(57)【要約】【目的】ＥＬ素子と給電部の接続部に生じるショートや断線の問題を解決し、高電圧による感電事故の発生のない安全なＥＬ発光装置を提供する。【構成】ＥＬ発光装置は、円筒形のＥＬ発光ユニットと円柱形の給電ユニットを備えている。ＥＬ発光ユニットは、円筒形のＥＬ発光素子の内周面に沿って受電側コイルが円筒形に配設されて接続され、外装材で一体化されている。給電ユニットは、円筒形のＥＬ発光ユニット内に挿入できるようにＥＬ発光ユニットの内径よりも小径の円柱形に形成されている。給電ユニットをＥＬ発光ユニット内に挿入し、給電ユニットに交流電圧を加えると受電側コイルに両コイルの巻き数比に応じた高い交流電圧が発生してＥＬ発光素子が発光する。【選択図】図２
2005071866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＬ発光素子と前記ＥＬ発光素子に接続されて電磁誘導により所定の交流電流が誘起される受電コイルが一体化され、被覆外装材により前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルの全体が封止されたＥＬ発光ユニット。
【請求項２】
前記ＥＬ発光素子が円筒形に形成され、前記受電コイルが前記ＥＬ発光素子の内周面に沿って円筒形に配設され、前記被覆外装材が前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルの全体を被覆しうる円筒形とされたことを特徴とする請求項１記載のＥＬ発光ユニット。
【請求項３】
前記ＥＬ発光素子がシート状に形成され、前記受電コイルが前記ＥＬ発光素子の表面に沿って配設され、前記被覆外装材が前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルの全体を被覆し得るシート状とされたことを特徴とする請求項１記載のＥＬ発光ユニット。
【請求項４】
前記受電コイルが１本の環体をなすように形成され、前記ＥＬ発光素子が前記受電コイルの前記環体の表面を覆うように前記受電コイルに沿って環状に配設され、前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルが環状の被覆外装材によって一体化されていることを特徴とする請求項１記載のＥＬ発光ユニット。
【請求項５】
前記ＥＬ発光素子が、前記受電コイルの前記環体の表面に絶縁層を介して設けられた一つの中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた一つの発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた一つの透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極と前記付加電極とを被覆する被覆外装材を有しており、
前記受電コイルの一端が前記中心電極に接続されるとともに、前記受電コイルの他端が前記付加電極に接続されていることを特徴とする請求項４記載のＥＬ発光ユニット。
【請求項６】
前記ＥＬ発光素子が、環状の中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極及び前記付加電極を覆う被覆被覆外装材を有する線状の構造であり、
前記ＥＬ発光素子が、前記受電コイルの前記環体の表面に周方向に沿って密に並べて配置されており、
前記受電コイルの一端が前記ＥＬ発光素子の中心電極に接続されるとともに、前記受電コイルの他端が前記ＥＬ発光素子の付加電極に接続されており、
さらに前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルが一つの被覆外装材によって被覆されていることを特徴とする請求項４記載のＥＬ発光ユニット。
【請求項７】
ＥＬ発光素子に接続された受電コイルに電磁誘導によって所定の交流電流を誘起する給電コイルと、前記給電コイルに交流電流を与える給電部とを有する給電ユニット。
【請求項８】
前記給電コイルが、円筒形に形成された前記受電コイルの内部に挿入されるように前記受電コイルの内径よりも小径の円柱形に形成されたことを特徴とする請求項７記載の給電ユニット。
【請求項９】
前記給電コイルが、一平面内で巻回されてなるシート状の前記受電コイルの一部が配置される凹部を備えた磁性体に巻回されていることを特徴とする請求項７記載の給電ユニット。
【請求項１０】
前記給電コイルが、１本の環体をなすように形成された受電コイルに対して移動可能となるように外側から取り付け可能な分割構造の円筒形のコアに巻回されていることを特徴とする請求項７記載の給電ユニット。
【請求項１１】
前記給電部は、前記給電コイルを間欠的に駆動し、前記受電コイルと前記給電コイルが近接して前記給電コイルに規定値以上あるいは以下の電流が流れた場合には前記給電コイルの駆動を持続するように構成されたことを特徴とする請求項７記載の給電ユニット。
【請求項１２】
ＥＬ発光素子と前記ＥＬ発光素子に接続されて電磁誘導により所定の交流電流が誘起される受電コイルが一体化されたＥＬ発光ユニットと、
前記ＥＬ発光ユニットの前記受電コイルに電磁誘導によって所定の交流電流を誘起する給電コイルと前記給電コイルに交流電流を与える給電部とを有する給電ユニットと、
を備えたＥＬ発光装置。
【請求項１３】
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が円筒形に形成され、前記受電コイルが前記ＥＬ発光素子の内周面に沿って円筒形に配設され、前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルが円筒形の被覆外装材によって一体化されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電コイルが、円筒形に形成された前記受電コイルの内部に挿入されるように前記受電コイルの内径よりも小径の円筒形に形成されたことを特徴とする請求項１２記載のＥＬ発光装置。
【請求項１４】
