KR100779961B1

KR100779961B1 - Ｅｌ 시트 및 조광식 버튼 스위치용 부재

Info

Publication number: KR100779961B1
Application number: KR1020067012788A
Authority: KR
Inventors: 신지 호타; 순이치 야마다
Original assignee: 신에츠 폴리머 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2007-11-27
Also published as: EP1718125A4; EP1718125A1; EP1718125B9; WO2005079120A1; EP1718125B1; US7723627B2; US20080029373A1; KR20060132853A

Abstract

드로잉 가공 등에 의해 3차원 형상체로 가공되어 있어도, EL 소자에 비점등 문제 등의 발생이 적고, 오랜 기간 동안 안정적으로 발광이 가능한 EL 시트 및 조광식 버튼 스위치용 부재를 제공한다. 대향전극층(15), 유전체층(14), 발광체층(13), 및 투명전극층(11)을 포함하는 EL 적층체 시트를 형성한다. 투명전극층에는 도전성 폴리머를 사용하고, 투명전극층(11)과 발광체층(13) 사이에는 도전성 폴리머에 대하여 접착성의 높은 접착제인 접착층(12)을 개재시킨다. 접착성이 높은 접착제는, 폴리에스테르, 아크릴, 시아노아크릴레이트, 폴리올레핀, 에틸렌 초산비닐 또는 에틸렌·아크릴산 에틸계의 접착제를 사용한다. 유전체층은 불소계, 폴리에스테르계, 아크릴계 수지 바인더로 형성한다. 또한 고온 고습 환경 하에서의 내구성을 높이기 위해, 이온 확산 방지 기능을 가지는, 제2 대향전극층(17) 및/또는 제2 유전체층(17)을 개재시킨다.

EL 시트, 버튼 스위치, 발광, 발광체층, 투명전극층, 접착층, 도전성 폴리머

Description

ＥＬ 시트 및 조광식 버튼 스위치용 부재 {EL SHEET AND MEMBER FOR LIGHTING PRESS-BUTTON SWITCH}

본 발명은, 예를 들면, 휴대 전화기, PDA 등의 이동 통신 기기나 CD 플레이어, MD 플레이어, 소형 테이프 레코더, 또는 자동차에 탑재되는 소형 전기·전자 기기의 조광식 버튼 스위치용 부재 또는 거기에 사용하는 EL 시트에 관한 것이다.

종래부터, 이동 통신 기기 등의 입력 장치에서는, 조광식 버튼 스위치가 이용되고 있다. 이런 종류의 입력 장치의 버튼 스위치에 사용하는 조광식 버튼 스위치용 부재에서는, 야간 시의 사용에 있어서 버튼 스위치의 기능 표시부를 조광하는 이른바 조광 기능이 널리 사용되고 있다.

도 2에, 종래의 조광식 버튼 스위치의 일례를 나타낸다. 예를 들면, 휴대 전화기 등의 입력 장치에 사용되는 종래의 버튼 스위치(30)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 조작 키를 구성하는 복수 개의 키 상단부(31)를 일체로 형성한 커버 베이스재(32)와 회로 기판(33)이 서로 마주 본 상태에서, 입력 장치의 하우징 내에 내장되어, 버튼 스위치(30)의 스위치 기능을 실현할 수 있도록 하고 있다. 그리고, 버튼 스위치(30)는 표시부(34)를 가지고 있다.

회로 기판(33) 상에는, LED(35) 등의 광원이 설치되어 있고, 이 광원으로부 터 발광하는 광 또는 그 반사광이, 키 상단부(31)의 배면부로부터 천장면부에 투과됨으로써, 야간에도 용이하게 휴대 전화기 등의 표시를 육안으로 관찰할 수 있도록되어 있다.

본 출원인은, 이미, 소비 전력을 억제하면서, 명확하고 밝게 표시부를 조광할 수 있고 두께가 얇아서 중량도 가벼운 버튼 스위치용 부재와 그 제조 방법에 관해서 특허를 출원한 바, 이것은, 전기 발광 재료로 형성된 EL 소자를 내장하고 있다(일본국 특개2002-367469호 공보 참조).

키 상단부 본체 상에 광투과성의 수지 필름이 형성되고, 수지 필름의 하면에 유기 고분자층인 투명전극층을 가지고, 또한 보상전극층, 발광체층, 유전체층, 대향전극층, 절연층을 포함하여 구성한 조광식 시트형 키패드도 알려져 있다(일본국 특개2000-285760호 공보 참조).

휴대 전화기 등의 입력 장치에 사용되는 버튼 스위치용 부재로는, 발광하는 표시부를 키패드의 천장면부 측에 설치하고, 표시부에 스스로 발광하는 면 발광체부를 구비한 EL 시트를 사용한 것이 알려져 있는데, 투명 절연성 필름 상에 형성된 착색층 상에, 도전성 폴리머로 이루어지는 투명전극층, 무기(無機) EL 등의 발광체층, 유전체층, 대향전극층이 차례로 적층되어 얻어진 면 발광체부를 구비한 EL 시트를 키패드 형상으로 성형 가공함으로써 버튼 스위치용 부재를 얻을 수 있다(일본국 특개2004-6105호 공보 참조).

버튼 스위치용 부재에 사용되는 EL 소자는, 투명전극층, 발광체층, 유전체층, 대향전극층으로 구성되며, 상기 투명전극층에는, 일반적으로 산화인듐-산화주 석(indium oxide-tin oxide)(ITO)의 박막이 사용된다. ITO의 박막은 유리질이기 때문에, 일정한 인장 응력 등이 가해지면 단선되기 쉽고 3차원 형상의 성형성이 부족하다. 휴대 전화기 등의 버튼 스위치용 부재는, 가혹한 디자인면에서 요구에 따라, 복잡한 3차원 형상화가 요구되는 것이 많고, 드로잉(drawing) 가공 등에 의해 3차원 형상으로 가공하는 경우에는, 투명전극층으로서 인장 응력에 대해 단선되기 어려운 도전성 폴리머를 선택한다.

그러나, 도전성 폴리머는 접착성이 부족하기 때문에, 도전성 폴리머를 사용한 EL 시트에 드로잉 가공에 의한 3차원 형상 가공을 수행하면, 성형 후에 잔존하는 응력은 각 층의 경계면에 대해 박리되는 방향으로 작용한다. 특히, 가혹한 형상 상태에서는, 접착성이 약한 투명전극층과 발광체층 사이에서 박리가 일어나기 쉽고, 이것이 원인이 되어 EL 소자에 부분적으로 점등되지 않는(이하, 비점등이라 함) 문제 등이 발생하여, 이를 해결해야 할 필요가 있었다.

또한, 불소계 수지 바인더(fluorocarbon type resin binder)는 밀착성이 떨어지기 때문에, 발광체층이나 유전체층에서는 접착성이 좋은 시아노에틸계 바인더(cyanoethyl type binder)를 사용하는 경우도 있지만, 시아노에틸계 바인더는 흡습성이 있어서, 발광체층이나 유전체층이 흡습을 하면 비점등이나 흑점이 발생하기 쉽게 된다. 여기서, 흑점이란 단락 등에 따른 변색을 말한다. 이와 같이, 유전체층, 발광체층, 투명전극층 등에서 일어나는 비점등이나 흑점의 발생은, 투명전극, 형광체(황화아연(zincfulfied)이 알루미나(alumina) 또는 산화규소(silicon oxide)로 피복됨), 유전체, 바인더에 포함되는 불순물 이온이 하나의 요인으로 추정된다.

그리고, 종래의 버튼 스위치용 부재에 이용되고 있는 EL 시트에서는, 구동 시간, 즉 EL 시트의 발광 시간의 경과와 함께, 대향전극층의 금속 충전재(filler)나, 투명전극층 내의 브롬(bromine), 염소(chlorine)와 같은 불순물이 이온화되어 더욱 확산되고, 그 결과, 투명전극층과 배면 전극층 사이의 절연성의 열화를 초래하고, 휘도의 저하, 부분적인 단락에 의한 흑점의 발생, 또한 비점등이 발생한다는 문제가 있었다. 그리고, 이 현상은 높은 습도 하에서는 더욱 촉진된다.

