(57)【要約】【課題】視覚及び触覚に訴えるＥＬランプを提供すること。【解決手段】質感付きＥＬパネルは、第１の主要面と第２の主要面とを有する、半透明のシート（１４）と、前記第１の主要面に配置されたフロック（１３）と、前記第２の主要面に配置されたＥＬランプ材料（１２）とを備えている。ＥＬランプ材料は、前面電極（１５）、蛍光層（１６）、誘電層（１７）、背面電極（１８）を有する。ランプ材料は、第２の主要面にスクリーン印刷されるか積層されることができ、パネルは、３次元物体に成型されることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主要面と第２の主要面とを有する、半透明のシートと、
前記第１の主要面に配置されたフロック（ｆｌｏｃｋ；短繊維）と、
前記第２の主要面に配置されたＥＬランプ材料とを備えた、質感付きＥＬパネル。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＬパネルであって、
前記ＥＬランプ材料は、前面電極と、蛍光層と、誘電層と、背面電極とを備えることを特徴とする、ＥＬパネル。
【請求項３】
請求項１に記載のＥＬパネルであって、
前記ランプ材料は、前記第２の主要面にスクリーン印刷されることを特徴とする、ＥＬパネル。
【請求項４】
請求項１に記載のＥＬパネルであって、
前記ランプ材料は、前記第２の主要面に積層されることを特徴とする、ＥＬパネル。
【請求項５】
請求項１に記載のＥＬパネルであって、
前記パネルは、３次元形状の物体に成型されることを特徴とする、ＥＬパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚膜無機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）ランプに関し、特に布状の質感を有するＥＬランプに関する。
【０００２】
本明細書中、当業者に理解されるように、「厚膜」とは、ある種類のＥＬランプを指し、「薄膜」とは、別の種類のＥＬランプを指す。これらの用語は、広く厚みに関するものにすぎないが、実際は、異なる分野を区別するものである。一般に、薄膜ＥＬランプは種々の層を、通常はガラス基板もしくは前層に真空蒸着させることにより、形成される。厚膜ＥＬランプは、通常、インク層を基板に、例えば、ロールコーティングやスプレー、または種々の印刷技術により付着させることによって形成される。インク付着のための技術は排他的ではないが、通常は、いくつかのランプ層が同じ方法で、例えばスクリーン印刷により付着される。薄い厚膜ＥＬランプは用語として矛盾するものではなく、そのようなランプは薄膜ＥＬランプよりかなり厚い。
【０００３】
厚膜ＥＬランプにおいて、当業者に理解されるように、「無機」とは、ホスト結晶としてシリコンやガリウムを含まない、結晶体からなる蛍光材料、即ち蛍光体を指す。（結晶は不用意に、または故意に不純物をドープされていてよい。「ホスト」とは、結晶自体を指し、ドーパントを指すものではない。）「無機」という用語は、ＥＬランプの原料となるその他の材料を指すものではない。厚膜ＥＬ蛍光体粒子は、通常、硫化亜鉛をベースにした物質であり、色中心として、活性化剤として、または蛍光体の特性を必要に応じて修正するため結晶格子の欠陥を修正するように、小量の他の物質を含んでいる。
【０００４】
本明細書中、ＥＬ「パネル」とは１以上の発光領域を含む一枚のシートであり、各発光領域がＥＬ「ランプ」である。ＥＬランプは、主に、２枚の導電電極の間に誘電層を有するコンデンサからなり、これら導電電極のうち少なくとも１枚は透明である。誘電層は蛍光粉末を含むことができ、または別個の蛍光粉末の層を誘電層に隣接して設けることもできる。蛍光粉末は、比較的低電流を用い、強い電場の存在下で光を放射する。
【背景技術】
【０００５】
近年（１９９０年以後）のＥＬランプは、通常、約７．０ミル（０．１７８ｍｍ）の厚みを有するポリエステルまたはポリカーボネート材料でできた透明な基板を備えている。酸化インジウムスズまたは酸化インジウムの透明な前面電極が約１０００Å（０．０００１ｍｍ）の厚みまで基板上に真空蒸着される。蛍光層が前面電極にスクリーン印刷され、蛍光層に誘電層がスクリーン印刷される。背面電極は誘電層にスクリーン印刷される。当該技術分野では、ロールコーティングによって各層を付着させることも知られている。
【０００６】
スクリーン印刷に用いられるインクはバインダ、溶媒および充填材を含み、充填材が、インクの性質を決める。従来、当該技術分野で知られているように、各層の溶媒及びバインダが化学的に同一もしくは化学的に類似であることは、隣接する層の間に化学的融和性と良好な接着性を提供する。例えば、米国特許第４８１６７１７号（ハーパーら）を参照。例えば、米国特許第５５６５７３３号（クラフチックら）とそのファミリーにより開示されているように、ランプを３次元形状に成型することが、当該技術分野で知られている。
