(57)【要約】選択された層（または望ましくは全ての層）が紫外線硬化性インキを用いて展開されたポリマー厚膜（ＰＴＦ）積層体。本発明の一実施例では、紫外線硬化性ＰＴＦ層はモノリシックで膜状のＥＬ構造を形成するように展開され、紫外線硬化性ウレタン外被層が紫外線硬化性ウレタンＥＬ層を気密封止する。本発明のインキは、製造時に層状に展開された後紫外線に露光させると数秒で硬化するが、層の高さに有意な収縮はない。従来の熱硬化プロセスに比べて製造サイクル時間が有意に最適化される。紫外線硬化性ウレタンインキを用いて実現できるフレキシブル回路も開示されているが、これは紫外線硬化性又はウレタンの実施例に限定されない。絶縁層を順次展開させる。絶縁層上には導電性通路が展開されている。導電性通路は、単一の層または層間で任意所望の態様で接続可能である。下の層上に展開された導電性通路と導電接続関係にある表面実装コンポーネント（ＳＭＣ）を受けるために、絶縁層に開口を残す。活性領域を層上の導電性通路間に展開させてもよい。かかる活性領域は、硬化すると、導電性通路の作動時に予め設計した電気的特性（抵抗、容量、インダクタンス、半導電性など）を有するインキより成る。別の実施例のフレキシブル回路の選択された層は、単一の多機能層を形成するように全てが互いに隣接して展開された導電性通路、活性領域及び絶縁領域より成る。かかる多機能層を用いると、展開された層の一般的な平面に限定されない導電性通路、活性領域及び絶縁領域を有するフレキシブル回路の形成が可能となる。
2004536723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＴＦ積層体の構成方法であって、
（ａ）紫外線硬化性インキを用いて積層体の選択されたＰＴＦ層を展開させ、
（ｂ）紫外線に露光させることにより紫外線硬化性インキの層を硬化させるステップより成るＰＴＦ積層体の構成方法。
【請求項２】
紫外線硬化性インキは、
（ａ）紫外線硬化性ウレタンアクリラート／アクリラートモノマー、及び
（ｂ）紫外線硬化性エポキシアクリラート／アクリラートモノマーより成る群から選択される請求項１の方法。
【請求項３】
ＰＴＦ積層体は、作動されるとＥＬ発光するように予め設計されたＥＬ層を含み、
選択されたＥＬ層は紫外線硬化性ウレタンインキを用いて展開され、紫外線に露光させることにより硬化される請求項１の方法。
【請求項４】
ＰＴＦ積層体は、硬化すると膜状特性を有する請求項１の方法。
【請求項５】
ＰＴＦ積層体は、硬化すると膜状特性を有する請求項２の方法。
【請求項６】
ＰＴＦ積層体は、硬化すると膜状特性を有する請求項３の方法。
【請求項７】
ＰＴＦ積層体の選択された隣接する隣接層は、硬化してモノリシック構造を形成する請求項１の方法。
【請求項８】
ＰＴＦ積層体の選択された隣接する隣接層は、硬化してモノリシック構造を形成する請求項２の方法。
【請求項９】
ＰＴＦ積層体の選択された隣接する隣接層は、硬化してモノリシック構造を形成する請求項３の方法。
【請求項１０】
ＰＴＦ積層体は一時的な基体上に構成され、この方法はさらに、
（ｃ）一時的な基体を除去するステップを含む請求項１の方法。
【請求項１１】
ＰＴＦ積層体は一時的な基体上に構成され、この方法はさらに、
（ｃ）一時的な基体を除去するステップを含む請求項２の方法。
【請求項１２】
ＰＴＦ積層体は一時的な基体上に構成され、この方法はさらに、
（ｃ）一時的な基体を除去するステップを含む請求項３の方法。
【請求項１３】
ＰＴＦ積層体は最終の目標となる基体上に直接構成される請求項１の方法。
【請求項１４】
ＰＴＦ積層体は最終の目標となる基体上に直接構成される請求項２の方法。
【請求項１５】
ＰＴＦ積層体は最終の目標となる基体上に直接構成される請求項３の方法。
【請求項１６】
最終の目標となる基体は三次元の表面である請求項１３の方法。
【請求項１７】
最終の目標となる基体は三次元の表面である請求項１４の方法。
【請求項１８】
最終の目標となる基体は三次元の表面である請求項１５の方法。
【請求項１９】
最終の目標となる基体は多孔性及び／または繊維質である請求項１３の方法。
【請求項２０】
最終の目標となる基体は多孔性及び／または繊維質である請求項１４の方法。
【請求項２１】
最終の目標となる基体は多孔性及び／または繊維質である請求項１５の方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のうち任意の請求項の方法による製品。
【請求項２３】
各々が硬化済みインキより成る順次展開された層のＰＴＦ積層体であって、
ＰＴＦの層を形成するように展開された絶縁領域と、
ＰＴＦの層を形成するように展開された導電性通路とより成り、
絶縁領域と導電性通路は、全ての層が硬化すると導電性通路より成る所定の回路を形成するように協働して展開されているＰＴＦ積層体。
【請求項２４】
ＰＴＦの層の開口内に展開され、ＰＴＦの層を形成するように展開された導電性通路に結合されたＳＭＣをさらに備え、
ＳＭＣ、絶縁領域及び導電性通路は、全ての層が硬化すると導電性通路及びＳＭＣより成る所定の回路を形成するように協働して展開されている請求項２３の積層体。
【請求項２５】
ＰＴＦの層を形成するように展開された活性領域をさらに備え、これらの活性領域は予め設計した電気的機能を与える硬化済みインキを含み、
活性領域、絶縁領域及び導電性通路は、全ての層が硬化すると導電性通路及び活性領域より成る所定の回路を形成するように協働して展開されて請求項２３の積層体。
【請求項２６】
ＰＴＦ積層体は、硬化すると膜状特性を有する請求項２３の積層体。
【請求項２７】
ＰＴＦ積層体の選択した隣接層は、硬化するとモノリシック構造を形成する請求項２３の積層体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２００１年６月１９日付け米国仮出願第６０／２９９，５９８号（発明の名称：UV-CURABLE INKS FOR PTF LAMINATES (INCLUDING FLEXIBLE CIRCUITYR)）の優先権を主張する。
【０００２】
本願は、２００１年１０月１０日に出願され、本願の出願人へ譲渡され、現在係属中の米国特許出願第０９／９７４，９４１号（発明の名称：TRANSLUCENT LAYER INCLUDING METAL/METAL OXIDE DOPANT SUSPENDED IN GEL RESON）の一部継続出願である。
【０００３】
本願はまた、１９９６年５月３０日に出願され、本願の出願人へ譲渡され、現在米国特許第５，８５６，０２９号となっている、米国特許出願第０８／６５６，４３５号（発明の名称：ELECTROLUMINESCENT SYSTEM IN MONOLITHIC STRUCTURE）の継続出願である、１９９８年１０月１５日に出願され、本願の出願人へ譲渡され、現在係属中の米国特許出願第０９／１７３，５２１号（発明の名称：TRANSLUCENT LAYER INCLUDING METAL/METAL OXIDE DOPANT SUSPENDED IN GEL RESON）の一部継続出願である。
【０００４】
本願はまた、１９９６年１２月３０日に出願され、本願の出願人へ譲渡され、現在米国特許第５，８５６，０３０号となっている、米国特許出願第０８／７７４，７４３号（発明の名称：ELASTOMERIC ELECTROLUMINESCENT LAMP）の分割出願である、１９９８年１０月１５日に出願され、本願の出願人へ譲渡され、現在係属中の米国特許出願第０９／１７３，４０４号（発明の名称：METHOD FOR CONSTRUCTION OF ELASTOMERIC ELECTROLUMINESCENT LAMP）の一部継続出願である。
【技術分野】
【０００５】
本発明は、一般的に、硬化済みインキ（例えば、ＥＬシステムの製造に有用なような）のポリマー厚膜（ＰＴＦ）に関し、さらに詳細には、紫外線硬化性インキのＰＴＦ積層体に関する。
【背景技術】
【０００６】
本明細書中の用語「インキ」は、所定の方法で流動させて展開できるように一時的に流体の性質を有するものと当該技術分野において理解されている物質を含む。インキは、展開されると硬化して、所定の機能を有する硬化済み層を形成させる。本願の開示は、特に、硬化してポリマー厚膜（ＰＴＦ）層になるインキに向けられている。
【０００７】
親出願である米国特許出願第０９／１７３，５２１号に記載された発明の実施例は、一体的なキャリアの層がモノリシック構造を形成するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置に係るものである。この装置の好ましい一体的なキャリアはビニル樹脂である。このモノリシックなエレクトロルミネッセンス装置の１つの利点は、その層をスクリーン印刷法または他の適当な方法により多種多様な基体上にインキとして展開できることである。
【０００８】
このビニル系モノリシック構造は、親出願である米国特許出願第０９／１７３，４０４号に記載された膜状エレクトロルミネッセンス装置の実施例に開示されている。詳述すると、この特許出願第０９／１７３，４０４号は、２つの膜状ウレタン外被層の間に展開されるエレクトロルミネッセンス積層体としてのビニル系モノリシック構造体の使用を教示している。
【０００９】
米国特許出願第０９／１７３，５２１号及び０９／１７３，４０４号に記載されたＥＬシステムは有用であることが判明しているが、特許出願第０９／１７３，４０４号のＥＬ積層体がウレタンキャリア中に浮遊する層を備えている場合、モノリシック構造というさらに別の利点が得られることがわかる。このように、特許出願０９／１７３，４０４号に記載された膜状ＥＬデバイスは、ＥＬ積層体中に周囲のウレタン外被層とモノリシックな一体性を有する層を備えている。係属中の同日出願である米国仮特許出願第６０／２３９，５０７号（発明の名称：MEMBRANOUS MENOLITHIC EL STRUCTURE WITH URETHANE CARRIER）は、１つの実施例として、そのモノリシックな相が硬化時触媒作用により一体的なウレタンキャリアに変質する一体的なビニルゲル樹脂キャリアを用いて展開された一連の隣接するＥＬ層より成る膜状モノリシックウレタンＥＬ構造を提供することによりこのニーズに対処している。