그래서 본 발명은, 예를 들면, 드로잉 가공 등의 3차원 형상체로 가공되어 있어도, EL 소자에 비점등이나 흑점의 발생 등이 적고, 오랜 기간 동안 안정적으로 충분한 발광이 가능한 EL 시트 및 조광식 버튼 스위치용 부재를 제공하는 것을 과제로 하는 동시에, 높은 습도 하에서도 발광 영역의 절연성을 유지하고, 설계 그대로의 휘도를 안정적으로 발휘할 수 있는, 내환경성 면에서 뛰어난 조광식 버튼 스위치용 부재를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본원 발명은, 대향전극층, 유전체층, 발광체층, 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 시트 베이스재로 이루어지는 EL 시트에 있어서, 상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 발광체층 사이에는 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 투광성 접착층이 개재되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 시트 베이스재 사이에, 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 투광성 접착층이 더 개재되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 상기 투광성 접착층은, 폴리에스테르계 바인더(polyester-base binder), 아크릴계 바인더(acrylic binder), 시아노아크릴레이트계 바인더(cyanoacrylate-base binder), 에틸렌 초산비닐계 바인더(ethylene-vinyl acetate-base binder)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지계 바인더, 또는 우레탄으로 대표되는 합성고무계 바인더인 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 유전체층 및 상기 발광체층 중 적어도 어느 하나는, 바인더에 불소계 수지(fluororesin)를 사용하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 발광체층에 사용된 바인더는 폴리에스테르계 또는 아크릴계 수지이며, 또한 상기 유전체층에 사용된 바인더는 불소계 수지인 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 대향전극층, 상기 유전체층, 상기 발광체층, 상기 도전성 폴리머제 투명전극층 및 상기 투광성 접착층 중의 적어도 어느 하나는 이온 교환체를 분산시켜 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 전술한 EL 시트를 사용하고, 상기 대향전극층과 가까운 이면 측으로부터 상기 투명전극층과 가까운 표면 측으로 볼록부가 형성되어 있고, 볼록부 이면 측에 대응되는 오목부에는 키패드 형상과 대응되는 심재(芯材)를 충전한 조광식 버튼 스위치용 부재인 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 전술한 EL 시트를 사용하고, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 대향전극층이 배치되어 있고, 상기 제2 대향전극층은 합성수지에 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층에 접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 전술한 EL 시트를 사용하고, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 유전체층이 배치되어 있고, 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 사용되는 유전체보다 유전율이 낮은 유전체를 합성수지에 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 본원 발명은 또한 EL 시트를 사용하고, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 대향전극층이 형성되어 있고, 상기 제2 대향전극층은 합성수지에 니켈(nickel) 또는 카본(carbon)을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층에 접해서 배치되어 있는 동시에, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 유전체층이 형성되어 있고, 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 사용되는 유전체보다 유전율이 낮은 유전체를 합성수지에 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 대향전극층, 유전체층, 발광체층, 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 시트 베이스재로 이루어지는 EL 시트에 있어서, 상기 발광체층용의 바인더는, 상기 유전체층용의 바인더와는 이종(異種)이며, 또한 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 시트 베이스재 사이에 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 투광성 접착층이 더 개재되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 발광체층용 바인더는, 폴리에스테르계 바인더, 아크릴계 바인더, 시아노아크릴레이트계 바인더, 에틸렌 초산비닐계 바인더로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지계 바인더, 또는 우레탄으로 대표되는 합성고무계 바인더인 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 유전체층은, 바인더에 불소계 수지 바인더를 사용하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 상기 대향전극층, 유전체층, 발광체층, 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 투광성 접착제 중 적어도 어느 하나는, 이온 교환체가 분산 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 전술한 EL 시트를 사용하고, 대향전극층과 가까운 이면 측으로부터 투명전극층과 가까운 표면 측에 볼록부를 돌출시키고, 볼록부 이면 측에는 적어도 키패드 형상과 대응되는 심재를 충전한 조광식 버튼 스위치용 부재인 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 전술한 EL 시트를 사용하고, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 대향전극층이 형성되어 있고, 상기 제2 대향전극층은 합성수지에 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층에 접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 전술한 EL 시트를 사용하고, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 유전체층이 형성되어 있고, 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 사용되는 유전체보다 유전율이 낮은 유전체를 합성수지에 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본원 발명은 또한, 전술한 EL 시트를 사용하고, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 대향전극층이 형성되어 있고, 상기 제2 대향전극층은 합성수지에 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층에 접해서 배치되어 있는 동시에, 상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 적어도 하나의 제2 유전체층이 형성되어 있고, 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 사용되는 유전체보다 유전율이 낮은 유전체를 합성수지에 분산시킨 것이고, 또한 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층에 접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 조광식 버튼 스위치용 부재의 제1 실시형태를 나타낸 스위치의 주요부 단면도이다.

도 2는 종래의 조광식 버튼 스위치의 일례를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 조광식 버튼 스위치용 부재의 제2 실시형태를 나타낸 스위치의 주요부 단면도이다.

도 4는 상기 실시형태의 면 발광체부의 상세를 나타낸 주요부 단면도이다.

이하, 본 발명의 제1 실시형태에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태인 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 이용한 스위치의 주요부 단면도이다.

도 1에 나타낸 실시예에 관한 조광식 버튼 스위치용 부재(1)는, EL 시트(2)와 심재(3)로 이루어진다. EL 시트(2)의 배면에 심재(3)를 충전하고, 키 상단부(4)를 형성하고 있다. 키 상단부(4)는 EL 시트(2)에 의해 형성된 천장면부(19) 에 면 발광체부(5)가 설치되어 있다.

조광식 버튼 스위치용 부재(1)는, 회로 기판(6)을 설치하여 그 위쪽에 설치되어 있다. 회로 기판(6)은, 한 쌍의 고정 접점(7)을 가지고, 한 쌍의 고정 접점(7)을 덮어서 돔형의 금속제 접시 스프링(8)을 설치하는 것이 많다. 키 상단부(4)의 하단에는 가압 돌기부(9)가 설치되어 있다. 가압 돌기부(9)는, 키 상단부(4)를 회로 기판(6) 측으로 가압하면 접시 스프링(8)을 누르고, 한 쌍의 고정 접점(7)이 닫히도록 되어 있다.

키 상단부(4)는, 필요에 따라 실리콘 고무 등의 탄성 재료로 제작한 커버 베이스재를 사용해도 된다. 커버 베이스재는 탄력성을 가지며 외주부에서 밀봉된다.

키 상단부(4)의 최외주면은, 시트 베이스재로서의 투명 절연성 필름(10)으로 형성되어 있다. 투명 절연성 필름(10)의 배면에는 한쪽의 전극을 형성하는 투명전극층(11)이 설치되어 있다. 투명전극층(11)의 배면은, 투광성 접착층(12)을 사이에 두고 발광체층(13)과 대면하고 있다. 발광체층(13)은 키 상단부(4)의 면 발광체부(5)에만 배치되어 있다.

발광체층(13)의 배면에는 유전체층(14)이 배치되어 있고, 유전체층(14)의 배면에는 다른 쪽의 전극을 형성하는 대향전극층(15)이 배치되어 있다. 즉, 투명전극층(11), 투광성 접착층(12), 발광체층(13), 유전체층(14), 대향전극층(15)이 면 발광체부(5)를 형성하고 있다. 그리고, 면 발광체부(5) 이외에서는, 투명전극층(11)의 배면은, 투광성 접착층(12)을 사이에 두고 유전체층(14)과 대면하고 있다.

