专利名称：分散型el元件以及采用该el元件的光照式开关单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在各种电子机器的输入操作部等中使用的分散型EL元件以及采用该EL元件的光照式开关单元。
背景技术：
以下，关于以往的分散型EL元件(以下称作EL元件)以及采用该EL元件的光照式开关单元(以下称作开关单元)，采用图13以及图14进行说明。
图13为以往的EL元件的截面图。EL元件101，由绝缘基底部件102、透明电极层103、发光体层104、电介质层105、背面电极层106、绝缘层107构成。绝缘基底部件102，由厚约100μm的透明树脂膜构成，在绝缘基底部件102的背面利用喷溅法等薄膜形成技术形成透明电极层103。在透明电极层103上依次层叠发光体层104、电介质层105、背面电极层106、绝缘层107。另，图13、图14的厚度方向的尺寸被放大表示。
若通过驱动电路(未图示)，向透明电极层103和背面电极层106之间施加交流电压或者直流脉冲电压，则发光体层104内的荧光体会发光。从发光体层104发出的光，透过作为EL元件101的发光面侧的绝缘基底部件102一侧进行照光。
图14表示采用EL元件101的以往开关单元的截面图。
如图14所示，开关单元108，具有薄膜开关部114。薄膜开关部114，由在上绝缘基板109(以下称作基板109)和下绝缘基板111(以下称作基板111)之间粘合固定隔离板113而构成。基板109，由厚约100μm的树脂膜形成。可动触点110(以下称作触点110)，在基板109的下面印刷形成。基板111由树脂膜形成，固定触点112(以下称作触点112)在基板111的上面印刷形成。为了使触点110和触点112保持给定间隔而相面对，分别在基板109和基板11之间粘合固定隔离板113。通过分别相面对的触点110和触点112，构成开关部119。
并且，EL元件101具有与薄膜开关部114独立的驱动电路且带有绝缘基板102，其配置位于薄膜开关部114上面。EL元件101的总厚度为约0.3mm。还有，在EL元件101的上部，按顺序配置隔离板118和表面薄片117。然后，按键115，对准各个开关部119的位置，并通过粘合材料116粘合固定在表面薄片117的下面，按键115的下端面，与EL元件101上部连接。这样，就构成了开关单元108。
开关单元108，若用手指或者笔等从表面薄片117的上部进行按下操作，则配置在被按下的位置的下面的按键115被按下。按键115按压EL元件101后，被按压部分的EL元件101产生部分弯曲，同时在下方配置的基板109也部分弯曲。这样，触点110被按下，触点110的下面与触点112的上面挡接。并且，触点110和触点112成为电连接的状态，开关部119成为开关接通(ON)状态。
然后，若表面薄片117的操作力被除去，则基板109和EL元件101通过本身的恢复力而返回原始状态，因此如图14所示，开关部119成为开关断开(OFF)状态。
另外，这样的EL元件101和开关单元108，在例如特开平10-106754号公报等中被公开。
发明内容
本发明的分散型EL元件，在经剥离处理后的临时基板的表面上依次形成包含短形条触点、第1绝缘层、背面电极层、电介质层、发光体层、和透光性电极层。根据该构成，实现厚度方向的薄型化。并且，采用这种分散型EL元件的光照式开关单元，将从临时基板剥离的EL元件和具有梳状触点的布线板连接。
图1表示本发明第1实施方式的分散型EL元件的截面图。
图2表示图1所示的分散型EL元件的斜视图。
图3表示图1所示的分散型EL元件的制造方法的流程图。
图4表示采用图1所示的分散型EL元件构成的光照式开关单元的截面图。
图5表示图4所示的光照式开关单元的分解斜视图。
图6表示图4所示的光照式开关单元的制造方法的流程图。
图7表示图4所示的光照式开关单元的动作状态的截面图。
图8表示具有与图4所示的光照式开关单元不同截面的截面图。
图9为表示另一形式的光照式开关单元的分解斜视图。
