JP2004235652A - 発光ダイオード坦体 - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオードと発光ダイオード坦体とのコントラストを良好にして、それと同時に周囲環境の影響及び機械的な影響から保護することができるＬＥＤディスプレイ、特に、大型ディスプレイを提供すること。
【解決手段】発光ダイオード坦体の裏面上に多数の発光ダイオードが取り付けられている。作動中、発光ダイオードは、発光ダイオード坦体の孔を通って放射する。発光ダイオード坦体の前面上には、箔板が設けられており、この箔板により、発光ダイオードから放射されたビームが透過し、発光ダイオード坦体を周囲環境から保護する。
【選択図】図２

Description

本発明は、多数の発光ダイオードを有する発光ダイオード坦体に関する。

大型ディスプレイの製造のために、例えば、基板のような発光ダイオード坦体に発光ダイオードが装着されている。従来技術では、基板は、２面に装着されており、即ち、前面上には発光ダイオードが設けられており、裏面上には、プラグコネクタが、部分的に他の電子構成部品とも接続されて設けられている。発光ダイオードは、発光ダイオード坦体の前面上に設けられているので、機械的な負荷及び周囲環境の影響に対して保護されており、特に、屋外用途時に保護されている。雨及び空気中の湿気に対しての保護は、発光ダイオードを、例えば、シリコン材料を鋳込み成形したり、又は、ガラス又はプラスチック製の光透過性の壁部を持った密閉ケーシング内にディスプレイを組み込むことによって達成される。発光ダイオードの機械的な保護は、ホールマスクを取り付けることによって達成することができる。

このやり方では、大型ディスプレイの発光ダイオードの保護を、外部環境の影響から比較的大きなコストをかけてしか実施できないという問題点がある。更に、前面上に取り付けられた発光ダイオードが、そのケーシング、はんだ付け個所及び他の部分で、外部から入射した光を反射し、その結果、発光ダイオードと、基板の、放射しない部分は比較的僅かである。発光ダイオードの鋳込み成形は、更にかなり高い材料コストを必要とし、ホールマスクは、単に機械的な保護を果たすが、発光ダイオードを湿気から遮断することはできない。

前述の従来技術に基づいて、本発明の課題は、発光ダイオードと発光ダイオード坦体とのコントラストを良好にして、それと同時に周囲環境の影響及び機械的な影響から保護することができるＬＥＤディスプレイ、特に、大型ディスプレイを提供することにある。

この課題は、本発明によると、発光ダイオード坦体は、多数の孔を有しており、発光ダイオード坦体の裏面上には、多数の発光ダイオードが設けられており、当該発光ダイオードを設ける際に、当該発光ダイオードは、孔内に突入されていて、発光ダイオードは、発光ダイオード坦体を孔を通して発光ダイオード坦体の前面の方に放射することができるように構成されていることにより解決される。

本発明の発光ダイオード坦体では、殊に、大型ディスプレイを達成するために、発光ダイオードは、発光ダイオード坦体の裏面上に設けられている。発光ダイオード坦体は、多数の孔を有しており、この孔の中に、発光ダイオードが突入されており、この孔を通って、発光ダイオードは、発光ダイオード坦体からビームを放射することができる。

発光ダイオード坦体の有利な実施例は、従属請求項２〜９に記載されている。

発光ダイオード坦体の有利な変形実施例では、孔は、反射表面を有しており、その結果、孔の側壁が反射器として作用し、発光ダイオードから放射されたビームの、直接、孔を通って放射されない部分は、孔の側壁で１回又は複数回反射された後、発光ダイオード坦体の前面の方に向かって放射される。

本発明特に有利な変形実施例では、孔は前面の方に向かって拡張している。そうすることによって、発光ダイオード坦体の孔を通るビームが、側壁で反射せずに放射し易くなる。

その際、側壁を前面に向かって円錐状に拡張すると、特に有利である。しかし、側壁で反射するにせよ、反射しないにせよ、孔を通って出来る限り損失なしに放射するように、他の有利な幾何形状を採用してもよく、例えば、発光ダイオード坦体の前面から見て、前面に向かって拡張した孔の側壁を凸状に形成してもよい。

