JP3119252U - Ｌｅｄ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単純なＬＥＤ表示により豊満かつ均等な各種類の形状とサイズをもった数字文字や図案を表示することである。
【解決手段】 本考案は、所望の図案または文字形状に従い配列したＬＥＤアレイ（7）はＰＣＢ配線基板（３）に固定され、前記ＬＥＤアレイはＬＥＤドライブコントロール（６）に接続され、前記ＰＣＢ配線基板（３）のＬＥＤの周りに導光インク（５）が分布され、ＬＥＤと導光インク（５）の上にその断面が所望の図案や文字形状に対応する導光フレーム（２）が設けられ、前記導光フレーム（２）の頂部に散光シートが設けられるＬＥＤ表示装置を提供するものである。
【選択図】図４ａ

Description

本考案は、ＬＥＤ表示装置に関する。

従来のＬＥＤ表示装置、特に数字型腕時計に用いられた技術手段は、７０年代の設計を利用していた。ＬＥＤ数字表示とＬＣＤ数字表示とは、ほぼ同じ方法で、数字を表示する時、数字文字が簡単に七つの表示ユニットに分けられ、異なったユニットが発光することにより、各数値を表示することができる。従来のＬＥＤ数字表示は、表示ユニット毎に特殊な長方形のＬＥＤを点灯する方法で、図５ａに示すように、ＬＥＤが発光する場合、数字表示ユニットが細小である。また、例えば４ビット数値のＬＥＤ表示モジュールでも専門的な製造メーカーで生産しなければならない。一般の腕時計製造メーカーが専門的な製造メーカーから購入したＬＥＤ表示モジュールは価格が高く、表示された文字のサイズ、形状も変化することができないという欠点のほか、カラーが単一で、消費電力も多いという問題がある。

そこで、本考案の目的は、ＬＥＤ数字表示腕時計に対し、専門的なＬＥＤ数字表示モジュールを使わず、単純なＬＥＤにより形状、サイズが異なった各種類の数字文字或いはパターンを表示できる表示装置を提供することにある。

また、その目的は、少量のＬＥＤにより散光シートに投射し、均等で見えやすい数字表示時間文字或いはパターンを表示できる表示装置を提供することにある。

所望のパターン或いは文字の形状とおりに配列したＬＥＤアレイがＰＣＢ配線基板に固定され、ＬＥＤ駆動コントローラに接続されている。ＰＣＢ配線基板におけるＬＥＤの周りに導光インクが配布され、ＬＥＤ及び導光インクの上にその断面が所望のパターン或いは文字の形状と対応する導光フレームが配置され、その導光フレームの頂部に散光シートが設けられている。

ＬＥＤ数字文字又はパターンは、異なった表示ユニットで構成され、消費電力を少なくするため、表示ユニット毎に一つのＬＥＤで発光し、表示させるが、ただ一つのＬＥＤだけで一つの表示ユニット又は文字の所望の部分を表示すると、その部分の中央部に高輝度の光斑が生じ、表示の視覚効果に悪い影響を与える。また、各表示ユニットの縁部における輝度が不十分で、明瞭で完全な文字を表示することができないが、複数のＬＥＤを使用すると、コストが増加することになる。

この問題を解決するため、本考案の技術的解決法によるＬＥＤ数字表示タイマーにおいて、発光表示する各ＬＥＤ数字文字は、数字文字の形状を成す導光フレーム、散光シート、文字の形状に従って配列されたＬＥＤアレイ、ＬＥＤの周りに分布された導光インク及びＬＥＤ文字基板である配線基板からなる。表面実装型デバイス（ＳＭＤ）又はダイズ（ＤＩＣＥ）によって、それぞれのＬＥＤアレイにＬＥＤが封入されている。ＬＥＤが発光すると、光線の一部が文字反射領域において導光インクにより反射し、反射光を発する。導光ブランケットの斜面は、反射拡張光線効果を有するキャビティを形成する。最後に、キャビティ内の光線が導光フレームの前に配置された散光シートに対し均等的に反射又は分散され、そして、散光シートで再び反射又は屈折され、ＬＥＤ文字の発光効果の均等さがさらにアップされた。上記構成を使用することにより、少量なＬＥＤで数字表示を実現するＬＥＤ表示装置を提供することができる。また、上記構成がパターン表示装置に応用されてもよい。

以下、本考案の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

前記ＬＥＤ表示装置には、図４に示すように、所望のパターン或いは文字の形状とおりに配列したＬＥＤアレイ７がＰＣＢ配線基板３に固定され、ＬＥＤ駆動コントローラ６に接続されている。ＰＣＢ配線基板３におけるＬＥＤの周りに導光インク５が分布され、ＬＥＤ及び導光インク５の上にその断面が所望のパターン或いは文字の形状と対応する導光フレーム２が配置され、その導光フレーム２の頂部に散光シート１が設けられている。

導光フレーム２には、上から下へ行くほど大きくなるキャビティが設けられている。前記キャビティの内側壁がＰＣＢ配線基板３となす角は９０°未満である。キャビティの中にエポキシ樹脂が封入された。

導光フレーム２の頂部には透光部が設けられている。その形状とサイズは表示するパターンまたは文字表示ユニットと一致する必要があって、底部の輪郭形状をＰＣＢ配線基板３の導光インク５の形状に対応させる。

各ＬＥＤがＰＣＢにおけるＬＥＤ表示パターンまたは文字の対応的表示ユニットの所定位置に直接的に置かれたＬＥＤアレイのそれぞれには、マグネットダイオード（ＳＭＤ）またはダイス（ＤＩＣＥ）が封入された。

