JP2023523030A - エレクトロルミネッセンス照明システム - Google Patents

Abstract

本発明は、エレクトロルミネッセンス照明システムの塗布のために改良されたプロセスに関するものである。本発明はまた、そのプロセスによって製造されたエレクトロルミネッセンス照明システムに関するものである。

Description

本開示は、概して、エレクトロルミネッセンス照明システムの塗布プロセスに関する。

エレクトロルミネッセンス技術は、１９３０年代から知られており、今日まで多くの発展があった。従来、エレクトロルミネッセンス照明システムは、ブレードコーティングや、比較的平面的なシステムに適したプロセスで製造されていた。しかし、２０１０年代以降、エレクトロルミネッセンス技術はスプレー式プロセスへと発展し、凸面、凹面、反射面などの複雑な形態へのエレクトロルミネッセンス照明システムの塗布が可能になった。

エレクトロルミネッセンス照明システムは、一般的にスプレーによるコンフォーマル工程により適切な基板に吹き付けられる。従来のスプレーによるコンフォーマル工程や塗料は効果的ではあるが、本質的に信頼性に欠ける。例えば、多層構造システムの場合、水性塗料は塗膜間を研磨することができず、制御できない不均一なオレンジピール仕上げとなり、取り扱いが難しい塗料である。エレクトロルミネッセンス照明システムに使用される水性塗料は、比較的柔らかく、システムの安定性を低下させることがある。

また、既存のスプレー式コンフォーマルの水性基材の工程では、効果的な輝度を得るために電圧と周波数を高める必要があり（最適電圧と周波数が、７０－１５０ＶＡＣ、４００－８００Ｈｚ以上）、これは、結果的に蛍光体の半減期を短くすることになる。従来、スプレーによるコンフォーマル工程は紫外線光源下で行われるため、人間の目に損傷を与える可能性があり、また、過度の紫外線照射は皮膚癌などの癌と関連していると言われている。

エレクトロルミネッセンス照明システムに適した既存の水性塗料は、非常に高価で、硬化に時間がかかり、均一に塗布するためには多大な技術を要する。スプレーによるコンフォーマル工程では、導電性透明塗料としてＰＥＥＤＯＴ／ＰＳＳを使用することが多い。ＰＥＥＤＯＴ／ＰＳＳは塗布が難しく、唯一の水性基材の層であるため、周囲の層とうまく接着しない。

スプレーによるコンフォーマル工程は、汚染されやすく、特定の環境条件が必要である通常の大量低圧（ＨＶＬＰ）スプレー塗装システムを使用する。スプレーによるコンフォーマル工程は一般に、過飽和懸濁粒子の多層を均一にコーティングするために、粒子に電荷を与えて霧化することはしない。従来、スプレーによるコンフォーマル工程は、加熱された環境では行われず、材料も加熱されないため、硬化時間は長い。また、スプレーによるコンフォーマル工程では、システム全体の温度変化に伴い、空気分子が膨張・収縮し、空洞が発生することがある。

上記で取り上げた１つ以上の欠点または制限に対処または改善すること、または少なくとも有用な代替手段を提供することが望まれている。

本明細書で提供されるのは、
基板にエレクトロルミネッセンス照明システムを塗布するためのプロセスであって、
前記基板を選択するステップと、
任意で、前記基板に絶縁プライマー層を塗布するステップと、
前記基板またはプライマー層に第１の電気接続部を設けるステップと、
背面基板層を前記基板またはプライマー層および前記第１の電気接続部に塗布するステップと、
前記背面基板層に誘電体層を塗布するステップと、
前記誘電体塗料層に蛍光体層を塗布するステップと
前記蛍光体層に第２の電気接続部を設けるステップと、
前記蛍光体層と第２の電気接続部にＧＰＩアンカーコート剤を塗布するステップと、
前記ＧＰＩアンカーコート剤に実質的に透明な導電性フィルム層を塗布するステップと、
前記エレクトロルミネッセンス照明システムに封止層を塗布するステップと、
を含み、
前記蛍光体層は、前記背面基板層と前記導電性フィルム層との間に電流を流すと励起され、前記蛍光体層がエレクトロルミネッセンス照明を発光するプロセスである。

