JPH054192U - 発光表示体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】視認性がよく、熱に対する信頼性の低下しない
発光表示体を提供することを目的とする。 【構成】円盤状の表示体基板１に点発光する多数のＬＥ
Ｄチップ２をそれぞれ同心円状に配設して樹脂９にて樹
脂封止し、各ＬＥＤチップ２に対応してその前面側に凸
レンズ体３を一体に設けて発光表示部Ａを構成し、該発
光表示部Ａを前方の開口したケース４に収容すると共
に、該発光表示部Ａの裏面にゴム弾性体１０を介して放
熱用の突起１１を多数突設させた放熱部１２を全面接合
一体とし、該放熱部１２の各突起１１による熱伝導のた
めの断面積と、外部空気中への放熱のための表面積とを
増大させて放熱性を高める構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＬＥＤチップ等の点発光する発光素子を用いて構成される発光表示 体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

発光表示体のなかには、例えば、図４に示すように、点発光するＬＥＤランプ １００を表示体基板１０１に挿入して配列配線したものが知られており、前方側 及び後方側が開口したケース１０２に収容され、傾斜した後端面を屋外の壁面等 に取り付けて使用されている。上記ＬＥＤランプ１００は、図５に示すように、 点発光するＬＥＤチップ１０３を透明樹脂１０４で封止したもので、先端を球面 状に成形することによって円形凸レンズの役目を果たすようにしてあり、ＬＥＤ チップ１０３の光を収束して指向特性を得るようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記した発光表示体では、各ＬＥＤチップ１０３の点灯による発熱や陽射を受 けるとケース１０２内の温度が上昇するようになる。この場合、ケース前方側が 開放されていることと、各ＬＥＤチップ１０３の円形凸レンズ状に成形された透 明樹脂１０４により全体としての表面積、即ち空気中への放熱面積が広くなるの で、温度上昇が緩和されている。しかし、ケース１０２の後端面を壁面等に取り 付けると、表示体基板１０１の裏面側と壁面との間には単に空洞が形成されるだ けとなり、各ＬＥＤチップ１０２の点灯時の発熱が表示体基板１０１の裏面側に 伝わったり、陽射しによってこの空洞部分の温度が上昇しても、空洞内部の空気 は外部空気との熱変換ができず、且つ、この空洞によりケース１０２後面への熱 伝導面積も小さくなるため、放熱作用が殆ど期待できないものとなっている。そ のため、ケース１０２の後方側の温度が次第に高められ、表示体基板１００に挿 着された各ＬＥＤチップ１０３の温度が上昇し、この影響により耐久性を低下さ せて信頼性を欠くようになるといった問題があった。

【０００４】 そのため、ケース１０２内の温度上昇を考慮すると、挿着するＬＥＤランプ１ ００の数を少なくしたり、通電量を小さくする等の対策が必要であり、これでは 、発光表示体自体の発光量が少なくなって暗い発光表示体にならざるを得なかっ た。

【０００５】 また、ＬＥＤチップ１０３を封止樹脂１０４でそれぞれ封止して各ＬＥＤラン プ１００を製造してから各ＬＥＤランプ１００を表示体基板１０１に挿着して発 光表示体を組立てているので、実質的な部品点数が多くなってコスト的にも高く 、組み立ても面倒であるといった問題もあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案の発光表示体は、多数のＬＥＤチップを表示 体基板に配設して封止し、その表面に各ＬＥＤチップに対応する凸状レンズ体を 設けてなる発光表示部をケース内に収容すると共に、該発光表示部の後面をゴム 弾性体層を介して外部空気中へ放熱するための突起を形成した放熱部に全面接合 一体としたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

上記構成の発光表示体では、表示体基板に配設された各ＬＥＤチップを一体で 封止し、各ＬＥＤチップに対応して凸状レンズ体を設けた発光表示部は、実質的 に部品点数を少なく構成でき、各ＬＥＤチップから発せられる光は、対応する凸 状レンズ体のレンズ効果によって狭視野角が鋭くなり実用視野位置において明る い発光となる。

【０００８】 さらに、このケースに収容した発光表示部の後面をゴム弾性体層を介して外部 空気中へ放熱させるための突起を設けた放熱部と全面接合一体とすることにより 、各ＬＥＤチップを点灯させたときの熱がゴム弾性体層を通して放熱部のそれぞ れの突起に効率良く伝わるようになり、そのため、発光表示部の後方側の実質的 な熱伝導のための断面積が大きくなってそれだけ熱伝導量が増大し、且つ、放熱 のための表面積が広げられるので、この突起の表面から外部空気中へ放熱量も多 くなって温度上昇が抑えられる。従って、表示体基板に配設するＬＥＤチップの 数を増加したり、電流値を高めて発熱量を多くしても充分な放熱性が得られるよ うになり、温度に対する信頼性の高められた発光表示体となる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

