JP2016012070A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視野角が広い表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、回路基板２０と、回路基板２０の実装面２２にマトリクス状に実装される複数の発光素子３０と、発光素子３０の列に沿って延び外光を遮る複数のマスク部材と、回路基板２０の実装面２２と実装された複数の発光素子３０とを覆うフィルム状の防水部材５０とを備える。フィルム状の防水部材５０は回路基板２０の実装面２２とマスク部材の本体部４１とに挟まれている。これにより、マスク部材の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さが低くなり、表示装置は広い視野角を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置に関する。

野外に設置される表示装置として、回路基板に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）がマトリクス状に実装された表示装置が知られている。
このような野外に設置される表示装置には、雨水などによる表示装置の配線の短絡を防ぐために、表示装置の正面（表示面）に防水カバーなどが設けられる。

例えば、特許文献１に記載の表示装置においては、ＬＥＤ素子の前面に配置された透明カバーと、透明カバーを保持するカバー保持壁を備えた遮光ルーバによって、表示装置の正面が防水されている。

特開２００７−１７８３３号公報

特許文献１に記載の表示装置においては、ＬＥＤ素子の前面に配置された透明カバーを遮光ルーバのカバー保持壁が保持する。このため、遮光ルーバのＬＥＤ基板からの高さが高くなり、ＬＥＤ素子からの出射光を遮る。ＬＥＤ素子からの出射光が遮光ルーバに遮られることによって、表示装置の視野角は狭くなる。
また、特許文献１に記載の表示装置においては、ＬＥＤ素子の前面に板状の透明カバーが配置されるので、表示装置は厚くなる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、広い視野角を有する表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、薄い表示装置を提供することを他の目的とする。

本願発明の表示装置は、回路基板と、回路基板の実装面にマトリクス状に実装された複数の発光素子と、発光素子の一方向の列に沿って延び、その一方向の列に垂直な方向に配列され、外光を遮る複数のマスク部材と、フィルム状の防水部材とを備える。フィルム状の防水部材は、回路基板の実装面と実装された複数の発光素子とを覆う。

本発明によれば、フィルム状の防水部材が回路基板の実装面と発光素子とを覆うので、マスク部材が防水部材を保持する必要がなく、マスク部材の回路基板の実装面からの高さを低くできる。マスク部材の回路基板の実装面からの高さを低くできるので、広い視野角を得ることができる。
また、回路基板の実装面と発光素子が、フィルム状の防水部材によって覆われるので、表示装置を薄くできる。

本発明の実施の形態１に係る表示装置の正面図である。 図１に示す表示装置をＡ−Ａ線で矢視した断面図である。 本発明の実施の形態１に係るマスク部材を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るマスク部材の本体部の高さと発光素子からの出射光との関係を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る表示装置の断面図である。 本発明の実施の形態３に係る表示装置の正面図である。 図６に示す表示装置をＢ−Ｂ線で矢視した断面図である。 本発明の実施の形態４に係る表示装置の断面図である。 本発明の実施の形態５に係る表示装置の正面図である。 図９に示す表示装置をＣ−Ｃ線で矢視した断面図である。 本発明の実施の形態６に係る表示装置の正面図である。 図１１に示す表示装置をＤ−Ｄ線で矢視した断面図である。 本発明の実施の形態６に係るマスク板を示す図である。 本発明の実施の形態７に係る表示装置の正面図である。 図１４に示す表示装置をＥ−Ｅ線で矢視した断面図である。 本発明の実施の形態８に係る表示装置の断面図である。 マスク部材が突出部を有する場合のマスク部材の本体部の高さと発光素子からの出射光との関係を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る表示装置を組み合わせた表示装置の正面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る表示装置について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態１に係る表示装置１０について説明する。なお、理解を容易にするために、表示装置１０が野外で表示装置１０の正面（表示面）が地面に対して垂直に設置されたと仮定し、地面と表示装置１０の正面とに平行な方向をＸ軸方向（表示装置１０の幅方向）、地面に対して垂直な方向をＹ軸方向（表示装置１０の高さ方向）、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに垂直な方向をＺ軸方向（表示装置１０の厚さ方向）として説明する。他の実施の形態においても同様である。

図１、２に示すように、表示装置１０は、回路基板２０と、回路基板２０の実装面２２にマトリクス状に実装された複数の発光素子３０と、外光を遮る複数のマスク部材４０と、フィルム状の防水部材５０とを備える。表示装置１０は、競技場、ビルの壁面などに設置されている。

