JP2012163699A - Display - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、表示装置に関し、特に道路や鉄道車両など屋外において情報を表示するのに適した表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device suitable for displaying information outdoors such as on roads and railway vehicles.
現在、発光ダイオード(以下、必要に応じてＬＥＤと呼ぶ。)をマトリックス状に配置し、ダイナミック点灯やスタティック点灯を行うことにて、情報の表示を行うマトリックス表示装置が広く普及している。
このような表示装置として、マトリックス状に複数のＬＥＤが接続された配線板に対して、マトリックス状に設けられた複数のＬＥＤ挿通孔を備える金属製の放熱板と、同様にマトリックス状に設けられた複数のＬＥＤ挿通孔及び庇（ルーバー）を備える遮光板とを、重ねて固定したものが見受けられる（特許文献１）。
特に、特許文献１に示すものは、配線板やＬＥＤで生じる熱について、放熱板を介して遮光板に伝導して放熱する。
Currently, matrix display devices that display information by arranging light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs as necessary) in a matrix and performing dynamic lighting or static lighting are widely used.
As such a display device, a metal heat radiating plate provided with a plurality of LED insertion holes provided in a matrix shape is similarly provided in a matrix shape with respect to a wiring board in which a plurality of LEDs are connected in a matrix shape. A plurality of LED insertion holes and a light-shielding plate having a louver can be overlapped and fixed (Patent Document 1).
In particular, the technique disclosed in
具体的には、特許文献１の表示装置は、複数の発光素子と、発光素子がそれぞれ挿通されるマトリックス状に配列された複数の挿通孔を有し且つ熱伝導率の高い材料から成る遮光部材（遮光板）と、遮光部材の挿通孔に光出射方向が同一方向となるようにして挿通された複数の上記発光素子の端子が所定の配線に接続され光出射方向側とは反対側に配置されるプリント配線板（配線板）と、上記発光素子がそれぞれ挿通されるマトリックス状に配列された複数の挿通孔を有し且つ遮光部材とプリント配線板との間であって一方表面が遮光部材に接触して配置された熱伝導率の高い金属材料から成る放熱部材と、放熱部材とプリント配線板との間に充填された熱伝導率の高い材料から成る樹脂層とを備えるものである。
Specifically, the display device of
通常、表示装置の屋外での使用は、雨水や結露により遮光板の貫通孔の内周面や発光素子表面に水滴が付着し、当該水滴は他に流れ落ちずに付着したままとなる事態を招く。
上記特許文献１に示す表示装置では、放熱板の正面側においてマトリックス状に配列された挿通孔の列に接して上下に伸びる溝を設けて雨水の下方への排水を期すものである（段落番号００２３）。特に、特許文献１には、製造時、当該溝から耐水性を有する樹脂を注入し、挿通孔を通じて放熱板とプリント配線板との間に当該樹脂を充填することが記されている。
しかし、第１の問題として、特許文献１の表示装置は、水滴が流れ落ちずに遮光板の貫通孔内や発光素子に付着したままとなる事態の発生を、直接防止するものではない。
特許文献１の表示装置において、遮光板の背面に放熱板の正面が接触して配置される。即ち、上記の溝にて、局部的に遮光板背面と放熱板正面との間で接触していない個所が存するものの、全体的には遮光板背面は放熱板正面と密着する。当該配置によって、遮光板を放熱に利用することを期す。しかし、このように特許文献１の表示装置では、配線板やＬＥＤで生じた熱の当該放熱に主眼が注がれ、遮光板の貫通孔内周面やＬＥＤ表面の上記水滴の残留を直接防止するという発想はなく、そのような手段は開示されていないのである。
また、第２の問題として、特許文献１の表示装置では、遮光板の貫通孔は、放熱に殆ど利用されていない。発生した熱は、最終的には空気に発散することによって放熱されるのであるが、特許文献１の表示装置では、放熱のために遮光板の貫通孔を空気の通路として利用できず、遮光板の貫通孔において通気性は確保されていない。
更に、第３の問題として、特許文献１の表示装置では、直射日光に曝されて加熱された遮光板から、遮光板へ密着する放熱板へ熱が伝わり、配線板側へ当該熱が導かれるといった事態を招来する。
また更に、第４の問題として、特許文献１の表示装置では、遮光板の素材について放熱性を考慮する必要があり、遮光板の素材を自由に選択するという訳には行かず、その選択は制限されるものであった。
本願発明は、遮光板の放熱板に対する物理的な配置を工夫することによって、上記水滴付着の画期的な防止手段を提供して第１の問題を解決を図る。
また、本願発明は、遮光板と放熱板の当該配置の工夫によって、上記第２の問題の解決を図る。
更に、本願発明では、遮光板と放熱板の当該配置の工夫によって、上記第３の問題の解決を図る。
また、更に、本願発明では、遮光板に放熱を頼るのを避けることにより、第４の問題の解決を図る。
Usually, when the display device is used outdoors, water droplets adhere to the inner peripheral surface of the through hole of the light shielding plate or the surface of the light emitting element due to rainwater or condensation, and the water droplets do not flow down and remain attached. .
In the display device shown in
However, as a first problem, the display device of
In the display device of
As a second problem, in the display device of
Furthermore, as a third problem, in the display device of
Furthermore, as a fourth problem, in the display device of
The present invention solves the first problem by providing an innovative means for preventing water droplet adhesion by devising a physical arrangement of the light shielding plate with respect to the heat sink.
Further, the present invention aims to solve the second problem by devising the arrangement of the light shielding plate and the heat radiating plate.
Furthermore, in this invention, the solution of the said 3rd problem is aimed at by the device of the said arrangement | positioning of a light-shielding plate and a heat sink.
Furthermore, in the present invention, the fourth problem is solved by avoiding relying on the heat dissipation of the light shielding plate.
本願の請求項１の発明では、発光素子を有する複数の発光部材と、庇を形成する遮光部材と、遮光部材の背面側に配され且つ正面に上記複数の発光部材夫々がマトリックス状に配列されて当該各発光部材の端子が接続された配線板とを備えた表示装置にであって、次の構成を採るものを提供する。
即ち、この表示装置は、遮光部材と配線板との間に、吸水機構を備える。遮光部材は、発光部材の発する光を前方へ通過させ或いは発光部材を収容する空洞部を備える。吸水機構は、後方を臨む第１面と、第１面の後方に配されて第１面を臨む第２面とを備える。当該第１面と第２面とは夫々、発光部材の発する光を前方へ通過させ或いは発光部材を通す開口部を備える。上記第１面と第２面との間に隙間が設けられている。当該隙間は、第１面の開口部を通じて上記空洞部へ繋がっている。
本願の請求項２の発明では、本願の上記請求項１の発明にあって、上記の隙間は、０．１ｍｍ〜５ｍｍである表示装置を提供する。
本願の請求項３の発明では、本願の上記請求項１又は２の発明にあって、次の構成を採る表示装置を提供する。
即ち、この表示装置は、配線板又は発光部材の熱を伝導して大気中へ当該熱を放熱する、放熱部材を備える。放熱部材は、上記遮光部材と配線板との間に配される放熱板を備える。遮光部材の背面が、吸水機構の上記第１面であり、放熱板の正面が吸水機構の上記第２面である。
本願の請求項４の発明では、本願の上記請求項３の発明にあって、次の構成を採る表示装置を提供する。
即ち、この表示装置は、遮光部材と放熱板とを結合する結合部材と、遮光部材と放熱板との間に介されて上記隙間を確保する１つ又は複数の間隔保持部材とを備える。間隔保持部材全ての正面の総面積は、吸水機構の第２面である放熱板正面において開口部のない非開口領域の面積の、３割を超えない。
本願の請求項５の発明では、本願の上記請求項３又は４の発明にあって、次の構成を採る表示装置を提供する。
即ち、上記の遮光部材は、正面に複数の庇部を備えた遮光板であり、発光部材を挿通するマトリックス状に配列された複数の貫通孔を、上記の空洞部として有する。遮光部材の当該貫通孔の遮光部材背面における開口部が、上記吸水機構の第１面が有する開口部である。放熱板は、上記発光部材を挿通するマトリックス状に配列された複数の貫通孔を有し、当該貫通孔の放熱板正面における開口部が、上記吸水機構の第２面が有する開口部である。
本願の請求項６の発明では、本願の上記請求項３乃至５の何れかの発明にあって、上記の放熱部材は、放熱板の背面側に、放熱板と一体或いは放熱板と別体に形成された後枠部を備え、後枠部は、配線板の上下左右を取り囲む、配線板の収容部を形成するものである表示装置を提供する。
本願の請求項７の発明では、本願の上記請求項３乃至６の何れかの発明にあって、次の構成を採る表示装置を提供する。
即ち、配線板と放熱板との間にレンズ形成シートが介される。レンズ形成シートは、正面側にマトリックス状に配列された複数のレンズ部分が隆起する樹脂シートである。レンズ形成シートのレンズ部分の夫々は、発光部材が備えるレンズとして各発光素子の前方を覆うものである。レンズ形成シートは、放熱板の貫通孔を通じて放熱板の正面側から配線板へ水分が侵入するのを抑制するものである。
本願の請求項８の発明では、本願の上記請求項１の発明にあって、次の構成を採る表示装置を提供する。
即ち、配線板と遮光板との間にレンズ形成シートが介される。レンズ形成シートは、正面側にマトリックス状に配列された複数のレンズ部分が隆起する樹脂シートである。レンズ形成シートのレンズ部分の夫々は、発光部材が備えるレンズとして各発光素子の前方を覆うものである。レンズ形成シートは、配線板へ水分が侵入するのを抑制するものである。遮光部材の背面が、吸水機構の上記第１面であり、レンズ形成シートの正面が吸水機構の上記第２面である。
本願の請求項９の発明では、本願の上記請求項７又は８の発明にあって、次の構成を採る表示装置を提供する。
即ち、この表示装置は、レンズ形成シートと配線板との間に介されて少なくとも配線板の熱を放熱板へ伝導する熱伝導部材を備える。熱伝導部材は、シリコン樹脂層である。レンズ形成シートは、シリコン樹脂にて形成されている。遮光板は、ポリカーボネート又はアミニウムにて形成されている。放熱板は、アルミニウムにて形成されたものである。
本願の請求項１０の発明では、本願の上記請求項３乃至７の何れかの発明にあって、放熱板の貫通孔内部において、発光部材と当該貫通孔内側面との間にシリコン樹脂が充填されたものであり、放熱板正面は、シリコン樹脂にて被覆された面である表示装置を提供する。
In the invention of
That is, this display device includes a water absorption mechanism between the light shielding member and the wiring board. The light shielding member includes a cavity that allows light emitted from the light emitting member to pass forward or accommodates the light emitting member. The water absorption mechanism includes a first surface facing the rear and a second surface disposed behind the first surface and facing the first surface. Each of the first surface and the second surface includes an opening through which light emitted from the light emitting member passes forward or through the light emitting member. A gap is provided between the first surface and the second surface. The gap is connected to the cavity through the opening on the first surface.
