JPH0555181U - ドットマトリクス発光表示体モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ドットマトリクス発光表示体３の発熱を効率よ
く外気中に放出できるドットマトリクス発光表示体モジ
ュールの提供を目的とする。 【構成】表面側の縦横にｎ×ｎ個の発光ドット２が形成
されたドットマトリクス発光表示体３と、該発光表示体
３の裏面側略全面に密着され、外部筐体８に固定される
断面略コ字状の熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃
以上と熱伝導性の良好な熱伝導体４と、該熱伝導体４内
に収容配置されて上記発光表示体３と接続されて上記各
発光ドット２を選択的に点灯制御するための制御部５や
各電子部品６などが搭載された駆動回路基板７とで構成
される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＬＥＤ発光素子を用いたドットマトリックス発光表示体モジュール に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ドットマトリクス発光表示体モジュールとしては、例えば、図５及び図６に示 すように、配線基板１１０の上面に多数の透孔１００を縦横に形成したマスク板 １１１を配置し、該マスク板１１１の各透孔１００内に上記配線基板１１０に配 設配線された少なくとも１個のＬＥＤ発光素子（不図示）を収容して個々の発光 ドット１０１をマトリクス状に形成したドットマトリクス発光表示体１０２と、 該発光表示体１０２の各発光ドット１０１を点灯制御するための制御部１０３や 各種の電子部品１０６を搭載した駆動回路基板１０４とを電極ピン１０５を介し て接続したものがある。

【０００３】 このドットマトリクス発光表示体モジュールでは、上記ドットマトリクス発光 表示体１０２の各発光ドット１０１を点灯すると各ＬＥＤ発光素子の発熱により 発光表示体１０２の温度が上昇するので、電極ピン１０５とスペーサ１０７とに よって発光表示体１０２と駆動回路基板１０４との間に隙間を形成し、この隙間 の自然な空気の循環によって放熱させるようになっている。

【０００４】 そして、このドットマトリクス発光表示体モジュールは、取付用スタッド１０ ８を介して、例えば、ケース等の筐体（不図示）内の縦横に複数個並べて収容配 置して一つの表示器をなし、ＣＰＵ等で構成される図示していない外部コントロ ーラと接続した上でこの筐体を建物の壁面や室内の壁面等に設置されるのが一般 的であり、この表示器を前記外部コントローラのプログラムに従う点灯制御によ り、各発光表示体１０２のそれぞれの発光ドット１０１を選択的に点灯し、ドッ トパターンで構成される所望の文字、図形、記号等を発光表示するようになって いる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記したように多数のドットマトリクス発光表示体モジュールを 壁面等に取り付けられる筐体内に収容配置して使用する場合、この筐体に収容す ることによって外気との空気の循環が疎外されるので、各発光ドット１０１の発 する熱によって発光表示体１０２の温度が上昇すると、この熱は、筐体の内部に 放出されて各発光表示体１０２と駆動回路基板１０４との隙間等筐体内部に籠り 、筐体内部の温度が高められるようになる。このように筐体内部の温度が上昇す ると、各発光表示体１０２のそれぞれの発光ドット１０１内に配線配設されたＬ ＥＤ発光素子の温度がより高められ、輝度低下などの電気的特性に悪影響を及ぼ し、かつ寿命の低下等の問題を生じる虞があった。また、筐体内部の温度上昇に より、駆動回路基板１０４に搭載される制御部１０３や各種の電子部品１０６も それ自体からの発熱も加わって昇温され、温度に対する信頼性の許容範囲を越え ると電気的特性などに悪影響を及ぼす問題もあった。

