JP2012049034A - 無機ｅｌ発光素子、樹脂成形品、転写シート、転写シートの製造方法、及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱や圧力が印加される環境や、曲がった部材の一部の発光部として用いることが可能で、且つ構造が簡単で安価に画像が表示できる無機ＥＬ発光素子、樹脂成形品、転写シート、及びこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】複数の色層３１，３２，３３により表示パターンを形成した色印刷層（３１，３２，３３）と、この色印刷層（３１，３２，３３）を透過する光を出射し、複数の色層３１，３２，３３により表示パターンの画像を表示させる無機蛍光体層１３と、光を出射させるために、無機蛍光体層１３を発光させる電界を、無機蛍光体層１３に印加する電界印加手段（１２，１４，１５，１６）とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子に係り、特に全印刷技術で形成可能な無機ＥＬ発光素子、この無機ＥＬ発光素子を埋め込んだ樹脂成形品、この樹脂成形品を製造するための転写シート、更には、この転写シートの製造方法、及び樹脂成形品の製造方法に関する。

近年、無機ＥＬ発光素子を印刷技術によって製造することが進展している。無機ＥＬ発光素子は、発光体としての無機蛍光体の背面に誘電体層を設け、無機蛍光体の前面に設けた透明電極（透明導電膜）と、誘電体層の背面に設けた背面電極の間に電圧を印加して、無機蛍光体を発光させている。しかしながら、従来の印刷技術による無機ＥＬ発光素子は透明電極として酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）に数％の酸化錫（ＳｎＯ₂）を添加した酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を用い、このＩＴＯ膜の上に無機蛍光体を印刷して製造されている。このＩＴＯ膜は応力変形に弱く、熱的に不安定であるので、従来の無機ＥＬ発光素子は熱や圧力が印加される環境での使用に適さない。このため、従来の無機ＥＬ発光素子を、製造工程の途中に熱や圧力が印加される樹脂成形品の中に埋め込むことや、曲がった部材の一部の発光部として用いることは困難である。

又、無機ＥＬ発光素子に用いる無機蛍光体としては、種々の材料が知られてはいるが、それぞれその材料に固有の色の波長の光のみを発光させているので、無機ＥＬ発光素子を用いて多色の画像を表示するためには、発光層を複数用意する構造（特許文献１参照。）やＥＬディスプレイパネルのように、微細な画素をマトリクス状に配列する複雑な構造が必要となり、高価な製品とならざるを得ない問題がある。

特開平８−２２７７９３号公報

そこで、本発明は、熱や圧力が印加される環境や、曲がった部材の一部の発光部として用いることが可能で、且つ構造が簡単で安価に画像が表示できる無機ＥＬ発光素子、この無機ＥＬ発光素子を埋め込んだ樹脂成形品、この樹脂成形品を製造するための転写シート、更には、この転写シートの製造方法、及び樹脂成形品の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、(a)複数の色層により表示パターンを形成した色印刷層と、(b)この色印刷層を透過する光を出射し、複数の色層により表示パターンの画像を表示させる無機蛍光体層と、(c)光を出射させるために、無機蛍光体層を発光させる電界を、無機蛍光体層に印加する電界印加手段とを備える無機ＥＬ発光素子であることを要旨とする。

本発明の第２の態様は、(a)複数の色層により表示パターンを形成した色印刷層、この色印刷層を透過する光を出射し、複数の色層により表示パターンの画像を表示させる無機蛍光体層、光を出射させるために、無機蛍光体層を発光させる電界を、無機蛍光体層に印加する電界印加手段とを有する発光体部と、(b)画像を表示させるように、発光体部を埋め込む樹脂成形部とを備える樹脂成形品であることを要旨とする。

本発明の第３の態様は、(a)基板と、(b)この基板の上に設けられた剥離層と、(c)この剥離層の上部の一部に設けられ、複数の色層を含む色印刷層と、(d)基板の上方に設けられ、色印刷層を透過する光を出射し、複数の色層により画像を表示させる無機蛍光体層と、(e)基板の上方に設けられ、光を出射させるために、無機蛍光体層を発光させる電界を、無機蛍光体層に印加する電界印加手段とを備える転写シートであることを要旨とする。

本発明の第４の態様は、(a)基板の上に剥離層を形成する工程と、(b)剥離層の上部の一部に、複数の色層を含む色印刷層を形成する工程と、(c)色印刷層の上方に、色印刷層を透過する光を出射し、複数の色層により画像を表示させる無機蛍光体層、及び光を出射させるために、無機蛍光体層を発光させる電界を、無機蛍光体層に印加する電界印加手段を形成する工程とを含む転写シートの製造方法であることを要旨とする。

本発明の第５の態様は、(a)基板の上に剥離層を形成する工程と、剥離層の上部の一部に、複数の色層を含む色印刷層を形成する工程と、色印刷層の上方に、色印刷層を透過する光を出射し、複数の色層により画像を表示させる無機蛍光体層、及び光を出射させるために、無機蛍光体層を発光させる電界を、無機蛍光体層に印加する電界印加手段を形成する工程とを含む一連の工程で、剥離層の上部に色印刷層、無機蛍光体層及び電界印加手段を備える凸部を有する転写シートを形成する段階と、(b)凸部を成形金型の内部に導入し、成形金型を基板及び剥離層で閉じる段階と、(c)成形金型の内部に溶融した成形樹脂を導入し、成形金型と凸部との間の空隙を充填する段階と、(d)溶融した成形樹脂を冷却して固化することにより樹脂成形部を形成する段階と、(e)剥離層を介して基板と凸部とを分離し、樹脂成形部の内部に凸部を埋め込む段階とを含む樹脂成形品の製造方法であることを要旨とする。