【００１０】
親出願である米国特許出願第０９／２３９，５０８号は、エレクトロルミネッセンス装置の層が硬化してビニルかまたはウレタンか（もしくは他の任意のポリマー）になるかには無関係に、周囲の膜状外被層が従来方式で熱硬化されることを開示している。通常、米国特許出願第０９／１７３，４０４号に記載された膜状ランプでは、展開したウレタン外被層につき約１０５℃で約３５分の熱硬化が必要である。外被層の厚さが展開した幾つかの個々のウレタン層より成る構造体では、硬化相は３５分の硬化を多数回行う必要があるため、その構造体の製造サイクル時間が有意に増加する。
【００１１】
さらに、親出願である米国特許出願第０９／２３９，５０８号に記載されるように、熱硬化は個々に展開した層の高さを収縮させることが判明している。従って、外被層全体の高さを得るためにはさらに多くの層を展開する必要があるが、これは硬化のための製造サイクル時間をさらに増加させる。
【００１２】
親出願第６０／２３９，５０８号は、膜状ＥＬ構造の外被層を従来方式で熱硬化させるのではなく紫外線硬化プロセスの使用を開示している。有利なことに、かかる紫外線方式によると、硬化サイクル時間が減少し、展開される個々の層の高さの収縮が最小限に抑えられる。
【００１３】
１．ＰＴＦインキ技術の創造的な利用が広がるにつれて、親出願第６０／２３９，５０８号に記載された外被層紫外線硬化プロセスをより広い用途に利用すると特に有利であることがわかるようになるであろう。例えば、親出願第６０／２３０，５０８号に記載された外被層内のＥＬシステムの層も紫外線硬化させることができれば硬化サイクル時間が減少するというさらに別の利点が他の利点と共に得られることがわかるであろう。加えて、係属中の特許出願第６０／２３９，５０７号に記載されたモノリシックなウレタンＥＬ構造を最初に紫外線硬化性ウレタンインキとして展開すればさらに別の利点が得られることがわかるであろう。このように、ＥＬ層及び外被層を含むモノリシックで膜状のＥＬ構造全体を一体的で迅速な硬化プロセスにより硬化させることができるであろう。
【００１４】
従って、ポリマー厚膜積層体に用いる汎用性の高い紫外線硬化性インキが当該技術分野において求められている。汎用性のあるかかる紫外線硬化性インキの用途は、ＥＬ構造だけに限定されないであろう。汎用性のあるかかる紫外線硬化性インキは、例えば、親出願第６０／２３０，５０８号及び係属中の出願第６０／２３０，５０７号に記載されたＥＬ構造のＥＬ層及び外被層の展開及び硬化に有利であるが、汎用性のあるかかる紫外線硬化性インキは、ＥＬ構造だけでなく非ＥＬ積層体を含む全てのＰＴＦ積層体の展開にとって有利であることがわかる。非ＥＬ積層体のグループに含まれるものとして、例えば、半透明導電層を有するＰＴＦあるいはフレキシブル印刷回路を提供するＰＴＦ積層体が含まれる。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、ＰＴＦ層用紫外線硬化性インキを提供することにより上述の目標を達成するものである。本明細書に記載した実施例において、ＰＴＦ型のＥＬ構造は、紫外線硬化性（光開始）アクリラート／アクリラートモノマーより成るキャリアの層を含む。キャリアは、所望の層機能に従って活性成分を選択的にドーピングされている。本明細書に記載した１つの実施例では、紫外線硬化性ウレタンアクリラート／アクリラートモノマーが、展開される積層体の全てのインキのキャリアとして使用される。別の実施例では、紫外線硬化性エポキシアクリラート／アクリラートモノマーが、ＥＬ構造の電極層のような高い導電性を必要とするインキのキャリアとして使用される。エポキシアクリラート／アクリラートモノマーの遊離基は、展開された層が硬化するとその層の導電性を増加させるものと考えられる。
【００１６】
米国特許出願第０９／１７３，４０４号（発明の名称：METHOD FOR CONSTRUCTION OF ELASTOMERIC ELECTROLUMINESCENT LAMP）に発明の概念が記載された膜状ＥＬ構造では、紫外線硬化の利点を外被層及び／またはＥＬ層についても得ることができる。本発明の一実施例では、全ての層は各々が紫外線硬化性ウレタンキャリアを含むインキより成るのが好ましくい。あるいは、後方電極層が紫外線硬化性エポキシキャリアを含むようにしてもよい。層状に展開して紫外線に露光すると、インキは数秒で硬化するが、層の高さは有意に収縮しない。製造サイクル時間は、従来の熱硬化プロセスと比較して有意に最適化される。
【００１７】
本発明の他の実施例では、紫外線硬化層は、半透明の導電層を有するＰＴＦ積層体のような非ＥＬ積層体またはＰＴＦ型のフレキシブル印刷回路を形成するように展開することができる。
【００１８】
紫外線硬化インキを使用する製造サイクル時間の最適化は、個々に展開される層の硬化サイクル時間が分のオーダーから秒のオーダーへ減少することで記録されている。かかる硬化サイクル時間の減少により製造上の固有の利点が得られるだけでなく、かかるサイクル時間の減少により、多くの用途の製造プロセスをバッチ硬化システムから連続硬化システムへ転換することが可能になる。本発明の実施例では、当該技術分野において良く知られているような紫外線硬化コンベアシステム上で硬化を行うことが可能である。これは、現在の製造方法で一般的に行われているＥＬ構造の「バッチ」を層毎にオーブンで熱硬化させる方法とは対照的である。
【００１９】
さらに、複数の層を迅速に展開して硬化できるため、ＥＬ構造の選択された層あるいは全部の層の印刷をパッド印刷、ロール印刷及びカローセル印刷のようなスクリーン印刷プロセス以外の方法により行うことができる。スクリーン印刷にかわるこれらの方法の利点は当該技術分野で良く知られている。例えば、パッド印刷は三次元の表面への印刷に適しており、カローセル及びロール印刷は連続製造プロセスに適している。これらの局面については、本発明の利点と共に明らかになるであろう。
【００２０】
従って、本発明の技術的な利点は、本発明のインキの硬化サイクル時間が劇的に減少することである。
【００２１】
本発明のさらに別の技術的利点は、展開される層の高さの収縮が減少することである。その結果、所望の全厚を有するＰＴＦ層を得るために必要な個別に展開される層の数が少なくなる。
【００２２】
本発明のさらに技術的利点は、現行のバッジ法とは対照的に連続硬化法を製造プロセスに使用できることである。さらに、パッド印刷、カローセル印刷及びロール印刷のような従来の連続印刷法の利点がＰＴＦ層の展開に得られる。
【００２３】
本発明のさらに別の技術的利点は、紫外線硬化性インキをＰＴＦ積層体に実質的に汎用的に使用できる点である。本発明のインキを使用すると、ＰＴＦ型のＥＬ構造及びＰＴＦ型の非ＥＬ構造の両方に種々の利点が得られる。
【００２４】
本発明のさらに別の技術的利点は、紫外線硬化性インキによりＰＴＦ積層体に膜状及びモノリシック特性を付与できる点にある。膜状特性については、本明細書に述べる実施例は、全てがウレタンのキャリアかまたはエポキシキャリアを含む導電層を有する構造の何れかを用いることにより良好な膜状特性を有することが判明している。モノリシック特性については、本明細書に記載される実施例は隣接する層が共通のキャリアにより展開される時は必ず高いモノリシック特性を有することが判明している。
【００２５】
以上において、以下の詳細な説明を理解しやすくするため本発明の特徴及び技術的利点を概略的に述べた。本発明の特許請求の範囲の主題を構成する本発明のさらに別の特徴及び利点について後述する。当業者は、本明細書に述べる発明思想及び特定の実施例を容易に利用して変形または設計することにより同一目的を達成する他の構造体を想到することができるであろう。当業者はまた、かかる等価的構成が特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱するものではないことを理解されたい。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明に従って紫外線硬化性インキを用いて展開されたＥＬ構造の断面図である。図２は図１の斜視図である。図１及び２の全ての層は、転写剥離フィルム１０２上に展開されていることがわかる。しかしながら、本明細書に述べる紫外線硬化性インキを含むＰＴＦ積層体は、転写剥離フィルム上への展開に限定されず、最終的な基体上に直接展開することも可能であることがわかるであろう。また、上述したように、本発明はＥＬ構造を形成するような展開に限定されないこともわかるであろう。
【００２７】
図１に示す実施例において、転写剥離フィルム１０２は、Burkhardt Freemanにより製造される部品番号１８０６Ｃのシリコン／ＰＥＴ型フィルムである。部材１０２を形成するにあたり、例えば、転写剥離紙をフィルムの代わりに用いてもよいこともわかるであろう。かかる実施例において使用可能な転写剥離紙として、Midland Paperによる市販されているAquatron転写紙がある。
【００２８】
図１及び２（並びに後続の図面）に示すそれ以外の全ての層は、スクリーン印刷または当該技術分野で知られた他の印刷法により展開すると有利である。しかしながら、紫外線硬化性インキはそれらの層を展開するにあたり任意特定の印刷法に限定されないことがわかるであろう。スクリーン印刷は有用な選択肢の１つである。さらに、紫外線硬化は硬化速度がが速いため、他の印刷法を用いることができる。例えば、三次元表面への直接印刷には特にパッド印刷が利用可能である。あるいは、カローセルまたはロール印刷を、紫外線硬化性インキの硬化速度が速いため可能になる連続製造プロセスの一部として利用できる。
【００２９】
図１及び２に示す実施例において、全ての層１０４乃至１１６は紫外線硬化性インキを用いて展開すると有利である。しかしながら、本発明は積層体の全ての層が紫外線硬化性インキにより展開される用途に限定されないことがわかるであろう。選択された層だけを紫外線硬化性インキを用いて展開する用途も、本発明の範囲内に含まれるであろう。
【００３０】
図１及び２に示す第１の外被層１０４について説明する。しかしながら、第１の外被層１０４についての以下の説明は、図１及び２に示す第２の外被層１１４にも当てはまることが分かるであろう。
【００３１】
