JP2006108122A - エラストマー・エレクトロルミネセントランプ - Google Patents

Abstract

【課題】エラストマー・エレクトロルミセントランプ
【解決手段】エラストマーエレクトロルミネセント（ＥＬ）ランプを提供し、それは、都合よくはモノリシックの、エレクトロルミネセントシステムをエラストマー構造で提供する。その結果、このランプは薄く、柔軟で膜状である。第１外被層１０４を、都合よくはスクリーン印刷で、転写剥離紙１０２に付ける。次に、ＥＬシステム１０８を、やはり都合よくはスクリーン印刷で、第１外被層１０４に付け、次に第２外被層１１４を付けてＥＬシステム１０８をこの外被内に封止する。適当な窓１１８を明けまたは開いたままにしてＥＬシステムとの電気的接触を可能にする。もし、このランプを後に基板に貼付けるために転写体の形で使うべきなら、随意の接着層１１６を付けてもよい。その代りに、このランプを他の製品に設置した内蔵エラストマー部品として使ってもよい。
【選択図】 図1

Description

発明の属する技術分野

これによって、本譲受人に譲渡された、１９９６年５月３０日に提出した米国特許同時係属出願第０８／６５６，４３５号、モノリシック構造でのエレクトロルミネセントシステム、を参照し、その出願の開示を参考までにここに援用する。

この出願は、一般的には、エレクトロルミネセントランプに関し、更に詳しくは、種々の立体形状の多種多様な基板に、転写体の形で、効率的且つコスト効果よく貼付けられる、またはその代りに他の製品に内蔵膜状部品として設置できる
エラストマー構造に設えた内蔵エレクトロルミネセントシステムに関する。

従来の技術

上に参照した米国特許出願、「モノリシック構造でのエレクトロルミネセントシステム（“先の発明”）」が教示するこの発明の実施例は、その層がモノリシック構造を形成する単一の担体(unitary carrier)を有するエレクトロルミネセ
ント（”ＥＬ”）システムを対象としている。このシステムの好適な単一の担体は、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セントシステムの利点の一つは、その層をスクリーン印刷プロセスのインキとして多種多様な基板に印刷できることである。

エラストマー構造が独特且つ有用な特性を持つこともこの技術で知られている。まるで丈夫な膜のように挙動するエラストマー構造の変形順応性(malleability)及び延性(ductility)により、一般には堅いまたは可塑性の部品に利用できない用途にも適用可能にする。

エラストマー・エレクトロルミネセント（“ＥＬ”）ランプに、多くの潜在的に有利な用途がある。例えば、高度に柔軟で弾力性のあるバックライト付きキーボード盤がセルラ電話またはその他の個人通信装置で可能になるだろう。

その代りに、エラストマー(elastomeric)ＥＬランプを転写体の形に構成し、そして織物のような繊維状基板に貼付けることができる。実験によれば、先の発明によるＥＬシステムを織物のような基板にスクリーン印刷することは、屡々基板を最良の結果を得るように準備する必要があることを示す。第１に、織物は、ＥＬシステムの第１層に必ずしも化学的に最良に適合しないかも知れない。第２に、織物の繊維が“起立”して、ＥＬシステムの平らで均一な印刷を妨害しがちであることが分った。その結果、先の発明がそのような織物に十分機能することは分ったが、エレクトロルミネセンスの品質に支障を期たしている。従って、これらの要因を抑制するために、織物および類似の基板上に一体の単一の担体の“プラットホーム層”（ＥＬ作用成分のない）を予め印刷することが有利であることが分った。次に、ＥＬシステムを先の発明に従ってこのプラットホーム層上に印刷する。

このプラットホーム層を設けることは、ＥＬランプの性能の向上に資するが、付随する時間、材料および製造プロセスコストを伴う付加的製造工程であること
が分かるだろう。

その上、先の発明によるＥＬシステムを印刷する更なる実験が、この印刷を受ける領域を平らに伸ばして平面にしたときに印刷が最もうまくいくことも示した。織物の印刷のためには、例えば、この“平坦化”がＴシャツのような衣類には容易にできるが、ジャケットまたは野球帽のような他の衣類には容易でなく、それらに対して“平坦化”工程で破損しまたはこの衣類の最終外観を損うかも知れない。

従って、この技術においてはエラストマーＥＬランプに対する一般的要求がある。そのようなエラストマーランプは、柔軟なバックライティングが必要な製品の部品として有利であろう。その代りに、転写体の形で、そのようなエラストマーランプが先の発明のＥＬシステムの、織物を含む繊維状基板への、ＥＬシステムを受けるために基板を準備する追加のコストおよび製造工程を背負込むことのない、改良した適用を可能にする。エラストマーＥＬランプは、また、３次元の形状を有する基板へ損傷をより少なくして先の発明のＥＬシステムの適用を容易にすることができる。

