JPH03171780A

JPH03171780A - 発光ダイオード表示素子

Info

Publication number: JPH03171780A
Application number: JP1309155A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Takeno; 竹野　正敏
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-25

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は複数の発光ダイオード（以下ＬＥＤという）ラ
ンプをプリント基板上にマトリックス状に配列して立設
する発光ダイオード表示素子に係り、特に、ＬＥＤラン
プの配列を改良した発光ダイオード表示素子に関する。

（従来の技術）一般に、この種の発光ダイオード表示素子は電光表示盤
等に例えば１６行１６列（１６Ｘ１６＝２５６）のマト
リックス状に配列されて、これらの点消灯等により文字
や図形等の１つ分を表示するものであり、１個の発光ダ
イオード表示素子は例えば２５６ドットで表示される１
つの文字等の１ドットを示す。

従来、この種の発光ダイオード表示素子は第６図（Ａ）
に示すように矩形板状のプリント基板１上に、複数の発
光ダイオードランプ（以下ＬＥＤランプという）２．２
・・・を例えば４行４列のマトリックス状に配列して立
設し、図示しない本体ケース内に内蔵している。

各ＬＥＤランプ２は第７図（Ａ）．（Ｂ）に示すように
例えば透明エボキシ樹脂により先端部をドーム状に面取
りした円柱状の樹脂レンズ２ａ内に、図示しないＬＥＤ
チップを内蔵しており、このＬＥＤチップのアノードと
カソードとにそれぞれ接続されたアノードリード線２ｂ
とカソードリード線２ｃとを一対として円板状の基板２
ｄから外部へ突出させている。

アノードリード線２ｂはカソードリード線２ｃよりも長
く形成されており、外観上両者２ｂ，２Ｃを識別し得る
ようになっている。

そして、複数のＬＥＤランプ２，２・・・をプリント基
板１上にマトリックス状に配列して立設する場合は、第
６図（Ｂ）に示すように、全ＬＥＤランプ２，２・・・
のアノードリード線２ｂとカソードリード線２ｃの並設
方向を例えば図中横方向に揃えるように統一している。

したがって、このプリント基板１をＬＥＤランプ２のア
ノードリード線２ｂとカソードリード線２Ｃの並設方向
に対し、直交する方向、つまり、第６図（Ｂ）中、Ａ矢
視方向から見ると、第７図（Ａ）に示すように、全ＬＥ
Ｄランプ２の各アノードリード線２ｂとカソードリード
線２ｃとが図中左右方向にそれぞれ離れて見える。

一方、このプリント基板１をＬＥＤランプ２のアノード
リード線２ｂとカソードリード線２ｃの並設方向に対し
、平行する方向、つまり、第６図（Ｂ）中、Ｂ矢視方向
から見ると、第７図（Ｂ）に示すように、全ＬＥＤラン
プ２の各アノードリード線２ｂとカソードリード線２ｃ
とが図中前後方向で重なって見える。

ところで、各ＬＥＤランプ２は第７図（Ａ）に示すよう
に、左右一対のアノードリード線２ｂとカソードリード
線２ｃとによりプリント基板１上に、いわば２本足で立
脚しているので、例えば発光ダイオード表示素子の組立
工程中等において、第８図（Ａ）に示すように、ＬＥＤ
ランプ２の側面に対して、そのアノードリード線２ｂと
カソードリード線２ｃの並設方向に平行に、外力が図中
大矢印に示すように負荷された場合には、アノードリー
ド線２ｂが支点となる一方、その外力をカソードリード
線２Ｃにより支持することができる。

したがって、第８図（Ｂ）に示すように、このＬＥＤラ
ンプ２の傾倒は防止できる。つまり、ＬＥＤランプ２は
この方向の外力に対しては強い。

しかし、第９図中（Ａ）に示すように、ＬＥＤランプ２
に対して、そのアノードリード線２ｂとカソードリード
線２Ｃの並設方向に対して直交方向から外力が図中大矢
印に示すように負荷された場合には、アノード、カソー
ド両リード線２ｂ，２Ｃが共に支点となり、いわば１本
足で立脚するので、支持し得ない。

