JP3624760B2 - Display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示灯や照光式押しボタンスイッチの照光表示部などに好適な表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図16は、従来の表示装置の構成図であり、同図において、20は略透明な樹脂材料からなるキャップ、21は所要の文字等が彫刻あるいは印刷されている記名板、22はレンズ付きのLED23からの出射される光を拡散させる拡散板、24はキャップ20と嵌合して記名板21および拡散板22を保持するキャップホルダ、25はLED23を固定するLEDホルダ、26はLED基板、27は保持金具28によって当該表示装置が取り付けられる取り付けパネル、29はケース、30は外部電極である。なお、この従来例では、レンズ付きのLED23は、キャップ20の長手方向(紙面に垂直方向)に沿って4個ずつ2列に配置されている。
【0003】
かかる表示装置では、外部電極30に電圧が印加されることにより、LED基板26を介してLED23が発光し、その光が拡散板22で拡散透過して照光するものである。
【0004】
図17(b)に示されるレンズ付きのLED23は、図17(a)に示されるように、前方へ多くの光を出す指向特性を有し、したがって、図16の表示装置の表示部における輝度分布は、図18に示されるように、LED23に対応する位置の輝度が高くなっている。
【0005】
図19は、かかる従来例の表示装置を用いて4個のLED23の各列毎の分割点灯を行う場合の結線状態を示す図であり、31,32は、上述のLED基板26に実装された電流制限抵抗である。第1,第2の電極33−1,33−2間に電圧を印加して一方の列の4個のLED23−1を第1の発光色で点灯させる動作と、第1,第3の電極33−1,33−3間に電圧を印加して他方の列の4個のLED23−2を第2の発光色で点灯させる動作とを、個別に行うことにより、2色の分割点灯を行うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、表示部における視認性を向上させるには、表示部の輝度を高め、かつ、輝度を均一にする必要がある。
【0007】
また、取り付けパネルなどに取り付けられる表示装置では、取り付けパネルの厚み方向により短くする小型短胴化の要請もある。
【0008】
しかしながら、上述の従来例の表示装置では、表示部の輝度を高め、さらに、小型化を図るために、拡散板22とLED23との距離を短くすると、上述の図18に示したように輝度の高い部分と低い部分との差が一層大きくなって輝度の不均一が増大して視認性が低下するという難点がある。
【0009】
また、分割点灯の場合には、色の異なるLED間の輝度を揃えることにより、視認性を向上させることができるが、一般的に、LEDの発光色が異なると、LEDでの電圧降下量が異なり、輝度を揃えるためには、上述の図19に示されるように、第1の発光色のLED23−1に対応する第1の電流制限抵抗31と、第2の発光色のLED23−2に対応する第2の電流制限抵抗32との抵抗値を、発光色の異なるLED23−1,23−2に合わせて個別に設定する必要があり、したがって、発光色の組み合わせの数だけ電流制限抵抗の抵抗値が異なるLED基板を揃える必要があり、管理する部品点数の増加により、管理コストが増大するという難点がある。
【0010】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、表示装置の視認性を向上させることを主たる目的とし、さらには、安価に分割点灯にも対応できる表示装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。
【0012】
すなわち、本発明は、表示面の背面側に配置された光源からの光で前記表示面を照光する表示装置において、前記光源は、表面実装型のLEDであり、前記表示面の背面側には、光を拡散透過させる拡散部材が配置されるとともに、前記LEDをそれぞれ実装した2枚のLED基板が、それぞれの基板のLEDの出射方向を前記表示面と平行とするよう、前記表示面に対して垂直に、かつ、LED非実装面同士が対向する背中合わせにLEDホルダに立設され、前記LEDからの出射光を前記拡散部材に向かうように反射する反射面が、前記LED基板に対して傾斜して前記LEDホルダに設けられ、前記反射面は、前記出射光を散乱反射させるように構成される。
【0014】
本発明によると、光源の出射方向を、表示面と平行とするようにしてその出射光を反射面で反射させるようにし、出射光が間接的に表示面を照光するようにしているので、出射光で直接表示面を照光する従来例に比べて、表示面における輝度むらが低減されて視認性が向上する。また、輝度むらが少ないので、光源を表示面により近接配置できることになり、表示装置の小型化を図ることができる。
【0016】
