JP7054802B2 - 表示基板およびled素子の実装方法 - Google Patents

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Description

本開示は、LED(Light Emitting Diode)素子を備える表示基板およびLED素子の実装方法に関する。
近年、マイクロLEDと呼ばれる小型のLED素子が注目されている。この小型のLED素子を配線基板に実装する技術として、特許文献1には、LED素子を有するウエハを仮固定用基板に貼り合わせた後、ウエハを除去することでLED素子を有する仮固定用基板を形成し、さらに、この仮固定用基板を配線基板に貼り合わせた後、レーザを照射してLED素子を仮固定用基板から剥離し、LED素子を配線基板に実装する技術が開示されている。
特開2012-142489号公報
本開示は、LED素子を配線基板に実装するのに有効な表示基板等を提供する。
本開示における表示基板は、配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED素子とを備え、前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、前記LED素子は、前記溝の両側面によって挟まれている。
本開示における表示基板は、配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED素子とを備え、前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、前記LED素子の形状は、直方体状であり、前記溝の開口部の幅は、前記LED素子の幅よりも小さい。
本開示における表示基板は、配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED素子とを備え、前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、前記LED素子の形状は、断面が台形状の六面体であり、前記溝の開口部の幅は、前記LED素子の底面の幅よりも小さい。
本開示における表示基板は、配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED素子とを備え、前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、前記LED素子の形状は、円錐台形状であり、前記溝の開口部の幅は、前記LED素子の底面の直径よりも小さい。
本開示におけるLED素子の実装方法は、LED素子を配線基板に実装するLED素子の実装方法であって、底面部の幅よりも開口部の幅が狭い溝を有する前記配線基板を、前記開口部の幅が広がるように撓ませる工程と、前記配線基板を撓ませた状態で、前記LED素子を前記溝に挿入する工程と、前記溝に前記LED素子が挿入された状態で、前記配線基板の撓みを無くすことで、前記LED素子を前記溝に嵌め込む工程とを含む。
本開示の表示基板等は、LED素子を配線基板に実装するのに有効である。
実施の形態における表示装置の回路図 実施の形態における表示基板を備える表示装置を示す模式図 図2に示す表示基板の一部を拡大した平面図 実施の形態における表示基板を図3Aに示すIIIB-IIIB線で切断した断面図 実施の形態における表示基板を図3Aに示すIIIC-IIIC線で切断した断面図 実施の形態における表示基板の配線基板およびLED素子を示す平面図 実施の形態における表示基板を示す断面図 実施の形態におけるLED素子を示す図 実施の形態における配線基板を示す断面図 実施の形態におけるLED素子の実装方法を示すフローチャート 実施の形態におけるLED素子の実装方法に含まれる各工程を示す図 実施の形態の変形例1における表示基板を示す断面図 実施の形態の変形例1におけるLED素子を示す図 実施の形態の変形例1における配線基板を示す断面図 実施の形態の変形例1における配線基板の斜視図 実施の形態の変形例2における表示基板を示す断面図 実施の形態の変形例2におけるLED素子を示す図 実施の形態の変形例2における配線基板を示す断面図 実施の形態の変形例2における表示基板の他の例を示す断面図 実施の形態の変形例3における表示基板を示す断面図 実施の形態の変形例3におけるLED素子を示す図 実施の形態の変形例3における配線基板を示す断面図 実施の形態の変形例4における表示基板を示す断面図 実施の形態の変形例4におけるLED素子を示す図 実施の形態の変形例4における配線基板を示す断面図 実施の形態の変形例5における表示基板を示す断面図 実施の形態の変形例5におけるLED素子を示す図 実施の形態の変形例5における配線基板を示す断面図 実施の形態の変形例6における表示基板を示す断面図 実施の形態の変形例6におけるLED素子を示す図 実施の形態の変形例6における配線基板を示す断面図 その他の実施の形態における表示基板の一部を示す断面図 その他の実施の形態における表示基板の一部を示す断面図
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施の形態)
以下、図1~図7Bを用いて、実施の形態を説明する。
[1-1.表示基板の構成]
図1は、実施の形態における表示装置100の回路図である。図2は、表示基板1を備える表示装置100を示す模式図である。なお、図2では、表示基板1に含まれるLED素子30および配線のみを示し、他の構成要素の図示を省略している。
図1および図2に示すように、表示装置100は、表示基板1と、アノードドライバ60と、カソードドライバ70とを備えている。表示基板1は、行並び方向および列並び方向にマトリクス状に配置された複数の画素50a、50b、50c、・・を備えている。
以下、複数の画素50a、50bが並ぶ方向をx方向(列並び方向)、x方向に直交する方向であって、複数の画素50a、50cが並ぶ方向をy方向(行並び方向)、表示装置100から光が出射される方向であって、x方向およびy方向の両方に直交する方向をz方向として説明する。
