JP3203967U - Display device - Google Patents
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Abstract
【課題】様々な表示内容の表示パネルに対して汎用的に用いることができる光源ユニットを含み、低コストで容易に製造できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置が、複数の貫通孔5がマトリクス状に配置された台座基板3と、台座基板3の貫通孔5に着脱自在に取り付けられる複数の発光素子モジュール4と、を含む光源ユニット2と、台座基板3の発光素子モジュール4が取り付けられた面に対向して配置されている表示パネル1と、を有する。【選択図】図1A display device including a light source unit that can be used for a display panel with various display contents and that can be easily manufactured at low cost. A display device includes a pedestal substrate 3 in which a plurality of through holes 5 are arranged in a matrix, and a plurality of light emitting element modules 4 that are detachably attached to the through holes 5 of the pedestal substrate 3. 2 and the display panel 1 disposed to face the surface of the base substrate 3 on which the light emitting element module 4 is attached. [Selection] Figure 1
Description
本考案は表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
電子機器等の表示部を構成する表示装置において、良好な表示品質を得るために、図柄や文字等を表示する表示パネルに対して裏面側から光を入射して、視認性や演出効果の向上を図るものがある。表示パネルに裏面側から光を照射する光源として、以前は冷陰極管が主に用いられていたが、近年では、スペース効率が良く消費電力が小さい発光ダイオード(LED)が用いられることが多い。通常のLEDは線光源または点光源であるため、表示パネル全体を均一に明るくすることは困難である。そこで、特許文献1のように導光板や多層光学フィルムを介して表示パネルに光を入射することにより、表示パネル全体を均一な明るさにすることが図られている。
In a display device that constitutes a display unit such as an electronic device, in order to obtain good display quality, light is incident on the display panel that displays symbols, characters, etc. from the back side to improve visibility and production effect. There is something to plan. As a light source for irradiating the display panel with light from the back side, a cold cathode tube has been mainly used in the past. However, in recent years, a light emitting diode (LED) with high space efficiency and low power consumption is often used. Since normal LEDs are line light sources or point light sources, it is difficult to uniformly brighten the entire display panel. Therefore, as in
表示パネルと光源の間に、表示パネルと同等の大きさの導光板や多層光学フィルムを配置すると、表示装置全体が高コストになる。高コスト化を招く大きな導光板や多層フィルムを用いずに、表示パネル全体の均一な明るさを実現することは困難である。 If a light guide plate or multilayer optical film having the same size as the display panel is arranged between the display panel and the light source, the entire display device becomes expensive. It is difficult to achieve uniform brightness of the entire display panel without using a large light guide plate or multilayer film that causes an increase in cost.
また、表示パネルの表示の視認性や演出効果を向上させるために、表示パネル全体を均一な明るさにすることに限らず、表示パネルの表示内容に応じて明るいところと暗いところを生じさせることが考えられる。しかし、表示パネルの表示内容に応じて明るさの強弱が生じるようにLEDを配置した光源ユニットは、表示内容が異なる表示パネルの光源ユニットには流用できない。すなわち、様々な表示内容の表示パネルに対して汎用的に用いられる光源ユニットは存在せず、表示内容に応じてオーダーメード式に光源ユニットを作製する必要がある。従って、特に多種類の表示装置を製造する場合には製造コストが非常に高くなってしまう。 In addition, in order to improve the visibility and effects of the display on the display panel, not only the entire display panel is made to have uniform brightness, but also a bright place and a dark place are generated according to the display content of the display panel. Can be considered. However, the light source unit in which the LEDs are arranged so that the brightness varies depending on the display contents of the display panel cannot be diverted to the light source units of display panels having different display contents. That is, there is no light source unit that is generally used for display panels with various display contents, and it is necessary to manufacture a light source unit in a custom-made manner according to the display contents. Therefore, the manufacturing cost becomes very high especially when manufacturing various types of display devices.
そこで本考案の目的は、様々な表示内容の表示パネルに対して汎用的に用いることができる光源ユニットを含み、低コストで容易に製造できる表示装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a display device that includes a light source unit that can be used universally for display panels with various display contents and can be easily manufactured at low cost.
