JP3568829B2

JP3568829B2 - Ｌｅｄ表示装置

Info

Publication number: JP3568829B2
Application number: JP20034699A
Authority: JP
Inventors: 好伸中村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2001028460A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、屋外等に設置して文字や画像の情報を表示するＬＥＤ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
屋外等に設置して文字や画像の情報を表示するＬＥＤ表示装置において、表示部の視認性向上のために、ＬＥＤの周囲を覆う黒色のシートを全面に取り付けている。このシートはＬＥＤに対して容易に移動することがないようにするために、ＬＥＤを取り付けている基板上面に両面テープ等の接着剤で、貼り付けられている。
【０００３】
このＬＥＤ表示装置の組立方法の１例を図６〜８に示す。図６は、ＬＥＤ表示装置２１の構造を示す組立図である。図７は、ＬＥＤユニット１上のＬＥＤ６の周囲を覆うために取り付けるシート２の正面図である。図８は、ＬＥＤユニット１を構成する基板７に実装したＬＥＤ６とＬＥＤユニット１に取り付けたシート２の構成を示す側面図である。
【０００４】
シート２には、図７（Ａ）・（Ｂ）に示すように、マトリックス状に配置して基板７に実装された複数のＬＥＤ６に対向して、複数の孔８が形成されている。孔８は、図８に示すように、開口面積がＬＥＤ６の断面積より大きい。但し、開口面積が大きすぎるとＬＥＤ６の視認性を良くする効果が得られなくなるため、ＬＥＤ６の外形よりやや大きい程度にされている。また、シート２は所定の厚みを有している。
【０００５】
以下に、ＬＥＤ表示装置２１の組立方法を説明する。
１．ネジ孔に螺合するネジ４を介して、複数のＬＥＤ６や図外の制御用ＩＣ等を基板７に実装して構成されるＬＥＤユニット１をユニット固定板３に固定する。
２．シート２のＬＥＤユニット１側の面に両面テープ５を貼り付ける。
３．治具等を用いてＬＥＤユニット１の上面に位置させたシート２を下方に押圧して取り付ける。
４．図外の本体ケースをユニット固定板３にはめこんで取り付ける。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＬＥＤ表示装置２１において、両面テープ５を貼り付けたシート２をＬＥＤユニット１に取り付ける際、精度良く取り付けないと両面テープ４の接着剤がＬＥＤ６に付着するため、組立時の作業性が非常に悪かった。これは、図８に示すように、シート２に形成した孔８の開口面積は、ＬＥＤ６の断面積にほぼ等しくされているためである。また、ＬＥＤ表示装置２１に不具合が発生した場合、ＬＥＤユニット１に固定したシート２を取り外すことが困難なため、ＬＥＤユニット１全体を交換することになり、メンテナンス性が悪かった。
【０００７】
ＬＥＤ表示装置２１の組立の際に、シート２に両面テープ５等の接着剤を付けずに、基板１とシート２を一緒にネジ４で固定する方法もあるが、その場合シート２の中央部付近が浮き上がった状態になるため、ＬＥＤ６の視認性が悪くなる。
【０００８】
この発明は、ＬＥＤ表示装置において、基板に固定するＬＥＤの周囲を覆うシートの組立性を改善したＬＥＤ表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【００１０】
(1) 複数のＬＥＤを取り付ける基板と、基板上にマトリックス状に配置された複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤに対応する複数の孔を備えるとともに基板上面におけるＬＥＤの周囲を覆うシートと、を備えたＬＥＤ表示装置において、
ＬＥＤは端子にストッパが形成されたストッパ付きＬＥＤであり、前記シートは少なくとも基板の面方向に伸縮性を有する弾性体であり、複数の孔は、ＬＥＤの発光部が通過可能で、一部の開口面積がＬＥＤの発光部における下端面の面積より小さい小孔であり、その他の開口面積がＬＥＤの発光部における下端面の面積より大きい大孔であることを特徴とする。
