JP2008513958A - 大面積ｅｌランプ - Google Patents

Abstract

第１ＥＬランプ（３２）の非発光辺縁部（３５）を第２ＥＬランプ（３１）の発光縁部（３６）によって覆い、実質的に継ぎ目無しの発光領域を提供する。第１及び第２のランプを機械的に接合する。これらのＥＬランプは、これらのランプの母線の少なくとも一部と重なった導電性テープによって並列に、電気的に連結される。複数のランプを互いに接合し、他の手段によって得ることができるよりもかなり大きいＥＬランプを提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は、エレクトロルミネセント（ＥＬ）ランプに関し、特に、大面積ＥＬランプに関する。本明細書中において、ＥＬ「パネル」とは、一つ又は複数の発光領域を含む単一の基板であり、各発光領域がＥＬ「ランプ」である。

ＥＬランプは、本質的には、一方が透明な二つの導電性電極間に誘電体層を持つコンデンサである。誘電体層に燐光体粉体が設けられているか或いは別個の燐光体粉体層が誘電体層と一方の電極との間に設けられているかのいずれかである。燐光体粉体は、強い電場が存在下で、非常に小さな電流を使用して光を放射する。

最新（１９９０年以降）のＥＬランプは、厚さが約７．０ミル（０．１７８ｍｍ）のポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））又はポリカーボネートでできた透明な基板を含む。酸化インジウム錫（ＩＴＯ）でできた透明な前面電極を基板上に１０００Å程度の厚さまで蒸着する。燐光体層を前面電極にスクリーン印刷し、誘電体層を燐光体層上にスクリーン印刷する。背面電極を誘電体層にスクリーン印刷する。背面絶縁層を、スクリーン印刷された層の形態で、又は接着剤コーティングを備えたテープの形態で追加してもよい。

スクリーン印刷に使用するインクには、バインダー、溶剤、及び充填材が含まれ、充填材が、印刷した層の性質を決定する。代表的な溶剤は、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）である。バインダーは、代表的には、フッ化ポリビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ／ＨＦＰ）等のフルオロポリマー、ポリエステル、ビニル、又はエポキシである。燐光体層は、代表的には、米国特許第５，４１８，０６２号（バッド（Ｂｕｄｄ））に記載されているような、溶剤、バインダー、及びドーピングした硫酸亜鉛燐光体粒子を含有するスラリー（インク）からスクリーン印刷される。誘電体層は、代表的には、溶剤、バインダー、及びチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）粒子を含有するスラリー（インク）からスクリーン印刷される。

背面（不透明）電極は、代表的には、溶剤、バインダー、及び導電性粒子を含有するスラリー（インク）からスクリーン印刷される。導電性粒子は、銀、炭素、又はグラファイト、又はこれらの混合物等である。導電性インクでできた母線（ｂｕｓ ｂａｒ）は、大型のランプでの電圧降下を減少するため、代表的には、電極に付着される。各層の溶剤及びバインダーが化学的に同じであるか或いは類似している場合には、隣接した層間に化学的適合性があり、良好に接着する。夫々の層は、例えばスクリーン印刷又はロールコーティングによって形成され、次いで硬化し、乾燥される。

多くのＥＬランプは、例えばロールコーティングによって連続的に製造されるのでなく、スクリーン印刷によってバッチ式に製造される。そのため、ランプの大きさは、代表的には、１８インチ×２４インチ（４６ｃｍ×６１ｃｍ）のスクリーンの大きさに限定される。ビジュアルサイン伝達（ｓｉｇｎａｇｅ）等の、大型のランプが望まれる多くの用途がある。グラフィックや透明物体にバックライトを当てるための、実質的に継ぎ目のない大きな発光領域が必要とされている。「大きい」という用語は、ＥＬランプが、現在利用可能な装置が作ることができるよりも大きいという意味で使用される。ロールコーティングにより製造されたランプでも幅には限りがあり、製造装置は比例しない。即ち、ロールコーティングにより製造されるランプの幅を二倍にするには、単にロールの幅を二倍にすればよいというものではない。例えば、幅が増大するにつれて、層の均一性が重要な問題となる。

ケーブルによって相互連結された文字によって、支持体上に発光文字を形成することが、当該技術分野で知られている。例えば、米国特許第２，９１０，７９２号（プファッフ・ジュニア（Ｐｆａｆｆ，Ｊｒ．））を参照されたい。

