JP3117752U - 発光表示部材及びそれを用いた発光表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤなどの発光素子を多数用いた発光表示部材において、配線の交差を無くし、電気ショートなどの危険性を無くし安全性に優れた発光表示部材を提供する。
【解決手段】平面状の表示部材であって、枠体Ｗと、枠体Ｗの縦枠１間に渡設されるコモン極導線２と、コモン極導線上に所定間隔で固設された発光素子３と、発光素子からコモン極導線に沿ってかつ縦枠に向かって斜めに渡設された対極導線４と、を備え、平面視において、コモン極導線と対極導線とが交差しない配線構造を有する発光表示部材８。前記発光表示部材を用い、コモン極導線に電源を導く電源部と、対極導線に制御信号を導く発光素子制御部と、を備え、発光素子制御部からの制御信号に基づき発光素子を駆動させる発光表示装置Ｓ。
【選択図】図４

Description

本考案は、複数個の発光素子を配列してなる発光表示部材及びそれを用いた発光表示装置に関し、詳しくは、発光素子と結線する導線が交差しないような配線構造を有した発光表示部材及びそれを用いた発光表示装置に関する。

近時、発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下ＬＥＤと記載する）などの発光素子は製造技術の向上により安価で高品質・高性能となり、それを光源に使用する広告、演出、装飾、各種案内などの表示装置として多用されている。そしてＬＥＤの寿命は極めて長くメンテナンスが簡単にできるというメリットもある。ＬＥＤを使用して平面的な表示部を形成するにおいては、ＬＥＤのサイズが数ｍｍ以内と極めて小さいため、一定間隔で格子状に配列して個々のＬＥＤを点灯・点滅制御して所望の文字、図柄を表示する方法がとられている。

従来、複数のＬＥＤを格子状に配列した発光表示部は、点灯・点滅制御電流用の導線を内蔵するＬＥＤを配置基盤上に設けていた。そのため表示部を透視して背面を見ることはできない構造が一般的である。複数のＬＥＤを格子状に配列した表示部を透して裏側が視認できれば、発光表示装置を設置した空間を広く演出できる。また、発光表示装置によって視界が妨げられないことから付近の通行の安全性を高めることができる。
さらに、商品陳列空間に設置された発光表示装置において、表示部が透視できれば、付近の陳列商品を遮蔽しないので多くの陳列効果が高まる。

上記のような効果を有することから発光表示部に透視性を持たせるためことが提案されており、実開平１−１１３２８０号公報（特許文献１）においては、ＬＥＤを光源とする表示部をマトリクス状に配列して、所用の大きさ網目を有するネットのプラスッチック成形時にマトリクス回路用電線のインサート成形を行うとともに、ネットの交点に表示ドット設置部を設け、各表示ドット設置部に表示ドット部を取り付けて表示とすることを提案している。
実開平１−１１３２８０号公報

しかし、前記特許文献１においては、網目状に成形されたプラスッチックの交点にＬＥＤを設置し、プラスチック成形時に同時にマトリクス回路用電線のインサート成形を行うため、極めて煩雑な作業が必要であり工業的な生産性が悪い。また、インサートされた回路用電線の断線などの保守性に欠ける。さらに、回路用電線が縦横に配線されているので、表示部の透視性にも欠けるなどの問題があった。

本考案では、ＬＥＤなどの発光素子を多数用いた発光表示部材において、配線の交差を無くし、電気ショートなどの危険性を無くし安全性に優れた発光表示部材を提供することを目的とする。
また、多数のＬＥＤ点灯・点滅制御用配線の断線の取り替え作業などの保守性にも優れた発光表示部材を提供することを目的とする。
また、線径が小さくでき透視性に優れ、組み立て配線作業時における工程を大幅に軽減することができる発光表示部材を提供することを目的とする。
また、看板、広告塔などの表示装置をはじめ各種イベントでの表示装置の表示部材として用いることにより、優れた演出効果を奏することができる発光表示部材を提供することを目的とする。
さらに、強度に優れた表示部材を提供するとともに、透視性の優れた大型の表示装置として適用でき、屋外設置型などとしても利用できる発光表示装置を提供することを目的とする。

本考案の請求項１の発光表示部材は、平面状の表示部材であって、枠体Ｗと、枠体Ｗの縦枠間に渡設されるコモン極導線と、コモン極導線上に所定間隔で固設された発光素子と、発光素子から前記コモン極導線に沿ってかつ前記縦枠に向かって斜めに渡設された対極導線と、を備え、平面視において、前記コモン極導線と前記対極導線とが交差しない配線構造を有することを特徴とする。
請求項２の発光表示部材は、請求項１において、前記コモン極導線及び／又は対極導線が絶縁皮膜で覆われていない裸線であることを特徴とする。
請求項３の発光表示部材は、請求項１又は２において、前記発光素子の非発光面が、透明基板上に固着されていることを特徴とする。
請求項４の発光表示部材は、請求項３において、前記透明基板上に固着した発光素子を挟持するように、発光素子の発光面側を透明保護板で覆ったことを特徴とする。