表示基板1は、x方向に沿って延設された複数のアノード配線16と、y方向に沿って延設された複数のカソード配線17とを備える。また、図2に示すように、表示基板1は、各アノード配線16に接続されy方向に沿って延設されている複数のアノード配線16aを備える。各アノード配線16は、アノードドライバ60に接続され、各カソード配線17はカソードドライバ70に接続されている。
表示基板1は、例えば55インチサイズであり、x方向に3840個の画素が設けられ、y方向に2160個の画素が設けられている。複数の画素50a、50b、50c、・・のそれぞれは、互いに異なる色の光を出射する複数の副画素を有している。画素50aは、例えば3つの副画素で構成され、各副画素は、赤、緑または青の光を発光するLED素子30で構成されている。
LED素子30は、素子本体と、素子本体に設けられたアノード端子およびカソード端子とを有している。アノード端子は、アノード配線16および16aを介してアノードドライバ60に接続されている。カソード端子は、カソード配線17を介してカソードドライバ70に接続されている。
各LED素子30は、アノードドライバ60およびカソードドライバ70の駆動によって電圧が印加され、発光する。各LED素子30を有する各副画素は、アクティブマトリクス方式によって表示制御されてもよいし、パッシブマトリクス方式によって表示制御されてもよい。
次に、表示基板1の構造について、図3A~図3Cを用いて詳しく説明する。
図3Aは、図2に示す表示基板1の一部を拡大した平面図である。図3Bは、表示基板1を図3Aに示すIIIB-IIIB線で切断した断面図である。図3Cは、表示基板1を図3Aに示すIIIC-IIIC線で切断した断面図である。
図3A~図3Cに示すように、表示基板1は、配線基板10と、配線基板10に実装されている複数のLED素子30と、保護層12とを備えている。
LED素子30の形状は直方体状であり、LED素子30の底面にはアノード端子およびカソード端子が形成されている。LED素子30は、配線基板10に形成された溝21に設けられている。配線基板10の溝21の構造については後述する。
配線基板10は、基板本体11とアノード配線16、16aとカソード配線17とを有している。基板本体11は、例えば、ガラス材料またはポリカーボネートなどの樹脂材料で形成されている。
アノード配線16aおよびカソード配線17は、LED素子30の底面側であって、後述する絶縁層13上に設けられている。また、アノード配線16aおよびカソード配線17のそれぞれは、y方向に沿って延び、かつ、x方向に互いに間隔をあけて配置されている。アノード配線16aは、LED素子30のアノード端子に接続され、カソード配線17は、LED素子30のカソード端子に接続される。
基板本体11の内部には、絶縁層13が設けられている。絶縁層13の下側には、x方向に沿って延びるアノード配線16が設けられている。このアノード配線16は、絶縁層13に設けられたビア導体を介して絶縁層13上のアノード配線16aに接続されている。絶縁層13は、アノード配線16とカソード配線17とが交差する箇所において互いに接続されないように、アノード配線16とカソード配線17との間の層に設けられている。
保護層12は、LED素子30を覆うように、配線基板10上に設けられている。保護層12は、透光性を有する樹脂材料によって形成されている。
次に、LED素子30および配線基板10の溝の構造について図4A~図6を用いて説明する。
図4Aは、表示基板1の配線基板10およびLED素子30を示す平面図である。図4Bは、表示基板1の配線基板10およびLED素子30を示す断面図である。図5は、LED素子30を示す図である。図6は、配線基板10を示す断面図である。なお、図4A、図4Bおよび図6では、表示基板1が備える配線基板10およびLED素子30のみを示し、他の構成要素の図示を省略している。また、図4A、図4Bおよび図6では、隣り合う溝21同士の間隔を図3Aおよび図3Bよりも狭い間隔で図示している。
図4Aおよび図4Bに示すように、配線基板10は、y方向に沿って延び、x方向に隣り合う複数の溝21を有している。複数の溝21は、互いに平行である。図4Bに示すように配線基板10は、一方主面10aと、一方主面10aに背向する他方主面10bとを有している。各溝21は、一方主面10a側に設けられている。
図4Bおよび図6に示すように、溝21は、底面部22と、底面部22に接続された一方側面24aおよび他方側面24bと、一方主面10a側にて開口する開口部23とを有している。底面部22には、前述したアノード配線16aおよびカソード配線17が設けられている。アノード配線16aおよびカソード配線17のそれぞれは、溝21が延びる方向に沿って設けられている。また、一方側面24aおよび他方側面24bのそれぞれは、z方向に沿う軸に対して傾斜しており、底面部22から開口部23に向かうにしたがって、互いの距離が小さくなっている。すなわち溝21は、底面部22の幅よりも開口部23の幅のほうが狭い。
図5に示すように、LED素子30は、底面32と、底面32に背向する天面33と、底面32および天面33をそれぞれ繋ぐ一方側面34aおよび他方側面34bとを有している。また、LED素子30は、素子本体31と、底面32に設けられたアノード端子36およびカソード端子37とを有している。本実施の形態のLED素子30の幅または長さは、10μm以上100μm以下である。例えば、LED素子30の幅は20μmであり、長さは80μmである。
図4Aおよび図4Bに示すように、複数のLED素子30は、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれている。
