KR20160088343A

KR20160088343A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20160088343A
Application number: KR1020167015830A
Authority: KR
Inventors: 마사루 요네다; 유타카 미즈타니; 아츠토모 하야미즈
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2016-07-25
Also published as: US20160293070A1; US10032394B2; DE112013007654B4; JP6080979B2; DE112013007654T5; CN105765644A; TW201520998A; WO2015079539A1; JPWO2015079539A1; CN105765644B; KR101741379B1; TWI509587B

Abstract

매트릭스 모양으로 배열된 복수의 LED 칩(6)이 실장된 LED 기판(5)과, LED 기판(5)의 복수의 LED 칩(6)이 실장된 면을 덮는 LED 커버(1)를 가지며, 동작 상황을 표시하는 LED 표시부(123)로서 전자 기기에 적용되는 표시 장치로서, LED 커버(1)는, 이면(11b)이 복수의 LED 칩(6)과 대향하도록 배치되는 전면부(11)로서, 복수의 LED 칩(6)에 대응하는 각 위치에 오목 형상의 복수의 도광 구멍(21)을 형성하도록 격자 모양으로 볼록하게 마련된 리브(4)를 이면에 구비하는 전면부(11)와, 전면부(11)의 표면(11a)의 복수의 도광 구멍(21)의 저면(7)에 대응하는 각 위치에 인접하여 인쇄된 문자(3)를 가지며, 복수의 도광 구멍(21)의 각각은, 저면(7)측으로 갈수록 개구 면적이 작게 되는 테이퍼 구멍이고, 저면(7)에는 새틴 가공이 실시되어 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 동작 상황 등을 표시하는 표시부로서 전자 기기에 적용되는 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 프로그래머블 로직 컨트롤러(Programmable Logic Controller, PLC)는, 장치의 동작 상황 등을 표시하기 위한 표시부로서, 발광 소자를 이용한 표시 장치를 구비하고 있다. 이러한 표시 장치에 이용되는 발광 소자는, 일반적으로는 LED(Light Emitting Diode)이다. 즉, PLC는, LED 표시부를 구비하고 있는 것이 일반적이다. LED 표시부는, 프린트 기판(일반적으로, 'LED 기판'이라고 칭해짐) 상에 매트릭스 모양으로 늘어놓아 실장된 복수의 LED 칩을 가지고 있으며, 반투명의 수지(樹脂) 재료로 형성된 LED 커버에 의해서 덮여 있다. LED 커버의 표면에는 LED 기판 상에 매트릭스 모양으로 늘어놓여진 LED 칩에 대응하도록 문자가 인쇄되어 있으며, LED 칩으로부터 발(發)하게 된 광(LED 광)을 LED 커버의 이면으로부터 표면으로 투과시켜 문자에 인접하는 부분을 발광시키는 것에 의해, LED 표시부에서 동작 상황 등을 표시할 수 있도록 하고 있다.

최근, 프로그래머블 로직 컨트롤러의 소형화·경량화가 요구되고 있으며, LED 표시부의 면적도 작게 되어 있다. 특히, 프로그래머블 로직 컨트롤러의 폭방향의 치수를 작게 하는 것에 대한 요구가 크다. 이 때문에, LED 기판 상의 LED 칩의 실장 간격도 작게 되어 있다.

LED 칩의 실장 간격이 작게 되면, LED 커버에 인쇄된 문자와 LED 광과의 겹침이나, LED 표시를 경사지게 보았을 때에 인접하는 LED와의 오인식이 생기는 등, 시인성이 나쁘게 되기 쉬운 과제가 생긴다.

LED 표시부에서의 LED 광의 시인성을 높이는 것에 관련하는 발명으로서, 특허 문헌 1, 2에 개시되는 발명이 있다.

특허 문헌 1에 개시되는 발명은, LED와 디스플레이 패널과의 사이에 원통 모양의 부재를 설치하는 것에 의해, 디스플레이 패널의 정면의 어느 위치로부터 보아도 광의 위치가 어긋나지 않도록 하는 것이다.

