JPH0766855B2 - 電気回路及び電気部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は所望の電気的及び機械的特性を持つた粒子を
含んでいる流体の付着及び乾燥による電気部品の製造に
関係している。

別の見方では、この発明はエレクトロルミネセンス・ラ
ンプ（電界発光灯、ELランプ）に関係しているが、この
ELランプは典型的には、りん光体粒子含有層を対応する
両電極間に配置し、この両電極にりん光体粒子への刺激
電位を加えるようにし、且つ電極層の少なくとも一つを
りん光体により発射される光に対して半透明にすること
によつて形成される。りん光体含有層にはりん光体の時
期尚早の劣化を防ぐために水分浸透に対する障壁層が設
けられており、例えば曲げの繰返し又は温度の変化によ
る層間はく離を避けるために隣接する層間の永久接着が
要求されるが、特に、異なる物理的特性を持つた材料か
ら各層ができている場合にはこの層間はく離が従来技術
のELランプにおけるような時期尚早の故障を発生させる
ことにもなり得るので、それが要求される。

従来認識されてきたことであるが、電気的特性を持つた
重合体インクでの印刷によるなどしての流体の付着は、
電気部品の製造に関して、製造の速さ及び正確さ、低費
用、小さい製品寸法などを含む多くの利点を持つている
であろう。しかしながら、既知のインク及び塗料流体の
制限事項並びにそれらの使用方法における制限事項のた
めにその技術の適用可能性及び実現可能な電気的動作特
性が制限されてきた。特に、シルクスクリーン印刷及び
ドクターブレード塗布のような高せん断力大量転写技術
は簡単な導体以外の製品については広範囲の用途を見い
出していない。

そのような技術については多くの、明らかに接触する要
件がじやまになつているのである。粒子分布の非一様性
によつて非一様な電気的特性が生じることがあるので、
その種の任意の調合品は電気的に活性な粒子を一様な懸
濁状態に保持し且つ使用前並びに付着及び乾燥工程中に
その粒子の沈降を抑止することが必要である。一般的な
顔料に比べた場合の非常に高密度のある種の電気的に活
性な添加物、及びこれの一般的な球面形状がこの要求を
増大させる。

任意の実用的な流体調合品にとつて、各塗布ごとにかな
りの乾燥膜厚を得るために、通常重量比で50％程度の高
率の重合体結合剤を有することが重要である。膜厚は通
常所望の電気的特性並びに機械的強度及び耐摩耗性を達
成するのに必要とされる。

そのような調合品にとつては更に、非常に揺変性であつ
て、すなわち高度の「擬似体」を持つていて、高密度添
加物粒子を懸濁させることができると共に、なおせん断
力の下で一時的な比較的低い粘度を持ち得て（すなわ
ち、「せん断薄切り」が可能であつて）流体調合品の基
板へのきれいで正確な転写を可能にすることが必要であ
る。このような形成の正確さは、膜圧の一様性によつて
電気諸特性の一様性が決まるので重要である。

更に、延伸塗布中一定の粘度を達成し又はインクが大気
にさらされている間に印刷工程を行うために周囲温度で
比較的低い蒸発率を呈する揮発物の使用をその種の調合
品が可能にする要件がある。粘度及び濃度の変化は付着
物の諸特性を変える。

任意の調合品及びそれの塗布方法が塗布の行われる基板
及び続いて塗布されるような材料と融和性があり、従つ
て製造中又は使用中の回路の種々の部品に損傷が生じな
いようになるという更に別の要件がある。

湿気の存在下で劣化を受けやすい添加物、例えばELラン
プ用のりん光体粒子を持つた回路部品の場合には、この
粒子の保護に関係した更に厳しい要件がある。

これら及びその他の要件は、電気部品及び電気回路の形
成のために流体転写技術の使用を広めようと努める人に
とつて又ランプにとつて障害となるであろう。

発明の要約 この発明により発見されたことであるが、ポリふつ化ビ
ニリデン（PVDF）からなる粉末粒子の液体分散は同時に ａ）形状が概して球形である結晶質の硬質高密度の粒子
を含む広範囲の種類の電気的特性を持つた添加物の任意
のものを所望の濃度で一様に懸濁させることができ、 ｂ）有効な濃度のその種の粒子を含有しながら、高せん
断力転写によつて基板に正確に制御可能な厚さ及び輪郭
線で付着させられることができ、 ｃ）そのように付着させられたときには、膜自体は例え
ば水分の吸収率が低い、連続した一様な障壁膜中に融解
することができ、 ｄ）所望の場合、他の電気的特性の添加物を含むその他
の同種の層と、一つの層とに融解してモノリシツクの電
気部品を形成することができ、 ｅ）ELランプ、特に、例えば湿気の存在によつてそこな
われる添加物を持つたELランプを含む多くの有用な電気
回路部品を高度の正確さ及び制御可能性で印刷及び塗布
により製造するためのすべての要件を一般に満たすこと
ができる。

