(57)【要約】【課題】製造効率を向上させるとともに薄型化を図ることが可能なフォトカプラを提供すること。【解決手段】入力信号によって発光する発光素子と、上記発光素子からの光を受光することにより信号を出力するための起電力を生じる受光素子３と、を備えるフォトカプラＡであって、受光素子３が形成された基板１と、受光素子３を覆う透明絶縁膜４と、受光素子３に対して透明絶縁膜４を介して正対する上記発光素子としての有機ＥＬ素子２と、を備えている。【選択図】  図２
2008172058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号によって発光する発光素子と、
上記発光素子からの光を受光することにより信号を出力するための起電力を生じる受光素子と、
を備えるフォトカプラであって、
上記受光素子が形成された基板と、
上記受光素子を覆う透明絶縁膜と、
上記受光素子に対して上記透明絶縁膜を介して正対する上記発光素子としてのエレクトロルミネセンス素子と、
を備えていることを特徴とする、フォトカプラ。
【請求項２】
上記基板は、Ｓｉからなる、請求項１に記載のフォトカプラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば電子機器および通信機器の入出力手段、センサの信号絶縁、スイッチング電源などに用いられるフォトカプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のフォトカプラの一例を示している。同図に示されたフォトカプラＸは、リードフレーム９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃ、ＬＥＤ素子９２、受光素子９３、ＩＣチップ９４、透明絶縁樹脂９５、および樹脂パッケージ９６を備えている。ＬＥＤ素子９２は、リードフレーム９１Ａに搭載されており、入力側の発光手段として用いられる。受光素子９３は、リードフレーム９１Ｂに搭載されており、出力側の受光手段として用いられる。ＩＣチップ９４は、リードフレーム９１Ｃに搭載されており、たとえば受光素子９４の起電力に応じて出力信号を生成する。透明絶縁樹脂９５は、ＬＥＤ素子９２と受光素子９３との間に介在しており、ＬＥＤ素子９２からの光を透過させる絶縁性の樹脂からなる。樹脂パッケージ９６は、不透明な樹脂からなり、ＬＥＤ素子９２および受光素子９３の保護や、フォトカプラＸ外からの光の遮蔽のために備えられている。フォトカプラＸによれば、たとえば、互いに電圧が異なる回路どうしの信号授受を行うことができる。また、機械的な動作部分を備えないため、機械式のリレーに比べて長寿命であるという利点を有する。
【０００３】
しかしながら、フォトカプラＸを製造するには、一般に半導体からなるＬＥＤ素子９２と受光素子９３とを別々に製造する必要がある。また、ＬＥＤ素子９２からの光を受光素子９３によって適切に受光できるように、リードフレーム９１Ａとリードフレーム９１Ｂとを位置合わせしなければならない。さらに、ＬＥＤ素子９２と受光素子９３との間に透明絶縁樹脂９５を形成した後に、樹脂パッケージ９６を形成することが強いられる。これらの作業を要するフォトカプラＸの製造は、その製造効率を向上させることが困難であった。また、互いに正対されたＬＥＤ素子９２および受光素子９３を樹脂パッケージ９６によって封止した構造であるため、フォトカプラＸはＬＥＤ素子９２と受光素子９３とが正対する方向において比較的厚いものとなっていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３２１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、製造効率を向上させるとともに薄型化を図ることが可能なフォトカプラを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供されるフォトカプラは、入力信号によって発光する発光素子と、上記発光素子からの光を受光することにより信号を出力するための起電力を生じる受光素子と、を備えるフォトカプラであって、上記受光素子が形成された基板と、上記受光素子を覆う透明絶縁膜と、上記受光素子に対して上記透明絶縁膜を介して正対する上記発光素子としてのエレクトロルミネセンス素子と、を備えていることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記基板に対して上記受光素子を形成した後に、これらを覆う上記透明絶縁膜に対してたとえば印刷を行うことにより、上記受光素子と正対する上記エレクトロルミネセンス素子を形成することができる。このため、従来技術による例とは異なり、上記受光素子と上記エレクトロルミネセンス素子とを別々の場所で形成した後に、これらを互いに位置合わせさせる必要がない。したがって、上記フォトカプラを合理的に製造することが可能であり、製造効率を高めるのに適している。
【０００８】
好ましい実施形態によれば、上記基板は、Ｓｉからなる。このような構成によれば、上記基板に上記受光素子を容易に作りこむことができる。また、上記受光素子を覆う上記透明絶縁膜を比較的平坦なものとすることが可能である。これは、上記エレクトロルミネセンス素子の形成を容易とすること、および上記フォトカプラの薄型化に有利である。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】
図１および図２は、本発明にかかるフォトカプラの一例を示している。本実施形態のフォトカプラＡは、基板１、６つの受光素子３、６つの有機エレクトロルミネセンス（以下、ＥＬ）素子２、透明絶縁膜４、樹脂パッケージ５、複数の入力端子６、および複数の出力端子７を備えている。フォトカプラＡは、入力側回路と出力側回路とを互いに絶縁した状態で、入力側回路からの入力信号を受けると出力側回路に出力信号を送る機能を有する。なお、図１においては、理解の便宜上樹脂パッケージ５を省略している。
【００１２】
基板１は、長矩形状であり、Ｓｉからなる。基板１には、受光素子３が作りこまれている。
