JP2007233160A - 大型表示装置及びこれに用いる表示デバイス、表示モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】大型表示装置を構成する平面状表示デバイス自体に雨水あるいは紫外線に対する保護対策を実施し、表示デバイスを含む表示モジュールを屋外で使用できる構成にするとともに、フレームの構造を簡素化し、軽量・薄型・低コスト化を実現する。
【解決手段】複数の平面状表示デバイスを配列して構成される大型表示装置において、平面状表示デバイスとして、内部に表示領域１１を有し、表示領域１１の周辺部を封止された表示デバイス本体１３と、この表示デバイス本体１３の前面に接着材１４により固着された防護ガラス２０とで構成された表示デバイス１０を用いた。
【選択図】図４

Description

この発明は、平面状表示デバイスを配列して構成する大型表示装置において、特に屋外で使用する大型表示装置に関するものである。

この種の大型表示装置は、当初、表示デバイスとして単色のCRT（陰極線管）を配列する方式が実用化された。その後、CRTや放電管の原理を応用し、表示デバイス内に複数の画素を含む表示デバイスが開発され、解像度が飛躍的に改善された。その後、例えば特許文献１や２に示すようにLCD（液晶）を配列する方式が実用化され、PDP（プラズマディスプレイ）やVFD（蛍光表示管）を配列する方式が試作されるなど、あらゆる表示デバイスが大型表示装置用途として使用することができるようになった。最近は、LED（発光ダイオード）を配列する方式が主流になり、大型表示装置は、屋内用高解像度用途、屋外用超高輝度用途、軽量・薄型のビル壁面用途などの多様な用途に対応できるようになった。

特開平2002-72928号公報 特開平2004-341468号公報

この種の従来の大型表示装置は、複数の平面状表示デバイスを配列して屋外用として使用する場合、表示デバイスを含む表示モジュールなど、装置全体を支持するフレーム内部の電子機器に対する十分な防水対策が施され、任意の環境に設置できるように構成されるが、複数の表示モジュール全体を雨水から保護するためのフロントガラスが装置前面に配置される場合もあり、フレーム自身が十分な強度と信頼性を持つ必要があった。このため装置全体のコストが高くなり、フロントガラスのサイズに対応して重量も重くなるなどの課題があった。

この発明は前記の点に鑑み、大型表示装置を構成する平面状表示デバイス自体に雨水あるいは紫外線に対する保護対策を実施し、表示デバイスを含む表示モジュールを屋外で使用できる構成にするとともに、フレームの構造を簡素化し、軽量・薄型・低コスト化を実現することを目的とするものである。

この発明は、複数の平面状表示デバイスを配列して構成される大型表示装置において、
前記平面状表示デバイスとして、内部に表示領域を有し、前記表示領域の周辺部を封止された表示デバイス本体と、この表示デバイス本体の前面に接着材により固着された防護ガラスとで構成された表示デバイスを用いたものである。

この発明によれば、複数の平面状表示デバイスを配列した大型表示装置において、各表示デバイスに防護ガラスを接着し、この接着に付随して防水手段あるいは紫外線を遮断する手段を設け、表示デバイスを含む表示モジュール自体に屋外用としての信頼性を確保することにより、装置全体を支持するフレームの軽量・薄型・低コスト化を実現できる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１乃至図８に基づいて説明する。
図１は、大型表示装置の代表的構成を示すブロック図である。大型表示装置１００は、各表示デバイス１０に制御用回路基板３０を装着した表示モジュール４０をマトリクス状に配列して構成される。表示される信号は、ビデオシステム５０あるいはコンピューターシステム６０から提供され、表示コントローラー７０で合成される。さらにバッファメモリ８０を介して各表示モジュール４０に伝送される。表示モジュール４０は、必要に応じて電源を含む。表示デバイス１０間の継ぎ目がタイル状に目立ちにくいように各表示モジュール４０は近接して配置される。各表示モジュール４０には表示モジュールのサイズに対応して分割された画像の一部が表示され、画面全体で一つの画像が表示される。

図２はこの発明の実施の形態１による大型表示装置１００を示す概略断面図である。装置全体を支持するフレーム１０１内には、支柱１０２が規則的に配置されており、これらの支柱１０２に、後述するように防護ガラスを貼り付けられた表示デバイスを含む表示モジュール４０が取り付けられると共に、これらの表示モジュール４０のための電気機器１０４が収納されている。

図３は、平面状の表示デバイス１０を使用する大型表示装置における表示デバイスの支持状態を示す図である。支柱１０２に設けられたホルダー１０３に、後述するように防護ガラスを貼り付けられた表示デバイス１０を含む表示モジュール４０が取り付けられる。各表示モジュール４０は、傾斜して配置され、モジュール下部の表示デバイス１０に、隣接するモジュールの表示デバイス１０上部を重ねて電極を覆い、継ぎ目の目立ちを軽減している。
表示モジュール４０は、表示デバイス１０と回路基板３０を格納したケース４１などの構造部品から構成される。回路基板３０には、表示デバイス１０の駆動および制御のための回路が実装されている。

