質および前記粒子状物質を保持するバインダー成分を含む膜状物質からなることを特徴とする請求項７に記載のＥＬ用発光シート。
9. 前記浸透層は、前記発光層および前記浸透層と密着する誘電体からなる誘電体層を介して、前記発光層上に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のＥＬ用発光シート。
10. 前記発光層と前記誘電体層とが剥離可能であることを特徴とする請求項９に記載のＥＬ用発光シート。
11. 前記浸透層は、紙、樹脂繊維製織り布、樹脂繊維製不織布、樹脂メッシュ、多孔質の樹脂フィルムのうちのいずれかからなることを特徴とする請求項９または１０に記載のＥＬ用発光シート。
12. 前記浸透層は、保湿剤を保持していることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のＥＬ用発光シート。