(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層はその上面に、透明防湿シートで覆われた透明電極層と、下面に絶縁反射層を介して背面電極層との２枚の電極の間に挟まれ、前記背面電極層の下面に該背面電極層の下面を覗くスルーホールを有して前記発光層、絶縁反射層及び背面電極層の側面を覆う如く形成した絶縁層と、該絶縁層に形成した前記スルーホールに前記背面電極層と導通する背面電極用端子、及び前記透明電極層の一部の下面から前記絶縁層の側面及び下面の一部にまで延びて形成され、且つ前記透明電極層と導通する透明電極用端子とによりＥＬ層を形成し、前記の下面側に前記背面電極用端子及び前記透明電極用端子と一体的に接合、固定されて配設したインバータと、該インバータのインバータ入力用端子の一部を除いた表面全域に形成した透明のコーテング層とで構成され、前記２枚の電極層に配設された透明電極用端子及び背面電極用端子にインバータから交流電圧を印加することにより、前記発光層が発光するエレクトロルミネッセンスの構造において、前記インバータの一部に、ホトダイオードと該ホトダイオードの受光信号によって前記インバータへの電源供給を制御するスイッチ機構とを一体的に取り付けることにより、前記ホトダイオードの受光部に光を当て、所定の照度になれば前記スイッチ機構が前記ＥＬ素子の点灯又は消灯を制御することを特徴とするエレクトロルミネッセンスの構造。
【請求項２】
前記ＥＬ層の一部に前記インバータを覗く開口を形成し、該開口部のインバータ上に前記ホトダイオードを、その受光部が前記ＥＬ層の発光面と略同一方向となるよう配設したことを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス構造。
【請求項３】
前記インバータの一部を前記ＥＬ層の外方に延在させて一体化し、前記ＥＬ層から外れた位置で、、前記インバータの外方に延在した一部分に前記ホトダイオードを、その受光部が前記ＥＬ層の発光面と略同一方向となるよう配設したことを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一定の照度になれば自動的にＥＬが発光し、表示面が視認し易くなり、又一定の明るさになると自動的にＥＬが消える機能を有するエレクトロルミネッセンスの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報処理機器の発展に伴い、より高い表示品位のフラットパネルディスプレイへの期待が増している。フラットパネルディスプレイには液晶（ＬＣＤ）、プラズマ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）等があるが、最近はカラー化が可能で、且つ優れた表示品位を有するＥＬディスプレイが注目されている。
【０００３】
携帯電話機等には夜間、数字ボタン等が良く見えるようにＥＬ発光素子が設けられているものが多い。これらの携帯用は携帯しながら使用するので、その駆動には直流乾電池が使用される。前記ＥＬ発光素子は、交流電源を必要とするために乾電池の直流電源を交流電源に変換し、更に電圧を昇圧するインバータと接続して使用される。
【０００４】
交流駆動型の薄膜ＥＬ素子の基本構成は、２枚の電極の間に絶縁層に挟まれた発光層が配置されている。その電極間に交流電圧が印加され、発光層中の電界強度がある一定値を越えると、発光層中の発光中心原子が励起され、この原子固有の波長の発光が得られる。従って、ＥＬ発光素子の発光輝度や発光色等の特性は発光層によって略決定される。
【０００５】
図５は従来の一般的なＥＬ発光素子の構造を示す断面図である。図５において、ＥＬ発光素子１０の構成は、１は最上面に形成された透明電極（ＩＴＯ電極）層で、２は発光層、３は絶縁層、４は背面電極層と積層されている。前記両電極層１及び４からは、それぞれ透明電極用リード端子５ａ及び背面電極用リード端子６ａが端部に配設されている。前記両リード端子５ａ及び６ａの一部分を除いた全面に透明防湿シート７で覆っている。更に、前記透明電極用リード端子５ａ及び背面電極用リード端子６ａからは、リード線或いはフレキシブルケーブル８で、インバータ９に接続されている。前記インバータ９から交流電圧を前記透明電極層１及び背面電極層４に印加することにより、前記発光層２が発光して周囲の表示部材等を照明する。必要とする交流電圧はその用途により異なるが、概ね３５〜１５０Ｖ程度の電圧の範囲で使用される。
【０００６】
