JP2018195416A - 発光デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 幅広い意匠性を実現しながら高い生産性と低価格で曲面形状の基材にＥＬ発光層を施すことができる発光デバイスを製造する方法を提供する。【解決手段】基材１２の表面に、第１の電極層１４を形成し、前記第１の導電層１４の上に誘電体層１６を形成し、前記誘電体層１６の上に蛍光体層１８を形成し、前記蛍光体層１８の上に透明な第２の電極層２０を形成して少なくとも１つのエレクトロルミネッセンスユニットを構成する発光層を有する発光デバイス１０を製造するが、前記発光層のうち、少なくとも前記蛍光体層１８は、水溶性フィルム上に蛍光体付与層が施された転写層から成る水圧転写フィルムを用いてこの転写層を誘電体層１６の上に水圧転写して形成し、前記発光層の残りの層は、スプレー塗布によって形成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、基材表面にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光層（又はＥＬ発光素子とも称する）を有する発光デバイスの製造方法の改良に関するものである。

液晶のバックライトや照明、広告看板等にシート状のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスが使用されているが、基材がゴムや薄い樹脂の如き基材にＥＬ発光層を積層すると、柔軟で湾曲することができるので、このようなシート状の発光デバイスは、種々の物品の曲面に貼合して使用することができる。しかし、このようなシート状発光デバイスは、複雑な曲面を有する物品に貼合することが困難であるため、熱可塑性フィルム状基材にドクターブレードコーティング及びスクリーン印刷又はインクジェット印刷等の印刷プロセスでＥＬ発光層を施して形成された加飾フィルムを用いて、インモールド成形等で、曲面を有する物品にＥＬ素子を形成する技術が採用されている（例えば特許文献１、２参照）。この方法は、比較的曲率半径が大きい表面には良好に適用することができるが、より複雑な曲面に適用しようとすると、発光デバイスが引き延ばされ過ぎて発光デバイスが損傷したり、発光斑が生じたりすることがあった。

この問題を解決するため、湾曲面を有する基材にスプレー・コンフォーマル・コーティングによって水性ベースの導電性のバックプレーン材料から成っているベースバックプレーン電極層、水性ベースの誘電体材料から成っている誘電体層、水性ベースの蛍光体材料から成っている蛍光体層、水性ベースの実質的に透明な導電性の電極材料から成っている電極層の順で積層して発光デバイスを製造する方法が提案されている（特許文献３参照）。

このスプレー・コンフォーマル・コーティングによって発光デバイスを製造する方法は、複雑な曲面に良好に発光デバイスを形成できるが、ＥＬ発光部分の模様を多様にデザイン化した場合には、テープやステンシルシート等によるマスキング作業が必要となるため、生産効率が低い欠点があった。また、ＥＬ発光層に加飾層を組み合わせる場合に、この加飾層は、スプレーブラシ等によって施されているため、製造価格が高かった。一方、このスプレーブラシによる加飾に代えて加飾層を有する熱可塑加飾フィルムを用いてインモールド成形で加飾層を形成したり、転写シールを用いて加飾したりする方法が試みられているが、この方法は、複雑な曲面に適用することができなかった。このように従来技術では、幅広い意匠性を実現しながら高い生産性で低価格で曲面形状の基材にＥＬ発光層を有する発光デバイスを得ることができなかった。

特開平１１−１６２６３３公報（特許第３３２５２１６号） 特開２００５−２４３４８８公報 特表２０１５−５０３８２９公報

本発明が解決すべき課題は、幅広い意匠性を実現しながら高い生産性と低価格で曲面形状の基材にＥＬ発光層を施すことができる発光デバイスを製造する方法を提供することである。

本発明の課題解決手段は、基材を選択する工程（Ａ）と、前記基材の表面に第１の電極層を形成する工程（Ｂ）と、前記第１の電極層の上に誘電体層を形成する工程（Ｃ）と、前記誘電体層の上に蛍光体層を形成する工程（Ｄ）と、前記蛍光体層の上に透明な第２の電極層を形成する工程（Ｅ）とを含み、少なくとも１つのエレクトロルミネッセンスユニットを構成する発光層を有する発光デバイスの製造方法であって、前記第１の電極層と前記誘電体層と前記蛍光体層と前記第２の電極層のうち、少なくとも前記蛍光体層は、水溶性フィルム上に蛍光体付与層が施された転写層から成る水圧転写フィルムを用いて前記転写層を前記蛍光体層の下の層に水圧転写して形成し、前記発光層の残りの層がある場合には、前記残りの層は、スプレー塗布によって形成されることを特徴とする発光デバイスの製造方法を提供することにある。