回路基板２０は絶縁性の樹脂材料などから構成される。回路基板２０は発光素子３０に電力を供給する図示しない配線を備える。また、回路基板２０には、回路基板２０の配線を介して発光素子３０を駆動する図示しない駆動ＩＣ（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が設けられる。

発光素子３０は表面実装型発光ダイオードから構成され、回路基板２０の実装面２２にマトリクス状に配置される。発光素子３０は、平らな上面３１に光を出射する光出射面３２を有する。なお、表示装置１０の正面側に配置される面を上面と、回路基板２０の実装面２２に垂直な面を側面とする。
発光素子３０は、内部にそれぞれが赤色光、緑色光、青色光を発光する３つの発光チップを備える（３ｉｎ１タイプ）。３つの発光チップの発光強度は、発光チップのそれぞれに、回路基板２０の配線を介して回路基板２０の駆動ＩＣから供給される電力によって、独立に調整される。これにより、発光素子３０から、任意の色の光が任意の強度で出射される。その結果、複数の発光素子３０全体によって、表示装置１０にカラー画像などが表示される。
発光素子３０は、発光チップのそれぞれに電力を供給するために、各発光チップに２個ずつ、６個の電極３３を発光素子３０の側面３４に備える。
発光素子３０は、回路基板２０の実装面２２に４行×５列のマトリクス状（Ｘ軸方向に５個、Ｙ軸方向に４個）に実装される。発光素子３０の電極３３は回路基板２０の配線にハンダ等で直接接続され、電気的に接続される。

マスク部材４０はＸ軸方向に延びる黒色の板であり、Ｙ軸方向に配列される。マスク部材４０は、外光（例えば、太陽光）を遮り、表示装置１０が表示した画像などのコントラストを向上させる。ここで、外光を遮るとは、外光の発光素子３０や回路基板２０への入射を防ぐことを意味する。例えば、マスク部材４０は外光を吸収する。
マスク部材４０は、例えば黒色の樹脂から射出成形によって作製される。
図３に示すように、マスク部材４０は本体部４１と脚部４２とから構成される。マスク部材４０の長さＬ１（Ｘ軸方向の長さ）は、回路基板２０のＸ軸方向の長さＬ２より長く、マスク部材４０の脚部４２同士の距離（脚部４２と脚部４２とのＸ軸方向の距離）が回路基板２０のＸ軸方向の長さＬ２とほぼ同じである。マスク部材４０の幅（Ｙ軸方向の長さ）は任意であるが、表示装置１０の表示の見やすさの観点から発光素子３０の幅（Ｙ軸方向の長さ）より狭いことが好ましい。マスク部材４０の脚部４２の高さＨ１は、回路基板２０の厚さと後述するフィルム状の防水部材５０の厚さとの和とほぼ同じである。
マスク部材４０は、例えば、マスク部材４０の本体部４１がフィルム状の防水部材５０に配置され、マスク部材４０の脚部４２が回路基板２０を回路基板２０のＸ軸方向の両端部で挟み、回路基板２０の側面に接着されて回路基板２０に固定される。

フィルム状の防水部材５０は、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などの透明で、耐候性を備える樹脂から構成される。また、フィルム状の防水部材５０は、柔軟で可撓性を備える。フィルム状の防水部材５０の厚さＤ１は、例えば５μｍ〜５００μｍである。
フィルム状の防水部材５０は、回路基板２０の実装面２２と回路基板２０の実装面２２に実装された発光素子３０とを覆い、回路基板２０の実装面２２との間（回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０）を密封する。また、フィルム状の防水部材５０は、回路基板２０の実装面２２とマスク部材４０の本体部４１とに挟まれている。

フィルム状の防水部材５０が、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０を密封するので、表示装置１０を防水することができる。さらに、フィルム状の防水部材５０の厚さＤ１が薄く（例えば５μｍ〜５００μｍ）、マスク部材４０の本体部４１が回路基板２０の実装面２２とフィルム状の防水部材５０を挟む位置に固定される。このため、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さが低くなり、表示装置１０の視野角を広くできる。マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さについては、後述する。

次に、上記の構成を備えた表示装置１０の作製方法について、説明する。
まず、配線を備えた回路基板２０を準備する。
発光素子３０の電極３３を回路基板２０の配線にリフロー方式等によりハンダ付けすることによって、準備した回路基板２０の実装面２２に各発光素子３０を実装する。
次に、実装面２２の周辺部に実装された発光素子３０を囲んで接着剤を塗布し、フィルム状の防水部材５０を回路基板２０の実装面２２に貼り付ける。これにより、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０は、フィルム状の防水部材５０によって密封される。
最後に、フィルム状の防水部材５０の上から各マスク部材４０の本体部４１を配置し、マスク部材４０の脚部４２を回路基板２０に接着してマスク部材４０を回路基板２０に固定する。
以上によって、表示装置１０を作製できる。