【００１０】 図１は本考案の一実施例に係る発光表示体の正面図、図２は図１のＸ−Ｘ線に 沿った同発光表示体の拡大部分断面図である。

【００１１】 この実施例の発光表示体は、円盤状の表示体基板１に点発光する多数のＬＥＤ チップ２をそれぞれ同心円状に配設して樹脂９にて樹脂封止し、各ＬＥＤチップ ２に対応してその前面側にそれぞれ凸レンズ体３を一体に接合して発光表示部Ａ を構成し、該発光表示部Ａを前方の開口したケース４に収容すると共に、該発光 表示部Ａの後面にゴム弾性体層１０を介して外部空気中への放熱のための突起１ １を多数突設させた放熱部１２を全面接合一体としたものである。

【００１２】 上記発光表示部Ａを構成する表示体基板１は、例えば、ガラスエポキシ樹脂や 紙フェノール等を基材とする銅張り積層板をエッチング加工する等の手段によっ て、表面に導電パターン５ａ（例えば、カソード側）を形成すると共に、裏面に 導電パターン５ｂ（例えば、アノード側）を形成したものであり、この裏面の導 電パターン５ｂをスルーホール６を介して各ＬＥＤチップ２に対応させて表面に 導出させている。そして、各ＬＥＤチップ２を導電パターン５ａにダイボンディ ングすると共にボンディングワイヤ７により表示体基板１の表面の導電パターン ５ｂと接続して点灯回路を構成している。

【００１３】 この表示体基板１の表面側には、弾性を有するシリコーンゴム等の透光性樹脂 ９により各ＬＥＤチップ２が封止され、且つ、各ＬＥＤチップ２に対応して略半 楕円形断面を有する釣鐘状凸レンズ体３がそれぞれ成形一体に設けられている。 このように、発光源であるＬＥＤチップ２を表示体基板１に分散して配置して透 光性樹脂９にて封止し、対応する凸レンズ体３を一体に成形するだけで簡単に効 率よく発光表示部Ａを形成できる。尚、凸レンズ体３の断面形状は、図示のよう な断面半楕円形に限定されるものではなく、複数のＬＥＤチップ２に対応するよ うな断面半楕円形の長尺棒状凸レンズ体等として上下方向や適当な方向の指向特 性が得られるようにするなど種々の設計変更可能なもので、また、場合によって は光拡散剤等を混入することもできる。

【００１４】 上記構成の発光表示部Ａを収容するケース４はポリカーボネート樹脂やノリル 樹脂等の合成樹脂成形品であり、前方上方がひさしの役目を果たすように飛び出 した筒状体であり、奥端に発光表示部Ａが収容されるようになっている。

【００１５】 ケース４に収容された発光表示部Ａの後面と放熱部１２とを接合一体とするゴ ム弾性体層１０は、例えば、上記表示体基板１に配設した各ＬＥＤチップ２を封 止したと同様のシリコーンゴム等が用いられ、特に熱伝導性の良好なものが好適 に使用される。

【００１６】 そして、上記ゴム弾性体層１０を介して発光表示部Ａの後面側に全面接合一体 となる放熱部１２は、上記ケース４と同様にポリカーボネート樹脂やノリル樹脂 等の合成樹脂成形品であり、例えば、屋外の壁面等に取り付けるための取付タッ プ１３ａが後端に形成されて上下左右の４ヶ所に設けられた取付スタッド１３と 、表示体基板１に配設された各ＬＥＤチップ２と対応して後方側に同心円で細長 く突出する多数の外部空気中への放熱のための突起１１とが成形一体となったも のである。上記下方の取付スタッド１３は短く形成されており、この発光表示体 自体を斜め下方を向いた状態で取り付けることができるようになっており、取り 付けた状態で各ＬＥＤチップ２の発する光が実用視野位置と合致するようになっ ている。このように、放熱部１２内に突起１１を多数突設させると各突起１１に よる放熱部１２内の熱伝導による熱を空間部分における外部放熱用の表面積が大 幅に増大し、その結果、空気の対流も充分に行われて各突起１１の表面からの放 熱作用が高められるようになる。

【００１７】 この場合、各突起１１の放熱用表面積の総和は、少なくとも表示体基板１の表 面積の５倍以上とするのが好ましい。尚、熱伝導率を高めるためには、熱伝導率 の高いフィラー等を混入させてから成形すればよく、例えば、本考案の発光表示 体を構成する表示体基板１、ゴム弾性体層１０、放熱部１２のそれぞれの熱伝導 率を、２×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃ 以上となるように構成すると、熱 伝導率と放熱性がより良好となり、効果的となる。

【００１８】 上記構成の発光表示体では、ゴム弾性体層１０を介してケース４に収容された 発光表示部Ａのき後面と放熱部１２とが全面接合一体となるので、発光表示部Ａ に配設された各ＬＥＤチップ２を点灯したときには、表示体基板１からゴム弾性 体層１０を通って放熱部１２へ効率よく多量の熱が伝わるようになり、しかも、 該放熱部１２の各突起１１により増大された表面から効率良く外部空気中に放熱 されるようになる。と同時に、前面側では、各ＬＥＤチップ２と対応して設けら れた凸レンズ体３の表面からも有効に放熱されるようになる。そのため、従来と 同数のＬＥＤチップ２を配設した発光表示体と比べて、放熱部１２内の各突起１ １の表面からの放熱作用が顕著となり発光表示体自体の温度上昇が抑えられるよ うになる。従って、この発光表示体自体の許容範内のでの温度上昇を考慮した場 合、熱源となる表示体基板１に配設されるＬＥＤチップ２の数量を増加させるこ とができ、また、各ＬＥＤチップ２に流す電流値を高めてそれぞれのＬＥＤチッ プ２の発光量を増大させるなどが可能となり、より明るい発光表示体を提供でき るようになる。

