JP3113456U - 二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 技師や作業者を感電から保護するだけでなく、ＥＭＩ（電磁妨害）防止機能を有する二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルを提供する。
【解決手段】 接地された透明導電フイルムである上側電気シールド３２’、接地された導電フイルムである下側電気シールド３４’、および上側電気シールド３２’と下側電気シールド３４’との間に挟まれた、上側電気シールド３２’を通して発光線を放出できるエレクトロルミネセント素子３３を有してなる。上側電気シールド３２’および下側電気シールド３４’は、電源のアース端子８３に一緒に接続されている。
【選択図】 図４

Description

本考案は、二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルに関し、より詳しくは、漏電電流および電磁妨害に備えたエレクトロルミネセント・パネルに関する。

エレクトロルミネセント素子の製造における大きな進歩のために、エレクトロルミネセント素子の輝度がかなり増加してきた。この点に関して、エレクトロルミネセント素子は、６０×９０ｃｍ²から１００×１４０ｃｍ²の面積を持つ看板などの大型の屋外看板のバックライト光源の機能を果たすことができる。一般的に言えば、ユーザは、エレクトロルミネセント素子の動作電圧および交流周波数を制御して、その輝度を変えることができる。このとき、動作電圧の範囲は６Ｖから２２０Ｖまでであり、交流周波数は５０Ｈｚから１，５００Ｈｚまでである。動作電圧または交流周波数の調節により、発光の輝度や色合いが制御される。１，２００Ｈｚでの１４０Ｖは、エレクトロルミネセント素子の駆動電源にとっての現在一般的な駆動仕様である。

図１は、従来のエレクトロルミネセント素子の断面図である。エレクトロルミネセント素子は、上側絶縁層１１、前面電極層１２、蛍光層１３、誘電体層１４、背面電極層１５および下側絶縁層１６を有してなる。蛍光層１３は、電気エネルギーにより励起された後に、上側絶縁層１１を通して蛍光線を放つ。したがって、上側絶縁層１１は、エレクトロルミネセント素子１０の照明面である。前面電極層１２は透明なＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）材料から製造され、背面電極層１５は、誘電体層１４上に銀またはカーボン・ペーストをコーティングまたはプリントすることにより形成される。

大型の看板に施されるエレクトロルミネセント素子１０は一般に、金属プレートまたは金属フレームの表面に固定される。金属プレートは、公衆に表示するために人目を引く場所に立てられる。周囲の湿度が高くなったり、下側絶縁層１６の誘電率が十分に大きいので、エレクトロルミネセント素子１０と金属プレートとの間に浮遊コンデンサが存在し、漏電電流が生じる。

図２は、従来のエレクトロルミネセント素子の用途において生じる漏電電流および感電を示す説明図である。エレクトロルミネセント素子１０は、金属プレート２１に固定され、電源から電力が供給され、インバータ２２を介して室内ソケット８０に接続されている。一般的なソケット８０は、電流ライン８１、中性ライン８２およびアースライン８３それぞれの三つの挿入孔を備えている。ソケット８０に照らして、インバータ２２は、それぞれ、中性ライン８２および電流ライン８１に接続された二つのプラグ端子２２１および２２２を有する。浮遊コンデンサ２３１がエレクトロルミネセント素子１０と金属プレート２１との間に存在するので、金属プレート２１の表面に電荷が蓄積する。電圧計を用いて、金属プレート２１とアースライン８３との間の電圧を測定すると、それらの間には著しい電圧差が存在する。人が金属プレート２１に触れると、その人は、体を通る電流により感電する。エレクトロルミネセント素子１０の面積が１，０００ｃｍ²を超える場合、その駆動電源は、１４０Ｖと１，２００Ｈｚの仕様に設定されるため、金属プレート２１とアースライン８３との間の電圧は１，０００Ｖより高い。一方で、浮遊コンデンサ２３２がインバータ２２内に存在し、それゆえ、金属プレート２１に触れた人は閉回路の一部となる。

従来のエレクトロルミネセント素子１０の構造は、単純過ぎて感電の危険をなくすことができない。特許文献１および２にはそれぞれ、エレクトロルミネセント素子の裏側に取り付けられた構成要素を電磁妨害から保護する下側シールド層を備えたエレクトロルミネセント素子が開示されている。

