Электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя, переключатель с подсветкой и электронное устройство с таким переключателем - RU2328836C1
Код документа: RU2328836C1
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к электролюминесцентному покрытию, используемому для подсветки переключателя, такого как клавишный переключатель, к переключателю с подсветкой и электронному устройству с таким переключателем.
Уровень техники
В устройстве мобильной связи, таком как сотовый телефон, карманный компьютер (PDA) в проигрывателе компакт-дисков, в проигрывателе мини-дисков (MD), микромагнитофоне, переключателе дистанционного управления или микроэлектрическом/электронном устройстве, установленном на автомашине, осуществляется подсветка части переключателя, например, верхней части клавиши клавишного переключателя. В качестве источника освещения для такого переключателя, в котором освещается верхняя часть клавиши клавишного переключателя, обычно используется электролампа или светоизлучающий диод (LED).
Для подсвеченного переключателя обычно используется структура, имеющая поверхность клавиши, блок механизма переключателя, такой как металлический куполообразный переключатель, подложку и светоизлучающий диод (LED) в качестве источника освещения. В частности, для устройств мобильной связи, таких как сотовый телефон и карманный компьютер (PDA), существует потребность сделать клавишный переключатель более тонким, и поэтому светоизлучающий диод (LED) не может быть размещен под поверхностью клавиши. В обычной конструкции светоизлучающий диод (LED) размещен отдельно от поверхности клавиши и блока механизма переключателя, при этом свет от светоизлучающего диода (LED) рассеивается для освещения верхней части клавиши с боковой позиции. Однако, поскольку в известной конструкции освещение осуществляется не непосредственно из-под поверхности клавиши, возникают проблемы, связанные с тем, что трудно равномерно осветить верхнюю часть клавиши с достаточной яркостью, при этом конструкция становится толстой.
Предлагается использовать электролюминесцентное покрытие, имеющее электролюминесцентный элемент в качестве источника освещения подсвечиваемого переключателя (например, см. выкладку Японских патентных заявок JP-А 2002-56737 и JP-А 2002-39280). Электролюминесцентное покрытие является плоским источником освещения и имеет такие характеристики, которые являются превосходными для экономии места благодаря малому весу, тонкости и высокой гибкости по форме, а также оно имеет малое энергопотребление. Таким образом, электролюминесцентное покрытие может быть размещено непосредственно между поверхностью клавиши и куполообразным металлическим переключателем. Для подсвеченного переключателя, в котором используется такое электролюминесцентное покрытие, становится возможным осветить поверхность клавиши непосредственно из-под нее.
Как описано выше, считается, что электролюминесцентное покрытие эффективно в качестве источника освещения для клавишного переключателя. Однако согласно результатам экспериментов, проведенных авторами настоящего изобретения, обнаружено, что обычные электролюминесцентные покрытия имеют ряд недостатков, таких как неспособность освещать после короткого промежутка времени вследствие усилия нажатия клавиши со стороны поверхности клавиши, неправильное срабатывание переключателя, ухудшение ощущения щелчка (ощущения нажима переключателя) из-за жесткости электролюминесцентного покрытия.
В обычном электролюминесцентном покрытии пленка, сформированная путем осаждения или нанесения оксида индия-олова (ITO) на пленку из полиэфира толщиной 75 мкм или больше, используется как прозрачная электродная пленка. Осажденная пленка оксида индия-олова (ITO) имеет высокий коэффициент пропускания света и высокую проводимость, но легко разрушается при растяжении/сжатии или увеличивается электрическое поверхностное сопротивление вследствие механического усилия или тепла. Было также обнаружено, что когда электролюминесцентное покрытие изгибается под действием усилия нажатия клавиши со стороны поверхности клавиши, образуется трещина в электроде оксида индия-олова (ITO), которая легко вызывает увеличение сопротивления, обрыв провода и неспособность освещать. Согласно экспериментам, проведенным авторами настоящего изобретения, путем увеличения толщины пленки основы для пленки оксида индия-олова (ITO) возможно до определенной степени удерживать способность электролюминесцентного покрытия освещать, но в этом случае надежность и ощущение щелчка клавишного переключателя ухудшаются.
Также было рассмотрено создание прозрачного электрода с использованием прозрачной проводящей краски, изготовленной путем диспергирования прозрачного проводящего порошка, такого как оксид индия-олова (ITO), в диэлектрической смоле. Когда прозрачный слой электрода сформирован с использованием краски из оксида индия-олова (ITO) и т.п., возможно до определенной степени сдержать неспособность электролюминесцентного покрытия освещать, но из-за необходимости увеличения толщины или обжига, чтобы понизить значение сопротивления прозрачного электрода, нанесенная пленка становится жесткой во время высыхания, и загиб кромок становится большим. Поэтому трудно изготовить электролюминесцентное покрытие с использованием тонкого материала основы. Даже при использовании тонкого материала основы прозрачный слой электрода становится жестким из-за включения неорганических частиц, таких как оксид индия-олова (ITO). Обнаружено, что все это может быть причиной ухудшения ощущения щелчка при нажатии на кнопку. Также возникает такая проблема, что часто образуется черная точка на электролюминесцентном покрытии во время освещения в среде с высокой влажностью.
В вышеупомянутой патентной публикации JP 2002-56737 описано, что формируется разрез вдоль внешнего края металлического куполообразного переключателя электролюминесцентного покрытия, что улучшает характеристику нажатия. Также во второй патентной публикации JP-A 2004-39280 (KOKAI) описан освещаемый переключатель, в котором прозрачная электродная пленка, выполненная путем формирования прозрачного электродного слоя на пленке основы, сформирована в форме купола, и электролюминесцентная светоизлучающая часть сформирована внутри рабочей части переключателя этой формы купола. В указанных ссылках используют осажденную пленку оксида индия-олова (ITO) для прозрачного электродного слоя, поэтому такие проблемы, как обрыв провода и увеличение поверхностного сопротивления вследствие осажденной пленки оксида индия-олова (ITO), не решаются.
Раскрытие изобретения
Технической задачей настоящего изобретения является создание электролюминесцентного покрытия, подсвечивающего переключатель, предотвращающего обрыв проводов и неспособность подсвечивать вследствие усилия нажатия клавиши и т.п. без ухудшения надежности и потери ощущения щелчка клавишного переключателя при его использовании в качестве источника освещения для клавишного переключателя. Другой задачей настоящего изобретения является создание освещаемого переключателя, в котором исключается обрыв проводов и неспособность подсвечивать при нажатии клавиши и т.п. без ухудшения надежности и ощущения щелчка, и создание электронного устройства, использующего такой подсвечиваемый переключатель.
Электролюминесцентное покрытие, подсвечивающее переключатель, в соответствии с настоящим изобретением является электролюминесцентным покрытием для подсветки переключателя, имеющим светоизлучающий шаблон, соответствующий переключателю, содержащим светоизлучающий слой, имеющий частицы электролюминофора, которые диспергированы в диэлектрической матрице, прозрачный электродный слой, размещенный на светоизлучающей стороне светоизлучающего слоя и состоящий из проводящего полимера, прозрачную защитную пленку, размещенную на прозрачном электродном слое и имеющую толщину от 10 мкм до 60 мкм, и диэлектрический слой и задний электродный слой, которые размещены последовательно на не излучающей свет стороне светоизлучающего слоя.
