(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤマトリクスユニットを相互に平面的に連結してその発光面を平面的に拡張することができるレイアウトの自由度の高い連結型ＬＥＤマトリクスユニットを提供する。【解決手段】一方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０のハウジング１１の右端面に形成された一対の連結ピンと、他方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット２０のハウジング２１の左端面に形成された一対の連結孔との嵌合により、連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０が相互に平面的に連結される。そして、一方のハウジング１１側の回路パターン１３と他方のハウジング２１側の回路パターン２３とがコネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…およびコネクタ凹部１５Ｂ，１５Ｂ…を介して相互に電気的に接続されるため、連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０にそれぞれ縦横に配列された各ＬＥＤチップ１２，１２…およびＬＥＤチップ２２，２２…が点灯可能となる。【選択図】図１
2012033560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電用の回路パターンが形成された板状のハウジングと、このハウジング上に縦横に配列されて前記回路パターンに接続された複数のＬＥＤチップまたはＬＥＤパッケージとを備えるＬＥＤマトリクスユニットであって、
前記ハウジングを相互に平面的に連結するための連結部と、この連結部により相互に連結される各ハウジングに形成された回路パターンを相互に電気的に接続するためのコネクタ部とが設けられていることを特徴とする連結型ＬＥＤマトリクスユニット。
【請求項２】
前記コネクタ部が前記連結部を兼用していることを特徴とする請求項１に記載の連結型ＬＥＤマトリクスユニット。
【請求項３】
前記コネクタ部は、相互に連結される一方のハウジングに形成された導電メッキ層を有するコネクタ凸部と、このコネクタ凸部に嵌合するように他方のハウジングに形成された導電メッキ層を有するコネクタ凹部とで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の連結型ＬＥＤマトリクスユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＬＥＤチップまたはＬＥＤパッケージを縦横に配列して備えるＬＥＤマトリクスユニットに関し、詳しくは、相互に連結可能に構成された連結型ＬＥＤマトリクスユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のＬＥＤチップまたはＬＥＤパッケージを縦横に配列して備えるＬＥＤマトリクスユニットが従来一般に知られている。この種のＬＥＤマトリクスユニットは、例えば面発光用の光源や液晶ディスプレイのバックライト用として使用される（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６３４１８号公報
【特許文献２】特開２００７−１４１５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されている「発光ダイオードを用いた光源」や、特許文献２に記載されている「ＬＥＤバックライトユニット」などのＬＥＤマトリクスユニットは、何れも独立した単体として構成されている。このため、複数のＬＥＤマトリクスユニットを相互に平面的に連結するなどのレイアウトの自由度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような先行技術の問題点に対応してなされたものであり、複数のＬＥＤマトリクスユニットを相互に平面的に連結してその発光面を平面的に拡張することができるレイアウトの自由度の高い連結型ＬＥＤマトリクスユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するため、本発明に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットは、給電用の回路パターンが形成された板状のハウジングと、このハウジング上に縦横に配列されて回路パターンに接続された複数のＬＥＤチップまたはＬＥＤパッケージとを備えるＬＥＤマトリクスユニットであって、ハウジングを相互に平面的に連結するための連結部と、この連結部により相互に連結される各ハウジングに形成された回路パターンを相互に電気的に接続するためのコネクタ部とが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットでは、そのハウジングと、他の連結型ＬＥＤマトリクスユニットのハウジングとを連結部によって相互に連結することにより、複数の連結型ＬＥＤマトリクスユニットが相互に平面的に連結されてる。そして、各ハウジングに形成された回路パターンをコネクタ部によって相互に電気的に接続することにより、各ハウジングの回路パターンに接続された複数のＬＥＤチップまたはＬＥＤパッケージが点灯可能となってその発光面が平面的に拡張される。
【０００８】