このエレクトロルミネセント素子は、平面光源であり、大きな画像を表示することができる。駆動電源の仕様が１４０Ｖと１，２００Ｈｚである場合、多数の電磁波が照明面から放射される。この事実のために、要求される電磁放射線の減少した動作環境が得られない。
米国特許第５８９９５４９号明細書 米国特許第６５２８９４１号明細書

手短に言えば、エレクトロルミネセントの組合せにおいて、エレクトロルミネセンスの市場が上述した問題を克服するために、漏電電流を避けることが至急に必要である。

本考案の主要な目的は、二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルを提供することにある。漏電電流は、二つの電気シールドにより接地すなわちアースに導かれる。したがって、人が、エレクトロルミネセント素子を担持している金属プレートに触れたときに、体を通る電流による感電の危険はなくなる。

本考案の第二の目的は、電磁妨害のないエレクトロルミネセント・パネルを提供することにある。このエレクトロルミネセント・パネルは、二つの電気シールドによって外部の電磁波の干渉の影響を受けない。さらに、エレクトロルミネセント・パネルから生じた電磁放射線は、外部に放出されないように、これらのシールドにより吸収される。

これらの目的を達成するために、本考案は、二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルを開示する。この二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルは、エレクトロルミネセント素子、上側電気シールドおよび下側電気シールドを有してなる。上側電気シールドは、透明な導電材料であり、エレクトロルミネセント素子の照明面上を被覆している。下側電気シールドは、導電材料であり、エレクトロルミネセント素子の非照明面上に設けられる。上側電気シールドおよび下側電気シールドは、電源のアースラインに一緒に接続される。したがって、電磁妨害と感電が生じなくなる。

さらに、エレクトロルミネセント素子から発せられる振動を吸収するために、下側電気シールドをエレクトロルミネセント素子と結合するのに弾力性緩衝材料が用いられる。同様に、上側電気シールドをエレクトロルミネセント素子に接着するのに弾力性緩衝接着剤が用いられ、それゆえ、振動挙動は照明面から外部に伝達し得ない。

図３は本考案による二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルの断面図である。二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル３０は、エレクトロルミネセント素子３３、上側電気シールド３２および下側電気シールド３４を有してなる。上側電気シールド３２は、ＩＴＯおよび導電性有機高分子化合物などの透明な導電材料であり、エレクトロルミネセント素子３３上を被覆している。下側電気シールド３４は、薄い金属（アルミニウム、鉄など）プレートおよびエレクトロルミネセント素子３３の照明面の反対にある非照明面上のプリントにより被覆された銀またはカーボンペーストなどの導電材料から製造される。

エレクトロルミネセント素子３３は、上側絶縁層３３１、前面電極層３３２、蛍光体層３３３、背面電極層３３４および下側絶縁層３３５を有してなる。二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル３０は、上側電気シールド３２と結合するのに上側絶縁層３３１を用い、下側電気シールド３４も、下側絶縁層３３５によりこのパネルに取り付けられている。さらに、透明な保護層３１が、掻き傷により生じる任意の損傷に備えて上側電気シールド３２の表面を被覆している。同様に、絶縁体３５が下側電気シールド３４の下面を被覆して、外力に耐えることができる。

誘電体層（図示せず）が蛍光層３３３と背面電極層３３４との間に存在する。誘電体層はＢａＴｉＯ₃などの圧電材料から製造される。電力が供給されたエレクトロルミネセント素子３３が照明し始めると、誘電体層の振動挙動が、電場の刺激により誘発される。図４に示すように、エレクトロルミネセント素子３３から生じる振動を吸収するために、弾力性緩衝接着剤３６を用いて、下側電気シールド３４’をエレクトロルミネセント素子３３と結合させる。他方で、同様に弾力性緩衝接着剤３５を用いて、上側電気シールド３２’をエレクトロルミネセント素子３３に接着し、それゆえ、力学的な波は、照明面から外部の支持フレームに伝達できない。弾力性緩衝接着剤３６の代わりに、接着剤が被覆されたスポンジまたはゴムが、同じ衝撃吸収および結合の機能を有する。上側電気シールド３２および下側電気シールド３４を保護する目的で、それらの表面を被覆するために、透明な保護層３１’および絶縁体３５’も必要である。