従って、以上に鑑みると、本発明の目的は、実質的に継ぎ目のない大型のＥＬパネルを提供することである。

本発明の別の目的は、単一のスクリーン印刷機の加工面積よりも面積が大きい、スクリーン印刷によるＥＬランプを提供することである。

本発明の更に別の目的は、一つのＥＬランプを別のＥＬランプに取り付けるための方法を提供することである。

以上の目的は、第１ＥＬランプの非発光辺縁部を第２ＥＬランプの発光縁部によって覆い、実質的に継ぎ目のない発光領域を提供する、本発明によって達成される。これらのランプは、少なくとも辺縁部に沿って機械的に接合される。ＥＬランプは、これらのランプの母線の少なくとも一部と重なる導電性テープによって電気的に並列に接続される。複数のランプを互いに接合し、他の手段で得ることができるよりも実質的に大きなＥＬランプを提供できる。

添付図面と関連して以下の詳細な説明を考慮することにより、本発明をより完全に理解できる。

図１は、本発明で使用するのに適したＥＬパネルの断面を示す。幾つかの層は、比例して示されておらず、即ち、縮尺通りに示されていない。ランプ１０は、透明基板１１及び透明電極１２を含む。透明電極は、代表的には、基板１１に重なる酸化インジウム錫である。燐光体層１３が電極１２に重なっており、誘電体層１５が燐光体層に重なっている。幾つかの用途では、燐光体層及び誘電体層を一つの層に組み合わせることができる。誘電体層１５には、樹脂バインダー中に銀や炭素等の導電性粒子を含む背面電極１６が重なっている。

図２は、ランプ１０の分解図である。基板１１は、パネルを見る人に面する側を、電極１２によりコーティングされる。電極１２は、基板を完全に覆っていてもよいし、完全に覆っていなくてもよい。燐光体層１３は、面積が電極１２よりも小さく、ランプの発光領域を形成する。詳細には、代表的には、基板１１上の燐光体層１３の周囲に小さな辺縁部即ち境界部がある。誘電体層１５は、燐光体層１３よりも面積が大きく、辺縁部内に僅かに延びており、前面電極１２を背面電極１６から絶縁する。背面電極１６は、代表的には、誘電体層１５よりも面積が小さい。母線２１が、前面電極１２に対して低抵抗接触を提供し、母線２２が、背面電極１６に対して低抵抗接触を提供する。これらの母線は、ランプの同じ縁部に沿って配置されていてもよい。

図２に示すように、ランプ１０の右側の縁部に沿った辺縁部は、破線２４から右側の縁部２６まで延びている。辺縁部は、ランプ１０の周囲に亘って連続している。本発明の１つの特徴によれば、第１ランプの１つの縁部に沿った辺縁部をトリミングし、第２ランプの辺縁部をその縁部に沿って第１ランプに重ね、これによってランプの発光領域を接合する。ＥＬランプが拡散光源であるため、トリミングは、線２４に沿って必ずしも正確でなくてもよい。発光領域間の小さな隙間は、通常の視認距離では目立たない。発光領域に切り込むと、組み合わせた発光領域は明らかに小さくなる。

二つ以上のランプを接合するための方法を図３、図４、及び図５に示す。図３では、ＥＬランプ３１を線３３に沿って切断し、辺縁部３４を除去し、図４に示す状態にする。次いで、ＥＬランプ３１をＥＬランプ３２の右側辺縁部３５上に置き、発光縁部３６がランプ３２の発光領域上又はその近くにある状態で、ランプ３２に接合する。これらのランプの接合は、テープ、感圧接着剤、溶剤接着剤、紫外線硬化性樹脂、又は他の手段によって行うことができる。

図６は、方法の最終工程を示す。この工程では、導電性テープ６１がＥＬランプの夫々の母線を接合し、ランプを並列に（ｉｎ ｐａｒａｌｌｅｌ）接続する。即ち、第１テープストリップが背面電極を互いに接続し、第２テープストリップが前面電極を互いに接続する。これらのランプは、並列でない態様で（前面側から背面側へ、及び背面側から前面側へ）接続できるけれども、これは好ましくない。「並列」という用語は、いずれの接続態様も含むものである。参照番号６２で示すように、テープは、接合部だけに亘って延びるのでなく、ランプの背面側に亘って延びており、非常に長いランプ（側部が接合された幾つかのランプでできている）に対して適切な電流搬送性能を提供する。適当なテープには、３Ｍ社の滑らかなアルミニウムテープである１１７０（１１７０は登録商標である）又は銅箔テープである１１８１（１１８１は登録商標である）、及び金属化した任意のメッシュ又は織製金属メッシュテープが含まれる。どのようなテープを使用しようとも、そのテープは、Ｚ軸方向に導電性を有する接着剤を有していなければならず、即ち接着剤はその厚さ方向に導電性でなければならない。

