JPH01165182A - 発光ダイオード表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は発光ダイオード（以下ＬＥＤと略称する）の発
光により発光表示を行なう発光ダイオード表示装置（以
下ＬＥＤ表示装置と略称する）に関するものである。

［従来の技術］ 従来のＬＥＤ表示装置は通常は市販のＬＥＤランプ、例
えば外部リードを接続したＬＥＤの半導体チップを樹脂
からレンズ状に成形したケース中に封入したものを発光
色が異なるものを複数組み合わせてプリント基板上に半
田付けにより実装し、ＬＥＤ表示装置の外装パネルに設
けた発光用の窓のそれぞれに対向して配置して構成され
る。

そして発光用の窓により画成される発光面の形状、サイ
ズを任意のものにする場合はＬＥＤランプの発光を前記
の窓に導きその上面が発光面を構成する樹脂からなる言
わゆるＬＥＤレンズがＬＥＤランプと外装パネル間に設
けられる。

第４図はこのような従来のＬＥＤ表示装置の一例として
４箇所の発光面を有し、発光面の面積を広くするために
それぞれの発光面に対して２つのＬＥＤランプを設けた
例を示している。

第４図において符号１はＬＥＤ表示装置の外装パネルで
あり、樹脂等から構成される装置ル１には発光面を画成
する窓（開口部）ｌａがこの場合４つ並設されている．
外装パネル１の内側面にはフックｌｂ，ｌｂが突設され
ており、このフックｌｂ，ｌｂを介してプリント基板２
が外装パネル１と対向して保持されている。

プリント基板２において外装パネル１の窓１ａのそれぞ
れと対向する位置のそれぞれには上述したＬＥＤランブ
７がその外部リード７ａをプリント基板２に半田付けし
て２つづつ４組実装されている。

さらにＬＥＤランブ７上には上述したＬＥＤレンズ４が
設けられる，ＬＥＤレンズ４は透明な樹脂から全体を一
体成形されており、それぞれ４組のＬＥＤランブ７の発
光を外装パネル１の窓１ａのそれぞれに導き、その上端
面がＬＥＤ表示装置の発光面を構成する４連のレンズ本
体としての凸部４ａを連結した形状に形成されている。

そしてＬＥＤレンズ４はその両端の下部に設けられた溶
着部４ｂ，４ｂのそれぞれをプリント基板２に溶着して
プリント基板２上に固定される。凸部４ａのそれぞれは
外装パネル１の窓１ａのそれぞれに嵌合される。

このような構造のもとに表示時には２つづつ４組のＬＥ
Ｄランブ７が選択的に通電されて点灯し、その発光がＬ
ＥＤレンズ４の凸部４ａを介し発光面を構成するその上
端面に導かれ、外部から目視される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上述のような従来のＬＥＤ表示装置では以下の
ような多くの問題点があった。

即ちまず隣り合う窓１ａの発光面の間で互いに発光が漏
れることがあり、その場合ＬＥＤ表示装置の使用者は表
示の判別を誤る恐れがある。

また外観上の問題として一箇所の発光面に対して上記の
ように２つあるいはそれ以上のＬＥＤランブ７を使用す
る場合には、１つの発光面内においてＬＥＤランプ間の
境界線８が見えてしまい見苦しい．またこの場合１つの
発光面において各ランプの発色及び光量の微妙な差が出
てしまう。

次に生産性の問題としてＬＥＤランブフの数が多くしか
も外部リード７ａの強度が弱いためプリント基板２上へ
のＬＥＤランブ７の実装作業は手間がかかり、ＬＥＤラ
ンプの高さ、位置を揃えるのが難しい。モしてＬＥＤラ
ンプの高さを揃えるため第４図に符号９で示すスペーサ
等が必要になり、さらに組み立て工数が多くなり、組み
立てコストが高くついてしまう。

なおこれらの問題を解決する方法として２つのＬＥＤラ
ンブを一体化した特殊仕様のランプを使用することも考
えられるが、そのようなランプは高価であるためそれを
用いると製造コストがアップしてしまう。

［問題点を解決するための手段］ このような問題点を解決するため本発明による発光ダイ
オード表示装置においては、発光用の窓を複数並設した
外装パネルと、該パネルと対向して設けられ前記複数の
窓と対向する位置のそれぞれに発光ダイオードの半導体
チップが実装されたプリント基板と、該基板と前記外装
パネルの間に設けられ前記半導体チップの発光を前記窓
に導くレンズと、隣り合う前記窓どうしの間の遮光を行
なう遮光壁を備え、該遮光壁は前記外装パネルの内側面
に突設され前記レンズを貫通し前記プリント基板に挿し
込まれるように構成された構造を採用した。

