JP2001166709A

JP2001166709A - 表示装置

Info

Publication number: JP2001166709A
Application number: JP34524599A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Kojima; 俊久小島; Kimizou Igarashi; 喜見三五十嵐
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で、製造コストを低減することができ、
かつ部品交換も容易な表示装置を提供する。【課題手段】ＬＥＤ１０はレンズ部１２と電極部１１
を有しており、電極部１１において配線基板３に固定さ
れている。ＬＥＤ１０が装着された配線基板３を例えば
液状のシリコンゴムなどの樹脂を溜めた浴槽に浸漬する
ことにより、配線基板３の表面とＬＥＤ１０の電極部１
１に付着した樹脂膜を形成し、この樹脂膜を硬化させる
ことにより、配線基板３の表面とＬＥＤ１０の電極部１
１を覆う保護膜１５を形成する。保護膜１５の形成後、
ＬＥＤ１０のレンズ部１２を挿入する固定用孔５０を有
するＬＥＤ固定板５を用いてＬＥＤ１０のレンズ部１２
を固定する。ＬＥＤ１０のレンズ部１２をＬＥＤ固定板
５によって固定するようにしたので、従来のように保護
膜を厚く形成する必要がなくなり、表示装置の軽量化、
製造コストの低減などの効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の発光素子が
例えばアレイ状に配列された表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば公の場所で用いられる
大型の表示装置として、発光ダイオード（Light Emitti
ng Diode：以下、ＬＥＤと略す。）などの発光素子を複
数備えて構成した表示装置が用いられている。図１７
は、従来の表示装置の一部をなすサブユニット２００の
断面構成を表す図である。サブユニット２００は、配線
基板２２０上に複数のＬＥＤ２１０を配列して構成され
ている。この配線基板２２０は樹脂製のケース２３０に
収容されている。ＬＥＤ２１０には、緑色光を発するＬ
ＥＤ２１０ａ、赤色光を発するＬＥＤ２１０ｂおよび青
色光を発するＬＥＤ２１０ｃの３種類が含まれ、カラー
表示ができるようになっている。ここでは、これら３種
類のＬＥＤは、いずれも符号２１０で表す。

【０００３】ＬＥＤ２１０は、樹脂製のレンズ部２１２
の内部に図示しない半導体素子であるチップを封入した
ものであり、各レンズ部２１２からは、チップに電流を
供給するための電極部２１１がそれぞれ２本ずつ伸びて
いる。ＬＥＤ２１０の電極部２１１は配線基板２２０の
所定箇所に固定されている。表示装置は屋外で使用され
ることもあるため、ＬＥＤ２１０の電極部２１１と配線
基板２２０の表面はシリコンゴムなどの保護膜２１５に
よって覆われており、腐食などから保護されるようにな
っている。

【０００４】ここで、ＬＥＤ２１０を電極部２１１にお
いて配線基板２２０に固定するだけではＬＥＤ２１０の
支持が不安定なものになるため、従来より、保護膜２１
５を配線基板２２０の全面に亘って厚く形成し、これに
よりＬＥＤ２１０を固定するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに配線基板２２０の全面に亘って保護膜２１５を厚く
形成すると、保護膜２１５の重量のために表示装置の重
量が増すという問題がある。また、シリコンゴムなどの
樹脂をこのように厚く形成しようとすると、保護膜２１
５を形成するための樹脂の消費量が増す上、樹脂の硬化
を行うための特別な設備が必要になることから、製造コ
ストが高くなるという問題がある。

【０００６】さらに、ＬＥＤ２１０の交換を行う場合に
は、保護膜２１５を一旦除去し、交換終了後に保護膜２
１５を再形成する必要があるが、保護膜２１５が配線基
板２２０の全面に亘って厚く形成されていると、この再
形成作業が困難になるという問題もある。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、軽量で、製造コストの低減が可能
で、かつ部品交換も簡単な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】本発明による表示装置
は、それぞれが発光部および電極部を備えた複数の発光
素子と、その複数の発光素子の電極部が固定された配線
基板と、複数の発光素子のそれぞれの発光部を所定の位
置で固定する所定形状の固定部材とを備えて構成されて
いる。

