JP3121729U - 発光表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視認性の優れた情報表示ができる発光表示装置を提供する。
【解決手段】ベースプレート１０上に複数の発光ダイオード１を格子状に配設した発光表示装置であって、発光ダイオード１を間をおいて複数接続しベースプレート１０の表面に配設され選択スイッチング回路に接続される配線列６と、発光ダイオード１を接続しベースプレート１０の裏面に配設され駆動制御回路に接続される配線行７と、を備え、配線列６の配線選択スイッチング制御と配線行７の配線駆動信号制御とを同期させて、同一配線列上又は同一配線行上の発光ダイオードを選択的に同時点灯させることを特徴とする発光表示装置。
【選択図】図３

Description

本考案は、複数の発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下ＬＥＤと記載する）を、ベースプレート上に配設してなる発光表示装置に関する。

近時、ＬＥＤは製造技術の向上により安価で高品質・高性能となり、それを光源に使用する広告、演出、装飾、案内などの各種の表示装置として多用されている。そしてＬＥＤの寿命は極めて長いのでメンテナンスが簡単にできるというメリットもある。ＬＥＤを使用して平面な表示部を形成するにおいては、ＬＥＤのサイズが数ｍｍ以内と極めて小さいため、一定間隔で格子状などに配設して選択した個々のＬＥＤを点灯・点滅制御して所望の文字、図柄を表示する方法がとられる。

従来、複数のＬＥＤを格子状に配設した表示部は、点灯・点滅制御電流用の導線を内蔵するＬＥＤ配置基盤上に設けられていた。そのため表示部を透視して背面を見ることはできない構造が一般的である。複数のＬＥＤを格子状に配設した表示部を透視できれば、設置場所の空間を広く演出できること、および視界を妨げないことから付近の通行の安全性を高めることができる。複数のＬＥＤを個別に点灯制御するために、各ＬＥＤに独立して２本の導線を配線するので、表示部は多数の配線により透視性が低下する。また商品陳列空間に設置されたＬＥＤ表示部においては表示部が透視できれば、付近の陳列商品を遮蔽しないので多くの陳列効果が高まる。

ＬＥＤ表示部に透視性を持たせるため実開平１−１１３２８０号公報（特許文献１）においては、ＬＥＤを光源とする表示部をマトリクス状に配設して、所用の大きさ網目を有するネットのプラスッチック成形時にマトリクス回路用電線のインサート成形を行うとともに、ネットの交点に表示ドット設置部を設け、各表示ドット設置部に表示ドット部を取り付けて表示とすることを提案している。

しかしながら、ＬＥＤの点灯をそれぞれ独立に制御するために、各ＬＥＤへの多数の配線が必要となるため表示板の透視性の向上には限界があったのが実情である。
前記特許文献１においては、網目状に成形されたプラスッチックの交点にＬＥＤを設置するために、設置強度を維持するためにとマトリクス回路用電線のインサートするためにプラスッチック部のある程度の大きさとする必要があり透視性を高めるには限界があった。
実開平１−１１３２８０号公報

本考案の目的は、ベースプレート上に配設した複数のＬＥＤへの配線本数を減少させながらも視認性の優れた情報表示ができる発光表示装置を提供することを目的とする。
また、本考案の他の目的は、裸導線の使用も可能にして導線コストの削減、配線の太さ（線径）の減少および被覆剥離作業の省略など組み立て配線作業の大幅な軽減を可能とした発光表示装置を提供することである。

本考案の請求項１の発光表示装置は、ベースプレート上に複数の発光ダイオードを配設した発光表示装置であって、該発光ダイオードを間をおいて複数接続し該ベースプレートの表面に配設され選択スイッチング回路に接続される配線列と、前記発光ダイオードを接続し該ベースプレートの裏面に配設され駆動制御回路に接続される配線行と、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発光表示装置は、ベースプレート上に複数の発光ダイオードを格子状に配設した発光表示装置であって、
該発光ダイオードを間をおいて複数接続し該ベースプレートの表面に配設され選択スイッチング回路に接続される配線列と、前記発光ダイオードを接続し該ベースプレートの裏面に配設され駆動制御回路に接続される配線行と、を備え、前記配線列の配線選択スイッチング制御と前記配線行の配線駆動信号制御とを同期させて、同一配線列上又は同一配線行上の発光ダイオードを選択的に同時点灯させることを特徴とする。
請求項３の発光表示装置は、請求項１又は２において、前記配線が絶縁皮膜で覆われていない裸線であることを特徴とする。
請求項４の発光表示装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記ベースプレートが透明な有機合成樹脂であることを特徴とする。