本発明の課題解決手段において、水溶性フィルム上に蛍光体付与層のみが施された第１の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第１の転写層を前記誘電体層の上に水圧転写して蛍光体層を形成し、前記発光層を構成する残りの層をスプレー塗布によって形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、水溶性フィルム上に下から順に蛍光体付与層と誘電体付与層とを積層して形成された第２の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第２の転写層を前記第１の電極層の上に水圧転写して前記蛍光体層と前記誘電体層とを一括して形成し、前記発光層を構成する残りの層をスプレー塗布によって形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層と蛍光体付与層とを積層して形成された第３の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第３の転写層を前記誘電体層の上に水圧転写して前記蛍光体層と第２の電極層とを一括して形成し、前記発光層を構成する残りの層をスプレー塗布によって形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層、蛍光体付与層、誘電体付与層を積層して形成された第４の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第４の転写層を水圧転写して前記誘電体層と前記蛍光体層と前記第２の電極層とを一括して形成し、前記発光層を構成する残りの層をスプレー塗布によって形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、水溶性フィルム上に下から順に蛍光体付与層、誘電体付与層、第１の電極付与層を積層して形成された第５の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第５の転写層を水圧転写して前記蛍光体層と前記誘電体層と前記第１の電極層を一括して形成し、前記発光層を構成する残りの層をスプレー塗布によって形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層、蛍光体付与層、誘電体付与層、第１の電極付与層を積層して形成された第６の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第６の転写層を水圧転写して前記第１の電極層と前記誘電体層と前記蛍光体層と前記第２の電極層とを一括して形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、前記基材が透明であり、前記前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に、第２の蛍光体層を形成する工程（Ｆ）を有し、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層、第１の蛍光体付与層、誘電体付与層、第２の蛍光体付与層、第１の電極付与層を積層して形成された第７の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第７の転写層を水圧転写して前記第１の電極層と第２の蛍光体層と前記誘電体層と前記第１の蛍光体層と前記第２の電極層を一括して形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、前記発光層は、電気的絶縁性を有する透明絶縁層を介して積層された複数のエレクトロルミネッセンスユニットから成っており、前記発光デバイスの製造方法は、水溶性フィルムの上に複数のエレクトロルミネッセンスユニット付与層を透明絶縁付与層を介して積層して形成された第８の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第８の転写層を水圧転写して前記複数のエレクトロルミネッセンスユニットを形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、前記第１乃至第８の転写層のいずれかの転写層の前記蛍光体付与層と前記水溶性フィルムとの間に加飾付与層を有する第９の転写層が形成された水圧転写フィルムを用いて前記第９の転写層を水圧転写して加飾層を含む発光層を形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、前記第１乃至第９の転写層のいずれかの転写層において異なる蛍光体材料から成る複数の蛍光体領域を面方向又は厚み方向に有する蛍光体付与層を含んで形成された第１０の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第１０の転写層を水圧転写して複数の蛍光体領域を含む発光層を形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、前記発光層の最外面に透明保護層を形成してもよい。

本発明の課題解決手段において、前記基材の発光層側の表面に表面処理層を形成してもよい。

本発明によれば、幅広い意匠性を有しながら生産性よく低価格で曲面形状の基材に発光層が形成された発光デバイスを製造することができる。

本発明の第１の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第２の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第３の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第４の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第５の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第６の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第７の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第８の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第９の実施形態によるエレクトロルミネッセンスデバイスの概略図である。 本発明の第１０の実施形態によるエレクトロルミネッセンスデバイスの概略図である。 本発明の第１１の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の第１２の実施形態によって製造された発光デバイスの概略図である。 本発明の各実施形態に用いられる水圧転写フィルムの概略図である。 本発明の全ての実施形態に用いられる水圧転写の概略系統図である。

本発明の幾つかの実施の形態によるエレクトロルミネッセンスデバイス(発光デバイス)の製造方法を以下に述べる。

本発明の製造方法によって製造される発光デバイスは、基材と、下方の第１の電極層と上方の第２の電極層とこれらの電極層の間に配置された少なくとも１つの誘電体層と蛍光体層とを含む発光層とから成っているが、本発明の製造方法は、発光層を構成する電極層、誘電体層及び蛍光体層のうち、少なくとも蛍光体層を含む一部又は全部の層を水圧転写によって形成し、残りの層がある場合には、この残りの層は、スプレー塗布によって形成することにある。

本発明の幾つかの実施形態を以下順に図１乃至図１２を参照して詳細に説明するが、図１乃至図１２において太枠で囲まれた層は、水圧転写によって形成される層である。

〈第１の実施の形態〉
本発明の基本的な実施の形態（第1の実施形態）による発光デバイス１０の製造方法を図１を参照して詳細に述べると、この図１に例示された方法は、
（Ａ）基材１２を選択する工程と、
（Ｂ）工程（Ａ）で選択された基材１２の上に第１の電極層１４を形成する工程と、
（Ｃ）工程（Ｂ）で形成された第１の電極層１４の上に誘電体層１６を形成する工程と、
（Ｄ）工程（Ｃ）で形成された誘電体層１６の上に蛍光体層１８を形成する工程と、
（Ｅ）工程（Ｄ）で形成された蛍光体層１８の上に透明な第２の電極層２０を形成する工程（Ｅ）と
から成っており、これらの工程中、工程（Ａ）と（Ｄ）とを除く他の工程（Ｂ）（Ｃ）（Ｅ）の層１４、１６、２０は、スプレー塗布によって形成され、工程（Ｄ）の蛍光体層１８のみが水圧転写によって形成される。

以下に、本発明の第１の実施形態における基材１２と発光層を構成する層１４乃至２０と第１の実施形態による発光デバイス１０の製造工程について詳細に述べる。

（基材）
基材１２は、発光デバイスが搭載される物品の表面とすることができ、その材質は、特に限定されないが、典型的には、樹脂性材料である。

(第１の電極層)
第１の電極層１４は、スプレー可能な導電性材料を塗布して形成されるが、この導電性材料は、種々の環境と用途に適合するように調整される。１つの形態では、第１の電極層１４は、導電性が高く、不透明な材料から形成されるが、このような材料の例として、Ｌｙｏｎｓ Ｎｅｗ ＹｏｒｋのＣａｓｗｅｌｌ，Ｉｎｃ．社のＳＩＬＶＡＳＰＲＡＹ（商標）の如く、アルコール／ラテックスベースで銀を多く含む溶液と、同じくＣａｓｗｅｌｌ，Ｉｎｃ．社の銅の導電塗料である「Ｃａｓｗｅｌｌ Ｃｏｐｐｅｒ」の如き、水性ベースでラテックス状の銅を多く含む溶液とすることができる。