発明の概要

本発明は、一般的には先の発明に従うが、別々のエラストマー構造体として製造する、ＥＬランプを対象とする。この構造体は、もし望むなら、“転写体”の形で最終的に基板に貼付けてもよい。その代わり、このエラストマー構造体はキーボード盤のような用途において、ディスクリートで、内臓されたエレクトロルミネセント部品として用いることもでき、薄い膜状のＥＬランプは非常に有利である。

本発明によれば、エラストマーＥＬランプを専らスクリーン印刷またはその他の印刷法を使うことによって製造する。従って、本発明の下でのスクリーン印刷コストおよびロジスティックスは、まるでこのＥＬランプを先の発明によって基板に直接スクリーン印刷するかのように、あまり複雑でなく問題とならない。しかし、このランプをエラストマー構造体として構成することによって、種々の利点が得られる。もし、このエラストマー構造体を転写体の形で基板に貼付けるなら、織物またはその他の基板にプラットホーム層を予め用意する必要はなくなる。更に、本発明による転写体の形のエラストマーＥＬランプは非常に順応性があり且つ柔軟であり、この印刷を受ける領域を“平坦化”する必要なく、後にそれをどの様な立体形状を有する基板にも貼付け可能にする。その代りに、もしこのエラストマー構造体を内蔵部品として使用すべきであるなら、それを大量生産し、次に潜在的にガスケットまたはその他の薄い膜状部品のように容易に製品に設置
することができる。

要約すると、本発明によるエラストマー構造のＥＬランプは、第１外被層を市販の重い等級の転写剥離紙上に印刷することから始める。続く第１外被層を印刷して、所望のモノリシックな第１外被層厚さを得ても良い。更に、一つ以上の層をパターンに染色および／または印刷してこの外被の第１層が自然光で所定の外観（例えば、ロゴまたはキーボード盤レイアウト）を有するようにしてもよい。

この外被の第１層の材料は、都合よくは（必要とされるものではないが）透明または半透明なポリウレタンである。実験によれば、この材料が優れたエラストマー特性を有することを示している。更に、この材料は、転写剥離紙、ＥＬシステムの複数の層、転写体を基板に貼付ける接着剤を含め、ＥＬランプの用途において直面しそうなほとんどの材料及び繊維状基板を含む大抵の基板自体と、化学的に安定であることが分かっている。ポリウレタンは、また非常に柔軟で変形順応性がある材料であり、適合されまたは「巻付け」られて、どの様な３次元の基板にも直接に容易に、且つ損傷無く受け入れ可能なエラストマーＥＬランプの製造を可能にする。

一旦、外被の第１層を転写剥離紙上に印刷すると、ＥＬシステムは、都合よくは（必要とされるものではないが）先の発明に従ってこの第１外被層上に印刷される。このＥＬシステムは、第１外被のへりを外側に残すために、この第１外被層上に小振りにする。次に、第２外被層をＥＬシステムの上に印刷し、縁の周りを第１外被へりと組合わせてＥＬシステムをこの外被内に封止する。この外被に適当な窓を設けて、ＥＬシステムが電気的接触を得るようにする。再び、この第２外被層は、ポリウレタンで、都合よくは幾つかの中間層に印刷して所望の厚さを得る。ポリウレタン外被の所望の厚さを得る際に、この設計は、都合よくこの外被内のＥＬシステムが外部から電気的に分離されること、およびこの外被が水密であることを保証する。

エラストマーＥＬランプを転写体として使いたい場合、第２外被層の上に最終熱接着層を随意に印刷し、またはフィルムの形でヒートシールする。この熱接着層もポリウレタンであるのが都合がよいが、これに特定されるものではない。この熱接着層は、この転写体を基板に熱と圧力によって貼付けられるようにする。

しかし、このＥＬランプは、エラストマー構造として基板にこの技術で知られる他の手段、例えば、コンタクト接着剤によって貼付けてもよいことに注意すべきで、その場合、熱接着層は必要ない。更に、エラストマーＥＬランプを他の製品の内蔵部品として使用する際にも、この熱接着層が不要となるであろう。

従って、本発明の技術的利点は、エラストマー構造として、ＥＬランプを転写体の形で、それが適用され貼り付けるべき基板面（例えば、織物）とは別に作ることができて、このＥＬシステムを適用し貼り付ける前にこの基板面を予め準備する必要を無くすることであることが分るだろう。ＥＬランプを転写体の形のエラストマー構造として製造するこれらのスクリーン印刷工程およびコスト関係は、それにも拘らずこのＥＬシステムを基板それ自体に直接適用する場合にほぼ相当する。従って、資源の同等の割付に対して、より用途が広く、確実なＥＬランプを、種々の３次元の形状を有する織物のような、繊維性基板に適用することができる。

本発明の更なる技術的利点は、エラストマー構造としてのこのＥＬランプが非常に柔軟で変形順応性のあることである。従って、再び転写体の形で、それは、たやすく野球帽の前のような、３次元の輪郭を持つ基板に迅速且つ容易に貼付けるように配置される。その代りに、内蔵部品とする場合は大量生産し、次に、成形膜キーボードとすることが好ましい、携帯電話など、キーボードが必要な製品に容易且つ迅速に設けることができる。

