JPS6142272B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエレクトロルミネセント装置に係り、
特に、均一照射面を使用しこの上に背光グラフイ
ツク材が配置される広領域表示パネルに関する。

エレクトロルミネセント装置は一般に周知であ
り、特に寝室の終夜灯等として使用するのに好適
な狭領域装置が周知である。数10〜数100平方セ
ンチメートル（several square feet）あるいは
それ以上の広領域装置の開発は２つの原因によつ
て進んでいない。すなわち、エレクトロルミネセ
ント装置は、電圧が電極の一方の縁に印加された
ときに単極性電位面が形成されるような充分な導
電性を有する透明電極を使用して装置全体にわた
つて均一放射／単位領域を作り出すものである。
かかる電極は金属薄膜により形成されるのが一般
的なので、電極の導電率は薄膜の厚さを増大させ
ることによつて最適なものにされる。しかしなが
ら、薄膜の厚さを増大させると電極が不透明とな
るため、薄膜の厚さはできるだけ薄くしなければ
ならない。

したがつて、従来の装置は、一般に、装置が母
線から数cm程度（ａ few inches）以上離れる
ほどに延出されると表面に許容できない電圧降下
が生じるような導電率の低い適当な透明電極を使
用して構成されている。したがつて、かかる装置
は一般に直径が数cm（ａ few inches）を越え
ない程度の寸法のものであつた。また一方、装置
表面を横切るようにグリツド状に延設された母線
を使用する広領域装置が提案されているが、かか
る装置は、母線がこの下で発生される光をおおい
隠してしまうので光放射が不均一となり、満足で
きるものではない。

最近、金、銀または銅からなる金属電極が誘電
材からなる薄膜層の間にサンドイツチ状に狭まれ
て非反射1/4波長干渉フイルタを形成するような
多層電極を使用することによつて透明電極の透過
度を改良する技術が開発される。かかる構成を使
用するエレクトロルミネセント・パネルは米国特
許第4020389号（デクソン（Dickson）およびプ
リツト（Pruitt））に開示され且つその特許請求
の範囲に記載されている。かかる構成の電極を有
効に接触させる別の技術もまた開発された。この
技術は米国特許第4066925号（デクソン
（Dickson））に開示されている。かかる構成をと
ることによつてエレクトロルミネセント・パネル
の利用寸法を各方向に１メートル前後（several
feet）拡大することができる。しかし、背光看板
に使用できるエレクトロルミネセント・パネルお
よびより広領域パネルに対する要望が存在する。

本発明は、より大きな表示装置が得られる態様
で上述したのと同様な複数のデバイスを使用し、
単位領域に対する光放射が均一で光を妨害し覆い
隠すような電極は存在しない多重パネルエレクト
ロルミネセント光アセンブリを提供することを目
的とする。このアセンブリは実質的に平坦な支持
部材を含み、この支持部材は、互いに電気的に絶
縁されるとともに間隔をおいて延設され且つ上記
基板部材を横切るように実質的に同一平面にある
少くとも２つの導電体からなるアレイを有する。
複数の実質的に同一なエレクトロルミネセント・
パネルは互いに隣接して重ね合わされるように上
記支持部材に取付られ、各パネルは少くともその
一方の側部の縁に均一に光を放射するように構成
される。したがつて、いくつかのパネルのある縁
に沿う光非放射領域は、パネルの主部分における
光放射と実質的に同じ光放射が行われる縁部で終
端される他のパネル部分によつておおわれる。

各パネルは次の部材を含む。

(イ) 一方のシート状電極層が実質的に透明な２つ
のシート状絶縁層間にサンドイツチ状に狭まれ
たエレクトロルミネセント層からなる積層体。

(ロ) 少くとも２つの金属メツシユ・ストリツプで
あつて、各ストリツプが電極層の一方に電気的
に接続され外部においてパネルとの電気的接続
を可能にするために上記電極層から延設される
ような２つのストリツプ。

