JP4860530B2 - Ｅｌ光源体 - Google Patents

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子ともいう。）、特に有機ＥＬ素子を用いたＥＬ光源体に関する。

近年、ＥＬ素子の開発が進み、高輝度、大面積を有する表示用、または光源用のＥＬ素子が提案されるようになっている。それに伴いＥＬ素子を適用して照明用とするＥＬ光源体の検討がされつつある。

図７は、従来のＥＬ素子へ外部から電力を供給するために接続した外部リードの接続状態を説明する断面図である。

従来のＥＬ素子１３０は、相互に対向して配置された透明基板１３２および封止部１３３を備える。封止部１３３は、封止板１３３ｐと封着部１３３ｊで構成され、封着部１３３ｊを介して封止板１３３ｐを透明基板１３２に接合してある。透明基板１３２は発光層１３１ｅからの光を外部へ導出するために透明性を要求され、また、プラス電極１３４ｐを形成する必要があることから例えばガラス基板で構成してある。封止板１３３ｐは、例えばガラス基板で構成してある。また、封着部１３３ｊは、ガラス基板を相互に接着するために例えばエポキシ系の接着剤で構成してある。

透明基板１３２には、プラス電極１３４ｐ、発光層１３１ｅ、およびマイナス電極１３４ｍが順次積層され、プラス電極１３４ｐおよびマイナス電極１３４ｍに適宜の電圧を印加することにより、発光層１３１ｅに電力を供給して発光させる。

透明基板１３２に積層されたプラス電極１３４ｐは、光を透過させる必要があることから透明性を要求され、例えばＩＴＯで構成される。また、発光層１３１ｅに対して裏面側に積層されたマイナス電極１３４ｍは、透明性を要求されず適宜の反射性を要求されることから、例えばアルミニウムで構成される。なお、プラス電極１３４ｐおよびマイナス電極１３４ｍ（プラス電極１３４ｐおよびマイナス電極１３４ｍを素子電極１３４ともいう。）の端部は適宜、封止部１３３の外側（透明基板１３２の外周領域）に導出され、例えばプラス電極１３４ｐでは接続端子１３４ｐｔを構成する。

素子電極１３４に適宜の電圧を印加するために、例えば接続端子１３４ｐｔには、外部リード１６０が適宜の接続手段を用いて接続される。図示しないがマイナス電極１３４ｍにも同様の接続端子が接続端子１３４ｐｔと交差する方向に形成され、同様の外部リードが接続される。

このような従来のＥＬ素子１３０は、接続端子１３４ｐｔに外部リード１６０が直接接続されることから、外部リード１６０の接続強度が極めて弱く、実用上の機械的強度を確保することが困難であり、取り扱いも困難であった。つまり、従来のＥＬ素子１３０は、機械的強度が弱いことから実用性、信頼性に問題があり、ＥＬ素子１３０を一般的なＥＬ光源体として実用化することは実現していないのが実態である。

なお、このような従来のＥＬ素子の端子接続状態は、例えば特許文献１、特許文献２に提示されている。
特開平１−１４９３９６号公報 特開平１１−３５４２７２号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ＥＬ素子を表面ケースに内包し、配線基板を用いてＥＬ素子へ電力を供給することにより、機械的強度を確保した状態で電力の供給を安定して行なうことができるＥＬ光源体を提供することを目的とする。

また、本発明は、表面ケースに発光領域に対応する窓部を設けることにより、透過率を低下させることなく機械的強度を確保することが可能なＥＬ光源体を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、表面ケースを遮光性とすることにより、デザイン性に優れたＥＬ光源体を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、表面ケースおよび表面ケースに嵌合する裏面ケースを用いてＥＬ素子を保護することにより、取り扱いが容易で実用性の高いＥＬ光源体を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、ＥＬ素子への電力供給を額縁状に形成した配線基板により行なうことにより、安定した電力供給が可能なＥＬ光源体を提供することを他の目的とする。

本発明に係るＥＬ光源体は、透明基板、該透明基板に対向して配置された封止部、該封止部の外周に導出され前記透明基板に配置された素子電極を有するＥＬ素子と、前記素子電極に接続され前記ＥＬ素子に電力を供給する配線基板と、前記透明基板に対向して前記ＥＬ素子を収容する表面ケースとを備えるＥＬ光源体であって、前記表面ケースは、前記透明基板を支持する支持部と該支持部の外周端に立設され前記透明基板を内包する枠部とを備え、前記配線基板は、額縁状とされて前記封止部の周縁部に配置され、前記枠部に設けた端子導出部に配置されて外部電源と接続される端子部と、前記端子部から延長されて前記素子電極に対応させて延在された配線パターンと、前記配線パターンと反対の面に形成されて前記素子電極に接続される接続パターンと、前記配線パターンと前記接続パターンとを接続する貫通導体とを備えることを特徴とする。