本発明の連結型ＬＥＤマトリクスユニットにおいて、コネクタ部は、連結部を兼用するように構成することができる。そして、このコネクタ部は、相互に連結される一方のハウジングに形成された導電メッキ層を有するコネクタ凸部と、このコネクタ凸部に嵌合するように他方のハウジングに形成された導電メッキ層を有するコネクタ凹部とで構成することができる。
【０００９】
この場合、コネクタ凸部およびコネクタ凹部の成形を容易にし、かつ、両者の接続作業を容易にするため、コネクタ凸部は先端部が半円状の平面形状を有するものとし、コネクタ凹部は奥部が半円状の平面形状を有するものとするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットでは、そのハウジングと、他の連結型ＬＥＤマトリクスユニットのハウジングとを連結部によって相互に連結し、かつ、各ハウジングに形成された回路パターンをコネクタ部によって相互に電気的に接続することにより、複数の連結型ＬＥＤマトリクスユニットが相互に平面的に連結され、各ハウジングの回路パターンに接続された複数のＬＥＤチップまたはＬＥＤパッケージが点灯可能となってその発光面が平面的に拡張される。従って、本発明によれば、複数のＬＥＤマトリクスユニットを相互に平面的に連結してその発光面を平面的に拡張することができ、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットの斜視図である。
【図２】一実施形態に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットのハウジングに形成されたリフレクタ凹部の拡大斜視図である。
【図３】一実施形態に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットのハウジングに形成された回路パターンの回路図である。
【図４】一実施形態に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットのハウジングに形成された連結部およびコネクタ部の拡大斜視図である。
【図５】一実施形態の変形例を示す連結型ＬＥＤマトリクスユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットの実施形態を説明する。一実施形態の連結型ＬＥＤマトリクスユニットは、複数個を縦横に平面的に連結可能としたものであり、例えば液晶ディスプレイのバックライト用として使用可能である。
【００１３】
図１に示すように、左右に平面的に連結される連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０は、長方形の板状を呈するハウジング１１，２１と、ハウジング１１，２１の上面にそれぞれ縦横に配列された複数のＬＥＤチップ１２（図２参照）と、これらのＬＥＤチップ１２に給電するように、主としてハウジング１１，２１の上面に形成された回路パターン１３，２３とをそれぞれ備えている。
【００１４】
ハウジング１１，２１は、例えば左右方向の長辺の長さが略１３０ｍｍ、短辺の長さが略６０ｍｍ、板厚が略３ｍｍ程度の長方形の板状を呈するものであり、成形可能な高熱伝導樹脂またはセラミックスなどで構成されている。このハウジング１１，２１を構成する高熱伝導樹脂は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）であって、耐熱性があり、かつ、熱伝導性が高く、その熱伝導率は２〜１０Ｗ／（ｍ・ｋ）に達する。なお、この高熱伝導樹脂は、ポリカーボネート（ＰＣ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）、あるいはポリフタリルアミド（ＰＰＡ）やポリアミド（ＰＡ）などであってもよい。
【００１５】
また、ハウジング１１，２１を構成するセラミックスは、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）であって、耐熱性があり、かつ、熱伝導性が高く、その熱伝導率は３〜２７０Ｗ／（ｍ・ｋ）に達する。なお、このセラミックスは、ステアタイト（ＭｇＯ−ＳｉＯ2）やフォルステライト（２ＭｇＯ−ＳｉＯ2）、あるいは窒化アルミ（ＡｌＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）などであってもよい。
【００１６】
このようなハウジング１１，２１の上面には、それぞれ複数のＬＥＤチップ１２，２２を縦横に配列して実装するための複数のリフレクタ凹部１１Ｃ，２１Ｃが縦横に配列して形成されている。これらのリフレクタ凹部１１Ｃ，２１Ｃは、それぞれハウジング１１，２１の長辺方向に沿う左右方向に所定の相互間隔をあけて例えば１２個が横一列に配列され、この１２個の横一列がハウジング１１，２１の短辺方向に沿う方向に所定の相互間隔をあけて例えば５列に配列されている。
【００１７】
すなわち、ハウジング１１，２１の上面には、それぞれ合計６０個のリフレクタ凹部１１Ｃ，２１Ｃが縦横に配列して形成されている。各リフレクタ凹部１１Ｃ，２１Ｃは、図２に拡大して示すように、平面形状が長方形の凹部であって、その底面にそれぞれＬＥＤチップ１２，２２が実装されている。
【００１８】
各ＬＥＤチップ１２，２２は、例えば白色発光させるために青色を発光するものであり、リフレクタ凹部１１Ｃ，２１Ｃにそれぞれ充填されたエポキシ樹脂やシリコン樹脂などの封入樹脂（図示省略）により封入されている。この封入樹脂には、ＬＥＤチップ１２，２２の青色発光によりその補色の黄色を発光する蛍光体が分散して配合されている。
