(57)【要約】【課題】有用で安価に製造でき、自由に選択できる位置で種々の品質の光を選択的に放射する１つのランプモジュールを提供する。【解決手段】電界発光ランプユニットは、表面上の所定の位置で面と面を接して固定された、より小さいシート状の柔軟な電界発光ランプ４０を有する、所定の大きさの平らな変形可能な基板３５を含み、電界発光ランプ４０は基板３５上の導電トレース３６に接続される。電界発光ランプ４０が固定された平らな基板３５は、所望の形に相対的に安価な信頼性の高い、広い応用のある電界発光ランプユニットを与えるために変形され得る。ユニットの柔軟な電界発光ランプ４０は別々に指定でき、異なった色と強度を持つ。【選択図】　図１
2004095533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
看板ディスプレイとして使用される電界発光ランプユニットにおいて、
表面を有する基板であって、上記表面上に配置された導電トレースと、上記基板中を光が透過する透明部分とを有する基板と、
上記基板より小さい領域を持つ電界発光ランプであって、第１発光表面と、露出した導電リード線を持つ反対側の第２発光表面とを有し、上記基板の上記表面上の所定位置に上記第１発光表面が面と面とを接して配置されている電界発光ランプと、
上記ランプの露出した導電リード線を上記基板の上記導電トレースに電気的に接続する導電ジャンパーと
を備えたことを特徴とする電界発光ランプユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の電界発光ランプユニットにおいて、上記柔軟なバンドは、表面が導電材料で覆われたポリエステルの細い帯からなることを特徴とする電界発光ランプユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の電界発光ランプユニットにおいて、上記電界発光ランプは英数字の記号を表すものであることを特徴とする電界発光ランプユニット。
【請求項４】
３次元照明対象物を構成する方法において、
略シート状の光伝送熱可塑性支持基板上に、該支持基板に付着させた薄膜透明電極と、該薄膜透明電極上に設けた、燐光物質層を構成する燐光材を含む層と絶縁層と後部導電電極層とを含む、複数の互いに重ね合わされて結合した熱可塑性層とからなる電界発光ランプを設けることによりランプ部を形成し、
所望の３次元形状の型に上記ランプ部を配置し、
上記支持基板と上記熱可塑性層とが機能的一体性を維持する条件下で、上記ランプ部を上記型に対して押圧することにより上記ランプ部を上記所望の３次元形状に形成することにより、発光可能な成形形状を得るべく上記ランプ部を加圧成形する
ことよりなることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、上記重ね合わされて結合した熱可塑層はコーティング又はプリントされて形成されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、上記支持基板は二軸延伸シートよりなることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、上記支持基板はポリエステルよりなることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法において、上記支持基板はポリカーボネートよりなることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項４に記載の方法において、上記重ね合わされて結合した熱可塑層はポリフッ化ビニリデンよりなることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の方法において、上記ランプ部を加圧形成する前に、上記ランプ部は、支持基板の熱可塑性材料と上記重ね合わされて結合した層の熱可塑性材料のガラス遷移温度より低い成形温度まで熱せられ、その後上記ランプ部は上記３次元形状に成形された状態で冷却されることよりなることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、上記成形温度は上記支持基板の実質の収縮が起こる温度よりも低いことよりなることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、上記成形温度は１９０°Ｆから２７０°Ｆの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法において、上記成形温度は２３０°Ｆから２６０°Ｆの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項１４】
３次元照明対象物を構成する方法において、
電界発光ランプを略シート状の二軸延伸光伝送ポリエステル支持基板上に設けることによりランプ部を形成し、
該電界発光ランプは、上記支持基板に形成した薄膜透明電極と、複数の緊密に重合したポリフッ化ビニリデン層とからなり、該ポリフッ化ビニリデン層は、燐光材を含む層、絶縁材を含む層、後部導電電極を形成する導電材を含む層を含み、
上記ランプ部を１９０°Ｆから２７０°Ｆの範囲の成形温度にて加熱して、それにより上記支持基板の収縮を阻止し、且つ上記ポリエステル支持基板と上記ポリビニリデン層との機能的一体性を保持し、上記加熱した上記ランプ部を上記温度で所望の３次元形状に成形し、
上記３次元成形された形での上記ランプ部を冷却する
ことよりなる３次元照明対象物を構成することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、上記成形温度は２３０°Ｆから２６０°Ｆの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
３次元形状の拡張構造部材を含む製品を製造する方法であって、上記拡張構造部材は、その拡張構造部材よりも小さい選択された領域に少なくとも一つの照明領域を有し、
上記選択された領域において、３次元の受取り表面を有する上記構造部材を組み立て、