(ハ) 上記金属メツシユ・ストリツプが貫通するよ
うに延設され、不透湿性で且つ対風化性な透明
外被。

積層体を構成する層は少くとも１つの共通縁部
において終端され、これにより上記共通縁部のす
ぐ隣りの領域を含むエレクトロルミネセント層全
体にわたつて単位領域あたりの光放射を均一にす
ることができる。同様に、外被は金属メツシユ・
ストリツプの周囲にシールを形成することもに、
共通縁部のすぐ隣りの領域によつて発生される光
を含めて積層体から放射される光をおおい隠すこ
とはない、 上述のような重ね合せ構成をとることによつ
て、このアセンブリはパネル全体にわたつて実質
的に均一な照射領域を形成することができ、電極
接点、母線等に対応する非照射帯が形成されるこ
とはない。このような広い均一照射領域は、かか
る領域上に配置される背光グラフイツク透明物に
特に好適である。

本発明は、例えばセミトレーラ・トラツク等の
側部に設けられる自動車の看板の一部に好適に使
用し得る。エレクトロルミネセント・パネルの消
費電力が小さいのでかかる用途に特に好ましい。
特に好ましい実施例においては、例えば上記アセ
ンブリは、各パネルの幅が約30cm、長さが140cm
である３つのエレクトロルミネセント・パネルか
ら構成され得る。パネルが本発明によりこのよう
に構成された場合、全体の照射領域が約76.2cm×
132cmとなる。実際に使用している間に、個々の
パネルの効率が低下したり、例えば外被が損傷し
て局部的に動作不能となつて水分が積層体に浸透
して性能が低下したり、あるいは例えば岩等がパ
ネルを打撃して物理的に損傷して電極が短絡して
しまつたりする。かかる事態が生じた場合、本発
明によるアセンブリは故障パネルを取り外して新
しいパネルを挿入してその面に接続することがで
きる。現在、故障が生じた場合には全体のアセン
ブリを取り替えなければならないので、本発明に
よりかなり経済的となる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

本発明による好ましい多重パネル・エレクトロ
ルミネセント光アセンブリが第１図の全体正面図
に示されている。この図に示されているように、
アセンブリ１０は背板１６に固定されたフレーム
１４を含むハウジング１２を具備している。フレ
ーム１４の一側部１８は除去可能となつており、
これによりフレーム１４は開放可能となり別の部
材をこの中に挿入することができる。背板１６は
フレーム１４を形成する突出部を有するアルミニ
ウム部材がリベツトどめされるアルミニウム・シ
ートからなることが好ましい。第２図は第１図の
線２−２に沿う断面図であるが、この図にもまた
ハウジング１２が示され、さらに各構成要素がさ
らに明確に示されている。

アセンブリ１０はさらに３つのエレクトロルミ
ネセント・パネル３２，３４，３６を含み、これ
らのパネルは、パネル３６の上部がパネル３４の
下部によつて覆い隠され、パネル３４の上部がパ
ネル３２の下部によつて覆い隠されるように重な
り合わされて支持部材３８に取付られている。後
に詳述するように、各パネルは、パネル面の大部
分にわたつて光を放射し且つ少くともパネル面の
一つの縁部、換言すれば各パネルの露出部すなわ
ち下部に光を放射するように構成されているの
で、上述のような重ね合わせ形態をとることによ
つてパネル全体にわたる均一照射領域を作り出す
ことができる。各パネルにおける光非照射領域、
例えば各パネルの頂部を横切るように延設される
電極により生じる領域は覆い隠される。支持部材
３８は比較的に剛性でしかも可撓性のシートとす
ることが好ましい。例えば0.76mmのポリプロピレ
ンのシートから構成される。パネルは支持部材３
８にトランスフア接着剤、二重塗布接着テープ等
によつて接着され、所与のパネルが容易に取外さ
れて取り替えられるようにするのが好ましい。