本接続の表示装置は、複数の貫通孔がマトリクス状に配置された台座基板と、台座基板の貫通孔に着脱自在に取り付けられる複数の発光素子モジュールと、を含む光源ユニットと、台座基板の発光素子モジュールが取り付けられた面に対向して配置されている表示パネルと、を有する。 The display device of this connection includes a light source unit including a pedestal substrate having a plurality of through holes arranged in a matrix, and a plurality of light emitting element modules that are detachably attached to the through holes of the pedestal substrate, and light emission of the pedestal substrate. And a display panel arranged to face the surface on which the element module is attached.
本考案によると、様々な表示内容の表示パネルに対して汎用的に用いることができる光源ユニットを含み、低コストで容易に製造できる表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display apparatus which contains the light source unit which can be used universally with respect to the display panel of various display contents, and can be manufactured easily at low cost can be provided.
以下、本考案の具体的な実施形態について説明する。ただし、本考案は以下の実施形態のみに限定されるわけではない。
図1に示す本考案の表示装置は、主に、表示パネル1と光源ユニット2とが積層された構成である。表示パネル1は、透光性を有するガラスや樹脂等からなる板材にインク等で図柄や文字が印刷されたものなどからなる。光源ユニット2は、主に、台座基板3と、台座基板3の一方の面に取り付けられた複数の発光素子モジュール4とからなる。台座基板3の発光素子モジュール4が取り付けられた面に対向するように、表示パネル1が配置されている。光源ユニット2は、台座基板外配線13を介して電源14に接続されている。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
The display device of the present invention shown in FIG. 1 mainly has a configuration in which a
この表示装置の光源ユニット2の詳細な構成について説明する。図2に示すように、台座基板3には、複数の貫通孔(スルーホール)5が縦方向と横方向にそれぞれ均等な間隔でマトリクス状に規則的に配置されており、各貫通孔5の直径は0.5mm〜10.0mmである。貫通孔5を有する台座基板3は、耐熱性熱可塑性樹脂、例えば耐熱性ABS樹脂の射出成形によって形成されている。
A detailed configuration of the
台座基板3に取り付けられている発光素子モジュール4は、図3に示すように、台座基板3に固定される固定部6と、固定部6に取り付けられている発光素子基板7および拡散レンズ8とを含む。図4に示すように、固定部6は、耐熱性熱可塑性樹脂、例えばポリエーテルイミド(PEI)の射出成形によって形成されており、発光素子基板7や拡散レンズ8を装着するためのスライドガイド6aおよび位置決め突起6bと、台座基板3の貫通孔5に圧入可能な凸部(ボス)6cとを有している。スライドガイド6aは固定部6の両側部に設けられて収容部を構成しており、高さ方向の寸法が発光素子基板7の厚さと拡散レンズ8の厚さの和と実質的に等しいか、それよりも僅かに大きい溝状部を有している。図5に示す本実施形態の発光素子基板7は、例えば、FR−4等からなる板材(ガラス繊維の布にエポキシ樹脂を浸み込ませ熱硬化処理を施して板状にしたものに、銅箔等で回路パターンを形成したプリント基板)に、1つまたは複数(本実施形態では2つ)の発光素子チップ9が実装され、接続端子(アノード端子とカソード端子)10が延出しているものである。ただし、発光素子チップ9を実装した時の耐熱性や電気的特性等の若干の低下を許容してコストの低下を求める場合には、FR−3からなる板材(紙基材に油脂を含んだフェノール樹脂を浸み込ませ熱硬化処理を施して板状したものに、銅箔等で回路パターンを形成したプリント基板)を用いてもよい。
As shown in FIG. 3, the light
図6に示す本実施形態の発光素子チップ9は、2つの発光素子、例えば2つの発光ダイオード(LED)9aを含むSeoul Semicon製の3030シリーズのSTW9C2SA(商品名)等である。
The light
拡散レンズ8は透過率が85%以上であり、以下の数式に基づいて、後述する所望の拡散角および拡散範囲のレンズが用いられる。なお、以下の式に記載されている各寸法は、図7に示されている。
拡散角θ=√{(LED9aの拡散角)2+(拡散レンズ8の拡散角)2}