上記３次元の受取り表面に応じてサイズと形状が合わされている、請求項４に記載の方法で製造される３次元形状のランプ部材を供給し、
上記構造部材上の対応する受取り表面に上記３次元形状のランプ部材を結合させることを特徴とする製造方法。
【請求項１７】
請求項４に記載の方法で製造した３次元照明物体。
【請求項１８】
請求項１０に記載の方法で製造した３次元照明物体。
【請求項１９】
装飾的に浮き出す自己発光する図形の形をした請求項１７に記載の照明物体。
【請求項２０】
装飾的に浮き出す自己発光する英数字記号の形をした請求項１７に記載の照明物体。
【請求項２１】
つり下げ用の自己発光するペンダント形状をした請求項１７に記載の照明物体。
【請求項２２】
自己発光する識別ロゴの形をした請求項１７に記載の照明物体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低コストで用途の広い電界発光ランプ製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
当業者の間では知られているように、電界発光（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）ランプは、一方を透明電極とする電極間に位置した適当な燐光物質からなる表面領域光源である。電極間に交流を印加すると、燐光物質が発光するが、その時の光の色は選択した燐光物質によって変わる。
【０００３】
そのようなランプは、発光計器板、ダイアルインジケータ、および看板やそのようなものを含む広い利用に適している。そのような電界発光ランプパネルは、インジウムすず酸化物（ｉｎｄｉｕｍ　ｔｉｎ　ｏｘｉｄｅ）のような導電材を基板パネル全体にコーティングし、そのコーティングを以て燐光物質と後部電極層とが形成される、複数電極の内の一つの構成材料とすることにより製造されている。多くの用途において、パネルの表面全体が発光面でなくてもよく、非発光部はランプの前表面上に不透明なインクを印刷塗布することにより遮光されている。別の方法としては、米国特許第４，９０４，９０１号で説明されているように、透明層に対応した材料（インジウムすず酸化物）をパネルの表面全体に付着させ、その後、酸エッチングで表面の大部分を除去して離散した発光領域に対応した領域を除去跡に形成している。その後、燐光物質と後部電極層とを別々の領域に設けている。同様に燐光物質と後部電極の両方は、当業者にはよく知られている技術を利用することにより所望領域に形成されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、モジュール式のランプユニットを形成するために、平板で柔軟性のある大きさの制限した電界発光ランプを、表面実装技術を採用した大きなプリント回路基板上に配置した上で固定している。その後、基板と固定されたランプを、必要な形に変形するか、又は、製品の中に組み込む。別の方法としては、ランプと基板は別々に形成した後に、組み合わせることもある。これらすべての場合において、ランプにより占有される領域は、発光に必要な領域に制限される。このように、本発明は、ランプによってカバーされる領域を大幅に減少することにより生産コストを減少させている。当業者には知られていることではあるが、ランプの電極に使用される導電性のある材料（例えば、インジウムすず酸化物）は、相対的に高価である。さらに、より小さいセグメントに分けられ別々にアドレス駆動されるランプは、ランプの非発光部が不透明なパターンで覆われた大きな領域のランプに比べて、電力消費がより少なく、発熱量もより少なく、また、信頼性も大きい。発光の必要な領域間をトレースする輝線をカバーする不透明なパターンも不要である。個々のランプを配置して固定させるプロセスの自動化は、事前に定義された命令に従ってランプを選択してプリント回路基板の表面へ配置し、その後、基板に接続して固定する、プログラム化された取捨実装ロボットを利用して行うのが望ましい。
【０００５】
ランプと基板の形を整えれば、例えば特別な美しいデザインを持たせるとか、スペースが限られているとか、ランプと基板とを広範囲な用途で利用できるようになる。さらに、ランプを柔軟なものとして柔軟な基板を利用すれば、カセットプレーヤの扉の開閉においてのように柔軟な基板が活用される応用において用いることができる。新しい熱成形技術により、ランプの機能を損なわずに安定した必要な３次元の形にランプを予め成形することができる。
【０００６】
また、本発明によれば、プリント回路基板上へ多数のランプを配置することができ、各ランプあるいは別々のグループは独立してアドレス駆動でき、異なった色や明るさの特性を有している。ユニット内の個々のアドレス駆動可能なランプはそれぞれ別々に駆動されるか、又は、１つの電源で励起されるようになっている。
【０００７】
本発明の一つの局面では、事前に選択された電界発光ランプを活動化するための導電トレース（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｔｒａｃｅ）を有する所定の大きさの支持基板を供給することを含む。各ランプが支持基板より小さく、支持基板上に配置され、所定の位置に平らに面と面（平らな面と平らな面）をかたく固定される、多数の電界発光ランプは、また支持基板の導電トレースに電気的に接続される。（採用した特別な構成に依存するため、面と面の接続は電界発光構成要素の前面あるいは後面のどちらかを含む。）
別の局面において、本発明は電界発光ランプユニットを以下のステップにより提供する。所定の大きさを持ち、電界発光ランプを活動させる最初の平らな構成と導電トレースをもつ変形可能な支持基板が供給される。少なくとも、１つのシート状の柔軟な電界発光ランプが、所定の位置に面と面を合わせて配置され、支持基板に固定され、電気的に導線に接続される。支持基板に固定されたシート状ランプは利用のため構成に必要な形に変えられる。
【０００８】
また、本発明の別の局面において、支持基板は柔軟性を持ち少なくとも１つのシート状電界発光ランプが基板に固定された後、支持基板と固定されたランプは構成に必要な形に変えられる。
