JP5261279B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線板を用いて形成された基板に複数のＬＥＤチップを実装して、このＬＥＤチップの発光により数字や記号等を表示する表示装置に関するものである。

従来の表示装置は、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，以下ＬＥＤと略称する）を用いて、例えば７セグメントで数字を表示する表示器が使用されている。このＬＥＤチップは、基板に対して半田付などの手段により実装され、ＬＥＤチップから放射される光を効率良く前面に反射するように合成樹脂材で形成された反射枠が基板に装着されている。
しかし、反射枠の構成などによっては、隣接するＬＥＤチップからの光が漏れて表示された数字の判別がしにくくなることがある。この光の漏れを防止するために、弾力性のある絶縁性の部材からなり、基板に固着したＬＥＤチップよりもやや大き目の挿通孔を形成した遮光シートを基板と反射枠との間に設け、その遮光シートで発光源のＬＥＤチップの光の漏れを抑制するようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）

特許第４０８２７６８号公報（図１）

従来の表示装置は上記のように基板と反射枠との間に遮光シートを配設しているため高価になることがある。また、遮光シートには弾力性のあるシート状の絶縁部材が用いられるが、基板に固着した多数のＬＥＤチップを遮光シートに配設されたＬＥＤチップ用の挿通孔に挿通させる必要があり、作業が煩雑であると共に、長期間の使用により遮光シートが変形、または、基板の変形により隙間が発生し、ＬＥＤチップから放射される光が前面に放射され難くなるという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、表示装置に経年変化が生じたとしても、ＬＥＤチップからの光が正常に放射され、構成が簡単で、組立作業性が良く安価に構成できる表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、プリント配線板を用いて形成された基板と、この基板上に数字や記号などを表示できるように配設された複数のＬＥＤチップと、上記基板に装着され、かつ、上記ＬＥＤチップから放射される光を所定の方向に導いて上記数字や記号などを表示するための導光孔を有する反射枠とを備えたものにおいて、上記複数のＬＥＤチップの内、近接するＬＥＤチップの間に、上記ＬＥＤチップの高さ方向に突出する遮光部材を設けるとともに、上記反射枠に、上記遮光部材を覆う凹部を設け、かつ、上記凹部の外周に上記ＬＥＤチップと上記遮光部材の間に位置する隔壁を形成するようにしたものである。

本発明の表示装置は、数字や記号などを表示するための導光孔を有する反射枠に遮光用の隔壁と凹部とを設けると共に、隔壁および凹部により覆われる遮光部材を設けるように構成したので、特別な部品を用いることなく、隣接するＬＥＤチップからの光の漏れを抑制し、ＬＥＤチップから放射される光が正しく前面に放射させることができる。

図１は本発明の実施の形態１による表示装置の構成を示す分解斜視図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線の方向に切断した部分断面図である。 図２に相当する部分断面図で、チップジャンパーが２個設けられた場合の構成を示す。 ＬＥＤチップと遮光部材と隔壁の配置関係を示す説明図である。 図１の表示装置を装着した電気装置の一例を示す斜視図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は実施の形態１による表示装置の構成を示す分解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線の方向に切断した部分断面図、図３は図２に相当する部分断面図で、チップジャンパーが２個設けられた場合の構成を示す図、図４はＬＥＤチップと遮光部材と隔壁の配置関係を示す説明図、図５は図１の表示装置１０を使用した電気装置１００の一例を示す図で、計測した数値をＬＥＤチップにより表示するようになされた電気装置の例を示す。図５において、電気装置１００の絶縁筐体２０は合成樹脂で形成され、配電線を着脱可能に接続する端子２１が絶縁筐体２０に装着されている。絶縁筐体２０の内部には配電線の各種電気量、即ち電圧、電流、電力、電力量、漏電電流などを計測する計測器（図示せず）が配置される。計測器で計測された計測値は表示装置１０に表示される。

図１および図２において、表示装置１０は、基板１に所定のパターンで実装された複数のＬＥＤチップ２と、ＬＥＤチップ２との間に配設された遮光部材であるチップジャンパー３と、ＬＥＤチップ２から放射される光を効率良く前面に反射するようにＬＥＤチップ２の前面に装着される反射枠４と、ＬＥＤチップ２の下面に配設され基板１が嵌挿される基部５とを有している。

反射枠４は例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの熱可塑性樹脂で形成され、夫々のＬＥＤチップ２に対応した位置にＬＥＤチップ２から放射される光を内部で反射させ所定の方向に導く導光孔４ｂが設けてある。この導光孔４ｂが所定の数字あるいは記号などを表示するように配置されていることは周知の通りである。なお、この導光孔４ｂを構成する反射枠４の表面に金属メッキを施して反射を良くする手段が知られている。