本発明によると、表面実装型のLED、いわゆるチップLEDを光源としているので、高輝度化を図ることができるとともに、上述のように輝度むらが低減され、さらに、反射面で散乱反射されて十分に拡散されるので、拡散部材における透過率を高く設定することができ、一層高輝度化を図ることができる。
【0018】
本発明によると、表示面に対して略垂直のLED基板に実装されたLEDからの主たる出射光が、傾斜した反射面で散乱反射されて拡散部材に向かうので、表示面の輝度むらを低減して輝度の均一化を図るとともに、高輝度化を図ることができる。
【0019】
さらに、本発明の好ましい一実施態様においては、前記LEDからの出射光が前記拡散部材に直接向かう光路上に、遮光部材を配置する。
【0020】
本発明によると、遮光部材で表示面に至る直接光を遮光するので、表示面を直接照光する直接光と、反射面で反射されて照光する間接光との比率を変えることができ、輝度むらを一層低減できる。
【0021】
また、本発明の他の実施態様においては、前記LED基板を保持するベース基板を備え、前記両基板には、前記LEDへの電流を制限する電流制限抵抗が、それぞれ実装されるものである。
【0022】
本発明によると、ベース基板でLED基板を保持できるとともに、主となる電流制限抵抗をベース基板に実装することにより、電流制限抵抗の発熱による影響が、LED基板のLEDに及ぶのを低減できる。
【0023】
さらに、本発明の他の実施態様においては、前記LED基板を複数備えるとともに、LED基板毎に、異なる発光波長のLEDが実装され、各LED基板における消費電力が略等しくなるように電流制限抵抗の抵抗値を設定している。
【0024】
本発明によると、異なる発光波長のLEDが実装された各LED基板の消費電力が略等しいので、発光色の異なるLED基板を用いるときには、ベース基板はそのままにしてLED基板のみを交換すればよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図面に基づいて説明する。
【0026】
(実施の形態1)
図1に、本発明に係る表示装置の断面図が、また、図2にその分解斜視図がそれぞれぞれ示されている。
【0027】
これらの図において、1は略透明な樹脂材料からなるキャップ、2は「ON」、「OFF」、「運転」、「異常」といった所要の文字等が彫刻あるいは印刷などで形成された光透過性の材料からなる記名板、3はLED4からの光を拡散させて輝度むらを低減する半光透過性の拡散板であり、この拡散板3に色を付けることにより、色付きの照光が可能となる。また、この拡散板3には、表面に光の拡散を増すために梨地状の凹凸が設けられている。一般的に、拡散板での光の拡散を大きくすると、光の透過率は低下することになる。
【0028】
5はキャップ1と嵌合して記名板2および拡散板3を保持するキャップホルダであり、このキャップホルダ5は、光を散乱反射する略白色の材料あるいは略白色に塗装された材料からなる。キャップ1、記名板2および拡散板3によって表示部が構成されている。
【0029】
6は当該表示装置が取り付けられる取り付けパネル、7はケース8に装着されて表示装置が取り付けパネル6の開口から脱落するのを防止する保持金具、9は内部の電極10を外部に引き出す外部電極である。
【0030】
この実施の形態の表示装置では、表示面となるキャップ1の前面における輝度むらを低減するとともに、高輝度化を図って視認性を向上させるために、次のように構成している。
【0031】
すなわち、この実施の形態では、表示部の輝度を高めるために、光源として表面実装型のLED4、いわゆるチップLED4を使用している。このLED4は、図3(a)に示されるように、従来のレンズ付きのLED23に比べて広い指向特性を有し、図4のLED前方平面上における相対輝度分布に示されるように、前方中央付近の輝度が十分に高いものとなっている。したがって、このLED4の前方に拡散板3を配置する構成では、表示面上における輝度むらが発生することになる。
【0032】
そこで、この実施の形態では、輝度むらを低減するために、LED4の主たる出射方向を、表示部の表示面に向かう方向(図1では上方)ではなく、表示面に略平行な方向としている。このため、LED4がそれぞれ実装された2枚のLED基板11は、表示面に対して略垂直に立設されてLEDホルダ12にそれぞれ保持されており、LED4の主たる出射面が、LEDホルダ12の内壁12−1に対向するように配設されている。各LED基板11には、4個のLED4がそれぞれ実装されるとともに、LED4への駆動電流を制限する電流制限抵抗13がそれぞれ実装されている。
【0033】
LEDホルダ12は、LED4から出射される光を散乱反射(拡散反射)させるものであって、略白色の材料あるいは略白色に塗装された材料から構成されており、LED2に対向する内壁12−1は、反射面となるものであって、この反射面は、LED4から出射される光を、表示部の拡散板3に導くように傾斜面となっている。この傾斜角度の設定によって、LED4からの出射光を散乱反射させて拡散板3に導くことができる光量を変えることができる。