【０００９】
また、さらに別の局面において、３次元照明対象物を構成する方法は、ほぼシート状の光伝送熱可塑支持基板上に、上記支持基板に付着させた薄膜透明電極と、該薄膜透明電極上に設けた、燐光物質層を構成する燐光粒子を含む層と絶縁層と後部導電電極層とを含む、複数の互いに重合した熱可塑性層とからなる電界発光ランプを設けることによりランプ部を形成し、所望の３次元の形状の型に上記ランプ部を配置し、上記支持基板と上記熱可塑性層とが機能的一体感を保つ条件の下で、上記ランプ部を上記型に対して押圧することにより上記ランプ部を上記所望の３次元形状に形成することにより発光可能な成形形状を得るべく上記ランプ部を加圧成形することよりなる。
【００１０】
本発明の実施例は以下の局面を含む。電気的にランプを導線に接続し支持基板に固定するステップは１つのステップでなされる。ランプは、支持基板の導線に超音波結合された（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｌｌｙ　ｗｅｌｄｅｄ）露出した導体のリード線を持つ。シート状のランプは、ランプと基板との全体の厚みを介して配置された機械装置（例えば、機械的な小さな孔）によって支持基板に電気的に接続される。シート状電界発光ランプは負荷軽減部（ｓｔｒａｉｎ　ｒｅｌｉｅｆ）を含みまた変形された基板と固定されたランプの要求された最終の構成は複雑な形をしている。
【００１１】
複数のランプが使用されるところで、第１電界発光ランプは、第２電界発光ランプとは違った発光特性（例えば、色、強度）を持つ。
【００１２】
ランプ部を含む３次元発光物体の構成において、支持基板は二軸延伸シートでありポリエステルあるいはポリカーボネートの材料からでき、熱可塑層はポリフッ化ビニリデンである。ランプ部を形成する圧力に先行して、ランプ部は、ガラスが遷移する熱可塑温度または積み重ねられた層の熱可塑温度以下の成形温度まで熱せられ、その後、ランプ部は３次元形状に保たれて冷却される。成形温度は、１９０°Ｆから２７０°Ｆまでの範囲を持ち、好ましいのは２３０°Ｆから２６０°Ｆまでである。
【００１３】
一般的に、実践的で安価に製造でき、また自由に選択できる位置で種々の品質の光を選択的に放射する１つの総合的なランプモジュールを達成することは、特に重要であり、本発明により実践的に達成できる。
【００１４】
本発明の他の利点と特徴は、以下の説明と請求項により明らかになるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
図１において、多数のオーディオ／ビジュアル装置（例えば、テレビ、ビデオデッキ、ステレオ受信機）を制御する携帯リモート制御装置１０はバッテリー１６と制御ボード１８を支えるくぼみ１４を持った土台１２を含む。制御ボード１８は上記装置が受信する赤外線信号を発生するための電力と信号を分散させるために使用される構成部品２０を含む。さらに、スイッチキーパッド２２、モジュラーランプ回路２４、およびグラフィックパネル２６はくぼみ１４の中に垂直方向に順番に備え付けられる。グラフィックパネル２６は各制御される構成部品に関連した領域２７、２８、２９を有するグラフィックを含む。さらに、各領域２７、２８、２９は、その領域に対して指示される構成部品に関連した特殊な機能（例えば、入／切、ボリューム、チャンネル選択）を指示するための２７ａ−２７ｎ、２８ａ−２８ｎ、２９ａ、２９ｎの領域を有する。斜面溝（ａ　ｂｅｚｅｌ）（図示されていない）がグラフィックパネル２６を土台１２に固定するために使用されてもよい。この配列内で、リモート制御ユニット１０は、選択されたオーディオ／ビジュアル装置に関連した領域を押すことにより操作する、発光した触れるための膜のようなキーパッドを有する。
【００１７】
スイッチキーパッド２２はスイッチボード３０ｂと共に制御ボード１８に接続した導電トレース３２を有する柔軟なポリエステルボード３０ａを含む。スイッチボード３０ｂはスイッチ３４を含み、各スイッチは特定の構成部品の特定の機能に対応しており、スイッチ上への下方向の力の利用が特定の機能に対応した導線３２を効果的にショートさせるような回路ボード３０ａ上へ配置される。
【００１８】
本発明の技術を使用することにより作られるモジュラーランプユニット２４はスイッチキーパッド２２とグラフィックパネル２６の間に配置され、多数の柔軟な電界発光ランプ４０が配置されている所に導電性インクで書かれた導電トレース３６を有する柔軟なプリント回路基板３５を含む。各電界発光ランプ４０はプラスティック基板上に付着させられた導電性のインクにより形成される１組の導電性パッド４１ａ、４１ｂ（図４Ａ）を有する。これらの導電性パッドは電源と接地バスに伸びる導電性トレース３６に対する電気的接合点を与える。ランプ４０の導電性パッド４１ａの接合点でない導電トレース３６の一部分は一般的に、電子的に絶縁され、銀の移動を減少させ、水分に対する抵抗力を与えるため誘電体層をカバーする。そのような誘電体層を与える方法の１つは、例えば、デュポン社（Ｅ．Ｉ．Ｄｕｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，　ＤＥ）により製造された製品番号５０１４のような紫外線インク（ＵＶ　ｃｕｒａｂｌｅ　ｉｎｋ）で柔軟な基板３５上の導電トレース３６の一部にプリントする時にスクリーンすることである。柔軟な基板３５は、厚さが約０．００７インチで、また表面が最終的にインジウムすず酸化物でコーティングされたモデル番号ＳＴ５０５（ＩＣＩ社の製品（ＩＣＩ　Ｃｏｒｐ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））のポリエステルをベースとした材料から作られる。
【００１９】