【０００７】
質感表面を有するＥＬランプも当業者には従来から知られているが、それは単に外観上のものに過ぎず、触感のある物体ではなかった。例えば、米国特許第５２２４０７８号（マリン）は、交換可能な文字盤を有する腕時計を開示する。米国特許第５６２０３４８号（サンタナら）及び米国特許第６５１５４１６号（チコ）は、種々の視覚効果を生じさせる、透明な層の表面処理を開示する。米国特許第５９６４５１４号（カーターら）は、ＥＬランプにより照明される計測器背面の質感表面を開示する。質感表面は、反射防止機能を提供する。きめが粗いように示されていても、反射防止コーティングは、通常、肉眼で見える特徴よりはむしろ顕微鏡的な特徴を有する。そうであっても、当該技術分野で知られる製品のいずれも、触覚に訴えるものではない。
【０００８】
ＥＬランプは、主に、商業上、装飾的というより機能的な方法で用いられる。自動車、靴、バックパックなどのアクセント用にＥＬランプを開示する特許は存在するが、商業的な使用は稀である。ＥＬランプが、１つの感覚よりも２つの感覚に訴えたならば、ＥＬランプの装飾的な用途はかなり増えるであろう。このように、視覚だけでなく触覚にも訴える、質感付きＥＬランプの必要性が当該技術分野には存在する。
【０００９】
プラスチック基板にフロック（ｆｌｏｃｋ；短繊維）を付着させてビロードのような質感表面を形成することが知られている。例えば、米国特許第４８１０５４９号（アブラムスら）及び第５０４７１０３号（アブラムスら）を参照。この技術によれば、種々の細かいカラーデザインを接着力の強い、不織布状の被覆物で作成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記を鑑みて、本発明の目的は、視覚及び触覚に訴えるＥＬランプを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、布状の質感を有するＥＬランプを提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、３次元形状に成型できる、質感表面を有するＥＬランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的は、以下のような本発明において達成される。即ち、本発明において、質感付きＥＬパネルは、第１の主要面と第２の主要面を有する半透明のシートと、第１の主要面に配置されるフロックと、第２の主要面に配置されるＥＬランプ材料とを備えている。ＥＬランプ材料は、前面電極と、蛍光層と、誘電層と、背面電極とを備えている。ランプ材料は、第２の主要面にスクリーン印刷されるか、積層されることができ、パネルは、３次元形状に成型されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を考慮することによって、より完全に理解されるであろう。
【００１５】
図１は、本発明による、質感（触感）表面を有するＥＬランプの平面図である。この表面は微細な、斜めのリブを有しており、これは、室内外両用カーペットか、または１９４０年代に製造された自動車の内装の布張りを思い起こさせる。リブは、かすかではあるが、指先で感じることができる。点灯しない時、ランプは灰色である。いかなる色も照明に用いることができる。この特定のサンプルは、点灯した時、青みがかった緑色であった。サンプルは、美的な証明ではなく、概念的な証明のために作られた。図１と図２は、平台スキャナーでサンプルをスキャンし、色をグレースケールに制限することにより作成された。
【００１６】
図２は、数色のフロックを用いることによって可能な細部を示す。原物は多色である。例えば、最も暗い部分は濃い青である。濃いグレーの領域はマゼンタである。中間的なグレーの領域は濃い黄色である。外側の境界は、青みを帯びたグレーであり、淡い（ｌｉｇｈｔ）境界はオフホワイトである。サンプルは均一な質感を有し、ミニチュアペルシャ絨毯のような外観と触感がある。
【００１７】
図３は、本発明により構成されるＥＬランプの断面図である。種々の層は、正確な比率では示されていない。ランプは、質感付き基板１１を備え、この基板は対向する主要な面を有する、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネイトなどのプラスチック製半透明シートを備えている。図１のような向きで、フロック（ｆｌｏｃｋ；短繊維）１３がシート１４の下側の主要面に取り付けられている。ＥＬランプ材料１２は、シート１４の上側の主要面に、例えば、スクリーン印刷により設けられている。溶媒ベースであるかＵＶ硬化性であるかにかかわらず、現在最も入手しやすいランプ材料は、ポリカーボネイト、ポリエステル、またはポリウレタンのうちの少なくとも１つと融和性がある。
【００１８】