图10为表示本发明第2实施方式的分散型EL元件的截面图。
图11表示如图10所示分散型EL元件的制造方法的流程图。
图12表示采用如图10所示分散型EL元件构成的光照式开关单元的截面图。
图13表示以往的分散型EL元件的截面图。
图14表示采用以往的分散型EL元件构成的光照式开关单元的截面图具体实施方式
下面，采用图1～图12说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)图1为本发明第1实施方式的分散型EL元件(以下称作EL元件)的截面图。图2为表示在临时基板上以给定间距构成图1所示EL元件的状态的斜视图。并且，图3为表示EL元件的制造方法的流程图。另，以下的各个截面图中，厚度方向的尺寸被放大表示。
图1和图2中，临时基板21，为由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等构成的箍状。对临时基板21的上面，进行用于改善表面剥离性的剥离处理。EL元件41，在临时基板21的上面侧，在箍状临时基板21的长轴方向以给定间距形成。构成EL元件41的各个功能层，根据丝网印刷法等重叠印刷后构成。
采用图3，对EL元件41的制造方法进行说明。
首先，准备临时基板21(步骤S01)，对临时基板21的表面进行剥离处理(步骤S02)。给定形状的短形条(short bar)触点31(以下叫作触点31)在经剥离处理后的临时基板21的上面重叠形成(步骤S03)、触点31，采用导电胶等导电性材料印刷形成。并且，在触点31的周围，从触点31的外围开始设置给定间隔，按照包围触点31而印刷形成环状的粘合材料层32(步骤S04)。
然后，第1绝缘层42(以下称作绝缘层42)被形成为分别覆盖在触点31和粘合材料层32的上面(步骤S05)。没有形成触点31和粘合材料层32的临时基板21的表面，为使临时基板21的表面露出，绝缘层42的下面在临时基板21的上面直接重叠而形成。
还有，背面电极层43在绝缘层42上面重叠形成(步骤S06)。并且，电介质层44在背面电极层43的上面重叠形成(步骤S07)。发光体层45在电介质层44的上面重叠形成(步骤S08)。透光性电极层46(以下称作电极层46)在发光体层45的上面重叠形成(步骤S09)。透光性保护用绝缘层47(以下称作绝缘层47)在电极层46的上面重叠形成(步骤S10)。还有，作为在电极层46的表面未形成绝缘层47的部分，即在电极层46露出部分上面形成非透光性印刷层48(步骤S11)。触点31、粘合材料层32、绝缘层42、背面电极层43、电介质层44、发光体层45、电极层46、绝缘层47、印刷层48的各功能层，根据丝网印刷法分别依次重叠形成。
另外，触点31和粘合材料层32的形成顺序可相反，绝缘层47和印刷层48的形成顺序也可相反。并且，形成触点31、粘合材料层32、绝缘层47、印刷层48的步骤未必是必需的。
EL元件41的光照功能，由在临时基板21上面依次印刷形成的绝缘层42、背面电极层43、电介质层44、发光体层45、电极层46、绝缘层47、印刷层48构成。在EL元件41工作中，采用驱动电路(未图示)，在背面电极层43和电极层46之间施加交流电压或者直流脉冲电压，使发光体层45内的荧光体发光。并且，发光体层45发出的光穿透绝缘层47的一侧，向外部照光。
然后，在采用EL元件41构成光照式开关单元(以下称作开关单元)等的情况下，使含有触点31和粘合材料层32的EL元件41，在层叠各个功能层成为一体化的状态下从临时基板21剥离后采用。即，采用不具有基底部件的无基底部件的EL元件41。由于形成EL元件41的临时基板21的上面侧，被实施剥离处理，因此当EL元件41从临时基板21剥离时，操作性良好。
接着，对开关单元进行说明。图4表示开关单元的截面图。图5表示图4所示的开关单元的分解斜视图。图6表示图4所示的开关单元的制造方法的流程图。