本明細書では、本発明のプロセスによって調製されるエレクトロルミネッセンス照明システムを提供する。

本発明のこれらおよび他の態様は、添付の実施例および特許請求の範囲に関連して以下の詳細な説明を読めば、当業者にとってより明らかとなるだろう。

以下、本発明のいくつかの実施形態を添付の図面を参照しながら、例示的にのみ説明する。
本発明の実施形態によるエレクトロルミネッセンス照明システムの模式的な層構成図である。 本発明の実施形態によるエレクトロルミネッセンス照明システムの塗布プロセスのフロー図である。 本発明の実施形態による電気接続の準備プロセスのフロー図である。 本発明の実施形態による透明基板に塗布されるエレクトロルミネッセンス照明システムの模式的な層構成図である。 本発明の実施形態による層状のエレクトロルミネッセンス照明の模式的な層構成図である。

本発明のエレクトロルミネッセンス照明システム１０１の一般的な配置を図１に示す。エレクトロルミネッセンス照明システム１０１は、基板１０２と、プライマー層１０３と、第１の電気接続部１０４と、背面基板層１０５と、誘電体層１０６と、蛍光体層１０７と、第２の電気接続部１０８と、１つ以上のバスバー層１１２と、ＧＰＩアンカーコート剤１０９と、透明導電層１１０と、封止透明コート１１１とから構成される。

本明細書に記載された実施形態では、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１を基板１０２に適用するためのプロセスを提供する。

図２に示すように、本プロセスは、
基板１０２を選択するステップと、
任意で、基板１０２に絶縁プライマー層１０３を塗布するステップと、
基板１０２またはプライマー層１０３に第１の電気接続部１０４を設けるステップと、
背面基板層１０５を、基板１０２またはプライマー層１０３および第１の電気接続部１０４に塗布するステップと、
背面基板層１０５に誘電体塗料層１０６を塗布するステップと、
誘電体層１０６に蛍光体層１０７を塗布するステップと、
蛍光体層１０７に第２の電気接続部１０８を設けるステップと、
蛍光体層１０７及び第２の電気接続部１０８にＧＰＩアンカーコート剤１０９を塗布するステップと、
ＧＰＩアンカーコート剤１０９に実質的に透明な導電層１１０を塗布するステップと、
エレクトロルミネッセンス照明システム１０１に封止層１１１を塗布するステップと、
を含むプロセスであって、
蛍光体層１０７は、背面基板層と導電性フィルム層との間の電流を流すことにより励起され、蛍光体層がエレクトロルミネッセンス光を放出する。

本発明によるプロセスは、実質的に透明な導電層１１０が適用される前に、蛍光体層１０７及び第２の電気接続部１０８にグリコシルホスファチジルイノシトール（ＧＰＩ）アンカーコート剤１０９を塗布することを含む。ＧＰＩアンカーコート剤１０９は、ＰＥＥＤＯＴ／ＰＳＳ導電層１１０をエレクトロルミネッセンス照明システム１０１に固定する役割を果たす。またこれは、ＰＥＥＤＯＴ／ＰＳＳ単独と比較して、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１の電気伝導度を最大で３桁まで増加させる。

本発明の一実施形態では、任意の絶縁プライマー層１０３、背面基板層１０５、誘電体層１０６、蛍光体層１０７、ＧＰＩアンカーコート剤１０９、導電フィルム層１１０及び封止透明コート１１１は、スプレーによるコンフォーマルコーティングによって基板１０２に塗布される。

別の実施形態では、任意の絶縁プライマー層１０３、背面基板層１０５、誘電体層１０６、蛍光体層１０７、ＧＰＩアンカーコート剤１０９及び導電層１１０は、基板１０２に印刷される。

基板１０２は、エレクトロルミネッセンス照明システムが塗布されるべき任意の適切な物品の表面にあってよい。基板１０２は、任意の材料で作られてよく、導電性であっても非導電性であってもよく、剛性であっても可撓性であってもよい。基板１０２は、凸型、凹型、反射型、及びこれらの組み合わせを含む任意の所望の形状を有してよい。いくつかの実施形態では、基板１０２は、ガラス又はプラスチックなどの透明材料であってよい。

任意選択で、まず、基材１０２に絶縁プライマー層１０３が塗布される。プライマー層１０３は、非導電性の溶剤系塗料コーティング剤であってもよい。プライマー層１０３は、後述する後続の導電及び半導電層から基材１０２を電気的に絶縁する役割を果たす。

