JP6173179B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、ＬＥＤなどの表示素子を画素として多数配列し、屋外で使用する映像表示装置などとして好適に用いられる表示装置に関するものである。

従来、映像表示装置をサッカー場などの、競技グランド近くに設置した場合、表示装置への選手の接触やサッカーボールのような物体の衝突に対して競技者や表示装置を保護するために、硬質素材（ポリカーボネートなど）に代わって、より柔軟な素材（熱可塑性エラストマーなど）により遮光板を作成することがある。そのような柔軟な素材からなる遮光板を使用した表示装置では、物体などが表示装置表面に衝突した際にＬＥＤが変形し、その部分のみ映像の見え方が変化し、画質の低下を招く恐れがある。
そのような問題を解決する技術として、それぞれが発光部とリードフレームとを備えた複数の発光素子と、該複数の発光素子がアレイ状に並べられて、前記発光素子のリードフレームが接続され、該接続部が保護膜で覆われる配線基板と、前記発光素子の表示面側上方部に設けられた遮光板と、前記発光素子の発光部の下方部で前記遮光板よりも発光素子に近接して設けられ、前記配線基板に固定され、前記遮光板よりも硬質な材料からなる発光素子の変形防止枠と、前記配線基板が収納され、前記遮光板が固定されるケースとを備えたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−６６２８４公報（第３〜４頁、図１〜３）

上記のような技術においては、ポリカーボネートなどの硬質素材に比べて熱可塑性エラストマーなどの柔軟な遮光板を用いた屋外向け映像表示装置において、物体が衝突した場合でも遮光板を形成する材料に比べて硬質な樹脂または金属の変形防止枠を用いたので、ＬＥＤの変形が抑制され、従来ＬＥＤの変形、配向乱れによって生じていた画質劣化が抑制されるという効果が得られるものの、遮光板に軟質の素材を使用するため変形し易く、直射日光などにより高温になった際は熱膨張の影響を受けて、遮光板の「浮き」が発生し、画質に悪影響を及ぼすという課題があった。また、「浮き」を抑制するために固定点を増やすなどして、固定点の１点あたりにかかる熱膨張による応力を小さくすることで「浮き」を抑制することも考えられるが、組み立て点数増加に伴うコストの上昇やネジで光の反射が発生し画質劣化につながるといった問題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、遮光部材を熱可塑性エラストマーなどの柔軟な材料で構成した場合でも熱膨張による画質への影響が抑制され、しかも組み立てが容易でコストの上昇を抑えることができる表示装置を得ることを目的としている。

この発明に係る表示装置は、表示面に配列された多数の発光素子の間に遮光部材が設けられた表示装置において、前記遮光部材は、前記表示面の前方方向に突出する複数の庇部と、隣り合う前記庇部相互を保持するように前記庇部と一体に形成され前記表示面に沿って延在された庇支持部とからなると共に、隣り合う前記庇部の庇基部相互の間における前記庇支持部に薄肉部が形成されているものであって、前記薄肉部は、前記庇支持部の前記庇基部またはその近傍における基部近傍支持部の厚さを基準にして段差を有する如く薄く形成され、かつ、その薄肉部は、隣り合う一方の前記基部近傍支持部には前方側の側面に接続され、他方の前記基部近傍支持部には後方側の側面に接続されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、遮光部材を、表示面の前方方向に突出する複数の庇部と、隣り合う前記庇部相互を保持するように前記庇部と一体に形成され前記表示面に沿って延在された庇支持部とからなると共に、隣り合う前記庇部の庇基部相互の間における前記庇支持部に薄肉部が形成されているものであって、前記薄肉部は、前記庇支持部の前記庇基部またはその近傍における基部近傍支持部の厚さを基準にして段差を有する如く薄く形成され、かつ、その薄肉部は、隣り合う一方の前記基部近傍支持部には前方側の側面に接続され、他方の前記基部近傍支持部には後方側の側面に接続されていることにより、熱膨張による遮光部材の浮きを低減することが可能となり、表示装置を高画質に保持することができると共に、表示装置の外形や部品点数及び重量が増したりすることもないという効果が得られる。

本発明の実施の形態１による表示装置の外観構成を概念的に示す斜視図。 本発明の実施の形態１による表示装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）はその変形例を示す側面断面図、（ｃ）は他の変形例を示す側面断面図である。 図２に示された表示装置に対する比較例を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における矢視断面相当図である。 図２（ａ）に示された実施の形態１の動作を説明する図であり、（ａ）は図２（ａ）の実施の形態１の場合、（ｂ）は図３の比較例の場合である。 本発明の実施の形態２による表示装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線における矢視断面相当図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による表示装置の外観構成を概念的に示す斜視図であり、表示ユニットの一部を円内に拡大図示している。図２は本発明の実施の形態１による表示装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）はその変形例を示す側面断面図、（ｃ）は他の変形例を示す側面断面図である。図３は図２に示された表示装置に対する比較例を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における矢視断面相当図である。図において、表示装置としての映像表示装置１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子２を多数配列して構成された表示ユニット３を縦横に所定数配列して構成されている。発光素子２はカラー表示の場合、発光色が赤色、緑色、及び青色と、互いに異なる３種類のＬＥＤがマトリクス状に設置される。

