JP4679921B2 - El光源体およびel光源装置 - Google Patents

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本発明は、EL(エレクトロルミネッセンス)発光素子、特に有機EL(有機EL発光素子)を用いたEL光源体およびこのようなEL光源体を用いたEL光源装置に関する。

近年、EL発光素子、特に有機EL発光素子の開発が進み平面状の光源体として注目を集めている。有機EL発光素子は、プラス電極とマイナス電極との間に蛍光性有機化合物を含む有機薄膜を発光層として挟持し、各電極から電子およびホール(正孔)を有機薄膜に注入して、蛍光性化合物の励起子を発生させ、この励起子が基底状態に戻るときに放射される光を外部に取り出すものである。

このようなEL発光素子では、光放出部から光を取り出すために光放出部に対応する面に形成される電極(素子電極)として透明電極を用いる。透明電極としては一般にITO(酸化インジウム錫)が製造の容易性などから用いられる。

しかし、ITOは導電性を有するものの、抵抗率が大きく、電力を供給するために外部電極を透明電極へ接続した場合に、外部電極からの距離が大きくなるほど電圧降下が大きくなり、有機薄膜へ印加される電圧(電力)が低下することから有機薄膜へ供給される電圧が位置によって変動することから輝度斑を生じ、光源体(光源装置)として必要な輝度の均等性を確保することができなかった。また、電圧降下と共にITOの抵抗による電力消費が発生し、消費電力による発熱を生じることから輝度の経時変化をもたらし信頼性が低いという問題があった。

ITO(透明電極)の高抵抗による影響を回避するために、ITOに重ねてバスバーを接続したものが提案されている(例えば、特許文献1参照。以下、従来例1とする)。従来例1によれば、バスバーの採用により、輝度斑を改善することができ、輝度の均等化を図ると共に消費電力による発熱を防止し、輝度の経時変化を防止することが可能となっている。

しかし、従来例1では、外部端子としてのリード電極をバスバーに交差状態で接続することから、ITOへの影響を防止することができず、また、限定された領域(接続点)で接続することから機械的強度が弱く外力による破損を生じるという問題があった。また、バスバーは有機薄膜に重畳して形成されることから、発光有効面積を減少させるという問題もあった。

また、EL光源体を照明装置として用いることが提案されている(例えば、特許文献2参照。以下、従来例2とする)。従来例2によれば、小面積のELパネルを複数枚並置することにより大面積の照明装置が可能である。

しかし、従来例2では、ELパネルを並置して接続するときに接続部材としてピンを用いる。プラス側のピンは透明電極としてのITOが形成されるガラス基板に直接形成され、マイナス側のピンはマイナス電極の上に直接形成される構造となっていることから、従来例1と同様に機械的強度が弱く外力の影響を受けやすいという問題がある。また、ITOの抵抗による影響を防止することが困難であり、大きい面積とした場合には輝度斑を生じるという問題がある。
特開平5−226076号公報 特開2004−69774号公報

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、素子用配線基板に形成した接続パターン(あるいは配線パターンに接続した接続パターン)を素子電極(透明電極としてのITO)に接続して、素子電極の抵抗による電圧降下に起因する発光層への印加電圧の低下を抑制することにより、輝度(発光強度)の低下を防止して輝度斑の少ないEL光源体を提供すること、抵抗による電力消費を低減し、輝度の経時変化の少ない信頼性の高いEL光源体を提供すること、また、発光有効面積を大きくすることが可能なEL光源体を提供することを目的とする。

また、本発明は、素子用配線基板をEL発光素子の素子基板の周縁に沿うように額縁状として、素子電極と素子用配線基板との接続を連続的(均等)に、かつ確実に行うことにより、素子電極の抵抗による電圧降下を抑制して輝度斑の少ないEL光源体を提供すること、また、EL発光素子の周縁部分を保護して機械的強度の大きいEL光源体を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、外部への接続を素子用配線基板に設けたパッド端子を用いて行うことにより、外部との接続が容易に行え、EL発光素子の発光層、素子電極への外力(外部への接続部で受ける外力)の影響を防止でき、安定した発光が可能なEL光源体を提供すること、外部との接続が容易に行える接続部材の実装が容易なEL光源体を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、素子用配線基板を両面配線構造とすることにより、素子電極への電力を供給するための接続経路の設計自由度が大きく、素子電極への接続が容易に行えるEL光源体を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、本発明に係るEL光源体を搭載したEL光源装置とすることにより、簡単な構造で、機械的強度が大きく、輝度斑の少ない、簡易型のEL光源装置を提供することを他の目的とする。

本発明に係るEL光源体は、相互に対向して配置され発光層が間に形成された素子基板および封止基板を有するEL発光素子を備えるEL光源体において、前記封止基板の辺に沿ってそれぞれ導出され前記封止基板の外側で前記素子基板の周縁領域に配置された相異なる極性の2つの素子電極と、前記封止基板の外側で前記素子電極に対向するように配置されて前記素子電極に接続された接続パターンを有する素子用配線基板とを備え、前記素子用配線基板は、前記封止基板の周縁に沿う内周と前記素子基板の周縁に沿う外周とを有する額縁状であることを特徴とする。