【0034】
LED4が実装されたLED基板11は、光を散乱反射できるように、LED実装部分以外の部分を、例えばシルクスクリーン印刷等によって白色に塗装している。なお、LED基板11として、セラミック基板を用いれば、基板色が白色のため塗装の必要がない。
【0035】
次に、以上の構成を有する表示装置における輝度の均一化および高輝度化の原理について、図5に基づいて更に詳細に説明する。
【0036】
図5における円Aは、LED4から出射された1本の光束が、LEDホルダ12の内壁12−1の散乱反射面に至った場合の反射光の指向特性を示している。
【0037】
LED4から出射された主たる出射光は、LEDホルダ12の内壁12−1の散乱反射面で散乱反射されて拡散板3に至る。また、LED4から上方あるいは斜め上方に出射された一部の出射光は、直接拡散板3に至る。散乱反射された光のうち、LED基板11やLEDホルダ12の他の散乱反射面に至る光は、再度散乱反射されるため、均一に表示部を照光することに貢献することになる。
【0038】
このように、拡散板3に至る光のほとんどは、散乱反射された間接光であるために、拡散板3を通過したLED光は、拡散板3の上方の相対輝度分布例Bに示されるように、輝度むらが小さくなって表示部を照光することができる。この時、拡散板3に至る光が、十分に拡散していない場合は、拡散板3でさらに光を拡散させる必要があるため、拡散板3の透過率を高く設定することができず、表示部の輝度が大幅に低下することになるが、この実施の形態では、拡散板3に至る光は、散乱反射面で十分に散乱されているため、拡散板3の透過率を高く設定しても、輝度の均一性が得られ、さらに表示部で高い輝度を得ることができることになる。
【0039】
図6は、この実施の形態の表示装置の表示部の輝度分布を示す図であり、図18の従来例に比べて輝度むらが大幅に低減されていることが分かる。
【0040】
この実施の形態では、2枚の基板11にLED4をそれぞれ実装したけれども、本発明の他の実施の形態として、1枚の基板の両面にLED4を実装してもよい。また、実装するLED4の発光色を基板毎に異ならせることにより、2色発光の表示装置を容易に実現できる。さらに、基板を4枚にすれば、容易に4色発光の表示装置を実現できる。
【0041】
(実施の形態2)
図7は、参考例の実施の形態の要部の断面図であり、上述の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【0042】
上述の実施の形態では、LED4の主たる出射方向は、実装面(基板面)に対して垂直な方向であったけれども、この実施の形態では、図8に示されるように、実装面(基板面)に対して平行な方向に主たる出射方向を有するLED4aを使用している。
【0043】
この実施の形態によれば、拡散板3とLED4aとの距離を大きくすることができ、さらに、良好な拡散光を得ることができ、輝度むらを一層低減できる。
【0044】
また、上述の実施の形態のように、LED基板11を立設する必要がないので、表示装置を、取り付けパネルの厚み方向(図7の上下方向)に短くすることができ、小型短胴化を図る上で有効である。
【0045】
(実施の形態3)
図9は、本発明のさらに他の実施の形態の要部の断面図であり、上述の実施の形態1に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【0046】
上述の実施形態1では、LED4からの出射光を散乱反射させる反射面となるLEDホルダ12の内壁12−1は、平面であったけれども、この実施の形態では、LEDホルダ12bの内壁12−1を曲面としており、このように、散乱反射面となるLEDホルダ12bの内壁12b−1を曲面とすることにより、散乱反射される光の散乱の度合いを増すことができ、さらに、良好な散乱光を得ることができる。
【0047】
この実施の形態では、曲面を凸状に形成したけれども、本発明の他の実施の形態として、凹状に形成してもよい。
【0048】
(実施の形態4)
図10は、本発明の他の実施の形態の要部の断面図であり、上述の実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【0049】
この実施の形態では、LED4からの出射光が拡散板3に直接向かう光路上、この例では、LED基板11の上側の端に、LED4からの出射光を遮光する遮光部材14を、LED基板11の長手方向(紙面に垂直方向)に沿うように配置している。
【0050】
この遮光部材14によって、LEDホルダ12の内壁12−1などで散乱反射された拡散板3に至る間接光と、LED4から直接拡散板3に至る直接光との比率を変えることができ、さらに、良好な散乱光を得ることが可能となる。
【0051】