【００１１】
この構成においては、ＬＥＤ表示装置を構成する基板上に、端子にストッパが形成された複数のストッパ付きＬＥＤが、マトリックス状に配置して実装されており、複数のＬＥＤの周囲を覆う少なくとも基板の面方向に伸縮性を有する弾性体であるシートには、基板上に実装された複数のＬＥＤに対応してＬＥＤの発光部が通過可能な複数の孔が形成されており、その孔の一部の開口面積はＬＥＤの発光部における下端面の面積より小さく、その他の孔の開口面積はＬＥＤの発光部における下端面の面積より大きい。したがって、基板に実装されたストッパ付きＬＥＤの発光部の下端面と基板との間に所定の距離の空間が形成され、この空間にシートを保持することができる。また、ＬＥＤの周囲を覆うシートは少なくとも基板の面方向に伸縮するので、開口面積がＬＥＤの発光部における下端面の面積より小さい孔の場合でもＬＥＤを通過させることができ、取付け後はＬＥＤがシートを保持するので、シートの移動を防止するために、シートに両面テープ等の接着剤を付ける必要がない。
【００１２】
（２）前記シートに形成された小孔は、孔の周縁部の少なくとも基板側に面取りを施したことを特徴とする。
【００１３】
この構成においては、ＬＥＤの周囲を覆うシートに形成した孔の開口面積がＬＥＤの断面積より小さい小孔の周縁部の少なくとも基板側に、面取り加工を施している。したがって、小孔の周縁部の少なくとも基板側の開口面積が拡大され、シートを基板に取り付ける際に、ＬＥＤを小孔内に容易に導くことができ、簡単に取り付けることができる。
【００１４】
（３）前記シートは、基板の上面とＬＥＤの発光部の下端面との間に位置することを特徴とする。
【００１５】
この構成においては、基板に実装されたＬＥＤの発光部の下端面は端子のストッパによって基板上から所定の距離に位置しており、ＬＥＤの発光部下端面と基板の上面との間に所定の距離の空間が形成され、この空間にシートを保持することができる。したがって、ＬＥＤ表示装置に振動が加わっても、シートが容易に移動することがない。
【００１６】
（４）前記小径孔は、ＬＥＤの端子の配列方向に形成されたスリット孔であることを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、ＬＥＤの周囲を覆うシートには一部または全部がスリット孔である複数の孔が形成されている。したがって、スリット孔にＬＥＤの発光部を通過させると、スリット孔内にＬＥＤの端子が嵌入した状態で基板上にシートが取り付けられ、スリット孔に嵌入した端子によってシートの移動が規制される。
【００１８】
（５）前記シートは、基板に対する取付け用の位置決め孔を設けてあることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、ＬＥＤの周囲を覆うシートには、基板に対する取付け用の位置決め孔が設けられている。したがって、シートを取り付ける際、基板と取付け用の位置決め孔を合わせると、簡単にシートを取り付けることができる。
【００２０】
（６）前記シートは、耐候性を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、ＬＥＤの周囲を覆うシートは耐候性を備えている。したがって、ＬＥＤ表示装置を屋外に設置しても、シートが簡単に劣化することがない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ表示装置２２の組立図である。図２はＬＥＤユニット１２に実装されたストッパ付きＬＥＤ１０（以下、ストッパ付きＬＥＤ１０をＬＥＤ１０と称する。）の周囲を覆うために取り付けるシート１３の正面図である。図３は、ＬＥＤユニット１２に取り付けたＬＥＤ１０とＬＥＤユニット１２にシート１３を取り付けた状態を示す側面図である。
【００２３】
図１に示したＬＥＤ表示装置２２は、ＬＥＤユニット１２を固定して図外の本体ケースを取り付けるユニット固定板３、マトリックス状に配置された複数のＬＥＤ１０や制御用ＩＣ等を基板７に実装して構成されるＬＥＤユニット１２、ＬＥＤ１０の周囲を覆う伸縮性を有する弾性体のシート１３、および図外の本体ケースを含む構成である。
【００２４】
