JPS6337591A - エレクトロルミネツセンス発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明はエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬと
いう。）と、その駆動装置とからなる発光装置に関する
ものである。

（従来の技術） 各種のデイスプレィや表示を行うための装置の一種にＥ
Ｌを利用した発光装置がある。

自動車産業においてもこのＥＬが利用されつつあり、例
えばエンブレムマークにＥＬ発光装置を組み込んだもの
が実用化されている。

従来、ＥＬを利用したエンブレムマークの発光部は第８
図に示すように、文字や図形が付された光透過性の表示
板３６と、その裏面に接合された平板状のＥＬ３４と、
同ＥＬ３４の支持を目的としてその裏面にシール接着さ
れた押え板３７とにより構成されている。

また、ＥＬ３４は交流（以下、ＡＣという。また、直流
をＤＣという。）電圧を印加することにより発光するタ
イプが一般的であるため、低電圧ＤＣ電源（バッテリ）
の電圧を昇圧させ、かつＡＣに変換するためのＤＣ−Ａ
Ｃ昇圧インバータ３０が発光部−バフテリ間にコネクタ
３９などを介して接続されている。

上記ＥＬ３４の駆動部であるＤＣ−ＡＣ昇圧インバータ
３０は第９図に示すように、バッテリ側の入力端子３１
とＥＬ３４側の出力端子３５との間に接続された発振回
路３２と単巻トランス３３とから構成されている。そし
て、上記発振回路３２によってＤＣ電圧がＡＣ電圧に変
換され、さらに単巻トランス３３の電磁誘導によって前
記ＥＬ３４の駆動に必要な電圧まで昇圧されるようにな
っている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記インバータ３０には単巻トランス３３が
内蔵されているが、従来の単巻トランス３３は三次元的
に嵩高いため、これを内蔵する駆動部の容積が大きくな
ってしまい、スペースの限られた箇所に装置を取付ける
のが困難であるという問題点や、装置全体のコストが高
くなるという問題点がある。また、トランス３３を使用
した場合、ｔＴ１１誘導に伴うノイズや振動が発生し易
いため、その対策を講じなければならないという問題点
もある。さらに、発光部と駆動部とが別体に形成されて
いることから配線にも手間がかかり、かつ絶縁リークな
どのトラブルが生ずる虞れもあるなど、作業性や安全性
の面でも問題がある。

そのため従来より、装置の小型・軽量化、発光部と駆動
部の一体化が望まれていたが、三次元的に嵩高い部品を
内蔵するインバータ３０を使用する以上、上記問題点の
解消は困難であった。

本発明の目的は上述した問題点を解消した新規なＥＬ発
光装置を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明はエレクトロルミネッセンス素子の裏
面に、前記素子の駆動装置を積層形成したことを特徴と
するエレクトロルミネッセンス発光装置を採用したもの
である。

（作用） ＥＬ駆動回路をＥＬの裏面に積層することにより装置の
一体化・薄型化が達成されるため、取付けが容易になる
とともに、配線の手間も省け、また絶縁リークなどのト
ラブルが防止される。

〔第一実施例〕

以下、本発明を自動車のリアエンブレムマークに具体化
した一実施例を第１〜４図に従って、説明する。

第３図に示すように、本実施例のリアエンブレムマーク
１ａは自動車のリアトランク３８の一部に取着され、夜
間やトンネル走行時など、ヘッドランプを点灯するとそ
の回路に接続された駆動部が作動してＥＬが発光し、後
方から文字が視認できるようになっている。

第１図は長さ１４０ｍｍ、幅４０龍の平板状に形成され
た上記リアエンブレムマーク１ａの要部を示し、図面上
方から表示板２、ＥＬＬＱ、プリント配線板３、同プリ
ント配線板３上の回路に搭載されたトランジスタ、コン
デンサ、抵抗、発振回路などの部品１１を封止するため
の封止樹脂４が順次積層されている。

