(57)【要約】【課題】所望の表示パターンをユーザ側で簡単に作成できしかも安価にそして手軽に繰り返し使用できるＥＬ発光装置を提供する。【解決手段】ＥＬ発光装置１０は、導電性を有する強磁性体材料製の断面長手状の粒子３１を浮動可能に内部に含有するマイクロカプセル３３を均一に配置した磁性体層２０を備えている。外部磁界を付与することでその粒子３１の姿勢が変化して厚み方向の電気的性質が局所的に変化させられるので、たとえばペン状磁石５０の先端磁極５２をＥＬ発光装置１０の表示面１６に近づけることによって磁界が付与されれば発光部分２４が発光させられる。また、磁石の一方の面にＳ極および他面にＮ極が着磁させられた板状磁石を用いて、透明電極１３および裏面電極２１に対して略平行な方向の磁界が順次付与されればどの発光部分２４が消滅させられるので、繰り返し使用できる。【選択図】      図４
2004206964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＬ発光層をその厚み方向に挟む透明電極および裏面電極に交流電圧を印加することにより、該ＥＬ発光層を発光させる形式のＥＬ発光装置であって、
前記ＥＬ発光層のうち選択的に発光させるために磁界が付与されることによって厚み方向の電気的性質が局部的に変化させられる磁性体層が、前記ＥＬ発光層および裏面電極の間に積層されたことを特徴とするＥＬ発光装置。
【請求項２】
前記磁性体層は、導電性を有する強磁性体材料製であって外部磁界にしたがって姿勢が変化させられる断面長手状の粒子を内部に含むマイクロカプセルを含むものである請求項１のＥＬ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ発光層を有するＥＬ発光装置に関し、特にその表示パターンをユーザが任意に描くことができるようにした技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロルミネッセンス材料から成るＥＬ発光層の厚み方向に挟む透明電極および裏面電極に交流電圧を印加することにより、ＥＬ発光層を発光させる形式のＥＬ発光装置が知られている。たとえば、本出願人が先に出願した特許文献１がそれである。このようなシート状薄型発光装置は、発光表示板のバックライト、発光装飾板のバックライトなどとして種々の用途に用いられている。
【０００３】
ところで、上記のようなＥＬ発光装置は、その前面全体に重ねられたマスクの光透過部分により規定される表示パターンの発光が行われるが、ユーザ側で好みに応じて表示パターンの形状を作成したり、変更したりすることについて困難性があった。また、複雑なパターンや細いパターンとか、かすれを含むパターンなどについてはマスクの作成が困難であり、表現の自由度に制限があった。
【０００４】
これに対し、櫛形駆動電極上に絶縁体層及び発光層を順次積層し、この発光層上に透明導電材料を塗布や印刷により成膜乾燥した表示電極を形成しユーザ側の好みに応じた表示パターンを作成することができるよう提案されている。たとえば、特許文献２に記載されたＥＬ発光装置がそれである。
【０００５】
【特許文献１】
登録実用新案第３０３４４８３号公報
【特許文献２】
特開平８−１５３５８２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したＥＬ発光装置は、繰り返し使用する場合においては、発光層上を保護フィルムで覆い、このフィルム上に表示電極を成膜及び除去することで再使用を可能としているので、その都度、透明導電材料や保護フィルムが必要になり、また、装置全体は、端子部を除き封止フィルムでラミネート処理してあるので、その再処理も必要となり、コスト高や作業時間が多くなるという欠点があった。