各パネルの上述のように覆い隠された電極はそ
れぞれ電極接続ストリツプ対４０と４２，４４と
４６、および４８と５０に接続され、これらのス
トリツプは各パネルの一側部からフレームの側部
１８の下の凹部２３へ向けて延設されている。接
触ストリツプは平行に配設されて一対のワイヤ５
２と５４に接続されている。ワイヤ５２と５４は
ハウジング１２中の開口５６を貫通して結合され
て外部電源に接続され得るようになつている。

第２図により詳細に示されているように、支持
部材３８は凹部２２内に配置されている。また、
第２図にはパネル・アセンブリのうちの１つのパ
ネル３２が示されており、エレクトロルミネセン
ト・パネルの上にはグラフイツク材シート５８が
載置されている。また、凹部２４内には例えば
0.76mmの厚さのアクリル重合体薄膜からなる透明
保護シート６０が配置されることが好ましい。

３ちのパネル３２，３４および３６がそれぞれ
互いに載置される態様は第３図にも示されてい
る。第３図は第１図に示されたアセンブリを線３
−３に沿つて切断した断面図である。第３図にお
いて、フレーム１４と背板１６とが明確に示され
ており、保護シート６０は凹部２内に適当に保持
されている。また、第３図に明確に示されている
ように、凹部２２内に保持される部材には、グラ
フイツク材を含むシート５８だけでなくエレクト
ロルミネセント・パネル３２，３４および３６が
含まれる。この図にはまた、パネル３２の接点４
０と４２、パネル３４の接点４４と４６、および
パネル３６の接点４８と５０もより明確に示され
ている。

各エレクトロルミネセント・パネルに関連した
導電体ストリツプがフレームのヒンジ部１８の下
方の凹部へ向けて延長される態様は第４図にも示
されている。この図に示されているように、頂部
エレクトロルミネセント・パネル３２はエレクト
ロルミネセント・シート材６２を含み、このシー
ト材６２の上には印刷された標識６４を含むグラ
フイツク・シート材が配設されている。エレクト
ロルミネセント層６２はその後側に例えばアルミ
ニウムからなる金属箔を有し、この箔は該箔にオ
ーム接触する金属テープ６６に固定されている。
テープ６６は金属メツシユ接触ストリツプ６８に
はんだで結合されており、接触ストリツプ６８は
透明外被７０を貫通するように延設され、パネル
３２全体は外被７０内において密封されている。
第２金属メツシユ接触ストリツプ７２もまた外被
７０を貫通するように延設されて第２金属テープ
７４にはんだで結合されており、金属テープ７４
はパネル３２の頂部に沿つて延長されて透明導電
電極にオーム接触している。この透明導電電極は
蛍光体層６２の表面を横切るように延設されてい
る。金属メツシユ接触ストリツプ６８と７２は、
第１図に示されるワイヤ５２と５４のような一般
的電気リードの接続を非常に容易にするという点
において設けることが好ましく、またストリツプ
６８と７２は外被７０中を貫通する密封導電路を
形成する。外被７０は加熱密封可能な重合体材料
からなる２枚のシートから形成することが好まし
い。２枚のシートの縁部はともに加熱されて押圧
され、各シートはメツシユの間隙に流れ込み、メ
ツシユは接着されたシートの間に密封される。