なお、遮光部材14として、チップ抵抗、チップコンデンサ、ダミーの表面実装部品を用いることにより、LED4の実装と同時に遮光部材14を実装することができ、低いコストで遮光部材14を実現できる。
【0052】
(実施の形態5)
図11は、本発明のさらに他の実施の形態の分解斜視図であり、図12は、その要部の断面図であり、上述の実施の形態1に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【0053】
この実施の形態では、2枚のLED基板11bを保持するベース基板15を備えており、このベース基板15を介してLED基板11bと電極10aとを接続している。このベース基板15は、2枚のLED基板11bを取り付けるための長手方向に延びるスリット状の2つの嵌合孔16を有しており、これら嵌合孔16に、LED基板11bの下側の端部を挿入嵌合し、裏面からはんだ付けされて図13に示されるように保持される。
【0054】
このベース基板15の裏面には、電流制限抵抗17−1,17−2が実装されており、各LED基板11bにも、LED4の特性に合わせた電流制限抵抗13−1,13−2が実装されている。
【0055】
図14は、この実施の形態のLED4と電流制限抵抗13−1,13−2,17−1,17−2との結線状態を示す図であり、同図(a)は分割でない一括点灯の場合を、同図(b)は分割点灯の場合をそれぞれ示している。
【0056】
同図(a)において、第1,第2の電極10a−1,10a−2間に電圧を印加して電流を流すことにより全LED4を点灯することができる。
【0057】
また、同図(b)において、第1,第2の電極10a−1,10a−2間に電圧を印加して一方の列の4個のLED4−1を第1の発光色で点灯させ、第1,第3の電極10a−1,10a−3間に電圧を印加して他方の列の4個のLED4−2を第2の発光色で点灯させる2色の分割点灯を行うことができる。
【0058】
この図14に示されるように、LED基板11b上の電流制限抵抗13−1,13−2と、ベース基板15上の電流制限抵抗17−1,17−2とは、直列に接続されている。
【0059】
各LED基板11b内での電圧降下は、電流制限抵抗の選択によってほぼ同じに設定している、すなわち、各LED基板11bにおける消費電力が略等しく設定しているために、発光色の異なるLED基板11bを実装する際も同じベース基板15を用いることができる。
【0060】
分割点灯で、かつLED基板上に電流制限抵抗を設けない場合には、実装する電流制限抵抗17−1,17−2の抵抗値が異なるベース基板を、発光色の全ての組み合わせの分だけ用意する必要があり、上述の図19の従来例と同様に部品の管理コストが増大することになる。
【0061】
例えば、緑、赤、白、橙の4色のLEDを用いて2分割点灯可能な表示装置を製造する場合、用意する基板の種類は、同色の2分割点灯も含めると、4×4=16通りのベース基板15と、4種類のLED基板11bの20種類の基板が必要となる。
【0062】
これに対して、この実施の形態では、LED基板11b内での電圧降下の大きさが等しくなるように設定しているので、基板の種類は、ベース基板15を1種類と4種類のLED基板11bの合計5種類の基板で間に合うことになる。
【0063】
このため、管理する部品種を大幅に削減することが可能となる。
【0064】
この実施の形態では、分割数を2分割で説明しているが、3分割、4分割と分割数を増やしても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0065】
また、分割数が増えると、基板数削減の効果は大きくなる。
【0066】
(実施の形態6)
図15は、本発明のさらに他の実施の形態の結線状態を示す図であり、図14(b)に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【0067】
上述の実施の形態と異なる点は、並列に接続した2枚のLED基板11bをベース基板15上の電流制限抵抗17と直列に接続した点である。
【0068】
表示装置の照光部を2分割して、個別に点灯する使用法の他に2色のLED4−1,4−2を混色発光させ、第3の色で発光させる使用法がある。
【0069】
第3の色で発光させる場合、2種類の色を同時点灯することになるため、通常、第3の発光色は、単色点灯時の略2倍の輝度となる。このため、第3の発光色と、単色のLEDの点灯では、輝度の差が大きく、相対的に単色点灯時の視認性が低下するという問題があった。
【0070】
この実施の形態では、2種類のLED4−1,4−2を同時点灯して第3の色で発光させる場合、2種類のLED4−1,4−2それぞれに流れる駆動電流は、ベース基板15上の電流制限抵抗17で制限される単色点灯時より小さくなる。 このため、単色点灯時と第3の色での点灯時の輝度差を小さくすることができ、視認性を低下させることなく、3色発光を実現可能である。
【0071】
(その他の実施の形態)