また、プライマー層１０３は、有用には、基材１０２と後続の層との間の接着を促す。適切なプライマーは、例えば、ＰＰＧ（登録商標）のＤ８９５カラーブレンダーなどの溶剤系バインダーであってもよいが、これに限定されるものではない。当然ながら、プライマー層１０３は、製造者によって推奨される厚さで塗布される。

有益なことに、プライマー層１０３、背面基板板１０５、誘電体層１０６、蛍光体層１０７及び封止層１１１に同じ溶剤系バインダーを使用すると、コストを削減し、塗布プロセスを改善し、必要に応じて層間で研磨することが可能である。

次に、第１の電気接続部１０４を基板１０２またはプライマー層１０３に設ける。第１の電気接続部１０４は、はんだ付け接続、接着剤テープ、クリップ、ねじ式ファスナーなどを含む従来の手段によって、基板１０２またはプライマー層１０３に接続されてもよい。接続点は、絶縁及び防水対策のために、熱収縮シリコンチューブで覆ってもよい。

図３に示されるように、一実施形態では、第１の電気接続部１０４は、ワイヤなどの電気導管の端部から保護被覆を剥がすことによって準備されてもよい。そして次に、露出したワイヤは、基板１０２またはプライマー層１０３に接着された銅箔粘着テープにはんだ付けされる。第１の電気接続部１０４は、背面基板層１０５との電気接続を強化するために、背面基板層１０５の塗布前に、銅箔テープからあらゆる保護被膜を除去するために軽く研磨されてもよい。

次いで、導電背面基板層１０５を基板１０２又はプライマー層１０３に塗布する。導電背面基板層１０５は、第１の電気接続部１０４と接触し、電気導体として機能する。導電背面基板層１０５は、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１の下部電極形状を形成するために、基板１０２またはプライマー層１０３上にマスキングされる、または置かれる、適切なスプレー導電材料であってもよい。適切なスプレー導電材料としては、銀や銅などの金属添加剤を含む市販の塗料や、銅および／または銀などの微細金属粒子を混合した溶剤系塗料などが挙げられる。

好ましくは、導電性背面基板層１０５は、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１の最適な動作（すなわち、十分なランプ輝度及び均一性）を可能にするためにその表面にわたる電圧勾配を最小化するために比較的低い抵抗値を有している。図３に示すように、一実施形態では、導電性背面基板層１０５は、その抵抗が最長面積に沿って１０オーム未満となるまで塗布及び試験される。

一実施形態では、背面基板層１０５は、ＰＰＧ（登録商標）のＤ８９５カラーブレンダーなどの溶剤系バインダーを、３％の銀と９７％の銅からなる導電性粉末の２０重量％と混合してなる高導電性の一般に不透明な材料であるが、これに限定されるわけではない。この混合物には、塗布に適した粘度になるように還元剤を加えてもよい。

別の実施形態では、導電性背面基板層１０５は、限定されないが、ドイツのレバークーゼンにあるＨｅｒａｅｕｓ Ｃｌｅｖｉｏｓ ＧｍｂＨ社から入手可能であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ Ｐｈ１０００導電性ポリマーなどの導電性があり、一般に透明な層である。好適な溶液は、５重量％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、９９．９９％）をＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの溶液に加え、その溶液を一晩または約１４時間超音波処理することによって調製してもよい。その後、イソプロピルアルコール（９９．９９％）を１：１の割合で溶液に添加する。この溶液は、より少ない製品でより多くの被覆を可能にし、スプレー塗布のための溶液の微粒化を可能にし、その結果、輝度が向上し、より均一な透明フィルム層をもたらす。

導電背面基板層１０５はまた、任意の適切なプロセスを用いて適切な導電金属材料を非導電性基板に塗布する金属めっきであってもよい。金属めっきのプロセスの例としては、電気めっき、メタライジング、蒸着、クロムめっき、及びスパッタリングなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

