(57)【要約】【課題】太陽光の入射を適正に防止できＬＥＤ発光素子を密に実装することができるＬＥＤ発光装置を提供することである。【解決手段】板状の側面に凹部および凸部を有した基板１１の平面側および背面側に電極１２を形成し、基板側面の凹部１３にＬＥＤ発光素子１５を配置する。ＬＥＤ発光素子１５はリード線１６で基板１１の板厚を挟んで電極１２に取り付けられる。これにより、ＬＥＤ発光素子１５の基板１１への実装が容易となり、太陽光の入射も抑制できる。【選択図】  図１
2004200455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の側面に凹部および凸部を有した基板と；
前記基板の平面側および背面側に形成された電極と；
前記基板側面の凹部に配置されリード線で前記基板の板厚を挟んで前記電極に取り付けられたＬＥＤ発光素子と；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項２】
板状の側面に凹部および凸部を有し縦または横に配置された複数個の基板と；
各々の前記基板の平面側および背面側に形成された電極と；
各々の前記基板側面の凹部に配置されリード線で前記基板の板厚を挟んで前記電極に取り付けられたＬＥＤ発光素子と；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
複数個の前記基板は、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように縦または横に配置されたことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項４】
前記基板側面の凹部の深さは、前記ＬＥＤ発光素子のモールドの長さとほぼ同じであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項５】
前記基板側面の凹部および凸部の幅が、前記ＬＥＤ発光素子のモールドの幅とほぼ同じであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一のＬＥＤ発光装置と；
前記ＬＥＤ発光装置の前記ＬＥＤ発光素子が面する部分は透明部材で形成され前記ＬＥＤ発光装置を装着する表示装置本体と；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のＬＥＤ発光素子を配列して形成されたＬＥＤ発光装置およびＬＥＤ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】屋外で使用される表示装置には、光源としてＬＥＤ発光素子を用いたものがある。例えば、大型の映像表示装置、道路表示板、航空標識灯などにＬＥＤ発光素子を用いたものが開発されている。
【０００３】
複数個のＬＥＤランプを配列した表示ユニット（ＬＥＤ発光装置）を縦横マトリクス状に配列して大画面を構成し、各々のＬＥＤランプを発光させることによって文字や映像を表示するようにしたＬＥＤ表示装置がある（特許文献１参照）。また、円板状の１対の電極の外周部にＬＥＤ発光素子の発光部を外側に向けて放射状に配置して発光ユニットを形成し、その発光ユニットをカバー内に収納した標識灯もある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６２９２号（図１、図３）
【０００５】
【特許文献２】特開２００１−１４８２０１号（図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＬＥＤ発光素子を使用したＬＥＤ発光装置やＬＥＤ表示装置では、ＬＥＤ発光素子は輝度が高くないことから、所定の配光を満足させるにはＬＥＤ発光素子を密に実装しなくてはならない。とくに、航空標識灯においては、地面からの突出高を薄型にしながら所定の方向に所定の配光を満足させなければならないので、ＬＥＤ発光素子を密に実装する必要がある。また、太陽光が入射するとＬＥＤ発光素子の発光が不鮮明となる。
【０００７】
本発明の目的は、太陽光の入射を適正に防止できＬＥＤ発光素子を密に実装することができるＬＥＤ発光装置およびＬＥＤ表示装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るＬＥＤ発光装置は、板状の側面に凹部および凸部を有した基板と；前記基板の平面側および背面側に形成された電極と；前記基板側面の凹部に配置されリード線で前記基板の板厚を挟んで前記電極に取り付けられたＬＥＤ発光素子と；を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明および以下の請求項の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１０】
