説明

回路基板

【課題】 回路基板上にエレクトロルミネセンス素子(EL素子)設けることによって、小型化が可能で、かつ湿気によって劣化することがなく、また長寿命の発光特性を有する面発光可能な回路基板を提供する。
【解決手段】 基体1と、前記基体上に形成された所定の電気回路を構成する回路パタ−ン1aと、前記基体上に所定間隔をもって形成された一対の電極3と、前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極上に形成された誘電体層4と、前記誘電体層上に形成された発光体層5と、前記発光体層上に形成された透明な封止層6とを備えている。

【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案の属する技術分野】
本考案は回路基板に関し、特に回路基板上にエレクトロルミネセンス素子(EL素子)を備え、面発光を可能にした回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、LCDのバックライト用光源として、LED、冷極蛍光管が用いられているが、前記LED、冷極蛍光管はその形状が大きく、小型の電子機器に搭載するには余り適していなかった。
そのため、最近ではEL素子が用いられるようになってきている。このEL素子の構造について、図7に基づいて説明する。
【0003】
図7において、21は透明の絶縁シート、22は絶縁シート21の裏面に形成された透明櫛形電極層、23は透明櫛形電極層22上に形成された発光体層である。また、24、25および26は発光体層23上に順次形成された誘電体層、背面櫛形電極層および絶縁層である。前記透明櫛形電極層22は酸化インジウム(インジウム錫酸化物)を主成分とする光透過性導電層(以下、ITOという)
により構成される。
そして、透明櫛形電極層22と背面櫛形電極層25間に交流電圧あるいは直流パルス電圧を印加することにより、EL素子として透明絶縁シート21側へ発光した光を導出させるようにしたものである。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】
ところで、前記透明櫛形電極層と背面櫛形電極層との間に電圧を印加する回路が形成された回路基板は、EL素子と別体として形成されている。そのため、EL素子と回路基板とを組合せたものは、全体として大きくなり、より小型の電子機器への搭載には適していないという技術的課題があった。
また、従来のEL素子においては、素子を発光させるための櫛形電極が必要であり、この櫛形電極として、前述のように発光した光を透過させるためにITOからなる透明櫛形電極を採用している。ところが、このITOは高価であり、しかも湿気による劣化が生じやすいため、発光寿命が短いという技術的課題があった。
【0005】
本考案は前記技術的課題を解決するためになされたものであり、回路基板上にエレクトロルミネセンス素子(EL素子)設けることによって、小型化が可能で、かつ湿気によって劣化することがなく、また長寿命の発光特性を有する面発光可能な回路基板を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本考案にかかる回路基板は、基体と、前記基体上に形成された所定の電気回路を構成する回路パタ−ンと、前記基体上に所定間隔をもって形成された一対の電極と、前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された発光体層と、前記発光体層上に形成された透明な封止層とを備えていることを特徴としている。
このように構成されているため、本考案にかかる回路基板は、一対の電極間に交流電圧あるいは直流パルス電圧が印加されると、発光体層はこの発生した電圧によって生じる交流電界あるいは直流パルス電界により励起されて発光し、この発光した光が透明な封止層を通過して外部に導出される。
【0007】
特に、本考案は、回路基板の上にEL素子を形成した点に特徴がある。
従来、回路基板とEL素子とは、別体として形成されているため、EL素子と回路基板とを組合せたもの(EL素子と回路基板とをフレキシブル基板等を用いて電気的に接続したもの)は、全体として大きくなり、小型化の要求を満足できなかった。
これに対して、回路基板の上にEL素子が直接形成されているため、実質的に回路基板の大きさに納まり、全体として小型化を図ることができる。
【0008】
また、本考案は、一対の電極を前記回路基板の基体上に所定間隔をもって形成した点に特徴がある。
従来のEL素子は、ITOと背面櫛形電極との間に交流電圧を印加することで、発光体層において発光した光を、ITOを介して外部に導出している。