上記プリント配線板３はガラスファイバ含浸エポキシ樹
脂からなり、その表面には上記ＥＬＩＯが接着され、裏
面には銅箔をエツチングしてなる回路が形成されるとと
もに各種部品１１が搭載されている。さらに、この回路
および各種部品１１はエポキシ樹脂からなる封止樹脂４
により、全体が気密封止されている。

第４図（ａｌ、ｃｂ＞は上記ＥＬ１０の構成を示し、厚
さ０．１鶴のアルミニウムシートからなる下部電極６ａ
の端部に電極リード線９ａをスポット溶接してなるプリ
ント配線板３、光反射率および誘電率の高いＴ　ａ　、
０．絶縁層１ａｓ微量のＭｎを含有するＺｎＳ発光層８
、透明なＩＴＯ上部電極６ｂが順次積層されている。ま
た、ＩＴＯ上部電極６ｂの端部には導電接着剤によって
リード＆１９ｂが接着され、さらに水分が透過し難い三
フフ化−塩化エチレンシ一トｌ　７ａ、１７ｂによって
全周を熱溶着することにより封止されている。

この封止用シート１７ａ、１７ｂを除くＥＬｌｏの主要
部は真空槽内において高周波放電を利用した反応性スパ
ッタリング法、あるいはエレクトロンビームを利用した
蒸着法などの薄膜形成法を適宜組み合わせて製造された
ものである。

また、ＥＬＩＯから出る電極リード線９ａ、９ｂはプリ
ント配線板３のインバータ出力部に導電接着（またはハ
ンダ付け）されている。

次に、上記プリント配線板３上に形成されたＥＬ駆動回
路につき、説明する。

この回路は第２図に示すように、 ■　駆動用発振回路２１、インバータＮ、駆動トランジ
スタＴＲａ　、ＴＲｓ　、ＴＲｃ　、ＴＲＤおよび抵抗
などからなるＥＣ駆動回路（Ａ）、■　充電素子である
ｎ個のコンデンサＣｒ、　Ｃｔ、・・・Ｃ０が直列に接
続された充電回路ＣＢ）、■　分配用発振回路２２、バ
イナリカウンタ２３、デバイダ２４からなる分配制御回
路（Ｃ）、により構成されており、下記のような作用を
有している。

すなわち、上記分配制御回路（Ｃ）のバイナリカウンタ
２３が分配用発振回路２２から発振された矩形波の周波
数を分周して一定周期毎に信号を出力すると、その出力
信号を受けたデバイダ２４はその出力端子Ｑ１を一定時
間だけＯＮにして充電回路〔Ｂ〕中のコンデンサＣｔ（
本実施例では積層セラミックコンデンサを使用した。）
のみを充電する。引き続き、出力端子Ｑ８が一定時間だ
けＯＮにされてコンデンサＣ１が充電される。

このようにして、出力端子Ｑ１．Ｑｌ、・・・Ｑｌが順
次、一定時間だけＯＮにされるとコンデンサＣｒ、Ｃｔ
、・・・Ｃ７が順次充電され、バッテリ２５からのＤＣ
入力電圧がｎ倍に昇圧される。

また、昇圧された上記ＤＣ電圧はＥＣ駆動回路（Ａ）の
駆動用発振回路２１によってＡＣ電圧に変換される。す
なわち、駆動用発振回路２１の出力がＯＮのときは駆動
トランジスタＴＲ，側にはインバータＮの作用で電流が
流れず、コンデンサＣ１→トランジスタＴＲＤ−ｈＥＬ
　１０→トランジスタＴ　Ｒａ→コンデンサＣ，１のル
ープに電流が流れる。

他方、駆動用発振回路２１の出力がＯＦＦのときは逆の
作用によりコンデンサＣ１→トランジスタＴＲｃ−ＥＬ
１０→トランジスタＴＲ１１→コンデンサＣｎのループ
に電流が流れる。従って、ＥＬＩＯを効率的に発光させ
ることが可能となる。