第１の外被層１０４は、転写剥離フィルム１０２上に印刷される。第１の外被層１０４を幾つかの中間層として印刷して所望の全厚を得るようにすると有利であろう。一連の中間層として第１の外被層１０４を展開すると、自然光によるＥＬランプの所望の外観を得るための特定の層の染色または他の着色が容易になる。しかしながら、本願に示すように、紫外線硬化性インキを使用すると、硬化時における展開済み層の厚さの収縮が減少する傾向がある。したがって、紫外線硬化性インキを使用すると、展開済み層の全厚をより正確に所望の値にすることができる。
【００３２】
図１及び２に示す実施例において、第１の外被層１０４は、Nazdar 651818PSのような紫外線硬化性ウレタンアクリラート／アクリラートモノマーを含む。これは、スクリーン印刷及び他の印刷法に好適な紫外線硬化性ウレタンインキである。Nazdar 651818PSインキは、紫外線に露光されると硬化及び橋かけを開始する。このインキは、硬化すると展性及び延性が極端に大きいため、米国特許出願第０９／１７３，４０４号（発明の名称：METHOD FOR CONSTRUCTION OF ELASTOMERIC ELECTROLUMINESCENT LAMP）に発明の概念が記載されている膜状ＥＬ構造を形成するための有意な特性を呈する。このインキはまた、ＥＬ構造の他のコンポーネントに対する化学的安定性を有し、さらに硬化後モノリシックな最終厚さにするために多数の層としての展開に適している。このインキはまた、実質的に無色で一般的に透明であるため、その層にさらに染色または他の着色処理をし易く（さらに後述する）、ＥＬ構造を形成するように展開すると、自然光における外観が柔らかな光の中で活性光の外観と補い合うように設計された積層体を提供する。
【００３３】
しかしながら、本発明は、この製品Nazdar 651818PSによる実施に限定されないことがわかるであろう。本発明の範囲には、ＰＴＦを形成するように展開されるインキとしての使用に好適な任意の紫外線硬化性製品が含まれる。
【００３４】
Nazdar 651818PSのような紫外線硬化性ウレタンアクリレート／アクリレートモノマーの層として実現する場合、図１及び２に示す第１の外被層１０４は、好ましくは、厚さが２０乃至４０ミクロンの範囲の一連の個々の層として展開される。５０乃至１００ミクロンの全厚は、ほとんどの用途において第１の外被層１０４としては一般的に受け入れ可能である。
【００３５】
第１の外被層１０４上の個々の層は、スクリーン印刷または他の適当な技術により順次展開される。スクリーン印刷を使用する場合、８３ポリエステル（単綾）スクリーン及び１４０ポリエステル（単綾）スクリーンが満足な結果を与えることが判明している。スクリーン印刷の代わりに利用可能な方法には、パッド印刷、カローセル印刷またはロール印刷が含まれる。
【００３６】
各層は、一旦展開されると、次の層を展開する前に紫外線により硬化させる。硬化は、好ましくは従来の紫外線硬化コンベヤを用いて行うが、それにより連続製造プロセスの利用が可能になる。
【００３７】
当業者は、所望の層硬化が得られる紫外線の最適露光態様を決定するために何らかの実験または調整が必要であると考えるであろう。紫外線の波長及び強度、紫外線源から硬化すべき層までの距離、硬化すべき層の厚さ及び使用する特定の紫外線硬化性ポリマーのような変数が最適露光時間の決定に影響を与えることがわかるであろう。かかる実験は、通常行われるものであり、任意の紫外線硬化コンベヤプロセスに予想されるものとして知られている。しかしながら、一例として、波長３６０−３８０ｎｍの紫外線を３秒間照射すると、約５００−６００ｍＪの強度が得られ、これは厚さ約２０ミクロンのNazdar 651818PSの層を満足な結果で硬化できることが判明している。当該技術分野で「Ｈ」バルブとしてよく知られている水銀紫外線ランプに露光させると有用な結果が得られる。適当な水銀紫外線ランプとしてＵＶＰＳにより製造されるモデル番号25CC300の製造者仕様によると、約２５０ｎｍ乃至４００ｎｍの波長の紫外線が発生される。紫外線硬化をさらに速くするかさらに厚い層の硬化を得るために大きい振幅及びエネルギーが求められる場合は、他の紫外線源を利用することができる。かかる状況では、当該技術分野で「Ｄ」バルブとしても知られている鉄紫外線ランプにより発生される紫外線を用いると有用な結果が得られる。適当な鉄紫外線ランプとしてＵＶＰＳにより製造されるモデル番号25CC300Iの製造者仕様によると、約２５０ｎｍ乃至４００ｎｍの波長で紫外線を発生することができる。
【００３８】
さらに、本発明は、本明細書に述べる紫外線硬化性インキを硬化させるための任意特性の紫外線源に限定されないことがわかるであろう。上述した水銀紫外線ランプ及び鉄紫外線ランプと共にそれ以外の適当な紫外線源の例として、ガリウム紫外線ランプ、イリジウム紫外線ランプ、ＵＶレーザーが含まれる。幾つかのタイプの紫外線レーザーが市販されていることに注意されたい。それらの例として、以下のタイプ、ＨｅＣｄ（３２５ｎｍ）、窒素（３３７．１ｎｍ）、ＸｅＦ及びアルゴンイオン（３５１ｎｍ）、（３２５ｎｍ）、Ｎｄ−ＹＡＧ第３調波（３５５ｎｍ）、アルゴンイオン（３６４ｎｍ）、アレキサンドライト第２調波（３６０−４３０ｎｍ同調可能）及びチタン第２調波（３６０−４６０ｎｍ同調可能）が含まれる。
【００３９】
図１及び２を再び参照して、第１の外被層１０４は、境界１０５にＥＬ装置の層１０６−１１２の端縁部が存在しないように転写剥離フィルム１０２の上に印刷されることが分かる。これは、第２の外被層１１４がＥＬ装置を完全に封止し橋かけするように結合できる領域を提供できるようにするためである。
【００４０】
図１及び２に示す実施では、次に、ＥＬ装置を第１の外被層１０４の上に印刷する。図１及び２からわかるように、ＥＬランプは「下向き」に構成される。しかしながら、これは本発明を限定するものでなく、「上向き」に構成することも容易であろう。
【００４１】
図１及び２に示す本発明の実施例において、ＥＬ層１０６−１１２は、紫外線硬化ＰＴＦ層を次々に展開することにより形成されるＥＬシステムより成る。１つの実施例において、ＥＬ層１０６−１１２はそれぞれウレタンキャリアコンパウンドを含むため、全体的にモノリシックな膜状構造が得られる可能性が最適化される。別の実施例において、後方電極層１１２は導電特性が改善されたエポキシキャリアコンパウンドを含む。この別の実施例は、全部がウレタンの実施例に匹敵する膜状特性を備えることが判明している。
【００４２】
全てがウレタンの実施例において、ＥＬ層１０６−１１２は、第１及び第２の外被層１０４、１１４との組み合わせにより膜状でモノリシックの特性を有するＥＬ構造を提供する。さらに図１及び２に示す実施例では、ＥＬ層１０６−１１２を形成するために展開されるインキの一部、好ましくは全部が、ＥＬ構造全体に上述した紫外線硬化の利点を付与するように紫外線硬化性であると有利である。
【００４３】
かかる膜状でモノリシックなウレタンＥＬ構造体において、半透明電極層１０６、発光層１０８、誘電体層１１０及び後方電極層１１２を構成する層のうちの１またはそれ以上、好ましくは全ての層を、最初に活性成分（以下、「ドーパント」と呼ぶ）が紫外線硬化性ウレタンキャリアに浮遊するものとして展開される。本明細書に記載の実施例は全ての層が浮遊状態にある紫外線硬化性ウレタンキャリアを使用しているが、別の実施例として全べての層が浮遊状態にあるわけではないものもある。
【００４４】
かくして、図１また図２に示す全てがウレタンの実施例では、ＥＬ層１０６、１０８、１１０、１１２が硬化すると、隣接するウレタン層がそれら自体とだけでなく周囲の外被層１０４、１１４と橋かけするため、ウレタンの最終的な積層体に大きなモノリシック性が得られることがわかるであろう。ウレタンの最終的なモノリシック積層体は、膜状特性とそれに付随する高いフレキシビリティを備えることがわかるであろう。
【００４５】
再び図１及び２を参照して、半透明電極層１０６は最初に第１の外被層１０４の上に展開される。半透明電極層１０６は、粒状の適当な半透明導電体をドーピングした紫外線硬化性ウレタンアクリラート／アクリラートモノマーキャリアより成る。図１及び２に示す実施例において、このドーパントは例えば、Acroniumから部品番号ITO 6699で市販されている粉末状のインジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）である。このキャリアは、Allied Photo Chemicalから部品番号ＥＸＧＨ−ＡＡＤＪで市販されている。
【００４６】
半透明電極層１０６は、展開するにあたり、通常は、１９６ポリエステル単綾スクリーンを用いてスクリーン印刷することができる。しかしながら、上述したように、パッド印刷、カローセル印刷またはロール印刷のような他のタイプの印刷法も利用可能である。図１及び２を参照して説明する実施例において、半透明電極層１０６は１５ミクロンを超えない厚さにすると有利である。第１の外被層１０４について上述したように、紫外線硬化が可能である。３秒間３００ｍｊの紫外線を照射すると、上述したような半透明電極層１０６を十分に硬化させられると思われる。
【００４７】
半透明電極層１０６の設計は、幾つかの変数について行う必要がある。半透明電極層１０６の性能は、使用するＩＴＯの濃度だけでなくＩＴＯドーパント中のスズに対する酸化インジウム酸化物の比率に影響されることがわかるであろう。半透明電極層１０６に使用するＩＴＯの正確な濃度を決定するにあたり、エレクトロルミネッセンスランプのサイズ及び利用可能な電力のようなファクターを考慮しなければならない。混合物中のＩＴＯが多ければ多いほど半透明電極層１０６の導電性が高くなる。しかしながら、これには半透明電極層１０６の半透明性が低くなるという犠牲が伴う。電極の半透明性が低くなると、十分なエレクトロルミネッセンス光を発生するために必要な電力が大きくなる。一方、半透明電極層１０６の導電性が高くなればなるほどＥＬ装置１０６−１１２全体の抵抗が低くなり、エレクトロルミネッセンス光の発生に必要な電力が少なくなる。従って、設計仕様を満足する性能を発揮させるためには、ＩＴＯ中のスズに対するインジウム酸化物の比率、浮遊液中のＩＴＯの濃度及び層の全厚をすべて注意深くバランスさせなければならないことが容易にわかるであろう。半透明電極層１０６の設計の選択を支援するためだけの例として、上述した半透明電極層１０６の実施例は約３０％の光出力損失を発生させ、上述したAcronium/Allied Photoのインキ配合物を重量比でＩＴＯ７−８部、キャリア１０部の比率で使用すると対応する抵抗が３キロオームを超えない値になることに注意されたい。