これに対して、本考案は、一対の電極を前記回路基板上に形成しているため、透明櫛形電極(ITO)を設けることなく、素子を発光させることができる。しかも透明櫛形電極(ITO)が設けられていないため、湿気によって劣化することがなく、長寿命の発光特性を有する。また、ITOによる透明櫛形電極が設けられていないため、安価に得ることができるという効果を奏するものである。
【0009】
ここで、前記誘電体層は、前記一対の電極の一方に形成されていることが望ましい。EL素子の発光の観点からすれば、一対の電極の一方にのみ誘電体層を形成した方が発光輝度を高める点から好ましい。
また、前記誘電体層、発光体層、封止層が印刷により形成されていることが望ましい。このように印刷により、容易にしかも安価に面発光可能な回路基板を得ることができる。
【0010】
また、前記技術的課題を解決するためになされた本考案にかかる回路基板は、基体と、前記基体上に形成された所定の電気回路を構成する回路パタ−ンと、前記基体上に所定間隔をもって形成された一対の電極と、前記一対の電極上に形成された誘電・発光層と、前記誘電・発光層上に形成された透明な封止層とを備えていることを特徴としている。
【0011】
このように構成されているため、本考案にかかる回路基板は、一対の電極間に交流電圧あるいは直流パルス電圧が印加されると、誘電・発光層の発光体はこの発生した電圧によって生じる交流電界あるいは直流パルス電界により励起されて発光し、この発光した光が透明な封止層を通過して外部に導出される。
【0012】
特に、この本考案にあっては、電極上に誘電・発光層を形成した点に特徴がある。従来のEL素子では、誘電体層と発光層とを別々の層として形成されているため、製造工程として誘電体層形成工程と発光層形成工程とを必要とする。
これに対して、本考案は1つの層として誘電・発光層が形成されているため、製造工程を簡略化することができる。
【0013】
ここで、前記誘電・発光層は希土類金属の発光体と絶縁誘導体とが100:1乃至100:50重量%の割合で配合されていることが望ましい。
このような割合で、希土類金属の発光体と絶縁誘導体とが配合されている場合には、発光ムラも少なく、従来と同様な輝度を得ることができる。
また、前記誘電・発光層、封止層が印刷により形成されていることが望ましい。このように印刷により、容易にしかも安価に面発光可能な回路基板を得ることができる。
【0014】
また、前記一対の電極が一対の櫛形電極であることが望ましい。このように一対の櫛形電極を用いることによって、その電極の一部に断線等が発生しても、発光状態を維持することができる。
【0015】
【考案の実施の形態】
以下、本考案の実施形態を図面と共に説明する。
図1、図2は本考案による回路基板の第1の実施形態を示し、図1は概念図であり、図2は要部断面図であり、図3は回路基板に形成された一対の櫛形電極を示した平面図である。
図において、符号1は、回路基板Aの基体1であって、その基体1の両面には銅箔からなる所定の電気回路を構成する回路パタ−ン1aが形成され、前記回路パタ−ン1aの所定の位置には電子部品2が装着されている。また、前記回路基板Aの基体1の上面には、銀等からなる一対の櫛形電極3が形成されている。
【0016】
前記櫛形電極3は、図3に示すように一対の電極3a、3bにより構成され、所定の間隔をもって回路基板Aの基体1の上面に櫛形状に形成されている。
このように電極が櫛形状に形成されているため、例えば図3の符号3eに示す点において断線しても、他の部分の発光状態は維持される。
また、3c、3dは図示しない発光用電源を電極3a、3bに印加させるための接続部であり、一対の電極3a、3bと同一面上に形成されている。
なお、この図5に示す櫛形電極は寸法を拡大して示しており、櫛形電極の数も実際より少なくして図示している。
【0017】
符号4は、電極3上に印刷により形成された誘電体層であり、一対の電極3a、3bの両方(すなわち全面)あるいは少なくとも一方にのみ形成する。EL素子の発光の観点からは、誘電体層4は電極3a、3bの一方にのみ形成した方がより発光輝度を高めることができて有利である。
符号5は、誘電体層4上に印刷により形成された発光体層すなわちEL層、6は発光体層5の上面すなわち誘電体層4と反対側の面上に印刷塗布することにより形成された透明部材(例えばアサヒ化研製のCR18樹脂)よりなる封止層である。
また、前記封止層6として、半田レジスト層を用いてもよい。このように半田レジスト層を用いることにより、回路基板Aの製造工程において前記封止層6を形成することができ、製造コストを安価にすることができる。
【0018】
次に、この回路基板Aの製造工程を説明する。
まず、回路基板Aの製造工程において、回路パタ−ン1a形成時に、同時に一対の電極3a、3bと接続部3c,3dを含む電極3を形成する。