【０００６】 このように、上記ドットマトリクス発光表示体モジュールを筐体に収容配置し て使用した場合には、ＬＥＤ発光素子や駆動回路基板からの発熱に起因する筐体 内部の温度上昇を緩和させる必要があり、例えば、筐体に予め外気との空気循環 用の通気孔を多数穿孔したり、特に発熱量が多い場合には、筐体内の空気を強制 換気するファンを取り付けておくなどの手段を講じる必要があった。そこで、筐 体内などに収容配置して使用しても、各発光ドット１０１の発熱を熱伝導により 効率よく直接外気中に放出でき、筐体内部の温度上昇が緩和できるドットマトリ クス発光表示体モジュールの提供が望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案のドットマトリクス発光表示体モジュールは 、配線基板上に多数個のＬＥＤ発光素子を配設配線して縦横に複数の発光ドット を形成してなるドットマトリクス発光表示体と、該発光表示体の前記各発光ドッ トを選択点灯駆動させるための駆動回路基板とを接続構成してなるドットマトリ クス発光表示体モジュールであって、上記ドットマトリクス発光表示体の裏面側 略全面に密着され、内部に上記駆動回路基板を配置して熱伝導率が０．１ｃａｌ ／ｃｍ・ｓ・℃以上の外部筐体に密接接合される同じく熱伝導率が０．１ｃａｌ ／ｃｍ・ｓ・℃以上の熱伝導体を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

上記構成のドットマトリクス発光表示体モジュールでは、駆動回路基板と接続 されるドットマトリクス発光表示体の複数の発光ドット内に配設配線された各Ｌ ＥＤ発光素子を選択的に点灯制御してドットパターンで構成される所望の文字、 図形、記号等を発光表示すると、点灯したＬＥＤ発光素子の発熱によってドット マトリクス発光表示体の温度が上昇するが、この熱は該発光表示体の裏面側略全 面に密着された熱伝導率が熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以上の熱伝導 体に伝導し、この熱伝導体が密接接合される熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ ・℃以上の外部筐体面に伝わり、この筐体によって外気中に放出されるようにな る。そのため、熱伝導体を介して固定されている外部筐体の内部への熱の放出が 減少でき、筐体内部の温度上昇が緩和され、発光表示体モジュールの各ＬＥＤ発 光素子などの温度上昇による電気的特性等への影響が防止され、信頼性の向上し たドットマトリクス発光表示体モジュールとなる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

【００１０】 図１は本考案の一実施例に係るドットマトリクス発光表示体モジュールの分解 斜視図であり、図２は同実施例の使用状態を示す概略平面図であり、図３は図１ のＡ−Ａ線に沿った概略拡大断面図である。本考案のドットマトリクス発光表示 体モジュール１は、図に示すように、表面側の縦横にｎ×ｎ個の発光ドット２が 形成されたドットマトリクス発光表示体３と、該発光表示体３の裏面側略全面に 密着され、外部筐体８に密接接合される断面略コ字状の熱伝導率が０．１ｃａｌ ／ｃｍ・ｓ・℃以上と熱伝導性の良好の熱伝導体４と、該熱伝導体４内に収容配 置されて上記発光表示体３と接続され、上記各発光ドット２を選択的に点灯制御 するための制御部５や各電子部品６などが搭載された駆動回路基板７とによって 構成される。

【００１１】 上記ドットマトリクス発光表示体３は、図３に示すように、表示体基板３１を ガラスエポキシ樹脂や紙フェノール等を基材とした銅張積層板にエッチング加工 等により、表面側に縦にｎ本の導電パターン３２ａ（例えばＸパターン郡）を形 成すると共に、裏面側に横のｎ本の導電パターン３２ｂ（例えばＹパターン郡） を形成してある。そして、裏面の導電パターン３２ｂをスルーホール３３を介し て各発光ドット２ごとに基板３１表面に導出し、その上に高輝度のＬＥＤ発光素 子３４を銀ペースト等で固定すると共に、ボンディングワイヤ３５で基板表面の 他方の導電パターン３２ａと接続し、ｎ×ｎのＸ−Ｙマトリックス点灯表示回路 が構成されている。更に、表示体基板３１には、各ＬＥＤ発光素子３４に対応し て擂鉢状の透孔３６を縦横にｎ×ｎ個形成したマスク板３７が接合一体となって おり、透孔性樹脂３８で各透孔３６内のＬＥＤ発光素子３４を封止し、個々の発 光ドット２を形成している。上記マスク板３７は、隣接する発光ドットへの光の 漏れ防止や視認性を改善するためのもので、表面を黒色ないし灰色系の光無反射 面とする一方、透孔３６の内周面を白色系の光反射面としたものが一般的である 。そして、表示体基板３１の四辺周縁の略中央部分から裏面側に向かって各発光 ドット２に対応する本数の長い電極ピン３９がそれぞれ突出されている。これら の電極ピン３９の突出位置としては図示した位置に限らず適宜設計変更可能であ り、図示した位置に限定されるものではない。