本発明の更なる技術的利点は、エラストマー構造としてのＥＬランプの外観が自然光で視覚的に、やわらかい光で付勢したときのＥＬランプの外観と協調するように、外被がロゴまたはその他のデザインのような着色パターンの染色層を含
んでもよいことである。

大量のエラストマーＥＬランプを転写剥離紙の単一シート上にその複数を印刷することによって量産できることは、本発明の更なる技術的利点である。剥離紙上のこれらの複数のＥＬランプの位置は整合して、剥離紙シートからＥＬランプを一回で打抜き多数のＥＬランプ部分を形成するようにしても良い。これは、ＥＬランプの製造での資源を最適化し、ＥＬランプを個々に直接基板に貼り付ける
伝統的方法に勝る効率的な節約をもたらす。

以下の発明の詳細な説明をより良く理解されるようにするために、本発明の特徴および利点を広範に概説した。請求項記載の発明のもととなるこの発明の付加的特徴および利点を以下に説明する。当業者は、開示した概念および特定の実施例を、本発明と同じ目的を達成するために他の構造を修正または設計するための基礎として容易に利用できることを理解すべきである。当業者は、そのような同等の構成が添付の請求項に示すようなこの発明の精神および範囲から逸脱しないことも理解すべきである。

発明の実施の形態

本発明およびその利点を更に完全に理解するために、次に添付の図面に関連する以下の説明を参照する。

図１は、本発明によるエラストマー構造としてのＥＬランプの好適実施例の断面図を示す。上に参照した米国特許出願、「モノリシック構造でのエレクトロルミネセントシステム」を参照すれば、図１に示す能動ＥＬシステムが、最初にゲルの形のビニルのような共通の単一の担体を使用する上記出願に記載されているものと同じであることが分るだろう。しかして本発明は、ここで説明する特別のＥＬシステムに関して特定されるものでなく、且つ本発明の範囲で種々のＥＬシステムをエラストマー構造とすることが理解できるだろう。

さて、図１を参照して、全ての層を転写剥離紙１０２上に印刷する。好適実施例では、転写剥離紙１０２がミッドランドペーパーアクアトロン剥離紙製である。紙の代りに、転写剥離フィルムを本発明と矛盾せずに使えることも分るだろう。

図１（およびその後の図）に示す、その後の層は全て、この技術で知られるスクリーン印刷法によって塗布するのが得策である。しかし、今一度、本発明は、層をスクリーン印刷によってのみ適用された、エラストマーＥＬランプを提供することに限定されず、層を適用する他の方法も、本発明と矛盾せずにエラストマーＥＬランプを作るために使えることが分るだろう。

第１外被層１０４を転写剥離紙１０２上に印刷する。第１外被層１０４を幾つかの中間層に印刷して、所望の全体的組合せ厚さを得るのが有利かも知れない。

第１外被層１０４を一連の中間層に印刷することは、このＥＬランプの所望の自然光での外観を得るための特定層の染色またはその他の着色も容易にする。第１外被層１０４は、触媒ＤＡ１７６と３：１の比で混合したＮａｚｄａｒＤＡ１７０のような、ポリウレタンであるのが（必要とされるものではないが）有利である。これは、市販のスクリーン印刷用であるポリウレタンインキである。上記のように、このポリウレタンは、外被層に対する所望のエラストマー特性を示し、このＥＬランプの他の部品と化学的に安定であり、非常に変形順応性と延性もある。このポリウレタンは、更に、硬化したとき、モノリシックな最終厚さに達するように、多層に印刷するようによく処理されている。最後に、このポリウレタンは、ほぼ無色且つ一般的に透明であり、それでそれらの層は、更に、自然光での外観を、やわらかい光でのその能動光外観を補足するように設計したＥＬランプを提供するために、染色またはその他の着色処理（以下に詳しく説明する）を良好に受けるように配置されている。

さて、図１に戻って参照すると、第１外被層１０４は、ＥＬシステム層１０６〜１１２の縁から離れたへり１０５を得るように転写剥離紙１０２上に印刷されているのが分るだろう。これは、このＥＬシステムを完全に封止するために第２外被層１１４を接着できる領域を得るためであり、その態様を詳しく後述する。

今度は、上に参照した米国特許出願、「モノリシック構造でのエレクトロルミネセントシステム」の開示によれば有利に、ＥＬシステムを次に第１外被層１０４上に印刷する。図１によれば、このＥＬランプを“下向き”に構成し、それでインジウム錫酸化物（“ＩＴＯ”）層１０６を最初に第１外被層１０４上に印刷することが分るだろう。