本発明によれば、熱や圧力が印加される環境や、曲がった部材の一部の発光部として用いることが可能で、且つ構造が簡単で安価に画像が表示できる無機ＥＬ発光素子を提供でき、更に、本発明によれば真空を使わないで全印刷法により製造できる転写シートが提供できるので、この転写シートを用いて無機ＥＬ発光素子を樹脂成形部に埋め込んだ安価な樹脂成形品、この樹脂成形品の製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子及びこの無機ＥＬ発光素子を組み込んだ樹脂成形品の概略を説明する模式的な断面図である（図１は、図２のＡ−Ａ方向から見た断面図に相当する。）。 図１に示した第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子及びこの無機ＥＬ発光素子を組み込んだ樹脂成形品の色印刷層の模様を例示的に示す鳥瞰図である。 本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明する模式的な工程断面図である（その１）。 本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明する模式的な工程断面図である（その２）。 図５に示した工程で完成した転写シートの要部を示すＳＥＭ写真である。 本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明する模式的な工程断面図である（その３）。 本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明する模式的な工程断面図である（その４）。 本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明する模式的な工程断面図である（その５）。 本発明の第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子の補助前面電極と、補助前面電極のエッジ部にできたボイドと、背面電極の位置関係を説明する模式的な断面図である。 無機ＥＬ発光素子の補助前面電極のエッジ部にできたボイドの位置に、背面電極があると、誘電体層の絶縁性が保てないことを説明する模式的な断面図である。 本発明の他の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子及びこの無機ＥＬ発光素子を組み込んだ樹脂成形品の概略を説明する模式的な断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子及びこの無機ＥＬ発光素子を組み込んだ樹脂成形品の概略を説明する模式的な断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子及びこの無機ＥＬ発光素子を組み込んだ樹脂成形品の概略を説明する模式的な断面図である。

次に、図面を参照して、第１の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す第１の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（無機ＥＬ発光素子）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子は、複数の色層３１，３２，３３により表示パターンを形成した色印刷層（３１，３２，３３）と、この色印刷層（３１，３２，３３）を透過する光を出射し、複数の色層３１，３２，３３により表示パターンの画像を表示させる厚さ２５〜４５μｍ程度の無機蛍光体層１３と、色印刷層（３１，３２，３３）に向かう光を出射させるために無機蛍光体層１３を発光させるための１０⁶Ｖ／ｃｍ程度の電界を、無機蛍光体層１３に印加する電界印加手段（１２，１４，１５，１７）とを備える。無機蛍光体層１３としては、例えば、バリウムチオアルミネート（ＢａＡｌ_２Ｓ_４）等の硫化アルミニウム系蛍光体材料や、硫化亜鉛（ＺｎＳ）系蛍光体材料、或いは硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）等のアルカリ土類金属硫化物蛍光体材料等が使用可能であるが、これらに限定されるものではない。これらのＢａＡｌ_２Ｓ_４、ＺｎＳ、ＳｒＳ等の母材に遷移金属や稀土類金属イオンを微量に添加することにより、種々の色の発光が可能である。例えばＺｎＳ：Ｍｎは橙色、ＺｎＳ：Ｔｂは緑色、ＳｒＳ：Ｃｅは青緑、ＣａＳ：Ｅｕは赤色、ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕは青色に発光する。

ここで、図１に示すように、電界印加手段（１２，１４，１５，１７）は、少なくとも一部が、無機蛍光体層１３の前面に接するように、無機蛍光体層１３の前面に設けられた前面電極としての透明電極１２と、無機蛍光体層１３の背面に接して設けられた誘電体層１５と、誘電体層１５の背面側にマイグレーション防止層２１を介して設けられ、マイグレーション防止層２１及び誘電体層１５を介して透明電極１２との間に電界を形成する背面電極１７とを備える。前面電極として機能する透明電極１２としては、ポリチオフェンの誘導体であるポリ３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリ3, 4−エチレンジオキシチオフェン／ ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、ポリチオフェン、或いはポリジアセチレン等の導電性高分子膜（有機透明導電膜）を、厚さ１〜３μｍ程度に形成することが、無機ＥＬ発光素子の応力変形による亀裂の発生を防ぐ上で好ましい。背面電極１７としては、印刷により形成した銀（Ａｇ）、或いはＡｇに１５質量％以下程度の白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）を添加した合金（Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ）等の金属薄膜等を厚さ８〜１５μｍ程度に形成することが好ましいが、印刷技術によって形成可能で、且つ比抵抗が低く反射率の高い導電膜であれば良いので、Ａｇ系の金属膜に限定されるものではない。マイグレーション防止層２１は、背面電極１７中に含まれるＡｇのイオンマイグレーション現象により、Ａｇのデンドライト結晶が析出することによるＡｇのウイスカー等を防止するための層であり、カーボンの薄膜等により構成することが可能である。

