JPH10162953A - チップ型電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板に面実装ができるチップ型電界発光
素子を得る。 【解決手段】 非透明電極１の表面と透明電極３の裏面
との間に電界発光する発光層４を配置する。非透明電極
２の裏面には、この非透明電極２と電気的に接続する第
１の入力用端子電極６を設ける。非透明電極２の裏面に
は、絶縁層７を介して第２の入力用端子電極８を設け
る。そして非透明電極２と電気的に接続されないように
して、第２の入力用端子電極８と透明電極３とを接続用
導電部９により電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電界発光素子（Ｅ
Ｌ素子）をチップ化したチップ型電界発光素子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電界発光素子は、比較的大きな１
枚のパネルとして構成することが常識であった。そして
このような１枚のパネルの電界発光素子に対してマトリ
ックス回路を設けて、このマトリックス回路の交点を発
光させることにより画像を形成する技術も提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構造の電界発光素子を用いる場合には、特定の商品を製
造するメーカーから面状発光表示装置の大きさや形状に
ついて要求があると、その都度その要求に応じて最初か
ら設計をして所定の大きさや形状の電界発光素子を製造
することになり、ほとんど特注生産となって、製造に時
間がかかるだけでなく、価格もかなり高いものとなる。
特に、従来の構造の電界発光素子では、特殊な絵柄模様
のカラーの面状発光表示装置の注文があった場合、その
製造に手間取る問題点があった。さらに、従来の構造の
電界発光素子では、前述したメーカーからの注文があっ
て製造に入ることになるので、製造期間の短縮ができ難
い問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、回路基板に面実装ができ
るチップ型電界発光素子を提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的は、任意の大きさや形状
の面状発光表示装置を電界発光素子で構成することを可
能にするチップ型電界発光素子を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、特殊な形状や特殊な
絵柄模様の面状発光表示装置の製造期間の短縮化を図す
ることができるチップ型電界発光素子を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、非透明電極の
表面と透明電極の裏面との間に電界発光する発光層が配
置されて構成されるチップ型電界発光素子に関わるもの
である。本発明では、非透明電極の裏面に第１の入力用
端子電極を設け、この第１の入力用端子電極を非透明電
極と電気的に接続する。また非透明電極の裏面に、絶縁
層を介して第２の入力用端子電極を設ける。さらに、非
透明電極と電気的に接続されることがないようにして、
第２の入力用端子電極と透明電極とを接続用導電部で電
気的に接続する。ここで非透明電極には、アルミニウム
板のような硬質材料で形成されているものを用いること
ができ、透明電極としては透明または半透明のガラスや
フレキシブル基板にスパッタリングや蒸着で形成された
ＩＴＯ等から構成されているものを用いることができ
る。更に発光層は電界発光により発光するものであれば
よく、その材質及び構造は任意であり、１層構造の発光
層でもまた多層構造の発光層でもよい。

【０００８】本発明のチップ型電界発光素子では、第１
及び第２の入力用端子電極が同一面側に配置されている
ので、チップ抵抗器，チップトランジスタ等の既存のチ
ップ電子部品と同様に一枚の回路基板上に形成した配線
パターンの半田付け電極に対して簡単に半田付けにより
表面実装することができる。また、このチップ型電界発
光素子を回路基板上に並べることにより、任意の形状の
発光表示装置を構成することができる。また、赤，緑，
青色の光を発光するチップ型電界発光素子を１ユニット
として多数個のユニットを並べることにより、カラー発
光表示装置を提供することができる。さらに、このよう
なチップ型電界発光素子は、予め量産しておいて、特定
の商品を製造するメーカーから注文があると、その注文
に応じてこのチップ型電界発光素子を回路基板上に形成
した配線パターンの半田付け電極に対して表面実装する
ことにより、簡単に既存の表面実装技術を用いて任意の
大きさや形状の発光表示装置を製造することができる。
この際に、チップ型電界発光素子は予め共通部品として
製造しておけるので、注文があってからの製造期間の短
縮を図ることができる。

【０００９】接続用導電部の設け方は任意であるが、接
続用導電部を、発光層の側面に沿って発光層の透明電極
と対向する透明電極側対向面の上まで延びるように形成
することができる。この場合、第２の入力用端子電極と
接続用導電部とを別々に形成してもよいが、両者を同時
に一緒に形成してもよい。また透明電極は透明または半
透明の絶縁体の上に周知の方法で形成して、発光層の透
明電極側対向面にバインダを介して接合される。そして
透明電極は発光層の透明電極側対向面上に形成されてい
る接続用導電部の一部と電気的に接続される。