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子がシート状に形成され、前記受電コイルが前記ＥＬ発光素子の表面に沿って配設され、前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルがシート状の被覆外装材によって一体化されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電コイルが、前記受電コイルの一部が配置される凹部を備えた磁性体に巻回されており、
前記ＥＬ発光ユニットの他方の面に配置された前記磁性体の凹部内に前記受電コイルの一部が配置されるように、前記ＥＬ発光ユニットを挟んで前記ＥＬ発光ユニットの他方の面に配置された磁界結合用磁性体に前記磁性体が磁着することを特徴とする請求項１２記載のＥＬ発光装置。
【請求項１５】
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が、１本の環体をなすように形成された前記受電コイルの前記環体の表面に絶縁層を介して設けられた一つの中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた一つの発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた一つの透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極と前記付加電極とを被覆する被覆外装材を有しており、さらに前記受電コイルの一端が前記中心電極に接続されるとともに、前記受電コイルの他端が前記付加電極に接続されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電コイルが、環状の前記ＥＬ発光ユニットに対して移動可能となるように外側から取り付け可能な分割構造の円筒形のコアに巻回されていることを特徴とする請求項１２記載のＥＬ発光装置。
【請求項１６】
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が、環状の中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極及び前記付加電極を覆う被覆外装材を有する線状の構造であり、前記ＥＬ発光素子は、前記受電コイルの前記環体の表面に周方向に沿って密に並べて配置されており、前記受電コイルの一端が前記ＥＬ発光素子の中心電極に接続されるとともに前記受電コイルの他端が前記ＥＬ発光素子の付加電極に接続されており、さらに前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルは一つの被覆外装材によって被覆されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電コイルが、環状の前記ＥＬ発光ユニットに対して移動可能となるように外側から取り付け可能な分割構造の円筒形のコアに巻回されていることを特徴とする請求項１２記載のＥＬ発光装置。
【請求項１７】
前記給電コイルと前記受電コイルの巻線の巻数の比が、１対１０以上であることを特徴とする請求項１２記載のＥＬ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電側コイルに電流を供給することにより受電側コイルに電磁気的に電力を誘起してＥＬ発光素子を発光駆動するＥＬ発光装置と、かかるＥＬ発光装置に用いて有用な受電側コイル及びＥＬ発光素子を備えたＥＬ発光ユニットと、給電側コイル及び給電部を備えた給電ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ発光素子は、薄型で視認性に優れた自発光素子であること等の特徴から、多岐にわたる用途への応用・展開が期待されており、また一部では実際に使用されている。
例えば、特許文献１には、ＥＬ素子発光体上とフィルムとの組合せで表示を行う電飾ポスターが開示されている。この電飾ポスターは、ＥＬ素子発光体とフィルムとの組合せからなり、発光によってフィルムの映像を浮かび上がらせようとするものである。
【特許文献１】特開２００２−２１５０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１に開示された電飾ポスターを含め、一般に前記ＥＬ素子は、特に屋外での使用用途や玩具向け用途などへの展開に関しては安全性の観点から利用形態が制限される場合があった。
具体的には、ＥＬ素子を駆動するために必要な電圧が高圧である上に交流駆動であることから、これを供給する回路や配線、接続部等に関しては感電事故に対して最大限の注意を要するという問題である。
【０００４】
また、ＥＬ素子に電力を供給する方法としては、コネクター・ソケット・半田付け等の機械的接触を介して供給する手段を用いるのが一般的であるが、このような構成ではＥＬ素子の電極部への接続部分に機械的ストレスが集中してショート・断線するおそれがあるという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、ＥＬ素子とこれを発光させるための給電部との間を機械的に分離し、接続部分となるＥＬ素子の電極部分等への機械的ストレスを解消してショートや断線の問題を解決し、合わせてＥＬ素子を給電部と別体にすることによりＥＬ素子自体を密封できるようにし、もって高電圧による感電事故の発生のない安全で取り扱い性が良く、これにより多岐にわたる用途への応用・展開が可能なＥＬ発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載されたＥＬ発光ユニットは、ＥＬ発光素子と前記ＥＬ発光素子に接続されて電磁誘導により所定の交流電流が誘起される受電コイルが一体化され、被覆外装材により前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルの全体が封止されたものである。
【０００７】