Подсвеченный переключатель в соответствии с настоящим изобретением содержит электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя. Подсвеченный переключатель в соответствии с настоящим изобретением содержит блок механизма переключателя, верхнюю часть клавиши, которая приводит в действие блок механизма переключателя, и электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя, размещенное между блоком механизма переключателя и верхней частью клавиши и освещающее верхнюю часть клавиши. Также электронное устройство в соответствии с настоящим изобретением включает в себя освещаемый переключатель в соответствии с настоящим изобретением.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает поперечный разрез, показывающий пример конфигурации подсвечиваемого переключателя, использующего электролюминесцентное покрытие, в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения;
Фиг.2 - вид сверху электролюминесцентного покрытия, для подсветки переключателя, в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения, с поверхности задней стороны электрода стороны, не излучающей свет, согласно изобретению;
Фиг.3 - разрез по линии III-III на фиг.2, согласно изобретению.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
На Фиг.1 показан поперечный разрез, показывающий структуру переключателя с подсветкой, использующего электролюминесцентное покрытие, подсвечивающее переключатель, в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения в качестве источника освещения. На Фиг.2 показан вид сверху электролюминесцентного покрытия, в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения со стороны, не излучающей свет поверхности (задней стороны электрода), и фиг.3 является разрезом по линии III-III на фиг.2.
Верхняя часть 1 (фиг.1) клавиши имеет нажимающую выступающую часть 2, на верхних частях 1 клавиш размещены металлические куполообразные блоки 3 механизма переключателя. Каждый из блоков 3 механизма переключателя имеет куполообразную подвижную контактную точку 4 и фиксированную контактную точку 6, размещенную на подложке 5. Таким образом, посредством нажатия подвижной контактной точки 4 посредством нажатия выступающей части 2 верхней части 1 клавиши блок 3 механизма переключателя включается/выключается и также достигается ощущение щелка.
Между верхними частями 1 клавиши и блоками 3 механизма переключателя 3 размещено электролюминесцентное покрытие 7, подсвечивающее переключатель, в качестве источника освещения для освещения верхних частей 1 клавиш. Электролюминесцентное покрытие 7 имеет (фиг.2 и фиг.3) структуру слоев из прозрачной защитной пленки 8, прозрачного электродного слоя 9, светоизлучающего слоя 10, диэлектрического слоя 11 и заднего электродного слоя 12 в порядке от стороны светоизлучающей поверхности. Другими словами, на основной поверхности на излучающей свет стороне светоизлучающего слоя 10 размещена прозрачная защитная пленка 8 с прозрачным электродным слоем 9, сформированным на ее поверхности. Прозрачный электродный слой 9 контактирует со светоизлучающим слоем 10.
Также на основной поверхности на не излучающей свет стороне светоизлучающего слоя 10 посредством наслоения сформирован диэлектрический слой 11, в котором порошок неорганического оксида, имеющего высокую рефлексивность и высокую диэлектрическую постоянную, например, TiO2 или BaTiO3, распылен и заключен в органические макромолекулы, имеющие высокую диэлектрическую постоянную, такие как цианэтилцеллюлоза или фторкаучук. Кроме того, задний электродный слой 12 сформирован путем наслоения целиком через диэлектрический слой 11. Также на заднем электродном слое 12 при необходимости формируется путем наслоения задний изолирующий слой 13. Посредством формирования обратного изолирующего слоя 13 с электролюминесцентным покрытием 7 такой компонент, как блок 3 механизма переключателя, электрически изолирован от электролюминесцентного покрытия 7, что позволяет уменьшить повреждение обратного электродного слоя 12 вследствие усилия нажатия клавиши.
Электролюминесцентное покрытие 7, освещающее переключатель, имеет шаблон светоизлучающий части, соответствующий верхним частям 1 клавиш. Более точно, среди соответствующих составляющих слоев электролюминесцентного покрытия 7 прозрачный электродный слой 9, светоизлучающий слой 10 и диэлектрический слой 11 имеют форму, соответствующую шаблону светоизлучающих частей 14. Обратный электродный слой 12 сформирован целиком из электродной части 12a, соответствующей форме каждой светоизлучающей части 14, и проводов 12b электропитания, соединяющих эти световые электродные части 12a (фиг.2). К проводу 12b электропитания для заднего электрода подсоединен первый вывод 15 электропитания. Прозрачный электродный слой 9, имеющий форму, соответствующую светоизлучающим частям 14, соединен проводом 16 электропитания, и к этому проводу 16 электропитания для прозрачных электродов подсоединен второй вывод 17 электропитания. Поверхность провода 16 электропитания для прозрачных электродов покрыта изолирующим слоем 18 (фиг.1).
Прозрачный электродный слой 9 составлен из проводящего прозрачного полимера. Конкретный пример проводящего полимера, образующего прозрачный электродный слой 9, представляет собой полимер, главная составляющая которого по меньшей мере выбрана из группы, состоящей из полиацетилена, полифенилена, полифенилен винилена, полифенилен ацетилена, полипиррола, политиофена, полиэтилен диокситиофена, полианилина и т.п. Краска, содержащая такой проводящий полимер, наносится на поверхность прозрачной защитной пленки 8 и высушивается для формирования прозрачного электродного слоя 9. В особенности нанесенная пленка полиэтилен дилкситиофена (PEDOT) - полистироловой кислоты (PSS), которая является комплексом проводящих макромолекул, имеет превосходную проводимость и прозрачность, и, таким образом, предпочтительна для прозрачного электродного слоя 9.
Прозрачный электродный слой 9 из проводящего полимера, как описано выше, превосходен по износоустойчивости против механического усилия, так что возникновение обрыва провода, неспособности освещать и т.п. вследствие усилия нажатия клавиши, в значительной степени уменьшается. Однако нельзя сказать, что он всегда имеет достаточную проводимость и коэффициент пропускания света по сравнению с пленкой из оксида индия-олова (ITO) (имеющую, например, поверхностное сопротивление 300 Ом/кв, коэффициент пропускания света 85% или выше), используемой для прозрачного электрода традиционного электролюминесцентного покрытия. При применении проводящего полимера для прозрачного электродного слоя 9 его коэффициент пропускания света может быть увеличен путем уменьшения толщины, но это вызывает уменьшение надежности в отношении разрушения пленки при нажатии клавиши, локального увеличения проводимости и т.д.
Таким образом, для увеличения надежности электролюминесцентного покрытия 7, подсвечивающего переключатель, предпочтительно, чтобы прозрачный электродный слой 9 имел среднюю толщину 0,1 мкм или больше и поверхностное сопротивление 1000 Ом/кв или ниже. Более предпочтительно, чтобы средняя толщина прозрачного электродного слоя 9 была 1 мкм или больше. Также, чтобы не ухудшить надежность, ощущение щелчка и т.д. клавишного переключателя, предпочтительно, чтобы средняя толщина прозрачного электродного слоя 9 была 5 мкм или меньше.
Когда средняя толщина прозрачного электродного слоя 9 больше, его коэффициент пропускания света становится, например, ниже 80%. Уменьшение коэффициента пропускания света прозрачного электродного слоя 9 может вызвать уменьшение яркости излучения света электролюминесцентного покрытия 7. Как будет описано подробно позже, его предпочтительно использовать в сочетании со светоизлучающим слоем 10, имеющим электролюминофор (люминофор, излучающий свет под действием электрического поля) высокой яркости. При использовании прозрачного электродного слоя 9, составленного из проводящего полимера, в сочетании с электролюминофором высокой яркости может быть получена превосходная яркость для освещения клавишного переключателя. Более точно, при условиях вождения при напряжении 100 В и частоте 400 Гц может быть реализована яркость 50 кд/м2 или выше. Таким образом, можно избежать таких практических проблем, как увеличение электропитания, уменьшение срока службы вследствие увеличения выходной мощности и неспособность получить целесообразную яркость.