ＬＥＤ発光装置は、複数個のＬＥＤランプが基板に実装されて形成され、表示装置本体に装着されて、屋外で使用されるＬＥＤ表示装置、例えば、大型の映像表示装置、道路表示板、航空標識灯などの光源として使用される。基板は板状の絶縁材料で形成され、平面形状は、四角形、多角形、円形、半円形、扇形を含む。基板の平面側および背面側には導電性材料の電極が形成され、また、基板の側面端部には凹部および凸部が形成される。基板側面の凹部には一対のリード線を有したＬＥＤ発光素子の発光部が外側向きでリード線が基板の側面端部向きに配置される。ＬＥＤ発光素子は発光ダイオードであり、赤、青、緑の色を有している。これらの各ＬＥＤ発光素子の点滅および発光量を調整することにより所望の色の文字や映像を表現する。また、ＬＥＤ発光素子は、発光部をモールド樹脂でモールドして形成され、モールド樹脂内の発光部に点灯用の電源を供給する一対のリード線が設けられている。ＬＥＤ発光素子の基板への実装は、リード線で前記基板の板厚を挟んで基板に形成された電極に取り付けられ実装される。
【００１１】
本発明によれば、ＬＥＤ発光素子を基板側面の凹部にリード線で基板の板厚を挟んで取り付け電極に接続するので、ＬＥＤ発光素子の基板への実装が容易となり、太陽光の入射を抑制できる。
【００１２】
請求項２の発明に係るＬＥＤ発光装置は、板状の側面に凹部および凸部を有し縦または横に配置された複数個の基板と；各々の前記基板の平面側および背面側に形成された電極と；各々の前記基板側面の凹部に配置されリード線で前記基板の板厚を挟んで前記電極に取り付けられたＬＥＤ発光素子と；を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、請求項１のＬＥＤ発光装置を縦または横に複数個配置し、ＬＥＤ発光素子がマトリクス状になるように配列したものである。本発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ＬＥＤ発光素子を縦または横方向に配列しているので、大型のＬＥＤ表示装置への適用が容易になる。
【００１４】
請求項３の発明に係るＬＥＤ発光装置は、請求項２の発明において、複数個の前記基板は、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように縦または横に配置されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、複数個のＬＥＤ発光装置を縦または横に配置する際に、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように配置したものである。本発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように基板を配置するので、ＬＥＤ発光素子を密に実装することができる。
【００１６】
請求項４の発明に係るＬＥＤ発光装置は、請求項１ないし３のいずれか一に記載の発明において、前記基板側面の凹部の深さは、前記ＬＥＤ発光素子のモールドの長さとほぼ同じであることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、基板側面の凹部の深さをＬＥＤ発光素子のモールドの長さとほぼ同じ長さとしたものである。本発明によれば、基板側面の凹部にＬＥＤ発光素子のモールドが収納されるので、太陽光の入射をより抑制できる。
【００１８】
請求項５の発明に係るＬＥＤ発光装置は、請求項１ないし４のいずれか一記載の発明において、前記基板側面の凹部および凸部の幅が、前記ＬＥＤ発光素子のモールドの幅とほぼ同じであることを特徴とする。
【００１９】
本発明は、基板側面の凹部の凸部をＬＥＤ発光素子のモールドの長さとほぼ同じ長さとしたものである。本発明によれば、基板側面の凹部にＬＥＤ発光素子のモールドが収納されるので、太陽光の入射をより抑制できる。また、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように基板を配置したとき、ＬＥＤ発光素子をより密に実装することができる。
【００２０】
請求項６の発明に係るＬＥＤ表示装置は、請求項１ないし５のいずれか一のＬＥＤ発光装置と；前記ＬＥＤ発光装置の前記ＬＥＤ発光素子が面する部分は透明部材で形成され前記ＬＥＤ発光装置を装着する表示装置本体と；を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明は、請求項１ないし５のいずれか一のＬＥＤ発光装置を表示装置本体に装着し、ＬＥＤ表示装置を構成したものである。本発明によれば、請求項１ないし５の発明に効果を有するＬＥＤ表示装置を提供できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、第１の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の説明図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線の断面図である。基板１１は絶縁材料で形成され、基板１１の平面側および背面側の表面には導電性材料の電極１２が形成されている。また、側面端部には凹部１３および凸部１４が形成され、基板側面の凹部１３にはＬＥＤ発光素子１５が実装される。すなわち、ＬＥＤ発光素子１５の発光部が外側向きでリード線１６が基板１１の側面端部向きに配置され、図１（ｂ）に示すように、リード線１６で基板１１の板厚を挟んで電極１２に接続される。