図２において、典型的な電界発光ランプ４０が示されている。それは、発光する特定の領域に対し大きさを制限され、透明な基板４２（例えば、厚さが約０．００７インチのポリエステルフィルムのシート）から始まる多数の層を含む。基板４２の一方の表面には、透明な導電性のある材料、酸化アルミニウム、金、銀ないしその他の合成被覆層でも良いが、好ましくはインジウムすず酸化物（ＩＴＯ）があらかじめ被覆されている。ＩＴＯ材料は基板パネルに真空スパッタリングで蒸着されて、約１０００オングストロームの厚さの透明な前面コーティング４４を形成している。透明な前面コーティング４４は、例えば、ポリマーバインダーに分散した銅あるいはマンガンをドーピングした硫化亜鉛のような電界燐光物質の粒子を形成する燐光物質層４６により覆われている。燐光物質層４６は、スクリーン印刷法によって前面の透明なコーティング４４に塗布されて、約０．００１インチの厚さを有する。誘電体層４８は、厚みが約１、０００オングストロームで、ポリマーバインダーに分散したチタン酸塩バリウムの如きの高誘電率材料で形成されている。この誘電体層４８は、ランプ４０の縁部まで延在するように燐光物質層４６上にスクリーン印刷により塗布されている。この誘電体層４８上には、スクリーン印刷用インクを形成すべくポリマーバインダーに分散した例えば銀や炭素の如きの導電性粒子で形成された後部電極５０が付着されている。このインクはスクリーン印刷法により誘電体層４８に塗布されて、厚さ０．０００５インチの後部電極５０を形成している。ランプ４０のいくつかの用途においては、後部電極５０上に別の絶縁層（図示せず）を形成して、起こりうる感電事故を防いだり、あるいはランプを湿気から保護するようにしても良い。これらの層に対する適当なポリマーバインダーとしては、米国特許第４，８１６，７１７号で説明されているＰＶＤＦがある。
【００２０】
図１を再度参照すると、予め形成された電界発光ランプ４０のそれぞれは、スイッチキーパッド２２の特定の短絡スイッチ３４とグラフィックパネル２６の対応する領域２７、２８、２９の間に配置されている。ランプ４０はフレキシブルであるから、カバープレート２６に与えられる下向きの力が、ランプ４０に対し損害を与えないで短絡スイッチ３４に伝えられるようになっている。本実施例において、グラフィックパネル２６の特定な領域に関連した電界発光ランプ４０は異なった選択された色を有している。例えば、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）の制御に関連した領域２９は、青色光を発光するランプ４０ｂで照射されるが、テレビの機能に関連した領域２７はオレンジ色光を発光する電界発光ランプ４０ａで照射されるようになっている。
【００２１】
図３Ａ−３Ｄにおいて、モジュル式ユニットのフレキシブル基板３５に、予め形成された小型電界発光ランプ４０を接着させる方法が示されている。
【００２２】
図３Ａに示したように、発光側３３を上方に向けてランプ４０をフレキシブル基板３５上に位置決めするが、その時、ランプの導電パッド４１ａ、４１ｂは基板のトレース３６の上に重なるようにする。少量の接着液又は、ここに示されているように、感圧式両面テープ５２を、フレキシブル基板３５とランプ４０の後部電極５０との間であって、導電パッド４１ａ、４１ｂとの間の領域に貼付してランプ４０をフレキシブル基板３５に軽く接着させる。図２に戻って参照すると、導電パッド４１ｂは後部電極５０に直接接続されているが、導電パッド４１ａは、経由孔（図示されていない）を介して透明な前面コーティング４４に接続されている。接着テープ５２を用いれば、製造時にランプ４０とフレキシブル基板３５との組合体を、後述のようにランプ４０が回路板の下方に臨むようにひっくり返す（ｆｌｉｐｐｅｄ　ｏｖｅｒ）ことができる。
【００２３】
図３Ｂにおいて、ランプ４０は、コネチカット州ダンブリー所在のブランソン超音波会社（Ｂｒａｓｏｎ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ　Ｃｏｒｐ．）製のモデル９０１ＡＥ　ＩＷ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｗｅｌｄｅｒの如きの超音波溶接機５４（図５）を使用することによりフレキシブル基板３５に電気的にまた機械的に接着される。図３Ａに関連して前述したように、ランプ４０とフレキシブル基板３５の組合体は、フレキシブル基板３５の下側の表面３７がランプ４０の導電パッド４１ａの領域より上に位置する刻み目のある溶接工具５６に対峙するようにひっくり返した上で、溶接機５４に臨ませる。刻み目のある溶接工具５６は、直径が約０．２５インチで、先端には長さ約０．２０インチ、０．３０インチ間隔で格子状に配列した比較的鋭い先端６０を有している。この構成で、ランプ４０の透明なコーティング４４は、溶接機５４のＸ−Ｙ基盤プレート５８に対面している。溶接機５４は、基盤プレート５８と平行な平面上に先端５６を位置決めするように電気的にプログラムされている。
【００２４】
図３Ｃに示されているように、溶接機５４は、先端６０がフレキシブル基板３５を貫通してランプ４０に至るのに要する正確な時間だけ所定圧力で下面３７へと刻み目のある溶接工具５６を下降させるように、プログラムされている。先端６０は後部電極５０、燐光物質４６を貫通してランプ４０の透明基板４２の中へと延在する。当業者には知られているように、振動溶接（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｗｅｌｄｉｎｇ）とは、熱可塑性材料間に強力な構造的あるいは高圧力密閉シールを形成する技術である。高周波電気エネルギー（２０ＫＨｚ）は、溶接機５４のコンバータ装置（図示されていない）にソリッドステート型電源装置から印加されるようになっている。コンバータ装置は電気エネルギーを、電気エネルギーを超音波周波数での機械的振動エネルギーに変換する。振動エネルギーは溶接工具５６を介して接着部分に伝えられ、摩擦によってツールの先端部で熱に変換される。本実施例において、フレキシブル基板３５の下面３７は、ランプ４０の後部電極５０に対して２５〜７５ｍｓｅｃの間、１０〜２０ｌｂｓ／ｉｎ２の圧力の下で振動する。界面領域で発生する摩擦熱は、フレキシブル基板３５のポリエステル材料と透明な基板４２に対し、強い分子結合が生ずるような融合を引き起こす。
【００２５】
