(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界発光層を挟んで背面電極と透明な表面電極とを備えたＥＬ素子を有し、上記背面電極が絶縁基板の表面に積層され、上記表面電極の表面側には透明基板が積層され、上記背面電極と表面電極の露出した一端面には他の回路基板に表面実装可能な接続電極が各々設けられ、上記接続電極が位置した端面とは反対側の端面は、該端面の両側に位置した上記絶縁基板から上記透明基板に亘って透明樹脂による透明被覆層により覆われ、上記透明被覆層により上記接続電極とは反対側の上記端面には、該端面より幅広に形成されるとともに該端面から垂直方向に膨らんで設けられた凸レンズ状のレンズ部が形成され、上記接続電極により上記他の回路基板に上記ＥＬ素子が表面実装により取り付け可能に設けられたことを特徴とするチップ状ＥＬ素子。
【請求項２】
上記透明被覆層の上記レンズ部を除く外表面には、上記レンズ部側に光を反射する反射部材が設けられた請求項１記載のチップ状ＥＬ素子。
【請求項３】
上記チップ状ＥＬ素子は上記他の回路基板上に複数個並べて表面実装され、カラー表示装置として用いられる請求項１又は２記載のチップ状ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平面光源やディスプレイ、その他所定のパターン等の発光表示に用いられるチップ状ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光源やディスプレイに用いられるＥＬ素子であって、個々の素子が単体で発光するチップ状のＥＬ素子が本願出願人による特開平１０−１６２９５３号公報等により提案されている。このチップ状ＥＬ素子は、透明電極と背面電極との間にＥＬ発光層を備え、電極間に電位をかけることにより、発光層で発光した光が透明電極を通過して表面から光が放射されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の場合、発光層から放射される光は、各種材料が積層された発光層の界面から放射される光が最も多く、発光層の端面から多くの光が放射されているものであった。しかしながら、端面からの発光を有効に利用した有機ＥＬ素子はなく、端面からの発光にすると、素子の厚さが薄いので、取り扱いも面倒なものになるものであった。
【０００４】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で発光効率の良いチップ状ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、有機ＥＬ発光材料からなる電界発光層を挟んで背面電極と透明な表面電極とを備えたＥＬ素子を有し、上記背面電極が絶縁基板の表面に積層され、上記表面電極の表面側には透明基板が積層され、上記背面電極と表面電極の露出した一端面には他の回路基板に表面実装可能な接続電極が各々設けられ、上記接続電極が位置した端面とは反対側の端面は、該端面の両側に位置した上記絶縁基板から上記透明基板に亘って透明樹脂による透明被覆層により覆われ、上記透明被覆層により上記接続電極とは反対側の上記端面には、該端面より幅広に形成されるとともに該端面から垂直方向に膨らんで設けられた凸レンズ状のレンズ部が形成され、上記接続電極により上記他の回路基板に上記ＥＬ素子が表面実装により取り付け可能に設けられたチップ状ＥＬ素子である。
【０００６】
上記透明被覆層の上記レンズ部を除く外表面には、上記レンズ部側に光を反射する反射部材が設けられたものである。さらに、上記チップ状ＥＬ素子は、上記他の回路基板上に複数個並べて表面実装され、カラー表示装置として用いられるものである。
【０００７】
また、電界発光層を挟んで背面電極と表面電極を備えたＥＬ素子が絶縁基板の表面に積層され、上記発光層の一方の端面には上記背面電極と上記表面電極に各々接続した接続電極を各々設け、上記表面電極は透明な材料により形成され、上記表面電極の表面側には、上記発光層からの光を上記発光層の端面方向に反射する反射膜やプリズムその他光学素子の反射部材を備えたチップ状ＥＬ素子である。
【０００８】
またこの発明のチップ状ＥＬ素子は、上記反射部材の裏側のデッドスペース等を利用して、各種センサや駆動用のＩＣ等の電子素子が設けられているものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１はこの発明のチップ状ＥＬ素子１０の第一実施形態を示すもので、この実施形態のチップ状ＥＬ素子１０は、絶縁性のセラミックスや樹脂等の絶縁基板１２を有し、絶縁基板１２の一方の面に背面電極１４が形成されている。背面電極１４は、Ａｌ，Ｌｉ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｉｎ，Ｃｓ等を含む金属薄膜からなる。背面電極１４には、発光層１６が積層されている。そして、発光層１６の表面側には、ＩＴＯやＳｎＯ２等からなり、１０００〜２０００Åの厚さに形成された表面電極である透明電極１８が積層されている。透明電極１８には、ガラスや石英、樹脂等の透明基板２０が積層されている。
【００１０】
発光層１６は、５００Å程度の厚さのホール輸送材料、及び５００Å程度の厚さの電子輸送材料からなる。ここで、発光層１６は、ホール輸送材料としては、α−ＮＰＤ、トリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）、ヒドラゾン誘導体、アリールアミン誘導体等がある。また、電子輸送材料の赤色発光材料としてはジシアノメチレン誘導体（ＤＣＭ）、青色発光材料としては、ジスチリルビフェニル誘導体（ＤＰＶＢｉ）、緑色発光材料としてはアルミキノリール錯体（Ａｌｑ3）等の有機ＥＬ発光材料を使用する。さらに適宜の発光材料を混合しても良い。
【００１１】