【００１０】このように発光層の側面に沿って接続用導
電部を設けると、表面側の透明電極を容易に裏面側の第
２の入力用端子電極に接続することができる。また、透
明電極が形成された透明または半透明の絶縁体を発光層
の透明電極側対向面にバインダで接合する作業をする過
程で、透明電極と接続用導電部との電気的な接続を行う
ことができる。従って、簡単にチップ型電界発光素子の
製造を行うことができる。

【００１１】なお本発明で用いる絶縁層は、非透明電極
と第２の入力用端子電極との間及び非透明電極と接続用
導電部との間を電気的に絶縁するように形成することが
好ましい。このように絶縁層を形成すると、１つの絶縁
層によって２か所の電気的絶縁を図ることができるの
で、チップ型電界発光素子の製造を容易に行うことがで
きる。

【００１２】また、第１の入力用電極及び第２の入力用
電極並びに接続用導電部は、半田付け接続可能に構成す
ることが好ましい。このようにすると、チップ電子部品
で用いられている半田付け技術を用いて多数のチップ型
電界発光素子を回路基板の上に簡単に実装することがで
きる。なお半田付けを用いない場合には、導電性接着剤
を用いてチップ型電界発光素子を回路基板の上に実装で
きるのは勿論である。

【００１３】さらに、本発明で用いる透明または半透明
の絶縁体は、フレキシブル材料で形成することが好まし
い。このように透明または半透明の絶縁体をフレキシブ
ル材料で形成すると、透明電極を発光層の透明電極側対
向面にバインダを介して接合する作業を容易に行うこと
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るチップ型電界
発光素子１の実施の形態の一例の構成を概略的に示した
ものである。この例では、アルミニュウム等からなる板
状の非透明電極２の表面とＩＴＯ等からなる透明電極３
の裏面との間に電界発光する発光層４が配置されてい
る。そして透明電極３は透明または半透明の絶縁体５の
下面に一体に設けられている。これらの構成は従来の大
型の電界発光素子の構造と同様である。電界発光する発
光層４は、特に限定されるものではなく、用途に応じて
適宜の材料及び構造のものを使用することができる。

【００１５】非透明電極２は、発光素子４の裏面の一端
部分を露出させる寸法を有しており、非透明電極２の裏
面の片側（発光素子４の裏面の一端部分を露出させてい
ない側）には、この非透明電極２と電気的に接続された
第１の入力用端子電極６が所定の厚みで設けられてい
る。また非透明電極２の裏面には、絶縁層７を介して第
２の入力用端子電極８が所定の厚みで設けられている。
この場合、第１の入力用端子電極６と第２の入力用端子
電極８との各下面は、同一面上に存在するように、絶縁
層７と第２の入力用端子電極８の厚みが設定されてい
る。絶縁層７は非透明電極２の第１の入力用端子電極６
が設けられていない部分及び非透明電極２によって覆わ
れていない発光素子４の裏面を覆うように形成されてい
る。絶縁層７は、非透明電極２と第２の入力用端子電極
８との間及び非透明電極２と接続用導電部９との間を電
気的に絶縁するようにエポキシ樹脂等の絶縁材料により
形成されている。

【００１６】第２の入力用端子電極８と透明電極３と
は、接続用導電部９で相互に電気的に接続されている。
この接続用導電部９は、絶縁層８によって非透明電極２
と電気的に接続されないように絶縁されている。この例
では、第２の入力用端子電極８と接続用導電部９とが同
時に一体に形成されている。接続用導電部９は発光層４
の側面に沿って発光層４の透明電極３と対向する透明電
極側対向面４ａの上まで延びるように形成されている。
この透明電極側対向面４ａ上に存在する接続用導電部９
の部分を、透明電極接続用導電部分９ａと称する。

【００１７】第１及び第２の入力用端子電極６及び８並
びに接続用導電部９は、半田付け可能に形成されてい
る。例えば、銀塗料を用いてこれらを形成してもよい
が、メッキ技術や薄膜技術を用いてこれらを形成しても
よい。第１の入力用電極６及び第２の入力用電極８並び
に接続用導電部９を半田付け接続可能に構成すると、チ
ップ電子部品で用いられている半田付け技術を用いて多
数のチップ型電界発光素子１を回路基板の上に簡単に実
装することができる。

