JP2006012906A - Display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置、特に複数の発光素子を所定ピッチで並設して大画面を構成する表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device that forms a large screen by arranging a plurality of light emitting elements at a predetermined pitch.
LED(Light Emitting Diode)等の発光素子を所定ピッチでマトリクス状に配列して大画面を構成するこの種の表示装置は、イベント会場やスポーツ施設、ビル壁面等のような屋外環境での使用が多いが、セグメント化された表示ユニットの採用により移設が容易化され、また、タウンメディア等としてビル内にも設置されることから、その画質や解像度についての高度な要求が課されている。 This type of display device that configures a large screen by arranging light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) in a matrix at a predetermined pitch can be used in outdoor environments such as event venues, sports facilities, and building wall surfaces. In many cases, the use of segmented display units facilitates relocation, and because it is also installed in buildings as town media, etc., there are high demands on image quality and resolution.
従来のこの種の表示装置としては、例えば外部光の反射によるコントラストの低下を防止するように、LEDのダイオードチップがボンディングされるカップ部に反射防止膜を施したものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional display device of this type, for example, there is one in which an antireflection film is provided on a cup portion to which an LED diode chip is bonded so as to prevent a decrease in contrast due to reflection of external light (for example, Patent Documents). 1).
また、高画質・高解像度への要求に応えるべく、RGBの各発光素子を一体に埋め込んだ表面実装型(Surface Mount Device)のLEDを採用したものがある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in order to meet the demand for high image quality and high resolution, there is one that employs a surface mount type LED in which RGB light emitting elements are integrally embedded (see, for example, Patent Document 2).
従来の表示装置にあっては、表面実装型の場合は特に、表示素子実装面である装置前面側を透明な樹脂板(例えばポリカーボネイト)からなる防水カバーで覆うのが一般的であり、視野角を考慮して、各LED又は各LED配列ラインを黒い樹脂等の庇状部材で区画するように構成されている。
従来の表示装置にあっては、前面の防水カバーを構成する透明な樹脂板の表面のみならず、この樹脂板の裏面とLED側の空気層との界面、さらには、空気層とLED表面との界面等で、それぞれ光の反射が起こる。そのため、明るい環境での表示装置の使用時に表示画面上に黒色が浮いてしまうという問題があった。 In the conventional display device, not only the surface of the transparent resin plate constituting the front waterproof cover, but also the interface between the back surface of the resin plate and the air layer on the LED side, and further, the air layer and the LED surface Reflection of light occurs at the interface of each. For this reason, there has been a problem that black color floats on the display screen when the display device is used in a bright environment.
また、LEDとその近傍の庇状部材および防水カバーとの間に、空気の層が形成され、この空気層が断熱効果を持つことで、発光駆動されたLEDの温度が非常に高くなっていた。そのため、LEDチップ部に劣化や表面剥離等の損傷が出易い、また、温度上昇による輝度低下の大きい赤色LED特性による色再現性の低下という問題もあった。 In addition, an air layer is formed between the LED and the nearby saddle-shaped member and the waterproof cover, and this air layer has a heat insulating effect, so that the temperature of the LED driven to emit light is very high. . For this reason, there is a problem that the LED chip portion is easily damaged such as deterioration and surface peeling, and the color reproducibility is lowered due to the red LED characteristic in which the luminance is greatly lowered due to the temperature rise.
本発明は、従来技術のかかる問題を解決すべくなされたもので、光の反射による黒浮きを抑えるとともに、発光素子の過熱による劣化や損傷を防止することや色再現性の向上を目的とする。 The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and aims to suppress black floating due to light reflection, to prevent deterioration and damage due to overheating of the light emitting element, and to improve color reproducibility. .
