JP7464264B2 - 帯状基板および帯状led発光装置 - Google Patents
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Description
帯状LED発光装置は、長尺であることから、基板の長さに対して必要な長さが短い場合には、帯状基板を途中で切断して使用できると利便性が高い。
このような基板を切断することで長さの調整が可能な帯状LED発光装置が特許文献1により知られている。
LED素子が実装されるLED用パッド同士の間の直列用配線パターンを切断位置として切断しても、切り離される直列用配線パターンの後段側を、LED素子を保護するための保護素子が実装される保護素子用パッドを介在させて電源線に接続する電源用配線パターンが形成されているため、切断されたLED素子の後段側に、電源線から保護素子を介して電流を流すことができる。そのため、後段側の帯状基板も使用することができる。
配線部を切断して、部品実装部に接続することで、それぞれの各部品実装部に電源が供給できるので、帯状基板を切断して、文字や図形、キャラクタなどを形成しても、LED素子を点灯させることができる。
幅方向の凹部と凸部とが嵌ることで、帯状基板を幅方向に並べれば面発光装置として機能させることができる。
図1に示すLED発光装置10は、長尺の帯状基板20にLED素子31が長さ方向に沿って並べられたものである。帯状基板20は、可撓性を有する絶縁性基板に、図示しない導電パターンが形成され、この導電パターンを覆うカバーフィルムが、部品実装をするためにダイパッドPを露出させたフィルム状のフレキシブル基板である。
本実施の形態では、配線部22は、細長の矩形状に形成され、部品実装部21は、輪郭が六角形状に形成されている。
部品実装部21には、LED素子31と保護素子32または接続素子33とがダイパッドPに実装されている。
図2に示すように、導電パターン40は、電源端子である電源用パッドP1,P2と、LED素子31が実装されるLED用パッド41と、保護素子が実装される保護素子用パッド42と、接続素子33が実装される接続素子用パッド43と、これらのダイパッドを接続する配線パターン44とを備えている。
抵抗R21と抵抗R22とは、LED素子31を1個点灯させる場合と、LED素子31を2個点灯させる場合とで、電流を一定とするために、抵抗値を抵抗R21>抵抗R22となる関係となるように調整される。
なお、実施の形態1に係る帯状LED発光装置10においては、保護素子32である抵抗R1は実装されているが、接続素子33は、帯状基板20が切断されなければ未実装状態であるが、切断位置によっては実装される。
セグメントSには、直列用配線パターン44aと、接続用配線パターン44bとが形成されている。
直列用配線パターン44aは、電源線L1からグランド線L2との間で、抵抗R1が実装される保護素子用パッド42とLED素子31が実装される3個のLED用パッド41とを直列接続するものである。
接続用配線パターン44bは、LED用パッド41同士の間の直列用配線パターン44aを切断位置としたときに、切り離される直列用配線パターン44aの前段側を、接続素子用パッド43を介在させてグランド線L2に接続するものである。
まず、図1に示す帯状LED発光装置10には、保護素子32として、抵抗R1が実装されており、接続素子33として、抵抗R21,R22は実装されていないものとする。
電源端子P1,P2に電源が供給されると、電源線L1から直列用配線パターン44aに流れる電流が、抵抗R1から3個のLED素子31を流れ、グランド線L2に流れる。
保護素子用パッド42に保護素子32が実装されていないため開放状態である。従って、接続用配線パターン44bは切断された状態であるため、前段の2個のLED素子31とグランド線L2とは非導通状態である。
これにより、3個のLED素子31が直列接続された状態で発光する。
この場合、最前段(1段目)の接続素子用パッド43に、接続素子33として抵抗R21が実装されているものとする。
位置C11により切断されても、電源線L1とグランド線L2との間で、最前段の保護素子32(抵抗R1)とLED素子31と接続素子33(抵抗R21)とが直列用配線パターン44aと接続用配線パターン44bとにより接続された状態となる。
従って、1個のLED素子31を点灯させることができる。
この場合、2段目の接続素子用パッド43に、接続素子33として抵抗R22が実装されているものとする。
従って、2個のLED素子31を点灯させることができる。
従って、3個のLED素子31を点灯させることができる。
以降のセグメントSでは、図3(A)から同図(C)と同じとなるため、説明するは省略する。
