JPH1097196A - 表示素子及び表示装置 - Google Patents

表示素子及び表示装置

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JPH1097196A
JPH1097196A JP26771496A JP26771496A JPH1097196A JP H1097196 A JPH1097196 A JP H1097196A JP 26771496 A JP26771496 A JP 26771496A JP 26771496 A JP26771496 A JP 26771496A JP H1097196 A JPH1097196 A JP H1097196A
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JP
Japan
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heat
display
display element
display device
display cell
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JP26771496A
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Koji Kanbayashi
宏次 神林
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示素子内の温度上昇を抑制することができ
ると共に、そのような表示素子からなる表示装置を提供
する。 【解決手段】 表示セル1に表示セル1内の熱を吸熱す
る吸熱板11と、この吸熱板11の熱を表示セル1の外
部に伝導する熱伝導管14を設け、表示セル1内の温度
上昇を抑制する。また、表示装置ユニットに放熱板35
を設け、表示セル1を表示装置ユニットに取り付けた
際、表示セル1の熱伝導管14が放熱板35と接触され
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の発光素子に
よって構成される表示素子、及びその表示素子からなる
表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から広告や電光ニュース等として発
光ダイオード(Light Emitting Diode)を利用した表示
装置が知られているが、このような表示装置においては
青色(B)の発光ダイオード(以下、「LED」と示
す)の輝度が他の例えば赤色(R)や緑色(G)のLE
Dと比較して十分でなく、フルカラーの画像を表示する
ことができなかった。このため、LEDによって構成さ
れる殆どの表示装置は、発光輝度の明るい赤色LEDや
緑色LEDを用いて単に文字などを表示するものとされ
ていた。
【0003】ところが、近年、赤色LEDや緑色LED
と比較した場合でも十分な発光輝度とされる青色LED
が開発されたことにともない、LEDによってフルカラ
ーの画像を表示する表示装置が可能となり、その開発が
盛んに行われている。
【0004】図8は、上記したようなLEDによって構
成される表示素子の一例を示したものであり、(a)に
は表示素子の正面図、(b)には側面図、(c)には背
面図が示されている。この図(a)において、表示素子
100の前面には、3個の赤色LED102R、16個
の緑色LED102G、4個の青色LED102Bが例
えば図に示すように配列されて1画素が構成されてい
る。また、これらのLED102と筐体101の間は、
例えば黒色の樹脂103が充填されており、防水処理が
施されている。
【0005】また、同図(b)に示すように筐体101
の前面上部には、LED102に直射日光が射たるのを
防止するためにルーバー104が形成されている。ま
た、筐体101の内部には、破線で示すようなマウント
基板105が固定されている。マウント基板105は、
個々のLED102のリード端子106がマウントされ
ていると共に、リード線107が接続されている。
【0006】リード線107は、例えば電源ラインやグ
ランドライン、制御ラインとされ、同図(c)に示すよ
うに筐体101の背面部に設けられているリード引出し
孔110から筐体101の外部に引き出されている。ま
た、その先端部にはコネクタ108が設けられており、
当該表示素子100が図示しない表示装置ユニットに取
り付けられた際、表示装置ユニットに設けられている回
路基板と接続される。つまり、このような表示素子10
0はネジ109によって表示装置ユニットに多数取り付
けられて、フルカラーの画像を表示する表示装置が構成
されることになる。また、このような表示素子100の
背面には、筐体101内の熱を外部に放熱するための通
気孔111が設けられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな表示素子100を構成するLED102は、温度が
上昇するに伴ってその発光輝度が低下したり、限界温度
(約70度)に達すると熱によって破壊されてしまうこ
とがある。このため、表示素子100には筐体101の
前面上部にルーバー104を設けてLED102に直射