【００１９】
回路パターン１３，２３は、例えば、銅（Ｃｕ），ニッケル（Ｎｉ），銀（Ａｇ）のメッキ層を順次積層した３層構造の導電メッキ層で構成されている。なお、この導電メッキ層は、銀（Ａｇ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），ニッケル（Ｎｉ），銀（Ａｇ）のメッキ層を順次積層した５層構造としてもよい。
【００２０】
図３の回路図に示すように、一方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０のハウジング１１に形成される回路パターン１３は、ハウジング１１の上面に５列に配列される各横列ごとに、１組６個のＬＥＤチップ１２，１２…を直列に接続する回路パターン１３Ａと、他の１組６個のＬＥＤチップ１２，１２…を直列に接続する回路パターン１３Ｂとをそれぞれ有する。
【００２１】
同様に、他方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット２０のハウジング２１に形成される回路パターン２３は、ハウジング２１の上面に５列に配列される各横列ごとに、１組６個のＬＥＤチップ２２，２２…を直列に接続する回路パターン２３Ａと、他の１組６個のＬＥＤチップ２２，２２…を直列に接続する回路パターン２３Ｂとをそれぞれ有する。
【００２２】
一方のハウジング１１には、他方のハウジング２１に形成された回路パターン２３Ａ，２３Ｂに接続可能な回路パターン１３Ｃ，１３Ｄが形成されており、この回路パターン１３Ｃ，１３Ｄおよび回路パターン１３Ａ，１３Ｂの集合端子が一方のハウジング１１の基端側の短辺に形成されている。この回路パターン１３Ａの集合端子は、スイッチＳＷを有する電源回路のコンバータＣＶに、例えば８ピンコネクタＣＮおよび回路パターン１３Ａ〜１３Ｄに対応した４個の抵抗Ｒを介して接続可能となっている。
【００２３】
なお、図３においては図示を省略したが、ハウジング１１の上面に５列に配列される他の回路パターン１３Ａの集合端子は、前記４個の抵抗Ｒにそれぞれ８ピンコネクタＣＮを介して相互に並列に可能となっている。
【００２４】
ここで、図１に示した一方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０のハウジング１１の右端面と、他方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット２０のハウジング２１の左端面との間には、一方のハウジング１１と他方のハウジング２１とを左右方向に連結するための連結部と、一方のハウジング１１に形成された各回路パターン１３Ｃ，１３Ｄと、他方のハウジング２１に形成された各回路パターン２３Ａ，２３Ｂとを相互に電気的に接続するための複数のコネクタ部１５とが設けられている（図４参照）。
【００２５】
図４に拡大して示すように、連結部は、一方のハウジング１１の右端面の両側に突出して形成された左右一対の連結ピン１４Ａ（一方のみ図示し、他方は図示を省略する）と、この連結ピン１４Ａが着脱自在に押込み嵌合できるように他方のハウジング２１の左端面の両側に形成された左右一対の連結孔１４Ｂ（一方のみ図示し、他方は図示を省略する）とで構成されている。
【００２６】
各コネクタ部１５は、一方のハウジング１１の右端面に突出して形成された４つのコネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…と、このコネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…が着脱自在に押込み嵌合できるように他方のハウジング２１の左端面に形成された４つのコネクタ凹部１５Ｂ，１５Ｂ…とで構成されている。
【００２７】
ここで、コネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…およびコネクタ凹部１５Ｂ，１５Ｂ…は、その成形が容易であり、かつ、両者の接続作業が容易となるような平面形状とされている。すなわち、コネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…は、先端部が半円状の平面形状に形成され、コネクタ凹部１５Ｂ，１５Ｂ…は、奥部が半円状の平面形状に形成されている。
【００２８】
そして、コネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…の表面には、一方のハウジング１１に形成された回路パターン１３Ｃ，１３Ｄに連続する導電メッキ層が形成され、コネクタ凹部１５Ｂ，１５Ｂ…の表面には、他方のハウジング２１に形成された回路パターン２３Ａ，２３Ｂに連続する導電メッキ層が形成されている。
【００２９】
以上のように構成された一実施形態に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットでは、一方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０のハウジング１１の右端面に突出して形成された一対の連結ピン１４Ａ（一方のみ図示し、他方は図示を省略する）と、他方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット２０のハウジング２１の左端面に形成された一対の連結孔１４Ｂ（一方のみ図示し、他方は図示を省略する）とを押込み嵌合することで、一方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０のハウジング１１と他方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット２０のハウジング２１とが左右方向に平面的に連結される。
