JP3056471B2 - エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面（２次元）的
な光源として種々の電子機器等に使用されるエレクトロ
ルミネセンス（以下、ＥＬと称する）素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＥＬ素子は、薄い蛍光体層の両
面にフィルム状電極を配置することで、薄いフィルム状
に形成することが可能であるため、２次元的な面発光素
子として、電子デバイスや電子機器用光源のみならず、
最近では看板、ウインドディスプレイなどの種々の標識
といったデザイン素材等にも使用されるようになってい
る。

【０００３】このようなＥＬ素子は、従来、例えば図６
に示すような構造を有する。すなわち、下部電極層１、
この下部電極層１の上に絶縁層２、この絶縁層２の上に
発光層３、発光層３の上に上部電極層４を有し、この上
部電極層４上に上部保護膜５及び下部電極層１の下に下
部保護膜６を有するＥＬ素子７が、通常用いられてい
る。

【０００４】このような、ＥＬ素子７を発光させるため
には、上部電極層４と下部電極層１との間に電圧を印加
する必要があり、そのためには、上部電極層４と下部電
極層１とから、それぞれ電源接続用のリード線を引き出
す必要がある。そして、例えば、図６に示すような断面
を有するＥＬ素子７の場合、図７の円で囲んだ部分の
ａ、ｂ、ｃ、またはｄのいずれかの部位から、例えば、
図８及び図９に示すように、１または２か所を選択して
端子部とするのが通常である。

【０００５】例えば、図８は、図７のｂの位置にリード
線を半田づけした場合である。そのためには、図８に示
すように、上部電極層４に上部電極端子片４ａ、下部電
極層１に下部電極端子片１ａをそれぞれ形成しなければ
ならない。ところが、この場合、上部電極端子片４ａと
下部電極端子片１ａとが上下に重なっているため、上部
電極端子片４ａからのリード線と下部電極端子片１ａと
が接触しないように電気的に絶縁する必要がある。そこ
で、例えば図８に示すように、絶縁層２にＴ字型等の特
殊な形状の延出片２ａを形成してこれを下部電極端子片
１ａ上に配設することが考えられるが、延出片２ａの加
工が非常に煩雑であるという欠点がある。

【０００６】さらに、図７及び図８から理解されるよう
に、電源との接続のための端子部は基本的に１か所であ
るため、平面状のＥＬ素子を好みの形状にカットする場
合、この端子部を外してカットすることはできず、ＥＬ
素子をカットする際の形状がどうしても制約されてしま
い、好みにあった形状にＥＬ素子をカットできないとい
う欠点もある。

【０００７】また、図９は、例えば、図７のａとｂの位
置からリード線を引き出す場合を示し、下部電極層１に
下部電極端子片１ａ、上部電極層４に上部電極端子片４
ａをそれぞれ形成し、両端子片１ａ、４ａが図８に示す
ように上下に重ならないようにしたものである。この場
合、図８の場合とは異なり、絶縁層２に特殊形状の延出
片２ａなどを形成する必要はないが、基本的にはこの端
子部を外して平面状のＥＬ素子をカットすることができ
ないことに変わりはなく、好みの形状のＥＬ素子が得ら
れないという欠点は、図８の場合と同じである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ＥＬ素子７の場合、電源との接続のための端子部におい
て特殊な絶縁手法を採る必要がある、更には好みの形状
にカットできないために種々のデザインを施す上で制約
がある等の不都合がある。

【０００９】そこで、自由にカットでき、かつ特殊な絶
縁処理も必要がない面発光素子が提供できれば、面発光
素子の用途は、大きく広がり、産業界に与える影響は計
り知れないものがある。

【００１０】この発明が解決しようとする課題は、自由
な形状にカットでき、かつ特殊な絶縁処理の必要もない
面発光体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するた
めに、本発明は、上部電極層と下部電極層との間に絶縁
層と発光層とを有し、該上部電極層上に上部保護膜及び
該下部電極層下に下部保護膜を有するエレクトロルミネ
センス素子であって、前記上部電極層の周縁部分には複
数の上部電極端子片が、前記下部電極層の周縁部分には
複数の下部電極端子片がそれぞれ形成され、前記上部電
極端子片と前記下部電極端子片とが隣接して配置され、
前記上部保護膜又は下部保護膜に、前記各上部電極端子
片及び前記各下部電極端子片のうち全部又は一部を露出
するための剥離用切れ込みが形成されていることを特徴
としている。