また、第１の電極層１４は、非導電性の基材１２に施される導電性の金属めっきであってもよい。此処に言う金属めっきは、無電解めっき、真空金属被膜、蒸着及びスパッタリングも含まれる。第１の電極層１４がめっきされた材料から形成されている場合、第１の電極層１４の抵抗は、約１オーム／ｃｍ^２未満であることが好ましい。

第１の電極層１４は、上記の不透明な材料に代えて透明な材料とすることができ、この例として、ドイツのＬｅｖｅｒｋｕｓｅｎのＨｅｒａｅｕｓ Ｃｌｅｖｉｏｓ ＧｍｂＨ社の「ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標）ＳＶ３」及び／又は「ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標）ＳＶ４」の導電ポリマーの如き導電性材料がある。

(誘電体層)
誘電体層１６は、比較的高い誘電率を有する絶縁性ポリマーマトリクスの中に封入された比較的高い誘電率を有する非導電性の材料、典型的には、チタン酸バリウム−ＢａＴｉＯ_３から形成される。一例では、誘電体層１６は、コポリマーと希釈水酸化アンモニウムとを約２：１で含む溶液とすることができる。この溶液に、水酸化アンモニウムでプリウェットされた幾分かのＢａＴｉＯ_３を添加して過飽和懸濁液を作る。他の例として、誘電体層１６は、チタン酸塩、酸化物、ニオブ酸塩、アルミン酸塩、タンタル酸塩及びジルコン酸塩材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。

この誘電体層１６は、蛍光体層１８を発光させる電荷の供給源として機能する。更に、具体的に述べると、第１の電極層（以下、下部電極層ともいう）１４と第２の電極層（以下、上部電極層ともいう）２０との間に、ＡＣ信号３０が印加されると、誘電体層１６の材料自体が有する電磁的な固有の分極特性により、誘電体層１６は、蛍光体層１８との界面に電荷を生じ、この電荷が交流電界で加速されて蛍光体層１８に分散された蛍光体材料に衝突し、この蛍光体材料が励起して基底状態に緩和される際に発光が生じる。誘電体層１６の誘電率は、蛍光体層１８の発光効率を高めるため、蛍光体層１８の誘電率よりもできるだけ大きいことが好ましい。また、誘電体層１６は、電気的絶縁耐圧が高いため、下部電極層１４と半導電性の蛍光体層１８との間及び下部電極層１４と上部電極層２０との間の絶縁バリアとして機能し、更に蛍光体層１８に高電界を安定して印加する機能を有する。更に、誘電体層１６は、下部電極層１４と上部電極層２０との間に生成された静電界に対して非常に透過性がある。

（蛍光体層）
蛍光体層１８は、後に詳細に述べるように、蛍光体付与層を誘電体層１６の上に水圧転写して形成される。蛍光体付与層を形成する蛍光体材料は、電界で加速された電荷（電子）を透過することができるポリマーマトリクスの中に、金属ドープされた硫化亜鉛（ＺｎＳ）等によって代表される半導電性の蛍光体材料を分散して得られる。この蛍光体材料は、上下の電極層１４、２０間に印加されるＡＣ信号３０によって生成された交番する静電界によって励起されると、この静電界からエネルギーを吸収し、基底状態に緩和される際にそのエネルギーを可視光の光子として再放出する機能を有する。また、この蛍光体材料は、電気絶縁性を有するポリマーマトリクスの中に分散されて封入されることによって、下部電極層１４と上部電極層２０との間に更なる絶縁バリアを形成する。

蛍光体層１８に用いられるポリマーマトリクスは、公知の無機ＥＬで用いられる材料とすることができ、１例として、アクリル系ポリマーがある。蛍光体層１８に用いられる蛍光体材料は、例えば、バリウムチオアルミネート（ＢａＡｌ_２Ｓ_４）の如き硫化アルミニウム系蛍光体材料や、硫化亜鉛（ＺｎＳ）系蛍光体材料又は硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）の如きアルカリ土類金属硫化物蛍光体材料等とすることができるが、これらに限定されるものではない。また、ＢａＡｌ_２Ｓ_４、ＺｎＳ、ＳｒＳの母材に遷移金属や稀土類金属イオンを微量に添加することによって種々の色の発光が可能である。例えばＺｎＳ：Ｍｎは橙色、ＺｎＳ：Ｔｂは緑色、ＳｒＳ：Ｃｅは青緑、ＣａＳ：Ｅｕは赤色、ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕは、青色に発光する。更に、蛍光体材料は、量子ドットの特性を有していてもよい。

（第２の電極層＝上部電極層）
上部電極層２０は、導電性であり、且つ全体的に透明である。この上部電極層２０は、導電ポリマー（ＰＥＤＯＴ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）及びインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の如き材料で作ることができる。好ましい材料は、イソプロピルアルコールで希釈されたものであって、Ｈｅｒａｅｕｓ Ｃｌｅｖｉｏｓ ＧｍｂＨ社の導電性、透明性、可撓性のポリマーであるＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標）である。これは、比較的環境に無害である。

上部電極層２０の他の材料としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）及びアンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）を用いることができるが、環境問題を考慮すると、ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標）が望ましい。

既に述べたように、下部電極層１４は、全体的に透明であってもよいが、この場合、上部電極層２０に用いられる材料のいずれかを下部電極層１４と同じ材料としてもよい。

（上下の電極層の接続部）
図示していないが、発光層を励起するために下部電極層１４と上部電極層２０との間にＡＣ信号３０を供給する必要があるが、このＡＣ信号３０を供給するために、その接続部として機能する図示しないバスバーを上部電極層２０に設けることができる。このバスバーは、一般に発光デバイスの点灯領域の周辺端部に施される。なお、バスバーは、上部電極層２０と下部電極層１４のとの両方又は下部電極層１４のみに設けてもよい。