The invention of
The invention according to
That is, this display device includes a heat radiating member that conducts heat of the wiring board or the light emitting member and radiates the heat to the atmosphere. The heat dissipating member includes a heat dissipating plate disposed between the light shielding member and the wiring board. The back surface of the light shielding member is the first surface of the water absorption mechanism, and the front surface of the heat sink is the second surface of the water absorption mechanism.
The invention of
That is, the display device includes a coupling member that couples the light shielding member and the heat radiating plate, and one or more spacing members that secure the gap between the light shielding member and the heat radiating plate. The total front area of all the spacing members does not exceed 30% of the area of the non-opening area where there is no opening on the front surface of the heat sink that is the second surface of the water absorbing mechanism.
The invention of
That is, the light shielding member is a light shielding plate having a plurality of flanges on the front surface, and has a plurality of through holes arranged in a matrix shape through which the light emitting member is inserted, as the cavity portion. The opening part in the back surface of the light shielding member of the through hole of the light shielding member is the opening part of the first surface of the water absorption mechanism. The heat radiating plate has a plurality of through holes arranged in a matrix shape through which the light emitting member is inserted, and an opening in the front surface of the heat radiating plate of the through hole is an opening in the second surface of the water absorbing mechanism.
The invention according to
The invention of
That is, the lens forming sheet is interposed between the wiring board and the heat radiating plate. The lens forming sheet is a resin sheet in which a plurality of lens portions arranged in a matrix on the front side are raised. Each of the lens portions of the lens forming sheet covers the front of each light emitting element as a lens provided in the light emitting member. The lens forming sheet suppresses moisture from entering the wiring board from the front side of the heat sink through the through hole of the heat sink.
The invention of
That is, a lens forming sheet is interposed between the wiring board and the light shielding plate. The lens forming sheet is a resin sheet in which a plurality of lens portions arranged in a matrix on the front side are raised. Each of the lens portions of the lens forming sheet covers the front of each light emitting element as a lens provided in the light emitting member. The lens forming sheet suppresses moisture from entering the wiring board. The back surface of the light shielding member is the first surface of the water absorption mechanism, and the front surface of the lens forming sheet is the second surface of the water absorption mechanism.
The invention of claim 9 of the present application provides the display device having the following configuration according to the invention of
That is, the display device includes a heat conducting member that conducts at least the heat of the wiring board to the heat radiating plate between the lens forming sheet and the wiring board. The heat conducting member is a silicon resin layer. The lens forming sheet is formed of silicon resin. The light shielding plate is made of polycarbonate or aminium. The heat sink is made of aluminum.
The invention of
本願の請求項１〜１０の発明は、隙間を介して対面する第１面と第２面とにて、吸水機構を構成したものである。即ち、本願発明により、第１面と第２面との間に隙間を設けることにより、遮光板の空洞（貫通孔）内面或いは空洞部内の発光部材表面に雨水や結露によって生じた水分が付着し続けるのを抑制した。
現状では、上記の隙間を設けることによる遮光板の貫通孔等への水分付着の抑制の効果の詳しいメカニズムについては十分解明できていないが、このような水分付着の抑制効果は、第１面と第２面との間の隙間に、空洞内面等に付着した水分が吸着されるという要因が大きいと考えられる。そして、上記隙間への水分の吸着については、毛細管現象に負うところが大きいと推測することができる。
即ち、第１面と第２面との隙間により毛細管現象が誘引されて、遮光部材の空洞内面に付着する、雨水や結露による水滴を、第１面の開口部から上記隙間へ吸着することとなり、その結果、空洞部内に当該水滴が付着し続けるのを抑制するのに貢献した。このような毛細管現象を、付着水分除去の少なくとも一要因として利用し、本願発明は、上記水滴による発光部材の表示の視認性の低下を抑えんとするのである。
上記の通り、本願の各発明は、外部の光の侵入を遮るため遮光部材を利用しつつも、特に発光部材の光の通路となる空洞部の内面に水滴が付着し続けるのを抑制した。
更に、本願の各発明は、上記隙間によって、遮光部材の空洞部内の通気性を確保できるものとした。
また、本願の各発明では、直射日光を受けるなどにて、遮光部材の温度が上昇した際に、上記隙間の存在によって、当該熱が配線板側へ伝わるのを抑制した。
更にまた、本願の各発明では、放熱を遮光板に全面的に頼ることを止めることにより、遮光板の素材自身に熱伝導性の高い素材を採用する必要性をなくし、遮光板の素材選択の自由度を高めた。
本願の請求項２の発明により、毛細管現象を利用した上記水分の吸着を、より確実に行うことを可能とした。
本願発明の請求項３の発明により、吸水機構を形成する、より具体的な手段を提供し得た。
本願の請求項４の発明により、上記遮光板と放熱板との間に上記隙間を設ける具体的手段を提供した。
本願発明の請求項５の発明により、吸水機構を形成するのにより好ましい手段を提供し得た。
本願発明の請求項６の発明により、後枠部に配線板を収容することにより、上下左右からの水分の侵入を抑制する。また、後枠部にて、精密部品である配線板を、遮光部材のある表示装置の正面以外の方向からの日光の侵入や直射日光による加熱から、更には、不意に配線板へ物理的な力が加わることから、保護することができる。
また、製造時の組み立てなどにおいて、後枠部内へ配線板を挿入することで、配線板の放熱部材に対する位置合わせが容易に行え、便利である。
本願発明の請求項７及び８の発明により、レンズ形成シートを用い、各発光素子の光をレンズにて光学的に調整することができる。
更に、上記のレンズ形成シートとして樹脂シートを採用したことで、樹脂の注入による防水層の形成と異なり、樹脂の充填ムラによる配線板への水分侵入の危惧を排除した。
また、レンズ形成シートを装着するだけで、配線板の正面側へ防水層を設けることができ、樹脂を充填する場合に比して簡単に防水対策を採ることができる。実施の形態において、１枚のレンズ形成シートにて、熱伝導部材を通じて配線板正面の全体をカバーするのが理想的である。但し、複数枚のレンズ形成シートにて当該配線板正面の各領域を分割して覆うものを排除するものではない。
特に、本願の請求項８の発明により、放熱部材を採用しない表示装置においても、吸水機構を形成する、より具体的な手段を提供し得た。
本願の請求項９の発明によって、放熱性を損なわず、表示装置を軽量化することができる。また、実施の形態において、レンズ形成シートと配線板との間に熱伝導部材としてシリコン樹脂を積層することにより、レンズ形成シートと熱伝導部材と配線板とを一体のものとして取り扱え便利である。
本願の請求項１０の発明により、防水性を更に高めた。また、上記の充填や被覆に、熱伝導性の良好なシリコン樹脂を用いることにより、放熱板の放熱性を大きく損なうことなく、防水性能を高めることができる。
According to the first to tenth aspects of the present invention, a water absorption mechanism is configured by the first surface and the second surface facing each other through a gap. That is, according to the present invention, by providing a gap between the first surface and the second surface, moisture generated by rainwater or dew condensation adheres to the inner surface of the cavity (through hole) of the light shielding plate or the light emitting member surface in the cavity. Suppressed continuing.