次に、前方バスバー１０７（都合よくは、銀）をＩＴＯ層１０６上に印刷する。それからエレクトロルミネセント層１０８（都合よくは、蛍光物質／チタン酸バリウム混合物）をＩＴＯ層１０６および前バスバー１０７上に印刷する。本発明を特定するものではないが、実験によれば、前バスバー１０７をＩＴＯ層１０６上に配置すると、この逆とすること（ＩＴＯ層１０６を前バスバー１０７上印刷すること）よりも性能の改善が見られた。この理由は、ＩＴＯ層１０６を前方バスバー１０７上に置いたとき、ＩＴＯ層１０６のビニル担体が硬化して先に置いた前方バスバー１０７との導電性を阻害する障壁を作るからである。しかし、この現象は、この逆の場合に起りそうにないので、前方バスバー１０７を都合よくＩＴＯ層１０６上に印刷できる。

再び図１を参照して、誘電層１１０（都合よくは、チタン酸バリウム）をエレクトロルミネセント層１０８上に印刷し、次に背後電極層１１２（都合よくは、銀またはカーボン）を誘電層１１０上に印刷する。上に参照した米国特許出願、「モノリシック構造でのエレクトロルミネセントシステム」に開示したように、ＩＴＯ層１０６、前バスバー１０７、エレクトロルミネセント層１０８、誘電層１１０、および背後電極層１１２がこの様に典型的なＥＬシステムを構成し、本発明のエレクトロルミネセント特性を可能にする。

再び図１を参照して、次に第２外被層１１４を背後電極層１１２上に印刷する。図１から、ＥＬシステム層１０６〜１１２を都合よく印刷してへり１０５を空けておくのが分るだろう。これは、第２外被層１１４をへり１０５の周りで第１外被層１０４と結合するように印刷できるようにし、それによって（１）このＥＬシステムを電気的に分離するように外被に封止し、および（２）全ＥＬランプ組立体を実質的に防湿にする。第２外被層１１４も都合よくは、第１外被層１０４と同じ材料で作り、それで完成したとき、二つの部品が組み合さってこのＥＬシステムの周りにモノリシックな外被を作る。上記のように、適当なポリウレタンは、例えば、触媒ＤＡ１７６と３：１の比で混合したＮａｚｄａｒＤＡ１７０である。更に、やはり上記のように、第２外被層１１４も一連の中間層で構するように印刷して所望の厚さを達成してもよい。

図１に示す最終（上）層は、随意の接着層１１６である。既に説明したように、本発明のエラストマーＥＬランプの一つの用途は、基板に貼付けた転写体としてである。この場合、この転写体を熱接着剤を使って貼付けてもよいが、コンタクト接着剤のような、他の貼付け手段を使ってもよい。熱接着剤は、この組立体の他の層と同じ製造プロセスを使って印刷し、次にこの転写体を保管または貯蔵して後でいつでも簡単な熱プレス技術を使って基板に貼付ける準備ができているという利点を有する。この場合、図１に示すように、接着層１１６は、第２外被層１１４上に印刷する。

勿論、このエラストマーＥＬランプがもう一つの製品の内蔵部品である、本発明の他の用途では、この随意の接着層１１６は不要となることもある。

図１に示す更なる形態は、後接触窓１１８Ａである。明らかに、電力がＥＬシステム層１０６〜１１２を付勢するためには、後接触窓１１８Ａが接着層１１６および第２外被層１１４を貫通して背後電極層１１２に達する必要がある。同様に、更なる窓が接着層１１６、第２外被層１１４、背後電極層１１２、誘電層１１０およびエレクトロルミネセント層１０８を貫通して前方バスバー１０７に達する必要がある。この更なる窓は、図１に示さず、明瞭にするために省略してあるが、本発明の斜視断面図である図２で部品１１８Ｂとして見ることができる。

さて、図２を参照すると、図１に描く断面の斜視図が示されている。第１外被層１０４を最初に転写剥離紙１０２上に印刷する。へり１０５も同様に設けられている。ＩＴＯ層１０６を第１外被層１０４上に印刷し、前方バスバー１０７をＩＴＯ層１０６上に印刷する。次に、エレクトロルミネセント層１０８をＩＴＯ層１０６および前方バスバー１０７上に印刷し、そこで誘電層１１０をエレクトロルミネセント層１０８上に印刷する。背後電極層１１２を誘電層１１０上に印刷し、次にこの全組立体を、背後電極層１１２上に印刷してへり１０５の周りで第１外被層１０４と結合する第２外被層１１４で封止する。次に、接着層１１６を第２外被層１１４上に印刷する。

上記のように、図２は前接触窓１１８Ｂも示し、それは全ての層を前方バスバー１０７まで貫通し、それによってそれへの電力供給を容易にするのが分るだろう。図２で、第２外被層１１４が前接触窓１１８Ｂ内の前バスバー１０７の上の介在層の縁を封止するように配置されているのが分るだろう。

図３は、実質的に上に説明した通りで完成後のおよび転写剥離紙１０２から剥がす準備ができた、全組立体を示す。エラストマーＥＬランプ３００（図１および図２に示す層および部品１０４〜１１６を含む）を基板への貼付け後転写剥離紙１０２から後ろへ剥離している。後および前接触窓１１８Ａおよび１１８Ｂも示す。