EL 시트(2)는, 면 발광체부(5)를 구성하고 있는 대향전극층(15)의 배면에 필름 접착층(16)이 배치되어 있다. EL 시트(2)는, 필름 접착층(16)이 배치되어 있는 대향전극층(15) 측으로부터, 투명 절연성 필름(10)이 배치되어 있는 투명전극층(11) 측을 향해 볼록부를 형성하고, 볼록부 이면 측에 심재(3)를 충전하여 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 형성하고 있다. 키 상단부(4)의 실질적인 형상은 이 심재(3)의 형상이 규정한다.

키 상단부(4)의 외주면의 투명 절연성 필름(10)으로는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystylene), 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리페닐 설파이드(polyphenylene sulfide) 등의 각종 수지나 아크릴계 수지(acrylic resin)도 사용할 수 있다. 또한, 이들은 단독중합체, 공중합체일 수도 있고, 알로이(ally) 등의 변성물일 수도 있다. 또한, 예를 들면 스틸렌계, 폴리에스테르계 등의 각종의 열가소성 엘라스토머일 수도 있다. 바람직하게는, 두께 12- 500㎛인 폴리카보네이트계 알로이 필름이 예시된다. 또한, 투명 절연성 필름(10)에는, 미리, 문자, 숫자, 기호 등을 표시하기 위한 도시하지 않은 가식층(加飾層)을 설치할 수도 있다.

투명 절연성 필름(10) 배면의 투명전극층(11)에는, 투명한 도전성 폴리머를 사용한다. 도전성 폴리머로는, 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophen), 또는 폴리아닐린(polyaniline), 또는 이들의 유도체가 바람직하다. 이들은 투명성을 가지며 도전성이 높아서 바람직하다.

또한, 투명 절연성 필름(10)과 투명전극층(11) 사이에 투광성이 높은 접착층을 배치함으로써 접착의 신뢰성이 향상된다. 투광성 접착층으로는, 투명전극층에 대해서 접착성을 가지는 바인더를 설치할 수 있으며, 구체적으로는 폴리에스테르계, 아크릴계, 시아노아크릴레이트, 폴리올레핀, 에틸렌 초산비닐, 에틸렌 아크릴산 에틸계의 수지 또는 공중합체, 또는 우레탄고무, 부틸 고무 등의 합성고무를 들 수 있다.

투광성 접착층을 개재시키면, 투명 절연성 필름(10) 또는 가식층과 도전성 폴리머의 접착성이 향상되고, 3차원 형상으로 가공한 경우에도 양 층간의 박리가 어려워 신뢰성이 향상된다. 이 투광성 접착층(12)으로 사용할 수 있는 재료는, 후술하는 투명전극층(11)과 발광체층(13) 사이에 개재되는 투광성 접착층(12)으로 사용할 수 있는 재료와 동일하다.

도전성 폴리머와의 접착성이 높은 열가소성 수지를 투명성 접착층(12)으로 사용해도 된다.

열가소성 수지로는, 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리에스테르(polyester), 우레탄계 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리메틸메타크릴레이트((polymethylmethacrylate), 폴리에테르, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 디엔계 수지(diene type resin), 염화비닐리덴 수지(vinylidene chloride resin), 및 염화비닐, 폴리비닐에테르(polyvinyl ether), 폴리비닐케톤(polyvinyl ketone), 또는 이들 복합물이 해당된다.

투명성 접착층(12)을 전술한 열가소성 수지로 형성함으로써, 투명성 접착 층(12)의 경도를 낮게 억제해 연신성을 향상시킬 수 있다.

이로써, EL 시트를 드로잉 가공할 때의 연신이나 굴곡에도 견뎌낼 수 있게 되고, 크랙이나 파손, 층간 박리의 발생을 방지할 수 있다.

또 이 열가소성 수지에 열경화성 수지를 첨가해 투명성 접착층(12)을 형성해도 된다.

일반적으로 열경화성 수지는 열가소성 수지에 비해, 경도 및 내열성(고온 시의 접착력)을 가지기 때문에, 열가소성 수지에 의한 낮은 잔류 응력에 의해 접착성이 유지되고 , 또한 내열성을 향상시킬 수가 있다. 또 투명성 접착층(12)의 경도를 적당히 높일 수 있다.

투명전극층(11)은, 투명성을 필요로 하지 않는 부분에 대해서는, 도전성 폴리머 이외에 카본, 니켈 등의 도전성 도료, 필요에 따라 은 등의 저항이 낮은 도전성 도료, 또는 금속박의 보조 전극으로 형성해도 된다.

투명전극층(11)의 배면에 설치하는 투광성 접착층(12), 도전성 폴리머에 대해서 접착성이 높은 접착제를 바인더로서 사용한다. 그리고, 이 바인더는 유전체층(14)에 사용하는 바인더와는 상이한 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 접착성 바인더로는, 예를 들면, 폴리에스테르계, 아크릴계, 시아노아크릴레이트계, 에틸렌 초산비닐계 등의 각종 수지를 들 수 있다. 이들은 단독중합체 수지, 공중합체 수지라도 된다. 또한, 예를 들면, 우레탄계 고무, 부틸 고무 등의 합성고무이어도 된다. 단독으로 사용해도 되고, 2 이상을 조합해서 사용해도 된다.

발광체층(13)으로는, 방습 피복된 EL 형광체를 바인더에 분산시킨 것을 사용 하는, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화규소 등의 박막으로 방습 피복된 EL 형광체를 바인더에 분산시켜 사용하고, 두께는, 0.5∼50㎛가 바람직하다.

상기 발광체층(13)용의 바인더로는, 셀룰로오스계 등으로 대표되는 시아노에틸화물 이외에 불소계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지 등이 사용된다. 단독중합체 수지라도 되고, 공중합체 수지라도 된다. 이들은 단독으로 사용해도 되고 2 이상을 조합해서 사용해도 된다. 그 중에서도 폴리에스테르계 수지와 아크릴계 수지는 자기 점착성이 높기 때문에 접착성이 뛰어나 흡습율도 낮고, 접착성 및 절연성에 신뢰가 높고, 또한 유전율이 낮기 때문에, 발광체층의 정전 용량을 작게 할 수 있고, 발광 시의 구동 부하를 작게 할 수 있다. 또한, 유리 전이점이 비교적 낮기 때문에 유연성이 풍부하고, 성형성이 뛰어나므로 바람직하다. 발광체층(13)은 약 0.5∼50㎛의 두께가 일반적으로 바람직하다.

발광체층(13)의 배면에 배치되는 유전체층(14)은, 티탄산바륨, 산화티탄, 티탄산칼륨 등의 고유전체(高誘電體)를 바인더 중에 분산시키면 발광 효율이 높아진다. 바인더로는, 발광체층(13)에 사용할 수 있는 바인더로서 예시한 것 중 어느 하나도 사용할 수 있다. 구체적 선택에 있어서는, 발광체층(13)에 사용하는 바인더와 동일해도 되고, 예시 범위이면 상이해도 된다. 불소계 수지 바인더는, 소수성이 우수해 여기에서도 바람직하다.

유전체층(14)의 배면에 배치되는 대향전극층(15)은, 도전성 충전재를 수지 용액에 분산시킨 도전성 도료에 의해 형성하면 된다. 도전성 충전재는, 금, 은, 동, 니켈 등의 단일 금속이어도 되고, 이들 단일 금속을 포함하는 합금이어도 된 다. 금속 이외에도, 카본블랙, 그래파이트(graphite) 등을 들 수도 있다. 또한, 수지 용액은, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독중합체 수지, 공중합체 수지라도 된다. 또한, 단독으로 사용해도 되고, 2 이상의 조합으로 사용해도 된다.

투광성 접착층(12), 발광체층(13), 또는 유전체층(14) 중 적어도 어느 하나에는, 이온 교환체를 함께 분산시키면 된다. 특히, 바인더에 시아노에틸계 바인더를 사용한 경우, 이온 교환체는 층 중의 이온을 포착하고, 이온의 예측 불가능한 움직임을 효과적으로 막는다.