【０００７】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、所望の表示パターンをユーザ側で簡単に作成できしかも安価にそして手軽に繰り返し使用できるようにしたＥＬ発光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、ＥＬ発光層をその厚み方向に挟む透明電極および裏面電極に交流電圧を印加することにより、そのＥＬ発光層を発光させる形式のＥＬ発光装置であって、前記ＥＬ発光層のうち選択的に発光させるために磁界が付与されることによって厚み方向の電気的性質が局部的に変化させられる磁性体層が、前記ＥＬ発光層および裏面電極の間に積層されたことにある。
【０００９】
【発明の効果】
このようにすれば、磁性体層の一部が局部磁界の付与によって厚み方向の電気的性質が局部的に変化させられることから、選択的に発光させるためにたとえばペン状磁石を用いて局部的に磁界を付与することによって、磁界の影響を受けた部分の電気的性質がＥＬ発光層の発光または消光を満たすように変化し、その部分に対応するＥＬ発光層の一部が発光または消光することとなり結果的に表示パターンが作成されるので、所望の表示パターンがユーザ側の操作で簡単に作成できるＥＬ発光装置が得られる。
【００１０】
また、前記磁性体層は、付与される磁界の方向によって厚み方向の電気的性質が変化させられるので、その磁性体層に発光層を初期状態にするような均一な磁界を付与しその電気的性質をＥＬ発光層の消光または発光を満たすように変化させることによって、作成した表示パターンを消去することができるので、安価にそして手軽に繰り返し使用することができるＥＬ発光装置が得られる。
【００１１】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記磁性体層は、導電性を有する強磁性体材料製であって外部磁界の方向にしたがって姿勢が変化させられる断面長手状の粒子を内部に含むマイクロカプセルを含むものである。たとえば、その粒子をマイクロカプセル内に遊動させれば、磁界（磁束）の方向に合わせその粒子の長手方向の姿勢がその磁界と平行となるように変化させられ、磁性体層の電気的性質すなわちその粒子が導電体であることから透明電極および裏面電極に対して垂直方向の電極間距離が実質的に変化するので、たとえばペン状の磁石を用いて局部的な磁界を付与することによりその粒子の長手方向の姿勢が透明電極および裏面電極に対して略垂直に変化させられれば、その部分の電極間距離が実質的に短くなり、透明電極および裏面電極に交流電圧が印加されている状態においては、その部分に対応するＥＬ発光層にかかる電界が他の部分に比較して強くさせられる。このようにすれば、前記ＥＬ発光層のうちペン状磁石で局部的な磁界が加えられた部分に対応する部分に所定以上の交流電界が強く作用されることになり、所望の部分が選択的に発光する。
【００１２】
また、その発光部分を消去させるには、前記粒子の長手方向の姿勢がすべて透明電極および裏面電極に対して略平行に変化させられるように、たとえば磁石の一方の面にＳ極および他面にＮ極が着磁させられた板状磁石を用いて透明電極および裏面電極に対して略平行な磁界を付与すればよく、これにより繰り返し使用することができる。
【００１３】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例の薄型のＥＬ発光装置１０を示す正面図である。このＥＬ発光装置１０では、たとえばユーザ側で描かれた所望の表示パターン１１が表示面１６に発光表示されるようになっている。
【００１５】
図２は、上記ＥＬ発光装置１０の端部の一部を拡大して示す斜視図であり、図３はそのＥＬ発光装置１０の積層構造を説明する要部断面図である。図２および図３において、ＥＬ発光装置１０は、一面すなわち外面或いは裏面側に絶縁膜２２が形成された裏面電極２１と、その裏面電極２１の内面或いは表面側に密着する状態で積層された磁性体層２０と、その磁性体層２０の表面側に密着する状態で積層された絶縁シート１５と、その絶縁シート１５の表面側に密着する状態で積層されたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光層１４と、そのＥＬ発光層１４の表面側に密着する状態で透明電極１３が一面すなわち裏面側に形成された透明樹脂シート１２とが順次積層されたラミネート構造を備えている。