【００３０】
その際、一方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０のハウジング１１の右端面に突出して形成された４つのコネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…と、他方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット２０のハウジング２１の左端面に形成された４つのコネクタ凹部１５Ｂ，１５Ｂ…とが押込み嵌合されることで、その表面に形成された導電メッキ層を介して一方のハウジング１１に形成された回路パターン１３Ｃ，１３Ｄと他方のハウジング２１に形成された回路パターン２３Ａ，２３Ｂとが相互に電気的に接続される。
【００３１】
すなわち、他方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット２０のハウジング２１の上面に５列に配列される各横列ごとの１２個のＬＥＤチップ１２，１２…をそれぞれ直列に接続する５組の回路パターン２３Ａ，２３Ｂが一方の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０のハウジング１１に形成された５組の回路パターン１３Ｃ，１３Ｄにそれぞれ電気的に接続される。
【００３２】
その結果、左右方向に平面的に連結された連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０のハウジング１１，２１上に縦横に配列されたそれぞれ６０個のＬＥＤチップ１２，１２…およびＬＥＤチップ２２，２２…が点灯可能となる。
【００３３】
すなわち、一実施形態の連結型ＬＥＤマトリクスユニットによれば、２つの連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０を必要に応じて左右に平面的に連結することができ、その連結状態で各連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０に縦横に配列されたそれぞれ６０個のＬＥＤチップ１２，１２…およびＬＥＤチップ２２，２２…を点灯させることができるため、発光面を必要に応じて平面的に拡張することができ、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【００３４】
本発明に係る連結型ＬＥＤマトリクスユニットは、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図４に示した一対の連結ピン１４Ａ（一方のみ図示）および一対の連結孔１４Ｂ（一方のみ図示）で構成される連結部は省略し、この連結部の機能をコネクタ凸部１５Ａ，１５Ａ…およびコネクタ凹部１５Ｂ，１５Ｂ…で構成されるコネクタ部に兼用させてもよい。
【００３５】
また、連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０のハウジング１１，２１の上面にそれぞれ縦横に配列された複数のＬＥＤチップ１２，２２は、表面実装型のＬＥＤパッケージに変更することができる。
【００３６】
さらに、連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０は、図５に示すように、ハウジング１１，２１の手前側の端面に左右一対づつの連結孔１４Ｃ，２４Ｃを形成し、この連結孔１４Ｃ，２４Ｃに着脱自在に押込み嵌合できる左右一対の連結ピン（図示省略）をハウジング１１，２１の奥側の端面に形成することにより、同様に構成された他の連結型ＬＥＤマトリクスユニット１０，２０に対し、左右方向と直交する方向にも平面的に連結することができる。
【００３７】
また、図１に示したハウジング１１，２１の寸法は、長辺および短辺の長さをそれぞれ数十〜数千ｍｍとし、板厚を数〜数十ｍｍとすることができる。そして、このような寸法を有するハウジング１１，２１の上面には、その長辺方向および短辺方向に沿ってそれぞれ数十〜数千のリフレクタ凹部１１Ｃ，２１Ｃを形成することにより、それぞれ数十〜数万個のＬＥＤチップ１２，２２を実装することができる。なお、これらのリフレクタ凹部１１Ｃ，２１ＣおよびＬＥＤチップ１２，２２に変えて、数十〜数万個の表面実装型のＬＥＤパッケージをハウジング１１，２１の上面に縦横に配列することもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１０，２０…連結型ＬＥＤマトリクスユニット
１１，２１…ハウジング
１２，２２…ＬＥＤチップ
１３，２３…回路パターン
１３Ａ〜１３Ｄ…回路パターン
２３Ａ，２３Ｂ…回路パターン
１４Ａ…連結ピン
１４Ｂ…連結孔
１５…コネクタ部
１５Ａ，１５Ａ…コネクタ凸部
１５Ｂ，１５Ｂ…コネクタ凹部
【図１】
2012033560.tif 000003
【図２】
2012033560.tif 000004
【図３】
2012033560.tif 000005
【図４】
2012033560.tif 000006
【図５】
2012033560.tif 000007