【００４８】
図１及び２を再び参照すると、該図に示す前方バスバー１０７は、半透明電極層１０６と電源（図示せず）とを電気的に接触させるために半透明電極層１０６上に展開されることがわかる。図１及び２に示す実施例において、前方バスバー１０７は、半透明電極１０６を第１の外被層１０４上に展開した後に半透明電極層１０６と接触する関係に配設する。しかしながら、半透明電極１０６を展開させる前に前方バスバー１０７を半透明電極層１０６の上に展開してもよいことが分かるであろう。
【００４９】
前方バスバー１０７は、後方バスバー１１２について後述すると同じインキ及ぶ方法を用いることにより紫外線硬化ＰＴＦ層として展開するのが好ましい。あるいは、前方バスバー１０７を、例えば、銀または銅より成る薄い金属バーとして展開してもよい。前方バスバー１０７が薄い金属バーであれば、硬化前に前方バスバー１０７を半透明電極層１０６に適用して前方バスバー１０７がモノリシック構造の一部となるようにし、前方バスバー１０７と半透明電極層１０６との間の電気的接触が最適化されるようにすることが好ましいが、これは必要条件ではない。
【００５０】
その後、発光層１０８を半透明電極層１０６及び前方バスバー１０７の上に印刷する。発光層１０８は、エレクトロルミネッセンス等級のカプセル化したリンをドーピングした紫外線硬化性ウレタンキャリアより成る。実験により、重量比で５５％のリンと、４５％のキャリアとを含む浮遊液を約３８乃至４５ミクロンの厚さに適用すると、有用な発光層１０８が得られることがわかっている。図１及び２に示す実施例において、キャリアは再び、第１の外被層１０４に関連して上述したNazdar 651818PS紫外線硬化性ウレタンインキであるのが好ましい。リンは、Osram Sylvaniaの製品ANE430であるのが好ましい。さらに、Nazdar 65354PS製品をウレタンインキに加えるとオプションとしての利点も得られる。Nazdar 65354PSは、粘性が非常に低い紫外線硬化性ウレタンアクリラート／アクリラートモノマーである。Nazdar 65354PSをNazdar 651818PSに添加すると、結合製品の粘性が減少し、それにより得られるキャリア混合物がより多くの粉末を受容できるようになることが判明している。Nazdar 65354PS（使用する場合）をNazdar 651818PSと、重量比で65354PS約１部に対し651818PS約１０部の好ましい比率で混合する。リンはキャリアと、約１０−１５分間、重量比でANE430約３部とNazdar 651818PS約２部の好ましい比率で混合すると有利である。混合方法としては、個々のリン粒子への損傷を最小限に抑える方法によるのが好ましい。
【００５１】
発光の色は発光層１０８に用いるリンの色に左右され、さらに染料を用いて変化できることがわかるであろう。所望の色の染料をリンを添加する前にキャリアに混合すると有利である。例えば、発光層１０８のキャリアにローダミンを添加すると、白色光が発生する。着色混合物の量は所望される効果により異なる。
【００５２】
実験によると、チタン酸バリウムのような適当な混合物が発光層１０８の性能を向上させることがわかっている。チタン酸バリウムのような混合物は、発光層１０８中で浮遊状態のエレクトロルミネッセンス等級リンより粒子構造が小さい。その結果、混合物は浮遊液のコンシステンシーを一つにして、発光層１０８がより均一におさまるようにすると共に浮遊液中のリンをより均等に分布させるのに役立つ。混合物の小さい粒子は、発光性リンの粒状の外観を改善する光拡散手段として作用する傾向がある。最後に、実験によると、チタン酸バリウム混合物が実際、光子放出速度を刺激することにより分子レベルにおけるリンの発光を増加させることがわかる。
【００５３】
好ましい実施例に用いるチタン酸バリウム混合物は、以下に延べるように、誘電体層１１０に用いるチタン酸バリウムと同じである。後述するように、このチタン酸バリウムは、ブラジルのCertronic社から粉末として手に入れることができる。好ましい実施例において、チタン酸バリウム（使用する場合）をキャリアと、Nazdar 65354PS（使用する場合）をNazdar 651818PSに混合した後、しかしながらリンを添加する前に、予め混合する。チタン酸バリウムは、重量比でチタン酸バリウム１部に対してNazdar 651818PS１０部の比率で添加するのが好ましい。
【００５４】
上述の成分を用いて発光層１０８を展開する場合、その結果得られるインキは、２８０ポリエステル単綾スクリーンを用いると３８ミクロンの層に容易に印刷できることが判明している。あるいは、２３０ポリエステル単綾スクリーンを用いると密度の高い４５ミクロンの層が得られる。その後、展開した層を、約３秒間３００ｍｊの紫外線を照射して硬化させればよい。
【００５５】
上述した発光層１０８の実施例では、「ウェットオンウェット」式に印刷する、換言すれば、第１の層を印刷した直後にその印刷を繰り返すのが有利であることに注意されたい。この方法を用いると、リンの大きな粒子が突き固められてインキのリン密度がさらに増加することが判明している。
【００５６】
図１及び２を再び参照して、誘電体層１１０は発光層１０８上に展開される。誘電体層１１０は、粒状の誘電体をドーピングした紫外線硬化性キャリアを含むインキより成る。好ましい実施例において、このキャリアは再び紫外線硬化性ウレタン製品Nazdar 651818PSであり、発光層１０８に関連して説明したように、オプションとして、低粘度の紫外線硬化性ウレタン製品Nazdar 65354PSと混合されている。Nazdar 65354PSを誘電体層１１０に用いる場合（推奨される）、重量比で651818PS約４部と65354PS約１部の比率で混合する必要がある。誘電体層１１０のドーパントはチタン酸バリウム粉末であり、ブラジルのCertronicかまたはTam Ceramicから手に入れることが出来る。一体的なキャリアが推奨通りNazdar 65354PSを重量比で２０％含む場合、チタン酸バリウムをキャリアに、重量比でチタン酸バリウム約５部、651818PS約３部の比率で添加すればよい。
【００５７】
使用可能な混合法として、最初に粉末をゆっくりとキャリアに混合する。その後、インキを「３ロールミル」に別個に通して粉砕することにより、非常に一様な、塊のない混合物が得られるようにする。この方法によると、硬化した後のインキ層の容量特性が増加する。容量特性が増加するとランプの輝度が高くなる。
【００５８】
誘電体層１１０についての上述した「調理法」に従うと、固体の含有量が高いため誘電体層１１０を単一の層として展開できることが判明している。このようにして展開された層は、固体の含有量が高いためピンホールを形成しない傾向があることがわかっている。誘電体層１１０を、３０５単綾スクリーンにより約１８ミクロンの厚さに展開すると有利である。再び、この層を展開した後、約３秒間約３００ｍｊの紫外線を照射して硬化させる。
【００５９】
さらに、誘電体層１１０のドーピング剤は、他の誘電材料から独自に、または混合物として選択できることがわかるであろう。かかる他の材料には、二酸化チタン、またはマイラー、テフロンもしくはポリスチレンの誘導体が含まれる。
【００６０】
もう一度、図１及び２を参照して、後方電極層１１２が誘電体層１１０上に展開されることが分かる。全てがウレタンの実施例では、この後方電極層１１２は、銀のような導電性成分をドーピングした紫外線硬化性ウレタンキャリアを含むインキより成る。銀をドーピングした紫外線硬化性ウレタンアクリラート／アクリラートモノマーより成る適当なインキは、Allied Chemicalの製品EXGH-AADSとして市販されている。
【００６１】
別の実施例において、後方電極層１１２は、銀のような導電性材料をドーピングした紫外線硬化性エポキシキャリアコンパウンドより成る。銀をドーピングした紫外線硬化性エポキシアクリラート／アクリラートモノマーより成る適当なインキは、Allied Photo Chemicalの製品UVAG 0022として市販されている。しかしながら、後方電極層１１２のドーパントは金、亜鉛、アルミニウム、グラファイト及び銅またはその組み合わせを含む（それらに限定されない）任意の導電性材料でよいことを理解されたい。エポキシキャリアコンパウンドは高い導電性を与えることが判明している。エポキシキャリアコンパウンドの遊離基は、導電性ドーパントにより提供される導電性を増加すると思われる。
【００６２】
ウレタンまたはエポキシキャリアの何れかを用いる実施例について、層厚を約８乃至１２ミクロンにすると有用な結果が得られるが、厚さ及び導電性をさらに増加したい場合には展開する層の数をさらに増やせばよいことが研究により判明している。
【００６３】
後方電極層１１２は、標準のスクリーン印刷により８乃至１２ミクロンの厚さに展開すればよい。一例として、３０５ポリエステル単綾スクリーンを用いると、上述したUVAG 0022製品の８ミクロンの層を成功裏に展開できることが判明している。展開後、３秒未満の時間、８００ｍｊの紫外線を照射した結果、最適な硬化が得られたことが判明している。上述した好ましい実施例の後方電極層１１２は時間と共に「後硬化」する傾向があり、その間にその層の粒子の接着が増加することが判明している。その結果、層の抵抗が減少し、層の機械的強度が「後硬化」の進行に従って増加する。
【００６４】
図１及び２を再び参照して、その後、第２の外被層１１４が後方電極層１１２上に展開される。オプションではあるが、この第２の外被層１１４で封止する前に、用心のために、最初にＥＬ１０６−１１２の性能をテストすればよい。
【００６５】
