JP3556459B2 - Ｅｌモジュール - Google Patents
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明はＥＬ素子と回路基板等とを結合してなるＥＬモジュールに関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
ＥＬ素子は前面に位置する透明電極フィルムの背面にＩＴＯからなる透明電極層を形成し、その背面に発光層、誘電体層、背面電極層を順次形成したものからなる。そして透明電極層及び背面電極層に設けられた各電極部をＥＬ素子又はこのＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路が搭載してある回路基板の回路パターンやフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）に接続することにより導通可能としてある。
【０００３】
このようにしてＥＬ素子と回路基板等とを一体に結合したものがＥＬモジュールとして各種の電子機器に組み込まれている。例えば携帯電話機のスイッチキーや表示部のバックライトとしてＥＬ素子が多く採用されているが、ＥＬ素子は駆動回路を備えた回路基板に固着され、上記した各電極部が回路基板の接続パターンに接続されることにより導通可能としてある。
【０００４】
図３は、このようなＥＬモジュールの各電極部における接続構造を示したものであり、（ａ）は透明電極層側の電極部４３ａを示し、（ｂ）は背面電極側の電極部４３ｂを示している。回路基板４１の前面（図３上面）にはそれぞれ接続パターン（図示略）が設けてあり、その上に導電性接着剤４２ａを介してＥＬ素子が固着してある。ＥＬ素子を構成する透明電極フィルム４４の背面側には透明電極層４５が形成してあり、電極部４３ａとなる部分にはさらにこの背面側に導電層４６が形成してある。電極部４３ａに熱ごてを押し付けて導電性接着剤４２ａを介して接続パターンと透明電極層４５とを電気的に導通可能としてある。
【０００５】
同図（ｂ）は背面電極層側の電極部４３ｂを示してある。回路基板４１上における透明電極層側の電極部４３ａとは別の位置に設けられた接続パターン上に導電性接着剤４２ｂを介してＥＬ素子が圧着してある。ＥＬ素子は透明電極フィルム４４の背面に形成された透明電極層４５の背面に発光層４７、誘電体層４８、背面電極層４９が形成してある。接続電極部となる範囲は発光層４７の形成が除去されるが、この範囲には誘電体層４８が充填されて透明電極層４５と背面電極層４９との接触を遮断している。熱圧着により導電性接着剤４２ｂを介して接続パターンと背面電極層４９とを電気的に導通可能としてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、各電極部と接続パターンとを熱圧着により接続する際に、圧着用の熱ごてが押し付けられた部分が１６０°Ｃ以上の高温に加熱されるため、残留剥離応力及び外的剥離力によって透明電極層側の電極部に亀裂が生じたり、透明電極層と電極部との積層境界が剥離したりすることにより導通不良の原因となることがある。そして背面電極層側の電極部においても、残留剥離応力及び外的剥離力によって透明電極層と背面電極層との境界に剥離を生じることがある。
【０００７】
また、従来技術においては、ＥＬ素子を回路基板に固着するための固着位置と各電極部と回路パターンの接続位置とは別のものとして構成されているが、これはそれぞれの接合のための工程を要するため製造コストを上昇させる原因となっている。さらに、電極部と固着部とを別々にしてあるためスペース的に不利となり、バランスのとれた固着ができないために、ＥＬ素子と回路基板との固着が不安定なものとなる原因となっている問題もある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明のＥＬモジュールは、ＥＬ素子と、このＥＬ素子又は当該ＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路が搭載してある回路基板とを電気的に接続する透明電極層側の接続電極部及び背面電極層側の接続電極部に軟質の絶縁樹脂層を所定の２か所に互いに分離させて設け、一方の絶縁樹脂層上に透明電極層と導通する接続電極部を設け、他方の絶縁樹脂層上に背面電極層と導通する接続電極部を設けてある。これらの絶縁樹脂層は、回路基板の接続パターンと各接続電極部とを残留剥離応力及び外的剥離力に対して、接続電極部の剥離を防止してＥＬモジュールの品質を向上させるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のＥＬモジュールは、透明電極フィルム上に形成した透明電極層に、発光層、誘電体層、背面電極層を順次積層形成してなるＥＬ素子と、このＥＬ素子又は当該ＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路が搭載してあり少なくとも一部がＥＬ素子と重なり合うように配置される回路基板とからなるもので、透明電極層に形成された接続電極部と背面電極層に形成された接続電極部とは、回路基板に設けてあるＥＬ素子用の１対の接続パターンにそれぞれ電気的に接続してあるとともに両接続電極部はＥＬ素子の互いに対向する両側部に設けてある。