請求項２に記載されたＥＬ発光ユニットは、請求項１記載のＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が円筒形に形成され、前記受電側コイルが前記ＥＬ発光素子の内周面に沿って円筒形に配設され、前記被覆外装材が前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルの全体を被覆しうる円筒形とされたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載されたＥＬ発光ユニットは、請求項１記載のＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子がシート状に形成され、前記受電側コイルが前記ＥＬ発光素子の表面に沿って配設され、前記被覆外装材が前記ＥＬ発光素子と前記受電コイルの全体を被覆し得るシート状とされたことを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載されたＥＬ発光ユニットは、請求項１記載のＥＬ発光ユニットにおいて、前記受電側コイルが１本の環体をなすように形成され、前記ＥＬ発光素子が前記受電側コイルの前記環体の表面を覆うように前記受電側コイルに沿って環状に配設され、前記ＥＬ発光素子と前記受電側コイルが環状の被覆外装材によって一体化されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載されたＥＬ発光ユニットは、請求項４記載のＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が、前記受電側コイルの前記環体の表面に絶縁層を介して設けられた一つの中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた一つの発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた一つの透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極と前記付加電極とを被覆する被覆外装材を有しており、
前記受電側コイルの一端が前記中心電極に接続されるとともに、前記受電側コイルの他端が前記付加電極に接続されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項６に記載されたＥＬ発光ユニットは、請求項４記載のＥＬ発光ユニットにおいて、
前記ＥＬ発光素子が、環状の中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極及び前記付加電極を覆う被覆外装材を有する線状の構造であり、
前記ＥＬ発光素子が、前記受電側コイルの前記環体の表面に周方向に沿って密に並べて配置されており、
前記受電側コイルの一端が前記ＥＬ発光素子の中心電極に接続されるとともに、前記受電側コイルの他端が前記ＥＬ発光素子の付加電極に接続されており、
さらに前記ＥＬ発光素子と前記受電側コイルが一つの被覆外装材によって被覆されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項７に記載された給電ユニットは、ＥＬ発光素子に接続された受電側コイルに電磁誘導によって所定の交流電流を誘起する給電側コイルと、前記給電側コイルに交流電流を与える給電部とを有している。
【００１３】
請求項８に記載された給電ユニットは、請求項７記載の給電ユニットにおいて、前記給電側コイルが、円筒形に形成された前記受電側コイルの内部に挿入されるように前記受電側コイルの内径よりも小径の円柱形に形成されたことを特徴としている。
【００１４】
請求項９に記載された給電ユニットは、請求項７記載の給電ユニットにおいて、前記給電側コイルが、一平面内で巻回されてなるシート状の前記受電側コイルの一部が配置される凹部を備えた磁性体に巻回されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項１０に記載された給電ユニットは、請求項７記載の給電ユニットにおいて、前記給電側コイルが、１本の環体をなすように形成された受電側コイルに対して移動可能となるように外側から取り付け可能な分割構造の円筒形のコアに巻回されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項１１に記載された給電ユニットは、請求項７記載の給電ユニットにおいて、前記給電部は、前記給電側コイルを間欠的に駆動し、前記受電側コイルと前記給電側コイルが近接して前記給電側コイルに規定値以上あるいは以下の電流が流れた場合には前記給電側コイルの駆動を持続するように構成されたことを特徴としている。
【００１７】
請求項１２に記載されたＥＬ発光装置は、
ＥＬ発光素子と前記ＥＬ発光素子に接続されて電磁誘導により所定の交流電流が誘起される受電側コイルが一体化されたＥＬ発光ユニットと、
前記ＥＬ発光ユニットの前記受電側コイルに電磁誘導によって所定の交流電流を誘起する給電側コイルと前記給電側コイルに交流電流を与える給電部とを有する給電ユニットと、
を備えている。
【００１８】
請求項１３に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１２記載のＥＬ発光装置において、
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が円筒形に形成され、前記受電側コイルが前記ＥＬ発光素子の内周面に沿って円筒形に配設され、前記ＥＬ発光素子と前記受電側コイルが円筒形の被覆外装材によって一体化されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電側コイルが、円筒形に形成された前記受電側コイルの内部に挿入されるように前記受電側コイルの内径よりも小径の円筒形に形成されたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１４に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１２記載のＥＬ発光装置において、