この発見は、周囲の熱及び湿気並びにその他の使用条件
に対して非常に抵抗力のある製品を形成するのに使用す
ることができる。層と層とでは電気的特性が著しく異な
つているにもかかわらず、PVDF結合用重合体は融解中制
御可能な程度の層間浸透が可能であることがわかつてお
り、これは一方ではモノリシツク特性を与えて、例えば
層間はく離を生じることなく曲げを繰り返すことを可能
にするのに十分であり、又他方では隣接する層における
異なつた電気的添加物間の有害な混合の影響を避けるた
めに十分に制限される。PVDFは隣接する層において広範
囲に異なつた物理的特性を呈する添加物粒子を持つた結
合剤として使用することができ、又全多重層付着物は同
じ膨張係数、水分に対する同じ反応、及び共通の処理温
度をいたるところに呈する。それゆえ各層は他の層に対
して害を及ぼすことなく最適の条件下で製作することが
でき、従つて装置全体は使用条件に一様に応答すること
になる。

連続した層のシルクスクリーン印刷及びドクタブレート
塗布の簡単な技術によつて著しい結果が得られた。特に
重要なことであるが、並外れの湿気抵抗力、発光性及び
耐久性を持つた、発光りん光体及び被覆層を含んだ回路
部品を作り得ることが発見された。りん光体の水分感応
性はこのことを特に重要な発見にしている。

この発明はそれゆえ、液相中に分散した重合体固体の懸
濁物の一つの又は一連の重ね合わされた薄い層を基板上
に付着させて乾燥させることによつて、電気回路部品を
形成する方法、及びその結果生じる製品、特にELランプ
を特徴としており、その場合重合体の主要成分はポリふ
つ化ビニリデン（PVDF）であり、層の少なくとも一つに
対する液体懸濁物は、PVDFの諸特性値とは実質的に異な
つた電気的特性値の誘電性、抵抗性及び導電性物質から
なる群から選ばれた粒子の一様な分散物を含んでおり、
又前記の方法は重合体をその層の全範囲にわたり層間で
連続的に融解してモノリシツク・ユニツトを形成するこ
とを含んでいる。

ある場合には実質上類似の特性を持つた同族体を使用し
てもよいが、主としてPVDFの単独重合体からなる重合体
粉末が顕著な特性の電気部品及び層を生成することがわ
かつており、且つ又これが市販で入手可能であるので、
この重合体が現在好んで用いられている。

採択実施例においては、各層は次の層の付着に先立つて
重合体粒子を融解するように十分に加熱されて連続した
膜状の層を形成し、液相の主要成分はその付着の条件下
で重合体に対してほとんど溶解度を持たず、液相は、メ
チルイソブチルケトン（MIBK）、酢酸ブチル、シクロヘ
キサノン、ジアセトンアルコール、ジイソブチルケト
ン、ブチロラクトン、テトラエチル尿素、イソホロン、
りん酸トリエチル、酢酸カルビトール、炭酸プロピレ
ン、及びフタル酸ジメチルからなる群から選ばれた一つ
以上の成分から主として形成されており、液相は重合体
をほとんど溶解させることなく液相中での重合体粒子の
懸濁の安定性を促進するように選ばれた少量の活性溶媒
を含んでおり、液相はアセトン、テトラヒドロフラン、
（THF）、メチルエチルケトン（MEK）、ジメチルホルム
アミド（DMF）、ジメチルアセトアミド（DMAC）、テト
ラメチル尿素、及びりん酸トリメチルからなる群から選
ばれた少量の一つ以上の成分を、重合体をほとんど溶解
することなく液体中の重合体粒子の懸濁の安定性を促進
するのに十分な量において含んでおり、層のための液体
分散物は高せん断応力の下で粘度の相当の減小を呈する
ので層は高せん断力転写によつて付着させられ、層はシ
ルクスクリーン印刷で付着させられ、層はブレード（ナ
イフ）塗布によつて付着させられ、付着物は所定の印刷
形態のものであり、基板及びこれの上の付着物はたわみ
性ユニットを構成しており、そして各層の厚さは約0.00
3インチから0.0001インチまでの範囲にある。

図面の説明 最初に図面について簡単に説明する。

第１図はこの発明に従つて形成されたELランプの断面を
示す透視図であり、 第２図は第１図の２−２線におけるELランプの側部断面
図であり、 第３図は第１図に示したランプの一部分の、顕微鏡を通
して見た場合の拡大側部断面図である。