日光が射たるのを防止したり、筐体101の背面に通気
孔110を設けて筐体101内の熱を外部に放熱するよ
うな構造とされている。
【0008】しかしながら、表示素子100の通気孔1
11は構造的にあまり大きく開けることができないた
め、筐体101内の熱を十分に放熱することができなか
った。すなわち、このような構造とされる表示素子10
0は周囲温度の影響を受け易いという欠点があった。
【0009】このため、このような表示素子100によ
って構成された表示装置を例えば屋外に設置する場合
は、表示装置の設置の向きや夏場の最高気温などを十分
に考慮しなければ、周囲の温度によって表示素子100
の筐体101内の温度が上昇し、表示素子100を構成
するLED102の発光輝度が低下したり、場合によっ
ては破壊されてしまう恐れがあった。
【0010】また、近年、表示素子100は、より高輝
度なものが求められているが、表示素子100を構成す
るLED102は一般的に発光効率が悪いため、その発
光輝度を向上させるために電流量を増加させた場合は、
その電流量に比例した熱を発生する。このため、表示素
子100の発光輝度を必要以上に向上させることができ
ないという欠点もあった。特に、表示素子100のLE
D102が全て点灯状態となる例えばホワイトピークの
ような画像を長時間にわたって表示することは困難であ
った。
【0011】本発明はこのような問題点を鑑みてなされ
たものであり、表示素子内の温度上昇を抑制すると共
に、そのような表示素子からなる表示装置を提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の表示素子は、表示素子内の熱を吸熱する吸
熱手段と、この吸熱手段で吸熱された熱を表示素子の外
部に放熱させるための熱伝導手段とを備えるようにし
た。また、本発明の表示装置は、表示素子に表示素子内
の熱を吸熱する吸熱板と、この吸熱板で吸熱された熱を
伝導する熱伝導管とを備えると共に、表示装置ユニット
に熱伝導管によって伝導された熱を放熱するための放熱
板を備え、表示素子が表示装置ユニットに取り付けられ
た際、熱伝導管と放熱板が接触するように構成すること
とした。
【0013】本発明の表示素子によれば、表示素子内の
熱を吸熱する吸熱手段と、この吸熱手段の熱を放熱させ
る熱伝導手段を設けるようにしているため、表示素子の
内部温度の上昇を抑制することができる。また本発明の
表示装置は、表示素子の熱伝導管によって伝導される熱
を表示装置ユニットの放熱板によって放熱するようにし
ているため、表示装置を構成する表示素子内の熱を効率
よく外部に放熱することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態とされる表示素子の外観図の一例を示したものであ
る。この図において、表示セル1は複数の画素(例えば
8画素)が構成されている表示素子とされており、この
ような表示セル1が後述する表示装置ユニットに多数取
り付けられることによって、フルカラーの画像を表示す
る表示装置が構成される。
【0015】この表示セル1の前面には、LED3が所
定の配列で並べられて8画素が構成されており、これら
のLED3と筐体2の間は、例えば黒色の樹脂4が充填
されて防水加工が施されている。また、筐体2にはLE
D3に直射日光が射たるのを防止するためにルーバー5
が形成されている。
【0016】図2は、図1に示した表示セル1の構造を
示したものであり、(a)は表示セル1の正面図、
(b)はその側面図とされる。この図(a)において、
表示セル1の前面には、各画素毎に例えば5個の赤色L
ED3Rと、2個の緑色LED3Gと青色のLED3B
が図に示すように配列されている。なお、この図に示す
各画素を構成するLED3の配列及び数量は、あくまで
も一例であり、要求される画素の明るさやLED3の発
光輝度によって任意に設定されるものである。
【0017】同図(b)に示すように表示セル1の内部
には、マウント基板10と制御基板12が設けられてお
り、マウント基板10にはLED3のリード端子13が
マウントされていると共に、吸熱板11が取り付けられ
ている。吸熱板11は筐体2内の熱を吸収する吸熱板で
あり、後述するLED3で発生する熱を効率よく吸熱す
るようにされる。制御基板12はマウント基板10に設
けられているLED3の輝度調整や輝度補正を行う制御
回路とされ、例えばPWM変調回路などが構成されてい
る。熱伝導管14は筒状の例えば銅などの熱伝導率が高
い金属によって構成されており、この図では示されてい
ないが一端が吸熱板11と接するように配設されてい
る。ソケット15は制御基板12の背面に設けられてお
り、このソケット15の背面から熱伝導管14と複数の
ピン16が引き出されている。
【0018】ここで、上記したような表示セル1に設け
られているマウント基板10の構造の一例を図3に示
す。この図に示すマウント基板10には、例えば銅やア
ルミなどの熱伝導率が高い金属からなる吸熱板11が設
けられており、吸熱板11が取り付けられていない基板
部分には、LED3がマウントされるスルーホール21
と制御基板12を接続するためのワイヤなどがマウント
されるスルーホール22が設けられている。また、図示
していないがマウント基板10のパターンを形成してい