【００１０】
上記したＥＬ素子の透明電極層上には、軟質の絶縁樹脂層を所定の２箇所に互いに分離させて設け、一方の絶縁樹脂層上に透明電極層と導通する接続電極部を、他方の絶縁樹脂層上に背面電極層と導通する接続電極部をそれぞれ設ける。両接続電極部は回路基板の１対の接続パターンとそれぞれ熱圧着によって固着するとともに電気的に接続する。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例の要部の背面を回路基板を除去して示すものである。本実施例におけるＥＬモジュールは、ＥＬ素子又は当該ＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路を搭載してなる回路基板１の上にＥＬ素子２を重ね合わせたものから構成されている（図２参照）。ＥＬ素子２の両側部の対向する位置には、回路基板１とＥＬ素子２とを導通させるとともにこれらの両者を接合する接続電極部３ａ，３ｂが設けてある。図２はこれらの各接続電極部３ａ，３ｂを拡大して示したものである。
【００１２】
ＥＬ素子２は、前面側の透明電極フィルム４の背面に透明電極層４ａが形成してあり、さらその背面に発光層５、誘電体層６、背面電極層７を順次積層したものからなる。透明電極フィルム４はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートからなり、透明電極層４ａは、透明電極フィルム４の背面にＩＴＯを蒸着することにより形成してある。また、発光層５は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）に銅をドープしてなる発光体とフッ素樹脂バインダーとを混練してなるインクを用いて印刷により所定の範囲に形成してある。そして誘電体層６はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３ ）の高誘電体にバインダを混練してなるインクを用いた印刷により形成してある。さらに、背面電極層７はカーボン粉末とバインダとを混練してなるインクを用いて印刷することにより形成してある。
【００１３】
回路基板１は絶縁板の前面に回路パターン（図示略）が形成してあるとともに、この回路パターンに導通する回路素子（図示略）をこの回路パターンの背面側に実装して駆動回路を構成している。回路基板１の前面には、駆動回路と導通する１対の接続パターン（図示略）が設けてある。１対の接続パターンは回路基板１の両側部に対向するように位置させてあり、これらの各接続パターン上にはＥＬ素子２の接続電極部３ａ，３ｂが導電性接着剤８ａ、８ｂを介してそれぞれ熱圧着によって電気的に接合してある。
【００１４】
回路基板１とＥＬ素子２との接続構造は、図１の左側では図２（ａ）に示すように、一方の接続パターンと対応する位置の透明電極層４ａの背面に軟質の絶縁樹脂層１０ａを形成してある。絶縁樹脂層１０ａは、液状のポリエステル樹脂またはビニル樹脂を印刷によって形成してあり、かつ透明電極層４ａとの接合性が高い性質を有している。絶縁樹脂層１０ａの背面に背面電極層７と同一のインクによって導電層１１を形成してあり、透明電極層４ａと導電層１１とは絶縁樹脂層１０ａの印刷部以外の領域で導通させてある。回路基板１上の一方の接続パターンと透明電極層４ａとは導電層１１及び導電性接着剤８ａを介して電気的に導通可能となっている。また、これと同時に回路基板１とＥＬ素子２とは導電性接着剤８ａにより固着されている。
【００１５】
図１の右側の接続電極部３ｂは図２（ｂ）に示すように、回路基板１の他方の接続パターンと対向する位置に軟質の絶縁樹脂層１０ｂが形成してある。絶縁樹脂層１０ｂは、透明電極層４ａの背面に形成されている発光層５及び誘電体層６を分離して、発光部を２つに分けている。絶縁樹脂層１０ｂ及び誘電体層６の背面には背面電極層７が形成してある。すなわち、透明電極層４ａ上には、軟質の絶縁樹脂層１０ａ，１０ｂが所定の２箇所に互いに分離させて設けてある。
【００１６】
接続電極部３ｂの背面電極層７の背面は導電性接着剤８ｂによって回路基板１の前面に固着されているとともに、他方の接続パターンと背面電極層７とは電気的に導通可能となっている。なお、ここに形成してある絶縁樹脂層１０ｂは上記した絶縁樹脂層１０ａと同様のものである。
【００１７】
