JP2009523297A - エレクトロルミネセント装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのエレクトロルミネセント光源２と、エレクトロルミネセント光源２を駆動する少なくとも１つの電子部材３であって、前記エレクトロルミネセント装置２から離間されるべきであるような仕方で配されている電子部材３とを有するエレクトロルミネセント装置７であって、エレクトロルミネセント光源２と電子部材３との間の電気的接続が、導電性領域８２及び少なくとも１つの電気的絶縁表面８１を有する可撓性薄膜８によって成されているエレクトロルミネセント装置７である。

Description

本発明は、可撓性の導電性薄膜を有するエレクトロルミネセント装置に関する。

エレクトロルミネセント光源は、非常に効果的なものであり、例えば、自動車産業におけるような、指示灯及び他の分野のために、広範囲の用途に使用されている。用途が平坦な装置を要求する場合、エレクトロルミネセント光源は、典型的には前記のような制御電子機器を担持しているプリント回路基板(ＰＣＢ)上に直接的に配されている。しかしながら、広い面積のＰＣＢのため、この種の配置の二次元限界は、前記のような小さいエレクトロルミネセント光源の二次元限界よりもかなり大きい。幾つかの用途において、例えば、自動車のヘッドライトにおけるビームをガイドするためのリフレクタの配置のような、光学システムが、前記エレクトロルミネセント光源の周りに必要とされる。これらの場合において、前記エレクトロルミネセント光源は、前記のようなＰＣＢが、自身の大きい寸法により、前記のような光路内に入ってしまうため、もはや、前記ＰＣＢ上に直接的に配されることはできない。この場合、前記ＰＣＢとの電気的接触は、通常、前記エレクトロルミネセント光源（ＥＬ光源）及び前記ＰＣＢの端子に、はんだ付けされているワイヤによって作られている。特定の用途において、この種のワイヤ接続は、前記ＰＣＢに到達するように、数センチメートルの非常に長い直径に渡って走らされなければならない。あまり可撓性がない前記ワイヤの機械的応力の下に配されている、前記ワイヤの破断又ははんだ接続の分離は、この種の配置における故障の主な原因の１つである。

高い輝度を与えるように意図されているエレクトロルミネセント装置において、前記エレクトロルミネセント光源は、劣化現象が、動作中に生じるのを防止するために冷却されなければならない。取り付けがＰＣＢ上におけるものである場合、このことは、前記ＰＣＢが、前記ＰＣＢと接触して配されているヒートシンクからの十分な熱放散を保証するための複雑な仕方において構成されなければならないことを意味する。前記ＰＣＢから離間されるべきであるような仕方で配されているエレクトロルミネセント光源の場合、冷却は、前記エレクトロルミネセント光源を前記ヒートシンク上に取り付けることによって保証されることができる。しかしながら、前記のような取り付けの方法は、典型的には、接着結合によるものであるが、前記エレクトロルミネセント光源が、前記ヒートシンクから電気的に絶縁されていることを保証しなくてはならない。このことは、通常、適切な厚さの接着層によって達成される。しかしながら、良好な冷却のためには、前記ヒートシンクと前記エレクトロルミネセント光源との間の前記層が、可能な限り薄いことが望ましい。

従って、本発明の目的は、空間において互いに離間されているＰＣＢ及びエレクトロルミネセント光源を有するエレクトロルミネセント装置であって、長い寿命と低い故障率と及び簡潔な仕方で嵌合されることができることとにおいて顕著であるエレクトロルミネセント装置を提供することにある。

この目的は、少なくとも１つのエレクトロルミネセント光源と、前記エレクトロルミネセント光源を駆動する少なくとも１つの電子部材であって、前記前記エレクトロルミネセント光源から離間されているような仕方で配されている電子部材とを有するエレクトロルミネセント装置であって、前記エレクトロルミネセント光源と前記電子部材との間の電気的接続が、導電性領域及び少なくとも１つの電気的絶縁表面を有する可撓性薄膜によって成されているエレクトロルミネセント装置によって達成される。電気的接触を作るためにはんだ付けされなければならないワイヤを回避することにより、自身の寿命に渡る前記光源の信頼性が向上されると同時に、三次元において構成されている何らかの所望のエレクトロルミネセント装置への嵌合の点における柔軟性を提供する。この場合、前記電子部材は、電源及び／又はＰＣＢを有することができる。