Для прозрачной защитной пленки 8, чтобы быть основным материалом для формирования прозрачного электродного слоя 9, может использоваться одна пленка или наслоенные пленки из полиэтилентерефталата (PET), полэфирсульфона (PES), полиимида, нейлона, фторполимера, поликарбоната, полиуретанового каучука и т.п., которые являются универсальными макромолекулярными пленками, имеющими превосходную механическую прочность. Здесь толщина прозрачной защитной пленки 8 является решающей, чтобы иметь как износоустойчивость при нажатии клавиши, так и гибкость, оказывающую влияние на ощущение щелчка, и т.п. Прозрачная защитная пленка 8 может иметь толщину в диапазоне от 10 мкм до 60 мкм. Если прозрачная защитная пленка 8 имеет меньшую толщину, чем 10 мкм, может возникнуть обрыв провода вследствие усилия нажатия клавиши или неспособность подсветки. С другой стороны, если прозрачная защитная пленка 8 имеет толщину больше, чем 60 мкм, ухудшается ощущение щелчка.
В соответствии с экспериментальными результатами, когда используется пленка из полиэтилентерефталата (PET), имеющая толщину 9 мкм, разрушение пленки легко происходит посредством усилия нажатия клавиши меньше, чем один миллион раз. Это вызывает точечный дефект или тому подобное. С другой стороны, когда используется пленка из полиэтилентерефталата (PET), имеющая толщину 12 мкм, происходят незначительные дефекты, но она проявляет достаточную функцию в качестве подсветки клавишного переключателя даже после того, как количество нажатий клавиши превысило один миллион раз. С пленкой из полиэтилентерефталата (PET), имеющей толщину 25 мкм, разрушение пленки не происходит даже после того, как количество нажатий клавиши превысило полтора миллиона раз. С другой стороны, если толщина прозрачной защитной пленки 8 становится слишком большой, ее жесткость увеличивается и нарушает ощущение щелчка как клавишного переключателя. С пленкой из полиэтилентерефталата (PET), имеющей толщину 63 мкм, не получено достаточное ощущение щелчка. Исходя из этих фактов, предпочтительно, чтобы толщина пленки 8 была от 10 мкм до 60 мкм, и более предпочтительно - от 20 мкм до 40 мкм.
Прозрачный электродный слой 9, составленный из проводящего полимера, представляет собой краску, которая наносится на описанную выше прозрачную защитную пленку 8. Предпочтительно, чтобы толщина наносящегося основного материала была 50 мкм или больше. В этом отношении, например, тонкое электролюминесцентное покрытие, имеющее превосходное ощущение щелчка, может быть получено следующим образом. Более точно, прозрачная пленка, имеющая указанные характеристики, формируется посредством печати на толстой пленке материала основы, на нее наносится проводящий полимер в виде краски, для формирования прозрачного электродного слоя, и затем на ней формируется другой слой для создания электролюминесцентного покрытия. После этого пленка материала основы счищается. Однако электролюминесцентное покрытие, сделанное таким способом, легко разрушается, потому оно сформировано из тонкого покрытия смолы, и, таким образом, имеет проблему износоустойчивости и практической целесообразности. При склеивании с поверхностью клавиши или при формировании цветного фильтра не может быть получена достаточная сила склеивания.
В соответствии с этим, в качестве материала основы предпочтительно использовать материал, изготовленный посредством наклеивания толстой пленки материала основы (например, имеющей толщину 50 мкм или больше) на прозрачную защитную пленку 8, имеющую толщину 60 мкм или меньше, через легкий клейкий слой. При использовании такой клейкой пленки как материала основы для нанесения могут быть использованы средства для производства традиционных электролюминесцентных покрытий. Таким образом, сложная технология производства вследствие тонкости пленки или такое дорогое оборудование, как устройство печати тонкой пленки, сушилка и конвейерный механизм, не являются необходимыми, посредством чего возможно сдержать увеличение производственных затрат электролюминесцентного покрытия 7, освещающего переключатель. После того, как электролюминесцентное покрытие 7 произведено, пленка материала основы может быть счищена, чтобы предотвратить ухудшение ощущения щелчка и т.п.
Также в процессе соединения с такими частями, как поверхность клавиши, переключатель и т.д, электролюминесцентное покрытие, имеющее толщину меньше 50 мкм, может быть препятствием для массового производства вследствие трудности его обработки и низкой эффективности. Его введение в процесс производства с легкой клейкой пленкой основного материала, приклеенной к нему, в диапазоне, не ухудшающем ощущение щелчка, может обеспечить средство для простой интеграции. Кроме того, сама прозрачная защитная пленка 8 может быть составлена из слоев двух или более материалов основы. При использовании такой прозрачной защитной пленки 8, составленной из слоев двух или более материалов основы, клейкий слой и несколько материалов основы действуют как буферный слой для удара, так что ударная износоустойчивость может быть также увеличена.
Когда прозрачная защитная пленка 8 составлена из слоев из двух или более материалов основы, каждый материал основы не ограничен макромолекулярным материалом. Например, могут быть использованы слоистые пленки, изготовленные посредством формирования слоя оксида металла из оксида кремния (SiOx), оксида алюминия (AlOx), оксида титана (TiOx) и т.п. или слоя нитрида металла из нитрида кремния (SiNx), нитрида алюминия (AlN) и т.п. на макромолекулярных пленках, как описано выше. Слой оксида металла и слой нитрида металла действуют как влагонепроницаемый слой. Поэтому, при использовании прозрачной защитной пленки 8, имеющей такой слой, надежность прозрачного электродного слоя 9, составленного из проводящего полимера, имеющего относительно низкие характеристики для среды с высокой влажностью, может быть увеличена.
Проводящий полимер, формирующий прозрачный электродный слой 9, имеет относительно слабую клейкость к такой пленке смолы, как полиэстер, и, таким образом, может произойти счищение пленки вследствие усилия нажатия клавиши. С этой точки зрения, посредством добавления слоя с легким прилипанием к прозрачной защитной пленке 8 сила склеивания прозрачного электродного слоя 9, составленного из проводящего полимера и прозрачной защитной пленки 8, увеличивается. Это предотвращает счищение пленки вследствие усилия нажатия клавиши, и, таким образом, надежность может быть также улучшена. В случае обеспечения пигментного фильтра и т.п. для преобразования люминесцентного цвета может быть получен тот же самый эффект. Также посредством предварительного выполнения обработки с легким прилипанием с обеих сторон прозрачной защитной пленки 8 улучшается прочность покрытия в случае выполнения печати фильтра и т.п. и нет необходимости учитывать различие обрабатываемых сторон, что улучшает производительность.