本発明の発光ダイオード坦体の有利な変形実施例では、発光ダイオード坦体の前面上に、発光ダイオードから放射されたビームが透過する箔板を設けてもよい。この箔板は、発光ダイオード坦体を保護する役割を果たす。発光ダイオードは、発光ダイオード坦体の前面から箔板を設けた後、湿気、例えば、復水及び雨滴から保護される。更に、箔板によって、外部物体及び塵埃から保護される。発光ダイオードは、発光ダイオード坦体の裏面上に設けられているので、箔板は、前面の平坦な表面上に設けることができる。これは、発光ダイオードが前面に設けられているので、発光ダイオードを周囲環境の影響から保護するのに極めて大きなコストが掛かっていた従来技術の発光ダイオード坦体に較べて顕著な利点である。

本発明の別の有利な実施例では、発光ダイオード坦体の前面上にレンズアレイが、各孔の上側に、レンズアレイのレンズが位置しているように設けられている。レンズアレイは、保護箔板の部分であるか、又は、箔板に対して付加的に、又は、箔板の代わりに設けてもよい。

特に有利な実施例では、レンズアレイは、各々所望の放射特性に応じて交換可能に設けられている。従って、一度取り付けられたディスプレイは、レンズアレイを簡単に交換することによって種々の適用領域内で使用することができる。

別の有利な変形実施例では、発光ダイオード坦体の前面がビーム吸収するように構成されている。これは、可視光では、例えば、黒色の塗装によって、又は、予め黒色の材料を発光ダイオード坦体用に入手しておくとよい。

特に有利な変形実施例では、発光ダイオード坦体は、発光ダイオード坦体と発光ダイオードとの所望のコントラストを、コーティング、又は、任意の色に着色することによって設けられる。

発光ダイオード坦体の別の利点、有利な構成及び実施例について、以下、図１及び図２の実施例を用いて詳細に説明する。

図１に、発光ダイオード坦体１の実施例１が示されている。発光ダイオード坦体１の裏面３には、多数の孔２内に突入されている多数の発光ダイオード９が取り付けられている。作動中、発光ダイオード９は、発光ダイオード坦体１の孔２を通してビーム放射する。

発光ダイオード９は、発光ダイオード坦体１の裏面３に取り付けられており、発光ダイオード坦体１上の導体路と、例えば、はんだ付けを用いて導電接続されている。そうすることによって、発光ダイオード坦体の前面に対して突出していて、作動中、発光ダイオードと発光ダイオード坦体とのコントラストを劣化させるような、発光ダイオードの反射部分はなくなる。

孔２の側壁５は、反射表面を有している。こうすることによって、発光ダイオード坦体１から放射されるビームの出力結合度を高めることができる。つまり、発光ダイオード９から放射されたビームは、孔２を通って直接放射されずに、１回又は複数回、孔２の側壁５で反射した後、発光ダイオード坦体１の前面４に出射されるからである。

側壁５は、この実施例では、孔２が発光ダイオード坦体１の前面４に向かって拡張されているように構成されており、その結果、発光ダイオード坦体１の前面４に向かうビームの反射、従って、孔２を通るビームの放射が容易になる。孔２の拡張部は、円錐状に形成されているが、他の有利な幾何形状を使ってもよい。

発光ダイオード坦体１の前面４は、この実施例では、黒色に着色されており、その結果、ビームが吸収される。それにより、発光ダイオードの作動中、発光ダイオードと発光ダイオード坦体１とが高いコントラストとなる。

