JPH11283740A - エレクトロルミネッセンス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの湿気の侵入を防止すると共に、Ｅ
Ｌ発光に伴う振動音を抑制するエレクトロルミネッセン
スを提供すること。 【解決手段】 透明電極３ａと背面電極６ａとの間に発
光体層４と誘電体層５とを挟み込み、前記両電極間に交
流電圧を印加することで発光体層４を発光させるととも
に、前記透明電極３ａ及び背面電極６ａを防湿材で被覆
してなるエレクトロルミネッセンスにおいて、上記防湿
材のうち少なくとも透明電極３ａ側の防湿材が光透過性
及び絶縁性を備えた剛性パネル１０によって形成される
一方、背面電極６ａと防湿材２ｂとの間に絶縁層１１を
介して導電層１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明電極と背面電
極との間に発光体層と誘電体層とを挟み込み、前記両電
極間に交流電圧を印加することで発光体層を発光させる
とともに、前記透明電極及び背面電極を防湿材で被覆し
てなるエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）
の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯時計や携帯電話等をはじめとする電
子機器において、表示部の視認性を向上させる目的か
ら、ＥＬによるバックライトを用いたものが多い。従
来、この種のＥＬとしては、例えば図６に示すような構
造のものが知られている。これは透明フィルム２ａの下
に透明電極３ａ（ＩＴＯ電極）を形成し、その下に発光
体層４、誘電体層５、背面電極６ａを順次形成したの
ち、これらを覆う形で透明フィルム２ｂが最上部の透明
フィルム２ａに熱圧着又は接着によって封止された構造
となっている。上記透明フィルム２ａ，２ｂには、防湿
性を高めるために一般にポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）のフィルムが使用されている。また、前記透
明電極３ａ及び背面電極６ａの各端部には透明電極用端
子３ｂ及び背面電極用端子６ｂがそれぞれ設けられ、こ
の電極用端子３ｂ，６ｂからケーブル７を介して駆動装
置８に接続されている。そして、駆動装置８内のインバ
ータで交流変換された３５〜１５０Ｖ程度の電圧が透明
電極３ａと背面電極６ａの間に印加されることで発光層
４が発光するしくみとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のＥＬ
にあっては、全体が防湿効果のあるポリエチレンテレフ
タレートのフィルムによって被覆されているものの、長
期間に亘って使用すると、外気の湿気を徐々に吸収して
しまい、発光体層４の発光剤である硫化亜鉛にまで湿気
が浸透し、発光体層４を黒色に変色させてしまうおそれ
があった。

【０００４】また、透明電極３ａと背面電極６ａの間に
交流電圧を印加すると発光体層４の中のＥＬ分子が励起
して発光現象が起きるが、この発光現象と同時に振動も
発生する。しかしながら、従来のＥＬにあっては、全体
を薄い透明フィルムで被覆しているだけなので振動を吸
収することができず、透明フィルムを振動させることで
ＥＬ外部に振動音となって現れる等の問題があった。

【０００５】さらに、上述のＥＬにあっては、電磁ノイ
ズの発生を防止する構造にはなっていない。このため、
ＥＬから発生する電磁ノイズの影響によって機器が誤動
作するおそれがあった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、外部から湿気を
遮断すると共にＥＬ発光時の振動を抑え、さらに電磁ノ
イズの発生を低減させるものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係るＥＬは、透明電極と背面電
極との間に発光体層と誘電体層とを挟み込み、前記両電
極間に交流電圧を印加することで発光体層を発光させる
とともに、前記透明電極及び背面電極を防湿材で被覆し
てなるエレクトロルミネッセンスにおいて、上記防湿材
のうち少なくとも透明電極側の防湿材が光透過性及び絶
縁性を備えた剛性パネルによって形成される一方、背面
電極と防湿材との間に絶縁層を介して導電層を設けたこ
とを特徴とする。