本発明の表示装置は、基板上に複数の発光素子が並設され、前記発光素子を覆うように前記基板の前面側に透光性の防水板が配置され、前記発光素子と前記防水板との間が、空気よりも前記発光素子の表面部および前記防水板に近い密度でかつ前記発光素子および前記防水板よりも軟質の透光材で形成されたことを特徴とするものである。 In the display device of the present invention, a plurality of light emitting elements are arranged side by side on a substrate, a translucent waterproofing plate is disposed on the front side of the substrate so as to cover the light emitting elements, and the light emitting element, the waterproofing plate, The space is formed of a light-transmitting material that is closer to the surface of the light emitting element and the waterproof plate than air and is softer than the light emitting element and the waterproof plate.
この構成により、前記発光素子と前記防水板との間に空気層がなくなり、防水板裏面での光の反射や、発光素子表面で光の反射が抑えられることになる。また、断熱層となる空気層がないことに加え、透光材への熱伝導が可能となるから、発光素子の過熱が防止される。なお、ここにいう軟質とは、硬度が低いの意であり、流動性材料からなる場合(特定の粘度やちょう度を有する場合)を含むものである。 With this configuration, there is no air layer between the light emitting element and the waterproof board, and light reflection on the back surface of the waterproof board and light reflection on the light emitting element surface are suppressed. In addition to the absence of an air layer serving as a heat insulating layer, heat conduction to the translucent material is possible, so that overheating of the light emitting element is prevented. Here, the term “soft” means that the hardness is low, and includes cases where the material is made of a fluid material (when it has a specific viscosity or consistency).
前記透光材が前記発光素子および前記防水板の双方に近い密度を有する透明の樹脂からなるのが好ましい。この場合、透光材は発光素子および防水板の双方に近い屈折率を持つことになり、これらの界面における光の反射が抑制される。 It is preferable that the translucent material is made of a transparent resin having a density close to both the light emitting element and the waterproof board. In this case, the translucent material has a refractive index close to that of both the light emitting element and the waterproof board, and reflection of light at these interfaces is suppressed.
また、前記透光材がシリコーン樹脂であると、物性が安定した取り扱いの容易な透光材となり、前記透光材がゲル状であると、前記発光素子と前記防水板との間を透光材で満たす作業が容易となり、かつ温度変化による剥離の防止になる。 In addition, when the translucent material is a silicone resin, the translucent material has stable physical properties and is easy to handle. When the translucent material is in a gel form, the translucent material transmits light between the light emitting element and the waterproof plate. The work of filling with the material becomes easy, and peeling due to temperature change is prevented.
本発明の表示装置は、さらに、前記防水板の前面に反射防止膜となるコーティング層が設けられ、該コーティング層の表面で反射した光と、該コーティング層と前記防水板の間で反射した光とが打ち消し合うように前記コーティング層が調製されているのが好ましい。 In the display device of the present invention, a coating layer serving as an antireflection film is further provided on the front surface of the waterproof board, and light reflected by the surface of the coating layer and light reflected between the coating layer and the waterproof board are provided. The coating layer is preferably prepared so as to cancel each other.
この場合、防水板の表面における光の反射が有効に抑制される。 In this case, reflection of light on the surface of the waterproof board is effectively suppressed.
前記防水板と前記基板の間に、それぞれ複数の前記発光素子を取り囲む不透光の側壁部材を配して、前記透光材を収納する複数の室を形成した構成とするのがより好ましい。 More preferably, a plurality of chambers for accommodating the light-transmitting material are formed by arranging non-transparent side wall members surrounding the light-emitting elements between the waterproof plate and the substrate, respectively.
この場合、側壁部材は前記発光素子を複数個取り囲む程度であるから防水板の支持にも利用でき、側壁部材の遮光効果により黒の浮きを抑え、複数の室(複数の発光素子と防水板の間)に透光材を均一に充填又は配置する作業も容易にできる。 In this case, since the side wall member surrounds a plurality of the light emitting elements, it can also be used for supporting the waterproof plate, and the black light is suppressed by the light shielding effect of the side wall member, and a plurality of chambers (between the plurality of light emitting elements and the waterproof plate) are provided. Further, the work of uniformly filling or arranging the translucent material can be facilitated.