この構成により、素子用配線基板の接続パターンは低抵抗の金属膜で構成することができるので、抵抗の大きいITOにより構成された素子電極の抵抗に起因する電圧降下を防止でき、発光層へ均一に電力を供給することが可能となることから、大面積の光放出部を構成することができ、光放出部での輝度斑の発生を防止することができる。接続パターンは封止基板の外側で素子電極に接続されることから発光層を損傷することがなく、信頼性の高い安定した発光が可能となる。また、素子用配線基板はガラスで形成された素子基板、封止基板を補強、保護する形態となることから、EL光源体の機械的強度を向上することができる。また、接続パターンを封止基板の4方向で延在させることが可能となり、素子電極と接続パターンとの接続領域を大きく連続的(均等)に構成することができるので、素子電極の抵抗による電圧降下をさらに抑制することが可能となる。また、素子電極と素子用配線基板との位置合わせが容易となり、素子電極と接続パターンとの接続を確実に行うことができる。EL発光素子の周縁部分を保護することが可能となり、機械的強度の大きいEL光源体とすることができる。

本発明に係るEL光源体では、前記素子電極は、前記封止基板の4方向で導出され、前記接続パターンは、前記封止基板の4方向に延在させてあることを特徴とする。

この構成により、接続パターンは封止基板の4方向に延在することにより素子電極との接続領域を大きくすることができ、素子電極の抵抗による電圧降下をさらに抑制することが可能となる

本発明に係るEL光源体では、前記接続パターンは素子用配線基板のパッド形成部まで延長されパッド端子を構成していることを特徴とする。

この構成により、素子用配線基板の端部(パッド形成部)で接続パターンの延長部としてのパッド端子を介して外部と容易に接続することが可能となり、外部からEL光源体への電力の供給を容易に行えるEL光源体となる。パッド形成部をEL発光素子の周縁の外側に形成することができるので、パッド端子に外部へ接続するための接続部材を設けたときでもEL発光素子(発光層、素子電極)へ外力を及ぼすことがなく安定した発光が可能なEL光源体となる。また、接続部材の実装を容易に行うことができる。

本発明に係るEL光源体では、前記素子用配線基板は前記接続パターンが形成してある面と反対の面に配線パターンを有し、前記接続パターンと前記配線パターンとは貫通導体を介して接続してあることを特徴とする。

この構成により、EL光源体への電力供給のための接続経路の設計自由度が大きくなり、素子電極への接続が容易に行えることとなる。

本発明に係るEL光源体では、前記配線パターンは素子用配線基板のパッド形成部まで延長されパッド端子を構成していることを特徴とする。

この構成により、素子用配線基板の端部で配線パターンの延長部としてのパッド端子を介して外部と容易に接続することが可能となり、外部からEL光源体への電力の供給を容易に行えるEL光源体となる。パッド形成部をEL発光素子の周縁の外側に形成することができるので、パッド端子に外部へ接続するための接続部材を設けたときでもEL発光素子へ外力を及ぼすことがなく安定したEL光源体となる。また、接続部材の実装を容易に行うことができる。

本発明に係るEL光源体では、前記パッド端子は前記素子用配線基板の1辺に収束して形成してあることを特徴とする。

この構成により、外部との接続を1箇所でまとめて行うことが可能となり、コネクタなどを利用することが容易となることから、外部との接続が容易なEL光源体となる。

本発明に係るEL光源体では、前記パッド端子に接続部材を実装してあることを特徴とする。

この構成により、外部からの接続を接続部材(例えばコネクタまたはハーネス)に対して行えば良いことから、外部からの接続を極めて容易に行うことが可能となる。

本発明に係るEL光源体では、前記EL発光素子は有機EL発光素子であることを特徴とする。

この構成により、輝度斑が少なく、低電圧、低電流で駆動できる発光効率の良いEL光源体となる。

本発明に係るEL光源装置は、本発明に係るEL発光体を装置用配線基板に搭載してあることを特徴とする。

この構成により、簡易な構造をした簡易型のEL光源装置を得ることができる。

本発明に係るEL光源体によれば、素子用配線基板を用いて素子電極への接続を行うことにより、素子電極による抵抗の影響を回避することができるので、輝度斑を少なくできること、経時変化を少なくできること、発光有効面積を大きくできること、機械的強度を大きくできること、外部との接続を容易にできること、また、接続経路の自由度を大きくできることという種々の効果を奏する。

本発明に係るEL光源装置によれば、本発明に係るEL光源体を搭載することから、簡単な構造で、機械的強度が大きく、輝度斑の少ない、簡易型のEL光源装置を提供できるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係るEL光源体の分解斜視図である。