Светоизлучающий слой 10, сформированный на прозрачной защитной пленке 8, имеющей прозрачный электродный слой 9, содержит частицы электролюминофора как источника светового излучения под действием электрического поля. В качестве частиц электролюминофора предпочтительно применить люминофор на основе ZnS, например, такой, как люминофор, активизированный медью сульфид цинка (ZnS:Cu), испускающий синий или сине-зеленый цвет, люминофор, активизированный медью сульфид цинка (ZnS:Cu, Cl), также содержащий незначительное количество хлора в качестве флюса, и т.п. Такие частицы электролюминофора размещены рассредоточенно в диэлектрической матрице, составленной из органического макромолеулярного материала, имеющего высокую диэлектрическую постоянную, например, такого, как цианэтилцеллюлоза или флуоресцентный каучук. Другими словами, светоизлучающий слой 10 является люминесцентным слоем органического дисперсионного типа, в котором частицы электролюминофора, составленные из неорганического материала, рассредоточенно размещены в диэлектрической матрице, составленной из органического материала.
В этой связи, частицы электролюминофора, составляющие светоизлучающий слой 10, особенно частицы люминофора ZnS:Cu, являются уязвимыми для влажности и имеют слабое место - они легко ухудшают характеристики (яркость и т.п.) из-за влажности воздуха. В соответствии с этим предпочтительно использовать для светоизлучающего слоя 10 частицы электролюминофора, покрытые существенно прозрачным влагонепроницаемым покрытием, так называемые частицы электролюминофора с влагонепроницаемым покрытием. В качестве влагонепроницаемого покрытия для частицы электролюминофора, например, используется пленка оксида металла, пленка нитрида металла и т.п. Тип пленки оксида металла особо не ограничен, и предпочтительно, чтобы был выбран, по меньшей мере, один вид из оксида кремния, оксида титана и оксида алюминия ввиду характеристики влагонепроницаемости, характеристики светопроницаемости, характеристики изоляции и т.д. Также примеры пленки нитрида металла включают в себя нитрид кремния, нитрид алюминия и т.п.
Предпочтительно, чтобы влагонепроницаемое покрытие, состоящее из пленки оксида металла, пленки нитрида металла и т.п., было сформировано способом химического осаждения из паровой фазы (CVD) ввиду равномерности пленки, снижения производственных затрат и т.д. Ввиду повреждения яркости электролюминофора вследствие нагревания, формуемости пленки на порошковой поверхности в жидком состоянии и дальнейшей экологической безопасности и т.п. во время массового производства, желательно использовать материал, который не взрывается и не горит и использовать систему реакции, имеющую высокую реактивность при низкой температуре (200°C или ниже). Примеры такой реакции включают в себя SiCl4+2H2O→SiO2+4НСl, TiCl4+2H2O→ TiO2+4НСl и т.п. Предпочтительно, чтобы толщина пленки влагонепроницаемого покрытия находилась в диапазоне от 0,1 мкм до 2 мкм как ее средняя толщина.
Повреждение электролюминофора из-за влажности может также быть предотвращено посредством покрытия всего электролюминесцентное покрытия 7 влагонепроницаемой пленкой (пленкой полихлор-тетрафторэтилена и т.п.). Однако это увеличивает толщину всего электролюминесцентного покрытия 7 и ухудшает надежность и ощущение щелчка клавишного переключателя. С другой стороны, при использовании частицы электролюминофора с влагонепроницаемым покрытием возможно сдерживать ухудшение характеристик электролюминофора вследствие влажности без использования влагонепроницаемой пленки или поглощающей влагу пленки. Более точно, при применении светоизлучающей пленки 10, содержащей частицы электролюминофора с влагонепроницаемым покрытием, в качестве электролюминесцентного покрытия 7, освещающего переключатель, возможно сдерживать ухудшение характеристик электролюминофора вследствие влажности без увеличения толщины всего электролюминесцентного покрытия 7.
Также предпочтительно использовать электролюминофор высокой яркости для светоизлучающего слоя 10, как описано выше, чтобы компенсировать ухудшение коэффициента пропускания света прозрачного электродного слоя 9, составленного из проводящего полимера. Более точно, предпочтительно использовать прозрачный электродный слой 9, составленный из проводящего полимера, и светоизлучающий слой 10, содержащий частицы электролюминофора высокой яркости, в сочетании. Электролюминофор на основе ZnS обычно получают посредством обжига люминесцентного материала при таких условиях, что кристаллы активизированного медью сульфида цинка растут достаточно быстро. Средний диаметр частицы таких частиц электролюминофора на основе ZnS приблизительно составляет от 25 мкм до 35 мкм. С таким электролюминофором становится трудно увеличить формуемость, гибкость, ударную износоустойчивость, яркость и т.д до требуемого уровня при формировании электролюминесцентного покрытия 7.
С другой стороны, в патенте US 5643496 раскрыт электролюминофор, состоящий из люминофора ZnS:Cu со средним диаметром частицы 23 мкм или меньше. Этот электролюминофор с маленькими частицами получен посредством управления производственными условиями (условия обжига и т.д) электролюминофора без проведения таких манипуляций как просеивание. В патенте указано, что сокращение размера частицы электролюминофора улучшает яркость и характеристику срока службы электролюминесцентного элемента и т.п. с его использованием. Однако электролюминесцентное покрытие, сформированное с использованием такого электролюминофора с маленькими частицами, полученного посредством управления только производственными условиями, может не всегда достигать достаточной яркости. Это происходит вследствие того, что электролюминофор с маленькими частицами может привести к ухудшению его собственной характеристики яркости.
В соответствии с этим предпочтительно выполнять операцию классификации и т.п. на люминесцентных частицах, произведенных в условиях обычного обжига, и использовать частицы электролюминофора, из которых удалены крупные люминесцентные частицы. Более точно, предпочтительно использовать порошок частиц электролюминофора, который имеет средний диаметр частицы от 10 мкм до 23 мкм, представленный медианой распределения частиц по размеру (50% D), посредством удаления крупных люминесцентных частиц операцией классификации и т.п., и также имеет распределение частиц, имеющее соотношение составных частей, имеющих диаметр частицы 25,4 мкм или больше, равное 30% или меньше по массе. С электролюминофором, имеющим такой средний диаметр частицы и такое распределение размера частицы, поскольку можно увеличить количество частиц электролюминофора в единице объема в светоизлучающем слое 10, возможно увеличить не только яркость светоизлучающего слоя 10, но также и улучшить формуемость, гибкость, ударную износоустойчивость электролюминесцентного покрытия 7.
Если средний диаметр частицы частиц электролюминофора меньше, чем 10 мкм, возможно, что светоизлучающая яркость самих частиц электролюминофора уменьшается. С другой стороны, если средний диаметр частицы электролюминофора превышает 23 мкм, количество частиц электролюминофора на единицу объема в светоизлучающем слое 10 уменьшается, и возможно, что яркость самого светоизлучающего слоя 10 уменьшится. То же самое применимо к случаю, в котором отношение составных частей, имеющих диаметр частицы 25,4 мкм или больше, превышает 30% по массе. Более предпочтительно, чтобы средний диаметр частицы электролюминофора находился в диапазоне от 13 мкм до 20 мкм. Также более предпочтительно, чтобы соотношение составных частей, имеющих диаметр частицы 25,4 мкм или больше, в частицах электролюминофора было 15% или ниже по массе. Электролюминофор высокой яркости, удовлетворяющий вышеописанным условиям, имеет яркость 80 кд/м2 или выше при условиях вождения при напряжении 100 В и частоте 400 Гц, когда электролюминесцентный элемент произведен с использованием прозрачного электрода, имеющего, например, коэффициент пропускания света 85% или выше и поверхностное сопротивление 500 Ом/кв или ниже.