以下、このＬＥＤ表示装置がＬＥＤ発光腕時計に適用される実施形態について、詳細に説明する。

図１ａは４ビット数値のＬＥＤ発光腕時計を表示する文字に従い、配列されたＬＥＤアレイ7を示した。

図１ｂにおいて、ＬＥＤダイズ７１は直接的にＰＣＢ配線基板３上の所定位置に放置して熔接され、各ＬＥＤ数字は各表示ユニットにおける発光が一つのＬＥＤにより行われる七つの表示ユニットで構成され、そして、各ＬＥＤが表示ユニット７２の正中央に配置された。そのうち、三つのＬＥＤは符号を表示するためである。一つの数字を表示するには七つのＬＥＤが必要であるため、合計で３１個のダイスがいる。

図２のシャドーの部分に示すように、配線基板のＬＥＤダイスの周りに導光インク５が分布され、導光インク５の形状とサイズは図３における導光フレームの底部の内壁２２と対応して、図３にけるＬＥＤ表示文字２１の形状とサイズは所望の数字文字と同じである。導光インクの反射により、ＬＥＤが発生する光は図４ａと図４ｂに示された導光フレームの内側壁４までに反射する。導光フレームの内側壁４が配線基板３となす角は、ＬＥＤからのライト及び導光インク５が反射するライトを導光フレームと配線基板３からなるキャビティの内部に改めて発射させるので、図４ａと図４ｂに示すように、キャビティの内部のライトが何回も繰り返して反射し、キャビティの内部のライトは導光フレームの頂部における透光部（ＬＥＤ発光表示ユニットの数字文字と同一形状）により散光シート１に均等に入射されてから、散光シートの反射作用と散乱作用により拡散させる。従って、単純なＬＥＤが発光するライトは導光フレーム頂部における数字文字の形状に従い均等に表示されることができる。

図５ｂに示すように、数字の各表示ユニットは一つの完全な発光体により生じられた文字表示効果のような表示効果を有する。図５ａは従来の腕時計の表示効果を示した図である。図４において、配線基板３の底部に位置するマイクロプロセッサを含めるＬＥＤアレイコントロール６が示され、配線基板３の頂面にＬＥＤ表示アレイが設けられる。

図３は導光フレームを示す正面透視図である。２１は頂部の透光部であり、その輪郭のサイズ、形状及びサイズは所望の数字文字と同じである。２２は導光フレームの底部の内壁の縁部であり、上から下へ行くほど大きくなるキャビティに形成され、そのサイズが２１より大きいである。図３に示すように、数字は各表示ユニットで構成されている。各表示ユニットは上から下へ行くほど大きくなって、必要に基づいて文字形状を表示するキャビティであり、そのキャビティの形状は如何なる形状でもよい。このように、キャビティの形状に従い、一つのＬＥＤが発光するライトを投射するによって、いろいろなＬＥＤ数字表示を簡単に形成することができる。

ＬＥＤダイスは直接的に配線基板に溶接され、ダイズやアルミニウムは長時間にわたって大気に暴露するので、ＬＥＤが腐食且つ損害されやすい。従って、作成された導光フレームは配線基板に取り付けてから、図４に示すように、導光フレームを保護するようにそのキャビティの中にエポキシ樹脂が封入されたことにより、導光フレームの導光性も向上させることができる。

本考案は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。

図１ａは、配線基板におけるＬＥＤダイズアレイの配列を示す図である。 図１ｂは、ＬＥＤ表示ユニット上のＬＥＤダイズの位置を示す図である。 図２は、ＬＥＤダイズの周りに分布された導光インクを示す図である。 図３は、導光フレームの正面透視図である。 図４ａは、本考案の構造を示す図である。 図４ｂは、デジタルタイマ装置の１つの態様に基づく構造を示す図である。 図５ａは、３時１２分の表示時間を示す、改良前のＬＥＤ発光を示す図である。 図５ｂは、３時１２分の表示時間を示す、改良後のＬＥＤ発光を示す図である。

Claims (7)

1. 所望のパターン又は文字形状に従い配列したＬＥＤアレイ（７）はＰＣＢ配線基板（３）に固定され、前記ＬＥＤアレイはＬＥＤドライブコントロール（６）に接続され、前記ＰＣＢ配線基板（３）のＬＥＤの周りに導光インク（５）が分布され、前記ＬＥＤと前記導光インク（５）の上にその断面が所望のパターンや文字形状に対応する導光フレーム（２）が設けられ、前記導光フレーム（２）の頂部に散光シートが設けられることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
2. 前記導光フレーム（２）には、上から下へ行くほど大きくなるキャビティが設けられることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ表示装置。
3. 前記導光フレーム（２）のキャビティの内側壁が前記ＰＣＢ配線基板（３）となす角は９０°未満であることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ表示装置。
4. 前記導光フレーム（２）の頂部には、その形状とサイズが所望のパターン又は文字の表示ユニットと一致する透光部が設けられることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＬＥＤ表示装置。
5. 前記導光フレーム（２）の底部の輪郭形状は前記ＰＣＢ配線基板（３）の導光インク（５）の形状に対応することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＬＥＤ表示装置。
6. 前記導光フレームのキャビティの中にエポキシ樹脂が封入されることを特徴とする請求項２から請求項５の何れか一項に記載のＬＥＤ表示装置。
7. 各ＬＥＤがＰＣＢ上のＬＥＤ表示パターン又は文字の対応する表示ユニットの所定位置に直接的に置かれたＬＥＤアレイのそれぞれには、マグネットダイオード（ＳＭＤ）又はダイス（ＤＩＣＥ）が封入されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のＬＥＤ表示装置。