本実施の形態に係るEL光源体は、EL発光素子1および素子用配線基板2により構成してある。

EL発光素子1は、相互に対向して配置された素子基板1aと封止基板1bで構成され、その間に図示しない発光層が形成してある。また発光層を挟んでプラス側に正孔輸送層、マイナス側に電子輸送層が形成してある。発光層を有機分子で構成したものが有機EL発光素子である。

EL発光素子1は有機EL発光素子とすることにより、低電圧、低電流での駆動が可能となり、供給電力に対して発光輝度が大きく、発光効率の良いEL光源体とすることができる。なお、EL発光素子1の発光層および発光層に積層される正孔輸送層、電子輸送層などの構造については種々のものが提案されており、上述した構造に限るものではない。

素子基板1aは光放出部1dから光を外部に導出するために透明性を要求され、また素子電極1e(図2参照。プラス素子電極1epおよびマイナス素子電極1em。プラス素子電極1epとマイナス素子電極1emを区別する必要がない場合には素子電極1eとする)を形成する必要があることから例えばガラス基板で構成してある。

素子基板1aの素子用配線基板2(接続パターン2c)に対向する面には封止基板1bの周縁(辺)に沿って導出された素子電極1eが延在配置してある。素子電極1eは透明性を要求されることから例えばITO(酸化インジウム錫)で構成される。

素子電極1eとしては、相異なる極性(プラス、マイナス)を有する少なくとも2つの電極(上述したプラス素子電極1epおよびマイナス素子電極1em)がそれぞれ形成してある。

素子用配線基板2には、素子電極1eに対向する面に素子電極1eに沿って配置され素子電極1eに連続的に接続される接続パターン2cが形成してある。接続パターン2cは、素子電極1eに沿って配置されているから封止基板1bの周縁(辺)に沿った形状を有している。接続パターン2cは導電性接着剤などを用いて素子電極1eに適宜接続される。

接続パターン2cは絶縁性の基板に銅箔(金属導体)を接着した後、パターニングして形成したものであり、素子電極1e(ITO)に比較してはるかに低い抵抗値とすることができるので、素子電極1eの抵抗による影響(電極に印加される電圧の降下現象)を回避することが可能となり、光放出部1dから放出される光の輝度斑を確実に低減することが可能となる。

接続パターン2cは封止基板1bの外側(外周)で素子電極1eに接続されることから発光層を損傷することがなく、また、光放出部1dに対して外力を及ぼすことがないので安定したEL発光素子1とすることができる。

接続パターン2cは封止基板1bの辺方向に沿って素子電極1eに均等に接続されることから、抵抗の大きい素子電極1eによる電圧降下を防止することが可能となり、均等な電力の供給を素子電極1e(つまりは発光層)に対して行うことから大面積の光放出部1dを構成することができ、また、光放出部1dでの輝度斑の発生を防止することができる。

素子電極1eの抵抗による影響を低減するために素子電極1eは封止基板1bの4方向において導出される(図2参照)ことから、接続パターン2cは封止基板1bの4方向に延在することにより素子電極1eとの接続領域を大きくすることができ、素子電極1eの抵抗による電圧降下をさらに抑制することが可能となる。つまり、接続パターン2cを封止基板1bの4方向に延在するために素子用配線基板2は額縁状に形成することが好ましい。

接続パターン2cは素子用配線基板2の端部(パッド形成部2b)まで延長されEL光源体の外部と接続をするための端子となるパッド端子2tを構成する。なお、図1では図を簡明にするために接続パターン2cは適宜省略している(接続パターン2cのパターン形状の具体例は図3を参照)。

素子用配線基板2は素子電極1eに接続される接続パターン2cを保持し、さらには封止基板1bの周縁の外側(外周)に導出された素子電極1eに重畳して接続されることから、素子基板1a、封止基板1bを保護する形態となるので、EL発光体の機械的強度を向上することが可能となる。

素子用配線基板2の平面形状は、EL発光体の機械的強度を確実に向上するために、封止基板1bの周縁(辺)に沿うような形状の内周と素子基板1aの周縁(辺)に沿うような形状の外周を有する額縁状に形成することが好ましい。なお、素子用配線基板2の内周は封止基板1bを内包するように封止基板1bの周縁より若干大きく形成し、素子用配線基板2の外周は素子基板1aを保護するように素子基板1aと同等か、それ以上の大きさとすることが好ましい(図3参照)。

素子用配線基板2は額縁状とすることにより、素子電極1eと接続パターン2cとの位置合わせが容易になり、素子電極1eと接続パターン2cを連続的(均等)に、かつ、確実に接続することができる。また、素子用配線基板2は素子基板1a、封止基板1bの全周に沿って配置されることから素子基板1a、封止基板1bを外力から確実に保護することができる。

素子用配線基板2はいわゆるコンポジット基板で構成しているが、これに限るものではなく、ガラスエポキシ基板、可撓性フィルム基板など適宜の配線基板を用いることができる。

図2は、本発明の実施の形態1に係るEL光源体に適用するEL発光素子の説明図であり、(A)は素子電極が形成されている側から見た平面図、(B)は(A)の矢符A方向での側面図である。