本考案の発光表示装置は、ベースプレートに配設した各ＬＥＤに独立して正負極２本の導線を接続しないので大幅に配線数を低減することができ、配線本数が少ないので、表示部の透視性が極めて優れている。
また、同一の配線列上に配設した複数のＬＥＤへ選択スイッチング回路により各配線列ごとに独立して信号電流を供給制御し、それに同期させて同一配線行に配設した複数のＬＥＤへ、駆動信号電流を供給制御することによりＬＥＤの点滅制御をさせているので、ＬＥＤを連続点灯するよりも大幅に消費電力を節約できる。
さらに、本考案の発光表示装置は、ベースプレートの表裏から正・負回路の配線をするから、電気的接触の恐れを考慮することなく被覆層のない裸導線を使用することができる。被覆層がない分、導線径を小さくしてベースプレートの透視性を高めることができる。さらに、裸線は被覆線に比較して安価であるばかりでなく、組み立て配線作業時において被覆膜を剥離する工程が不要となり、組み立て配線作業コストを大幅に軽減できる。

以下、図面を参照しながら、本考案の実施の形態を詳述する。図１は、本考案の一実施形態に係るＬＥＤの格子状配置の部分的配線図である。図２は、本考案の一実施形態に係るＬＥＤ配線の部分拡大平面図（ｂ）と側面図（ａ）である。図３は、本考案の一実施形態に係るＬＥＤ点灯制御のブロック回路図である。図４は、本考案の一実施形態に係るＬＥＤ発光表示装置の複数をユニット化した平面構成図である。図５は、本考案の一実施形態の発光表示装置の点灯状態を示す概略斜視図である。

図1に示すように、発光表示装置の１ユニットとしてベースプレート１０に、８×８個のＬＥＤ１が格子状に配設されている。なお、図１では、同一ベースプレート１０に、左側半分のユニットと同じユニットを右側半分にも対称に配置した発光表示装置を示している。
本考案の発光表示装置は、このように所望する表示部（ベースプレート）の面積に応じて、複数のユニットを左右および上下に多数配置して、発光表示装置とすることもできる。
ここで格子状とは碁盤目の交点位置に発光源を配置したドットマトリックスを意味する。ＬＥＤには2つの極端子（カソード端子とアノード端子）があり、点灯させるためには、それぞれのＬＥＤの極端子へ２本の導線から制御された電流を供給する必要がある。

図１のように、それぞれのＬＥＤ１に対して、２本の導線、すなわちベースプレート１０の裏面側（図１における裏側位置）からのコモン極導線（配線列、図１において破線で示す）と、ベースプレート表面側（図１における表側位置）から対極導線（図１において実線で示す）が配線されている。８本のコモン極導線は各配線列ごとに独立しており同じ配線列に間をおいて配設されたＬＥＤに対して、ベースプレートの裏側から接続されている。一方、８本の対極導線は各配線行ごとに独立しており同じ配線行に配設されたＬＥＤに対して表側から接続されている。

図２は、図１に示す表示部の左上部分を拡大したＬＥＤ配線の部分拡大平面図である。
図２に示すように、左上部のベースプレート１０裏面に配設されたコモン極端子盤４（Ｂ１〜Ｂ８）からの各コモン極導線は、ベースプレート１０の穴２を貫通して表側に抜けている。
さらに各コモン極導線はベースプレート表面を各配線列の位置まで横方向に配線され、穴２ａで裏側に抜け、裏面でさらに直角（図において下方）に向きを変え、各配線列６となりベースプレートに配設されたＬＥＤに直列的に接続される。
このようにコモン極端子盤４からＬＥＤに至る配線を、穴２、２ａを利用して表裏貫通させることにより配線を確実にベースプレートの定位置に固定して配線することができると共に、各配線を互いに電気的接触させることなく配線することができる。