具体的には、図4Bに示すように、LED素子30は、溝21の両側面、すなわち一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれている。より具体的には、LED素子30は、傾斜した一方側面24aおよび他方側面24bによって、底面部22に向かう方向への押圧力を受けながら溝21内に固定されている。すなわち、LED素子30は、溝21の両側面および底面部22に接し、両側面および底面部22によって規制されている。このように、LED素子30が一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれることで、アノード端子36はアノード配線16aに電気的に接続され、カソード端子37はカソード配線17に電気的に接続される。
また、配線基板10の溝21の深さ寸法は、LED素子30の高さ寸法よりも大きく、溝21の開口部23の幅は、LED素子30の幅よりも小さくなっている。この構造により、LED素子30が溝21から抜け出しにくくなっている。
このように、本実施の形態の表示基板1では、複数のLED素子30が、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これにより、複数のLED素子30を配線基板10に簡易な構造で実装することができる。なお、複数のLED素子30と複数の溝21との関係は一対一に限られない。複数のLED素子30は、複数の溝21のそれぞれに対して多対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれていてもよい。
[1-2.LED素子の実装方法]
次に、配線基板10にLED素子30を実装する方法について説明する。
図7Aは、LED素子30の実装方法を示すフローチャートである。図7Bは、LED素子30の実装方法に含まれる各工程を示す図である。なお、図7Bでは、LED素子30の各端子および配線基板10の各配線の図示を省略している。
まず、図7Bの(a)に示すように、配線基板10およびLED素子30を準備する(S10)。配線基板10は、可撓性を有し、外力が付与されることで撓む性質を有している。
次に、図7Bの(b)に示すように、配線基板10の一方主面10a側が凸状に、他方主面10b側が凹状になるように、配線基板10を撓ませる(S20)。具体的には、複数の把持部材90を用いて配線基板10の一方主面10aおよび他方主面10bを挟み込み、配線基板10に曲げ応力を与えることで、撓みを発生させる。そして、配線基板10の複数の溝21のうち一部の溝21の開口部23の幅が、LED素子30の幅よりも大きくなるように広げる。
次に、図7Bの(c)に示すように、配線基板10を撓ませた状態、すなわち溝21の開口部23を広げた状態で、溝21にLED素子30を挿入する(S30)。LED素子30は、例えば、粘着性を有するピン95によってハンドリングされ、溝21内に挿入される。
次に、図7Bの(d)に示すように、溝21内にLED素子30が挿入された状態で、配線基板10の撓みを無くして元に戻す(S40)。具体的には、配線基板10に与えられていた曲げ応力を無くし、配線基板10を平坦化させる。これにより、LED素子30が、溝21の一方側面24aおよび他方側面24bによって挟み込まれ、溝21内に固定される。
次に、図7Bの(e)に示すように、ピン95を上側に移動させる。このときLED素子30は溝21内に固定されているので、LED素子30はピン95から分離される。これにより、LED素子30が溝21に嵌め込まれ、配線基板10に実装される(S50)。その後、LED素子30を覆うように保護層12が塗布され、表示基板1が製造される。
なお、上記では、配線基板10に対してLED素子30を1つずつ実装する例を示したがそれに限られない。例えば、ウエハに形成された複数のLED素子30を複数のピン95でそれぞれハンドリングし、溝21に複数のLED素子30を挿入することで、複数のLED素子30を同時に実装してもよい。
[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、表示基板1は、配線基板10と、配線基板10に実装される複数のLED素子30とを備える。配線基板10は、互いに平行な複数の溝21を有している。複数の溝21のそれぞれは、底面部22の幅よりも開口部23の幅が狭く、複数のLED素子30は、複数の溝21のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これによれば、複数のLED素子30を配線基板10に簡易な構造で実装することができる。
また、LED素子30は、溝21の両側面によって挟まれていてもよい。これによれば、溝21の両側面を用いてLED素子30を固定することができる。
また、LED素子30の幅または長さは、10μm以上100μm以下であってもよい。本開示によれば、10μm以上100μm以下の小型のLED素子30であっても、LED素子30を配線基板10に実装することができる。
また、溝21の深さ寸法は、LED素子30の高さ寸法よりも大きくてもよい。これによれば、例えば溝21の深さ寸法がLED素子30の高さ寸法よりも小さい場合に比べて、LED素子30が溝21から抜け出ることを抑制することができる。
また、配線基板10は、可撓性を有していてもよい。これによれば、例えば、配線基板10を撓ませることで、LED素子30を配線基板10の溝21内に簡易に挿入することができる。
また、LED素子30の形状は、直方体状であり、溝21の開口部23の幅は、LED素子30の幅よりも小さくてもよい。これによれば、LED素子30が溝21から抜け出ることを抑制することができる。
また、LED素子30の底面32には、アノード端子36およびカソード端子37が設けられ、溝21の底面部22には、アノード配線16aおよびカソード配線17が設けられ、アノード端子36は、アノード配線16aに接続され、カソード端子37は、カソード配線17に接続されていてもよい。これによれば、LED素子30Aの端子と配線基板10Aの配線との導通を簡易に行うことができる。