【０００８】また、本発明の請求項２に係るＥＬは、上
記両側の防湿材が絶縁性を備えた剛性パネルによって形
成され、両者を密封封止したことを特徴とする。

【０００９】また、本発明の請求項３に係るＥＬは、上
記導電層と透明電極とを電気的に短絡し、駆動装置側の
グランドラインに接地したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係るＥＬの実施の形態を詳細に説明する。図１に示し
たように、本発明におけるＥＬは、透明で絶縁性を有す
る剛性パネル１０の下に透明電極３ａ、発光体層４、誘
電体層５、背面電極６ａ、絶縁層１１、導電層１２を順
次形成し、最後に樹脂フィルム２ｂで全体を被覆した構
造のものである。そして、前記透明電極３ａには透明電
極用端子３ｂが、前記背面電極６ａには背面電極用端子
６ｂが設けられ、各電極用端子３ｂ，６ｂからそれぞれ
ケーブル７で駆動装置８に接続され、前記透明電極３ａ
と背面電極６ａとの間に交流電圧が印加される。また、
前記導電層１２は、その端部に設けられた導電層用リー
ド端子１３から導通線１４を介して透明電極３ａに接続
され、電気的に短絡状態となっている。さらに、透明電
極用端子３ｂから引き出されたケーブル７は透明電極３
ａを駆動する制御信号ラインに接続されていると同時
に、駆動装置８のグランドラインにも接続されている。

【００１１】上記剛性パネル１０としては、例えば光の
透過性と絶縁性を有したガラス材が使用される。このガ
ラス材の種類としては、軟化温度が低く成形加工が容易
なソーダガラスや溶融加工が容易で機械的強度や電気絶
縁性の優れているホウケイ酸ガラス等が使用でき、加工
する厚さに応じて適宜選択される。また、ガラス材は、
剛性を高めるため厚く形成され、例えば厚さが０．５ｍ
ｍのホウケイ酸ガラスが使用される。このようなガラス
材を用いる利点は、透明電極３ａ及び背面電極６ａに高
電圧が印加されても、発生した熱で焼け付けが起きず、
ＥＬの耐久性を高めることができることにある。なお、
このような特性を有するものであれば、前記ガラス材に
限定されるものではなく、ある程度の厚みを持たせた剛
性樹脂材でもよい。

【００１２】次に上記構造からなるＥＬの成形方法につ
いて説明する。先ず、前記ガラス材で形成された剛性パ
ネル１０の下面側に、酸化インジウムに酸化錫をドーピ
ングして得られたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）粉末を蒸
着して透明な金属膜を形成し、この金属膜をエッチング
して所望のパターン形状からなる透明電極３ａ（ＩＴＯ
電極）を形成する。なお、上述の蒸着−エッチングの他
にＩＴＯ粉末を透明な樹脂に混ぜ合わせて塗料化し、こ
れを印刷することによっても形成できる。ここで、上記
剛性パネル１０と透明電極３ａの固着力が強固であるほ
ど振動音の発生が小さくなってノイズ対策に効果的とな
り、逆に固着力が弱いと振動音の発生が大きくなること
が確認されている。そこで、この密着力を高めるため
に、剛性パネル１０に上述のガラス材を使用した場合
は、その表面に酸化シリコン（ＳｉＯ2）等のカップリ
ング剤を塗布し、その後に上記方法で透明電極３ａを形
成することで、より密着性が高められ、振動音防止に有
効なものとなる。