また、図２の左下部分に示すように、裏面に配設された対極端子盤５（Ａ１〜Ａ８）からの対極導線は、ベースプレート裏面を各配線行位置まで放射状に配線され、ベースプレート１０の穴３を貫通して表側に抜けて各配線行７となり、各ＬＥＤに直列的に接続される。
なお、本考案の発光表示装置は、正・負の導線の配線をベースプレートの表裏に区分けして配線し、図1のように穴位置で貫通させて固定し接触しないように配線するから、配線が接触事故を起こすことがなくＬＥＤ表示部の透視性も充分確保できる。
使用する導線は細いほど透視性が増し、例えば、線径として０．１〜0.７ｍｍ程度の細導線を使用すると透視性は充分確保される。

また、本考案における配線は正負極導線を全く交差せず接触しないようにしているから、被覆していない裸線を使用することも出来る。裸線においては被覆層による線径の増加が無いため同じ通電容量においても線径を小さくできる。
さらに、各ＬＥＤに対して同一配線列において直列的に接続、同一配線行において直列的に接続しているので配線本数を大幅に減少できる。
被覆層のない裸線では、表示部の組み立て配線作業において被覆層を剥離除去する必要がなく大幅に製作工程負荷を削減できる。

多数のＬＥＤを格子状に配設するベースプレートとしては必要に応じて不透明あるいは透明の素材を選択できる。透明なものとしてはガラスが上げられるが、重量、コスト、製作および取り扱いの容易性からアクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、塩ビ、ポリスチレン、エポキシ、ＡＢＳなどの有機樹脂が好適である。

次に、図３により前記した表示部におけるＬＥＤの点灯制御について説明する。
図３のＬＥＤ点灯制御の回路ブロック図に示すように、選択スイッチング制御部２０から８本のコモン極導線（Ｂ１〜Ｂ８）が同一配線列６に配設するＬＥＤへ直列的に接続している。
一方、駆動制御部２１からの対極導線（Ａ１〜Ａ８）が同一配線行７に配設されるＬＥＤへ直列的に接続されている。

選択スイッチング制御部２０から各配線列６に対して、設定された時分割で選択的に供給電流信号が送られる。この配線列６毎の選択通電に同期してＬＥＤ駆動データ２２に基づき、各配線行７へ駆動電流信号が送られる。
すなわち、選択スイッチング通電された配線列６上の各ＬＥＤに対して、ＬＥＤ駆動データ２２に基づいて配線行７からも通電された場合にのみＬＥＤが点灯することになる。
配線列の選択スイッチング通電が次の配線列に移ると、その前の配線列に接続されているＬＥＤは消灯する。

図３のＬＥＤ点灯制御のブロック回路図を用いて、本実施形態の発光表示装置の点灯制御についてさらに詳しく説明する。
選択スイッチ信号通電が配線列Ｂ２に実行されている時点で、その通電に同期させてＬＥＤ駆動制御通電を配線行Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６に実行されたとき、図３に示すＬＥＤを示す四角の中に〇印を表示した５個のＬＥＤが同時に点灯する。
さらに、選択スイッチ信号通電が配線列Ｂ３へ移行した時に、それに同期させてＬＥＤ駆動制御通電を配線行Ａ２、Ａ４、Ａ６に実行すると、ＬＥＤを示す四角の中に×印を表示した３個のＬＥＤが同時に点灯する。
そして、選択スイッチ信号通電を配線列Ｂ４へ移行させた時に、それに同期させてＬＥＤ駆動制御通電を配線行Ａ２、Ａ４、Ａ６に実行すると、黒丸印ＬＥＤの３個が同時に点灯する。

選択スイッチ信号通電の切り替えは０．１〜１秒間隔程度の高速で行われるから、特定の配線行位置の信号を同期させることにより、配線列のＢ２、Ｂ３、Ｂ４列上のＬＥＤがそれぞれ５個、３個、３個と順次点滅を高速で繰り返すことになる。
高速で繰り返し点滅が行われるから、既に消灯した隣の配線列上のＬＥＤが残像として残り、本実施形態ではアルファベット文字「Ｅ」が視認できる。