【００１２】 このような構成によれば、上部保護膜又
は下部保護膜に、各上部電極端子片及び各下部電極端子
片のうち全部又は一部を露出するための剥離用切れ込み
が形成されているという特徴を有するため、切れ込みに
おいて上部保護膜又は下部保護膜の端部を剥離すること
により、上部電極端子片及び下部電極端子片を必要なだ
け、容易に露出することができる。また、上部保護膜又
は下部保護膜のいずれか一方の端部を剥離すればよいの
で、上部電極端子片及び下部電極端子片は、剥離されな
かった他方の保護膜により裏打ちされた状態で保持され
ることになり、上部電極端子片及び下部電極端子片が折
れ曲がる等の変形をするおそれはなく、半田づけ等のリ
ード線引き出し処理も容易に行える。更に、ＥＬ素子を
好みに応じた自由な形状にどこからでもカットすること
が可能で、道路交通標識、鉄道標識を始め商業広告用の
発光フィルムなどに好適な、種々の発光機能を有し、か
つデザインの自由度の非常に大きなフィルム素材を提供
することができ、産業用の用途の大幅な拡大を図れる。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態について図１を参照して説明する。ただし、
図１（ａ）は本発明のＥＬ素子の平面図を、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＡ−Ａ’の断面図である。

【００１７】まず、本実施形態におけるＥＬ素子につい
て、その基本構造の一例を図１（ｂ）の断面図に基づい
て説明し、ついで、特徴部分である上部電極端子片及び
下部電極端子片並びにその他の特徴点について説明す
る。

【００１８】まず、ＥＬ素子１１の基本構造は、図１
（ｂ）に示すように従来のもの（図６参照）と同じであ
り、図１（ｂ）において、１は下部電極層、２は下部電
極層１上に積層して形成された絶縁層、３は絶縁層２上
に積層して形成された発光層、４は透明な上部電極層、
５は上部電極層４の上に積層される上部保護膜であり、
６は下部電極層１の下に積層される下部保護膜である。
このとき、絶縁層３と発光層４とは、積層順が入れ替わ
ってもよい。

【００１９】そして、下部電極層１は、例えば、銀（Ａ
ｇ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）のいずれかか
ら成る。絶縁層２は、電気絶縁材料から成る。発光層３
は、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（Ｃ
ｄＳ）等の蛍光物質中に発光中心を形成する銅、銀、マ
ンガンや希土類元素のフッ化物等を添加して成る。上部
電極層４は透明であり、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウ
ム錫）から成る。上部保護膜６及び下部保護膜６は、例
えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）等の透明なプラスチックであり得る。

【００２０】次に、図１（ａ）において、１ａは下部電
極端子片、４ａは上部電極端子片、５は上記した上部保
護膜、６は上記した下部保護膜である。また、図１
（ａ）において、２は絶縁層、３は発光層である。図１
（ａ）に示すように、上部電極層４の周縁に矩形の上部
電極端子片４ａが複数個形成され、下部電極層１の周縁
にも矩形の下部電極端子片１ａが複数個形成されてい
る。絶縁性を考慮して、これらの矩形の上部電極端子片
４ａ及び下部電極端子片１ａは、一定間隔で交互に配列
され、かつ上部電極端子片４ａと下部電極端子片１ａと
が相互に重ならないように、上部電極端子片４ａと下部
電極端子片１ｂとの間に一定幅の隙間をあけて配列され
ている。

【００２１】この様子をよく表すのが図１（ｂ）の断面
図である。絶縁層２が上部電極端子片４ａ及び下部電極
端子片１ａの間に配置される場合には、これら上部電極
端子片４ａ及び下部電極端子片１ａは、一部上下方向に
重なっても構わない。また、図１（ａ）、（ｂ）に示す
ように、上部保護膜５は各上部電極端子片４ａを含まな
い上部電極層４とほぼ同じ矩形を有し、下部保護膜６
は、各下部電極端子片１ａ及び下部電極層１の全体を下
面側から覆うため、上方から見れば各上部電極端子片４
ａ及び各下部電極端子片１ａは共に露出しており、電源
接続用リード線の半田づけ作業を行い易くなっている。
さらに、半田づけを考慮すると、これとは逆に下部保護
膜６は各下部電極端子片１ａを含まない下部電極層１と
ほぼ同じ矩形にしておき、上部保護膜５により各上部電
極端子片４ａ及び上部電極層４の全体を上面側から覆う
ようにしてもよい。

【００２２】従って、第１の実施形態によれば、上部電
極層４及び下部電極層１の周縁部分にそれぞれ複数の上
部電極端子片４ａ及び下部電極端子片１ａが形成されて
交互に隣接するように配置されているため、電源接続用
リード線の引き出し位置が従来のように矩形の角部等の
特定部位に限定されることがなく、任意の位置に設定す
ることができるようになり、その結果ＥＬ素子１１を好
みに応じて自由な形状にどこからでもカットすることが
可能になり、デザインの自由度を大きく広げることがで
きてその応用範囲の拡大を図ることが可能になる。