他の所望のコントラストを達成するために、発光ダイオード坦体の前面は、黒色の代わりに、他の任意の色にしてもよい。

図２に、本発明の発光ダイオード坦体１の断面略図が示されており、図１の実施例１の発光ダイオード坦体との主要な相違点は、発光ダイオード坦体の前面上に、発光ダイオードから放射されたビームを透過する箔板１０がコーティングされている。所定の効果を達成するために、箔板は、単に部分的にビーム透過性、偏光性又はフォーカシングするようにしてもよい（例えば、フレネル光学系として構成されている）。箔板は、主として発光ダイオード坦体を保護する役目を果たす。発光ダイオードは、発光ダイオード坦体の前面に突出していないので、箔板を平坦な前面上に平面状にコーティングするのが非常に容易に可能である。

箔板に対して付加的に、レンズアレイ１１が発光ダイオード坦体の前面上に設けられており、その際、各々１つの孔２の上側に、レンズアレイ１１のレンズ１２が設けられている。レンズアレイは、保護箔板の一部分にしてもよく、又は、箔板の代わりに取り付けてもよい。

本発明は、当然、具体的に説明した実施例に限定されるものではなく、本発明の原理的な要件を有している装置全てに及ぶ。殊に、発光ダイオード坦体に種々の幾何形状を使うことができる。本発明の発光ダイオード坦体は、発光ダイオードを簡単に周囲環境からの影響に対して保護する必要があって、発光ダイオードと非活性の坦体との間に高いコントラストを達成する必要がある装置全てに設けることができる。本発明は、新規な各要件並びに各要件の組み合わせを含んでおり、殊に、各要件の組み合わせは、この組み合わせが明示的に請求項に記載されていないとしても、何れも請求項に含まれている。

本発明の発光ダイオード坦体の斜視略図。

本発明の発光ダイオード坦体の断面略図。

符号の説明

１ 発光ダイオード坦体
２ 孔
３ 裏面
４ 前面
５ 側壁
９ 発光ダイオード

Claims (9)

1. 多数の発光ダイオード（９）を有する発光ダイオード坦体において、
   発光ダイオード坦体（１）は、多数の孔（２）を有しており、前記発光ダイオード坦体（１）の裏面（３）上には、多数の発光ダイオード（９）が設けられており、当該発光ダイオード（９）を設ける際に、当該発光ダイオード（９）は、前記孔（２）内に突入されていて、前記発光ダイオード（９）は、前記発光ダイオード坦体（１）を前記孔を通して前記発光ダイオード坦体の前面（４）の方に放射することができるように構成されていることを特徴とする発光ダイオード坦体。
2. 孔の側壁（５）は、反射表面を有している請求項１記載の発光ダイオード坦体。
3. 孔（２）は、発光ダイオード坦体（１）の前面（４）に向かって拡張されている請求項１又は２記載の発光ダイオード坦体。
4. 孔（２）は、発光ダイオード坦体（１）の前面（４）に向かって拡張されている請求項１又は２記載の発光ダイオード坦体。
5. 発光ダイオード坦体（１）の前面（４）に、前記発光ダイオードから放射されたビームに対して透過性の箔板（１０）が設けられている請求項１から４迄の何れか１記載の発光ダイオード坦体。
6. 各々孔の上側にレンズアレイ（１１）のレンズ（１２）が設けられているように、当該レンズアレイ（１１）が発光ダイオード坦体（１）の前面（４）に設けられている請求項１から５迄の何れか１記載の発光ダイオード坦体。
7. レンズアレイ（１１）は、所望の放射特性に応じて交換可能に設けられている請求項６記載の発光ダイオード坦体。
8. 発光ダイオード坦体（１）は、前面（４）がビームを吸収するように構成されている請求項１から７迄の何れか１記載の発光ダイオード坦体。
9. 発光ダイオード坦体（１）は、前面（４）が黒色に着色されているか、又は、所望のコントラストを調整するために別の色で着色されている請求項１から８迄の何れか１記載の発光ダイオード坦体。

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