（スプレー塗布）
この発光デバイス１０においては、既に述べたように、下部電極層１４、誘電体層１６、上部電極層２０は、スプレー塗布によって基材１２上に形成される。この塗布技術は、種々の材料及び／又は複雑な表面形状に適用することができる。

（各工程の説明）
図１の発光デバイスの製造工程を以下に詳細に説明する。

（基材の選択工程）
これは、本発明の第１の実施の形態の工程（Ａ）に相応し、基材１２は、既に述べたように、適宜の物品の表面であり、導電性、非導電性の材料のいずれでもよく、任意の輪郭と形状を有することができる。

（電気的接続工程）
発光デバイスの「点灯領域」毎に、蛍光体層１８を励起するＡＣ信号３０を供給する信号経路を付与するために電気接続が行われる。これらの信号経路は、一例として、キャリースルー技術を用いて形成される。例えば、基材１２がプラスチック、ガラス繊維又はそれらの複合材料の如き非導電性である場合には、基材１２に設けられた小さい開口部内に貫通するように、下部電極層１４に少なくとも１つの「キャリースルー」導電素子を設けて、下部電極層１４と上部電極２０のバスバーとを電気的に接続する。また、基材１２が導電性の材料から成っている場合には、開口内に基材１２とキャリースルーとの間を電気的に絶縁するために、覆いが設けられる。これらのキャリースルー技術による下部電極層１４とバスバーとの電気的接続の詳細な工程は、特許文献３の図３及び図３に関連する説明文に記載されている通りである。

（第１の電極＝下部電極層の塗布工程）
下部電極層１４は、導電材料を含むパターンであり、基材１２の表面に積層して形成される。この下部電極層１４は、好ましくは、エアブラシ又は十分に細かい穴の重力供給型スプレー機器を用いて、例えば、約０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）の厚さまで塗布することができる。下部電極層１４がこのように塗布されると、導電素子と接触するように配置されてＡＣ信号３０と電気的に接触し、また点灯した発光デバイス１０の領域に概略の輪郭を形成する。

（誘電体層の塗布工程）
誘電体層１６は、ＢａＴｉＯ_３を含む非導電性の溶液を吸引及び／又は圧力供給型のスプレー機器を用いて塗布される。

（蛍光体層の付着工程）
蛍光体層１８は、既に述べたように、誘電体層１６の上に、水圧転写法によって形成される。水圧転写法は、公知の技術であるが、その概要を図１４を参照して述べる。図１３（Ａ）に示すように、ポリビニールアルコールを主成分とする水溶性のキャリアフィルム５４Ｃにグラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷の如き印刷や各種コーティング等の手段で形成された蛍光体材料の付与層１８Ｐ（以下蛍光体付与層と称する）を付着した転写フィルム５４を用意する。この場合、蛍光体材料は、一般の透明メジウムインクと同様の樹脂成分に分散させた状態で上記手段によって水溶性キャリアフィルムに塗布することができる。この蛍光体付与層１８は、水圧転写前に、活性剤を塗布して樹脂に浸透させることによって活性状態にすることができる。図１４に示すように、このようにして活性状態の蛍光体付与層１８Pを有する転写フィルム５４を蛍光体付与層１８Ｐが上向きとなるようにして水槽５０内の水面５２に浮かばせ、一方、発光デバイス１０の基材１２から誘電体層１６まで積層したスタック（積層物付きの物品１０Ａ）を形成し、この積層物付きの物品１０Ａを誘電体層１６が転写フィルム５４に対面するようにして、水槽５０内に押し込み、この際に、発生する水圧を利用して、転写フィルム５４の蛍光体付与層１８Ｐを誘電体層１６の上に転写する。水溶性キャリアフィルム５４Ｃは、蛍光体付与層１８Ｐの転写後、水槽５０内の水で溶解するが、この水で溶解しきれないで残ったフィルム部分は、水槽５０から引き揚げたのち、シャワーで強制的に除去される、その後、熱風等で乾燥して誘電体層１６に物理的に結合された蛍光体層１８が形成される。この蛍光体付与層１８Ｐの付着工程（水圧転写工程）は、バッチ方式（積層物付き物品１０Ａを一個毎に転写する方式）又は連続方式（多数の積層物付き物品１０Ａを順次水槽５０に搬送して連続的に転写する方式）のいずれで行ってもよい。
なお、蛍光体付与層１８Ｐは、水溶性のキャリアフィルム５４Ｃの全面に形成してもよいし、部分的に形成してもよく、後者の場合には、光の発散が模様状になって装飾的に観察することができる。模様状の蛍光体付与層１８は、マスキングを施すことなく印刷によって容易に形成することができる。

（誘電体層と蛍光体層との硬化工程）
このように誘電体層１６上に蛍光体層１８を水圧転写によって積層し、熱風等によって加熱し乾燥すると、誘電体層１６と蛍光体層１８とから水分や活性剤中の溶剤成分が蒸発して取り除かれてこれらの積層物が硬化し、また、誘電体層１６と蛍光体層１８と下部電極層１４との間が機械的に結合される。この加熱工程は、温度や湿度の如き環境因子に応じて適宜設定される。この硬化工程は、熱風に代えて赤外線熱源を用いることによって適宜加速することができる。