同じ設計のランプを多数必要なときに、本発明が伝統的ＥＬランプ製造プロセスに勝る製造上の経済性をもたらすことも分るだろう（図示しないが）。スクリーン印刷法が多数のＥＬランプ３００を転写剥離紙１０２の１枚の大きなシート上に同時に作れるようにする。これらのランプ３００の位置を剥離紙１０２の単一シート上に整合し、次に適当な大きいパンチで同時に打抜いてもよい。次に、個々のランプ３００を後に使うために保管してもよい。

上記のように、本発明によれば、自然光でのエラストマーＥＬランプ３００の正面外観も、第１外被層１０４の選択した中間層上に染色またはその他の手法を使うよう設計し且つ準備してもよい。そのような手法によれば、図３は、エラストマーＥＬランプ３００を後ろに剥離するとき現れるロゴ３０１の最初の部分も描く。ロゴ３０１の好適準備の特徴および態様を以下に詳細に議論する。

しかし、最初に、本発明のエラストマーＥＬランプへ電力を供給するための二つの代替好適手段を説明する。図４を参照すると、エラストマーＥＬランプ３００が右側を上に巻返して後および前接触窓１１８Ａおよび１１８Ｂを現しているのが分るだろう。電力を遠隔電源からフレキシブルバス４０１を介して持込み、そのバスは、例えば、この技術で知られるような、ポリエステルに銀印刷した印刷回路でもよい。その代りに、フレキシブルバス４０１がポリウレタンの薄いストリップ上に印刷した導体（例えば、銀）を含んでもよい。フレキシブルバス４０１は、コネクタ４０２で終り、その大きさ、形状および構造は、後および前接触窓１１８Ａおよび１１８Ｂと結合するように予め決められている。コネクタ４０２は、二つの接点４０３を含み、一つずつ後および前接触窓１１８Ａおよび１１８Ｂがそれぞれ受け、機械的圧力によって、接点４０３がエラストマーＥＬランプ３００内のＥＬシステムに必要な電力を供給する。

好適実施例で、接点４０３は、フレキシブルバス４０１の末端を後および前接触窓１１８Ａおよび１１８Ｂ内の電気接触点に接続するための導電性シリコンゴム接触パッドを含む。この装置は、エラストマーＥＬランプ３００を熱接着剤によって基板に貼付けるときに特に有利である。この転写体を基板に貼付けるために使用する熱プレスがこのシリコンゴム接触パッドと接点４０３上並びに接触窓１１８Ａおよび１１８Ｂ内の電気接触面との間の電気的接触を向上するための機械的圧力を生ずる。電気的接触は、更に接触面間にシリコン接着剤を付けることによっても向上するかも知れない。使用可能なシリコンゴム接触パッドは、クロメリックスが製造し、その製造業者が“導電性シリコンゴム”と称する。使用可能なシリコン接着剤は、クロメリックス１０３０である。

シリコンゴム接触パッドを使うことの特別な利点は、それらがエラストマーＥＬランプ３００とコネクタ４０２の相対剪断変位を吸収することに役立つことである。例えば、エポキシ接着した機械的継手と比較する。転写体３００とコネクタ４０２の間の接着は、本来非常に強いだろうが、転写体３００とコネクタ４０２の間の相対剪断変位が直接二つの部品のどちらかまたは両方に伝えられるほど硬直で曲らないものである。結局、エポキシ接着したインタフェースの一方または他方（エポキシ／転写体３００またはエポキシ／コネクタ４０２）が破断する可能性がある。

しかし、それに反して、シリコンゴム接触パッドの弾性は、それによって設けられるシリコンゴムインタフェースに、パッドおよび電気機械的継手のどちらも退化することなく、そのような相対剪断変位を吸収させるように作用する。それで、電気接触点が破滅的剪断応力を受けるためにエラストマーＥＬランプ３００が早期に電力を失う機会は最小になる。

本発明のＥＬランプ転写体に電力を供給するための代替好適手段を図５に示す。この場合、前バスバー１０７および背後電極層１１２を印刷するとき（上に図１を参照して説明したように）、その延長もエラストマーＥＬランプ３００の境界を越えて後印刷バス５０１上に印刷する。後印刷バス５０１用の適当な基板は、例えば、第１外被層１０４または第２外被層１１４から伸びるポリウレタンの“尻尾”だろう。その上、もし望むなら、後印刷バス５０１の導体を第１外被層１０４および第２外被層１１４の両方の後延長部内に封止してもよいことが分るだろう。すると、後印刷バス５０１を使って電力を転写体３００から遠く離れて接続することができる。