この構成により、表面ケースはＥＬ素子を安定的に支持して外部環境から確実に分離保護することができるので、ＥＬ光源体の機械的強度を十分に確保することが可能となり、また、ＥＬ素子への電力の供給を安定して行なうことができる。また、前記配線基板は、額縁状としてあることにより、配線基板の機械的強度を確保して、素子電極への位置合わせ、素子電極への安定した接続を容易に行なうことができるので、安定した電力の供給が可能となる。貫通導体により両面配線を相互に接続した構造としてあることから、透明基板の両側に交差して導出されたプラス電極相互、マイナス電極相互をそれぞれ接続することが可能となる。つまり、配線部（配線パターンおよび接続パターン）は、両面配線構造としてあることから、プラス電極、マイナス電極を短絡させることなくそれぞれへの電力を供給することが可能となる。

また、本発明に係るＥＬ光源体では、前記表面ケースに係合して前記ＥＬ素子を覆う裏面ケースを備えてあり、前記表面ケースは、遮光性を有して前記ＥＬ素子の発光領域に対応する窓部を有し、前記裏面ケースは、前記封止部を露出する窓部を有することを特徴とする。

この構成により、透過率を低下させることなく機械的強度を確保することが可能となる。また、発光領域の周囲（発光領域の外周領域）をマスキングして発光領域を顕在化させることが可能となり、また、非発光領域をマスキングできることから装飾性、デザイン性を向上させることができる。ＥＬ光源体の機械的強度をさらに向上し、ＥＬ素子を外部環境から確実に分離保護できることから、取り扱いが容易かつ安全であり、さらに実用性の高いＥＬ光源体とすることが可能となる。放熱性を低下させることなく機械的強度を確保し、かつ、配線基板を被覆する被覆部を確保することが可能となり、また、窓部から突出する形状の放熱体を設け、放熱性を向上させることも可能である。

また、本発明に係るＥＬ光源体では、前記配線基板は、前記封止部の厚みより薄い形状とされ、前記素子電極は、相互に交差させて前記透明基板の両側から導出されたプラス電極とマイナス電極とを備え、前記配線パターンは、前記プラス電極相互、前記マイナス電極相互をそれぞれ接続する構成とされていることを特徴とする。

この構成により、透明基板の両側に導出されたプラス電極相互、マイナス電極相互をそれぞれ接続するので、配線部（配線パターンおよび接続パターン）は、プラス電極、マイナス電極を短絡させることなくそれぞれへの電力を供給することが可能となる。また、プラス電極およびマイナス電極を相互に交差する方向に両側から取り出す形状としてあるから、発光斑を低減させることができる。

また、本発明に係るＥＬ光源体では、額縁状の前記配線基板は、相互をジャンパー線で接続された複数の分割配線基板で構成してあることを特徴とする。

この構成により、母基材での分割配線基板の取り数を増大させることが可能となり、配線基板の低コスト化を図ることができ、また、素子電極（透明電極）と配線基板とを接着した場合に熱膨張率の相違に基づいて発生する応力の緩和を図ることが可能となる。

また、本発明に係るＥＬ光源体では、前記端子部は、前記端子導出部から前記表面ケースの外部に突出する構成としてあることを特徴とする。

この構成により、接続先のコネクタとの接続を容易に行なうことが可能となり、また、ＥＬ光源体を交換するときの作業効率を向上することができる。

本発明に係るＥＬ光源体によれば、ＥＬ素子を表面ケースに内包し、配線基板を用いてＥＬ素子へ電力を供給することから、機械的強度を確保した状態で電力の供給を安定して行なうことができるＥＬ光源体を提供できるという効果を奏する。

また、本発明に係るＥＬ光源体によれば、表面ケースに発光領域に対応する窓部を設けることから、透過率を低下させることなく機械的強度を確保することが可能なＥＬ光源体を提供できるという効果を奏する。

また、本発明に係るＥＬ光源体によれば、表面ケースを遮光性とすることから、デザイン性に優れたＥＬ光源体を提供できるという効果を奏する。

また、本発明に係るＥＬ光源体によれば、表面ケースおよび表面ケースに嵌合する裏面ケースを用いてＥＬ素子を保護することから、取り扱いが容易で実用性の高いＥＬ光源体を提供できるという効果を奏する。

また、本発明に係るＥＬ光源体によれば、ＥＬ素子への電力供給を額縁状に形成した配線基板により行なうことから、安定した電力供給が可能なＥＬ光源体を提供できるという効果を奏する。

また、本発明に係るＥＬ光源体によれば、配線基板をジャンパー線で相互に接続された複数の分割配線基板で構成することから、分割配線基板の取り数を増大させて配線基板の低コスト化、ひいてはＥＬ光源体の低コスト化が可能となるという効果を奏する。また、素子電極（透明電極）と配線基板とを接着した場合に熱膨張率の相違に基づいて発生する応力の緩和を図ることができ、素子電極と配線基板との接続の信頼性を向上させることが可能となるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体を図面（図１ないし図６、図８および図９）に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体の主要構成の概要を説明する分解斜視図である。