誘電体層１５としては、印刷技術によって形成可能で、比誘電率が高く、且つ絶縁破壊電圧が高い材料が好ましく、例えば、塗布により形成したチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）薄膜やチタン酸バリウムストロンチウム（ＢａＳｒ ＴｉＯ_３）薄膜等の種々の誘電体薄膜が使用可能である。誘電体層１５の比誘電率が高いほど、透明電極１２と背面電極１７との間に印加した電圧が、より有効に無機蛍光体層１３に印加される。誘電体層１５の厚みは、静電容量、絶縁破壊電圧や電気的なリーク電流を考慮して決められるが、材料としてＢａＴｉＯ_３を用いた場合は、その厚さは１６μｍ以上であることが好ましい。

そして、図１に示すように、厚さ８〜１５μｍ程度のＡｇ系の金属薄膜等からなる補助前面電極１４が、無機蛍光体層１３に埋め込まれて、透明電極１２の背面の一部に金属学的に接合し、透明電極１２の一部に金属学的に接合している。補助前面電極１４も、印刷技術によって形成可能で、且つ比抵抗が低い導電膜であれば良いので、Ａｇ系の金属膜に限定されるものではない。更に、第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子は、図１に示すように、透明電極１２と色印刷層（３１，３２，３３）との間に、前面透明絶縁層１１を設けている。前面透明絶縁層１１としては、クリアー塗料のような印刷技術によって形成可能で、絶縁破壊電圧が高い種々の絶縁材料が使用可能である。

なお、図９に示すように、第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子は、色印刷層（３１，３２，３３）に垂直方向に、上から色印刷層（３１，３２，３３）を見た平面パターンのレイアウトにおいて、補助前面電極１４の平面パターンと、マイグレーション防止層２１と背面電極１７とからなる積層構造の平面パターンとが、重ならないようにすることで、補助前面電極１４のエッジ部から、無機蛍光体層１３及び誘電体層１５を垂直方向に貫通するように生成されたボイド６１ａ，６１ｂを経由するリーク電流の影響が背面電極１７に及ばないようにできるので、高い絶縁性が維持できる。図９では、補助前面電極１４のエッジ部から無機蛍光体層１３及び誘電体層１５を垂直方向に貫通するようにできたボイド６１ａ，６１ｂの先端の位置と、マイグレーション防止層２１／背面電極１７との端部とがΔｄだけ離れていることを示している。ボイド６１ａ，６１ｂの先端の位置とマイグレーション防止層２１／背面電極１７との端部との間の距離Δｄは、少なくとも１ｍｍ以上で好ましくは３ｍｍ程度あれば良い。一方、図１０に示すように、補助前面電極１４のエッジ部から、無機蛍光体層１３及び誘電体層１５を貫通するように生成されたボイド６１ａ，６１ｂの先端の位置が背面電極１７のパターンの内部にある場合は、誘電体層１５の高い絶縁性が確保できないので好ましくない。

図１では、３つの色層３１，３２，３３により色印刷層（３１，３２，３３）を形成しているが、表示パターンを形成するための色印刷層（３１，３２，３３）の色層の数は３に限定されるものではなく、表示パターンの要請により任意の数の色層を採用可能である。冒頭で述べたとおり、無機蛍光体層１３は、その材料に固有の色の波長の光のみを発光させることしかできなが、第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子は、色印刷層（３１，３２，３３）に向かって、色印刷層（３１，３２，３３）に光を出射し、この色印刷層（３１，３２，３３）を透過する光によって、所望の表示パターンの画像を実現するようにしているので、１つの無機蛍光体層１３で、実質的にさまざまな発色や模様の形成が可能になる。

即ち、第１の実施形態に係る無機ＥＬ発光素子によれば、１種類の材料からなる無機蛍光体層１３を用いても、無機蛍光体層１３に固有の波長の光以外の発色や模様の形成が可能になる。このため、ＥＬディスプレイパネルのように、微細な画素をマトリクス状に配列する等の複雑な構造を用いなくても、図１に示すような簡単な構造を基礎として。色印刷層（３１，３２，３３）を任意に設計することにより、任意のパターンや模様を有する画像を表示できる。

（樹脂成形品）
本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品は、上記において説明した無機ＥＬ発光素子（３１，３２，３３，１１，１３，１２，１４，１５，１６）を発光体部とし、この発光体部を樹脂成形部１９の上部に埋め込んで、図２に示すように、印刷技術により形成した色印刷層（３１，３２，３３）によって、所望の画像を表示させるようにしている（図２の鳥瞰図のＡ−Ａ方向からみた断面が図１に対応する。）。

即ち、第１の実施形態に係る樹脂成形品は、図１に示すように、複数の色層３１，３２，３３により、所望の画像の表示パターンを形成した色印刷層（３１，３２，３３）と、この色印刷層（３１，３２，３３）の下面に設けられた前面透明絶縁層１１と、前面透明絶縁層１１の下面に設けられた透明電極１２と、透明電極１２の下面に選択的に設けられた補助前面電極１４と、補助前面電極１４の下面及び補助前面電極１４が配置されていない部分の透明電極１２の下面に設けられた無機蛍光体層１３と、無機蛍光体層１３の下面に設けられた誘電体層１５と、誘電体層１５の下面の一部に設けられたマイグレーション防止層２１と、マイグレーション防止層２１に接して設けられた背面電極１７と、背面電極１７の下面、及びマイグレーション防止層２１／背面電極１７が配置されていない部分の誘電体層１５の下面に設けられた背面保護絶縁層１６と、背面保護絶縁層１６の下面に設けられた接着層１８と、接着層１８を介してその凹部に発光体部（３１，３２，３３，１１，１３，１２，１４，１５，１６）を埋め込む樹脂成形部１９とを備える。マイグレーション防止層２１と背面電極１７とからなる積層構造の平面パターンは、色印刷層（３１，３２，３３）に垂直方向から色印刷層（３１，３２，３３）を見た場合において、補助前面電極１４のパターンと平面パターンが重ならないように設計されている。