透明な前面電極１５がシート１４の上に重なり、これは、導電性インクの薄い層である。蛍光層１６は前面電極の上に重なり、誘電層１７は蛍光層の上に重なっている。層１６と１７は、用途によっては組み合わされる。誘電層１７の上に重なっているのは、背面電極１８である。随意の支持層１９を、例えば、ランプ１０をシールするために設けることができる。フロックはパターンを形成していてよい。即ち、ＥＬパネル１０の全面にわたって付着していなくてもよい。いずれの電極も、付着されるフロックのデザインと共に所望の効果を生じさせるようにパターンを形成していてよい。ＥＬパネル１０は、当業者に知られているように、蛍光層でパターンを形成したり、適当な縦続接続層（ｃａｓｃａｄｉｎｇ  ｌａｙｅｒｓ）を用いることによって、いくつかの異なる色のランプを備えることができる。ランプ材料１２を基板１１の面に設けるために、公知の方法や材料を用いることができることは、本発明の明白な利点である。
【００１９】
層２０は接着層である。即ち、層２０は、接着促進剤で払拭する（ｗｉｐｉｎｇ）などの表面処理を示すか、又は、例えば、基板１１とランプ材料１２との接着を促進する樹脂層のような、ランプ内に残る層のいずれかである。本発明の一実施形態では、層２０は、ランプ材料１２の他の層と略同一の溶媒及びバインダを有する別個の樹脂層である。
【００２０】
ＥＬランプからの光は、通常、ランバートの法則による（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）。即ち、輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）は法線方向に対する角度の余弦関数である。光は、主に、ランプ１０からフロック１３を通じて照射されるが、フロックがあるために、ランバートの法則にはよらない（ｎｏｎ−Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）。光は、フロックの長さによって減衰が起こり、かなりぼんやりしたオフアクシス（ｏｆｆ−ａｘｉｓ；軸外光）となる。
【００２１】
フロックは、音がフロックによってわずかに弱められるという第２の効果を有しており、この効果もまた、フロックの長さによって変化する。音はランプ自体から発生するものであっても良いし、ランプに入射するものであってもよい。
【００２２】
図４は、本発明により構成される質感付きランプを備えた成型物品の斜視図である。物品２１は、例えば、インストルメントパネルの計測器のベゼル（ｂｅｚｅｌ）であり、物品の前面に３次元形状に成型される、質感付きＥＬパネル２３を備える。すべての質感表面が発光する必要はなく、質感は、たとえば、ＥＬパネルが点灯したとき目に見えるメッセージを、隠すために用いることができる。ベゼルの外面は、物品の外観をさらに向上させるために、質感のない、または異なる質感の外縁を含む。このように、質感を与えることは、特徴を際立たせたり、目立たなくしたりするために利用することができる。この場合、ベゼルの前面は、インストルメントパネルの残り（図示せず）や、ベゼルが取り付けられる他の部分に溶け込むように質感を与えられる。
【００２３】
上記したように、本発明は視覚と触覚に訴えるＥＬパネルを提供し、特に、布状の質感を有するＥＬパネルを提供する。ＥＬパネル自体は、公知の材料や技術を用いて作られるので、本発明による質感付きパネルは、やはり公知の技術を用いて３次元形状に成型することができる。
【００２４】
上述したことから、種々の変更が本発明の範囲内で可能であることは、当業者には明らかであろう。例えば、ＥＬパネルは、リリース紙や基板１１に積層されることができる。この技術は、特に、ポリウレタンのような、薄くて可撓性の高いランプ材料に有用である。「布のような」質感を有すると言っても、材料は、通常、フェルトのように押しつぶされてはいない。むしろ、フロックは、通常、成型前のランプの面に対して垂直な向きである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明により構成されるＥＬランプの平面図である。
【図２】図２は、本発明により構成される、他のＥＬランプの平面図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施形態により構成されるＥＬランプの断面図である。
【図４】図４は、本発明により構成される質感付きランプを備えた、３次元形状の成型物品である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ＥＬランプ
１１  質感付き基板
１２  ＥＬランプ材料
１３  フロック
１４  シート
１５  前面電極
１６  蛍光層
１７  誘電層
１８  背面電極
１９  支持層
２０  樹脂層
２１  物品
２３  パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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