CN108475486A - 显示装置、电子设备以及导光单元 - Google Patents

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Abstract

显示装置(1)具备面板(91)、基板(2)、发光元件(3)、以及导光体(4)。其特征在于，基板(2)以抵靠于面板(91)的背面的方式配置。发光元件(3)在基板(2)上配置成与该基板(2)平行地朝向面板(91)发出光。导光体(4)供来自发光元件(3)的光进入，将该光向上述面板(91)的前表面侧引导而输出。并且，导光体(4)被夹持配置在基板(2)的端面与面板(91)的背面之间。

Description

显示装置、电子设备以及导光单元
技术领域
本发明的一实施方式涉及通过发光的有无显示动作状况等的显示装置、具备该显示装置电子设备、以及使用于显示装置的导光单元。
背景技术
作为通过发光的有无显示动作状况等的显示装置，例如在专利文献1中公开了如下一种显示装置，其具备：发光元件，其安装于基板(印刷基板)并朝向基板的上方发出光；以及透光部件(具体而言是棱镜等导光部)，其在基板的上方接近发光元件地配设，由反射来自发光元件的光的倾斜面以及供反射后的光射出的显示部构成。在该显示装置中，安装有发光元件的基板与前表面面板正交地安装。另外，透光部件通过使其显示部插入前表面面板的贯通孔而使上部周壁抵接于前表面面板来固定。
另外，专利文献2中公开了如下显示装置，其具备面板、以抵靠于面板的方式经由基板固定部安装的基板、搭载在基板上的发光元件、以及固定于面板的导光单元。该显示装置的导光单元配置于基板的下表面，由将从基板朝向下方发出光的发光元件的光导向面板侧的导光部、以及覆盖导光部而防止漏光的罩部构成。导光单元通过将设于罩部的凸缘部粘附于面板的背面而固定于面板。另外，搭载有发光元件的基板与具备导光部的导光单元，能够通过将基板的面板侧的端部抵接于凸缘部、并且将罩部的销插入设于基板的嵌合孔从而定位。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-83275号公报
专利文献2:日本专利第5353128号公报
发明内容
发明将要解决的课题
然而，在如专利文献1以及专利文献2所公开的显示装置那样用配置于基板的上方或者下方的导光单元接收朝向基板的上表面或者下表面发光的发光元件的光的结构中，存在显示装置整体大型化、不能在插口等的端子部件的附近配置显示装置这一问题。因此，虽然被要求显示装置的小型化，但若使显示装置小型化，则其操作以及组装也变得困难，因此也要求了显示装置的组装作业性的提高。
本发明的一实施方式鉴于这种情况而完成，目的在于提供一种能够实现小型化、并且组装容易的显示装置、电子设备以及导光单元。
用于解决课题的手段
本发明的一实施方式的显示装置具备：面板；基板，其以抵靠于上述面板的背面的方式配置；发光元件，其在上述基板上配置成与该基板平行地朝向上述面板发出光；以及导光体，其供来自上述发光元件的光进入，将该光向上述面板的前表面侧引导而输出；上述导光体被夹持配置在上述基板的端面与上述面板的背面之间。
在该显示装置中，采用了如下结构：将导光体的整体或主要部分并非配置于基板的上表面侧(上方)或者下表面侧(下方)、而是配置于基板的端面与面板之间，由导光体接收来自搭载于基板上的其端面的附近的发光元件的光。由此，能够在配置在基板上的其他端子部件等之间的微小的空间内配置发光元件来提高基板的部件密度，并且能够实现显示装置整体的小型化。另外，导光体由于夹在基板的端面与面板的背面之间而被保持，因此能够容易地进行显示装置的组装。
发明效果
根据本发明的一实施方式，能够在配置在基板上的其他端子部件等之间的微小的空间配置发光元件来提高基板的部件密度，并实现显示装置的小型化，并且能够使显示装置的组装容易。
附图说明
图1是表示使用了本发明的实施方式的显示装置的电子设备整体的立体图。
图2是从正面观察图1所示的电子设备的主要部分图。