樹脂成形部１９の材料としてはアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、アクリロニトリルスチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（アクリル）（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリブタジエン（ＰＢＤ）樹脂、ポリアミド（ナイロン）（ＰＡ）樹脂、ポリオキシメチレン（アセタール）（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等の種々の樹脂が使用可能である。

第１の実施形態に係る樹脂成形品は、透明電極１２として、ＰＥＤＯＴ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ポリアニリン、ポリチオフェン、或いはポリジアセチレン等の導電性高分子膜（有機透明導電膜）を用いているので、樹脂成形時に熱と圧力が加わって、透明電極１２が変形しても、ＩＴＯ膜のように、亀裂が発生することもない。

（転写シート）
図１及び図２に示した第１の実施形態に係る樹脂成形品は、図４に示すような凸部を有する転写シートを用意して、この転写シートの凸部を成形金型の内部に導入して樹脂成形をすることにより、凸部を樹脂成形部１９の上部に埋め込んで、製造可能である。

そこで、先ず、図４及び図５に示す転写シートの構造を説明する（図５は、転写シートの要部を示すＳＥＭ写真である。）。即ち、本発明の第１の実施形態に係る転写シートは、厚さ２０〜７０μｍのＰＥＴフィルム等の基板４１と、この基板４１の上の全面に設けられた剥離層４２と、この剥離層４２の上部の一部に選択的に印刷された複数の色層３１，３２，３３を含む色印刷層（３１，３２，３３）と、基板４１の上方に設けられ、色印刷層（３１，３２，３３）を透過する光を出射し、複数の色層３１，３２，３３により画像を表示させる無機蛍光体層１３と、基板４１の上方に設けられ、光を出射させるために、無機蛍光体層１３を発光させる電界を、無機蛍光体層１３に印加する電界印加手段（１２，１４，１５，１７）とを備える。剥離層４２には、アクリル系樹脂やメラミン系樹脂が使用可能で、メラミン系樹脂は、ハードコート機能を有する樹脂を用いても良い。剥離層４２の厚みさとしては、０．５μｍ〜５μｍ程度の値が採用可能である。

第１の実施形態に係る転写シートの電界印加手段（１２，１４，１５，１７）が、少なくとも一部が無機蛍光体層１３の前面に接するようにして、無機蛍光体層１３の下面に設けられた透明電極１２と、無機蛍光体層１３の上面に接して設けられた誘電体層１５と、誘電体層１５の上面の一部に設けられたマイグレーション防止層２１と、マイグレーション防止層２１に接して設けられ、マイグレーション防止層２１及び誘電体層１５を介して透明電極１２との間に電界を形成する背面電極１７と、透明電極１２の一部に金属学的に接合した補助前面電極１４と備えることは、上述したとおりである。即ち、第１の実施形態に係る転写シートは、図４に示すように、基板４１と、この基板４１の上の全面に設けられた剥離層４２と、複数の色層３１，３２，３３により、所望の画像の表示パターンを形成した色印刷層（３１，３２，３３）と、この色印刷層（３１，３２，３３）の上面に設けられた前面透明絶縁層１１と、前面透明絶縁層１１の上面に設けられた透明電極１２と、透明電極１２の上面に選択的に設けられた補助前面電極１４と、補助前面電極１４の上面及び補助前面電極１４が配置されていない部分の透明電極１２の上面に設けられた無機蛍光体層１３と、無機蛍光体層１３の上面に設けられた誘電体層１５と、誘電体層１５の上面の一部に設けられたマイグレーション防止層２１と、マイグレーション防止層２１に接して設けられた背面電極１７と、背面電極１７の上面、及びマイグレーション防止層２１／背面電極１７が配置されていない部分の誘電体層１５の上面に設けられた背面保護絶縁層１６と、背面保護絶縁層１６の上面に設けられた接着層１８とを備える。マイグレーション防止層２１と背面電極１７とからなる積層構造がなす平面パターンは、色印刷層（３１，３２，３３）に垂直方向から色印刷層（３１，３２，３３）を見た場合において、補助前面電極１４の平面パターンと、マイグレーション防止層２１／背面電極１７の平面パターンが重ならないように設計されている。

そして、剥離層４２の上部の一部に、色印刷層（３１，３２，３３）、前面透明絶縁層１１、透明電極１２、補助前面電極１４、無機蛍光体層１３、誘電体層１５、マイグレーション防止層２１、背面電極１７、背面保護絶縁層１６及び接着層１８の多層構造を設けて、この多層構造によって、転写シートの凸部を構成している。

（転写シートの製造方法及び樹脂成形品の製造方法）
従来の無機ＥＬ発光素子は、ＩＴＯ膜を透明電極として用いていた。このため、色印刷層（３１，３２，３３）を行った後、ＩＴＯ膜を形成するとなると、色印刷工程後にＩＴＯ膜を真空蒸着やスパッタリングで堆積する真空工程やＣＶＤ工程が必要となり、その後再度印刷工程で無機蛍光体層１３、誘電体層１５、マイグレーション防止層２１や背面電極１７等を形成しなければならず、工程が複雑になる。本発明の第１の実施形態に係る転写シートによれば、以下に説明するとおり、真空を使わないで全印刷法により無機ＥＬ発光素子を転写用の凸部に含んだ転写シートを製造できる。