好適実施例の電源は、非常に扁平な電池／インバータ印刷回路を使うことに注意すべきである。例えば、シリコンチップベースのインバータは、非常に扁平で小さい。それでこれらの電源部品を、本発明のエラストマーＥＬランプを使用する製品に容易、安全且つ目立たないように隠すことができる。例えば、衣類では、これらの電源部品を特別のボケット効果的に隠すことができる。これらのポケットを安全のために封止することができる（例えば、偽の裏地）。この技術で標準のリチウム６ボルト電池のような電源は、この電池を衣類と共に折曲げられるようにする変形順応性と延性をもたらすだろう。更に、図４に示すようなフレキシブルバス４０１、または図５に示すような後印刷バス５０１は、完全な電気分離をするために容易に封止でき、次に製品の構造の中に都合よく隠すことができる。

さて、印刷法を参照して、本発明は、受動自然光による外観が能動エレクトロルミネセント外観を補足するように設計したＥＬランプ（エラストマーＥＬランプを含む）を開発するためのＥＬランプ印刷法の改良も開示する。そのような補足は、ＥＬランプの受動自然光による外観を、少なくとも像および色相に関して、エレクトロルミネセント外観とほぼ同じに見えるように設計して、このＥＬランプが点灯しても消しても同じに見えるようにすることを含む。その代りに、このランプを一定の像を示すように設計してもよいが、その一部は、点灯したときは、消したときと違って、色相を変えてもよい。再びその代りに、このＥＬランプの外観を点灯したときに変るように設計してもよい。

これらの効果を可能にするために組合せられる印刷法は、（１）エレクトロルミネセント層１０８に使用する蛍光物質の種類（出す光の色の間で）の変更、（２）エレクトロルミネセント層１０８上に印刷する層を着色する色素の選択、および（３）ＥＬランプを点灯したときと消したときの両方の見掛の色相の漸変を達成するためのドット選別印刷法の使用を含む。

図６は、これらの技術を示す。エラストマーＥＬランプ３００の破断部６０１がエレクトロルミネセント層１０８を見せている。破断部６０１に、三つの別々のエレクトロルミネセント領域６０２Ｂ、６０２Ｗおよび６０２Ｇが印刷されていて、各領域が異なる色（それぞれ、青色、白色および緑色）の光を出す蛍光物質を含むエレクトロルミネセント材料を使って印刷されている。この技術で知られるスクリーン印刷法がこれら三つの別々の領域６０２Ｂ、６０２Ｗおよび６０２Ｇの印刷を可能にするかも知れないことが分るだろう。この様にして、種々の色の光を出す種々の領域を、もし必要ならば、光を出さない（即ち、エレクトロルミネセント材料を印刷しない）領域と組合わせて印刷して、エレクトロルミネセント層１０８を付勢したとき、何か表示すべきデザイン、ロゴまたは情報を描いてもよい。

付勢時エレクトロルミネセント層１０８の外観を、エレクトロルミネセント層１０８とＥＬランプの前面の間に介在する次の層を選択的にカラー化することによって（都合よくは、染色によって）、更に修正することができる。そのような選択的カラー化は、カラー化した層をエレクトロルミネセント層１０８上の選択した領域にだけ印刷することによって更に制御することができる。

再び図６を参照して、エラストマーＥＬランプ３００は、エレクトロルミネセント層１０８上に配置した第１外被層１０４を有し、図１および図２を参照して上に説明したように、複数の中間層を重ねることによって第１外被層１０４を所望の厚さに印刷してもよい。これらの層の一つ以上が所定の色に染色した外被層材料を含み、印刷して上記カラー化が期待する能動光外観を下から補足するようにしてもよい。結果は、ＥＬランプを交互に点滅したときの所望の全体的組合せ効果である。

例えば、図６で、領域６０３Ｂを青に着色し、領域６０３Ｘは無着色で、領域６０３Ｒを赤に着色し、および領域６０３Ｐを紫に着色したとする。エラストマーＥＬランプ３００の自然光による外観は、ほぼ、青いへり６０６の赤と紫の縞のデザイン６０５になるだろう。赤領域６０３Ｒおよび紫領域６０３Ｐは、下の領域６０２Ｗの白い色相を修正し、無着色の領域６０３Ｘは、下の領域６０２Ｂのベージュの色相を修正せず、および青領域６０３Ｂは、下の領域６０２Ｇの浅緑／ベージュの色相を修正して僅かに暗青色の外観を呈するだろう。領域６０３Ｂの青の色合は、下の領域６０２Ｇの緑と組合わせたとき、自然光外観がほぼ同じ青であるように、更に選択してもよいことが分るだろう。

しかし、エラストマーＥＬランプ３００を付勢したとき、領域６０３Ｒ、６０３Ｐおよび６０３Ｘは、それぞれ赤、紫および青のままであり、一方領域６０３Ｂは、下からの強い緑色蛍光物質の光がこの領域６０３Ｂの青の色相によって修正されるので、青緑色に変るだろう。この様にして、典型的な効果が生じ、像の一部は、エラストマーＥＬランプ３００が点いても消えても視覚的に同じであるように設計され、一方像の他の部分は、付勢すると外観が変る。

