JP2020016900A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このような表示装置には、太陽光、体育館の照明光などの表示装置の外部から表示装置に入射した光が表示装置に反射されることによって生じるコントラストの低下を防ぐために、表示装置の外部から表示装置に入射する光を遮るルーバやマスク部材が設けられる(例えば、特許文献1を参照)。
また、表示の解像度を高めると、表面実装型LEDの間の距離が短くなり、表面実装型LEDとルーバとの距離も短くなる。
本発明の他の表示装置は、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発光装置と、回路基板の上に設けられ、隣接する発光装置の間で、マトリクス状に実装された発光装置の列の方向に延びる第1マスク部と、回路基板の上に設けられ、隣接する発光装置の間で、マトリクス状に実装された発光装置の行の方向に延びる第2マスク部と、を備える。発光装置は、実装面から上方へ離れる方向に凸面である上面と、実装面に垂直な側面とを有し、凸面である上面から出射する発光装置の出射光のうち、出射角度が最大となる出射光の通る光路を、第1マスク部が遮らない。
また、凸面である上面から出射する発光装置の出射光のうち、出射角度が最大となる出射光の通る光路を、第1マスク部が遮らないので、視野角を広くできる。
図1〜図11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、地面に対して垂直な方向、すなわち鉛直方向をY軸方向、X軸方向とY軸方向とに垂直な方向をZ軸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。
表示装置10は、競技場、ビルの壁面などに設置されている。また、表示装置10は体育館などの屋内にも設置できる。
3つのLEDチップ33r、33g、33bの発光強度は、LEDチップの33r、33g、33b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、発光装置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、複数の発光装置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。
LEDチップ33r、33g、33bは、LEDチップ33gが素子基板34の実装面36の中心に配置され、互いに平行に、X軸方向にこの順で、等間隔に配列されている。
したがって、LEDチップ33rには、回路基板20の配線と電極42と配線37r、38rとボンディングワイヤ(図示せず)を介して、回路基板20の駆動ICから電力が供給される。LEDチップ33g、33bについても、LEDチップ33rと同様に、回路基板20の駆動ICから電力が供給される。
封止部35は直方体形状であり、LEDチップ33r、33g、33bを内包し、LEDチップ33r、33g、33bに密着して封止する。また、封止部35は、素子基板34の実装面36と配線37r、38r、37g、38g、37b、38bに密着する。
なお、封止部35の上面43は封止部35の表示装置10の正面側に配置される面であり、封止部35の側面44は回路基板20の実装面22に垂直な面である。また、図6においては、理解を容易にするために、LEDチップ33gの発光光45とLEDチップ33gの発光光45による出射光のみを示している。
第1マスク部50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1、7に示すように、第1マスク部50の長さ(Y軸方向の長さ)L1は、後述する第2マスク部60のうちの、隣接する第2マスク部60の発光装置30側の面と面との距離L2に等しい。また、第1マスク部50の幅(X軸方向の長さ)は、X軸方向で隣接する発光装置30と発光装置30との隙間より狭く設定される。第1マスク部50の厚さ(Z軸方向の長さ)D1については後述する。
図1に示すように、第1マスク部50は、隣接する第2マスク部60の間において、X軸方向に配列され、隣接する発光装置30の間と、発光装置30のX軸方向に延びる列の両端の発光装置30の外側に配置される。
第1マスク部50は回路基板20の実装面22上に設けられる。第1マスク部50は、例えば、回路基板20の実装面22に対向する面からネジ止めされることによって、回路基板20の実装面22に固定される。
第2マスク部60の長さ(X軸方向の長さ)L3は、図1、8に示すように、回路基板20のX軸方向の長さL4と等しい。また、第2マスク部60の幅(Y軸方向の長さ)は、Y軸方向で隣接する発光装置30と発光装置30との隙間より狭く設定される。第2マスク部60の厚さ(Z軸方向の長さ)D2については後述する。
第2マスク部60は、図1に示すように、Y軸方向に配列され、隣接する発光装置30の間と、発光装置30のY軸方向に延びる列の両端の発光装置30の外側に配置される。
第2マスク部60は、回路基板20の実装面22上に設けられる。第2マスク部60は、例えば、回路基板20の実装面22に対向する面からネジ止めされることによって、回路基板20の実装面22に固定される。
また、発光装置30の高さH1と第1マスク部50の高さH2を等しくする場合には、素子基板34の厚さD3と封止部35の厚さD4と発光装置30の電極42の厚さD5との和を第1マスク部50の厚さD1と等しくすればよい。
これらにより、発光装置30の出射光を最も多く出射する発光装置30の上面31の基準面Sからの高さが、第1マスク部50の発光装置30に隣接する面の上端の基準面Sからの高さ以上となり、発光装置30の上面31からの出射光46が第1マスク部50によって遮られずに表示装置10から出射する。発光装置30の上面31は、出射角度θが−90°<θ<90の出射光を出射するので、表示装置10のX軸方向の視野角を広くできる。
まず、以下のように、発光装置30を作製する。
配線37r、37g、37b、38r、38g、38bと電極42を備えた素子基板34を準備する。
LEDチップ33r、33g、33bを、ワイヤボンディングによって配線37r、37g、37b、38r、38g、38bと電気的に接続し、準備した素子基板34に実装する。
モールド成形によって、LEDチップ33r、33g、33bが実装された素子基板34の実装面36上に封止部35を形成する。これにより、封止部35はLEDチップ33r、33g、33bを内包し、LEDチップ33r、33g、33bと素子基板34の実装面36とに密着する。以上によって、発光装置30が作製できる。
次に、配線を備えた回路基板20を準備する。
発光装置30の電極42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に各発光装置30を実装する。
最後に、ネジ止めによって、第1マスク部50と第2マスク部60を回路基板20の実装面22に固定する。以上によって、表示装置10を作製できる。