本発明によれば、防水板裏面での光の反射や、発光素子表面での光の反射を抑えることができ、明るい環境下で黒が浮くというような画質の低下を防止することができる。また、透光材により断熱層となる空気層をなくすのに加え、透光材の熱伝導を利用することで、発光素子の過熱を確実に防止することができる。 According to the present invention, reflection of light on the back surface of the waterproof board and reflection of light on the surface of the light emitting element can be suppressed, and deterioration of image quality such as black floating in a bright environment can be prevented. In addition to eliminating the air layer serving as a heat insulating layer with the light transmissive material, overheating of the light emitting element can be reliably prevented by utilizing the heat conduction of the light transmissive material.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の一の実施の形態に係る表示装置の概略構成を示す部分的な側断面図、図2はその部分正面図、図3は図2のIII-III矢視方向断面図、図4は図2のIV-IV矢視方向断面図である。 1 is a partial side sectional view showing a schematic configuration of a display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial front view thereof, and FIG. 3 is a sectional view in the direction of arrows III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view in the direction of arrows IV-IV in FIG.
図1において、11は基板、12は基板11上に並設された複数の発光素子である。基板11は、その前面側に発光素子12を、その裏面側に発光素子12の発光制御用の半導体チップ(図示していない)をそれぞれ搭載したものである。また、発光素子12は基板11上に所定ピッチを隔ててマトリクス状に配置され、画面全体における各絵素を構成している。前記所定ピッチは、例えば10mm以下である。
In FIG. 1,
発光素子12は、例えばR(Red)、G(Green)、B(Blue)の3原色に対応する3つのLEDチップを単体部品形状に一体化した複合発光素子である。
The
これら基板11および発光素子12は、図2から図4に示すようにユニットケース10に着脱可能に支持され、所定サイズのディスプレイユニット(全体構成を図示していない)の一部を構成している。そして、このディスプレイユニットを複数のセグメントとして組み合わせ、所望サイズの大型のカラー表示画面を構築できるようになっている。
The
一方、基板11の前面側には、複数の発光素子12を覆うように透光性(光透過性)を有する防水板15が配置されており、発光素子12と防水板15との間には、空気よりも発光素子12の表面部および防水板15の素材に近い物性を有する透光材20が設けられている。この透光材20は、発光素子12および防水板15よりも軟質、すなわち、硬度の低い素材からなり、発光素子12の表面部12aと防水板15の裏面(内面)部とに密着するように形成されている。なお、発光素子12の表面部12aには、通常、図示しない透明カバーが一体的に装着されている。
On the other hand, on the front side of the
透光材20は、発光素子12の表面部12aおよび防水板15の素材の双方に近い密度を有する不透光の樹脂、例えば無色透明のゲル状シリコーン樹脂からなる。もちろん、ゲル状に限らず、発光素子12の表面部12aおよび防水板15の裏面部との密着性のよい柔軟で透明な材料であれば、それを採用できるし、そのような密着性を確保しかつ取り扱いの容易な所定の粘度又はちょう度を有するゲル状の透明材を前記所定の硬度まである程度硬化させたものであってもよい。
The
また、防水板15の前面は、反射防止膜となるコーティング層15aが設けられており、このコーティング層15aの表面で反射した光と、このコーティング層15aと防水板15の前面(コーティング層裏面)との間で反射した光とが、相互に打ち消し合う位相関係(逆の位相)になるように、コーティング層15aが調製されている。このコーティング層15aは、所定周波数範囲の光(赤、青、緑など)に対する反射を抑えるよう、互いに特性の異なる複数の反射防止膜層を積層して形成されている。
Further, the front surface of the
さらに、基板11上には、発光素子12および防水板15の間で、発光素子12を取り囲む側壁部材17が設けられている。この側壁部材17は、画面表示時の第1の走査方向となる所定方向(図2中のX方向)に平行に延在する複数対の庇部17a、17b、17cと、これら庇部17a〜17cを相互に連結する連結部17d、17e、17fとからなる。
Further, a
また、側壁部材17は不透光の樹脂、例えば黒色の耐候性樹脂からなり、その庇部17a〜17cは発光素子12より基板11上の高さが高くなっている。すなわち、これら庇部17a〜17cが発光素子12を挟んで上下(画面がほぼ鉛直になる設置状態を想定した場合)両側に位置することで、遮光効果により黒の浮きを抑え、明るい環境下での鮮明な画像の鑑賞を可能にしている。
Further, the