本実施の形態に係るＥＬ光源体１は、光を放射する表面側に配置された表面ケース２０、表面ケース２０に収容され光を発生するＥＬ素子３０、ＥＬ素子３０へ電力の供給を行なう配線基板４０、表面ケース２０に嵌合され光を放射する表面側と反対側の裏面を保護する裏面ケース５０をこの順に位置合わせして重畳（嵌合）することにより構成してある。

なお、表面ケース２０、ＥＬ素子３０、配線基板４０、裏面ケース５０の相互間は、例えばエポキシ接着剤など適宜の接着剤を用いて安定的に固定することが可能であり、この構成によりＥＬ光源体１の機械的強度を向上させ信頼性を向上させることが可能となる。

表面ケース２０は、ＥＬ素子３０（透明基板３２）を載置して支持する四辺形で平面状の支持部２１、支持部２１の外周端に立設されてＥＬ素子３０（透明基板３２）を内包し、位置決めして収容する枠部２２を備える。この構成により、ＥＬ素子３０を表面ケース２０の内側に確実に位置合わせして載置することができる。

表面ケース２０は、ＥＬ素子３０を安定的に支持して外部環境から確実に分離するので、ＥＬ素子３０を周囲の外部環境から保護することが可能となる。したがって、ＥＬ光源体１の機械的強度を容易に確保することが可能となり、信頼性および実用性を向上させることができる。

表面ケース２０により、例えばガラスで形成され外力に敏感な透明基板３２のコーナ部（四辺形平面状での４つの角部、両平面と交差する端面での角部）の補強、保護が可能となるという効果を奏する。また、例えばガラスを切ることにより透明基板３２に形成される四辺形端面でのシャープエッジの保護、被覆が可能となり、シャープエッジによる作業者の切り傷など作業上の困難性を排除し、取り扱い容易性を向上することにより、表面ケース２０に実装した後の工程での作業性を向上することができるという効果を奏する。

支持部２１の中央にはＥＬ素子３０からの光をＥＬ光源体１の外部に直接放出するためにＥＬ素子３０の発光領域３１に対応させて開口された窓部２３が形成してある。つまり、支持部２１は、ＥＬ素子３０の外周部分に対応させて額縁状としてある。したがって、発光領域３１で発生した光はＥＬ光源体１の外部へ直接放出されることから、窓部２３を設けない場合に比較してＥＬ光源体１としての光放出効率を向上させることが可能となり、透過率を低下させることなく機械的強度を確保することができる。

また、支持部２１の１辺に対応する枠部２２の中央付近には、配線基板４０の端子部４１を配置し、また、導出するための端子導出部２４が切り欠き状に形成してある。

表面ケース２０は、例えば合成樹脂で成形してあり、窓部２３を有することから遮光性樹脂で形成することが可能となる。表面ケース２０を遮光性の合成樹脂（例えばプラスチック）で成形することによりＥＬ素子３０の発光領域３１を際立たせて発光領域３１を顕在化させ、また、発光領域３１の周囲（外側領域）の非発光領域を見えないように遮光（マスキング）することが可能となることから、ＥＬ光源体１を照明用光源として用いる場合に透過率を低減させずに装飾性、デザイン性を向上させることができる。特に、複雑なパターンとなる配線基板４０をマスキングできることから、視覚上大きな効果を奏する。

他方、表面ケース２０を透光性とした場合には、窓部２３を設けずに平板状とすることが可能になるという効果がある。

ＥＬ素子３０は製造の容易性などから一般的に四辺形とされることから、表面ケース２０も同様に四辺形としてあるが、表面ケース２０は、ＥＬ素子３０の形状に応じて適宜変形することが可能である。

ＥＬ素子３０は、光を放出する側（表面ケース２０に対向する側）に配置された透明基板３２、透明基板３２の中央に構成される発光領域３１を被覆し透明基板３２と対向するように配置された封止部３３を備える。透明基板３２は、対向する支持部２１に載置されることから、ＥＬ素子３０としての機械的強度を向上することが可能となる。

また、透明基板３２の裏面（封止部３３に対向する側の面。光を外部に放出する面と反対側の面。）の外周領域には、封止部３３の外周領域へ導出されたＥＬ素子３０のプラス電極３４ｐ、マイナス電極３４ｍ（以下、プラス電極３４ｐ、マイナス電極３４ｍを区別する必要がない場合には、素子電極３４という。）が配置、形成してある。

プラス電極３４ｐ、マイナス電極３４ｍそれぞれは、例えば、透明基板３２（封止部３３）の外周領域の反対方向に同一極性の電極が導出され配置されている。つまり、プラス電極３４ｐ、マイナス電極３４ｍは、互いに交差する方向に導出され、配置されている。