また、図3(A)から同図(C)に示すように、直列接続されたLED素子31同士の間を切断位置としたときに、その切断位置に応じて接続素子33を接続素子用パッド43に実装したり、実装しなかったりすることで、直列接続されたLED素子31の間でも切断することができる。
従って、本実施の形態に係るLED発光装置10と帯状基板20とは、LED素子31を1個単位で切断することができ、1個単位で長さの調整が可能であり、かつLED素子が並列接続されたものよりも駆動電流を抑えることができる。
本発明の実施の形態1に係る帯状LED発光装置に変形例を図面に基づいて説明する。
なお、図4においては、図1と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図4に示す帯状LED発光装置11に用いられる帯状基板20Xは、保護素子32として定電流ダイオードD1が、保護素子用パッド42に実装されている。また、接続素子43としてジャンパJ21,J22が接続素子用パッド43に実装されている。
本発明の実施の形態2に係る帯状LED発光装置を図面に基づいて説明する。
なお、図5および図6においては図1および図2と同じ構成のものは、同符号を付して説明を省略する。
図5に示すように、本実施の形態2に係る帯状LED発光装置12は、切断した位置から、電源端子である電源用パッドP1,P2(図6参照)側の帯状基板20Yだけを使用するのでなく、切り離した側の帯状基板20Yも使用可能とするものである。
電源用配線パターン44cは、LED用パッド41同士の間の直列用配線パターン44aを切断位置としたときに、切り離される直列用配線パターン44aの後段側を、保護素子用パッド42を介在させて電源線L1に接続するものである。この保護素子用パッド42には、抵抗R11,R12が実装される。
なお、実施の形態2に係る帯状LED発光装置12においては、保護素子32である抵抗R1は実装されている。しかし、抵抗R11,12と接続素子33とは、帯状基板20が切断されなければ未実装状態であるが、切断位置によっては実装される。
この場合、実施の形態1における図3(A)と同様に、最前段(1段目)の接続素子用パッド43に、接続素子33として抵抗R21が実装されているものとする。
また、切り離された後段側の直列用配線パターン44a(最前段の次段となる2段目の直列用配線パターン44a)と電源線L1との間の電源用配線パターン44cにおける保護素子用パッド42には、保護素子32として抵抗R11が実装されているものとする。
また、切断した位置C21より後段側の帯状基板20Yにおいても、保護素子用パッド42に抵抗R11が実装されており、電源線L1から電流が抵抗R11を流れ、2個のLED素子31を介してグランド線L2に流れる。
従って、切断した位置C21より後段側の帯状基板20Yにおいても、LED素子31を発光させることができるため、帯状基板20Yを位置C21で切り離したとしても、捨てることなく使用することができる。
この場合、実施の形態1における図3(B)と同様に、2段目の接続素子用パッド43に、接続素子33として抵抗R22が実装されているものとする。
また、切り離された後段側の直列用配線パターン44a(3段目の直列用配線パターン44a)と電源線L1との間の電源用配線パターン44cにおける保護素子用パッド42には、保護素子32として抵抗R12が実装されているものとする。
また、切断した位置C22より後段側の帯状基板20Yにおいても、保護素子用パッド42に抵抗R12が実装されており、電源線L1から電流が抵抗R12を流れ、1個のLED素子31を介してグランド線L2に流れる。
従って、切断した位置C22より後段側の帯状基板20Yにおいても、LED素子31を発光させることができるため、帯状基板20Yを位置C22で切り離したとしても、捨てることなく使用することができる。
また、切断した位置C23より後段側の帯状基板20Yにおいても、抵抗R1により電流をLED素子31へ流すことができるため、LED素子31を発光させることができるので、帯状基板20Yを位置C23で切り離したとしても、捨てることなく使用することができる。
以降のセグメントSでは、図7(A)から同図(C)と同じとなるため、説明するは省略する。
また、図7(A)から同図(C)に示すように、切断位置に応じて、切断した位置C21~C23より前段側の帯状基板20Yに接続素子33を接続素子用パッド43に実装し、後段側の帯状基板20Yに保護素子32を保護素子用パッド42に実装することで、直列接続されたLED素子31の間でも切断することができる。
更に、実施の形態1,2では、3個のLED素子31が直列接続されたセグメントSが並列接続されているが、直列接続されるLED素子31は4個以上でもよく、帯状基板に実装されるLED素子31全部が直列接続されたものでもよい。