【０００９】本発明による表示装置では、固定部材によ
って発光素子の発光部が固定される。この場合、発光素
子の電極部などを覆う保護部材は、電極部などの腐食な
どを防止することができる厚さに形成すれば良く、保護
部材を配線基板の全面に亘って発光素子の発光部を固定
できるような厚さに形成する必要は無くなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】〔第１の実施の形態〕図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す図であ
る。図２および図３は、それぞれ第１の実施の形態に係
る表示装置の一部をなすサブユニットにおける配線基板
の平面図および側面図である。図１に示したように、本
実施の形態の表示装置１００は、サブユニット１をマト
リクス状に複数個配列して構成されたものであり、例え
ばスポーツスタジアムや街頭などに設置される大型の表
示パネルとして使用されるものである。表示装置１００
は、例えば、横方向の長さが約２０ｍで、高さが約１０
ｍであり、サブユニット１を縦方向に１６４個、横方向
に３２８個配列して構成されるものである。

【００１２】図２に示したように、本実施の形態に係る
サブユニット１は、ほぼ正方形形状の配線基板３と、こ
の配線基板３上に形成された例えば４８個のＬＥＤ１０
を備えている。４８個のＬＥＤ１０には、緑色を発する
ＬＥＤ１０ａ、赤色を発するＬＥＤ１０ｂおよび青色を
発するＬＥＤ１０ｃの３種類がそれぞれ１６個ずつ含ま
れている。ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、正三角形
の３つの頂点に位置するように配列されており、これら
ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃが３つ一組で一つのＬＥ
Ｄ群１Ａを構成している。配線基板３上では、１６個の
ＬＥＤ群１Ａが例えば４行４列に配置されている。ここ
で、配線基板３は、本発明における「配線基板」の一具
体例に対応し、ＬＥＤ１０は、本発明における「発光素
子」の一具体例に対応している。

【００１３】各ＬＥＤ群１Ａはそれぞれ１つの画素を構
成しており、各ＬＥＤ群１ＡのＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，
１０ｃに供給する電流を制御することにより所望の発色
を得ることができるようになっている。なお、以下の説
明では、特に区別が必要な場合を除き、ＬＥＤ１０ａ，
１０ｂ，１０ｃはいずれもＬＥＤ１０として説明する。

【００１４】後述するように、配線基板３は樹脂製のケ
ース４（図５）に収容されるようになっているため、配
線基板３の対向する２辺の中央部には、ケース４（図
５）の所定箇所に係合する切り欠き３０，３１が形成さ
れている。配線基板３の４つの辺のうち、切り欠き３
０，３１が形成された辺とは別の一辺の中央部には、配
線基板３をケース４（図５）に対して位置決めするため
の半円形の切り欠き３２が形成されている。

【００１５】配線基板３には、４つの開口部３０１，３
０２，３０３，３０４が形成されている。これらの開口
部３０１，３０２，３０３，３０４は、それぞれ４つの
ＬＥＤ群１Ａに囲まれる位置に形成されている。この開
口部３０１〜３０４には、配線基板３をケース４に取り
付けた際に、ケース４（図５）に設けられた４つの円筒
部（後述）が挿通されるようになっている。

【００１６】図３に示したように、ＬＥＤ１０からはそ
れぞれ２本ずつの電極部（いずれも符号１１で示す。）
が伸びており、この電極部１１が配線基板３に形成され
た接続孔３５にそれぞれ挿通され固定されている。ここ
で、電極部１１は、本発明における「電極部」の一具体
例に対応する。

【００１７】配線基板３のＬＥＤ１０が装着された面と
反対の面には、配線基板３をケース４（図５）に装着す
る際にケース４の所定箇所に係合する直方体形状のコネ
クタ部３６が取り付けられている。コネクタ部３６は各
接続孔３５に電気的に接続された図示しないコネクタピ
ンを有しており、このコネクタピンを介して外部から電
極部１１へ電流を供給できるようになっている。

【００１８】次に、ＬＥＤ１０の構造について説明す
る。図４は、ＬＥＤ１０の構造を表す斜視図である。図
４に示すように、ＬＥＤ１０は、エポキシ樹脂製のレン
ズ部１２の内部に半導体素子であるチップ１３を封入し
て形成されたものである。レンズ部１２は、先端に丸み
が形成されたほぼ楕円柱形状を有している。レンズ部１
２には、チップ１３に電流を供給するための一対の電極
部１１１，１１２が設けられている。電極部１１１，１
１２は、それぞれ一端部がレンズ部１２内に封入され、
他端部が露出するように設けられている。ここで、レン
ズ部１２は、本発明における「発光部」の一具体例に対
応する。