図４を参照して、表示装置１０におけるマスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さと発光素子３０からの出射光との関係を説明する。なお、図４においては、理解を容易にするために、回路基板２０の実装面２２とマスク部材４０の本体部４１との間のフィルム状の防水部材５０以外のフィルム状の防水部材５０を省略している。

ここで、発光素子３０における光出射面３２のマスク部材４０の本体部４１に最も近い位置Ｐ１からマスク部材４０の本体部４１までの距離（Ｘ軸方向の距離）をＬ３、発光素子３０の回路基板２０の実装面２２からの高さ（Ｚ軸方向の長さ）をＨ２、マスク部材４０の本体部４１の高さ（Ｚ軸方向の長さ）をＨ３とする。また、発光素子３０の光出射面３２（上面３１）に垂直な線と発光素子３０の出射光３５とがなす角（出射角）をθとする。なお、Ｄ１は、フィルム状の防水部材５０の厚さである。

野外などに設置される表示装置においては、表示装置と観察者の位置関係から、一般に表示装置には１４０°以上の視野角が要求される。したがって、発光素子３０の出射光３５のうち出射角θ＝７０°以上の出射光３５が、表示装置１０から出射されることが望ましい。すなわち、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４（マスク部材４０の本体部４１の高さＨ３とフィルム状の防水部材５０の厚さＤ１の和）が、発光素子３０の出射角θ＝７０°の出射光を遮る高さ以下であることが望ましい。距離Ｌ３と高さＨ４との関係を式で表すと、Ｈ４＝Ｈ３＋Ｄ１≦Ｌ３×ｔａｎ（２０°）＋Ｈ２であることが望ましい。
一方、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４は、外光を遮るという本来の目的のために、発光素子３０の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ２よりも高いことが望ましい（Ｈ４＝Ｈ３＋Ｄ１＞Ｈ２）。
これらから、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４は、Ｈ２＜Ｈ４≦Ｌ３×ｔａｎ（２０°）＋Ｈ２とすることが望ましい。

以上のように、フィルム状の防水部材５０は、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とを覆い、密封するので、表示装置１０を防水することができる。また、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４を低くすることができるので、表示装置１０の視野角を広くできる。高さＨ４を、Ｈ２＜Ｈ４≦Ｌ３×ｔａｎ（２０°）＋Ｈ２とすることによって、１４０°以上の視野角を実現できる。
さらに、表示装置１０の正面に板状の防水カバーなどを設ける必要がないので、表示装置１０の厚さを薄くできる。

実施の形態２．
実施の形態１においては、発光素子３０として、光出射面３２（上面３１）が平らで側面３４に電極３３を有する表面実装型発光ダイオードを使用したが、発光素子３０の光出射面３２の形状、発光素子３０の電極３３の配置はこれらに限られず、任意の構成の発光素子３０を使用できる。

本実施の形態は、図５に示すように、発光素子３０として砲弾型発光ダイオードを使用する点が、本発明の実施の形態１と異なる。その他の構成は実施の形態１と同様である。

表示装置１１における発光素子３０の先端部分はドーム形状であるので、図５に示すように、フィルム状の防水部材５０が容易に発光素子３０の光出射面３２の形状に沿い、フィルム状の防水部材５０が発光素子３０の光出射面３２に密着する。

フィルム状の防水部材５０が発光素子３０の光出射面３２に密着することにより、フィルム状の防水部材５０における発光素子３０の出射光３５の表面反射が減少し、表示装置１１は明るい画像を表示できる。また、表示装置１１は、実施の形態１に係る表示装置１０と同様に、表示装置１１を防水しつつ、表示装置１１の視野角を広くでき、厚さを薄くできる。

実施の形態３．
実施の形態１、２においては、１つのフィルム状の防水部材５０によって、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０との全体を覆ったが、フィルム状の防水部材５０が回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０とを覆う態様はこれに限られない。

本実施の形態においては、図６、７に示すように、複数のフィルム状の防水部材５０が、回路基板２０の実装面２２に実装された発光素子３０を１行ずつ覆い、密封する。回路基板２０と発光素子３０の構成は、実施の形態１と同様である。