実施例による説明 最初に、薄い層として形成された選択された電気回路部
品の例である例ＡないしＤについて説明し、次に完全な
電気回路である例Ｅについて説明するが、この例Ｅの場
合にはELランプが例ＡないしＤにおいて説明されたよう
な層の一連の重合せによつて形成されるものである。

各例 例 Ａ−誘電体絶縁層 誘電体調合品を準備するために、主として酢酸カルビト
ール（ジエチルグリコールモノエチルエーテル）である
と考えられる液相中の、重量比45パーセントのポリふつ
化ビニリデン（PVDF）の10グラムのPVDF分散物を計り取
つた。この分散物はペンワルト社（Pennwalt Corporati
on）から「カイナー・タイプ202（Kynar Type202）」と
して市販されているものを入手した。電気的特性付与添
加物として、チタン酸バリウム粒子（約５ミクロン未満
の粒子寸法を持つている、富士チタン工業（Fuji Titan
ium）により供給されたBT206）を18.2グラムPVDF分散物
中に混合した。固体の濃度及び調合品の粘度を適当なレ
ベル維持して添加物粒子の一様な分散を維持すると共に
所望の転写性能を保持するために、付加的な量の酢酸カ
ルビトール（4.65グラム）を調合品に加えた。混合後、
調合品はどろどろのクリーム状になり又添加物粒子はこ
の例を準備するのに必要とされた時間中有意の沈降を生
じることなく分散物中に概して一様に懸濁状態のままで
あつたことが観察された。これは、少なくとも部分的に
は、調合品中に存在する固体PVDF粒子（典型的には直径
約５ミクロン未満）の数のせいである。

基板は、使用される担体流体に耐えるように且つ例えば
以下に述べるように500゜Fまでの極端な処理温度に耐え
るように、この場合はたわみ性PVDFフイルムが選ばれ
た。調合品は、この基板の上方に配置された320メツシ
ユのポリエステルスクリーン上に流した。調合品はその
高い見掛け粘度のために、漏れることなくスクリーン上
にとどまつていたが、スクリーン上にスキージを通過さ
せて流体調合品にせん断応力を及ぼすと調合品はその揺
変性のために薄くせん断されてスクリーンを通過して印
刷され、下の基板上に薄い層を形成した。付着層は、17
5゜Fで 乾燥させて液相の一部分を追い出し、そして次に500゜F
（PVDFの初期融点より高い）に加熱してその温度に５秒
間維持した。この加熱により残りの液相が追い出され且
つ又PVDFが融解して基板上で連続した滑らかな膜を形成
した。

乾燥した重合体層の、結果として生じた厚さは0.35ミル
（3.5×10^-4インチ）であつた。

基板上の第１層の上には既述のような調合品の第２層を
スクリーン印刷した。今や二つの層で覆われた基板を再
び前述のように加熱した。この第２の加熱段階により、
別々に施されたPVDF層が互いに融解した。最終製品は0.
7ミルの厚さのモノリシツク誘電体ユニツトであつて、
顕微鏡による断面の検査により判定したところでは、重
合体の両層間に明白な境界はなく、又基板との境界もな
かつた。添加後の粒子は付着物全体にわたり一様に分布
していることが判明した。

このモノリシツクユニツトは約30の誘電率を持つている
ことが測定された。

例 Ｂ−発光りん光体層 調合品を準備するために、18.2グラムのりん光体添加
物、硫化亜鉛（ジーテイーイー・シルバニア（GTE Sylv
ania）製のタイプ＃723、約15ないし35ミクロンの粒子
寸法を持つた滑らかに丸められた結晶）を例Ａに使用さ
れた、10グラムのPVDF分散物に導入した。混合後、りん
光体結晶の滑らかな形状及び比較的高い密度にもかかわ
らず、添加物は有意の沈降を生じることなく工程の残り
の期間中分散物中に一様に懸濁したままであることが、
やはり観察された。

調合品は、基板、この場合には標準印刷配線板材料であ
るポリエポキシドの硬質シート、上に、この基板の上方
0.145インチの所に配置された280メツシユのポリエステ
ルスクリーンを通してスクリーン印刷されて薄い層を形
成した。この付着層は、例Ａにおいて説明した二段階の
乾燥及び融解過程を受けて、PVDFは融解して基板上に連
続した滑らかな膜を形成し、これにはいたるところりん
光体結晶が一様に分布していた。