それで、種々のカラー化した蛍光体領域を種々の着色した上の領域と組合わせて印刷することによって、ランプの点灯および非点灯外観を相互に関連付けるために無限のデザイン可能性が生ずることが分るだろう。そのような点灯／非点灯外観デザインの柔軟性および範囲は、種々の着色した“領域”を精密に、またはモノリシックなス厚さ内の中間層として印刷することが困難な、伝統的ＥＬ製造技術では利用できないことが分るだろう。更に、そのような点灯／非点灯外観デザインの柔軟性および範囲は、全ＥＬシステム、ランプおよび転写体をスクリーン印刷法で印刷するための、本発明および先の発明（上に参照した米国特許出願、「モノリシック構造でのエレクトロルミネセントシステム」）の利点によって可能になることが分るだろう。

更に、上に説明した着色技術では、例えば、塗料またはその他のカラー化層を使うことと対照的に、蛍光着色色素を着色すべき材料の中に都合よく混ぜることを強調する。そのような着色は、反射自然光および能動ＥＬ光での視覚的に同等な色相の達成を容易にする。色混合は、“試行錯誤”によるか、または、例えば、塗料の色混合に関してより伝統的にこの技術で知られているように、コンピュータ化した色混合によって、可能にしてもよい。

更に図６を参照すると、更に領域６０３Ｂと６０３Ｘの間に遷移領域６２０が示されている。遷移領域６２０は、領域６０３Ｂの暗青色相（エラストマーＥＬランプ３００を付勢したとき）が領域６０３Ｘの浅緑色相へ次第に変換する領域を表すことを意図する。これは、本発明および先の発明によるＥＬシステムの製造によって利用可能になったスクリーン印刷法によって容易になった、更なる新規にして予期せぬ効果である。

印刷業界では“ドット印刷”が標準である。更に、この“ドット印刷”法は、スクリーン印刷によって容易に可能になることが分るだろう。“ドット印刷”が二つの印刷した隣接領域の境界を互いに“融合”して明らかな遷移領域を作ることを可能にすることが知られている。これは、各隣接領域からこの遷移領域へドットを伸し、それらをこの遷移領域へ伸すにつれて、ドットの大きさを減らし、間隔を増すことによって達成する。よってこの遷移領域でのドットパターンが重複しまたは重畳するとき、一つの隣接領域から次へこの遷移領域を通して漸進的変化が得られる効果を奏する。

この効果が本発明で容易に可能になることが分るだろう。再び図６を参照して、領域６０３Ｂに特定の色相をもたらす着色層を遷移領域６２０へ伸びるドットで印刷し、そこで上記ドットが遷移領域６２０へ伸びるにつれて、それらの大きさを減らし、間隔を増すようにしてもよい。次に、領域６０３Ｘに特定の色相をもたらす着色層を上に遷移領域６２０へ伸びるドットで相反する方法で印刷してもよい。自然光および能動光の両方での正味効果は、遷移領域６２０が一つの色相から次への徐々の変化を示すことである。

本発明およびその利点を詳細に説明したが、ここで種々の変形、置換および改変を、添付の請求項によって定めるこの発明の精神および範囲から逸脱することなく行えることを理解すべきである。

本発明によるエラストマーＥＬランプの好適実施例の断面図である。 図１の断面図の斜視図である。 転写剥離紙１０２を剥がした、本発明のエラストマーＥＬランプの斜視図である。 本発明のエラストマーＥＬランプへの電力供給を可能にする好適方法を描いている。 本発明のエラストマーＥＬランプへの電力供給を可能にする代替好適方法を描いている。 破断部６０１が選択した点灯／非点灯外観を作るための層の種々のカラー化法のここでの開示を支援する、エラストマーＥＬランプ３００の領域を描いている。

Claims (26)