具体的には、表示装置１２は、４行×５列のマトリクス状に実装された発光素子３０の行数と同じ数（４個）のフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄを備える。また、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは、それぞれ発光素子３０の上面３１と側面３４とに沿って、１行ずつ発光素子３０を覆い、発光素子３０の上面３１と側面３４とに密着する。

上記の構成を備えた表示装置１２の作製方法について、説明する。
まず、実施の形態１と同様に、配線を備えた回路基板２０を準備し、回路基板２０の実装面２２に各発光素子３０を実装する。
回路基板２０の実装面２２の周辺部と発光素子３０の各行の間とに、発光素子３０を囲んで接着剤を塗布する。次に、接着剤が塗布された回路基板２０とフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄとを真空容器内に設置し、真空容器内を脱気し減圧する。
減圧された真空容器内でフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄを、発光素子３０の上面３１と側面３４に沿わせて、回路基板２０の実装面２２に貼り付ける。これにより、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０は、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄによって密封される。
真空容器内を常圧に戻し、真空容器からフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄが貼り付けられた回路基板２０を取り出す。最後に、実施の形態１と同様に、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄが貼り付けられた回路基板２０にマスク部材４０を固定する。
フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは、減圧された真空容器内で回路基板２０の実装面２２に貼り付けられるので、真空容器から回路基板２０を取り出すと、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは大気圧によって押圧され、それぞれ発光素子３０の上面３１と側面３４とに密着する。
以上によって、表示装置１２を作製できる。

フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄが実装された発光素子３０を１行ずつ覆うことにより、１つのフィルム状の防水部材５０が覆う発光素子３０の数が少なくなり、フィルム状の防水部材５０の貼り付け（表示装置１２の作製）が容易になる。また、表示装置１２は、実施の形態２に係る表示装置１１と同様に、明るい画像を表示できる。さらに、表示装置１２を防水しつつ表示装置１２の視野角を広くでき、表示装置１２の厚さを薄くできる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３においては、マスク部材４０の本体部４１をフィルム状の防水部材５０、５０ａ〜５０ｄに配置したが、マスク部材４０の本体部４１の配置はこれに限られず、マスク部材４０が外光を遮り、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さが低くなる配置であればよい。

本実施の形態においては、図８に示すように、マスク部材４０の本体部４１がフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄの上方に配置される。回路基板２０と発光素子３０とフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄの構成は、実施の形態３と同様である。

表示装置１３におけるマスク部材４０の脚部４２の高さＨ１は、回路基板２０の厚さとフィルム状の防水部材５０の厚さとの和よりも高く形成される。これにより、マスク部材４０の本体部４１はフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄの上方に配置され、マスク部材４０の本体部４１とフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄとの間に隙間が生じる。

マスク部材４０の本体部４１とフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄとの間に隙間が生じることにより、雨水等がマスク部材４０の本体部４１に貯まらず、防水性が向上する。
また、表示装置１３は、実施の形態３に係る表示装置１２と同様に、作製が容易であり、明るい画像を表示できる。さらに、表示装置１３の視野角を広くでき、厚さを薄くできる。

実施の形態５．
実施の形態１〜４においては、回路基板２０の実装面２２には発光素子３０が配置（実装）されているが、回路基板２０の実装面２２には他の部材も配置できる。
本実施の形態においては、図９、１０に示すように、マスク部材４０が回路基板２０の実装面２２に配置され、フィルム状の防水部材５０は、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０とマスク部材４０とを覆い、密封する。回路基板２０と発光素子３０の構成は、実施の形態１と同様である。

表示装置１４におけるマスク部材４０は脚部４２を備えていない。また、マスク部材４０の長さＬ４は、発光素子３０のＸ軸方向の列の長さＬ５より長く、回路基板２０のＸ軸方向の長さＬ２よりも短い。
各マスク部材４０はＹ軸方向に配列され、接着剤によって回路基板２０の実装面２２に固定される。

フィルム状の防水部材５０は、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０と回路基板２０の実装面２２に固定されたマスク部材４０との全体を覆い、密封する。また、フィルム状の防水部材５０は、回路基板２０の実装面２２、発光素子３０の上面３１と側面３４、マスク部材４０の上面４３と側面４４に密着する。