図４は、実施の形態１に使用する表示デバイス１０の構成を示す概略平面図、図５は、図４におけるＡ−Ａ線断面図、図６は、図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。
表示デバイス１０は、内部に液晶などの表示領域１１を持ち、周辺部は所定の封止幅１２で表示領域１１を取り巻くように封止材でシールされた表示デバイス本体１３と、表示デバイス本体１３の前面に、接着材１４により貼り付けられた防護ガラス２０とで構成されている。表示デバイス１０の電極は、図３に示したようにフレキシブル線４２を通じて引出され、コネクタ４３を通じて回路基板３０に接続される。

図７は表示デバイス１０の一例として液晶表示装置の構造を示すもので、液晶表示層１３ａを２枚のガラスパネル１３ｂ、１３ｃで挟み、両ガラスパネルを封止材１３ｄで接合して、表示デバイス本体１３が構成されている。表示デバイス本体１３の表示側ガラスパネル１３ｂの前面に防護ガラス２０が接着材１４により貼り付けられている。接着材１４には、紫外線硬化型で透明性のある接着材が用いられ、表示側ガラス１３ｂの全表面に塗布されている。

また、２枚のガラスパネル１３ｂ、１３ｃには互いに直交する配線１３ｅ，１３ｆが配置され、両配線１３ｅ，１３ｆの電極を表示デバイス本体１３の下端側の一辺から取り出せるように構成されている。図８は表示デバイス本体１３の表示面側から見た配線１３ｅ，１３ｆの配置を模式的に示すもので、両配線１３ｅ，１３ｆの電極を下端側の一辺から取り出せるように、裏面側ガラスパネル１３ｂの配線１０ｅはスルーホール１３ｇ，１３ｈ間の配線１３ｉにより下端側の一辺に引き出されている。
なお、表示デバイス１０は液晶表示装置に限らず、電子ペーパーなど他の類似のデバイスであっても良い。

液晶パネルなど各種の平面状表示デバイスは、一般に屋外では使用できない。屋外でまず問題となるのは、雨水対策であり、さらに衝撃による表示デバイス破壊時の破片の飛散防止など、安全対策も必要となる。防護ガラス２０は、耐候性が高く、これを表示デバイス本体１３の前面に、接着材１４で貼り付けることにより、表示デバイス１０は屋外での長時間の使用でも特に雨水に対して安定して使用できるようになる。さらに表示デバイス１０の前面に衝撃が加わった場合でも接着材１３により防護ガラス２０の飛散が抑制され、安全性が高くなる。

以上のように、この発明の実施の形態１によれば、複数の平面状表示デバイスを配列して構成される大型表示装置において、平面状表示デバイスとして、内部に表示領域１１に接着材により固着された防護ガラス２０とで構成された表示デバイス１０を用いたものであるので、従来のように複数の表示モジュール全体を雨水から保護するためのフロントガラスは不要となり、装置全体を支持するフレームの構造が簡素化される。また、内部の部品類が外気にさらされ、冷却が効率化されることから、冷却ファンや、通風のためのスペース、ファンの制御に必要な電気機器も削減される。この結果、表示装置の軽量・薄型・低コスト化が可能となる。
なお、フロントガラスの廃止による表示装置の軽量化の効果は、表示装置全体のサイズに応じてフロントガラスの重量比が変化するため一定しないが、この発明によれば防護ガラスを含めても全体で２０〜３０％の重量削減が可能である。

実施の形態２．
図９は実施の形態２を示す表示デバイスの概略断面図で、表示デバイス本体として反射型表示デバイス本体１３Ａを使用し、その前面に接着材１４により防護ガラス２０を貼り付けたものである。
反射型表示デバイス本体１３Ａは、図９に示すように、外光（昼は太陽光、夜は照明の光など）を反射して表示するため、発熱はほとんど見られず、冷却手段不要の低消費電力で、薄型のディスプレイを実現できる。特に、表示デバイスとして、コレステリック液晶を使用すると、電源を切っても表示が維持されるなどの優れた特徴があるため、低消費電力の表示装置が実現できる。

一方、コレステリック液晶は、表示面を手で押すなど、機械的なストレスが印加されると、表示が変わる場合がある。ここで反射型表示デバイス本体１３Ａの前面に接着材１４で防護ガラス２０を貼り付けると、耐候性および安全性の改善に加え、ガラスの弾性と適度な硬さが機械的なストレスを分散させる効果あり、表示面を手で押しても表示は安定に維持される。この結果、表示装置の軽量・薄型・低コスト化に加えて安定した表示の低消費電力ディスプレイが実現できる。