第５図は例えば支持部材７７とグラフイツク・
オーバレイ７８の間にサンドイツチ状に狭まれた
好ましいエレクトロルミネサント・パネル７６を
示す詳細断面図である。かかる組立体は第２図お
よび第３図に示されるような凹部内に保持され
る。第５図に示されているように、パネル７６は
例えば米国特許第4066925号に開示され且つこの
特許請求の範囲に記載されたエレクトロルミネセ
ント・デバイスを含む。外被７９は、例えばアラ
イド・ケミカル・カンパニーのゼネラル・ケミカ
ル・デイビジヨン（Allied Chemical
Company，General Chemical Division）によつ
て製造されている“Aclar”ブランドの薄膜のよ
うなポリクロロフルオロエチレン
（Polychlorofluoroethy lene）のシートから形成
されことが好ましい。かかる薄膜はフルオロハル
カーボン薄膜系列（fluorohalocarbon films）の
１っであり、特に透明となるように且つ類まれな
蒸気バリアを形成するように設計され、加熱密封
されてハーメチツク・シールを形成する。同様
に、実質的に不透湿性の他の加熱密封重合体薄膜
も使用できる。また、かかる構成をとらず、
TiO₂またはこれと等価物からなる水分遮蔽薄膜
に包まれた蛍光体を使用する場合には、不透湿性
外被中に密封してもよい。

外被７９中に密封されるエレクトロルミネセン
ト・ランプはアルミニウムの箔電極８１と透明電
極８２との間にサンドイツチ状に狭まれたエレク
ロルミネセント材の層８０を具備している。透明
電極８２は透明支持部材８４上に担持されること
が好ましい。前に引用した特許に記載されている
ように、エレクトロルミネセント材８０の層は、
可撓性有機固着剤８８中のエレクロルミネセント
粒子８６の層がアルミニウムの箔シート８０に塗
布されるような予備成形物として準備されること
が好ましい、粒子８６は約30マイクロメータとい
う平均粒子寸法を有し、溶解状態で塗布されて乾
燥後約75マイクロメータの厚さのコーテイングが
形成されることが好ましい。同様に、透明電極８
２は当初支持部材８４上の薄膜コーテングの予備
成形物として形成される。

特に好ましい電極構成は米国特許4020387号に
開示され、かつその特許請求の範囲に記載されて
いる。かかる電極構成においては、透明薄膜金属
層が比較的大きな屈折率を有する薄い誘電体層間
にサンドイツチ状に狭まれている。誘電体層は1/
４波長の干渉フイルタを形成し、これにより電極
の伝導率が大きくなるとともに金属層の厚さを十
分なものにでき低抵抗電極を得ることができる。
第５図のパネル中に示された透明電極は、パネル
の一方の縁に沿つて蒸着されたより厚い金属薄膜
９０をさらに含み、透明薄膜金属層全体にわたつ
てパネルに供給される電位を分布させるように作
用する。電圧は、上述のような金属メツシユ接触
ストリツプがはんだ付けされ得る金属圧力感知接
着テープ９２を介して金属フイルム９０に印加さ
れる。帯状をなす電気的絶縁テープ９４はアルミ
ニウム箔電極８１と金属テープ９２との間の電気
的短絡を最小にするために設けられている。かか
るエレクトロルミネセント・パネルは、電極の伝
導率および導電率が類まれなために、少くとも一
方向の寸法が30cm、他方向の寸法が数ｍという構
成の前に例示したようなエレクトロルミネセン
ト・パネルを得ることができ、また適当な動作電
圧でパネル全体にわたつて比較的均一な電位分布
を得ることができ、したがつてパネル全体にわた
つて均一な発光を行うことができる。また、透明
電極が金属被覆ガラス・ストランドを具備する他
のパネル構成、あるいは他の公知の電極構成も同
様に使用できる。

したがつて、例えば、第５図に示されたパネル
は６５乃至７５マイクロメータのアルミニウム箔
層を含むことが好ましい。かかる層は３枚の蒸着
された薄膜を含む透明電極予備形成物に対して押
圧される。上記３枚の薄膜は全体でほぼ0.1マイ
クロメータの厚さを有し、例えばポリエステルの
ような透明重合体からなる100マイクロメータの
厚さの層上に被着される。かかる構成物の全体の
厚さは約220マイクロメータであり、125マイクロ
メータの厚さの壁を有する外被中に密封される
と、断面の全体の厚さが500マイクロメータより
小さいパネルが得られる。