上記の構成を備えた表示装置１４の作製方法について、説明する。
まず、実施の形態１と同様に、配線を備えた回路基板２０を準備し、回路基板２０の実装面２２に各発光素子３０を実装する。
次に、回路基板２０の実装面２２にマスク部材４０を接着剤等によって固定する。
その後、回路基板２０の実装面２２の周辺部に、発光素子３０を囲んで接着剤を塗布する。接着剤が塗布された回路基板２０とフィルム状の防水部材５０とを真空容器内に設置し、真空容器内を脱気し減圧する。
減圧された真空容器内でフィルム状の防水部材５０を、発光素子３０の上面３１と側面３４、マスク部材４０の上面４３と側面４４とに沿わせて、回路基板２０の実装面２２に貼り付ける。これにより、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０と固定されたマスク部材４０は、フィルム状の防水部材５０によって密封される。
真空容器内を常圧に戻し、真空容器からフィルム状の防水部材５０が貼り付けられた回路基板２０を取り出す。
フィルム状の防水部材５０は、減圧された真空容器内で回路基板２０の実装面２２に貼り付けられるので、真空容器から回路基板２０を取り出すと、フィルム状の防水部材５０は大気圧によって押圧され、回路基板２０の実装面２２、発光素子３０の上面３１と側面３４、マスク部材４０の上面４３と側面４４に密着する。

マスク部材４０が回路基板２０の実装面に配置されるので、マスク部材４０（本体部４１）の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４を容易に低くできる。したがって、表示装置１０の視野角を容易に広くできる。
フィルム状の防水部材５０が、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０に加えてマスク部材４０を覆うので、表示装置１４の防水性がより向上する。さらに、フィルム状の防水部材５０が発光素子３０の上面３１（光出射面３２）に密着するので、表示装置１４は明るい画像を表示できる。また、表示装置１４の厚さを薄くできる。
なお、本実施の形態においても、フィルム状の防水部材５０として複数のフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄを使用し、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄのそれぞれが、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０と固定されたマスク部材４０とを覆い密封することもできる。

実施の形態６．
実施の形態１〜５において、表示装置１０〜１４は外光を遮るマスク部材４０を備えているが、外光を遮る他の部材を備えてもよい。
表示装置１５は、図１１、１２に示すように、外光を遮るマスク板４６を備え、各マスク部材４０はマスク板４６に配置される。また、マスク板４６はフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄに配置される。回路基板２０と発光素子３０とフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄの構成は、実施の形態３と同様である。

図１３に示すように、マスク板４６は本体部４７と脚部４８とから構成される。マスク板４６のＸ軸方向の長さＬ６は、回路基板２０のＸ軸方向の長さＬ２より長く、マスク板４６の脚部４８間の距離（脚部４８と脚部４８とのＸ軸方向の距離）が回路基板２０のＸ軸方向の長さＬ２とほぼ同じである。マスク板４６のＹ軸方向の長さＬ７は、回路基板２０のＹ軸方向の長さＬ８より短い。マスク板４６の脚部４８の高さは、回路基板２０の厚さとフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄの厚さとの和とほぼ同じである。

マスク板４６の本体部４７は、発光素子３０が回路基板２０の実装面２２に実装された位置に開口部４９を有する。開口部４９は矩形状に形成される。また、開口部４９は、対応する発光素子３０を挿入するために、発光素子３０の平面サイズよりも大きく形成される。
マスク板４６は、例えば黒色の樹脂から射出成形によって作製される。

マスク板４６の本体部４７は、各発光素子３０が対応する開口部４９に挿入された状態でフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄに配置される。マスク板４６の脚部４８が回路基板２０を回路基板２０のＸ軸方向の両端部で挟み、回路基板２０の側面に接着されて回路基板２０に固定される。

表示装置１５におけるマスク部材４０は脚部４２を備えていない。また、マスク部材の長さ（Ｘ軸方向の長さ）は、マスク板４６のＸ軸方向の長さＬ６と同じである。各マスク部材４０はマスク板４６に配置される。各マスク部材４０はＹ軸方向に配列され、接着剤によってマスク板４６に固定される。

フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは、実施の形態３と同様に、それぞれ発光素子３０の上面３１と側面３４とに沿って、１行ずつ発光素子３０を覆い、発光素子３０の上面３１と側面３４とに密着する。また、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは回路基板２０の実装面２２とマスク板４６の本体部４７とに挟まれている。