【００１６】
上記裏面電極２１は、導電性を有する可撓製のシートで、たとえばカーボン粒子が樹脂などで結合されることによって構成されたもの、ＩＴＯ膜などの金属蒸着膜から成るもの、或いは銅、アルミニウムなどの金属泊から構成されたものであり、その裏側一面に樹脂製レジスト膜である絶縁膜２２が形成されている。
【００１７】
前記磁性体層２０は、結合剤として機能する絶縁性を有する樹脂材料３０たとえば水系バインダーを用いて多数のマイクロカプセル３３が均一に配置されるようにシート状にスクリーン印刷等により乾燥膜厚が１００μ乃至２００μになるように塗工されたものである。上記マイクロカプセル３３は粒子３１と溶剤３２とをその内部に含むものである。そのマイクロカプセル３３の壁材はたとえばポリウレタン、ポリウレア、アクリル系、ポリアミド、エポキシ、天然系等の樹脂により好適に形成され、マイクロカプセル化法としては芯物質、すなわち上記粒子３１が分散させられた上記溶剤３２、を分散させたエマルジョン（乳濁液）の内相或いは外相のいずれかにモノマーや重合触媒を供給し上記芯物質の表面をポリマーで覆うin situ（インシチュー）重合法、上記芯物質を分散させたエマルジョンの内相と外相の両方からモノマーを供給する界面重合法、上記芯物質を分散させたポリマー溶液をポリマー濃厚相と希薄相に分離させ壁膜を形成させる相分離法等が好適に用いられる。
【００１８】
前記粒子３１は、導電性を有する強磁性体材料製の断面長手状、たとえば前記マイクロカプセル化法において容易にカプセル化が可能とされるようにアスペクト比が大きくされ且つ１μｍ乃至５０μｍの粒径の扁平な矩形の粒子であって、前記溶剤３２内に分散させられていて、外部磁界が付与されるとその外部磁界の方向に平行となるように長手方向の姿勢が変化させられる。また、上記粒子３１は、たとえば鉄、ニッケル、コバルト或いはそれらの合金、ステンレススチール、サマリウム・コバルト合金等の粉末をアトマイザーやハンマーミル等でフレーク状にされたものであり、その粒子３１の磁気特性のひとつである保磁力は、前記外部磁界に対して粒子３１の姿勢が変化させられる応答速度が遅くさせられないために好適には８００００Ａ／ｍ以下とされる。さらに粒子３１は、前記溶剤３２との親和性が要求されるのでシランカップリング処理或いはエステル処理等が施される。
【００１９】
前記溶剤３２は、ジ２−エチルヘキシルセバケート（ＤＯＳ）、ジ２−エチルヘキシルドデカンジオネート（ＤＯＤＮ）、ジイソデシルフタレート（ＤＩＤＰ）、ジメチルシリコーンオイル、フェニルキシリルエタン（ＰＸＥ）、ジイソプロピルナフタレンアイソマー等の電気的絶縁性が高く且つ高沸点な溶剤である。その溶剤３２の粘度は、前記マイクロカプセル化法において容易に乳化されて数十μｍ乃至数百μｍのカプセル化が可能とされ、また前記粒子３１が外部磁界の方向にしたがって姿勢が変化させられるように、たとえば数mPa・Ｓ乃至数十mPa・Ｓの低粘度とされる。
【００２０】
また、上記磁性体層２０は、外部磁界を付与することにより、マイクロカプセル３３内で遊動する粒子３１がその磁界の影響を受け、磁界の方向に合わせその長手方向の姿勢を変化させるので、その磁性体層２０の厚み方向の電気的性質、すなわちその粒子３１が導電体であることから透明電極１３および裏面電極２１に対して垂直方向の電極間距離を粒子３１のその垂直方向の寸法変化分だけ実質的或いは実効的に変化させることができる。
【００２１】
前記絶縁シート１５は、酸化チタンなどの白色顔料を含むものであり、ＥＬ発光層１４の光を反射してより鮮明にする効果がある。また、前記ＥＬ発光層１４は、たとえば絶縁材料で覆われた多数の蛍光体或いは燐光体粒子などの有機或いは無機のＥＬ発光粒子が樹脂などで結合されることにより構成されたものであり、所定以上の交流電圧或いは交流電界が印加されることにより所定の色たとえば青緑色に発光する。上記透明電極１３は、ＩＴＯなどの透明導電性薄膜であり、上記透明樹脂シート１２、たとえば可撓性のＰＥＴ樹脂フィルムの一面に形成される。
