JPH064600Y2 - 発光ユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、集合表示灯の構成単位である表示灯ユニット
に主に使用されるＬＥＤ式の発光ユニットに関する。

従来の技術 文字、図形等の電光表示手段の一つである集合表示灯
は、第２図に示されるように、長方形または正方形の枠
体１内に正面形状が正方形の表示灯ユニット２を複数
段、複数列に組み込むことにより構成されている。個々
の表示灯ユニット２は、第３図に示されるように、本体
21の正面側に発光ユニット22を嵌め込み、更にその正面
をレンズ23等で覆うのが通例となっている。

ここに使用される発光ユニット22は、第４図(a)、(b)に
詳示されるように、正面側に正方形の周壁221で囲まれ
た凹陥部222を有し、背面側に本体21に嵌合する脚部221
bおよび端子224を有している。凹陥部222の底面には、
複数の角型ＬＥＤチップ223が正方形に組み合わされて
敷きつめられている。個々の角型ＬＥＤチップ223は、
周壁221内の基板226に実装され、表面が透光性樹脂223a
で覆われている。本体21から端子224を介して角型ＬＥ
Ｄチップ223に所定の電圧が加えられると、角型ＬＥＤ
チップ223が発光し、表示灯ユニット２が点灯する。

考案が解決しようとする課題 このような発光ユニット22を有する表示灯ユニット２で
は、点灯時に発光ユニット22の周壁221内縁に沿って額
縁状に隈のような暗部が生じる。この額縁状暗部が生じ
るのは個々の角型ＬＥＤチップ223の表面に被覆されて
いる透光性樹脂223aに原因があると考えられる。

すなわち、透光性樹脂223aは、第４図(b)に示されるよ
うに、表面が平坦ではなく凸状に湾曲しており、周辺部
ほど大きい屈折率を示す。周辺部の屈折率が大きくて
も、凹陥部222の中心部分では夫々の角型ＬＥＤチップ2
23からの光が集まるので問題を生じないが、周辺部では
多くの光が外側に強く屈折して周壁221の内面にあた
り、周壁221の内面に沿った部分で外部への発光量が不
足し、額縁状暗部が生じると考えられるのである。

点灯時にこの額縁状暗部が生じると、当然のことながら
見映えが悪く、表示灯ユニット２乃至は集合表示灯の商
品価値を著しく低下させる。一方、額縁状暗部の原因
が、角型ＬＥＤチップ223の表面に被覆されている透光
性樹脂223aにあるならば、透光性樹脂223aを除去すると
か変形させることで額縁状暗部は解消される。しかし、
発光ユニット22は表示灯メーカが素子メーカから汎用の
角型ＬＥＤチップ223を購入することで製造されてお
り、また透光性樹脂223aも無意味に設けられているわけ
ではない。このうようなことを考慮すると、透光性樹脂
223aに手を加えることは現状では不可能であると言わざ
るを得ない。

本考案は、斯かる状況に鑑み、汎用のＬＥＤチップをそ
のまま使用して、しかも簡単な手段で額縁状暗部を確実
に解消できる発光ユニットを提供することを目的とす
る。

課題を解決するための手段 本考案ユニットは、四角形の周壁に囲まれた凹陥部の底
面に、表面が透光性樹脂で被覆された複数の角型ＬＥＤ
チップを敷きつめた発光ユニットにおいて、上記凹陥部
の底面全体を角型ＬＥＤチップの上から該角型ＬＥＤチ
ップに被覆されているのと同じ透光性樹脂で、周縁部が
上記周壁の内面に沿って滑らかに立ち上がるように被覆
する樹脂被覆層を備えている。

作用 角型ＬＥＤチップの上に被覆された樹脂被覆層は、角型
ＬＥＤチップの表面に被覆されている透光性樹脂と同じ
材料からなるので、角型ＬＥＤチップからの光は透光性
樹脂と樹脂被覆層との界面で殆ど屈折を生じない。そし
て、凹陥部の周辺部分においては樹脂被覆層が凹陥部の
周壁内面に沿って滑らかに立ち上がっているので、樹脂
被覆層の表面でむしろ中央側へ屈折し、額縁状暗部を発
生させない。

このような樹脂被覆層は、凹陥部内に樹脂を注入し凝固
させるだけで、表面張力の作用によって自然発生的に簡
単に形成される。

樹脂被覆層は又、額縁状暗部の解消だけでなく、凹陥部
の底面に敷きつめられている複数の角型ＬＥＤチップの
固定等にも寄与する。

実施例 以下に本考案ユニットを実施例について説明する。

第１図(a)、(b)は本考案の一実施例を示す発光ユニット
の正面図および一部破断側面図である。

発光ユニット22は、合成樹脂で一体形成された正方形の
周壁221を有している。周壁221の正面側にはフランジ部
221aが設けられ、背面側には脚部221bが設けられてい
る。フランジ部221aはレンズ枠231（第３図参照）が挿
入されるように両側が部分的に欠除されており、脚部22
1bは本体21（第３図参照）に挿入されて発光ユニット22
を本体21に固定する。周壁221の内面は開口部に向かっ
て外側に広がるテーパー面になっている。