【００１２】 ドットマトリクス発光表示体３の裏面側略全面に密着される上記熱伝導体４は 、例えば、鉄，銅，アルミニウム等の金属系の熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ ｓ・℃以上の熱伝導性の良好なもので、横断面略コ字状の型材又は帯状金属体の 折曲加工品で、上下方向が開口して表面４１は矩形平坦面を呈している。この表 面４１には、前記ドットマトリクス発光表示体３の裏面から突出される各電極ピ ン３９の位置と対応して４箇所に開口部４２が穿孔されている。裏面４３も平坦 面を呈し、外部の筐体８に固定するための止具９の螺合用ねじ孔４４が設けられ ている。上記熱伝導体４が固定される外部筐体８は、同じく熱伝導率が０．１ｃ ａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以上の熱伝導性の良好な鉄，銅，アルミニウム等の金属製筐 体であり、表面積が広く、複数のドットマトリクス発光表示体モジュール１を配 置収容して一つの表示器として屋外や室内の壁面等に取り付けられるものである 。尚、この外部筐体８の筐体外面部分を放熱フィン構造（不図示）として特に外 気への放熱面積を確保するようにしてもよい。

【００１３】 上記熱伝導体４内に止具７１を介して固定される駆動回路基板７は、上記ドッ トマトリクス発光表示体３の各発光ドット３を構成するそれぞれＬＥＤ発光素子 ３４の点灯・消灯を制御するための制御部５や各種の電子部品６が搭載されたも ので、ＣＰＵ等で構成される図示していない外部コントローラと、又はドットマ トリクス発光表示体モジュール間を接続するための接続ケーブル７２が導出され ている。尚、このケーブル７２は、熱伝導体４の左右の側面部分に開口を穿孔し たり、切り込みを設けて外部に導出させるなどしてもでもよい。また、上記発光 表示体３の裏面に突出する各電極ピン３９が挿通されて導通がとられるピン挿通 孔７３がそれぞれ穿孔されている。

【００１４】 上記構成のドットマトリクス発光表示体モジュール１は、ドットマトリクス発 光表示体３の各電極ピン３９を熱伝導体４に接触させることなくそれぞれの開口 部４２内に挿通し、止具７１により熱伝導体４に固定された駆動回路基板７の対 応する各ピン挿通孔７３に挿着して接合一体に取り付けると共に、ドットマトリ クス発光表示体３の裏面側略全面と熱伝導体４の表面４１とを、例えば、密着性 、即ち熱伝導性を良好に保つための熱伝導用ペーストやシリコーンゴム層等を介 して密着接合させるのがよい。

【００１５】 このようなドットマトリクス発光表示体モジュール１は、例えば、上記した建 物の壁面等に取り付けられる外部筐体８内の縦横に複数個並べ、止具９をそれぞ れ熱伝導体４の裏面４３のねじ孔４４にねじ込むことにより、個々のモジュール １の熱伝導体４の裏面側表面部分４３と外部筐体８の内部表面部分とが密着し、 接合一体に取り付けられて外部筐体８内に収容配置される。この場合も、この接 合部分の熱伝導性を良好に保つための熱伝導用ペーストやシリコーンゴム層等を 介して密着するのがよい。そして、駆動回路基板７から導出する各接続ケーブル ７２でそれぞれのモジュール１間や図示していない外部コントローラとの間を接 続し、該コントローラのプログラムに従って各発光表示体３のそれぞれの発光ド ット２内のＬＥＤ発光素子３４を選択的に点灯制御してドットパターンで構成さ れる所望の文字、図形、記号等を表示又は流れ表示できるようになる。