乾燥した重合体層の、結果として生じた厚さは1.2ミル
（1.2×10^-3インチ）であつた。

付着膜はUV検査されて、著しい明点又は暗点を伴うこと
なく一様にホトルミネセンスを呈することが判明した。

例 Ｃ−半透明導電性前面ランプ電極 この導電性調合品を準備するために、13.64グラムの酸
化インジウム（インジウム・コーポレーシヨン・オブ・
アメリカ（Indium Corporation of America）製の、325
メツシユの粒子寸法のもの）を例Ａに使用された、10グ
ラムのPVDF分散物に加えた。粘性をわずかに低くして転
写特性を高めるために付加的な量の酢酸カルビトール
（4.72グラム）を加えた。混合後、添加物粒子は有意の
沈降を生じることなく工程の残りの期間中分散物中に一
様に懸濁したままであることがやはり観察された。

調合品は、基板、この場合にはポリアミド・フイルム、
例えばデユポン社（E.I.duPont）製のカプトン（KAPTO
N）、上に、これの上方0.5インチの所に配置された280
メツシユのポリエステルスクリーンを通してスクリーン
印刷されて薄い層を形成した。この付着層は例Ａにおい
て説明された二段階の乾燥及び融解過程を受けて、PVDF
は溶解して基板上に連接して滑らかな膜を形成し、これ
にはいたるところ酸化インジウムの粒子が一様に分布し
ていた。

乾燥した重合体層の、結果として生じた厚さは0.5ミル
（0.5×10^-3インチ）であつた。

付着厚は検査されて、10Ω−cmの導電率を有すること、
及び、半導体酸化インジウム粒子と母材との透光性のた
めに相当程度の透光性を有することが判明した。

例 Ｄ−導電性母線 この導電性調合品を準備するために、15.76グラムの銀
フレーク（メツツ・メタラジカル社（Metz Metallurgic
al Corporation）製の、325メツシユ＃７の粒子寸法の
もの）を、前述の諸例に使用された、10グラムのPVDF分
散物に加えた。粒子は有意の沈降を生じることなく工程
の残りの期間中分散物中に一様に懸濁したままであつ
た。

調合品は、基板の上方0.15インチの所に配置された320
メツシユのポリエステルスクリーンを通して適当な基板
上にスクリーン印刷されて薄い層を形成した。付着層は
例Ａにおいて説明された二段階の乾燥及び融解過程を受
けて、PVDFは融解して基板上に連続して滑らかな膜を形
成し、これにはいたるところ銀フレークが一様に分布し
ていた。

乾燥した重合体層の、結果として生じた厚さは1.0ミル
（1.0×10^-3インチ）であつた。

付着膜は検査されて10^-3Ω−cmの導電率を持つているこ
とが判明した。

次の例においては、図面を参照して説明されるように、
異なる電気的特性を持つた前述のような重ね合わされた
薄い重合体層の付着物からなる完全なELラプ10を製作し
た。

例 Ｅ 第１図について述べると、このランプ形成に使用された
基板12は、取扱いに適当な寸法、例えばスイツチ×３イ
ンチの小片に切断されたたわみ性アルミニウム薄（4.2
ミル）であつた。この薄はキシレン溶剤で清浄化した。

基板12上に、この場合にはこの基板・電極12と上にある
発光りん光体層16（後述）との間の絶縁物として作用す
るように、誘電体層14を形成するための被覆調合品は、
例Ａにおいて説明されたように調製して、基板上に二層
に塗布した。

発光りん光体層16を形成するための被覆調合品は、例Ｂ
において説明されたように調製した。この調合品を下に
ある絶縁体層14の上にスクリーン印刷によつて重ね合わ
せ、そして基板を既述の加熱条件の下においた。

各層をPVDF物質の融解温度よりも高い温度にすると、PV
DFは新しく塗布された層の全体にわたつて且つ又各層の
間で融解して、第３図に顕微鏡下拡大図として示したよ
うに、基板上にモノリシツクユニツトが形成された。し
かしながら、異なつた電気的特性を有する隣接した層の
相互浸透は、隣接する層の厚い方のものの厚さの約５パ
ーセント未満に、すなわち約0.06ミル未満になるように
処理条件により制限して、異なつた電気的特性を付与す
る添加物粒子がモノリシツクユニツト内で層状にとどま
ると共にそのそれぞれの層全体にわたつて一様に分布し
た状態にとどまるようにした。

半導体上面電極18を形成するための被覆調合品は例Ｃに
おいて説明されたように調製した。この調合品は発光り
ん光体層16上にスクリーン印刷により重ね合わせた。基
板とこれの上に塗布された多重層は再びPVDF融解温度よ
りも高い温度に加熱して、半透明上方電極層を全体的に
融解させると共に下にある発光層とも融解させて、モノ
リシツクユニツトを形成した。酸化インジウムは、一般
的には半導体として特徴づけられているけれども、ここ
では導体として作用し、又それの透明さは付着層の透光
性を高める。