また、素子基板34の実装面36の高さH4を第1マスク部50の高さH2以上とすることによって、表示装置10の出射光の光量が増加するので、表示装置10の表示を明るくできる。
実施の形態1においては、素子基板34の厚さD3と封止部35の厚さD4によって、発光装置30の高さH1を第1マスク部50の高さH2以上としたが、他の部材によって発光装置30の高さH1を第1マスク部50の高さH2以上としてもよい。
凸部25の上面26の実装面22からの高さをH5とした場合、第1マスク部50は実装面22上に設けられるので、第1マスク部の基準面Sからの高さH2は、第1マスク部50の厚さD1よりH5低くなる。
これにより、発光装置30の厚さD6が第1マスク部50の厚さD1よりも0以上H5以下薄い場合であっても、発光装置30の基準面Sからの高さH1を第1マスク部50の基準面Sからの高さH2以上にできる。
実施の形態1、2においては、回路基板20の実装面22に発光装置30と第1マスク部50と第2マスク部60とが設けられているが、他の部材を設けることができる。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
まず、実施の形態1と同様に、発光装置30を作製する。また、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に各発光装置30を実装する。
次に、一方の面に接着層を設けた保護部100と発光装置30が実装された回路基板20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、保護部100の接着層が設けられた面を、発光装置30の上面31と側面32に沿わせて、保護部100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と実装された発光装置30は、保護部100によって密封される。
真空容器内を常圧に戻し、保護部100が貼り付けられた回路基板20を取り出す。最後に、保護部100上に第1マスク部50と第2マスク部60を固定する。
保護部100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、保護部は大気圧によって押圧され、それぞれ発光装置30の上面31と側面32とに密着する。
以上によって、表示装置12を作製できる。
実施の形態3において、保護部100はフィルムであるが、保護部100はフィルムに限られない。
保護部100は、回路基板20の実装面22に塗布されて、回路基板20の実装面20と、発光装置30の上面31と側面32に沿って回路基板20の実装面22と発光装置30とを覆い、回路基板20の実装面22と、発光装置30の上面31と側面32に密着する。具体的には、保護部100は、ディスペンサによって発光装置30が実装された回路基板20の実装面22に塗布された後、硬化される。
その他の構成は実施の形態3と同様である。
実施の形態1〜実施の形態4においては、発光装置30の封止部35は直方体形状であるが、封止部35の形状は直方体形状に限られない。
この場合、発光光116と上面43の交点Vでの、発光光116の上面43への上面43に垂直な軸に対する入射角度βは、β=φ−α>0となる。さらに、封止部35の屈折率は外部の空間を満たす空気よりも屈折率が大きいので、発光光116の発光装置30からの出射光120の出射角度θは発光角度φよりも大きくなる。発光光116の発光角度φよりも、発光装置30の出射光120の出射角度θが大きくなるので、発光装置30の出射角度θが大きい出射光(例えば、θ>60°以上の出射光)の光量が増加する。
この場合も、実施の形態1と同様に、発光装置30の高さH1が第1マスク部50の高さH2以上であるので、出射光を最も多く出射する発光装置30の上面31からの出射光46が第1マスク部50に遮られずに表示装置10から出射する。したがって、表示装置10のX軸方向の視野角、すなわち、表示装置10の左右方向の視野角を広くできる。また、素子基板34の実装面36の高さH4を第1マスク部50の高さH2以上とすることによって、表示装置10の出射光の光量が増加するので、表示装置10の表示を明るくできる。
第1マスク部50の基準面Sからの高さH2と第2マスク部60の基準面Sからの高さH3を等しくしてもよい。また、第1マスク部50の厚さD1と第2マスク部60の厚さD2を等しくしてもよい。
第2マスク部60に庇部を設けてもよい。庇部は、例えばX軸方向に延びる黒色の平板である。庇部は、第2マスク部60と一体に形成されてもよい。
さらに、第1マスク部50と第2マスク部60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。
Claims (5)
- 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発光装置と、
前記回路基板の上に設けられ、隣接する前記発光装置の間で、マトリクス状に実装された前記発光装置の列の方向に延びる第1マスク部と、
前記回路基板の上に設けられ、隣接する前記発光装置の間で、マトリクス状に実装された前記発光装置の行の方向に延びる第2マスク部と、
を備え、
前記発光装置は、
前記実装面から上方へ離れる方向に凸面である上面と、
前記実装面に垂直な側面と、
を有し、
前記実装面から前記上面と前記側面との境界までの高さは、前記実装面から前記第1マスク部の上端までの高さ以上である、
表示装置。 - 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発光装置と、
前記回路基板の上に設けられ、隣接する前記発光装置の間で、マトリクス状に実装された前記発光装置の列の方向に延びる第1マスク部と、
前記回路基板の上に設けられ、隣接する前記発光装置の間で、マトリクス状に実装された前記発光装置の行の方向に延びる第2マスク部と、
を備え、
前記発光装置は、
前記実装面から上方へ離れる方向に凸面である上面と、
前記実装面に垂直な側面と、
を有し、
前記凸面である上面から出射する前記発光装置の出射光のうち、出射角度が最大となる出射光の通る光路を、前記第1マスク部が遮らない、
表示装置。 - 前記発光装置は、光を発光する発光素子を備え、
前記実装面から前記発光装置の前記側面の上端までの高さは、前記実装面から前記発光素子までの高さよりも高い、
請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記第2マスク部の表面には、外部から前記第2マスク部へ入射する光の反射を抑制する加工が施されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記第2マスク部の表面に施されている前記加工は、シボ加工またはつや消し塗装である、
請求項4に記載の表示装置。
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