背面電極１４の端面には絶縁基板１２の端縁部に延びた表面実装可能な接続電極２２が接続している。また、透明電極１８の端面にも透明基板２０の端面に延びた接続電極２４が接続している。接続電極２２，２４の間は、絶縁体２６が位置している。
【００１２】
絶縁基板１２から透明基板２０までを一体として、このチップ状ＥＬ素子１０は、接続電極２２，２４とは反対側の端面に凸レンズ状のレンズ部２８が形成された透明被覆層３０で覆われている。透明被覆層２８は透明な樹脂により成形され、接続電極２２，２４とは反対側の端面には、該端面より幅広に形成されるとともに該端面から垂直方向に膨らんで設けられた凸レンズ状のレンズ部２８が形成されている。透明被覆層３０のレンズ部２８を除く部分はレンズ部２８に向かってテーパー状に広がり、そのテーパー状に広がった外表面には、反射部材である反射膜３２が金属蒸着等で施されている。
【００１３】
なお、このチップ状ＥＬ素子１０は、図２に示すように、複数の素子を一体として透明被覆層３０により覆っても良い。各々の素子毎に発光色を異なるものとすることにより、各種表示の機能を高めることができる。例えば、赤、青、黄色による表示素子や、赤、青、緑の発光色により一つの素子として、大型のカラー表示装置の画素として利用可能である。また、図３に示すように、複数の素子１０を回路基板３６上に並べて、文字や所定の形状を形成して、各種の表示板として用いることもできる。また、回路基板３６をフレキシブルな基板により構成しても良く、これにより、衣類や、複雑な形状の部材にこのＥＬ素子を取り付けることも可能である。
【００１４】
この実施形態のチップ状ＥＬ素子１０によれば、発光層１６の端面からの光を利用するとともに、表面の透明電極１８を通過した光も端面方向に反射膜３２により反射しているので、ＥＬ光を無駄なく有効に利用する事ができ、明るい発光を可能にしている。また、端面側には、レンズ部２８を備えているので、より光が集光され、輝度の高い発光を可能にしている。また、このチップ状ＥＬ素子１０は表面実装可能であり、回路基板３６に簡単に実装可能であり、小型薄型の表示装置を容易に形成することができる。
【００１５】
次に他の実施形態のチップ状ＥＬ素子について図４〜図６を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態のチップ状ＥＬ素子４０は、透明電極１８の表面に積層される部材を透明なプリズム部材４２にしたものである。プリズム部材４２は、透明電極１８を透過してきた光を反射面４４で全反射して端面側に向けるものである。また、光が全反射しにくい場合は、プリズム部材４２の外側に反射膜４６を金属蒸着等により形成しても良い。
【００１６】
このプリズム部材４２は、図５に示すように、断面が鋸波状に形成されたガラス板４８を基にして形成すると良い。ガラス板４８の平面側には、透明電極１８、発光層１６、背面電極１４を順に蒸着等で形成する。さらに、絶縁基板１２を背面電極１４側に張り付ける。また、ガラス板４８のプリズム部材４２の反射面４４を形成する部分には、必要に応じて反射膜４６を蒸着等により形成する。そして、図６に示す等に、各部材を形成後、個々の素子毎に薄い刃のダイシングカッター等で切断する。
【００１７】
この実施形態のチップ状ＥＬ素子４０によれば、簡単な構成で、発光効率の良いチップ状ＥＬ素子を提供することができる。
【００１８】
なお、この実施形態のチップ状ＥＬ素子４０は、図７に示すように、プリズム部材４２の反射面４４の背面に、湿度センサや温度センサその他のセンサ素子５２を形成しても良い。さらに、一体の絶縁基板５４を設けて、プリズム部材４２の背面のデッドスペースに電子素子５６を設けても良い。
【００１９】
また、この発明のチップ状ＥＬ素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、ＥＬ素子等を積層してもよく、３個以上のＥＬ素子を連接して一体としても良い。さらに、表面電極を透明ではなく反射膜を兼ねたものとしても良い。
【００２０】
【発明の効果】
この発明のチップ状ＥＬ素子は、簡単な構造で光の無駄がなく明るいＥＬ素子を提供することができる。また、平面光源やディスプレイの組み立てにおいて、適宜のチップ状ＥＬ素子を並べるだけで表示装置が形成され、画面用の基板への取り付けが容易であり、組立工数を削減し、さらに、発光不良に際してもその部分のチップ状ＥＬ素子を交換するだけで良く、資源の無駄がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第一実施形態のチップ状ＥＬ素子を示す部分破断斜視図である。
【図２】  この発明の第一実施形態のチップ状ＥＬ素子の組立状態を示す斜視図である。
【図３】  この発明の第一実施形態のチップ状ＥＬ素子の使用状態を示す斜視図である。
【図４】  この発明の他の実施形態のチップ状ＥＬ素子を示す部分破断斜視図である。
【図５】  この発明の他の実施形態のプリズム部材のガラス板を示す正面図である。
【図６】  この発明の他の実施形態のプリズム部材のガラス板に発光層等を形成した状態を示す正面図である。
【図７】  この発明のさらに他の実施形態の他のチップ状ＥＬ素子を示す部分破断斜視図である。
【符号の説明】
１０  チップ状ＥＬ素子
１２  絶縁基板
１４  背面電極
１６  発光層
１８  透明電極
２０  透明基板
２２，２４  接続電極
２８  レンズ部
３０  透明被覆層
３２  反射膜
【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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【図７】
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