上述の各実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
【0072】
本発明の表示装置は、押圧操作に応じて照光する照光式の押しボタンスイッチの照光表示部(操作部)として使用してもよい。
【0073】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、光源の出射方向を、表示面に向かう方向と異ならせて間接的に表示面を照光するようにしているので、出射光で直接表示面を照光する従来例に比べて、表示面における輝度むらが低減されて視認性が向上する。また、輝度むらが少ないので、光源を表示面により近接配置できることになり、表示装置の小型化を図ることができる。
【0074】
また、本発明によれば、表面実装型のLEDを光源としているので、高輝度化を図ることができるとともに、上述のように輝度むらが低減され、さらに、反射面で散乱反射されて十分に拡散されるので、拡散部材における透過率を高く設定することができ、一層高輝度化を図ることができる。
【0075】
さらに、本発明によれば、異なる発光波長のLEDが実装された各LED基板の消費電力が略等しいので、発光色の異なるLED基板を用いるときには、ベース基板はそのままにしてLED基板のみを交換すればよく、従来例に比べて管理すべき基板数を削減して管理コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置の断面図である。
【図2】図1の表示装置の分割斜視図である。
【図3】図1のLEDの指向特性および外観を示す図である。
【図4】図3のLEDの前方へ面上の相対輝度分布を示す図である。
【図5】輝度の均一化および高輝度化の原理を説明するための図である。
【図6】図1の表示装置の表示部の相対輝度分布を示す図である。
【図7】参考例の実施の形態の要部の断面図である。
【図8】図7のLEDの主たる出射方向を示す図である。
【図9】本発明のさらに他の実施の形態の要部の断面図である。
【図10】本発明の他の実施の形態の要部の断面図である。
【図11】本発明のさらに他の実施の形態の表示装置の分解斜視図である。
【図12】図11の表示装置の要部の断面図である。
【図13】LED基板とベース基板との嵌合状態を示す斜視図である。
【図14】一括点灯と分割点灯の結線状態を示す図である。
【図15】本発明のさらに他の実施の形態の結線状態を示す図である。
【図16】従来例の表示装置の断面図である。
【図17】図16の表示装置の表示部の輝度分布を示す図である。
【図18】図16の表示装置の表示部の輝度分布を示す図である。
【図19】図16の表示装置の分割点灯の結線状態を示す図である。
【符号の説明】
3 拡散板
4,4a LED
11,11a,11b LED基板
12,12a,12b,12c LEDホルダ
14 遮光部材
15 ベース基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device suitable for an indicator lamp, an illumination display unit of an illuminated push button switch, and the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a configuration diagram of a conventional display device, in which 20 is a cap made of a substantially transparent resin material, 21 is a name plate on which required characters are engraved or printed, and 22 is a lens with a lens. A diffusion plate for diffusing light emitted from the
[0003]
In such a display device, when a voltage is applied to the
[0004]
As shown in FIG. 17A, the
[0005]
FIG. 19 is a diagram showing a connection state in the case where divided lighting is performed for each column of four
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, in order to improve the visibility in the display unit, it is necessary to increase the luminance of the display unit and make the luminance uniform.