（第２の電極層＝上部電極層の塗布工程）
上部の透明電極層２０は、エアブラシ又は十分に細かい穴の重力供給スプレー機器を用いて、蛍光体層１８の上にスプレー塗布によって施される。この際、上部電極層２０は、ＥＬ領域の周辺部におけるバスバーとの間に導電経路を形成する。この上部電極層２０は、その塗布中に蛍光体層１８の照射を視覚的にモニターするために、上部電極層２０と下部電極層１４との間に電気信号３０を印加することが好ましい。

〈第２の実施形態〉
本発明の第２の実施形態が図２に示されており、この実施形態では、誘電体層１６と蛍光体層１８との両方の層が水圧転写によって一括して形成され、残りの第１及び第２の電極層１４、２０は、第１の実施の形態と同様にスプレー塗布して形成される。更に詳細に述べると、この第２の実施の形態では、図１３（Ｂ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に蛍光体付与層１８Ｐと誘電体付与層１６Ｐを積層して形成された第２の転写層Ｔ２を有する水圧転写フィルム５４を用いて図１４に示すように、この第２の転写層Ｔ２を第１の電極層１４の上に水圧転写して蛍光体層１８と誘電体層１６とを一括して形成する。蛍光体付与層１８Ｐは、第１の実施の形態と同様の手段で蛍光体材料をキャリアフィルム５４Ｃ上に塗布又は印刷して形成し、また、誘電体付与層１６Ｐは、蛍光体付与層１８Ｐの上に誘電体材料をコーター等の各種コーティングの手段で塗布して形成する。蛍光体付与層１８Ｐが模様を有する場合には、誘電体付与層１６Ｐは、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷などによって蛍光体付与層１８Ｐの模様と一致させるように形成する。この場合には、第１及び第２の電極層１４、２０が接触しないように、誘電体層１６が形成されていない部分には、電気絶縁性の樹脂材料でメジウム層を形成する。

この第２の実施の形態によれば、発光層を構成する誘電体層１６と蛍光体層１８とが一体に同時に形成されるので、これらの層の付着作業工程が短縮される。

〈第３の実施形態〉
本発明の第３の実施の形態が図３に示されており、この実施の形態では、発光層を構成する蛍光体層１８と第２の電極２０との両方の層を水圧転写によって一括して形成し、その他の層は、第１の実施の形態と同様の方法でスプレー塗布して形成する。更に詳細に述べると、この第３の実施の形態では、図１３（Ｃ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に第２の電極付与層２０Ｐと蛍光体付与層１８Ｐとを積層して形成された第３の転写層Ｔ３を有する水圧転写フィルム５４を用い、図１４に示すように、この第３の転写層Ｔ３を既にスプレー塗布して形成された誘電体層１６の上に水圧転写して蛍光体層１８と第２の電極層２０とを一括して形成する。第２の電極付与層２０Ｐは、電極材料をコーター等の各種コーティングの手段でキャリアフィルム５４Ｃ上に塗布して形成し、蛍光体付与層１８Ｐは、第１の実施の形態と同様の手段で電極付与層２０Ｐの上に塗布又は印刷して形成する。

この第３の実施の形態によれば、発光層を構成する蛍光体層１８と第２の電極層２０とが一体に同時に形成されるので、これらの層の付着作業工程が短縮される。

〈第４の実施形態〉
本発明の第４の実施の形態が図４に示されており、この実施の形態では、発光層を構成する誘電体層１６と蛍光体層１８と第２の電極２０との３つの層は、水圧転写によって一括して形成し、残りの第１の電極層１４は、第１の実施の形態と同様の方法でスプレー塗布して形成する。更に詳細に述べると、この第４の実施の形態では、図１３（Ｄ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に第２の電極付与層２０Ｐと蛍光体付与層１８Ｐと誘電体付与層１６Ｐを積層して形成された第４の転写層Ｔ４を有する水圧転写フィルム５４を用い、図１４に示すように、この第４の転写層Ｔ４を既にスプレー塗布して形成された第１の電極層１４の上に水圧転写して誘電体層１６と蛍光体層１８と第２の電極層２０とを一括して形成する。誘電体付与層１６Ｐは第２の実施の形態と同様の手段で蛍光体付与層１８Ｐの上に誘電体材料を塗布又は印刷して形成し、第２の電極付与層２０Ｐは、キャリアフィルム５４Ｃの上に第３の実施の形態と同様の手段で電極材料を塗布して形成し、蛍光体付与層１８Ｐは、電極付与層２０Ｐ上に第１の実施の形態と同様の手段で蛍光体材料を塗布又は印刷して形成する。

この第４の実施の形態によれば、発光層を構成する誘電体層１６と蛍光体層１８と第２の電極層２０とが一体に同時に形成されるので、これらの層の付着作業工程が短縮される。

〈第５の実施形態〉
本発明の第５の実施の形態が図５に示されており、この実施の形態では、発光層を構成する第１の電極層１４と誘電体層１６と蛍光体層１８との３つの層は、水圧転写によって一括して形成し、残りの第２の電極層２０は、第１の実施の形態と同様の方法でスプレー塗布して形成する。更に詳細に述べると、この第５の実施の形態では、図１３（Ｅ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に蛍光体付与層１８Ｐと誘電体付与層１６Ｐと第１の電極付与層１４Ｐとを積層して形成された第５の転写層Ｔ５を有する水圧転写フィルム５４を用い、図１４に示すように、この第５の転写層Ｔ５を基材１２の上に水圧転写して第１の電極層１４と誘電体層１６と蛍光体層１８とを一括して形成し、残りの第２の電極層は、電極材料をスプレー塗布して形成する。蛍光体付与層１８Ｐ、誘電体付与層１６Ｐは、第２の実施の形態と同様の手段でキャリアフィルム５４Ｃ、蛍光体付与層１８Ｐ上にそれぞれ塗布又は印刷して形成し、第１の電極付与層１４Ｐは、コーターなどの各種のコーティング手段によって誘電体付与層１６Ｐ上に塗布して形成する。