Кроме того, когда используется прозрачная защитная пленка 8, которая является тонкой, возможно, что прозрачный электродный слой 9, составленный из проводящего полимера и прозрачной защитной пленки 8, повреждается углами крупных люминесцентных частиц, что, таким образом, образует точки. Также проводящий полимер может повредиться за короткий промежуток времени, когда текущая плотность во время вождения становится высокой в среде с высокой влажностью. Грубые люминесцентные частицы легко приводят к концентрации электрических полей в точке контакта с проводящим полимером, и, таким образом, это может вызвать повреждение проводящего полимера и образование черных точек посредством этого. С такой точки зрения также предпочтительно использовать электролюминофор, имеющий средний диаметр частицы 23 мкм или меньше и соотношение составных частей, имеющих диаметр частицы 25,4 мкм или больше, равное 30% или ниже по массе.
Когда описанная выше частица электролюминофора, составленного из люминофора ZnS:Cu, используется для светоизлучающего слоя 10, обычно цвет света испускания становится синим или сине-зеленым. Для преобразования такого цвета света испускания к светоизлучающему слою 10 может быть добавлен пигмент, такой как органический люминесцентный пигмент. Однако, когда пигмент добавлен к светоизлучающему слою 10 с высокой концентрацией, его степень поглощения влаги становится высокой, что повышает значение сопротивления прозрачного электродного слоя 9, составленного из проводящего полимера, в среде с высокой температурой и высокой влажностью. В соответствии с этим предпочтительно, чтобы слой пигмента был сформирован на одной стороне или обеих сторонах прозрачной защитной пленки 8. С такой структурой цвет испускаемого света светоизлучающего слоя 10 может быть эффективно преобразован с высокой надежностью.
Также кроме преобразования цвета испускаемого света светоизлучающего слоя 10 может быть сформирован слой пигмента, например, в качестве рассеивающего свет слоя для изменения отображающегося цвета. Например, посредством добавления рассеивающего свет слоя с белым пигментом неравномерность в приложении прозрачного электродного слоя 9, составленного из проводящего полимера, и светоизлучающего слоя 10 может быть незаметной. Проводящий полимер может быть сильно окрашен и легко образует неравномерность посредством трафаретной печати и т.п. Также светоизлучающий слой 10 может вызвать шероховатость в испускаемом цвете в случае понижения люминесцентной плотности и т.п., чтобы уделить первостепенное значение уменьшению толщины. Рассеивающий свет слой смягчает эти влияния и вносит свой вклад в улучшение внешнего вида и качества.
Слой пигмента может быть размещен между прозрачным электродным слоем 9 и светоизлучающим слоем 10. В такой структуре предпочтительно сформировать слой пигмента посредством нанесения краски, образованной путем смешивания пигмента с очень клейким связующим веществом, на прозрачную защитную пленку 8, имеющую прозрачный электродный слой 9. С таким слоем пигмента в дополнение к эффекту преобразования испускаемого цвета и отображаемого цвета может быть получен эффект увеличения клейкости прозрачной защитной пленки 8, имеющей прозрачный электродный слой 9 и светоизлучающий слой 10.
При формировании слоя пигмента, как описано выше, типичная краска, содержащая пигмент, часто имеет соотношение твердой составляющей (отношение масс) пигмента, превышающее 50% для уменьшения количества шагов при печати. При использовании краски, имеющей высокое соотношение пигмента, она становится подверженной поглощению влаги и поэтому может привести к уменьшению значения сопротивления проводящего полимера. Когда соотношение пигмента является высоким, пленка становится пористой и недостаточно гладкой, поэтому поверхностное сопротивление прозрачного электродного слоя 9, сформированного посредством печати, может повыситься, например, до 2000 Ом/кв или выше, тогда как может быть получено 1000 Ом/кв или ниже путем формирования на гладкой пленке путем печати с сеткой 200. В этом случае предпочтительно, чтобы слой пигмента был сформирован с использованием краски, включающей в себя пигмент с соотношением составной части пигмента (отношение массы твердой составляющей), равным 50% или ниже. Таким способом, даже когда слой пигмента используется как основа для прозрачного электродного слоя 9, возможно сдерживать увеличение значения сопротивления прозрачного электродного слоя 9.
В электролюминесцентном покрытии 7, использующем описанные выше частицы электролюминофора с влагонепроницаемым покрытием, задний электродный слой 12 сформирован путем нанесения металлического порошка, такого как порошок Ag или порошок Cu, углеродного порошка, такого как порошок графита, или их смешанного порошка и т.п. Более точно, светоизлучающий слой 10 формируется путем нанесения на прозрачную защитную пленку 8, имеющую прозрачный электродный слой 9, затем диэлектрический слой 11 и задний электродный слой 12 формируются путем нанесения их в этом порядке на светоизлучающие слои 10, и после этого слоистое тело объединяется путем термокомпрессии и т.п., образуя, таким образом, электролюминесцентное покрытие 7, подсвечивающее переключатель. Следует отметить, что при формировании заднего изолирующего слоя 13 на заднем электродном слое 12 предпочтительно, чтобы задний изолирующий слой 13 был сформирован путем нанесения на задний электродный слой 12 на том же самом этапе формирования.
Для структуры такого электролюминесцентного покрытия 7, подсвечивающего переключатель, кроме соответствующих составляющих слоев может быть принята структура, подобная типичному электролюминесцентному покрытию. В отношении проводов 12b электропитания, соединяющих электродные части 12a, соответствующие форме светоизлучающих частей 14 заднего электродного слоя 12, и проводов 16 электропитания, соединяющих прозрачный электродный слой 9, имеющий форму, соответствующую светоизлучающим частям 14, предпочтительно сформировать больше, чем две системы проводов. Провода 12b электропитания для заднего электрода и провод 16 электропитания для прозрачного электрода (фиг.2) оба имеют две системы проводов. С такой структурой, даже если увеличение значения сопротивления, разрыв проводов и т.п. происходит в одной из этих двух систем вследствие изгиба, вызванного строением или нажатием клавиши, ударным усилием и т.п., возможно поддерживать свойства электролюминесцентного покрытия 7. Таким образом, надежность электролюминесцентного покрытия 7, подсвечивающего переключатель, может быть также увеличена. Кроме того, имея два или больше независимых шаблона светоизлучающей части, можно независимо включить каждую светоизлучающую часть двумя или больше системами проводов.
Для улучшения износоустойчивости нажатия клавиши электролюминесцентного покрытия 7, освещающего переключатель, мягкая прокладка, составленная из полиуретановой смолы и т.п., имеющая толщину, например, от 2 мкм до 50 мкм, может быть размещена в положении, соответствующем центру светоизлучающей части 14, по меньшей мере, либо на передней стороне, либо на задней стороне электролюминесцентного покрытия 7. Размещение такой прокладки улучшает эффективность поглощения усилия нажатия клавиши и т.п., и поэтому надежность электролюминесцентного покрытия 7, подсвечивающего переключатель, может быть также увеличена. Прокладка может находиться между прозрачной защитной пленкой 8 и прозрачным электродным слоем 9 или между задним электродным слоем 12 и задним изолирующим слоем 13, и прокладка может быть размещена у одного из слоев или у двух слоев.