【００１３】
受光素子３は、光を受けることにより起電力を生じる機能を有する。本実施形態においては、６つの受光素子３が基板１にマトリクス状に形成されている。
【００１４】
透明絶縁膜４は、有機ＥＬ素子２からの光を透過する絶縁性の膜であり、たとえばガラス、ＳｉＯ2、ＳｉＮからなる。透明絶縁膜４は、６つの受光素子３を覆っており、その厚さがたとえば数十μｍ程度とされている。透明絶縁膜４の形成は、たとえばガラスを含んだペーストを印刷した後に焼成処理を施すことによって行う。
【００１５】
有機ＥＬ素子２は、本発明で言うエレクトロルミネセンス素子の一例であり、入力信号を受けることにより発光する。有機ＥＬ素子２は、透明絶縁膜４を挟んで受光素子３と正対している。本実施形態においては、６つの有機ＥＬ素子２が６つの受光素子３と同様にマトリクス状に配置されている。
【００１６】
図２に示すように、有機ＥＬ素子２は、金属電極２１、有機発光層２２、および透明電極２３が積層された構造とされている。透明電極２３は、たとえばＩＴＯからなる透明な導電体からなり、本実施形態においては、共通電極とされている。有機発光層２２は、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの有機材料からなる複数の層が積層されたものである。金属電極２１は、たとえばＡｌからなり、本実施形態においては個別電極とされている。透明電極２３からの電子と、金属電極２１からの正孔とが有機発光層２２において再結合することにより、上記発光層の材料によって決められた波長の光が発せられる。有機ＥＬ素子２の形成は、たとえば金属電極２１、有機発光層２２、および透明電極２３を印刷によってパターン形成することによって行う。
【００１７】
樹脂パッケージ５は、たとえば不透明な絶縁性の樹脂からなり、複数の有機ＥＬ素子２、複数の受光素子３、および透明絶縁膜４を覆っている。樹脂パッケージ５は、複数の有機ＥＬ素子２、複数の受光素子３、および透明絶縁膜４を保護するために設けられている。樹脂パッケージ５の形成は、たとえば不透明な絶縁性の樹脂材料を用いたモールド成形によって行う。
【００１８】
複数の入力端子６は、基板１の一端寄りに設けられており、たとえばＡｕからなる。複数の入力端子６は、配線を介して６つの有機ＥＬ素子２の金属電極２１および透明電極２３に接続されている。複数の入力端子６に対して入力信号が入力されると、信号が入力された入力端子６に対応する有機ＥＬ素子２が発光する。
【００１９】
複数の出力端子７は、基板１の他端寄りに設けられており、たとえばＡｕからなる。複数の出力端子７は、配線を介して６つの受光素子３に接続されている。有機ＥＬ素子２からの光を受光素子３が受光すると、この受光素子３に対応する出力端子７から出力信号が送られる。
【００２０】
次に、フォトカプラＡの作用について説明する。
【００２１】
本実施形態によれば、基板１に対して６つの受光素子３を形成した後に、これらを覆う透明絶縁膜４に対してたとえば印刷を行うことにより、６つの受光素子３と正対する６つの有機ＥＬ素子２を形成することができる。このため、従来技術による例とは異なり、受光素子３と有機ＥＬ素子２とを別々の場所で形成した後に、これらを互いに位置合わせさせる必要がない。したがって、フォトカプラＡを合理的に製造することが可能であり、製造効率を高めるのに適している。
【００２２】
フォトカプラＡは、受光素子３が形成された基板１上に透明絶縁膜４および有機ＥＬ素子２を積層させた構造であるため、薄型化を図るのに有利である。また、透明絶縁膜４をその厚さがたとえば数十μｍ程度の極めて薄いものとすることが可能であるため、有機ＥＬ素子２からの光が、受光素子３のうちこれと正対しないものへと到達してしまうおそれが極めて少ない。したがって、複数の有機ＥＬ素子２と複数の受光素子３とを備えることにより、複数の信号をパラレルに伝達する用途に適している。
【００２３】
基板１がＳｉからなることにより、受光素子３を作りこんだ状態においても、基板１の表面は比較的平坦である。このため、透明絶縁膜４も比較的平坦なものとして形成することができる。したがって、たとえば印刷を用いた有機ＥＬ素子２の形成を容易に行うことが可能である。また、フォトカプラＡ全体の薄型化を図るのに有利である。
【００２４】
本発明に係るフォトカプラは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るフォトカプラの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００２５】
本発明で言うエレクトロルミネセンス素子は、有機ＥＬ素子に限定されず、たとえば無機ＥＬ素子であってもよい。本発明にかかるフォトカプラは、電気的な入力信号と出力信号とを光を介して送受するものである。上述した実施形態のように、パラレル接続が可能ないわゆるフォトカプラアレイのほかに、単一の信号を送受する構成であってもよいし、フォトリレーと称される装置を含むことはもちろんである。また、信号処理用の集積回路が組み込まれたいわゆるフォトＩＣ、フォトＭＯＳリレーなどとして構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかるフォトカプラの一例を示す要部平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】従来のフォトカプラの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ      フォトカプラ
１      基板
２      有機ＥＬ素子（エレクトロルミネセンス素子）
３      受光素子
４      透明絶縁膜
５      樹脂パッケージ
６      入力端子
７      出力端子
２１    金属電極
２２    有機発光層
２３    透明電極
【図１】
2008172058.tif 000003
【図２】
2008172058.tif 000004
【図３】
2008172058.tif 000005