JP2005128060A - 発光表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リード端子と端子パターンとの接続状態が確実に保持され、かつ発光素子が高輝度で発光される。
【解決手段】 リード端子８を有する発光素子７と、端子孔６にリード端子８を貫通させて発光素子７を主面上に搭載してなるフレーム部材５と、絶縁フィルム基材に適宜の回路パターン１１や端子パターン１０が形成されたメンブレンシート９と、導電金属線材をコイル状に巻回してなりリード端子８の端部に装着される接続部材１２を備える。接続部材１２が、フレーム部材５とメンブレンシート９の間で径方向に弾性変形されてリード端子８と端子パターン１０とを導通する
【選択図】 図４

Description

本発明は、発光素子と、そのリード端子を接続する端子パターンが形成されたメンブレンシートとを備える発光表示装置に関する。

各種の電子機器等においては、例えば電源の投入状態や機能の設定状態を発光素子の点灯によって光学的に表示する発光表示装置が備えられている。例えば、キーボード装置においては、電源の投入状態や機能の設定状態を表示するために、前面パネルの一部に発光表示部が設けられている。発光表示部は、前面パネルに複数個の表示窓を設け、これら表示窓にそれぞれ対向する発光素子を有する発光表示装置が配置されている。

発光表示装置には、限られた空間スペース内で発光素子の電気的配線を行うために、一般にフィルム基材に端子パターン等を形成したメンブレンシートが用いられている。発光表示装置は、メンブレンシート上に各端子パターンに対して各発光素子を電気的に接続して搭載した後に、これら各発光素子を絶縁樹脂材によって封装して固定してなる。

しかしながら、かかる発光表示装置においては、各発光素子の実装工程やその封止工程を有するために製造コストが高くなってしまうといった問題があった。また、発光表示装置においては、封止された各発光素子から発生する熱の放熱処理も必要となる。図３及び図４に示した従来の発光表示装置１００は、省スペース空間部に簡易な工程によって組立が行われるようにして上述した問題点の解決が図られる。なお、発光表示装置１００は、図示を省略するが所定の順序に配列した多数個のキートップを備えたキーボード装置に搭載され、電源の投入状態や機能設定或いは通信状態等を光学的に表示する。

発光表示装置１００は、トップフレーム１０１の所定箇所に設けた表示口１０２に臨んでその内部に配置されている。発光表示装置１００は、表示口１０２と対向された一対のリード端子１０４、１０４を有する発光素子１０３と、各リード端子１０４、１０４が貫通される端子孔１０６、１０６が形成されて発光素子１０３を搭載するフレーム部材１０５を備えている。発光表示装置１００は、発光素子１０３の各リード端子１０４、１０４が接続される端子パターン１０８、１０８が形成されたメンブレンシート１０７と、各発光素子１０３とメンブレンシート１０７とを接続するコンタクトラバーシート１０９、１０９とを備えてなる。

フレーム部材１０５には、各キートップ部材を抜け止めした状態で上下方向に対してスライド自在に支持する筒状のキートップガイド部が形成されてなる。フレーム部材１０５は、トップフレーム１０１と所定の間隔を保持して図示しないボトムケースに位置決めされて組み合わされる。

メンブレンシート１０７は、基材に例えばＰＥＴ（テレフタル酸ポリエチレン：polyethylene terephthalate）等の絶縁フィルムが用いられる。メンブレンシート１０７は、絶縁フィルム基材上に、例えば銀ペーストをパターン印刷することによって上述した端子パターン１０８、１０８や図示しない適宜の回路パターンを形成してなる。メンブレンシート１０７は、フレーム部材１０５に対して所定の間隔を保持するようにしてボトムケースに位置決めされて組み合わされる。

コンタクトラバーシート１０９、１０９は、例えばゴム等の絶縁弾性材にカーボン等の導電材を混合してなり、ある部位を厚み方向に圧着することによってその間で電気的導通
が図られる機能を有している。コンタクトラバーシート１０９、１０９は、相対する各端子パターン１０８、１０８上にそれぞれ設けられる。

発光表示装置１００においては、各発光素子１０３が、それぞれのリード端子１０４、１０４をフレーム部材１０５の相対する端子孔１０６、１０６に貫通され、図４に示すようにその端部１０４ａ、１０４ａをフレーム部材１０５の底面に沿うようにしてＬ字状に折曲される。発光表示装置１００においては、各発光素子１０３が、リード端子１０４、１０４の各端部１０４ａ、１０４ａをコンタクトラバーシート１０９、１０９に圧接されることによって、メンブレンシート１０７の相対する端子パターン１０８、１０８と電気的に接続される。