図３Ｄにおいて、溶接動作を完了させるために、刻み目のある溶接工具５６は、フレキシブル基板３５から上昇させて、融合したフレキシブル基板３５のポリエステルとランプ４０の透明な基板との間に機械的な溶着点を形成する。機械的な溶着点６２の溶着強度は母材のそれに近づく。同時に、刻み目のある溶接工具５６によって与えられる局所的な熱と振動により、後部電極５０のスクリーン印刷可能な導電性ポリマーインクが浸透位置から押しやられて、機械的溶着点６２の間に電気接触経路６４を形成することになり、従って、電気的な連続性が得られる。
【００２６】
図４Ａ、４Ｂにおいて、ランプ４０は、フレキシブル基板３５の導電トレースに接続した１組の導電パッド４１ａを有しているものとして図示されている。溶接工具５６の先端６０の格子状の配列は、機械的溶着点６２と、印刷された後部電極４０と印刷された導電性トレース３６との間での導電性インクと導電性インクとの電気接触経路６４にも格子状のパターンを持たせるのに使われている。遮断線６９は、後部電極５０と前部電極４４の間で電気的な孤立を与えるために後部電極５０を介してレーザーで引かれている。図３Ａ−３Ｄに示されているように（あるいは、以下に述べる方法を使用した時）後部電極５０のフレキシブル基板３５に対する接続により前部電極４４と後部電極５０とが短絡を引き起こすことから、電気的絶縁が設けられている。
【００２７】
予め形成された小型ランプ４０は、他の結合手段を用いてフレキシブル基板３５に接続することもできるのは明らかである。例えば、図９においては、機械的アイレット１２０は頭付きピン１２２を有するものとして図示されているが、この頭付きピン１２２をランプ４０とフレキシブル基板３５とに挿通させて、基板の底面３９にて平坦にすることにより、ランプ４０を基板に確固に取り付けている。別の方法としては、図１０で示されているように、ミネソタ州ミネアポリス所在のスリーエム社（３Ｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のモデル番号９７０３の製品の如くの強力な導電性接着フィルム１３０を用いてランプ４０を基板３５に確実に固定しても良い。
【００２８】
フレキシブル基板３５に対する選択された小さなサイズのランプ４０を固定する方法は、自動化された生産ライン環境での利用に対して有効に適応される。図５において、自動ランプ取付け組立ライン７０には、ランプ４０を固定するための所定の導電トレースと所定の領域を持ったフレキシブル基板３５が供給されている。フレキシブル基板３５は一連の生産ステーションを介してラインに沿って運ばれる。例えば、準備ステーション７２では、充填ステーション７３に運ばれる前に、フレキシブル基板３５は清掃されランプ４０を受け入れる準備をする。各基板３５は一般的に、一つのステーションから次のステーションに移動する時にフレキシブル基板に対する支え、溶着工程での位置合わせのために固い型取り工具によって支えられる。接着テープ５２、１３０（図３Ａ、図１０を参照して説明した）やエポキシ樹脂接着剤の如くの組立補助剤は、接着実施ステーション７４でフレキシブル基板３５上の適当な位置に配置される。接着実施拠点７４は、導電パッド４１ａからランプを取り除く領域上へランプ４０を支えるのに充分な速乾性のエポキシ樹脂の一滴の注入を制御する注射器を備えている。
【００２９】
ランプ４０は、ロボットアーム７６を備えている数値制御式ランプ搭載ステーション７５で「取上げ、配置」の方法（ａ　”ｐｉｃｋ　ａｎｄ　ｐｌａｃｅ”　ｆａｓｈｉｏｎ）で基板３５上に配置される。大きさが異なり、色、強度も異なる種々のランプ４０が、選択トレイないしフレキシブル電界発光ランプのスプールから供給される。フレキシブル基板３５に接着すべきランプ４０の数、種類、位置を定義する命令が、ロボットアーム７６をしてランプ５０を選択し、かつ当該ランプ４０をフレキシブル基板３５に実装するように、組立ライン７０に与えられるようになっている。ロボットアーム７６は、未硬化エポキシ樹脂が塗布されているランプ４０を取り出し、位置決めして、エポキシ樹脂が部分的に硬化するのに充分な時間だけ押圧し、その後次のランプ４０を取り出すのに、真空式ピックアップ機構を利用している。
【００３０】
あるモジュル式ランプの組立においては、下側３７（後部電極５０）が一連の溶着ステーション７８ａ−７８ｃに対面するようにフレキシブル基板／ランプの組立体をひっくり返す反転ステーション７７（ａ　ｆｌｉｐ　ｓｔａｔｉｏｎ）を使用する必要があるかもしれない。そのような応用においては、テンプレートがフレキシブル基板３５をひっくり返すために使用される。
【００３１】
各溶着ステーション７８ａ−７８ｃは、機械的または電気的に特定のランプ４０をフレキシブル基板の所定の位置に固定するために、図３Ｂ〜図３Ｄを参照して説明したように動作する。別の構成では、数値制御式ロボットアームを備えた１つの溶着ステーションを、フレキシブル基板３５上に位置したすべてのランプ４０に対する溶着作業を行うのに用いても良い。
【００３２】
最後に、完成したモジュル式ランプユニットが、清掃、検閲、検査、および運搬のための包装がなされる取出しステーション７９まで運ばれる。
【００３３】
他の実施例は、請求の範囲の中に含まれる。例えば図６において、自動車のダッシュパネル８８とメーター類８４〜８７を支持するための計器台８２を持つ自動車のダッシュボードを含む自動車のインテリアが示されている。計器台８２は自動車の操縦席の湾曲したダッシュボードの形状に合わせて凹状になっている。例えば、計器類８４〜８７は、速度計、回転数計、温度計、燃料計であっても良い。ダッシュパネル８８には、シートベルト、ドア・トランクの開閉、ハイビームヘッドライト、交流発電機のような機能の警告灯８９〜９４のためのプリントされた図柄を含んでいる。
【００３４】