특허 문헌 2에 개시되는 발명은, LED 기판의 표면측에 격자 모양의 LED 필터를 배치하여, LED마다 발광 영역을 구획하는 것에 의해, 시인성을 높이는 것이다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평11－259005호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 제2009－187279호 공보

그렇지만, 상기 특허 문헌 1에 개시되는 발명은, 광을 나누는 부재가 광을 투과시키는 부재와 별도로 되어 있기 때문에, 원통 모양의 부재와 디스플레이 패널과의 위치 맞춤이 필요하다. 이 때문에, 특허 문헌 1에 개시되는 발명은, LED 표시부의 제조나 조립의 코스트가 증대해 버린다. 또, 상기 특허 문헌 2에 개시되는 발명은, LED로부터 발하여진 광이 필터를 통과할 때에 흡수, 산란되어 필터부를 통과하는 광량이 작게 되어, 표시부에서 표시되는 LED 광이 어두워져 버리는 문제가 있었다.

상기의 문제는, LED를 이용한 표시 장치에 한해서 발생하는 것이 아니라, 다른 발광 소자(예를 들면, LD(Laser Diode))를 이용한 표시 장치라도 발생할 가능성이 있다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 경사지게 본 경우의 발광 소자로부터 발하여진 광의 어긋남을 방지함과 아울러, 발광 소자로부터 발하여진 광의 투과율이 높고, 커버의 조립 작업을 필요로 하지 않는 표시 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 발광 소자가 실장된 발광 소자 기판과, 발광 소자 기판의 복수의 발광 소자가 실장된 면(面)을 덮는 커버를 가지며, 동작 상황을 표시하는 표시부로서 전자 기기에 적용되는 표시 장치로서, 커버는, 이면(裏面)이 복수의 발광 소자와 대향하도록 배치되는 투광판으로서, 복수의 발광 소자에 대응하는 각 위치에 오목 형상의 복수의 도광 구멍을 형성하도록 격자 모양으로 볼록하게 마련된 광 투과 방지벽을 이면에 구비하는 투광판과, 투광판의 표면의 복수의 도광 구멍의 저면에 대응하는 각 위치에 인접하게 문자가 인쇄된 인쇄층을 가지며, 복수의 도광 구멍의 각각은, 저면측으로 갈수록 개구 면적이 작게 되는 테이퍼 구멍이고, 저면에는 새틴(satin) 가공이 실시되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 표시 장치는, 커버의 조립 작업이 불필요함과 아울러, 경사지게 본 경우에 발광 소자로부터의 광이 어긋나는 것을 방지할 수 있어, 발광 소자로부터의 광을 밝게 표시할 수 있는 효과를 나타낸다.

도 1은, 본 발명에 관한 표시 장치의 실시 형태를 적용한 프로그래머블 로직 컨트롤러의 사시도이다.
도 2a는, 실시 형태에 관한 LED 커버의 사시도이다.
도 2b는, 실시 형태에 관한 LED 커버의 사시도이다.
도 3은, 실시 형태에 관한 LED 커버의 정면도이다.
도 4는, 실시 형태에 관한 표시 장치로서의 LED 표시부를 구비한 프로그래머블 로직 컨트롤러의 단면도이다.
도 5는, 실시 형태에 관한 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 전방으로부터 본 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은, 실시 형태에 관한 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 상부로부터 본 상태를 나타내는 도면이다.
도 7a는, 리브를 구비하지 않은 LED 커버의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7b는, 리브를 구비하지 않은 LED 커버의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은, 리브를 구비하지 않은 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 전방으로부터 본 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는, 리브를 구비하지 않은 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 상부로부터 본 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은, LED 기판에 LED 커버를 장착한 상태를 나타내는 도면이다.
도 11a는, LED 커버를 투과한 LED 광의 표시 상태를 나타내는 도면이다.
도 11b는, 도광 구멍의 저면에 새틴 가공이 실시되어 있지 않은 LED 커버를 투과한 LED 광의 표시 상태를 나타내는 도면이다.

이하에, 본 발명에 관한 표시 장치의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시 형태.

도 1은, 본 발명에 관한 표시 장치의 실시 형태를 적용한 프로그래머블 로직 컨트롤러의 사시도이다. 도 2a, 도 2b는, 실시 형태에 관한 LED 커버의 사시도이다. 도 2a는, LED 커버(1)의 표(表)측의 구조를 나타내고 있고, 도 2b는, LED 커버(1)의 이(裏)측의 구조를 나타내고 있다. 도 3은, 실시 형태에 관한 LED 커버의 정면도이다. 도 4는, 실시 형태에 관한 표시 장치로서의 LED 표시부를 구비한 프로그래머블 로직 컨트롤러의 단면도이다. 설명의 간략화를 위해, 도 1, 도 2a, 도 2b에서의 ＋X방향을 '전', －X방향을 '후', ＋Y방향을 '우', －Y방향을 '좌', ＋Z방향을 '상', －Z방향을 '하'라고 정의한다. 다만, 여기서의 전후·좌우·상하는, 프로그래머블 로직 컨트롤러(2)를 설치하는 방향을 규정하는 것은 아니다.