如图4和图5所示，开关单元51构成为使从临时基板21剥落的EL元件41与布线板71重合且连接。EL元件41和布线板71通过将触点31和在布线板71上面设置的梳状触点61(以下称作触点61)相面对配置而相连接。另，EL元件41，其总厚度为约100μm的程度，与以往的EL元件相比非常薄。
接着，采用图6，对开关单元51的制造方法进行说明。
首先，准备形成触点61的布线板71(步骤S31)。另，省略布线板71的制造方法的详细说明。接着，使绝缘隔离板72(以下称作隔离板72)定位于布线板71表面的位置并重合(步骤S32)。
另一方面，按照图3所示的流程图，准备带有临时基板21的EL元件41(步骤S41)。使EL元件41从临时基板21剥离(步骤S42)。然后，进行使载置隔离板72的布线板71和EL元件41的定位(步骤S51)。并对定位的布线板71和EL元件41进行加热处理，使粘合材料层32和隔离板72以及布线板71分别粘合一起，且使EL元件41和布线板71相互连接。
如上这样形成的开关单元51，具有以下构成。EL元件41和布线板71的配置为，在使触点31和触点61在上下方向维持给定间隔相面对的状态下定位。然后，露出到EL元件41下面的粘合材料层32的下面，与配置在布线板71上面的隔离板72上面粘贴。
粘合材料层32，预先形成环形状，分别环绕在每个触点31的周围，若EL元件41从临时基板21剥离则使粘合材料层32露出。然后，使具有粘合性的粘合材料层32与布线板71上面重合。这样，就很容易进行从临时基板21剥离的EL元件41与布线板71的粘贴作业。
并且，通过对隔离板72的高度进行适当设定，能使触点31和触点61之间的触点间隔维持稳定。因此，能使开关动作保持稳定。
另外，如图4和图5所示，隔离板72，可以是使与触点61对应的部分开口的绝缘膜。并且，绝缘胶(未图示)等可以是在布线板71上一体化形成的，也可以是根据丝网印刷法等形成的。另外，在由绝缘膜构成隔离板72时，优选其构成为按照围绕在触点61的周围那样，而使隔离板72的下面粘合固定在布线板71的上面，以提高防尘性。隔离板72本身可具有粘合性，隔离板72和布线板71之间也能够形成其它的粘合层(未图示)。
触点61其构成为，从分别独立的布线部分延伸出来的2个或2个以上的梳状部分61A与1个触点31之间具有间隙并相面对配置，且梳状部分61A以电独立的状态并列设置。
在EL元件41从临时基板21剥离之前，触点31和粘合材料层32，被临时基板21覆盖。这样，触点31和粘合材料层32各自的表面，尘埃等多余的附带物较少。这样，就能够实现具有各个开关部52的高品质且防尘性良好的开关单元51。
并且，由于在绝缘层42的下面侧以直接露出的状态配置的触点31，其构成作为各个开关部52的一个相面对的触点，因此开关单元51被薄型化。
接着，关于以上构成的开关单元51的动作进行说明。
首先，若向背面电极层43和电极层46之间施加给定电压，则使发光体层45中含有的荧光体发光。从发光体层45发出的光，穿透绝缘层47一侧，并从开关单元51的上方照亮。另外，开关单元51的发光色，根据在发光体层45中分散的荧光体的种类、电极层46或者绝缘层47等光穿透的层的着色等，设定为所望的发光色。
接着，如图7所示的箭头A所示，若采用手指或者钢笔等，对触点31上部的绝缘层47从上往下进行按下操作，则被按下的地方局部向下弯曲。由于EL元件41的各层，采用丝网印刷而形成，因此含有较多树脂成分。还有，EL元件41，为不具有基底部件的无基底部件状态。因此，EL元件41，富有柔软性、具有良好的操作性和操作触感。并且，由于各个开关部52的触点31和61的间隔，设定为20～100μm程度的短行程，因此减轻了给EL元件41的各个功能层施加的应力负担，并防止受破损。
然后，随着按下操作，触点31往下降，并分别与梳状部分61A接触。这样，电独立配置的各个梳状部分61A，为电连接，开关部52为接通(ON)状态。
并且，若除去按下操作的操作力，则EL元件41的弯曲部分，通过自身的恢复力，恢复原始状态。这样，触点31与梳状部分61A分离，并使各个梳状部分61A返回成为相互电独立的状态。然后，开关部52为断开(OFF)状态。