ＥＬ素子２を回路基板１に接合する工程では、回路基板１上の接続パターン１０ａ，１０ｂに、ＥＬ素子２の接続電極部３ａ，３ｂをそれぞれ重ね合わせて対向させ、両接続電極部３ａ，３ｂの背面の透明電極フィルム４側を熱ゴテとしての突起状の熱圧着治具で１６０度°Ｃ以上の温度の熱を加えながら押圧し、導電性接着剤８ａ，８ｂを溶かし、この後に熱圧着治具を透明電極フィルム４から開放する。これによって、温度が下がり、導電性接着剤８ａ，８ｂが固化する際に回路基板１とＥＬ素子２とを固着している。絶縁樹脂層１０ａは、透明電極フィルム４に熱圧着治具で熱を加えながら押圧してもＩＴＯからなる透明電極層４ａに亀裂を生じさせたり、剥離させたりしないようにする働きをする。
【００１８】
本実施例では、ＥＬモジュールをＥＬ素子と回路基板との結合体として説明してあるが、回路基板以外にＥＬ素子とフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）や金属リードその他の接続手段との結合体としてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ＥＬ素子の両側部の対向する位置に接続電極部が設けてあり、各接続電極部における透明電極層の背面に軟質の絶縁樹脂層を形成して、透明電極層の剥離を生じ難くしてあるので、ＥＬモジュールの故障を少なくし、寿命を長くすることが可能となる。さらに、回路基板とＥＬ素子とを電気的に接続すると同時に物理的に接合するものであるため、工程が簡単となるのでＥＬモジュールの製造コストの低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＬモジュールの回路基板を除去した要部の背面図である。
【図２】接続電極部の構成を示すもので（ａ）は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図３】従来例のＥＬモジュールの接続電極部の構造を示すもので、（ａ）は透明電極層側、（ｂ）は背面電極層側の各接続部の断面図である。
【符号の説明】
１ 回路基板
２ ＥＬ素子
３ａ，３ｂ 接続電極部
４ 透明電極フィルム
４ａ 透明電極層
５ 発光層
６ 誘電体層
７ 背面電極層
１０ａ，１０ｂ 絶縁樹脂層
【発明の技術分野】
本発明はＥＬ素子と回路基板等とを結合してなるＥＬモジュールに関するものである。
【従来の技術】
【０００２】
ＥＬ素子は前面に位置する透明電極フィルムの背面にＩＴＯからなる透明電極層を形成し、その背面に発光層、誘電体層、背面電極層を順次形成したものからなる。そして透明電極層及び背面電極層に設けられた各電極部をＥＬ素子又はこのＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路が搭載してある回路基板の回路パターンやフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）に接続することにより導通可能としてある。
【０００３】
このようにしてＥＬ素子と回路基板等とを一体に結合したものがＥＬモジュールとして各種の電子機器に組み込まれている。例えば携帯電話機のスイッチキーや表示部のバックライトとしてＥＬ素子が多く採用されているが、ＥＬ素子は駆動回路を備えた回路基板に固着され、上記した各電極部が回路基板の接続パターンに接続されることにより導通可能としてある。
【０００４】
図３は、このようなＥＬモジュールの各電極部における接続構造を示したものであり、（ａ）は透明電極層側の電極部４３ａを示し、（ｂ）は背面電極側の電極部４３ｂを示している。回路基板４１の前面（図３上面）にはそれぞれ接続パターン（図示略）が設けてあり、その上に導電性接着剤４２ａを介してＥＬ素子が固着してある。ＥＬ素子を構成する透明電極フィルム４４の背面側には透明電極層４５が形成してあり、電極部４３ａとなる部分にはさらにこの背面側に導電層４６が形成してある。電極部４３ａに熱ごてを押し付けて導電性接着剤４２ａを介して接続パターンと透明電極層４５とを電気的に導通可能としてある。
【０００５】
同図（ｂ）は背面電極層側の電極部４３ｂを示してある。回路基板４１上における透明電極層側の電極部４３ａとは別の位置に設けられた接続パターン上に導電性接着剤４２ｂを介してＥＬ素子が圧着してある。ＥＬ素子は透明電極フィルム４４の背面に形成された透明電極層４５の背面に発光層４７、誘電体層４８、背面電極層４９が形成してある。接続電極部となる範囲は発光層４７の形成が除去されるが、この範囲には誘電体層４８が充填されて透明電極層４５と背面電極層４９との接触を遮断している。熱圧着により導電性接着剤４２ｂを介して接続パターンと背面電極層４９とを電気的に導通可能としてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、各電極部と接続パターンとを熱圧着により接続する際に、圧着用の熱ごてが押し付けられた部分が１６０°Ｃ以上の高温に加熱されるため、残留剥離応力及び外的剥離力によって透明電極層側の電極部に亀裂が生じたり、透明電極層と電極部との積層境界が剥離したりすることにより導通不良の原因となることがある。そして背面電極層側の電極部においても、残留剥離応力及び外的剥離力によって透明電極層と背面電極層との境界に剥離を生じることがある。