프로그래머블 로직 컨트롤러(2)의 유닛 본체(120)는, 케이스(121)와 면판(面板)(122)으로 구성된다. 케이스(121)는, 전면(前面)이 개방된 6면체의 상자 모양이며, 프로그래머블 로직 컨트롤러로서의 기능을 실현하기 위해서 필요한 하드웨어가 실장된 회로 기판을 수용하고 있다. 면판(122)은, 케이스(121)의 전방에 장착되어, 케이스(121)의 개방면을 막으며, 케이스(121)에 수용된 하드웨어를 덮고 있다. 면판(122)의 전방 상부는, 후술하는 발광 소자 기판으로서의 LED 기판(5)이 설치되어 있고, LED 기판(5)에 LED 커버(1)가 장착되는 것에 의해, LED 표시부(123)가 구성되어 있다. LED 표시부(123)는, 프로그래머블 로직 컨트롤러(2)의 동작 상황을 표시한다.

LED 커버(1)는, LED 기판(5)의 복수의 발광 소자(LED 칩(6))가 실장된 면을 덮는 커버이며, LED 기판(5)을 덮도록 장착된다. LED 커버(1)는, 반투명의 수지 재료를 원료로서 성형되어 있고, LED 기판(5)에 실장된 LED 칩(6)으로부터 발(發)하여진 LED 광을 투과시킨다. LED 칩(6)은, 칩 모양의 패키지를 가지는 LED이며, LED 기판(5)에 표면 실장된다. 일반적으로, LED 칩(6)은 직사각형 모양의 외형을 가지고 있으며, LED 광의 광속(光束)도 대체로 LED 칩(6)과 동일한 형상의 외형을 가진다.

LED 커버(1)는, 전체적으로는, 평평한 6면체의 상자에 가까운 형상이지만, 두 개의 면이 개방면으로 되어 있다. 개방면 중 하나는, 후면이고, 또 하나의 개방면은, 하면이다. 즉, LED 커버(1)는, 전면부(11), 상면부(12), 좌측면부(13) 및 우측면부(14)를 가지며, 후면부 및 하면부에 상당하는 부분을 구비하고 있지 않은 구조이다. 또, LED 커버(1)의 후면은, 한 쌍의 주면(主面)(면적이 큰 한 쌍의 면)의 일방이고, 하면은, 주면끼리 사이에 끼워진 면이다.

LED 커버(1)의 전면부(11)는, LED 칩(6)과 대향하도록 배치되며, LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광을 투과하는 투광판으로서의 기능을 한다. 전면부(11)의 표면(11a)에는, 후술하는 도광부(8)에 인접하게, 문자(3)가 인쇄되는 것에 의해서 인쇄층이 마련되어 있다. 즉, 문자(3)는 전면부(11)의 표면(11a)에 인쇄층으로서 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 전면부(11)의 표면(11a)에는,「RUN」,「0~8」및「A~F」의 17 종류의 문자(3)가 인쇄되어 있다.

또, 전면부(11)는, 이면(11b)에 리브(4)가 볼록하게 마련되어 있다. 즉, 리브(4)는, 전면부(11)와 일체로 성형되어 있다. 리브(4)는, 격자 모양으로 형성되어 있으며, 리브(4)에 의해 사방(상하 좌우)이 둘러싸인 각 부분은, 복수의 도광 구멍(21)을 이루고 있다. 도광 구멍(21)의 각각은, 저면(7)을 가지는 오목 형상의 구멍(이른바 막힌 구멍)이며, 후술하는 LED 기판(5)에 실장되는 LED 칩(6)의 각각에 대응하고 있다. 도광 구멍(21)의 저면(7)은 직사각형 모양이며, 새틴(satin) 가공이 실시되어 있다. 도광 구멍(21)의 저면(7)은, 전면부(11)의 이면(11b)에 이르고 있다. 도광 구멍(21)의 저면(7)이 위치하는 부분은, LED 커버(1)의 전면부(11)의 표면(11a)에 도광부(8)를 형성한다. 본 실시 형태에서는, 도광 구멍(21)의 저면(7)이 직사각형 모양이기 때문에, 도광부(8)도 직사각형 모양으로 되어 있다. 또, 설명의 편의상, 도 3에서 도광부(8)를 실선으로 도시하고 있지만, 실제로는, 전면부(11)의 표면(11a)은 평탄하고, LED 광이 투과하고 있지 않은 상태에서는, 도광부(8)는 육안에 의해서는 다른 부분과 구별할 수 없도록 되어 있다.