しかしながら、上記のＥＬ構造はＥＬ層とインバータが別体構造となっているため、前記接続線を介して取り扱いせねばならず、機器内の取り付けレイアウト構造、即ちインバータの配置場所及びリード線或いはケーブル線の引き回し等に設計上配慮を必要とする。また、組立、メンテナンス時のインバータ取り付け及び配線取り付け等に負荷が掛かる。更に、コスト的にも割高になる。また、リード線或いはケーブル線の引き回し等で線が曲げられることにより、リード端子と接続線との接合部に導通不良が発生し易い。これらの回数が多くなってくると、接合部が剥がれたり、ケーブル線が折れたりして導通不良の原因となる。また、作業中の取り扱いでも予期せぬ様々な問題が起こり得る。更に、機器そのものの小型化にも限度があった。
【０００７】
そこで、本出願人は先に上記問題を解決するために、「エレクトロルミネッセンス及びその製造方法」（出願日、平成８年１２月２６日）にて出願している。その概要を図６にて説明する。
【０００８】
図６に示すように、７は透明なプラスチックフィルムよりなる透明防湿シートで、その下面にＩＴＯ粉末を塗料化してスクリーン印刷により透明電極層（ＩＴＯ電極）１を形成する。該透明電極層１の下面に形成する発光層２は、蛍光母体と金属やハロゲン元素の附活剤を入れた塗料で印刷形成する。また、絶縁反射層３は、チタン酸バリウムを入れた塗料で印刷形成する。該絶縁反射層３の下面に、導電粉末を塗料化してスクリーン印刷により背面電極層４を形成する。該背面電極層４の下面を覗くスルーホール１１を有して、前記発光層２、絶縁反射層３及び背面電極層４の側面を覆う如くスクリーン印刷により絶縁層１２を形成する。該絶縁層１２に形成した前記スルーホール１１に前記背面電極層４と導通する背面電極用端子６、及び前記透明電極層１の一部の下面から前記縁層１２の側面及び下面の一部にまで延びて形成され、且つ前記透明電極層１と導通する透明電極用端子５とをスクリーン印刷により形成することにより、ＥＬ層１４が構成される。
【０００９】
９はインバータで、前記第２の絶縁層１２の下面側にあって、前記背面電極用端子６と前記透明電極用端子５と接続し一体的に接合、固着して配設する。１３は透明なコーテング層で、ディピング法により前記インバータ９のインバータ用入力端子９ａの一部を除いた表面全域に形成されている。以上によりＥＬ発光素子２０が完成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したＥＬ発光素子を搭載した携帯電話等の携帯機器においては次のような問題点がある。即ち、前記携帯機器は、ケースの蓋を閉めた状態の時はＥＬは働かないが、蓋を開いた状態でスイッチがオンになり、周囲の明るさには関係なくＥＬが点灯するという問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、一定の照度になれば自動的にＥＬが発光して、数字ボタン等の表示が視認し易くなり、それ以上明るくなると自動的にＥＬが消えるエレクトロルミネッセンスの構造を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるエレクトロルミネッセンスの構造は、発光層はその上面に、透明防湿シートで覆われた透明電極層と、下面に絶縁反射層を介して背面電極層との２枚の電極の間に挟まれ、前記背面電極層の下面に該背面電極層の下面を覗くスルーホールを有して前記発光層、絶縁反射層及び背面電極層の側面を覆う如く形成した絶縁層と、該絶縁層に形成した前記スルーホールに前記背面電極層と導通する背面電極用端子、及び前記透明電極層の一部の下面から前記絶縁層の側面及び下面の一部にまで延びて形成され、且つ前記透明電極層と導通する透明電極用端子とによりＥＬ層を形成し、前記の下面側に前記背面電極用端子及び前記透明電極用端子と一体的に接合、固定されて配設したインバータと、該インバータのインバータ入力用端子の一部を除いた表面全域に形成した透明のコーテング層とで構成され、前記２枚の電極層に配設された透明電極用端子及び背面電極用端子にインバータから交流電圧を印加することにより、前記発光層が発光するエレクトロルミネッセンスの構造において、前記インバータの一部に、ホトダイオードと該ホトダイオードの受光信号によって前記インバータへの電源供給を制御するスイッチ機構とを一体的に取り付けることにより、前記ホトダイオードの受光部に光を当て、所定の照度になれば前記スイッチ機構が前記ＥＬ素子の点灯又は消灯を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記ＥＬ層の一部に前記インバータを覗く開口を形成し、該開口部のインバータ上に前記ホトダイオードを、その受光部が前記ＥＬ層の発光面と略同一方向となるよう配設したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記インバータの一部を前記ＥＬ層の外方に延在させて一体化し、前記ＥＬ層から外れた位置で、前記インバータの外方に延在した一部分に前記ホトダイオードを、その受光部が前記ＥＬ層の発光面と略同一方向となるよう配設したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明におけるエレクトロルミネッセンスの構造について説明する。図１〜図３は本発明の第１の実施の形態であるＥＬの構造に係わり、図１はＥＬ発光素子の部分断面図、図２はスイッチ機構のブロック図、図３はインバータ内のＩＣ回路図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【００１６】