本発明の実施の形態に係る帯状LED発光装置について図面に基づいて説明する。
図8においては、図5と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図8(A)に示すように、帯状基板20における部品実装部21と配線部22とに、電源パッド部P1,P2が形成されている。
配線部22では、帯状基板20の幅方向F1の一方の端部に電源パッド部P1が形成され、他方の端部に電源パッド部P2が形成されている。
本実施の形態では、接続部材はチップジャンパJ31としているが、リードジャンパーとしてもよい。
このように、配線部22を切断して、部品実装部21にチップジャンパJ31やリードジャンパーなどのチップ素子により接続することで、配線部22と部品実装部21との間をリード線により接続する場合と比較して、最短距離で接続することができる。また、部品実装部21に接続した配線部22により、切り離した側のそれぞれの各部品実装部21に電源が供給できるので、帯状基板20を切断して、文字や図形、キャラクタなどを形成しても、LED素子31を点灯させることができる。
本発明の実施の形態3に係る帯状LED発光装置について図面に基づいて説明する。
図9においては、図1と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図9に示す帯状LED発光装置13は、図1に示す帯状LED発光装置10(帯状基板20)を幅方向に並べたものである。
図1と図9に示す帯状基板20は、隣接する部品実装部21同士と、その部品実装部21同士の間に位置する配線部22とによる幅方向における凹部23は、隣接する配線部22同士と、その配線部22同士の間に位置する部品実装部21とによる幅方向における凸部24に嵌る形状に形成されている。
また、帯状LED発光装置10を隙間なく配置できるため、造形物を自然な状態で表示させることができるため、広告などに使用すると高い訴求力を得ることができる。
20,20X,20Y 帯状基板
21 部品実装部
22 配線部
31 LED素子
32 保護素子
33 接続素子
40 導電パターン
41 LED用パッド
42 保護素子用パッド
43 接続素子用パッド
44 配線パターン
44a 直列用配線パターン
44b 接続用配線パターン
C11~C13,C21~C23 位置
L1 電源線
L2 グランド線
P ダイパッド
P1,P2 電源用パッド
D1 定電流ダイオード
R1,R21,R22 抵抗
J21,J22 ジャンパ
J31 チップジャンパ
S セグメント
Claims (5)
- 電源線とグランド線との間でLED素子を直列接続する直列用配線パターンと、
前記LED素子が実装されるLED用パッド同士の間の前記直列用配線パターンを切断位置としたときに、切り離される前記直列用配線パターンの前段側を、接続素子が実装される接続素子用パッドを介在させて前記グランド線に接続する接続用配線パターンと、
前記LED用パッド同士の間の前記直列用配線パターンを切断位置としたときに、切り離される前記直列用配線パターンの後段側を、前記LED素子を保護するための保護素子が実装される保護素子用パッドを介在させて電源線に接続する電源用配線パターンと、
前記LED素子を含む電子部品が実装される部品実装部と、前記部品実装部同士の間を繋ぐ配線パターンが形成された配線部とが形成され、
前記部品実装部は、幅方向の両端部に、前記LED素子に電源を供給するための電源パッド部が一対ずつ形成され、
前記一対の電源パッド部は、一方の端部と他方の端部とで並び順が反対に形成されており、
前記配線部は、電源パッド部が、前記配線部を反時計方向に90度回転させると、前記部品実装部の一方の端部の電源パッド部に並びが一致し、前記配線部を時計方向に90度回転させると、前記部品実装部の他方の端部の電源パッド部に並びが一致するように、切断位置に形成された帯状基板。 - 隣接する前記部品実装部同士とその間に位置する前記配線部とによる幅方向における凹部は、隣接する前記配線部同士と、その間に位置する前記部品実装部とによる幅方向における凸部に嵌る形状に形成された請求項1記載の帯状基板。
- 前記請求項1または2記載の帯状基板と、前記LED用パッドに実装されたLED素子と、前記接続素子用パッドに実装された接続素子とを備えた帯状LED発光装置。
- 前記接続素子は、抵抗またはジャンパのいずれか一方である請求項3記載の帯状LED発光装置。
- 前記請求項1記載の帯状基板と、前記LED用パッドに実装されたLED素子と、前記接続素子用パッドに実装された接続素子とを備え、
前記保護素子は、抵抗または定電流ダイオードのいずれか一方である帯状LED発光装置。
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