【００２３】また、従来のように絶縁層２の特定部分に
だけ特殊形状の加工を施す必要がなく、上部電極層４と
下部電極層１との間の電気的絶縁を容易かつより確実に
行うことができる。

【００２４】なお、図１（ａ）においては、矩形の形状
を成すＥＬ素子１１を例示したが、ＥＬ素子の形状は特
に限定されず、例えば、円形等その他の形状としてもよ
い。さらに、上部電極端子片４ａ及び下部電極端子片１
ａは、図１（ａ）に示すように、矩形の各辺全体に渡っ
て設ける以外に、例えば上辺など一部にのみ設けてもよ
い。

【００２５】また、上記上部保護膜５と上部電極層４と
の間に、フィルム（例えば、ＰＥＴ）を設けてもよい。
このフィルムは、所定のデザインが施されたデザインフ
ィルムとして用いることもでき、従ってカラー印刷によ
り形成したものでよく、形状は特定されない。さらに、
下部保護膜６と下部電極層１との間に、透明なフィルム
（例えば、ＰＥＴ）を設けてもよい。

【００２６】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態について図２を参照して説明する。図２に示すよう
に、絶縁層２の周縁部分に、各上部電極端子片４ａより
外側に延出した延出片２ａを形成し、上方から見て各上
部電極端子片４ａを含む上部電極層４の周縁よりも外側
に絶縁層２が露出するようにしている。また、上部保護
膜５は、図２の一点鎖線で示されるように、上記した第
１の実施形態と同様、各上部電極端子片４ａを含まない
上部電極層４とほぼ同じ矩形を有し、下部保護膜６は、
各下部電極端子片１ａ及び下部電極層１の全体を下面側
から覆っている。

【００２７】従って、第２の実施形態によれば、絶縁層
２の周縁を図２に示すように露出したため、半田づけ等
によりリード線を引き出す場合の電気的絶縁を確実に行
うことが可能になる。また、下部保護膜６で各下部電極
端子片１ａを下面側から覆っているため、各下部電極端
子片１ａのみならず各上部電極端子片４ａも下部保護膜
６により裏打ちされて保持され、これらの端子片１ａ、
４ａが折れ曲がるといった不都合を防止することができ
る。

【００２８】ここで、絶縁層２を各上部電極端子片４ａ
の外周縁を結んで得られる矩形の外形よりやや大きい形
状にしておけば、絶縁層２の周縁部を上記したように露
出さ状態にすることができる。さらに、各上部電極端子
片４ａを露出させ、その下部周縁に別途電気絶縁材料で
絶縁層を形成してもよい。

【００２９】また、図２とは逆に、絶縁層２の周縁部分
に各下部電極端子片１ａより外側に延出した延出片２ａ
を形成し、下方から見て、各下部電極端子片１ａを含む
下部電極層１の周縁より外側に絶縁層２が露出するよう
にし、上部保護膜５が上部電極層４及び各上部電極端子
片４ａの全体を覆い、各下部電極端子片１ａを含まない
下部電極層１とほぼ同じ矩形を有する下部保護膜５を設
けるようにしてもよい。

【００３０】さらに、変形例として図３に示すように、
図２における上部電極端子片４ａと下部電極端子片１ａ
との間隔をもっと広くし、絶縁性をより一層高めるよう
にすると効果的である。

【００３１】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態について図４及び図５を参照して説明する。

【００３２】図４において、１２は上部保護膜５の端部
の剥離用切れ込みであり、上部電極端子片４ａを露出す
るために形成され、断面Ｖ字状の溝から成り、このとき
切れ込み１２の深さは、上部保護膜５の下面側にまでは
達しない程度に設定されている。そして、図５に示され
るように、上部電極端子片４ａを被覆している端部１３
を剥離することにより、上部電極端子片４ａと下部電極
端子片１ａとが露出した状態となる。

【００３３】従って、第３の実施形態によれば、使用直
前に上部保護膜５の端部１３を簡単に剥離することがで
き、それまでの状態では両保護膜５、６により上部、下
部電極層４、１、絶縁層２及び発光層３を確実に保護し
て搬送時等におけるこれらの損傷を防止することが可能
になる。

【００３４】このとき、上部電極端子片４ａと下部電極
端子片１ａのすべてを露出させるように端部１３を剥離
してもよく、或いは一部のみを露出させるように剥離し
てももよいのは言うまでもなく、要は、少なくとも上部
電極端子片４ａと下部電極端子片１ａにリード線が半田
づけできる部分だけを露出できればよい。