そこで、図４〜図８を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る転写シートの製造方法、及びこの転写シートを用いた樹脂成形品の製造方法を説明する。なお、以下に述べる転写シートの製造方法は、基板４１の上に剥離層４２を形成する工程と、剥離層４２の上部の一部に、複数の色層３１，３２，３３を含む色印刷層（３１，３２，３３）を形成する工程と、色印刷層（３１，３２，３３）の上方に、色印刷層（３１，３２，３３）を透過する光を出射し、複数の色層３１，３２，３３により画像を表示させる無機蛍光体層１３、及び光を出射させるために、無機蛍光体層１３を発光させる電界を、無機蛍光体層１３に印加する電界印加手段（１２，１４，１５，１７）を形成する工程とを含む一連の工程を基礎とするものであるが、以下に述べる転写シートの製造方法、及び樹脂成形品の製造方法は、一例であり、特許請求の範囲に記載した趣旨の範囲内であれば、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により、実現可能であることは勿論である。

（イ）先ず、ＰＥＴフィルム等の基板４１を用意し、この基板４１の上に剥離層４２を形成した後、図３に示すように、印刷により、剥離層４２の上部の一部に、複数の色層３１，３２，３３を含む色印刷層（３１，３２，３３）を形成する。複数の色層３１，３２，３３のインキとしては、ウレタン系のスクリーンインキ（例えば、株式会社セイコーアドバンス製の「ＶＩＣ」、アクリル系のスクリーンインキ（例えば、帝国インキ製造株式会社製の「ＩＰＸ」）等が使用可能である。更に、色印刷層（３１，３２，３３）の上に、酢酸エチルやアセトン等の溶媒にアクリル樹脂や硬化剤等のバインダー成分を溶かしたクリアー塗料組成物をインキとして用いて塗布（印刷）し、その後乾燥することにより、前面透明絶縁層１１を形成する。クリアー塗料組成物には、ホウケイ酸系又は鉛ホウケイ酸系のガラス粉末が溶かされていても良く、燐ドープシリケート系のスピン・オン・ガラス（ＳＯＧ）、メチルシロキサン系SOG、ハイメチルシロキサン系SOGを塗布して、その後乾燥させて、前面透明絶縁層１１を形成しても良い。

（ロ）この後、前面透明絶縁層１１の上に、ＰＥＤＯＴ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ＰＥＤＯＴ／ＰＶＳ、ポリアニリン、ポリチオフェン、或いはポリジアセチレン等の導電性高分子を主材料としたインキを塗布（印刷）し、その後乾燥することにより、導電性高分子膜（有機透明導電膜）からなる透明電極１２を形成する。導電性高分子の粒径は４００ｎｍ以下程度が好ましい。更に、透明電極１２上の一部に、Ａｇナノ粒子をインキとした印刷法（塗布法）により、透明電極１２の上に選択的にＡｇ薄膜からなる補助前面電極１４を形成し、補助前面電極１４を透明電極１２に金属学的に接合する。補助前面電極１４を形成した後、透明電極１２の補助前面電極１４が形成されていない残余の部分及び補助前面電極１４の上に、印刷法（塗布法）により、無機蛍光体層１３を形成する。無機蛍光体層１３は、酢酸エチル等の溶媒にアクリル樹脂や硬化剤等のバインダー成分、更には分散剤、紫外線吸収剤等の添加剤とともに、遷移金属や稀土類金属イオンが添加されたＢａＡｌ_２Ｓ_４、ＺｎＳ、ＳｒＳ等の蛍光体材料の粉末を溶かしたインキを塗布（印刷）し、その後乾燥して形成する。この無機蛍光体層１３上に、酢酸エチル等の溶媒にアクリル樹脂や硬化剤等のバインダー成分、更には分散剤等の添加剤とともに、ＢａＴｉＯ_３やＢａＳｒ ＴｉＯ_３等の誘電率の高い高誘電体の粉末を溶かしたインキを塗布（印刷）し、その後乾燥して、誘電体層１５を形成する。更に、誘電体層１５上に、カーボンナノ粒子をインキとした印刷法（塗布法）により、カーボン薄膜からなるマイグレーション防止層２１を形成した後、Ａｇナノ粒子をインキとした印刷法（塗布法）により、Ａｇ薄膜からなる背面電極１７を形成する。これら一連の工程により、色印刷層（３１，３２，３３）を透過する光を出射し、複数の色層３１，３２，３３により画像を表示させる無機蛍光体層１３、及び無機蛍光体層１３から光を出射させるために、無機蛍光体層１３を励起して発光させるための電界を無機蛍光体層１３に印加する電界印加手段（１２，１４，１５，１７）が形成される。そして、背面電極１７の上面、及びマイグレーション防止層２１／背面電極１７が配置されていない部分の誘電体層１５の上面に、印刷法（塗布法）により背面保護絶縁層１６を形成し、背面保護絶縁層１６の上面に、印刷法（塗布法）により接着層１８を形成する。この一連の工程の結果、図４に示すように、剥離層４２の上部の一部に、色印刷層（３１，３２，３３）、前面透明絶縁層１１、透明電極１２、補助前面電極１４、無機蛍光体層１３、誘電体層１５、マイグレーション防止層２１、背面電極１７、背面保護絶縁層１６及び接着層１８の多層構造によって、凸部が構成された転写シートが完成する。