図３に示すように、ＬＥＤユニット１２の基板７に実装したＬＥＤ１０は、基板７の上面でＬＥＤ１０の端子に形成されたストッパによって係止され、ＬＥＤ１０の発光部の下端面と基板７の上面との間に隙間９ができる。
【００２５】
図２（Ａ）・（Ｂ）に示すように、シート１３には、マトリックス状に配置した基板７に実装された複数のＬＥＤ１０に対向して、複数の小孔１１と複数の孔８とが形成されている。また、組立時にＬＥＤユニット１２に対してシート１３が取り付けやすいように、ＬＥＤユニット１２に形成した複数のボス１７に対向して、複数の位置決め用の孔１８が形成されている。ここで、小孔１１は図３に示すように、開口面積がＬＥＤ１０の断面積より小さい。また、ＬＥＤ１０の一方の端子に形成されたストッパの外側の端面と、他方の端子に形成されたストッパの外側の端面と、に接触しない大きさである。
【００２６】
シート１３をＬＥＤユニット１２に取り付ける際は、小孔１１を押し広げてＬＥＤ１０の発光部を通過させて、ＬＥＤ１０の発光部の下端部と基板７との間に、シート１３を取り付けると図３に示す状態になる。このとき、隙間９にシート１３を位置させると、前記のように、小孔１１の面積がＬＥＤ１０の断面積より小さいため、ＬＥＤ１０の発光部の下端面によってシート１３が保持されるので、シート１３に両面テープ等の接着剤を付けなくてもよくなる。
【００２７】
シート１３の厚みは、ＬＥＤ１０の発光部の下端面と基板７との距離（以下、隙間９の距離と称する。）によって決定される。隙間９の距離よりもシート１３の厚みが厚いと、隙間９にシート１３を位置させることができず、振動等によってシート１３が移動したり外れてしまう。一方、シート１３の厚みが極端に薄いと、ＬＥＤ表示装置２２の表示部を斜め方向から見た場合にＬＥＤ１０の端子が見えるため視認性が良くない。また、シート１３の周囲をネジ４で固定するが、シート１３が薄い場合には、ＬＥＤ表示装置２２に振動が加わった際に、シート１３の中央部が移動してしまう。そのため、シート１３の厚みは、隙間９の距離とほぼ等しくすることが望ましい。
【００２８】
なお、前記のようにシート１３は、小孔１１を押し広げて基板７上に取り付けられ、また、ＬＥＤ表示装置２２は、屋外で使用されることが多く、直射日光に晒されやすい。そのため、シート１３の材質としては、少なくとも伸縮性があり、また耐候性が必要となるため、ＣＲゴムやシリコンゴム等が適している。
【００２９】
孔８は、図８に示した従来のシート２に形成した孔８の面積と同じ大きさであるので、前記のように、孔８の面積がＬＥＤ１０の断面積より大きい。但し、大きすぎるとＬＥＤ１０の視認性を良くする効果が得られなくなるため、ＬＥＤ１０の外形よりやや大きい程度にされている。また、小孔１１は、開口面積がＬＥＤ１０の断面積より小さいので、孔８の開口面積は小孔１１の開口面積より大きい。
【００３０】
本実施例では、基板７上にＬＥＤ１０を縦方向に３１個、横方向に４８個実装してＬＥＤユニット１２を構成している。したがって、シート１３は、基板上におけるＬＥＤ１０の周囲を覆う目的で取り付けるため、基板７に実装したＬＥＤ１０の配列と同様にＬＥＤ１０と同数の孔が形成されている。
【００３１】
シート１３に形成した小孔１１と孔８の個数の割合は、組立時の作業性やＬＥＤ表示装置２２にかかる振動等を考慮して決定する必要がある。組立時の作業性の確認やＬＥＤ表示装置２２の実機を用いた振動試験や落下試験等を行なった結果、縦の奇数列・縦の偶数列の共に、１列に形成するする孔３１個のうち８個を小孔１１にすると、作業性が良く振動や落下に対して外れにくい結果が得られた。小孔１１の配置は、下記のように行なう。すなわち、縦の奇数列は、始めに孔８を２個形成し、次に小孔１１を１個形成し、それ以降は孔８を３個、小孔１１を１個の繰返しで形成する。また、縦の偶数列は、始めに小孔１１を１個形成し、それ以降は孔８を３個、小孔１１を１個の繰返しで形成する。このように小孔１１を形成すると、奇数列と偶数列に形成した小孔１１が隣接する列において並んで形成されることがない。
【００３２】
なお、シート１１に形成する小孔１１と孔８との個数の割合は、ＬＥＤ表示装置の大きさや形状によって異なるものであるため、上記の例に限るものではない。
【００３３】