EL発光素子1は、相互に対向して配置された素子基板1aと封止基板1bを備え、素子基板1aと封止基板1bとの間に上述したとおり発光層などが積層封入してある。素子基板1a、封止基板1bは例えば10ないし20cm角のガラス基板であり、厚さは例えば1ないし2mm程度である。素子基板1aの周縁(周縁領域/周縁部)は、封止基板1bの辺に沿って素子電極1eを導出して形成することから、素子基板1aは封止基板1bより大きく構成してある。

素子基板1aの例えば図上右側の周縁にプラス電圧を印加するためのプラス素子電極1epを配置し、素子基板1aの例えば図上左側の周縁にマイナス電圧を印加するためのマイナス素子電極1emを配置してある。プラス素子電極1epとマイナス素子電極1emにより光放出部1dが画定される。素子電極1eは上述したとおり、ITOで構成してある。

なお、理解を容易にするために素子電極1eのレイアウト構成は単純な形態のものとしているがこれに限るものではなく、各辺でさらに分割した素子電極1eとしてあっても良いことは言うまでもない。

図3は、本発明の実施の形態1に係るEL光源体の説明図であり、(A)は封止基板の側から見た接続パターンの配置状況を示す平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。

EL光源体は、EL発光素子1と素子用配線基板2を重畳(積層)して素子電極1e(同図(A)では、不図示)と接続パターン2c(プラス接続パターン2cp、マイナス接続パターン2cm。プラス接続パターン2cpとマイナス接続パターン2cmを区別する必要がない場合には、接続パターン2cとする)とを接続することにより構成される。

したがって、素子用配線基板2には、EL発光素子1(EL発光素子1の内部構造は本発明の理解を容易にするために省略している)の素子電極1eの配置に対応させて接続パターン2cが形成配置してある。具体的には、接続パターン2cはプラス素子電極1ep、マイナス素子電極1emにそれぞれ対応させてプラス接続パターン2cp、マイナス接続パターン2cmに区分されている。

つまり、プラス素子電極1ep(図2参照)に対応させてプラス接続パターン2cpが素子用配線基板2の図上右側にパターニング配置され、プラス素子電極1epとプラス接続パターン2cpは導電性接着剤で接続してある。また、マイナス素子電極1em(図2参照)に対応させてマイナス接続パターン2cmが素子用配線基板2の図上左側にパターニング配置され、マイナス素子電極1emとマイナス接続パターン2cmは導電性接着剤で接続してある。なお、導電性接着剤の代わりに低温はんだなどを用いて接続することも可能である。

素子用配線基板2は額縁状としてあることから、接続パターン2cを封止基板1bの4方向で延在させることが可能となり、素子電極1eと接続パターン2cとの接続領域を大きく、均等に構成することができ、素子電極1eの抵抗による電圧降下を確実に抑制することができる。

素子電極1eは封止基板1bの辺に沿って低抵抗の接続パターン2cに接続されることから、素子電極1eの抵抗による印加電圧の降下を防止することが可能となり、光放出部1dから放出される光の輝度斑を防止することができ、大面積のEL光源体とすることができる。

プラス接続パターン2cpは素子用配線基板2の端部(パッド形成部2b)まで延在されプラスパッド端子2tpを構成している。マイナス接続パターン2cmも同様に延在されマイナスパッド端子2tmを構成している(プラスパッド端子2tpとマイナスパッド端子2tmを区別する必要がない場合には、パッド端子2tとする)。

素子用配線基板2のパッド形成部2bはEL発光素子1の周縁より外側に延長して形成していることから、パッド端子2tに外部への接続部材(例えばリードピン3(図4参照))を接続した場合にEL発光素子1にはなんら外力を及ぼす恐れがなく安定した接続状態を確保することができる。

パッド端子2tを素子用配線基板2の1辺に集束した場合は、外部との接続をまとめて行うことが可能となり、コネクタ、ハーネスなどの接続部材を利用することが容易となることから、外部との接続が容易なEL光源体となる。

プラスパッド端子2tp、マイナスパッド端子2tmに外部への接続部材を接続することにより、接続パターン2cおよび素子電極1eを介してEL発光素子1に電力を供給することが可能となる。なお、接続パターン2c(プラス接続パターン2cp、マイナス接続パターン2cm)およびパッド端子2t(プラスパッド端子2tp、マイナスパッド端子2tm)の個数、配置が図1に示したEL光源体と異なるが説明と理解の容易さを考慮して簡略化したためである。

パッド形成部2bはEL発光素子1の周縁より外側に延長して形成してあることから、パッド端子2tにはコネクタまたはハーネス(不図示)などの接続部材を直接実装することが可能である。例えばコネクタまたはハーネスを実装した場合は、外部からの接続はコネクタまたはハーネスに対して行えば良いことから、EL光源体への外部からの接続を極めて容易に行うことが可能となる。