周壁221内に形成される凹陥部222の底面は、周辺部を残
して正方形状に欠除され、ここに、90度ずつ向きを変え
て卍状に組み合わされた４個の角型ＬＥＤチップ223が
嵌合する構造となっている。個々の角型ＬＥＤチップ22
3は、表面が透光性樹脂223aで凸状に被覆された汎用素
子で、周壁221内に固定された基板226に実装されてい
る。基板226の背面に突設された端子224は、本体21（第
３図参照）に差し込まれ、本体21から角型ＬＥＤチップ
223への通電を保証する。

４個の角型ＬＥＤチップ223は、透光性樹脂223aの上か
ら樹脂被覆層225にてほぼ一定厚みで覆われており、樹
脂被覆層225の周縁は周壁221の内面に接している。樹脂
被覆層225の周縁近傍は、第１図(b)に示されるように周
壁221の内面に沿って立ち上がり、且つ表面が凹状に湾
曲する形状になっている。該樹脂被覆層225は、角型Ｌ
ＥＤチップ223の表面に被覆されている透光性樹脂223a
と同じ材質からなり、次の手順で形成される。先ず、周
壁221内に角型ＬＥＤチップ223、基板226等を組み込
む。次に、凹陥部222内に樹脂注入を行い、注入樹脂を
凝固させる。注入樹脂は表面張力によって周縁部が周壁
221の内面に沿った形状となり、そのまま凝固させれば
厚みの違いによる収縮量の相違も相乗して上述した第１
図(b)の如き形状に自然発生的に仕上がる。

樹脂被覆層225を形成する樹脂は、角型ＬＥＤチップ223
の表面に被覆されている透光性樹脂223aと完全同一であ
る必要はない。しかし、透光性樹脂223aと樹脂被覆層22
5との境界で顕著な屈折が生じない程度には、材質を揃
えておく必要がある。

樹脂被覆層225の厚みは、透光性、経済性を悪化させな
い範囲内で適宜決定される。

第１図の発光ユニット22は、第３図に示されるように、
脚部221bおよび端子224を本体21に差し込むことによ
り、機械的および電気的に本体21と結合される。発光ユ
ニット22の正面側には、レンズ23やフィルター等を嵌め
込んだレンズ枠231が嵌着される。このようにして組み
立てられた表示灯ユニット２は、更に、第２図に示され
るように、枠体１内に複数段、複数列に組み込まれて集
合表示灯とされる。

第１図の発光ユニット22において、本体21より角型ＬＥ
Ｄチップ223に電流を通じ、角型ＬＥＤチップ223を発光
させると、第１図(b)に示されるように、凹陥部222の中
央部では大きな屈折なく樹脂被覆層225の外へ発光が行
われる。周辺部では、樹脂被覆層225が周壁221の内面に
沿って立ち上がっているので、透光性樹脂223aおよび樹
脂被覆層225を外側に向かって進行した光が外側に屈折
することはなく、樹脂被覆層225の立ち上がり部表面で
むしろ内側に屈折する。その結果、凹陥部222全体がほ
ぼ均等に発光し、周辺部に額縁状暗部が生じるのが防止
される。

本考案者らは、多数の発光ユニット22の試作により、額
縁状暗部の解消効果を確認しており、その事実より解消
メカニズムを以上のように推定している。

また、樹脂被覆層225は、額縁状暗部の解消だけでな
く、角型ＬＥＤチップ223の固定やその正面側からチッ
プ間のすき間を通してチップ裏側にほこりや水滴が侵入
するのを防止するのにも効果的に寄与する。

第１図の発光ユニットは、４個の角型ＬＥＤチップを有
しているが、チップ数はユニットの規模に応じて適宜変
更されるものであり、４個に限定されるものではない。

考案の効果 本考案の発光ユニットは、樹脂被覆層により汎用の角型
ＬＥＤを使用したまま、額縁状暗部を確実に解消する。
しかも樹脂被覆層は形成が容易である。従ってコスト上
昇を殆ど伴うことなく表示灯の商品価値を著しく高め
る。また、樹脂被覆層は額縁状暗部の解消だけでなく、
防塵、防滴に寄与し、耐久面においても商品価値の大幅
向上を図る。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)および(b)は本考案の一実施例を示す発光ユニ
ットの正面図および一部破断側面図、第２図は集合表示
灯の正面図、第３図は表示灯ユニットの分解図、第４図
(a)、(b)は従来の発光ユニットの第１図(a)、(b)相当図で
ある。 22……発光ユニット、 221……周壁、 222……凹陥部、 223……角型ＬＥＤチップ、 223a……透光性樹脂、 225……樹脂被覆層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】四角形の周壁に囲まれた凹陥部の底面に、
   表面が透光性樹脂で被覆された複数の角型ＬＥＤチップ
   を敷きつめた発光ユニットにおいて、上記凹陥部の底面
   全体を角型ＬＥＤチップの上から該角型ＬＥＤチップに
   被覆されているのと同じ透光性樹脂で、周縁部が上記周
   壁の内面に沿って滑らかに立ち上がるように被覆する樹
   脂被覆層を備えていることを特徴とする発光ユニット。