このために、第９図（Ｂ）に示すように、このＬＥＤラ
ンプ２が傾倒してしまう。つまり、ＬＥＤランプ２はこ
の方向の外力に対しては弱い。

したがって、第１０図（Ａ）に示すように、プリント基
板ｌ上にマトリックス状に立設されたＬＥＤランプ２，
２・・・のうち、このマトリックス配列外側のＬＥＤラ
ンプ２に対し、そのアノードリード線２ｂとカソードリ
ード線２ｃの並設方向に対して、直交する方向から図中
大矢印に示すように横方向の外力が負荷されると、第１
０図（Ｂ）に示すように、その外側のＬＥＤランプ２が
傾倒するので、さらに、その傾倒力により、このＬＥＤ
ランプ２の横方向に並ぶ他のＬＥＤランプ２．２・・・
も将棋倒しで傾倒し、そのマトリックス配列が極めて容
易に崩れる場合がある。このような外力は発光ダイオー
ド表示素子の組立製造時等で作業者の指圧力により負荷
される場合が多い。

（発明が解決しようとする課題）前記したように、従来の発光ダイオード表示素子ではプ
リント基板１上にマトリックス状に配列された複数のＬ
ＥＤランプ２，２・・・のアノードリード線２ｂとカソ
ードリード線２ｃの並設方向が全て一方向に統一されて
いる。

したがって、この並設方向に平行の外力がマトリックス
配列外側のＬＥＤランプ２の側面より横方向に負荷され
ると、このＬＥＤランブ２およびこれに横並びの他のＬ
ＥＤランプ２，２・・・が極めて容易に将棋倒しで傾倒
し、そのマトリックス配列を崩し、この崩れを矯正する
作業が必要になるという課題がある。

そこで本発明は前記事情を考慮してなされたもので、そ
の目的はプリント基板上にマトリックス状に立設された
複数のＬＥＤランプの傾倒を防止できる発光ダイオード
表示素子を提供することにある。

〔発明の構成）（課題を解決するための手段）本発明は、前記したようにＬＥＤランプ２はこれに負荷
される外力の方向によって傾倒する弱い場合と、その外
力を支持し得る強い場合があり、外力の方向がＬＥＤラ
ンプ２のアノードリード線２ｂとカソードリード線２ｃ
の並設方向に対し平行である場合にはこの外力を支持し
得、強いという点に着目してなされたものである。

つまり本発明は、発光ダイオードチップのアノードとカ
ソードとにそれぞれ接続されるアノードリード線とカソ
ードリード線とを所要の間隔をおいて並設する発光ダイ
オードランプの複数を、プリント基板上に集合させて配
列すると共に、前記アノードリード線およびカソードリ
ード線により立設する発光ダイオード表示素子において
、前記発光ダイオードランプは、その隣り合うもの同士
の前記アノードリード線とカソードリード線の並設方向
が相互に直交するように配設されていることを特徴とす
る。

（作用）プリント基板上で互いに隣り合う各発光ダイオードラン
プは、そのアノードリード線とカソードリード線の並設
方向を相互に直交させている。

したがって、所要の発光ダイオードランプの側面に横方
向の外力が負荷された場合、この発光ダイオードランプ
がこの外力に対し、強い場合、つまり、アノードリード
線とカソードリード線の並設方向がこの外力の作用方向
に平行である場合には、この発光ダイオードランプによ
り外力を支持し、傾倒を防止できる。

また、この発光ダイードランプが前記外力に弱い場合、
つまり、この発光ダイオードランプのアノードリード線
とカソードリード線の並設方向が前記外力に対し直交方
向である場合には、この発光ダイオードランプが傾倒し
ようとする。しかし、これに隣接する発光ダイオードラ
ンプのアノードリード線とカソードリード線の並設方向
は前記外力に対し平行であるので、この隣接の発光ダオ
ードランプにより前記外力および傾倒しようとする発光
ダイオードを支持することができる。