以下に、ＬＥＤ表示装置２２の組立方法を説明する。
【００３４】
１．ユニット固定板３に、ＬＥＤユニット１２を載置する。
２．ＬＥＤユニット１２上の複数のＬＥＤ１０に、シート１３に形成した複数の小孔１１と複数の孔８を対向させて、ＬＥＤユニット１２の上方にシート１３を位置させる。このとき、ＬＥＤユニット１２に設けられた位置決め用ボス１７にシート１３の位置決め用孔１８を合わせる。
３．図外の治具等を用いてシート１３をＬＥＤユニット１２に下方に押圧する。すなわち、シート１３をＬＥＤ１０の発光部の下端面と基板７の上面の空間である隙間９に圧入する。
４．ネジ孔に螺合するネジ４を介して、複数のＬＥＤ６や図外の制御用ＩＣ等を基板７に実装して構成されるＬＥＤユニット１２とシート１３とをユニット固定板３に固定する。
５．図外の本体ケースをユニット固定板３にはめこんで、取り付ける。
【００３５】
ここで、図１に示したＬＥＤ表示装置２２には、マトリックス状に配置した複数のＬＥＤ１０の周囲に等間隔で複数のＬＥＤ１９が取り付けられている。また、シート１３には、ＬＥＤ１９に対向して、孔２０が形成されている。
【００３６】
図４は小孔１１の断面の形状を示す図である。図４（Ａ）のように断面が直線状に形成された場合でも、ＬＥＤ１０の発光部の下端面にシート１３を取り付けることができるが、図４（Ｂ）のようにＬＥＤユニット１２側の面に面取り加工１６を施すと、組立の際に小孔１１の周縁部に形成される傾斜面によりＬＥＤ１０を小孔１１内に導くことができ、容易にシート１３をＬＥＤユニット１２に取り付けることができる。また、図４（Ｃ）のように、シート１３のＬＥＤユニット１２側の面に加えて、シート１３のＬＥＤユニット１２と反対側の面にも面取り加工１６を施すと、ＬＥＤ表示装置２２のメンテナンスを行なう際に、容易にシート１３を取り外すことができる。
【００３７】
図５は、小孔１１をスリット１５に置き換えた例を示す図である。スリット１５は、図２（Ｂ）に示した小孔１１の代わりに、小孔１１を挟んだ状態に配置された孔８ａと孔８ｂとの最短距離をスリット孔の形状に形成したものである。基板７に実装するＬＥＤ１０の端子はシート１０の縦列方向に配置されているため、スリット１５は、縦列方向に形成されている。
【００３８】
シート１３の小孔１１をスリット１５にした場合でも、小孔１１と同様の効果が得られる。
なお、本発明の実施例として、ＬＥＤの発光部の断面が円形で端子が２本のＬＥＤを図に示して説明したが、この形状のＬＥＤに限るものでなく、ＬＥＤの発光部の断面が長方形のＬＥＤや端子が３本の２色ＬＥＤ等、他の形状のＬＥＤを使用した場合も、本発明の実施例に含まれる。その場合は、ＬＥＤユニットに取り付けるシートに形成する孔・小孔は、実施例とは異なる形状になる。
【００３９】
以上のような改善効果により、組立時の作業性が向上し、両面テープ等の接着剤が不要になるため、コストダウンが可能になる。また、不具合等が発生した際のメンテナンス性が向上する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４１】
(1) ＬＥＤ表示装置を構成する基板上に、端子にストッパが形成された複数のストッパ付きＬＥＤが、マトリックス状に配置して実装されており、複数のＬＥＤの周囲を覆う少なくとも基板の面方向に伸縮性を有する弾性体であるシートに、基板上に実装された複数のＬＥＤに対応してＬＥＤの発光部が通過可能な複数の孔を形成し、その孔の一部の開口面積をＬＥＤの発光部における下端面の面積より小さくし、その他の孔の開口面積をＬＥＤの発光部における下端面の面積より大きくすることにより、基板に実装されたストッパ付きＬＥＤの発光部の下端面と基板との間に所定の距離の空間が形成され、この空間にシートを保持することができる。また、ＬＥＤの周囲を覆うシートは少なくとも基板の面方向に伸縮するので、開口面積がＬＥＤの発光部における下端面の面積より小さい孔の場合でもＬＥＤを通過させることができ、取付け後はＬＥＤがシートを保持するので、シートの移動を防止するために、シートに両面テープ等の接着剤を付ける必要がなく、組立時の作業性が向上し、コストダウンが可能になる。また、不具合等が発生した際のメンテナンス性が向上する。
【００４２】