【０００７】
また、従来技術においては、ＥＬ素子を回路基板に固着するための固着位置と各電極部と回路パターンの接続位置とは別のものとして構成されているが、これはそれぞれの接合のための工程を要するため製造コストを上昇させる原因となっている。さらに、電極部と固着部とを別々にしてあるためスペース的に不利となり、バランスのとれた固着ができないために、ＥＬ素子と回路基板との固着が不安定なものとなる原因となっている問題もある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明のＥＬモジュールは、ＥＬ素子と、このＥＬ素子又は当該ＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路が搭載してある回路基板とを電気的に接続する透明電極層側の接続電極部及び背面電極層側の接続電極部に軟質の絶縁樹脂層を所定の２か所に互いに分離させて設け、一方の絶縁樹脂層上に透明電極層と導通する接続電極部を設け、他方の絶縁樹脂層上に背面電極層と導通する接続電極部を設けてある。これらの絶縁樹脂層は、回路基板の接続パターンと各接続電極部とを残留剥離応力及び外的剥離力に対して、接続電極部の剥離を防止してＥＬモジュールの品質を向上させるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のＥＬモジュールは、透明電極フィルム上に形成した透明電極層に、発光層、誘電体層、背面電極層を順次積層形成してなるＥＬ素子と、このＥＬ素子又は当該ＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路が搭載してあり少なくとも一部がＥＬ素子と重なり合うように配置される回路基板とからなるもので、透明電極層に形成された接続電極部と背面電極層に形成された接続電極部とは、回路基板に設けてあるＥＬ素子用の１対の接続パターンにそれぞれ電気的に接続してあるとともに両接続電極部はＥＬ素子の互いに対向する両側部に設けてある。
【００１０】
上記したＥＬ素子の透明電極層上には、軟質の絶縁樹脂層を所定の２箇所に互いに分離させて設け、一方の絶縁樹脂層上に透明電極層と導通する接続電極部を、他方の絶縁樹脂層上に背面電極層と導通する接続電極部をそれぞれ設ける。両接続電極部は回路基板の１対の接続パターンとそれぞれ熱圧着によって固着するとともに電気的に接続する。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例の要部の背面を回路基板を除去して示すものである。本実施例におけるＥＬモジュールは、ＥＬ素子又は当該ＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路を搭載してなる回路基板１の上にＥＬ素子２を重ね合わせたものから構成されている（図２参照）。ＥＬ素子２の両側部の対向する位置には、回路基板１とＥＬ素子２とを導通させるとともにこれらの両者を接合する接続電極部３ａ，３ｂが設けてある。図２はこれらの各接続電極部３ａ，３ｂを拡大して示したものである。
【００１２】
ＥＬ素子２は、前面側の透明電極フィルム４の背面に透明電極層４ａが形成してあり、さらその背面に発光層５、誘電体層６、背面電極層７を順次積層したものからなる。透明電極フィルム４はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートからなり、透明電極層４ａは、透明電極フィルム４の背面にＩＴＯを蒸着することにより形成してある。また、発光層５は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）に銅をドープしてなる発光体とフッ素樹脂バインダーとを混練してなるインクを用いて印刷により所定の範囲に形成してある。そして誘電体層６はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３ ）の高誘電体にバインダを混練してなるインクを用いた印刷により形成してある。さらに、背面電極層７はカーボン粉末とバインダとを混練してなるインクを用いて印刷することにより形成してある。
【００１３】
回路基板１は絶縁板の前面に回路パターン（図示略）が形成してあるとともに、この回路パターンに導通する回路素子（図示略）をこの回路パターンの背面側に実装して駆動回路を構成している。回路基板１の前面には、駆動回路と導通する１対の接続パターン（図示略）が設けてある。１対の接続パターンは回路基板１の両側部に対向するように位置させてあり、これらの各接続パターン上にはＥＬ素子２の接続電極部３ａ，３ｂが導電性接着剤８ａ、８ｂを介してそれぞれ熱圧着によって電気的に接合してある。