本考案の請求項５の発光表示装置は、請求項１〜４のいずれかの発光表示部材を用いた発光表示装置であって、前記コモン極導線に電源を導く電源部と、前記対極導線に制御信号を導く発光素子制御部と、を備え、発光素子制御部からの制御信号に基づき前記発光素子を駆動させることを特徴とする。

本考案の発光表示部材は、交差を無くした配線構造としたので、電気ショートなどの危険性がなく、安全性に優れている。
また、被覆層を有しない裸導線を使用するので、線径が小さくでき透視性に優れ、組み立て配線作業時において被覆膜を剥離する工程が不要となり組み立て配線作業を大幅に軽減できる。
また、看板、広告塔などの表示装置をはじめ各種イベントでの表示装置の表示部材として用いられることにより、優れた演出効果を有する。
さらに、発光表示部材に透明基板や透明保護板を使用することで、表示部材の強度を補強するとともに、透視性の優れた大型の表示装置として適用でき、屋外設置型などとしても利用できる。

以下、図面を参照しながら、本考案の実施形態を詳述する。
図１は実施形態１の発光表示装置の斜視図である。図２は図１のＡ部拡大斜視図である。図３は実施形態１のＬＥＤとその配線回路を示す詳細説明図である。図４は実施形態２の発光表示装置の斜視図である。図５は発光表示部材の構造を示す一部破断断面図及び一部破断平面図である。図６は発光表示部材に格子状に配列したＬＥＤの点灯・点滅を調光制御する発光表示装置の概略説明図である。

（実施形態１）
図１及び図２に示すように、本考案の発光表示部材８は、平面状を呈し、外枠である枠体Ｗの縦枠１間に、コモン極導線２が横方向に渡設され、コモン極導線２上に所定間隔で発光素子３が固設されており、発光素子３からコモン極導線２に沿ってかつ縦枠１に向かって、略平行斜めに対極導線４が渡設され、図１に示す平面視において、コモン極導線と対極導線とが交差しない配線構造を有している。
本実施形態においては、発光表示装置Ｓの発光素子であるＬＥＤ３は、電源部２４（後述する）からの電源を導くコモン極導線２と、発光素子制御部２１（後述する）から制御信号を導く対極導線４との交差点位置に、ドットマトリックス（格子状）に配置されている。

ＬＥＤ３は２つの極端子（電源供給端子及び制御信号端子）を有し、一方の電源供給端子はコモン極導線２と結線され、コモン極導線２を介して、コントロールボックス内の発光素子制御部２１から電源が供給されるようになっている。
また、他方の制御信号端子は、対極導線４と結線され、対極導線４を介して、コントロールボックス内の発光素子制御部２１からの制御信号に基づき、個別に点灯・点滅などの調光制御操作が実行されるようになっている。

また、実施形態の発光表示部材は、図示するように、ＬＥＤ３を結線したコモン極導線２及び対極導線４が、複数組として対向して配置される一対の縦枠１，１間に、上下方向に一定間隔をおいてテンションを付与されつつ渡設されている。
さらに、各コモン極導線２上に、略同間隔でＬＥＤ３が固設されており、表示部８全体として格子状の配列構造を呈する。

実施形態の発光表示部材は、図示するように、各ＬＥＤ３から出たそれぞれの対極導線４は、コモン極導線２に対して斜め上方向に鋭角で略平行に他端を縦枠１に渡設しており、各対極導線４どうしは互いに接触しないような配線構造とされている。
なお、本実施形態では、左右に２本の縦枠１，１が設けられているので、ＬＥＤ３から出た対極導線４は、左右に振り分けられて渡設されているが、適宜どちらか片方の縦枠１に渡設することもできる。
また、使用するコモン極導線２や対極導線４の線径は、細いほど発光表示部材の透視性に優れるが、一方、強度との兼ね合いで、コモン極導線２としては０．２〜０．７ｍｍ程度の細導線を使用することが望ましく、対極導線４としてしては０．１〜０．４ｍｍ程度の細導線を使用することが望ましい。

