JP2001053341A - 面発光表示器 - Google Patents

面発光表示器

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JP2001053341A JP11224962A JP22496299A JP2001053341A JP 2001053341 A JP2001053341 A JP 2001053341A JP 11224962 A JP11224962 A JP 11224962A JP 22496299 A JP22496299 A JP 22496299A JP 2001053341 A JP2001053341 A JP 2001053341A
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led
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display
lamp
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Yasushi Kawano
泰 川野
Kazuo Kobayashi
和夫 小林
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YOSHICHU MANNEQIN CO Ltd
Original Assignee
YOSHICHU MANNEQIN CO Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な面発光が可能で、かつ、その発光色を
切り替え可能な面発光表示器を提供すること。 【解決手段】 多数の光散乱粒子を分散せしめた合成樹
脂からなる板状の表示器本体２と、頂部を表示器本体の
表面に向けて当該表示器本体に埋設されたＬＥＤランプ
とからなる面発光表示器１において、前記ＬＥＤランプ
として赤色ＬＥＤランプＲと緑色ＬＥＤランプＧと青色
ＬＥＤランプＢとを複数個ずつ備え、これらのＬＥＤラ
ンプは、各色１個ずつのＬＥＤランプが三角形をなすよ
うに近接配置されて１つのランプ群１３を構成するとと
もに、このランプ群１３が所定間隔をおいて配列された
状態で表示器本体に埋設されている構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤランプを光
源とする面発光表示器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＥＤ（発光ダイオードのこと：
以下同意である）ランプを光源とする面発光表示器に
は、例えば特開平８−１９９５１３号公報に開示された
ように、多数の光散乱粒子を分散せしめた合成樹脂製の
表示器本体の内部にＬＥＤランプを埋設したものがあ
る。
【０００３】他方、ＬＥＤランプを用いてテレビジョン
受像機のようなカラー画像を表示する画像表示装置とし
ては、赤色ＬＥＤランプ、緑色ＬＥＤランプ、及び青色
ＬＥＤランプで１画素を構成し、これらのＬＥＤランプ
で構成された画素の多数をマトリックス状に配置したも
のがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
面発光表示器では、ＬＥＤランプの光が光散乱粒子によ
って散乱され表示器本体の全体に拡散するため、表示器
本体を面発光させることは可能であるものの、その発光
色は光源としたＬＥＤランプ固有の発光色で決まってし
まうので、所望により表示器本体の発光色を切り替える
ようなことはできなかった。したがって、この面発光表
示器を例えばショーウインドー等のディスプレイに用い
た場合、単調で面白味に欠けた印象を与えてしまうとい
う問題があった。
【０００５】また、前記従来の画像表示装置では、三原
色である赤，緑，青の各色のＬＥＤランプを単独で又は
同時に発光させることにより所謂フルカラー表示が可能
であるが、各ＬＥＤランプが表示面に露出しているため
に、画像表示装置の近くから見ると個々のＬＥＤランプ
が識別される。したがって、点光源の集合体としての表
示はできても、均一な面発光をさせることはできなかっ
た。また、各ＬＥＤランプを互いに接近させて設けなけ
ればならないため、多数のＬＥＤランプを使用しなけれ
ばならず、そのため画像表示装置が高価なものとなって
いた。
【０００６】本発明は以上のような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、均一な面発光が可能で、かつ、その
