JPH10116039A - 発光ダイオードの表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を平面だけでなく、曲面に対しても自在
に取付けて使用することができるとともに、基板を所望
の形状、大きさ及び長さに切断して使用することができ
る発光ダイオードの表示装置を提供する。 【解決手段】 フレキシブルな基板上に導線１２の電気
回路を配置し、その導線１２の少なくとも一部に発光ダ
イオード１４を設置するとともに、基板と導線１２と発
光ダイオード１４を透明樹脂１６で被覆する。前記導線
１２に所定間隔をおいて接続部分１３を設け、隣合う接
続部分１３をかしめることにより、同接続部分１３を偏
平化して互いに電気回路として接続するとともに、その
接続部分１３の近傍かつ電源と反対側で導線１２を有す
る基板を切断可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、屋内や屋外の宣
伝広告用品の表示部として使用したり、道路標識や工事
標識などの保安用品の表示部、その他多くの用途に使用
し得る発光ダイオードの表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の発光ダイオードの表示装
置としては、基板と銅箔の電気回路と発光ダイオードと
から構成されている。基板上には銅箔の電気回路が配置
され、その銅箔に発光ダイオードが接続されている。

【０００３】基板にはガラスやベークライトなどが用い
られるとともに、その基板が硬質材料で形成されてい
て、基板の形状、大きさ及び長さが決められている。こ
の発光ダイオードの表示装置を使用する場合は、一定の
形状、大きさ及び長さに形成された基板を宣伝広告用品
や保安用品などに取付け、文字（アルファベットなど）
や模様などを発光ダイオードを発光させることにより表
すようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
発光ダイオードの表示装置においては、基板が硬質材料
で形成されるとともに、その基板の形状、大きさ及び長
さが決められている。

【０００５】このため、基板が曲げ機能を持たず硬く形
成されているので、基板を宣伝広告用品や保安用品など
の曲面に取付けて使用するのは非常に困難であるという
問題があった。

【０００６】また、基板が一定の形状、大きさ及び長さ
に決められて硬く形成されているため、宣伝広告用品や
保安用品などへの取付部分に対応するように所望の形
状、大きさ及び長さに切断して使用することができない
という問題もあった。

【０００７】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、基板を平面だけでなく、曲面に対しても
自在に取付けて使用することができる発光ダイオードの
表示装置を提供することにある。また、他の目的とする
ところは、基板を所望の形状、大きさ及び長さに切断し
て使用することができる発光ダイオードの表示装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発光ダイオードの表示装置の発
明では、フレキシブルな基板上に導線の電気回路を配置
し、その導線の少なくとも一部に発光ダイオードを接続
するとともに、基板と導線と発光ダイオードとを透明樹
脂で被覆したものである。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発光ダイオードの表示装置において、前記導線に所
定間隔をおいて接続部分を設け、隣合う接続部分をかし
めることにより、同接続部分を偏平化して互いに電気回
路として接続するとともに、その接続部分の近傍かつ発
光ダイオードを発光させるのに必要な電源とは反対側で
導線を有する基板を切断可能にしたものである。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載の発光ダイオードの表示装置において、前記導線に所
定間隔をおいて接続部分を設け、各接続部分において、
透明樹脂を貫通して各接続部分に接続する導通材の少な
くとも外面側を絶縁体で被覆したかしめ部品でかしめる
ことにより、接続部分間を導通させて互いに電気回路と
して接続したものである。

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の発光ダイオードの表示装置におい
て、前記透明樹脂はレンズ効果を持たせるように凸状又
は凹状に形成したものである。

【００１２】従って、請求項１に記載の発光ダイオード
の表示装置においては、基板に柔軟性を備えたフレキシ
ブルなものが使用され、基板と導線と発光ダイオードと
が光を透過する透明樹脂で被覆されている。

【００１３】このため、基板がフレキシブルで曲げ機能
を持つことにより、基板を平面だけでなく、曲面に対し
ても自在に取付けて使用することできる。また、発光ダ
イオードが透明樹脂で被覆されているので、発光ダイオ
ードを保護するとともに、発光色をそのまま見せること
ができる。

【００１４】請求項２に記載の発光ダイオードの表示装
置においては、導線に所定間隔をおいて接続部分が設け
られ、隣合う接続部分をかしめた場合に容易に同接続部
分が偏平化されて接続されるようになっている。また、
その接続部分の近傍かつ電源とは反対側で導線を有する
基板が任意の箇所で切断可能となっている。

【００１５】このため、接続部分をかしめることにより
電気回路として成立し、基板を所望の形状、大きさ及び
長さで切断しても使用することができる。請求項３に記
載の発光ダイオードの表示装置においては、接続部分を
かしめ部品でかしめることにより、絶縁体で被覆された
導通材が透明樹脂を貫通して接続部分間が容易に導通さ
れるようになっている。

【００１６】このため、接続部分をかしめ部品でかしめ
ることにより電気回路として成立し、基板を所望の形
状、大きさ及び長さで切断しても使用することができ、
接続部分における電気的な接続を、絶縁性を維持しつつ
確実に行うことができる。

【００１７】請求項４に記載の発光ダイオードの表示装
置においては、透過性を有する透明樹脂は発光ダイオー
ドの光を分散したり、集中したりできるように凸状又は
凹状に形成されている。

【００１８】このため、凸状又は凹状に形成された透明
樹脂のレンズ効果により、外方に向けて拡大するように
発光させたり、縮小して局部的に集中して発光させたり
することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下に、この発明の第１実施形態を図
１〜図６に基づいて詳細に説明する。

【００２０】図１〜図６に示すように、基板１１は帯状
に形成され、銅箔による導線１２がその上にプリント配
線されている。この導線１２は４本の線で構成され、４
本の線の一端を接続することにより、３つの電気回路を
形成するようになっている。すなわち、４本の導線１２
のうち、３本がプラス側で１本がマイナス側で共用さ
れ、３つの電気回路が構成される。なお、この３つの電
気回路は直列回路を成している。接続部分１３は、それ
ぞれの導線１２について所定間隔をおいて幅広に形成さ
れるとともに、４本の導線１２の接続部分１３が基板１
１の幅方向に１列に並ぶように形成されている。

【００２１】発光ダイオード１４は基板１１の幅のほぼ
中央において、３本のプラス側の導線１２に対して平行
に順次接続されるとともに、前記各接続部分１３の中間
に配置されている。つまり、プラス側の３本の導線１２
が順に基板１１の幅方向中央位置に位置するように配線
され、マイナス側の１本の導線１２が基板１１の側縁に
沿って延びるように配置される。なお、導線１２と発光
ダイオード１４の両端がそれぞれ接続されて初めて１本
のプラス側の導線１２として成り立つようになってい
る。すなわち、プラス側の導線１２は発光ダイオード１
４が接続される部分の下側において、発光ダイオード１
４と導線１２がショートしないように存在し、発光ダイ
オード１４の両端と導線１２とを半田１５ｂにより固定
されて初めて１本の線をなすようになっている。発光ダ
イオード１４として、チップ型発光ダイオードが使用さ
れている。

【００２２】そして、４本の導線１２は相互に接触しな
いようになっている。軟質導体金属としての半田１５ａ
は接続部分１３上で盛り上がるように付着され、かしめ
ることにより各接続部分１３上の半田１５ａが偏平にな
って相互に接触するようになっている。発光ダイオード
１４の両端は半田１５ｂ付けにより導線１２と固定され
て接続されている。

【００２３】透明樹脂１６は基板１１と導線１２と発光
ダイオード１４を覆うように基板１１の周面全体にコー
ティングされ、発光ダイオード１４の表示装置の内部を
保護する役目又は防水の役目を果たすようになってい
る。なお、透明樹脂１６として、アクリル樹脂が使用さ
れている。

【００２４】図６に示すように、リード線２２は４本で
構成され、一端はそれぞれ導線１２に半田１５ａにより
接続されるとともに、他端はコントロールボックス２３
に接続されている。

【００２５】なお、図６に示すように、発光ダイオード
１４の表示装置はリード線２２を介してコントロールボ
ックス２３に接続され、発光ダイオード１４の表示装置
の電源はコントロールボックス２３を介して発光ダイオ
ード１４の表示装置に供給されるようになっている。ま
た、コントロールボックス２３により、発光ダイオード
１４を発光させるスピードや発光させる順序などを制御
できるようになっている。

【００２６】次に、第１実施形態の発光ダイオード１４
の表示装置の作用を説明する。さて、この第１実施形態
の発光ダイオード１４の表示装置を使用する場合には、
図６に示すように、発光ダイオード１４の表示装置の他
端に接続されたリード線２２を有するコントロールボッ
クス２３を介して電源を供給し、コントロールボックス
２３からの指示に従い発光ダイオード１４が発光する。

【００２７】すなわち、図５に示すように、発光ダイオ
ード１４は図５（ａ），図５（ｂ），図（ｃ）という順
序で発光し、基板１１の長さ方向に順に移動するように
見える。発光ダイオード１４が発光した状態は、図５に
示す発光ダイオード１４にハッチングを付して表されて
いる。図５（ａ）は１本目（マイナス側）と２本目（プ
ラス側）の導線１２による電気回路に基づいて発光ダイ
オード１４が発光し、図５（ｂ）は１本目（マイナス
側）と３本目（プラス側）の導線１２による電気回路に
基づいて発光ダイオード１４が発光し、図５（ｃ）は１
本目（マイナス側）と４本目（プラス側）の導線１２に
よる電気回路に基づいて発光ダイオード１４が発光す
る。

【００２８】なお、図６に示すコントロールボックス２
３からの指示により、発光ダイオード１４を発光させる
スピードや発光させる順序などが任意に設定できるよう
になっている。

【００２９】図６に示すように、発光ダイオード１４の
表示装置を二点鎖線で示す部分、すなわち、接続部分１
３の電源とは反対側で切断する。そして、図３及び図４
に示すように、発光ダイオード１４の表示装置として必
要とする側の接続部分１３をかしめることにより、接続
部分１３上の半田１５ａが押しつぶされて相互に接触す
る。すなわち、切断したままの状態では電気回路として
成立しなかったものが、接続部分１３をかしめることに
より、接続部分１３の半田１５ａが相互に接触接続して
容易に３つの電気回路として成立するようになる。つま
り、発光ダイオード１４の表示装置を任意の位置で切断
しても、図６に示す二点鎖線で切断した場合と同様とな
る。

【００３０】この発光ダイオード１４の表示装置を屋外
や水中で使用するためには、接続部分１３をかしめた場
合に透明樹脂１６に亀裂が生じるので、亀裂が生じた部
分を被覆する必要がある。亀裂が生じた部分や切断箇所
の側面を被覆するには、シーリング材であるシリコーン
樹脂などを用いて完全に被覆する。従って、発光ダイオ
ード１４の表示装置は外部から水が侵入するのを防いで
耐水性を向上し、内部を保護して屋外や水中で使用可能
となる。

【００３１】この第１実施形態によって発揮される効果
について、以下に記載する。 （１） 接続部分１３の半田１５ａをかしめることによ
り容易に電気回路が成立し、基板１１を所望の形状、大
きさ及び長さで切断して使用することができる。 （２） 基板１１がフレキシブルで曲げ機能を持つこと
により、基板１１を平面だけでなく、曲面に対しても取
付けて使用することできる。 （３） 発光ダイオード１４が直線上に並ぶように複数
設置されているため、発光ダイオード１４を発光させる
ことにより、文字や模様などが流動するように表すこと
ができる。 （４） 発光ダイオード１４が透明樹脂１６で被覆され
ているので、発光ダイオード１４を保護できるととも
に、発光色をそのまま見せることができる。 （５） 基板１１と導線１２と発光ダイオード１４とが
透明樹脂１６で被覆されるとともに、防水手段が取られ
ているので、発光ダイオード１４の表示装置を屋外や水
中に設置して使用することができる。 （第２実施形態）以下に、この発明の第２実施形態を図
７〜図９に基づいて説明する。なお、この第２実施形態
では、第１実施形態と異なる部分について主に説明す
る。