В электролюминесцентном покрытии 7, подсвечивающем переключатель, вышеописанного варианта воплощения, проводящий полимер, имеющий превосходную износоустойчивость против усилия нажатия клавиши и т.п., используется для прозрачного электродного слоя 9, и используется прозрачная защитная пленка 8, которая имеет хорошую гибкость и характеристику износоустойчивости нажатия клавиши. В соответствии с этим может быть обеспечено электролюминесцентное покрытие 7, подсвечивающее переключатель, которое является превосходным по износоустойчивости нажатия клавиши, и не ухудшает надежности и ощущения щелчка переключателя. При использовании прозрачного электродного слоя 9, состоящего из проводящего полимера, и светоизлучающих слоев 10, содержащих частицы электролюминофора высокой яркости, в сочетании, возможно компенсировать уменьшение коэффициента пропускания света прозрачного электродного слоя 9, и, таким образом, характеристика яркости электролюминесцентного покрытия 7 может поддерживаться в достаточной мере. Более точно, в случае использования частицы электролюминофора с влагонепроницаемым покрытием может быть получена яркость 50 кд/м2 или выше при напряжении 100 В и частоте 400 Гц.
При использовании такого электролюминесцентного покрытия 7 поверхности 1 клавиши могут быть равномерно подсвечены с достаточной яркостью, и кроме того, износоустойчивость и надежность подсвечиваемого переключателя могут быть в значительной степени улучшены. Электролюминесцентное покрытие 7 в этом варианте воплощения предпочтительно использовать в качестве источника освещения для подсвечиваемого переключателя, объединяющего верхнюю часть 1 клавиши и металлический куполообразный блок 3 механизма переключателя. Подсвеченный переключатель с электролюминесцентным покрытием 7 предпочтительно используется, например, в устройстве мобильной связи, таком как сотовый телефон или карманный компьютер (PDA), для которых необходимо стремиться к уменьшению толщины клавишных переключателей.
Примеры электронных устройств в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения включают в себя устройство мобильной связи, такое как сотовый телефон и карманный компьютер (PDA), имеющий подсвечиваемые переключатели с использованием электролюминесцентного покрытия 7. Следует отметить, что диапазон применения электролюминесцентного покрытия, подсвечивающего переключатель, в соответствии с настоящим изобретением не ограничен переключателем, имеющим металлический куполообразный блок механизма переключателя, изобретение применимо к различным типам переключателей, в которых подсвечена часть переключателя, например, поверхность клавиши. Устройство, где используется подсвечиваемый переключатель, не ограничено электронным устройством, таким как устройство мобильной связи, оно применимо к различным типам электрических/электронных устройств.
Далее приведены конкретные примеры выполнения настоящего изобретения и результаты их оценки.
Пример 1
Сначала получили электролюминофор на основе ZnS следующим образом. 1 л чистой воды добавили к 100 г порошка сульфида цинка, имеющего диаметр частиц от около 1 мкм до 3 мкм, для получения суспензии, к которой добавили 0,25 г сульфата меди (5 гидратов) и 40 г хлорида магния, 40 г хлорида бария, 20 г хлорида натрия в качестве агентов роста кристалла (флюса) и смешали их в достаточной степени. Эту суспензию высушили, залили в кварцевый тигель и обжигали в течение четырех часов при температуре 1150°C на воздухе.
Затем обожженное вещество подвергли процессам промывки и сушки и после этого примешали 15 г оксида цинка к 300 г обожженного вещества и эту смесь залили в кварцевый тигель и обжигали в течение 1,5 часов при температуре 750°C на воздухе. Обожженное вещество диспергировали в чистой воде и промыли три раза. Далее выполнили кислотную промывку при условиях pH=1,5 и нейтрализующую промывку чистой водой, отфильтровали, высушили и после этого просеяли через сито 325 для получения люминофора ZnS:Cu (электролюминофора). Люминофор содержит также незначительное количество хлора, который используется как флюс.
Распределение частиц люминофора ZnS:Cu, полученного этим способом, было измерено с использованием анализатора частиц (производство BECKMAN COULTER, Inc, название продукта: Multisizer TM3). Его результаты приведены в Таблице 1. Из результатов измерения распределения частиц было получено значение медианы распределения частиц по размеру (50% D value) в качестве среднего диаметра частицы, медиана (50% D value) порошка люминофора ZnS была равна 26,3 мкм. Отношение составных частей с крупными частицами, имеющих диаметр частицы 25,4 мкм или больше, составило 54,5% по массе. Следует отметить, что Таблица 1 также показывает распределение частиц люминофора ZnS:Cu, полученных в описанном ниже примере 3.
На поверхности люминесцентной частицы ZnS:Cu сформировали пленку оксида титана и далее сформировали оксид кремния для влагонепроницаемой обработки. Эту люминесцентную частицу ZnS:Cu с влагонепроницаемым покрытием использовали для изготовления электролюминесцентного покрытия, освещающего переключатель, следующим образом. Сначала в качестве прозрачной защитной пленки подготовили пленку из полиэтилентерефталата (PET) (производство Toray, название продукта: LumirrorSlO), имеющую толщину 12 мкм и к ней прикрепили пленку основного материала, имеющую легкий клейкий слой (производство Lintec Corporation, название продукта: PT125, толщина: 140 мкм (включая легкий клейкий слой)) для формирования материала основы для нанесения. На прозрачную защитную пленку этого материала основы для нанесения (материал основы прикрепления) нанесли прозрачный проводящий полимер (производство AGFA, название продукта: P3040) посредством трафаретной печати и высушили. Этим способом был сформирован прозрачный электродный слой, имеющий толщину 2-4 мкм, поверхностное сопротивление 500-800 Ом/кв и коэффициент пропускания света от 60% до 70%.
Затем на описанном выше люминофоре ZnS:Cu с влагонепроницаемым покрытием смешали электролюминесцентную связующую краску (производство Dupont, название продукта: 7155N) таким образом, чтобы соотношение массы ее связующего вещества было в 1,5 раза больше по количеству, таким образом подготовили краску электролюминофора. Эту краску электролюминофора нанесли путем трафаретной печати на прозрачную защитную пленку, имеющую прозрачный электродный слой, и высушили для формирования светоизлучающего слоя (люминесцентного слоя). На этот светоизлучающий слой нанесли электролюминесцентную диэлектрическую краску (производство Dupont, название продукта: 7153N) путем трафаретной печати и высушили для формирования диэлектрического слоя. Далее нанесли проводящую пасту (производство Dupont, название продукта: Carbon Paste 7152) путем трафаретной печати и высушили для формирования заднего электродного слоя. После этого нанесли изолирующую краску (производство Dupont, название продукта: UV CURE INK 5018) и высушили, в результате получили электролюминесцентное покрытие, подсвечивающее переключатель. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия, подвергли описанные ниже.
Пример 2
Аналогично описанному выше примеру 1, сначала получили люминофор ZnS:Cu, имеющий медиану распределения частиц по размеру (50% D value), равную 26,3 мкм. Люминесцентный порошок повторно просеяли на сите 500 для получения целевого электролюминофора. Распределение частиц электролюминофора (люминофора ZnS:Cu) было измерено аналогично примеру 1. Когда из результатов измерения распределения частиц было получено значение медианы распределения частиц по размеру (50% D value) в качестве среднего диаметра частицы, медиана (50% D value) была равна 22,9 мкм. Также соотношение составных частей с крупными частицами с диаметром частицы 25,4 мкм или больше составило 29,6% по массе. За исключением использования этого электролюминофора (люминофора ZnS:Cu) электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было изготовлено аналогично примеру 1. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия описанные ниже.