発光表示装置１００においては、電源スイッチの操作や所定機能の設定操作が行われることによって、メンブレンシート１０７を介して発光素子１０３に電源が供給されてこの発光素子１０３が点灯する。発光表示装置１００においては、発光素子１０３からの出射光が表示口１０２を介してトップフレーム１０１から露光することによって、キーボード装置の電源投入状態や機能設定状態を光学的に表示する。発光表示装置については、例えば特許文献１にも開示されている。
特開２０００−１１２６２５号公報

ところで、発光表示装置１００においては、上述したように限られた空間スペースのフレーム部材１０５とボトムケースとの間にメンブレンシート１０７を引き回して、各発光素子１０３の電気的接続を行うように構成されている。発光表示装置１００においては、各発光素子１０３のリード端子１０４、１０４とメンブレンシート１０７の端子パターン１０８、１０８とをスペースを取らないコンタクトラバーシート１０９、１０９によって接続している。

発光表示装置１００においては、コンタクトラバーシート１０９、１０９がリード端子１０４、１０４と端子パターン１０８、１０８との間を狭い空間スペース内において導通するが、その抵抗値が比較的大きいといった特性を有している。したがって、発光表示装置１００においては、各発光素子１０３に供給する電流値が小さくなって、これら発光素子１０３の発光輝度が低下して良好な発光表示が行い得ないといった問題があった。

また、発光表示装置１００においては、リード端子１０４、１０４の端部１０４ａ、１０４ａをコンタクトラバーシート１０９、１０９に圧接させた構造であることから、振動等が加えられたりフレーム部材１０５にねじれ等が生じた場合に、これらの圧接状態が保持されなくなる事態が生じることがあった。このため、発光表示装置１００においては、発光素子１０３の消灯や点滅といった状態が生じて安定した発光表示が行い得なくなるといった問題が生じることがあった。

したがって、本発明は、発光素子の各リード端子と相対するメンブレンシートの各端子パターンとの接続状態が確実に保持されるとともに、発光素子が高輝度で発光されるようにする構造簡易で製造コストの低減を図る発光表示装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明にかかる発光表示装置は、リード端子を有する発光素子と、端子孔にリード端子を貫通させて発光素子を主面上に搭載してなるフレーム部材と、絶縁フィルム基材に適宜の回路パターンや端子パターンが形成されフレーム部材の底面部に沿って延在されるメンブレンシートと、導電金属線材をコイル状に巻回して形成された接続部材とを備える。

本発明にかかる発光表示装置においては、発光素子を搭載したメンブレンシートが限られた空間スペースにおいて引き回すことが可能であり、省スペース化が図られるようになる。本発明にかかる発光表示装置においては、フレーム部材の端子孔を貫通された発光素子のリード端子に対して簡易な工程によって装着された接続部材が、フレーム部材とメンブレンシートとの間で径方向に弾性変形されて発光素子のリード端子とメンブレンシートの端子パターンとの間を導通してなる。本発明にかかる発光表示装置においては、メンブレンシート側から接続部材を介して発光素子に対して駆動電流が供給され、発光素子の点灯が行われる。

以上のように構成された本発明にかかる発光表示装置によれば、発光素子とメンブレンシートとが抵抗値の小さな接続部材を介して導通されることによって、発光素子に対する電流供給量が充分保持されるようになる。したがって、発光表示装置によれば、発光素子が高輝度で発光して良好な発光表示を行うことが可能となる。本発明にかかる発光表示装置によれば、リード端子の外径のバラツキ或いはフレーム部材とメンブレンシートとの間の間隔のバラツキに対しても、接続部材が発光素子のリード端子とメンブレンシートの端子パターンとの導通を確実に保持する。また、本発明にかかる発光表示装置によれば、振動や衝撃等が加えられたりフレーム部材に撓み等が生じたりした場合に、コイルスプリング状に形成された接続部材がこれによって発生する機械的変位を弾性変形することによって吸収して発光素子のリード端子とメンブレンシートの端子パターンとの導通を確実に保持する。したがって、本発明にかかる発光表示装置によれば、発光素子が安定した状態で発光するようになる。