【００３２】図７に示すように、第２実施形態の発光ダ
イオード１４の表示装置は第１実施形態の発光ダイオー
ド１４の表示装置を３つ並べるように一体形成されてい
る。折曲部１８は図７の破線で示す部分に設けられてい
る。また、図７に破線で示す折曲部１８は折曲した状態
又は折曲しない状態で用途に応じて適用できるようにな
っている。

【００３３】図８に示すように、発光ダイオード１４の
表示装置は、図７に破線で示す折曲部１８を折曲せずそ
のままの状態で、曲面を有する宣伝広告用品１９に取付
けられている。

【００３４】図９に示すように、発光ダイオード１４の
表示装置は、図７に破線で示す折曲部１８で折曲され、
立体的にアルファベットの「Ｉ」の文字が表されてい
る。さて、この第２実施形態の発光ダイオード１４の表
示装置を使用する場合には、図７に示すように、折曲部
１８を折曲するか、又は折曲しない状態で用途に応じて
適用する。第２実施形態の発光ダイオード１４の表示装
置の折曲部１８を折曲せずそのままの状態で、曲面を有
する宣伝広告用品１９に取付けて使用する。

【００３５】図９に示すように、第２実施形態の発光ダ
イオード１４の表示装置を折曲部１８で折曲し、立体的
にアルファベットの「Ｉ」の文字の形になるように折曲
した両側を切断する。そして、発光ダイオード１４の表
示装置を組み立てて、立体的にアルファベットの「Ｉ」
の文字を表して使用する。

【００３６】この第２実施形態によって発揮される効果
について、以下に記載する。 （１） 基板１１がフレキシブルで曲げ機能を持つこと
により、基板１１を平面だけでなく、立体的な曲面に対
しても取付けて使用することできる。 （２） 発光ダイオード１４を発光させることにより、
文字や模様などを立体的に表すことができる。 （３） 折曲部１８を折曲げたり、又は折曲げなかった
りして用途に応じて適用することができる。 （第３実施形態）以下に、この発明の第３実施形態を図
１０（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。なお、この第
３実施形態では、第１，２実施形態と異なる部分につい
て主に説明する。

【００３７】図１０（ａ）に示すように、かしめ部品と
しての連結材２５は、導通材２６と絶縁体２７とから構
成されている。導通材２６は四つの突起部２８を有し、
突起部２８は接続部分１３の半田１５ａに対応する位置
に突出形成されている。絶縁体２７は導通材２６を覆う
ように形成されるが、導通材２６の突起部２８の先端だ
けは被覆されていない。

【００３８】さて、図１０（ａ），（ｂ）に示すよう
に、連結材２５と接続部分１３における発光ダイオード
１４の表示装置とをかしめ、導通材２６の突起部２８を
接続部分１３の半田１５ａに突き刺す。このため、発光
ダイオード１４の表示装置の接続部分１３を連結材２５
でかしめることにより、接続部分１３の半田１５ａが導
通材２６により相互に導通するようになり、容易に３つ
の電気回路として成立することができる。 （第４実施形態）以下に、この発明の第４実施形態を図
１１に基づいて説明する。

【００３９】図１１（ａ），（ｂ）に示すように、発光
ダイオード１４上をコーティングした透明樹脂１６は凸
部２０又は凹部２１を有するように形成されている。発
光ダイオード１４を発光させた場合、発光した光は凸部
２０又は凹部２１の透明樹脂１６を介して外部に発光す
る。このため、発光ダイオード１４より発せられる光を
凸部２０又は凹部２１を有する透明樹脂１６のレンズ効
果により、外方に向けて拡大するように発光させたり、
縮小して局部的に集中して発光させたりすることができ
る。 （第５実施形態）以下に、この発明の第５実施形態を図
１２に基づいて説明する。なお、この第５実施形態で
は、前記実施形態と異なる部分について主に説明する。