また、本実施の形態において、LED素子30の実装方法は、LED素子30を配線基板10に実装するLED素子30の実装方法であって、底面部22の幅よりも開口部23の幅が狭い溝21を有する配線基板10を、開口部23の幅が広がるように撓ませる工程と、配線基板10を撓ませた状態で、LED素子30を溝21に挿入する工程と、溝21にLED素子30が挿入された状態で、配線基板10の撓みを無くすことで、LED素子30を溝21に嵌め込む工程とを含む。これによれば、複数のLED素子30を配線基板10に簡易な方法で実装することができる。
[1-4.変形例1]
次に、実施の形態の変形例1における表示基板1Aについて、図8A~図9を用いて説明する。変形例1では、LED素子30Aの両側面に設けられた端子が、配線基板10Aの配線に電気的に接続されている例について説明する。
図8Aは、変形例1における表示基板1Aを示す断面図である。図8Bは、変形例1におけるLED素子30Aを示す図である。図8Cは、変形例1における配線基板10Aを示す断面図である。図9は、配線基板10Aの斜視図である。なお、図9では、各配線の厚みの図示を省略している。
図8Aおよび図8Cに示すように、配線基板10Aは、互いに平行な複数の溝21を有している。溝21は、底面部22と、底面部22に接続された一方側面24aおよび他方側面24bと、一方主面10a側にて開口する開口部23とを有している。一方側面24aにはアノード配線16が設けられ、他方側面24bにはカソード配線17が設けられている。図9に示すように、変形例1の表示基板1Aでは、アノード配線16がx方向に沿って延設され、カソード配線17がy方向に沿って延設されている。
一方側面24aおよび他方側面24bのそれぞれは、z方向に沿う軸に対して傾斜しており、底面部22から開口部23に向かうにしたがって、互いの距離が小さくなっている。すなわち溝21は、底面部22の幅よりも開口部23の幅のほうが狭い。
図8Bに示すように、LED素子30Aは、素子本体31と、一方側面34aに設けられたアノード端子36と、他方側面34bに設けられたカソード端子37とを有している。
図8Aに示すように、複数のLED素子30Aは、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれている。
具体的には、LED素子30Aは、一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれている。より具体的には、LED素子30Aは、傾斜した一方側面24aおよび他方側面24bによって、底面部22に向かう方向への押圧力を受けながら溝21内に固定されている。このように、LED素子30Aが一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれることで、アノード端子36はアノード配線16に電気的に接続され、カソード端子37はカソード配線17に電気的に接続される。
また、配線基板10Aの溝21の深さ寸法は、LED素子30Aの高さ寸法よりも大きく、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Aの幅よりも小さくなっている。この構造により、LED素子30Aが溝21から抜け出しにくくなっている。
このように、変形例1の表示基板1Aでは、複数のLED素子30Aが、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これにより、複数のLED素子30Aを配線基板10Aに簡易な構造で実装することができる。
また、表示基板1Aは、LED素子30Aの一方側面34aには、アノード端子36が設けられ、LED素子30Aの他方側面34bには、カソード端子37が設けられ、溝21の一方側面24aには、アノード配線16が設けられ、溝21の他方側面24bには、カソード配線17が設けられ、アノード端子36は、アノード配線16に接続され、カソード端子37は、カソード配線17に接続されていてもよい。これによれば、LED素子30Aの端子と配線基板10Aの配線との導通を簡易に行うことができる。
[1-5.変形例2]
次に、実施の形態の変形例2における表示基板1Bについて、図10A~図10Cを用いて説明する。変形例2では、LED素子30Bの底面32および天面33に設けられた端子が、配線基板10Bの配線等に電気的に接続されている例について説明する。
図10Aは、変形例2における表示基板1Bを示す断面図である。図10Bは、変形例2におけるLED素子30Bを示す図である。図10Cは、変形例2における配線基板10Bを示す断面図である。
図10Aおよび図10Cに示すように、配線基板10Bは、互いに平行な複数の溝21を有している。溝21は、底面部22と、底面部22に接続された一方側面24aおよび他方側面24bと、一方主面10a側にて開口する開口部23とを有している。底面部22には、アノード配線16aが設けられている。
一方側面24aおよび他方側面24bのそれぞれは、z方向に沿う軸に対して傾斜しており、底面部22から開口部23に向かうにしたがって、互いの距離が小さくなっている。すなわち溝21は、底面部22の幅よりも開口部23の幅のほうが狭い。
図10Bに示すように、LED素子30Bは、素子本体31と、底面32に設けられたアノード端子36と、天面33に設けられたカソード端子37とを有している。
図10Aに示すように、複数のLED素子30Bは、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれている。
具体的には、LED素子30Bは、一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれている。より具体的には、LED素子30Bは、傾斜した一方側面24aおよび他方側面24bによって、底面部22に向かう方向への押圧力を受けながら溝21内に固定されている。このように、LED素子30Bが一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれることで、アノード端子36はアノード配線16に電気的に接続される。なお、カソード端子37は、天面33のカソード端子37上にてテープ状に配設されるカソード配線17に接続される。また、カソード端子37およびカソード配線17は、透光性を有する電極材料によって形成される。