또, 도광 구멍(21)의 수는, LED 기판(5)에 실장된 LED 칩(6)의 수 보다도 많아도 좋다. 예를 들면, 도 2b에 나타내는 리브(4)는, 8열×3단으로 24개의 도광 구멍(21)을 형성하고 있지만, 반드시 이들 24개의 도광 구멍(21) 모두에 대응하는 LED 칩(6)이 LED 기판(5)에 실장되어 있지 않아도 좋다. 본 실시 형태에서는, 최상단의 8개의 도광 구멍(21) 중「RUN」의 문자(3)에 인접하는 도광 구멍(21)에만 대응하도록 LED 칩(6)이 LED 기판(5)에 실장되어 있고,「RUN」의 문자(3)에 인접하는 도광 구멍(21) 이외의 도광 구멍(21)은 사용되지 않는다. LED 기판(5) 상의 대응하는 위치에 LED 칩(6)이 실장되지 않은 도광 구멍(21)을 마련하고 있는 것은, 문자(3)의 인쇄 내용이 다른 LED 커버와 부품을 공통화하기 위한 것이며, 이것에 의해 부품 코스트의 저감을 도모할 수 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 리브(4)는 근원측(根元側)이 굵고, 선단측(先端側)이 가늘게 되어 있다. 즉, 리브(4)는, LED 커버(1)의 전면부(11)에 가까운 측일수록 굵게 되어 있다. 이것에 의해, 도광 구멍(21)은, LED 커버(1)의 전면부(11)에 가까워짐에 따라 개구 면적이 작은 테이퍼 구멍으로 되어 있다. 도광 구멍(21)이 테이퍼 구멍으로 되어 있는 것에 의해, LED 커버(1)의 제조시의 이형성(離型性)이 향상됨과 아울러, 도광 구멍(21)에 입사한 광이 도광 구멍(21)의 측면에서 반사되어, 저면(7)에 집광되게 된다.

또, 리브(4)의 도광 구멍(21)의 측벽을 구성하는 부분을, 그 외의 부분을 구성하는 수지 재료 보다도 높은 반사율을 가지는 수지로 형성하는 것에 의해, 도광 구멍(21)의 측벽에서 흡수되지 않고 반사되는 광을 많게 하여, 도광 구멍(21)의 저면(7)에 도달하는 광량을 늘리는 것이 가능해진다. 예를 들면, 리브(4)의 도광 구멍(21)의 측벽을 구성하는 부분을 백색의 수지 재료로 형성하는 것에 의해, 도광 구멍(21)의 측면에서 흡수되지 않고 반사되는 광을 많게 하여, 도광 구멍(21)의 저면(7)에 도달하는 광량을 늘리는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 도광 구멍(21)의 저면(7)이 LED 칩(6)의 광축으로부터 어긋난 위치에 배치되어 있어도, 도광 구멍(21)의 측면에서 광을 반사시키면서 저면(7)으로 안내할 수 있다. 리브(4)를, 도광 구멍(21)의 측벽을 구성하는 부분과 다른 부분에서 반사율을 다르게 하기(다른 색으로 하기) 위해서는, LED 커버(1)를 2색 성형에 의해서 형성하면 좋다. 예를 들면, LED 커버(1)를 2색 성형으로 형성하는 것에 의해, 리브(4)는, 도광 구멍(21)의 측벽을 구성하는 부분을 백색의 수지 재료제로 하고, 다른 부분을 흑색의 반투명 수지 재료제로 할 수 있다.

리브(4)는, 도광 구멍(21)에 입사한 광이 도광 구멍(21)의 밖으로 투과하는 것을 방해하는데 충분한 두께를 가지고 있다. 즉, 리브(4)는, 도광 구멍(21)에 입사한 LED 광이 도광 구멍(21)의 저면(7) 이외의 부분으로부터 투과하는 것을 방해하는 광 투과 방지벽으로서 기능한다. 이 때문에, 도광 구멍(21)에 입사한 LED 광은, 새틴 가공이 실시된 도광 구멍(21)의 저면(7)만을 투과할 수 있다.