【００１３】その他の構成要素である発光体層４は、硫
化亜鉛（ＺｎＳ）の蛍光母体に微量の金属やハロゲン元
素の付活剤を加えて塗料化し、これをスクリーン印刷す
ることで上記透明電極３ａの下に形成される。誘電体層
５は、前記発光体層４を電気的な絶縁破壊から保護する
ため、絶縁耐圧の高い材質が使用される。このような材
質としてはチタン酸バリウムがあり、これを分散した塗
料で上記発光体層４の下にスクリーン印刷で形成する。
特に、チタン酸バリウムを使用すると光の反射率が高い
ので、発光体層４で発光した光を透明電極３ａ側へ反射
させる反射板の役割も果たす。背面電極６ａは、導電性
の高い銀あるいは他の金属等の金属粉末を用い、上記誘
電体層５の下に蒸着法で形成する。また、前記金属粉末
及び黒鉛等を塗料化してスクリーン印刷で形成するか、
あるいは金属箔を接着して形成してもよい。

【００１４】前記背面電極６ａの下に形成される絶縁層
１１は、後述する導電層１２とを絶縁するために用いら
れるものである。これは、絶縁性の他に防湿性を持たせ
るため、フッ素樹脂の塗料をスクリーン印刷することに
よって形成される。前記塗料は、フッ素樹脂に限定され
るものではなく、これ以外の絶縁・防湿性がある樹脂材
を使用してもよい。このようにして形成された絶縁層１
１の一部は、剛性パネル１０の外縁にまで引き出され、
この引き出された部分に後述する導電層１２のリードパ
ターン及びリード端子１３が形成される。

【００１５】上記絶縁層１１の下には導電層１２が形成
される。この導電層１２には導電性の良い被膜が形成さ
れる。この被膜は、導電性の良い金属薄膜が好ましく、
例えばアルミニウムの薄板を接着したものが使用され
る。また、形成方法としては金属の薄板を貼り付けたも
のの他、蒸着によって金属薄膜を形成してもよい。本実
施例では、アルミ金属膜が形成されたＰＥＴフィルムを
使用している。最後に、防湿性のある樹脂フィルム２ｂ
で全体を被覆し、接着又は熱圧着等で封止して全体構成
が出来上がる。この樹脂フィルム２ｂは絶縁効果、防湿
効果が目的で設けられている。

【００１６】上記構成のＥＬにあっては、ガラス材等の
厚めの剛性パネル１０を配しているため、上面方向から
の外部の湿気は発光体層４にほとんど侵入しない。一
方、下面方向には誘電体層５、背面電極６ａ、絶縁層１
１、導電層１２、樹脂フィルム２ｂが配されるため、発
光体層４にまで湿気が侵入することは少ない。また、左
右両側面方向からの湿気の侵入に対しては、ＥＬの厚み
自体が１５０〜２００μｍ程度と非常に薄いため、樹脂
フィルム２ｂから湿気が侵入したとしても受ける影響は
微小なものとなる。このことから、従来構造に比べ高い
防湿効果が得られることになる。

【００１７】また、上記実施例では、透明電極３ａと背
面電極６ａとの間に交流電圧を印加した時に発生するＥ
Ｌ内部の振動を剛性パネル１０が規制するため、振動音
の発生を小さく抑えると共に遮断する。この振動音に関
する実験を行なった所、本実施例の場合は３０ｄＢであ
るのに対して、従来例の場合は３９ｄＢであった。因み
に、本実施例の３０ｄＢは、ＥＬを耳元に近づけて僅か
に聞き取れる程度の振動音であり、従来例の３９ｄＢ
は、ＥＬを耳元から２０ｃｍ程度離しても僅かに聞き取
れる程度の振動音である。なお、測定方法は、暗騒音２
０ｄＢの中にＥＬを置き、このＥＬの真上３ｍのところ
に集音マイクを設置し、ＥＬを点灯して測定した。

【００１８】図２は本発明に係るＥＬの第２実施例を示
したものである。このＥＬは全体構造が第１実施例と略
同じであり、背面電極６ａ側を被覆している樹脂フィル
ム２ｂの代わりに剛性パネル１５を用いた点が異なるの
みである。この剛性パネル１５は、透明電極３ａの上に
配した剛性パネル１０と同一材料で形成され、該剛性パ
ネル１０との間で内部を真空にして密封したものであ
る。このような構造とすることによって、ＥＬの全方向
から防湿及び防振・防音効果を得ることができる。剛性
パネル１５は、光透過性である必要なく、また上記剛性
パネル１０と同様、ソーダガラスやホウケイ酸ガラスの
他、電気絶縁性や機械的強度に優れたものであれば樹脂
材も使用することができる。