即ち、回路基板Aの一方の面上に一対の電極3a、3bと接続部3c,3dを含む櫛形電極3を印刷、エッチング等により形成する。この時、一対の櫛形電極3a、3bは前述のように所定の間隔で、櫛形状となるように形成する。
次に、櫛形電極3上に誘電体層4を印刷により形成する。この誘電体層4は前述のように一対の電極3a、3bの一方あるいは両方に形成する。そして、前記誘電体層4上に発光体層5を印刷により形成し、発光体層5の上面に更に封止層6を印刷塗布する。
なお、前記封止層6として、いわゆる半田レジスト層を用いた場合には、前記したように封止層6を形成する工程を省略することができる。また、櫛形電極3を回路パタ−ン1aの形成と同時に形成する場合について説明したが、回路パタ−ン1aの形成後、別途、櫛形電極3を印刷により形成してもよい。
【0019】
このように構成された回路基板Aにおいて、櫛形電極3の接続部3c、3d間に交流電圧あるいは直流パルス電圧を印加すると、電極3a(または3b)と、該電極と所定間隔で隣接する電極3b(または3a)間に誘電体層4および発光体層5を介して交流電圧あるいは直流パルス電圧が発生する。
発光体層5はこの発生した電圧によって生じる交流電界あるいは直流パルス電界により励起されて発光し、この発光した光が透明な封止層6を通過して外部に導出される。
したがって、この回路基板Aの前面に表示部材を配置することにより、いわゆるバックライトを行うことができる。
【0020】
以上のように、回路基板A上にEL素子が直接設けられているため、従来のように夫々が別々に形成され組み合わされる(回路基板とEL素子がフレキシブル基板等により電気的に接続されている)場合に比べて、小型化にすることができる。
特に、電子部品2が搭載された回路基板Aにあっては、電子部品2の高さ(厚さ)よりEL素子の高さ(厚さ)が低い(薄い)ため、EL素子の高さ(厚さ)
を考慮する必要がない。
【0021】
次に、本考案にかかる第2の実施形態について、図4、図5に基づいて説明する。なお、図4、図5中、図1、図2に示された部材と同一、あるいは相当する部材は同一符号を付することにより、その説明を省略する。
この第2の実施形態は、第1の実施形態において別々のものとして形成されていた誘電体層4と発光体層5とを一体化し、1つの層として形成した点に特徴がある。
即ち、図中、符号10として示すように、櫛形電極3上に誘電・発光層10が形成されている。この誘電・発光層10は、一対の電極3a、3bの両方(すなわち全面)に形成されている。
【0022】
この誘電・発光層10は、希土類金属の発光体と絶縁誘導体とが100:1乃至100:50重量%の割合で配合されている。
このような割合で、希土類金属の発光体と絶縁誘導体とが配合されている場合には、誘電・発光層10中の発光体は、この発生した電圧によって生じる交流電界あるいは直流パルス電界により励起されて発光する。
【0023】
この回路基板Aを製造する場合には、回路基板Aの一方の面上に一対の電極3a、3bと接続部3c,3dを含む櫛形電極3を印刷、エッチング等により形成した後、櫛形電極3上に誘電・発光層10を印刷により形成する。
前記誘電・発光層10は前述のように一対の電極3a、3bの両方(全面に)
に形成する。その後、誘電・発光層10上に封止層6を印刷により形成する。
【0024】
このように構成された回路基板Aにおいて、櫛形電極3の接続部3c、3d間に交流電圧あるいは直流パルス電圧を印加すると、電極3a(または3b)と、該電極と所定間隔で隣接する電極3b(または3a)間に誘電・発光層10を介して交流電圧あるいは直流パルス電圧が発生する。
この誘電・発光層10の発光体5は、この発生した電圧によって生じる交流電界あるいは直流パルス電界により励起されて発光し、この発光した光が透明な封止層6を通過して外部に導出される。
したがって、この回路基板Aの前面に表示部材を配置することにより、いわゆるバックライトを行うことができる。
【0025】
なお、前記回路基板のリジットの回路基板のみならず、フレキシブル回路基板、多層回路基板にも当然に適用することができる。
また、上記実施形態にあっては、電極として櫛形電極を用いた場合について説明したが、図6に示すように一対の電極3a、3bをうず巻き形状に形成したものであっても良い。
更に、上記実施形態にあっては、回路基板Aの前面に表示部材を配置することにより、いわゆるバックライトを行う場合について説明したが、本考案は、特にこれに限定されるものではなく、例えば、回路基板上に直接設けられたEL素子によって、数字、文字、記号、模様等を表示するようにしても良い。即ち、回路基板上に直接設けられたEL素子自体によって表示器を構成しても良い。
【0026】
【考案の効果】