（ハ）そして、転写シートの凸部を、別途用意した成形金型５１の内部に導入し、成形金型５１の解放端を基板４１及び剥離層４２で閉じる。具体的には、まず低い圧力で型閉じを行い、型閉じ完了直前に、図示を省略した蓋部を用いて、更に高い圧力で型閉じを行い、成形金型５１を強力に閉じる2段階の型締め動作が、衝撃等を防止する上では好ましい。その後、図６に示すように、樹脂注入パイプ５２を介して、成形金型５１の内部に、図示を省略した加熱シリンダの中で１８０℃〜２６０℃程度に加熱・混練され、溶融して可塑化された成形樹脂１９Ｐを導入し、成形金型５１と凸部との間の空隙を、溶融した成形樹脂１９Ｐで充填する。このとき、図示を省略した加熱シリンダより成形金型５１内へ高い圧力で射出されるが、透明電極１２の材料として、ＰＥＤＯＴ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ポリアニリン、ポリチオフェン、或いはポリジアセチレン等の導電性高分子膜（有機透明導電膜）を用いているため、熱と圧力が加わっても透明電極１２には、亀裂が発生することはない。溶融した成形樹脂１９Ｐを冷却して固化すれば、図７に示すように、成形金型５１と凸部との間の空隙に樹脂成形部１９が形成されて充填される。冷却時には、溶融した成形樹脂１９Ｐを成形金型５１内に充填させる射出圧力（1次圧）に加え更に保圧（2次圧）を加えて、成形金型５１内に充填された成形樹脂１９Ｐに圧力をかけることによって、冷却固化されるときに発生する成形収縮分の成形樹脂１９Ｐをさらに追加して、成形品のヒケなどを抑えるのが好ましい。

（ニ）成形樹脂１９Ｐの可塑化と成形樹脂１９Ｐの冷却が完了すると、成形金型５１の型開きを行い、図７に示すように、剥離層４２を介して基板４１と転写シートの凸部とを分離すれば、樹脂成形部１９の内部に転写シートの凸部が埋め込まれる。その後、図示を省略した押出し装置によって、樹脂成形部１９を押出せば、成形金型５１が除去され、図１及び図２に示した第１の実施形態に係る樹脂成形品が完成する。

以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る転写シートの製造方法、及びこの転写シートを用いた樹脂成形品の製造方法によれば、印刷によって成膜された導電性高分子膜（有機透明導電膜）を用いているので、色印刷層（３１，３２，３３）を形成した後において、引き続き、全印刷工程で、転写シートを製造でき、ＩＴＯ膜の場合のように、真空工程やＣＶＤ工程が不要となるので、製造コストを下げ、且つ短時間で成膜できるという有利な効果を奏することが可能となる。

（その他の実施形態）
上記のように、本発明は第１の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

既に述べたように、誘電体層１５としては、比誘電率が高く、且つ絶縁破壊電圧が高い材料が好ましいが、絶縁破壊電圧を高くするためには、図１１〜図１３に示すように、誘電体層を多層印刷で多層構造に構成しても構わない。特に、１回の塗布（印刷）で形成できる誘電体層の厚さが薄い場合は、重ね塗りすることが好ましい。例えば、図１１に示すように、複数の色層３１，３２，３３を有する色印刷層（３１，３２，３３）と、この色印刷層（３１，３２，３３）の背面に設けられた前面透明絶縁層１１と、前面透明絶縁層１１の背面に設けられた透明電極１２と、透明電極１２の背面に選択的に設けられた補助前面電極１４と、補助前面電極１４の背面及び補助前面電極１４が配置されていない部分の透明電極１２の背面に設けられた無機蛍光体層１３と、無機蛍光体層１３の背面に設けられた第１の誘電体層１５ａと、第１の誘電体層１５ａの背面に設けられた第２の誘電体層１５ｂと、第２の誘電体層１５ｂの背面の一部に設けられたマイグレーション防止層２１と、マイグレーション防止層２１に接して設けられた背面電極１７と、背面電極１７の背面、及び背面電極１７が配置されていない部分の第２の誘電体層１５ｂの背面に設けられた背面保護絶縁層１６と、背面保護絶縁層１６の背面に設けられた接着層１８と、接着層１８を介してその凹部に発光体部（３１，３２，３３，１１，１３，１２，１４，１５，１６）を埋め込む樹脂成形部１９とを備えるようにして、無機蛍光体層１３と背面電極１７との間に、２層の誘電体層１５ａ，１５ｂを構成しても良い。

あるいは、図１２に示すように、無機蛍光体層１３の背面に第１の誘電体層１５ｏを設け、この第１の誘電体層１５ｏの背面に第２の誘電体層１５ｐを設け、この第２の誘電体層１５ｐの背面に第３の誘電体層１５ｑを設け、第３の誘電体層１５ｑの背面にマイグレーション防止層２１を介して背面電極１７を設けて、無機蛍光体層１３と背面電極１７との間に、３層の誘電体層１５ｏ，１５ｐ，１５ｑを構成しても良い。

