JP2005136139A

JP2005136139A - Ｌｅｄユニット

Info

Publication number: JP2005136139A
Application number: JP2003370129A
Authority: JP
Inventors: Masami Kitano; 昌美北野
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: JP4534463B2

Abstract

【課題】
電磁波シールド部材を有するＬＥＤユニットの組立て後において、操作性良く電磁波シールド部材の脱着を行うことは困難であった。
【解決手段】
ＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板と、ＬＥＤを駆動するための駆動基板が電気的に接続されたＬＥＤユニットに関し、特に、ＬＥＤユニットは、ＬＥＤ基板と駆動基板との間に、絶縁部材により被覆された板状の電磁波シールド部材を有し、電磁波シールド部材は、ＬＥＤユニットに対して脱着可能であることを特徴とする。これにより、電磁波シールド部材をＬＥＤ基板と駆動基板の間に固定されることなく、着脱可能なＬＥＤユニットとすることができる。ＬＥＤユニットはＬＥＤユニットの使用環境等によって任意に電磁波シールド部材の要不要に応じて随時着脱することが可能となるので、汎用性が向上する。
【選択図】図３

Description

本件発明は、ＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板と、ＬＥＤを駆動するための駆動基板が電気的に接続されたＬＥＤユニットに関係し、特に電磁波による悪影響を軽減することができるＬＥＤユニットに関する。

例えば、フルカラーＬＥＤユニットは、光の３原色である赤色、青色、緑色（以下、「ＲＧＢ」ともいう）の各色ＬＥＤを搭載した画素を多数配置したドットマトリックスから構成されるものが一般的である。こういったＬＥＤユニットは、ＬＥＤの表示部と各ＬＥＤの点灯制御のための回路部とを組み合わせたもので、ＬＥＤ基板と、その裏面に配置した駆動基板から構成される。ＬＥＤ基板はＲＧＢのＬＥＤの組み合わせを一つの画素としてこの画素を例えばマトリックス状に配列し、ＬＥＤのリード線が背面側に突出した状態で保持したものである。

そして、ＬＥＤ基板の背面にはフレームに取り付けるためのボスを備えると共に、駆動基板の配線パターンと導通接続するための連結部材を設けている。駆動基板はＬＥＤの駆動及び点灯制御のためのＩＣやトランジスタ及び電源コネクタ等の回路部品を搭載したものである。そして、電源コネクタに接続された配線パターンを基板に形成し、連結ピンなどからなる連結部材をこの配線パターンに導通させてこれらのＬＥＤ基板と駆動基板とを一体化している。

ここで、ＬＥＤのオン、オフ制御にともなう回路部品や電源コネクタからの配線パターン全体から発生するスイッチングノイズ等の電磁波による悪影響を軽減させるために、種々の手段が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００１−１７７１５４号公報特開２００１−２４２７９５号公報

ＬＥＤユニットから発生する電磁波は、周辺の電子機器等へノイズとして悪影響を与えるだけではなく、ＬＥＤユニット本体内において相互にノイズとして悪影響を与えることが判明しており、これまでに様々な対応策が検討されてきた。しかし、従来のものは、ＬＥＤユニットを作成組立てする以前の作製段階で電磁波をシールドする部材（以下、「電磁波シールド部材」という）を組み込むものであり、一度ＬＥＤユニットを組立てた後はその着脱はＬＥＤユニットが設置された状態のままでは不可能であった。一般に、大型ＬＥＤディスプレイは複数のＬＥＤユニットを隣接させて配置することにより構成されるが、仮に、複数のＬＥＤユニットを隣接して配置し１つのＬＥＤディスプレイとした後に電磁波シールド部材を着脱する必要が発生した場合には、そのＬＥＤディスプレイを各ＬＥＤユニット単位にまで分解した上で、さらにＬＥＤ基板、駆動基板等個々の部位に分解する必要があり大変な時間と労力とコストを要するものであった。

しかし、一方でＬＥＤディスプレイは組立ての形態や形状、さらには設置される場所や環境等によって電磁波シールド部材の要不要、さらには必要とされる電磁波シールド効果の強弱が異なるものであり同じディスプレイのなかにおいても、各ユニットの配置場所と周辺環境とのマッチング等によりＬＥＤユニットブロックごとに電磁波遮蔽の必要状況は異なってくる。