る銅箔は、LED3で発生する熱が効率よく吸熱板11
に伝わるように可能な限り大きく形成されている。
【0019】次に、図4を参照しながら表示セル1の構
造と表示セル1の内部から放熱される熱の様子について
説明する。この図(a)は、表示セル1を背面から見た
斜視図、(b)は(a)に示す表示セル1のA−A’の
断面図を示したものである。なお、これらの図では、表
示セル1の筐体2は省略されているものとする。
【0020】この図(a)に示すようにマウント基板1
0と制御基板12は、ワイヤ31などによって電気的に
接続されている。また、制御基板12の背面に設けられ
ているソケット15は、表示セル1の筐体2(図2参
照)から露出されるため、表示セル1を屋外で使用した
場合でも、表示セル1の内部に水などが入り込まないよ
うに、制御基板12にはソケット15を取り囲むように
防水パッキン32が設けられている。また、ソケット1
5には表示セル1内の熱を放出する通気孔33が設けら
れていると共に、ソケット15のほぼ中央を貫通するよ
うに熱伝導管14が配設されている。
【0021】従って、このような構造とされる表示セル
1においては、同図(b)に示すように表示セル1内の
熱、特にLED3から発生した熱がマウント基板10の
銅箔を伝わって吸熱板11で吸熱され、この吸熱された
熱が熱伝導管14を伝わって、表示セル1の外部に放熱
されることになる。
【0022】また、この時、熱伝導管14の吸熱板11
と接していない他端には嵌合部34として凹部を形成す
ると共に、この嵌合部34と嵌合される被嵌合部36が
設けられた放熱板35を例えば当該表示セル1が取り付
けられる表示装置ユニットに設けるようにすると、熱伝
導管14に伝わった熱を放熱板35から表示セル1の外
部に素早く放熱することができるため、表示素子1内の
温度上昇を抑制することができる。
【0023】なお、表示セル1のLED3から生じる熱
の約7割は、LED3のリード端子13から放熱される
ため、LED3のリード端子13をある程度長くしてお
くと(例えば10mm程度)、LED3で発生する熱を
効率よく吸熱板11で吸熱することができる。
【0024】次に、図5は本発明の第2の実施の形態と
される表示セルの構造を示したものであり、この図を参
照しながら第2の実施の形態とされる表示セルからの放
熱の様子について説明する。この図(a)は第2の実施
の形態とされる表示セル40の背面から見た斜視図、
(b)は(a)に示す表示セル40のA−A’の断面図
を示したものである。なお、図4と同一部品には同一番
号を付して説明は省略する。
【0025】この図(a)に示すように表示セル40
は、図4(a)に示した表示セル1とほぼ同一の構成と
されているが、この場合は図5(b)に示すように表示
セル40内に位置する熱伝導管14部分に空気孔41を
設けるようにしている。従って、表示セル40が取り付
けられる表示装置ユニットから熱伝導管14を利用して
表示セル40の内部に冷風を供給すると、表示セル40
内の熱をソケット15の通気孔33を介して外部に素早
く放熱することができるため、表示セル40内の温度上
昇を抑制することができる。
【0026】また、上記したような表示セルにおいて
は、吸熱板によって表示セル内の熱を吸熱する場合につ
いて説明したが、例えば表示セルの内部に液体を注入し
て、表示セル内の熱を吸熱することも可能であり、この
場合も表示セル内の温度上昇を抑制することができる。
【0027】次に、図6は表示セルと表示装置ユニット
によって構成される表示装置の一例を示したものであ
る。なお、この図に示す表示セル50は、表示セル1と
LED3の配列及び数量が異なっているだけで他の構造
は同一とされている。この図において、表示装置ユニッ
ト51は複数の表示セル50を取り付け可能とされてお
り、この表示装置ユニット51のフロントパネル52に
は表示セル50を取り付けるための開口部53が設けら
れている。
【0028】表示装置ユニット51の内部には回路基板
55と放熱板35が設けられている。回路基板55は、
表示装置ユニット51に取り付けられる表示セル50の
全体を制御する制御回路が構成されていると共に、開口
部53と対応する基板上には表示セル50のピン16と
接続されるコネクタ56が設けられている。放熱板35
は表示セル50の熱伝導管14を伝わってきた熱を放熱
するようにされており、この放熱板35の開口部53と
対応する位置には、表示セル50のつ嵌合部34と嵌合
される被嵌合部36が例えば板バネ等によってが形成さ
れている。つまり、このような表示装置ユニット51
は、表示セル50の着脱を容易に行うことができるよう
な構造とされている。
【0029】また、表示装置ユニット51のリアパネル
54には、例えば底面にスリット57が設けられている
と共に、放熱板35から放熱される熱を外部に排出する
空調ファン58が設けられており、放熱板35を一様に
冷却して熱勾配が発生しないようにされている。なお、
リアパネル54の全体にスリットを設けるようにしても
よい。
【0030】ここで、本出願人は、図6に示したような
表示素子とされる表示セル50と表示装置ユニット51
から表示装置と、図8に示すような従来の表示素子10
0からなる表示装置とを実際に屋外に設置して、表示素