이온 교환체에는 양이온용, 음이온용, 양측 이온용이 있다. 양이온용 또는 양측 이온용이 바람직하다. 바람직하게 사용할 수 있는 이온 교환체로는, 지르코늄계, 안티몬계, 비스무스계 등을 들 수 있다.

이온 교환체의 도입량은, 각각의 층마다 산정하고, 바인더도 첨가한 양 중의 0.1∼15질량%, 바람직하게는 1∼10질량%가 바람직하다. 1질량% 미만으로는 충분한 이온 포착 효과를 얻을 수 없는 경우가 있어서, 10질량%를 넘으면 층의 유전율이 저하하기 시작해 그다지 바람직하지 않다.

투명전극층(11), 투광성 접착층(12), 발광체층(13), 유전체층(14), 및 대향전극층(15)으로 형성되는 면 발광체부(5)의 적어도 배면에는, 접착층(16)을 배치한다. 접착층(16)으로는 수지나 고무를 사용하면 된다. 필름 접착층(16)은 심재(3)로 이루어지는 수지와의 접착성을 높이는데 도움이 된다.

키 상단부(4)의 심재(3)의 재료는, 경질 또는 연질 수지, 엘라스토머, 및 실 리콘 고무라도 된다. 또한, 열가소성 또는 열경화성 중 어느 하나이어도 된다. 바람직하게는 폴리카보네이트계 수지가 예시된다.

심재(3)는, 예를 들면 실질적으로 원기둥형으로 형성된다. 또는, 타원 기둥, 또는 각 기둥으로 형성되어 있어도 된다.

투명 절연성 필름(10)의 배면의 투명전극층(11)과의 사이에는, 예를 들면, 착색 잉크를 부분적으로 도포할 수 있다. 착색 잉크를 사용하면, 원하는 착색 모양을 부여할 수 있다.

그리고, 상기 구성으로 얻어진 각종 EL 시트의 접착성은, JIS K-5600-5-6(일본공업규격 도료 일반 시험 방법, 제5부: 도포막의 기계적 성질, 제6절: 부착성), 소위 크로스커트법으로 평가하였다. 불소계 바인더를 사용한 발광체층(13)을 직접 투명전극층(11)의 위에 적층한 EL 시트는, 층간 상호의 접착성은 나쁘고, 투광성 접착층(12)을 통하여 투명 절연성 필름(10)과 투명전극층(11), 투명전극층(11)과 불소계 바인더로 이루어지는 발광체층(13)을 적층한 EL 시트의 접착성은 향상되었다. 또한, 발광체층(13)의 바인더에 폴리에스테르계 또는 아크릴계 바인더를 사용함으로써, 접착성을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다.

상기와 같은 조광식 버튼 스위치용 부재(1)은, 예를 들면 다음과 같이 제조한다.

인쇄기를 이용하여, 예를 들면, 수평으로 배치한 투명 절연성 필름(10)을 가장 아래로 하고, 그 위에 밴드형의 투명전극층(11)을 스크린 인쇄로 형성한다. 그리고, 투명전극층(11)은, 키 상단부(4)의 천장면의 폭과 거의 동일한 폭으로 형성 하고, 투명 절연성 필름(10)의 키 상단부(4)가 위치하는 위치에 맞춘다.

투명전극층(11) 상에는 투광성 접착층(12)을 스크린 인쇄로 형성하고, 그 위의 발광이 필요한 부분에 발광체층(13)을 스크린 인쇄로 형성한다. 발광체층(13)은 발광체 잉크를 사용한다.

발광체층(13) 상에, 유전체층(14)을 도포 형성하고, 그 위에 발광체층(13)과 거의 동일한 크기의 대향전극층(15)을 인쇄한다. 또한, 대향전극층(15) 위에 필름 접착층(16)을 인쇄함으로써 EL 시트(2)를 얻는다.

얻어진 EL 시트(2)는, 원하는 키 상단부(4)의 형상에 맞추어 형성한 요철 금형의 소정의 캐비티(catity) 내에 세트하고, 압공·진공 성형, 또는 컴프레션 성형하고, 드로잉 가공을 수행한다. 투명 절연성 필름(10) 측을 돌출시키고, 필름 접착층(16) 측에 오목부를 형성하도록 한다. 가능한 오목부에 폴리카보네이트계 수지로 대표 되는 심재(3)를 충전한다. 이와 같이 하면, 투명전극층(11)과 발광체층(13) 사이의 층간 박리가 생기기 어려운 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 얻을 수 있다.

이하, 실시예를 설명한다.

실시예 1

상기의 실시예에 준하여 다음과 같이 하여 EL 시트(2), 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 성형하였다.

125㎛의 폴리카보네이트계 수지의 알로이 필름인 바이홀(상품명, 바이엘사 제품)을 준비하고, 이것을 최외주면의 투명 절연성 필름(10)으로 하고, 이것에 가 식층으로서 착색 잉크를 스크린 인쇄로 도포하였다.

이 착색 잉크를 도포한 필름에, 투광성 접착층(12)으로서 폴리에스테르계 잉크 IPS-000(상품명, 제국잉크(주) 제품)를 스크린 인쇄로 도포한 후, 투명전극층(11)으로서 도전성 폴리머 오르가콘(orgacon) P3040(상품명, 아그파사 제품)을 스크린 인쇄에 의해 형성하였다.

투명전극층(11)을 인쇄한 필름에, 투광성 접착층(12)으로서 폴리에스테르계 잉크 IPS-0O0(상품명, 제국잉크(주) 제품)를 스크린 인쇄에 의해 형성하였다.

또한, 발광이 필요한 부분에 투명성 접착층(12)과 같은 폴리에스테르계 잉크 IPS-000(상품명, 제국잉크(주) 제품)에 방습 피복된 EL 형광체 IGS430(상품명, 오스람·실바니아사 제품)을 분산시킨 것을 발광체층(13)으로서 스크린 인쇄로 도포하였다.

발광체층(13)을 형성한 필름에, 불소계 수지(바이튼A 듀퐁 다우 엘라스토머(주))를, 유기용제: 메틸에틸케톤(MEK)에 용해하고, 티탄산바륨(상품명, BTl00P 후지 티탄(주))을 분산시킨 것을 유전체 도료로서 스크린 인쇄로 도포하여 유전체층(14)으로 하였다.

유전체층(14)을 형성한 필름에, 대향전극층(15)으로서 은 페이스트 ED6022SS(상품명, 애치슨사(Acheson Industries) 제품)를 스크린 인쇄로 도포하여 EL 시트(2)를 형성하였다.

대향전극층(15)을 도포하여 형성한 EL 시트(2)에는, 심재(3)를 형성하는 수지와 접하는 부분에 필름 접착층(16)으로서 폴리카보네이트계 잉크 노리 판(Noriphan) HTR(상품명, 프롤사(Proll KG) 제품)을 인쇄하였다.

필름 접착층(16)을 형성한 EL 시트(2)를, 키패드 형상을 실시한 금형에 세트하고, 금형온도 120℃에서 드로잉 가공하고, 깊게 드로잉 가공을 행한 EL 시트(2)의 오목부에 사출 성형에 의해 심재로서 폴리카보네이트 수지를 주입하였다.

이로써, 3차원 형상으로 성형되어 있어도, EL 시트(2)의 각 층이 형상으로 추종되고, 층간의 박리가 생기지 않고, 단선이나 비점등, 흑점의 발생하지 않는 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 얻을 수 있었다.

실시예 2

125㎛의 폴리카보네이트의 알로이 필름인 바이홀(상품명, 바이엘사 제품)을 준비하고, 이것을 최외주면의 투명 절연성 필름(10)으로 하고, 이것에 착색 잉크를 스크린 인쇄로 도포하였다.