パッド形成部2bを適宜の大きさにしパッド端子2tを適宜の個数として、ハイブリッドIC(HIC)(不図示)をパッド端子2tに接続する構成とすることも可能である。HICを接続することにより、HICによるEL光源体の制御を行うことが可能となり、簡易な構造で制御性が良く実用性の高いEL光源体とすることができる。

素子用配線基板2は可撓性基板(フレキシブル基板)で構成することが可能である。可撓性基板で構成した場合には、素子基板1a(ガラス基板)と素子用配線基板2(コンポジット基板)との熱膨張率の相違による反りなどのひずみを吸収することができることから、素子電極1eと接続パターン2cとの接続に用いた導電性接着剤のはがれを抑制することが可能となり、信頼性の高いEL発光体となる。

図4は、本発明の実施の形態1に係るEL光源体を示し、パッド端子にリードピンを接続した状態を示す斜視図である。

接続パターン2cおよびパッド端子2tの個数、配置が図3に示したEL光源体(EL発光素子1、素子用配線基板2)と異なるが、図3では接続パターン2cおよびパッド端子2tの説明と理解の容易さを考慮して接続パターン2cおよびパッド端子2tを簡略化したためである。

パッド端子2tに外部への接続部材としてのリードピン3を接続することにより、リードピン3、パッド端子2t、接続パターン2cを介して素子電極1e(不図示)に電力を供給することが可能となる。リードピン3の代わりにリード線その他の接続部材(例えば上述したコネクタまたはハーネス)を用いても良いことは言うまでもない。

<実施の形態2>
図5は、本発明の実施の形態2に係るEL光源装置の斜視図である。

本実施の形態に係るEL光源装置は、実施の形態1にかかるEL光源体を搭載(実装、接続)したものである。

実施の形態1にかかるEL光源体の素子用配線基板2がリードピン3を介して装置用配線基板4に接続してある。装置用配線基板4にはEL光源体に電力を供給するための電源部(不図示)、制御部(不図示)などが適宜配置される。

電源として商用交流電源を用いることも可能であり、また、EL光源装置を携帯用とする場合には電源として電池を用いることも可能である。商用交流電源を用いる場合には装置用配線基板4にコードを接続して受電し、電圧変換手段により降圧することにより適宜の電圧に変換すれば良い。

本実施の形態に係るEL光源装置は、簡単な構造であることから簡易型の照明装置(小型照明灯など)として利用することができる。

<実施の形態3>
図6は、本発明の実施の形態3に係るEL光源体の分解斜視図である。実施の形態1、実施の形態2と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施の形態に係るEL光源体は、実施の形態1と同様にEL発光素子1および素子用配線基板2により構成してある。

素子基板1aの素子用配線基板2(接続パターン2c。図8参照)に対向する面には封止基板1bの周縁(辺)に沿って導出された素子電極1e(プラス素子電極1epおよびマイナス素子電極1em。図7参照)が延在配置してある。

素子用配線基板2には、素子電極1eに対向する面に素子電極1eに沿って配置され素子電極1eに連続的(均等)に接続される接続パターン2cが形成してある。接続パターン2cは素子電極1eに沿って配置されているから封止基板1bの周縁(辺)に沿った形状を有している。接続パターン2cは導電性接着剤などを用いて素子電極1eに適宜接続される。

接続パターン2cは封止基板1bの外側(外周)で素子電極1eに接続されることから発光層を損傷することがなく、また、光放出部1dに対して外力を及ぼすことがないので安定したEL発光素子1とすることができる。

接続パターン2cは封止基板1bの辺に沿って素子電極1eに均等に接続されることから、抵抗の大きい素子電極1eによる電圧降下を防止することが可能となり、均等な電力の供給を素子電極1e(つまりは発光層)に対して行うことから大面積の光放出部1d(図7参照)を構成することができ、また、光放出部1dでの輝度斑の発生を防止することができる。

素子電極1eの抵抗による影響を低減するために素子電極1eは封止基板1bの4方向において導出されることから、接続パターン2cは封止基板1bの4方向に延在することにより素子電極1eとの接続領域を大きくすることができ、素子電極1eの抵抗による電圧降下をさらに抑制することが可能となる。接続パターン2cを封止基板1bの4方向に延在するために素子用配線基板2は額縁状に形成することが好ましい。

素子用配線基板2には、接続パターン2cと反対の面に、接続パターン2cに対応させて配線パターン2wが形成してあり、素子用配線基板2はいわゆる両面配線構造としてある。配線パターン2wは貫通導体2h(図8、図9参照)を介して接続パターン2cに適宜接続してある。

配線パターン2wは素子用配線基板2の端部(パッド形成部2b)まで延長されEL光源体の外部と接続をするための端子となるパッド端子2tを形成する。本実施の形態では、パッド形成部2bを素子用配線基板2の1辺のみに形成して、パッド端子2tを素子用配線基板2の1辺に集束して形成してあることから、コネクタ、ハーネスなどの接続部材を利用することが容易となり、外部との接続が容易なEL光源体となる。

なお、図6では図を簡明にするために接続パターン2c、配線パターン2wは適宜省略している(接続パターン2c、配線パターン2wのパターン形状の具体例は図8、図9を参照)。