本実施形態におけるコモン極導線２や対極導線４の配線構造は、正逆極の両導線を全く交差配線せず接触しないようにしているので、被覆していないいわゆる裸線を使用することも出来る。
裸線は被覆層による線径の増加が無いため、同じ通電容量において線径を小さくできる。裸線としては、表面に錫メッキを施したものを用いると半田付け作業が容易になり好ましい。
また、被覆層のない裸線を用いると、表示部の組み立て配線作業において、端子接続部の導線被覆層を剥離除去する必要がなく大幅に製作工程が軽減できる。

次に、図２の部分拡大図を用いて、コモン極導２線上に固設したＬＥＤ３の配置及び配線構造を具体的に説明する。
図２において、コモン極導線２は上下に一定間隔で縦枠１，１間に渡設され、その端部は縦枠１の内側側面に設けた配線穴１ａを通して縦枠１内部のコモン極端子（詳細は後述する）に接続される。

一方の対極導線４は、縦枠１の内側側面に一定間隔で設けたそれぞれの対極配線穴１ｂに導かれ、縦枠１内部の対極端子（詳細は後述する）に接続され、図２に示すように、コモン極導線２上のＬＥＤ３の対極導線４は、他のコモン極導線４を交差しないように配線されている。
また、対極導線４も互いに交差しないように、コモン極導線４に対して斜め上方鋭角で対極配線穴１ｂに導き、対極導線４どうしは略平行に配置されている。
このため、コモン極導線４や対極導線４に裸線を使用しても、導線が電気ショートすることが無い。
なお、対向して配置する一対の縦枠１，１間には、必要に応じて補強材５を橋渡し枠体１を形成させることにより、コモン極導線２や対極導線４にテンションを付与して渡設することができる。

図３は、コモン極導線２上に固設されるＬＥＤ３に結線するコモン極端子３ａ（本形態では電源極）および対極端子３ｂ（本形態では制御信号極）の配線回路を示す詳細説明図である。
コモン極導線２は、端子台１０のコモン極端子１２へ、対極導線４は端子台１０の対極端子１３にそれぞれ結線され、付設する公知の制御機能を具備するコントロールボックス内の発光素子制御部２１（図６に図示する）から制御信号が供給される。

（実施形態２）
図４は本考案の発光表示部材の実施形態２を示す斜視図である。実施形態２の発光表示部材は、透明基板６と透明保護板７との間にＬＥＤ３を格子状に配列した挟持構造となっている。
実施形態２の発光表示部材は、ＬＥＤ３と結線されるコモン極導線２や対極導線４の構造は実施形態１の部材と同様であるが、ＬＥＤ３、コモン極導線２及び対極導線４が、
透明基板６と透明保護板７とにより挟持されている。

ＬＥＤ３を挟持した透明基板６と透明保護板７からなる表示部８は、接着剤またはビスなど固定手段により、その両端部が縦枠１に取り付けられる。そして、縦枠１の下部にはコントロールボックス２０が付設されており、縦枠１内に導かれたコモン極導線２や対極導線４は、被覆線に結線されてコントロールボックスに導かれている。
コントロールボックス内（詳細は後述する）には電源２４、発光素子制御部２１などが設けられており、発光表示部材８に配置されたＬＥＤ３を点灯・点滅など調光制御させる制御信号を供給する。

図５は、発光表示部材８の構造を示す一部破断断面図（ａ）及び一部破断平面図（ｂ）である。図５（ａ）に示すように、発光表示部材８は、ＬＥＤ３の非発光面が透明基板６の上に固着され、ＬＥＤ３の発光面側の上を透明保護板７で覆っている構造となっている。ＬＥＤ３の非発光面を透明基板６上に有機接着剤などにより固着することにより、ＬＥＤの保持を確実化することができる。
また、透明基板６と透明保護板７との間に形成された空間には、コモン極導線２及び対極導線４が配線されている。
なお、本実施形態において、ＬＥＤ３の発光面側の上を透明保護板７で覆うことは必須ではないが、ＬＥＤ３、コモン極導線２及び対極導線４を確実に保持するために好ましい。

図５（ｂ）に、縦枠１内における配線の極端台１０への結線状態を示す。本実施形態２では、１つの端子台１０に２組のコモン極導線２及び対極導線４を接続できる構造としており、導入された複数の対極導線４は、それぞれが個別のコモン極端子１２に接続されるとともに、導入されたコモン極導線２は１つの対極端子１３に接続され、各導線の先はコネクタ１１に導かれている。
端子台１１の数は、渡設するコモン極導線の本数に応じて、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、・・・と増設することができる。
上記透明基板６、透明保護板７の素材としては、汎用の透明プラスチック、ガラス等が好ましく挙げられ、特にアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂などが好適に使用される。
なお、本実施形態２の発光表示装置を複数枚積層することで立体的な発光表示装置として用いることもできる。