[0007]
In addition, in a display device attached to an attachment panel or the like, there is a demand for a smaller and shorter body that is shortened in the thickness direction of the attachment panel.
[0008]
However, in the above-described conventional display device, when the distance between the
[0009]
In addition, in the case of divided lighting, visibility can be improved by aligning the luminance between LEDs of different colors, but in general, if the emission color of the LEDs is different, the amount of voltage drop at the LEDs is reduced. In order to make the brightness uniform, as shown in FIG. 19, the first current limiting
[0010]
The present invention has been made paying attention to such a point, and has as its main purpose to improve the visibility of the display device, and further provides a display device that can cope with divided lighting at low cost. With the goal.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0012]
That is, the present invention relates to a display device that illuminates the display surface with light from a light source disposed on the back side of the display surface, wherein the light source is a surface-mounted LED, and on the back side of the display surface A diffusion member for diffusing and transmitting light is disposed, and the two LED substrates on which the LEDs are mounted are arranged on the display surface so that the emission direction of the LEDs on the respective substrates is parallel to the display surface. The reflective surface that is vertically installed on the LED holder so that the non-LED mounting surfaces oppose each other and reflects the emitted light from the LED toward the diffusing member is inclined with respect to the LED substrate. Then, the LED holder is provided, and the reflection surface is configured to scatter and reflect the emitted light.
[0014]
According to the present invention, the emission direction of the light source, so as to parallel to the display surface and the outgoing light to be reflected by the reflecting surface, so out Shako is to be illuminated indirectly display surface, out Compared to the conventional example in which the display surface is directly illuminated by the incident light, the luminance unevenness on the display surface is reduced and the visibility is improved. In addition, since the luminance unevenness is small, the light source can be arranged closer to the display surface, and the display device can be downsized.
[0016]
According to the present invention, since a surface-mounted LED, a so-called chip LED, is used as a light source, it is possible to increase the luminance, reduce the luminance unevenness as described above, and further, it is sufficiently scattered and reflected by the reflecting surface. Therefore, the transmittance of the diffusing member can be set high, and higher brightness can be achieved.
[0018]
According to the present invention, since the main emitted light from the LED mounted on the LED substrate substantially perpendicular to the display surface is scattered and reflected by the inclined reflecting surface toward the diffusing member, uneven luminance on the display surface is reduced. As a result, the luminance can be made uniform and the luminance can be increased.
[0019]
Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, a light shielding member is disposed on an optical path in which emitted light from the LED goes directly to the diffusing member.
[0020]
According to the present invention, since the direct light reaching the display surface is shielded by the light shielding member, the ratio between the direct light that directly illuminates the display surface and the indirect light that is reflected by the reflective surface and illuminates can be changed. Can be further reduced.
[0021]
In another embodiment of the present invention, a base substrate for holding the LED substrate is provided, and a current limiting resistor for limiting a current to the LED is mounted on each of the substrates.
[0022]
According to the present invention, the LED substrate can be held by the base substrate, and by mounting the main current limiting resistor on the base substrate, it is possible to reduce the influence of heat generated by the current limiting resistor on the LEDs of the LED substrate.
[0023]
Furthermore, in another embodiment of the present invention, a plurality of the LED substrates are provided, and LEDs having different emission wavelengths are mounted for each LED substrate, and current limiting resistors are provided so that the power consumption in each LED substrate is substantially equal. The resistance value is set.