発光色を切り替え可能な面発光表示器の提供を目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、多数の光散乱粒子を分散せしめた合成樹
脂からなる板状の表示器本体と、頂部を表示器本体の表
面に向けて当該表示器本体に埋設されたＬＥＤランプと
からなる面発光表示器において、前記ＬＥＤランプとし
て発光色が互いに異なる少なくとも２色のＬＥＤランプ
を複数個ずつ備え、これらのＬＥＤランプは、各色のラ
ンプが混在させられ所定間隔をおいて配列された状態で
表示器本体に埋設されているものである。
【０００８】また、ＬＥＤランプとして赤色ＬＥＤラン
プと緑色ＬＥＤランプと青色ＬＥＤランプとを複数個ず
つ備え、これらのＬＥＤランプは、各色１個ずつのＬＥ
Ｄランプが三角形をなすように近接配置されて１つのラ
ンプ群を構成するとともに、このランプ群が所定間隔を
おいて配列された状態で表示器本体に埋設されているも
のである。
【０００９】また、ＬＥＤランプとして、赤色ＬＥＤチ
ップと緑色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップとを１つの
樹脂モールド内に封入した３色発光ＬＥＤランプを複数
個備え、この３色発光ＬＥＤランプが所定間隔をおいて
配列された状態で表示器本体に埋設されているものであ
る。
【００１０】また、前記の各構成において、各ＬＥＤラ
ンプの頂部に光反射性の被覆層が被着されるとともに、
表示器本体の裏面が光反射層で覆われているものであ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
面発光表示器を図面に基づいて説明する。図中に全体を
符号１で示される面発光表示器は、矩形板状の表示器本
体２を備えている。この表示器本体２は、アクリル等の
透明合成樹脂に多数の微細な光散乱粒子３を分散せしめ
てなる合成樹脂板を所定寸法に切断して形成されてい
る。
【００１２】なお、光散乱粒子３は、光を散乱させるこ
とにより、表示器本体２を、その向こう側は透けて見え
ないが、透光性は有しているという状態にできるもので
あれば、どのような粒子であっても構わず、例えば白色
の粉末でもよく、また、基材となる前記アクリル等の透
明合成樹脂とは光屈折率が異なる透明な微粒子（ポリエ
チレン粒子等）であってもよい。いずれにしても、透過
する光を光散乱粒子３が散乱させるために、表示器本体
２は乳白色を呈している。
【００１３】また、図中のＲは赤色ＬＥＤランプを、Ｇ
は緑色ＬＥＤランプを、Ｂは青色ＬＥＤランプを、それ
ぞれ示している。これらのＬＥＤランプは、図６のよう
に構成されている。すなわち、カソード４に形成された
反射皿５の内方にＬＥＤチップ６が配設され、このＬＥ
Ｄチップ６とアノード７とがボンディングワイヤ（不図
示）により電気的に接続されたのち、これらが透明合成
樹脂からなる樹脂モールド８で封止されている。樹脂モ
ールド８は、頂部が半球レンズ状に盛り上がった円柱状
に形成され、その底面からは、カソード４及びアノード
７からそれぞれ延設されたリード端子９，１０が突き出
している。
【００１４】そして、このようなＬＥＤランプの頂部
に、光反射性を有する被覆層１１が被着されている。被
覆層１１は、光をよく反射する色（特に白色）の塗料を
ＬＥＤランプの頂部に塗布することにより、極めて容易
かつ好適に形成することができるが、塗膜以外からなる
被覆層であってもよく、例えば半球椀型の薄い金属製キ
ャップをＬＥＤランプ頂部に接着して被覆層とするよう
なことも考えられる。なお、赤色ＬＥＤランプＲと、緑
色ＬＥＤランプＧと、青色ＬＥＤランプＢとは、ＬＥＤ
チップ６の発光色が互いに異なる以外は、被覆層１１も
含めて同様に構成されている。
【００１５】以上のように被覆層１１が設けられた各色
のＬＥＤランプＲ，Ｇ，Ｂは、縦横の寸法が表示器本体
２とほぼ等しいプリント基板１２の片面に装着され、表
示器本体２に埋設されている。すなわち、図１及び図４
に示すように、各色１個ずつのＬＥＤランプＲ，Ｇ，Ｂ
が三角形をなすように互いに近接配置されて１つのラン
プ群１３を構成するとともに、こうしたランプ群１３の
多数が所定間隔をおいて縦横に配列されるように、各Ｌ
ＥＤランプがプリント基板１２に装着されている。ま
た、表示器本体２の裏面には前記のように配列された各
ＬＥＤランプに対応した多数のランプ収容穴１４が形成
されている（図３参照）。そして、各ＬＥＤランプがラ
ンプ収容穴１４にそれぞれ挿入されるようにプリント基
板１２を表示器本体２裏面に重合させることで、各ＬＥ
Ｄランプが表示器本体２に埋設されている。なお、各ラ
ンプ収容穴１４とＬＥＤランプとの隙間に、エポキシ樹
脂等の透明な充填材を充填してもよい。