Пример 3
Аналогично описанному выше примеру 1, сначала изготовили люминофор ZnS:Cu, имеющий медиану распределения частиц по размеру (50% D value), равную 26.3 мкм. Люминесцентный порошок повторно просеяли на сите 635 для получения целевого электролюминофора. Распределение частиц люминофора (люминофора ZnS:Cu) было измерено аналогично примеру 1. Результаты измерения распределения частицы представлены в Таблице 1. Когда из результатов распределения частиц было получено значение медианы распределения частиц по размеру (50% D value) в качестве среднего диаметра частицы, медиана (50% D value) была равна 19,3 мкм. Соотношение составных частей с крупными частицами с диаметром частицы 25,4 мкм или больше составило 14,4% по массе. За исключением использования этого электролюминофора (люминофора ZnS:Cu) электролюминесцентное покрытие для подсвечивания переключателя было получено аналогично примеру 1. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия, представленные ниже.
Пример 4
Аналогично описанному выше примеру 1, сначала получили люминофор ZnS:Cu, имеющий медиану распределения по размеру частиц (50% D value), равную 21,5 мкм. Люминесцентный порошок повторно просеяли на сите 635 для получения целевого электролюминофора. Распределение частиц люминофора (люминофор ZnS:Cu) было измерено аналогично примеру 1. Когда из результатов этого измерения распределения частиц было получено значение медианы распределения частиц по размеру (50% D value) в качестве среднего диаметра частицы, медиана (50% D value) была равна 13,2 мкм. Соотношение составных частей с крупными частицами диаметром 25,4 мкм или больше составило 3,6% по массе. За исключением использования этого электролюминофора (люминофора ZnS:Cu) электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 1. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия, представленные ниже.
Пример 5
Согласно условиям, описанным в примерах американского патента №5643496, получили электролюминофор с маленькими частицами (люминофор ZnS:Cu). Этот электролюминофор с маленькими частицами не подвергали просеиванию, но при изготовлении получили маленькие частицы посредством управления условиями обжига. Условия обжига таковы, что первый обжиг проводится при 1160°C в течение 3,7 часов, температура второго обжига составляет 730°C. Средний диаметр частицы (медиана распределения частиц по размеру; 50% D value) этого электролюминофора с маленькими частицами составил 23 мкм, и соотношение составляющих частей с крупными частицами, имеющих диаметр частицы 25,4 мкм, составило 36% по массе. За исключением использования этого электролюминофора (люминофора ZnS:Cu) электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 1. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия, представленные ниже.
Пример 6
За исключением использования пленки из полиэтилентерефталата (PET), имеющей толщину 24 мкм, для прозрачной защитной пленки и использования электролюминофора (люминофора ZnS:Cu), полученного в описанном выше примере 3, электролюминесцентное покрытие, для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 1. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия описанные ниже.
Пример 7
За исключением использования пленки из полиэтилентерефталата (PET), имеющей толщину 50 мкм, для прозрачной защитной пленки и использования электролюминофора (люминофор ZnS:Cu), полученного в описанном выше примере 3, электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 1. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия, описанные ниже.
Пример 8
За исключением того, что прикладная толщина проводящего полимера меньше, чем 1 мкм, и использования электролюминофора (люминофора ZnS:Cu), полученного в описанном выше примере 3, электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 1. Определили характеристики электролюминесцентного покрытия описанные ниже.
Пример 9
За исключением использования двух систем проводов электропитания на обратном электроде и прозрачном электроде в описанном выше примере 6, электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 6. Определяли характеристики электролюминесцентного покрытия, описанные ниже.
Пример 10
Сначала в качестве прозрачной защитной пленки использовали пленку из полиэтилентерефталата (PET) толщиной 24 мкм, подвергнутую обработке для легкого приклеивания, прикрепили на нее пленку основного материала, имеющую легкий клейкий слой (пленка из полиэтилентерефталата (PET), имеющая толщину 125 мкм) для получения прикладного материала основы. К 100 массовым частям связующего вещества окрашивающего фильтра (производство Teikoku Ink, название продукта: 000 Medium) добавили 22 массовые части люминесцентного пигмента (производство Sinloihi, название продукта: FA005 продукта), смешали и диспергировали для приготовления краски окрашивающего фильтра. Эту краску окрашивающего фильтра нанесли путем трафаретной печати на прозрачную защитную пленку прикладного материала основы (материала основы прикрепления) и высушили для формирования слоя окрашивающего фильтра.
На описанный выше слой окрашивающего фильтра нанесли прозрачный проводящий полимер (производство AGFA, название продукта: P3040) путем трафаретной печати и высушили. Этим способом сформировали прозрачный электродный слой, имеющий толщину 2-4 мкм, поверхностное сопротивление 500-800 Ом/кв и коэффициент пропускания света 60%-70%. За исключением использования этой прозрачной защитной пленки, имеющей слой окрашивающего фильтра и прозрачный электродный слой, и использования электролюминофора (люминофора ZnS:Cu), полученного в описанном выше примере 3, электролюминесцентное покрытие, освещающее переключатель, было получено аналогично примеру 1. Определяли характеристики электролюминесцентного покрытия, приведенные ниже.
Пример 11
Кроме размещения прокладок, имеющих диаметр 6 мм и толщину от 2 мкм до 50 мкм, на прозрачной защитной пленке на поверхности электролюминесцентного покрытия в описанном выше примере 1, электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 1. Прокладки были размещены соответственно в центральных частях шаблона светоизлучающей части, соответствующего переключателям. Определяли характеристики электролюминесцентного покрытия, приведенные ниже.
Пример 12
На прозрачную защитную пленку (производство Toppan, название продукта: GX film), имеющую толщину 12 мкм и подвергнутую влагонепроницаемой обработке, прикрепили пленку материала основы, имеющую легкий клейкий слой (пленка из полиэтилентерефталата (PET), имеющая толщину 125 мкм) для получения прикладного материала основы. За исключением использования этого прикладного материала основы электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя было получено аналогично примеру 3. Следует отметить, что задний изолирующий слой сформировали так, что защитная пленка (производство Toppan, название продукта: GX film), имеющая толщину 12 мкм с нанесенным на нее термоклеем (производство Mitsui-Dupont Polychemical, название продукта: EEA) прикреплена путем ламинирования посредством термопрокатывания. Определяли характеристики электролюминесцентного покрытия, приведенные ниже.
Сравнительный пример 1
За исключением использования пленки из полиэтилентерефталата (PET), имеющей толщину 9 мкм, для прозрачной защитной пленки было изготовлено электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя аналогично примеру 3. Определяли характеристики электролюминесцентного покрытия, приведенные ниже.
Сравнительный пример 2
За исключением использования пленки из полиэтилентерефталата (PET), имеющей толщину 63 мкм, для прозрачной защитной пленки было изготовлено электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя аналогично примеру 3. Определяли характеристики электролюминесцентного покрытия приведенные ниже.
Сравнительный пример 3
Сначала провели осаждение оксида индия-олова (ITO) на пленку полиэфира, имеющую толщину 75 мкм, для получения прозрачной электродной пленки. Прозрачный электродный слой, состоящий из пленки оксида индия-олова (ITO), имел толщину 0,1 мкм или меньше, поверхностное сопротивление около 300 Ом/кв и коэффициент пропускания света 85% или выше. За исключением использования этой прозрачной электродной пленки (пленки оксида индия-олова (ITO)) было изготовлено электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя аналогично примеру 3. Определяли характеристики электролюминесцентного покрытия, приведенные ниже.