つまり、所要の発光ダイオードランプに横方向の外力が
負荷された場合には、この横方向の外力に強い発光ダイ
オードランプが必ず隣接しているので、この強い発光ダ
イオードランプにより外力を支持することができ、その
傾倒を防止できる。

したがって本発明によれば、発光ダイオードランプのマ
トリックス配列の崩れを防止でき、その崩れを矯正する
作業を省略することができる。

（実施例）以下本発明の実施例を第１図〜第４図に基づいて説明す
る。

第３図は本発明の一実施例の正面図であり、図において
、発光ダイオード表示素子１１は例えばボリカーボネー
トにより角筒状に形成された本体ケース１２内に機数の
ＬＥＤ　（発光ダイオード）ランプ１３を収容している
。

本体ケース１２は第４図にも示すように、その正面１２
ａのほぼ全面を開口し、ＬＥＤランプ１３の発光をこの
正面開口端１２ａから出力させる。

ＬＥＤランブ１３は第５図に示すように、円形基板１３
ａ上に、例えば透明エボキシ樹脂等により図中上端部を
ドーム状に面取りした中実円柱状の樹脂レンズ１３ｂを
立設している。

この樹脂レンズ１３ｂ内にはＬＥＤチップ１３Ｃを内蔵
しており、赤色または緑色等に発光するＬＥＤチップ１
３ｃの発光を樹脂レンズ１３ｂの凸レンズ効果により拡
大するようになっている。

ＬＥＤチップ１３ｃはそのアノード側に接続されたアノ
ードリードｉｌｌ３ｄと、カソード側に接続されたカソ
ードリード線１３ｅとを横方向に所要の間隔をおいて並
設しており、アノードリード線１３ｄの外端部の長さを
カソードリード線１３ｅの外端部の長さよりも若干長く
し、外観上両者１　３　ｄ，　　１　３　ｅを識別し得
るようになっている。

このＬＥＤランプ１３は第４図で示すように、本体ケー
ス１２内の内形に適合する矩形のプリント基板１４上に
、例えば４行４列のマトリックス状に立設される。

また、第１図（Ｂ）中、斜線で示す第３、第５、第１２
および第１４のＬＥＤランプ１３３，１３５．１３ｌ２
，１３１４は赤色に発光する赤色ランプであり、他は緑
色に発光する緑色ランプである。この赤色ランプの配置
は例えば赤色ランプのみを点灯させて文字等を表示した
場合、文字がやせて見えたり、太って見えたりすること
のない配置であり、最も自然な形で文字等が見えるよう
になる配置である。

なお、第１図（Ｂ）中、２重円内の１〜１６の数字は第
１〜第１６のＬＥＤランプ１　３　ｌ−１３．６を示す
。

このように複数のＬＥＤランプ１３を立設したプリント
基板１４は第４図に示すように本体ケ−ス１２内に同軸
状に嵌入され、その軸方向中間部に固定される。

プリント基板１４上には各ＬＥＤランプ１３の頭部より
も下方の下半部を黒色樹脂等よりなるシール材１５によ
り埋設し、隣り合うＬＥＤランプ１３．１３間の間隙を
埋めている。

一方、本体ケース１２はその正面開口１２ａと対向する
後板１２ｂの内側中央部に、図示しない止めねじにより
ねじ結合される内部ボス１２ｃを内方に突出するように
突設している。

また、後板１２ｂの外側中央部には内部ボス１２ｃを左
右方向で挟む位置にて仮止め用の上下一対の外向き係止
爪１６ａ，１６ｂを一体に連威している。

そして、後板１２ｂは内部ボス１２ｃの外周と、図中左
方の外向き係止爪１６ａの内側との間において、板厚方
向に貫通する貫通孔１７を穿設しており、プリント基板
１４に電気的に接続されたハーネス１８を、この貫通孔
１７を通して本体ケース１２外へ引き出し、電光表示盤
（図示せず）の制御回路に接続するようになっている。