［作　用］ このような構造によれば上記の遮光壁を介して隣り合う
窓どうしの遮光が完全に行なわれる。

また１つの発光面において従来の場合のようにＬＥＤラ
ンプのケースの境界線が目視されるようなことはない。

またプリント基板上への発光ダイオードの半導体チップ
の実装はＩＣ製造技術に用いられるワイヤボンディング
などにより自動釣に行なえる。

［実施例］ 以下、図を参照して本発明の実施例の詳細を説明する。

第１図から第３図は本発明の実施例として４つの発光面
を有するＬＥＤ表示装置の構造を説明するものであり、
第１図はＬＥＤ表示装置全体の側断面を示し、第２図は
プリント基板上の構成を示し、第３図は外装パネルの内
側面を示している。

但し第３図において第１図中のフックｔｂ、ｔｂは図示
していない。これらの図において先述した従来例の第４
図中と対応する部分には対応する符号が付しである。

第１図から第３図の構造において先ずＬＥＤ表示装置の
外装パネル１は樹脂から形成され、前述の従来例と同様
にこの場合４つの発光用の窓１ａが並設され、内側面に
はフックｌｂ、ｌｂが突設されている。そしてフックｉ
ｂ、ｔｂを介してプリント基板２が外装パネル１と対向
して保持される。

プリント基板２において外装パネル１の窓１ａのそれぞ
れと対向する位置のそれぞれには従来例のＬＥＤランプ
の代わりにＬＥＤの半導体チップ（以下ＬＥＤチップと
呼ぶ）３がこの場合２つづつ４組実装されている。この
ＬＥＤチップ３はＩＣ製造技術に用いられるワイヤボン
ディングによりプリント基板２上に実装される。また４
組のＬＥＤチップ３のそれぞれは発光色（波長）の異な
るものを使用することにより、異なる機能表示を明確に
行なえる。

またプリント基板２上でＬＥＤチップ３上にはＡＢＳ樹
脂またはアクリル樹脂等の透明な合成樹脂から成るＬＥ
Ｄレンズ４が設けられる。ＬＥＤレンズ４は４組のＬＥ
Ｄチップ３のそれぞれの発光を外装パネル１の窓１ａの
それぞれに導きその上端面が発光面を構成する４つのレ
ンズ本体部分としての凸部４ａを連結した形状に形成さ
れている。そしてＬＥＤレンズ４は従来例の場合と同様
に両端の下部に設けらねた溶着部４ｂ、４ｂをプリント
基板２に溶着してプリント基板上に固定され、凸部４ａ
のそれぞれは外装パネル１の窓１ａのそれぞれに嵌合さ
れる。

さらに第２図に示すようにプリント基板２上には各ＬＥ
Ｄチップ３の駆動電流を導く電流制限用の抵抗５やコネ
クタ６等が設けられる。

ところで本実施例では特に従来と異なる点として隣り合
う発光用の窓１ａどうしの間の遮光を行なう遮光壁ＩＣ
が外装パネル１と一体成形されて同パネル１の内側面に
突設される。そして遮光壁ＩＣは４つの窓１ａの内の中
央の２つの四方を囲むように設けられ、ＬＥＤレンズ４
を貫通しプリント基板２に挿し込まれて隣り合う窓１ａ
どうしの間で外装パネル１の本体部分からプリント基板
２までの間の全領域を隙間なく遮光するように構成され
る。

このためにＬＥＤレンズ４において隣り合う凸部４ａ間
の連結部分には遮光壁ＩＣの隣り合う窓１ａ間の側板１
ｄのそれぞれを貫通させるための穴４Ｃが形成されてい
る。またプリント基板２にも遮光壁ＩＣの側板１ｄのそ
れぞれを挿し込むための穴２ａが形成される。

そして遮光壁ＩＣの側板１ｄの高さは外装パネル！の内
側面からプリント基板２の内側面に突出する高さとされ
ており、さらに側板１ｄの両端部にはＬＥＤレンズ４の
下部をまたぐための切り欠き部！ｅが形成されている。

このような構造の遮光壁ＩＣを介して第１図に示すよう
に隣り合う窓ｌａどうしの間において外装パネル１とプ
リント基板２の間の上から下までの全領域が遮光される
。

このような構造のもとに表示時には２つづつ４組のＬＥ
Ｄチップ３が選択的に通電されて点灯し、その発光がＬ
ＥＤレンズ４の凸部４ａを介して窓１ａの発光面、即ち
各凸部４ａの上端面に導かれ、外部から目視される。

以上のような本実施例によれば上述のように外装パネル
１の発光面を画成する隣り合う窓１ａどうしの間で外装
パネル１、プリント基板２間の全領域が遮光壁ＩＣを介
して隙間なく遮光されるので、隣り合う窓ｌａどうしの
発光面に互いの発光が漏れることがない。