【００３５】なお、切れ込み１２は、上記した断面Ｖ字
状の溝からなるものに限られず、ミシン目のような溝等
であってもよい。また、剥離を容易にする目的で、上部
保護膜５の端部１３に引張用のタグをつけておいてもよ
い。さらに、下部保護膜６側にだけこのような切れ込み
を形成してもよく、上部保護膜５及び下部保護膜６の双
方に切れ込みを形成しておいても構わない。

【００３６】そして、本発明の上記したようなＥＬ素子
１１の上層に、道路標識のデザインや、駅名表示盤や時
刻掲示盤等の鉄道標識のデザインを施したＰＥＴフィル
ムを積層し、或いは上部電極層４と上部保護膜５との間
にこのようなデザインを施したデザインフィルムを配設
すれば、道路交通標識、鉄道標識用の発光フィルムを得
ることができ、これと同様に商品、企業や各種イベント
の広告用デザインを施したＰＥＴフィルムやデザインフ
ィルムを設けることで、商業広告用の発光フィルムを得
ることができる。

【００３７】従って、このような発光フィルムでは、任
意の位置の上部電極端子片４ａ、下部電極端子片１ｂを
選択して駆動電源と接続すればよいから、従来のように
矩形の角部を必須の構成として残さなければならないと
いう不便さを解消でき、デザインの自由度を大幅に拡大
することが可能になる。例えば、図１の、上辺の中央付
近の上部電極端子片４ａ及び下部電極端子片１ｂを選択
してリード線を接続することにより、円形、雲形、任意
の角度を有する三角形等、好みに応じた自由な形状のデ
ザインフィルムの作成が可能になる。

【００３８】なお、上部電極端子片及び下部電極端子片
の形状は、上記した各実施形態におけるような矩形に限
定されるものではなく、三角形や半円形等であってもよ
いのは勿論である。

【００３９】また、上部電極端子片及び下部電極端子片
は、上記した各実施形態におけるように交互に隣接して
いる必要はなく、例えば上部、下部、下部、上部の順で
隣接していても構わない。

【００４０】更に、本発明は上記した各実施形態に限定
されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおい
て上述したもの以外に種々の変更をすることが可能であ
る。

【００４１】

【発明の効果】 以上のように、請求項１に記載の発明
によれば、切れ込みにおいて上部保護膜又は下部保護膜
の端部を剥離することができるため、上部電極端子片及
び下部電極端子片を必要なだけ、容易に露出することが
可能になる。また、上部保護膜又は下部保護膜のいずれ
か一方の端部を剥離すればよいので、上部電極端子片及
び下部電極端子片は、剥離されなかった他方の保護膜で
保持されることになり、上部電極端子片及び下部電極端
子片に折れ曲がり等の変形が生じるおそれはなく、半田
づけ等のリード線引き出し処理を容易に行うことがで
き、ＥＬ素子を好みに応じた自由な形状にどこからでも
カットすることが可能で、道路交通標識、鉄道標識を始
め商業広告用の発光フィルムなどに好適な、種々の発光
機能を有し、かつデザインの自由度の非常に大きなフィ
ルム素材を提供することができ、産業用の用途の大幅な
拡大を図ることが可能となる。

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態における一部の平面図
である。

【図３】本発明の第２の実施形態の変形例における一部
の平面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態における一部のある状
態における断面図である。

【図５】本発明の第３の実施形態における一部の異なる
状態における断面図である。

【図６】一般のＥＬ素子の断面図である。

【図７】従来におけるリード線引き出し位置の説明図で
ある。

【図８】従来におけるリード線引き出し処理を説明する
平面図である。

【図９】従来におけるリード線引き出し処理の他の例を
説明する平面図である。

【符号の説明】 １ 下部電極層 １ａ 下部電極端子片 ２ 絶縁層 ３ 発光層 ４ 上部電極層 ４ａ 上部電極端子片 ５ 上部保護膜 ６ 下部保護膜 １１ ＥＬ素子 １２ 切れ込み １３ 端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28 G09F 13/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部電極層と下部電極層との間に絶縁層
   と発光層とを有し、該上部電極層上に上部保護膜及び該
   下部電極層下に下部保護膜を有するエレクトロルミネセ
   ンス素子であって、 前記上部電極層の周縁部分には複数の上部電極端子片
   が、前記下部電極層の周縁部分には複数の下部電極端子
   片がそれぞれ形成され、前記上部電極端子片と前記下部
   電極端子片とが隣接して配置され、前記上部保護膜又は
   下部保護膜に、前記各上部電極端子片及び前記各下部電
   極端子片のうち全部又は一部を露出するための剥離用切
   れ込みが形成されていることを特徴とするエレクトロル
   ミネセンス素子。