一実施形態では、導電性背面基板層１０５は、１００－５００マイクロメートルの厚さで塗布される。

次いで、誘電体層１０６が背面基板層１０５に塗布される。誘電体層１０６は、背面基板層１０５と蛍光体層１０７、バスバー層１１２及び透明導電層１１０との間に絶縁障壁を提供する役割を果たす。したがって、誘電体層１０６は、電気的に非導電性の層である。誘電体層１０６は、背面基板層１０５と透明導電層１１０との間に発生する電磁界を強化する役割も果たす。誘電体層１０６は、ポリマーまたは溶剤系のバインダー（例えば、ＰＰＧ（登録商標）のＤ８９５カラーブレンダー）内に封止化されたチタン酸塩（例えば、チタン酸バリウム、ＢａＴｉＯ_３）、酸化物、ニオブ酸塩、アルミン酸塩、タンタル酸塩およびジルコン酸塩材料などの高い誘電率特性を有する材料から構成されてもよい。

一実施形態では、誘電体層１０６は、２０重量％のＢａＴｉＯと混合して過飽和懸濁液を形成したＰＰＧ（登録商標）のＤ８９５カラーブレンダーなどの溶剤系バインダーからなる。塗布に適した粘度にするために、還元剤を混合物に添加してもよい。一実施形態では、溶剤系バインダーと還元剤を１：１．５の比率で混合する。

一実施形態では、還元剤は、イソプロピルアルコールなどの好適な溶媒である。別の実施形態では、還元剤は、エタノール溶媒である。一実施形態では、還元剤は、チタン酸バリウムに対して５－８０重量％の量で含有される。

一実施形態では、誘電体層１０６は、４０－１００マイクロメートルの厚さで塗布される。別の実施形態では、誘電体層１０６は、チタン酸バリウムの均一な分布を確実にするように、４０－１００マイクロメートルの厚さで２、３回連続して塗布される。材料の過度の蓄積または塗布の不均一性は、誘電体層１０６の膨張、斑、走行または垂下をもたらす可能性がある。以下に説明するように、加熱し、イオン化された窒素大気下でスプレーによるコンフォーマルコーティングにより誘電体層を塗布することで、これらの望ましくない結果を排除することができる。

次に、誘電体層１０６に蛍光体層１０７を塗布する。蛍光体層１０７は、一般的には金属ドープ硫化亜鉛（ＺｎＳ）を担体内に過飽和懸濁液で保持した半導電性材料である。担体は、例えば、ＰＰＧ（登録商標）のＤ８９５カラーブレンダーなどの溶剤系バインダーであってもよい。交流信号によって発生した交流電場によって励起されると、金属ドープ硫化亜鉛は電場からエネルギーを吸収し、基底状態に戻る際に可視光線として再放出される。金属ドープ硫化亜鉛蛍光体層１０７は、技術的には半導体であるが、共重合体マトリックス内に封止化されると、背面基板層１０５や第２の電気接続部１０８、及びバスバー層１１２との間にさらなる絶縁層を効果的に提供する。

一実施形態では、蛍光体層１０７は、銀、銅及びマンガンのうちの少なくとも１つでドープされた硫化亜鉛、例えば、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｍｎなどと混合して過飽和懸濁液を形成したＰＰＧ（登録商標）のＤ８９５カラーブレンダーなどの溶剤系バインダーを含む。一実施形態では、ドープされた硫化亜鉛は、混合物の２０重量％を含有する。塗布に適した粘度にするために、還元剤が混合物に添加されてもよい。一実施形態では、溶剤系バインダーと還元剤を１：１．５の比率で混合する。

一実施形態では、蛍光体層１０７は、６０－１２０マイクロメートルの厚さで塗布される。

蛍光体層１０７の塗布は、長波長紫外線源などの紫外線照射下において、または暗所において実施されてもよい。塗布すると、蛍光体層はＵＶ照射により明るく発光し、塗布の均一性を向上させるための視覚的補助となる。

別の実施形態では、蛍光体層を塗布する際に、青色ＬＥＤ光源で、または暗所で基板を照射する。ＵＶ放射源と同様に、蛍光体層は、青色ＬＥＤ光源下で塗布されると明るく発光し、塗布の均一性を向上させるための視覚的補助となる。このように、青色ＬＥＤを光源とすることで、紫外線による有害な影響を受ける心配がない。