【００４０】図１２（ａ），（ｂ）に示すように、導線
１２は発光ダイオード１４の表示装置の表面側に３本の
線で構成され、裏面側に１本の線で構成されている。す
なわち、４本の導線１２のうち、表面側の３本がプラス
側で裏面側の１本がマイナス側で共用され、３つの電気
回路が構成される。なお、この３つの電気回路は並列回
路を成している。

【００４１】接続部分１３は第１実施形態の図６に示す
場合と同様に半田１５ａによりリード線２２に接続さ
れ、そのリード線２２はコントロールボックス２３に接
続されている。発光ダイオード１４は導線１２に対して
直角に配置され、半田１５ｂにより一端が導線１２と接
続される。また、発光ダイオード１４の他端は半田１５
ｂにより接続され、半田１５ｂはスルーホール２４を介
して裏面側の導線１２に接続される。

【００４２】スルーホール２４は発光ダイオード１４の
他端に接続される半田１５ｂの位置に対応するように所
定間隔をおいて裏面側に設けられ、そのスルーホール２
４を通るようにマイナス側の導線１２が配線されてい
る。すなわち、スルーホール２４の内部は導体金属でめ
っきされ、半田１５ｂにより表面側の３本の導線１２
（プラス側）と裏面側の１本の導線１２（マイナス側）
とをスルーホール２４を介して接続される。

【００４３】さて、この第５実施形態の発光ダイオード
１４の表示装置を使用する場合には、図１２に示す二点
鎖線の部分、すなわち、任意の切断箇所で切断して用途
に適応させて使用する。第５実施形態の発光ダイオード
１４の表示装置は直列回路ではなく並列回路なので、所
望位置で切断した場合でも、接続部分１３をかしめなく
ても切断した状態で電気回路として成立する。

【００４４】このため、第１実施形態の直列回路とは違
い並列回路なので、接続部分１３をかしめる必要がな
く、作業の手間を減らして切断するだけで発光ダイオー
ド１４の表示装置を使用することができる。

【００４５】なお、この発明は次のように変更して具体
化することも可能である。 （ａ） 図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、
発光ダイオード１４の表示装置の形状を平面丸や平面楕
円や平面多角形などに形成すること。

【００４６】このように構成すれば、宣伝広告用品１９
や保安用品などへの取付部分に対応するように形成し
て、発光ダイオード１４の表示装置を使用することがで
きる。 （ｂ） 図１２（ｂ）に示す導線１２を裏面全体を覆う
ように設けること。 （ｃ） 透明樹脂１６として、シリコーン樹脂などを使
用すること。

【００４７】さらに、前記実施形態より把握される技術
的思想について以下に記載する。 （１） 前記接続部分の導線を幅広に形成し、その導線
上に軟質導体金属を互いに離間状態で付着させて、同金
属をかしめることにより、導線間を電気回路として接続
されるように構成した請求項２に記載の発光ダイオード
の表示装置。

【００４８】このように構成すれば、軟質導体金属をか
しめることにより、複数の導線上の軟質導体金属が相互
に接触して電気回路として成立し得る。従って、請求項
２に記載の発明の効果と同様の効果を得ることができ
る。 （２） 前記基板の幅方向に発光ダイオードを含む複数
の単位回路を形成し、各単位回路間で折曲げ可能にした
請求項１に記載の発光ダイオードの表示装置。

【００４９】このように構成すれば、発光ダイオードを
発光させることにより、文字や模様などを立体的に表す
ことができる。 （３） 前記発光ダイオードを直線上に並ぶように複数
設置した請求項１に記載の発光ダイオードの表示装置。

【００５０】このように構成すれば、発光ダイオードを
発光させることにより、文字や模様などが流動するよう
に表すことができる。 （４） 前記基板の表面側に発光ダイオードと複数の導
線とを接続し、その複数の導線と裏面側に設けた共通導
線とを接続して並列の電気回路を形成した請求項１に記
載の発光ダイオードの表示装置。