実施の形態３．
ガラスは、紫外線を含めて光の透過率が高く、液晶パネルのような表示デバイスは、紫外線を遮断するための対策が必要となる。表示デバイスは、正面（表示部）が外光に曝される。裏面側は、フレーム内に向いており、ケースなどの構造部品が取り付けられることから、紫外線の影響は少なく、紫外線対策は前面側に施される。

図１０は実施の形態３を示す表示デバイスの概略断面図で、表示デバイス本体１３と防護ガラス２０の間に接着材１４と紫外線遮断フィルム１５が配置されている。紫外線遮断フィルム１５自身の耐候性は、一般に必ずしも高くないが、紫外線遮断フィルム１５の前面に接着材１４を使用して防護ガラス２０を貼ることにより、紫外線遮断フィルム１５が防護ガラス２０によって保護される。したがって、紫外線遮断フィルム１５による紫外線遮断機能と防護ガラス２０による耐候性により、屋外で使用可能な表示デバイス１０を実現できる。

実施の形態４．
実施の形態３のような紫外線を遮断する手段として、図１０に示すように紫外線遮断フィルム１５を使用する場合、防護ガラス２０の張り合わせに必要な接着材１４と紫外線遮断フィルム１５との接着性が問題となる。両者の相性が悪いと、接着材とフィルムの表面で接着材が剥離する。

図１１は実施の形態４を示す表示デバイスの概略断面図で、防護ガラス２０と表示デバイス本体１３の間に、ＵＶ吸収剤が混入された接着材１４Ａを使用したものである。接着材１４Ａが紫外線を遮断する結果、防護ガラス２０による耐候性を確保しつつ、紫外線遮断機能を持つ、耐候性の高い表示デバイス１０を実現できる。

実施の形態５．
一般に表示デバイスの表面は、外光の反射を抑制するために、外光の反射防止対策が必要である。ガラス表面では、約４％の外光が反射され、ガラス両面で８％の反射が起こる(ガラスの物性値)。このようなガラスを、表示デバイス表面に張り合わせると、表示デバイス自身が持つ反射防止性能が無効化され、ガラス表面の反射が、特に鏡面反射の成分が、画質に著しい妨害観を与え、表示装置として表示品質が低下する。反射防止対策としては、無反射コーティングがあるが、コーティング処理が施されたガラスは高価である。

図１２は実施の形態５を示す表示デバイスの概略断面図で、防護ガラス２０としてノングレアガラス２０Ａを用いたものである。ノングレアガラス２０Ａは、反射を根本的に防止することはできないが、ガラス表面に微細な凹凸が施され、ガラス表面における反射光が拡散される。この結果、特に画質に著しい妨害観を与える鏡面反射成分の影響を軽減できる。しかもノングレアガラス２０Ａは安価であり、通常のガラスと同様に耐候性が高く、容易に表示デバイス本体１３の前面に貼ることが可能で、低コストで高画質の表示デバイス１０を実現できる。

実施の形態６．
表示デバイス１０の表示面は、防護ガラス２０を貼ることで表示面の防水対策や紫外線対策が可能となるが、表示デバイス１０の周辺は、端部から紫外線が入り、表示デバイスを局部的に劣化させる場合がある。表示デバイス１０の周辺部は、図４に示すように、デバイスの封止のための領域（封止幅１２）が確保されており、この領域に紫外線が入っても問題ない。一方、複数の表示デバイス１０を配列する大型表示装置の場合、配列時の目地の幅を縮小する必要があり、端部からの紫外線の侵入を無視できなくなる。

図１３は実施の形態６を示す表示デバイスの概略断面図で、表示デバイス周辺の端部に紫外線を遮断するＵＶ遮断手段１６を設けたものである。この場合のＵＶ遮断手段１６としては、ガラスの貼り付けに使用する紫外線を吸収する接着材でも良いし、薄いプラスチックカバーを設けても良い。
かかる接着材あるいはプラスチックカバーとして、防水性の高い材質を選択すれば、更に信頼性の改善にも効果がある。

実施の形態７．
表示デバイス本体として反射型表示デバイス本体１３Ａを使用する場合、表示デバイス周辺の端部から入射する光が、図４に示す表示デバイスの封止幅１２を超えて表示領域に侵入すると、表示デバイスの周辺部が異常に明るくなる場合がある。

この対策として、実施の形態７では、図１４に示すように、表示デバイス１０周辺の端部に黒色化手段１７を設けて可視光を遮断する。黒色化手段１７としては、黒色塗料でも良いし、黒色の薄いプラスチックカバーを設けても良い。表示デバイスの端部を黒色化すると、端部から入射する可視光が遮断され、端部の異常な明るさが解消されて均一な表示状態が得られる。さらに端部の黒色化は、紫外線の遮断対策としても有効であり、画質の改善とともに、表示デバイス１０の信頼性の改善にも効果がある。