図７において、前述の方法で作製されたフレキシブル多ランプモジュール式ユニットは、計器台８２内で計器８４〜８７とダッシュパネル８８の双方の後方に位置決めされている。モジュールのフレキシブル回路９５は、導電トレース９６を介して電源（図示せず）に接続した電界発光ランプ８４ａ〜８７ａ、８９ａ〜９４ａを有しているものとして図示してある。電界発光ランプ８４ａ〜８７ａ、８９ａ〜９４ａは、対応する計器類８４〜８７および警告灯８９〜９４に一致した形と大きさをしている。各電界発光ランプ８４ａ〜８７ａ、８９ａ〜９４ａは独立してアドレス駆動でき、必要に応じて、特定の障害（例えば、シートベルトが締められていない）が検出された時、ランプを電源に接続するスイッチと接続されている。多数のランプを有するフレキシブルモジュールは、小さな曲率半径が得られる程度、変形するかあるいは曲がるようになっている。これらの領域において、フレキシブル回路９５と接着されたランプ８４ａ、８７ａには切り込み９７を形成して、ランプ８４ａ、８７ａとフレキシブル回路９５とに作用する折曲応力を軽減させるようにしても良い。
【００３５】
図示していないが、もう１つの実施例においては、図７に示した多数のランプを有するフレキシブルモジュール式ユニットを支持基板のように、所望の構成に熱と圧力を加えて形成した熱可塑性（作製後は平らになる）の相対的に厚い自己支持基板を採用して構成しても良い。
【００３６】
ランプを３次元物体として構成する場合、「熱形成」（ｔｈｅｒｍａｌｆｏｒｍｉｎｇ）と称する方法を用いるのが好都合である。熱形成は、真空圧と圧力の何れか一方、又は両方で型の上、或いは中へ引き延ばす前に、プラスチックフィルムをガラス遷移温度まで熱して曲げる一般的に知られている熱形成の過程とは異なったものである。熱形成は、ガラス遷移温度より低い、制御された温度で実施される大変異なった方法であり、そこでの圧力形成作用は、ランプの層の機能的一体性を妨げることなく、ランプを型に馴染ませるのに使われる。このように、新しい３次元の形におけるランプは、ランプとしての機能を果たす。例えば、アリゾナ州テンピ所在のデュラル社（Ｄｕｒｅｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のデュレルー３（Ｄｕｒｅｌ−３ＴＭ）のような電界発光ランプのある種のタイプは、広く多様な３次元構成へ熱形成されるのに役立つことが分かった二軸延伸ポリエステルフィルムからなる支持基板上で作成される。別の方法としては、そのような電界発光ランプはポリカーボネートフィルム上に設けても良い。一般に、そのような基板上に設けられるランプの熱形成の温度限界は１９０°Ｆから２７０°Ｆの間であり、特に２３０°Ｆから２６０°Ｆの範囲が好ましい。上限は、電界発光ランプの熱可塑層が損害を受ける温度と、さらに延伸ポリマー製基板の場合においては、支持基板が収縮する温度により制限される。ランプの熱可塑層は一般的にポリフッ化ビニリデンからなり、燐光物質層を形成する燐光粒子を含む層と、絶縁層と、例えば後部電極を形成するための導電粒子を含む層からなる。熱形成に適当な温度範囲が、ポリエステルとポリカーボネートのガラス遷移温度より低いことは重要なことである。温度限界の下限はランプの恒久的な変形に必要な温度によって決められる。これら相対的に低い温度での熱形成により、支持基板と熱可塑層の一体感を維持することができる。特に、熱形成後の燐光物質層はランプに対する光の単一な分散を与え、信頼できる電気的連続性は伝導層を通して維持される。さらに、支持基板の収縮は熱形成の過程において避けられる。
【００３７】
図１１Ａにおいて、電界発光ランプの熱形成の１つの方法は、２５０°Ｆのオーブンにおいて、型締めしたアルミ製雄型と雌型１４０、１４２の加熱を含む。デュレル３ＥＬ（Ｄｕｒｅｌ−３　ＥＬ）ランプ１４４を型１４０、１４２の間に配置し、Ｃ型クランプ１４６を用いて、間に挟まれた部品を保持するためわずかな圧力をかける。挟まれたランプ１４４とクランプ１４６とは、約８分間、同一温度でオーブンに戻し、その後取り出してクランプを更に締める。１５分間の冷却後、クランプ１４６を外して、熱形成されたランプ１４４ａを取り出す。この熱形成されたランプ１４４は、電源に接続されると、ランプの熱形成された領域と平らな領域の両方において均一な光度で光を発光する。図１１Ｂと図１１Ｃに示されているように、アルミニウム製型１４０、１４２の形は、円形の溝１４８でランプ１４４ａの形状が定まるようになっており、ランプ１４４がその機能を損なうことなく熱形成さる間に受けた熱による変形の度合いを示すために使用される。
【００３８】
図１２Ａと図１２Ｂに示した他の用途では、電気的接点１５２を支持するためのデュレル３電界発光ランプ１５１の平坦パッド部分１５０は、弾性止め金（ｓｐｒｉｎｇ　ｄｅｔｅｎｔ）を形成するために図１１Ａ−１１Ｃを参照しながら説明した方法で熱形成されている。パッド部分は、ある用途においては十分なバネ効果を得るために０．００２インチで十分であるけれども、電極表面の面上に約０．０１０インチ持ち上げられて変形される。電力が電界発光ランプの両表面上の接点に与えられるようになっている用途では、導電性接着剤を接点点において良好な電気的接触を維持するために用いる。弾性止め金はランプとその電源に対して電気的な連続性を保証する接点での導電性接着剤に対し一定の圧力を作用させるようになっている。
【００３９】
図１２Ｃに示した他の実施例では、電界発光ランプ１５４は、ソケット１５５へ挿入するための、接触パッド上で熱形成された集積された一段高くしたポリマー製バネ止め金１５３を有している。ソケット１５５は、バネ止め金１５３の高さよりわずかに小さい弾性指１５７を有する対応コネクタを含む。ランプ自身のポリマー製バネ止め金１５３は、挿入時に圧縮されるようになっているから、接点間で掃引動作なされる。図１２Ａと１２Ｂは、ランプの両面の止め金を示してしるが、ランプの同じ表面上に止め金を設ける構成もまた可能である。
【００４０】