At present, the detailed mechanism of the effect of suppressing moisture adhesion to the through hole of the light shielding plate by providing the above-mentioned gap has not been fully elucidated, but such moisture adhesion suppressing effect is It is thought that the factor that the water | moisture content adhering to a cavity inner surface etc. is adsorb | sucked to the clearance gap between 2nd surfaces is large. And it can be estimated that the adsorption | suction of the water | moisture content to the said clearance gap has a large place which bears to a capillary phenomenon.
That is, the capillary phenomenon is induced by the gap between the first surface and the second surface, and rainwater and water droplets due to condensation adhering to the cavity inner surface of the light shielding member are adsorbed to the gap from the opening of the first surface. As a result, this contributed to suppressing the water droplets from continuing to adhere to the cavity. Utilizing such a capillary phenomenon as at least one factor for removing adhering moisture, the present invention tries to suppress a decrease in the visibility of the display of the light emitting member due to the water droplets.
As described above, each invention of the present application suppresses water droplets from continuing to adhere particularly to the inner surface of the cavity that serves as the light passage of the light-emitting member, while using a light-shielding member to block external light from entering.
Furthermore, each invention of this application shall ensure the air permeability in the cavity part of a light shielding member by the said clearance gap.
Moreover, in each invention of this application, when the temperature of the light-shielding member rose due to, for example, receiving direct sunlight, the presence of the gap suppressed the heat from being transmitted to the wiring board side.
Furthermore, each invention of the present application eliminates the need to use a material with high thermal conductivity for the material of the light shielding plate by stopping relying entirely on the light shielding plate for heat dissipation. Increased freedom.
According to the invention of
According to the invention of
According to the invention of
According to the invention of
According to the invention of
Further, in assembly during manufacturing, the wiring board is inserted into the rear frame portion, so that the positioning of the wiring board with respect to the heat dissipation member can be easily performed, which is convenient.
According to the seventh and eighth aspects of the present invention, the light of each light emitting element can be optically adjusted by a lens using a lens forming sheet.
Furthermore, by adopting a resin sheet as the lens forming sheet, unlike the formation of a waterproof layer by injecting resin, the risk of moisture intrusion into the wiring board due to uneven filling of the resin is eliminated.
Further, it is possible to provide a waterproof layer on the front side of the wiring board simply by attaching the lens forming sheet, and it is possible to easily take measures against waterproofing as compared with the case of filling the resin. In the embodiment, it is ideal to cover the entire front surface of the wiring board through a heat conducting member with a single lens forming sheet. However, it is not excluded to divide and cover each area in front of the wiring board with a plurality of lens forming sheets.
In particular, according to the invention of
According to the invention of claim 9 of the present application, it is possible to reduce the weight of the display device without impairing heat dissipation. Further, in the embodiment, by laminating a silicon resin as a heat conductive member between the lens forming sheet and the wiring board, it is convenient to handle the lens forming sheet, the heat conductive member, and the wiring board as one body.
According to the invention of
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態を説明する。
この表示装置は、図１〜４へ示す通り、発光部材１…１と、遮光部材２と、放熱部材３０と、配線板４と、熱伝導部材５と、間隔保持部材６と、レンズ形成シート７とを備える。
各部の構成について詳しく説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the display device includes
The configuration of each part will be described in detail.
発光部材１…１の夫々は、ＬＥＤ特に高輝度ＬＥＤである発光素子１０と、発光素子１０の前面に配置される透明な樹脂製のレンズ１１とを備える。
発光素子１０は、透明な封止（ポッティング）樹脂にて被覆された上で、その前面に上記レンズ１１が配置されるものとするのが好ましい。
レンズ１１にはシリコン樹脂を採用するのが好ましい。また、上記の封止樹脂にも、シリコン樹脂を採用するのが好ましい。
各発光素子１…１の端子は、マトリックス状即ち碁盤目状に配列された状態に、上記配線板４へ接続される。
Each of the light-emitting
The
The
The terminals of the
遮光部材２は、発光部材１側へ直射日光が侵入するのを防ぐ庇を形成するものである。この実施の形態において、遮光部材２は、正面視矩形の板である（以下、遮光板２と呼ぶ。）
遮光板２は、金属、樹脂、カーボン、又はこれらの複合素材にて形成することができる。遮光板２には、プラスチック、特にポリカーボネートを採用するのが好ましい。遮光板２には、また、アルミニウムも適する。
遮光板２は、正面２ａから背面２ｂへ貫通する複数の貫通孔２１…２１と、正面に設けられた複数の庇部２２…２２とを備える。
The
The
The
遮光板２の上記貫通孔２１…２１は、遮光板２の正面視において、マトリックス状に配列されて、発光部材１…１の夫々を挿通することができる。
この実施の形態では、遮光板２は、正面視において、一辺が１６０ｍｍの正方形である。遮光板２の正面視において、貫通孔２１…２１は、夫々、直径７．５ｍｍであり、隣り合う貫通孔２１，２１間の間隔は、１０ｍｍである。但し、遮光板２やその貫通孔２１の上記寸法や配列は、例示であり、放熱部材３０の形状・寸法や、放熱板３の後述する貫通孔３１の寸法や配列に応じて、変更可能である。
The through holes 21... 21 of the
In this embodiment, the
庇部２２…２２は、遮光板２正面２ａから突出する庇状の部分であり、マトリックス状に配列された上記貫通孔２１…２１の各行間から前方へ突出する。詳しくは、個々の庇部２２は、マトリックス状に配列された貫通孔２１…２１の行間において左右に水平へ伸びると共に、表示装置の前方Ｆへ突出する。
庇部２２…２２は、夫々遮光部即ち庇として、外部からの光の貫通孔２１…２１への侵入を遮るものである。
The
The
遮光板２背面２ｂは、平らな面である。遮光板２は、ネジやピン、ボルト・ナットといった周知の結合部材２３…２３によって放熱部材３０の放熱板３に固定される。但し、遮光板の固定手段は、上記結合部材２３に限定するものではない。例えば、遮光板２背面２ｂと放熱部材３０の放熱板３正面３ａの何れか一方に凹部を何れか他方に凸部を設け、凹部と凸部とを強制嵌合することによって、放熱部材３０の放熱板３に遮光板２を固定するものとしても実施できる（図示しない）。
図１（Ｂ）の２４は、上記結合部材２３であるネジの挿通孔を示す。
The
放熱部材３０は、遮光板２の背面２ｂ側に、配される。
この実施の形態において、放熱部材３０は、放熱板３と、後枠部３８とにて構成されている。後枠部３８は、放熱板３と一体に放熱板３背面３ｂ側へ設けられている。但し、後枠部３８は、放熱板３と別体に形成されたものとし、後枠部３８の背面側へ配置されるものとしても実施できる。
ここでは、後枠部３８について、放熱板３と一体に形成されものを例示して説明する。
具体的には、後枠部３８は、上面部３４と、底面部３５と、左右側面部３６，３７とを備える。これにより、放熱部材３０は、正面部となる放熱板３と、上記上面部３４と、上記底面部３５と、上記左右側面部３６，３７とにて画されると共に、背面側が解放された、直方体の筺体として形成される。但し、放熱部材３０は、後枠部３８を備えないものとしても実施できる。
上記の放熱板３が遮光板２背面２ｂに配され、放熱板３背面３ｂ側に配線板４が配置される。この配置によって、配線板４は、放熱板３と底面部３５と左右側面部３６，３７とに画された放熱部材３０の、内部空間に収容される。
筺体である放熱部材３０の正面部である放熱板３は、正面視矩形の板である。前記遮光板２は、金属、樹脂又はカーボンにて形成することができる。放熱部材３０には、金属、特にアルミニウムを採用するのが好ましい。即ち、放熱部材３０には、熱伝導率の高い素材を採用するのが望ましい。例えば、熱伝導率が７０Ｗ／ｍＫ以上の素材を採用するのが好ましく、特に、熱伝導率が２３６Ｗ／ｍＫと良好であり且つ金属の中でも比重が４以下具体的には比重が２．３と軽量である上記アルミニウムが好ましい。但し、熱伝導率や比重について上記数値に限定するものではない。
但し、軽量化の面を重視すれば、比重は３以下とするのが好ましい。重量が大きいと、表示装置を支持する周辺の構成にも、長期の支持に耐えるものを採用するなどの工夫が強いられるからである。
アルミニウムを採用する場合、放熱部材３０は、アルミダイキャストにて形成することができる。
放熱部材３０を熱伝導に優れ比較的比重も小さな素材例えば上記アルミニウムとし、遮光板２を放熱板３よりも比重が小さな素材例えば上記ポリカーボートとするのが、基部（後方）側よりも先端（前方）側を軽量とでき、表示装置全体として、重量のバランスが良く、また、軽量化と放熱性とを両立させる上で、理想的である。但し、このような素材の組み合わせに限定し、他の素材の組み合わせを制限するものではない。
The
In this embodiment, the
Here, the rear frame portion 38 will be described as an example formed integrally with the
Specifically, the rear frame portion 38 includes an
The
The
However, if importance is attached to the weight reduction, the specific gravity is preferably 3 or less. This is because, when the weight is large, the peripheral structure that supports the display device is forced to be devised such as adopting a structure that can withstand long-term support.