【００１９】一方の電極部１１１のレンズ部１２内にお
ける先端部には、平坦面を有する皿部１１０が一体に形
成されており、チップ１３はその皿部１１０上に固定さ
れている。皿部１１０のチップ１３が固定された面およ
びその周囲の面は、チップ１３から発せられた発散光の
一部を反射するリフレクタとしても機能するようになっ
ている。他方の電極部１１２のレンズ部１２内における
端部は皿部１１０の近傍まで達しており、ワイヤＷによ
り発光チップ１３の上面に接続されている。すなわち、
チップ１３の上下面が電極部１１１および電極部１１２
にそれぞれ接続されている。なお、レンズ部１２の寸法
は、電極部１１１，１１２が配列された方向（図中矢印
ｄ方向）においては例えば４ｍｍであり、それに対して
直交する方向（図中矢印ｅ方向）においては例えば３ｍ
ｍである。

【００２０】次に、配線基板３を収容するケース４の構
造について説明する。図５は、配線基板３を収容するケ
ース４の構造を表す平面図であり、図６は、ケース４の
図５におけるＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。図５に示
すように、ケース４は例えば樹脂により形成されたもの
であり、ほぼ正方形の底板４０と、その底板４０の外縁
に設けられた外周壁４１とを有している。外周壁４１の
対向する２つの辺のほぼ中央部には、配線基板３の切り
欠き３０，３１（図２）に係合する係合突起４４，４５
が形成されている。ケース４の係合突起４４，４５が形
成された辺とは別の１辺には、配線基板３の切り欠き３
２（図２）に係合する係合突起４３が形成されている。
ケース４の底板４０のほぼ中央部には、配線基板３のコ
ネクタ部３６（図２）が挿入されるほぼ長方形のコネク
タ挿入部４７が設けられている。図６に示したように、
このコネクタ挿入部４７の外周壁の一端面（図中上側の
端面）は、配線基板３の底面に当接する当接面４８とな
っている。底板４０の裏面には、コネクタ挿入部４７を
囲むように円筒部材４９が突出形成されている。この円
筒部材４９は、サブユニット１を他の機器に取り付ける
際に用いられるものである。

【００２１】ケース４の底板４０において、配線基板３
（図２）の開口部３０１〜３０４に対応する位置には、
４つの円筒部４０１，４０２，４０３，４０４が形成さ
れている。円筒部４０１〜４０４は、配線基板３がケー
ス４に装着された際に配線基板３の貫通孔３０１〜３０
４を貫通して突出し、後述するＬＥＤ固定板５（図７）
の下端に当接するようになっている。また、円筒部４０
１〜４０４は、ＬＥＤ１０の空冷のための通気口として
も機能するが、これについては詳細説明を省略する。

【００２２】図７は、本実施の形態に係る表示装置にお
けるＬＥＤ固定板５の構造を表す平面図である。また、
図８は、ＬＥＤ固定板５によってＬＥＤ１０を固定した
状態を表す断面図である。図７に示したように、ＬＥＤ
固定板５はほぼ正方形の板状部材であって、配線基板３
に装着されたＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの配列位置
に対応する位置に固定用孔５０ａ，５０ｂ，５０ｃが穿
孔されている。固定用孔５０ａ，５０ｂ，５０ｃは３つ
一組で孔群５Ａを構成しており、この孔群５Ａは、図２
に示したＬＥＤ群１Ａと同様に４行４列に配置されてい
る。以下の説明では、固定用孔５０ａ，５０ｂ，５０ｃ
は、いずれも固定用孔５０として説明する。ここで、Ｌ
ＥＤ固定板５は、本発明における「固定部材」の一具体
例に対応する。

【００２３】図８に示したように、固定用孔５０には、
それぞれ、ＬＥＤ固定板５の上面に近づくほど内径が小
さくなるようなテーパが付けられており、ＬＥＤ固定板
５の上面における固定用孔５０の内径とＬＥＤ１０のレ
ンズ部１２の外径とのクリアランスが約０．２ｍｍにな
るようになっている。ＬＥＤ１０の電極部１１および配
線基板３の表面は、シリコンゴムなどの樹脂からなる保
護膜１５によって覆われ、腐食などから保護されるよう
になっている。ここで、保護膜１５は、本発明における
「保護部材」の一具体例に対応する。