子内の温度を測定した測定結果を図7に示す。なお、こ
の時の表示素子に設けられているLEDは全て点灯状態
とした。
【0031】この測定結果から表示装置の周囲温度が上
昇するにともない、表示セル50及び表示素子100内
の温度は上昇するが、従来の表示素子100内の温度は
短時間でLEDの限界温度とされる70度前後まで達す
るのに比べて、本実施の形態である表示セル50内の温
度上昇は遅く、最大でも55度前後であることが解っ
た。また、表示セル50内の温度と放熱板の温度は、ほ
ぼ等しくなっているため、表示セル50内の熱が効率よ
く放熱板35から放熱されていることが解った。
【0032】このように本実施の形態である表示装置に
おいては、表示装置ユニット内に放熱板を設け、この放
熱板によって表示素子内の熱を放熱するするようにして
いるため、設置条件や気象条件を考慮することなく表示
装置を屋外に設置することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示素子
は、表示素子内の熱を吸熱する吸熱手段と、この吸熱手
段で吸熱された熱を放熱させる熱伝導手段を設けるよう
にしているため、表示素子内の温度上昇を抑制すること
ができる。従って、このような表示素子によって表示装
置を構成すれば、設置条件や気象条件等を考慮すること
なく、表示装置を屋外に設置することができると共に、
その発光輝度を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である表示セルの外
観図の一例である。
【図2】本発明の第1の実施の形態である表示セルの正
面図及び側面図の一例である。
【図3】吸熱板が設けられたマウント基板の構造を示し
た図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態である表示セルの背
面から見た斜視図及び断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態である表示セルの背
面から見た斜視図及び断面図である。
【図6】表示セルと表示装置ユニットから構成される表
示装置を示した図である。
【図7】本発明の表示素子からなる表示装置と従来の表
示素子からなると表示装置を屋外に設置した場合の温度
の変化を測定した測定結果を示した図である。
【図8】従来の表示素子の構造の一例を示した図であ
る。
【符号の説明】
1 40 50 表示セル、2 筐体、3 LED、4
樹脂、5 ルーバー、10 マウント基板、11 吸
熱板、12 制御基板、13 リード端子、14 熱伝
導管、15 ソケット、16 ピン、21 22 スル
ーホール、31ワイヤ、32 防水パッキン、33、通
風孔、34 嵌合部、35 放熱板、36 被嵌合部、
41 空気孔、51 表示装置ユニット、52 フロン
トパネル、53 開口部、54 リアパネル、55 回
路基板、56 コネクタ、57スリット、58 空調フ
ァン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の配列で並べられた複数の発光素子
    によって構成される表示素子において、 該表示素子内の熱を吸熱する吸熱手段と、 該吸熱手段で吸熱された熱を前記表示素子の外部に放熱
    させるための熱伝導手段と、 を備えていることを特徴とする表示素子。
  2. 【請求項2】 前記発光素子のリード端子は、ある程度
    長くされていることを特徴とする請求項1に記載の表示
    素子。
  3. 【請求項3】 前記吸熱手段は熱伝導率の高い金属から
    なる吸熱板とされることを特徴とする請求項1に記載の
    表示素子。
  4. 【請求項4】 前記吸熱手段は液体とされることを特徴
    とする請求項1に記載の表示素子。
  5. 【請求項5】 前記熱伝導手段は、前記吸熱手段で吸熱
    された熱を前記表示素子の外部に伝導して放熱すること
    を特徴とする請求項1に記載の表示素子。
  6. 【請求項6】 前記熱伝導手段は、前記吸熱手段に対し
    て冷風を供給し、前記吸熱手段で吸熱された熱を外部に
    放熱することを特徴とする請求項1に記載の表示素子。
  7. 【請求項7】 所定の配列で並べられた複数の発光素子
    によって構成される表示素子と、該表示素子が取り付け
    られる表示素子ユニットからなる表示装置において、 前記表示素子は、表示素子内の熱を吸熱する吸熱板と、
    該吸熱板で吸熱された熱を伝導する熱伝導管とを備えて
    いると共に、 前記表示装置ユニットは、前記熱伝導管によって伝導さ
    れた熱を放熱するための放熱板を備え、 前記表示素子が前記表示装置ユニットに取り付けられた
    際、前記熱伝導管と前記放熱板が接触されるように構成
    したことを特徴とする表示装置。
JP26771496A 1996-09-19 1996-09-19 表示素子及び表示装置 Withdrawn JPH1097196A (ja)

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Cited By (5)

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