以上のように、本実施例のリアエンブレムマークｌａは
そのＥＬ駆動回路にトランスのような三次元的に嵩高く
なる部品が搭載されていないため、全体を薄板状に形成
することが可能となり、小型・軽量化並びに製造コスト
の低減化が達成されている。

また、前記ＥＬ駆動回路の採用により、充電回路ＣＢ）
のコンデンサＣｒ、Ｃｔ、・・・Ｃ７の数を増減するだ
けで昇圧率を任意、かつ容易に設定することができると
いう効果や、電磁誘導に起因するノイズや振動の発生が
ないために、安定した作動が保証されるという効果もあ
る。

さらにまた、表示部と駆動部とが一体に形成されるとと
もに気密封止されているため、配線の手間がかからず、
かつ表示部−駆動部の間で絶縁リークなどのトラブルが
発生する虞れもない。

なお、本実施例のリアエンブレムマーク１ａの自動車本
体への取付けは、その裏面に接着剤を塗布したり、ある
いは両面テープを貼るなどの簡単な手段により行うこと
ができる。

〔第二実施例〕

第５図に本発明のリアエンブレムマーク１ｂの別個を示
す。

本実施例のプリント配線板３は薄板形成されたガラスエ
ポキシ両面板からなり、ＥＬのための電極６ｃ、６ｄが
エツチングされた銅パターン上にはＥＬｌｏが積層され
ている。また、エツチングされた銅の配線パターン１８
が形成された裏面には各種部品１１が搭載されている。

さらに、電極６ＣのパターンはＥＬＩＯの面発光形状に
沿って形成され、図示しないスルホールを介して裏面の
配線パターン１８と電気的に接続されている。

一方、電極パターン６ｄはＥＬ１００面発光部分の周囲
を覆うように形成され、後述する透明なＩＴＯ上部電極
６ｂと接続されるとともに、スルホールを介して裏面の
配線パターン１８とも電気的に接続されている。

上記ＥＬＩＯの構成はプリント配線板３の電極６Ｃを包
むように、反射率、誘電率の高いＴａ。

Ｏ３絶縁層７ａが積層され、その上を包むようにａｍの
Ｍｎを含有するＺｎＳ発光Ｆｉ８がこのプリント配線板
３を覆わない程度に積層され、さらにその上から電極６
ｄを覆うように、透明なＩＴＯ上部電極６ｂが積層され
たものである。なお、このＥＬＩＯも前記第一実施例に
おいて述べた各種の薄膜形成法を組み合わせて製造され
る。

このように、プリント配線板３にＥＬＩＯと回路部品１
１とが一体形成されたものは、文字部１２が形成され、
かつケーシング構造をした透明アクリル板からなる表示
板２に嵌められ、さらに封止樹脂４によって封止されて
いる。

本実施例の場合、プリント配線板３の裏面に搭載された
各種部品１１にはいずれもチップ化されたり一ドレス部
品であり、さらに前記第一実施例のＥＬＩＯで使用した
封止用シート１７ａ、１７ｂも省略されているため、リ
アエンブレムマーク１ｂ全体の厚みは前記第一実施例の
ものよりもなお一層薄くなっている。

また、プリント配線板３の裏面に形成されたＥＬ駆動回
路は前記第一実施例と同様、第２図で示す回路構成にな
っている。さらに、このリアエンブレムマーク１ｂへの
ＤＣ電源の供給は第５図中での図示は省略したが、プリ
ント配線板３の裏面から引き出されたリード線によって
行われる。

なお、本実施例のリアエンブレムマーク１ｂの自動車本
体への取付けも、その裏面に接着剤を塗布したり、ある
いは両面テープを貼るなどの簡単な手段により行うこと
ができる。