そして、第１図（Ｂ）にも示すようにプリント基板１４
上に例えば４行４列（４Ｘ４＝１６）のマトリックス状
に立設された第１〜第１６のＬＥＤランプ１３１〜１３
１６は、第１図（Ａ）に示すように各アノードリード線
１３ｄとカソードリード線１３ｅの並設方向が、マトリ
ックス配列の縦横方向で隣り合うもの同士で直交するよ
うに配置されている。

つまり、第Ｆ図（Ａ）とこれに対応する同図（Ｂ）とで
示すように、例えば図中左上部のコーナにある第１のＬ
ＥＤランプ１３！はそのアノードリード線１３ｄとカソ
ードリード線１３ｅの並設方向を図中横方向に向けてい
る。

しかし、この第１のＬＥＤランプ１３１の図中横方向、
つまり右側に隣接する第２のＬＥＤランプ１３２はその
アノードリード線１３ｄとカソードリード線１３ｅの並
設方向を図中縦方向に向けており、第１のＬＥＤランプ
１３１のアノード、カソード両リード線１３ｄ，１３ｅ
の並設方向と直交させるように配置している。

つまり、第１のＬＥＤランプ１３ｌのアノードリード線
１３ｄとカソードリード線１３ｅとの並股方向を横方向
とし、これに直交する方向を縦方向とした場合、第１の
ＬＥＤランプ１３ｌから第４のＬＥＤランプ１３４まで
の横方向（行方向）では、前記アノードリード線１３ｄ
とカソードリード線１３ｅとの並設方向が、横一縦一横
一縦の順に向いており、隣り合うＬＥＤランプ１３１〜
１３４同士の両リード線１３ｄ．１３ｅは相互に直交す
るようになっている。

また、第１のＬＥＤランプ１３ｌから第１３のＬＥＤラ
ンプ１３１３までの縦方（列方向）でも、前記リード線
１　３　ｄ，　　１　３　ｅの並設方向を横一縦−横一
縦の順に向け、隣り合うＬＥＤランプ１３１””１３１
３同士の両リード線１３ｄ，１３ｅの並設方向を相互に
直交させるようになっている。

こうして、全ＬＥＤランプ１３　〜１３１６の両ｌリード線１３ｄ，１３ｅの並設方向は隣り合うもの同士
で直交するように設定されている。

したがって、これらＬＥＤランプ１３，〜１３ｌ６を第
１図（Ｂ）中、Ａ，　　Ｂ両矢印から見た場合には第２
図（Ａ），（Ｂ）に示すように、．両者は同様に表われ
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず、第１図（Ｂ）に示すように、仮に、図中Ａ矢印方
向から外力Ａが第１のＬＥＤランプ１３１の外側面に縦
方向（列方向）に負荷されると、この外力Ａは第１のＬ
ＥＤランプ１３，が弱い方向、つまり、そのアノードリ
ード線１３ｄとカソードリード線１３ｅの並設方向に対
し、直交方向に外力Ａが負荷されるるので、これを支持
し得ず、図中下方へ傾倒しようとする。

しかし、この第１のＬＥＤランプ１３ｌの下側に隣接す
る第５のＬＥＤランプ１３５は前記外力Ａに対して強い
方向、つまり、そのアノードリード線１３ｄとカソード
リード線１３ｅの並設方向に対し、平行方向に外力Ａが
負荷されるので、傾倒しようとする前記第１のＬＥＤラ
ンプ１３ｌとこの外力Ａを支持し、その傾倒を防止でき
る。