また、配線基板10Bの溝21の深さ寸法は、LED素子30Bの高さ寸法よりも大きく、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Bの幅よりも小さくなっている。この構造により、LED素子30Bが溝21から抜け出しにくくなっている。
このように、変形例2の表示基板1Bでは、複数のLED素子30Bが、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これにより、複数のLED素子30Bを配線基板10Bに簡易な構造で実装することができる。
また、表示基板1Bは、LED素子30Bの底面32にアノード端子36が設けられ、LED素子30Bの天面33にカソード端子37が設けられ、溝21の底面部22にアノード配線16aが設けられ、天面33のカソード端子37上にカソード配線17が設けられ、アノード端子36はアノード配線16aに接続され、カソード端子37はカソード配線17に接続されていてもよい。これによれば、LED素子30Bの端子と配線基板10Bの配線との導通を簡易に行うことができる。
なお、変形例2において、アノード配線16aおよびカソード配線17の配置関係は上下逆であってもよい。図11は、変形例2における表示基板1Bの他の例を示す断面図である。
図11に示すように、表示基板1Bは、LED素子30Bの底面32にカソード端子37が設けられ、LED素子30Bの天面33にアノード端子36が設けられ、溝21の底面部22にカソード配線17が設けられ、天面33のアノード端子36上にアノード配線16aが設けられ、カソード端子37はカソード配線17に接続され、アノード端子36はアノード配線16aに接続されていてもよい。なお、アノード端子36およびアノード配線16aは、透光性を有する電極材料によって形成される。
[1-6.変形例3]
次に、実施の形態の変形例3における表示基板1Cについて、図12A~図12Cを用いて説明する。変形例3では、LED素子30Cの断面が台形状であり、LED素子30Cの底面32に設けられた端子が、配線基板10Cの配線に電気的に接続されている例について説明する。
図12Aは、変形例3における表示基板1Cを示す断面図である。図12Bは、変形例3におけるLED素子30Cを示す図である。図12Cは、変形例3における配線基板10Cを示す断面図である。
図12Aおよび図12Cに示すように、配線基板10Cは、互いに平行な複数の溝21を有している。溝21は、底面部22と、底面部22に接続された一方側面24aおよび他方側面24bと、一方主面10a側にて開口する開口部23とを有している。底面部22には、アノード配線16aおよびカソード配線17が設けられている。
一方側面24aおよび他方側面24bのそれぞれは、z方向に沿う軸に対して傾斜しており、底面部22から開口部23に向かうにしたがって、互いの距離が小さくなっている。すなわち溝21は、底面部22の幅よりも開口部23の幅のほうが狭い。
図12Aに示すように、LED素子30Cは、断面が台形状の六面体である。LED素子30Cは、底面32と、底面32に背向する天面33と、底面32および天面33をそれぞれ繋ぐ一方側面34aおよび他方側面34bとを有している。また、LED素子30Cは、素子本体31と、底面32に設けられたアノード端子36およびカソード端子37とを有している。LED素子30Cの底面32の幅または長さは、10μm以上100μm以下である。
図12Aに示すように、複数のLED素子30Cは、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれている。
具体的には、LED素子30Cは、一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれている。より具体的には、LED素子30Cは、傾斜した一方側面24aおよび他方側面24bによって、底面部22に向かう方向への押圧力を受けながら溝21内に固定されている。このように、LED素子30Cが一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれることで、アノード端子36はアノード配線16に電気的に接続され、カソード端子37はカソード配線17に電気的に接続される。
また、配線基板10Cの溝21の深さ寸法は、LED素子30Cの高さ寸法よりも大きく、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Cの幅よりも小さくなっている。この構造により、LED素子30Cが溝21から抜け出しにくくなっている。
このように、変形例3の表示基板1Cでは、複数のLED素子30Cが、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これにより、複数のLED素子30Cを配線基板10Cに簡易な構造で実装することができる。
また、LED素子30Cの形状は、断面が台形状の六面体であり、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Cの底面32の幅よりも小さくてもよい。これによれば、LED素子30Cが溝21から抜け出ることを抑制することができる。
[1-7.変形例4]
次に、実施の形態の変形例4における表示基板1Dについて、図13A~図13Cを用いて説明する。変形例4では、LED素子30Dの断面が台形状であり、LED素子30Dの両側面に設けられた端子が、配線基板10Dの配線に電気的に接続されている例について説明する。
図13Aは、変形例4における表示基板1Dを示す断面図である。図13Bは、変形例4におけるLED素子30Dを示す図である。図13Cは、変形例4における配線基板10Dを示す断面図である。