LED 커버(1)의 전면부(11)의 이면(11b)에 격자 모양으로 마련된 리브(4)가, 각 LED 칩(6)에 대응하는 도광 구멍(21)을 형성하는 것에 의해, 도광 구멍(21)에 입사한 LED 광이 도광 구멍(21)의 밖으로 투과하는 것은, 리브(4)에 의해서 방지된다. 이 때문에, LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광이 대응하는 도광 구멍(21) 이외의 도광 구멍(21)이나, 리브(4)끼리의 사이의 홈(22)을 통해 유저의 눈에 미치지는 않는다.

리브(4)가 광 투과 방지벽으로서 기능하는 것에 대하여, 도 5, 도 6를 이용하여 구체적인 예를 들어 설명한다. 도 5는, 실시 형태에 관한 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 전방으로부터 본 상태를 나타내는 도면이다. 도 6은, 실시 형태에 관한 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 상부로부터 본 상태를 나타내는 도면이다. 도 5, 도 6 중의 파선 화살표 상의 x 표시는, LED 광이 리브(4)에 의해 차단되어 있는 것을 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 도광 구멍(21a)에 입사한 LED 광이 도광 구멍(21a)의 밖으로 투과하는 것을 리브(4)가 방지하는(저면(7a)만을 투과하여 도광부(8a)만으로부터 발하여지도록 하는) 것에 의해, 문자(3a)에 대응하는 LED 칩(6a)으로부터 발하여진 LED 광이, 도광 구멍(21b)의 저면(7b)을 투과한 LED 광이 도광부(8b)로부터 발하여져 유저의 눈(90)에 도달하여, 문자(3a)에 인접하는 문자(3b)에 대응하는 LED 칩(6b)으로부터 발하여진 LED 광으로 잘못 시인(視認)될 우려는 없게 된다. 또, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도광 구멍(21a)에 입사한 LED 광이 도광 구멍(21a)의 밖으로 투과하는 것을 리브(4)가 방지하는 것에 의해, LED 칩(6a)으로부터 발하여진 LED 광이 문자(3a)의 부분을 투과하여 유저의 눈(90)에 도달하여, LED 칩(6a)으로부터 발하여진 LED 광이 문자(3a)와 겹쳐 표시되어 있는 것과 같이 보여 버릴 우려가 없게 된다.

실시 형태에 관한 LED 커버(1)는, 어느 문자(3)에 대응하는 LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광이, 인접하는 다른 문자(3)에 대응하는 LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광으로 잘못 시인되거나, LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광이 문자(3)와 겹쳐 표시되어 있는 것과 같이 보여 버릴 우려가 없는 구조이기 때문에, LED 칩(6)의 실장 간격을 좁히는 것이 가능하게 되어, 프로그래머블 로직 컨트롤러의 소형화를 실현할 수 있다.

비교를 위해서, 리브를 구비하지 않은 LED 커버에 대해 설명한다. 도 7a, 도 7b는, 리브를 구비하지 않은 LED 커버의 구조를 나타내는 도면이다. 도 7a는, LED 커버의 표측의 구조를 나타내고 있고, 도 7b는, LED 커버의 이측의 구조를 나타내고 있다. 도 8은, 리브를 구비하지 않은 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 전방으로부터 본 상태를 나타내는 도면이다. 도 9는, 리브를 구비하지 않은 LED 커버가 장착된 LED 표시부를 경사진 상부로부터 본 상태를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 7a, 도 7b에서의 ＋X방향을 '전', －X방향을 '후', ＋Y방향을 '우',－Y방향을 '좌',＋Z방향을 '상', －Z방향을 '하'라고 정의한다.

LED 커버(101)는, 프로그래머블 로직 컨트롤러의 유닛 본체(102)의 전면 상부에 장착된다. LED 커버(101)는, 반투명의 수지 재료를 원료로서 성형되어 있고, LED 기판(105)을 덮으며, LED 기판(105)에 실장된 LED 칩(106a, 106b, 106c, …)으로부터 발하여진 LED 광을 투과시킨다. LED 커버(101)는, 전체적으로는, 평평한 6면체의 상자에 가까운 형상이지만, 두 개의 면이 개방면으로 되어 있다. 개방면 중 하나는, 후면이고, 또 하나의 개방면은, 하면이다. 즉, LED 커버(101)는, 전면부(111), 상면부(112), 좌측면부(113) 및 우측면부(114)를 가지며, 후면부 및 하면부에 상당하는 부분을 구비하고 있지 않은 구조이다. 또, LED 커버(101)의 후면은, 한 쌍의 주면(면적이 큰 한 쌍의 면)의 일방이고, 하면은, 주면끼리 사이에 끼워진 면이다.