図１において、ＥＬ発光素子３０の構成について説明する。前述の図６で説明したＥＬ層１４の一部に、外光を取り入れるように前記インバータ９を覗く開口部１５を形成し、該開口部１５を覗くインバータ９上にホトダイオード１６を一体的に配設する。その後インバータ用入力端子の一部を除いた表面全域に透明なコーテング層１３を形成する。
【００１７】
前記ＥＬ層１４に前記開口部１５を形成するのに、例えば、前記ＥＬ層１４を形成する工程で、前記透明防湿シート７上に、透明電極層１、発光層２、絶縁反射層３、背面電極層４、絶縁層１２の順にそれぞれスクリーン印刷にて積層、形成する際に、前記開口部１５に相当する穴状のパターンを除くように形成しておけば良い。
【００１８】
以上の構成により、その作用について説明する。図２において、１７は電源で、１８は携帯機器、例えば携帯電話の蓋の開閉によりオン、オフするスイッチＳＷ１である。前記携帯電話を全く使用していないで蓋を閉めている時は、ＥＬ３０は働かなくてよい訳で、従来のものはＳＷ１だけであった。前記携帯電話の蓋を開くと電流が流れて、ＩＣ回路１９を構成する次のスイッチＳＷ２（２０）が後述するホトダイオード１６によるオン、オフの作用で、ＥＬ駆動回路２１が作動して一定の照度になれば、前記ＥＬ３０が点灯する。
【００１９】
図３において、前記ホトダイオード１６の受光部に光が当たると、電圧が発生し、それをオペアンプ２２でその電圧を拡大する。次に、その拡大された電圧がコンパレーターＩＣ２３で、比較基準電圧２４と抵抗２５の抵抗値Ｒ１との関係において設定される。即ち、設定電圧＝電池電圧−抵抗値による電圧低下量で設定される。この回路で光の明るさ（照度）によって発生した電圧が、設定電圧より高いか、低いかが比較されて、その大小によって自動的に電流が流れたり、或いは切れたりして、前記ＥＬ３０を点灯又は消灯する回路が設けられている。
【００２０】
図４は本発明の第２の実施の形態であるＥＬ発光素子の部分断面図である。図４において、４０はＥＬ発光素子であり、ホトダイオード１６は前記ＥＬ層１４から外れた外側に位置し、前記インバータ９の一部に一体的に配設ものである。前記第１の実施の形態のようにＥＬ層１４の一部に開口部１５を形成することはない。他の構成及び作用は前述の第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＥＬ発光素子を構成するインバータの一部にホトダイオードを一体的に取り付けることにより、前記ホトダイオードの受光部に光を当て、一定の照度になれば自動的にＥＬが発光して、視認し易くなる。又一定の明るさになると自動的にＥＬが消える。以上述べたように、機器の小型化はもとより、何よりも携帯電話等の使用に際し、無駄な電流を消費することなく、周囲の明るさに対応して数字ボタンの視認し易い、使用者に優しいエレクトロルミネッセンスの構造を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるＥＬ発光素子の部分断面図である。
【図２】図１のスイッチ機構のブロック図である。
【図３】図２のＩＣ回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わるＥＬ発光素子の部分断面図である。
【図５】従来のＥＬ発光素子の部分断面図である。
【図６】ＥＬ層の部分断面図である。
【符号の説明】
１  透明電極層
２  発光層
３  絶縁反射層
４  背面電極層
５  透明電極用端子
６  背面電極用端子
７  透明防湿シート
９  インバータ
１１  スルーホール
１２  絶縁層
１３  コーテング層
１４  ＥＬ層
１５  開口部
１６  ホトダイオード
１７  電源
１８  スイッチＳＷ１
１９  ＩＣ回路
２０  スイッチＳＷ２
２１  ＥＬ駆動回路
２２  オペアンプ
２３  コンパレーターＩＣ
２４  比較基準電圧
２５  抵抗
３０、４０  ＥＬ発光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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