また別の実施例において、熱形成されたランプは種々の光を出力するランプ１５６に構成されている。図１３Ａと図１３Ｂにおいて、１インチ幅で８インチの細長い片を持つデュレル３ＥＬランプ材料は、螺旋状のコイル１６０に形成され、円筒のマンドレルのまわりに締め付けられ、５分間２５０°Ｆの温度でオーブンの中に入れられる。締め付けられたランプ材料１５８はマンドレルから取り出した後７分間放置して冷却する。取り出すと、ＥＬランプ１５６は、圧縮し得る螺旋状のばねとして維持されるが、伸長した形となるように付勢されている。図１３Ｂにおいて、最大に伸長した形まで引き伸ばすとＥＬランプ１５６は螺旋コイル１６０から最大量の光を発する。反対に、図１３Ａに示されているように、発光量を減少させるには、螺旋状コイル１６０を圧縮すると、別々のコイル間がマスクされて、ランプ１５６から発する全体の光が減少する。図１３Ｃに示されているように、種々の光を発するランプは例えば自動車の速度計に使用される。本実施例において、種々の光を発するランプは、ダッシュパネルの中に装備され、自動車の速度が増加した時は伸び、減速した時は短くなるように照明コイルに必要な圧力を与えるために自動車の速度計のケーブルに接続する。
【００４１】
図１４において、さらに別の実施例では、熱形成された電界発光ランプ１７０は、携帯電話１７４の前面のグラフィック１７２を照明するようになっている。電話は２段階のバックライト式キーボード１７６と、グラフィックの段部に合わせて折り曲げられた１つの熱形成ランプ１７０を含む。この程度の熱変形は、ある用途においては、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）導電コーティングの割れとランプ接触点１８０から伸びた導電トレースに沿ったランプ１７０の後部電極のカーボンインクコーティングの割れを引き起こす。導電レース１７８のＩＴＯ層が損傷すると、折り目に沿ったランプの領域から出力される光が減少する。従って、好ましい実施例においては、銀のインクの形式の銀の支持パッド１８２が、ランプ１７０の表面全体に対し信頼性のある電気的接続を維持するために折れ曲がった部分を橋渡しするために使用されている。図１４Ｂと図１４Ｃとに、熱形成された電界発光ランプの前部及び後部電極の折れ曲がった部分の断面図が示されている。図１４Ｂに示されているように、ＩＴＯ層１８３が付着したポリエステルの支持基板１８１には、熱形成される部分上にスクリーン印刷で形成した銀の支持パッド１８２が設けられている。燐光物質と誘電体と後部電極の層１８４、１８５及び１８６のそれぞれは、銀の支持パッドとＩＴＯ層上に継続して配置されている。図１４Ｃにおいて、前部及び後部電極の間に絶縁を持たせるために後部電極と誘電体と燐光物質の層を形成するに先立って、ＩＴＯ層１８３が領域１８７のところにレーザーでエッチングされている以外は、前述のと同一方法で熱形成したランプの後部電極部を介して銀の支持パッドが形成されている。
【００４２】
構造的熱可塑性回路板部材を変形するために必要な機械的な力が、一般的に比較的薄いポリエステルをベースとしたフレキシブル電界発光ランプを変形するのに必要な力よりも大きいという理由から、いくつかの用途では、対応するプリント回路（ｍａｔｉｎｇ　ｐｒｉｎｔ　ｃｉｒｃｕｉｔ）の３次元ソケット表面部への配置に先だってランプを熱形成することは望ましい。このように、ランプが、ランプに対して３次元構造部を構成するのに必要な機械的な力を与えることなしに対応する回路の３次元形状の部分に等しい大きさと形を共に持った３次元形状のランプ部を構成すべく熱形成される。
【００４３】
熱形成の方法は、特定の特徴を際立たせるべく、また、製品の審美的な特性を増加するために、照明物体に対する３次元性を与えるために使用される。発光部を持った装飾用あるいは促進用品目として使用されるエンブレムあるいはバッジは、そのような方法から恩恵を受ける。図１５Ａにおいて、例えば、クリスマスツリー１９０は電界発光ランプ１９２を有しているが、この電界発光ランプ１９２は木の上の装飾用ボールを表している。各ランプは、装飾用ボールを半球のシートの表面から浮き立たせるために図１１Ａ〜図１１Ｃを参照しながら説明した方法を使用することにより熱形成される。図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄはそれぞれ、熱形成ランプの前、横、上から見た図を示す。この方法により浮き上がらせたランプは、ツリーに飾ったクリスマス装飾品を目立たせると共に、本物に似せた感じを出している。別の実施例では、比較的薄い基板上に互いに隣接して一対の半球形の電界発光ランプを配置し、基板における両ランプ間の部分をヒンジとして、このヒンジを中心として半球形ランプを折り畳むことにより球形のランプとなるようにしても良い。
【００４４】
電界発光ランプの熱形成は、上記の装飾用ボールのように、像を上昇または浮き上がらせるために用いても良いし、又は、凹んだ形の像を与えるために「押し下げ」（ｄｅｂｏｓｓ）るのに用いても良い。何れにしても、ランプによって表される像を強調するためディメンジョンが追加されたり、通常の平らなランプの美しさを増加させることができる。電界発光ランプの浮き上げと押し下げは図１１Ａとともに述べられた方法を使用してなされる。別の方法としては、図１６に示された代替の機構は、浮き上がらせたあるいは押し下げられた像の形を表す窪んだ部分２０３を有する成形ツール部材２０２を含む。シート状電界発光ランプ２０４を成形ツール２０２上に定置し、固い後板２１０にエラストマ膜が取り付けられている空圧式加圧部材２０６を用いてランプ２４０を熱形成するようになっている。操作時に、成形ツール部材２０２を所望温度まで加熱し、空圧式加圧部材２０６を、固い後板２１０の縁部がランプの鏡面と係合するまで下降させる。いくつかの実施例においては、固い後板２１０を介してさらに熱を加えるのが望ましいこともある。膨張ポート２１１に空気圧を供給して充分な力でエラストマー膜２０８を膨張させることにより、成形ツール部材２０２の凹所内でランプ２０４を変形させる。その後成形ツール部材２０２の加熱をやめ、充分な冷却後に空圧式加圧部材を畳み込み、しかる後に成形ツール部材２０２から熱成形したランプを取り出す。
【００４５】