図４は、本考案による、感電および電磁妨害に備えたエレクトロルミネセント・パネルの用途を示す説明図である。エレクトロルミネセント・パネル３０’が金属プレート４２に固定されており、電源から電力が供給され、インバータ４１を介して室内ソケット８０に接続されている。インバータ４１は、それぞれ、中性ライン８２および電流ライン８１に接続された二つのプラグ端子４１１および４１２を有する。極性反転後、電流ライン８１は前面電極層３３２および背面電極層３３４に接続される。さらに、上側電気シールド３２’および下側電気シールド３４’は、ソケット８０のアースライン８３に一緒に接続され、それゆえ、それらに蓄積する電荷はアース端子に迅速に導かれる。

エレクトロルミネセント・パネル３０’が車体に施される場合、上側電気シールド３２’および下側電気シールド３４’はその金属構造体に一緒に接続される。同様に、それらのシールドは、大型機械の金属製カバーにも接続されている。電圧計９０を用いて、金属プレート４２とアース端子８３との間の電圧差を測定すると、電圧計の表示はゼロに近づく。すなわち、人が金属プレート４２に触れたときに、漏電電流または放電により生じた感電は、その人の体は通過しない。

他方で、上側電気シールド３２’および下側電気シールド３４’は、アース端子に一緒に接続されているので、それらのシールドは、エレクトロルミネセント・パネル３０’の電磁放射線を吸収し、外部から電磁妨害を隔離できる。結論として、本考案は、技師や作業者を感電から保護するだけでなく、ＥＭＩ（電磁妨害）防止機能を有する。

従来のエレクトロルミネセント素子の断面図 従来のエレクトロルミネセント素子の用途において生じる漏電電流および感電を示す説明図 本考案による二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルの断面図 本考案による、感電および電磁妨害に備えたエレクトロルミネセント・パネルの用途を示す説明図

符号の説明

１０、３３ エレクトロルミネセント素子
１１、３３１ 上側絶縁層
１２、３３２ 前面電極層
１３、３３３ 蛍光層
１４ 誘電体層
１５、３３４ 背面電極層
１６、３３５ 下側絶縁層
２１ 金属プレート
２２、４１ インバータ
３０ 二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル
３１ 保護層
３２ 上側電気シールド
３４ 下側電気シールド
３５ 絶縁体
８０ 室内ソケット

Claims (14)

1. 二重シールド・エレクトロルミネセント・パネルであって、
   接地された透明導電フイルムである上側電気シールド、
   接地された導電フイルムである下側電気シールド、および
   前記上側電気シールドと前記下側電気シールドとの間に挟まれた、該上側電気シールドを通して発光線を放出できるエレクトロルミネセント素子、
   を有してなる二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
2. 前記上側電気シールドおよび前記下側電気シールドが一緒に、電源のアースラインに接続されているかまたは直接接地されていることを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
3. 前記上側電気シールドおよび前記下側電気シールドが一緒に、車両または大型機械の金属構造体に接続されていることを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
4. 前記下側電気シールドが薄い金属プレートであることを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
5. 前記下側電気シールドが銀ペースト層またはカーボンペースト層であることを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
6. 前記銀ペースト層またはカーボンペースト層が前記エレクトロルミネセント素子の上に被覆またはプリントされていることを特徴とする請求項５記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
7. 前記上側電気シールドがＩＴＯまたは導電性有機高分子化合物であることを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
8. 前記上側電気シールド上に被覆された透明な保護層をさらに有することを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
9. 前記下側電気シールド上に形成された絶縁体をさらに有することを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
10. 前記下側電気シールドと前記エレクトロルミネセント素子との間に挟まれた緩衝材をさらに有することを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
11. 前記緩衝材がスポンジまたはゴムであることを特徴とする請求項１０記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
12. 前記緩衝材が弾力性接着剤であることを特徴とする請求項１０記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
13. 前記上側電気シールドと前記エレクトロルミネセント素子との間に挟まれた透明緩衝材をさらに有することを特徴とする請求項１記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。
14. 前記緩衝材が弾力性接着剤であることを特徴とする請求項１３記載の二重シールド・エレクトロルミネセント・パネル。

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