図13Aおよび図13Cに示すように、配線基板10Dは、互いに平行な複数の溝21を有している。溝21は、底面部22と、底面部22に接続された一方側面24aおよび他方側面24bと、一方主面10a側にて開口する開口部23とを有している。一方側面24aにはアノード配線16が設けられ、他方側面24bにはカソード配線17が設けられている。
一方側面24aおよび他方側面24bのそれぞれは、z方向に沿う軸に対して傾斜しており、底面部22から開口部23に向かうにしたがって、互いの距離が小さくなっている。すなわち溝21は、底面部22の幅よりも開口部23の幅のほうが狭い。
図13Bに示すように、LED素子30Dは、断面が台形状の六面体である。LED素子30Dは、素子本体31と、一方側面34aに設けられたアノード端子36と、他方側面34bに設けられたカソード端子37とを有している。
図13Aに示すように、複数のLED素子30Dは、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれている。
具体的には、LED素子30Dは、一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれている。より具体的には、LED素子30Dは、傾斜した一方側面24aおよび他方側面24bによって、底面部22に向かう方向への押圧力を受けながら溝21内に固定されている。このように、LED素子30Dが一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれることで、アノード端子36はアノード配線16に電気的に接続され、カソード端子37はカソード配線17に電気的に接続される。
また、配線基板10Dの溝21の深さ寸法は、LED素子30Dの高さ寸法よりも大きく、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Dの幅よりも小さくなっている。この構造により、LED素子30Dが溝21から抜け出しにくくなっている。
このように、変形例4の表示基板1Dでは、複数のLED素子30Dが、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これにより、複数のLED素子30Dを配線基板10Dに簡易な構造で実装することができる。
[1-8.変形例5]
次に、実施の形態の変形例5における表示基板1Eについて、図14A~図14Cを用いて説明する。変形例5では、LED素子30Eの断面が台形状であり、LED素子30Eの底面32および天面33に設けられた端子が、配線基板10Eの配線等に電気的に接続されている例について説明する。
図14Aは、変形例5における表示基板1Eを示す断面図である。図14Bは、変形例5におけるLED素子30Eを示す図である。図14Cは、変形例5における配線基板10Eを示す断面図である。
図14Aおよび図14Cに示すように、配線基板10Eは、互いに平行な複数の溝21を有している。溝21は、底面部22と、底面部22に接続された一方側面24aおよび他方側面24bと、一方主面10a側にて開口する開口部23とを有している。底面部22には、アノード配線16aが設けられている。
一方側面24aおよび他方側面24bのそれぞれは、z方向に沿う軸に対して傾斜しており、底面部22から開口部23に向かうにしたがって、互いの距離が小さくなっている。すなわち溝21は、底面部22の幅よりも開口部23の幅のほうが狭い。
図14Bに示すように、LED素子30Eは、断面が台形状の六面体である。LED素子30Eは、素子本体31と、底面32に設けられたアノード端子36と、天面33に設けられたカソード端子37とを有している。
図14Aに示すように、複数のLED素子30Eは、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれている。
具体的には、LED素子30Eは、一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれている。より具体的には、LED素子30Eは、傾斜した一方側面24aおよび他方側面24bによって、底面部22に向かう方向への押圧力を受けながら溝21内に固定されている。このように、LED素子30Eが一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれることで、アノード端子36はアノード配線16に電気的に接続される。なお、カソード端子37は、天面33のカソード端子37上にてテープ状に配設されるカソード配線17に接続される。
また、配線基板10Eの溝21の深さ寸法は、LED素子30Eの高さ寸法よりも大きく、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Eの幅よりも小さくなっている。この構造により、LED素子30Eが溝21から抜け出しにくくなっている。
このように、変形例5の表示基板1Eでは、複数のLED素子30Eが、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これにより、複数のLED素子30Eを配線基板10Eに簡易な構造で実装することができる。
[1-9.変形例6]
次に、実施の形態の変形例6における表示基板1Fについて、図15A~図15Cを用いて説明する。変形例6では、LED素子30Fが円錐台形状であり、LED素子30Fの底面32および天面33に設けられた端子が、配線基板10Fの配線等に電気的に接続されている例について説明する。
図15Aは、変形例6における表示基板1Fを示す断面図である。図15Bは、変形例6におけるLED素子30Fを示す図である。図15Cは、変形例6における配線基板10Fを示す断面図である。