图3是表示在图2所示的电子设备中拆卸面板而使壳体开口的状态的主要部分图。
图4是从背面侧观察图2所示的电子设备的面板的主要部分图。
图5是图4所示的面板的侧视图。
图6是沿着图2所示的A-A线的向视剖面中的主要部分剖面图，并且是说明显示装置的组装顺序的图。
图7是与图6相同位置处的电子设备的主要部分剖面图，并且是说明显示装置的组装顺序的图。
图8是与图6相同位置处的电子部件的主要部分剖面图，并且是说明显示装置的组装顺序的图。
图9是设于图1所示的电子设备的基板的主要部分立体图。
图10是与图9对应的基板的主要部分立体图，示出取下了端子部件的状态。
图11是说明构成导光单元的导光体与罩部件的立体图。
图12是说明导光单元与基板的配置关系的立体图。
图13是表示本发明的其他实施方式的显示装置的主要部分剖面图。
具体实施方式
在本发明的一实施方式的显示装置中，也可以是，上述导光体具有从上述基板的上表面突出地设置并供上述发光元件的光进入的入光部、以及将该光向远离上述基板的上述端面的方向射出的出光部，在上述面板设有用于使上述导光体的上述出光部在该面板的前表面侧露出的开口部，上述开口部与上述基板的上述端面相对地设置，在上述开口部与上述基板的上述端面之间配置有上述导光体。
通过使开口部与基板的端面相对地配置，能够将导光体的大部分在基板的端面与面板之间配置于基板的厚度的范围内，因此能够进一步实现显示装置的小型化。
本发明的显示装置中，也可以是，上述开口部形成为沿上述面板的厚度方向贯通的孔，在该开口部中嵌入有上述出光部。
能够将导光体的出光部嵌入面板的开口部而容易地进行面板与导光体的大致的定位，组装作业性提高。
在本发明的一实施方式的显示装置中，也可以是，上述导光体被临时固定于上述面板。
在基板的端面与面板之间配置导光体之前，通过预先将导光体临时固定于面板，能够一体地处理面板与导光体，能够提高组装作业性。具体而言，能够将双面胶等预先粘附于面板的背面，并利用该双面胶将导光体临时固定于面板。
本发明的一实施方式的显示装置中，也可以是，在上述导光体安装有覆盖该导光体而防止漏光的罩部件，在上述罩部件设有供上述基板的端部嵌入的凹部。
能够将设于罩部件的凹部作为引导件而将导光单元的位置准确地对准来组装。另外，通过将基板的端部嵌入罩部件的凹部，使得发光元件的周边被罩部件覆盖，在具备发光装置的电子设备中，能够防止从导光体向该电子设备的壳体内部的漏光和壳体内部的光向导光体漏光。
在本发明的一实施方式的显示装置中，也可以是，在上述基板的端部设有切口部，上述切口部与上述凹部被相互嵌合。
通过将设于基板的切口部与罩部件的凹部相互嵌合，能够更强力地进行导光单元的对位。
本发明的一实施方式的电子设备具备上述显示装置和在上述面板的前表面露出的端子部件，上述端子部件搭载于上述基板。
本发明的一实施方式的导光单元具备：导光体，其将通过设于背面的入光部而进入的光向设于前表面的出光部引导而输出；以及罩部件，其包围上述导光体的上下左右的侧部而防止漏光；上述罩部件在前表面侧设有与面板进行安装的安装面，并且在背面侧设有用于嵌入基板的端部的凹部，上述出光部设于与上述凹部大致相同的高度。
在本发明的一实施方式的导光单元中，也可以是，上述入光部设于在将上述基板嵌入上述凹部时在上述基板上配置的发光元件的光所进入的位置。
在本发明的一实施方式的导光单元中，也可以是，上述出光部设为比上述安装面突出的凸形状，并且设为能够插入到设于上述面板的开口部中。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示具备本发明的实施方式的显示装置的电子设备的图。以下，以该图1所示的电子设备100为例进行说明。
电子设备100如图1所示，具有整体设为矩形状的壳体9，显示装置1设于在该壳体9的前表面侧配置的面板91。此外，在电子设备100中，设有多个安装在配设于壳体9内部的基板2上的端子部件8(例如连接话筒等的XLR型插口)以及控件等部件，但在图1中，仅显示了这些部件的一部分。