【００１８】透明電極３は透明または半透明の絶縁体５
の一方の面上に薄膜形成技術（スパッタリングや蒸着）
を用いて形成されている。透明電極３は、一般的にはＩ
ＴＯを用いて形成される。透明電極３を下面に支持する
透明または半透明の絶縁体５は、例えばポリエチレンテ
レフタレートの如き電気絶縁性のフレキシブル材料で形
成されていて、発光層４の透明電極側対向面４ａに高誘
電率バインダ１０と導電性バインダ（導電性接着剤）１
１とを介して接合されている。導電性バインダ１１は透
明電極接続用導電部分９ａと透明電極３との対向面間に
存在するように設けられ、高誘電率バインダ１０はそれ
以外の透明電極３と発光層４との対向面間に存在するよ
うに設けられている。このような導電性バインダ１１の
存在により、透明電極接続用導電部分９ａと透明電極３
とは電気的及び機械的に接合されている。このように絶
縁体５をフレキシブル材料で形成すると、透明電極３を
発光層４の透明電極側対向面４ａにバインダ１０，１１
を介して接合する作業を容易に行うことができる。

【００１９】このようなチップ型電界発光素子１は、第
１の入力用端子電極６と第２の入力用端子電極８とを交
流電源１２に接続して使用する。このようにすると、発
光層４の両側の非透明電極２と透明電極３とに電圧が印
加され、発光層４が電界発光する。発光層４は、これを
構成する周知の各材料を適宜選択して用いることによ
り、白色発光や各種の色のカラー発光をさせることがで
きる。

【００２０】このようなチップ型電界発光素子１では、
第１及び第２の入力用端子電極６，８が同一面側に配置
されているので、既存のチップ電子部品と同様に一枚の
回路基板上に形成した電極に対して簡単に表面実装する
ことができる。また、図示のように発光層４の側面に沿
って接続用導電部９を設けると、表面側の透明電極３を
容易に裏面側の第２の入力用端子電極８に接続すること
ができる。更に透明電極３が形成された透明または半透
明の絶縁体５側と発光層４側とをバインダ１０，１１を
介して接合すると、透明電極３が形成された絶縁体５を
発光層４の透明電極側対向面４ａに接合する作業をする
過程で、透明電極３と接続用導電部９との電気的な接続
を導電性バインダ１１で行うことができる。従って、簡
単にチップ型電界発光素子１の製造を行うことができ
る。

【００２１】次に、図１に示す構造のチップ型電界発光
素子１の製造方法の一例を図２を参照して説明する。即
ち、このチップ型電界発光素子１は、非透明電極２と、
発光層４と、第１，第２の入力用端子電極６，８と、絶
縁層７と、接続用導電部９と、導電性バインダ１１とか
らなる第１の半製品１Ａと、透明電極３と、絶縁体５
と、高誘電率バインダ１０とからなる第２の半製品１Ｂ
とをそれぞれ別工程で製造する。

【００２２】このように第１の半製品１Ａ側の透明電極
接続用導電部分９ａの表面に導電性バインダ１１を設
け、第２の半製品１Ｂ側の透明電極３の表面で、透明電
極接続用導電部分９ａに対向しない部分に高誘電率バイ
ンダ１０を設けた状態で、第１の半製品１Ａと第２の半
製品１Ｂとを、透明電極接続用導電部分９ａが導電性バ
インダ１１を介して透明電極３の片側端部に電気的に接
続され、透明電極３の残りの部分が高誘電率バインダ１
０を介して発光層４の透明電極側対向面４ａに接続され
るように適宜の加圧手段で加圧して機械的に接合する。

【００２３】このようにすると、高誘電率バインダ１０
と導電性バインダ１１との２種類のバインダを用いた接
合でも、これらバインダ１０，１１を各側に振り分ける
ことにより容易に塗布できて、接合作業を支障なく行う
ことができる。

【００２４】図３は、図１に示す構造のチップ型電界発
光素子１を用いた面状発光表示装置の構成の一例を示し
たものである。

【００２５】この面状発光表示装置では、仕様に合わせ
た所要の形状で所要の大きさの回路基板１３を用いる。
この回路基板１３の片側の面には、予め対形の半田付け
用電極１４ａ，１４ｂを複数対含む回路パターンが形成
されている。そして各電極１４ａ，１４ｂの上に低温の
クリーム半田を予め塗布しておき、そして対形の一方の
電極１４ａの上に第１の入力用端子電極６が載り、他方
の電極１４ｂの上に第２の入力用端子電極８が載るよう
にして、各チップ型電界発光素子１を並べる。この場
合、この面状発光表示装置がカラーの表示が要求されて
いるときには、赤色発光のチップ型電界発光素子１と、
緑色発光のチップ型電界発光素子１と、青色発光のチッ
プ型電界発光素子１とが１つのユニットとして隣接する
ようにして並べる。このようなチップ型電界発光素子１
を並べる作業は、既存の面実装装置を用いて容易に行う
ことができる。そして対形の電極１４ａ，１４ｂに対す
る第１，第２の入力用端子電極６，８の接続は、例えば
対形の電極１４ａ，１４ｂ上にチップ型電界発光素子１
を面実装した基板１３を炉に通してクリーム半田を溶融
させて半田１５ａ，１５ｂ付けで一挙に接続することが
できる。