導電性母線20を形成するための被覆調合品は、例Ｄにお
いて説明されたように調製し、そして、比較的短い経路
により上方電極に電流を分布するという目的のために、
電極層の一方の縁部に沿つて延びた薄い狭い棒として半
透明上方電極18上にスクリーン印刷した。

接続線34,36（第１図）及び電源38を伴つたこの構造は
機能し得るELランプ10を形成している。電気はそれらの
線を通してランプに加えられ、母線層20により表面電極
18に分布されて、下にある層16のりん光体結晶を刺激し
てこれを発光させる。

しかしながら、例えばりん光体層16における水分の、損
傷を与える効果のために、ランプの各層の露出面の周り
に保護・絶縁層22を加えて基板12の周面を密閉すること
が望ましい。この層22も又次のようにしてこの発明に従
つて形成される。電気的特性用添加物の全くない、例Ａ
において使用されたPVDF分散物を、180メツシユのポリ
エステルスクリーンを通してランプ10の露出面上にスク
リーン印刷する。ランプは175゜Fで２分間乾燥させ、そ
して500゜Fで45秒間加熱した。塗布及び加熱手順は２回
行つて1.0ミルの保護・絶縁層22の総乾燥膜厚を得た。
（この層及び下にあるすべての層における結合剤として
PVDFを用いることによつて、各層は同じ処理要件及び制
約を持つ。それゆえ、上方の各層、及び保護膜は、別の
異なつた系統の結合剤を使用した場合に起こり得るかも
しれないような、下にある層の損傷を伴うことなく完全
に処理することができる。） 最終加熱段階を経て、第３図に拡大して示したような断
面のELランプ10が得られる。たわみ性基板12上に層状に
重ね合わされた重合体材料は各層内部及び各層相互間に
おいて融解して、基板と共に曲がる約3.4ミルの厚さの
モノリシツクユニツトを形成した。すべての層が同じ重
合体材料で形成されているので、モノリシツクユニツト
のすべての層は共通の熱膨張特性を持つており、従つて
検査中の温度変化により層間はく離は生じなかつた。
又、各層のPVDF成分粒子の融解、及び上面と露出側面と
を覆う保護層22を含む隣接した各層における重合体材料
の相互浸透に起因する各層の連続した膜状の性質のため
に、ランプは高湿度試験中湿気に対して非常に抵抗力が
あり、又りん光体結晶は、水分がりん光体層の結晶中に
浸透した場合に起こり得るような時期尚早の劣化を呈し
なかつた。

次の諸例においては、添加物の付加に先立つて、この発
明による有用な調合品の物理的特性の評価が行われた。

粘性 この発明の調合品にとつて有効であるような、添加物の
付加前の粘度の概略範囲を決定するために、液相として
のイソホロン、及びポリふつ化ビニリデン（PVDF）粉末
（ペンワルト製の、461粉末）を用いて二つの調合品を
調製したが、この粉末はイソホロン中にほとんど溶解し
ない、すなわち、約５パーセントより相当に低い溶媒和
が生じると予測されている。新しい調合品の物理的物性
は、第１調合品（調合品Ａ）がスクリーン印刷に有効な
範囲の下方端に近い濃度を持つまで、又第２調合品（調
合品Ｂ）が有効な範囲の上端に近い濃度を持つまで、PV
DF粉末又はイソホロンを添加することによつて調製され
た。

各調合品の重量比率及び結果として生じた粘度は表Ａに
示されたとおりである。

表 Ａ 調合品Ａ 調合品Ｂ PVDF 65 83 イソホロン 56 58 固体 重量％ 53.4 58.9 粘度 17700cps 200000＋cps 調合品の粘度は、Ｂ形粘度計（Brookfield Viscosity M
eter）、モデルLVFを用いて、＃６（低せん断力）設定
値で測定した。調合品Ａは＃３スピンドルを用いて200
×の乗算係数で試験され、88.5の平均の読みを与えた。
調合品Ｂは＃４スピンドルを用いて2000×の乗算係数で
試験されて、100の最大目盛を十分に越えたと思われる
平均の読みを与えた。