착색 잉크를 도포한 필름에, 투명전극층(11)으로서 도전성 폴리머 오르가콘 P3040(상품명, 아그파사 제품)을 스크린 인쇄하고, 도포하였다.

투명전극층(11)을 인쇄한 필름 상에서 발광이 필요한 부분에는 발광체층(13)을 습식으로 형성하였다. 바인더로는, 폴리에스테르계 EG-000 메쥼(상품명, 제국잉크제조(주) 제품)에 EL 형광체 GGS22(상품명, 오스람 실바니아사 제품)를 중량비 1:1로 혼합하고, 발광체층 잉크로 하였다.

발광체층(13)을 스크린 인쇄한 필름에 대해, 유전체층(14)으로서 절연체 페 이스트(8153N) EL 절연체 페이스트(상품명, 듀퐁사 제품)를 스크린 인쇄하고, 도포하였다.

유전체층(14)을 도포한 필름에, 대향전극층(15)으로서 도전성 페이스트 7152 EL 카본 페이스트(상품명, 듀퐁사 제품)를 스크린 인쇄하고, 도포하였다. 이같이 하여 EL 시트(2)를 형성하였다.

대향전극층(15)을 도포하여 형성한 EL 시트(2)에는, 심재(3)를 형성하는 수지와 접하는 부분에 필름 접착층(16)으로서 폴리카보네이트계 잉크 노리펜 HTR(상품명, 프롤사 제품)을 인쇄하였다.

필름 접착층(16)을 형성한 EL 시트(2)를, 키패드 형상을 실시한 금형에 세트하고, 금형온도 120℃에서 드로잉 가공을 수행하였다. 드로잉 가공을 행한 EL 시트(2)에는, 이어서 사출 성형에 의해 오목부에 폴리카보네이트 수지를 주입하였다.

이로써, 성형 후에도 투명전극(11)과 발광체층(13) 사이에서 층간 박리가 발생하지 않는 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 얻을 수 있었다.

실시예 3

유전체층(14)으로서 불소계 수지에 티탄산바륨(barium titanate)을 분산시킨 것에 양측 이온용 이온 교환 수지 IXE-633(안티몬-비스무스계, 상품명, 토아합성(주) 제조)을 5질량% 첨가해 스크린 인쇄하고, 도포하였다. 그 외는 실시예 1과 동일한 조건으로 하였다.

이로써, 내습성의 높은 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 얻을 수 있었다.

실시예 4

유전체층(14)으로서, 절연체 페이스트 8153N EL 절연체 페이스트(상품명, 듀퐁사 제품)에, 양 이온용 이온 교환 수지 IXE600(안티몬-비스무스계(antimony-bismuth type), 상품명, 토아 합성(주) 제조)을 5질량% 분산시켜 스크린 인쇄하고, 도포하였다. 그 외는 실시예 2와 동일하게 하였다.

이로써, 내구성이 높은 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 얻을 수 있었다.

다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대하여, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3은 발명의 조광식 버튼 스위치용 부재(1)의 제2 실시형태를 나타낸 스위치의 주요부 단면도이다.

도 4는 실시예의 면 발광체부(5)의 상세를 나타낸 주요부 단면도이다. 도 4는, 본 발명의 제2 실시형태에 관한, 제2 대향전극층(17) 및/또는 제2 유전체층(17)을 배치한 발명의 실시예의 조광식 버튼 스위치용 부재의 면 발광체부(5)의 상세를 나타낸 주요부 단면도이다.

EL 시트(2)는, 시트 베이스재인 투명 절연성 필름(10), 가식층(20), 투명전극층(11), 발광체층(13), 유전체층(14), 대향전극층(15), 보호층(16)의 순으로 적층되어 있고, 투명전극층(11)과 대향전극층(15) 사이에는, 적어도 한층의 이온 확산 방지 기능의 역할을 담당하는, 제2 대향전극층(17) 및/또는 제2 유전체층(17)이 배치되어 있다.

제2 대향전극층(17) 및/또는 제2 유전체층(17)을 사용함으로써, 고온 고습 환경하에서 안정성이 양호한 EL 시트(2)를 얻을 수 있다.

투명전극층(11)과 대향전극층(15) 사이에는, 투명전극층(11)이나 대향전극층(15)으로부터 용출되는 불순물 이온의 확산을 방지하기 위한 이온 확산 방지 기능을 가지는 층이 적어도 한층 배치된다. 이온 확산 방지층(17)은, 층간에서의 불순물 이온의 확산을 지연시키거나 포착하는 기능을 가진, 전기적으로 안정적인 층이어야 한다. 무색 또는 엷은색의 투명한 재료이면 투명전극층(11)과 발광체층(13) 사이에 배치해도 되지만, 발광체층(13) 보다도 아래쪽, 즉 대향전극층(15) 측에 이온 확산 방지층(17)을 배치함으로써, 재료의 색상에 신경을 쓰는 일 없이, 발광체의 열화를 효율적으로 방지하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 카본 또는 니켈을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 합성수지 중에 분산시킨 재료를 제2 대향전극층(17)으로서 유전체층(14)과 대향전극층(15) 사이에 사용함으로써, 투명전극층(11)이나 대향전극층(15)으로부터 용출하는 불순물 이온의 통과 및 확산을 방지하고, 절연의 열화를 방지할 수 있어, 오랜 기간 동안 발광 신뢰성을 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 이 제2 대향전극층(17)의 고형분 100질량부에 대해서 도전성 충전재를 3∼50질량부로 하고, 합성수지량이 도전성 충전재보다 많아지도록 배합함으로써, 성형성 또한 우수한 제2 대향전극층(17)을 얻을 수 있다. 도전성 충전재로는 전기적으로 안정적인 카본 또는 니켈이 바람직하지만, 저항값을 낮추는 목적으로 소량의 다른 금속 종류를 혼입시키는 것은 상관없다.

합성수지로는, 폴리에스테르계, 아크릴계, 우레탄계, 불소계, 실리콘계, 또는 에폭시계의 각종 수지를 들 수 있다. 이들 수지는, 단독중합체, 공중합체이어 도 된다. 또한, 단독으로 사용해도 되고 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서도 불소계, 에폭시계 등 흡습율이 낮은 수지가 바람직하다.

또한, 발광 효율의 감쇠를 최소한으로 하여 절연 성능을 강화시키기 위해서는, 합성수지에 유전체를 분산시킨 제2 유전체층(17)을 유전체층(14)에 접하여 배치하는 것이 가능하다. 제2 유전체층(17) 자체의 유전율을 유전체층(14)의 유전율보다 작게 설정함으로써, 발광 효율은 다소 희생되더라도, 투명전극층(11)이나 대향전극층(15)으로부터 용출되는 불순물 이온의 통과 및 확산을 방지하고, 절연의 열화를 방지할 수 있어, 오랜 기간 동안 발광 신뢰성을 유지하는 것이 가능해진다. 그 방법으로는, 합성수지에 대한 유전체의 첨가량을 제어해도 되고, 유전율이 낮은 유전체 또는 합성수지를 사용해도 된다.

유전체의 첨가량으로는, 합성수지에 소량의 유전체를 첨가하는 것으로도 이온 확산 방지의 기능은 얻을 수 있지만, 단순하게 유전체의 첨가량을 적게 하면, 제2 유전체층(17)의 절연성이 상승하고, 전기적으로는 안정적으로 되지만, 한편으로는, 발광체층에 대한 전계가 저하되어 휘도가 저하된다. 그러므로, 막 두께를 얇게 제어하고, 일정한 정전 용량을 유지하는 것이 바람직하다.

반대로, 제2 유전체층(17)의 전체 고형분 100질량부에 대해서 유전체가 70질량부를 초과하면 제2 유전체층(17) 자체의 연성이 저하되고, 성형시에 필름을 추종하기 어려워지기 때문에, 크랙이나 단선이 생기기 쉽고, 휘도의 저하나 비점등의 원인이 된다. 제2 유전체층(17)의 전체 고형분 100질량부에 대해서 40∼60질량부의 유전체를 합성수지에 분산시킨 제2 유전체층(17)을 사용하면, 성형성도 양호하 고, 막 두께의 불균일의 영향도 크게 받지 않는다.