このように構成された本実施の形態の表示装置においては、透光材20が発光素子12の表面部12aおよび防水板15の裏面部に密着し、かつ、空気よりもこれらに近い密度(発光素子12の表面部12aおよび防水板15の裏面部に近い屈折率)を有していることから、防水板15の裏側界面での光の反射や、発光素子12の表面部での光の反射を有効に抑えることができる。したがって、明るい環境下で黒が浮くというような画質の低下が防止できる。
In the display device of this embodiment configured as described above, the
また、透光材20の存在により、発光素子12の表面部および防水板15の裏面部の間が、更に、発光素子12を取り囲む基板11と防水板15の間の残りの空間が、断熱層となる空気層ではなく、透光材20で形成されているから、この透光材20への熱伝導により、発光素子12の過熱が確実に防止できる。
Further, due to the presence of the light-transmitting
さらに、本実施の形態では、透光材20がシリコーン樹脂であるから、物性が安定した取り扱いの容易なものとなり、しかも、透光材20が少なくとも充填・形成時には流動性のあるゲル状であることから、発光素子12と防水板15との間を透光材20で満たす作業が容易となる。
Further, in the present embodiment, since the light-transmitting
本実施形態では、側壁部材17の連結部17d〜17fを発光素子12の表面部12aより高くしておき、発光素子12を複数個ずつ側壁部材17で取り囲むようにして、基板11と防水板15の間に比較的小容積の空間25(室)を複数形成しているので、例えば発光素子12が整列する一列分ずつ複数の空間25内にゲル状の透光材を同時に注入又は塗布し、発光素子12と防水板15の間に透光材20を充填・形成していくことができる。
In the present embodiment, the connecting
この場合、各充填空間25を形成する防水板15の一部に、透光材20のゲル充填用の孔15b、15c(あるいは更に排気用の孔15b、15cの一部)を設けておく必要があるが、この孔15b、15cは、充填後の透光材20によって(充填時よりある程度硬度が増した弾力のある透光材20となってもよい)封じられるようにすれば、防水板15の表面での光反射を確実に抑えることができ、所要の防水性能も確保できる。
In this case, it is necessary to provide the
このように、防水板15と基板11の間に、発光素子12を複数個取り囲んで透光材20の収納空間を形成する側壁部材17を構成したので、空間25内に透光材20を入れる作業が通常のディスペンサー等でも容易にでき、しかも、側壁部材17の一部である庇部17a〜17cを利用して、あるいは更に連結部17d〜17fをも利用して、視野角を好ましい範囲に設定することができる。この結果、好ましい表示画像の得られる表示装置を提供することができる。
As described above, since the
11 基板
12 発光素子
15 防水板
15a コーティング層
17 側壁部材
17a、17b、17c 庇部
17d、17e、17f 連結部
20 透光材
25 空間(室)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記発光素子を覆うように前記基板の前面側に透光性の防水板が配置され、
前記発光素子と前記防水板との間が、空気よりも前記発光素子の表面部および前記防水板に近い密度でかつ前記発光素子および前記防水板よりも軟質の透光材で形成されたことを特徴とする表示装置。 A plurality of light emitting elements are juxtaposed on the substrate,
A translucent waterproof plate is disposed on the front side of the substrate so as to cover the light emitting element,
The space between the light emitting element and the waterproof plate is formed of a light-transmitting material that is closer to the surface of the light emitting element and the waterproof plate than air and is softer than the light emitting element and the waterproof plate. Characteristic display device.
Priority Applications (1)
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JP2004183879A JP2006012906A (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Display |
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Cited By (2)
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JP2018088491A (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Its合同会社 | LED display device |
KR101930309B1 (en) * | 2011-09-16 | 2018-12-18 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device package |
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2004
- 2004-06-22 JP JP2004183879A patent/JP2006012906A/en active Pending
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