在之后的说明中，将面板91侧设为电子设备100的前侧(前表面侧、正面侧)，将与面板91相反的一侧设为电子设备100的后侧(后表面侧、背面侧)，将从电子设备100的前侧朝向后侧的左方向设为电子设备100的左侧，将右方向设为电子设备100的右侧。另外，将电子设备100的左右方向设为x方向，将电子设备100的前后方向设为y方向，将电子设备100的上下方向设为z方向。
如图8所示，显示装置1具备面板91、基板2、作为发光元件的LED芯片3、供来自LED芯片3的光进入并将该光向面板91的前表面侧引导而输出的导光体4、以及覆盖导光体4而防止漏光的罩部件5。面板91如前述那样设于构成电子设备100的壳体9的正面。而且，如图2所示，在面板91设有用于使配置于壳体9内部的端子部件8向壳体9的外部即面板91的前表面侧露出的贯通孔92、以及使导光体4的出光部44向面板91的前表面侧露出的开口部93。
在该情况下，显示装置1是表示各端子部件8的功能的状态(例如话筒用的幻象电源的开/关状态、输入信号的有/无、信号等级的大/小等)的指示器，在电子设备100设有与端子部件8相同数量的显示装置1。例如，在端子部件8的幻象电源接通的情况下，从基板2上的控制部(未图示)向对应的LED芯片3供电，该LED芯片3发光。另一方面，在端子部件8的幻象电源断开的情况下，LED芯片3不被供电，LED芯片3不发光。
此外，构成各显示装置1的面板91以及基板2无需设为与显示装置1的数量相同，面板91与基板2分别能够以比显示装置1的数量少的数量构成。在图1所示的例子中，端子部件8在面板91的左右方向(x方向)上排列多个(例如8个)地形成列，并且将这些列沿上下(z方向)排列二列地配置。因此，在配置于壳体9的前表面侧的一张面板91上遍及上下二列地开有与端子部件8相同数量(例如8个×2列)的贯通孔92。另外，LED芯片3也与端子部件8相同，上下排列二列地配置，在面板91上遍及上下二列地开有与LED芯片3相同数量的开口部93。
另外，配置于壳体9的内部的基板2在上下有二张，在各个基板2上，如图9以及图10所示那样呈一列搭载有与多个端子部件8相同数量的LED芯片3。这样，在电子设备100中，在多个显示装置1中，面板91与基板2被共享。另外，在电子设备100中，设于面板91的开口部93作为沿面板91的厚度方向贯通的孔而形成。
另外，如图2以及图8所示，基板2抵靠于面板91的背面地配置，并沿与面板91交叉(例如，正交)的方向(y方向)安装。此外，基板2通过螺丝等固定于壳体9的底部侧。而且，在该基板2上，如前述那样搭载有端子部件8与LED芯片3。
另外，如图8所示，各LED芯片3在各自对应的端子部件8的附近的基板2上配置成与该基板2平行地发出光。具体而言，如图3所示，端子部件8的外表面形成为圆柱状，若使其轴向沿面方向(y方向)地配置于基板2上，则在端子部件8的圆柱外表面与基板2之间形成微小的空间85。各LED芯片3配置于设于该端子部件8与基板2之间微小的空间85内。另外，在基板2的端部设有供罩部件5嵌入的切口部21。该切口部21并非必须设置，但通过设置切口部21，使得后述的导光单元6的对位变得更强力。此外，端子部件8并不限定于圆柱形状。例如，即使是立方体形状，在具有端子部件8与基板2的空间85的情况下也将LED芯片3配置于该空间85。
导光体4由丙烯酸树脂等具有导光性的部件构成，如图8所示那样被夹持配置于基板2的端面与面板91的背面之间。而且，该导光体4具有供来自LED芯片3的光进入的入光部41、变更该进入的光的朝向的2个反射部42、43、以及使朝向被变更的光向离开基板2的端面的方向射出的出光部44。
如图8所示，入光部41被设为，在导光体4的基板2侧与基板2上的LED芯片3对置地配置于基板2的上方，并接收来自LED芯片3的光。另外，2个反射部42、43中的一方的反射部42在与入光部41大致相同的高度位置设于与入光部41对置的位置，将从入光部41进入的水平方向(y方向)的光L1朝向下方向反射。因此，反射部42形成为随着朝向下方去而远离入光部41的朝向斜下方的面。而且，另一方的反射部43在与比入光部41靠下侧的基板2的端面大致相同的高度位置设于与一方的反射部42对置的位置，将被一方的反射部42反射后的光L1与基板2平行地朝向面板91侧(出光部44)反射。因此，反射部43形成为随着朝向下方去而接近面板91的那种朝向斜上方的面。