基板１は、各種のチップ部品が搭載されたプリント配線板を用いて形成されたものであり、チップ部品の一部として、例えば、数字を表示するためのＬＥＤチップ２が所定の関係に配設されている。このＬＥＤチップ２の電気的接続は、主としてプリント配線によってなされるが、周知のチップジャンパーを利用して接続されることもある。この発明においては、チップジャンパー３はＬＥＤチップ２に対する遮光部材として使用されている。

即ち、図２〜図４に示すように、２個のＬＥＤチップ２の中間にチップジャンパー３を設ける。この場合、７セグメントのＬＥＤチップ２により数字を形成するものにおいては、図４に示すように、７セグメントのＬＥＤチップ２で形成された数字８の２個の円内にチップジャンパー３を設ける。この場合、チップジャンパー３は図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように配線の都合によって都合のよい方向に向けて設けられる。また、遮光上の都合、あるいは配線の都合などによっては、図４の（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように２個のチップジャンパー３を設けることもある。なお、チップジャンパー３は各種のサイズのものがあるが、この発明における遮光部材としてのチップジャンパー３は、ＬＥＤチップ２の高さ寸法とほぼ同じ程度のものが適当である。

この遮光部材としてのチップジャンパー３に対して、反射枠４の背面には、図２〜図４に示すように隔壁４ａと凹部４ｃが形成されている。この凹部４ｃはチップジャンパー３が嵌まり込むように形成されている。また、隔壁４ａは均等の厚さでＬＥＤチップ２とチップジャンパー３の間に介在するように形成してもよいが、図４の（ｃ）（ｆ）に示すように、ＬＥＤチップ２の形状に合わせて凹部４ｃを形成することによる厚さが異なる隔壁４ａであってもよい。

上記のように、ＬＥＤチップ２の中間にチップジャンパー３を設け、ＬＥＤチップ２とチップジャンパー３の間に隔壁４ａが介在するように構成したので、ＬＥＤチップ２の光に対してラビリンス構造を形成した構成になる。従って、ＬＥＤチップ２の光は、隣接したＬＥＤチップ２に漏れて干渉する現象が抑制され、所定の導光孔４ｂから正しく放射される。

なお、ＬＥＤチップ２は図示しない制御回路から所定の電流が供給されて発光するが、チップジャンパー３は例えば、銀系厚膜で構成された導体で構成されており、隣接するＬＥＤチップとの間に配設され、ＬＥＤチップ２と共にリフロー半田により固着されている。この場合、チップジャンパー３は配線用に使用される場合もあるが、設ける場所によっては配線用に使用されることなく、単に遮光部材３として設けられることもある。即ち、リフロー半田による固着が容易で安価に構成できるためチップジャンパー３が遮光部材３として使用される。このことから、遮光部材３はチップジャンパー３に限定されるものではなく、リフロー半田による固着が容易であれば他の部品を用いて構成しても差支えない。

以上のように構成された表示器１０は、ＬＥＤチップ２が発光すると、導光孔４ｂ内で光が反射しながら所定の方向（図１では上方）に放射するが、基板１と反射枠４との間にギャップが生じた場合には、ＬＥＤチップ２の光が遮光部材３と凹部４ｃとで形成されたラビリンス構造により遮光されるので、隣接するＬＥＤチップ２からの光が相互間で漏れることがない。従って、上方から反射枠３の上面を見るとＬＥＤチップ２で形成された、例えば、０〜９の文字を明確に識別することができる。

この表示装置は、電気計器などにおける数字の表示に限定されるものではなく、ＬＥＤチップによる小形の表示装置に広く適用できる。

１ 基板、２ ＬＥＤチップ、３ チップジャンパー（遮光部材）、４ 反射枠、４ａ
隔壁、４ｂ 導光孔、４ｃ 凹部、５ 基部、１０ 表示装置、１００ 電気装置。

Claims (3)

1. プリント配線板を用いて形成された基板と、この基板上に数字や記号などを表示できるように配設された複数のＬＥＤチップと、上記基板に装着され、かつ、上記ＬＥＤチップから放射される光を所定の方向に導いて上記数字や記号などを表示するための導光孔を有する反射枠とを備えたものにおいて、上記複数のＬＥＤチップの内、近接するＬＥＤチップの間に、上記ＬＥＤチップの高さ方向に突出する遮光部材を設けるとともに、上記反射枠に、上記遮光部材を覆う凹部を設け、かつ、上記凹部の外周に上記ＬＥＤチップと上記遮光部材の間に位置する隔壁を形成したことを特徴とする表示装置。
2. 遮光部材が、７セグメントのＬＥＤチップで形成された数字８の２個の円内に設けられたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 遮光部材が、銀系厚膜で構成された導体からなるチップジャンパーであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。