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子がシート状に形成され、前記受電側コイルが前記ＥＬ発光素子の表面に沿って配設され、前記ＥＬ発光素子と前記受電側コイルがシート状の被覆外装材によって一体化されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電側コイルが、前記受電側コイルの一部が配置される凹部を備えた磁性体に巻回されており、
前記ＥＬ発光ユニットの他方の面に配置された前記磁性体の凹部内に前記受電側コイルの一部が配置されるように、前記ＥＬ発光ユニットを挟んで前記ＥＬ発光ユニットの他方の面に配置された磁界結合用磁性体に前記磁性体が磁着することを特徴としている。
【００２０】
請求項１５に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１２記載のＥＬ発光装置において、
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が、１本の環体をなすように形成された前記受電側コイルの前記環体の表面に絶縁層を介して設けられた一つの中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた一つの発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた一つの透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極と前記付加電極とを被覆する被覆外装材を有しており、さらに前記受電側コイルの一端が前記中心電極に接続されるとともに、前記受電側コイルの他端が前記付加電極に接続されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電側コイルが、環状の前記ＥＬ発光ユニットに対して移動可能となるように外側から取り付け可能な分割構造の円筒形のコアに巻回されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項１６に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１２記載のＥＬ発光装置において、
前記ＥＬ発光ユニットにおいて、前記ＥＬ発光素子が、環状の中心電極と、前記中心電極の表面に絶縁層を介して設けられた発光層と、前記発光層の表面に絶縁層を介して設けられた透明電極と、前記透明電極の表面に巻回された付加電極と、前記透明電極及び前記付加電極を覆う被覆外装材を有する線状の構造であり、前記ＥＬ発光素子は、前記受電側コイルの前記環体の表面に周方向に沿って密に並べて配置されており、前記受電側コイルの一端が前記ＥＬ発光素子の中心電極に接続されるとともに前記受電側コイルの他端が前記ＥＬ発光素子の付加電極に接続されており、さらに前記ＥＬ発光素子と前記受電側コイルは一つの被覆外装材によって被覆されており、
前記給電ユニットにおいて、前記給電側コイルが、環状の前記ＥＬ発光ユニットに対して移動可能となるように外側から取り付け可能な分割構造の円筒形のコアに巻回されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項１７に記載されたＥＬ発光装置は、請求項１２記載のＥＬ発光装置において、
前記給電側コイルと前記受電側コイルの巻線の巻数の比が、１対１０以上であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載されたＥＬ発光ユニットによれば、ＥＬ発光素子を発光させるための給電部との間を機械的に分離して電気的な接触部分を一切なくすことができ、接続部分となるＥＬ発光素子の電極部分等への機械的ストレスを解消してショートや断線の問題を解決するとともに、ＥＬ発光素子を給電部と別体としたことによりＥＬ発光素子自体を受電側コイルとともに扱い易いコンパクトな構造で密封でき、もって高電圧による感電事故の発生のない安全で多岐にわたる用途へのＥＬ発光素子の応用・展開を可能にするという効果がある。
【００２４】
請求項２に記載されたＥＬ発光ユニットによれば、請求項１記載のＥＬ発光ユニットの効果に加え、全体を円筒形に構成でき、円筒の外周面をＥＬ発光素子による表示面として多彩な用途に提供できるという効果がある。
【００２５】
請求項３に記載されたＥＬ発光ユニットによれば、請求項１記載のＥＬ発光ユニットの効果に加え、全体をシート状に構成でき、シートの広い平面をＥＬ発光素子による表示面として多彩な用途に提供できるという効果がある。
【００２６】
請求項４に記載されたＥＬ発光ユニットによれば、請求項１記載のＥＬ発光ユニットの効果に加え、全体を環状に構成でき、環体の全周面をＥＬ発光素子による表示面として多彩な用途に提供できるという効果がある。
【００２７】
請求項５に記載されたＥＬ発光ユニットによれば、請求項４記載のＥＬ発光ユニットの効果に加え、前記ＥＬ発光素子を、前記受電側コイルの前記環体の表面に一体に製造することができる効果がある。
【００２８】
請求項６に記載されたＥＬ発光ユニットによれば、請求項４記載のＥＬ発光ユニットの効果に加え、線状のＥＬ発光素子を前記受電側コイルの周囲に密に並べて被覆外装材で包み込んで一体化するという構造をとることができ、あらかじめ製造した線状のＥＬ発光素子を適宜用いて製造できるという効果がある。
【００２９】
請求項７に記載された給電ユニットは、給電ユニットが電力を供給しようとするＥＬ発光素子との間を機械的に分離して電気的な接触部分を一切なくすことができ、接続部分となるＥＬ発光素子の電極部分等への機械的ストレスを解消してショートや断線の問題を解決することができるので、高電圧による感電事故の発生のない安全で多岐にわたる用途へのＥＬ発光素子の応用・展開を可能にするという効果がある。