素子用配線基板2は両面配線構造とすることにより、接続パターン2cおよび配線パターン2wでのパターン形状の設計自由度が向上することから、素子電極1eに接続する接続パターン2cのパターン形状の設計が容易になり、また、接続パターン2cと反対の面にパッド端子2tを形成することができることから、外部への接続部材を光放出部1dとは反対の面で接続することができる。つまり、EL光源体への電力供給のための接続経路の設計自由度が大きくなり、素子電極1eへの電力の供給が容易に行えることとなる。

図7は、本発明の実施の形態3に係るEL光源体に適用するEL発光素子の説明図であり、(A)は素子電極が形成されている側から見た平面図、(B)は(A)の矢符A方向での側面図である。実施の形態1、実施の形態2と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

素子基板1aの例えば図上の左右の周縁にプラス電圧を印加するためのプラス素子電極1epを配置し、素子基板1aの例えば図上の上下の周縁にマイナス電圧を印加するためのマイナス素子電極1emを配置してある。プラス素子電極1epとマイナス素子電極1emにより光放出部1dが画定される。

なお、理解を容易にするために素子電極1eのレイアウト構成は単純な形態のものとしているがこれに限るものではなく、各辺で分割した素子電極1eとしてあっても良いことは言うまでもない。

図8は、本発明の実装の形態3に係るEL光源体の素子用配線基板の概略を説明する説明図であり、(A)は接続パターンが形成してある面の反対側から見た素子用配線基板の平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。実施の形態1、実施の形態2と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

同図では、理解を容易にするために接続パターン2cを形成した後、配線パターン2wを形成する前の素子用配線基板2を示してある。

EL光源体は、図7に示したEL発光素子1と素子用配線基板2を重畳(積層)して素子電極1eと接続パターン2cとを接続することにより構成される。素子用配線基板2には、EL発光素子1の素子電極1eの配置に対応させて接続パターン2cが形成配置してある。

接続パターン2cはプラス素子電極1ep、マイナス素子電極1emにそれぞれ対応させてプラス接続パターン2cp、マイナス接続パターン2cmに区分されている。接続パターン2cには、接続すべき配線パターン2w(図9参照)に対応させて貫通導体2hが接続してあり、貫通導体2hを介して接続パターン2cと配線パターン2wとは接続される。貫通導体7hは素子用配線基板2に適宜貫通孔を形成し、貫通孔に導電体をメッキ、充填などを施すことにより形成することができる。

端子形成部2bには、接続パターン2cを延在させてプラスパッド端子2tp、マイナスパッド端子2tmがそれぞれ形成してあるから、外部と接続することが可能となる。配線パターン2wにより構成されたパッド端子2t(プラスパッド端子2tp、マイナスパッド端子2tm。図9参照)を用いて外部との接続を行うときは、接続パターン2cを延在させたプラスパッド端子2tは必ずしも必要ではない。

プラス素子電極1ep(図7参照)にはプラス接続パターン2cpを、マイナス素子電極1em(図7参照)にはマイナス接続パターン2cmを、それぞれ対応させて導電性接着剤で接続することにより、素子電極1eは低抵抗の接続パターン2cに接続されることから、素子電極1eの抵抗による印加電圧の電圧降下を防止することが可能となり、光放出部1dからの光の輝度斑を防止することができ、大面積のEL光源体とすることができる。

図9は、本発明の実装の形態3に係るEL光源体の素子用配線基板の概略を説明する説明図であり、(A)は配線パターンを示す素子用配線基板の平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。実施の形態1、実施の形態2と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

同図(A)では理解を容易にするために、素子用配線基板2に形成された配線パターン2w(プラス配線パターン2wpとマイナス配線パターン2wmを区別する必要がない場合には、配線パターン2wとする)、貫通導体2hを主に示し、接続パターン2cは裏面になることから省略してある。なお、配線パターン2wは、接続パターン2cと同様にして形成することが可能である。

プラス配線パターン2wpは対応する貫通導体2hを介してプラス接続パターン2cpに接続され、マイナス配線パターン2wmは対応する貫通導体2hを介してマイナス接続パターン2cmに接続されている。端子形成部2bには、プラス配線パターン2wpが延長されてプラスパッド端子2tpが構成され、マイナス配線パターン2wmが延長されてマイナスパッド端子2tmが構成されている。パッド端子2tを接続パターン2cおよび配線パターン2wのそれぞれを延在して素子用配線基板2の両面に形成することにより外部との接続の信頼性を向上させることができる。

なお、配線パターン2w(プラス配線パターン2wp、マイナス配線パターン2wm)、接続パターン2c(プラス接続パターン2cp、マイナス接続パターン2cm)およびパッド端子2t(プラスパッド端子2tp、マイナスパッド端子2tm)の個数、配置が図6に示したEL光源体と異なるが説明と理解の容易さを考慮して簡略化したためである。