LED 커버(101)의 전면부(111)의 표면(111a)에는,「RUN」,「0~8」및「A~F」의 17종류의 문자(103(103a, 103b, 103c, …))가 인쇄되어 있다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 리브를 구비하지 않은 LED 커버(101)가 장착된 LED 표시부(223)를 경사진 전방으로부터 본 경우, 문자(103a)에 대응하는 LED 칩(106a)으로부터 발하여진 LED 광은, 인접하는 문자(103b)에 인접하는 부분을 투과하여 유저의 눈(90)에 도달한다. 따라서, 문자(103a)에 대응하는 LED 칩(106a)으로부터 발하여진 LED 광이, 문자(103b)에 대응하는 LED 칩(106b)이 발하는 LED 광으로서 시인되어 버릴 우려가 있다. 또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 리브를 구비하지 않은 LED 커버(101)가 장착된 LED 표시부(223)를 경사진 상부로부터 본 경우, LED 칩(106a)으로부터 발하여진 LED 광이 문자(103a)의 부분을 투과하여 유저의 눈(90)에 도달하여, 문자(103a)와 겹쳐 보이는 것에 의해서 시인성이 저하할 가능성이 있다.

다음으로, LED 커버(1)와 LED 기판(5)과의 위치 맞춤의 방법에 대해 설명한다. 도 2b에 나타낸 바와 같이, LED 커버(1)의 전면부(11)의 이면(11b)에는, 상하로 마주보도록, 상부 기판 지지벽(31) 및 하부 기판 지지벽(32)이 마련되어 있다. 상부 기판 지지벽(31)에는, 하부 기판 지지벽(32)측으로 돌출하는 한 쌍의 LED 기판 위치 결정용 리브(10)가 마련되어 있다. 하부 기판 지지벽(32)에는, 상부 기판 지지벽(31)측으로 돌출하는 한 쌍의 LED 기판 위치 결정용 리브(10)가 마련되어 있다. 또, 상부 기판 지지벽(31)의 중앙부에는, 위치 결정용 볼록부로서의 횡방향 위치 결정용 리브(9)가 마련되어 있다.

도 10은, LED 기판에 LED 커버를 장착한 상태를 나타내는 도면이다. 또, 실제로는, 유닛 본체(120)에 실장 완료한 LED 기판(5)에 대해서 LED 커버(1)를 씌우도록 하여, LED 기판(5)에 LED 커버(1)가 장착되지만, 구조의 이해를 용이하게 하기 위해서, 도 10에서는 유닛 본체(120)의 도시를 생략하여 LED 기판(5)만을 도시하고 있다. LED 기판(5)은, 상부 중앙에 위치 결정용 노치(51)가 마련되어 있으며, 위치 결정용 노치(51)에 횡방향 위치 결정용 리브(9)가 끼워지는 것에 의해, 횡방향의 움직임이 규제되어, 횡방향의 위치 결정이 이루어진다. 또, LED 기판(5)은, 상부 기판 지지벽(31)에 마련된 LED 기판 위치 결정용 리브(10)와, 하부 기판 지지벽(32)에 마련된 LED 기판 위치 결정용 리브(10)와의 사이에 설치되는 것에 의해서 세로 방향의 움직임이 규제된다.

LED 기판(5)은, 위치 결정용 노치(51)를 마련하여, 횡방향 위치 결정 리브(9)에 끼워지도록 하고 있기 때문에, 횡방향의 위치 결정 구조를 마련하는 것에 의해 기판의 폭이 작게 되는 것을 방지하여, 실장 가능 영역이 감소하는 것을 막고 있다. 보다 자세하게 설명하면, 좌측면부(13)나 우측면부(14) 등에 리브를 마련하여, LED 기판(5)의 외주에 대향시켜 횡방향의 위치 결정을 하면, 리브의 높이분(分)만큼 LED 기판(5)의 폭을 작게 하지 않을 수 없게 된다. 이것에 대해, LED 기판(5)에 위치 결정용 노치(51)를 마련함으로써, 좌측면부(13)나 우측면부(14)에 리브를 마련할 필요가 없게 되기 때문에, LED 기판(5)의 폭이 작게 되어 실장 가능 영역이 감소하는 것을 방지할 수 있다.