【００２２】
前記透明電極１３は、その端縁部の一部を露出するようにＥＬ発光層１４と積層され、そして上記裏面電極２１は、その端縁部の一部を露出するように、たとえばスクリーン印刷によって絶縁膜２２が形成されている。各露出された部分は、ＥＬ発光装置１０に電圧を印加する、すなわち透明電極１３および裏面電極２１の各電極に電圧を印加する一対の電極端子となる。
【００２３】
以上のようにして構成されたＥＬ発光装置１０において、前記所望の表示パターン１１の作成方法を以下に２通り述べる。図４は、第１の方法である磁界の付与によって局部的に発光している時の一例の要部を説明する部分断面図である。図４において、表示面１６全体が消光させられている（暗くさせられている）状態、すなわち粒子３１が透明電極１３および裏面電極２１に対してすべて略平行にさせられている状態において、外部磁界たとえば磁極が設けられた永久磁石なるペン状磁石５０の先端磁極を、ＥＬ発光装置１０の表示面１６に近づけることによって透明電極１３および裏面電極２１に対して略垂直方向となるような局部的な磁界を発光部分２４に付与すれば、前記磁性体層２０のマイクロカプセル３３内の粒子３１が透明電極１３および裏面電極２１に対して略垂直方向、すなわちその磁束方向に合わせその長手方向の姿勢を変化させるので、その姿勢変化による粒子３１のその垂直方向の寸法増加分だけ透明電極１３および裏面電極２１に対して垂直方向の電極間距離が実質的に短くなり、このとき前記一対の電極端子に対して、すなわちＥＬ発光層１４を挟む透明電極１３と裏面電極２１とに対してたとえば３００Ｖ程度の交流電圧が印可されている状態においては、その発光部分２４に対応するＥＬ発光層１４にかかる電界が他の部分に比較して強くさせられる。このようにすれば、前記ＥＬ発光層１４のうちペン状磁石５０で局部的な磁界が加えられた発光部分２４に所定以上の交流電界が強く作用されることになり、その発光部分２４が局部的に発光させられ所望の表示パターン１１が作成される。
【００２４】
また、図５は、第２の方法である磁界の付与によって局部的に消光している時の一例の要部を説明する部分断面図である。図５において、表示面１６全体が発光させられている（明るくさせられている）状態、すなわち粒子３１が透明電極１３および裏面電極２１に対してすべて略垂直にさせられている状態において、外部磁界たとえば磁極が設けられた永久磁石なるペン状磁石５０の先端磁極を、ＥＬ発光装置１０の表示面１６に近づけることによって透明電極１３および裏面電極２１に対して略平行方向となるような局部的な磁界を消光部分２６に付与すれば、前記磁性体層２０のマイクロカプセル３３内の粒子３１が透明電極１３および裏面電極２１に対して略平行方向、すなわちその磁束方向に合わせその長手方向の姿勢を変化させるので、その姿勢変化による粒子３１のその垂直方向の寸法減少分だけ透明電極１３および裏面電極２１に対して垂直方向の電極間距離が実質的に長くなり、このとき前記一対の電極端子に対して、すなわちＥＬ発光層１４を挟む透明電極１３と裏面電極２１とに対してたとえば３００Ｖ程度の交流電圧が印可されている状態においては、その消光部分２６に対応するＥＬ発光層１４にかかる電界が他の部分に比較して弱くさせられる。このようにすれば、前記ＥＬ発光層１４のうちペン状磁石５０で局部的な磁界が加えられた消光部分２６が局部的に消光させられ所望の表示パターン１１が作成される。
【００２５】
次に作成された表示パターン１１を消去して、初期の状態にする方法を以下に述べる。前記第１の方法に対しては、ＥＬ発光装置１０の表示面１６全体が消光させられている状態にするために、前記粒子３１の姿勢をすべて透明電極１３および裏面電極２１に対して略平行に変化させるようにすればよく、たとえば磁石の一方の面にＳ極および他面にＮ極が着磁させられた板状磁石を用いて、ＥＬ発光装置１０の表面から数mm程度離した状態で上記板状磁石の一方の面を左右に走査しながら徐々に左右方向とは垂直な一方向に移動させることによって、透明電極１３および裏面電極２１に対して略平行な方向の磁界を順次付与することにより、発光部分２４を消滅させて表示面１６全体を消光させる方法である。