【００１９】 このような発光表示体は、例えば、縦横に多数個配置して各発光表示体で一つ のドットを構成するドットマトリックス状の発光表示体等を構成した上で、ＣＰ Ｕ等で構成されるコントローラ（図示せず）に一括して接続され、このプログラ ムによって点灯制御されて所望の文字、図形、記号等が点灯表示されるようにな る。このとき、各ＬＥＤチップ２から発せられる光は、凸レンズ体３によって上 下左右両方向に絞られて、視野角が狭められて実用視野位置での明るさが大幅に 増し、かつ一定した指向性が得られるようになる。また、ＬＥＤチップ２を配設 した表示体基板１を封止した樹脂９と凸レンズ体３とが弾性を有し透光性を持つ 樹脂製であるため、各ＬＥＤチップ２の発光による発熱や反り等による歪みや内 部応力を吸収して信頼性の高い発光表示体となる。さらに、発熱源であるＬＥＤ チップ２が表示体基板１全体に分散して配置されるため、発熱の偏りが少なくな り、かつ、上記したように、各ＬＥＤチップ２の発熱に対する放熱部１２による 放熱性も良好となるので、熱に対する信頼性のより向上した発光表示体を簡単に 構築できる。

【００２０】 ここで、上記実施例では円形状の表示体基板１を用いた発光表示体を示したが 、図３に示すように、矩形状のケース４′に矩形状の表示体基板１′にＬＥＤチ ップを多数配設してた発光表示部Ｂとし、該発光表示部Ｂの後面にゴム弾性体層 １０を介して、上下方向に一定間隔で突出する棒状突起１１′と壁面等への取り 付け用スタッド１３′とを設けた放熱部１２′を接合一体としてもよい。この場 合、取付状態で図に示すように、上下方向に形成された棒状突起１１′とするこ とにより、上下方向に自然対流する空気の流れと合致しその流れがスムーズとな り放熱性がより向上するようになり好ましい。

【００２１】 尚、放熱部に突設する突起の形状としては上記した各実施例に特に限定される ものでなく、両者を組み合わせたり、クサビ形状や角形形状等とするなど、様々 な形状として放熱面積を増大できればよいことはいうまでもなく、また、表示体 基板１に配設されるＬＥＤチップ２は同心円状に配置するものに限らず、ランダ ムに配置したり、縦横にマトリクス状に配設するなど種々の対応が可能である。

【００２２】 さらに、上記実施例では、発光表示部Ａ，Ｂを収容するケース４，４′と放熱 用の突起１１，１１′と取付用スタッド１３，１３′とを設けた放熱部１２，１ ２′とを別体としてゴム弾性体層１０を介してそれぞれ接合一体としているが、 ケースと放熱部とを一体成形品とし、ゴム弾性体層１０を介して放熱部に発光表 示部を接合一体として収容してもよいものである。

【００２３】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案の発光表示体では、ケースに収容した 発光表示部にゴム弾性体層を介して全面接合一体とした放熱部を形成することに より実質的な熱伝導のための断面積と放熱用の表面積が増大し、各ＬＥＤチップ を点灯させたときの発熱がゴム弾性体層を介して放熱部のそれぞれの突起に多量 に効率良く伝わってその表面より外部の空気中に効率良く放熱されて温度上昇が 低減される。従って、ＬＥＤチップの配設数を増加したり、電流値を高めて発熱 量を多くしても充分な放熱性が得られ、温度上昇に対する信頼性の高められた発 光表示体となる。また、発光表示部は、表示体基板に配設された各ＬＥＤチップ を一体で封止すると共に、各ＬＥＤチップに対応して凸状レンズ体を設けて構成 されるので、実質的に部品点数を少なく構成でき、各ＬＥＤチップから発せられ る光は、凸状レンズ体によって狭視野角で鋭く明るい発光となるといった効果を 奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る発光表示体の概略正面
図。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った発光表示体の概略拡大
断面図。

【図３】他の実施例に係る発光表示体を後方より見た一
部破断して示す概略断面図。

【図４】従来の発光表示体の概略縦断面図。

【図５】従来のＬＥＤランプの概略縦断面図。

【符号の説明】

１ 表示体基板 ２ ＬＥＤチップ ３ 凸レンズ体 ４ ケース １０ ゴム弾性体層 １１ 突起 １２ 放熱部

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】多数のＬＥＤチップを表示体基板に配設し
   て封止し、その表面に各ＬＥＤチップに対応する凸状レ
   ンズ体を設けてなる発光表示部をケース内に収容すると
   共に、該発光表示部の後面をゴム弾性体層を介して外部
   空気中へ放熱するための突起を形成した放熱部に全面接
   合一体としたことを特徴とする発光表示体。