第２の電気接続部１０８は、蛍光体層１０７に固定されている。第１の電気接続部１０４と同様に、第２の電気接続部１０８は、はんだ付け接続、クーパー箔テープ、クリップ配置、ねじ込みファスナーなどを含む従来の手段によって蛍光体層に接続されてもよい。接続点は、絶縁及び防水目的で熱収縮シリコンチューブによって覆われてもよい。一実施形態では、第２の電気接続は、蛍光体層１０７に接着される銅箔粘着テープにはんだ付けされたワイヤなどの電気導管からなる。第２の電気的接続は、第１の電気的接続について上記で説明したように準備されてもよい。

次いで、バスバー層１１２が蛍光体層１０７に塗布されてもよい。バスバー層１１２は、以下に説明する透明導電層１１０に適した材料と同様の比較的低インピーダンスの帯状の導電材料を提供するように作用する。一般的には、バスバー層１１２は、背面基板層１０５の周辺に塗布されるが、背面基板層１０５と重ならないように塗布される。

バスバー層１１２に適した導電スプレー材料は、銀または銅などの金属添加物を含む市販の塗料、または銅および／または銀を含む微細金属粒子を混合した溶剤系塗料を含む。

一実施形態では、バスバー層１１２は、ＰＰＧ（登録商標）のＤ８９５カラーブレンダーなどの溶剤系バインダーに、３％銀９７％銅粉末を混合したものからなる。一実施形態において、溶剤系バインダーは、２０重量％の３％銀９７％銅粉末と混合される。塗布に適した粘度にするために、還元剤を混合物に添加してもよい。一実施形態では、溶剤系バインダーと還元剤は、１：１．５の比で混合される。

次に、ＧＰＩアンカーコート剤１０９を蛍光体層１０７、任意でバスバー層１１２及び第２の電気接続部１０８に塗布する。上述したように、ＧＰＩアンカーコート剤１０９は、次の導電層１１０をエレクトロルミネッセンス照明システム１０１に固定する剛性の下地層として機能する。また、ＧＰＩアンカーコート剤１０９は、ＰＥＥＤＯＴ／ＰＳＳ単独と比較して、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１の電気伝導度を最大で３桁上昇させる。ＧＰＩアンカーコート剤１０９は、水性溶媒中のグリセリンのような適切な脂質の、２％以上２０％以下、好ましくは３％以上１５％以下、４％以上１０％以下、５％以上８％以下から構成される。一実施形態では、水性溶媒は水である。好ましい実施形態では、水は脱イオン水である。

一実施形態では、ＧＰＩアンカーコート剤は、脱イオン水中に５％のグリセリンを含む。

実質的に透明な導電層１１０は、ＧＰＩアンカーコート剤１０９に均一に塗布される。導電層１１０は、高い電気導電性と光に対する一般的な透過性を併せ持つ。

透明導電層１１０は、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）等の導電ポリマーや、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の溶媒から構成されてもよい。透明導電層１１０は、シンナー／乾燥剤として作用するイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの適切な溶媒で希釈されてもよい、透明で柔軟なポリマーである製品ＣＬＥＶＩＯＳ（商品商標マーク）（ドイツ、レバークーゼンのヘレウス・クレビオス社）から構成されてもよい。導電背面基板層に適したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液については、上記で説明した。

ＣＬＥＶＩＯＳ（商品商標マーク）導電性ポリマーは、比較的高い効果を示し、環境にも優しい。さらに、ＣＬＥＶＩＯＳ（商品商標マーク）導電性ポリマーは、２０のスチレン共重合体をベースとしているため、下層の蛍光体層との化学的架橋／機械的接合のための機構が準備されている。

透明導電層１１０は、第１電気接続部１０４及び第２電気接続部１０８に接続された電源を用いて、スプレーによるコンフォーマルコーティングにより塗布されてもよい。このようにして、塗布中の蛍光体層１０７の照度を視覚的に監視することができ、透明導電層１１０の厚さ及び効率の十分性は、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１が所望の態様で発光することを可能にするために監視されることになる。必要な塗布の回数は、材料の均一性及び分布、並びにバスバー１１２内の任意の間隙の物理的距離によって決定される特定の局所導電率によって決定され得る。

一実施形態では、透明導電層１１０は、５－２０マイクロメートルの厚さで塗布される。

次いで、封止層１１１がエレクトロルミネッセンス照明システムに塗布される。透明な封止層１１１は、他の層を周囲からの影響から保護する働きをし、溶剤系塗料又はクリアコートで構成されてもよい。