図１及び２から、ＥＬシステムの層１０６−１１２を展開すると、境界部分１０５が何もない状態になることがわかる。これにより、境界部分１０５の周りで第２の外被層１１４が第１の外被層１０４に接合するように展開することが可能と成るため、（１）ＥＬシステムを外被層内に電気的に隔離されるように封止し、（２）第２の外被層１１４をＥＬシステムの硬化済みウレタン層１０６−１１２の端部と橋かけし、（３）積層体全体を実質的に湿気を通さないものにするのが可能となる。上述したように、また本発明に従って、第２の外被層１１４を第１の外被層１０４と同一の材料で、また同じ態様で形成するのが好ましい。さらに、また上述したように、第２の外被層１１４を一連の中間層として展開すると所望の厚さを得ることが可能となる。
【００６６】
図１及び２に示す最後（頂部）の層は、オプションとしての接着剤層１１６である。上述したように、本発明の１つの用途は基体へ固着化可能な転写シートとしての用途である。この場合、転写シートは熱接着剤により固着できるが、接触接着剤のような他の固着手段を使用してもよい。熱接着剤は、組立体の他の層と同じ製造プロセスにより印刷できるという利点があり、転写シートは簡単な熱プレス法により基体に後で接着することができる状態で貯蔵してもよい。この場合、図１及び２に示すように、接着剤層１１６は第２の外被層１１４の上に印刷する。
【００６７】
もちろん、ＥＬ構造が別の製品の自蔵コンポーネントかまたは最終の基体上に直接展開されている本発明の他の用途があるが、かかる用途では、オプションとしての接着剤層１１６は不要であるかまたは望ましい場合がある。
【００６８】
図１及び２に示すさらに別の特徴として、一対の後方接点窓１１８Ａ、１１８Ｂがある。ＥＬ装置１０６−１１２を作動させる電力を供給するために、この後方接点窓１１８Ａは接着剤層１１６及び第２の外被層１１４を介して後方電極層１１２に到達しなければならないことが明らかである。同様に、接着剤層１１６、第２の外被層１１４、後方電極層１１２、誘電体層１１０及び発光層１０８を介して前方バスバー１０７に到達するさらに別の窓が必要である。この別の窓は図示を簡略にするため図１には示さないが、図２において前方バスバー１０７へ到達するために全ての層を貫通してそのバスバーへの給電を可能にするための窓１１８Ｂとして示されている。
【００６９】
図３は、完成後であって転写剥離フィルム１０２から剥ぎ取る準備ができた状態における上述した組立体を示す。膜状ＥＬランプ３００（図１及び２に示す層及びコンポーネント１０４−１１６より成る）は、基体に固着するための準備段階として転写剥離フィルム１０２から引き剥がされる段階にある。後方及び前方接点窓１１８Ａ、１１８Ｂも示してある。
【００７０】
図示はしないが、本発明は、多数の同一デザインのランプを必要とする状況では従来のＥＬランプ製造プロセスに比べて製造コストをさらに軽減できることがわかる。スクリーン印刷技術により、多数のＥＬランプ３００を転写剥離フィルム１０２の１枚のシートの上に同時に構成することができる。これらのランプ３００の位置を1枚の転写フィルム１０２の上に見当合わせした後、適当な大型パンチにより同時にあるいは連続してパンチングする。その後、個々のランプ３００を貯蔵して後で使用するようにすればよい。多数のランプ３００を転写剥離フィルムの単一または連続シート１０２上に印刷するこの利点により、当該技術分野で知られている紫外線硬化コンベヤシステムを用いて紫外線硬化性インキを迅速に硬化させる利点がさらに強調される。
【００７１】
上述したように、本発明によると、自然光でのＥＬランプ３００の前方の外観を、第１の外被層１０４の選択した中間層の上に染色または他の技術を用いることにより設計及び調製することができる。かかる技術に従って、図３は、ＥＬランプ３００を引き剥がす際にロゴ３０１の第１の部分が明らかになる状態を示している。ロゴ３０１の好ましい調製方法の特徴は、以下に詳述する。
【００７２】
しかしながら、最初に、ＥＬランプに電力を供給する２つの好ましい代替手段についてさらに述べる。図４を参照して、ＥＬランプ３００は後方及び前方接点窓１１８Ａ、１１８Ｂを見えるようにするため右側が上方にめくれ、反対方向に巻いた形になっている。電力は、例えば、当該技術分野で知られるように、銀をポリエステル上に印刷した印刷回路であるフレキシブルバス４０１により遠隔の電源から供給する。あるいは、フレキシブルバス４０１をポリウレタンの薄い条片上に印刷した導体（銀のような）で構成してもよい。フレキシブルバス４０１はコネクター４０２で終端するが、そのサイズ及び形状は後方及び前方接点窓１１８Ａ及び１１８Ｂと係合するように予め決定されている。コネクター４０２は、各々が後方及び前方接点窓１１８Ａ及び１１８Ｂに嵌合する２つの接点４０３より成り、接点４０３は、機械的圧力を加えると、ＥＬランプ３００内のＥＬ装置へ必要な電力を供給する。
【００７３】
好ましい実施例において、接点４０３は、フレキシブルバス４０１の端部を後方及び前方接点窓１１８Ａ及び１１８Ｂ内の電気接点に接続するための導電性シリコーンゴム接点パッドより成る。この構成は、ＥＬランプ３００を熱接着剤により基体に固着する場合、特に有用である。転写シートを基体に固着するために熱プレスを用いると、シリコーンゴムの接点パッドと接点窓１１８Ａ、１１８Ｂ内の接点４０３上の接点表面との間の電気的接触を増加させる機械的圧力が発生する。接点表面の間にシリコン接着剤を適用すると、電気的接触がさらに増加する。シリコーンゴムの接点パッドはChromericsにより製造され、その製造業者により「導電性シリコーンゴム」と呼ばれている。有用なシリコーン接着剤はChromerics 130である。
【００７４】
シリコーンゴム接点パッドを用いる特別な利点は、パッドがＥＬランプ３００とコネクター４０２との間の相対的せん断変位を吸収する傾向があることである。例えば、エポキシで接着した機械的接続部と比較されたい。転写シート３００とコネクター４０２との間の接着は本質的に非常に強力であるが、その接着が剛性的で柔軟性がないと、転写シート３００とコネクター４０２との間の相対的なせん断変位が２つのコンポーネントのうちの一方または両方へ直接伝達される。その結果、エポキシで接着した界面（エポキシとランプ３００の間またはエポキシとコネクター４００との間）の一方または他方が剥離する可能性がある。
【００７５】
しかしながら、これとは対照的に、シリコーンゴム接点パッドは、その可撓性によりシリコーンゴムの界面のかかる相対的せん断変位を吸収し、その際パッドも電気機械的接合部も劣化しない。かくして、電気的接点が破壊的なせん断応力を受けることによりＥＬランプ３００への給電が早い時期に断たれる可能性が最小限に抑えられる。
【００７６】
図５は、ＥＬランプに電力を供給する別の好ましい手段を示す。この場合、前方バスバー１０７及び後方電極層１１２を展開させる時（図１を参照して上述した）、ＥＬランプ３００の境界を越えて、また後続の印刷バス５０１上に延長部を展開させる。後続の印刷バス５０１のための適当な基体は、例えば、第１または第２の外被層１０４、１１４から延びるポリウレタンの「尾部」である。さらに、所望であれば、後続の印刷バス５０１の導体を第１及び第２の外被層１０４、１１４の両方から後に続く延長部内に封止すればよいことがわかる。その後、後続の印刷バス５０１によりランプ３００から離れた所で電源に接続できる。
【００７７】
好ましい実施例の電源は非常に薄いバッテリー／インバーター印刷回路を使用することに注意されたい。例えば、シリコンチップを用いるインバーターは、非常に薄く小型である。このため、電源のこれらのコンポーネントは、本発明のＥＬランプを使用する製品中に容易且つ安全に、また目障りにならないように隠すことができる。例えば、衣料では、これらの電源コンポーネントを特別のポケットに効果的に隠すことが可能である。ポケットは安全のために密封してもよい。当該技術で標準の６ボルトリチウム電池のような電源は、バッテリーを衣料と共に折曲げることができるような展性及び延性を有する。さらに、図４に示すようなフレキシブルバス４０１または図５に示すような後続の印刷バス５０１は、完全な電気的隔離のための封止が容易であり、製品の構造内に便宜的に隠すことができる。
【００７８】
印刷技術については、本発明は、自然光での外観とエレクトロルミネッセンスによる外観とが相補的になるように設計されたＥＬランプ（膜状ＥＬランプを含む）を製造するＥＬランプ印刷技術を改良するものである。かかる相補的方式は、ＥＬランプの自然光での外観がエレクトロルミネッセンスによる外観と実質的に同じように見えるように設計することにより、ＥＬランプが、点灯中か点灯中でないかに拘らず、少なくとも画像及び色相の点で同じように見えるようにする。あるいは、ランプを一定の画像を表示するように設計するが、その一部が点灯中と点灯中でない時とで色相を変化させるようにすることができる。あるいは、ＥＬランプの外観を点灯すると変化するように設計してもよい。
【００７９】
これらの効果を実現するために組合せて使用できる印刷技術には、（１）発光層１０８に用いるリンのタイプ（とりわけ発光色）を変化させ、（２）発光層１０８の上に展開された層を着色する染料を選択し、（３）ドットサイジング印刷法により点灯時及び非点灯時のＥＬランプの見かけ上の色相を徐々に変化させることが含まれる。
【００８０】
図６は、これらの方法を説明するための図である。これらの方法は、紫外線硬化性インキを展開するための本明細書で提案される代替的印刷プロセスの全てに一般的に利用可能であることがわかる。かかる代替的印刷プロセスには、スクリーン印刷、パッド印刷、カローセル印刷及びロール印刷が含まれる。これら代替的印刷法の全ては当該技術分野において周知である。
【００８１】
図６を参照して、ＥＬランプの切欠き部分６０１は発光層１０８を示している。切欠き部分６０１には３つの別個のエレクトロルミネッセンス領域６０２Ｂ、６０２Ｗ、６０２Ｇがあるが、各領域は異なる色の光（それぞれ青、白及び緑）を発するリンを含むエレクトロルミネッセンス材料を用いて印刷されている。上述したように、当該技術において知られたスクリーン印刷法によると、３つの別個の領域６０２Ｂ、６０２Ｗ、６０２Ｇを展開できることがわかる。このようにして、種々の色の光を発する種々の領域を展開し、必要に応じて、発光しない領域（即ち、エレクトロルミネッセンス材料が展開されていない領域）と組合せることにより、発光層１０８が作動されると表示される任意のデザイン、ロゴまたは情報を表すようにすることができる。
【００８２】