〔第三実施例〕

第６図も本発明のリアエンブレムマークＩＣの別個を示
すものである。

本実施例の基板１３はアルミナの薄板からなり、その表
面にＥＬＩＯが積層されているとともに、裏面には導電
性ペーストをスクリーン印刷してなる回路（図示せず）
が形成され、各種部品１１が搭載されている。そして、
基板１３の材料としてアルミナを採用したことにより、
その強度が向上し、かつ耐熱性が高いことからその表面
に直接ＥＬＩＯを薄膜形成できるようになっている。

さらに、この基板１３は反射率が良好なことがらＥＬＩ
Ｏの発光を裏面に透過させず、良好に表面方向に反射さ
せるリフレクタの役割をも果たしている。

上記ＥＬＩＯの構成はＩＴＯ下部電極６ａ、Ｔａ２Ｏ，
下部絶縁層？ａ、微量のＭｎを含有するＺｎＳ発光層８
、Ｔａｇｏｓ上部絶縁層７ｂ並びにＩＴＯ上部電極６ｂ
を順次積層形成したものであり、真空槽内において前述
した各種薄膜形成法を組み合わせて製造される。

上記基板１３の裏面に搭載された各種部品１１にはいず
れもチップ化されたリードレス部品が採用されているた
め、リアエンブレムマーク１ｃ全体の厚みは前記第一実
施例の場合よりも一層薄くなっている。

また、本実施例では前記透明アクリル板からなる表示板
２は採用されておらず、全体を透明エポキシ樹脂１４に
より封止することにより、ＥＬＬＯや部品１１を保護し
ている。

この透明エポキシ樹脂１４の表面には文字部１２を除き
、塗料１５による着色処理が施されており、裏面には補
強と放熱とを兼ねたアルミ薄板１６が接着されている。

従って、リアエンブレムマーク１ｂの自動車本体への取
付けは、このアルミ薄板１６の裏面に接着剤を塗布した
り、あるいは両面テープを貼るなどの簡単な手段により
行うことができる。

上記基板１３上に形成されたＥＬ駆動回路は第７図に示
すように、 ■　コイルＬと、バッテリ２５から同コイルしに供給さ
れる電流を断続するスイッチング回路とからなる高電圧
発生回路ＣＤ）、 ■　上記コイルしに発生する高電圧をＥＬＩＯの両端に
交互に印加するインバータ回路〔Ｅ〕、により構成され
ている。

また前述したように、このＥＬ駆動回路のコイルしゃ抵
抗、コンデンサなどはいずれもチ・ツブ化されており、
トランジスタにもチップ化されたミニモールドトランジ
スタが採用されている。

以上のように、本実施例のリアエンブレムマークｌｃも
前記第一実施例同様、そのＥＬ駆動回路にトランスのよ
うな三次元的に嵩高くなる部品が搭載されていないため
、全体を薄板状に形成することが可能となり、装置の小
型・軽量化並びに製造コストの低減化が達成されている
。また、上記ＥＬ駆動回路を採用することにより、電磁
誘導に起因するノイズや振動の発生が防止され、安定し
た作動が保証されるという効果もある。さらに、表示部
と駆動部とが一体に形成されるとともに気密封止されて
いるため、配線の手間が省け、かつ表示部−駆動部の間
で絶縁リークなどのトラブルが発生する虞れもない。

なお、本発明は上記第一〜三実施例に限定されるもので
はなく、例えば以下のように本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、任意に変更することもできる。

（１）ＥＬ発光装置は前記リアエンブレムマークのみな
らず、他の箇所に取付けられるエンブレムマークとして
も具体化できる。さらに、自動車用のみならず、各種産
業用機器や民生用機器のデイスプレィ装置、表示装置と
しても具体化できる。

（２）前記構成のＥＬのみならず、他の材料からなるＥ
Ｌ、例えばＤＣ電圧で駆動するＥＬを採用してもよい。

この場合の駆動回路にはＤＣ−ＡＣインバータ回路は不
要となる。

（３）基板材料として、前記ガラスエポキシ樹脂以外の
樹脂、あるいはアルミナ以外のセラミックなどを採用し
てもよい。また、ソリッド基板に代えてフレキシブルプ
リント基板（Ｆ　Ｐ　Ｃ）を採用すれば、装置を−ＮＴ
Ｒ型化することができる。