【００１９】また、上記第１実施例及び第２実施例以外
の構造として、防湿材として被覆されている従来の樹脂
フィルム２ａ，２ｂの上から上述の剛性パネル１０，１
５を重ねて貼り合わせてもよい。この場合でも、樹脂フ
ィルム２ａ，２ｂと剛性パネル１０，１５との密着力を
高めることで、より大きな防湿・防音効果を期待するこ
とができる。

【００２０】また、本発明では背面電極６ａと防湿材と
の間に絶縁層１１を介して導電層１２を配設し、前記導
電層１２と透明電極３ａとを電気的に短絡し、グランド
ラインに接地する構造としたことで、電磁ノイズを低減
している。図３乃至図５において、上記構造におけるＥ
Ｌの電磁ノイズの発生と、従来構造におけるＥＬの電磁
ノイズの発生とを比較した場合の実験結果を示す。

【００２１】

【実施例】各グラフとも縦軸に電界強度（ｄＢｕＶ／
ｍ）、横軸に周波数（ＭＨｚ）を取り、ＥＬに対して水
平方向に発生する電磁ノイズ（Ｈ）と垂直方向に発生す
る電磁ノイズ（Ｖ）とをグラフ上に表したものである。
また、情報処理装置等電波障害に関する国際的な規格値
（ＶＣＣＩ Ｃｌａｓｓ １ （３ｍ））を実線（Ｌｉ
ｍｉｔ）で、また装置及び測定器のマージン分を除いた
測定対象自体の規格値を点線（Ｍａｒｇｉｎ）で示して
ある。なお、電磁ノイズの測定装置はＡＤＶＡＮＴＥＳ
Ｔ社製のＥＭＩ試験装置を使用し、周囲温度（２２
℃）、湿度（３７％）等の測定条件はすべて同一に設定
した。

【００２２】（実施例１）電波暗室において、テーブル
上に本発明のＥＬ１を駆動装置８と共に設置し、テーブ
ルを回転させながら電源電圧（ＤＣ３．０Ｖ）を駆動装
置８に印加し、ＥＬを発光させた状態でＥＬ及び駆動装
置８が発する電磁ノイズを測定した。図３は水平方向に
発生する電磁ノイズ（Ｈ）と垂直方向に発生する電磁ノ
イズ（Ｖ）をグラフ上に表したものである。

【００２３】（実施例２） 上記テーブル上に設置した
ＥＬに対して、電源電圧（ＤＣ３．０Ｖ）を駆動装置８
に印加せずにＥＬが発光しない状態で、装置及び測定器
等の周辺機器が発する電磁ノイズを測定した。図４はそ
の時の水平方向に発生する電磁ノイズ（Ｈ）と垂直方向
に発生する電磁ノイズ（Ｖ）を表わしたものである。

【００２４】（比較例）従来構造のＥＬが発生する電磁
ノイズを測定するために、上記実施例１と同様の手段で
実験を行ない、電源電圧（ＤＣ３．０Ｖ）を駆動装置８
に印加してＥＬが発光した時の電磁ノイズを測定した。
図５はその時の水平方向に発生する電磁ノイズ（Ｈ）と
垂直方向に発生する電磁ノイズ（Ｖ）を表わしたもので
ある。