以下、本発明の実施の形態として示す発光表示装置１ついて、図面を参照して詳細に説明する。発光表示装置１は、例えばパーソナルコンピュータ等の本体機器と有線或いは無線によって接続され、文字情報や数字情報或いは記号情報等を出力し、また所定機能の実行指示情報を出力する入力端末装置を構成するキーボード装置に搭載され、電源の投入状態や機能の設定状態を光学的に表示する。発光表示装置１は、その基本的な構成を上述した従来の発光表示装置１００と同様とされ、限られた空間スペース内に搭載することが可能である。

発光表示装置１は、キーボード装置のトップフレーム２の奥行き側の一隅に位置した限られたスペースに配置される。発光表示装置１は、図１及び図２に示すように、トップフレーム２の所定箇所に設けた表示口３に臨んでその内方に位置して配置されている。トップフレーム２は、合成樹脂材によって成形され、図示しないが所定個数の表示口３が横方向に並んで設けられている。各表示口３には、透明樹脂材によって成形された導光部材４が組み付けられ、発光表示装置１からの出射光を露光する。

キーボード装置は、トップフレーム２に対して所定の対向間隔を保持されてフレーム部材５が組み合わされるとともに、このフレーム部材５を位置決めする図示しないボトムフレームがトップフレーム２と組み合わされる。キーボード装置は、トップフレーム２に対して、文字キーや数字キー或いは記号キー等からなる多数個のキートップ部材が所定の順序に配列されてフレーム部材５に搭載される。

フレーム部材５には、各キートップ部材を抜け止めした状態で上下方向に対してスライド自在に支持する筒状のキートップガイド部が形成されてなる。フレーム部材５には、各表示口３に対向してそれぞれ端子孔６、６が形成されるとともに、各表示口３に対向してそれぞれ発光素子７を搭載してなる。

発光表示装置１は、各端子孔６、６にそれぞれ貫通される一対のリード端子８、８を有する複数個の発光素子７と、リード端子８、８が接続される端子パターン１０，１０や適宜の回路パターン１１が形成されたメンブレンシート９と、発光素子７のリード端子８、８にそれぞれ装着されてメンブレンシート９との接続を行う接続部材１２、１２とを備えている。発光表示装置１は、表示目的に応じて、赤色や緑色等の発光色を異にする発光素子７が用いられる。

発光素子７は、相対する端子孔６、６を貫通された各リード端子８、８が、図２に示すように端部８ａ、８ａをそれぞれフレーム部材５の底面に沿うようにしてＬ字状に折曲される。発光素子７には、詳細を後述するように端部８ａ、８ａの先端からそれぞれ接続部材１２、１２が装着される。

メンブレンシート９は、ＰＥＴ等の絶縁フィルム基材の主面上に、例えば銀ペーストをパターン印刷するとともに焼成処理等の工程を施すことによって、上述した端子パターン１０、１０や回路パターン１１を形成してなる。メンブレンシート９は、詳細を省略するが、フレーム部材５とボトムフレームとの間の狭い空間部内を引き回されて一端部を制御回路部と接続される。なお、メンブレンシート９は、絶縁フィルム基材上に接合した銅箔層にフォトグラフ処理やエッチング処理等の工程を施して形成するようにしてもよい。メンブレンシート９は、端子パターン１０、１０が端子孔６、６や表示口３と対向するようにしてフレーム部材５に対して位置決めされて組み合わされる。

接続部材１２、１２は、導電率が大きい銅等の金属線材をコイル状に巻回してなる。接続部材１２、１２は、コイル径がリード端子８、８の外径とほぼ同径とされるとともに、フレーム部材５とメンブレンシート９との対向間隔よりもやや大径に形成されてなる。接続部材１２、１２は、上述したようにリード端子８、８の端部８ａ、８ａにそれぞれ装着されるが、フレーム部材５とメンブレンシート９との間においてコイル部位が径方向に弾性変位される。接続部材１２、１２は、これによってコイル部位が縮径した状態となってリード端子８、８の外周部と接触する。