上記の構成を備えた表示装置１５の作製方法について、説明する。
発光素子３０の回路基板２０の実装面２２への実装と、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄの回路基板２０の実装面２２への貼り付けと、真空容器からの回路基板２０の取り出しについては、実施の形態３と同様な作製方法により行う。これにより、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０は、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄによって密封される。
次に、各発光素子３０を対応するマスク板４６の開口部４９に挿入し、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄの上からマスク板４６の本体部４７を配置し、マスク板４６の脚部４８を回路基板２０に接着してマスク板４６を回路基板２０に固定する。
最後に、各マスク部材４０をマスク板４６に配置し、マスク部材４０をマスク板４６に接着して固定する。
フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは、減圧された真空容器内で回路基板２０の実装面２２に貼り付けられるので、真空容器から回路基板２０を取り出すと、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは大気圧によって押圧される。これにより、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄは、それぞれ発光素子３０の上面３１と側面３４とに密着する。
以上によって、表示装置１５を作製できる。なお、予めマスク板４６にマスク部材４０を固定し、マスク板４６を回路基板２０に固定してもよい。

発光素子３０がフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄに配置されたマスク板４６の開口部４９に挿入され、発光素子３０の周囲がマスク板４６に覆われるので、回路基板２０の実装面２２などからの外光の反射が減少し、表示装置１５が表示する画像などのコントラストが向上する。また、表示装置１５は、実施の形態３に係る表示装置１２と同様に、明るい画像を表示できる。さらに、表示装置１５を防水しつつ表示装置１５の視野角を広くでき、表示装置１５の厚さを薄くできる。

実施の形態７．
実施の形態６においては、マスク板４６がフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄに配置されているが、マスク板４６の配置はこれに限られない。

表示装置１６においては、図１４、１５に示すように、マスク部材４０が配置されたマスク板４６が回路基板２０の実装面２２に配置される。また、フィルム状の防水部材５０は、発光素子３０と回路基板２０の実装面２２とマスク部材４０とマスク板４６とを覆い、密封する。回路基板２０と発光素子３０の構成は、実施の形態６と同様である。

表示装置１６におけるマスク板４６は、脚部４８を備えていない。また、マスク板４６のＸ軸方向の長さＬ９、Ｙ軸方向の長さＬ１０は、それぞれ回路基板２０のＸ軸方向の長さＬ２、Ｙ軸方向の長さＬ８よりも短い。
表示装置１６におけるマスク板４６は、実施の形態６と同様に、発光素子３０が回路基板２０の実装面２２に実装された位置に開口部４９を有する。開口部４９は、発光素子３０の平面サイズよりも大きく、矩形状に形成される。

マスク板４６は、各発光素子３０が対応する開口部４９に挿入された状態で回路基板２０の実装面２２に配置される。マスク板４６は、接着剤によって回路基板２０の実装面２２に固定される。

表示装置１６におけるマスク部材４０は、実施の形態６と同様に脚部４２を備えていない。また、マスク部材の長さ（Ｘ軸方向の長さ）は、マスク板４６のＸ軸方向の長さＬ９と同じである。マスク部材４０はマスク板４６に配置される。各マスク部材４０はＹ軸方向に配列され、接着剤によってマスク板４６に固定される。

フィルム状の防水部材５０は、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０と回路基板２０の実装面２２に固定されたマスク板４６とマスク板４６に固定されたマスク部材４０との全体を覆い、密封する。また、フィルム状の防水部材５０は、発光素子３０の上面３１と側面３４、マスク部材４０の上面４３と側面４４、マスク板４６の正面側の表面とに密着する。

上記の構成を備えた表示装置１６の作製方法について、説明する。
まず、実施の形態１と同様に、配線を備えた回路基板２０を準備し、回路基板２０の実装面２２に各発光素子３０を実装する。
次に、各発光素子３０を対応するマスク板４６の開口部４９に挿入し、回路基板２０の実装面２２にマスク板４６を配置して接着剤によって固定する。さらに、各マスク部材４０をマスク板４６に配置し、マスク部材４０をマスク板４６に接着して固定する。
その後、回路基板２０の実装面２２の周辺部に、マスク板４６を囲んで接着剤を塗布する。接着剤が塗布された回路基板２０とフィルム状の防水部材５０とを真空容器内に設置し、真空容器内を脱気し減圧する。
減圧された真空容器内でフィルム状の防水部材５０を、発光素子３０の上面３１と側面３４、マスク部材４０の上面４３と側面４４とに沿わせて、回路基板２０の実装面２２に貼り付ける。これにより、回路基板２０の実装面２２と実装された発光素子３０と回路基板２０の実装面２２に固定されたマスク板４６とマスク板４６に固定されたマスク部材４０とは、フィルム状の防水部材５０によって密封される。
真空容器内を常圧に戻し、真空容器からフィルム状の防水部材５０が貼り付けられた回路基板２０を取り出す。
フィルム状の防水部材５０は、減圧された真空容器内で回路基板２０の実装面２２に貼り付けられるので、真空容器から回路基板２０を取り出すと、フィルム状の防水部材５０は大気圧によって押圧される。これにより、フィルム状の防水部材５０は、発光素子３０の上面３１と側面３４、マスク部材４０の上面４３と側面４４、マスク板４６の正面側の表面とに密着する。
以上によって、表示装置１６を作製できる。なお、予めマスク板４６にマスク部材４０を固定し、マスク板４６を回路基板２０に固定してもよい。