図15Aおよび図15Cに示すように、配線基板10Fは、互いに平行な複数の溝21を有している。溝21は、底面部22と、底面部22に接続された一方側面24aおよび他方側面24bと、一方主面10a側にて開口する開口部23とを有している。底面部22には、アノード配線16aが設けられている。
一方側面24aおよび他方側面24bのそれぞれは、z方向に沿う軸に対して傾斜しており、底面部22から開口部23に向かうにしたがって、互いの距離が小さくなっている。すなわち溝21は、底面部22の幅よりも開口部23の幅のほうが狭い。
図15Bに示すように、LED素子30Fは、円錐台状の形状を有している。LED素子30Fは、底面32と、底面32に背向する天面33と、底面32および天面33をそれぞれ繋ぐ側面34とを有している。LED素子30Fは、素子本体31と、底面32に設けられたアノード端子36と、天面33に設けられたカソード端子37とを有している。LED素子30Fの底面32の直径は、10μm以上100μm以下である。
図15Aに示すように、複数のLED素子30Fは、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の関係を有するように、溝21に嵌め込まれている。
具体的には、LED素子30Fは、一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれている。より具体的には、LED素子30Fは、傾斜した一方側面24aおよび他方側面24bによって、底面部22に向かう方向への押圧力を受けながら溝21内に固定されている。このように、LED素子30Fが一方側面24aおよび他方側面24bによって挟まれることで、アノード端子36はアノード配線16に電気的に接続される。なお、カソード端子37は、天面33のカソード端子37上にてテープ状に配設されるカソード配線17に接続される。
また、配線基板10Fの溝21の深さ寸法は、LED素子30Fの高さ寸法よりも大きく、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Fの幅よりも小さくなっている。この構造により、LED素子30Fが溝21から抜け出しにくくなっている。
このように、変形例6の表示基板1Fでは、複数のLED素子30Fが、複数の溝21のそれぞれに対して一対一の対応関係を有するように、複数の溝21に嵌め込まれている。これにより、複数のLED素子30Fを配線基板10Fに簡易な構造で実装することができる。
また、LED素子30Fの形状は、円錐台形状であり、溝21の開口部23の幅は、LED素子30Fの底面32の直径よりも小さくてもよい。これによれば、LED素子30Cが溝21から抜け出ることを抑制することができる。
(その他の実施の形態)
その他の実施の形態について、図16および図17を用いて説明する。
図16は、その他の実施の形態における表示基板の一部を示す断面図である。この形態におけるLED素子30Cは、断面が台形状の六面体である。なお、図16では、LED素子30Cの各端子および配線基板10の各配線の図示を省略している。
図16の(a)の配線基板10Cでは、溝21の深さ寸法が、LED素子30Cの高さ寸法と同じになっている。また図16の(b)の配線基板10Cでは、溝21の深さ寸法が、LED素子30Cの高さ寸法より小さくなっている。しかしながら図16の(a)および(b)に示す表示基板では、溝21の開口部23の幅が、LED素子30Cの底面32の幅よりも小さくなっている。そのため、LED素子30Cが溝21から抜け出しにくくなっている。また、LED素子30Cの天面33側が露出しているので、カメラまたは目視による実装ミス等の判定を行い易い構造となっている。
図17は、その他の実施の形態における表示基板の一部を示す断面図である。この形態におけるLED素子30Fは、円錐台形状を有している。なお、図17では、LED素子30Fの各端子および配線基板10の各配線の図示を省略している。
図17の(a)の配線基板10Fでは、溝21の深さ寸法が、LED素子30Fの高さ寸法と同じになっている。また図17の(b)の配線基板10Fでは、溝21の深さ寸法が、LED素子30Fの高さ寸法より小さくなっている。しかしながら図17の(a)および(b)に示す表示基板では、溝21の開口部23の幅が、LED素子30Fの底面32の直径よりも小さくなっている。そのため、LED素子30Fが溝21から抜け出しにくくなっている。また、LED素子30Fの天面33側が露出しているので、カメラまたは目視による実装ミス等の判定を行い易い構造となっている。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
例えば、実施の形態の図4Aでは、配線基板10に設けられている溝21が、y方向に沿って連続的に形成されている例を示したが、それに限られない。例えば、複数の溝21がy方向に沿って、断続的に並んで形成されていてもよい。
また、上記実施の形態では、LED素子30の端子と配線基板10の配線とが、接触することで電気的に接続されている例を示したが、それに限られない。例えば、アノード端子36とアノード配線16または16aとが、導電性接着剤等を介して接続されていてもよい。また、カソード端子37とカソード配線17とが、導電性接着剤等を介して接続されていてもよい。また、LED素子30の端子と配線基板10の配線とが、金属間結合によって電気的に接続されていてもよい。
本開示の表示基板は、小型のLED素子が実装されたディスプレイ装置等に有用である。
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F 表示基板
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F 配線基板
10a 一方主面
10b 他方主面
11 基板本体
12 保護層
13 絶縁層
16、16a アノード配線
17 カソード配線
21 溝
22 底面部
23 開口部
24a 一方側面
24b 他方側面
30、30A、30B、30C、30D、30E、30F LED素子
31 素子本体
32 底面