一実施形態では、封止層１１１は、エレクトロルミネッセンス照明システムの上に塗布される電気絶縁材料であり、それによってランプを外部損傷から保護する。封止層１１１は、エレクトロルミネセンス照明システム１０１によって放射される光に対して一般的に高い透過性を有することが好ましく、また、トップコート層（複数可）と化学的及び／又は機械的結合するためのメカニズムを提供するために、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１及び周囲の基板１０２に塗布され得る任意の材料と化学的に適合する。封止層１１１は、水性、エナメル系またはラッカー系のいずれで構成されてもよい。好適な封止層１１１は、エレクトロルミネッセンス照明ランプを損傷から保護するために好適な硬度を有す透明なポリマーを含むが、これらに限定されるものではない。封止層１１１はまた、透明なビニルまたはプラスチックラミネートのような実質的に透明なラミネートであってもよい。

図３に示すように、一実施形態では、基板１０２は、ガラス又はプラスチックなどの透明材料であってもよく、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１は、基板１０２を通して光を放出するように構成されてもよい。このようなシステムでは、透明導電層１１０、バスバー層１１２、蛍光体層１０７、誘電体層１０６、導電背面基板層１０５及び封止層１１１は、本明細書に記載の材料及び方法を用いてこの順序で基板に塗布される。

別の実施形態では、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１は、図５に図示されるように、１つのシステムの上にもう１つ塗布された２つ以上のシステムから構成されてもよく、下部システムは上部システムの全体を通して光を放射する。このようなシステムにより、例えば、異なる色の独立した２つの光源を、１つの空間内で電子的に切り替えることが可能となる。

エレクトロルミネッセンス照明システム１０１の塗布は、各層の液体材料を霧化し、空気などの気体と混合して表面に塗布する吸引式及び／又は圧送式スプレー装置によるスプレーコンフォーマルコーティングであってもよい。このようなプロセスは、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１が塗布されるべきである基板上の領域をマスキングすることを含んでもよい。上述したように、基板１０２は、凸状、凹状、反射状、及びそれらの組み合わせを含む任意の所望の形状を有していてもよい。このプロセスを用いて、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１は、基材の形状に沿った形状となる。

絶縁プライマー層１０３、背面基板塗料層１０５、誘電体塗料層１０６、蛍光体塗料層１０７、ＧＰＩアンカーコート剤１０９、導電層１１０及び封止層１１１は、窒素大気下でスプレーによるコンフォーマルコーティングにより塗布されてもよい。一実施形態において、窒素は、例えば、約４０℃、約５０℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃、又は約８０℃に加熱されてもよい。好ましい実施形態では、窒素は、約７０℃に加熱される。

ある実施形態では、加熱された窒素はイオン化される。好適なシステムとしては、Ｎｉｔｒｏｔｈｅｒｍ（登録商標）スプレーシステムが挙げられる。このようなシステムを使用することは、加熱されイオン化された窒素がエレクトロルミネッセンス照明システム１０１の層と何ら反応しないので有益である。加熱されイオン化された窒素は、各層の粒子基板や、硬化過程におけるの蒸発の触媒効果に干渉しない。このように、加熱してイオン化された窒素を使用することで、層の適合性を上昇させる。また、この方法で層を塗布することで、埃や油、煙などの不純物を大幅に減らし、スプレー装置のライン内の湿気は排除される。

別の実施形態では、背面基板層１０５、誘電体層１０６、蛍光体層１０７、ＧＰＩアンカーコート剤１０９、及び導電層１１０は、プリンタを用いて基板に塗布される。このプロセスは、異なる層のデザインを可能にするＡｄｏｂｅイラストレーターまたは他のシステムなどのベクターベースのシステムで、所望のエレクトロルミネッセンス照明システム１０１を設計する構成であってもよい。次いで、デザインは、様々な媒体への印刷を可能にするインクジェットプリンタなどの適切なプリンタに送られる。

例えば、ローランドバーサワークスは、大判プリンタで動作するリッププリントプログラムである。バーサワークスは、カッティング専用のスウォッチカラーとカスタムカラーを備える。これらは、カスタムインクカートリッジとプリントヘッド専用に設定することができる。印刷されるエレクトロルミネセンス照明システム１０１の各層は、自身のカスタムインクカートリッジおよびプリントヘッドにリンクした専用スウォッチカラーが設定される。