また、屋外での使用時に日光が直接発光素子２に当たらないようにしてコントラストなどの映像品質を高めるため、表示ユニット３の前面部に遮光部材４が取り付けられる。遮光部材４は、多数配列された発光素子２の上部に水平方向に配設されて日光を遮光するための庇部４１と、隣り合う庇部４１相互を保持するように庇部４１と一体に形成され表示面に沿って延在された庇支持部４２とから構成されている。遮光部材４の材質は特に限定されるものではないが、例えば熱可塑性エラストマーなどの軟質な素材は好ましく用いられるほか、例えばポリカーボネートなどの硬質の素材であっても良く、設置される個所によって公知の各種素材から適宜選択して用いることができる。

本発明の典型的な第１の特徴部分は、庇支持部４２の構成であって、図２（ａ）の側面断面図に示すように、隣り合う庇部４１相互の間の庇支持部４２における中間部分に薄肉部４２ａが形成されていることである。薄肉部４２ａは庇部４１の長手方向に沿って連続的に形成され、発光素子２の部分では、その発光素子２が防水性を保持して貫通されるように構成されている（図示省略）。また、実施の形態１においては、第２の特徴部分として、薄肉部４２ａが図２（ａ）に示すように、庇支持部４２における庇基部４１ａまたはその近傍の庇支持部４２の基部近傍支持部４２ｂの厚さｔを基準にして段差を有する如く薄肉に形成され、かつ、その薄肉部４２ａは、隣り合う庇部４１に対して、一方の側（図２において上側）ではその基部近傍支持部４２ｂの前方側（図２において左側）側面部Ｃに接続され、他方の側（図２において下側）では基部近傍支持部４２ｂの後方側側面部Ｄに接続されて、接続点が斜めないしは段違い状に設けられていることである。なお、前記接続点は傾斜を逆にして、雨滴が段状部に溜まらないようにしても良い。

前記のように形成された遮光部材４は、基部近傍支持部４２ｂにおいて、正面側（図２の左側）から見て上下方向及び左右方向に適宜の間隔で複数（図では１個所のみ図示）のボルト５によって基板６に固定されている。なお、ボルト５に代えて他の固定手段を用いても良い。一方、従来の表示装置における遮光部材４は、図３の比較例に示すように、庇支持部４２の厚みが図の上下方向に一定である他は同様に構成され、ボルト５によって同様に基板６に固定されているものであった。なお、基板６は図２に示す実施の形態１の場合、及び図３に示す比較例の場合の双方とも発光素子２を保持すると共に、発光素子２の点灯制御回路が形成されており、発光素子２はその点灯制御回路と電気的に接続されている（何れも図示省略）。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について図４を参照して説明する。なお、図４は図２（ａ）に示された実施の形態１の動作を説明する図であり、（ａ）は図２（ａ）の実施の形態１の場合、（ｂ）は図３の比較例の場合である。まず、実施の形態１の場合、図２（ａ）に示すように、遮光部材４の熱膨張によって発生した庇支持部４２の延在方向における図示矢印方向の応力Ｅは、前方側側面部Ｃ及び後方側側面部Ｄにおける薄肉部４２ａとの接続点が互いにずれて斜めに接続されているため、矢印方向の応力Ｅが、傾斜角度θに応じて分散される。このため、斜めの接続点が複数設けられていることで分割されて、１点あたりにかかる応力が小さくなり、熱膨張の影響が緩和される。これに対して、図４（ｂ）の比較例に示す従来のものでは、応力Ｅがそのままボルト５による固定点に伝わるため、熱膨張による遮光部材４の浮きが問題となっていた。

図２（ｂ）に示す実施の形態１の変形例は、薄肉部４２ｃを、隣り合う庇部４１の基部近傍支持部４２ｂ相互の間でクランク状に直角に曲げた形状にすると共に、図２（ａ）の場合と同様に、隣り合う庇部４１の基部近傍支持部４２ｂに対して、一方の側（図２において上側）ではその基部近傍支持部４２ｂの前方側側面部Ｃに接続され、他方の側（図において下側）では基部近傍支持部４２ｂの後方側側面部Ｄに接続されるように構成したものである。この実施の形態１の変形例においては、薄肉部４２ｃの図において上下方向の中央部では上下方向の力が直交する左右方向へと分散されるため、図２（ａ）のものと同様に、熱膨張による応力を多数に分割することができ、１点あたりにかかる応力が小さくなり、熱膨張の影響が緩和される効果が得られる。