更に、図１３に示すように、無機蛍光体層１３の背面に第１の誘電体層１５ｒを設け、この第１の誘電体層１５ｒの背面に第２の誘電体層１５ｓを設け、この第２の誘電体層１５ｓの背面に第３の誘電体層１５ｔを設け、第３の誘電体層１５ｔの背面に第４の誘電体層１５ｕを設け、第４の誘電体層１５ｕの背面にマイグレーション防止層２１を介して背面電極１７を設けて、無機蛍光体層１３と背面電極１７との間に、４層の誘電体層１５ｒ，１５ｓ，１５ｔ、１５ｕを構成しても良く、更に５層以上の多層構造としても構わない。例えば、図１３に示すように４層の誘電体層１５ｒ，１５ｓ，１５ｔ、１５ｕの場合には、各層の厚みを１２μｍとすれば、合計の厚さは４８μｍとなる。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の無機ＥＬ発光素子、樹脂成形品、転写シート、及びこれらの製造方法は、意匠性を必要とするような、橋梁、ガードレール、表示板などの大型構造物、ドアや壁などの建築物の構成品、或いは車、家具、携帯電話などの物品の産業に利用可能であり、特にこれらの構造物、構成品、物品の曲がった部分等に意匠性のある画像を表示するのに好適である。

１１…前面透明絶縁層
１２…透明電極
１３…無機蛍光体層
１４…補助前面電極
１５…誘電体層
１５ａ…第１の誘電体層
１５ｂ…第２の誘電体層
１５ｏ…第１の誘電体層
１５ｐ…第２の誘電体層
１５ｑ…第３の誘電体層
１５ｒ…第１の誘電体層
１５ｓ…第２の誘電体層
１５ｔ…第３の誘電体層
１５ｕ…第４の誘電体層
１６…背面保護絶縁層
１７…裏面電極
１８…接着層
１９…樹脂成形部
１９Ｐ…溶融した成形樹脂
２１…マイグレーション防止層
３１，３２，３３…色層
４１…基板
４２…剥離層
５１…成形金型
５２…樹脂注入パイプ
６１ａ，６１ｂ…ボイド

Claims (28)