図10は、本発明の実装の形態3に係るEL光源体の説明図であり、(A)は封止基板の側から見た平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。実施の形態1、実施の形態2と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

EL光源体は、EL発光素子1と素子用配線基板2を重畳(積層)して素子電極1eと接続パターン2cとを接続して構成される。素子用配線基板2には、EL発光素子1(EL発光素子1の内部構造は本発明の理解を容易にするために省略している)の素子電極1eの配置に対応させて接続パターン2cが形成配置してある。

配線パターン2wを形成した面のプラスパッド端子2tp、マイナスパッド端子2tmに外部への接続部材を接続することにより、配線パターン2w、貫通導体2h、接続パターン2cおよび素子電極1eを介してEL発光素子1に電力を供給することが可能となる。なお、配線パターン2w(プラス配線パターン2wp、マイナス配線パターン2wm)およびパッド端子2t(プラスパッド端子2tp、マイナスパッド端子2tm)の個数、配置が図6に示したEL光源体と異なるが説明と理解の容易さを考慮して簡略化したためである。

パッド形成部2bはEL発光素子1の周縁より外側に延長して形成してあり、また、配線パターン2wは接続パターン2cと反対の面に形成してあることから、配線パターン2wを形成した面のパッド端子2tにはコネクタまたはハーネス(不図示)などの接続部材を直接実装することが可能である。例えばコネクタまたはハーネスを実装した場合は、外部からの接続はコネクタまたはハーネスに対して行えば良いことから、外部からのEL光源体への接続を極めて容易に行うことが可能となる。

パッド形成部2bを適宜の大きさにしてパッド端子2tを適宜の個数として、ハイブリッドIC(HIC)(不図示)を接続する構成とすることも可能である。HICを接続することにより、HICによるEL光源体の制御を行うことが可能となり、簡易な構造で制御性が良く実用性の高いEL光源体とすることができる。

素子用配線基板2は可撓性基板(フレキシブル基板)で構成することが可能である。可撓性基板で構成した場合には、素子基板1a(ガラス基板)と素子用配線基板2(コンポジット基板)との熱膨張率の相違による反りなどのひずみを吸収することができることから、素子電極1eと接続パターン2cとの接続に用いた導電性接着剤のはがれを抑制することが可能となり、信頼性の高いEL発光体となる。

図11は、本発明の実装の形態3に係るEL光源体を示し、パッド端子にリードピンを接続した状態を示す斜視図である。実施の形態1、実施の形態2と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

配線パターン2wおよびパッド端子2tの個数、配置が図10に示したEL光源体(EL発光素子1、素子用配線基板2)と異なるが、図10では配線パターン2wおよびパッド端子2tの説明と理解の容易さを考慮して配線パターン2wおよびパッド端子2tを簡略化したためである。

パッド端子2tに外部への接続部材としてのリードピン3を接続することにより、リードピン3、パッド端子2t、配線パターン2w、貫通導体7h(不図示)、接続パターン2c(不図示)を介して素子電極1e(不図示)に電力を供給することが可能となる。リードピン3の代わりにリード線その他の接続部材(例えば上述したコネクタまたはハーネス)を用いても良いことは言うまでもない。

<実施の形態4>
図12は、本発明の実施の形態4に係るEL光源装置の斜視図である。

本実施の形態に係るEL光源装置は、実施の形態3にかかるEL光源体を搭載(実装、接続)したものである。実施の形態1ないし実施の形態3と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

実施の形態3にかかるEL光源体の素子用配線基板2がリードピン3を介して装置用配線基板4の接続端子4tに接続(実装、搭載)してある。装置用配線基板4にはEL光源体に電力を供給するための電源部(不図示)、制御部(不図示)などが適宜配置される。

電源として商用交流電源を用いることも可能であり、また、EL光源装置を携帯用とする場合には電源として電池を用いることも可能である。商用交流電源を用いる場合には装置用配線基板4にコードを接続して受電し、電圧変換手段により降圧することにより適宜の電圧に変換すれば良い。

本実施の形態に係るEL光源装置は、簡単な構造であることから簡易型の照明装置(例えば、足元灯、非常灯)とすることができる。

<実施の形態5>
図13は、本発明の実施の形態5に係るEL光源体の断面図であり、(A)は実施の形態1に係るEL光源体を要素とするEL光源体であり、(B)は実施の形態3に係るEL光源体を要素とするEL光源体である。

本実施の形態は、実施の形態1(図3(B)参照)、実施の形態3(図10(B)参照)に係るEL光源体の素子基板1aを透光性基板5に搭載し、熱伝導性弾性体6および放熱部材としてのヒートシンク7を封止基板1bに設けたものである。なお、透光性基板5の平面形状は省略するがEL発光素子1、素子用配線基板2の形状に応じて適宜の形状に設計することが可能であることは言うまでもない。透光性基板5は、例えばアクリル、または強化ガラスなどで構成し、機械的強度を確保するために厚さを例えば5ないし10mmとする。