【００２４】図９および図１０は、本実施の形態に係る
表示装置の組立方法を説明するための工程毎の断面図で
ある。まず、図９（Ａ）に示したように、配線基板３の
ＬＥＤ１０が装着された面と反対の面に、例えばＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）からなる保護カバー１
０２を貼り付ける。続いて、配線基板３を、液状の例え
ばシリコンゴムなどの樹脂１０３を溜めた浴槽１０１に
浸漬する。このとき、配線基板３のＬＥＤ１０側が上に
なるようにし、ＬＥＤ１０のレンズ部１２の下部までが
樹脂１０３に浸漬するようにする。

【００２５】次に、配線基板３を浴槽１０１から引き上
げ、配線基板３を傾けるなどして、配線基板３に着いた
余分の樹脂１０３を流下させる。続いて、ＬＥＤ１０の
各電極部１１と配線基板３の表面に付着した樹脂を硬化
させる。例えば、樹脂１０３がシリコンゴムである場合
には、室温（例えば２５℃）で約２４時間放置するか、
あるいは、約８０℃で約１時間加熱する。このようにし
て、図９（Ｂ）に示したように、ＬＥＤ１０の電極部１
１を覆う保護膜１５が形成される。なお、樹脂１０３と
しては、硬化後の硬度が低いものを使用し、保護膜１５
に弾性を持たせるようにすることが望ましい。

【００２６】続いて、配線基板３の切り欠き３０，３１
（図２）をケース４の係合突起４４，４５（図５）に係
合させながら、図９（Ｃ）に示したように配線基板３を
ケース４に装着する。このとき、配線基板３は、その裏
面がコネクタ挿入部４７の当接面４８に当接した状態で
支持される。なお、図９には示してないが、配線基板３
をケース４に取り付けることにより、ケース４に設けら
れた円筒部４０１〜４０４（図５）は配線基板３に設け
られた開口部３０１〜３０４（図２）を貫通して上方に
突出する。

【００２７】次に、図１０（Ａ）に示したように、ＬＥ
Ｄ固定板５を配線基板３に重ね合わせ、図１０（Ｂ）に
示したように、ＬＥＤ固定板５の固定用孔５０に各ＬＥ
Ｄ１０のそれぞれのレンズ部１２を位置決めしながら挿
通させる。このとき、ケース４の円筒部４０１〜４０４
（図５）がＬＥＤ固定板５の下面に当接し、この状態が
ＬＥＤ固定板５の下限位置となる。この状態で、ＬＥＤ
固定板５の下面は、レンズ部１２の下端位置よりもやや
上に位置し、保護膜１５に当接しないようになっている
ことが望ましい。加えて、ＬＥＤ固定板５の上面はレン
ズ部１２のチップ１３よりやや下に位置し、ＬＥＤ固定
板５がレンズ部１２からの光照射を妨げないようになっ
ていることが望ましい。このようにして、図１０（Ｂ）
に示したサブユニット１が得られる。このサブユニット
１を組み合わせることにより、図１に示した表示装置が
得られる。

【００２８】本実施の形態の表示装置によれば、ＬＥＤ
１０の電極部１１を配線基板３に固定すると共に、レン
ズ部１２をＬＥＤ固定板５の固定用孔５０により固定す
るようにしたので、保護膜１５の厚さは、電極部１１と
配線基板３の表面を保護することができる程度の厚さに
すればよく、従来のように厚くする必要は無い。このよ
うに、保護膜１５の厚さを薄くすることによってサブユ
ニット１の軽量化が可能になる。また、保護膜１５の形
成に要する樹脂の消費量が減少する上、樹脂の硬化に特
殊な設備を必要としないため、製造コストを低減するこ
ともできる。また、ＬＥＤ１０の交換を行う際の保護膜
１５の除去および再形成も簡単にできるようになる。

