(57)【要約】【課題】これまでのＥＬ素子では達成できなかった大きさや形状を有し、オン／オフが可能な発光塗膜を得る。【解決方法】基材上に誘電体層、発光体層、および透明導電層がこの順序で形成されている発光塗膜であり、上記透明導電層の上にさらに透明保護層および／または上記基材と誘電体層との間に導電性層が形成されていてもよい、発光塗膜および上記各層を各塗料によって形成し、透明導電層と基材または導電性層との間は導通しない状態にすることを特徴とする発光塗膜の形成方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に誘電体層、発光体層、および透明導電層がこの順序で形成されている発光塗膜。
【請求項２】
前記透明導電層の上に、さらに透明保護層が形成されている請求項１記載の発光塗膜。
【請求項３】
前記基材と前記誘電体層との間に、さらに導電性層が形成されている請求項１または２記載の発光塗膜。
【請求項４】
導電性を有する基材上に誘電体層、発光体層、および透明導電層を形成する方法であって、前記各層を各塗料によって形成し、前記基材と前記透明導電層との間は導通しない状態にすることを特徴とする発光塗膜の形成方法。
【請求項５】
導電性を有しない基材上に導電性層、誘電体層、発光体層、および透明導電層を形成する方法であって、前記各層を各塗料によって形成し、前記導電性層と前記透明導電層との間は導通しない状態にすることを特徴とする発光塗膜の形成方法。
【請求項６】
前記各層の各塗料による形成が、スプレーにより行われるものである請求項４または５記載の発光塗膜の形成方法。
【請求項７】
前記基材が三次元形状を有するものである請求項４〜６いずれか１つに記載の発光塗膜の形成方法。
【請求項８】
前記形成された発光塗膜が１．５ｍ２以上の面積を有する請求項４〜７いずれか１つに記載の発光塗膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光塗膜およびその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光層などの複数の層からなるＥＬ素子は種々の表示装置の照明やバックライトとして広く用いられている。このＥＬ素子を形成する各層はスクリーン印刷によって形成されているため、その面積の大きさに限界があるとともに、平面以外の基材に対して適用することはできなかった。
【０００３】
また、このＥＬ素子の発光体層を形成するのに発光体を含む塗料が用いられることが知られている。しかし、この発光体塗料から発光体層を得るためにはスクリーン印刷が必要であった（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この発光体塗料およびＥＬ素子を構成するその他の層を形成するためのコーティング液を単にスプレーなどを用いて塗装しただけでは、各層間に混層が生じることによりＥＬ素子として機能しないため、先の問題点を解決することはできない。
【０００４】
一方、現在、発光塗料として知られているものとして、蛍光塗料、蓄光塗料、および、自発光塗料がある。このうち、蛍光塗料は光を与えないと発光しないものであり、一方、蓄光塗料は外部から光エネルギーを与える必要があり、一定時間しか光らない他、弱い発光しかしない。また、自発光塗料は。トリチウムやラジウムといった放射線物質を使用するため、危険であるという問題点を有している。また、上記３種類の既知の発光塗料により得られた塗膜の発光は、オン／オフができないという共通の問題を抱えている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２０８０４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、これまでのＥＬ素子では達成できなかった大きさや形状を有し、オン／オフが可能な発光塗膜を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光塗膜は、基材上に誘電体層、発光体層、および透明導電層がこの順序で形成されているものであり、上記透明導電層の上に、さらに透明保護層が形成されていてもよい。また、上記基材と上記誘電体層との間に、さらに導電性層が形成されていてもよい。
【０００８】