【００２５】次に、上記図３乃至図５の実験データに基
づいて説明する。図４における電界強度は、ＥＬを点灯
していない状態のものであるから、ＥＬ自体が発する電
磁ノイズではなく、周囲環境の電界強度もしくは測定器
の誤差による電磁ノイズである。また、図３と図４とを
比較すると、４０〜５０ＭＨｚ付近で垂直方向の電界強
度の違いが僅かに発生しているが、その以外は全く同一
のカーブを描いており、また電界強度も略同じ数値を示
している。このことから、所定の電圧をかけてＥＬを点
灯したときは、４０〜５０ＭＨｚ付近で駆動装置８から
の電磁ノイズが発生するが、その量はごくわずかである
ことが確認でき、またＶＣＣＩ規格値（Ｍａｒｇｉｎ）
を余裕でクリアしている。

【００２６】これに対して、図５に表わされた従来例で
は２４０ＭＨｚ以下で水平方向の電界強度と垂直方向の
電界強度のカーブが、図３における本発明のカーブとは
大きくかけ離れており、しかも何れのカーブの数値も図
３のカーブの数値より非常に大きくなっている。このこ
とより、水平及び垂直方向とも電磁ノイズが非常に大き
く増幅されていることが確認できる。また、数個所の周
波数領域でＶＣＣＩ規格値（Ｍａｒｇｉｎ）を超えてい
る。

【００２７】なお、上記絶縁層１１及び導電層１２を設
けたことは、電磁ノイズの発生を防止するばかりでな
く、ＥＬ内部の振動音を遮断する効果も併せ持つもので
ある。このような効果を得るために、絶縁層１１及び導
電層１２を厚くして形成するなど、ＥＬの設置スペース
や配設場所等に応じて適宜調整して構成することが可能
である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＥＬ
によれば、透明電極側の防湿材を透明な剛性パネルで形
成したことで、発光体層の防湿効果が得られるととも
に、発光体層のＥＬ分子の振動による振動音を遮断でき
る効果がある。

【００２９】また、背面電極側の防湿材を剛性パネルで
置き換え、ＥＬを構成する各層を密封したことで、さら
なる防湿及び防振・防音効果を高めることができる。

【００３０】また、ＥＬの構成体に金属膜等による導電
層を新たに設けると共に、この導電層と透明電極とを短
絡し、透明電極用端子から引き出されたケーブルを介し
て駆動装置内のグランドラインに接地させたから、ＥＬ
の発生電磁ノイズを前記導電層によって有効に遮断で
き、電磁ノイズの低減化が図られ、防湿及び防振・防音
も高められるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＥＬの第１実施例を示す断面図で
ある。

【図２】本発明に係るＥＬの第２実施例を示す断面図で
ある。

【図３】本発明に係るＥＬの点灯時における電磁ノイズ
の測定図である。

【図４】本発明に係るＥＬの消灯時における電磁ノイズ
の測定図である。

【図５】従来構造のＥＬを点灯させたときの電磁ノイズ
の測定図である。

【図６】従来構造のＥＬの一例を示す断面図である。

【符号の説明】 ２ｂ 樹脂フィルム（防湿材） ３ａ 透明電極 ４ 発光体層 ５ 誘電体層 ６ａ 背面電極 ８ 駆動装置 １０ 剛性パネル（透明電極側） １１ 絶縁層 １２ 導電層 １５ 剛性パネル（背面電極側）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極と背面電極との間に発光体層と
   誘電体層とを挟み込み、前記両電極間に交流電圧を印加
   することで発光体層を発光させるとともに、前記透明電
   極及び背面電極を防湿材で被覆してなるエレクトロルミ
   ネッセンスにおいて、 上記防湿材のうち少なくとも透明電極側の防湿材が光透
   過性及び絶縁性を備えた剛性パネルによって形成される
   一方、背面電極と防湿材との間に絶縁層を介して導電層
   を設けたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス。
2. 【請求項２】 上記両側の防湿材が絶縁性を備えた剛性
   パネルによって形成され、両者を密封封止したことを特
   徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス。
3. 【請求項３】 上記導電層と透明電極とを電気的に短絡
   し、駆動装置側のグランドラインに接地したことを特徴
   とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス。