JP2005173022A - 連鎖状表示装置及び連鎖状表示装置の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板列の極小な曲げを可能にしつつ、発光素子同士の間隔を狭めることができる連鎖状表示装置及び連鎖状表示装置の取付構造を提供し、表示ムラの防止、表現上の自由度向上を図る。
【解決手段】 一端縁が円弧状凸部２７、他端縁がこの円弧状凸部２７に嵌る円弧状凹部２９に形成された基板２３に、複数の発光素子３１が実装される。複数の基板２３が円弧状凸部２７と円弧状凹部２９を一致させて連ねられている。この複数に連なった基板２３に沿って配線され発光素子３１に電源供給する可撓性を有した電線２５が、それぞれの基板２３の中央部分に固定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の発光素子を実装した複数の基板が、電源供給用の電線を介して連結される連鎖状表示装置及び連鎖状表示装置の取付構造に関し、特に、基板列の屈曲性、表示性を向上させる改良技術に関する。

従来より看板には電球やネオン管を使用した発光表示装置が用いられ、不特定多数の人目を引く広告媒体として広く使用されてきた。図１３はネオン管を用いた発光表示装置（ネオンサイン）の概略を表す構成図である。ネオンサイン１は、発光色や文字単位で屈曲成形されたネオン管３と、それぞれのネオン管３に高電圧を印加する高圧回路部５と、それぞれのネオン管３を点灯・消灯制御する制御回路部７とを備えている。ネオン管３は、図柄や文字に合わせガラス管を加熱変形させて成形し、電極を突出させた真空管内に所望色に発光させるためのネオンガスが封入されてなる。それぞれのネオン管３は、被着体に取付金具等によって所定の配置で取り付けられる。

ネオンサイン１では、それぞれのネオン管３に電源配線９が接続されることで、文字単位での点灯・消灯制御が可能となる。ネオンサイン１は、高圧電源を使用するため、一般的に人手の届かない高所や、透明カバー等による被覆が必要となる。また、ネオンサイン１は、輝度が比較的低いため、暗く調光された室内で使用されるか、屋外では夜間の使用に限られていた。

近年、ネオンサイン１の不具合を解消するものに、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した照明用ＬＥＤモジュール（例えば、非特許文献１参照）で図柄や文字を表現する発光表示装置が提案されている。
照明用ＬＥＤモジュール、［ｏｎｌｉｎｅ］、三菱電機オスラム株式会社、［平成１５年１０月２８日検索］、インターネット＜URL:http://www.mol-oml.co.jp/Japanese/gif/ledcontesto.pdf＞

上記したネオンサインは、製作の都度加熱加工によって成形する必要があり、標準品の大量生産が困難な問題を包含している。また、既述したように、輝度が低いため、昼間での使用ができない。また、高電圧回路やガラス管を用いているため、人手が触れる場所での使用は安全面に対する対応が必要となった。また、放電管を使用しているため、電極の劣化等により比較的寿命が短く、毎日使用した場合には数年程度の寿命となるため、数年単位に高所でのメンテナンスが必要となり、維持費が増大した。さらに、電力消費量も多くランニングコストによる経済的負担も増大した。
一般に、発光ダイオードを用いた発光表示装置は、輝度が高く、昼間での視認も可能となり、消費電力が少ない上、寿命も長く、駆動電圧が低いことから感電の危険性もない等、ネオンサインに比べ種々の優れた点を備えている。
ところが、文字等を表現する場合、フレキシブル基板やリード線に発光ダイオードを所定間隔で取り付ける等、一列であれば構成が容易であるが、広い面での発光が必要な場合には、特別仕様の基板を製作する必要があり、設計・製作に費用が嵩む問題があった。

これに対し、上記非特許文献１に開示される図１４に示す照明用ＬＥＤモジュール１１は、複数の発光ダイオード１３を実装した複数の基板１５を、リード線１７で連結することにより、広い面での発光を実現している。
しかしながら、曲げ性を高めるのにリード線１７に余長を持たせているため、例えば図示のように基板列を曲げた場合、基板間隔Ｐを一定に保つのが困難となる。このため、基板列の屈曲部分では基板間隔が一定に保たれなくなり、文字等を表現した場合に、図１５に示すように、表示ムラ１９の生じる不具合がある。一方、このような表示ムラを回避するために、リード線の余長を短くすれば、隣接する基板同士が干渉し、曲げ性が低下して、表現上の制約が生じた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので基板列の極小な曲げを可能にしつつ、隣接基板の間隔、すなわち、発光素子同士の間隔を狭めることができる連鎖状表示装置及び連鎖状表示装置の取付構造を提供し、表示ムラの防止、表現上の自由度向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の連鎖状表示装置は、一端縁が円弧状凸部、他端縁が該円弧状凸部に嵌る円弧状凹部に形成された基板に複数の発光素子が実装され、複数の前記基板が前記円弧状凸部と前記円弧状凹部を一致させて連ねられ、該複数に連なった基板に沿って配線され前記発光素子に電源供給する可撓性を有した電線がそれぞれの前記基板の中央部分に固定されたことを特徴とする。

この連鎖状表示装置では、円弧状凹部と円弧状凸部とが嵌りあうことで、隣接基板が円弧に沿って移動可能となる。これにより、基板列の曲げ半径が極小となり、かつ隣接基板の間隔、すなわち、発光素子同士の間隔も狭められる。また、基板列の曲げ性が高められることで、表現上の制約が大幅に軽減される。さらに、それぞれの基板に複数の発光素子が実装され、面発光に近い効果が得られる。

請求項２記載の連鎖状表示装置は、前記発光素子がＬＥＤであることを特徴とする。

この連鎖状表示装置では、発光素子にＬＥＤが用いられることで、従来のネオン管表示装置に比べて、高輝度、長寿命、低消費電力が実現される。また、ガラス管の破損による危険性、高電圧の漏電による危険性がなくなり、高い安全性が得られる。

請求項３記載の連鎖状表示装置は、前記基板に固定される前記電線の固定位置が、該基板の円弧状凸部に円弧状凹部を一致させる隣接基板の前記円弧状凹部の半径中心であることを特徴とする。

この連鎖状表示装置では、電線によって連結された基板列が屈曲されると、隣接基板が円弧状凹部の半径中心を中心に回転され、円弧状凸部に沿って、隣接する基板の円弧状凹部が一定の間隔を保ったまま移動される。したがって、隣接基板同士が相互に干渉することなく、基板列が極小の曲げ半径で屈曲可能となる。

請求項４記載の連鎖状表示装置は、前記電線の途中から他の電線が分岐され、該分岐電線に他の基板列が接続されたことを特徴とする。

この連鎖状表示装置では、基板列の途中から他の基板列が分岐可能となり、基板列がＴ型形状や、直角、鋭角曲げ形状に形成可能となる。

請求項５記載の連鎖状表示装置は、複数に連なった基板の一部分に、前記基板と異なる形状の異形基板が含まれたことを特徴とする。

この連鎖状表示装置では、基板列中の所望の基板が異形基板に変更可能となり、図形、記号、文字の端部等が特徴ある固有形状に形成可能となる。

請求項６記載の連鎖状表示装置は、前記電線が曲げられることで所定形状に形成された複数の前記基板からなる基板列が、前記発光素子の光出射部分のみを除いてモールドされたことを特徴とする。

この連鎖状表示装置では、電気回路部分がモールドによって被覆された封止構造となり、電気回路部分が外部から遮蔽されて、埃、水、湿気などの外乱要因から保護される。

請求項７記載の連鎖状表示装置は、前記基板に、前記発光素子に導通する圧接端子が固定され、該圧接端子に前記電線が圧入されることで該電線の導体と前記発光素子とが該圧接端子を介して電気的に接続されたことを特徴とする。

この連鎖状表示装置では、基板間隔が一定となるので、一定間隔で複数の圧入部を有する圧接治具を用いることで、それぞれの基板の圧接端子に対して電線が同時に圧接可能となる。また、圧接によって電線が基板に保持されるので、別途の電線保持部品が不要となる。

請求項８記載の連鎖状表示装置の取付構造は、請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の連鎖状表示装置を被着体に取り付ける連鎖状表示装置の取付構造であって、両端に折曲可能な固定爪が設けられたコ字状の固定金具と、前記基板に穿設され前記固定爪が挿入される一対のスリット孔と、前記被着体に穿設され前記固定金具の両端が挿入される貫通スリットとを備え、前記貫通スリットを介して前記被着体の裏面から貫通させた前記固定爪を前記スリット孔に貫通させて折り曲げることで前記基板を前記被着体に固定したことを特徴とする。

この連鎖状表示装置の取付構造では、固定金具が被着体の裏側から挿入され、この固定金具の固定爪が基板のスリット孔に貫通されて折り曲げられることで、表現する図形や文字の形状によって異なる種々の文字列中の任意の基板が容易に被着体に固定可能となる。

本発明に係る請求項１記載の連鎖状表示装置によれば、一端縁が円弧状凸部、他端縁が円弧状凹部に形成された基板に複数の発光素子が実装され、円弧状凸部と円弧状凹部を一致させて連ねられた基板に沿って電線が配線され、この電線がそれぞれの基板の中央部分に固定されているので、円弧状凹部と円弧状凸部とが嵌りあうことで、隣接基板が円弧に沿って相対的に曲げ可能となり、基板列の極小な曲げを可能にしつつ、隣接基板の間隔、すなわち、発光素子同士の間隔を狭めることができる。この結果、発光素子の間隔を一定に保持させて表示ムラを防止できる。また、基板列の曲げ性が向上して表現上の制約を大幅に軽減でき、特殊文字や図柄に対応する設計自由度（表現上の自由度）を高めることができる。さらに、それぞれの基板に複数の発光素子を実装するので、面発光に近い効果が得られ、視認性を高めることができる。

本発明に係る請求項８記載の連鎖状表示装置の取付構造によれば、両端に折曲可能な固定爪を有した固定金具を、被着体貫通スリットに裏側から挿入し、固定爪を基板のスリット孔から突出させて折り曲げることで、固定金具を用いて基板を被着体に取り付けるので、表現する図形や文字の形状によって異なる種々の文字列中の任意の基板を容易に被着体に固定できる。この結果、連鎖状表示装置を容易に、しかも確実に被着体に取り付けできる。

以下、本発明に係る連鎖状表示装置及び連鎖状表示装置の取付構造の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る連鎖状表示装置の平面図である。
連鎖状表示装置２１は、複数の基板２３が電線２５によって一定間隔で連結されて構成される。基板２３は、一端縁が円弧状凸部２７、他端縁がこの円弧状凸部２７に嵌る円弧状凹部２９に形成される。また、基板２３の一方の面には複数（本実施の形態では４つ）の発光素子３１が実装されている。複数の基板２３は、円弧状凸部２７と円弧状凹部２９とが同一平面上で嵌り合うように一致して連ねられている。

基板２３に実装される発光素子３１としては、ＬＥＤを好適に用いることができる。発光素子３１にＬＥＤが用いられることで、従来のネオン管表示装置に比べて、高輝度、長寿命、低消費電力が実現される。また、ガラス管の破損による危険性、高電圧の漏電による危険性がなくなり、高い安全性が得られる。

図２は図１に示した連鎖状表示装置の側面図、図３は図１に示した基板の背面図、図４は図３に示した圧接端子の拡大図、図５は屈曲された基板列を表す平面図である。

電線２５は、可撓性を有する例えばビニール被覆電線からなり、複数に連なった基板２３に沿って配線され、それぞれの基板２３の略中央部に固定される。電線２５は、基板２３に実装された各発光素子３１に電気的に接続され、これら発光素子２５に電源を供給する。

すなわち、基板２３には各発光素子３１に導通するようにして図３に示す圧接端子３３が固定され、圧接端子３３に電線２５が圧入されることで、図４に示す電線２５の導体２５ａと発光素子３１とが電気的に接続される。したがって、発光素子３１への供給電源が直流である場合、図３に示すように、２つの圧接端子３３、３３が用いられることで、電線２５は２線必要となる。また、圧接端子３３は、例えばハンダ２６によって基板２３上の図示略の配線パターンに固定される。連鎖状表示装置２１では、基板２３の間隔が一定となるので、一定間隔で複数の圧入部を有する圧接治具を用いることで、それぞれの基板２３の圧接端子３３に対して電線２５が同時に圧接可能となる。また、圧接によって電線２５が基板２３に保持されるので、別途の電線保持部品が不要となる。これにより、簡素な構造で電線２５の導通及び保持を可能にしている。

ここで、基板２３に固定される電線２５の固定位置、すなわち、圧接端子３３の位置は、図１に示す基板２３ａの円弧状凸部２７に、円弧状凹部２９を一致させる隣接基板２３ｂの円弧状凹部２９の半径中心３５となっている。したがって、図５に示すように、電線２５によって連結された基板列２３Ａが屈曲されると、隣接基板２３ｂが円弧状凹部２９の半径中心３５を中心に回転され、円弧状凸部２７に沿って、隣接する基板２３ｂの円弧状凹部２９が一定の間隔を保ったまま移動される。したがって、隣接基板同士が相互に干渉することなく、基板列２３Ａが極小の曲げ半径で屈曲可能となる。つまり、基板列２３Ａは、スムースに変形可能となっている。

図６は分岐された基板列の平面図である。
連鎖状表示装置２１は、電線２５の途中から他の電線２５ｂが分岐され、分岐電線２５ｂに他の基板列２３Ｂが接続されてもよい。分岐電線２５ｂは、電線２５から直接分岐してもよい。また、分岐用圧接端子を分岐用基板２３ｃに設け、この分岐用圧接端子に分岐電線２５ｂを接続するようにしてもよい。この場合、分岐用圧接端子は、バスバー等によって圧接端子３３と同相同士で接続すればよい。

図７は基板形状及び配列を変えた分岐基板列の平面図である。
また、連鎖状表示装置２１は、他の基板列２３Ｂが分岐される分岐用基板を、円弧状凹部２９の半径と同一半径の円形状の分岐用基板２３ｄとしてもよい。このような円形状の分岐用基板２３ｄを用いれば、円形状の分岐用基板２３ｄと他の基板列２３Ｂとの間隔を狭める（すなわち、発光素子３１同士の間隔を狭める）ことができるとともに、円形状の分岐用基板２３ｄに対する他の基板列２３Ｂの曲げ性も良好にすることができる。なお、図７に示すように、円形状の分岐用基板２３ｄを用いた場合には、この円形状の分岐用基板２３ｄを挟んで上下の基板列２３Ａは、円弧状凸部２７と円弧状凹部２９の向きが逆となる。

このように、連鎖状表示装置２１では、電線２５の途中から他の電線２５ｂが分岐され、この分岐電線２５ｂに他の基板列２３Ｂが接続されるので、Ｔ型形状や、直角、鋭角の曲げ形状が形成可能となり、図形や文字の表現力を向上させることができる。

図８は異形基板を含んだ基板列の平面図である。
連鎖状表示装置２１は、複数に連なった基板２３の一部分に、円弧状凸部２７及び円弧状凹部２９の形成された基板２３と異なる形状の異形基板３７が含まれてもよい。図８（ａ）には例えば円弧状凸部２７が斜辺部３６によって切除された形状の異形基板３７を例示している。また、異形基板３７は、図８（ｂ）に示すように、両端縁が円弧状凸部２７の異形基板３７ａと、両端縁が円弧状凹部２９の異形基板３７ｂとを、交互に連結するものであってもよい。

このように、複数に連なった基板２３の一部分に、他の基板２３と異なる形状の異形基板３７、３７ａ又は３７ｂなどを含めることで、図形、記号、文字の端部等を、特徴のある固有形状に形成して表現力を一層高めることができ、文字や図柄を一層見やすくすることができる。

図９は連鎖状表示装置の取付構造を表す斜視図である。
連鎖状表示装置２１は、被着体（例えば、後述の容器の底板等）に容易にかつ確実に取り付けできることが望ましい。例えば、連鎖状表示装置２１の取付構造は、両端に折曲可能な固定爪３９が設けられたコ字状の固定金具４１と、基板２３に穿設され固定爪３９が挿入される一対のスリット孔４３、４３と、被着体４５に穿設され固定金具４１の両端が挿入される貫通スリット（図示せず）とを備え、この貫通スリットを介して被着体４５の裏面から貫通させた固定爪３９をスリット孔４３、４３に貫通させて折り曲げることで、基板２３を被着体４５に固定する構造とすることができる。

このような取付構造によれば、固定金具４１を、被着体４５の貫通スリットに裏側から挿入し、固定爪３９を基板２３のスリット孔４３、４３から突出させて折り曲げることで、固定金具４１を用いて基板２３を被着体４５に取り付けるので、表現する図形や文字の形状によって異なる種々の文字列中の任意の基板２３を容易に被着体４５に固定できる。この結果、連鎖状表示装置２１を容易に、しかも確実に被着体４５に取り付けできる。

図１０は容器に収容されて文字形状となった連鎖状表示装置の斜視図、図１１は図１０のＡ−Ａ断面図である。
連鎖状表示装置２１は、屋外での使用を可能とするため、耐候性に優れたものであることが好ましい。例えば、連鎖状表示装置２１は、電線２５が曲げられることで所定形状に形成された複数の基板２３からなる基板列２３Ａが、発光素子３１の光出射部分３１ａのみを除いて樹脂材料４７（エポキシ樹脂等）によってモールドされたものであってもよい。

この場合、基板列２３Ａを収容する容器４９は、予め所定の形状で形成しておく。図例では、容器４９が英字の「Ｐ」形状に形成されている。容器４９は、上面を開口させて形成され、内方にＰ形状に屈曲させた基板列２３Ａが収容される。容器４９への基板列２３Ａの取り付けは、上記の固定金具４１を使用したり、接着によって行うことができる。そして、容器４９の底板に所定位置の基板２３が固定されたなら、発光素子３１の光出射部分３１ａのみが表出するようにして樹脂材料４７を充填してモールドを行う。

このように、容器４９に樹脂材料４７を充填してモールドされた連鎖状表示装置２１によれば、電気回路部分がモールドによって被覆された封止構造となり、電気回路部分が外部から遮蔽される。これにより、電気回路部分が埃や水から遮蔽される封止構造となって保護され、屋外での使用を可能にすることができる。

したがって、この連鎖状表示装置２１によれば、円弧状凸部２７と円弧状凹部２９とが嵌りあうことで、隣接基板２３が円弧に沿って移動可能となる。これにより、基板列２３Ａの曲げ半径が極小となり、かつ隣接基板の間隔、すなわち、発光素子３１同士の間隔も狭められる。つまり、図１２に示すように、隙間も少なく、表示ムラ１９（図１５参照）が生じず、スムーズな外観となる。この結果、発光素子３１の間隔を一定に保持させて表示ムラを防止できる。また、基板列２３Ａの曲げ性が向上して表現上の制約を大幅に軽減でき、特殊文字や図柄に対応する設計自由度を高めることができる。さらに、それぞれの基板２３に複数の発光素子３１を実装するので、面発光に近い効果が得られ、視認性を高めることができる。