図２（ｃ）に示す実施の形態１の他の変形例は、薄肉部４２ｄを、庇支持部４２における庇部４１の庇基部４１ａ、またはその近傍の基部近傍支持部４２ｂの厚さを基準にして、隣り合う庇部４１相互の間における、庇基部４１ａの中間部分が最も薄くなるように形成されたＶ字形の溝状の凹部からなるように構成したものである。なお、薄肉部４２ｄを構成するＶ字形の溝状の凹部は庇支持部４２の裏面側に設けたが、表面側、あるいは表裏の両面に設けても良い。この実施の形態１の他の変形例においては、Ｖ字形の溝状の凹部では図において上下方向の中央部では上下方向の力が直交する左右方向へと分散されるため、図２（ａ）のものと同様に、熱膨張による応力を多数に分割することができ、１点あたりにかかる応力が小さくなり、熱膨張の影響が緩和される効果が得られる。

上記のように、実施の形態１は、遮光部材４を、表示面の前方方向に突出する複数の庇部４１と、隣り合う庇部４１相互を保持するように庇部４１と一体に形成され表示面に沿って延在された庇支持部４２から構成すると共に、庇支持部４２における隣り合う庇部４１の庇基部４１ａ相互の間の中間部分に薄肉部４２ａが形成されるようにしたものである。かかる実施の形態１によれば、上記構成により、熱膨張による遮光部材４の浮きを低減することが可能となり、映像表示装置１を高画質に保持することができると共に、映像表示装置１の外形や部品点数及び重量が増したりすることもないという効果が得られる。

実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２による表示装置の要部を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線における矢視断面相当図である。図において、表示装置としての映像表示装置１の遮光部材４は、表示面の前方方向に突出する複数の庇部４１と、隣り合う庇部相互を保持するように庇部４１と一体に形成され表示面に沿って延在された庇支持部４２からなる。そして、庇支持部４２は庇部４１の長手方向に平行な面、及びその庇部４１と直交する面に沿った適宜の間隔で複数に分割されており、しかも、その分割された面に沿ってゴム弾性を有する例えばシリコン樹脂等の軟質材７が介装されている。また、分割された遮光部材４の各分割部は実施の形態１と同様のボルト５によって基板６に固定される（図示省略）。

なお、庇部４１が左右に分割されている庇分割部７４１についても軟質材７を庇部４１の形状に倣って充填し、分割部分が左右に連続して延在するように形成することが望ましい。また、軟質材７として用いられる材料はシリコン樹脂のみに限定されるものではなく、例えば公知のシール材、コーキング材、目地充填材などを利用することができる。また、その中でも防水性や耐候性を有するものは好ましく用いられる。その他の構成は実施の形態１と同様である。

上記のように構成された実施の形態２においては、熱膨張による庇支持部４２の面方向の応力は縦横に設けられた軟質材７によって吸収され、遮光部材４に浮きが生じる問題を解消することができる。このため、映像表示装置１を高画質に保持することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 映像表示装置（表示装置）、２ 発光素子、３ 表示ユニット、４ 遮光部材、４１ 庇部、４１ａ 庇基部、４２ 庇支持部、４２ａ 薄肉部、４２ｂ 基部近傍支持部、４２ｃ 薄肉部、４２ｄ 薄肉部、５ ボルト、６ 基板、７ 軟質材、７４１ 庇分割部、Ｃ 前方側側面部、Ｄ 後方側側面部、Ｅ 応力、ｔ 基部近傍支持部４２ｂの厚さ。

Claims (3)

1. 表示面に配列された多数の発光素子の間に遮光部材が設けられた表示装置において、前記遮光部材は、前記表示面の前方方向に突出する複数の庇部と、隣り合う前記庇部相互を保持するように前記庇部と一体に形成され前記表示面に沿って延在された庇支持部とからなると共に、隣り合う前記庇部の庇基部相互の間における前記庇支持部に薄肉部が形成されているものであって、前記薄肉部は、前記庇支持部の前記庇基部またはその近傍における基部近傍支持部の厚さを基準にして段差を有する如く薄く形成され、かつ、その薄肉部は、隣り合う一方の前記基部近傍支持部には前方側の側面に接続され、他方の前記基部近傍支持部には後方側の側面に接続されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記薄肉部は、隣り合う前記基部近傍支持部相互の間で傾斜されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記薄肉部は、隣り合う前記基部近傍支持部相互の間でクランク状に曲げられて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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