実施の形態８．
図３に示したように、表示モジュール４０の主な構成要素は、表示デバイス１０と回路基板３０であり、一般に平面状表示デバイス１０の電極は、表示デバイス１０の下部に設けられた開口部を介してフレキシブル線４２などのシート状電極により引出される。
図１５は実施の形態８を示す表示モジュール４０の概略平面図で、フレキシブル線４２を防水フィルム４４でカバーすると共に、表示デバイス１０の端子部を防水用接着材４５で覆うことにより、フレキシブル線４２との接続の信頼性を高めている。
このような構成により、通常の工程で製造された平面状表示デバイス１０を屋外用として使用できるようになり、単純な構成により屋外用で使用可能な表示モジュール４０を実現できる。
なお、表示モジュールの下部を隣接する表示モジュールの上部が覆うように配列することで、フレキシブル線４２が目立ちにくくなり、フレキシブル線４２やそれをカバーする防水フィルム４４は前面から目立たず、画質への悪影響は軽減される。

この発明の実施の形態１を示す大型表示装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による大型表示装置を示す概略断面図である。 この発明の実施の形態１に係る大型表示装置における表示デバイスの支持状態を示す側面図である。 この発明の実施の形態１の表示デバイスを示す概略平面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 この発明の実施の形態１に用いる表示デバイスの一例を示す部分断面図である。 図７に示す表示デバイスの表示面側から見た配線の配置を示す模式図である。 この発明の実施の形態２を示す表示デバイスの概略断面図である。 この発明の実施の形態３を示す表示デバイスの概略断面図である。 この発明の実施の形態４を示す表示デバイスの概略断面図である。 この発明の実施の形態５を示す表示デバイスの概略断面図である。 この発明の実施の形態６を示す表示デバイスの概略断面図である。 この発明の実施の形態７を示す表示デバイスの概略断面図である。 この発明の実施の形態８を示す表示モジュールの概略平面図である。

符号の説明

１００ 大型表示装置
１０１ フレーム
１０２ 支柱
１０３ ホルダー
１０４ 電気機器
１０ 表示デバイス
１１ 表示領域
１２ 封止幅
１３ 表示デバイス本体
１３Ａ 反射型表示デバイス本体
１４ 接着材
１４Ａ ＵＶ吸収剤を含む接着材
１５ 紫外線遮断フィルム
１６ ＵＶ遮断手段
１７ 黒色化手段
２０ 防護ガラス
２０Ａ ノングレアガラス
３０ 回路基板
４０ 表示モジュール
４１ ケース
４２ フレキシブル線
４３ コネクタ
４４ 防水フィルム
４５ 防水接着材

Claims (11)

1. 複数の平面状表示デバイスを配列して構成される大型表示装置において、
   前記平面状表示デバイスとして、内部に表示領域を有し、前記表示領域の周辺部を封止された表示デバイス本体と、この表示デバイス本体の前面に接着材により固着された防護ガラスとで構成された表示デバイスを用いた
   ことを特徴とする大型表示装置。
2. 前記表示デバイス本体の表示領域は、コレステリック液晶により構成されていることを特徴とする請求項１記載の大型表示装置。
3. 前記表示デバイスの防護ガラスと前記表示デバイス本体間に紫外線を遮断する手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の大型表示装置。
4. 前記紫外線を遮断する手段として、紫外線遮断フィルムを用いたことを特徴とする請求項３記載の大型表示装置。
5. 前記接着材として紫外線を遮断する接着材を用いたことを特徴とする請求項１または２記載の大型表示装置。
6. 前記防護ガラスとして、ノングレアガラスを用いたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の大型表示装置。
7. 前記表示デバイス周辺の端部に紫外線を遮断する手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至６記載の大型表示装置。
8. 前記表示デバイス周辺の端部に可視光を遮断する黒色化手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至７記載の大型表示装置。
9. 内部に表示領域を持ち、前記表示領域の周辺部を封止された表示デバイス本体と、この表示デバイス本体の前面に接着材により固着された防護ガラスとを備えた大型表示装置用表示デバイス。
10. 内部に表示領域を持ち、前記表示領域の周辺部を封止された表示デバイス本体と、この表示デバイス本体の前面に接着材により固着された防護ガラスとで構成された大型表示装置用表示デバイスと、
    この表示デバイスにフレキシブル線を介して接続された制御用回路基板とを備えた
    ことを特徴とする大型表示装置用表示モジュール。
11. 前記フレキシブル線を防水フィルムでカバーしたことを特徴とする請求項１０記載の大型表示装置用表示モジュール。

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