本発明はこういった事情に鑑みて為されたものであり、例えば複数のＬＥＤユニットから１つのＬＥＤディスプレイとして組み立てた後においても操作性良く電磁波シールド部材の脱着が行えるだけでなく、同一のＬＥＤディスプレイ内の異なるＬＥＤユニットにおいても電磁波シールド部材の脱着を実施でき、さらにはそのシールド効果の強弱等も電磁波シールド部材を構成する形状、材料等を適宜選択により、自由に実現し変更可能なＬＥＤユニットを得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板と、ＬＥＤを駆動するための駆動基板が電気的に接続されたＬＥＤユニットに関し、特に、ＬＥＤユニットは、ＬＥＤ基板と駆動基板との間に、絶縁部材により被覆された板状の電磁波シールド部材を有し、電磁波シールド部材は、ＬＥＤユニットに対して脱着可能であることを特徴とする。これにより、電磁波シールド部材をＬＥＤ基板と駆動基板の間に固定されることなく、着脱可能なＬＥＤユニットとすることができる。ＬＥＤユニットはＬＥＤユニットの使用環境等によって任意に電磁波シールド部材の要不要に応じて随時着脱することが可能となるので、汎用性が向上する。

請求項２に記載の発明は、電磁波シールド部材は２つの主面を有すると共に、いずれの主面をＬＥＤ基板側としても、ＬＥＤユニットと脱着可能であることを特徴とする。これにより、より汎用性の高いＬＥＤユニットとすることができる。

請求項３に記載の発明は、電磁波シールド部材は、ＬＥＤユニットに対して少なくとも異なる２つの方向から脱着可能であることを特徴とする。これにより、より汎用性の高いＬＥＤユニットとすることができる。

請求項４に記載の発明は、電磁波シールド部材は、絶縁性部材で被覆された少なくともアルミニウムを含む金属であることを特徴とする。これにより、より強力なシールド効果と共により安全な短絡防止効果を得ることができる。さらに、アルミニウムを用いることにより、電磁波シールド部材をより軽量にすることができる。

請求項５に記載の発明は、電磁波シールド部材は、フレキシブルフィルムからなることを特徴とする。これにより、電磁波シールド部材の脱着がより円滑に行えるので、作業性を向上させることができる。同時に、形状の反りや歪み等の外部からの力に対しても柔軟に対応できる。

ＬＥＤ基板や駆動基板をＬＥＤユニットに組立てした後においても、電磁波シールド部材をその要不要に合わせて簡便に挿入取り外しできるとともに、挿入する場合においては、必要とされる電磁波遮蔽効果の強度や特性に合わせて適宜最適な電磁波シールド部材電磁波シールド部材や厚さ等を選択／交換することができるメンテナンス作業にも優れたＬＥＤユニットが実現できる。

本発明における電磁波シールド部材とは、駆動回路、配線乃至ＬＥＤユニット本体内外から発生したり、飛来したりする電磁波を遮断して、相互の影響を低減させるためのものである。電磁波シールド部材としては、導電性材料からなり導電率の高い素材が好ましく、典型的にはアルミニウムや銅を含む導電性材料や金属材料であることがコスト、軽量化、電磁波遮蔽能力の点から望ましい。導電性材料としては、この他にも導電性プラスチックや導電性材料を塗布した布や紙やシート他など様々な態様のものが考えられ、形状記憶合金のような素材であっても導電性を有する限り使用できる。

電磁波をシールドする効果は、電磁波シールド部材の厚さが厚いほど高くなる傾向にあるが、一方、電磁波シールド部材の厚さが厚いほどその柔軟性が損なわれる傾向にある。したがって、電磁波シールド部材の脱着作業性と要求される電磁波遮蔽能力との兼ね合いにおいて、適宜最適な厚さと柔軟性を備える電磁波シールド部材とすることができる。電磁波シールド部材にはグランドジャンパー線等を介してグランド接続することにより誘導電流を放流でき、電磁波遮蔽効果が増大するので望ましい。

電磁波シールド部材の形状は、例えば、くし状、メッシュ状、実施例における形状等種々の形状とすることができ、それらは単層に限らず多層膜構造とすることもできる。さらに、電磁波シールド部材の装着取り外しのできる単位は、各ＬＥＤユニットごとでも複数のＬＥＤユニットごとでも良い。

電磁波シールド部材は、少なくともその一部、好ましくは全体が絶縁性部材で被覆されることが好ましい。電磁波シールド部材はＬＥＤ基板と駆動基板の間に配置されるので、例えば連結部材によりＬＥＤ基板と駆動基板とが接続される場合、連結部材を含めこれらの基板に存在するはんだ痕等の回路部等との電気的絶縁性が必要となる。