関係付けられている部材の数（特にプラグアンドソケット接続）が減少されるのを可能にするために、離間されている要素を接続するための上方および下方ポリアミド薄膜と導電性の銅のコア（導電性領域とも称される）とを有する層構造を持つ可撓性の導電性薄膜が、知られている。前記のような従来技術の当業者に、前記のような従来技術において、エレクトロルミネセント装置における（特に、エレクトロルミネセント装置における機械的応力によって生じるワイヤの破断を回避するために）これらの薄膜の使用を提案するヒントは、何ら与えられていない。

前記のような可撓性薄膜が、ヒートシンクと前記エレクトロルミネセント光源との間の適切な熱的接触を作るのに適している場合、有利である。高い輝度が必要とされる用途におけるエレクトロルミネセント光源は、良好に冷却され、熱誘発劣化現象が生じるのを防止する必要がある。

前記可撓性薄膜の厚さが、６０μｍ未満である場合、特に有利である。前記可撓性薄膜における熱伝導率は、特に、前記可撓性薄膜の層としての厚さに依存する。

前記可撓性薄膜の伝導領域の厚さが、前記可撓性薄膜の厚さの４０％よりも大きい場合、更に有利である。前記薄膜における熱伝導率は、前記伝導領域の厚さが、前記可撓性薄膜の厚さを表すことに比例して、増大する。この場合において特に有利なのは、銅、銀及び金を含む群からの少なくとも１つの材料から作られている伝導領域である。これらの素子は、良好な導電性を有すると共に、非常に高い熱伝導率を有するからである。

前記可撓性薄膜が、６０Ｖ未満の電圧の用途の目的のものである場合も、有利である。エレクトロルミネセント光源の低い動作電圧のために、前記薄膜の設計は、熱伝導率特性に関して、より良好に最適化されることができる。

好適実施例において、前記電子部材は、前記可撓性薄膜上に配される。特に好適な実施例において、前記可撓性薄膜は、少なくとも部分的にヒートシンク上に配され、これにより、例えば、前記電子部材のような、前記薄膜上に配されている物が、冷却されることができる。

非常に、特に好適な実施例において、前記可撓性薄膜は、前記エレクトロルミネセント光源と前記ヒートシンクとの間に配される。この仕方において、前記ヒートシンク（典型的には、金属から作られている）と前記エレクトロルミネセント光源との間に得られるものは、一方での電気的絶縁と、他方での熱伝導接続とである。前記エレクトロルミネセント光源の冷却は、前記ヒートシンクと前記エレクトロルミネセント光源との間の介在層の厚さに比例する。前記エレクトロルミネセント光源を電気的に絶縁すると同時に、適所に固定するために典型的に使用されるのは、１００μｍよりも大きい厚さの接着層である。これは、前記のような場合において、可撓性薄膜は、自身の小さい厚さのために、熱的接触を作ること手段として有利である。

この場合において、前記可撓性薄膜をヒートシンクに固定するのに適している接着層が、前記可撓性薄膜の前記絶縁表面上に配される場合、有利である。このようにして、前記エレクトロルミネセント装置は、三次元の構成の物体に、好ましくはヒートシンクに、容易に固定されることができる。更なる好適実施例において、前記可撓性薄膜は、前記電子部材を設けるための第１の厚さの少なくとも１つの第１の領域と、前記エレクトロルミネセント光源を設けるための、前記第１の厚さよりも小さい第２の厚さの少なくとも１つの第２の領域とを有している。前記電子部材への信頼できる接続が、前記可撓性薄膜の破壊又は分裂のリスクを何ら伴うことなく成されることが保証されることができる。

特に好適な実施例において、少なくとも１つの電子部材は、前記可撓性薄膜内に組み込まれる。

本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。

図１は、電子部材３（典型的には、ＰＣＢの形態で生成される制御電子機器）とエレクトロルミネセント光源２との間の電気的接続が、はんだ付けされたワイヤ４によって成されている、従来技術エレクトロルミネセント装置１を示している。エレクトロルミネセント光源２と電子部材３との間の離間に対する条件は、前記装置が、例えば、前記のような自動車のヘッドライトにおけるビームをガイドするために前記エレクトロルミネセント光源の周りに配されているミラーシステムに対する必要性を満たさなければならないという特別な光学的要件によって設定されることができる。電子部材３及びエレクトロルミネセント光源２は、設計に依存して、１つ以上のヒートシンクの形状を取り得る本体５及び６上に配されている。高い輝度が必要とされる用途において、少なくとも本体６は、エレクトロルミネセント光源２の動作の間に生成される熱が、エレクトロルミネセント光源２の放出特性が劣化されるのを防止するために、適切な程度まで放散されることができるような、ヒートシンクでなければならない。