以上のように、本考案にかかる回路基板は、回路基板上にエレクトロルミネセンス素子(EL素子)が直接設けられているため、全体としての形状を小さくすることができる。その結果、本考案にかかる回路基板は、電子機器の表示器あるいは表示部材のバックライトとして搭載するのに適している。
また、本考案にかかる回路基板は、ITOを用いることなく、回路基板上にエレクトロルミネセンス素子(EL素子)設け、前記EL素子を発光させているため、湿気に対して劣化することなく、長寿命の発光特性を得ることができる。また、高価なITOを用いていないため、安価に得ることができる。
また回路基板の製造工程において、回路パタ−ンと共に櫛形電極を形成することができる等、回路基板の製造工程を利用することができるため、安価に、しかも容易に面発光可能な回路基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案にかかる回路基板の第1の実施形態の断面構造を示す概念図である。
【図2】本考案にかかる回路基板の第1の実施形態の断面構造を示す要部拡大図である。
【図3】回路基板に形成された一対の櫛形電極を示した平面図である。
【図4】本考案にかかる回路基板の第2の実施形態の断面構造を示す概念図である。
【図5】本考案にかかる回路基板の第2の実施形態の断面構造を示す要部拡大図である。
【図6】回路基板に形成された電極の変形例を示した平面図である。
【図7】従来のEL素子の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
A 回路基板
1 基体
1a 回路パタ−ン
2 電子部品
3、3a、3b (櫛形)電極
3c、3d 接続部
4 誘電体層
5 発光層
6 封止層
10 誘電・発光層
21 透明絶縁シート
22 透明櫛形電極層
23 発光体層
24 誘電体層
25 背面櫛形電極層
26 絶縁層

【実用新案登録請求の範囲】
【請求項1】 基体と、前記基体上に形成された所定の電気回路を構成する回路パタ−ンと、前記基体上に所定間隔をもって形成された一対の電極と、前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された発光体層と、前記発光体層上に形成された透明な封止層とを備えていることを特徴とする回路基板。
【請求項2】 前記誘電体層は、前記一対の電極の一方に形成されていることを特徴とする請求項1に記載された回路基板。
【請求項3】 前記誘電体層、発光体層、封止層が印刷により形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された回路基板。
【請求項4】 基体と、前記基体上に形成された所定の電気回路を構成する回路パタ−ンと、前記基体上に所定間隔をもって形成された一対の電極と、前記一対の電極上に形成された誘電・発光層と、前記誘電・発光層上に形成された透明な封止層とを備えていることを特徴とする回路基板。
【請求項5】 前記誘電・発光層は、希土類金属の発光体と絶縁誘導体とが100:1乃至100:50重量%の割合で配合されていることを特徴とする請求項4に記載された回路基板。
【請求項6】 前記誘電・発光層、封止層が印刷により形成されていることを特徴とする請求項4または請求項5に記載された回路基板。
【請求項7】 前記一対の電極が一対の櫛形電極であることを特徴とする請求項1または請求項4に記載された回路基板。

【図1】
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【図2】
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【図4】
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【図5】
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【図3】
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【図6】
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【図7】
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【登録番号】実用新案登録第3066629号(U3066629)
【登録日】平成11年12月8日(1999.12.8)
【発行日】平成12年3月3日(2000.3.3)
【考案の名称】回路基板
【国際特許分類】
【評価書の請求】未請求
【出願番号】実願平11−5081
【出願日】平成11年7月8日(1999.7.8)
【出願人】(599001013)株式会社日本メンブレン (1)
【出願人】(591271357)株式会社神和 (6)