EL発光素子1の素子基板1aを透光性基板5に適宜の接着剤で接着して搭載することにより、EL発光素子1(素子基板1a、封止基板1b)を機械的に保護することが可能となり、外力に対してEL光源体1の機械的強度を向上することができるので、取り扱いが容易で安全なEL光源体となる。

透光性基板5に適宜の枠部5wを設けることにより、より確実にEL発光素子1を保護することが可能となる。また、素子基板1aと透光性基板5は接着によらず適宜の押圧手段(不図示)などにより相互に固定する形態とすることも可能である。

また、EL発光素子1の封止基板1bに熱伝導性弾性体6を介して放熱部材としてのヒートシンク7を設けることにより、EL発光素子1の放熱特性を向上することができ、優れた熱特性を有し、安定した発光特性を有するEL光源体となる。ヒートシンクとしてはアルミニウムなどが適している。

熱伝導性弾性体6は封止基板1bを外力から保護すると共に封止基板1bとヒートシンク7との密着性を向上して、封止基板1bからの熱をヒートシンク7に効率良く伝導するためのものである。熱伝導性弾性体6としてはシリコーンゴムなどが適している。

本発明の実施の形態1に係るEL光源体の分解斜視図である。 本発明の実施の形態1に係るEL光源体に適用するEL発光素子の説明図であり、(A)は素子電極が形成されている側から見た平面図、(B)は(A)の矢符A方向での側面図である。 本発明の実施の形態1に係るEL光源体の説明図であり、(A)は封止基板の側から見た接続パターンの配置状況を示す平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。 本発明の実施の形態1に係るEL光源体を示し、パッド端子にリードピンを接続した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態2に係るEL光源装置の斜視図である。 本発明の実施の形態3に係るEL光源体の分解斜視図である。 本発明の実施の形態3に係るEL光源体に適用するEL発光素子の説明図であり、(A)は素子電極が形成されている側から見た平面図、(B)は(A)の矢符A方向での側面図である。 本発明の実装の形態3に係るEL光源体の素子用配線基板の概略を説明する説明図であり、(A)は接続パターンが形成してある面の反対側から見た素子用配線基板の平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。 本発明の実装の形態3に係るEL光源体の素子用配線基板の概略を説明する説明図であり、(A)は配線パターンを示す素子用配線基板の平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。 本発明の実装の形態3に係るEL光源体の説明図であり、(A)は封止基板の側から見た平面図、(B)は(A)の矢符A−Aでの断面図である。 本発明の実装の形態3に係るEL光源体を示し、パッド端子にリードピンを接続した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態4に係るEL光源装置の斜視図である。 本発明の実施の形態5に係るEL光源体の断面図であり、(A)は実施の形態1に係るEL光源体を要素とするEL光源体であり、(B)は実施の形態3に係るEL光源体を要素とするEL光源体である。

符号の説明

1 EL発光素子
1a 素子基板
1b 封止基板
1d 光放出部
1e 素子電極
2 素子用配線基板
2b パッド形成部
2c 接続パターン
2h 貫通導体
2t パッド端子
2w 配線パターン
3 リードピン(接続部材)
4 装置用配線基板
5 透光性基板
6 熱伝導性弾性体
7 ヒートシンク(放熱部材)


Claims (9)

  1. 相互に対向して配置され発光層が間に形成された素子基板および封止基板を有するEL発光素子を備えるEL光源体において、
    前記封止基板の辺に沿ってそれぞれ導出され前記封止基板の外側で前記素子基板の周縁領域に配置された相異なる極性の2つの素子電極と、
    前記封止基板の外側で前記素子電極に対向するように配置されて前記素子電極に接続された接続パターンを有する素子用配線基板とを備え
    前記素子用配線基板は、前記封止基板の周縁に沿う内周と前記素子基板の周縁に沿う外周とを有する額縁状である
    ことを特徴とするEL光源体。
  2. 前記素子電極は、前記封止基板の4方向で導出され、前記接続パターンは、前記封止基板の4方向に延在させてあることを特徴とする請求項1に記載のEL光源体。
  3. 前記接続パターンは素子用配線基板のパッド形成部まで延長されパッド端子を構成していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のEL光源体。
  4. 前記素子用配線基板は前記接続パターンが形成してある面と反対の面に配線パターンを有し、前記接続パターンと前記配線パターンとは貫通導体を介して接続してあることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のEL光源体。
  5. 前記配線パターンは素子用配線基板のパッド形成部まで延長されパッド端子を構成していることを特徴とする請求項4に記載のEL光源体。
  6. 前記パッド端子は前記素子用配線基板の1辺に収束して形成してあることを特徴とする請求項3または請求項5に記載のEL光源体。
  7. 前記パッド端子に接続部材を実装してあることを特徴とする請求項3、請求項5、または請求項6のいずれか一つに記載のEL光源体。
  8. 前記EL発光素子は有機EL発光素子であることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一つに記載のEL光源体。
  9. 請求項1ないし請求項8のいずれか一つに記載のEL光源体を装置用配線基板に搭載してあることを特徴とするEL光源装置。
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