図１に示されているものとは対照的に、この種のエレクトロルミネセント装置は、２つ以上のエレクトロルミネセント光源を有することもできる。本体５及び６の他の形態、並びに電子部材３及びエレクトロルミネセント光源２の空間における他の配置も可能である。

図２は、電子部材３（典型的には、ＰＣＢの形態で生成される制御電子機器）とエレクトロルミネセント光源２との間の電気的接続が、伝導領域及び少なくとも１つの電気的絶縁表面を有している可撓性薄膜８によってなされている、本発明によるエレクトロルミネセント装置７を示している。前記可撓性薄膜は、この場合、例えば、はんだ接続によって、電子部材３に接続されている。エレクトロルミネセント光源２の可撓性薄膜８への接続は、例えば、同様に、はんだ付けによってなされることもできる。エレクトロルミネセント光源２は、この場合において、可撓性薄膜８に直接的に設けられることもでき、これは、電気的駆動を設けることも意味し、薄膜８は、エレクトロルミネセント光源の下方が本体６から電気的に絶縁されていることも保証し、例えば、前記のような金属のヒートシンクの形態において生成される。他の実施例において、前記可撓性薄膜は、前記エレクトロルミネセント光源の下方に切り抜きを有することもできる。

プラグアンドソケット接続のような、部材の数を減少するために使用される薄膜は、例えば、通常、非常に堅く、厚いものであり、典型的には８０μｍと１２０μｍとの間の厚さのものであり、このことは、前記のような薄膜が、高く構造化されている支持表面に設けられることを困難なものにする。可撓性薄膜８の構造の例が、図３に示されている。前記薄膜は、表面８３及び８１によって周囲から電気的に絶縁されている伝導性の金属芯８２を有している。前記金属芯は、典型的には、１７．５μｍと３５μｍとの間の厚さを有する薄い層の形態で生成される。表面８１及び８３の厚さは、典型的には、１２．５μｍと２５μｍとの間である。なぜならば、他の用途とは対照的に、６０Ｖよりも低い駆動電圧のみが、エレクトロルミネセント光源を動作させるのに必要とされ、表面８１及び８３と伝導性の芯８２との両方は、より薄くされることができ、従って、本発明による薄膜８が、６０μｍ以下の特に有利な厚さにおいて生成されることを可能にする。前記伝導性の芯は、この場合において構造化されていても良く、従って、例えば、個々の、互いに分離されている平らな導体を有していても良い。適切な構造化によって、接続が、２つ以上のエレクトロルミネセント光源になされることも可能にされることもできる。

好適実施例において、前記薄膜を介する熱伝導率が増加されることを可能にするために、可撓性薄膜８内の前記導電性の金属芯の厚さは、可撓性薄膜８の厚さ（表面８１及び８３の厚さと金属芯８２の厚さとの合計を意味している）の４０％よりも大きい。前記熱伝導率を更に増加させるためには、前記金属芯が、例えば銅、銀又は金のような（３００Ｋにおいて、３．１Ｗ／(ｃｍ ｘ Ｋ)と４．３Ｗ(ｃｍ ｘ Ｋ)との間の熱伝導率を有する）、高い熱伝導率を持つ材料によって構成されている場合が、有利である。前記金属芯は、この場合において、これらの材料の１つ以上を有することができる。

図４は、図２を超えて特に好ましい実施例を示している。なぜならば、この場合において非常に多くの前記電子部材が、前記可撓性薄膜上に配されており、従って、前記薄膜の前記電子部材への何らかの後続する接続の必要性がないからである。この種の配置の有利な点は、エレクトロルミネセント装置７が、三次元で構成されている本体５及び／又は６に取り付けられる前に、全ての前記電気的接続が作られることにある。

図５に示されているように、可撓性薄膜８は、三次元において構成されている本体への適用のために準備されている形態において生成されている。生成された表面は、この種の本体に嵌合される前、多かれ少なかれ平坦であり、電子部材３及びエレクトロルミネセント光源２は、この表面において、このことが三次元において構成されている本体５及び６への嵌合の後になされなければならない場合におけるものよりも、かなり簡単な工程によって、可撓性薄膜８に接続されることができる。