＋４）ＥＬ駆動回路を半導体ＩＣやハイブリッドＩＣで
構成することにより、装置を一層薄型化することができ
る。

（５）第三実施例では下部電極にＩＴＯを採用したが、
その他ＡＩ蒸着、スズメツキ、Ｃｒ−Ｎｉ合金のスパッ
タリング、白色導電塗料の塗布（または印刷）など、光
沢があって光通過率が小さいかまたは反射率の良好な材
料による表面処理を採用してもよく、これらの材料を採
用することにより、ＥＬから下部絶縁層を経て漏れる発
光を表面方向に押し戻す効果が一層強化される。従って
、第二実施例において基板の電極面に上記材料による表
面処理を施すことにより、反射率を一層向上させること
ができる。

（６）　　前記各実施例では文字部以外の部分も発光す
るように構成れさているが、上部電極、下部電極あるい
は発光層のうち少なくとも一つを文字部に合わせ、必要
な部分のみを発光させるように構成してもよい。かかる
手段の採用により、文字部以外が発光するという無駄が
省け、また文学部発光に必要とされる以上の容量を有す
るＥＬ駆動回路の採用が不要となるなどの効果がもたら
される。

（７）前記第一、二実施例におけるケーシング機能を備
えた表示板の文字部には、文字を印刷したシートをその
裏面に挿入する手段を採用してもよく、また第三実施例
においてはエポキシ樹脂を封入する際に文字シートを挟
んでもよい。

＋８１ＥＬを構成する各薄膜層の製造方法としては、前
記各実施例の場合のような反応性スパッタリング法、エ
レクトロンビーム蒸着法などの外、印刷方法や塗装方法
を採用してもよい０例えば、上部電極の場合、ＩＴＯに
代えて導電性高分子材料を含有する透明塗料や透明イン
クを使用することもできる。

発明の効果 以上詳述したように、前記ＥＬ発光装置は表示部と駆動
部の一体化により、装置全体の薄型化が達成されるため
、スペースの狭い箇所でも容易に取付は可能になるとと
もに、湿気からの封止が改善されてＥＬの寿命が向上し
、製造コストが低減されるという効果も発揮する。

さらに、配線の手間が省けるという効果や絶縁リークな
どのトラブルが生じ難いという効果も発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は第一実施例を示し、第１図はリアエンブレ
ムマークの概略断面図、第２図はＥＬ駆動回路図、第３
図は取付は箇所を示す正面図、第４図（ａ）はＥＬの下
部電極側リード線取付は箇所における断面図、第４図（
ｂ）はＥＬの上部電極側リード線取付は箇所における断
面図である。第５図は第二実施例におけるリアエンブレ
ムマークの要部断面図、第６．７図は第三実施例を示し
、第６図はリアエンブレムマークの要部断面図、第７図
は回路図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ・・・リアエンブレムマーク、１０・
・・エレクトロルミネッセンス。 特許出願人　　　　　　　豊田合成　株式会社代　理　
人　　　　　　　弁理士　恩１）博宣第４図（ａ） 第４図（ｂ） 第５図 図面の浄書（内容に変更なし） 第１１図 自発手続補正書 昭和６１年９月２日 特許庁長官　黒　１）　明　雄　　殿 エレクトロルミネッセンス発光装置 ３、補正をする者 事件との関係：　　特許出願人 氏　名　　　豊田合成　株式会社 （名　称）　　　代表者　根本　正大 ４、代理人 住所　〒５００　　岐阜市端詰町２番装置　　＜０５８
２＞６５−１８１０（代表）ファックス専用　＜０５８
２＞　６６−１３３９図面 ６、補正の内容 全図面を別紙の通り補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．エレクトロルミネッセンス素子の裏面に、前記素
   子の駆動装置を積層形成したことを特徴とするエレクト
   ロルミネッセンス発光装置。