另外，出光部44在与基板2(以及后述的凹部53)大致相同的高度位置设于与另一方的反射部43对置的位置，被另一方的反射部43反射后的光L1从出光部44向远离基板2的端面的方向(y方向)射出。此外，从该出光部44射出的光L2变得与从LED芯片3进入入光部41的光大致平行。这样，LED芯片3的光在通过导光体4的过程中依次变更行进方向，最终在与基板2大致相同的高度向离开基板2的端面的方向输出。另外，导光体4的出光部44形成为圆柱凸状，能够插入到面板91的开口部93。而且，面板91的开口部93与基板2的端面相对地配置，在将导光体4的出光部44嵌入开口部93的状态下，在开口部93与基板2的端面之间夹住导光体4。此外，出光部44也可以设为四棱柱等圆柱以外的形状，并配合于此地将开口部93的形状变更为供出光部44嵌入的形状即可。
罩部件5由合成树脂等遮光部件构成。该罩部件5被设为覆盖导光体4来防止光从LED芯片3以及导光体4向壳体9内部的泄漏，如图11以及图12所示，形成为包围导光体4的上下左右的侧部的框架状，并设有供导光体4嵌入的插入孔部51。另外，罩部件5形成为，相比于向基板2的上表面侧突出地设置的上部，向基板2的下表面侧突出地设置的下部的宽度(x方向的宽度)更宽。罩部件5的上部与下部形成为宽度较宽的话遮光性较好，因此在这一观点上，期望罩部件5的上部也较宽地形成与下部相同的宽度，但为了避免与端子部件8的干扰，使上部的宽度比下部窄。另外，罩部件5的前表面形成为与面板91的背面相同的平坦面，与面板91安装的安装面52设于可获取与面板91粘合的粘合面积的罩部件5的前表面下部的宽度宽的部分。
此外，导光体4的出光部44如图8等所示，设为比罩部件5的前表面(向面板91安装的安装面52)向面板91侧突出的凸形状(这里是圆柱凸状)。另一方面，在罩部件5的背面侧设有用于嵌入基板2的端部的凹部53，罩部件5具有在将基板2的端部嵌入凹部53时向基板2的上表面侧突出的上侧凸缘部54和向基板2的下表面侧突出的下侧凸缘部55。而且，利用这些凹部53的侧壁、上侧凸缘部54、以及下侧凸缘部55，沿上下方向(z方向)以及左右方向(x方向)覆盖导光体4的出光部44以外的部分。另外，上侧凸缘部54在将基板2嵌入凹部53时，将搭载在基板2上的LED芯片3、以及从LED芯片3至导光体4的入光部41的空间覆盖。
而且，这样构成的导光体4与罩部件5通过将导光体4嵌入罩部件5的插入孔部51而被单元化，成为导光单元6。此外，导光体4与罩部件5也可以通过使用双色成型技术而一体地成型从而高精度地单元化。在该情况下，可以在形成导光体4之后形成罩部件5，也可以在形成罩部件5之后形成导光体4。
接下来，说明进行电子设备的组装的组装人员对上述显示装置1的部分进行组装时的顺序。
如图3所示，组装人员首先通过螺纹紧固将搭载有LED芯片3的基板2固定于壳体9的底部等。此时，壳体9的前表面侧开口。另外，组装人员如图6以及图7所示，使用双面胶95等将导光单元6的前表面下部(安装面52)粘附于面板91的背面，从而将导光单元6临时固定于面板91。此时，向面板91的开口部93中插入各导光单元6的导光体4的出光部44。由此，导光单元6被定位在面板91上的大致的位置。此外，如图2以及图4所示，双面胶95为长条状，使其长边方向沿着水平方向(x方向)地粘附在面板91的多个开口部93的正下方。换句话说，虽然在该一个双面胶95上粘附有多个导光单元6，但也可以使用小片的双面胶将多个导光单元6用一个双面胶一个一个粘附于面板91。另外，也可以取代双面胶而使用粘合剂。