また前述の従来の場合のように１つの発光面において、
複数のＬＥＤランプのケースの間の境界線が見えるよう
なこともない。また１つの発光面に対して２つのＬＥＤ
チップ３の発光が従来の場合のようにそれぞれのケース
を介さずにＬＥＤレンズ４のみを介して導かれるので１
つの発光面における発光、発色がより均一に、なり、さ
らに外観が美しく良好になる。

なお上記の実施例のようにプリント基板２に対して遮光
壁１ｃを挿し込まずに当接させるだけではどうしても遮
光壁ＩＣとプリント基板２の間に隙間が生じてしまい、
その隙間を介して隣り合う窓１ａの発光面にＬＥＤチッ
プ３の発光が漏れてしまう。モしてＬＥＤ表示装置を特
に薄暗い部屋で使用した場合にはその漏れた光かはフき
りと目視されてしまう。特に金メツキされたプリント基
板２にＬＥＤチップ３をワイヤボンディングして実装す
るとその金属部分により９プリント基板２の表面が光を
反射し易く、前記のように遮光壁をプリント基板２に当
接して遮光を完全にするためには遮光壁をプリント基板
に接着するか、または遮光壁とプリント基板の隙間にゴ
ムやスポンジなどの弾性体を入れるなど他の手段を追加
しなければならない。これでは組み立て工数が増えたり
部品点数が増したりしてその分コストが高くついてしま
う。

これに対して本実施例では上述のように遮光壁ＩＣをプ
リント基板２に挿し込むこと゛により安価に実施で籾る
構造により遮光を完全に行なえる。

また本実施例ではＬＥＤチップ３のプリント基板２に対
する実装は前述のようにワイヤボンディングにより自動
的な工程で安価に行なえる。そして従来必要としていた
スペーサなども不要になり、全体として部品点数が少な
く簡単な工程で組み立てられ、製造コストを低減するこ
とができる。

なお本実施例では１つの発光面に対して２つのＬＥＤチ
ップ３を使用したが、使用個数はもちろん２個に限られ
るものではなく、発光面の面積や形状等に対応して適当
な数を選択するとともにその配置を選択することにより
所望の発光面の明るさ均一さを得ることができる。また
発光面の数も４つに限らないことも勿論である。

またＬＥＤレンズ４は完全に透明に構成すると発光時に
ＬＥＤチップ３自体の輝度が高くて見る角度によっては
発光面の明るさが変わってしまうことがある。これに対
してＬＥＤレンズ４の樹脂に拡散材料を混入してＬＥＤ
レンズ４を半透明に構成すれば、その発光面全体がより
均一に発光、発色し、さらに外観が美しく良好になる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明による発光ダイオ
ード表示装置においては、発光用の窓を複数並設した外
装パネルと、該パネルと対向して設けられ前記複数の窓
と対向する位置のそれぞれに発光ダイオードの半導体チ
ップが実装されたプリント基板と、該基板と前記外装パ
ネルの間に設けられ前記半導体チップの発光を前記窓に
導くレンズと、隣り合う前記窓どうしの間の遮光を行な
う遮光壁を備え、該遮光壁は前記外装パネルの内側面に
突設され前記レンズを貫通し前記プリント基板に挿し込
まれるように構成された構造を採用したので、隣り合う
発光用の窓の発光面への光漏れがなく、発光面の発光、
発色が均一で美しい良好な外観が得られ、また構造が簡
単で部品点数が少なく簡単な工程で組み立てられ、製造
コストを低減できるなどの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるＬＥＤ表示装置の構造を
示す側断面図、第２図は第１図中のプリント基板上の構
成を示す斜視図、第３図は第１図中の外装パネルの内側
面を示す斜視図、第４図は従来のＬＥＤ表示装置の構造
を示す側断面図である。 １・・・外装パネル　　　ＩＣ・・・遮光壁２・・・プ
リント基板　　３・・・ＬＥＤチップ４・・・ＬＥＤレ
ンズ　　５・・・抵抗６・・・コネクタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）発光用の窓を複数並設した外装パネルと、該パネル
   と対向して設けられ前記複数の窓と対向する位置のそれ
   ぞれに発光ダイオードの半導体チップが実装されたプリ
   ント基板と、 該基板と前記外装パネルの間に設けられ前記半導体チッ
   プの発光を前記窓に導くレンズと、隣り合う前記窓どう
   しの間の遮光を行なう遮光壁を備え、 該遮光壁は前記外装パネルの内側面に突設され前記レン
   ズを貫通し前記プリント基板に挿し込まれるように構成
   されたことを特徴とする発光ダイオード表示装置。 ２）前記遮光壁は前記外装パネルと一体に構成されたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の発光ダイ
   オード表示装置。