[0024]
According to the present invention, since the power consumption of each LED board on which LEDs of different emission wavelengths are mounted is substantially equal, when using an LED board with a different emission color, it is only necessary to replace the LED board while leaving the base board as it is.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a sectional view of a display device according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view thereof.
[0027]
In these figures, 1 is a cap made of a substantially transparent resin material, 2 is a light transmitting material in which required characters such as “ON”, “OFF”, “operation”, and “abnormal” are formed by engraving or printing. The
[0028]
[0029]
6 is a mounting panel to which the display device is attached, 7 is a holding metal fitting that is attached to the
[0030]
The display device of this embodiment is configured as follows in order to reduce luminance unevenness on the front surface of the
[0031]
That is, in this embodiment, in order to increase the luminance of the display unit, a surface-mounted
[0032]
Therefore, in this embodiment, in order to reduce luminance unevenness, the main emission direction of the
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
Next, the principle of uniforming and increasing the luminance in the display device having the above configuration will be described in more detail with reference to FIG.
[0036]
A circle A in FIG. 5 indicates the directivity characteristics of the reflected light when one light beam emitted from the
[0037]
The main emitted light emitted from the
[0038]
As described above, since most of the light reaching the
[0039]
FIG. 6 is a diagram showing the luminance distribution of the display unit of the display device of this embodiment, and it can be seen that the luminance unevenness is greatly reduced as compared with the conventional example of FIG.
[0040]
In this embodiment, the
[0041]
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of the embodiment of the reference example , and parts corresponding to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0042]
In the above embodiment, the main emission direction of the
[0043]
According to this embodiment, the distance between the diffusing
[0044]
Moreover, since it is not necessary to stand the
[0045]
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of still another embodiment of the present invention, and parts corresponding to those of the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0046]
In the above-described first embodiment, the inner wall 12-1 of the
[0047]
In this embodiment, although the curved surface is formed in a convex shape, it may be formed in a concave shape as another embodiment of the present invention.
[0048]
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of another embodiment of the present invention, and parts corresponding to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0049]
In this embodiment, a
[0050]
By this
[0051]
By using a chip resistor, a chip capacitor, or a dummy surface mount component as the
[0052]
(Embodiment 5)
FIG. 11 is an exploded perspective view of still another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the main part thereof. Parts corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Is attached.
[0053]
In this embodiment, a
[0054]
Current limiting resistors 17-1 and 17-2 are mounted on the back surface of the
[0055]
FIG. 14 is a diagram showing a connection state between the
[0056]
In FIG. 2A, all
[0057]
In FIG. 5B, a voltage is applied between the first and
[0058]
As shown in FIG. 14, the current limiting resistors 13-1 and 13-2 on the
[0059]
The voltage drop in each
[0060]
When split lighting is used and no current limiting resistor is provided on the LED substrate, base substrates having different resistance values for the current limiting resistors 17-1 and 17-2 to be mounted are prepared for all combinations of emission colors. Therefore, as in the conventional example of FIG. 19 described above, the part management cost increases.
[0061]
For example, when manufacturing a display device capable of two-part lighting using four colors of green, red, white, and orange LEDs, the types of substrates to be prepared include 4 × 4 = 16, including two-part lighting of the same color. Twenty kinds of substrates, that is, the
[0062]
On the other hand, in this embodiment, since the magnitude of the voltage drop in the
[0063]
For this reason, it is possible to greatly reduce the types of components to be managed.
[0064]
In this embodiment, the number of divisions is described as two divisions, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if the number of divisions is increased to three divisions or four divisions.
[0065]
Further, as the number of divisions increases, the effect of reducing the number of substrates increases.
[0066]
(Embodiment 6)
FIG. 15 is a diagram showing a connection state according to still another embodiment of the present invention, and portions corresponding to FIG. 14B are denoted by the same reference numerals.
[0067]
The difference from the above-described embodiment is that two
[0068]
In addition to a method of dividing the illumination unit of the display device into two parts and lighting them individually, there is a method of causing the LEDs of two colors 4-1 and 4-2 to emit light in a mixed color and emit light in the third color.