なお、ＥＬ素子３０については、図２でさらに詳細を説明する。

配線基板４０は、額縁状に形成されて封止部３３の周縁部に配置され、封止部３３の厚みより薄い形状としてあることから、封止部３３の厚みにより形成される空間を活用した配線構造とすることから配線のための特別なスペースが不要であり、ＥＬ光源体１を薄型化することが可能となる。

配線基板４０は、外部の電源とコネクタ（不図示）を介して接続される端子部４１と、端子部４１から延長された配線パターン４３（裏面ケース５０側のパターン）および素子電極３４に対応して配置された接続パターン４４（表面ケース２０側のパターン）（ここではいずれも図示を省略する。詳細は図３を参照。）を介して素子電極３４と導通し、ＥＬ素子３０へ電力を供給する配線部４２を備える。

配線部４２（配線パターン４３および接続パターン４４）は、両面配線構造としてあることから、プラス電極３４ｐ、マイナス電極３４ｍを短絡させることなくそれぞれへの電力を供給することが可能となる。

また、配線基板４０は、額縁状とされ、透明基板３２（素子電極３４）に当接（接続）されることから、配線基板４０の機械的強度を確保し、素子電極３４への位置合わせ、素子電極３４への安定した接続を容易に行なうと共に透明基板３２の端面を補強することが可能となる。

端子部４１は、端子導出部２４に配置され、例えばコネクタ（不図示）を介して外部電源と接続される。また、端子部４１は、端子導出部２４からＥＬ光源体１の外部へ突出される（図４、図５参照。）ことから、接続先の対応するコネクタに容易に嵌合することができ、容易に接続することができる。この構成により、ＥＬ素子３０への電力の供給を容易に行なうことが可能となり、また、ＥＬ光源体１を容易に交換することができる。なお、配線基板４０については、図３でさらに詳細を説明する。

また、配線部４２は、額縁状に形成してあるので、封止部３３から導出された素子電極３４への位置合わせ、素子電極３４への安定した接続を容易に行なうことが可能となる。

裏面ケース５０は、ＥＬ素子３０の外周部で配線基板４０を被覆する額縁状の被覆部５１、被覆部５１の外周端に立設されてＥＬ素子３０を内包する枠部５２を備える。つまり、裏面ケース５０（枠部５２）は、表面ケース２０（枠部２２）の内側に嵌合されて収容され、ＥＬ素子３０および配線基板４０を覆うように構成してあることから、表面ケース２０と係合してＥＬ素子３０および配線基板４０を外部環境から確実に分離して保護することが可能となり、ＥＬ光源体１の機械的強度をさらに向上させて、信頼性および実用性を向上させることができる。

したがって、ＥＬ素子３０は、表面ケース２０と裏面ケース５０で構成される箱に収納され、いわゆるカセット構造のＥＬ光源体１となるので、取り扱いが極めて容易となり、照明光源としての実用性を大きく向上させることが可能となる。

被覆部５１にはＥＬ素子３０からの熱をＥＬ光源体１の外部に放出するために配線基板４０（配線部４２）の内周に対応させて開口された窓部５３が形成してある。つまり、被覆部５１は、封止部３３を露出させるようにＥＬ素子３０の外周部分に対応させて額縁状としてあることから、ＥＬ素子３０で発生した熱はＥＬ光源体１の外部へ直接放出される。

したがって、被覆部５１は、窓部５３を設けない場合に比較してＥＬ光源体１としての放熱効率を向上させることから、放熱性を低下させることなく機械的強度を確保し、かつ、配線基板４０を被覆することが可能となり、また、窓部５３から突出する形状の放熱体（不図示）を設け、放熱性を向上させることも可能である。

また、被覆部５１の一辺に対応する枠部５２の中央付近には、配線基板４０の端子部４１を配置、導出するための端子導出部５４が端子導出部２４に対応させて切り欠き状に形成してある。

裏面ケース５０は、熱伝導性の高い素材で構成することも可能であり、この場合は、窓部５３を設けずに、裏面ケース５０を封止部３３に当接（密着）させて放熱手段として用いることも可能である。この構成によれば、構成部品数を削減することが可能となり、製造工程の簡略化、製造コストの低減が可能になるという効果を奏する。

なお、表面ケース２０と裏面ケース５０で構成される箱（ケース）にＥＬ素子３０を収容した状態については、図４ないし図６でさらに詳細を説明する。

また、ＥＬ光源体１を組み立てるときに、表面ケース２０の支持部２１にＥＬ素子３０の透明基板３２を載置し、裏面ケース５０を表面ケース２０に嵌合してＥＬ素子３０を容易に箱に収容してＥＬ光源体１とすることができるので極めて容易に製造することが可能となる。つまり、製造工程および完成後においてＥＬ素子３０に過剰な圧力が加わることがないので、製造歩留まり、信頼性を向上することができる。

図２は、本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体に適用されるＥＬ素子の主要構成を説明する説明図であり、（Ａ）は裏面側を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ−Ｂでの断面図、（Ｃ）は（Ａ）の矢符Ｃ−Ｃでの断面図である。