When aluminum is employed, the
The
放熱板３は、正面３ａから背面３ｂへ貫通する複数の貫通孔３１…３１を備える。
放熱板３の上記貫通孔３１…３１は、放熱板３の正面視において、マトリックス状に配列されて、発光部材１…１の夫々を挿通することができる。
即ち、正面視において、放熱板３の貫通孔３１…３１は、遮光板２の貫通孔２１…２１と重なる。
The
The through holes 31... 31 of the
That is, in the front view, the through
この実施の形態では、放熱板３は、正面視において、一辺が１６０ｍｍの正方形である。放熱板３の正面視において、貫通孔３１…３１は、夫々、直径７．５ｍｍであり、隣り合う貫通孔２１，２１間の間隔は、１０ｍｍである。但し、この寸法や配列は、変更可能である。
In this embodiment, the
放熱板３の正面３ａは、全体として平らである。その一方で、貫通孔３１…３１が設けられていない非開口領域（図３（Ａ）にて斑点で示す部分）において、上記間隔保持部材６…６が複数設けられている。図３（Ａ）へ示す通り、各間隔保持部材６…６は、放熱板３正面３ａにて点在する。即ち、間隔保持部材６…６同士は、放熱板３正面３ａの各方向について間隔を開けて配置される。
各間隔保持部材６…６は、放熱板３正面３ａから突出する突起である。
上記突起は、放熱板３の正面３ａと、放熱板３の正面３ａに重ねられる上記遮光板２の背面２ｂとの間に、隙間ｄを形成する。即ち、遮光板２の背面２ｂを第１面とし放熱板３の正面３ａを第２面として、第１面と第２面間に隙間ｄを設けることにより、毛細管現象にて水分を吸着する吸水機構が形成されている。
この隙間ｄは０．２〜５ｍｍとする。特に、この隙間ｄは、０．３〜０．８ｍｍとするのが好ましい。隙間ｄは、０．５ｍｍが最適である。この隙間ｄは、０．２ｍｍ以上とすることによって、放熱板３正面を放熱面として外気に解放することもできる。
The
Each space |
The protrusion forms a gap d between the
This gap d is 0.2 to 5 mm. In particular, the gap d is preferably 0.3 to 0.8 mm. The optimum gap d is 0.5 mm. By setting the gap d to 0.2 mm or more, the front surface of the
吸水機構について、具体的に説明する。
隙間ｄについて、上記の通り、上限を５ｍｍと設定することによって、遮光板２背面２ｂの貫通孔２１が設けられていない非開口領域と、放熱板３正面３ａの上記非開口領域との間に、雨水や結露によって生じた水分が、付着し続けることを抑制することができた。前述の通り、この抑制の効果について、詳しいメカニズムは分からないが、上記の雨水等にて遮光板２の貫通孔２１内面へ付着した水分が、隙間ｄに吸着することによって得られたものと考えられる。発明者において、水分の上記隙間ｄへの吸着は、毛細管現象により生じており、上記の水分の付着抑制の効果が１００％毛細管現象のみによって生じていると断言はできないが、上記水分の付着に対して、当該毛細管現象が大きく寄与していると考える。
発明者において隙間ｄが０．２〜５ｍｍを外れると遮光板２の貫通孔２１内面への水分の付着の抑制効果が見られないことを確認している。
特に、上記隙間ｄを０．３〜０．８ｍｍとすることによって、遮光板２の貫通孔２１への付着抑制の効果が顕著であった。
間隔保持部材６…６の夫々を、放熱板３正面３ａに点在する突起とすることによって、表示装置の側面において、隙間ｄを表示装置の外部と連絡することができ、毛細管現象を促すと共に、吸着していない状態において、通気を確保し、放熱に寄与する。また、隙間ｄに水分が吸着した状態においては、当該水分の取り込みにより、放熱板３を水冷することができる。
上記の隙間ｄ内へ十分に水滴を取り込めるように、間隔保持部材６…６である上記個々の突起の直径は、極力小さくするのが好ましい。例えば、遮光板２や放熱板３の各部の寸法を前述の通りとした場合、上記の隙間ｄに十分な吸水が行えるように、上記突起の直径は、５ｍｍ以下とするのが好ましく、特に３ｍｍとするのが好ましい。
但し、隙間ｄを設けるために、突起即ち、スペーサとなる上記間隔保持部材６を設けるのに限定するものではなく、他の隙間確保の手段を採用するものとしても実施できる。例えば、放熱板３の正面側において、前方へ隆起する、前上面部と前下面部と前左右側面部にて構成された前枠部を形成することにより、遮光板２背面２ｂと放熱板３正面３ａとの間に上記隙間ｄを確保するものとしても実施できる。この場合前枠部側面へ前枠部の内側から外側に貫通する穴や切欠部を形成して表示装置側面における通気性を確保しておけば、放熱性や毛細管現象を確実に得ることができる。
また、スペーサとして間隔保持部材６を形成する場合も、正面視円形の突起に限定するものではない。例えば下駄の接地部となる歯のように板状の突出物を設けるものとしても実施できる。また、結合部材のみにて、隙間ｄを確保するものとしてもよい。更に、結合部材として設けたネジにナットを取り付けるものとし、当該ナットをスペーサとして、遮光板２背面２ｂと放熱板３正面３ａとの間に配置するものとしても実施できる。
The water absorption mechanism will be specifically described.
About the clearance gap d, as above-mentioned, by setting an upper limit to 5 mm, between the non-opening area | region where the through-
It has been confirmed by the inventor that when the gap d deviates from 0.2 to 5 mm, the effect of suppressing the adhesion of moisture to the inner surface of the through
In particular, by setting the gap d to 0.3 to 0.8 mm, the effect of suppressing the adhesion of the
Each of the
It is preferable to reduce the diameter of the individual protrusions as the
However, in order to provide the gap d, the present invention is not limited to the provision of the spacing
Further, when the spacing
また、間隔保持部材６である突起先端の遮光板２背面２ｂとの接触面積即ち当該突起の先端（正面）の総面積は、放熱板３正面３ａの、当該突起自身を含めた上記非開口領域の面積の３割を超えないものとするのが望ましい。当該接触面積が３割を超えると、遮光板２への放熱の依存が大きくなると共に、毛細管現象を利用した水分の吸着が著しく制限されるからである。
従って、上記の隙間ｄを保持することができることを前提に、上記突起先端の接触面積は、小さいほど本願発明の効果を得る上で有利となるので、極力小さく形成するのが望ましい。
Further, the contact area of the projection tip which is the spacing
Therefore, on the assumption that the gap d can be maintained, the smaller the contact area of the tip of the protrusion, the more advantageous it is to obtain the effects of the present invention. Therefore, it is desirable to make it as small as possible.