この第５の実施の形態によれば、発光層を構成する第１の電極層１４と誘電体層１６と蛍光体層１８とが一体に同時に形成されるので、これらの層の付着作業工程が短縮される。

〈第６の実施形態〉
本発明の第６の実施の形態が図６に示されており、この実施の形態では、発光層を構成する第１の電極層１４と誘電体層１６と蛍光体層１８と第２の電極層２０との４つの全ての層を水圧転写によって一括して形成する。更に詳細に述べると、この第６の実施の形態では、図１３（Ｆ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に第２の電極付与層２０Ｐと蛍光体付与層１８Ｐと誘電体付与層１６Ｐと第１の電極付与層１４Ｐとを積層して形成された第６の転写層Ｔ６を有する水圧転写フィルム５４を用い、図１４に示すように、この第６の転写層Ｔ５を基材１２の上に水圧転写して第１の電極層１４と誘電体層１６と蛍光体層１８と第２の電極層２０とを一括して形成する。第１の電極付与層１４Ｐ、誘電体付与層１６Ｐ、蛍光体付与層１８Ｐ及び第２の電極付与層２０Ｐは、それぞれ１つ下の付与層の上に所定の材料を第４及び第５の実施の形態と同様の方法で塗布又は印刷して形成する。

この第６の実施の形態によれば、発光層を構成する第１の電極層１４と誘電体層１６と蛍光体層１８と第２の電極層２０との全ての層が一括して同時に形成されるので、発光層の付着作業工程が著しく短縮される。

〈第７の実施形態〉
本発明の第７の実施の形態が図７に示されており、この実施の形態では、発光層は、誘電体層１６と上下に第１と第２の蛍光体層１８Ａ、１８Ｂを有し、これらの蛍光体層１８Ａ、１８Ｂを含む５つの全ての層を水圧転写によって一括して形成する。この第６の実施の形態では、図１３（Ｇ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に第２の電極付与層２０Ｐと第１の蛍光体付与層１８ＡＰと誘電体付与層１６Ｐと第２の蛍光体付与層１８ＢＰと第１の電極付与層１４Ｐとを積層して形成された第７の転写層Ｔ７を有する水圧転写フィルム５４を用い、図１４に示すように、この第７の転写層Ｔ５を有する水圧転写フィルム５４を基材１２の上に水圧転写して第１の電極層１４と第２の蛍光体層１８ＢＰと誘電体層１６と第１の蛍光体層１８ＡＰと第２の電極層２０とを一括して形成する。各付与層２０Ｐ、１８ＡＰ、１６Ｐ，１８ＢＰ，１４Ｐは、それぞれ、キャリアフィルム５４Ｃ，付与層２０Ｐ，１８ＡＰ、１６Ｐ、１８ＢＰの上に所定の材料を第６の実施の形態と同様の方法で塗布又は印刷して形成する。

この第７の実施の形態によれば、発光層を構成する第１の電極層１４と第２の蛍光体層１８Ｂと誘電体層１６と第１の蛍光体層１８Ａと第２の電極層２０との５つの全ての層が一体に同時に形成されるので、発光層の付着作業工程が短縮される。なお、第１乃至第５の実施の形態と同様に、少なくとも第１と第２の蛍光体層１８Ａ、１８Ｂを含む転写層を水圧転写し、残りの他の層をスプレー塗布して形成してもよいことはもちろんである。

〈第８の実施形態〉
本発明の第８の実施の形態が図８に示されており、この実施の形態では、発光層は、中間の透明絶縁層２２を挟んでその上下に図６と同じ構成の発光層から成る２つのエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ユニット１０Ａ、１０Ｂを備えた発光デバイスを示すが、中間透明絶縁層２２を含む２つのＥＬユニットＥＬＡ、ＥＬＢを図６の発光デバイスと同様に水圧転写によって一括して形成する。この第８の実施の形態では、図１３（Ｈ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に第２のＥＬユニット付与層ＥＬＢＰ、中間透明絶縁付与層２２Ｐ、第１のＥＬユニット付与層ＥＬＡＰを積層して形成された第８の転写層Ｔ８を有する水圧転写フィルム５４を用い、図１４に示すように、この第７の転写層Ｔ８を基材１２の上に水圧転写して第２のＥＬユニットＥＬＢ、中間透明絶縁層２２、第１のＥＬユニットＥＬＡを一括して形成する。第１と第２のＥＬユニット付与層ＥＬＡＰ、ＥＬＢＰは、図６の４層の積層形態と同じであり、中間の透明樹脂付与層２２Ｐは、第２のＥＬユニット付与層ＥＬＢＰの上に積層する。

この第８の実施の形態によれば、１つの中間の透明樹脂層２２と上下のＥＬユニット（各４つの発光層）ＥＬＡ、ＥＬＢとの合計で９つの全ての層が一体に同時に形成されるので、発光層の付着作業工程が著しく短縮される。