本発明の発光塗膜の形成方法は、導電性を有する基材上に誘電体層、発光体層、および透明導電層を形成する方法であって、上記各層を各塗料によって形成し、上記導電性層と上記透明導電層との間は導通しない状態にすることを特徴とするものである。また、本発明の別の発光塗膜の形成方法は、導電性を有しない基材上に導電性層、誘電体層、発光体層、および透明導電層を形成する方法であって、上記各層を各塗料によって形成し、上記導電性層と上記透明導電層との間は導通しない状態にすることを特徴とするものである。これらの方法において、各層の各塗料による形成が、スプレーにより行われるものであってよい。上記基材が三次元形状を有するものであってもよいし、上記形成された発光塗膜が１．５ｍ２以上の面積を有していてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の発光塗膜は、基材上に誘電体層、発光体層、および透明導電層がこの順序で形成されている。上記基材としては、特に限定されず、金属、樹脂などのプラスチックス、セラミック材料など種々のものが挙げられる。これらの中でその表面に導通性を有しないもの場合には、後述する導電性層が形成されている必要がある。
【００１０】
また、上記誘電体層は、誘電性を有するものであり、例えば、酸化チタンやチタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウムのような高誘電体粉末とアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などのバインダー成分とからなるものである。この層の誘電率を高めるためには、上記高誘電体粉末の含有率を増やすほか、バインダー成分自体が高誘電率であるものを用いたり、フッ素ゴムなどの高誘電率を有する材料を併用することができる。
【００１１】
さらに、上記発光体層は、例えば、硫化亜鉛やセレン化亜鉛に、活性化剤としてＣｕ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｌ、Ｂｒ等を添加して焼成したものである発光体粉末と一般的なバインダーとからなるものである。一方、透明導電層は、酸化インジュウム、酸化錫、インジュウム錫酸化物や酸化スズなどの無機酸化物および／またはポリエチレンジオキシチオフェンなどの導電性高分子やカーボンブラックならびに一般的なバインダーからなるものである。
【００１２】
本発明の発光塗膜は、この透明導電層の上に、さらに透明保護層が形成されていてもよい。この透明保護層は、一般的なバインダーからなるものである。また、本発明の発光塗膜において、上記基材表面が導通性を有しない場合には、基材表面と誘電体層との間に導電性層が形成されている。この導電性層は、先の透明導電層の説明で述べたものであってもよいし、先の無機酸化物や導電性高分子に代わりに金属粒子が含まれていてよい。なお、本発明の発光塗膜には、先の透明導電層および基材または導電性層に電圧をかけるための電極が接続している。
【００１３】
本発明の発光塗膜がその機能を発現するためには、上記先の透明導電層と基材または導電性層との間は導通しない状態にしておく必要がある。すなわち、上記各層間が導通しない状態であり、そのためには各層は硬化していることが好ましい。よって、上記各層のバインダー成分はメラミン、イソシアネート、エポキシなどの硬化剤やバインダー成分が不飽和結合を有している場合にはドライヤーなどの硬化のための添加剤を含んでいてもよい。
【００１４】
本発明の発光塗膜において、上記各層の厚みは、例えば、誘電体層として２０〜５０μｍ、発光体層として５０〜１００μｍ、および透明導電層として５０〜１００μｍである。また、必要に応じて設けられる透明保護層および導電性層は、それぞれ１００〜２００μｍおよび１０〜２０μｍとすることができる。発光塗膜全体の膜厚としては、２９０〜４７０μｍであることが好ましい。
【００１５】
本発明の発光塗膜の形成方法は、基材上に誘電体層、発光体層、および透明導電層を形成する方法であって、これらの各層を塗料によって形成することを特徴としている。なお、基材が導電性でない場合には、基材と誘電体層との間に導電層を形成する。ここで、透明導電層と基材または導電性層との間は導通しない状態にしておく必要がある。各層を形成するための塗料は、先の発光塗膜の説明ですでに述べた、各層を構成する成分からなるものである。
比較的大きな面積に対して形成を行う場合には、これら各層を形成するための塗料は常温で硬化膜を形成するものを用いることが好ましい。そのためには、各塗料中のバインダー成分に上述の硬化剤や硬化のための添加剤を含んでいることが好ましく、特に常温での硬化には、イソシアネートの使用が有効である。
【００１６】
本発明の発光塗膜の形成方法では、上記各層を基材の上に順に形成していく。次の層を先の層上に形成する場合には、２層間の混層が防止された状態、すなわち、形成された先の層の表面が、次の層を形成するための塗料の塗布により溶解しない状態で行う必要がある。このために、先の層と次の層とを形成するための塗料はお互いが相溶しにくいものを使用することが好ましい。また、先の層を硬化させた後に次の層を形成することが、上記混層の防止に有効であるが、必ずしも完全に硬化を進行させる必要はなく、混層が生じない程度に先の層の硬化が進行した時点で次の層を形成するための塗料を塗布すればよい。