遮光板２背面２ｂにおいて、間隔保持部材６である突起と当接する部分は、製造時に位置決めを行い易くするため、突起先端を受容するように凹ませておくことができる。この場合、上記隙間ｄを確保するために、凹ませた深さ分、突起を長く形成する必要がある。
図３（Ａ）の３２は、上記結合部材２３を受けるネジ受け部を示す。
ネジ受け部３２…３２の夫々は、雌ねじが設けられたネジ穴を有する。
また、この実施の形態においては、当該ネジ受け部３２…３２の夫々も、間隔保持部材として機能する。この実施の形態では、図５へ示す通り、遮光板２背面２ｂには、ネジ受け部３２…３２との位置合わせを容易とする凹みが設けられている。但しこのような凹みは設けずに実施できる。
A portion of the
Each of the
Further, in this embodiment, each of the
配線板は、発光素子１０の点灯及び消灯を制御する駆動回路を有する。配線板は、基盤に当該駆動回路がプリントされたものである。配線板を構成する当該基盤には、周知の素材、例えば、ガラス繊維を充填したエポキシ樹脂製の板材を採用することができる。
配線板４は、放熱板３背面３ｂのケース内にて、熱伝導部材５を介して放熱板３の背面３ｂに重ねられる。熱伝導部材５は、熱伝導性が良好な樹脂であり、配線板４で生じた熱を、放熱板３へ伝導する。
The wiring board has a drive circuit that controls turning on and off of the
The
熱伝導部材５は、理論的には、熱伝導率が空気よりも高い素材であればよい。即ち、熱伝導部材５には、放熱板３ほど高い熱伝導率は必要でないが、放熱板３へ配線板４や発光部材１が発する熱を伝える必要があるので、空間（空気）であってはならず、０．１Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する素材が好ましい。
熱伝導部材５の素材としては、樹脂、特に主成分をシリコンとする、シリコン樹脂にて形成された樹脂層とするのが好ましい。シリコン樹脂は比較的柔軟である。このためシリコン樹脂を熱伝導部材５に採用することによって、放熱板３をアルミニウムなど温度の変化による伸縮が比較的大きな金属にて形成した場合に、当該伸縮を吸収することができる。点灯によって発熱する表示装置としては、熱伝導部材５にシリコン樹脂を採用するのが最適である。
熱伝導部材５は、樹脂層として配線板４とレンズ形成シート７と間に積層され、配線板４とレンズ形成シート７を一体とする。即ち、熱伝導部材５は、放熱板３の背面３ｂに直接接触するものではなく、レンズ形成シート７を介して放熱板３背面３ｂに設けられる。
図４へ示す通り、放熱板３背面３ｂと熱伝導部材５との間に配される上記のレンズ形成シート７は、透明なシートである。
レンズ形成シート７も、熱伝導部材５と同様、放熱板３へ熱を伝導する必要があり、放熱板３ほど高い熱伝導率は必要でないが、放熱板３へ配線板４や発光部材１が発する熱を伝えるためには、空間（空気）であってはならず、０．１Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する素材が好ましい。
レンズ形成シート７の素材としては、透明な樹脂を採用することができる。レンズ形成シート７も、上記の熱伝導部材５と同様、柔軟なシリコン樹脂にて形成するのが好ましい。レンズ形成シート７を形成する樹脂としては、シリコン樹脂以外に、特に、ポリカーボネート、アクリル、エポキシが適する。
レンズ形成シート７は、その正面に、複数のレンズ部分（レンズ１１…１１）と、隣り合うレンズ部分の間に設けられた平面部分７０とを有する。
詳しくは、レンズ形成シート７正面において、平らな平面部分７０を残し、マトリックス状に配列された複数のレンズ部分が前方に隆起しており、このレンズ部分が、前記レンズ１１として発光素子１０を被覆するのである。
上述の通り、レンズ形成シート７は、上記熱伝導部材５の正面に重ねて固定され、その正面を放熱板３背面３ｂへ当接させる。また、上記レンズ１１をなす各レンズ部分は、各発光素子１０を被覆しつつ、放熱板３と遮光板２夫々の貫通孔３１…３１，２１…２１に挿通される。
即ち、熱伝導部材５は、レンズ形成シート７を通じて、配線板４の熱を放熱板３に伝導するのである。
この実施の形態において、上下に分割された、第１および第２の２枚レンズ形成シート７ｘ，７ｙが熱伝導部材５，５となる樹脂層にて配線板４の正面に固定される。但し、２枚のレンズ形成シート７にて、配線板４の正面側を覆うものに限定するものではない。１枚或いは３枚以上のレンズ形成シート７にて覆うものとしても実施できる。特に１枚のレンズ形成シート７にて、配線板４を覆えば、隣接するレンズ形成シート７，７から水分が配線板４へ侵入するという危惧を払拭することができる。
尚、当初より、レンズ形成シート７と熱伝導部材５とが一体であるものを採用することも可能である。
熱伝導部材５の厚みの設定により、レンズ形成シート７の前後の位置の調整を行うことができる。
レンズ形成シート７を設ける場合、レンズ形成シート７の厚みが適切であれば、熱伝導部材５を設けずに実施することができる。
The heat
The material of the
The
As shown in FIG. 4, the
Similarly to the
As a material for the
The
Specifically, in the front surface of the
As described above, the
That is, the
In this embodiment, the first and second two-
In addition, from the beginning, it is also possible to adopt a structure in which the
By adjusting the thickness of the
When the
レンズ形成シート７について、当該シートを一枚ものではなく、図４へ示す通り、複数枚に分割したものを採用する場合、レンズ形成シート７，７間やレンズ形成シート７，７に対応して複数に分割された熱伝動部材５，５の間から、配線板４側へ水分が侵入するのを防ぐ、好適な例を図６へ示す。
具体的には、図６へ示す通り、レンズ形成シート７，７を設けた配線板４を、放熱板３の背面３ｂへ装着する前に、レンズ形成シート７，７間の隙間に、間詰め部材８として、シリコン樹脂を充填しておくのである。この実施の形態では、レンズ形成シート７，７と対応して熱伝導部材５，５も分割されているので、間詰め部材８は、当該熱伝動部材５，５間も塞ぐように設けられている。
このように間詰部材８を設けることによって、レンズ形成シート７が２枚に分かれたものであっても、１枚ものと同様の防水性能を確保することができる。
When the
Specifically, as shown in FIG. 6, before the
By providing the clogging
図７へ示す通り、放熱板３の貫通孔３１内部において、発光部材１と当該貫通孔３１内側面との間に熱伝導に優れる樹脂９ａ、具体的には、シリコン樹脂を充填して実施することができる。更に、放熱板３正面３ａも、シリコン樹脂（被覆樹脂９ｂ）にて被覆された面として実施できる。当該被覆樹脂９ｂの厚みは、１ｍｍ程度とするのが好ましい。
この場合、放熱板３の上記被覆樹脂の正面が、放熱板３の正面３ａとなり、当該樹脂の正面即ち当該樹脂の表面を基準として上記隙間ｄを設定する。
As shown in FIG. 7, in the through
In this case, the front surface of the coating resin of the
上記の各実施の形態において、間隔保持部材６…６は、放熱板３が備えるものとした。但し、遮光板２背面２ｂが備えるものとして実施できる。また、間隔保持部材６…６は、放熱板３及び遮光板２の双方と別体に形成された独立した部材としても実施できる。
また、発光部１において、採用することができる発光素子１０としては、図５、図６及び図７へ示すような直方体型のＬＥＤの他、砲弾型のランプを採用することができる。
更に、発光素子１０としては、配線板に直接ダイクトボンディングされたものや、その他チップＬＥＤを採用することができる。
発光素子１０は、マトリックス表示装置の点光源とすることができるものであればよく、発光素子を上記に限定するものではない。
砲弾型のランプを発光素子１０として採用する場合、遮光板２と放熱板３夫々の貫通孔２１，３１に、発光素子１０の前述の封止樹脂を配置するものとすれば、レンズ形成シート７を設けずに実施することができる。
上記の各実施の形態において、遮光部材２は、複数の庇部を正面に有する板即ち遮光板２として形成されたものを例示した。遮光部材２としては、このような板状のものに限定するものではない。遮光部材２は、複数の庇を提供するものであればよく、ルーバーとして他の形態を採るものであっても実施できるのである。例えば、遮光部材２を、板状のものではなく、複数の庇部と、隣接する庇部同士の間に設けられ且つ当該庇部同士連結する連結部とにて構成されたものとすることができる。この場合連結部は、左右に隣り合う各発光部材１…１間全てに設ける必要はなく、間欠的に設けるものとしても実施でき、或いは、各庇部の左右端にのみ設けるものとしても実施できる。
In each of the above embodiments, the
Further, as the
Further, as the
The
When a bullet-type lamp is employed as the
In each of the above embodiments, the
上記の実施の形態において、放熱部材３０は、放熱板３を正面部とする筺体とした。放熱部材３０は、前述の通り、放熱板３のみから構成されるものであってもよい。放熱部材３０は、吸水機構の第２面を提供する吸水誘導部材として、少なくとも放熱板３を備えるものであればよいのである。
更に、放熱の問題を考慮する必要がなければ、吸水機構の第２面を、放熱板３に頼る必要はなく、第２面を提供し遮光板２背面２ｂ即ち第１面との間に隙間ｄを形成することにより吸水機構を構成する、別途の吸水誘導部材を設けるものとしても実施できる（図示しない）。
軽量化を重視する観点から、吸水誘導部材には、樹脂、特にプラスチック（合成樹脂）も適する。例えば、軽量化の面からは、比重が２以下のポリカーボネートも吸水誘導部材に適する。ポリカーボネートの熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍＫ以下であるが、放熱を効率よく行う必要がなければ、吸水誘導部材として採用できる。