（２）ＬＥＤの周囲を覆うシートに形成した孔の開口面積がＬＥＤの断面積より小さい小孔の周縁部の少なくとも基板側に、面取り加工を施していることにより、小孔の周縁部の少なくとも基板側の開口面積が拡大され、シートを基板に取り付ける際に、ＬＥＤを小孔内に容易に導くことができるため、シートを基板に簡単に取り付けることができ、組立時の作業性が向上する。
【００４３】
（３）基板に実装されたＬＥＤの発光部の下端面は端子のストッパによって基板上から所定の距離に位置しており、ＬＥＤの発光部下端面と基板の上面との間に所定の距離の空間が形成され、この空間にシートを保持することができる。したがって、ＬＥＤ表示装置に振動が加わっても、シートが容易に移動することがないため、ＬＥＤ表示装置を設置後にメンテナンスを行なう回数を少なくすることができる。
【００４４】
（４）ＬＥＤの周囲を覆うシートに、一部または全部がスリット孔である複数の孔を形成することにより、スリット孔にＬＥＤの発光部を通過させると、スリット孔内にＬＥＤの端子が嵌入した状態で基板上にシートが取り付けられ、スリット孔に嵌入した端子によってシートの移動が規制される。
【００４５】
（５）ＬＥＤの周囲を覆うシートに、基板に対する取付け用の位置決め孔を設けることにより、シートを取り付ける際、基板と取付け用の位置決め孔を合わせると、簡単にシートを取り付けることができる。
【００４６】
（６）ＬＥＤの周囲を覆うシートは耐候性を備えていることにより、ＬＥＤ表示装置を屋外に設置しても、シートが簡単に劣化することがなく、メンテナンスを行なう頻度を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ表示装置の組立図である。
【図２】ＬＥＤユニットに実装されたストッパ付きＬＥＤの周囲を覆うために取り付けるシートの正面図である。
【図３】ＬＥＤユニットに取り付けたＬＥＤとＬＥＤユニットにシート１３を取り付けた状態を示す側面図である。
【図４】小孔の断面の形状を示す図である。
【図５】小孔をスリットに置き換えた例を示す図である。
【図６】ＬＥＤ表示装置の構造を示す組立図である。
【図７】ＬＥＤユニット上のＬＥＤの周囲を覆うために取り付けるシートの正面図である。
【図８】ＬＥＤユニットを構成する基板に実装したＬＥＤとＬＥＤユニットに取り付けたシートの構成を示す側面図である。
【符号の説明】
７−基板
１０−ストッパ付きＬＥＤ
１１−小孔
１３−シート

Claims

複数のＬＥＤを取り付ける基板と、基板上にマトリックス状に配置された複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤに対応する複数の孔を備えるとともに基板上面におけるＬＥＤの周囲を覆うシートと、を備えたＬＥＤ表示装置において、
ＬＥＤは端子にストッパが形成されたストッパ付きＬＥＤであり、前記シートは少なくとも基板の面方向に伸縮性を有する弾性体であり、複数の孔は、ＬＥＤの発光部が通過可能で、一部の開口面積がＬＥＤの発光部における下端面の面積より小さい小孔であり、その他の開口面積がＬＥＤの発光部における下端面の面積より大きい大孔であることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
前記シートに形成された小孔は、孔の周縁部の少なくとも基板側に面取りを施したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ表示装置。
前記シートは、基板の上面とＬＥＤの発光部の下端面との間に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ表示装置。
前記小孔は、ＬＥＤの端子の配列方向に形成されたスリット孔であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤ表示装置。
前記シートは、基板に対する取付け用の位置決め孔を設けてあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＬＥＤ表示装置。
前記シートは、耐候性を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＬＥＤ表示装置。