その後、作動時における発光層１０８の外観を、ＥＬランプの発光層１０８と前面との間の層を選択的に着色（染色が有利である）することにより、さらに変化させることができる。かかる選択的着色は、発光層１０８の上方の選択領域だけの着色層を印刷することによりさらに制御することが可能である。
【００８３】
図６を再び参照して、ＥＬランプ３００は第１の外被層１０４が発光層１０８に亘って配設されているが、図１及び２を参照して説明したように、第１の外被層１０４は、複数の中間層をその上に形成することにより所望の厚さに展開することができる。これらの層のうち１またはそれ以上の層が、所定の色に染色され展開された層を含むようにして、その色が作動時における下方からの活性光による外観を相補うようにすることができる。予め着色したNazdarの紫外線硬化性ウレタン製品は、３５００及び３９００シリーズとして市販されている。その結果、ＥＬランプの点灯または非点灯状態を交番させると全体的に所望の効果が得られる。
【００８４】
例えば、図６において、領域６０３Ｂが青に着色され、領域６０３Ｘが着色されず、領域６０３Ｒが赤に着色され、領域６０３Ｐが紫に着色されていると仮定する。ＥＬランプ３００の自然光での外観は、実質的に、赤と紫のストライプのデザイン６０５が青の境界６０６に接したものであろう。赤の領域６０３Ｒと紫の領域６０３Ｐとはその下の領域６０２Ｗの白の色相を変化させ、無着色領域６０３Ｘはその下の領域６０２Ｂのベイジュの色相を変化させず、また青の領域６０３Ｂはその下の領域６０２Ｇの軽い緑／ベイジュの色相を変化させて、わずかに暗い青の外観を与える。さらに領域６０３Ｂを青色に選択すると、その下の領域６０２Ｇの緑と結合されて自然光での外観は実質的に同じ青になることがわかるであろう。
【００８５】
しかしながら、ＥＬランプ３００を作動すると、領域６０３Ｒ、６０３Ｐ、６０３Ｘは依然としてそれぞれ赤、紫、青であり、一方、領域６０３Ｂは下からの強い緑のリンの光が領域６０３Ｂの青により変化するため青緑色になる。従って、画像の一部は膜状ＥＬランプ３００が点灯状態か非点灯状態かに拘らず事実上同じであるが、画像の別の部分は作動時に外観が変化するように設計された例示的な効果が生じる。
【００８６】
従って、リンによる種々の着色領域をその上の種々の着色領域と組合せて印刷することにより、ランプ点灯時の外観と非点灯時の外観とを相関させるデザインの無限の可能性が生じることがわかるであろう。かかる点灯時／非点灯時における外観の設計の融通性及び範囲は、種々の着色領域を精密に印刷するかまたはモノリシックな厚さ構造内の中間層として印刷するのが困難な従来のＥＬ製造方法では得られないことが分かるであろう。
【００８７】
さらに、上述した着色方法では、例えば、ペイントまたは他の着色層の使用とは対照的に、蛍光着色染料を着色すべき材料に配合すると有利であることを強調したい。かかる染色技術を使用すると、反射する自然光及び作動時のＥＬ光において視覚的に等価の色相を容易に得ることができる。色の混合は、「試行錯誤」によるか、例えば、ペイントカラーの混合に関して当該技術において従来から知られているコンピューターによる色の混合を行うことにより可能になる。
【００８８】
さらに図６を参照して、該図は、領域６０３Ｂと６０３Ｘとの間の移行領域６２０を示している。移行領域６２０は、領域６０３Ｂの暗い青の色相（ＥＬランプ３００の作動時）が徐々に領域６０３Ｘの明るい青の色相に変化する領域を表すように意図されている。
【００８９】
印刷業界では、「ドット印刷」は標準の技術である。さらに、「ドット印刷」技術はスクリーン印刷により容易に実現できることがわかる。「ドット印刷」により隣接する２つの印刷領域の境界を「融合」させて見かけ上の移行領域を形成する。これは、各隣接領域から移行領域へドットを延ばし、移行領域内へ延びるに従ってドットのサイズを減少させ、間隔を増加させることにより行う。このようにして、移行領域におけるドットパターンをオーバーラップまたは重畳させると、１つの隣接領域から次の隣接領域への移行領域において効果が徐々に変化する。
【００９０】
この効果は、本発明により容易に実現可能であることがわかるであろう。図６を再び参照して、領域６０３Ｂに特定の色相を与える染色層を展開させ、ドットが移行領域６２０内へ延びるにつれてドットのサイズが減少し間隔が増加するようにしてもよい。領域６０３Ｘにおいて特定の色相を与える染色層をその上に展開させ、ドットが移行領域６２０内へ相互に延びるように印刷してもよい。自然光及び作動時の光の両方での正味の効果は、移行領域６２０が１つの色相から次の色相へ徐々に変化する。
【００９１】
特に図１及び２を参照して、上記実施例を、転写剥離フィルム１０２上に形成されたＥＬ構造の例示的なＰＴＦ積層体として説明したことがわかるであろう。しかしながら、本明細書に述べた紫外線硬化性インキは、転写剥離フィルム上への展開に限定されず、最終のまたは目標となる基体上に直接展開してもよいことがわかるであろう。図７は、クロス、皮、織物のような多孔性及び／または繊維質の基体７００または多孔性または繊維質の他の任意の表面上に展開したものを示す。図７の場合、本発明の実施例を説明する目的で、前の図と同様にＥＬランプ７５０を例示的に使用することがわかるであろう。しかしながら、図１及び２とは対照的に、図７のＥＬランプ７５０は、作動されると基体７００のバックグラウンドへ向けて発光するように「下向き」でなく「上向き」に最適態様で形成されている。
【００９２】
図７を参照して、ベースとなる外被層７０１は、図１及び２の第１の外被層１０４に関連して上述した態様で基体７００上に直接展開されている。図７の実施例では、ベースとなる外被層７０１は、上述したNazdar 651818PS製品のような紫外線硬化性ウレタンインキより成る。ベースとなる外被層７０１は、展開後紫外線硬化させると有利である。
【００９３】
多孔性または繊維質の基体７００と一体化してそれに適当に固定される層の最終厚さを得るためには、ベースとなる外被層７０１にさらに別の中間層を展開させる必要があり、さらに別の層を展開させるための電気的に安全で非多孔性且つ非繊維質の表面が提供されることがわかるであろう。当業者は、特に多孔性または繊維質が多種多様である場合に基体７００の材料に適応するベースとなる外被層７０１のインキ粘性及び全厚を選択するために何らかの実験が必要であると考えるであろう。一例として、固定を適当に行い、電気的安全性を確保し、孔部及び繊維を隔離するためにはNazdar 651818PSを２０−５０ミクロンの全厚に展開する必要があることが判明している。
【００９４】
特に繊維質の基体７００を扱う場合には、繊維が基体となる外被層７０１を貫通しないように注意を払う必要があることを想起されたい。ベースとなる外被層７０１の上に層を堆積させる際に、ベースとなる外被層７０１を繊維が貫通するとそれらの上層の性能が劣化する傾向があることがわかるであろう。
【００９５】
さらに図７を参照すると、ＥＬランプ７５０は図１及び２を参照して上述した紫外線硬化性インキを用いてＰＴＦ層を次々に展開することにより形成される。後方電極層７０２は、図１及び２の後方電極層１１２に関連して上述した態様でベースとなる外被層７０２の上に展開される。その後、誘電体層７０３が、図１及び２の誘電体層１１０に関連して上述した態様で後方電極層７０２の上に展開される。その後、発光層７０４が、図１及び２の発光層１０８に関連して上述した態様で誘電体層７０３の上に展開される（もっとも別の実施例では、バスバー７０５を半透明電極層７０６の上に展開してもよい）。次いで、バスバー７０５が、図１及び２の前方バスバー１０７に関連して上述した態様で発光層７０４の上に展開される。その後、半透明電極層７０６が、図１及び２の半透明電極層１０６に関連して上述した態様で発光層７０４の上に且つバスバー７０５を覆うように展開される。次いで、上部外被層７０７が、図１及び２の第２の外被層１１４に関連して上述した態様で半透明電極層７０６の上に展開される。図７から、図１及び２の部材１０５と同様に、境界部分７０８がベースとなる外被層７０１の上に残されるため、上部外被層７０７がベースとなる外被層７０１及び中間層７０２−７０６の端部と接触し、橋かけして、封止できることがわかる。このように、図７のＥＬランプ７５０は、多孔性で且つ／または繊維質の基体７００と直接一体化され固定されたＥＬ構造である。ＥＬランプ７５０の層は、好ましくはその全部が、製造の利点を最適化し且つ上述したように他の関連の利点を得ることができるように紫外線硬化されているのが好ましい。
【００９６】
図８乃至１４は、本明細書に述べる紫外線硬化性インキのさらに別の実施例を示す。この実施例において、インキはフレキシブル印刷回路を実現するＰＴＦ積層体として展開させると有利である。図８から、回路８００は層８０１を積み重ねたものであることがわかる。これらの層８０１は、中間の絶縁部分８０３の間に一般的に展開される導電性通路８０２より成る。絶縁部分８０３は、導電性通路８０２を良く電気的に隔離するのが好ましいことがわかるであろう。しかしながら、以下に詳述するように、ある特定の設計では、電気的隔離作用が完全とは言えない層またはその一部を絶縁部分８０３の代わりに使用して、例えば、導電性通路８０２間に抵抗性、誘電性、誘導性または半導電性通路を形成すると有利であることも容易に理解されるであろう。
【００９７】
回路８００は、本明細書に述べる方法及び紫外線硬化性インキを用いて展開すると有利である。このようにすると、回路８００を膜状及びモノリシック構造として構成することが可能となり、それにより上述した付随する利点が得られる。一般的に、上述したインキを用いて、層８０１を次々に展開させて紫外線硬化させることにより、上述の紫外線硬化法の利点を全て得ることができるＥＬ及び非ＥＬ積層体を構成できることがわかるであろう。事実、図８乃至１４を、上述した紫外線硬化性インキを含む好ましい実施例に関連して説明する。しかしながら、上述したフレキシブル回路は紫外線硬化性インキを用いる展開に決して限定されないことがわかるであろう。当業者は、図８乃至１４の回路８００を、本願の出願人が所有する米国特許第５，８５６，０２９号及び５，８５６，０３０号に記載されたものを含む従来のインキ、印刷法及び硬化法を用いて構成できることがわかるであろう。
【００９８】