【００２３】
このＬＥＤ発光素子１５の実装において、ＬＥＤ発光素子１５の一対のリード線１６の間隔が基板１１の板厚にほぼ等しいときは、基板１１の平面と平行にＬＥＤ発光素子１５のリード線１６で基板１１を挟んで取り付け、リード線１６を電極１２に半田付けする。一方、ＬＥＤ発光素子１５の一対のリード線１６の間隔が基板１１の板厚より大きいときは、ＬＥＤ発光素子１５のリード線１６を基板１１を挟むように配置し回動させて（斜め方向に捩って）、リード線１６を基板１１の電極１２接触させる。そして、その位置でリード線１６を電極１２に半田付けする。これにより、ＬＥＤ発光素子１５が発した熱をリード線１６を介して基板１１の半田面から放熱させる。この場合、ＬＥＤ発光素子１５のリード線１６を長くし、半田面の面積を大きくすることで容易に放熱効率を大きくすることができる。
【００２４】
以上の説明では、四角形の基板１１の１辺に複数個のＬＥＤ発光素子１５を取り付けたものを示したが、基板１１の両端もしくは基板１１の４辺の端面すべてにＬＥＤ発光素子を実装するようにしても良い。これによって、１枚の基板１１で両方向もしくは４方向の灯光が可能になる。また、四角形の基板１１に代えて、例えば６角形や８角形等の多角形の基板１１であっても良いし、円形または半円形さらには扇形の基板１１であっても良い。円形の基板１１を使用したときには平面上で全周方向に発光させることができる。
【００２５】
第１の実施の形態によれば、ＬＥＤ発光素子１５を基板側面の凹部１３にリード線１６で基板１１の板厚を挟んで取り付け電極１２に接続するので、ＬＥＤ発光素子１５の基板１１への実装が容易となる。また、このＬＥＤ発光装置を装着する表示装置本体の上面部でＬＥＤ発光素子１５の上部を覆う庇を形成するときには、ＬＥＤ発光素子１５の発光部への太陽光の入射を抑制できる。
【００２６】
（第２の実施の形態）図２は、第２の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の説明図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）はＡ−Ａ線の断面図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態におけるＬＥＤ発光装置を縦に複数個配置し、ＬＥＤ発光素子１５がマトリクス状になるように配列したものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、複数個の基板１１は、基板側面の凹部１３および凸部１４が交互に位置するように縦に配置されている。そして、基板１１の間には、図２（ｂ）に示すようにスペーサ１７が配置され各々の基板１１の間隔を保持している。図３は、第２の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の正面図である。基板側面の凹部１３および凸部１４が交互に位置するように配置しているので、ＬＥＤ発光素子１５を密に実装することができる。また、ＬＥＤ発光素子１５の上部には上段の基板１１の凸部１４が位置する。従って、凸部１４がＬＥＤ発光素子１５の庇となり、ＬＥＤ発光素子１５の発光部への太陽光の入射を抑制できる。なお、最上段の基板１１のＬＥＤ発光素子１５の庇はＬＥＤ発光装置を装着する表示装置本体の上面部で形成できる。
【００２８】
以上の説明では、基板１１を縦方向に配置したものを示したが、横方向に配置するようにしても良い。また、四角形の基板１１の１辺に複数個のＬＥＤ発光素子１５を取り付けたものを示したが、第１の実施の形態と同様に、基板１１の両端もしくは基板１１の４辺の端面すべてにＬＥＤ発光素子を実装するようにしても良い。また、四角形の基板１１に代えて、多角形の基板１１であっても良いし、円形または半円形さらには扇形の基板１１であっても良い。扇形の基板１１もしくは半円の基板１１を使用して、立体的に並べることにより球面で発光させることも可能となる。
【００２９】
第２の実施の形態によれば、ＬＥＤ発光素子１５を縦または横方向に配列するので、大型のＬＥＤ表示装置への適用が容易になる。また、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように基板１１を配置するので、ＬＥＤ発光素子１５を密に実装することができる。
【００３０】