【００２６】このようにして面実装された各チップ型電
界発光素子１の表面には、必要に応じて透明樹脂または
透明ガラスからなる共通のカバー１６をバインダーを介
して接着して設けることができる。

【００２７】このように本例のチップ型電界発光素子１
は、回路基板１３上に並べることにより、任意の形状の
発光表示装置を構成することができる。また、赤，緑，
青色の光を発光するチップ型電界発光素子１を１ユニッ
トとして前述したように並べることにより、カラー発光
表示装置を提供することができる。さらに、このチップ
型電界発光素子１と回路基板１３とを購入することによ
り、ユーザー側でも所要の発光表示装置を容易に製造す
ることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るチップ型電界発光素子によ
れば、第１及び第２の入力用端子電極が同一面側に配置
されているので、既存のチップ電子部品と同様に一枚の
回路基板上に形成した電極に対して簡単に表面実装する
ことができる。また、このチップ型電界発光素子を回路
基板上に並べることにより、任意の形状の発光表示装置
を構成することができる。また、赤，緑，青色の光を発
光するチップ型電界発光素子を１ユニットとして並べる
ことにより、カラー発光表示装置を提供することができ
る。さらに、このようなチップ型電界発光素子は、予め
汎用部品として製造しておけばよく、所望の発光表示装
置の製造期間を大幅に短縮化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチップ型電界発光素子における実
施の形態の一例を示す縦断面図である。

【図２】図１に示すチップ型電界発光素子の製造過程の
一例を示す説明図である。

【図３】本発明に係るチップ型電界発光素子を用いた発
光表示装置の一例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ チップ型電界発光素子 １Ａ 第１の半製品 １Ｂ 第２の半製品 ２ 非透明電極 ３ 透明電極 ４ 発光層 ４ａ 透明電極側対向面 ５ 絶縁体 ６ 入力用端子電極 ７ 絶縁層 ８ 第２の入力用端子電極 ９ 接続用導電部 ９ａ 透明電極接続用導電部分 １０ 高誘電率バインダ １１ 導電性バインダ １２ 交流電源 １３ 回路基板 １４ａ，１４ｂ 電極 １５ａ，１５ｂ 半田 １６ カバー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非透明電極の表面と透明電極の裏面との
   間に電界発光する発光層が配置されているチップ型電界
   発光素子であって、 前記非透明電極の裏面に設けられて前記非透明電極と電
   気的に接続された第１の入力用端子電極と、 前記非透明電極の裏面に絶縁層を介して設けられた第２
   の入力用端子電極と、 前記非透明電極と電気的に接続されることなく前記第２
   の入力用端子電極と前記透明電極とを電気的に接続する
   接続用導電部とを備えてなるチップ型電界発光素子。
2. 【請求項２】 前記接続用導電部は前記発光層の側面に
   沿って前記発光層の前記透明電極と対向する透明電極側
   対向面の上まで延びるように形成され、 前記透明電極は透明または半透明の絶縁体の上に形成さ
   れて前記発光層の前記透明電極側対向面にバインダを介
   して接合され、 前記透明電極は前記透明電極側対向面上に形成された前
   記接続用導電部の一部と電気的に接続されている請求項
   １に記載のチップ型電界発光素子。
3. 【請求項３】 前記絶縁層は前記非透明電極と前記第２
   の入力用端子電極との間及び前記非透明電極と前記接続
   用導電部との間を電気的に絶縁するように形成されてい
   る請求項１に記載のチップ型電界発光素子。
4. 【請求項４】 前記第１の入力用電極及び前記第２の入
   力用電極並びに前記接続用導電部は、半田付け接続可能
   に構成されている請求項１に記載のチップ型電界発光素
   子。
5. 【請求項５】 前記透明または半透明の絶縁体がフレキ
   シブル材料からなる請求項２に記載のチップ型電界発光
   素子。