図８乃至１４の回路８００の個々の層８０１は、それが隔離されるか、接続されるか、完全に導電性かもしくは半導電性か、容量性か誘導性かなどとは無関係に、電気的通路の所望のレイアウトを実現するように個々に展開できることがわかるであろう。インキ及びインキが各層８０１に展開されるパターンを選択することにより、その層により形成される電気的通路の性質及び「地理」が決定されるであろう。さらに、層８０１は互いにその上に展開されるため、層間の電気的通路が互いに電気的に接続または相互作用するようにして、全体として回路８００の三次元性質及び「地理」を形成するように設計することが可能である。さらに、図９及び１０に示すように、層８０１の一部を、その層を設計するにあたりオープンな（展開させない）状態のままに設計できる。かかるオープンな部分を有する層８０１を次々に展開させると、積層体に、回路８００にさらに別の機能を与えるための表面実装コンポーネント（ＳＭＣ）を接続する開口が形成される。ＳＭＣには、例えば、抵抗、インダクタ、キャパシタ、変圧器、半導体または集積回路が含まれる。全体として、回路８００は印刷コンポーネント及びＳＭＣを接続する電気的通路が三次元的に「埋め込まれた」ものになる。
【００９９】
回路８００の上述した可能性については、図８乃至１４を参照してさらに詳述する。図８だは、層８０１はその上に導電性通路８０２を展開させる第１の絶縁層８０３を含むことがわかる。第１の絶縁体８０３の目的は、導電性通路８０２を外部環境から封止し絶縁することがわかるであろう。また、導電性通路８０２の一部を露出させたい場合、第１の絶縁層８０３の選択された部分を展開させないでおくか、またはマスキングすることにより、導電性通路８０２を露出させる必要があることがわかるであろう。
【０１００】
紫外線硬化性インキを用いる実施例では、第１の絶縁層８０３は、図１及び２に示す第１及び第２の紫外線硬化外被層１０４、１１４に関連して上述したようにNazdar 651818PSのような紫外線硬化性ウレタンアクリラート／アクリラートモノマーを用いて展開させてもよい。その後、導電性通路８０２を、銀または他の導体をドーピングした紫外線硬化性インキを用いて第１の絶縁層８０３の上に展開させる。例えば、Allied Photo Chemicalsの製品UVAG 2202を用いて導電性通路８０２を展開させてもよい。このインキは、図１及び２に示す後方電極層１１２に関連して詳述したものである。
【０１０１】
図８にはただ１つまたは２つの導電性通路８０２を示すが、層８０１のサイズの限界内で任意の数の導電性通路８０２を所定の設計に従って展開させることが可能なことがわかるであろう。また、図８から、所望であれば、ＳＭＣ接点パッド８０４を導電性通路８０２内に所定の位置に印刷できることがわかるであろう。ＳＭＣ接点パッド８０４の目的は、最終的にＳＭＣ（図８には図示せず）を後の段階で導電性通路８０２と接触させることであることがわかるであろう。
【０１０２】
図９を参照して、第２の絶縁層８０５は、第１の絶縁層８０３、導電性通路８０２及びＳＭＣ接点パッド８０４の上に展開されていることがわかるであろう。再び、紫外線硬化性インキを用いる実施例において、第２の絶縁層８０５は上述のNazdar 651818PSのような紫外線硬化性インキを用いて展開される。第２の絶縁層８０５には開口８０６が展開されない状態で残されるため、その下の第１の絶縁層８０３上の接点パッド８０４が露出することがわかるであろう。上述したように、これは、最終的に、ＳＭＣ（図９に図示せず）が第２の絶縁層８０５を貫通して接点パッド８０４により第１の絶縁層８０３上の導電性通路８０２と接触できるようにするためである。
【０１０３】
図示を明瞭にするために、図９には、第２の絶縁層８０５の上に導電性通路が展開されるものと図示されていない。しかしながら、実際には、空間と設計の限界が許容すれば、第２の絶縁層８０５の上に多数の導電性通路を展開できることがわかるであろう。再び、紫外線硬化性の実施例では、Allied Photo Chemicals製品UVAG 0022のような銀または他の導体をドーピングした紫外線硬化性インキを用いることができる。さらに、所望であれば、設計に従って、第２の絶縁層８０５の上に展開されるかかる導電性通路を第１の絶縁層８０３の上の導電性通路８０２に所定の予め設計した接続点で接続できることがわかるであろう。かかる接続点は、導電性通路のインキを第２の絶縁層８０５の開口を覆うように展開させて第１の絶縁層８０３の上に展開される導電性通路８０２と導電接触できるようにすると実現されることがわかるであろう。
【０１０４】
図１０を参照すると、ＳＭＣ８０７が開口８０６内に展開中であることがわかる。図１０のアプリケーターＡは暫定的なものであり、ＳＭＣ８０７の開口８０６への展開を支援するために使用されることがわかるであろう。このアプリケーターＡは、ＳＭＣ８０７を開口８０６内に展開させた後に除去されるように意図されている。ＳＭＣ８０７は、第１の絶縁層８０３の上の露出した接点パッド８０４と最終的に導電接触するための接点８０８を提供する。図１０に示すように、導電性接着剤Ｃを用いて接点８０８と接点パッド８０４との間の接触を改善することができる。導電性接着剤Ｃはまた、開口８０６内へ展開されるＳＭＣ８０７の堅牢性を増加させる。
【０１０５】
図１１はさらに、図１０に示す実施例の変形例を示すものである。図１１の実施例において、ＳＭＣ８０７Ａは４層８０１Ａ−８０１Ｄの一番上の層８０１Ｄの上に展開されていることがわかる。図１１において、ＳＭＣ８０７Ａからのコネクター８０８Ａ、８０８Ｂ及び８０８Ｃは、層８０１Ｂ乃至８０１Ｄの開口８０６Ａを通過してその上に展開された導電性通路８０２Ａ、Ｂ及びＣと導電接触する。従って、図１１の実施例では、図１０の実施例とは対照的に、小さな開口８０６Ａ、Ｂ及びＣが必要とされ、これらは恐らく図１０の対応部分よりも小さい正確度で配置することができる。さらに、一旦ＳＭＣ８０７Ａを層８０１Ｄ上に展開させ、コネクター８０１Ａ、Ｂ及びＣを形成した後、図１２に関連して以下に述べる態様でさらに別の層（図示せず）を展開させることにより、開口８０６Ａ、Ｂ及びＣを充填し、ＳＭＣ８０７Ａを封止できることがわかるであろう。
【０１０６】
図１２を参照して、また図８乃至１０も参照して、第３の絶縁層８０９が第２の絶縁層８０５の上に展開されていることがわかる。再び、紫外線硬化性インキを用いる実施例では、第３の絶縁層８０９は上述したNazdar 651818PSのような紫外線硬化性インキを用いて展開される。図１２は、第３の絶縁層８０９が第２の絶縁層８０５の開口８０６内のＳＭＣ８０７を封止した状態を示す。
【０１０７】
再び、図示を明瞭にするために、図１２には、第３の絶縁層８０９の上に展開されるものとして導電性通路が示されていない。しかしながら、実際には、また第２の導電層８０５に関連して上述したように、空間と設計の限界が許す限り、できるだけ多数の導電性通路を第３の絶縁層８０９の上に展開できることがわかるであろう。再び、紫外線硬化の実施例では、Allied Photo Chemicals製品UVAG 0022のような銀または他の導体をドーピングした紫外線硬化性インキを用いることができる。さらに、所望であれば、設計に従って、第３の絶縁層８０９の上に展開させたかかる導電性通路を第２の絶縁層８０５及び／または第１の絶縁層８０３の上の導電性通路に選択された所定の且つ予め設計した接続点で接続できることがわかるであろう。かかる接続点は、第３及び／または第２の絶縁層８０９、８０５の上に導電性通路のインキを展開させて、その下に展開された導電性通路と導電接触できるようにすると実現可能なことがわかるであろう。
【０１０８】
このようにすると、三次元的に配線され且つ埋め込まれた導電性通路及びＳＭＣより成る積層体をフレキシブル回路の設計を実現するように構成できることがわかるであろう。たった３つの層８０３、８０５、８０９を図８乃至１２に関連して図示説明したが、特定のフレキシブル回路を設計するために必要に応じてさらに別の層を展開できることがわかるであろう。また、硬化済み積層体に膜状及びモノリシックな性質を与えるインキを用いることによりフレキシブル回路を展開できることがわかるであろう。
【０１０９】
さらに、上述したフレキシブル回路の範囲内において、他の局面及び特徴を利用できることがわかるであろう。例えば、フレキシブル回路は、図８乃至１２を参照して上述した層間のＳＭＣより成る「ハードウェアコンポーネント」の展開に限定されない。図１３を参照すると、該図は、導電性通路８０２間の各活性領域８１０へインキを展開させる例を示す。活性領域８１０及び導電性通路８０２は、例えば図８乃至１３に示すように、絶縁層８０３または８０５もしくは８０９の構造内に依然として本質的に介在することが分かる。しかしながら、図１３を見ると、活性領域８１０はその硬化した展開物が抵抗、容量、インダクタンス、半導電性のような所定の電気的機能または他の何らかの所定の機能を有するインキより成ることがわかるであろう。このように、活性領域８１０は、硬化すると、層状に展開されたフレキシブル回路コンポーネントとして機能する。多数の活性領域８１０を所定の層上に（または所定の層間に導電接続されるものとして）展開させると、フレキシブル回路の処理機能を豊富にすることが可能である。さらに、活性領域８１０をＳＭＣと併用して全体設計を実現することが可能である。
【０１１０】
フレキシブル回路は、活性領域８１０の任意特定の実施例に限定されないことがわかるであろう。当業者は、展開させ硬化させると特定のコンポーネントの特定の場所における設計基準を満たすインキを設計することができる。かかるインキは当該技術分野において周知である。一例として、ＥＬ構造の誘電機能を与えるために使用するようなチタン酸バリウムのインキは、図１３に示すような活性領域８１０を展開させるインキとして有用でもあることがわかるであろう。再び、紫外線硬化性の実施例では、チタン酸バリウムをドーピングした紫外線硬化性ウレタンインキを使用することができる。図１及び２に示すような誘電体層１１０についての上記説明を参照されたい。誘電体層１１０に関して述べたようなインキを用い、図１３に示すような、例えば容量性または抵抗性の活性領域８１０を展開させることができる。ドーパントの特性、ドーパントの濃度、キャリアの特性、層の厚さ及びゾーンのサイズ及び形状は、展開させ硬化させる特定の活性領域８１０の総合的電気特性に影響を与えることがわかるであろう。当業者は、活性領域８１０の設計をコンポーネントの所望の特性にマッチさせるには何らかの実験が必要であることがわかるであろう。