各パネルが約30cm×150cmの大きさを有する３
枚のパネルを全体として均一な照射を得るために
隣接したパネル間の重なりが約５cmとなるように
組合わせると、約75cm×150cmの大きさとなる。
かかるパネルが並列に電気的に接続される場合に
は、これらのパネルは、電力レベルが約75W／
m²、電圧の実効値が約190ボルト周波数が400Hzの
電源によつて付勢されることが好ましい。かかる
電源は110ボルトの交流商用電源または例えばセ
ミトレーラ、バス等に搭載されている低電圧直流
電源によつて付勢され得る。したがつて、上記パ
ネルはかかる車の側部に設けることができ、広告
メツセージの表示、車の識別、および背後照射を
行うことができる。

パネルが自動車の側部に設けられる特に好まし
い実施例においては、配設されるべきグラフイツ
ク標識は、パネルによつて発生されるエレクトロ
ルミネセント光を覆い隠すために使用インク等が
不透明となるように設計され得、またグラフイツ
ク標識の各種色彩を得られるように蛍光性顔料を
含ませたいという要求に適合するように設計され
得る。かかる顔料はエレクトロルミネセント・パ
ネルによつて発生される光のうち限られた範囲の
波長の光を吸収して吸収された放射光を他の色の
光に変換するように選択し得る。かかる蛍光体顔
料は印刷インクと組合わせて、白昼に日光に反射
光によつて観察しても夜間エレクトロルミネセン
ト・パネルからの光によつて背後照射して観察し
てもほとんど同じ色に見える多色グラフイツク・
メツセージを得るようにすることが好ましい。

上述の実施例においては、30cm幅のエレクトロ
ルミネセント構成を採用したが、パネル幅はこれ
より広くしてもあるいは狭くしてもよい。ただ
し、パネル幅を30cmにすることは、パネル数を最
小にし得るとともに、万一パネルの１つが故障し
た場合に容易に取り替えることができる利点があ
る。また、パネルの幅を30cmにすることは、コー
テイング処理が不完全な場合に生じる無駄な製品
を最小にできる点で好ましい。