Начальная яркость, ощущение щелчка и износоустойчивость электролюминесцентных покрытий от нажатия клавиши, описанных выше в Примерах 1-12 и сравнительных Примерах 1-3, были измерены и оценены следующим образом. Состав соответствующих электролюминесцентных покрытий приведен в Таблице 2. Результаты оценки характеристик соответствующих электролюминесцентных покрытий приведены в Таблице 3. Измерение толщины соответствующих пленок и толщины нанесенных пленок проводилось следующим образом. На вспомогательном столе, размещенном вертикально относительно измерительного стола из нержавеющей стали, был установлен Digimatic Indicator (производство Mitutoyo, название продукта: ID-C112B). Образец, который должен быть измерен, был помещен горизонтально статически на измерительном столе, и после этого детектор медленно опускался к столу как исходной точке измерения, при этом измерение толщины пленки было выполнено пять раз. Относительно толщины пленок было взято среднее значение из трех значений измерения, исключая наибольшее значение и наименьшее значение. Толщина нанесенных пленок была показана в диапазонах соответствующих значений измерения. Средняя толщина нанесенных пленок была измерена аналогично толщине пленок.
Относительно начальной яркости электролюминесцентного покрытия. Электролюминесцентное покрытие включалось при условиях напряжения 100 V и частоты 400 Гц в темном месте с освещенностью 10 люкс или ниже при комнатной температуре при нормальной влажности и одну минуту спустя измерялась его яркость с помощью колориметра CS-100 производства Minolta, что было взято за начальную яркость. Относительно износоустойчивости нажатия клавиши. Испытание на удар центра светоизлучающей части выполнялось при условии силы удара 3Н 180 раз в минуту с использованием стержня из каучука ABS, имеющего диаметр 1,5 мм с краем, обработанным с радиусом 0,1 мм. Испытание на удар повторялось до тех пор, пока зона воздействия не разрушалась или не возникала аномалия в испускании света, таким образом выполняя оценку количества воздействий.
Относительно ощущения щелчка. Детектор диаметром 1,5 мм приводился в контакт в центре отдельного металлического купола и груз прикладывался вертикально для нажатия, воспринималась четкость ощущения щелчка при нажатии и возвращении в качестве стандарта для ощущения щелчка. Аналогично оценивалось изменение в ощущении щелчка, когда электролюминесцентная панель помещалась на металлический купол, в следующем порядке: "A" = ощущение щелчка не изменилось, "B" = ощущение щелчка не изменилось в значительной степени, "C" = ощущение щелчка было затруднено, и ухудшение было обнаружено, "D" = ощущение щелчка было ухудшено и не обнаружено.
Как ясно из Таблицы 3, сравнительный пример 1, использующий прозрачную защитную пленку, имеющую толщину меньше, чем 10 мкм, является превосходным в ощущении щелчка, но прозрачная защитная пленка была разрушена испытаниями на удар при количестве одного миллиона раз или меньше. Принимая во внимание ощущение щелчка и пространство для установки, желательна светоизлучающая часть, которая является как можно более тонкой, но можно видеть, что прозрачная защитная пленка, имеющая толщину меньше, чем 10 мкм, легко разрушается, и, таким образом, не может удовлетворить требуемым характеристикам по ударной износоустойчивости. В сравнительном примере 2, использующем прозрачную защитную пленку, имеющую толщину больше, чем 60 мкм, испытаниями на удар может быть гарантирована износоустойчивость в три миллиона раз, но можно видеть, что ощущение щелчка уменьшается и, таким образом, не подходит для практического использования. Электролюминесцентное покрытие примера 3, использующее электрод из оксида индия-олова (ITO), показало высокую яркость как 100 кд/м2, но можно видеть, что оно не может дать ощущения щелчка и износоустойчивости нажатия клавиши, требуемых для переключателя.
С другой стороны, электролюминесцентные покрытия примеров 1-12 все являются превосходными по ощущению щелчка и также имеют износоустойчивость, по меньшей мере, в один миллион раз при испытании на удар. Другими словами, электролюминесцентное покрытие примера 1 является превосходным по ощущению щелчка, и хотя после испытаний на удар в количестве одного миллиона раз замечена не излучающая свет часть как незначительная черная точка в области нажатия клавиши, оно не выделялось по внешнему виду в практическом использовании, таким образом достигая равномерного освещения в качестве источника освещения клавишного переключателя. Также в примерах 2-4 и 6-9, в которых крупные люминесцентные частицы удалены просеиванием, чтобы средние диаметры частиц находились в диапазоне от 10 до 23 мкм и соотношение составляющих частей с крупными частицами, имеющими диаметр частицы 25,4 мкм или больше, составляло 30% или меньше по массе, можно видеть, что яркость электролюминесцентного покрытия улучшена по сравнению с примером 1.
Кроме того, можно видеть, что в пример 9, имеющем две системы проводов электропитания, также улучшены характеристики по износоустойчивости нажатия клавиши. В примере 10 немного уменьшена яркость посредством добавления пигментного слоя, но его практические характеристики могут быть улучшены на основе пигментного слоя. Пример 11 имеет улучшенную износоустойчивость нажатия клавиши посредством прокладок. Для электролюминесцентного покрытия примера 12 испытания освещения были выполнены при условиях односторонней волны 200 В двойной амплитуды, 600 Гц в среде с температурой 40°C и относительной влажностью 95%. При таких испытаниях обычно проводящий полимер распадается, вызывая неспособность освещать, приблизительно после двух часов работы, тогда как электролюминесцентное покрытие примера 12 нормально освещало в течение шести часов или дольше, и, таким образом, была подтверждена его долговечность в среде с высокой температурой и высокой влажностью.
Промышленная применимость
С помощью электролюминесцентного покрытия для подсветки переключателя в соответствии с настоящим изобретением при его использовании в качестве источника освещения и т.п. для клавишного переключателя обрыв проводов и неспособность освещать вследствие усилия нажатия клавиши не ухудшают надежность и ощущение щелчка клавишного переключателя и т.п. Поэтому электролюминесцентное покрытие для подсветки переключателя в соответствии с настоящим изобретением является эффективным в качестве источника освещения для подсвечиваемого переключателя. Также подсвечиваемый переключатель в соответствии с настоящим изобретением может быть более тонким и является превосходным по надежности, ощущению щелчка и т.д. Таким образом, освещаемый переключатель в соответствии с настоящим изобретением является эффективным для различных электрических/электронных устройств.
Реферат
Электролюминесцентное покрытие (7) для подсветки переключателя, в котором прозрачная защитная пленка (8), прозрачный электродный слой (9), светоизлучающий слой (10), диэлектрический слой (11) и задний электродный слой (12) размещены последовательно от излучающей свет стороны. Прозрачная защитная пленка (8) имеет толщину от 10 мкм до 60 мкм. Прозрачный электродный слой (9) выполнен из проводящего полимера. Электролюминесцентное покрытие (7) может сдерживать обрыв проводов или неспособность освещать вследствие усилия нажатия клавиши и т.п. без ухудшения надежности и ощущения щелчка клавишного переключателя. Электролюминесцентное покрытие (7) размещено, например, между поверхностью (1) клавиши и блоком (2) механизма переключателя и служит источником освещения для подсветки верхней части (1) клавиши. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.