【００５１】このように構成すれば、接続部分をかしめ
ることなく切断するだけで回路が構成されるので、作業
の手間を減らして容易に発光ダイオードの表示装置を使
用することができる。

【００５２】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
光ダイオードの表示装置の発明によれば、基板がフレキ
シブルで曲げ機能を持つことにより、基板を平面だけで
なく、曲面に対しても自在に取付けて使用することでき
る。また、発光ダイオードが透明樹脂で被覆されている
ので、発光ダイオードを保護できるとともに、発光色を
そのまま見せることができる。

【００５３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、接続部分をかしめることに
より電気回路として成立し、基板を所望の形状、大きさ
及び長さで切断しても使用することができる。

【００５４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、接続部分をかしめ部品でか
しめることにより電気回路として成立し、基板を所望の
形状、大きさ及び長さで切断しても使用することがで
き、接続部分における電気的な接続を、絶縁性を維持し
つつ確実に行うことができる。

【００５５】請求項４に記載の発明によれば、凸状又は
凹状に形成された透明樹脂のレンズ効果により、外方に
向けて拡大するように発光させたり、縮小して局部的に
集中して発光させたりすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の発光ダイオードの表示装置を
示す平面図。

【図２】 図１の２−２線における断面図。

【図３】 図１の３−３線における拡大断面図。

【図４】 図１の４−４線における拡大断面図。

【図５】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ発光ダ
イオードが発光した状態を示す平面図。

【図６】 本発明をコントロールボックスに接続した状
態を示す平面図。

【図７】 本発明の第２実施形態を示す平面図。

【図８】 曲面に発光ダイオードの表示装置を取付けた
状態を示す斜視図。

【図９】 図７に示す破線で折曲して「Ｉ」を表した状
態を示す斜視図。

【図１０】 （ａ）は第３実施形態の接続部分を導通さ
せる状態を示す拡大断面図、（ｂ）は接続部分を導通さ
せた状態を示す拡大断面図。

【図１１】 （ａ）は第４実施形態の発光ダイオード上
の透明樹脂を凸とした状態を示す拡大断面図、（ｂ）は
同じく凹とした状態を示す拡大断面図。

【図１２】 （ａ）は本発明の第５実施形態を示す平面
図、（ｂ）は本発明の第４実施形態を示す底面図。

【図１３】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ発光
ダイオードの表示装置の形状を示す平面図。

【符号の説明】

１１…基板、１２…導線、１３…接続部分、１４…発光
ダイオード、１５ａ…軟質導体金属としての半田、１６
…透明樹脂、２０…凸部、２１…凹部、２５…かしめ部
品としての連結材、２６…導通材、２７…絶縁体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレキシブルな基板上に導線の電気回路
   を配置し、その導線の少なくとも一部に発光ダイオード
   を接続するとともに、基板と導線と発光ダイオードとを
   透明樹脂で被覆した発光ダイオードの表示装置。
2. 【請求項２】 前記導線に所定間隔をおいて接続部分を
   設け、隣合う接続部分をかしめることにより、同接続部
   分を偏平化して互いに電気回路として接続するととも
   に、その接続部分の近傍かつ発光ダイオードを発光させ
   るのに必要な電源とは反対側で導線を有する基板を切断
   可能にした請求項１に記載の発光ダイオードの表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記導線に所定間隔をおいて接続部分を
   設け、各接続部分において、透明樹脂を貫通して各接続
   部分に接続する導通材の少なくとも外面側を絶縁体で被
   覆したかしめ部品でかしめることにより、接続部分間を
   導通させて互いに電気回路として接続した請求項１に記
   載の発光ダイオードの表示装置。
4. 【請求項４】 前記透明樹脂はレンズ効果を持たせるよ
   うに凸状又は凹状に形成した請求項１〜３のいずれかに
   記載の発光ダイオードの表示装置。