JPH06104489A - 集合型発光ダイオード表示装置 - Google Patents
集合型発光ダイオード表示装置Info
- Publication number
- JPH06104489A JPH06104489A JP4275353A JP27535392A JPH06104489A JP H06104489 A JPH06104489 A JP H06104489A JP 4275353 A JP4275353 A JP 4275353A JP 27535392 A JP27535392 A JP 27535392A JP H06104489 A JPH06104489 A JP H06104489A
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- JP
- Japan
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- light emitting
- emitting diode
- lens
- display device
- diode display
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光損失が少なく、かつ、光度の高い集合型発
光ダイオード表示装置を提供する。 【構成】 大型ディスプレイの要素として用いられる集
合型発光ダイオード表示装置であって、小基板上に固着
された発光ダイオード素子の周囲に反射枠を取り付けて
なる複数個の表面実装形発光ダイオード１０が縦横に配
設された基板２０をケーシング４内に収納し、前記各表
面実装形発光ダイオード１０の発光面に近接して、下面
が平坦で、かつ、その上面側に、上下方向の収束性が左
右方向の収束性よりも高くなった収束レンズ構造をもっ
たレンズ３０を配備する。
光ダイオード表示装置を提供する。 【構成】 大型ディスプレイの要素として用いられる集
合型発光ダイオード表示装置であって、小基板上に固着
された発光ダイオード素子の周囲に反射枠を取り付けて
なる複数個の表面実装形発光ダイオード１０が縦横に配
設された基板２０をケーシング４内に収納し、前記各表
面実装形発光ダイオード１０の発光面に近接して、下面
が平坦で、かつ、その上面側に、上下方向の収束性が左
右方向の収束性よりも高くなった収束レンズ構造をもっ
たレンズ３０を配備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パネル上に縦横に配置
され、各々を選択的に点灯させることによって文字等を
表示する大型ディスプレイの要素として用いられる表示
装置に係り、特に、複数個の発光ダイオードをケーシン
グ内に取り付けてなる集合型発光ダイオード表示装置に
関する。
され、各々を選択的に点灯させることによって文字等を
表示する大型ディスプレイの要素として用いられる表示
装置に係り、特に、複数個の発光ダイオードをケーシン
グ内に取り付けてなる集合型発光ダイオード表示装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の集合型発光ダイオード表示装置の
概略構成を図６に示す。この集合型発光ダイオード表示
装置１は、ドーム状レンズ部２ａを備えた複数個の発光
ダイオードランプ２を基板３上に適宜に配設し、この基
板３をケーシング４内に収納し、ドーム状レンズ部２ａ
の中間部分までを樹脂５で充填して構成されている。ケ
ーシング４の前面上方にはフード４ａが付設され、ケー
シング４の背面からは、各発光ダイオードランプ２に給
電するためのケーブル６が導出されている。
概略構成を図６に示す。この集合型発光ダイオード表示
装置１は、ドーム状レンズ部２ａを備えた複数個の発光
ダイオードランプ２を基板３上に適宜に配設し、この基
板３をケーシング４内に収納し、ドーム状レンズ部２ａ
の中間部分までを樹脂５で充填して構成されている。ケ
ーシング４の前面上方にはフード４ａが付設され、ケー
シング４の背面からは、各発光ダイオードランプ２に給
電するためのケーブル６が導出されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、ドーム状レンズ部２ａを備えた発光ダ
イオードランプ２は、その構成上、レンズ部２ａの側面
部、あいるは底面部から放出される光が相当量あり、そ
のため、このような発光ダイオードランプ２を使った従
来の集合型発光ダイオード表示装置１は光損失が多いと
いう問題点がある。
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、ドーム状レンズ部２ａを備えた発光ダ
イオードランプ２は、その構成上、レンズ部２ａの側面
部、あいるは底面部から放出される光が相当量あり、そ
のため、このような発光ダイオードランプ２を使った従
来の集合型発光ダイオード表示装置１は光損失が多いと
いう問題点がある。
【０００４】また、上述した発光ダイオードランプ２
は、全周囲に対して同じ指向性を備えているが、これは
後述する理由より、大型ディスプレイの要素としては好
ましい特性とは言えない。以下、図７を参照して説明す
る。図中、符号１Ａは、複数個の集合型発光ダイオード
表示装置１をパネル上に縦横に配設して構成された大型
ディスプレイである。一般に、この種のディスプレイ１
Ａは複数人の観察者によって任意の位置から見られる
が、各観察者の視線の高さには大差がない。したがっ
て、ディスプレイ１Ａは、左右方向については広い指向
性を備えていることが好ましいが、上下方向については
狭い指向性で足りる。
は、全周囲に対して同じ指向性を備えているが、これは
後述する理由より、大型ディスプレイの要素としては好
ましい特性とは言えない。以下、図７を参照して説明す
る。図中、符号１Ａは、複数個の集合型発光ダイオード
表示装置１をパネル上に縦横に配設して構成された大型
ディスプレイである。一般に、この種のディスプレイ１
Ａは複数人の観察者によって任意の位置から見られる
が、各観察者の視線の高さには大差がない。したがっ
て、ディスプレイ１Ａは、左右方向については広い指向
性を備えていることが好ましいが、上下方向については
狭い指向性で足りる。
【０００５】このような指向特性上の要請に反して、上
述したように発光ダイオードランプ２は全周囲に同じ指
向性を備えているので、集合型発光ダイオード表示装置
１の左右の指向性を拡げようとすると、必然的に、上下
の指向性が拡がる。その結果、観察者に認識されない余
分な光が上下方向に放出されることになるので、観察者
から見た集合型発光ダイオード表示装置１の光度を充分
に上げることができないという問題点がある。逆に、上
下の指向性を狭くして光度を上げようとすると、左右の
指向性が狭まり、ディスプレイ１Ａに対面していない観
察者は、その表示内容が見づらくなる。
述したように発光ダイオードランプ２は全周囲に同じ指
向性を備えているので、集合型発光ダイオード表示装置
１の左右の指向性を拡げようとすると、必然的に、上下
の指向性が拡がる。その結果、観察者に認識されない余
分な光が上下方向に放出されることになるので、観察者
から見た集合型発光ダイオード表示装置１の光度を充分
に上げることができないという問題点がある。逆に、上
下の指向性を狭くして光度を上げようとすると、左右の
指向性が狭まり、ディスプレイ１Ａに対面していない観
察者は、その表示内容が見づらくなる。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、光損失が少なく、かつ、光度の高い集
合型発光ダイオード表示装置を提供することを目的とす
る。
たものであって、光損失が少なく、かつ、光度の高い集
合型発光ダイオード表示装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明は、大型ディスプレイの要素として用いられ
る集合型発光ダイオード表示装置であって、小基板上に
固着された発光ダイオード素子の周囲に反射枠を取り付
けてなる複数個の表面実装形発光ダイオードが縦横に配
設された基板をケーシング内に収納し、前記各表面実装
形発光ダイオードの発光面に近接して、下面が平坦で、
かつ、その上面側に、上下方向の収束性が左右方向の収
束性よりも高くなった収束レンズ構造をもったレンズを
配備したものである。
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明は、大型ディスプレイの要素として用いられ
る集合型発光ダイオード表示装置であって、小基板上に
固着された発光ダイオード素子の周囲に反射枠を取り付
けてなる複数個の表面実装形発光ダイオードが縦横に配
設された基板をケーシング内に収納し、前記各表面実装
形発光ダイオードの発光面に近接して、下面が平坦で、
かつ、その上面側に、上下方向の収束性が左右方向の収
束性よりも高くなった収束レンズ構造をもったレンズを
配備したものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、発光ダイオード素子の周囲に
反射枠を取り付けているので、発光ダイオード素子から
側方へ向けて出射された光は、前記反射枠によって反射
されて表面（発光面）方向に向けられる。また、各表面
実装形発光ダイオードに対向配置されたレンズの下面は
平坦であるので、表面実装形発光ダイオードからの入射
光の入射角度が比較的小さくなり、レンズ下面での反射
が抑制される。さらに、前記レンズの上面側に備えられ
た収束レンズ構造は、上下方向の収束性が左右方向の収
束性よりも高くなっているので、観察者は左右方向の広
範囲から出射光を認識することができるとともに、観察
者に認識されない上下方向へは、光の照射が抑制される
ので、その分、装置の光度を高めることができる。
反射枠を取り付けているので、発光ダイオード素子から
側方へ向けて出射された光は、前記反射枠によって反射
されて表面（発光面）方向に向けられる。また、各表面
実装形発光ダイオードに対向配置されたレンズの下面は
平坦であるので、表面実装形発光ダイオードからの入射
光の入射角度が比較的小さくなり、レンズ下面での反射
が抑制される。さらに、前記レンズの上面側に備えられ
た収束レンズ構造は、上下方向の収束性が左右方向の収
束性よりも高くなっているので、観察者は左右方向の広
範囲から出射光を認識することができるとともに、観察
者に認識されない上下方向へは、光の照射が抑制される
ので、その分、装置の光度を高めることができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明に係る集合型発光ダイオード表
示装置の一実施例を示した一部破断分解斜視図、図２は
実施例装置の縦断面図である。この集合型発光ダイオー
ド表示装置は、前面にフード４ａが付設されたケーシン
グ４内に、複数個の表面実装形発光ダイオード（チップ
形発光ダイオード）１０が縦横に配設された基板２０を
収納し、各表面実装形発光ダイオード１０に近接してレ
ンズ３０を配備して構成されている。ケーシング４の背
面からは、各表面実装形発光ダイオード１０に給電する
ためのケーブル６が導出されている。
明する。図１は、本発明に係る集合型発光ダイオード表
示装置の一実施例を示した一部破断分解斜視図、図２は
実施例装置の縦断面図である。この集合型発光ダイオー
ド表示装置は、前面にフード４ａが付設されたケーシン
グ４内に、複数個の表面実装形発光ダイオード（チップ
形発光ダイオード）１０が縦横に配設された基板２０を
収納し、各表面実装形発光ダイオード１０に近接してレ
ンズ３０を配備して構成されている。ケーシング４の背
面からは、各表面実装形発光ダイオード１０に給電する
ためのケーブル６が導出されている。
【００１０】図３に示すように、基板２０上に配設され
る各表面実装形発光ダイオード１０は、矩形状の小基板
１１と、前記小基板１１に固着された発光ダイオード素
子１２と、発光ダイオード素子１２の周囲に配設された
反射枠１３等から構成されている。小基板１１は、例え
ばＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂のような耐熱
性のある材料で形成されている。この小基板１１は、光
の反射効率を上げるために白色にするのが好ましい。小
基板１１上には、それぞれ対向側面に延びるリード電極
１１ａ，１１ｂが形成されている。発光ダイオード素子
１２は、リード電極１１ａ上に固着されており、この発
光ダイオード素子１２とリード電極１１ｂ間が、金属細
線１４で接続されている。
る各表面実装形発光ダイオード１０は、矩形状の小基板
１１と、前記小基板１１に固着された発光ダイオード素
子１２と、発光ダイオード素子１２の周囲に配設された
反射枠１３等から構成されている。小基板１１は、例え
ばＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂のような耐熱
性のある材料で形成されている。この小基板１１は、光
の反射効率を上げるために白色にするのが好ましい。小
基板１１上には、それぞれ対向側面に延びるリード電極
１１ａ，１１ｂが形成されている。発光ダイオード素子
１２は、リード電極１１ａ上に固着されており、この発
光ダイオード素子１２とリード電極１１ｂ間が、金属細
線１４で接続されている。
【００１１】発光ダイオード素子１２を取り囲む反射枠
１３は、光の反射効率の良好な、例えば白色のＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）樹脂で形成されてお
り、その内部反射面は、発光ダイオード素子１２からの
入射光を上方へ反射するために、すりばち状に傾斜して
いる。反射枠１３の開口内部は、透光性のエポキシ樹脂
１５等で充填されている。上述した各表面実装形発光ダ
イオード１０は、例えばリフロー法等によって、基板２
０に半田付け接続されている。
１３は、光の反射効率の良好な、例えば白色のＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）樹脂で形成されてお
り、その内部反射面は、発光ダイオード素子１２からの
入射光を上方へ反射するために、すりばち状に傾斜して
いる。反射枠１３の開口内部は、透光性のエポキシ樹脂
１５等で充填されている。上述した各表面実装形発光ダ
イオード１０は、例えばリフロー法等によって、基板２
０に半田付け接続されている。
【００１２】各表面実装形発光ダイオード１０に近接配
置されるレンズ３０は、その下面が平坦になっており、
また、その上面側に、左右方向に配列した一群の表面実
装形発光ダイオード１０に対向するカマボコ状レンズ
（シリンドリカルレンズ）３１が上下方向に並設されて
いる。レンズ３０は、例えばアクリル樹脂や、ポリカー
ボネイト等によって形成されている。レンズ３０は上述
のように構成されるので、図４に示すように、表面実装
形発光ダイオード１０から出射された光は、左右方向に
ついては収束されないが（図４（ｂ）参照）、上下方向
については収束される。つまり、本実施例に係る集合型
発光ダイオード表示装置は、上下方向については狭い指
向性を備えているが、左右方向については、表面実装形
発光ダイオード１０から出射される光の方向に依存する
だけで、レンズ作用による指向性は備えていない。
置されるレンズ３０は、その下面が平坦になっており、
また、その上面側に、左右方向に配列した一群の表面実
装形発光ダイオード１０に対向するカマボコ状レンズ
（シリンドリカルレンズ）３１が上下方向に並設されて
いる。レンズ３０は、例えばアクリル樹脂や、ポリカー
ボネイト等によって形成されている。レンズ３０は上述
のように構成されるので、図４に示すように、表面実装
形発光ダイオード１０から出射された光は、左右方向に
ついては収束されないが（図４（ｂ）参照）、上下方向
については収束される。つまり、本実施例に係る集合型
発光ダイオード表示装置は、上下方向については狭い指
向性を備えているが、左右方向については、表面実装形
発光ダイオード１０から出射される光の方向に依存する
だけで、レンズ作用による指向性は備えていない。
【００１３】次に、上述した集合型発光ダイオード表示
装置の作用を説明する。発光ダイオード素子１２からは
全方向へ光が発せられるが、側方へ発せられた光は反射
枠１３によって反射され、また、下方へ発せられた光は
基板２０によって反射される結果、各反射光は概ね上方
（発光面）へ向かうように光路変更される。つまり、発
光ダイオード素子１２から発せられた光が効率よく、上
方へ向けられることになる。また、表面実装形発光ダイ
オード１０の発光面から出射された光は、レンズ３０の
平坦な下面に対して小さな入射角で入射するので、レン
ズ３０の下面で反射される光は僅かである。つまり、レ
ンズ３０の下面の反射による光損失も最小限に抑えられ
る。レンズ３０に入射した光はシリンドリカルレンズ３
１で上下方向に収束されて外部へ放出される。この種の
表示装置を見る観察者の視線の高さは略一定であるの
で、上下方向については指向性を狭めることができ、ま
た、そうすることによって、観察者に認識されない上下
方向の余分な光が放出されなくなるので、その分、表示
装置の光度を高めることができる。
装置の作用を説明する。発光ダイオード素子１２からは
全方向へ光が発せられるが、側方へ発せられた光は反射
枠１３によって反射され、また、下方へ発せられた光は
基板２０によって反射される結果、各反射光は概ね上方
（発光面）へ向かうように光路変更される。つまり、発
光ダイオード素子１２から発せられた光が効率よく、上
方へ向けられることになる。また、表面実装形発光ダイ
オード１０の発光面から出射された光は、レンズ３０の
平坦な下面に対して小さな入射角で入射するので、レン
ズ３０の下面で反射される光は僅かである。つまり、レ
ンズ３０の下面の反射による光損失も最小限に抑えられ
る。レンズ３０に入射した光はシリンドリカルレンズ３
１で上下方向に収束されて外部へ放出される。この種の
表示装置を見る観察者の視線の高さは略一定であるの
で、上下方向については指向性を狭めることができ、ま
た、そうすることによって、観察者に認識されない上下
方向の余分な光が放出されなくなるので、その分、表示
装置の光度を高めることができる。
【００１４】図５は、各表面実装形発光ダイオード１０
に近接配置されるレンズの変形例である。図５に示した
レンズ３１Ａは、その上面側に、各表面実装形発光ダイ
オード１０に対向するような複数個の凸レンズ３２を備
えている。レンズ３１Ａの下面は、上述の実施例と同様
に平坦である。凸レンズ３２のレンズ面の上下方向の曲
率は、左右方向の曲率よりも大きくなっている。その結
果、上下方向については、図５（ｃ）に示すように、指
向性を狭くし、左右方向については、図５（ｂ）に示す
ように、上下方向よりは広いが、あるい程度の指向性を
得ている。このようなレンズを用いれば、観察者が、あ
る程度限られた範囲内でディスプレイを見るような場合
に、左右の指向性を少し狭くすることによって、その
分、ディスプレイの光度を上げることができる点で有効
である。
に近接配置されるレンズの変形例である。図５に示した
レンズ３１Ａは、その上面側に、各表面実装形発光ダイ
オード１０に対向するような複数個の凸レンズ３２を備
えている。レンズ３１Ａの下面は、上述の実施例と同様
に平坦である。凸レンズ３２のレンズ面の上下方向の曲
率は、左右方向の曲率よりも大きくなっている。その結
果、上下方向については、図５（ｃ）に示すように、指
向性を狭くし、左右方向については、図５（ｂ）に示す
ように、上下方向よりは広いが、あるい程度の指向性を
得ている。このようなレンズを用いれば、観察者が、あ
る程度限られた範囲内でディスプレイを見るような場合
に、左右の指向性を少し狭くすることによって、その
分、ディスプレイの光度を上げることができる点で有効
である。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、発光ダイオード素子の全周囲から発せられた
光が、反射枠によって発光面に導かれるので、光を効率
良く取り出すことができる。また、各表面実装形発光ダ
イオードに対向配置されたレンズの下面は平坦であるの
で、表面実装形発光ダイオードからの入射光がレンズ下
面で反射されることが少なくなり、それだけ損失光が低
減し、集合型発光ダイオード表示装置の光度が上がる。
さらに、前記レンズの上面側に備えられた収束レンズ構
造は、上下方向の収束性が左右方向の収束性よりも高く
なっているので、観察者は左右方向の広範囲から表示装
置を見ることができるとともに、観察者に認識されない
上下方向へは、光の照射が抑制されるので、その分、装
置の光度を高めることができる。
によれば、発光ダイオード素子の全周囲から発せられた
光が、反射枠によって発光面に導かれるので、光を効率
良く取り出すことができる。また、各表面実装形発光ダ
イオードに対向配置されたレンズの下面は平坦であるの
で、表面実装形発光ダイオードからの入射光がレンズ下
面で反射されることが少なくなり、それだけ損失光が低
減し、集合型発光ダイオード表示装置の光度が上がる。
さらに、前記レンズの上面側に備えられた収束レンズ構
造は、上下方向の収束性が左右方向の収束性よりも高く
なっているので、観察者は左右方向の広範囲から表示装
置を見ることができるとともに、観察者に認識されない
上下方向へは、光の照射が抑制されるので、その分、装
置の光度を高めることができる。
【図１】実施例に係る集合型発光ダイオード表示装置の
一部破断分解斜視図である。
一部破断分解斜視図である。
【図２】実施例装置の縦断面図である。
【図３】要部の縦断面図である。
【図４】レンズの作用説明図である。
【図５】レンズの変形例の説明図である。
【図６】従来例の縦断面図である。
【図７】大型ディスプレイの使用状態を示す図である。
４…ケーシング １０…表面実装形発光ダイオード １１…小基板 １２…発光ダイオード素子 １３…反射枠 ２０…基板 ３０…レンズ ３１…シリンドリカルレンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 大型ディスプレイの要素として用いられ
る集合型発光ダイオード表示装置であって、小基板上に
固着された発光ダイオード素子の周囲に反射枠を取り付
けてなる複数個の表面実装形発光ダイオードが縦横に配
設された基板をケーシング内に収納し、前記各表面実装
形発光ダイオードの発光面に近接して、下面が平坦で、
かつ、その上面側に、上下方向の収束性が左右方向の収
束性よりも高くなった収束レンズ構造をもったレンズを
配備したことを特徴とする集合型発光ダイオード表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275353A JPH06104489A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 集合型発光ダイオード表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275353A JPH06104489A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 集合型発光ダイオード表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104489A true JPH06104489A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17554295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4275353A Pending JPH06104489A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 集合型発光ダイオード表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104489A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10214566A1 (de) * | 2002-04-02 | 2003-10-30 | G L I Global Light Ind Gmbh | Homogen paralleles Licht emittierende Leuchtdiode |
| US7284884B2 (en) | 2003-08-01 | 2007-10-23 | Enplas Corporation | Surface light source device, image display and light control plate |
| JP2013118235A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Hitachi Appliances Inc | 照明装置 |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP4275353A patent/JPH06104489A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10214566A1 (de) * | 2002-04-02 | 2003-10-30 | G L I Global Light Ind Gmbh | Homogen paralleles Licht emittierende Leuchtdiode |
| DE10214566B4 (de) * | 2002-04-02 | 2007-05-24 | G.L.I. Global Light Industries Gmbh | Homogen paralleles Licht emittierende Leuchtdiode |
| US7284884B2 (en) | 2003-08-01 | 2007-10-23 | Enplas Corporation | Surface light source device, image display and light control plate |
| JP2013118235A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Hitachi Appliances Inc | 照明装置 |
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