LED 기판(5)과 LED 커버(1)와의 걸림 부분의 클리어런스(clearance)를 리브(4)의 두께 이하로 하는 것에 의해, 클리어런스의 범위 내에서 LED 기판(5)이 움직여도, LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광이 도광 구멍(21)의 저면(7)에 안내되도록 할 수 있다.

다음으로, 도광 구멍(21)의 저면(7)에 새틴 가공을 실시하는 것의 효과에 대해서, 도 11a 및 도 11b를 이용하여 설명한다. 도 11a는, LED 커버를 투과한 LED 광의 표시 상태를 나타내는 도면이다. 도광 구멍(21)의 저면(7)에 새틴 가공이 실시되어 있는 것에 의해, 도광 구멍(21)의 저면(7)을 투과한 LED 광의 도광부(8)에서의 휘도는, 새틴의 미소(微小)한 요철에 의한 광의 확산에 의해서 도광부(8) 전체에서 균일하게 되기 때문에, 시인성이 향상된다.

비교를 위해서, 도광 구멍(21)의 저면(7)에 새틴 가공이 실시되어 있지 않은 경우에 대해서 생각한다. 도 11b는, 도광 구멍의 저면에 새틴 가공이 실시되어 있지 않은 LED 커버를 투과한 LED 광의 표시 상태를 나타내는 도면이다. 또, 도 11b에서는, 해칭의 간격이 좁을수록 휘도가 높은 것을 나타내고 있다. 도광 구멍(21)의 저면(7)에 새틴 가공이 실시되어 있지 않은 LED 커버(1')의 경우는, LED 커버(1')를 투과할 때에 LED 광이 충분히 확산되지 않기 때문에, LED 광의 광축을 중심이 통과하는 부분의 휘도가 높고, 광축의 중심으로부터 멀어짐에 따라서 휘도가 낮게 된다. 즉, 광축의 중심 근방만 부분적으로 휘도가 높기 때문에, 도광부(8')의 시인성은 낮게 된다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, LED 커버(1)의 전면부(11)의 이면(11b)에 격자 모양의 리브(4)가 마련되어 각 LED 칩(6)에 대응하도록 도광 구멍(21)이 형성되어 있으며, 도광 구멍(21)에 입사한 LED 광이 도광 구멍(21)의 밖으로 투과하는 것은 리브(4)에 의해서 방지되기 때문에, 어느 문자(3)에 대응하는 LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광이, 어느 문자(3)에 인접하는 문자에 대응하는 LED 칩(6)으로부터 발하여진 LED 광인 것으로 시인되거나, LED 광이 문자(3)와 겹쳐 표시되어 있는 것과 같이 보여 버릴 우려는 없다. 이것에 의해, LED 칩(6)의 실장 밀도를 높여 LED 기판(5)의 폭을 작게 하여, LED 표시부(123)의 소형화를 도모할 수 있다. LED 표시부(123)을 소형화하는 것에 의해, 프로그래머블 로직 컨트롤러(2)는, 유닛 본체(120)의 소형화가 가능하게 되어, LED 커버(1)에 리브(4)를 마련하는 것에 의한 증분(增分)을 상회하는 경량화를 실현할 수 있다.

또, 도광 구멍(21)의 저면(7)에는 새틴 가공이 실시되어 있기 때문에, 도광 구멍(21)의 저면(7)을 투과한 LED 광의 도광부(8)에서의 휘도가 균일하게 되어, 시인성이 향상된다. 게다가, 도광 구멍(21)은 저면(7)에 가까워질수록 개구 면적이 작게 되어 있기 때문에, 도광 구멍(21)에 입사한 광은 저면(7)에 집약되게 되어, 도광부(8)로부터 발하여지는 LED 광의 광량은, 리브(4)가 마련되어 있지 않은 경우 보다도 크게 된다. 따라서, 도광부(8)와 도광부(8) 이외의 부분과의 콘트라스트가 크게 되어, 시인성이 향상된다.