〈第９の実施形態〉
本発明の第９の実施の形態が図９に示されており、この実施の形態では、図６の発光デバイス１０の蛍光体層１８と第２の電極層２０との間に加飾層２４が介在している発光層から成る発光デバイスであるが、この加飾層２４を含む発光デバイスを図６の発光デバイスと同様に水圧転写によって一括して形成する。この第９の実施の形態では、図１３（Ｉ）に示すように、水溶性キャリアフィルム５４Ｃ上に下から順に第２の電極付与層２０Ｐと加飾付与層２４Ｐと蛍光体付与層１８Ｐと誘電体付与層１６Ｐと第１の電極付与層１４Ｐとを積層して形成された第９の転写層Ｔ９を有する水圧転写フィルム５４を用い、図１４に示すように、この第９の転写層Ｔ９を基材１２の上に水圧転写して第１の電極層１４と誘電体層１６と蛍光体層１８と加飾層２４と第２の電極層２０とを一括して形成する。加飾付与層２４Ｐは、適宜の模様とすることができるが、広義的には、この模様は、文字、図形、記号等を含んでおり、この加飾付与層２２Ｐは、インクで第２の電極付与層２０Ｐの上に印刷して形成される。他の付与層は、第６の実施の形態と同様の方法で塗布又は印刷して形成される。

この第９の実施の形態によれば、加飾層２４を含む発光層の全ての層が一体に同時に形成されるので、発光層の付着作業工程が短縮される。なお、第９の実施の形態では、発光層の全ての層を一括して水圧転写したが、少なくとも加飾層２４と蛍光体層１８とを一括して水圧転写して他の層は、図２乃至図５に示すように、スプレー塗布して形成してもよい。

〈第１０の実施形態〉
本発明の第１０の実施の形態が図１０に示されており、この実施の形態では、図６の発光デバイス１０において、異なる蛍光体材料から成る複数、図示の例では、２つの蛍光体領域１８ａ、１８ｂを有する蛍光体層１８を備えている。図示の例では、蛍光体領域１８ａは、面方向に延びており、蛍光体領域１８ｂは、厚み方向に延びている。この発光デバイス１０の製造では、図１３（Ｆ）の水圧転写フィルムと同様に、蛍光体領域１８ａ、１８ｂに相応するパターン領域を有する蛍光体付与層１８Ｐを含んで形成された第１０の転写層Ｔ１０（図示せず）を有する水圧転写フィルム５４を用いてこの第１０の転写層Ｔ１０を水圧転写して複数の蛍光体領域１８ａ、１８ｂを有する蛍光体層１８を含む４つの全ての層を一括して形成する。

この第１０の実施の形態によれば、発光層を構成する第１の電極層１４と、誘電体層１６と、蛍光体領域１８ａ、１８ｂを有する蛍光体層１８と、第２の電極層２０との全ての層が一体に同時に形成されるので、発光層の付着作業工程が短縮される。また、蛍光体層１８が異なる蛍光体領域を有するため、発光層が部分的に異なる色合いで発光するので、発光時に多様の意匠を形成することができる。なお、第９の実施の形態で述べたのと同様に、この第１０の実施の形態でも、発光層の全ての層を一括して水圧転写するのではなく、少なくとも蛍光体領域１８ａ、１８ｂを有する蛍光体層１８を水圧転写して他の層は、図２乃至図５に示すように、スプレー塗布して形成してもよい。

本発明によって製造される発光デバイス１０は、図１１に示すように、発光層の最外面である第２の電極層２０の上に発光デバイス１０を機械的、化学的に保護する透明保護層２６を形成してもよく、また図１２に示すように、基材１２と第１の電極層１４との間にこれらの間の接着性、電気的絶縁性を確実にするために表面処理層（プライマー層）２８を形成してもよい。透明保護層２６は、単独でスプレー塗布してもよいが、第２の電極層２０及び蛍光体層１８と共に又は発光層のすべて層と共に水圧転写して形成してもよい。また、表面処理層２８も、単独で基材１２上にスプレ−塗布してもよいが、第１の電極層１４、誘電体層１６及び蛍光体層１８と共に水圧転写して形成してもよい。

〈本発明による発光デバイスの動作〉
（その1）
本発明の発光デバイス１０の動作を図１乃至図６に示される実施の形態について詳細に述べると、ＡＣ信号３０がキャリアースルー（導電素子）を介して第１の電極層１４と透明な第２の電極層２０のバスバー（図示せず）との間に印加されると、ＡＣ信号３０が第１の電極層１４と第２の電極２０とにそれぞれ送られ、これらの間にある蛍光体層１８に交流電界を生成する。この電界によって誘電体層１６と蛍光体層１８との境界面に電荷が生じ、この電荷は、電界によって蛍光体層１８内に加速し放出されて、蛍光体層１８内の蛍光体材料が励起され、基底状態に緩和される際に蛍光体層１８が光を放出する。蛍光体層１８によって放出された光は、透明な第２の電極２０を通過し、外部に放出される（発光する）（図１乃至図６及び図９，図１０の放出光の矢印参照）。

（その２）
図７の実施形態では、図１乃至図６の実施形態の発光原理と同様にして第１の蛍光体層１８Ａと第２の蛍光体層１８Ｂが発光し、第１の蛍光体層１８Ａから放出される光は、少なくとも一部が透明な基材１２側に、第２の蛍光体層１８Ｂから放出される光は、透明な第２の電極層２０側にそれぞれ透過し、発光デバイスの下面及び上面の両面からそれぞれ発光する（図７の放出光の上下の矢印参照）。

（その３）
図８の実施形態では、図１の実施形態の発光原理と同様の原理で、各ＥＬユニットの蛍光体層１８が発光する。そして、図８に示すように、上側のＥＬユニットの蛍光体層１８から放出される光と下側のＥＬユニットの蛍光体層１８から放出される光とが重畳して上側のＥＬユニットの第２の電極層２０から放出される（図８の放出光の２つの矢印参照）。

（その４）
図９の実施の形態では、加飾層２４が蛍光体層１８と第２の電極層２０との間に設けられているので、加飾層２４の絵柄等が蛍光体層１８から放出される光で浮き出されながら第２の電極層２０から視認することができる。