パネル・アセンブリもまた約1.4m²より非常に
大きくならないように寸法を制限することが好ま
しい。アセンブリをかかる寸法にすることによつ
て、共振周波数を得るためにエレクトロルミネセ
ント・パネルの容量を誘導性要素に適合させる共
振回路を含む電源を有効に使用できる。かかる共
振回路は、動作周波数が例えば400Hzであること
が好ましい電源の設計を容易なものにする。パネ
ル・アセンブリが上述した寸法以上の大きさにな
ると、パネルの容量に適合した非常に小さなイン
ダクタンスの誘導性要素を使用しなければならな
い。極端な場合、所要なインダクタンスは接続リ
ードそのもののそれよりも小さくなる。誘導性要
素は電源中の変圧器の２次巻線として構成される
ことが好ましいので、巻線のインダクタンスを非
常に小さくするという要求を満たしつつ変圧器を
有効に設計することはできない。したがつて、よ
り大きなパネル・アセンブリは小部分に分けて、
各部分が別個の電源につて駆動されるようにする
ことが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多重パネル・アセンブリ
を示す全体正面図、第２図は第１図の線２−２に
沿う上記アセンブリの断面図、第３図は第１図の
線３−３に沿う上記アセンブリを側方からみた断
面図、第４図は第１図のアセンブリに含まれるパ
ネルを部分的に示す部分正面図、第５図は第１図
のアセンブリ中に含される単一パネルを示す断面
図である。 １０……エレクトロルミネセント光アセンブ
リ、１２……ハウジング、１４……フレーム、１
６……背板、３２，３４，３６……パネル、３８
……支持部材、４０，４２，４４，４６，４８，
５０……電極接続ストリツプ、５２，５４……ワ
イヤ、５８……グラフイツクシート材、６２……
エレクトロルミネセント層、６６，７４……金属
テープ、６８，７２……金属メツシユ接触ストリ
ツプ、７０……透明外被、７７……支持部材、７
９……外被、８０……エレクトロルミネセント
層、８１……箔電極、８２……透明電極、８４…
…支持部材、９２……金属テープ、９４……絶縁
テープ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 実質的に平坦な支持部材３８と、 (b) 互いに電気的に絶縁されるとともに前記支持
   部材を横切る実質的同一平面に離隔して延設さ
   れる少くとも２つの導電体５２と５４からなる
   アレイと、 (c) 複数の実質的に同一なエレクトロルミネセン
   ト・パネル３２，３４，および３６と、 を具備し、 前記各パネルが２つのシート状絶縁層の間にサ
   ンドイツチ状に狭まれたエレクトロルミネセント
   層（６２、第４図）からなる積層体を含み、前記
   シート状絶縁層の少くとも一方は実質的に透明で
   あり、前記パネルは、積層体を構成する層が少く
   とも１つの共通縁部に沿つて終端されて前記共通
   縁部のすぐ隣りの領域および前記共通縁部から離
   隔した領域を含む前記エレクトロルミネセント層
   全体にわたつて単位領域に対して実質的に均一な
   光放射を可能にすることと、前記電極層のそれぞ
   れに電気的に接続され同一平面上において互いに
   離隔して延設される少くとも２つの金属メツシ
   ユ・ストリツプ（６８および７２（第４図））が
   設けられることと、前記金属メツシユ・ストリツ
   プが一方の縁部に沿つて貫通するように延設され
   且つ前記共通縁部のすぐ隣りの領域によつて発生
   される光を含む前記積層体から放射される光を覆
   い隠すことはない実質的不透湿性および耐風化性
   を有する透明な外被７０が具備されることとによ
   り特徴づけられ、前記複数のパネルが前記支持部
   材に互いに隣接して重ね合わされるように取付ら
   れ、前記金増メツシユ・ストリツプが前記導電体
   に接続されすべてのパネルが単一の外部電源によ
   つて付勢可能とされ、あるパネルのある縁部に沿
   う光非放射領域は実質的に均一な放射が行われる
   前記共通縁部によつて終端される他のパネル部分
   によつて覆い隠され、各パネル内の電極接続体等
   に対応した非照射帯が生じることなくすべてのパ
   ネルにわたつて実質的に均一な照射領域が得ら
   れ、均一背光グラフイツク透明体を上部に配置す
   るのに適したパネルが得られることを特徴とする
   多重パネル・エレクトロルミネセント光アセンブ
   リ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記エレク
   トロルミネセント・パネルのそれぞれが、金属箔
   電極と実質的に透明な導電薄膜電極との間にサン
   ドイツチ状に狭まれた可撓性光透過樹脂体内に埋
   込まれたエレクトロルミネセント粒子層を含む前
   記積層体を具備し、接触ストリツプが各パネルの
   所与の縁部に沿う共通位置に配置されて前記スト
   リツプと前記導電体アレイとの接続を容易にする
   ことを特徴とするアセンブリ。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記薄膜電
   極と密接に導電接触し且つ前記パネルの一縁部に
   沿つてその長さ分だけ延長される連続した導電性
   金属薄膜と、この導電性金属薄膜と導電関係を保
   ちつつ前記縁部に沿つてその実質長だけ延長され
   て接着剤によつて固定される金属箔テープと、こ
   の金属箔テープに導電性をもつて固定される導電
   性金属メツシユ接続ストリツプとを具備すること
   を特徴とするアセンブリ。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記導電体
   アレイが二方向に延長されて複数のパネルが前記
   支持部材上において二方向に重ね合わされるよう
   に配置されることを可能にし、すべてのパネルの
   全部縁部に沿う光非放射領域が隣接パネルの光照
   射領域によつて覆い隠され、損傷したあるいは不
   適当なパネルが選択的に取り外されて交換され得
   ることを特徴とするアセンブリ。