【００１７】
本発明の発光塗膜の形成方法における基材は、基本的に構造物の表面を構成するものである。すなわち、本発明の発光塗膜は、屋内外に設置された、または、存在するものの表面に対して形成することが可能である。例えば、橋梁やガードレールなどの大型構造物、ドアや壁などの建築物を構成するもの、および、車、家具、携帯電話などの物品について、その表面の一部または全部に対し、例えば、刷毛、ローラー、スプレーなどの通常、塗料の塗装に使われる方法や手段を適用して形成を行うことができる。上記表面の一部に対する形成とは、部分的な意味だけでなく、文字やデザインの形成をも意味する。
【００１８】
上記塗装は、スプレーにより行われることが、種々の基材形状に対応できることから好ましい。この場合、基材が三次元形状を有するものであれば、その効果が高まる。また、本発明の発光塗膜の形成方法においては、形成された発光塗膜が１．５ｍ２以上の面積を有することができる。
【００１９】
【実施例】
実施例１
ＢａＴｉＯ３８０部、ダイエルＧ−５０１（ダイキン工業社製のフッ素ゴム）２０部、および、以下のバインダー成分を加えて混合分散を行い、誘電体層を形成するための塗料を調製した。
【００２０】
＜バインダー成分＞
アクリル系ポリオール                  １３．８部
コロネートＨＸ                          ５．４部
ジ−ｎ−ブチルスズジラウレート      ０．００３部
酢酸エチル                                ７５部
なお、上記アクリル系ポリオールはその固形分率が５１質量％、水酸基価が７０、数平均分子量が７０００であり、コロネートＨＸはその固形分率が７５質量％の日本ポリウレタン工業製のイソシアネートであり、ジ−ｎ−ブチルスズジラウレートの固形分率は２４％である。
【００２１】
このようにして調製した塗料をアルミニウム基板上に塗布し、５時間常温で乾燥させ、誘電体層を形成した。
この上に、発光体層を形成するための塗料として、Ｃｕを添加して焼成したＺｎＳ６０部、ダイエルＧ−５０１を２０部、および先のバインダー成分とを混合分散したものをスプレーにより塗布し、５時間常温で乾燥させ、発光体層を形成した。
さらにその上に、透明導電層としてＩＴＯ塗工液（商品名「ＦＰＳＮ」、富士チタン社製）を塗布し、１０時間常温で乾燥を行った。このようにして得られた発光塗膜の上に、先のバインダー成分を、透明保護層を形成するための透明クリヤー塗料としてスプレーにより塗布し、３時間常温で乾燥を行った。
上記アルミニウム基板と透明導電層との間に２００Ｖで４００Ｈｚの交流電圧を印加することにより、３０ｃｄ／ｍ２の輝度で発光することを確認した。
【００２２】
実施例２
ポリエステル基板上に、導電性層を形成するための塗料としてＩＴＯ塗工液（商品名「ＦＰＳＮ」、富士チタン社製）を塗布し、１０時間常温で乾燥を行い、導電性層を形成した。
この上に、実施例１で調製した誘電体層を形成するための塗料をスプレーにより塗布し、５時間常温で乾燥させ、誘電体層を形成した。
続いて、これらの上に、発光体層、透明導電層および透明保護層を実施例１と同様にして形成した。このように得られた発光塗膜に対し、実施例１と同様にして、２００Ｖで４００Ｈｚの交流電圧を印加することにより、１０ｃｄ／ｍ２の輝度で発光することを確認した。
【００２３】
実施例３
実施例２において、透明導電層として、導電性高分子であるポリエチレンジオキシチオフェン１部を水９９部に溶解させた塗料を塗布して、１時間、１１０℃で乾燥させること以外は同様にして発光塗膜を得た。実施例１と同様にして、２００Ｖで４００Ｈｚの交流電圧を印加することにより、５ｃｄ／ｍ２の輝度で発光することを確認した。
【００２４】
実施例４
実施例２において、導電性層を形成するための塗料として、カーボンブラック５部、ポリエチレンジオキシチオフェン３部をエタノール９２部に加えて混合分散したものを塗布し、１時間、５０℃で乾燥させたこと以外は同様にして発光塗膜を得た。実施例１と同様にして、２００Ｖで４００Ｈｚの交流電圧を印加することにより、１０ｃｄ／ｍ２の輝度で発光することを確認した。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の発光塗膜は、塗料によって形成されるので、これまでのＥＬ素子では達成できなかった大きさや形状のものを得ることができるとともに、これまでなかった発光のオン／オフが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様を示す発光塗膜の断面図である。
【符号の説明】
１…発光塗膜、２…誘電体層、３…発光体層、４…透明導電層、５…透明保護層、６…基材
【図１】
2004259572.tif 000003