発光素子３０の周囲がマスク板４６に覆われ、フィルム状の防水部材５０がマスク部材４０とマスク板４６も覆うので、表示装置１６が表示する画像などのコントラストが向上し、表示装置１６の防水性も向上する。
また、表示装置１６は、実施の形態３に係る表示装置１２と同様に、明るい画像を表示できる。さらに、表示装置１６の視野角を広くでき、表示装置１６の厚さを薄くできる。

実施の形態８．
実施の形態１〜７においては、回路基板２０とフィルム状の防水部材５０、５０ａ〜５０ｄによって回路基板２０の実装面２２、実装された発光素子３０等を密閉したが、使用環境によっては、密閉することにより配線に短絡が生じる場合もある。本実施の形態においては、回路基板２０が、発光素子３０が回路基板２０の実装面２２に実装される部分に貫通孔２４を有する点が、実施の形態１〜７と異なる。

表示装置１７の回路基板２０は、図１６に示すように各発光素子３０が実装される領域の中央に、回路基板２０の実装面２２から回路基板２０の実装面２２に対向する面２６に貫通する貫通孔２４を有する。
その他の構成は、例としての実施の形態３と同様である。なお、表示装置１７を作製する場合、真空容器からフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄが貼り付けられた回路基板２０を取り出すまで、回路基板２０の貫通孔２４を塞いでおく。

フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄを透過した水蒸気が、回路基板２０の貫通孔２４から表示装置１７の正面の反対側に放出されるので、表示装置１７を防水しつつ結露を防ぐことができる。表示装置１７は、実施の形態３に係る表示装置１２と同様に、容易に作製できる。また、表示装置１７は明るい画像を表示できる。さらに、表示装置１７の視野角を広くでき、厚さを薄くできる。

なお、回路基板２０の貫通孔２４は、発光素子３０が回路基板２０の実装面２２に実装される部分に設けられるとは、限られない。回路基板２０の貫通孔２４は、回路基板２０の実装面２２のフィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄによって覆われる領域内に設ければよい。

以上、本発明の複数の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、発光素子３０は、３ｉｎ１タイプに限られない。発光素子３０の出射光３５は単色光であってもよい。また、発光素子３０のマトリクス状の配列において、赤色光を出射する発光素子３０、緑色光を出射する発光素子３０、青色光を出射する発光素子３０を、列方向に繰り返し配置してもよい。
発光素子３０は、表面実装型発光ダイオード、砲弾型発光ダイオードに限られず、自発光型素子であり回路基板２０に配列されるものであればよい。

発光素子３０は発光素子３０の側面３４に電極３３を備えるものに限られず、電極３３の形状は任意である。例えば、回路基板２０の配線に接続され固定されるために、発光素子３０の背面（上面３１に対向する面）にボール状の電極を配列したＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）タイプの電極を備えたものでもよい。

発光素子３０のマトリクス状の配列は、各行（各列）のピッチが同一であるものに限られない。例えば、発光素子３０のマトリクス状の配列は１行（１列）毎に半ピッチずれた配列であってもよい。

マスク部材４０の表面には、シボ加工やつや消し塗装が施されることが好ましい。また、マスク部材４０をフィルム状の防水部材５０に配置する場合には（例えば、実施の形態１〜３）、マスク部材４０の本体部４１をフィルム状の防水部材５０に接着剤等によって固定してもよい。

また、マスク部材４０の形状は任意であり、例えば、図１７に示すように、雨水を防ぐためにＺ軸方向の先端にＹ軸方向に延びる突出部４５を備えてもよい。この場合、突出部４５によって発光素子３０の出射光３５が遮られる。したがって、突出部４５がＹ軸方向に突出する長さＬ１１を考慮して、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４は、Ｈ２＜Ｈ４≦（Ｌ３−Ｌ１１）×ｔａｎ（２０°）＋Ｈ２であることが望ましい。