エレクトロルミネッセンス照明システムにおける各層は、順番で正しいマイクロメートルサイズで別々に印刷される。プリンタは、加熱装置の上で層／色を基材に印刷してもよく、印刷は停止して乾燥し、そして次の層／色を印刷するためにプリンタに送り返すといった動作を行う。各層の厚み（マイクロメートル）、プレス回数、各層ごとの加熱・乾燥時間をプログラムすることで、各層の条件に合わせたプロセスを行うことができる。

印刷処理は、以下のステップで構成されてもよい。
１． 黒インクのような標準的なインク色で基材に識別マークを印刷し、インクが乾燥するのを待つ。
２． プリンタから基板を取り外す。
３． 第１の電気接続部１０４と第２の電気接続部１０８を基板に手動で設ける。
４． バスバー１１２および背面基板層１０５を基板に印刷し、第１および第２の電気的接続を行い、その後、乾燥させる。
５． 誘電体層１０６を印刷し、乾燥させる。
６． 蛍光体層１０７を印刷し、乾燥させる。
７． ＧＰＩアンカーコート剤１０９を印刷し、乾燥させる。
８． 透明伝導層１１０を印刷し、乾燥させる。
９． プリンタから基板を取り出し、ラミネート封止層１１１を塗布する。

ラミネートに、ステンシル、着色、フルカラー印刷等の層を任意で追加してもよい。

一実施形態では、印刷ソフトウェアは、基板１０２又はプライマー層１０３上の第１の電気接続部１０４及び第２の電気接続部１０８の外形を印刷するようにプログラムされる。その後、印刷は停止し、基板１０２は、第１及び第２電気接続部１０４及び１０８を材料に手動で設けることができるように、プリンタから排出されるか、さもなければ露呈される。

別の実施形態では、プリンタは、印刷処理中の適当なタイミングで、材料に銅接着剤を第１および第２電気接続１０４および１０８にプレスする機能を備える。

印刷されると、第１及び第２電気接続部１０４及び１０８は、例えば、第１及び第２電気接続部上に固定されるプラグコネクタ又はスパイクコネクタを介して、電源に接続するために露呈される。

一実施形態では、印刷処理で使用される基板１０２は、ポリマー、例えば、ビニルポリマーから作られる。

エレクトロルミネッセンス照明システム１０１を照明するために、電源が必要である。一実施形態では、電源は、交換可能な単三形３ｖ電池のような１つ以上の電池からなる携帯用電源である。あるいは、電源は、例えば、充電式３．７ｖ ６００ｍＡｈ電池、充電式３．７ｖ １０００ｍＡｈ電池、充電式３．７ｖ １８００ｍＡｈ電池、又は充電式３．７ｖ ３２００ｍＡｈ電池などの１つ以上の充電式電池から構成されてもよい。

また、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１と電源との間にＡＣ－ＤＣインバータが電気的に接続されていてもよい。インバータの電圧は、５０ｖ－１５０ｖの範囲であってもよく、例えば、５０－１２０ｖ、５０－１１０ｖ、５０－１００ｖ、５０－９０ｖ、５０－８０ｖ、５０－７０ｖ、５０－６０ｖの範囲であってもよい。好ましくは、インバータの電圧は、５０ｖ－７０ｖの範囲とする。インバータ８０４は、２００－２，０００Ｈｚ、例えば、３００－２，０００Ｈｚ、４００－１，８００Ｈｚ、５００－１，８００Ｈｚ、６００－１，８００Ｈｚ、７００－１，８００Ｈｚ、８００－１，８００Ｈｚの周波数で動作することになる。好ましくは、インバータ８０４は、７００Ｈｚ－１８００Ｈｚで動作する。

また、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１と電源の間には、制御スイッチが電気的に接続されていてもよい。制御スイッチは、エレクトロルミネッセンス照明システム１０１を点灯及び消灯させる。また、制御スイッチは、例えば、タイマー集積回路チップ等を有する制御スイッチを用いて、エレクトロルミネセンス照明システム１０１をオフ、連続オン、又は点滅方式で断続的にオンにすることを含む異なるモードで制御してもよい。一実施形態では、制御スイッチは、磁気リードスイッチである。