次に、本考案の発光表示装置を説明する。図６は、発光表示部材に格子状に配列したＬＥＤの点灯・点滅を調光制御する発光表示装置の概略説明図である。図示するように、発光表示部材８の左右に配置された縦枠１内に集約されたコモン極導線及び対極導線は、コントロールボックス２０内の発光素子制御部２１に接続される。発光素子制御部２１が各発光素子を調光制御するに必要なパターンは、予めデータメモリ２２に記憶させておくことができ、電源部２４から電源を供給するとともに、発光素子制御部２１は所定のプログラムが記憶されたデータメモリ２２からの信号に基づき調光制御信号を対極導線を介して発光素子に送信する。調光制御信号が入力されたＬＥＤ３は、調光制御信号に基づき点灯・点滅などの動作を実行する。
また、外部コンピュータ（ＰＣ）２３を発光素子制御部２１に接続することにより、各発光素子の調光制御パターンをデータメモリに記憶させたり、書き換えたりすることもでき、汎用性を広げることができる。

本実施形態では、コントロールボックス２０を表示部８の下部に設けたが、その付設部位は上部でも良く、発光表示部材８と切り離してもよい。なお、対極導線は、コモン極導線上に配置するＬＥＤ数が少ない場合は、片側の縦枠内にのみ引き込んで内部の端子台に結線することもできる。
図６に示すように、発光表示部材８のＬＥＤ３の点灯・点滅を、発光素子制御部２１により個別に制御することで、「イ」の文字を表示させることができる。

一般に発光素子として用いられるＬＥＤには、フラット型、チップ型、砲弾型などの種類が存在し、それぞれ照度やサイズが異なるが、本考案においては、発光表示部材の厚さや大きさなどのサイズ、屋内設置型や屋外設置型などの使用目的に応じて適宜選択することができる。
なお、チップＬＥＤ型は薄くて小さいので、屋内の商品陳列用の発光表示装置として優れた演出効果を奏することができるので、本考案の発光表示部材として用いることが好ましい。

本考案の発光表示部材は、看板、広告塔などの表示装置をはじめ各種イベントでの表示装置の表示部材として用いられることにより、優れた演出効果を有する。
また、発光表示部材における配線構造を、交差を無くした構造としたので、電気ショートなどの危険性がなく、安全性の向上につながる。
さらに、発光表示部材に透明基板や透明保護板を使用することで、表示部材の強度を補強するとともに、透視性の優れた大型の表示装置として適用でき、屋外設置型としても利用できる。

実施形態１の発光表示装置の斜視図である。 図１のＡ部拡大斜視図である。 実施形態１のＬＥＤとその配線回路を示す詳細説明図である。 実施形態２の発光表示装置の斜視図である。 発光表示部材の構造を示す一部破断断面図及び一部破断平面図である。 発光表示部材に格子状に配列したＬＥＤの点灯・点滅を調光制御する発光表示装置の概略説明図である。

符号の説明

１ ・・・縦枠
１ａ ・・・コモン極配線穴
１ｂ ・・・対極配線穴
２ ・・・コモン極導線
３ ・・・ＬＥＤ（発光素子）
４ ・・・対極導線
５ ・・・補強材
６ ・・・透明基板
７ ・・・透明保護板
８ ・・・発光表示部材
１０ ・・・端子台
１１ ・・・コネクタ
１２ ・・・コモン極端子
１３ ・・・対極端子
１４ ・・・取付けビス
２０ ・・・コントロールボックス
２１ ・・・発光素子制御部
２２ ・・・データメモリ
２３ ・・・コンピュータ

Claims (5)

1. 平面状の表示部材であって、枠体Ｗと、枠体Ｗの縦枠間に渡設されるコモン極導線と、コモン極導線上に所定間隔で固設された発光素子と、発光素子から前記コモン極導線に沿ってかつ前記縦枠に向かって斜めに渡設された対極導線と、を備え、
   平面視において、前記コモン極導線と前記対極導線とが交差しない配線構造を有することを特徴とする発光表示部材。
2. 前記コモン極導線及び／又は対極導線が絶縁皮膜で覆われていない裸線であることを特徴とする請求項１に記載の発光表示部材。
3. 前記発光素子の非発光面が、透明基板上に固着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光表示部材。
4. 前記透明基板上に固着した発光素子を挟持するように、発光素子の発光面側を透明保護板で覆ったことを特徴とする請求項３に記載の発光表示部材。
5. 請求項１〜４のいずれかの発光表示部材を用いた発光表示装置であって、前記コモン極導線に電源を導く電源部と、前記対極導線に制御信号を導く発光素子制御部と、を備え、
   発光素子制御部からの制御信号に基づき前記発光素子を駆動させることを特徴とする発光表示装置。
   

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