1. 複数の色層により表示パターンを形成した色印刷層と、
   該色印刷層を透過する光を出射し、前記複数の色層により前記表示パターンの画像を表示させる無機蛍光体層と、
   前記光を出射させるために、前記無機蛍光体層を発光させる電界を、前記無機蛍光体層に印加する電界印加手段
   とを備えることを特徴とする無機ＥＬ発光素子。
2. 前記電界印加手段が、
   少なくとも一部が、前記無機蛍光体層の前面に接するように、前記無機蛍光体層の前面に設けられた導電性高分子膜からなる透明電極と、
   前記無機蛍光体層の背面に接して設けられた誘電体層と、
   前記誘電体層の背面側に設けられ、前記誘電体層を介して前記透明電極との間に前記電界を形成する背面電極
   とを備えることを特徴とする請求項１に記載の無機ＥＬ発光素子。
3. 前記透明電極の一部に金属学的に接合した補助前面電極を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の無機ＥＬ発光素子。
4. 前記補助前面電極が、前記無機蛍光体層に埋め込まれて、前記透明電極の背面の一部に金属学的に接合していることを特徴とする請求項３に記載の無機ＥＬ発光素子。
5. 前記透明電極と前記色印刷層との間に、前面透明絶縁層を更に備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の無機ＥＬ発光素子。
6. 前記色印刷層に垂直方向から前記色印刷層を見た場合において、前記補助前面電極のパターンと前記背面電極の平面パターンが、重ならないことを特徴とする請求項３又は４に記載の無機ＥＬ発光素子。
7. 複数の色層により表示パターンを形成した色印刷層、該色印刷層を透過する光を出射し、前記複数の色層により前記表示パターンの画像を表示させる無機蛍光体層、前記光を出射させるために、前記無機蛍光体層を発光させる電界を、前記無機蛍光体層に印加する電界印加手段とを有する発光体部と、
   前記画像を表示させるように、前記発光体部を埋め込む樹脂成形部
   とを備えることを特徴とする樹脂成形品。
8. 前記電界印加手段が、
   少なくとも一部が、前記無機蛍光体層の前面に接するように、前記無機蛍光体層の前面に設けられた導電性高分子膜からなる透明電極と、
   前記無機蛍光体層の背面に接して設けられた誘電体層と、
   前記誘電体層の背面側に設けられ、前記誘電体層を介して前記透明電極との間に前記電界を形成する背面電極
   とを備えることを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品。
9. 前記透明電極の一部に金属学的に接合した補助前面電極を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の樹脂成形品。
10. 前記補助前面電極が、前記無機蛍光体層に埋め込まれて、前記透明電極の背面の一部に金属学的に接合していることを特徴とする請求項９に記載の樹脂成形品。
11. 前記透明電極と前記色印刷層との間に、前面透明絶縁層を更に備えることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の樹脂成形品。
12. 前記色印刷層に垂直方向から前記色印刷層を見た場合において、前記補助前面電極のパターンと前記背面電極の平面パターンが、重ならないことを特徴とする請求項９又は１０に記載の樹脂成形品。
13. 基板と、
    該基板の上に設けられた剥離層と、
    該剥離層の上部の一部に設けられ、複数の色層を含む色印刷層と、
    前記基板の上方に設けられ、前記色印刷層を透過する光を出射し、前記複数の色層により画像を表示させる無機蛍光体層と、
    前記基板の上方に設けられ、前記光を出射させるために、前記無機蛍光体層を発光させる電界を、前記無機蛍光体層に印加する電界印加手段
    とを備えることを特徴とする転写シート。
14. 前記電界印加手段が、
    少なくとも一部が、前記無機蛍光体層の前面に接するように、前記無機蛍光体層の前面に設けられた導電性高分子膜からなる透明電極と、
    前記無機蛍光体層の背面に接して設けられた誘電体層と、
    前記誘電体層の背面側に設けられ、前記誘電体層を介して前記透明電極との間に前記電界を形成する背面電極
    とを備えることを特徴とする請求項１３に記載の転写シート。
15. 前記透明電極の一部に金属学的に接合した補助前面電極を更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の転写シート。
16. 前記補助前面電極が、前記無機蛍光体層に埋め込まれて、前記透明電極の背面の一部に金属学的に接合していることを特徴とする請求項１５に記載の転写シート。
17. 前記透明電極と前記色印刷層との間に、前面透明絶縁層を更に備えることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の転写シート。
18. 前記色印刷層に垂直方向から前記色印刷層を見た場合において、前記補助前面電極のパターンと前記背面電極の平面パターンが、重ならないことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の転写シート。
19. 基板の上に剥離層を形成する工程と、
    前記剥離層の上部の一部に、複数の色層を含む色印刷層を形成する工程と、
    前記色印刷層の上方に、前記色印刷層を透過する光を出射し、前記複数の色層により画像を表示させる無機蛍光体層、及び前記光を出射させるために、前記無機蛍光体層を発光させる電界を、前記無機蛍光体層に印加する電界印加手段を形成する工程、
    とを含むことを特徴とする転写シートの製造方法。
20. 前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程が、
    前記色印刷層の上方に導電性高分子膜からなる透明電極を形成するステップと、
    前記透明電極上に無機蛍光体層を形成するステップと、
    前記無機蛍光体層上に誘電体層を形成するステップと、
    前記誘電体層の上方に背面電極を形成するステップ、
    とを含むことを特徴とする請求項１９に記載の転写シートの製造方法。
21. 前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程が、
    前記透明電極上の一部に、前記透明電極金属学的に接合した補助前面電極を形成するステップを更に含み、
    該補助前面電極を形成するステップの後に、前記透明電極の残余の部分及び前記補助前面電極の上に、前記無機蛍光体層を形成することを特徴とする請求項２０に記載の転写シートの製造方法。
22. 前記色印刷層を形成する工程の後に、前記色印刷層の上に前面透明絶縁層を形成する工程を更に含み、
    該前面透明絶縁層を形成する工程の後に、前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程を実施することを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の転写シートの製造方法。
23. 前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程が、
    前記色印刷層に垂直方向から前記色印刷層を見た場合において、前記補助前面電極のパターンと前記背面電極の平面パターンが重ならないように、前記背面電極を形成することを特徴とする請求項２１に記載の転写シートの製造方法。
24. 基板の上に剥離層を形成する工程と、前記剥離層の上部の一部に、複数の色層を含む色印刷層を形成する工程と、前記色印刷層の上方に、前記色印刷層を透過する光を出射し、前記複数の色層により画像を表示させる無機蛍光体層、及び前記光を出射させるために、前記無機蛍光体層を発光させる電界を、前記無機蛍光体層に印加する電界印加手段を形成する工程とを含む一連の工程で、前記剥離層の上部に前記色印刷層、前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を備える凸部を有する転写シートを形成する段階と、
    前記凸部を成形金型の内部に導入し、前記成形金型を前記基板及び前記剥離層で閉じる段階と、
    前記成形金型の内部に溶融した成形樹脂を導入し、前記成形金型と前記凸部との間の空隙を充填する段階と、
    前記溶融した成形樹脂を冷却して固化することにより樹脂成形部を形成する段階と、
    前記剥離層を介して前記基板と前記凸部とを分離し、固化した前記樹脂成形部の内部に前記凸部を埋め込む段階
    とを含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
25. 前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程が、
    前記色印刷層の上方に導電性高分子膜からなる透明電極を形成するステップと、
    前記透明電極上に無機蛍光体層を形成するステップと、
    前記無機蛍光体層上に誘電体層を形成するステップと、
    前記誘電体層の上方に背面電極を形成するステップと、
    とを含むことを特徴とする請求項２４に記載の樹脂成形品の製造方法。
26. 前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程が、
    前記透明電極上の一部に、前記透明電極金属学的に接合した補助前面電極を形成するステップを更に含み、
    該補助前面電極を形成するステップの後に、前記透明電極の残余の部分及び前記補助前面電極の上に、前記無機蛍光体層を形成することを特徴とする請求項２５に記載の樹脂成形品の製造方法。
27. 前記色印刷層を形成する工程の後に、前記色印刷層の上に前面透明絶縁層を形成する工程を更に含み、
    該前面透明絶縁層を形成する工程の後に、前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程を実施することを特徴とする請求項２５〜２６のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
28. 前記無機蛍光体層及び前記電界印加手段を形成する工程が、
    前記色印刷層に垂直方向から前記色印刷層を見た場合において、前記補助前面電極のパターンと前記背面電極の平面パターンが重ならないように、前記背面電極を形成することを特徴とする請求項２６に記載の樹脂成形品の製造方法。