【００２９】ここで、表示装置の軽量化についての具体
例を挙げる。保護膜１５を形成するシリコンゴムの比重
は１．０４〜１．３とする。図１７に示した従来技術で
は、配線基板２２０上に形成する保護膜２１５の厚さを
平均４．５ｍｍとすると、単位面積（１ｍ²）当たりの
保護膜２１５の重量は約５．５ｋｇとなる。これに対し
て、本実施の形態によれば、保護膜１５の厚さを約１ｍ
ｍとすることができるため、単位面積当たり約１．７ｋ
ｇの軽量化が可能になる。従って、面積が例えば２００
ｍ²の大型表示装置にした場合で比較すると、約１．３
４ｔの軽量化が可能になる。

【００３０】また、本実施の形態によれば、ＬＥＤ固定
板５にＬＥＤ１０のレンズ部１２が挿通される固定用孔
５０を設け、この固定用孔５０にテーパを設けるように
したので、固定用孔５０にＬＥＤ１０のレンズ部１２を
挿通するだけでＬＥＤ１０の位置決めが行われ、これに
より、ＬＥＤ１０の正確な位置決めが可能になる。

【００３１】さらに、本実施の形態によれば、保護膜１
５を配線基板３の全面に亘って一定の厚さに形成するの
ではなく、一つのＬＥＤ１０と他のＬＥＤ１０の間に隙
間（すなわち、保護膜１５の厚さの薄い部分）ができる
ようにしたので、さらに表示装置の軽量化に資すること
ができる。

【００３２】［第２の実施の形態］次に、第２の実施の
形態について説明する。本実施の形態では、ＬＥＤ固定
板にルーバの機能も持たせるようにしている。ルーバと
は、特に屋外で使用される表示装置などで用いられるも
のであって、太陽光や照明光などの外光がＬＥＤに直接
当たってコントラストを下げないように外光を遮光する
機能を有するものである。本実施の形態は、ＬＥＤ固定
板の構造を除けば、第１の実施の形態と同様であるた
め、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号
を付し、その詳細説明は省略する。

【００３３】図１１および図１２は、第２の実施の形態
に係るＬＥＤ固定板６の構造を表す平面図および断面図
である。図１１に示したように、第１の実施の形態のＬ
ＥＤ固定板５と同様、ＬＥＤ固定板６には、配線基板３
（図２）に装着されたＬＥＤ１０（図２）を固定するた
めの固定用孔６０が形成されている。ＬＥＤ固定板６の
固定用孔６０の配置は、第１の実施の形態におけるＬＥ
Ｄ固定板５の固定用孔５０（図７）の配置と同様である
ため、詳細説明は省略する。

【００３４】図１１および図１２に示したように、ＬＥ
Ｄ固定板６には４つの遮光板６１，６２，６３，６４が
形成されている。遮光板６１，６２，６３，６４は、そ
れぞれ、図中上から１列目、２列目、３列目および４列
目のＬＥＤ１０の同じ側（図中上側）の近傍に形成さ
れ、各列におけるＬＥＤ１０の配列方向（図中Ｘ方向）
に長く延びている。なお、ＬＥＤ固定板６を含む表示装
置を実際に使用する際には、ＬＥＤ固定板６の図中上側
を上方にして使用するものとする。このようにすれば、
図１２に示したように、遮光板６１，６２，６３，６４
（図１２では遮光板６１のみ示す）によって、各固定用
孔６０に固定されたＬＥＤ１０に対する直射日光などの
外部光Ｌの入射を防止することができる。すなわち、Ｌ
ＥＤ固定板６は、ＬＥＤ１０を固定する機能とＬＥＤ１
０を遮光する機能とを兼ね備えたものである。ここで、
遮光板６１〜６４は、本発明における「遮光手段」の一
具体例に対応するものである。

【００３５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ＬＥＤ固定板６がＬＥＤ１０を固定するだけでなく
ＬＥＤ１０の遮光機能も備えているため、固定部材と遮
光部材（いわゆるルーバ）を両方設ける必要が無い。従
って、軽量化、製造コストの低減、部品交換の簡単化と
いう第１の実施の形態と同様の効果に加えて、表示装置
の部品点数を低減することができるという効果を奏す
る。

【００３６】［第３の実施の形態］次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、
第１の実施の形態よりも多数のＬＥＤを用いた大型のサ
ブユニットを用いて構成される表示装置に関するもので
ある。