接下来，组装人员使面板91覆盖壳体9的前表面侧的开口。此时，以使从壳体9的前表面侧的开口透出的基板2的前侧端部嵌入罩部件5的凹部53的方式配置地覆盖。即使面板91上的导光单元6的位置偏离一些，在覆盖面板91时，导光单元6的凹部53也会利用设于基板2的端部切口部21被按压而定位于正确的位置。其结果，如图8所示，在基板2上的LED芯片3与各导光体4的出光部44相互对置地配置的状态下，在基板2的端面与面板91的背面之间夹持地保持各导光单元6。然后，组装人员通过螺丝(省略图示)将面板91固定于壳体9的开口部，完成与显示装置1相关的部分的组装。在该例子中，在壳体9上安装基板2然后使面板91覆盖来固定，但也可以颠倒该顺序，首先使面板91覆盖而固定于壳体9，然后将基板2固定于壳体9。另外，显示装置1的组装也可以取代组装人员而由机器人来进行。
在如以上那样构成的显示装置1中，并非将导光单元6(导光体4)配置于基板2的上表面侧(上方)或者下表面侧(下方)，而是配置于基板2的端面与面板91之间，接收来自搭载于基板2上的其端面的附近的较小的LED芯片3(发光元件)的光。由此，能够在配置在基板2上的其他端子部件8等之间的微小的空间85内配置LED芯片3与导光单元6(导光体4)来提高基板2的部件密度，并且能够实现显示装置1整体的小型化。另外，导光单元(导光体4)由于如图8所示那样夹在基板2的端面与面板91的背面之间而被保持，因此能够容易地进行显示装置1的组装。
另外，通过使面板91的开口部93与基板2的端面相对，将导光单元6(导光体4)夹在基板2的端面与面板91之间，能够稳定地保持于正确的位置。另外，通过如本实施方式那样将开口部93设为沿面板91的厚度方向贯通的孔，并将导光体4的出光部44嵌入开口部93，能够容易地进行面板91上的导光体4的大致的定位。并且，在将面板91与基板2的端面相对地配置之前，通过预先将导光体4临时固定于面板91，能够一体地处理面板91与导光体4，能够提高组装作业性。
另外，通过在罩部件5设置供基板2的端部嵌入的凹部53，从而以该凹部53作为引导件，能够容易地进行导光单元6与基板2的定位。即，通过沿凹部53嵌入基板2，即使导光单元6从开口部93稍微抬起，也能够用基板2的端部压入，即使导光单元6相对于基板2的方向稍微偏离，也能够对其进行校正。另外，通过将基板2的端部嵌入罩部件5的凹部53，使得LED芯片3的周边被罩部件5覆盖，能够防止光从LED芯片3以及导光体4向壳体9内部的泄漏与壳体9内部的光向导光体4的泄漏。
并且，在电子设备100中，在基板2的端部设有切口部21，通过使该切口部21与导光单元6的凹部53相互嵌合，能够进一步防止导光体4的光从凹部53向横方向泄漏，并且能够更强力地进行导光单元6的对位。另外，由于在基板2的切口部21内收容导光单元6的一部分、即导光体4与罩部件5的一部分，因此能够将基板2的面积扩大至最大限度地接近面板91。因此，能够成为空间效率优异的电子设备100。
此外，在上述实施方式的显示装置1中，采用了将LED芯片3搭载在基板2的上表面(端子部件8所在的一侧)上的构成，但也能够如图13所示的显示装置10那样采用如下构成，准备颠倒了导光体4的上下的导光单元60，在基板2的下表面(没有端子部件8的一侧)上搭载LED芯片30，利用导光体4引导来自LED芯片30的光。在该情况下，导光单元60的罩部件50与显示装置1的罩部件5相同地形成为，相比于向基板2的上表面侧突出的上部，向基板2的下表面侧突出的下部的宽度(x方向的宽度)更宽，进而在其前表面下部设置用于与面板91临时固定的安装面56即可。
另外，在上述实施方式的显示装置1中，将导光体4的整体配置于基板2的端面与面板91之间，但也可以将导光体4的主要部分配置于基板2的端面与面板91之间，并将导光体4的入光部41的全部或一部分突出地配置于基板2的上表面或下表面。
并且，在上述实施方式的显示装置1中，在面板91开有沿厚度方向贯通、并由透过光的孔形成的开口部93，但如果将面板91设为丙烯酸等透光材料，则也能够取消开口部93。在该情况下，将导光体4的出光部44平坦地形成、并设为不从与面板91安装的安装面52突出的形状即可。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够加入各种变更。