ＥＬ素子３０は、相互に対向して配置された透明基板３２および封止部３３を備える。封止部３３は、封止板３３ｐと封着部３３ｊで構成され、封着部３３ｊを介して封止板３３ｐを透明基板３２に接合してある。透明基板３２は発光領域３１から光を外部へ導出するために透明性を要求され、また、素子電極３４を形成する必要があることから例えばガラス基板で構成してある。封止板３３ｐは、信頼性を確保するために耐湿性に優れる例えばガラス基板で構成してある。また、封着部３３ｊは、ガラス基板を相互に接着するために例えばエポキシ系の接着剤を適用することが可能である。

透明基板３２には、同図（Ａ）で左右方向にプラス電極３４ｐが封止部３３の外周領域へ導出して形成され、上下方向にマイナス電極３４ｍが封止部３３の外周領域へ導出して形成されている。つまり、透明基板３２の配線基板４０に対向する面には封止板３３ｐの周縁（辺）に沿って導出された素子電極３４が延在配置してある。

また、プラス電極３４ｐおよびマイナス電極３４ｍは、発光領域３１に対応する領域で発光層３１ｅを挟むように積層して形成してある。なお、素子電極３４の形状の関係から発光領域３１が長方形に記載してあるが、素子電極３４のパターン形状を適宜調整することにより、正方形にすることも可能である（以下、正方形で示すこともある。）。

なお、発光斑を低減させるため、プラス電極３４ｐおよびマイナス電極３４ｍを相互に交差する方向に両側から取り出す形状としてある。また、図示しないが、発光層３１ｅを挟んでプラス側に正孔輸送層、マイナス側に電子輸送層が形成されている。発光層３１ｅを有機分子で構成したものが有機ＥＬ発光素子である。

ＥＬ素子３０は有機ＥＬ発光素子とすることにより、低電圧での点灯が可能で、発光効率の良いＥＬ光源体とすることができる。なお、ＥＬ素子３０の発光層３１ｅおよび発光層３１ｅに積層される正孔輸送層、電子輸送層などの構造については種々のものが提案されており、上述した構造に限るものではない。

発光領域３１で、透明基板３２に積層され表面電極を構成するプラス電極３４ｐは、光を放出する必要があることから透明性を要求され、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）で構成される。また、発光層３１ｅに対して裏面側に積層され裏面電極を構成するマイナス電極３４ｍは、透明性を要求されず適宜の反射性を要求されることから、例えばアルミニウムで構成される。なお、プラス電極３４ｐおよびマイナス電極３４ｍの端部は上述したとおり、配線基板４０に対向する透明基板３２の外周領域に導出される。

透明基板３２、封止板３３ｐは例えば１０ないし２０ｃｍ角のガラス基板であり、厚さは例えば１ｍｍより薄くすることが可能である。透明基板３２の周縁（周縁領域／周縁部）は、封止板３３ｐの辺に沿って素子電極３４を導出して形成することから、上述したとおり透明基板３２は封止板３３ｐより大きく構成してある。

なお、理解を容易にするために素子電極３４のレイアウト構成は単純な形態のものとしているがこれに限るものではなく、各辺でさらに分割した素子電極３４としてあっても良い。

図３は、本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体に適用されるＥＬ素子の素子電極と配線基板との配置関係を説明する説明図であり、（Ａ）はＥＬ素子の封止部に係合配置された配線基板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ−Ｂでの断面図である。なお、同図（Ｂ）では、ＥＬ素子３０の封止部内での構造は省略してある。

配線基板４０は、電源と接続するために外部のコネクタ（不図示）と嵌合される端子部４１と、端子部４１に形成されコネクタと接続（導通）されるパッド端子４１ｔ（プラスパッド端子４１ｔｐおよびマイナスパッド端子４１ｔｍ。以下、プラスパッド端子４１ｔｐおよびマイナスパッド端子４１ｔｍを区別する必要が無い場合は、単にパッド端子４１ｔとすることがある。）と、配線部４２とを備える。なお、パッド端子４１ｔには、両面にパッド端子としての配線パターンを形成してあることからコネクタとの接続の信頼性を向上させることができる。

配線部４２は、パッド端子４１ｔから延長された配線パターン４３（配線基板４０の裏面ケース５０側に形成されたパターンでプラス配線パターン４３ｐおよびマイナス配線パターン４３ｍにより構成される。以下、プラス配線パターン４３ｐおよびマイナス配線パターン４３ｍを区別する必要が無い場合は、単に配線パターン４３とすることがある。）を備える。配線パターン４３は、プラス電極３４ｐおよびマイナス電極３４ｍにそれぞれ接続可能とするために素子電極３４に対応するように延在させてある。