本願発明は、このように熱伝導率が比較的低い部材を、第２面を提供する吸水誘導部材として、放熱板３に代え或いは放熱板３と共に設けるのを排除するものではない。
放熱板３以外の部材を吸水誘導部材として採用する場合も、遮光板２背面２ｂとの間の隙間ｄの設定は、上記の実施の形態と同様に行えばよい。
放熱板３を吸水誘導部材とせずに、放熱板３と共に別途の吸水誘導部材を併設する場合、吸水誘導部材を板状の吸水誘導板として形成し、当該吸水誘導板を、隙間ｄを開けて遮光板２の背面に配置する。そして当該吸水誘導板の背面に放熱板３の正面３ａを重ねて或いは放熱に必要な隙間を空けて配置すればよい。但し、前述の通り、発光部材１が相対的に表示装置の奥に後退して表示が見え難くならないように、吸水誘導板の厚みなどの寸法設定を行う必要がある。
吸水誘導部材として光拡散シートや或いはプリズムシートを、放熱板３の正面に設けることができる。光拡散シートは、発光素子１０の光を拡散する透明なシートである。プリズムシートは、光拡散シートとは逆に、正面方向の輝度を向上させるなどの目的で設けられる透明のシートである。
吸水誘導部部材となる上記シートは、放熱板３の正面或いは放熱部材３０の表面全体にラミネートにより設けることができる。吸水誘導部材となる上記シートの素材については特に限定するものではないが、透明なプラスチックを採用することができ、例えば、アクリルやポリエチレンテレフタレートを採用することができる。
吸水誘導部材である上記シートは、放熱板３正面３ａの非開口領域とレンズ形成シート７のレンズ部分を覆う。
放熱板３に代えて、吸水誘導部材を設ける場合、上記と同様、吸水誘導部材を板状の吸水誘導板として形成し、当該吸水誘導板を、隙間ｄを開けて遮光板２の背面に配置する。そして、当該吸水誘導板の背面には、配線板４を、また、レンズ形成シート７を用いる場合はレンズ形成シート７を配置すればよい。尚、吸水誘導部材は、上記放熱部材と同様、後枠部を、吸水誘導板と共に備えるものとしても実施できる。
放熱板３を備えない場合において、別途の吸水誘導部材を用意するのではなく、レンズ形成シート７を吸水誘導部材とし、レンズ形成シート７の上記平面部分７０正面７ａを第２面とすることができる。即ち、当該平面部分７０を遮光板２の背面２ｂに配置するものとし、遮光板２の背面２ｂと上記平面部分７０正面７ａとの間に上記隙間ｄを開けるものとするのである。但し、この場合、レンズ形成シート７のレンズ部分１１について、遮光板２の背面２ｂの開口部を塞がないように形成する必要がある。
In said embodiment, the
Furthermore, if it is not necessary to consider the problem of heat dissipation, it is not necessary to rely on the
From the viewpoint of emphasizing weight reduction, a resin, particularly plastic (synthetic resin) is also suitable for the water absorption induction member. For example, from the viewpoint of weight reduction, a polycarbonate having a specific gravity of 2 or less is also suitable for the water absorption induction member. The thermal conductivity of polycarbonate is 0.2 W / mK or less, but if it is not necessary to efficiently dissipate heat, it can be adopted as a water absorption inducing member.
The present invention does not exclude providing a member having a relatively low thermal conductivity as a water absorption induction member for providing the second surface in place of the
Even when a member other than the
When the
A light diffusing sheet or a prism sheet can be provided on the front surface of the
The sheet serving as the water absorption guide member can be provided by lamination on the front surface of the
The sheet, which is a water absorption guide member, covers the non-opening area of the
When a water absorption guide member is provided instead of the
In the case where the
レンズ形成シート７の上記平面部分７０正面７ａを第２面とする場合においても、放熱部材３０の後枠部３８と同様の枠部を採用するものとすればよい。以下、レンズ形成シート７の平面部分７０の正面７ａを吸水機構の第２面とする場合を例に採って説明する。
この枠部には、上面部３４の内面と、左右側面部３６，３７の内面と、下面部３５の内面の、少なくとも対面する少なくとも２つの内面に、段差を設けて、配線板４が上記前方開口部から脱落しないよう、配線板４前面４ａの周縁部分を受けるものとし、解放された正面部において、正面視、各発光部材１…１間即ちレンズ形成シート７のレンズ部分１１…１１間の平面部分７０に、シリコン樹脂を設けるものとしても実施できる。この場合、発光部材１０…１０間に、正面部材として設けられた当該シリコン樹脂の表面（正面）と、遮光板２背面２ｂとの間に上記の隙間ｄを設ける。
また、放熱部材３０をケースとして形成するものに限定するものではなく、例えば、放熱部材３０上記正面部材となるシリコン樹脂のみにて構成するものとしても実施できる。
Even when the
The frame portion is provided with steps on at least two inner surfaces facing each other of the inner surface of the
Moreover, it is not limited to what forms the
上述してきた各実施の形態において、吸水機構の第２面を提供する吸水誘導部材に対して、吸水機構の第１面を提供する前吸水誘導部材を遮光板２に頼るものとした。一方、吸水機構の第１面についても、遮光板２に頼るのではなく、遮光板２背面２ａに第２面を提供する別途の部材を前吸水誘導部材として配置し、当該前吸水誘導部材の背面を吸水機構の第１面とすることができる。但し、この場合、遮光板２背面２ｂの開口部から隙間ｄまでの距離が吸水の阻害要因とならないように、また発光部材１の表示が見えにくくならないように前吸水部材の前後の厚みを設定する必要がある。
In each of the embodiments described above, the front water absorption guide member that provides the first surface of the water absorption mechanism depends on the
(表１)
隙間ｄの大きさ（ｍｍ） 温度差△Ｔ（℃） 水滴付着孔（数）
Ａ ０ ９．８ ４０
Ｂ ０．２ ９．９ ９
Ｃ ０．５ ９．５ ３
Ｄ ０．８ ９．５ ５
Ｅ ５．０ ９．０ １０
Ｆ ５．５ ９．０ ２１
Ｇ 遮光板なし ９．０ −
(Table 1)
Size of gap d (mm) Temperature difference ΔT (° C) Water droplet adhesion hole (number)
A 0 9.8 40
B 0.2 9.9 9
C 0.5 9.5 3
D 0.8 9.5 5
E 5.0 9.0 10
F 5.5 9.0 21
G Without shading plate 9.0-
上記の表１へ、図１〜図５へ示す表示装置において、夫々遮光板２と放熱板３との間の隙間を変えて、屋外にて、表示装置を３０分駆動して点灯した状態で、計測した放熱板の表面温度と外気温度との温度差△Ｔを示す。詳しくは、平成２２年１２月１９日正午、三和サインワークス株式会社電材事業所（茨城県かすみがうら市加茂５２８９−１）敷地の屋外において、晴天で気温１３．１℃の下、表示装置の向きを、通常の使用状態と同様、光軸が水平となるよう表示装置（遮光板）の正面を前方へ向けて計測した。表１の温度差△Ｔは、いずれも上記気温１３．１℃との温度差である。
表１に示す通り、隙間ｄが大きくなるほど、外気との温度差が小さくなり、放熱の効果が大きいことが分かる。詳しくは、隙間ｄが０のＡと、隙間ｄが０．２ｍｍのＢとは、何れも外気と１０度近い温度差が見られる（尚ＡとＢとの差０．１度は誤差範囲である）。
一方、隙間ｄが０．２ｍｍを超えるＣ〜Ｆや遮光板を設けないＧでは、外気との温度差の減少が顕著に表れている。具体的には、△ＴはＣ及びＤでは９．５度であり、Ｅ〜Ｇでは９．０ｍｍである。このことから、隙間ｄを大きくとるほど放熱効果は大きいが、隙間ｄが５．０ｍｍを超えると、放熱効果に大きな変化はなくなることが分かる。
In the display device shown in FIG. 1 to FIG. 5 in the above Table 1, the gap between the
As shown in Table 1, it can be seen that the larger the gap d, the smaller the temperature difference from the outside air and the greater the heat dissipation effect. In detail, a temperature difference of about 10 degrees from the outside air is observed for both A with a gap d of 0 and B with a gap d of 0.2 mm (the difference of 0.1 degrees between A and B is an error range). is there).