【００２６】
また、前記第２の方法に対しては、ＥＬ発光装置１０の表示面１６全体が発光させられている状態にするために、前記粒子３１の姿勢をすべて透明電極１３および裏面電極２１に対して略垂直に変化させるようにすればよく、たとえば磁石の片面すなわち同一面側にＳ極とＮ極の両極が着磁させられた面状磁石を用いて、ＥＬ発光装置１０の表面に密着させかつ一方向に移動させることによって、透明電極１３および裏面電極２１に対して略垂直な方向の磁界を順次付与することにより、消光部分２６を消滅させて表示面１６全体を発光させる方法である。
【００２７】
上述のように、本実施例によれば、ＥＬ発光層１４のうち選択的に発光または消光させるために、磁界が付与されることによって厚み方向の電気的性質が局部的に変化させられる磁性体層２０が、ＥＬ発光層１４および裏面電極２１の間に積層されたので、選択的に発光または消光させるためにたとえばペン状磁石５０を用いて局部的に磁界を付与することによって、磁界の影響を受けた部分の電気的性質がＥＬ発光層１４の発光または消光を満たすように変化し、その部分に対応するＥＬ発光層１４の一部が発光または消光することとなり結果的に表示パターン１１が作成されるので、所望の表示パターン１１がユーザ側の操作で簡単に作成できるＥＬ発光装置１０が得られる。また、その磁性体層２０にＥＬ発光層１４を初期状態にするような均一な磁界を付与しその電気的性質をＥＬ発光層１４の消光または発光を満たすように変化させることによって、作成した表示パターン１１を消去することができるので、安価にそして手軽に繰り返し使用することができるＥＬ発光装置１０が得られる。
【００２８】
また、本実施例によれば、磁性体層２０は、導電性を有する強磁性体材料製であって外部磁界の方向にしたがって姿勢が変化させられる断面長手状の粒子３１を内部に含むマイクロカプセル３３を含むものであるので、たとえば、その粒子３１をマイクロカプセル３３内に遊動させれば、外部磁界を付与することによってその外部磁界の方向に平行となるようにその粒子３１の長手方向の姿勢が変化させられ、磁性体層２０の電気的性質すなわちその粒子３１が導電体であることから透明電極１３および裏面電極２１に対して垂直方向の電極間距離が実質的に変化するので、外部磁界たとえばペン状磁石５０を用いて局部的な磁界を付与することにより、その粒子３１の長手方向の姿勢が透明電極３１および裏面電極２１に対して略垂直に変化させられれば、その部分の電極間距離が実質的に短くなり、透明電極１３および裏面電極２１に交流電圧が印加されている状態においては、その部分に対応するＥＬ発光層１４にかかる電界が他の部分に比較して強くさせられ、ＥＬ発光層１４のうちペン状磁石５０で局部的な磁界が加えられた部分に対応する部分に所定以上の交流電界が強く作用されることになり、所望の部分が選択的に発光する。また、その発光部分を消去させるには、その粒子３１の長手方向の姿勢がすべて透明電極１３および裏面電極２１に対して略平行に変化させられるように、たとえば磁石の一方の面にＳ極および他面にＮ極が着磁させられた板状磁石を用いて、透明電極１３および裏面電極２１に対して略平行な方向の磁界を順次付与すればよく、これによりＥＬ発光装置１０を加工し直すことなく繰り返し使用することができるので、再び所望の表示パターンを作成できる。
【００２９】
以上、本発明の一実施例を図面を用いて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３０】
たとえば、前述の実施例において、ＥＬ発光装置１０は矩形であってその端縁が直線であったが、そのＥＬ発光装置１０は円形或いは楕円であってその端縁が曲線であってもよい。
【００３１】