（第３の実施の形態）図４は、第３の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の説明図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。この第３の実施の形態は、図２に示した第２の実施の形態に対し、整列放熱板１８を設けたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３１】
基板１１の側面端部には整列放熱板１８が装着されている。基板１１の側面端部には凹部１３および凸部１４が設けられていることから、整列放熱板１８には凸部１４およびＬＥＤ発光素子１５を貫通する穴が設けられ、凸部１４およびＬＥＤ発光素子１５はこの穴を貫通して整列放熱板１８が装着される。これにより、ＬＥＤ発光素子１５の放熱がなされる。この場合、基板方向と同じ方向に風が吹くようにファンを設けても良い。ファンの風が基板１１および整列放熱板１８に直接当たるようにすることにより効率良く放熱できる。
【００３２】
第３の実施の形態によれば、ＬＥＤ発光素子１５に整列放熱板１８を装着しているので、ＬＥＤ発光素子１５が密に実装された場合であっても適正に放熱でき、発光効率を良くすることができる。
【００３３】
（第４の実施の形態）図５は、第４の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置の説明図であり、図５（ａ）はＬＥＤ表示装置としての大型の映像表示装置１９の外観図、図５（ａ）はＬＥＤ表示装置としての標識灯２０の外観図である。
【００３４】
図５（ａ）において、大型の映像表示装置１９の表示装置本体２１は、映像や文字が表示される表示面２２を有しており、その部分は透明部材で形成されている。そして、映像表示装置１９の表示装置本体２１には、例えば、第２の実施の形態における四角形の基板１１の１辺に複数個のＬＥＤ発光素子１５が実装されたＬＥＤ発光装置が収納され、ＬＥＤ発光装置のＬＥＤ発光素子１５が表示面２２に向くように配置される。これにより、ＬＥＤ発光素子１５の点灯・消灯で表示面２２に映像や文字を表示する。
【００３５】
図５（ｂ）において、標識灯２０の表示装置本体２３の上部には光を投光する投光部２４を有しており、その部分は透明部材で形成されている。そして、表示装置本体２３および投光部２４には、例えば、第２の実施の形態における円形の基板１１の周辺に複数個のＬＥＤ発光素子１５が実装されたＬＥＤ発光装置が収納され、円筒面上の全周方向に投光する。
【００３６】
第４の実施の形態によれば、所定の配光や光量を満たした各種のＬＥＤ発光装置をＬＥＤ表示装置の用途や種類に応じて表示装置本体内に収納し各種のＬＥＤ表示装置を構成できる。
【００３７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ＬＥＤ発光素子を基板側面の凹部にリード線で基板の板厚を挟んで取り付け電極に接続するので、ＬＥＤ発光素子の基板への実装が容易となり、太陽光の入射を抑制できる。請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ＬＥＤ発光素子を縦または横方向に配列しているので、大型のＬＥＤ表示装置への適用が容易になる。請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように基板を配置するので、ＬＥＤ発光素子を密に実装することができる。
【００３８】
請求項４の発明によれば、基板側面の凹部にＬＥＤ発光素子のモールドが収納されるので、太陽光の入射をより抑制できる。請求項５の発明によれば、基板側面の凹部にＬＥＤ発光素子のモールドが収納されるので、太陽光の入射をより抑制できる。また、基板側面の凹部および凸部が交互に位置するように基板を配置したとき、ＬＥＤ発光素子をより密に実装することができる。請求項６の発明によれば、請求項１ないし５の発明に効果を有するＬＥＤ表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の説明図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の正面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の説明図。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置の説明図。
【符号の説明】
１１…基板、１２…電極、１３…凹部、１４…凸部、１５…ＬＥＤ発光素子、１６…リード線、１７…スペーサ、１８…整列放熱板、１９…映像表示装置、２０…標識灯、２１…表示装置本体、２２…表示面、２３…表示装置本体、２４…投光部
【図１】
2004200455.tif 000003
【図２】
2004200455.tif 000004
【図３】
2004200455.tif 000005
【図４】
2004200455.tif 000006
【図５】
2004200455.tif 000007