【００３７】図１３は、本発明の第３の実施の形態に係
る表示装置のサブユニットの要部を表す平面図である。
このサブユニットは、ほぼ正方形形状の配線基板７と、
この配線基板７の表面に装着された、例えば５７６個の
ＬＥＤ２０とを備えている。ＬＥＤ２０には、緑色光を
発するＬＥＤ２０ａ、赤色光を発するＬＥＤ２０ｂおよ
び青色光を発するＬＥＤ２０ｃの３種類が含まれてい
る。ＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの３つを一方向（図
中符号Ｘで示す方向）に配列することにより一組のＬＥ
Ｄ群２Ａが構成されている。配線基板７上では、１９６
組のＬＥＤ２Ａ群が、Ｘ方向とそれに直交する方向（図
中符号Ｙで示す方向）に例えば８行２４列に配列されて
いる。ここで、配線基板７は、本発明における「配線基
板」の一具体例に対応し、ＬＥＤ２０は、本発明におけ
る「発光素子」の一具体例に対応する。

【００３８】各ＬＥＤ群２Ａは１つの画素に対応してお
り、各ＬＥＤ群２ＡにおけるＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２
０ｃに供給する電流を変えて所望の発光色を得ることが
できるようになっている。なお、各ＬＥＤ群２Ａにおい
て隣り合うＬＥＤ２０ａとＬＥＤ２０ｂの中心間距離ｄ
はほぼ８ｍｍである。一つのＬＥＤ群２Ａの例えばＬＥ
Ｄ２０ａと、Ｘ方向に隣合うＬＥＤ群２Ａにおける同種
のＬＥＤ２０ａとの中心間距離ｈはほぼ３０ｍｍになっ
ている。また、Ｙ方向に隣合うＬＥＤ群２Ａの中心間距
離ｐはほぼ２０ｍｍとなっている。以下、特に区別する
必要がある場合を除き、ＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
はいずれもＬＥＤ２０として説明する。

【００３９】図１４は、第３の実施の形態に係る表示装
置のサブユニットの側断面図であり、図１３のＸＩＶ−
ＸＩＶ断面図に対応する図である。ＬＥＤ２０は、第１
の実施の形態におけるＬＥＤ１０（図４）と同様の構造
を有しており、半導体素子であるチップ２３を封入した
レンズ部２２と電極部２１とを備えている。電極部２１
は、配線基板７に形成された接続孔７３に挿通され固定
されている。ここで、レンズ部２２は、本発明における
「発光部」の一具体例に対応し、電極部２１は、本発明
における「電極部」の一具体例に対応する。

【００４０】配線基板７は、樹脂製のケース８に収容さ
れている。このケース８は、ほぼ正方形形状の底板８０
と、この底板８０の外周に立設された外周壁８１とを有
している。外周壁８１には、配線基板７の外周部分に係
合する係合段部８２が形成されている。ケース８の底板
８０には、後述のＬＥＤ固定板９を位置決めするための
位置決めピン８６，８７が立設されている。位置決めピ
ン８６，８７は、配線基板７に形成された貫通孔７４，
７５を貫通し、ＬＥＤ固定板９に形成された位置決め孔
９２，９３に係合するようになっている。

【００４１】図１５および図１６は、第３の実施の形態
に係る表示装置のＬＥＤ固定板９の構造を表す上面図お
よび断面図である。ＬＥＤ固定板９は、ほぼ正方形形状
の板状部材であり、配線基板７に装着されたＬＥＤ２０
（図１３）の配列位置にそれぞれ対応して穿孔された固
定用孔９０を有している。図１６に示すように、固定用
孔９０は、それぞれ、ＬＥＤ固定板９の上面に近づくほ
ど径が小さくなるようなテーパが形成されており、ＬＥ
Ｄ固定板９の上面位置における固定用孔９０の内径とＬ
ＥＤ２０のレンズ部２２の外径とのクリアランスは０．
２ｍｍ程度となっている。ここで、ＬＥＤ固定板９は本
発明における「固定部材」の一具体例に対応している。
なお、図１３では、ＬＥＤ固定板９の図示は省略してい
る。

【００４２】図１５に示したように、ＬＥＤ固定板９に
は、固定用孔９０に固定されたＬＥＤ２０への外部光の
入射を遮光する遮光板９１が形成されている。遮光板９
１は、上記Ｘ方向に長く形成され、そのＸ方向に配列さ
れた固定用孔９０に固定された２４個のＬＥＤ２０を遮
光できるようになっている。ＬＥＤ固定板９には、例え
ば２４枚の遮光板９１がＸ方向に直交する方向、すなわ
ち上記Ｙ方向に一定間隔を置いて配列されている。な
お、図１６に示したように、ＬＥＤ固定板９の表面には
粗い仕上げがなされた面９５が設けられているが、これ
は、外部からの入射光を乱反射させ、表示画像のコント
ラストを向上させるために設けられたものである。