また、前述の実施例のＥＬ発光装置１０において、絶縁シート１５は、白色でなくてもよく、たとえば背景色としてＥＬ発光層１４の発光色とのコントラストを考えて色を選定してもよいし、また必ずしも設けられていなくてもよい。
【００３２】
また、前述の実施例において、ＥＬ発光装置１０は全体として可撓性のあるように構成されていたが、たとえば裏面電極２１にスクリーン印刷によって形成されている絶縁膜２２を厚い形状の樹脂板で構成したり、透明電極１３を可撓性のＰＥＴ樹脂フィルムでなく厚い形状の透明樹脂板や透明ガラス板等に形成したり、絶縁シート１５を厚い形状の板にしたり、磁性体層２０を構成する樹脂材料３０を厚い形状のものにするなどして、全体として強度（硬度）のある板状のものであってもよい。
【００３３】
また、前述の実施例の絶縁膜２２は、裏面電極２１の端縁部の一部を電極端子として露出させ、その他の部分を絶縁すればよいのでゴム製、樹脂製の絶縁シート等であってもよい。
【００３４】
また、前述の実施例の磁性体層２０は樹脂材料３０に水系バインダーが用いられて、スクリーン印刷によりシート状に成形されていたが、その樹脂材料３０は、溶剤系バインダー、エマルジョンバインダー或いはゴム材料等であって多数のマイクロカプセル３３を均一に配置するようにシート状に成形されるよう結合剤として機能し絶縁性を有する材料であればよいし、ロール塗工、ナイフエッジ法、ステンシル法等によりシート状に成形されてもよい。
【００３５】
また、前述の実施例において、前記粒子３１は前記溶剤３２内に数個乃至数十個分散させられて、外部磁界が付与されるとその外部磁界の方向に平行となるように長手方向に数個連なった状態で２列乃至３列と並んで一体となるように姿勢が変化させられ、前記マイクロカプセル３３の内径に近い大きさとされるようにしてもよい。
【００３６】
また、前述の実施例において、粒子３１は断面長手状であれば鱗片状、円盤状扁平、円柱、角柱状等、扁平な矩形の粒子でなくてもよい。
【００３７】
また、前述の実施例の図３および図４において、磁性体層２０に含まれるマイクロカプセル３３をわかりやすいように一層で図示したが、多層であってもよい。
【００３８】
また、前述の実施例において、ＥＬ発光装置１０の表示面１６全体が消光させられている状態にするために磁石の一方の面にＳ極および他面にＮ極が着磁させられた板状磁石を用いたが、消磁器を用いてＥＬ発光装置１０の表面付近に近づけて左右に走査しながら徐々に左右方向とは垂直な一方向に移動させることによって、発光部分２４を消滅させて表示面１６全体を消光させてもよい。
【００３９】
また、前述の実施例において、溶剤３２として示したジ２−エチルヘキシルセバケート（ＤＯＳ）等の溶剤は一例でありその溶剤３２の粘度等として示した条件に加えて、比重が０．８乃至１．４であり水に対する溶解度が１％以下のものであれば溶剤３２として好適に使用可能である。
【００４０】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＥＬ発光装置の正面を示す図である。
【図２】図１のＥＬ発光装置の端部の一部を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１のＥＬ発光装置の要部を説明する部分断面図である。
【図４】図１のＥＬ発光装置が磁界の付与によって局部的に発光している時の要部を説明する部分断面図である。
【図５】図１のＥＬ発光装置が磁界の付与によって局部的に消光している時の要部を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
１０：ＥＬ発光装置
１３：透明電極
１４：ＥＬ発光層
２０：磁性体層
２１：裏面電極
３１：粒子
３３：マイクロカプセル
【図１】
2004206964.tif 000003
【図２】
2004206964.tif 000004
【図３】
2004206964.tif 000005
【図４】
2004206964.tif 000006
【図５】
2004206964.tif 000007