したがって、絶縁被覆は電磁波シールド部材の切断面部も含めて全面被覆されることが望ましい。もちろん、電気的な絶縁性を要する箇所、例えば連結部材やはんだ痕との接触部等のみ選択的に絶縁被覆することもできる。また、ＬＥＤ基板や駆動基板及び連結部材や接続部などが絶縁処理されている場合には、電磁波シールド部材のこれらとの接触部に絶縁処理を行う必要はない。絶縁性部材は特に限定されるものではないが、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、フッ素系の樹脂が好ましい。

さらに、電磁波シールド部材にフレキシブルフィルムを用いることが好ましい。フレキシブルフィルムとは、折り曲げや歪などにも柔軟に対応できるフィルム状の部材である。最近は相当の厚さを有する導電性材料においてもフレキシブルに成形できるものが開発されているので、この意味においてはフィルムの厚さは特に限定されない。形状記憶合金のように、ある特定の条件で形状が元にもどったり柔軟性が発現したりするような金属系／非金属系フィルムであっても良い。また、フレキシブルの度合いについても、ＬＥＤ基板と駆動基板間への装着や抜き取りに際し、必要充分な柔軟性があれば問題なく使用できる。

一方、ＬＥＤを備えるＬＥＤ基板と、ＬＥＤを駆動するための駆動基板が、連結ピン等の連結部材を介して接続されている場合、連結部材が電磁波シールド部材の脱着方向軸に対して左右対称に配設させることにより、電磁波シールド部材の表裏を反転させて挿入することができる。もちろん、完全な左右対称でなくとも、電磁波シールド板の裏表のどちらをＬＥＤ基板側としても脱着できる配置であればよい。これにより、脱着の作業性が飛躍的に向上する。さらに、例えばグランドジャンパー線をグランド接続する位置に合わせて適宜表裏を選択できるばかりでなく、電磁波シールド部材面内でシールド効果を異ならせた場合においてもその効果を適宜使用者側で調整できるので好ましい。なお、連結部材の配置方向に応じて電磁波シールド部材の挿脱方向は上下左右斜めなどあらゆる方向とすることが可能である。

さらに、電磁波シールド部材はＬＥＤユニットに対して少なくとも異なる２つの方向から脱着可能とすることができる。たとえば、あるＬＥＤユニットに対して所定の第１の方向から脱着することもできるし、同じＬＥＤユニットに対して第１の方向を１８０℃反転させた方向から脱着させることも可能である。具体的には、同じＬＥＤユニットにおいて上側から脱着可能なばかりでなく、下側からも脱着可能とすることができる。もちろん、左右においても同様である。このように構成するには、例えばＬＥＤユニットが連結部材を備える場合、連結部材の配置が第１の方向と、第１の方向と垂直をなす第２の方向において共に実質的に対称な配置であれば可能である。もちろん、完全な対称となっていなくとも、同一直線上の異なる２つの方向において脱着可能な障害物の配置となっていればよい。

ここでは、説明の簡略化のために電磁波シールド部材の脱着において障害となる部位を連結部材のみとして説明したが、実際には、連結部材の他に止めネジ部等の障害物が挙げられることは言うまでもない。

以下、図面に基づいて本件発明の実施例について説明する。

（実施例１）
典型的な実施態様例を図１、図２、図３、図４に示す。図１は一つのＬＥＤユニット７に電磁波シールド部材１を挿入する前の様子を模式的に横から見た側面図である。図２は一つのＬＥＤユニット７に電磁波シールド部材１を挿入する前の様子を模式的に背面から見た図である。図３は、一つのＬＥＤユニット７に電磁波シールド部材７を装着した状態の側面図である。図４はＬＥＤユニット７に電磁波シールド部材７を装着したものを背面から観察した概略図であり、左側は駆動基板を透過した状態で電磁波シールド部材７の装着状況が見えるようにしたカット図である。

実施例１においては、電磁波シールド部材１の形状はくし状であり隣接する矩形部位の間には矩形状の切り欠き部１０を備える。さらに、電気的接続部１４にてグランドジャンパー線１１と接続されており、電磁波シールド部材１にて電磁波を減衰させ発生した誘導電流が速やかにグランドへアースされる構成となっている。本実施例においては、グランドジャンパー線１１はＬＥＤユニットを支持する金属性筐体に接続しグランドアースされている。

また図１と図２に示すように、ＬＥＤユニット７は枠体３の中にＬＥＤ５が実装されたＬＥＤ基板８を保持し、止めネジ部９を介して駆動回路１５やコネクタ４が実装された駆動基板２とネジ止めされている。駆動基板２とＬＥＤ基板８間は連結部材６である連結ピンを介して電気的に接続され、ＬＥＤ５の点灯制御をする各種制御信号や点灯電力を供給している。電磁波シールド部材１は、この駆動基板２とＬＥＤ基板８間に挿入装着されるが、連結部材６や止めネジ部９を回避する切り欠き部１０を設けているので、連結部材６や止めネジ部９が邪魔にならずにスムースな装着や抜き取りが行える。