例如，在上述实施方式中，将显示装置1设于壳体9的正面侧的面板91，但也可以设于壳体的正面、背面、上表面、下表面(底面)、右侧面、左侧面中的某一个面的面板。另外，也可以在构成壳体的多个面板上分别设置显示装置。
另外，搭载在基板2上的端子部件并不局限于XLR型插口，只要是RJ45插口、扬声器插口等使其轴向与基板平行地安装于基板的类型的端子部件即可。并且，在上述实施方式中，将显示装置1设为示出与各端子部件8相关的功能的状态的指示器，但本发明的显示装置与端子部件无关，能够广泛地应用于在有限的空间内将发光元件的光从面板的背面侧向前表面侧引导而输出的显示装置。
附图标记说明
1、10 显示装置
2 基板
3、30 LED芯片(发光元件)
4 导光体
5、50 罩部件
6、60 导光单元
8 端子部件
9 壳体
21 切口部
41 入光部
42、43 反射部
44 出光部
51 插入孔部
52、56 安装面
53 凹部
54 上侧凸缘部
55 下侧凸缘部
85 空间
91 面板
92 贯通孔
93 开口部
95 双面胶
100 电子设备

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，具备：
面板；
基板，其以抵靠于上述面板的背面的方式配置；
发光元件，其在上述基板上配置成与该基板平行地朝向上述面板发出光；以及
导光体，其供来自上述发光元件的光进入，将该光向上述面板的前表面侧引导而输出；
上述导光体被夹持配置在上述基板的端面与上述面板的背面之间。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述导光体具有从上述基板的上表面突出地设置并供上述发光元件的光进入的入光部、以及将该光向远离上述基板的上述端面的方向射出的出光部，
在上述面板设有用于使上述导光体的上述出光部在该面板的前表面侧露出的开口部，
上述开口部与上述基板的上述端面相对地设置，在上述开口部与上述基板的上述端面之间配置有上述导光体。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
上述开口部形成为沿上述面板的厚度方向贯通的孔，在该开口部中嵌入有上述出光部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其特征在于，
上述导光体被临时固定于上述面板。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置，其特征在于，
在上述导光体安装有覆盖该导光体而防止漏光的罩部件，在上述罩部件设有供上述基板的端部嵌入的凹部。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
在上述基板的端部设有切口部，上述切口部与上述凹部被相互嵌合。
7.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求1至6中任一项所述的显示装置和在上述面板的前表面露出的端子部件，上述端子部件搭载于上述基板。
8.一种导光单元，其特征在于，具备：
导光体，其将通过设于背面的入光部而进入的光向设于前表面的出光部引导而输出；以及
罩部件，其包围上述导光体的上下左右的侧部而防止漏光；
上述罩部件在前表面侧设有与面板进行安装的安装面，并且在背面侧设有用于嵌入基板的端部的凹部，
上述出光部设于与上述凹部大致相同的高度。
9.根据权利要求8所述的导光单元，其特征在于，
上述入光部配置于在将上述基板嵌入上述凹部时在上述基板上配置的发光元件的光所进入的位置。
10.根据权利要求8或9所述的导光单元，其特征在于，
上述出光部设为比上述安装面突出的凸形状，并且设为能够插入到设于上述面板的开口部中。
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