【００４３】第３の実施の形態に係る表示装置は以下の
ようにして組み立てられる。すなわち、ＬＥＤ２０が装
着された配線基板７を、図示しない浴槽に溜められたた
とえば液状のシリコンゴムなどの樹脂に浸漬する。この
とき、ＬＥＤ２０のレンズ部２２の下部までが樹脂に浸
漬するようにして、ＬＥＤ２０の電極部２１と配線基板
９の基板面に樹脂を付着させる。次に、配線基板７を浴
槽から引き上げ、余分の樹脂を流下させたのち、配線基
板７を常温で所定時間放置するか、あるいは所定温度で
所定時間加熱することにより樹脂を硬化させ、ＬＥＤ２
０の電極部２１を覆う保護膜２５を形成する。次に、配
線基板７をケース８の外周壁８１の係合段部８２に係合
させる。次に、ＬＥＤ固定板９を配線基板７のＬＥＤ２
０に被せ、ケース８の位置決めピン８６，８７をＬＥＤ
固定板９の位置決め孔９２，９３に係合させることによ
り、ＬＥＤ固定板９をケース８および配線基板７に対し
て位置決めする。ＬＥＤ固定板９は、その上面がＬＥＤ
２０のレンズ部２２のチップ２３の位置よりやや下に位
置し、ＬＥＤ２０からの発光の障害にならないようにな
っている。このようにして、図１４に示したサブユニッ
トが得られる。ここで、保護膜２５は、本発明における
「保護部材」の一具体例に対応している。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ＬＥＤ２０がＬＥＤ固定板９によって固定されるた
め、保護膜２５の厚さはＬＥＤ２０の電極部２１及び配
線基板７の表面を保護するに十分な厚さであれば良く、
従来のような厚い保護膜を形成する必要は無くなる。こ
のように保護膜を薄くすることにより表示装置の軽量化
が可能になる。また、厚い保護膜を形成する場合に比
べ、保護膜を形成するための樹脂量が少なくて済み、さ
らに樹脂を硬化させるために特別な設備を必要としない
ため、製造コストが低下する。また、保護膜２５が薄い
ため、ＬＥＤ２０の交換などに伴う保護膜２５の除去・
再形成作業も容易になる。さらに、ＬＥＤ固定板９がＬ
ＥＤ２０を固定するだけでなくＬＥＤ２０の遮光機能も
備えているため、固定部材と遮光部材（いわゆるルー
バ）を両方設ける必要がなくなり、従って部品点数を低
減させることが可能になる。

【００４５】なお、本実施の形態では、ＬＥＤ固定板９
に遮光板９１を設けたが、ＬＥＤ固定板９に遮光板９１
を設けない構成も可能である。また、各ＬＥＤ群２Ａの
ＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは図１３に示したように
一列に配列されている必要はなく、ＬＥＤ２０ａ，２０
ｂ，２０ｃが例えば第１の実施の形態のように三角形の
頂点に位置するようにしても良い。

【００４６】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、
上述した各実施の形態では、保護膜を形成する樹脂とし
てシリコンゴムを用いる場合について説明したが、シリ
コンゴム以外にも、防水性もしくは耐候性またはその両
方を備えた樹脂（例えばウレタン樹脂）を用いてもよ
い。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項１０のいずれか１に記載の表示装置によれば、発光素
子の発光部を固定部材によって所定位置で固定するよう
にしたので、従来のように配線基板の全面に亘って発光
部を固定するための厚い保護膜を形成する必要がなくな
り、従って表示装置を軽量化することができるという効
果を奏する。また、保護膜を薄くすることが可能になる
ため、保護膜を形成するための樹脂量が少なくて済む
上、樹脂を硬化させるために特別な設備と必要としない
ため、製造コストを低減させることができるという効果
を奏する。また、発光素子の交換などに伴う保護膜の除
去・再形成作業が簡単になるため、部品交換の作業が簡
単になるという効果を奏する。