[0069]
When light is emitted in the third color, since two types of colors are lit simultaneously, normally, the third luminescent color has a luminance that is approximately twice that of a single color. For this reason, there is a problem that the difference in luminance is large between the third emission color and the lighting of the single color LED, and the visibility at the time of the single color lighting is relatively lowered.
[0070]
In this embodiment, when the two types of LEDs 4-1 and 4-2 are simultaneously turned on to emit light in the third color, the drive currents flowing through the two types of LEDs 4-1 and 4-2 are determined by the
[0071]
(Other embodiments)
You may combine each above-mentioned embodiment suitably.
[0072]
The display device of the present invention may be used as an illumination display unit (operation unit) of an illuminated push button switch that illuminates according to a pressing operation.
[0073]
【The invention's effect】
According to the present invention As is apparent from the above description, the output morphism direction of the light source, since by varying the direction toward the display surface and so as to illuminate the indirect display surface, Direct display surface in Shako Compared with the conventional example in which the light is illuminated, the luminance unevenness on the display surface is reduced and the visibility is improved. In addition, since the luminance unevenness is small, the light source can be arranged closer to the display surface, and the display device can be downsized.
[0074]
Further, according to the present invention, since the surface mount type LED is used as the light source, it is possible to increase the luminance, reduce the luminance unevenness as described above, and further, it is sufficiently scattered and reflected by the reflecting surface. Since it is diffused, the transmittance of the diffusing member can be set high, and higher brightness can be achieved.
[0075]
Furthermore, according to the present invention, since the power consumption of each LED board on which LEDs of different emission wavelengths are mounted is substantially equal, when using an LED board having a different emission color, the base board remains unchanged and only the LED board is replaced. What is necessary is that the number of substrates to be managed can be reduced compared with the conventional example, and the management cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device according to the present invention.
2 is a divided perspective view of the display device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the directivity and appearance of the LED of FIG.
4 is a diagram showing a relative luminance distribution on the front surface of the LED of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of uniforming and increasing luminance.
6 is a diagram showing a relative luminance distribution of a display unit of the display device of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of an embodiment of a reference example .
FIG. 8 is a view showing main emission directions of the LED of FIG. 7;
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an exploded perspective view of a display device according to still another embodiment of the present invention.
12 is a sectional view of a main portion of the display device in FIG 11.
FIG. 13 is a perspective view showing a fitting state of the LED substrate and the base substrate.
FIG. 14 is a diagram illustrating a connection state between collective lighting and divided lighting.
FIG. 15 is a diagram showing a connection state according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional display device.
17 is a diagram showing a luminance distribution of a display unit of the display device of FIG.
18 is a diagram showing a luminance distribution of a display unit of the display device of FIG.
19 is a diagram showing a connection state of split lighting of the display device of FIG.
[Explanation of symbols]
3
11, 11a,
Claims (4)
前記光源は、表面実装型のLEDであり、前記表示面の背面側には、光を拡散透過させる拡散部材が配置されるとともに、
前記LEDをそれぞれ実装した2枚のLED基板が、それぞれの基板のLEDの出射方向を前記表示面と平行とするよう、前記表示面に対して垂直に、かつ、LED非実装面同士が対向する背中合わせにLEDホルダに立設され、
前記LEDからの出射光を前記拡散部材に向かうように反射する反射面が、前記LED基板に対して傾斜して前記LEDホルダに設けられ、
前記反射面は、前記出射光を散乱反射させるように構成されることを特徴とする表示装置。In a display device that illuminates the display surface with light from a light source disposed on the back side of the display surface,
The light source is a surface-mounted LED, and a diffusion member that diffuses and transmits light is disposed on the back side of the display surface,
The two LED substrates each mounted with the LEDs are perpendicular to the display surface and the non-LED mounting surfaces face each other so that the LED emission direction of each substrate is parallel to the display surface. Standing on the LED holder back to back,
A reflective surface that reflects the emitted light from the LED so as to go toward the diffusing member is provided on the LED holder so as to be inclined with respect to the LED substrate,
The display device , wherein the reflection surface is configured to scatter and reflect the emitted light .
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