1. エラストマー・エレクトロルミネセントランプであって：
   エレクトロルミネセントシステム；および
   外被を含み、
   このエレクトロルミネセントシステムがこの外被内に配置され、このエレクトロルミネセントシステムとこの外被が組合さってエラストマーの特性を有するランプ。
2. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記エレクトロルミネセントシステムが複数の層を含み、上記層の選択したものをスクリーン印刷プロセスを使って被着したランプ。
3. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記エレクトロルミネセントシステムがモノリシックであるランプ。
4. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記エレクトロルミネセントシステムが複数の層を含み、上記層を単一の担体を使って被着したランプ。
5. 請求項４のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記単一の担体がビニル樹脂であるランプ。
6. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記外被が複数の層を含み、上記層の選択したものをスクリーン印刷プロセスを使って被着したランプ。
7. 請求項６のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記層の選択したものをその事前選択した領域で所定の色相にカラー化したランプ。
8. 請求項７のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、このエラストマー・エレクトロルミネセントランプの付勢しないときの視覚的外観がこのエラストマー・エレクトロルミネセントランプの付勢したときの視覚的外観と協調するように、上記色相を予め決め、且つ上記領域を事前選択したランプ。
9. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記外被がポリウレタン製であるランプ。
10. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記外被が第１外被層および第２外被層を含み、上記エレクトロルミネセントシステムをこの第１外被層と第２外被層の間に配置したランプ。
11. 請求項１０のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記エレクトロルミネセントシステムがインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層および前バスバーを含み、このＩＴＯ層を上記第１外被層とこの前バスバーの間に配置したランプ。
12. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプであって、更に、上記エレクトロルミネセントシステムを遠隔電源に接続するための手段を含み、上記接続手段が上記エレクトロルミネセントシステムとこの接続手段の間の電気的結合をもたらす少なくとも一つの電気接触継手を有し、この電気接触継手が上記電気的結合を維持しながら、このエラストマー・エレクトロルミネセントランプとこの接続手段の相対剪断変位を吸収するように配置されているランプ。
13. 請求項１２のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記電気接触継手が導電性シリコンインタフェースを含むランプ。
14. 請求項１のエラストマー・エレクトロルミネセントランプであって、更に、接着剤を含み、上記接着剤は、このエラストマー・エレクトロルミネセントランプを基板に貼付けられるように上記外被に配置されているランプ。
15. エラストマー・エレクトロルミネセントランプであって：
    複数のエレクトロルミネセント層を含み、上記エレクトロルミネセント層を単一の担体を使って被着し、上記エレクトロルミネセント層の選択したものをスクリーン印刷プロセスを使って被着したエレクトロルミネセントシステム；および
    外被を含み、このエレクトロルミネセントシステムがこの外被内に配置され、この外被がエラストマーの特性を有し、この外被が複数の外被層を含み、上記外被層の選択したものをスクリーン印刷プロセスを使って被着したランプ。
16. 請求項１５のエラストマー・エレクトロルミネセントランプであって、更に、上記エレクトロルミネセントシステムを遠隔電源に接続するための手段を含み、上記接続手段が上記エレクトロルミネセントシステムとこの接続手段の間の電気的結合をもたらす少なくとも一つの電気接触継手を有し、この電気接触継手が上記電気的結合を維持しながら、このエラストマー・エレクトロルミネセントランプとこの接続手段の相対剪断変位を吸収するように配置されているランプ。
17. 請求項１６のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記電気接触継手が導電性シリコンインタフェースを含むランプ。
18. 請求項１５のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、上記外被層の選択したものをその事前選択した領域で所定の色相にカラー化したランプ。
19. 請求項１８のエラストマー・エレクトロルミネセントランプに於いて、このエラストマー・エレクトロルミネセントランプの付勢しないときの視覚的外観がこのエラストマー・エレクトロルミネセントランプの付勢したときの視覚的外観と協調するように、上記色相を予め決め、且つ上記領域を事前選択したランプ。
20. 請求項１５のエラストマー・エレクトロルミネセントランプであって、更に、接着剤を含み、上記接着剤は、このエラストマー・エレクトロルミネセントランプを基板に貼付けられるように上記外被に配置されているランプ。
21. エラストマー・エレクトロルミネセントランプを構成するための方法であって：
    （ａ） 第１外被層を設ける工程；
    （ｂ） この第１外被層上に前バスバーと背後電極を含むエレクトロルミネセントシステムを配置する工程；並びに
    （ｃ） このエレクトロルミネセントシステム上に第２外被層を配置し、このエレクトロルミネセントシステムをこの第１外被層と第２外被層の間に封止する工程を含み、この第１外被層、第２外被層およびエレクトロルミネセントシステムが組合さってエラストマーの特性を有する方法。
22. 請求項２１の方法に於いて、工程（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の選択したものをスクリーン印刷によって可能にする方法。
23. 請求項２１の方法であって、更に：
    （ｄ） 上記第２外被層上に接着剤を配置する工程；および
    （ｅ） このエラストマー・エレクトロルミネセントランプを上記接着剤で基
    板に貼付ける工程を含む方法。
24. 請求項２１の方法であって、更に：
    （ｄ） 上記前バスバーおよび上記背後電極上の電気接触点を露出するための窓を設ける工程；並びに
    （ｅ） 上記電気接触点と遠隔電源を接続するための手段との間に電気的結合を設ける工程を含み、上記電気的結合が、まだ上記電気的結合を維持しながら、このエラストマー・エレクトロルミネセントランプとこの接続手段の相対剪断変位を吸収するように配置されている方法。
25. 請求項２４の方法に於いて、上記電気的結合が導電性シリコンインタフェースを含む方法。
26. 請求項２１の方法に於いて、上記第１外被層および上記第２外被層が各々複数の中間外被層を含み、上記方法が、更に：
    （ｄ） このエラストマー・エレクトロルミネセントランプの付勢しないときの視覚的外観がこのエラストマー・エレクトロルミネセントランプの付勢したときの視覚的外観と協調するように、上記中間層の選択したものをその事前選択した領域で所定の色相にカラー化する工程を含む方法。

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