【００１６】 それぞれの発光ドット２を選択的に点灯すると、その発熱によって各ドットマ トリクス発光表示体３の温度が上昇するが、この熱は、各発光表示体３の裏面側 略全面に密着固定されている熱伝導体４に伝導し、さらに、熱伝導体４の裏面４ ３に固定された外部筐体８にまで伝わり、この外部筐体８の表面から外気中に放 熱されるようなる。従って、各発光表示体３のそれぞれの発光ドット２の選択点 灯による熱が外部筐体８の内部に放出されることが少なくなり、外気中に直接放 出され、外部筐体８の内部温度の上昇が生じ難くなる。そのため、発光表示体３ 自体の温度上昇が緩和され、各発光ドット２内に配設されるＬＥＤ発光素子３４ の昇温による輝度低下などの電気的特性への悪影響や寿命低下などの心配が大幅 に緩和される。

【００１７】 また、駆動回路基板７に搭載された各電子部品６に起因する発熱量は、発光表 示体３の各発光ドット２の点灯に起因する発熱量の約半分程度と小さいため、発 光表示体３の各発光ドット２の点灯に起因する外部筐体８の内部温度の上昇の減 少と共に、制御部５や各電子部品６等にも電気的特性などへの悪影響も緩和され る。

【００１８】 ここで、ドットマトリクス発光表示体３の裏面側略全面が密着され、外部筐体 ８に固定される熱伝導性の良好な熱伝導体としては、上記実施例に限らず、図４ に示すように、上下に二分割した略コ字状の金属製熱伝導体４５，４５とし、２ つの熱伝導体４５，４５内に駆動回路基板７を止具７１により取り付けたもので あってもよく、その他、ドットマトリクス発光表示体モジュールの製作が容易と なるように、左右に二分割したものや複数に区分して接合組付けた筐体（不図示 ）としたものなどであってもよい。

【００１９】 尚、何れの場合も熱伝導体としては熱伝導率の高い材料で且つ熱伝導断面積が 大きいもの程、熱伝導量が増大し好ましいことは云うまでもない。例えば、上記 したように、熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以上の金属系材料で、その 厚みは１ｍｍ以上となるのが効果的である。

【００２０】

【考案の効果】

以上の説明から明かなように、本考案のドットマトリクス発光表示体モジュー ルては、ＬＥＤ発光素子の点灯による発熱でドットマトリクス発光表示体の温度 が高められると、該ドットマトリクス発光表示体の裏面側略全面に密着された熱 伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以上の熱伝導体に熱が伝導し、さらに、該 熱伝導体が固定される同じく熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以上の外部 筐体に伝わって外部に放熱されるようになる。従って、ドットマトリクス発光表 示体で生じる熱が充分に放熱されるので、各ＬＥＤ発光体素子の温度が上昇して 電気的特性を悪化させたり寿命を低下させる心配が少なくなり、また、熱伝導体 内に配置される駆動回路基板に対する熱の影響も低減されるので、熱に対して信 頼性の高いドットマトリクス発光表示体モジュールが提供できるといった効果を 奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るドットマトリクス発光
表示体モジュールの概略分解斜視図。

【図２】図１の上記実施例の使用状態を示す概略平面
図。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った上記実施例の概略横断
面図。

【図４】本考案の他の実施例に係るドットマトリクス発
光表示体モジュールの概略分解斜視図。

【図５】従来のドットマトリクス発光表示体モジュール
の概略斜視図。

【図６】図５の従来例の概略平面図。

【符号の説明】

１ ドットマトリクス発光表示体モジュール ２ 発光ドット ３ ドットマトリクス発光表示体 ３４ ＬＥＤ発光素子 ３７ 透孔 ４ 熱伝導体 ７ 駆動回路基板 ８ 外部筐体

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 図面

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】配線基板上に多数個のＬＥＤ発光素子を配
   設配線して縦横に複数の発光ドットを形成してなるドッ
   トマトリクス発光表示体と、該発光表示体の前記各発光
   ドットを選択点灯駆動させるための駆動回路基板とを接
   続構成してなるドットマトリクス発光表示体モジュール
   であって、 上記ドットマトリクス発光表示体の裏面側略全面に密着
   され、内部に上記駆動回路基板を配置して熱伝導率が
   ０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以上の外部筐体に密接接合
   される同じく熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以
   上の熱伝導体を設けたことを特徴とするドットマトリク
   ス発光表示体モジュール。