도광 구멍(21)에 입사한 LED 광이 도광 구멍(21)의 밖으로 투과하는 것을 방지하는 리브(4)는, LED 커버(1)의 일부이기 때문에, LED 커버(1)는 금형으로부터 빼낸 후에서의 조립 작업은 불필요하다. 이것으로부터, LED 커버(1)의 제조시의 공정수의 증가를 억제하여, 제조 코스트의 상승을 억제할 수 있다.

또, 상기의 실시 형태에서는, 리브(4)는, 도광 구멍(21)에 입사한 LED 광이 도광 구멍(21)의 밖으로 투과하는 것을 방해하는데 충분한 두께를 가진다고 했지만, 리브(4)의 측면에 불투명 재료를 이용하여 LED 광을 차단하도록 해도 좋다. 이 경우에는, LED 커버(1)를 2색 성형함으로써 리브(4)의 측면만이 불투명한 LED 커버(1)를 하나의 부품으로 형성할 수 있다.

또, 상기의 실시 형태에서는, 도광부(8)(도광 구멍(21)의 저면(7))이 직사각형 모양이라고 했지만, 도광부(8)의 형상은 특정의 형상으로 한정되지는 않는다. 즉, 도광 구멍(21)의 저면(7)을 LED 칩(6)의 외형과는 다른 형상으로 함으로써, LED 칩(6)의 외형과는 다른 형상의 도광부(8)를 마련하는 것이 가능해진다. 또, 모든 도광부(8)가 동일한 형상일 필요는 없고, 다른 형상의 도광부(8)가 혼재하고 있어도 좋다.

또, 상기의 실시 형태에서는, 발광 소자로서 LED(LED 칩(6))을 이용한 경우를 예로 했지만, 발광 소자가 LED로 한정되지는 않고, 다른 발광 소자를 적용하는 것이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

[산업상의 이용 가능성]

이상과 같이, 본 발명에 관한 표시 장치는, 발광 소자의 실장 밀도를 높여 발광 소자 기판의 폭을 작게 하는 것이 가능하게 되는 점에서 유용하며, 특히, 폭방향의 치수의 제약이 큰 프로그래머블 로직 컨트롤러에 LED 표시부로서 적용하는데 적합하다.

1 : LED 커버 2 : 프로그래머블 로직 컨트롤러
3, 3a, 3b : 문자 4 : 리브
5 : LED 기판 6, 6a, 6b : LED 칩
7, 7a, 7b　저면 8, 8a, 8b : 도광부
9 : 횡방향 위치 결정용 리브 10 : LED 기판 위치 결정용 리브
11 : 전면부 11a : 표면
11b : 이면 12 : 상면부
13 : 좌측면부 14 : 우측면부
21, 21a, 21b : 도광 구멍 22 : 홈
31 : 상부 기판 지지벽 32 : 하부 기판 지지벽
90 : 유저의 눈 51 : 위치 결정용 노치
120 : 유닛 본체 121 : 케이스
122 : 면판 123 : LED 표시부

Claims

매트릭스 모양으로 배열된 복수의 발광 소자가 실장된 발광 소자 기판과,
상기 발광 소자 기판의 상기 복수의 발광 소자가 실장된 면(面)을 덮는 커버를 가지며, 동작 상황을 표시하는 표시부로서 전자 기기에 적용되는 표시 장치로서,
상기 커버는,
이면(裏面)이 상기 복수의 발광 소자와 대향하도록 배치되는 투광판으로서, 상기 복수의 발광 소자에게 대응하는 각 위치에 오목 형상의 복수의 도광 구멍을 형성하도록 격자 모양으로 볼록하게 마련된 광 투과 방지벽을 이면에 구비하는 투광판과,
상기 투광판의 표면의 상기 복수의 도광 구멍의 저면에 대응하는 각 위치에 인접하게 문자가 인쇄된 인쇄층을 가지며,
상기 복수의 도광 구멍의 각각은, 저면측으로 갈수록 개구 면적이 작게 되는 테이퍼 구멍이고, 저면에는 새틴(satin) 가공이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 발광 소자 기판에 형성된 노치와, 상기 투광판의 이면에 마련된 위치 결정용 볼록부와의 감합(嵌合, 끼워 맞춤)에 의해서, 상기 커버의 폭방향의 위치 결정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 광 투과 방지벽의 상기 도광 구멍의 측벽을 형성하는 부분의 반사율은, 상기 투광판의 반사율 보다도 높은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 도광 구멍의 저면은, 상기 복수의 발광 소자의 각각의 외형과 다른 형상인 것을 특징으로 하는 표시 장치.