マスク板４６の表面には、シボ加工やつや消し塗装が施されることが好ましい。マスク板４６は、例えば射出成形によって、マスク部材４０と一体に形成されてもよい。マスク板４６は、実施の形態４におけるマスク部材４０と同様に、例えばマスク板４６の脚部４８を回路基板２０の厚さとフィルム状の防水部材５０、５０ａ〜５０ｄの厚さとの和よりも高くすることによって、フィルム状の防水部材５０、５０ａ〜５０ｄの上方に配置されてもよい。
なお、マスク板４６にマスク部材が配置された場合、マスク部材４０の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４は、マスク板４６の厚さも考慮される。

フィルム状の防水部材５０が実装された発光素子３０全体を覆う例と、フィルム状の防水部材５０ａ〜５０ｄが発光素子３０を一列ずつ覆う例を示したが、フィルム状の防水部材５０は実装された発光素子３０を発光素子３０の複数列ずつ覆ってもよいし、実装された発光素子３０を１つずつ覆ってもよい。また、フィルム状の防水部材５０は、接着剤によって発光素子３０に貼り付けられてもよい。これにより、フィルム状の防水部材５０における発光素子３０からの出射光３５の表面反射が減少し、明るい画像が表示できる。

また、マスク部材４０の本体部４１の回路基板２０の実装面２２からの高さＨ４は上述した式に限定されるものではなく、使用環境等によって変更できる。

さらに、複数の表示装置１０〜１５を組み合わせることによって、より大型の表示装置を構成することもできる。例えば、図１８に示されるように、４つの表示装置１２が組み合わされて、表示装置６０が構成される。なお、例えば、構成の異なる表示装置１２と１４とが組み合わされてもよい。

１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，６０ 表示装置、２０ 回路基板、２２ 実装面、２４ 貫通孔 ２６ 実装面に対向する面、３０ 発光素子、３１，４３ 上面、３２ 光出射面、３３ 電極、３４，４４ 側面、３５ 出射光、４０ マスク部材、４１，４７ 本体部、４２，４８ 脚部、４５ 突出部、４６ マスク板、４９ 開口部、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ フィルム状の防水部材、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９，Ｌ１０，Ｌ１１ 長さ、Ｌ３ 距離、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ 高さ、Ｄ１ 厚さ、Ｐ１ 位置、θ 出射角

Claims (13)

1. 回路基板と、
   前記回路基板の実装面にマトリクス状に実装された複数の発光素子と、
   前記発光素子の一方向の列に沿って延び、前記一方向の列に垂直な方向に配列され、外光を遮る複数のマスク部材と、
   前記回路基板の実装面と前記複数の発光素子とを覆う、フィルム状の防水部材とを備える、表示装置。
2. 前記フィルム状の防水部材は、前記回路基板の実装面と前記マスク部材とに挟まれている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記マスク部材は前記回路基板の実装面に配置され、
   前記フィルム状の防水部材は前記マスク部材を覆う、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記発光素子が実装された位置に形成された複数の開口部を有し、外光を遮るマスク板を備え、
   前記複数のマスク部材は前記マスク板に配置される、請求項１に記載の表示装置。
5. 前記フィルム状の防水部材は、前記回路基板の実装面と前記マスク板とに挟まれている、請求項４に記載の表示装置。
6. 前記マスク板は前記回路基板の実装面に配置され、
   前記フィルム状の防水部材は前記マスク部材と前記マスク板とを覆う、請求項４に記載の表示装置。
7. 前記マスク部材の前記回路基板の実装面からの高さが、
   前記発光素子の前記回路基板の実装面からの高さをＨ、前記発光素子の光出射面の前記マスク部材に最も近い位置から前記マスク部材までの距離をＬとした場合に、Ｈよりも大きく、Ｌ×ｔａｎ（２０°）＋Ｈ以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記フィルム状の防水部材が前記回路基板の実装面との間を密封している、請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記フィルム状の防水部材が、前記発光素子の上面と側面とに沿って、前記発光素子を覆う、請求項１から８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記フィルム状の防水部材が前記回路基板の実装面の全体を覆う、請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 複数の前記フィルム状の防水部材を備え、
    前記複数のフィルム状の防水部材のそれぞれが前記発光素子を覆う、請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 前記回路基板は、前記フィルム状の防水部材によって覆われる領域内に貫通孔を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の表示装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の表示装置が複数組み合わされて構成された、表示装置。

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