另外，由于在电极层46的上方配置绝缘层47，因此，在按下操作时，电极层46被绝缘层47保护，防止电极层46受损伤。并且，通过形成绝缘层47，得到使除去按下力量后的恢复力量增强的效果。还有，若给绝缘层47附加显示功能等，则可进一步提高操作性和功能性。
另，构成EL元件41的各个功能层的胶结树脂，较重要的是选择具有亮度等所期望的EL特性的材料，同时还可以选择在开关动作时具有耐久性等机械特性的材料。并且，按压操作后的复原特性，仍然对胶结树脂的依赖度较高。因此，由上述综合判断，应选定胶结树脂的材料。
如上述，开关单元51，采用从临时基板21剥离的薄型EL元件41，该EL元件41仅由不含基底部件的功能层层叠而成。还有，构成各个开关部52的相面对触点的一方触点，由配置在EL元件41的下面构成。这样，就实现了薄型构成的开关单元51。
并且，触点31和粘合材料层32，在经剥离处理后的临时基板21的上面形成，因此，在EL元件41从临时基板21剥离之后，残余剥离剂会残留在触点31和粘合材料层32的表面上。然而，触点31和粘合材料层32的表面状态为，维持没有附着脱落屑的良好状态。这样，就能够容易实现薄型且高品质的各个开关部52。
还有，在EL元件41从临时基板21剥离之后，触点31和粘合材料层32，具有将临时基板21的表面形状转印的形状。通过适当选择临时基板21的表面形状，可对触点31和粘合材料层32的表面形状进行良好控制。这样，就能对EL元件41和布线板71的粘合条件进行良好控制。
另，在形成触点31之前，虽然对含有对临时基板21进行剥离处理的步骤的方法进行了说明，剥离处理，不限于在形成触点31之前进行。例如，假如采用氟树脂等剥离性高的材料形成临时基板21，则并不需要特别的剥离处理。因此，采用剥离性能高的材料作为临时基板21，也就意味着实施剥离处理。
另外，如图5和图8所示，电极层46表面的中央部分，被透光性绝缘层47覆盖，周边部分被非透光性的印刷层48覆盖。这样，通过采用具有透光性的层和具有非透光性的层覆盖EL元件41的表面，开关单元51可以构成为仅让所望的范围内进行照光。另，印刷层48未必一定需要，如图9所示，开关单元51A也可以构成为EL元件41A的表面全部被透光性绝缘层47覆盖。
并且，绝缘层47的形成，不限定于覆盖电极层46的整个面形成绝缘层47，也可以在任意地方形成。例如，其可以构成为在与每个开关部52对应的电极层46上面不形成绝缘层47。这种情况下，其构成为只要设置绝缘性的键(未图示)等，就可进行开关操作。并且，由于其构成为可对电极层46上面用键进行直接按压操作，因此与电极层46挡接的键的下面，可以是曲率较大的球面形状等。
(第2实施方式)图10表示本发明第2实施方式的EL元件的截面图。图11表示如图10所示的EL元件的制造方法的流程图。图12表示采用如图10所示分散型EL元件构成的光照式开关单元的截面图。
根据第2实施方式，EL元件81构成为相对第1实施方式所说明的EL元件41，在绝缘层42和背面电极层43之间，进一步通过印刷形成屏蔽层82和第2绝缘层83(以下称作绝缘层83)。另外，与第1实施方式所说明的EL元件41相同构成的部分，采用相同标号，并省略其详细说明。另外，EL元件81构成为实现对实施静电对策的构成的扩展应用。
采用图11，关于EL元件81的制造方法进行说明。
首先，从步骤S01到步骤S05与图3同样，在临时基板21上形成触点31、粘合材料层32和绝缘层42。接着，通过采用银胶等导电性良好的导电胶的丝网印刷法，跨过绝缘层42上的整个面形成屏蔽层82(步骤S21)。还有，根据采用绝缘胶的丝网印刷法，在屏蔽层82上的整个面重叠形成绝缘层83(步骤S22)。在绝缘层83的上面，如图3，通过丝网印刷法依次形成背面电极层43、电介质层44、发光体层45、电极层46、绝缘层47、印刷层48。
并且，在EL元件81也从临时基板21一体化剥离之后，便与设置触点61的布线板71贴合，构成开关单元91。