配線パターン４３は、貫通導体４５（プラス配線パターン４３ｐに接続されるプラス貫通導体４５ｐおよびマイナス配線パターン４３ｍに接続されるマイナス貫通導体４５ｍにより構成される。以下、プラス貫通導体４５ｐおよびマイナス貫通導体４５ｍを区別する必要が無い場合は、単に貫通導体４５とすることがある。）を介して、素子電極３４に対向するように配置された接続パターン４４（配線基板４０の表面ケース２０側に形成されたパターンで、プラス貫通導体４５ｐを介してプラス配線パターン４３ｐに接続されるプラス接続パターン４４ｐおよびマイナス貫通導体４５ｍを介してマイナス配線パターン４３ｍに接続されるマイナス接続パターン４４ｍにより構成される。以下、プラス接続パターン４４ｐおよびマイナス接続パターン４４ｍを区別する必要が無い場合は、単に接続パターン４４とすることがある。）に接続される。

配線部４２は、貫通導体４５により両面配線を相互に接続した構造としてあることから、透明基板３２の反対側に導出されたプラス電極３４ｐ相互、マイナス電極３４ｍ相互をそれぞれ接続することが可能となる。

配線基板４０の平面形状は、ＥＬ光源体１の機械的強度を確実に向上するために、封止部３３（封止板３３ｐ）の周縁（辺）に沿うような形状の内周と透明基板３２の周縁（辺）に沿うような形状の外周を有する額縁状に形成することが好ましい。なお、配線基板４０の内周は封止部３３（封止板３３ｐ）を内包するように封止部３３（封止板３３ｐ）の外周より若干大きく形成し、配線基板４０の外周は透明基板３２を保護するように透明基板３２の外周と同等か、それ以上の大きさとすることが好ましい。

配線パターン４３を形成した面のプラスパッド端子４１ｔｐ、マイナスパッド端子４１ｔｍにコネクタを接続（実装）することにより、コネクタ、配線パターン４３、貫通導体４５、接続パターン４４および素子電極３４を介してＥＬ素子３０（の発光層３１ｅ）に電力を供給することが可能となる。

端子部４１はＥＬ素子３０の周縁より外側に延長して形成してあり、また、配線パターン４３は接続パターン４４と反対の面に形成してあることから、配線パターン４３を形成した面のパッド端子４１ｔにはコネクタを直接実装することが可能であり、ＥＬ光源体１への外部からの接続を極めて容易に行なうことが可能となる。

配線基板４０は、一般的に用いられるプリント配線基板を適用することが可能である。また、可撓性のプリント配線基板を適用しても良い。なお、素子電極３４と接続パターン４４との接続は、例えば導電性接着剤、導電性両面テープなど、適宜の手段を用いて接着、接続することができる。

図４ないし図６は、本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体の外観を説明する説明図であり、図４はＥＬ光源体の表面側から表面ケースを見た平面図、図５はＥＬ光源体の裏面側から裏面ケースを見た平面図、図６は図５での断面を示す断面図であり、（Ａ）は図５の矢符Ａ−Ａでの断面、（Ｂ）は図５の矢符Ｂ−Ｂでの断面である。

図４では、表面ケース２０の外周、支持部２１、窓部２３が観察できる状態を示してある。枠部２２は表面ケース２０の外周を画定する状態となる。枠部２２の内側には裏面ケース５０の枠部５２が内包された状態で配置される。端子導出部２４、５４から端子部４１が突出するように配置してあり、端子部４１にはパッド端子４１ｔが形成してある状態が示される。

なお、端子部４１は、表面ケース２０の端子導出部２４の内側に収納された状態とすることも可能である。この構成によれば、端子部４１は、表面ケース２０から突出しない状態とされることから端子部４１に不要な外力が加わる恐れがなく、端子部４１の強度を確保して端子部４１の信頼性を向上させることが可能である。

また、窓部２３ではＥＬ素子３０（発光領域３１、透明基板３２）が露出した状態となり、発光時には光を直接外部へ放出することが可能となる。

図５では、枠部２２の内側に裏面ケース５０が嵌合して収納され、被覆部５１、窓部５３が観察される状態を示してある。枠部５２は裏面ケース５０の外周を画定する状態となる。枠部５２の内側にはＥＬ素子３０が配置され、窓部５３では封止部３３（封止板３３ｐ）が露出した状態となり、封止部３３に放熱手段を設けることが可能となる。また、図４と同様に端子導出部２４、５４から端子部４１が突出した状態で示される。

図６では、図５の矢符Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂでの断面をそれぞれ示してある。位置関係および構成は上述したとおりであるので説明は省略する。図３の場合と同様に封止部３３の内部構造は省略してある。

なお、図６では、配線基板４０（端子部４１、配線部４２）に形成されたパッド端子４１ｔ、配線パターン４３、接続パターン４４などは図面の分かりやすさを考慮して省略してある。