さらに、この外力Ａは両リード線１３ｄ．１３ｅが縦の
第９のＬＥＤランプ１３９によっても支持され得るので
、この列の崩れを確実に防止できる。

次に、第１図（Ｂ）に示すように、仮に、図中Ｂ矢印方
向から外力Ｂが第１のＬＥＤランプ１３１の外側面に横
方向（行方向）に負荷されると、この外力Ｂは第１のＬ
ＥＤランプ１３１が強い方向、つまり、そのアノードリ
ード線１３ｄとカソードリード線１３ｅの並設方向に対
し、平行方向に外力Ｂが負荷されるるので、これを支持
し、傾倒を防止できる。

さらに、この外力Ｂは両リード線１３ｄ．１３ｅが横の
第３のＬＥＤランプ１３３によっても支持され得るので
、この列の崩れを確実に防止できる。

したがって本実施例によれば、マトリックス配列の各Ｌ
ＥＤランプ１３　〜１３１６の側面に、行ｌおよび列方向の外力Ｂ，　Ａが負荷された場合でも、こ
れらＬＥＤランプ１３　〜１３１６により外力を１支持できるのでこのマトリックス配列の崩れを防止でき
、その崩れを矯正する作業を不要にすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、プリント基板上にマトリ
ックス状に配列された複数の発光ダイオードランプを、
その隣り合うもの同士のアノードリード線とカソードリ
ード線の並設方向が相互に直交するように配設している
ので、これら発光ダイオードランプに横方向から外力が
負荷された場合でも、この外力を支持し得る発光ダイオ
ードランプが相互に隣り合っているので、これら発光ダ
イオードランプの傾倒を防止できる。

したがって本発明によれば、マトリックス配列の発光ダ
イオードランプの外力による傾倒を防止できるので、そ
のマトリックス配列の崩れを防止でき、その崩れを矯正
する作業を不要にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は第３図で示すマトリックス配列の発光ダ
イオードランプのアノードリード線とカソードリード線
の並設方向を示す平面模式図、第１図（Ｂ）は同図（Ａ
）の外観平面図、第２図（Ａ），（Ｂ）は第１図（Ｂ）
中Ａ，　Ｂ矢印からそれぞれ見たときの各側面図、第３
図は本発明に係る発光ダイオード表示素子の一実施例の
平面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図
は第１図〜第４図で示す発光ダイオードランプの縦断面
図、第６図（Ａ）は従来の発光ダイオード表示素子にお
けるマトリックス配列の発光ダイオードランプの平面図
、第６図（Ｂ）は同図（Ａ）の発光ダイオードランプの
アノードリード線とカソードリード線の並設方向を示す
模式図、第７図（Ａ）は第６図（Ｂ）のＡ矢視図、第７
図（Ｂ）は第６図（Ｂ）のＢ矢視図、第８図（Ａ）．（
Ｂ）は発光ダイオードランプにそのアノードリード線と
カソードリード線の並設方向に平行に外力が負荷された
ときの状態をそれぞれ示す図、第９図（Ａ）．（Ｂ）は
発光ダイオードランプに、そのアノードリード線とカソ
ードリード線との並設方向に対し直交方向に外力が負荷
されたときの状態をそれぞれ示す図、第１０図（Ａ）は
発光ダイオードランプに外力が負荷された状態を示す図
、第１０図（Ｂ）は外力を負荷された発光ダイオードラ
ンプが傾倒する状態を示す図である。１１・・・発光ダイオード表示素子、１２・・・本体ケ
ース、１３・・・ＬＥＤランプ、１３ｄ・・・アノード
リード線、１　３　ｅ−カソードリード線、１４・・・
プリント基板。

Claims

【特許請求の範囲】

発光ダイオードチップのアノードとカソードとにそれぞ
れ接続されるアノードリード線とカソードリード線とを
所要の間隔をおいて並設する発光ダイオードランプの複
数を、プリント基板上に集合させて配列すると共に、前
記アノードリード線およびカソードリード線により立設
する発光ダイオード表示素子において、前記発光ダイオ
ードランプは、その隣り合うもの同士の前記アノードリ
ード線とカソードリード線の並設方向が相互に直交する
ように配設されていることを特徴とする発光ダイオード
表示素子。