拡散範囲X=(拡散レンズ8から表示パネル1までの距離L)×tanθ×2
The
Diffusion angle θ = √ {(Diffusion angle of
Diffusion range X = (distance L from
図3に示すように、発光素子基板7が、固定部6のスライドガイド6aの溝状部に沿って摺動させられて、固定部6の収容部に挿入される。位置決め突起6bは、発光素子基板7の挿入を妨げない程度に小量だけ突出している。発光素子基板7の1対の接続端子10は、挿入方向の後端側で、固定部6の外側に向かって延出している。このように発光素子基板7が固定部6の収容部に挿入された後で、拡散レンズ8が、発光素子基板7の上に重なるように、スライドガイド6aの溝状部に沿って摺動させられて固定部6の収容部に挿入される。こうして、発光素子基板7とその上に重ねられた拡散レンズ8が、固定部6の収容部に装着される。こうして挿入された発光素子基板7は、位置決め突起6bによって、意図しない脱落や位置ずれが防止されている。発光素子基板7に搭載された2つの発光素子チップ9が発光し、拡散レンズ8がそれらの光を拡散する。
As shown in FIG. 3, the light emitting element substrate 7 is slid along the groove-shaped portion of the
前述した構成の発光素子モジュール4が多数用意され、図8に示すように、台座基板3に取り付けられる。具体的には、各発光素子モジュール4は、固定部6のボス6cが貫通孔5に圧入されることによって台座基板3に固定される。ただし、ボス6cを貫通孔5に挿入するだけでは固定が不十分な場合には、貫通孔5を貫通したボス6cに、台座基板3の裏面においてスナップリング(図示せず)等を取り付けることによって、固定部6を台座基板3にしっかりと固定することができる。
Many light
台座基板3における発光素子モジュール4の取付位置は、一例としては、その台座基板3に重ねられる表示パネル1の表示内容(特定の図柄や文字)に応じて決められる。すなわち、表示パネル1の表示内容において明るくすることが望ましい場所に対向する位置に発光素子モジュール4が取り付けられる。しかし、表示内容から外れた場所、または表示内容において暗く表示される場所に対向する位置には発光素子モジュール4は取り付けられない。こうして、表示パネル1の表示内容を考慮して適切な位置のみに発光素子モジュール4を配置して発光させることにより、表示内容に明るさの強弱をつけて、少数の発光素子チップ9によって大きな照明効果(演出効果)が得られる。このように表示内容に明るさの強弱をつける場合には、図7(a)に示すように、発光素子モジュール4の拡散角θを小さく(例えば5〜30度)して、拡散範囲Xが狭く強い光を出射させることにより、明るい部分と暗い部分のコントラストを大きくする。この構成では、表示パネル1の全面に対向する大きな導光板等は不要であり、コストを低く抑えられる。
As an example, the mounting position of the light emitting
本実施形態の発光素子モジュール4は、台座基板3に対して容易に着脱することができる。従って、表示パネル1の交換や表示内容の変更を行う場合(表示パネル1の表示する図柄や文字が変わる場合)には、それに伴って発光素子モジュール4を並べ替えることにより、それぞれの表示内容に適した照明が容易に実現する。もちろん、台座基板3に取り付ける発光素子モジュール4の数の増減も容易にできる。そして、台座基板3にマトリクス状に規則的に多数設けられている貫通孔5によって発光素子モジュール4を固定するため、発光素子モジュール4を台座基板3の任意の位置に自由に配置することができ、その自由度が高い。従って、表示パネル1の表示内容(図柄や文字)に制約を受けることなく発光素子モジュール4を自由に配置でき、様々な表示内容に対してその都度適切に明暗を強調した照明を実現することが容易にできる。
The light emitting
このように、本実施形態では、固定部6を台座基板3に溶着や接着等によって離脱不能に固着するのではなく、ボス6c等の凸部を貫通孔5に抜き差しするだけで容易に発光素子モジュール4の並べ替えや増減が可能である。そのため、この光源ユニット2は、表示パネル1の表示内容にかかわらず、広く汎用的に用いることができる。表示パネル1の表示内容に応じて、それぞれに適したパターンに設けられた発光素子を有する光源ユニットを、オーダーメード式にその都度新たに製造する場合に比べて、本実施形態では非常に低コストで効率良く適切な表示装置を製造することができる。しかも、各発光素子モジュール4に小型の拡散レンズ8をそれぞれ装着することにより、明るくすべき部分では、光を前方に向けて効率よく出射することができる。また、個々の発光素子モジュール4は、貫通孔5の大きさや配置がある程度近いものであれば他の表示装置の台座基板3に取り付けることもできる。すなわち、発光素子モジュール4は、様々な表示装置に汎用的に用いることができ、1つの表示装置に用いられた発光素子モジュール4を他の表示装置に再利用することもできる。
As described above, in the present embodiment, the light-emitting element can be easily obtained by simply inserting and removing the convex portion such as the