図８は、図３に示した配線基板の変形例の概要を示す斜視図である。基本的な構成は同様であるので、主に異なる点について説明する。

額縁状の配線基板４０は、相互をジャンパー線４７で接続された複数の分割配線基板４０ｄで構成してある。各分割配線基板４０ｄには、配線部４２（各分割配線基板４０ｄに対応させて分割配線部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ、４２ｈとして図示する。）が形成してある。

分割配線部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ、４２ｈの詳細（配線パターン４３、接続パターン４４とジャンパー線４７との関係）については、図９でさらに説明する。

配線基板４０の外周に対応する１つの辺の中間を分割して２つの分割配線基板４０ｄ、４０ｄとし、さらに、配線基板４０の角部を中間で分割して２つの分割配線基板４０ｄ、４０ｄとしてある。つまり、額縁状の配線基板４０は８つの分割配線基板４０ｄ、４０ｄに分割され、各分割配線基板４０ｄは、それぞれ細長い四辺形に形成してある。

額縁状（四辺形）の辺の中間、隣接する辺の中間（角部）で分割することにより、各分割配線基板４０ｄを細長い四辺形とすることから、母基材（不図示）での分割配線基板４０ｄの取り数を増大させ、配線基板４０の低コスト化を図ることが可能となる。つまり、配線基板４０の外周寸法が大きくなるほど額縁状の内側領域の捨て板領域が大きくなって無駄となり製造コストを増大させる恐れがあったが、分割配線基板４０ｄを適用して配線基板４０を構成することにより、そのような問題を解消することが可能となる。

また、分割配線基板４０ｄを適用することにより、素子電極（透明電極）と配線基板とを接着した場合に熱膨張率の相違に基づいて発生する応力の緩和を図ることが可能となり、素子電極に対する配線基板の接続の信頼性を向上させることが可能となる。

ＥＬ素子３０の辺の長さが長くなるほど、図３で示した配線基板４０を適用すると配線基板４０の製造において過大な捨て板領域を生じて資源の無駄な消費となり、また、コストが非常に高くなるが、分割配線基板４０ｄを適用することにより、このような課題を完全に解消することができる。

なお、分割配線基板４０ｄを相互に接続するジャンパー線４７は、柔軟性のある銅線で構成することが望ましい。ジャンパー線４７は、単線、編線いずれとすることも可能である。なお、ジャンパー線４７は、１つの分割位置に複数本（例えば図８に示す２本。）を対応させて配置することにより、物理的な安定性を向上させることが可能となる。ジャンパー線４７は、配線パターン４３に適宜ハンダ付けすることにより信頼性の高い接続を行なうことが可能となる。ジャンパー線４７を適用して接続することから、電気的な接続と機械的な連結を同時に行なうことが可能となる。また、ジャンパー線４７としてフレキシブル配線基板を適用することも可能である。

図９は、図８に示した分割配線基板とジャンパー線の関係を説明する説明図であり、（Ａ）は配線基板の外周に対応する１つの辺の中間を分割して２つの分割配線基板とした場合の平面図、（Ｂ）は配線基板の角部を中間で分割して２つの分割配線基板とした場合の平面図である。

図９の（Ａ）は、図８（図３）で示した分割配線部４２ｄ、４２ｅ（配線部４２）とジャンパー線４７との関係を例示してある。

分割配線部４２ｄ、４２ｅの表面にそれぞれ分割されたプラス配線パターン４３ｐは、ジャンパー線４７ａ（４７）で相互に接続される。また、分割配線部４２ｄ、４２ｅの表面にそれぞれ分割されたマイナス配線パターン４３ｍは、ジャンパー線４７ｂ（４７）で相互に接続される。

また、マイナス電極３４ｍに対応させて裏面に形成されたマイナス接続パターン４４ｍは、配線パターン４３と同様に分割された状態となるが、分割された領域以外ではマイナス電極３４ｍにほぼ対応させて接続することが可能であり、分割による影響は生じない。

つまり、配線部４２（配線基板４０）を分割配線部４２ｄ、４２ｅ（分割配線基板４０ｄ）として分割した場合でも、実質的な配線は分割前の状態と同様とすることが可能となる。

図９の（Ｂ）は、図８（図３）で示した分割配線部４２ｅ、４２ｆ（配線部４２）とジャンパー線４７との関係を例示してある。基本構成は図９の（Ａ）と同様であるので主に異なる点について説明する。

分割配線部４２ｅ、４２ｆの表面にそれぞれ分割されたプラス配線パターン４３ｐは、ジャンパー線４７ｄ（４７）で相互に接続される。また、分割配線部４２ｆの表面にはプラス配線パターン４３ｐのみが配置されていることから、本変形例では機械的な連結の均衡を考慮して、分割配線部４２ｅの先端に連結用配線パターン４３ｂを形成し、ジャンパー線４７ｃ（４７）を介してプラス配線パターン４３ｐを連結用配線パターン４３ｂに接続してある。連結用配線パターン４３ｂは、配線パターン４３を形成するときに同時にパターニングすることが可能である。