【０１１１】
上述した回路のフレキシブルな性質（及び所望であれば膜状特性）は、従来の平板回路がオプションでない用途に役に立つ。例えば、インテリア照明、ダッシュボード、コンソール、屋根ライニング、頭受け及びセルラー電話のような空間需要が大きい物品は、従来型回路を収容するように設計しなければならない。上述したようにフレキシブル回路を三次元的に展開できることは、回路が利用可能な空間に適応するように三次元的に調整できるこれらの装置にとって特に好適である。実際、用途によっては、上述フレキシブル回路の層をダッシュボード、コンソール、屋根ライニング、頭受け、セルラー電話などのような三次元の物体上に直接展開させるとさらに有利であろう。
【０１１２】
上述したフレキシブル回路のさらに別の用途として、「スマート」衣料及び他の服飾品、履物、かぶり物及び衣料がある。将来において、フレキシブル（及びさらに膜状）回路を展開できる身に付けるもの（例えば、かぶり物、衣料及び履物）には多くの可能性がある。ＧＰＳ、通信または情報ディスプレイのような機能を実現するために、軍事用被服または警察用被服にコンピューター及び他のプロセッサーを展開させることが可能である。似たような民間の用途もあろう。ファッション及び娯楽業界では、フレキシブル回路のさらに別の多くの用途が提案されるであろう。
【０１１３】
本願に開示されるようなフレキシブル回路は、ＥＬ機能を有する一体的領域を含むようにしてもよいことがわかるであろう。当業者は、上記開示に従って、特定の層のある特定の領域を、作動されるとそれらが組み合わされてＥＬ発光するように展開できることがわかるであろう。このＥＬ機能は、非ＥＬ機能を有する他のフレキシブル回路と一体化させると有用である。上述したフレキシブル回路設計にモノリシック性を付与できると、ＥＬと非ＥＬ機能の両方をボード上に一体的に備えたフレキシブルまたは膜状回路の堅牢性が増加することがわかるであろう。
【０１１４】
図１４は、本願に示すフレキシブル回路のさらに別の変形例である。図８乃至１３に示す実施例では、導電性通路８０２及び活性領域８１０は第１、第２及び第３の絶縁層８０３、８０５、８０９の上面に展開されることがわかるであろう。しかしながら、図１４に示す実施例では、導電性通路８１１、活性領域８１２及び絶縁領域８１３を全て互いに隣接して展開させることにより、単一の多機能層８１４が形成される。この方法によると、フレキシブル回路にさらに別の利点がもたらされることがわかるであろう。第１に、最終的なフレキシブル回路の全厚をさらに薄くすることが可能であるため、フレキシブル特性が増加することになる。第２に、図１４に示すような多機能層８１４を用いると、層に開口を設けなくても層間の接続性及び機能性が改善される。図１４に示すような多機能層１８４は、他の隣接する多機能層と組み合わせて、及び／または図８乃至１３に示す第１、第２及び第３の絶縁層８０３、８０５、８０９のような隣接する従来型層と組み合わせて展開できることがわかるであろう。何れにしても、隣接する層を選択された多機能層８１４を用いて設計することにより、導電性通路８１１、活性領域８１２及び絶縁層８１３より成る、展開層が一般的な平面に限定されないフレキシブル回路を形成できる。
【０１１５】
電子回路及びコンポーネント支持用の印刷ＰＴＦ基板
１）電子回路及びコンポーネント支持用の印刷ＰＴＦ基板；
２）導電インキのトラッキングに完全な「印刷回路」の性能を発揮させるために再使用可能な剥離キャリアシート上に印刷された膜状支持媒体；
３）後で完全な均質構造を提供するように気密封止可能なＳＭＣコンポーネント用の凹部を形成できるため多層能力が増強された印刷ＰＴＦ層；
４）完全な膜状キーボードを、層着色グラフィック及び照明を含む、耐性ポリウレタンのＰＴＦ多層構造により形成することが可能である；
５）自動車用インテリア照明−説明文やカラーグラフィックスを三次元の膜状マットで形成し、ダッシュボード及び中央コンソールシステムの輪郭に合致させることができる。屋根のライニング、頭受けなど；
６）スマート衣料。
【０１１６】
カテゴリー：最新型印刷回路技術
全てが印刷された膜状支持媒体または基板。各層は硬化処理を受ける。完全な回路トラッキング及びコンポーネントの装着が可能である。全印刷技術により、局部的な厚さだけでなく基板の輪郭フォーマットの変更を瞬時に行うことができる。コンパクトな印刷回路の組み立てのための折りたたみ可能な部分に好適である。
【０１１７】
この全印刷技術による層毎の形成は、適当な再使用可能剥離シートまたはロール上にポリウレタンインキの膜状ベースを印刷することにより開始する。この最初の層に、主要な回路を形成する導電性回路トラッキングをオーバープリントすることが出来る。さらに必要に応じて、抵抗、キャパシタなどを印刷すればよい。ＥＬ照明も同様である。
【０１１８】
以下のポリウレタンインキ層は、トラッキングの有意な部分をオーバープリントするが、後でＩＣを含むＳＭＣを装着するためのコンポーネント用凹部を形成するための領域を空所のままにする。その後、印刷済みパッド上の定位置に接着剤を適用し、コンポーネントをその凹部に取り付ける。
【０１１９】
ＳＭＣ及びＩＣのようなコンポーネントはこの段階で硬化させるか、または回路にポリウレタン被覆層をオーバープリントして印刷回路を環境から封止することができる。
【０１２０】
ポリウレタンインキの最新の配合は以下の組み合わせでよい。
【０１２１】
１）単一成分、熱硬化型で光学的に透明なインキ；
２）二成分、即ち、ベースと触媒より成り、熱硬化型で光学的に透明なインキ；
３）多成分、熱硬化型で光学的に透明なインキ；
４）単一成分、紫外線硬化型で光学的に透明なインキ；
５）多成分、紫外線硬化型で光学的に透明なインキ。
【０１２２】
インキ配合物は揺変性であるため、ＳＭＣコンポーネントを収容する印刷凹部の形成が容易になる。
【０１２３】
ある層構造は、インキ配合物が自由に移動するため凹部へのＳＭＣコンポーネントの充填が容易になるという利点がある。
【０１２４】
印刷フォーマット／層の形成
ＰＴＦＥシート、シリコーン処理紙、ガラス繊維またはクロス上の再使用可能剥離フィルム基板もしくは同様な剥離層材料を用いて、ポリウレタン（ＥＰ）膜状印刷フィルムを印刷回路にする。
【０１２５】
ポリウレタンインキの印刷層は、熱硬化または紫外線硬化若しくはそれらの組み合わせにより層毎に形成される。ベースとなる適当な膜状フィルムは、回路の第１の層に銀インキを適用する前に作製する。これらの最初の回路は、必要に応じてＳＭＣを受容する適当な印刷パッドを支持する。あるいは、印刷された銀トラッキングにより膜状キーボードを形成する。ＥＰ印刷フィルムを後で積層することにより、ＳＭＣを後で配置する場所に「レセプタホール」または凹部が形成できるようにインキのない領域を残す。これらの層が硬化すると、基板上のフィルム（ＥＰ）フィルムは、ＳＭＣを接着するためにＳＭＣを取り上げて配置する機械へ移動された後、ＳＭＣが配置される。ＳＭＣが硬化しテストされた後、（ＥＰ）フィルムを印刷機械へ戻して、被覆用（ＥＰ）フィルムをさらに別の印刷ステップで適用する。
【０１２６】
回路密度が必要とすれば、または空間の制約によりコンパクトな構造が必要であれば、多層化を行うことができる。
【０１２７】
膜状ポリウレタンＥＬランプ
単一の構造内に回路とＥＬ照明を組み合わせて設ける必要がある場合、ＥＬランプの印刷ステップを、印刷済み銀回路層の所与の段階またはその先で実施することができる。ＳＭＣコンポーネントは、適当な直流電源からＥＬランプへ給電するために必要であり、全てが膜状外被層／膜状ポリウレタン外被層内に位置するＩＣ及び駆動回路を含むことが可能である。
【０１２８】
膜状構造に印刷されるものとして、キーボードの仕切り板を表すグラフィックス、広告または特別な照明のためのグラフィックスがある。印刷ＥＬによるバックライト付きかまたはバックライトなしの色またはデータの多層構造を印刷できる。
【０１２９】
ポリウレタン膜状キーボードは、上述したようなキーボード層内のインジケーターとして適当に配置されたＳＭＣ、ＬＥＤコンポーネントを含むことが可能であり、両方が必要であればＥＬ照明の間に配置することが可能である。
【０１３０】
本発明及びその利点を詳細に説明したが、頭書の特許請求の範囲により規定された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変形例及び設計変更を想到できることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明による紫外線硬化性インキを用いて展開させた膜状ＥＬ構造の断面図である。
【図２】図１の断面図の斜視図である。
【図３】転写剥離フィルム１０２を引き剥がした状態で示す本発明の膜状ＥＬランプの斜視図である。
【図４】本発明の膜状ＥＬランプの給電を可能にする好ましい方法を示す。
【図５】本発明の膜状ＥＬランプの給電を可能にする別の好ましい方法を示す。
【図６】所定の照明なし部分／照明部分の外観を与えるために層の種々の着色法をサポートする切欠き部６０１を有する膜状ＥＬランプ３００の領域を示す。
【図７】本発明による紫外線硬化性インキを用いて繊維質または多孔性の基体（織物のような）の上に展開させた膜状ＥＬ構造の断面図である。
【図８】本明細書に述べる種々の特徴部分を説明するフレキシブル回路８００を示す。
【図９】本明細書に述べる種々の特徴部分を説明するフレキシブル回路８００を示す。
【図１０】本明細書に述べる種々の特徴部分を説明するフレキシブル回路８００を示す。
【図１１】本明細書に述べる種々の特徴部分を説明するフレキシブル回路８００を示す。
【図１２】本明細書に述べる種々の特徴部分を説明するフレキシブル回路８００を示す。
【図１３】本明細書に述べる種々の特徴部分を説明するフレキシブル回路８００を示す。
【図１４】本明細書に述べる種々の特徴部分を説明するフレキシブル回路８００を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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