本発明によれば、発光デバイスの発光層の少なくとも蛍光体層を水圧転写によって形成し、水圧転写以外によって施される層は、スプレー塗布によって形成するので、幅広い意匠性を実現しながら高い生産性と低価格で曲面形状の基材に発光デバイスを施すことができ、高い産業上の利用性を有する。

１０ 発光デバイス
１０Ａ 積層物付物品
１２ 基材（物品の表面）
１４ 第１の電極層
１６ 誘電体層
１８ 蛍光体層
１８Ａ、１８Ｂ 第１と第２の蛍光体層
１８ａ、１８ｂ 異なる蛍光体領域
２０ 透明な第２の電極層
２２ 透明絶縁層
２４ 加飾層
２６ 透明保護層
２８ 表面処理層
３０ ＡＣ信号
５０ 水槽
５２ 水面
５４ 転写フィルム
５４Ｃ 水溶性キャリアフィルム
１４Ｐ、１６Ｐ、１８Ｐ、１８ＡＰ、１８ＢＰ，２２Ｐ、２４Ｐ 各層の付与層
ＥＬＡ， ＥＬＢ エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ユニット
ＥＬＡＰ、ＥＬＢＰ ＥＬユニット付与層
ＴＩ乃至Ｔ９ 転写層

Claims (13)

1. 基材を選択する工程（Ａ）と、前記基材の表面に第１の電極層を形成する工程（Ｂ）と、前記第１の導電層の上に誘電体層を形成する工程（Ｃ）と、前記誘電体層の上に蛍光体層を形成する工程（Ｄ）と、前記蛍光体層の上に透明な第２の電極層を形成する工程（Ｅ）とを含み、少なくとも１つのエレクトロルミネッセンスユニットを構成する発光層を有する発光デバイスの製造方法であって、前記第１の電極と誘電体層と蛍光体層と第２の電極層のうち、少なくとも蛍光体層は、水溶性フィルム上に蛍光体付与層が施された転写層から成る水圧転写フィルムを用いて前記転写層を前記蛍光体層の下の層に水圧転写して形成され、発光層の残り層がある場合には残りの層はスプレー塗布して形成されることを特徴とする発光デバイスの製造方法。
2. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、水溶性フィルム上に蛍光体付与層のみが施された第１の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第１の転写層を前記誘電体層の上に水圧転写して蛍光体層を形成し、前記発光層の残りの層は、スプレー塗布して形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
3. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、水溶性フィルム上に下から順に蛍光体付与層と誘電体付与層とを積層して形成された第２の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第２の転写層を前記第１の電極層の上に水圧転写して前記蛍光体層と前記誘電体層とを一括して形成し、前記発光層の残りの層は、スプレー塗布して形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
4. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層と蛍光体付与層とを積層して形成された第３の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第３の該転写層を前記誘電体層の上に水圧転写して前記蛍光体層と第２の電極層とを一括して形成し、前記発光層の残りの層は、スプレー塗布して形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
5. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層と蛍光体付与層、誘電体付与層を積層して形成された第４の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第４の転写層を水圧転写して前記蛍光体層と前記誘電体層と前記第2の電極層とを一括して形成し、前記発光層の残りの層は、スプレー塗布して形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
6. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、水溶性フィルム上に下から順に蛍光体付与層、誘電体付与層、第１の電極付与層を積層して形成された第５の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第５の転写層を水圧転写して前記蛍光体層と前記誘電体層と前記第１の電極層とを一括して形成し、前記発光層の残りの層は、スプレー塗布して形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
7. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層、蛍光体付与層、誘電体付与層、第１の電極付与層を積層して形成された第６の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第６の転写層を水圧転写して前記第１の電極層と前記誘電体層と前記蛍光体層と前記第２の電極層とを一括して形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
8. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、前記基材が透明で（Ｂ）と前記工程（Ｃ）との間に、第２の蛍光体層を形成する工程（Ｆ）有し、水溶性フィルム上に下から順に第２の電極付与層、蛍光体付与層、誘電体付与層、第２の蛍光体付与層、第１の電極付与層を積層して形成された第７の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第７の転写層を水圧転写して前記第１の電極層と第２の蛍光体層と前記誘電体層と前記蛍光体層と前記第２の電極層を一括して形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
9. 請求項１による発光デバイスの製造方法であって、前記発光層は、透明絶縁層を介して積層された複数のエレクトロルミネッセンスユニットから成っており、水溶性フィルムの上に複数のエレクトロルミネッセンスユニット付与層を透明絶縁付与層を介して形成された第８の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第８の転写層を水圧転写して前記複数のエレクトロルミネッセンスユニットを構成する発光層を形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
10. 請求項１乃至９のいずれかによる発光デバイスの製造方法であって、前記第１乃至第８のいずれかの転写層の前記蛍光体付与層と前記水溶性フィルムとの間に加飾層を有する第９の転写層が形成された水圧転写フィルムを用いて前記第９の転写層を水圧転写して加飾層を含む発光層を形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
11. 請求項１乃至１０のいずれかにによる発光デバイスの製造方法であって、前記第１乃至第９のいずれかの転写層において異なる蛍光体材料から成る複数の蛍光体領域を面方向又は厚み方向に有する蛍光体付与層を含んで形成された第１０の転写層を有する水圧転写フィルムを用いて前記第１０の転写層を水圧転写して複数の蛍光体領域を含む前記発光層を形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
12. 請求項１乃至１１のいずれかによる発光デバイスの製造方法であって、前記発光層の最外面に透明保護層を形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
13. 請求項１乃至１２のいずれかに発光デバイスの製造方法であって、前記基材の発光層が形成される表面に表面処理層を形成することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
    

Images