제2 유전체층(17)의 재료로는 유전체층(14)과 동일한 것을 사용할 수 있고, 유전체층(14) 보다도 유전체의 배합량을 의도적으로 적게 함으로써, 발광 효율은 다소 희생되더라도, 투명전극층(11)이나 대향전극층(15)으로부터 용출되는 불순물 이온의 통과 및 확산을 방지하고, 절연의 열화를 방지할 수 있어, 오랜 기간 동안 발광 신뢰성을 유지하는 것이 가능해진다.

유전체 중에서도 절연성이 높은 산화티탄 등의 유전체를 사용함으로써, 투명전극층(11)과 대향전극층(15)의 층간 절연성이 높아져서 바람직하다. 절연성과 유전율은 상반되어 있어, 제2 유전체층(17)의 유전율로는, 유전체층(14)에 사용되는 유전체의 70% 이하 정도의 유전율을 가지는 유전체를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 이온 교환체를 첨가함으로써 불순물 이온을 효율적으로 포착하는 것이 가능해진다.

유전체층을 구성하는 합성수지로는, 폴리에스테르계, 아크릴계, 우레탄계, 불소계, 실리콘계, 또는 폴리에폭시계의 각종 수지를 들 수 있다. 이들 수지는, 단독중합체, 공중합체이어도 된다. 또한, 단독으로 사용해도 되고 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서도 불소계 등 흡습율이 낮은 수지가 바람직하다.

또한, 유전체는 첨가하지 않고, 합성수지만으로도 제2 유전체층(17)을 구성할 수 있다. 제2 유전체층(17)에 유전체를 첨가할 때와 마찬가지로, 합성수지만으로 구성하는 경우도, 두께를 두껍게 하면, 저항값은 상승하고, 유전율은 낮아지므로, 박막으로 형성하는 것이 바람직하다. 이온 확산 방지를 효과적으로 작용시키 기 위해는 균일한 막일 필요성이 있기 때문에, 현실적으로는 O.1∼1O㎛ 정도의 두께로 된다. 그리고, 이 구성은 유전체층(14)에 인접하는 층에 배치하는 것이 가능하다. 무색 투명한 수지를 사용하는 경우에는, 투명전극층(11)과 발광체층(13) 사이에 형성해도 된다.

이들 이온 확산 방지층(17)은 목적에 따라 단층으로 사용해도 되고, 복층으로 사용해도 된다.

이와 같이 하여 얻어진 부형 가공(賦形加工) 전의 EL 시트(2)를, 투명 절연성 필름(10)이 외측으로 향하도록 키패드 형상으로 절삭 가공된 오목형 금형에 세트하고, 압공 성형, 진공 성형, 프레스 성형 등에 의해 원하는 키패드 형상으로 성형 가공되어 조광식 버튼 스위치용 부재(1)의 중간 성형체를 얻는다. 이어서, 키 상단부(4)의 이면 측의 오목부에 열가소성 또는 열경화성, 광, 전자선 또는 반응 경화성의 수지를 주입하고 경화시킴으로써, 조광식 버튼 스위치용 부재(1)의 완성품을 얻는다. 그 외, 미리 준비해 둔 심재(3)에 성형 가공된 EL 시트(2)를 결합시켜 일체화하는 방법을 채용해도 된다.

이하, 실시예를 설명한다.

실시예 5

상기 실시예에 따라, 구체적인 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 제작하였다.

두께 125㎛의 폴리카보네이트의 알로이 필름(바이홀/바이엘사 제품)을 투명 절연성 필름(10)으로 하고, 이것에 착색 잉크(노리판 HTR/프롤사 제품)를 스크린 인쇄하고, 가식층(20)을 형성하였다. 가식층(20)의 이면에는 투광성 접착 층(IPS000/제국잉크(주) 제품)을 스크린 인쇄하고, 그 위에 투명전극층(11)으로서 도전성 폴리머(오르가콘(Orgacon) P3040/아그파사(Agfa) 제품)를 스크린 인쇄하였다. 이어서, 투명전극층(11) 상의 발광 영역 이외의 부분에 은 페이스트(JEF-6022SS/일본애치슨(주) 제조)로 보조 전극층(회로)을 스크린 인쇄하였다. 투명전극층(11) 상에는, 접착층으로서 메듐(medium) 잉크(JELCON AD-HM6/주조케미컬(주) 제조)를 스크린 인쇄하였다. 그 후, 발광이 필요한 부분에 발광체 잉크(8155N EL 미디엄/듀퐁사 제품)를 스크린 인쇄하고, 발광체층(13)을 형성하였다. 유전체층(14)으로는, 불소 고무(다이엘 G501/다이킨 공업(주) 제조)를 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)에 용해한 용매에, 불소 고무 100질량부에 대해서 250질량부의 유전율 1200의 티탄산바륨(BT100P/후지티탄고교(주) 제조)을 분산시킨 것을 스크린 인쇄하였다. 제2 대향전극층(17)으로는 EL 카본 페이스트(7152 EL 카본 페이스트/듀퐁사 제품)를 이용하고 스크린 인쇄로 평균 막 두께 3㎛의 제2 대향전극층(17)을 형성하였다. 또한, 그 위에 대향전극층(15)으로서 은 페이스트(JEF-6022SS/일본애치슨(주) 제조)를 스크린 인쇄하였다. 또한, 필름 접착층(16)으로서 PC계 잉크(노리펜 HTR/프롤사 제품)를 인쇄하여 부형 가공 전의 EL 시트(2)를 얻었다.

얻어진 EL 시트(2)를, 키패드 형상으로 절삭 가공된 금형의 오목형 금형에 투명 절연성 필름(10) 면이 금형 측이 되도록 세트하고, 금형온도 120℃에서, 성형 시간 15초의 조건으로 프레스 성형을 행하였다.

성형 가공이 행해진 EL 시트(2)의 키 상단부(4) 내측에는 폴리카보네이트계 수지(유피론(Iupilon)/미츠비시엔지니어링프라스틱스(주) 제품)를 사출 성형에 의해 주입하여 심재(3)를 형성하고, 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 얻었다.

얻어진 조광식 버튼 스위치용 부재(1)에 교류 전압을 인가하여 발광시켰을 때, 성형 가공에 의한 전극의 저항값 상승이 억제된 것에 의해, 복수 개의 키 상단부(4)가 거의 균일한 밝기로 발광하는 것이 확인되었다. 따라서, 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 얻을 수 있었다. 정전압 전원 100V, 400㎐ 구동시의 초기 휘도는 105cd/m²이었다.

또한, 얻어진 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를, 온도 60℃, 습도 95%의 고온 고습 환경 하에서, 정전압 전원을 이용하여 100V, 400Hz의 조건으로 연속 발광 구동시킨 채로 방치하여, 외관의 변화를 관찰했는데, 연속 점등 개시 후 576시간에서 흑점 발생을 확인하였다. 그리고, 조광식 버튼 스위치용 부재(1)로는, 일반적으로 각종 환경하에 있어서 240시간 이상의 내구성이 요구되기 때문에 충분히 요구를 만족시키고 있는 것이라고 판단하였다.

실시예 6

실시예 6은, 제2 대향전극층(17) 대신에 제2 유전체층(17)을 개재한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 구성, 동일한 제조 방법으로 제작하고, 실시예 5와 동일한 시험을 행하였다.

실시예 6에서는, 불소 고무(G501/다이킨화학공업(주) 제조)를 메틸에틸케톤에 용해한 것을 용매로 하고, 불소 고무를 100질량부에 대해서 유전율이 100인 산 화티탄을 50질량부로 분산시킨 것을 스크린 인쇄하고, 평균 막 두께 3㎛의 제2 유전체층(17)을 배치하였다.