市販で入手可能なカイナール（Kynar）202PVDF分散物
（調合品Ｘ）の粘度は同じ装置によつて試験されて約40
000cpsの粘度を示した。（注意しておくが、PVDF固体の
重量百分率は試験調合品のいずれにおけるよりも市販の
製品における方が低く、市販品の系統では異なつた溶媒
を使用しているので、厳密な補間は不可能である。） 調合品のせん断薄切り特性を明らかにするために、標準
被覆調合品、この場合には例Ａにおけるようにして調製
された誘電体調合品、を更に試験した。この被覆調合品
は、前述のように、Ｂ形粘度計、モデルLVFにおいて＃
４スピンドルを四つの選択された異なつた速さ設定値で
動作させて試験されたが、スピンドルの速さは無論スピ
ンドルと調合品との間のせん断力に正比例する。表Ｂに
示したように、調合品の粘度はせん断のの増大と共に劇
的に減少した。

固体範囲 PVDFの重量百分率での固体は、使用された担体流体の性
質により、又添加物の物理的特性、例えば粒子表面積
（粒子形状、球形その他、且つ又粒子寸法）及び粒子密
度により変わる。全被覆調合品中に存在するPVDF固体の
範囲は重量比で約50パーセントから重量比で約15パーセ
ントまでにわたることができる。好適な範囲は重量比で
約25ないし45パーセントである。

その他の実施例 技術に通じた者には明白であるように、その他の多くの
実施例が次の請求の範囲の記載事項内に入る。

ELランプの保護層22は、125ポンド毎平方インチの圧力
下でポリふつ化ビニリデンの事前形成膜として施し、且
つランプはなお圧力下にある間に350゜Fで１分間加熱し
た後冷却してもよい。施される各別の層は0.010インチ
ほどの乾燥厚さを有することもできるけれども、一般的
には約0.003インチないし0.0001インチの範囲内の厚さ
が好適である。保護層は、下にあるランプの動作に有害
な物質の浸透に対して単独又は組合せで適切な保護を与
える、ランプ構造物と融和性の一つ以上のその他の物質
の事前形成膜として施してもよい。

既述のように、調合品は、スクリーン印刷によつて、又
は種々のドクターブレツド（ナイフ）塗布技術、例えば
ナイフ・オーバ・ロール（Knife over roll）若しくは
ナイフ・オーバ・テーブル（knife over table）によつ
て施すことができる。スクリーン印刷のせん断力付与条
件も又変えることができる。例えば、スキージは約２な
いし200インチ毎分の速度でスクリーンに沿つて前進さ
せればよく、又スクリーンオリフイスの寸法は一面上で
約1.4ないし７ミルの範囲内で変化してもよい。

主としてPVDFの単独重合体からなる材料が好適である。
しかしながら、表面印刷適性を改善するために、製造中
の処理適性を改善するために、又は表面結合性を改善す
るために、その他の材料をPVDFと混合してもよい。PVDF
と混合することのできる材料の一例はメタクリル酸ポリ
メチルであつて、これは、例えばPVDFの１ないし15重量
パーセント、望ましくは５ないし10重量パーセントで使
用される。又、PVDFの代わりに他の材料を使用すること
ができる。

選択の基準は、低い水分吸収率、粒子が高い温度で融解
して連続した水分障壁膜を形成できることと、並びにた
わみ性基板に施されたときの、たわみ性及び強度、であ
る。PVDF（単独重合体形式のもの）の一般的な物理的及
び機械的特性は表Ｃに示してある。

調合品の液相は、文献においてはPVDFのための「潜在溶
媒」として類別されている物質の群、すなわち、PVDFに
対して十分な親和力を持つていて高い温度では重合体を
溶媒和化することができるが、室温ではPVDFがほとんど
溶解できない、すなわち約５パーセント未満しか溶解で
きないような物質の群から選択すればよい。このような
物質では、メチルイソブチルケトン（MIBK）、酢酸ブチ
ル、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジイソ
ブチルケトン、ブチロラクトン、テトラエチル尿素、イ
ソホロン、りん酸トリエチル、酢酸カルビトール、炭酸
プロピレン、及びフタル酸ジメチルが含まれる。

付加的な溶媒和が望まれる場合には、比較的高い濃度で
は室温でPVDFを溶解することのできる限られた量の「活
性」溶媒、例えば、アセトン、テトラヒドロフラン（TH
F）、メチルエチルケトン（MEK）、ジメチルホルムアミ
ド（DMF）、ジメチルアセトアミド（DMAC）、テトラメ
チル尿素、及びりん酸トリメチルを担体に加えればよ
い。そのような限られた量の溶媒は、主として界面活性
剤のように作用して、PVDF重合体粒子と主要な液相との
間を結びつけるのに役立ち、従つてPVDF粉末分散を安定
化するものと考えられる。