On the other hand, in C to F in which the gap d exceeds 0.2 mm and G in which the light shielding plate is not provided, a decrease in the temperature difference from the outside air is noticeable. Specifically, ΔT is 9.5 degrees for C and D, and 9.0 mm for E to G. From this, it can be seen that the larger the gap d, the greater the heat dissipation effect, but when the gap d exceeds 5.0 mm, there is no significant change in the heat dissipation effect.
従って、熱抑制効果に主眼を置くと、適切な放熱効果が得られ尚且つ表示装置のコンパクト性を損なわない範囲として、隙間ｄを、０．２ｍｍより大きく５．０ｍｍ以下とするのが理想である。
また、隙間ｄの上限を定めるのは、嵩高となることを抑制し上記コンパクト性を損なわないようにする以外に、次の問題を考慮した結果でもある。
即ち、隙間ｄを大きくしすぎると、光源（発光部１）が遮光部材２の貫通孔に対して、相対的に当該貫通孔の奥へ後退することになり、遠く離れた場所では見えていた発光部１の表示が、表示装置に近づくと遮光板２の貫通孔周辺が邪魔をして表示が見え難くなる。例えば、道路での表示に当該表示装置を用いた場合、車が表示装置に近づくにつれて表示が見え難くなるのである。この場合、遮光板２の庇部の前方への突出幅を小さくして、視認性を向上することも考えられるが、庇部の突出幅を小さくすると、遮光性の低下を招いてしまう。例えば、庇部は、仰角６０度の太陽光の貫通孔内への入射を完全に遮断する必要があるとの規格も存在し、このような規格を満たそうとすると、単純に、庇部の突出幅を小さくするというのも適切ではない。
Therefore, when the focus is on the heat suppression effect, it is ideal that the gap d is larger than 0.2 mm and not larger than 5.0 mm as a range in which an appropriate heat dissipation effect can be obtained and the compactness of the display device is not impaired. is there.
In addition, the upper limit of the gap d is determined as a result of considering the following problems in addition to suppressing the bulkiness and preventing the compactness from being impaired.
In other words, if the gap d is too large, the light source (light-emitting portion 1) moves backward relative to the through hole of the
更に、上記表１において、上記Ａ〜Ｆについての水滴付着量のデータを示す。
この水滴付着量のデータは、表示装置の正面側から、表示装置に向け、水を３分間散水した直後に、遮光板２の貫通孔２１とレンズ部分（レンズ１１）を目視にて観察して数えた、直径３ｍｍ以上の水滴が付着していた貫通孔２１の数である。
この水滴付着孔数は、１６×１６のマトリックスの場合、２５６個が上限である。
Ａ〜Ｇは、隙間ｄの大きさ以外の条件をすべて同じとしている。
表１から、隙間ｄが０のＡの場合や、更に、隙間ｄが５．５ｍｍのＦなど隙間ｄが５ｍｍを超える場合、極端に水滴付着孔数が増加することが分かる。
次に、Ａ〜Ｇに上記散水後直ちに、表示装置の正面側において、表示装置から１０ｍ離れた位置にて表示装置を目視するものとし、表示装置を駆動して表示した、数字の「１」と「７」の比較、数字の「６」と「８」の比較、数字の「３」と「８」の比較を行った。
上記の目視による比較は、見間違いが起こりやすい似た数字の判別が正確に行えるか否かのテストであり、付着した水滴の影響を調べることを目的として行った。
その結果、Ａにおいては、何れも、比較した数字間で、何れの数字であるかの判別が正確にできなかった。また、Ｆについても、同様に、比較した数字の判別が正確に行えなかった。
これに対して、水滴数の付着ドット数が比較的少ない、Ｂ〜Ｅについては、比較した夫々の数字の判別が、正確に行えた。
この結果から、付着する水滴の影響即ち毛細管現象による吸水の面を主眼におくと、隙間ｄを、０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とするのが理想であり、とりわけ間隔ｄを、水滴付着孔数が９個から５個へ激減するＢとＣの中間即ち０．３ｍｍを境として、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とするのが最適である。隙間ｄをこのような０．３〜０．５ｍｍの範囲に限定すると、水滴付着孔数は５個以下に抑えられることが表１から把握でき、良好な数字の判別が行えるからある。
但し、水滴の付着抑制の面において、隙間ｄが０から０．２ｍｍの間においても、隙間が開いている以上、条件によっては、隙間ｄが０の場合には望めない毛細管現象による付着抑制効果が幾分でも得られると考えられる。従って、このような範囲を考慮して、隙間ｄを０．１〜５ｍｍの範囲に設定することができる。
特に、上記の各結果から、熱抑制と水滴付着抑制の双方を勘案すると、隙間ｄを０．２ｍｍより大きく５ｍｍを超えないものとするのが、理想的である。
特に、隙間ｄが５ｍｍを超えない範囲内であっても５ｍｍ付近となると、１００％毛細管現象によって、付着水分の抑制を誘引するとは断言できない。例えば、隙間が大きくなることによって、通気性など他の要素の影響、例えば、隙間を大きくすることで排水路が大きく確保できる観点から水分の貫通孔外への排出が促進されるなどの要素を否定することはできない。しかし、表１へ示す通り、隙間ｄが５ｍｍと５．５ｍｍでは、付着水滴の比較的大きな貫通孔数の、著しい相違が認められ、本来なら通気性や排水の面で隙間ｄが５ｍｍよりも有利であると考えられる隙間５．５ｍｍの水滴付着貫通孔数が５ｍｍよりも著しく劣ることが確認できる。
この点、隙間ｄが５．５ｍｍあたりから、上記の通り著しく水分付着抑制の効果が減退しているのが認められるので、隙間ｄが５ｍｍを超えない範囲であって５ｍｍ付近においても、毛細管現象の影響を無視することはできず、吸水に寄与する毛細管現象が生じているものと考えられる。
Furthermore, in the said Table 1, the data of the water droplet adhesion amount about said A-F are shown.
This water droplet adhesion amount data is obtained by visually observing the through
In the case of a 16 × 16 matrix, the upper limit of the number of water droplet adhesion holes is 256.
A to G have the same conditions except for the size of the gap d.
From Table 1, it can be seen that the number of water droplet adhesion holes increases extremely when the gap d is 0 or when the gap d exceeds 5 mm, such as F with the gap d being 5.5 mm.
Next, immediately after the above watering to A to G, on the front side of the display device, the display device is visually observed at a position 10 m away from the display device, and the number “1” displayed by driving the display device is displayed. And “7”, the numbers “6” and “8”, and the numbers “3” and “8”.
The visual comparison described above is a test of whether or not similar numbers that are likely to be mistaken easily can be accurately discriminated, and was performed for the purpose of investigating the influence of attached water droplets.
As a result, in A, it was not possible to accurately determine which number was between the compared numbers. Similarly, for F, the compared numbers could not be accurately determined.
On the other hand, for the numbers B to E, in which the number of water droplets attached is relatively small, each of the compared numbers can be accurately determined.
From this result, it is ideal that the gap d is set to 0.2 mm or more and 5.0 mm or less when the surface of water absorption due to the influence of adhering water drops, that is, capillary action, is the main focus. It is optimal that the distance be between 0.3 mm and 0.5 mm, with the middle of B and C, ie 0.3 mm, where the number drastically decreases from 9 to 5 as a boundary. If the gap d is limited to such a range of 0.3 to 0.5 mm, it can be understood from Table 1 that the number of water droplet adhesion holes can be suppressed to 5 or less, and good numbers can be discriminated.