【００３０】
請求項８に記載された給電ユニットによれば、請求項７記載の給電ユニットの効果に加え、円筒形に形成された受電側コイルの内部に挿抜することにより、円筒状のＥＬ発光素子の発光表示をＯＮ／ＯＦＦでき、ＥＬ発光素子を給電ユニットのかかる動作に適合した多彩な用途に提供できるという効果がある。
【００３１】
請求項９に記載された給電ユニットによれば、請求項７記載の給電ユニットの効果に加え、シート状の受電側コイルの一部を磁性体の凹部で覆うことにより、シート状のＥＬ発光素子の発光表示をＯＮ／ＯＦＦでき、ＥＬ発光素子を給電ユニットのかかる動作に適合した多彩な用途に提供できるという効果がある。
【００３２】
請求項１０に記載された給電ユニットによれば、請求項７記載の給電ユニットの効果に加え、１本の環体をなすように形成された受電側コイルに対して前記給電側コイルを移動可能となるように外側から取り付けることができるという効果がある。
【００３３】
請求項１１に記載された給電ユニットによれば、請求項７記載の給電ユニットの効果に加え、前記受電側コイルが接近しない場合には間欠的な駆動で電力を節約するとともに、前記受電側コイルが接近した場合を直ちに検知して前記給電側コイルの駆動を持続することができるという効果がある。
【００３４】
請求項１２に記載されたＥＬ発光装置によれば、ＥＬ発光ユニットとこれを発光させるための給電ユニットとの間を機械的に分離して電気的な接触部分を一切なくすことができ、接続部分となるＥＬ発光素子の電極部分等への機械的ストレスを解消してショートや断線の問題を解決するとともに、ＥＬ発光ユニットを給電ユニットと別体としたことによりＥＬ発光素子自体を受電側コイルとともに扱い易いコンパクトな構造で一体に密封でき、もって高電圧による感電事故の発生のない安全で多岐にわたる用途へのＥＬ発光素子の応用・展開を可能にするという効果がある。また、ＥＬ発光ユニットを給電ユニットは別体であるので、ＥＬ発光素子の用途に応じて両者の形状・構造・相対的動作関係等を様々な態様に変形でき、バリエーションが豊富である。
【００３５】
請求項１３に記載されたＥＬ発光装置によれば、請求項１２記載のＥＬ発光装置の効果に加え、円筒の外周面をＥＬ発光素子の表示面とした受電側コイルの内部に小径の給電ユニットを近接させた状態で挿抜することにより、円筒状のＥＬ発光素子の発光表示をＯＮ／ＯＦＦでき、かかる円筒状の構造及び挿抜動作に適合した多彩な用途にＥＬ発光素子を提供できるという効果がある。
【００３６】
請求項１４に記載されたＥＬ発光装置によれば、請求項１２記載のＥＬ発光装置の効果に加え、シート状のＥＬ発光素子の表示面に設けられた受電側コイルの一部を磁性体の凹部で覆うことにより、給電側コイルと受電側コイルの密接する部分が小さい状態で、当該ＥＬ発光素子の平面状の発光をＯＮ／ＯＦＦでき、かかる平面状の構造及び面と面とを合わせる動作に適合した多彩な用途にＥＬ発光素子を提供できるという効果がある。
【００３７】
請求項１５に記載されたＥＬ発光装置によれば、請求項１２記載のＥＬ発光装置の効果に加え、環状の受電側コイルの周囲の全面にＥＬ発光素子に設けた全体として環状のＥＬ発光ユニットに対し、筒状の給電ユニットを移動可能に挿通して設けたので、ＥＬ発光ユニットに対する給電ユニットの取り付け位置が任意であり、環状のＥＬ発光ユニット自体が全面で発光するので、かかる設置構造及び環状体の全面的な発光という動作に適合した多彩な用途にＥＬ発光素子を提供できるという効果がある。さらに、線状のＥＬ発光素子をあらかじめ製造する必要がなく、受電側コイルの周囲にＥＬ発光素子を直接作り込んで製造することができるという効果もある。
【００３８】
請求項１６に記載されたＥＬ発光装置によれば、請求項１２記載のＥＬ発光装置の効果に加え、環状の受電側コイルの周囲の全面に線状のＥＬ発光素子を密に並べたＥＬ発光ユニットに対し、筒状の給電ユニットを移動可能に挿通して設けたので、ＥＬ発光ユニットに対する給電ユニットの取り付け位置が任意であり、環状のＥＬ発光ユニット自体が全面で発光するので、かかる設置構造及び環状体の全面的な発光という動作に適合した多彩な用途にＥＬ発光素子を提供できるという効果がある。さらに、受電側コイルの周囲にＥＬ発光素子の積層構造を直接作りこむのではなく、あらかじめ製造した細線状のＥＬ発光素子を適宜用いるので製造が簡単であるという効果もある。
【００３９】
請求項１７に記載されたＥＬ発光装置によれば、請求項１２記載のＥＬ発光装置の効果に加え、前記給電側コイルと前記受電側コイルの巻線の巻数の比を適宜設定することによって、給電側コイルの駆動電圧よりも高い交流電圧を受電側コイルに発生させることができるので、高い交流駆動電圧を必要とするＥＬ発光素子を駆動することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を実施するために特許出願人が出願時点で最良と思う本発明の実施の形態を説明する。
（１）第１の実施の形態（図１〜図４）
図１は、本例のＥＬ発光装置１の構成を示す回路図である。
本例のＥＬ発光装置１は、円筒状のＥＬ発光ユニット２と、これとは別体で構成され、ＥＬ発光ユニット２とは機械的には接続・結合関係がない円柱状の給電ユニット３を備えている。
【００４１】
ＥＬ発光ユニット２は、ＥＬ発光素子（「発光」は「表示」も含む意味である）４と前記ＥＬ発光素子４に接続されて電磁誘導により所定の交流電流が誘起される受電側コイル５が一体化されたものである。給電ユニット３は、前記ＥＬ発光ユニット２の前記受電側コイル５に電磁誘導によって所定の交流電流を誘起する給電側コイル６と、前記給電側コイル６に交流電流を与える給電部７とを有している。
【００４２】
図２は、ＥＬ発光ユニット２と、給電ユニット３の給電側コイル６と、これらを組み合わせる際の挿抜関係を示す斜視図であり、図３は、ＥＬ発光ユニット２と、これに挿入された給電ユニット３の給電側コイル６を示す断面図である。
【００４３】