技術に通じた者にはやはり明らかなように、被覆調合品
中のPVDF固体の粘度及び重量比は、例えば所望の粘性、
懸濁性及び転写特性を与えるように調整して、調合品を
広範囲に異なつた物理的及び電気的特性の添加物粒子と
共に使用できるようにしてもよい。

上に列挙した添加物は単に例として用いられたものであ
り、技術に通じた者には、その他の添加物を単独若しく
は組合せで、又は列挙した添加物を別の割合でこの発明
に従つて使用することができることは明らかであろう。

例えば、低抗体、半導体、及び導電体を形成するために
は、バルク抵抗率若しくはバルク密度に基づいて、又は
製造費のような別の基準に基づいて適当な添加物を選択
すればよい。添加物として有効な物質の例のバルク抵抗
率及びバルク密度は表Ｄに示してある。

もちろん、その他の多くの適当な物質も利用可能であ
る。例えば、上掲の金属又はその他のものの合金はある
場合には導電体を形成するのに使用することができ、ド
ナー又はアクセプタ・ドーパントの添加によつて安定に
半導体化される塩類はある場合には半導体を形成するの
に使用することができ、又ガラス（繊維、シヨツト若し
くはビード）又は粘土はある場合には電気抵抗のために
使用することができる。

同様に、絶縁体又は誘電体として有効な添加物は、調合
品に使用された物質の誘電率に基づいて、又はやはり密
度若しくはその他の要素に基づいて選択すればよい。

例えば、15を越える誘電率を呈する調合品を生じること
になる物質は容量性誘電体を形成するのに有効である。
この発明により添加物を使用すれば、前記のPVDFのもの
とは相当程度異なつた電気的特性を持つた複合層が得ら
れる。相当に高い誘電率を持つた物質の例はPVDFとの比
較のために表Ｅに示されている。

表 Ｅ 物 質 誘電率 密度 （概略値） （gm/c.c.） チタン酸バリウム 10000 6.0 チタン酸ストロンチウム 200 5.1 二酸化チタン 100 3.8 PVDF 10 1.8 ELランプの形成の際の使用に適する添加物粒子は、例え
ば銅又はマグネシウムから、慎重に誘導された不純物
（ドーパント）を伴つた硫酸亜鉛結晶からなつている。
代表的な材料は、米国ペンシルベニア州トワンダのジー
・テイー・イー、化学・や金事業部（GTE,Chemical and
Metallurgical Division,Towanda,Pennsylvania）から
商品名、タイプ723グリーン、タイプ727グリーン、及び
タイプ813ブルー・グリーンで売り出されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−111296（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−63795（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−148798（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−5380（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭59−3839（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−3840（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4417174（ＵＳ，Ａ) 米国特許3850631（ＵＳ，Ａ) 米国特許3421037（ＵＳ，Ａ) 米国特許3010044（ＵＳ，Ａ) カナダ特許1059678（ＣＡ，Ａ)