33 天面
34 側面
34a 一方側面
34b 他方側面
36 アノード端子
37 カソード端子
50a、50b、50c 画素
60 アノードドライバ
70 カソードドライバ
90 把持部材
95 ピン
100 表示装置

Claims (12)

  1. 配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED(Light Emitting Diode)素子とを備え、
    前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、
    前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、
    前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、
    前記LED素子は、前記溝の両側面によって挟まれている
    表示基板。
  2. 配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED(Light Emitting Diode)素子とを備え、
    前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、
    前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、
    前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、
    前記LED素子の形状は、直方体状であり、
    前記溝の開口部の幅は、前記LED素子の幅よりも小さい
    表示基板。
  3. 配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED(Light Emitting Diode)素子とを備え、
    前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、
    前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、
    前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、
    前記LED素子の形状は、断面が台形状の六面体であり、
    前記溝の開口部の幅は、前記LED素子の底面の幅よりも小さい
    表示基板。
  4. 配線基板と、前記配線基板に実装される複数のLED(Light Emitting Diode)素子とを備え、
    前記配線基板は、互いに平行な複数の溝を有し、
    前記複数の溝のそれぞれは、底面部の幅よりも開口部の幅が狭く、
    前記複数のLED素子は、前記複数の溝のそれぞれに対して一対一または多対一の対応関係を有するように、前記複数の溝に嵌め込まれ、
    前記LED素子の形状は、円錐台形状であり、
    前記溝の開口部の幅は、前記LED素子の底面の直径よりも小さい
    表示基板。
  5. 前記LED素子の幅または長さは、10μm以上100μm以下である
    請求項1~4のいずれか1項に記載の表示基板。
  6. 前記溝の深さ寸法は、前記LED素子の高さ寸法よりも大きい
    請求項1~5のいずれか1項に記載の表示基板。
  7. 前記配線基板は、可撓性を有する
    請求項1~6のいずれか1項に記載の表示基板。
  8. 前記LED素子の底面には、アノード端子およびカソード端子が設けられ、
    前記溝の底面部には、アノード配線およびカソード配線が設けられ、
    前記アノード端子は、前記アノード配線に接続され、
    前記カソード端子は、前記カソード配線に接続されている
    請求項1~3のいずれか1項に記載の表示基板。
  9. 前記LED素子の一方側面には、アノード端子が設けられ、
    前記LED素子の他方側面には、カソード端子が設けられ、
    前記溝の一方側面には、アノード配線が設けられ、
    前記溝の他方側面には、カソード配線が設けられ、
    前記アノード端子は、前記アノード配線に接続され、
    前記カソード端子は、前記カソード配線に接続されている
    請求項1~3のいずれか1項に記載の表示基板。
  10. 前記LED素子の底面には、アノード端子が設けられ、
    前記LED素子の天面には、カソード端子が設けられ、
    前記溝の底面部には、アノード配線が設けられ、
    前記天面の前記カソード端子上には、カソード配線が設けられ、
    前記アノード端子は、前記アノード配線に接続され、
    前記カソード端子は、前記カソード配線に接続されている
    請求項1~7のいずれか1項に記載の表示基板。
  11. 前記LED素子の底面には、カソード端子が設けられ、
    前記LED素子の天面には、アノード端子が設けられ、
    前記溝の底面部には、カソード配線が設けられ、
    前記天面のアノード端子上には、アノード配線が設けられ、
    前記カソード端子は、前記カソード配線に接続され、
    前記アノード端子は、前記アノード配線に接続されている
    請求項1~7のいずれか1項に記載の表示基板。
  12. LED(Light Emitting Diode)素子を配線基板に実装するLED素子の実装方法であって、
    底面部の幅よりも開口部の幅が狭い溝を有する前記配線基板を、前記開口部の幅が広がるように撓ませる工程と、
    前記配線基板を撓ませた状態で、前記LED素子を前記溝に挿入する工程と、
    前記溝に前記LED素子が挿入された状態で、前記配線基板の撓みを無くすことで、前記LED素子を前記溝に嵌め込む工程と
    を含むLED素子の実装方法。
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