電界発光ランプの形成にあたり正確に定義されたエッジを必要としない用途においては、ランプはより温度の低い圧力の成形条件の下で圧力成形しても良いのは明らかである。これはまた、支持基板の機能的な統合性と成形ランプの熱可塑層を維持するであろう。図１１Ｂ、図１２Ａ、図１４Ｃを参照しながら説明した実施例は、圧力形成が、発光できるように形成された形を与えるために使用される例を示したものである。他方では、より高い定義とより複雑な形（例えば、浮き彫りされた英数字シンボル）を必要とする実施例に対しては、上記の温度領域での熱形成が好ましい。図１１Ａと図１６について説明したＣ形クランプと空圧式加圧発生機構は、それぞれ電界発光ランプを作るための圧力に対して適当なものである。
【００４６】
図８Ａ〜図８Ｃにおいて、電界発光ランプ１００は看板９９を光らせるために用いられている。約０．０２０インチの厚さのポリカーボネート製基板１０２は、例えば、「ＥＸＩＴ」のような謄写された文字列を表す部分的に透明な領域１０３と共に前面１０６上にグラフィック１０４を含む。基板１０２の反対側の後面１０８における電力をランプに供給する導電トレース１１０は、ランプ１００に接着した接続パッド１１２を持つ基板１０２の外側の周辺に沿って形成されている。ここでは、ランプ１００は図２を参照しながら説明した方法を使用して作製されている。しかしながら、看板９９のランプ１００は柔軟でなくても良いので、前述したように表面実装技術を用いて固いランプを用いても良い。図１と図８について説明した実施例とは違って、ランプ１００の発光側１１３は、発光した光が透明な領域１０３を通過するように、基板１０２の後面１０８（インク側）と面を合わせて配置され、薄いシート状の透明な接着剤１１５（図８Ｃ）を使用することで基板１０２上で支持される。図８Ｂと図８Ｃにおいて、一方の表面に銀トレース１１６を持つ可撓性ポリエステルジャンパー１１４は基板１０２の接続パッド１１２にランプ１００の非発光側１１８上の後部電極を接続するために使用される。ランプ１００と導電トレース１１０間の接続は、図３Ａ〜図３Ｅ、図９、図１０について説明した上記接着方法の任意の１つを使用することにより達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における電界発光ランプを載せた表面を持つ携帯リモートコントロールユニットの分解図である。
【図２】は、図１の２−２線に沿って横から見た断面図である。
【図３Ａ】基板に固定されたランプを載せた表面の横から見た断面図である。
【図３Ｂ】基板に固定されたランプを載せた表面の横から見た断面図である。
【図３Ｃ】基板に固定されたランプを載せた表面の横から見た断面図である。
【図３Ｄ】基板に固定されたランプを載せた表面の横から見た断面図である。
【図４Ａ】基板に固定されたランプを載せた表面の上から見た断面図である。
【図４Ｂ】基板に固定されたランプを載せた表面の上から見た断面図である。
【図５】ランプを載せた表面の組立ての計画図である。
【図６】本発明によるランプを載せた表面を持つもう１つの実施例である。
【図７】図６の柔軟な回路の拡大図である。
【図８Ａ】本発明によるランプを載せた表面を持つ標示の分解図である。
【図８Ｂ】図８Ａの標示の組立完成図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの線８Ｃ−８Ｃに沿った電界発光ランプの横から見た断面図である。
【図９】機械的な小さな孔を利用した柔軟な基板に結合したランプを載せた表面の断面図である。
【図１０】粘着性の細長い片（ａｄｈｅｓｉｖｅ　ｓｔｒｉｐ）を使用することにより柔軟な基板に結合したランプを載せた表面の断面図である。
【図１１Ａ】電界発光ランプを形成する配列の横から見た図。
【図１１Ｂ】図１１Ａの配列によって与えられる電界発光ランプの上から見た図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａの配列によって与えられる電界発光ランプの横から見た図である。
【図１２Ａ】型にはめられて作られた弾性止め金（ｍｏｌｄｅｄ　ｓｐｒｉｎｇ　ｄｅｔｅｎｔｓ）を持ったを持った電界発光ランプの透視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの線１２Ｂ−１２Ｂに沿った電界発光ランプの横からの断面図である。
【図１２Ｃ】ソケット（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）への挿入のための型にはめられて作られた弾性止め金を持った電界発光ランプの透視図である。
【図１３Ａ】最大拡大位置において、可変光源電界発光ランプを横から見た図である。
【図１３Ｂ】最大縮小位置において、可変光源電界発光ランプを横から見た図である。
【図１３Ｃ】スピードメータとして使用された図１３Ｂと１３Ｃの可変光源電電界発光ランプ透視図である。
【図１４Ａ】本発明による、型にはめられて作られた電界発光ランプを持つ携帯電話の分解図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの線１４Ｂ−１４Ｂに沿った電電界発光ランプ光灯の横から見た断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ａの線１４Ｃ−１４Ｃに沿った電電界発光ランプ光灯の横から見た断面図である。
【図１５Ａ】浮き出しになる電界発光ランプを持った装飾の計画図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの浮き出しになる電界発光ランプの前から見た図である。
【図１５Ｃ】図１５Ａの浮き出しになる電界発光ランプの横から見た図である。
【図１５Ｄ】図１５Ａの浮き出しになる電界発光ランプの上から見た図である。
【図１６】電界発光ランプを形成するための代替の配列の横から見た断面図である。
【符号の説明】
３５　フレキシブル基板
３６　導電トレース
３７　フレキシブル基板の下側の表面
４０　電界発光ランプ
４１ａ、４１ｂ　導電性パッド
４２　透明基板
４４　透明な前面コーティング
４６　燐光物質層
４８　誘電体層
５０　後部電極
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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