電源の再充電を容易にするために、充電ポートが電源に電気的に接続されてもよい。あるいは、電源は、収納箱に配置されてもよく、当該収納箱は、Ｑｉ充電レシーバ又はコイルなどのワイヤレス充電レシーバを含んでいてもよい。収納ボックスは、ポリカーボネートまたはアクリロニトリルブタジエンスチレンまたは同様の耐久性プラスチックなどの耐久性材料から製造されてもよい。

収納ボックスは、電源、インバータ、磁気リード制御スイッチ、ワイヤレス充電レシーバ、安全遮断回路、および任意でＬＥＤステータスライトを含む密閉装置であってよい。収納ボックスは、全ダクトの侵入を防ぎ、水中での長時間の浸漬に耐えることができる。一実施形態では、収納ボックスは、６８（ＩＰ６８）の防水保護等級を有する。

解釈

本明細書における先行技術（またはそこから派生した情報）または既知の事項への言及は、その先行公開物（またはそこから派生した情報）または既知の事項が本明細書に関連する努力の分野における共通一般知識の一部を形成することを承認や容認、またはいかなる形の示唆ともみなされないし、またそうみなされるものでもない。

本発明の範囲から逸脱することなく、多くの改変が当業者には明らかであろう。

Claims (16)

1. 基板にエレクトロルミネッセンス照明システムを塗布するためのプロセスであって、
   前記基板を選択するステップと、
   任意で、前記基板に絶縁プライマー層を塗布するステップと、
   前記基板またはプライマー層に第１の電気接続部を設けるステップと、
   背面基板層を前記基板またはプライマー層および前記第１の電気接続部に塗布するステップと、
   前記背面基板層に誘電体層を塗布するステップと、
   前記誘電体塗料層に蛍光体層を塗布するステップと
   前記蛍光体層に第２の電気接続部を設けるステップと、
   前記蛍光体層と第２の電気接続部にＧＰＩアンカーコート剤を塗布するステップと、
   前記ＧＰＩアンカーコート剤に実質的に透明な導電性フィルム層を塗布するステップと、
   前記エレクトロルミネッセンス照明システムに封止層を塗布するステップと、
   を含み、
   前記蛍光体層は、前記背面基板層と前記導電性フィルム層との間に電流を流すと励起され、前記蛍光体層がエレクトロルミネッセンス照明を発光するプロセス。
2. 前記背面基板層、前記誘電体層、前記蛍光体層および前記封止層は溶剤系塗料層である、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記導電性フィルム層は水系塗料層である、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記絶縁プライマー層、前記背面基板層、前記誘電体層、前記蛍光体層、前記ＧＰＩアンカーコート剤、前記導電性フィルム層、および最終クリアコートは、スプレーによるコンフォーマルコーティングによって塗布される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロセス。
5. 前記絶縁プライマー層、前記背面基板層、前記誘電体層、前記蛍光体層、前記ＧＰＩアンカーコート剤、前記導電性フィルム層および最終クリアコートは、窒素大気下でスプレーによるコンフォーマルコーティングによって塗布される、請求項４に記載のプロセス。
6. 前記蛍光体層の塗布時に、前記基板は、青色ＬＥＤ光源または紫外線光源により照射される、請求項４または５に記載のプロセス。
7. 前記蛍光体層を塗布する際に、前記基板は、青色ＬＥＤ光源により照明される、請求項４に記載のプロセス。
8. キャリアガスとして窒素を用いて各層を塗布する、請求項４乃至７のいずれか１項に記載のプロセス。
9. 前記窒素はイオン化されている、請求項８に記載のプロセス。
10. 前記窒素は７０℃に加熱されている、請求項８または９に記載のプロセス。
11. 前記背面基板層、前記誘電体層、前記蛍光体層、前記ＧＰＩアンカーコート剤、および前記導電性フィルム層は、プリンタを用いて前記基板上に塗布される、請求項１に記載のプロセス。
12. 前記基板はビニル基材である、請求項１１に記載のプロセス。
13. 前記封止層はラミネート層である、請求項１１または１２に記載のプロセス。
14. 電流は、１つ以上の電池からなる携帯用電源によって供給される、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のプロセス。
15. 前記電池は充電式電池である、請求項１４に記載のプロセス。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のプロセスにより調製された、エレクトロルミネッセンス照明システム。
    

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