【００１６】符号１５は、表示器本体２の裏面を覆うよ
うに設けられた光反射層を示している。この実施形態で
は光反射層１５は、プリント基板１２のＬＥＤランプ装
着面に、白色のインクを用いたシルク印刷を予め施すこ
とにより形成されている。また、符号１６は、表示器本
体２の周面を覆うように設けられた、白色テープ又は塗
膜等からなる光反射層を示している。さらに、符号１７
は、表示器本体２の裏側を保護するために設けられた、
金属又は合成樹脂等からなるカバー部材を示している。
なお、光反射層１５は表示器本体２の裏面に白色の塗装
を施す等の方法で形成しても、もちろん構わない。ただ
し、この場合は、多数のランプ収容穴１４に塗料が流れ
込まないように注意して塗装する必要がある。その点、
前記のようにプリント基板１２のＬＥＤランプ装着面に
印刷により光反射層１５を形成すると、作業が容易に行
えて、特に大量生産する場合には好適である。
【００１７】図５は、この面発光表示器１の各ＬＥＤラ
ンプを点灯させるための電源回路の一例を示しており、
図中、２１は直流電源、２２は制御装置、２３は各色の
ＬＥＤランプの明るさのバランスを取るために設けられ
た抵抗である。図では一部を省略して示したが、この面
発光表示器１では横方向には１６個のランプ群１３が一
列に並べられるとともに、このようなランプ群１３の列
が縦方向に２６段に並べられている。そして、図５に示
すように、横方向の各列に並んだ１６個のランプ群１３
を構成する各ＬＥＤランプは、１つおきのランプ群１３
の同色のＬＥＤランプ同士が直列となるように接続され
ている。すなわち、赤色のＬＥＤランプＲを見ると、図
５において左から１番目，３番目，・・・１５番目の各
ランプ群１３に係る８個のＬＥＤランプＲが直列に接続
されるとともに、左から２番目，４番目，・・・１６番
目の各ランプ群１３に係る８個のＬＥＤランプＲが直列
に接続されている。これと同様に、緑色ＬＥＤランプＧ
と青色ＬＥＤランプＢも、各色ごとに１つおきの８個の
ランプ同士が直列に接続されている。そして、前記のよ
うに直列に接続された８個ずつのＬＥＤランプが直流電
源２１及び制御装置２２に接続されて、各色ごとに点灯
／消灯を切り替えられるように構成されている。
【００１８】なお、例えばＬＥＤランプから前向きに放
射された光が直接的に表示器本体２の表面に到達するよ
うな構成であると、光の散乱が不充分となって、表示器
本体２表面に明るさのムラが生じるおそれがある。それ
に対し、この実施形態では前記のように各ＬＥＤランプ
の頂部が光反射性の被覆層１１で覆われているため、図
６に矢印で示したように、ＬＥＤチップ５から前向きに
放射された光は被覆層１１の内面で反射され、その大部
分はＬＥＤランプの底面及び周面から後ろ向きないし斜
め後ろ向きに放射される。そして、ＬＥＤランプから放
射された光は光散乱粒子３で散乱されつつ表示器本体２
内を進み、光反射層１５に到達すると今度は前向きに反
射されて、さらに散乱されつつ表示器本体２内を進み、
最終的には表示器本体２の表面から外部へ放射されるこ
とになる。このように、光は繰り返し反射させられ、そ
の間に充分に散乱させられたのち表示器本体２表面に到
達するので、明るさのムラが生じにくく、表示器本体２
の表面全体が均一な明るさで発光する。
【００１９】この面発光表示器１は以上のように構成さ
れているので、表示器本体２の表面を均一に面発光させ
ることが可能であるとともに、各色のＬＥＤランプＲ，
Ｇ，Ｂを単独で又は同時に発光させることにより、表示
器本体２の発光色を切り替えることが可能である。すな
わち、例えば赤色ＬＥＤランプＲのみを点灯させ、他の
色のＬＥＤランプＧ，Ｂを消灯状態とすると、表示器本
体２の表面が赤色で発光することになる。また、例えば
緑色ＬＥＤランプＧ及び青色ＬＥＤランプＢを点灯さ
せ、赤色ＬＥＤランプＲを消灯状態とすると、緑色と青
色との混合によりエメラルドグリーンに近い色で表示器
本体２の表面が発光することになる。さらに、三原色の
ＬＥＤランプＲ，Ｇ，Ｂの全てを同時に点灯させると、
表示器本体２の表面が白色で発光することになる。そし
て、このように２色又は３色のＬＥＤランプの同時発光
で混合色を造った場合でも、各色のＬＥＤランプＲ，
Ｇ，Ｂが１個ずつ三角形状に近接載置されているために
表示器本体２の表面にＬＥＤランプの個別の発光色が現
れることはなく、混合色のみの均一な面発光が可能であ
る。
【００２０】また、前記のように表示器本体２内での光
の散乱が充分に行われ、表示器本体２表面に明るさのム
ラが生じにくいので、各ランプ群１３相互の間隔（ピッ
チ）を比較的広く設定することが可能となっている。し