ＥＬ発光ユニット２のＥＬ発光素子４は円筒形 (中空を意味する）に形成され、その外周面の全面が発光表示部とされている。受電側コイル５は円筒形のＥＬ発光素子４の内周面に沿って、円筒形のＥＬ発光素子４の軸方向の全長にわたって円筒形に配設されている。そして、受電側コイル５の両端は、ＥＬ発光素子４の２つの電極にそれぞれ接続されている。
【００４４】
ＥＬ発光素子４と受電側コイル５は、円筒形の被覆外装材８によって全体が包まれて一体化されている。被覆外装材８は、樹脂等の防湿素材が好ましく、ポリエステル、ＰＥＰ、ＰＰ、エポキシ、あるいはこれらとナイロンなどとのラミネート材等が用いられる。被覆外装材８はＥＬ発光素子４を水分から隔離して発光層等が劣化するのを防ぎ、同時に高圧の交流電圧が発生する受電側コイル５を保護・絶縁する機能を有する。また、被覆外装材８は透明であり、ＥＬ発光素子４の発光表示面の視認の妨げにはならない。被覆外装材８は透光性を有することが必要であるが、無色透明である必要はなく、用途に合わせて有色透明として必要なフィルター機能を持たせても良い。
【００４５】
給電ユニット３の給電側コイル６は巻回して円筒形に形成されており、その円筒形の軸方向の長さは受電側コイル５の同方向の長さと略同一である。円筒形の給電側コイル６の全体は円柱形 (中実を意味する）の被覆外装材９に包まれて一体化されている。被覆外装材９は樹脂等からなり、交流電圧が発生する給電側コイル６を保護・絶縁する機能を有する。給電側コイル６の外径は、その被覆外装材９の外径と略等しく、給電側コイル６は被覆被覆外装材９の周面と略接する位置にある。そして、この被覆外装材９及び給電側コイル６の外径は、受電側コイル５を覆う被覆外装材８の内径よりもやや小径とされており、給電側コイル６を受電側コイル５の内部に挿入して受電側コイル５と近接した位置に配置することができるように構成されている。なお、上記給電ユニット３と被覆外装材９との関係および給電側コイル６と受電側コイル５との長さ関係、配置関係は必要に応じて変更が可能である。
【００４６】
次に、図１の回路図と図４の波形図を参照し、給電側コイル６を駆動する給電ユニット３の給電部７の具体的な構成と、その作用について説明する。
【００４７】
図１に示すように、給電部７は、電源回路１０（または電源としての電池）と、駆動信号の基準となる信号を発生する発振回路１１と、必要に応じて発振回路１１からの信号を駆動信号に変換する分周回路１２と、計時信号を出力する計時手段であるタイマー回路１３を有している。
【００４８】
さらに、給電部７は、給電側コイル６に規定の電流が流れているか否かを検出するための電流検出回路１４を有している。電流検出回路１４は、基準となる定電圧回路からの規定値の電流と給電側コイル６に流れる電流とを比較し、規定値以下である場合には検出信号を出力するように構成されている。
【００４９】
さらに、給電部７は、給電側コイル６を交流駆動するための駆動回路１５を有している。この駆動回路１５は、複数のスイッチング素子としてのトランジスタからなる駆動ユニット回路を２組有しており、各組が互いに反転された駆動信号で駆動されることによって、給電側コイル６に交流電圧が与えられるように構成されている。
【００５０】
この駆動回路１５を駆動する駆動信号は、前記電流検出回路１４からの検出信号と前記タイマー回路１３からの信号が入力されるＯＲ回路１６の出力と、前記分周回路１２からの信号とが入力されるＡＮＤ回路１７の出力信号によって与えられる。
【００５１】
以上の給電部７の構成によれば、図４（１）に示すように、給電側コイル６は受電側コイル５の近接（ＥＬ発光ユニット２の有無）を検出するためにタイマー回路１３により与えられる信号により間欠的に駆動される。給電側コイル６と受電側コイル５が離れた状態の時には、給電側コイル６には規定値以上の電流が流れる。このため、電流検出回路１４からの出力の反転信号と、タイマー回路１３からの信号を入力されるＯＲ回路１６の出力は、タイマー回路１３により与えられる間欠的な信号となり、給電側コイル６の駆動は一定時間で停止する。
【００５２】
ＥＬ発光ユニット２が給電ユニット３に対して所定の配置、すなわち給電側コイル６と受電側コイル５が密接した規定の状態となると、給電側コイル６には規定値以下の電流しか流れないため保持用Ｆ／Ｆ回路１８により給電コイルの駆動動作は保持される。このため、保持用Ｆ／Ｆ回路１８からは図４（３）に示す信号が出力され、ＯＲ回路１６を経てＡＮＤ回路１７に与えられる。一方で交流駆動のタイミングを計る分周回路１２からの信号もＡＮＤ回路１７に与えられているので、ＡＮＤ回路１７からは所定の駆動タイミングで駆動回路１５に駆動信号が与えられて給電側コイル６の交流駆動が持続される。
【００５３】
給電側コイル６の駆動により、図４（４）に示すように受電側コイル５には、給電側コイル６と受電側コイル５の巻数比により給電側コイル６の駆動電圧よりも高い交流電圧が発生し、図４（５）に示すようにＥＬ発光ユニット２のＥＬ発光素子４が点灯する。本例では、給電側コイル６に対して数ｋＨｚから数十ｋＨｚの交流電力が供給される。なお、給電側コイル６と受電側コイル５の巻線の巻数比は、１対１０以上であることが必要であり、特に１対３０〜１対２００の範囲であれば好ましい。
【００５４】
本例によれば、給電ユニット３の全体がＥＬ発光ユニット２に挿入された場合にのみ給電側コイル６に規定値以上の電流が流れてＥＬ発光ユニット２の駆動が行なわれる。また、円筒状のＥＬ発光ユニット２の全外周面が発光するので、すべての方向から発光表示を視認することができ、かかる効果を利用し得る種々の用途に用いることができる。
【００５５】
本例のＥＬ発光装置１の一応用例としては、盤面上に所定の配置で縦横に設けられた多数の円柱状の突起棒に対し、ルールに従って円筒状の部分を有するコマを挿入配置していくようなゲームにおいて、各コマに本例の円筒状のＥＬ発光ユニット２を設け、盤の各突起棒を本例の円柱状の給電ユニット３とする。ここで給電側コイル６（突起棒）と受電側コイル５（こま）の嵌合可能な寸法や電気的な適合性を任意に定めておけば、こまを盤の突起棒に挿入した場合、所定の突起棒に規定のこまを挿入した場合のみコマが発光して所定の表示が行なわれるので、競技者に強い視覚的影響を与えることができ、前記ルールに従って行なうゲームの興味が深まるという効果がある。