また、本実施例の連結部材６や止めネジ部９の配置は連結部材郡の配列方向、すなわち電磁波シールド部材１の挿入方向の中心線に対して対称となっているので電磁波シールド部材１の表裏を入れ替えても、また上下の挿入方向を逆にしても挿入し抜き取りすることができる。これは、ＬＥＤディスプレイを組立てた際において、電磁波シールド部材１の挿入抜き取りの作業性が飛躍的に向上し、電磁波シールド部材が指向性を有する場合には適宜選択することもでき、さらにはグランドジャンパー線の引き出し位置も可変なのでメンテナンス上においても特に有利である。

（実施例２）
図５は、電磁波シールド部材１に台形状の切り欠き部１０を備えた場合の一実施例である。グランドジャンパー線１１と電磁波シールド部材１は両者の電気的接続部１４を介して、接続されている。本実施例においては切り欠き部１０が開口部の広い台形状であるので、特に挿入時において連結部材に引っかかることなくスムースで良好な作業性を確保することができる。

（実施例３）
本発明に関わる電磁波シールド部材１の別の実施態様を図６に示す。図６においては、連結部材を回避する切り欠き部１０が幅を有するスリット状のものと切れ込みだけののれん状のものとが混在している。少なくとも、装着時に障害となる部位のみに幅のある切り欠き部を備えており、全体として電磁波シールド部材の面積が大きく保たれている（電磁波シールド部材の切り取り部分面積が最小限である）ので、この意味において電磁波遮蔽効果が図４に示す矩形状のくし型や、図５に示す台形状のくし形に比較してより大きいと考えられる。さらには、図６から明らかなように電磁波シールド部材１の表裏を可変的に挿入することも可能である。この場合には、グランドジャンパー線１１が引き出される方向が反転されるので、グランドジャンパー線１１の引き出し位置とグランドへの接続位置に併せて適宜設計できる。

本実施例においては、グランドジャンパー線１１は、ＬＥＤユニット７を支持する筐体フレーム（金属製）にアースしている。本実施例においては切り欠き部１０はのれん状のものとスリット状のものとが混在しているが、どちらか一方のみで形成しても良いし、台形状やその他の形状の切り欠き部１０を形成し、混在させることもできる。

また、幅のある切り欠き部の形状は特に限定されるものではないが、障害物の形状に合わせて円形、楕円形、三角形や四角形、その他の任意の形状に形成することができる。

本発明の構造を示す側面図本発明の構造を示す背面図本発明に関わる電磁波シールド部材装着ユニット状態側面図本発明に関わる電磁波シールド部材装着ユニット状態の背面図本発明に関わる台形状切り欠き部を備える電磁波シールド部材本発明に関わる電磁波シールド部材の一実施態様

符号の説明

１・・・電磁波シールド部材
２・・・駆動基板
３・・・枠体
４・・・コネクタ
５・・・ＬＥＤ
６・・・連結部材
７・・・ＬＥＤユニット
８・・・ＬＥＤ基板
９・・・止めネジ部
１０・・・切り欠き部
１１・・・グランドジャンパー線
１４・・・グランドジャンパー線と電磁波シールド部材との電気的接続部
１５・・・駆動回路（駆動ＩＣ）

Claims

ＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤを駆動するための駆動基板が電気的に接続されたＬＥＤユニットであって、
前記ＬＥＤユニットは、前記ＬＥＤ基板と前記駆動基板との間に、電磁波シールド部材を有し、
前記電磁波シールド部材は、前記ＬＥＤユニットに対して脱着可能であることを特徴とするＬＥＤユニット。
前記電磁波シールド部材は２つの主面を有すると共に、いずれの主面を前記ＬＥＤ基板側としても、前記ＬＥＤユニットと脱着可能であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤユニット。
前記電磁波シールド部材は、前記ＬＥＤユニットに対して少なくとも異なる２つの方向から脱着可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤユニット。
前記電磁波シールド部材は、絶縁性部材で被覆された少なくともアルミニウムを含む金属からなることを特徴とする請求項１乃至３に記載のＬＥＤユニット。
前記電磁波シールド部材は、フレキシブルフィルムからなることを特徴とする請求項１乃至４に記載のＬＥＤユニット。