【００４８】特に、請求項２記載の表示装置によれば、
固定部材に発光素子の発光部が挿通される固定用孔を設
けたので、簡単な構成で、発光素子の発光部の固定が可
能になるという効果を奏する。

【００４９】また、請求項５記載の表示装置によれば、
固定部材の固定用孔に発光素子の挿通方向に沿ってテー
パを設けたので、固定用孔に発光素子を挿通するだけで
発光素子の位置決めが行われ、これにより発光素子の正
確な位置決めが可能になるという効果を奏する。

【００５０】また、請求項７記載の表示装置によれば、
固定部材が発光素子の発光部を固定するだけでなく発光
素子の遮光機能も備えているため、固定部材とは別個に
遮光部材（いわゆるルーバ）を設ける必要がなくなり、
従って部品点数を低減させることができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の全
体構成を表す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置のサ
ブユニットの要部を表す平面図である。

【図３】図１に示したサブユニットの側面図である。

【図４】図３に示したサブユニットのＬＥＤの構造を表
す斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置のサ
ブユニットのケースを表す平面図である。

【図６】図５におけるＶＩ―ＶＩ線矢視断面図である。

【図７】第１の実施の形態に係る表示装置のＬＥＤ固定
板の平面図である。

【図８】図７に示したＬＥＤ固定板によりＬＥＤを固定
した状態を表す断面図である。

【図９】第１の実施の形態に係る表示装置の組立方法を
説明するための工程毎の断面図である。

【図１０】図９に続く工程を表す断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の
サブユニットの要部を表す平面図である。

【図１２】図１１の表示装置のＬＥＤ固定板を表す平面
図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る表示装置の
サブユニットの要部を表す平面図である。

【図１４】図１３に示したサブユニットの断面図であ
る。

【図１５】図１４に示したサブユニットのＬＥＤ固定板
の平面図である。

【図１６】図１３に示したサブユニットのＬＥＤ固定板
によりＬＥＤを固定した状態を示す断面図である。

【図１７】従来の表示装置におけるＬＥＤの固定方法を
表す説明図である。

【符号の説明】

１，２…サブユニット、１Ａ，２Ａ…ＬＥＤ群、１０，
２０…ＬＥＤ、３，７…配線基板、４，８…ケース、
５，６，９…ＬＥＤ固定板、１１，２１…電極部、１
２，２２…レンズ部、１３，２３…チップ、１５，２５
…保護膜、３６…コネクタ、５０，６０，９０…固定用
孔、６１，６２，６３，６４，９１…遮光板、１００…
表示装置、１０１…浴槽、１０２…カバー，１０３…樹
脂。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれが発光部および電極部を備えた
複数の発光素子と、前記複数の発光素子の前記電極部が固定された配線基板
と、前記複数の発光素子のそれぞれの発光部を所定の位置で
固定する所定形状の固定部材とを備えたことを特徴とす
る表示装置。
【請求項２】前記固定部材は、前記複数の発光素子の
それぞれの発光部が挿通される複数の固定用孔を有する
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】前記固定部材は、板状部材に前記固定用
孔を穿孔してなるものであることを特徴とする請求項２
記載の表示装置。
【請求項４】前記固定部材の前記固定用孔は、その固
定用孔に挿通された発光部の外周との間に所定量のクリ
アランスができるよう形成されていることを特徴とする
請求項２記載の表示装置。
【請求項５】前記固定部材の前記固定用孔には、その
内径が、前記発光部の挿通の方向に沿って小さくなるよ
うテーパが形成されていることを特徴とする請求項２記
載の表示装置。
【請求項６】前記固定部材の前記固定用孔は、前記配
線基板における前記発光素子の配設位置に対応した位置
にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項２記
載の表示装置。
【請求項７】前記固定部材は、前記発光素子への外部
光の入射を少なくとも一部遮断する遮光手段を備えてい
ることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項８】前記遮光手段は、前記固定部材に立設さ
れた板状の部位により構成されていることを特徴とする
請求項７記載の表示装置。
【請求項９】さらに、前記配線基板の少なくとも一部
と前記発光素子の少なくとも電極部を覆う保護部材を備
えていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項１０】一つの電極部を覆う保護部材と、他の
電極部を覆う保護部材との間に隙間が形成されているこ
とを特徴とする請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】前記発光素子は、発光ダイオードを含
むことを特徴とする請求項１記載の表示装置。