실시예 7

실시예 7은, 제2 대향전극층(17) 및 제2 유전체층(17)의 양쪽을 개재한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 구성, 동일한 제조 방법으로 제작하고, 실시예 5와 동일한 시험을 행하였다.

실시예 7에서는, 불소 고무(G501/다이킨화학공업(주) 제조)를 메틸에틸케톤에 용해한 것을 용매로 하고, 불소 고무를 100질량부에 대해서 50중량부의 산화티탄을 분산시킨 것을 스크린 인쇄하고, 평균 막 두께 3㎛의 제2 유전체층(17)을 배치하였다. 또한, 카본 페이스트(7152 EL 카본 페이스트/듀퐁사 제품)를 사용하고, 스크린 인쇄로 평균 막 두께 3㎛의 제2 대향전극층(17)을 배치하였다.

실시예 8

실시예 8은, 제2 유전체층(17) 이외에는 실시예 5와 동일한 구성, 동일한 제조 방법으로 제작하고, 실시예 5와 동일한 시험을 행하였다.

실시예 8에서는, 불소 고무(G501/다이킨화학공업(주) 제조)를 메틸에틸케톤에 용해한 것을 스크린 인쇄하고, 평균 막 두께 3㎛의 제2 유전체층(17)을 배치하였다.

[비교예 1]

비교예 1은, 제2 유전체층(17)의 재질 이외에는 실시예 5와 동일한 구성, 동일한 제조 방법으로 제작하고, 실시예 5와 동일한 시험을 행하였다.

비교예 1에서는, 제2 유전체층(17) 대신에, 유전체층(14)과 같은 재료를 사용하여, 평균 막 두께 3㎛의 층을 스크린 인쇄로 형성하였다.

[비교예 2]

비교예 2는, 이온 확산 방지층(17) 이외에는 실시예 5와 동일한 구성, 동일한 제조 방법으로 제작하고, 실시예 5와 동일한 시험을 행하였다.

비교예 2에서는, 제2 대향전극층이나 제2 유전체층의, 이온 확산 방지 기능을 가지는 층은 배치하지 않고 조광식 버튼 스위치용 부재(1)를 제작하였다.

이상과 같은 실시예 5∼8 및 비교예 1, 2에 대해서, 실시예 5에서 설명한 것과 동일한 조건으로 성능시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

표 1의 실시예 5∼8의 시험 결과로부터, 초기 휘도의 크기 만큼, 흑점의 발생시간이 짧아지는 경향이 확인되었다. 그러나, 실시예 5∼8의 어느 경우에도, 연속 점등 개시 후 240시간 이내에서는 흑점의 발생이 확인되지 않고, 고온 고습 하에서도 신뢰성이 높은 조광식 버튼 스위치용 부재를 얻을 수 있었다. 이와 같은 특성을 기초로, 제품의 사용 용도, 제품의 클리어런스·높이 등의 성형 요소, 구동 조건의 제약 등을 감안하여, 적당히 이온 확산 방지층(17)의 재료를 선정하면 되는 것이다.

한편, 비교예 1, 2의 이온 확산 방지 기능을 가지는 층을 배치하지 않는 구성에서는, 흑점이 240시간 이내에 발생하였다.

[부호의 설명]

이하, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4에서 사용된 부호를 설명한다.

1 조광식 버튼 스위치용 부재 2 EL 시트

3 심재 4 키 상단부

5 면 발광체부 6 회로 기판

7 고정 접점 8 접시 스프링

9 가압 돌기부 10 투명 절연성 필름(시트 베이스재)

11 투명전극층 12 투광성 접착층

13 발광체층 14 유전체층

15 대향전극층 16 필름 접착층

17 이온 확산 방지층(제2 대향전극층 또는 제2 유전체층)

19 천장면부 20 가식층

본 발명에 의하면, 예를 들면 드로잉 가공 등의 3차원 형상체로 가공해도, 비점등 및 흑점의 발생 등이 적고, 안정적으로 오랜 기간 동안 발광 가능한 EL 소자를 구비한, 내습성의 높은 EL 시트를 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 조광식 버튼 스위치용 부재를 제공할 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 투명전극층과 발광체층 사이 및 투명전극층과 시트 베이스재 사이의 결합이 견고하게 되어, 종래에는 성형시에 각종 응력에 의해, 층간 박리나 저항값 상승으로 이루어지는 발광 불균일, 비점등을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 유전체층 또는 발광체층 또는 그 양자와 주변의 바인더가 흡습하기 어렵게 되어, 절연의 열화나 마이그레이션, 분해, 결합 등에 관계되는 전기 화학적 반응을 억제할 수 있다. 그러므로 환경에 견디며, 오랜 기간 동안 점등 수명이 뛰어난 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 유전체층, 발광체층, 또는 그 양자와 주변의 바인더와의 접착성이 좋아지고, 가공성이 뛰어나 유연성이 풍부하고, 또한 유전율이 저하되기 때문에 발광체층의 정전 용량이 감소하고, 구동 부하가 작은 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 이온 교환체의 경우, 이온을 선택적으로 포착하는 성질이 있기 때문에, EL 소자 내에 이온이 발생하여도 절연의 열화나 마이그레이션, 분해, 결합 등에 관계되는 전기 화학적 반응이 억제되기 때문에, 환경에 견디면서, 오랜 기간 동안 점등 수명이 뛰어난 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 본 발명의 효과를 가지는 조광식 버튼 스위치용 부재를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 투명전극층과 대향전극층 사이에 제2 대향전극층을 가지고 있어서, 대향전극층의 금속 충전재나, 투명전극층 내의 브롬, 염소와 같은 불순물이 이온화하여 더욱 확산되는 것을 미연에 방지하기 때문에, 발광 영역에 해당되는 투명전극층과 대향전극층 사이의 절연성이 유지되므로, 오랜 시간 사용시 거의 설계 그대로의 휘도를 안정적으로 발하는 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 투명전극층과 대향전극층 사이에 제2 유전체층을 가지고 있어서, 대향전극층의 금속 충전재나, 투명전극층 내의 브롬, 염소와 같은 불순물이 이온화하여 더욱 확산되는 것을 미연에 방지하기 때문에, 발광 영역에 해당되는 투명전극층과 대향전극층 사이의 절연성이 유지되므로, 오랜 시간 사용시 설계 그대로의 휘도를 안정적으로 발하는 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 투명전극층과 대향전극층 사이에 제2 대향전극층과 제2 유전체층을 가지고 있어서, 대향전극층의 금속 충전재나, 투명전극층 내의 브롬, 염소와 같은 불순물이 이온화하여 더욱 확산되는 것이 보다 강력하게 방지되기 때문에, 발광 영역에 해당되는 투명전극층과 대향전극층 사이의 절연성이 유지되므로, 오랜 시간의 사용에 있어서 설계 그대로의 휘도를 안정적으로 발하는 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 투명전극층과 발광체층 및/또는 시트 베이스재의 결합이 견고하게 되어, 성형시의 각종 응력이 작용하여도, 층간 박리나 저항값 상승이 억제되기 때문에, 성형 후에 발광 불균일, 비점등이 발생하기 어려운 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 유전체층과 그 주변의 바인더가 흡습하기 어려워져, 절연의 열화나 마이그레이션, 분해, 결합 등에 관계되는 전기 화학적 반응을 억제할 수 있다. 따라서, 환경에 견디면서 오랜 기간 동안 점등 수명이 뛰어난 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 이온 교환체의 경우, 이온을 선택적으로 포착하는 성질이 있어서, EL 소자 내에 이온이 발생하여도 절연의 열화나 마이그레이션, 분해, 결합 등에 관계되는 전기 화학적 반응이 억제되기 때문에, 환경에 견디면서 오랜 기간 동안 점등 수명이 뛰어난 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 전술한 효과를 가지는 조광식 버튼 스위치용 부재를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 투명전극층과 대향전극층 사이에 제2 대향전극층을 가지고 있어서, 대향전극층의 금속 충전재나, 투명전극층 내의 브롬, 염소와 같은 불순물이 이온화하여 더욱 확산되는 것을 미연에 방지하기 때문에, 발광 영역에 해당되는 투명전극층과 대향전극층 사이의 절연성이 유지되므로, 오랜 시간 사용시 설계 그대로의 휘도를 안정적으로 발하는 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 투명전극층과 대향전극층 사이에 제2 유전체층을 가지고 있어서, 대향전극층의 금속 충전재나, 투명전극층 내의 브롬, 염소와 같은 불순물이 이온화하여 더욱 확산되는 것을 미연에 방지하기 때문에, 발광 영역에 해당되는 투명전극층과 대향전극층 사이의 절연성이 유지되므로, 오랜 시간 사용시 거의 설계 그대로의 휘도를 안정적으로 발하는 EL 시트를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 또한, 투명전극층과 대향전극층 사이에 제2 대향전극층과 제2 유전체층을 가지고 있어서, 대향전극층의 금속 충전재나, 투명전극층 내의 브롬, 염소와 같은 불순물이 이온화하여 더욱 확산되는 것을 보다 강력하게 방지하기 때문에, 발광 영역에 해당되는 투명전극층과 대향전극층 사이의 절연성이 유지되므로, 오랜 시간 사용시 거의 설계 그대로의 휘도를 안정적으로 발하는 EL 시트를 얻을 수 있다.