好適実施例において、可撓性薄膜８は、この場合、第１の厚さの少なくとも１つの第１の領域８４と、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さの少なくとも１つの第２の領域８５とを有している。このようにして、一方では、信頼できる接続が、前記可撓性薄膜の破壊又は前記第１の領域における切断のリスクを伴うことなく、前記のような電子部材に対して可能になると共に、エレクトロルミネセント光源が、ヒートシンクの形態において、本体６との良好な熱的接触において、前記第２の領域内に配されることが可能になる。絶縁表面８１を持つ前記第２の領域の最小の厚さは、エレクトロルミネセント光源２と本体５及び／又は本体６から電気的に絶縁されているべきである可撓性薄膜８の導電性芯８２とに対する要件によって設定される。可撓性薄膜８の第２の領域８５は、少なくともエレクトロルミネセント光源２と本体６との間の領域を越えて延在している。しかしながら、図５に示されているように、前記第２の領域は、可撓性薄膜８の他の領域を越えて延在することもできる。

特に好適な実施例において、エレクトロルミネセント光源２への接続をなすための前記のような平らな導体（図示略）に加えて、コイルのような（図５を参照されたい）少なくとも１つの電子部材９が、可撓性薄膜８内に組み込まれている。

前記のような図面及び記載によって明らかにされた実施例は、本発明によるエレクトロルミネセント装置の単なる例であって、添付請求項をこれらの例に限定するものであるとみなしてはならない。当業者にとって、可能な代替的な実施例が存在し、これらも、添付請求項によって与えられている保護の範囲によって覆われているものである。前記可撓性薄膜は、種々の構成の本体と、２つ以上の電子部材及び２つ以上のエレクトロルミネセント光源とを有する種々の配置に関して、ここで示されていない他の幾何学的配置のものであっても良い。従属請求項に付されている番号は、前記のような請求項の他の組み合わせが本発明の有利な実施例を表現するものではないと示唆するものではない。

従来技術のエレクトロルミネセント装置を示している。 可撓性薄膜を有する本発明によるエレクトロルミネセント装置を示している。 前記可撓性薄膜における断面である。 本発明によるエレクトロルミネセント装置の更なる実施例を示している。 前記可撓性薄膜の更なる実施例を示している。

Claims (12)

1. 少なくとも１つのエレクトロルミネセント光源と前記エレクトロルミネセント光源を駆動する少なくとも１つの電子部材とを有するエレクトロルミネセント装置であって、前記電子部材は、前記エレクトロルミネセント光源から離間されるような仕方で配されており、前記エレクトロルミネセント光源と前記電子部材との間の電気的接続は、導電性領域及び少なくとも１つの電気的絶縁表面を有する可撓性薄膜によって作られている、エレクトロルミネセント装置。
2. 前記可撓性薄膜は、ヒートシンクと前記エレクトロルミネセント光源との間の適切な熱的接触を作るのに適していることを特徴とする、請求項１に記載のエレクトロルミネセント装置。
3. 前記可撓性薄膜は、６０μｍ未満の厚さであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のエレクトロルミネセント装置。
4. 前記可撓性薄膜の前記導電性領域の厚さは、前記可撓性薄膜の厚さの４０％よりも大きいことを特徴とする、請求項３に記載のエレクトロルミネセント装置。
5. 前記導電性領域は、銅、銀及び金を含む群からの少なくとも１つの材料によって構成されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載のエレクトロルミネセント装置。
6. 前記可撓性薄膜は、６０Ｖ以下の電圧の印加のためのものであることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載のエレクトロルミネセント装置。
7. 前記電子部材は前記可撓性薄膜上に配されていることを特徴とする、請求項１乃至６の何れか一項に記載のエレクトロルミネセント装置。
8. 前記可撓性薄膜は、少なくとも部分的にヒートシンク上に配されていることを特徴とする、請求項１乃至７の何れか一項に記載のエレクトロルミネセント装置。
9. 前記可撓性薄膜は、前記エレクトロルミネセント光源と前記ヒートシンクとの間に配されていることを特徴とする、請求項１乃至８の何れか一項に記載のエレクトロルミネセント装置。
10. 前記可撓性薄膜をヒートシンクに固定するのに適している接着層が、前記可撓性薄膜の前記絶縁表面上に配されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載のエレクトロルミネセント装置。
11. 前記可撓性薄膜が、前記電子部材設けるための、第１の厚さの少なくとも１つの第１の領域と、前記エレクトロルミネセント光源を設けるための、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さの少なくとも１つの第２の領域とを有することを特徴とする、請求項１乃至１０の何れか一項に記載のエレクトロルミネセント装置。
12. 少なくとも１つの電子部材が、前記可撓性薄膜内に組み込まれていることを特徴とする、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のエレクトロルミネセント装置。

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