たがって、例えば従来技術で説明した画像表示装置と比
べて、単位面積あたりのＬＥＤランプの個数を大幅に少
なくすることができ、製造コストの低減が図れる。
【００２１】なお、この実施形態では表示器本体２の表
面全体が同じ色で発光するようにしたが、表示器本体２
表面を複数のエリア（領域）に分け、各色ごとのＬＥＤ
ランプへの配線及びこの配線を介した電源供給のオン・
オフを制御する制御装置２２を、各エリアごとに独立し
て設けることも考えられる。このように構成すれば、１
つの表示器本体２を用いて、各エリアごとに異なる複数
の発光色を表示でき、かつ、その発光色を各エリアごと
に切り替えられるので、より多彩な発光表示ができるこ
とになり、例えば複数の色のエリアが複雑に入り組んだ
ような発光表示も可能となる。また、ＬＥＤランプを各
色ごとに点灯／消灯させるだけではなく、その明るさ
（輝度）も各色ごとに調節できるようにすれば、より一
層多彩な混合色による発光が可能となる。
【００２２】さらに、前記では赤，緑，青のＬＥＤラン
プＲ，Ｇ，Ｂを用いることにより白色での発光表示を可
能としたが、白色表示が必要でない場合は前記三原色以
外のＬＥＤランプを組み合わせることも考えられる。ま
た、組み合わせるＬＥＤランプは必ずしも３色でなくて
もよく、例えば青色と緑色、又は橙色と黄色というよう
に、発光色が互いに異なる２色のＬＥＤランプを混在さ
せ所定間隔で配列して表示器本体に埋設してもよい。こ
の場合でも、表示器本体の発光色を、少なくとも各ＬＥ
Ｄランプの発光色である２色に、その２色の混合色であ
る１色を加えた３色に切り替え可能な面発光表示器が得
られる。
【００２３】また、前記では乳白色の表示器本体２を用
いたが、表示器本体２は透光性を有してさえいれば、何
らかの色に着色されていても構わない。このように有色
の表示器本体を用いれば、ＬＥＤランプの発光色と表示
器本体の色とが混合された、より一層複雑で微妙な色を
創出することも可能となる。
【００２４】さらにまた、前記ではＬＥＤランプをプリ
ント基板１２に装着して表示器本体２に埋設したが、例
えば表示器本体が文字や図形を現した複雑な形状である
ような場合には、プリント基板を用いずに、表示器本体
の裏面に形成した各ランプ収容穴にＬＥＤランプを１個
ずつ埋設するとともに、埋設された各ＬＥＤランプのリ
ード端子に導線を接続してゆくようにすればよい。
【００２５】図７は、本発明の別の実施形態に係る面発
光表示器１ａを示している。この面発光表示器１ａで
は、前記実施形態におけるＬＥＤランプＲ，Ｇ，Ｂに代
えて、赤色，緑色，青色の各色での発光が可能な３色発
光ＬＥＤランプ２５が用いられている。この３色発光Ｌ
ＥＤランプ２５は、１つの樹脂モールド２６内に、赤色
ＬＥＤチップ，緑色ＬＥＤチップ，及び青色ＬＥＤチッ
プ（不図示）が封入されている。また、樹脂モールド２
６の底面からは、赤色ＬＥＤチップのアノードに接続さ
れたリード端子２７，緑色ＬＥＤチップのアノードに接
続されたリード端子２８，青色ＬＥＤチップのアノード
に接続されたリード端子２９，及び前記各ＬＥＤチップ
のカソードに接続されたリード端子３０が突出してい
る。よって、例えばリード端子２７とリード端子３０と
の間に所定の直流電圧を印加すると３色発光ＬＥＤラン
プ２５は赤色で発光し、リード端子２８及び２９とリー
ド端子３０との間に所定の直流電圧を印加すると３色発
光ＬＥＤランプ２５は緑色及び青色で発光するようにな
っている。なお、３色発光ＬＥＤランプ２５の頂部には
前記実施形態と同様の光反射性の被覆層１１が被着され
ている。面発光表示器１ａは、こうした３色発光ＬＥＤ
ランプ２５の複数個が所定間隔をおいて縦横に配列され
た状態で表示器本体２に埋設されている。なお、その他
の構成は前記面発光表示器１と同様である。
【００２６】このような面発光表示器１ａにあっても、
前記面発光表示器１と同様、赤色，緑色，青色の各色で
の面発光はもちろん、２〜３色の混合色（白色を含む）
での面発光も可能である。そして、ＬＥＤランプの個数
は前記面発光表示器１の約１／３に減らすことができ、
トータルでのリード端子の数も減らせるので、ランプ収
容穴の穿設やプリント基板へのＬＥＤランプの取り付け
といった作業の手間を軽減して、面発光表示器の生産性
の向上を図ることが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る面発
光表示器によれば、表示器本体に埋設された少なくとも
２色のＬＥＤランプを各色ごとに点灯／消灯させること
ができる電源回路に接続することにより、表示器本体の
表面を均一な明るさで面発光させることが可能で、しか