更に、非常に長いランプについて、少なくとも前面電極は、この前面電極と重なった母線を導電性テープの下に有している必要がある。好ましくは、背面電極もまた、導電性テープと重なった母線を備えている。母線を提供し損なったり、テープを全てのランプの背面側に亘って連続的に延びるようにしなかったりすると、過電流により、及び導電性が低すぎることにより、「ホットスポット」即ち局所的加熱が生じる。

別のランプをＥＬランプ３１の右側に取り付けることができる。実際には、所望の広幅のランプを形成するため、ランプをいずれの側に追加してもよい。ＥＬランプが電極を一方の側部に沿ってだけ備えている場合には、追加のＥＬランプを残りの三つの側部に取り付けることができる。接合されるべきＥＬランプは、任意の所望の形状を備えていてもよいが、直線状の縁部を重ねるのが、明らかに、ランプの接合を簡単にする。

かくして、本発明は、実質的に継ぎ目のない大型のＥＬパネルを提供し、詳細には、単一のスクリーン印刷機の作業領域よりも面積が大きい、スクリーン印刷されたＥＬランプを提供する。更に、一つのＥＬランプを別のＥＬランプに取り付ける方法を提供する。

かくして、本発明を説明したが、本発明の範囲内で多くの変更を加えることができるということは当業者には理解されよう。

ＥＬランプの断面図である。 ＥＬランプの分解図である。 ＥＬランプの１つの縁部から非発光領域をトリミングする工程を示す図である。 トリミングしたランプを別のＥＬランプと隣接して位置決めする工程を示す図である。 ＥＬランプの非発光縁部をトリミングしたＥＬランプと重ねる工程を示す図である。 図５のＥＬランプの母線に導電性テープを適用する工程を示す断面図である。

符号の説明

１０ ＥＬランプ
１１ 透明基板
１２ 透明電極
１３ 燐光体層
１５ 誘電体層
１６ 背面電極
２１、２２ 母線
２６ 辺縁部

Claims (9)

1. ＥＬパネルであって、
   重ねた縁部に沿って機械的に接合された少なくとも二つのＥＬランプと、第１のランプの少なくとも一つの電極を第２のランプの電極に電気的に接続する導電性テープとを含む、ＥＬパネル。
2. 請求項１に記載のＥＬパネルにおいて、
   前記ＥＬランプは、各々、非発光辺縁部を第１縁部に沿って備えている、ＥＬパネル。
3. 請求項２に記載のＥＬパネルにおいて、
   第１のＥＬランプは、前記非発光辺縁部を除去されており、且つ、第２のＥＬランプに、該第２のＥＬランプの前記非発光辺縁部に沿って重なっており、これにより、前記パネルに実質的に継ぎ目のない発光領域を形成する、ＥＬパネル。
4. 請求項１に記載のＥＬパネルにおいて、
   前記ＥＬランプの各々は少なくとも二つの電極を有し、前記導電性テープは、前記ＥＬランプを並列に接続する、ＥＬパネル。
5. 請求項４に記載のＥＬパネルにおいて、
   前記ＥＬランプは母線を有し、前記導電性テープが前記母線を覆っている、ＥＬパネル。
6. 請求項１に記載のＥＬパネルにおいて、
   前記導電性テープは、前記少なくとも二つのＥＬランプの背面側に亘って連続的に延びている、ＥＬパネル。
7. ＥＬパネルであって、
   少なくとも二つのＥＬランプを有し、前記ＥＬランプのうちの第１のランプは、該第１のランプの一方の縁部に沿って非発光辺縁部を有し、前記ＥＬランプのうちの第２のランプは、該第２のランプの縁部まで延びる発光領域を有し、前記第２のランプの発光縁部は、前記第１のランプの前記非発光辺縁部と重なっており、且つ、前記第１のＥＬランプに機械的に接合され、前記ＥＬランプは、各々、少なくとも二つの電極を有し、前記パネルは、更に、前記ＥＬランプを並列に、電気的に接続する導電性テープを備えており、これによって、前記第１のＥＬランプ及び前記第２のＥＬランプは、前記ＥＬパネルに実質的に継ぎ目のない発光領域を形成する、ＥＬパネル。
8. 大面積のＥＬランプを製造する方法であって、
   第１のＥＬランプの縁部を第２のＥＬランプの非発光辺縁部上に置く工程であって、前記第１のＥＬランプは前記縁部に対して発光する、工程と、
   前記第１のＥＬランプと前記第２のＥＬランプとを機械的に接合する工程と、
   前記ＥＬランプを導電性テープで並列に接続する工程とを含む、方法。
9. 請求項８に記載の大面積のＥＬランプを製造する方法において、
   前記第１のＥＬランプ及び前記第２のＥＬランプは母線を有し、前記接続する工程は、前記母線を前記導電性テープで覆う工程を含む、方法。

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