前述した構成では、表示パネル1の表示内容に応じて明暗のコントラストを高めて演出効果の高い照明を実現することができる。しかし、本考案の表示装置によって、表示パネル1の全体に均一な光を照射することもできる。その場合には、図7(b)に示すように、発光素子モジュール4の拡散角θを大きく(例えば50〜80度)して、拡散範囲Xが広い光を出射させることにより、隣り合う発光素子モジュール4の間の境界部分Aにも光を到達させて境界線を目立たなくすることができ、また、発光素子モジュール4による発光部分の輪郭線を曖昧にすることができる。このように各発光素子モジュール4に配置した小型の拡散レンズ8を用い、大型の導光板等を用いることなく、均一な光による照明を低コストで実現できる。
With the configuration described above, it is possible to realize illumination with a high production effect by increasing the contrast of light and dark according to the display content of the
本考案の表示装置の光源ユニット2の電気回路構成の一例について説明する。各発光素子チップ9では、図6に示すように、1対の端子(アノード端子9cとカソード端子9d)の間に2つのLED9aが直列に接続され、これらに並列にツェナーダイオード9bが接続されている。この発光素子チップ9の消費電力は0.6W程度であり、対応可能な色温度は2850K〜7000Kである。そして、2つの発光素子チップ9が、図5に示すように直列に接続され、接続端子(アノード端子)10と2つの発光素子チップ9との間に電流制限用の回路抵抗11が配置されて、発光素子基板7の回路が構成されている。このような回路を有する発光素子基板7を含む複数の発光素子モジュール4が台座基板3の表面に取り付けられ、各発光素子モジュール4の接続端子10が貫通孔5を通過して裏面に導かれ、裏面において配線(台座基板内配線)12によりそれぞれ接続される。それによって、図8に示すように発光素子基板7が台座基板内配線12により並列に接続された回路が構成され、その回路が台座基板外配線13を介して電源14に接続されている。これにより、同一の電気信号を用いて各発光素子モジュール4を点灯させて、照射領域の全域に均等な光を出射することができる。台座基板内配線12と台座基板外配線13はハーネスであってもよい。
An example of the electric circuit configuration of the
なお、図5〜8に示されている例では、発光素子チップ9に2つのLED9aが含まれているが、1つまたは3つ以上のLED9aが含まれていてもよい。また、LED9a以外の発光素子が含まれていてもよい。さらに、図5〜8に示されている例では、発光素子基板7に2つの発光素子チップ9が実装されているが、1つまたは3つ以上の発光素子チップ9が実装されていてもよい。そして、各発光素子チップ9同士の電気的な接続は、直列または並列、あるいは直列と並列の組み合わせであってもよい。このように、発光素子モジュール4の発光素子チップ9の数量を変更することや、各発光素子モジュール4の台座基板内配線12による電気的接続を、直列と並列を組み合わせて実施することで、表示パネル1の表示内容の視認性の向上や、演出効果を高めることも可能である。さらに、各発光素子モジュール4を全て同時に点灯させるのでなく、演出効果の向上等のために、各発光素子モジュール4に対して個別の電気信号をそれぞれ送信し、発光素子モジュール4の点灯および消灯を時間をずらして行うように制御してもよい。
In the example shown in FIGS. 5 to 8, the light emitting
以上説明した通り、従来の表示装置では、表示パネル1の表示内容(図柄や文字)に応じた照明を行うためには、その表示パネル1の専用の光源ユニットをオーダーメード式に作製するため、高コストになるとともに製造時間が長くなる。それに対し、本考案の表示装置では、表示パネル1の表示内容(図柄や文字)の制約を受けることなく、発光素子モジュールの位置の変更や増減によって光源ユニット2の汎用的な利用および再利用が可能であるため、迅速、簡単、かつ低コストで表示装置を得ることができる。しかも、光源ユニット2を他の表示装置に流用または再利用できるため、表示装置の使用後に不要品として廃棄する可能性が小さく、環境負荷を小さくできる。
As described above, in the conventional display device, in order to perform illumination according to the display contents (designs and characters) of the
また、本考案の表示装置の発光素子モジュール4は、複数個のLED9の回路を組み込んだ発光素子基板7と、光透過率が高く、入射光を多重散乱しながら前方へ効率良く出射することができる拡散レンズ8とから構成されている。拡散角θと拡散範囲Xが適切な拡散レンズ8を用いれば、出射面の全域から均―な照明光を得ることができ、隣り合う発光素子モジュール4同士の間の境界線を目立たなくすることができる。また、光の強さや色温度に応じて発光素子基板7を変更することもできる。