【００１４】
回路基板１とＥＬ素子２との接続構造は、図１の左側では図２（ａ）に示すように、一方の接続パターンと対応する位置の透明電極層４ａの背面に軟質の絶縁樹脂層１０ａを形成してある。絶縁樹脂層１０ａは、液状のポリエステル樹脂またはビニル樹脂を印刷によって形成してあり、かつ透明電極層４ａとの接合性が高い性質を有している。絶縁樹脂層１０ａの背面に背面電極層７と同一のインクによって導電層１１を形成してあり、透明電極層４ａと導電層１１とは絶縁樹脂層１０ａの印刷部以外の領域で導通させてある。回路基板１上の一方の接続パターンと透明電極層４ａとは導電層１１及び導電性接着剤８ａを介して電気的に導通可能となっている。また、これと同時に回路基板１とＥＬ素子２とは導電性接着剤８ａにより固着されている。
【００１５】
図１の右側の接続電極部３ｂは図２（ｂ）に示すように、回路基板１の他方の接続パターンと対向する位置に軟質の絶縁樹脂層１０ｂが形成してある。絶縁樹脂層１０ｂは、透明電極層４ａの背面に形成されている発光層５及び誘電体層６を分離して、発光部を２つに分けている。絶縁樹脂層１０ｂ及び誘電体層６の背面には背面電極層７が形成してある。すなわち、透明電極層４ａ上には、軟質の絶縁樹脂層１０ａ，１０ｂが所定の２箇所に互いに分離させて設けてある。
【００１６】
接続電極部３ｂの背面電極層７の背面は導電性接着剤８ｂによって回路基板１の前面に固着されているとともに、他方の接続パターンと背面電極層７とは電気的に導通可能となっている。なお、ここに形成してある絶縁樹脂層１０ｂは上記した絶縁樹脂層１０ａと同様のものである。
【００１７】
ＥＬ素子２を回路基板１に接合する工程では、回路基板１上の接続パターン１０ａ，１０ｂに、ＥＬ素子２の接続電極部３ａ，３ｂをそれぞれ重ね合わせて対向させ、両接続電極部３ａ，３ｂの背面の透明電極フィルム４側を熱ゴテとしての突起状の熱圧着治具で１６０度°Ｃ以上の温度の熱を加えながら押圧し、導電性接着剤８ａ，８ｂを溶かし、この後に熱圧着治具を透明電極フィルム４から開放する。これによって、温度が下がり、導電性接着剤８ａ，８ｂが固化する際に回路基板１とＥＬ素子２とを固着している。絶縁樹脂層１０ａは、透明電極フィルム４に熱圧着治具で熱を加えながら押圧してもＩＴＯからなる透明電極層４ａに亀裂を生じさせたり、剥離させたりしないようにする働きをする。
【００１８】
本実施例では、ＥＬモジュールをＥＬ素子と回路基板との結合体として説明してあるが、回路基板以外にＥＬ素子とフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）や金属リードその他の接続手段との結合体としてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ＥＬ素子の両側部の対向する位置に接続電極部が設けてあり、各接続電極部における透明電極層の背面に軟質の絶縁樹脂層を形成して、透明電極層の剥離を生じ難くしてあるので、ＥＬモジュールの故障を少なくし、寿命を長くすることが可能となる。さらに、回路基板とＥＬ素子とを電気的に接続すると同時に物理的に接合するものであるため、工程が簡単となるのでＥＬモジュールの製造コストの低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＬモジュールの回路基板を除去した要部の背面図である。
【図２】接続電極部の構成を示すもので（ａ）は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図３】従来例のＥＬモジュールの接続電極部の構造を示すもので、（ａ）は透明電極層側、（ｂ）は背面電極層側の各接続部の断面図である。
【符号の説明】
１ 回路基板
２ ＥＬ素子
３ａ，３ｂ 接続電極部
４ 透明電極フィルム
４ａ 透明電極層
５ 発光層
６ 誘電体層
７ 背面電極層
１０ａ，１０ｂ 絶縁樹脂層
Claims (1)
- 透明電極フィルム上に形成した透明電極層に、発光層、誘電体層、背面電極層を順次積層形成してなるＥＬ素子と、このＥＬ素子又は当該ＥＬ素子に接続してある携帯用電子機器の駆動回路が搭載してあり少なくとも一部が上記ＥＬ素子と重なり合うように配置される回路基板とからなり、
上記透明電極層上には、軟質の絶縁樹脂層が所定の２箇所に互いに分離させて設けてあり、
一方の上記絶縁樹脂層上には上記透明電極層と導通する接続電極部が、他方の上記絶縁樹脂層上には上記背面電極層と導通する接続電極部がそれぞれ設けてあり、
上記両接続電極部は、上記回路基板の１対の接続パターンとそれぞれ熱圧着によって電気的に接続されている
ことを特徴とするＥＬモジュール。
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