なお、配線パターン４３のレイアウト形状（パターニング形状）は、例示に過ぎず、素子電極３４、接続パターン４４の状態に応じて適宜設定することが可能である。

例えば、配線パターン４３を内周と外周とに区分し、内周側を第１極性（例えばプラス）、外周側を第２極性（例えばマイナス）として配線パターン４３を構成することも可能である。この場合には、連結用配線パターン４３ｂは適宜除去することが可能である。

本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体の主要構成の概要を説明する分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体に適用されるＥＬ素子の主要構成を説明する説明図であり、（Ａ）は裏面側を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ−Ｂでの断面図、（Ｃ）は（Ａ）の矢符Ｃ−Ｃでの断面図である。 本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体に適用されるＥＬ素子の素子電極と配線基板との配置関係を説明する説明図であり、（Ａ）はＥＬ素子の封止部に係合配置された配線基板を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｂ−Ｂでの断面図である。 本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体の外観を説明する説明図であり、ＥＬ光源体の表面側から表面ケースを見た平面図である。 本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体の外観を説明する説明図であり、ＥＬ光源体の裏面側から裏面ケースを見た平面図である。 本発明の実施の形態に係るＥＬ光源体の外観を説明する図５での断面を示す断面図であり、（Ａ）は図５の矢符Ａ−Ａでの断面、（Ｂ）は図５の矢符Ｂ−Ｂでの断面である。 従来のＥＬ素子へ外部から電力を供給するために接続した外部リードの接続状態を説明する断面図である。 図３に示した配線基板の変形例の概要を示す斜視図である。 図８に示した分割配線基板とジャンパー線の関係を説明する説明図であり、（Ａ）は配線基板の外周に対応する１つの辺の中間を分割して２つの分割配線基板とした場合の平面図、（Ｂ）は配線基板の角部を中間で分割して２つの分割配線基板として場合の平面図である。

符号の説明

１ ＥＬ光源体
２０ 表面ケース
２１ 支持部
２２ 枠部
２３ 窓部
２４ 端子導出部
３０ ＥＬ素子
３１ 発光領域
３１ｅ 発光層
３２ 透明基板
３３ 封止部
３３ｐ 封止板
３３ｊ 封着部
３４ 素子電極
３４ｐ プラス電極
３４ｍ マイナス電極
４０ 配線基板
４０ｄ 分割配線基板
４１ 端子部
４１ｔ パッド端子
４１ｔｐ プラスパッド端子
４１ｔｍ マイナスパッド端子
４２ 配線部
４２ａ〜４２ｈ 分割配線部
４３ 配線パターン
４３ｐ プラス配線パターン
４３ｍ マイナス配線パターン
４４ 接続パターン
４４ｐ プラス接続パターン
４４ｍ マイナス接続パターン
４５ 貫通導体
４５ｐ プラス貫通導体
４５ｍ マイナス貫通導体
４７、４７ａ〜４７ｄ ジャンパー線
５０ 裏面ケース
５１ 被覆部
５２ 枠部
５３ 窓部
５４ 端子導出部

Claims (5)

1. 透明基板、該透明基板に対向して配置された封止部、該封止部の外周に導出され前記透明基板に配置された素子電極を有するＥＬ素子と、前記素子電極に接続され前記ＥＬ素子に電力を供給する配線基板と、前記透明基板に対向して前記ＥＬ素子を収容する表面ケースとを備えるＥＬ光源体であって、
   前記表面ケースは、前記透明基板を支持する支持部と該支持部の外周端に立設され前記透明基板を内包する枠部とを備え、
   前記配線基板は、額縁状とされて前記封止部の周縁部に配置され、
   前記枠部に設けた端子導出部に配置されて外部電源と接続される端子部と、
   前記端子部から延長されて前記素子電極に対応させて延在された配線パターンと、
   前記配線パターンと反対の面に形成されて前記素子電極に接続される接続パターンと、
   前記配線パターンと前記接続パターンとを接続する貫通導体とを備えること
   を特徴とするＥＬ光源体。
2. 前記配線基板は、前記封止部の厚みより薄い形状とされ、
   前記素子電極は、相互に交差させて前記透明基板の両側から導出されたプラス電極とマイナス電極とを備え、前記配線パターンは、前記プラス電極相互、前記マイナス電極相互をそれぞれ接続する構成とされていることを特徴とする請求項１に記載のＥＬ光源体。
3. 前記表面ケースに係合して前記ＥＬ素子を覆う裏面ケースを備えてあり、
   前記表面ケースは、遮光性を有して前記ＥＬ素子の発光領域に対応する窓部を有し、
   前記裏面ケースは、前記封止部を露出する窓部を有すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のＥＬ光源体。
4. 額縁状の前記配線基板は、相互をジャンパー線で接続された複数の分割配線基板で構成してあることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のＥＬ光源体。
5. 前記端子部は、前記端子導出部から前記表面ケースの外部に突出する構成としてあることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のＥＬ光源体。

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