However, in terms of water droplet adhesion suppression, even when the gap d is between 0 and 0.2 mm, since the gap is open, depending on the conditions, the adhesion suppression effect due to capillary phenomenon that cannot be expected when the gap d is 0. It is thought that some can be obtained. Therefore, in consideration of such a range, the gap d can be set to a range of 0.1 to 5 mm.
In particular, from each of the above results, it is ideal that the gap d is larger than 0.2 mm and does not exceed 5 mm in consideration of both heat suppression and water droplet adhesion suppression.
In particular, even if the gap d is in a range not exceeding 5 mm, it cannot be asserted that if the gap d is in the vicinity of 5 mm, suppression of adhering moisture is induced by 100% capillary action. For example, the influence of other elements such as air permeability by increasing the gap, for example, elements such as promoting the discharge of moisture out of the through hole from the viewpoint of ensuring a large drainage channel by increasing the gap. There is no denying. However, as shown in Table 1, when the gap d is 5 mm and 5.5 mm, there is a marked difference in the number of relatively large through-holes of the attached water droplets. Originally, the gap d is more than 5 mm in terms of air permeability and drainage. It can be confirmed that the number of water droplet adhering through holes with a gap of 5.5 mm considered to be advantageous is significantly inferior to 5 mm.
In this respect, since it is recognized that the effect of suppressing moisture adhesion is remarkably reduced as described above from the gap d of about 5.5 mm, even in the vicinity of 5 mm where the gap d does not exceed 5 mm, the capillary phenomenon It is considered that a capillary phenomenon that contributes to water absorption occurs.
また、直射日光と発光部１の光軸が一致するようにし、他の条件は、表１の場合と同一として、上記の温度差△Ｔを計測した。即ち、直射日光が表示装置に垂直に当たるように、表示装置を配置して、上記の温度差△Ｔを計測したところ、隙間ｄが０の場合、温度差△Ｔが１５．５℃であったのに対して、隙間ｄを０．５ｍｍに設定した場合、温度差△Ｔが１３．５℃であった。このように、直射日光を垂直に表示装置に当てた場合では、２度の差が効果となって表れたことを、言及しておく。
Further, the above-described temperature difference ΔT was measured under the condition that the direct sunlight and the optical axis of the
１ 発光部材
２ 遮光板
３ 放熱板
４ 配線板
DESCRIPTION OF
Claims (10)
遮光部材と配線板との間に、吸水機構を備え、
遮光部材は、発光部材の発する光を前方へ通過させ或いは発光部材を収容する空洞部を備え、
吸水機構は、後方を臨む第１面と、第１面の後方に配されて第１面を臨む第２面とを備え、
当該第１面と第２面とは夫々、発光部材の発する光を前方へ通過させ或いは発光部材を通す開口部を備え、
上記第１面と第２面との間に隙間が設けられ、
当該隙間は、第１面の開口部を通じて上記空洞部へ繋がっていることを特徴とする表示装置。 A plurality of light-emitting members having light-emitting elements, a light-shielding member that forms a ridge, and a plurality of light-emitting members arranged in a matrix on the back side of the light-shielding member and connected to terminals of the light-emitting members In a display device comprising a printed wiring board,
A water absorption mechanism is provided between the light shielding member and the wiring board,
The light shielding member includes a cavity that allows light emitted from the light emitting member to pass forward or accommodates the light emitting member,
The water absorption mechanism includes a first surface facing the rear and a second surface disposed behind the first surface and facing the first surface,
Each of the first surface and the second surface includes an opening through which light emitted from the light emitting member passes forward or through the light emitting member,
A gap is provided between the first surface and the second surface,
The display device is characterized in that the gap is connected to the cavity through an opening in the first surface.
放熱部材は、上記遮光部材と配線板との間に配される放熱板を備え、
遮光部材の背面が、吸水機構の上記第１面であり、放熱板の正面が吸水機構の上記第２面であることを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。 Conducting the heat of the wiring board or light emitting member to dissipate the heat into the atmosphere, equipped with a heat dissipation member,
The heat dissipating member includes a heat dissipating plate disposed between the light shielding member and the wiring board,
The display device according to claim 1, wherein a rear surface of the light shielding member is the first surface of the water absorption mechanism, and a front surface of the heat sink is the second surface of the water absorption mechanism.
間隔保持部材全ての正面の総面積は、吸水機構の第２面である放熱板正面において開口部のない非開口領域の面積の、３割を超えないものであることを特徴とする請求項３記載の表示装置。 A coupling member that couples the light shielding member and the heat radiating plate, and one or more spacing members that secure the gap between the light shielding member and the heat radiating plate,
The total area of the front surfaces of all the spacing members is not more than 30% of the area of the non-opening area where there is no opening on the front surface of the heat sink which is the second surface of the water absorbing mechanism. The display device described.
放熱板は、上記発光部材を挿通するマトリックス状に配列された複数の貫通孔を有し、当該貫通孔の放熱板正面における開口部が、上記吸水機構の第２面の有する開口部であることを特徴とする請求項３又は４記載の表示装置。 The light shielding member is a light shielding plate having a plurality of flange portions on the front surface, and has a plurality of through holes arranged in a matrix shape through which the light emitting member is inserted as the hollow portion, and the light shielding member has a through hole. The opening in the back of the light shielding member of the hole is the opening of the first surface of the water absorption mechanism,
The heat sink has a plurality of through holes arranged in a matrix shape through which the light emitting member is inserted, and the opening on the front surface of the heat sink of the through hole is an opening on the second surface of the water absorption mechanism. The display device according to claim 3 or 4.
後枠部は、配線板の上下左右を取り囲む、配線板の収容部を形成するものであることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の表示装置。 The heat dissipating member includes a rear frame portion formed integrally with the heat dissipating plate or separately from the heat dissipating plate on the back side of the heat dissipating plate,
The display device according to claim 3, wherein the rear frame portion forms a wiring board housing portion that surrounds the upper, lower, left, and right sides of the wiring board.
レンズ形成シートは、正面側にマトリックス状に配列された複数のレンズ部分が隆起する樹脂シートであり、
レンズ形成シートのレンズ部分の夫々は、発光部材が備えるレンズとして各発光素子の前方を覆うものであり、
レンズ形成シートは、放熱板の貫通孔を通じて放熱板の正面側から配線板へ水分が侵入するのを抑制するものであることを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の表示装置。 A lens forming sheet is interposed between the wiring board and the heat sink,
The lens forming sheet is a resin sheet in which a plurality of lens portions arranged in a matrix on the front side is raised,
Each of the lens portions of the lens forming sheet covers the front of each light emitting element as a lens provided in the light emitting member,
The display device according to claim 3, wherein the lens forming sheet suppresses moisture from entering the wiring board from the front side of the heat sink through the through hole of the heat sink.
レンズ形成シートは、正面側にマトリックス状に配列された複数のレンズ部分が隆起する樹脂シートであり、
レンズ形成シートのレンズ部分の夫々は、発光部材が備えるレンズとして各発光素子の前方を覆うものであり、
レンズ形成シートは、配線板へ水分が侵入するのを抑制するものであり、
遮光部材の背面が、吸水機構の上記第１面であり、レンズ形成シートの正面が吸水機構の上記第２面であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。 A lens forming sheet is interposed between the wiring board and the light shielding plate,
The lens forming sheet is a resin sheet in which a plurality of lens portions arranged in a matrix on the front side is raised,
Each of the lens portions of the lens forming sheet covers the front of each light emitting element as a lens provided in the light emitting member,
The lens forming sheet suppresses moisture from entering the wiring board,
The display device according to claim 1, wherein a rear surface of the light shielding member is the first surface of the water absorption mechanism, and a front surface of the lens forming sheet is the second surface of the water absorption mechanism.
熱伝導部材は、シリコン樹脂層であり、
レンズ形成シートは、シリコン樹脂にて形成され、
遮光板は、ポリカーボネート又はアミニウムにて形成され、
放熱板は、アルミニウムにて形成されたものであることを特徴とする請求項７又は８記載の表示装置。 A heat conducting member that conducts at least the heat of the wiring board to the heat sink via the lens forming sheet and the wiring board;
The heat conducting member is a silicon resin layer,
The lens forming sheet is formed of silicon resin,
The light shielding plate is formed of polycarbonate or aminium,
The display device according to claim 7 or 8, wherein the heat radiating plate is made of aluminum.
放熱板正面は、シリコン樹脂にて被覆された面であることを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の表示装置。
Inside the through hole of the heat sink, silicon resin is filled between the light emitting member and the inner surface of the through hole,
The display device according to claim 3, wherein the front surface of the heat sink is a surface covered with a silicon resin.
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