【００５６】
（２）第２の実施の形態（図５、図６）
図５は本例のＥＬ発光装置２１の斜視図であり、図６は同断面図である。
本例のＥＬ発光装置２１は、平坦な板状またはフィルム状のＥＬ発光ユニット２２と、これとは別体で構成され、ＥＬ発光ユニット２２とは機械的には接続・結合関係がないブロック状の給電ユニット２３を備えている。 
【００５７】
本例のＥＬ発光ユニット２２は、シート状のＥＬ発光素子２４の一方の面に沿って受電側コイル２５が配設されたものであり、両者はシート状の被覆外装材２８によって一体化されてシート状に構成されている。
【００５８】
本例の給電ユニット２３は、凹部３１３１を備えた磁性体３０の該凹部３１に巻回された給電側コイル２６を有し、この給電側コイル２６に第１の例と同様の構造・機能の給電部７が接続されたものである (図５では給電部７は図示を省略してある）。
【００５９】
ＥＬ発光ユニット２２の受電側コイル２５の一部が給電ユニット２３の磁性体３０の凹部３１内に入るように磁性体３０をＥＬ発光ユニット２２の一方の面に配置し、ＥＬ発光ユニット２２の他方の面には磁性体３０よりも大きい磁界結合用磁性体３２を配置し、両磁性体３０，３２でＥＬ発光ユニット２２を挟み込むようにして磁着させれば、給電側コイル２６の駆動により、受電側コイル２５には給電側コイル２６よりも高い交流電圧が発生してシート状のＥＬ発光素子２４を光らせることができる。
【００６０】
なお、磁界結合用磁性体３２は給電側コイル２６の磁性体よりも大きい方が効率的に有利であるが、その形状には特に制限はない。本例によれば、第１の例に比べ、給電側コイル２６と受電側コイル２５の密接する部分を小さくすることができ、給電側コイル２６を小さくして目立たない構成とすることができる。
【００６１】
本例のＥＬ発光装置２１の一応用例としては、例えばシート状のＥＬ発光ユニット２２をカードサイズにして各種クレジットカードやプリペイドカード等の機能と兼用させることが考えられる。この場合、このカードを読み取る読み取り装置の側に給電ユニット２３を設けておく。カードを使用する者が、所定の配置でカードを読み取り装置の給電ユニット２３にかざせば、カードに内蔵されたＥＬ発光素子２４が所定の発光表示を行い、同時に読み取り装置によってカードの記憶内容が読み取られ、又は書き換えられる。ＥＬ発光素子２４が所定の発光表示をしない場合には、カードの記憶内容が読み取られず、又は書き換えられないこととすれば、使用者はカードの発光を目安に読み取り装置に対するカードの近接を調整することができる。
【００６２】
本例のＥＬ発光装置２１の他の応用例としては、所定の配置枠が記載された盤上にルールに従ってカードを配置していくようなカードゲームにおいて、各カードを本例のシート状のＥＬ発光ユニット２２とし、盤の各配置枠の裏側に給電ユニット２３を設けておく。カードを盤の配置枠内に置く場合、給電側コイル２６と受電側コイル２５の電気的適合性や配置の向きを任意に定めておけば、所定の配置枠内に規定のカードを規定の向きで載置した場合のみカードが発光し、所定の表示を行なうことによって競技者に強い視覚的影響を与えることができ、前記ルールに従って行なうカードゲームの興味が深まるという効果がある。
【００６３】
（３）第３の実施の形態（図７〜図１０）
図７は本例のＥＬ発光装置４１であって、ＥＬ発光ユニット４２と給電ユニット４３を分離した状態を示す斜視図である。
本例のＥＬ発光装置４１は、環状のＥＬ発光ユニット４２と、該ＥＬ発光ユニット４２に対して摺動可能に外側から被せられる筒状の給電側コイル４６及び給電部７からなる給電ユニット４３とを有している。
【００６４】
図８はＥＬ発光ユニット４２の受電側コイル４５の斜視図であり、図９はＥＬ発光ユニット４２の切断部拡大斜視図である。
本例のＥＬ発光ユニット４２は、図８に示すように、１本の導線を略同径で何重にも巻回して１本の環体をなすように形成した受電側コイル４５を有している。受電側コイル４５の巻き数は、給電部７から供給される電圧と給電側コイル４６の巻き数から決定される。また、受電側コイル４５の導線の太さは、最終的に要求される後述するＥＬ発光素子４４の径や、受電側コイル４５の巻き数及び要求されるＥＬ発光素子４４の可撓性などから決定される。
【００６５】
図９に拡大して断面を示すように、本例のＥＬ発光ユニット４２においては、一本の環体をなす前記受電側コイル４５の周囲に、一体構造のＥＬ発光素子４４が作り込まれている。すなわち、前記受電側コイル４５の環体の表面（外周面）には、絶縁層５０（誘電層）を介して一つの中心電極５１が設けられている。中心電極５１は、例えば金属蒸着膜等の導電性材料で構成される。
【００６６】
前記中心電極５１の表面には絶縁層５２を介して一つの発光層５３が設けられている。発光層５３は、エポキシ樹脂内に分散された電界発光体粉末を含むＥＬ材料で構成される。電界発光体粉末としては、ＺｎＳ（硫化亜鉛）などが用いられる。
【００６７】
前記発光層５３の表面には絶縁層５４を介して一つの透明電極５５が設けられている。透明電極５５は、透光性のある導電材料で構成される。導電材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化錫、酸化亜鉛、金の半透明膜、導電性高分子等が用いられる。
【００６８】
さらに、抵抗の大きい前記透明電極５５の表面には、電気的導通を確実にするために複数本の線状の付加電極５６が互いに交差するように螺旋状に巻回されている。付加電極５６としては、例えば銅線が用いられる。
【００６９】
そして、透明電極５５と付加電極５６を覆って透光性かつ可撓性の被覆外装材５７が設けられている。被覆外装材５７としては、例えば高分子被膜材が用いられる。
【００７０】
前記受電側コイル４５の一端は前記中心電極５１に接続され、前記受電側コイル４５の他端は前記付加電極５６に接続されている。
【００７１】