Claims

대향전극층, 유전체층, 발광체층, 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 시트 베이스재로 이루어지는 EL 시트에 있어서,

상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 발광체층 사이에는 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 투광성 접착층이 개재되어 있으며,

상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 시트 베이스재 사이에도 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 투광성 접착층이 개재되어 있으며,

상기 유전체층에는 불소계 수지 바인더가 사용된 것을 특징으로 하는 EL 시트.
삭제
대향전극층, 유전체층, 발광체층, 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 시트 베이스재로 이루어지는 EL 시트에 있어서,

상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 발광체층 사이에는 폴리에스테르계 바인더(polyester-base binder), 아크릴계 바인더(acrylic binder), 시아노아크릴레이트계 바인더(cyanoacrylate-base binder), 에틸렌 초산비닐계 바인더(ethylene-vinyl acetate-base binder)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지계 바인더, 또는 우레탄으로 대표되는 합성고무계 바인더가 개재되어 있으며,

상기 유전체층에는 불소계 수지 바인더가 사용된 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제3항에 있어서,

상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 시트 베이스재 사이에도 폴리에스테르계, 아크릴계, 시아노아크릴레이트계, 에틸렌 초산비닐계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지계 바인더, 또는 우레탄으로 대표되는 합성고무계 바인더가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제1항에 있어서,

상기 발광체층은 바인더로서 불소계 수지(fluororesin)를 사용하고 있는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제1항에 있어서,

상기 발광체층에 사용된 바인더는 폴리에스테르계 수지(polyester-base resin) 또는 아크릴계 수지(acrylic resin)이고, 상기 유전체층에 사용된 바인더는 불소계 수지인 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제1항에 있어서,

상기 대향전극층, 상기 유전체층, 상기 발광체층, 상기 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 상기 투광성 접착층 중 적어도 어느 하나에는 이온 교환물질이 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제4항에 있어서,

상기 발광체층에 사용된 바인더는 폴리에스테르계 수지 또는 아크릴계 수지이고, 상기 유전체층에 사용된 바인더는 불소계 수지이며,

상기 대향전극층, 상기 유전체층, 상기 발광체층, 상기 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 상기 투광성 접착층 중 적어도 어느 하나에는 이온 교환물질이 분산되어 있는

것을 특징으로 하는 EL 시트.
제1항에 기재된 EL 시트를 사용하고,

상기 대향전극층과 가까운 이면 측으로부터 상기 투명전극층과 가까운 표면 측으로 볼록부가 형성되어 있고,

상기 볼록부 이면 측에 대응되는 오목부에는 키패드 형상과 대응되는 심재(芯材)가 충전되어 있는

것을 특징으로 하는 조광식 버튼 스위치용 부재.
제1항에 있어서,

상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 하나 이상의 제2 대향전극층이 배치되어 있고,

상기 제2 대향전극층은 합성수지와, 상기 합성수지에 분산되어 있으며 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 포함하며, 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층과 접하도록 배치되어 있는

것을 특징으로 하는 EL 시트.
제1항에 있어서,

상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 하나 이상의 제2 유전체층이 배치되어 있고,

상기 제2 유전체층은 합성수지와, 상기 유전체층에 사용되는 유전체보다 유전율이 낮은 유전체를 포함하며, 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층과 접촉하도록 배치되어 있는

것을 특징으로 하는 EL 시트.
제1항에 있어서,

상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 하나 이상의 제2 대향전극층이 배치되어 있고,

상기 제2 대향전극층은 합성수지와, 상기 합성수지에 분산되어 있으며 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 포함하며, 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층과 접촉하도록 배치되어 있으며,

상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 하나 이상의 제2 유전체층이 배치되어 있고,

상기 제2 대향전극층은 합성수지와, 상기 합성수지에 분산되어 있으며 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 포함하며, 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층과 접하도록 배치되어 있는

것을 특징으로 하는 EL 시트.
대향전극층, 유전체층, 발광체층, 도전성 폴리머제 투명전극층, 및 시트 베이스재로 이루어지는 EL 시트에 있어서,

상기 발광체층용의 바인더는, 상기 유전체층용의 바인더와는 상이하며, 또한 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높으며,

상기 유전체층에는 불소계 수지 바인더가 사용된 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제13항에 있어서,

상기 도전성 폴리머제 투명전극층과 상기 시트 베이스재 사이에 상기 도전성 폴리머와의 접착성이 높은 투광성 접착층이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제13항에 있어서,

상기 발광체층용의 바인더는, 폴리에스테르계, 아크릴계, 시아노아크릴레이트계, 에틸렌 초산비닐계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지계 바인더, 또는 우레탄으로 대표되는 합성고무계 바인더인 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제13항에 있어서,

상기 유전체층은 바인더로서 불소계 수지 바인더를 사용하고 있는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제13항에 있어서,

상기 대향전극층, 유전체층, 발광체층, 도전성 폴리머제 투명전극층 중 적어도 어느 하나에는 이온 교환물질이 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제13항에 있어서,

상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 하나 이상의 제2 대향전극층이 배치되어 있고,

상기 제2 대향전극층은 합성수지와, 상기 합성수지에 분산되어 있으며 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 포함하며, 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층과 접하도록 배치되어 있는

것을 특징으로 하는 EL 시트.
제13항에 있어서,

상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 하나 이상의 제2 대향전극층이 형성되어 있고,

상기 제2 대향전극층은 합성수지와, 상기 합성수지에 분산되어 있으며 니켈 또는 카본을 주성분으로 하는 도전성 충전재를 포함하며, 상기 제2 대향전극층은 상기 대향전극층과 접하도록 배치되어 있으며,

상기 투명전극층과 상기 대향전극층 사이에 하나 이상의 제2 유전체층이 형성되어 있고,

상기 제2 유전체층은 합성수지와, 상기 유전체층에 사용되는 유전체보다 유전율이 낮은 유전체를 포함하며, 상기 제2 유전체층은 상기 유전체층과 접하도록 배치되어 있는

것을 특징으로 하는 EL 시트.
제1항에 있어서,

상기 EL 시트는 이온 확산 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제20항에 있어서,

상기 이온 확산 방지층은 카본 페이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제20항에 있어서,

상기 이온 확산 방지층은 산화티탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제20항에 있어서,

상기 이온 확산 방지층은 카본 페이스트와 산화티탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
제20항에 있어서,

상기 이온 확산 방지층은 불소고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 시트.
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