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に付着した重合体の一つまたは二つ
   以上の重ね合わされた薄い層を含み、 前記層の少なくとも一つの層がりん光体粒子を含み、こ
   のりん光体粒子を含む層はりん光体粒子に刺激電位を加
   えるように構成された対応する電極間に配置され、その
   上方電極が前記粒子からの放射線に対して透光性を有し
   ており、 前記重ね合わせ層の少なくとも一つは主要な成分がポリ
   ふっ化ビニリデン（PVDF）であり、 前記のPVDFを主要成分とする層が、PVDFを主要成分とす
   る重合体の粒子の流体分散物を付着させる工程及びこれ
   に続く乾燥工程と融解工程の生産物であり、 前記のPVDFを主要な成分とする重合体が、該重合体より
   なる層の全範囲において連続して融解状態になっている
   ことからなる、ELランプ。
2. 【請求項２】前記重ね合わせ層の少なくとも一つが、該
   層の基材である重合体の電気的特性値とは実質的に異な
   った電気的特性値を持った誘電性、抵抗性及び導電性の
   物質からなる群から選択された付加的粒子の一様な分散
   物を含有している、請求項１に記載のELランプ。
3. 【請求項３】りん光体を含む層がPVDFを主要成分とする
   層である、請求項１または２に記載のELランプ。
4. 【請求項４】基材である重合体の電気的特性値とは実質
   的に異なった電気的特性値を持った誘電性、抵抗性及び
   導電性の物質からなる群から選択された付加的粒子の一
   様な分散物が含有される層が、PVDFを主要成分とする重
   合体の層である、請求項２または３に記載のELランプ。
5. 【請求項５】前記導電性物質からなる付加的粒子が透明
   な半導電性の粒子である、請求項２ないし４のいずれか
   １項に記載のELランプ。
6. 【請求項６】前記重ね合わせ層が互いに融解してモノリ
   シックユニットを形成している、請求項１ないし５のい
   ずれか１項に記載のELランプ。
7. 【請求項７】さらに別の透光性外側層を備えており、 該外側層の主要成分はPVDFであり、 該外側層は、基材である重合体の電気的特性値とは実質
   的に異なった電気的特性値を持った誘電性、抵抗性及び
   導電性の物質からなる群から選択された付加的粒子のい
   ずれも全く含んでおらず、 該外側層は前記上方の電極層の上に配置され且つこの電
   極層と互いに融解している、請求項１ないし６のいずれ
   か１項に記載のELランプ。
8. 【請求項８】前記のPVDFを主要成分とする層が高せん断
   力転写による付着の結果として生じたものである、請求
   項１ないし７の１項に記載のELランプ。
9. 【請求項９】前記の重ね合わせ層が所定の印刷形態のも
   のである、請求項８に記載のELランプ。
10. 【請求項１０】前記の基板およびこれの上の前記の付着
    物がたわみ性ユニットを構成している、請求項１ないし
    ９のいずれか１項目に記載のELランプ。
11. 【請求項１１】前記の各層の厚さが7.62×10^-5mないし
    2.54×10^-6mの範囲にある、請求項１ないし10のいずれ
    か１項に記載のELランプ。
12. 【請求項１２】ELランプの基板を用意し； 該基板に該重合体の薄い層を重ね合わせて付着させ； 該重ね合わせ層の少なくとも一つにはりん光体粒子を含
    ませ； このりん光体粒子を含む層は、りん光体粒子に刺激電位
    を加えるように構成した電極間に挟まれるように配置
    し、その際、上方の電極はりん光体粒子からの発光に対
    して透光性となして、ELランプを製造する方法におい
    て、 前記重ね合わせ層の少なくとも一つの主要成分はポリふ
    ッ化ビニリデン（PVDF）とし、 前記PVDFを主要成分とする層の基板上への付着を次の工
    程： ａ）PVDFを主要成分とする重合体を液相に分散させ； ｂ）生じた分散液を基板上に層状に付着させ； ｃ）付着させた層を乾燥させ；そして ｄ）乾燥した層を非加圧下で加熱し、それによりPVDFを
    主要成分をする重合体よりなる層の全範囲において重合
    体を連続して融解する、 によっておこなうを特徴とする、ELランプの製造方法。
13. 【請求項１３】各層の主要成分はいずれもPVDFであり、
    該各層が次の層の付着に先立ってPVDFを主要成分をする
    重合体粒子を融解させるように十分加熱されて、連続し
    た膜状の層を形成する、請求項12に記載の方法。
14. 【請求項１４】前記の液相の主要な液体成分がPVDFを主
    要成分をする重合体に対してほとんど溶解性を呈しな
    い、請求項12に記載の方法。
15. 【請求項１５】前記の液相が、メチルイソブチルケトン
    （MIBK）、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、ジアセトン
    アルコール、ジイソブチルケトン、ブチロラクトン、テ
    トラエチル尿素、イソホロン、りん酸トリエチル、酢酸
    カルビトール、炭酸プロピレン及びフタル酸ジメチルか
    らなる群から選択された一つ以上の成分から主として形
    成されている、請求項12に記載の方法。
16. 【請求項１６】前記の液相が、前記のPVDFを主要成分と
    する重合体をほとんど溶解させることなく液相中の該重
    合体粒子の分散を促進するように選択された少量の活性
    溶媒を含んでいる、請求項14または15に記載の方法。
17. 【請求項１７】前記の液相が、アセトン、テトラヒドロ
    フラン（THF）、メチルエチルケトン（MEK）、ジメチル
    ホルムアミド（DMF）、ジメチルアセトアミド（DMA
    C）、テトラメチル尿素及びりん酸トリメチルからなる
    群から選択された少量の一つ以上の成分を、前記PVDFを
    主要成分とする重合体をほとんど溶解させることなく液
    体中の該重合粒子の分散をを促進するのに十分な量にお
    いて含んでいる、請求項14または15に記載の方法。
18. 【請求項１８】前記層を形成するための前記流体分散物
    が高せん断応力下で粘性の相当な減少を呈し、且つ前記
    層が高せん断力転写により付着させられる、請求項12に
    記載の方法。
19. 【請求項１９】前記層がスクリーン印刷によって付着さ
    せられる、請求項18に記載の方法。
20. 【請求項２０】前記層がブレード塗布によって付着させ
    られる、請求項18に記載の方法。
21. 【請求項２１】前記層がドクターナイフ塗布によって付
    着させられる、請求項18に記載の方法。