In addition, the light emitting
本考案の表示装置では、複数の発光素子モジュール4を接続する台座基板内配線12またはハーネスを、台座基板3の貫通孔5を貫通させて台座基板3の裏面において固定することができる。また、台座基板内配線12またはハーネスを台座基板3の表面で、貫通孔5を利用して取り付けられた固定部材(図示せず)によって固定することもできる。いずれの場合も、発光素子モジュール4の発光素子基板7と台座基板内配線12との電気的な接続部分が、貫通孔5によって、位置ずれしないように保持されている。
In the display device of the present invention, the
表示パネル1の表示内容に応じて光の強さを調整する方法としては、発光素子モジュール4自体を変更する方法と、発光素子モジュール4毎に回路抵抗を変更する方法と、各発光素子モジュール4の接続形態(直列接続または並列接続)を変更する方法などが選択できる。すなわち、台座基板内配線12またはハーネスは、表示パネル1の表示内容(図柄や文字)に適した光の強さに応じて回路抵抗が調整されるとともに、並列または直列に接続される。これらの方法を組み合わせることで、表示パネル1の表示内容の視認性のさらなる向上や、演出効果を高めるなどの効果が得られる。また、台座基板内配線12またはハーネスは、台座基板3に予め取り付けられたコネクター等に接続することもできる。あるいは、予め電子回路を組み込んだプリント基板などを台座基板3の下に配置することで、台座基板内配線12またはハーネス等を簡略化することもできる。
As a method of adjusting the light intensity according to the display content of the
本考案の表示装置は、公知の様々な表示パネル1の表示内容(図柄や文字)を表示する装置、例えば、遊戯装置の表示部や、案内板などの表示装置に利用できる。
The display device of the present invention can be used for a device that displays display contents (symbols and characters) of various known
本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の権利範囲は実用新案登録請求の範囲によって定められ、実用新案登録請求の範囲の記載内容を逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に様々な変更や修正を行うことは、本考案の権利範囲内に含まれる。 While the preferred embodiments of the present invention have been disclosed above, they are in no way intended to limit the invention. The scope of rights of the present invention is determined by the scope of claims for utility model registration, and various changes and modifications may be made to the embodiments described herein without departing from the description of the scope of claims for utility model registration. And within the scope of the present invention.
1 表示パネル
2 光源ユニット
3 台座基板
4 発光素子モジュール
5 貫通孔(スルーホール)
6 固定部
6a スライドガイド
6b 位置決め突起
6c 凸部(ボス)
7 発光素子基板
8 拡散レンズ
9 発光素子チップ
9a 発光素子(発光ダイオード、LED)
9b ツェナーダイオード
9c アノード端子
9d カソード端子
10 接続端子
11 回路抵抗
12 配線(台座基板内配線12)
13 台座基板外配線
14 電源
DESCRIPTION OF
6
7 Light-Emitting
13
Claims (8)
前記台座基板の前記発光素子モジュールが取り付けられた面に対向して配置されている表示パネルと、を有する表示装置。 A light source unit including a pedestal substrate in which a plurality of through holes are arranged in a matrix, and a plurality of light emitting element modules that are detachably attached to the through holes of the pedestal substrate;
A display panel disposed opposite to a surface of the base substrate on which the light emitting element module is mounted.
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