図４は、先に説明したＬＥＤを格子状配設し選択スイッチ信号通電と駆動制御通電の同期により点滅させる構成の発光表示装置を１ユニットとして、複数のユニットを左右、上下に形成して広い面積のベースプレートのＬＥＤ表示装置を組み立てた構成例である。
図５は、発光表示装置を点灯させた一例を示す斜視図である。
ベースプレート上に格子状にＬＥＤを配設した表示部４０は、内部に端子台（図示せず）を備えた支柱３０ａに両サイドを支えられ基台としてのコントロールボックス３０に立設されている。
コントロールボックス３０内には、選択スイッチング制御回路、駆動電流制御回路からなるＬＥＤ制御部２３、ＬＥＤ駆動データ２２及び電源２４などが収納されている。

ＬＥＤ制御通電に必要なＬＥＤ駆動データ部２２は、外部コンピュータ２３などから、どのようなパターンでＬＥＤを点滅させるか予めデータを入力させておくこともできる。
本例では、コントロールボックス３０を表示部４０の下部に設けたが、その付設部位は上部または側面でも適宜決定すればよい。
本例では、表示部４０に格子状に配設されたＬＥＤ１の点灯を制御することにより例示として「Ｅ」の字を表示している。

一般にＬＥＤには、フラット型、チップ型、砲弾型などが存在し照度、サイズも異なるが、本考案の発光表示部の厚さ、大きさ、屋内、屋外など使用目的に応じて適宜選択することができる。
チップ型が薄くて小さいので屋内の商品陳列の演出など用として演出性に優れた表示装置を作ることが出来る。側面発光タイプのＬＥＤを使用すれば、表示装置の表裏の両側から発光文字、図柄を見ることができる。
本考案の表示装置は、表示部が透明であるから同じ寸法仕様の格子配置の表示部を複数かさね合わせると表示文字・図柄を奥行きのある立体的表示をすることが出来る。

本考案は、広告表示をはじめ各種表示に近時多用されている格子状に配設したＬＥＤ表示装置において、配線列に選択スイッチング制御通電と、それに同期させて配線行に駆動電流制御通電により残像認識を利用して表示させたものであるので、従来のＬＥＤへの連続通電よりも消費電力を小さくでき、かつ配線数を大幅に減少させ、構造が極めて簡単であり経済性も高く産業上の利用価値は高い。

本考案の一実施形態に係るＬＥＤの格子状配置の部分的配線図である。 本考案の一実施形態に係るＬＥＤ配線の部分拡大平面図（ｂ）と側面図（ａ）である。 本考案の一実施形態に係るＬＥＤ点灯制御のブロック回路図である。 本考案の一実施形態に係るＬＥＤ発光表示装置の複数をユニット化した平面構成図である。 本考案の一実施形態の発光表示装置の点灯状態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ ・・・ＬＥＤ（発光ダイオード）
２ ・・・穴
２ａ ・・・穴
３ ・・・穴
４ ・・・コモン極端子盤
５ ・・・対極端子盤
６ ・・・配線列
７ ・・・配線行
１０ ・・・ベースプレート
２０ ・・・選択スイッチング制御部
２１ ・・・駆動制御部
２２ ・・・ＬＥＤ駆動データ
２３ ・・・ＬＥＤ制御部
２４ ・・・電源
２５ ・・・ＰＣ（コンピュータ）
３０ ・・・コントロールボックス
３０ａ・・・支柱
４０ ・・・表示部

Claims (4)

1. ベースプレート上に複数の発光ダイオードを配設した発光表示装置であって、
   該発光ダイオードを間をおいて複数接続し該ベースプレートの表面に配設され選択スイッチング回路に接続される配線列と、
   前記発光ダイオードを接続し該ベースプレートの裏面に配設され駆動制御回路に接続される配線行と、を備えたことを特徴とする発光表示装置。
2. ベースプレート上に複数の発光ダイオードを格子状に配設した発光表示装置であって、
   該発光ダイオードを間をおいて複数接続し該ベースプレートの表面に配設され選択スイッチング回路に接続される配線列と、
   前記発光ダイオードを接続し該ベースプレートの裏面に配設され駆動制御回路に接続される配線行と、を備え、
   前記配線列の配線選択スイッチング制御と前記配線行の配線駆動信号制御とを同期させて、同一配線列上又は同一配線行上の発光ダイオードを選択的に同時点灯させることを特徴とする発光表示装置。
3. 前記配線が絶縁皮膜で覆われていない裸線であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光表示装置。
4. 前記ベースプレートが透明な有機合成樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載の発光表示装置。
   

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