発光表示装置１においては、各発光素子７が、それぞれのリード端子８、８をフレーム部材５に形成した相対する端子孔６、６に貫通されてこのフレーム部材５上に搭載された後に、上述したように端部８ａ、８ａが底面に沿ってそれぞれ折曲される。発光表示装置１においては、各発光素子７のリード端子８、８に対して端部８ａ、８ａから接続部材１２、１２がそれぞれ装着される。発光表示装置１においては、上述したように各接続部材１２、１２がそのコイル径を発光素子７の各リード端子８、８の外径とほぼ同径とされることによって、簡易に装着することが可能である。発光表示装置１においては、各リード端子８、８の外径にバラツキがあったり曲がっていたりした場合でも、軸方向のいずれかの箇所において接続部材１２、１２のコイル部位と接触した状態となる。

発光表示装置１においては、フレーム部材５に対してメンブレンシート９が位置決め状態で組み合わされると、発光素子７の各リード端子８、８が相対する端子パターン１０、１０と対向位置されるようになる。発光表示装置１においては、この状態において各リード端子８、８に装着された接続部材１２、１２がフレーム部材５とメンブレンシート９との間において径方向に圧縮されて弾性変形した状態となる。発光表示装置１においては、この状態において、接続部材１２、１２にそれぞれ拡径方向の弾性力が蓄勢される。

発光表示装置１においては、各発光素子７が、リード端子８、８をメンブレンシート９の相対する端子パターン１０、１０とそれぞれ接続部材１２、１２を介して接続され、電源の投入操作や機能の設定操作が行われることによって制御部からの駆動電流が供給される。発光表示装置１においては、所定の発光素子７に対する駆動電流の供給により、当該
発光素子７が点灯して発光表示が行われるようになる。

発光表示装置１においては、上述したように各接続部材１２、１２が上述した従来のコンタクトラバーシート１０９と比較して抵抗値の小さい金属線材のコイル体によって形成されている。したがって、発光表示装置１においては、発光素子７に対して大きな電流の供給が行われるようになり、この発光素子７が高輝度で発光して良好な発光表示が行われるようになる。

発光表示装置１においては、コイル状の接続部材１２、１２が、各リード端子８、８の端部８ａ、８ａに対して、その略全長に亘って拡径方向の弾性力を蓄勢した状態で装着されてなる。したがって、発光表示装置１においては、各リード端子８、８の外径寸法やフレーム部材５の寸法精度のバラツキ或いは各部材の組立精度のバラツキがあっても、接続部材１２、１２の弾性力によって各発光素子７のリード端子８、８とメンブレンシート９の端子パターン１０、１０との接続状態が安定して保持される。

発光表示装置１においては、振動や衝撃等が加えられたりフレーム部材５に撓み等が生じたりした場合に、接続部材１０、１０がこれによって発生する機械的変位に対して弾性変形してこれを吸収する。したがって、発光表示装置１においては、各発光素子７のリード端子８、８とメンブレンシート９の端子パターン１０、１０との接続状態が安定して保持される。

なお、発光表示装置１は、キーボード装置に備えられて発光表示部を構成するようにしたが、かかる適用例に限定されるものでは無いことは勿論である。発光表示装置１は、各発光素子７をキートップ部材を搭載したフレーム部材５に搭載するようにしたが、その他の部材に搭載するようにしてもよいことは勿論である。

本発明の実施の形態として示すキーボード装置に備えられた発光表示装置の構成を説明する正面側からの要部縦断面図である。 同発光表示装置の側面側からの要部縦断面図である。 従来のキーボード装置に備えられた発光表示装置の構成を説明する正面側からの要部縦断面図である。 同発光表示装置の側面側からの要部縦断面図である。

符号の説明

１ 発光表示装置
２ トップフレーム
３ 表示口
４ 導光部材
５ フレーム部材
６ 端子孔
７ 発光素子
８ リード端子
９ メンブレンシート
１０ 端子パターン
１１ 回路パターン
１２ 接続部材

Claims (1)

1. リード端子を有する発光素子と、
   前記リード端子を貫通させる端子孔が形成され、前記発光素子を主面上に搭載してなるフレーム部材と、
   絶縁フィルム基材に適宜の回路パターンや端子パターンが形成され、前記フレーム部材の底面部に沿って延在されるメンブレンシートと、
   導電金属線材をコイル状に巻回して形成された接続部材とを備え、
   前記接続部材が、前記フレーム部材の前記端子孔を貫通された前記発光素子の前記リード端子に装着されるとともに、前記フレーム部材と前記メンブレンシートとの間でコイル部位が径方向に弾性変形した状態で介在することによって、前記発光素子の前記リード端子と前記メンブレンシートの前記端子パターンとを導通することを特徴とする発光表示装置。
   

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