然后，由于屏蔽层82的一端，与布线板71的大地部(未图示)电连接，即使静电等噪音电压或浪涌电压从EL元件81一侧流入，也会直接落入信号地/大地。这样，可防止相对各个开关部52的静电泄漏，并提高开关单元91的可靠性。
并且，更优选，若屏蔽层82，配置在相对背面电极层43的开关部52一侧，则对EL元件81进行驱动时的噪音等也会落到大地。
另，由于EL元件41在无基底部件的状态下构成开关单元51，因此能够具有薄型化的优点。相反，由于在EL元件41和开关部52之间存在的绝缘介入物较少，因此容易受到外部的静电等影响。然而，由于在EL元件81内部，实施综合静电对策，因此不需要针对每个开关部52个别实施静电对策，因此能够有效实施静电对策。
另外，开关单元91的开关动作，与开关单元51同样，因此省略其说明。由于屏蔽层82和绝缘层83含有树脂成分，因此能够得到进一步增强开关单元91在开关动作时的恢复力的效果。
再有，EL元件81也可在无基底部件的状态下构成开关单元91，因此容易实现实施静电对策的薄型开关单元91。
还有，对于EL元件41、81，可根据丝网印刷法形成第2发光体层(未图示)等，以便能够发出彩色光等。这样，就能构成进一步提高功能或者特性的薄型开关单元。
另，虽然对在EL元件41、81上形成有粘合材料层32的构成进行了说明，然而其构成也可以是不在EL元件上形成粘合材料层。例如，从临时基板21剥离的EL元件，可采用双面带等粘合材料，与布线板71或隔离板71贴合。
还有，同样，触点31也可以不是与EL元件一体化形成的构成。例如，也可以是当EL元件与布线板71连接时，插入独立的短形条触点的构成。
权利要求
1.一种分散型EL元件，其特征在于，包含短形条触点，其在经剥离处理后的临时基板的表面上形成；第1绝缘层，其在所述短形条触点上形成；背面电极层，其在所述第1绝缘层上形成；电介质层，其在所述背面电极层上形成；发光体层，其在所述电介质层上形成；透光性电极层，其在所述发光体层上形成。
2.根据权利要求1所述的分散型EL元件，其特征在于，还包含屏蔽层，其在所述第1绝缘层上形成；和第2绝缘层，其在所述屏蔽层上形成，所述背面电极层在所述第2绝缘层上形成。
3.根据权利要求1所述的分散型EL元件，其特征在于，还具有粘合材料层，其被形成在所述临时基板的表面上，位于所述短形条触点的周围。
4.根据权利要求1所述的分散型EL元件，其特征在于，还具有透光性保护用绝缘层，其在所述透光性电极层上形成。
5.根据权利要求1所述的分散型EL元件，其特征在于，还包含非透光性印刷层，其在所述透光性电极层上形成。
6.一种光照式开关单元，其特征在于，具有分散型EL元件和布线板，所述分散型EL元件包含短形条触点，其在经剥离处理后的临时基板的表面上形成；第1绝缘层，其在所述短形条触点上形成；背面电极层，其在所述第1绝缘层上形成；电介质层，其在所述背面电极层上形成；发光体层，其在所述电介质层上形成；透光性电极层，其在所述发光体层上形成；所述布线板具有梳状触点，在所述梳状触点和所述短形条触点相面对的状态下，所述布线板与所述分散型EL元件连接；所述分散型EL元件在从所述临时基板剥离之后，与所述布线板连接。
7.根据权利要求6所述的光照式开关单元，其特征在于，所述分散型EL元件还具有在所述短形条触点的周围形成的粘合材料层；在所述分散型EL元件和所述布线板之间介入绝缘隔离板，通过让所述粘合材料层和所述绝缘隔离板粘合，将所述分散型EL元件和所述布线板连接。
全文摘要
本发明提供一种分散型EL元件，在经剥离处理后的临时基板的表面上依次形成短形条触点、第1绝缘层、背面电极层、电介质层、发光体层、透光性电极层。根据该构成，实现厚度方向的薄型化。并且，还提供一种光照式开关单元，将从临时基板剥离的分散型EL元件和具有梳状触点的布线板连接。
文档编号H05B33/12GK1738504SQ20051009153
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月18日 优先权日2004年8月20日
发明者山本保, 泽田昌树, 田边功二 申请人:松下电器产业株式会社