そして、連鎖状表示装置２１は、標準基板サイズをいくつか持ち、種々の形状の容器（文字枠）４９を用意すれば、文字や図柄を自由に表現できる。
また、その都度基板を設計することなく、標準基板の組み合わせで文字等が形成できるため、特異な形状（特注）への対応を簡単にすることができる。
さらに、基板２３の大きさや数、発光素子３１の数を、種々に設定することで、直線の太さや発光密度を自在に設定することができ、視認性を一層高めることができる。

本発明に係る連鎖状表示装置の平面図である。 図１に示した連鎖状表示装置の側面図である。 図１に示した基板の背面図である。 図３に示した圧接端子の拡大図である。 屈曲された基板列を表す平面図である。 分岐された基板列の平面図である。 基板形状及び配列を変えた分岐基板列の平面図である。 異形基板を含んだ基板列の平面図である。 連鎖状表示装置の取付構造を表す斜視図である。 容器に収容されて文字形状となった連鎖状表示装置の斜視図である。 図１０のＡ−Ａ断面図である。 屈曲されて文字形状に形成された連鎖状表示装置の平面図である。 従来のネオンサインを表す構成図である。 従来の照明用ＬＥＤモジュールの平面図である。 図１４に示した照明用ＬＥＤモジュールを用いて形成した表示文字の平面図である。

符号の説明

２１ 連鎖状表示装置
２３ 基板
２３Ａ 基板列
２３Ｂ 他の基板列
２５ 電線
２５ａ 電線の導体
２７ 円弧状凸部
２９ 円弧状凹部
３１ 発光素子
３１ａ 光出射部分
３３ 圧接端子
３５ 半径中心
３７ 異形基板
３９ 固定爪
４１ 固定金具
４３ スリット孔
４５ 被着体

Claims (8)

1. 一端縁が円弧状凸部、他端縁が該円弧状凸部に嵌る円弧状凹部に形成された基板に複数の発光素子が実装され、
   複数の前記基板が前記円弧状凸部と前記円弧状凹部を一致させて連ねられ、
   該複数に連なった基板に沿って配線され前記発光素子に電源供給する可撓性を有した電線がそれぞれの前記基板の中央部分に固定されたことを特徴とする連鎖状表示装置。
2. 前記発光素子がＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の連鎖状表示装置。
3. 前記基板に固定される前記電線の固定位置が、該基板の円弧状凸部に円弧状凹部を一致させる隣接基板の前記円弧状凹部の半径中心であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の連鎖状表示装置。
4. 前記電線の途中から他の電線が分岐され、該分岐電線に他の基板列が接続されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の連鎖状表示装置。
5. 複数に連なった基板の一部分に、前記基板と異なる形状の異形基板が含まれたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の連鎖状表示装置。
6. 前記電線が曲げられることで所定形状に形成された複数の前記基板からなる基板列が、前記発光素子の光出射部分のみを除いてモールドされたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の連鎖状表示装置。
7. 前記基板に、前記発光素子に導通する圧接端子が固定され、該圧接端子に前記電線が圧入されることで該電線の導体と前記発光素子とが該圧接端子を介して電気的に接続されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の連鎖状表示装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の連鎖状表示装置を被着体に取り付ける連鎖状表示装置の取付構造であって、
   両端に折曲可能な固定爪が設けられたコ字状の固定金具と、前記基板に穿設され前記固定爪が挿入される一対のスリット孔と、前記被着体に穿設され前記固定金具の両端が挿入される貫通スリットとを備え、
   前記貫通スリットを介して前記被着体の裏面から貫通させた前記固定爪を前記スリット孔に貫通させて折り曲げることで前記基板を前記被着体に固定したことを特徴とする連鎖状表示装置の取付構造。

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