以上の構成により、本例のＥＬ発光ユニット４２は完全に一体のリング状に成型されており、外部との電気的な接触部分を一切持たない構造となっている。また、本例では、リング状のＥＬ発光ユニット４２は全周面が発光する構造となっている。
【００７２】
図１０は給電ユニット４３の給電側コイル４６の拡大斜視図である。本例の給電側コイル４６は、環状の前記ＥＬ発光ユニット４２に対して外側から取り付け可能な分割構造の円筒形のコア５８（割りコア）の片側又は両側に巻回されており（図示の例では片側）、従って給電側コイル４６は環状の前記ＥＬ発光ユニット４２に対して摺動可能となり、環状の前記ＥＬ発光ユニット４２に沿って移動させることが可能で、前記ＥＬ発光ユニット４２の周方向の任意の位置に設定することができる。この給電側コイル４６には、図７に示すように第１の例と同様の構造・機能の給電部７が接続されている (図１０では給電部７は図示を省略してある）。
【００７３】
（４）第４の実施の形態（図１１、図１２）
本例のＥＬ発光装置６１の全体構成は図７に示した第３の例と同様であるが、その構成中、ＥＬ発光ユニット６２の構成が異なる。 図１１は本例のＥＬ発光装置６１のＥＬ発光ユニット６２の切断面を拡大して示す斜視図である。
【００７４】
本例のＥＬ発光ユニット６２は、図１１に示すように、１本の導線を略同径で何重にも巻回して１本の環体をなすように形成した受電側コイル６５を有している（この点も図８に示した第３の例と同様である。）。そして、この受電側コイル６５の環体の周囲に、線状のＥＬ発光素子６４が密に並べて設けられている。線状のＥＬ発光素子６４の長手方向は受電側コイル６５の巻き方向と同じであり、線状のＥＬ発光素子６４は受電側コイル６５の周方向に並んでいる。
【００７５】
図１２は、図１１に示した線状のＥＬ発光素子６４を拡大して示す斜視図である。線状のＥＬ発光素子６４は、中心電極７１と、前記中心電極７１の表面に絶縁層７２を介して設けられた発光層７３と、前記発光層７３の表面に絶縁層７４を介して設けられた透明電極７５と、前記透明電極７５の表面に巻回された付加電極７６と、前記透明電極７５及び前記付加電極７６を覆う被覆外装材７７を有している。
【００７６】
そして、受電側コイル６５の一端が前記ＥＬ発光素子６４の中心電極７１に接続されるとともに、前記受電側コイル６５の他端が前記ＥＬ発光素子６４の付加電極７６に接続されており、さらに、図１１に示すように、並べて配置されたＥＬ発光素子６４と前記受電側コイル６５が一つの透光性の被覆外装材７８によって被覆されている。
【００７７】
なお、本例では、受電側コイル６５の周面に並べて設けられた線状のＥＬ発光素子６４は、１本のＥＬ発光素子６４を受電側コイル６５の周面に沿って何重にも巻回して受電側コイル６５の周面を覆うように構成したものであり、従って受電側コイル６５の一端とＥＬ発光素子６４の中心電極７１の接続点及び受電側コイル６５の他端とＥＬ発光素子６４の付加電極７６の接続点は、それぞれ一箇所ずつである。
【００７８】
しかしながら、例えば、一重のループとして構成した線状のＥＬ発光素子６４を多数本用意し、これらを受電側コイル６５の周面に並べて設けた構成としても良い。 この場合は、受電側コイル６５の一端と複数本のＥＬ発光素子６４の各中心電極７１とをそれぞれ接続し、また受電側コイル６５の他端と複数本のＥＬ発光素子６４の各付加電極７６とをそれぞれ接続する必要がある。
【００７９】
本例における給電ユニットの構成と作用は第３の例と同一であるので説明を省略する。
【００８０】
第３及び第４の例のＥＬ発光装置４１，６１の応用例としては、環状のＥＬ発光ユニット４２，６２の全周面が発光し、審美性の高い装飾効果が得られることから、各種イベント開催時の電飾が最適であり、その場合はＥＬ発光ユニット４２，６２に対する給電ユニット４３の配置が任意であることから、ＥＬ発光ユニット４２，６２の装飾対象に対する飾り付け作業が容易になるという効果がある。  
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１の実施の形態のＥＬ発光装置の構成を示す回路図である。
【図２】第１の実施の形態のＥＬ発光装置におけるＥＬ発光ユニットと給電ユニットの斜視図である。
【図３】第１の実施の形態のＥＬ発光装置におけるＥＬ発光ユニットと給電ユニットの断面図である。
【図４】第１の実施の形態のＥＬ発光装置における駆動時の各部の信号波形を示す図である。
【図５】第２の実施の形態のＥＬ発光装置の斜視図である。断面図である。
【図６】第２の実施の形態のＥＬ発光装置の断面図である。
【図７】第３の実施の形態のＥＬ発光装置であって、ＥＬ発光ユニットと給電ユニットを分離した状態を示す斜視図である。
【図８】第３の実施の形態のＥＬ発光装置におけるＥＬ発光ユニットの受電側コイルを示す斜視図である。
【図９】第３の実施の形態のＥＬ発光装置におけるＥＬ発光ユニットの切断部拡大斜視図である。
【図１０】第３の実施の形態のＥＬ発光装置における給電ユニットの給電側コイルの拡大斜視図である。
【図１１】第３の実施の形態のＥＬ発光装置におけるＥＬ発光ユニットの切断部を拡大して示す斜視図である。
【図１２】第３の実施の形態のＥＬ発光装置における線状のＥＬ発光素子の１本の切断部を拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８２】
１，２１，４１，６１…ＥＬ発光装置
２，２２，４２，６２…ＥＬ発光ユニット
３，２３，４３…給電ユニット
４，２４，４４，６４…ＥＬ発光素子
５，２５，４５，６５…受電側コイル
６，２６，４６…給電側コイル
７…給電部
８，２８…被覆外装材
３０…磁性体
３１…磁性体の凹部
３２…磁界結合用磁性体
５１，７１…中心電極
５３，７３…発光層
５５，７５…透明電極
５６，７６…付加電極
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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