も、その発光色を任意に切り替え可能な面発光表示器が
得られる。
【００２８】また、赤色ＬＥＤランプと緑色ＬＥＤラン
プと青色ＬＥＤランプとを複数個ずつ備えたものでは、
各ＬＥＤランプの発光色での面発光に加えて、前記いず
れか２色の混合色や、３色全ての混合色である白色での
面発光も可能な面発光表示器が得られる。
【００２９】また、赤色，緑色，青色の３色発光ＬＥＤ
ランプを用いたものでは、赤色，緑色，青色の各発光色
での面発光に加えて、前記いずれか２色の混合色や、３
色全ての混合色である白色での面発光も可能で、しかも
生産性の高い面発光表示器が得られる。
【００３０】さらに、各ＬＥＤランプの頂部に光反射性
の被覆層が被着されるとともに、表示器本体の裏面が光
反射層で覆われているものでは、表示器本体内で光を充
分に散乱させることができて、明るさのムラがなく、よ
り均一な面発光が可能な面発光表示器が得られる。ま
た、このように明るさのムラが生じにくいので、ＬＥＤ
ランプ相互の間隔を広く設定することが可能となり、こ
れによりＬＥＤランプの使用個数を少なくして、面発光
表示器の製造コスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る面発光表示器の概略
正面図である。
【図２】面発光表示器の一部を断面で示した側面図であ
る。
【図３】図１のＡ−Ａ線における、一部を省略した拡大
断面図である。
【図４】ＬＥＤランプの配置を説明するための説明図で
ある。
【図５】面発光表示器の電源回路図である。
【図６】ＬＥＤランプの概略断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る面発光表示器の概
略正面図である。
【図８】３色発光ＬＥＤランプの概略側面図である。
【符号の説明】
１，１ａ 面発光表示器 ２ 表示器本体 ３ 光散乱粒子 １１ 被覆層 １５ 光反射層 Ｒ，Ｇ，Ｂ ＬＥＤランプ ２５ ３色発光ＬＥＤランプ ２６ 樹脂モールド
フロントページの続き (72)発明者 小林 和夫 和歌山県海南市岡田282番地の５ Ｆターム(参考） 5C094 AA08 AA51 AA55 BA25 CA19 CA24 EB10 ED11 5F041 AA05 AA14 AA38 AA42 DB01 DC07 DC23 DC76 EE23 EE25 FF01 FF04 FF06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多数の光散乱粒子を分散せしめた合成樹
    脂からなる板状の表示器本体と、頂部を表示器本体の表
    面に向けて当該表示器本体に埋設されたＬＥＤランプと
    からなる面発光表示器において、 前記ＬＥＤランプとして発光色が互いに異なる少なくと
    も２色のＬＥＤランプを複数個ずつ備え、これらのＬＥ
    Ｄランプは、各色のランプが混在させられ所定間隔をお
    いて配列された状態で表示器本体に埋設されていること
    を特徴とする面発光表示器。
  2. 【請求項２】 多数の光散乱粒子を分散せしめた合成樹
    脂からなる板状の表示器本体と、頂部を表示器本体の表
    面に向けて当該表示器本体に埋設されたＬＥＤランプと
    からなる面発光表示器において、 前記ＬＥＤランプとして赤色ＬＥＤランプと緑色ＬＥＤ
    ランプと青色ＬＥＤランプとを複数個ずつ備え、これら
    のＬＥＤランプは、各色１個ずつのＬＥＤランプが三角
    形をなすように近接配置されて１つのランプ群を構成す
    るとともに、このランプ群が所定間隔をおいて配列され
    た状態で表示器本体に埋設されていることを特徴とする
    面発光表示器。
  3. 【請求項３】 多数の光散乱粒子を分散せしめた合成樹
    脂からなる板状の表示器本体と、頂部を表示器本体の表
    面に向けて当該表示器本体に埋設されたＬＥＤランプと
    からなる面発光表示器において、 前記ＬＥＤランプとして、赤色ＬＥＤチップと緑色ＬＥ
    Ｄチップと青色ＬＥＤチップとを１つの樹脂モールド内
    に封入した３色発光ＬＥＤランプを複数個備え、この３
    色発光ＬＥＤランプが所定間隔をおいて配列された状態
    で表示器本体に埋設されていることを特徴とする面発光
    表示器。
  4. 【請求項４】 各ＬＥＤランプの頂部に光反射性の被覆
    層が被着されるとともに、表示器本体の裏面が光反射層
    で覆われている請求項１乃至３のいずれかに記載の面発
    光表示器。
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