(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子が複数配置された表示装置に取り付けられる表面パネルであって、
前記表面パネルを前記表示装置に取り付けたとき、前記表面パネルの少なくとも一つの側面は、該側面と、該側面と前記表面パネルの外部側の面とで形成される辺の一点を通る該表示装置の正面方向に平行な直線との間の距離が、該一点から該表示装置に向かって離れる程大きくなる傾きを有する状態に形成されているとともに、光を吸収する手段が設けられている、
ことを特徴とする表示装置用表面パネル。
【請求項２】
前記吸収する手段は、前記傾きを設けた側面に形成させた模様である、
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置用表面パネル。
【請求項３】
前記表示素子が放射した光を拡散させる手段を、
更に設けたことを特徴とする請求項１、または２記載の表示装置用表面パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の表示素子が複数配置された表示装置に適用される表面パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置のなかには、ドット（画素）毎に発光ダイオード（ＬＥＤ）等の表示素子を用意し、その表示素子の点灯を制御することで画像を表示するタイプがある。このようなタイプの表示装置は、その外形を表示画面サイズに抑えることが容易である。そのことから、複数の表示装置を組み合わせてより大型の表示装置を構成させることも多く行われている。なお、以降は便宜的に、大型の表示装置を構成するそれよりも小型の表示装置については、それがモジュール化されていることから表示モジュールと呼ぶことにする。
【０００３】
上記のような表示装置には、通常、表示素子を保護するといったことのために、表示素子を覆うように表面パネルが取り付けられる。上記ＬＥＤは、放射する光量が他の光源と比較して小さいことから、視野角（最大光量となっている方向と、その最大光量の半分の光量となっている方向との間の角度）が狭く、即ち強い指向性を持つように製作されている。表示装置には、ある程度の視野角（例えば、水平方向では６０度程の角度）が求められるが、表示素子の視野角が狭いと、表示装置としての視野角も狭くなる。そのため、表面パネルのなかには、表示素子から放射された光を拡散させて視野角をより広くさせるようになっているものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
表面パネルは、通常、透過率、屈折率が高い材質を用いて製作されており、少なからず光の反射が起こる。特に、その側面（端面）では、光の入射角が他の面と比較して大きくなる傾向にあり、光が反射される割合が大きい。従来の表面パネルでは、その反射によって側面が視覚的に目立ち、表示装置の視認性を低下させるという問題点があった。
【０００５】
その側面では、実際上、様々な色の光が反射されることが多い。そのため、表示装置の正面方向から離れた角度からは、側面が白く見えるようになっていた。白は非常に明るい色であり、周囲との色の違いが認識し易い。その結果、光の反射が目立つことになり、表示装置を見る人に違和感を与え、視認性を低下させていた。特にモジュール化された表示装置では、側面が視覚的に目立つ結果、それが他の表示装置（モジュール）の表示内容を見るうえでの妨げとなるため、上記問題点はより深刻となっていた。
【０００６】
本発明の課題は、表示装置の視認性の低下を抑えた表面パネルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の表面パネルは、表示素子が複数配置された表示装置に取り付けられることを前提とし、その表面パネルを表示装置に取り付けたとき、表面パネルの少なくとも一つの側面は、該側面と、該側面と表面パネルの外部側の面とで形成される辺の一点を通る該表示装置の正面方向に平行な直線との間の距離が、該一点から該表示装置に向かって離れる程大きくなる状態に形成されているとともに、光を吸収する手段が設けられている。
【００１０】
なお、上記吸収する手段は、傾きを設けた側面に形成させた模様である、ことが望ましい。また、表示素子が放射した光を拡散させる手段を、更に設けることが望ましい。
【００１１】
本発明では、側面に傾きを設けることで、その側面での反射による光の進行方向の変化、及び光の反射量を低減させる。それにより、側面での光の反射が視覚的に目立たなくなり、その結果として視認性が向上することになる。
【００１２】
本発明では、模様等を側面に形成させることで、その側面での光の反射量を低減させる。それにより、側面での光の反射が視覚的に目立たなくなり、その結果として視認性が向上することになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態による表面パネルを示す図であり、図２は、その表面パネルが適用される表示モジュール（装置）の外観を示す図である。
【００１４】
図２に示す表示モジュール２１は、それと同じモジュールを平面的に並べるようにして、より大型の表示装置（画面）を構成するためのものである。その正面に表示面である表示パネル２２を有し、その裏側に筐体２３が設けられた構成となっている。その表示パネル２２には多数のＬＥＤ２４が配置され、筐体２３内にはＬＥＤ２４を駆動する駆動回路が備えられている。
【００１５】
そのＬＥＤ２４として、Ｇ（グリーン）の光を放射するＬＥＤ２４ａ、Ｂ（ブルー）の光を放射するＬＥＤ２４ｂ、Ｒ（レッド）の光を放射するＬＥＤ２４ｃの３種類が表示パネル２２上に配置されている。これらのＬＥＤ２４ａ〜２４ｃは、図２に示すように、１つずつまとめて配置されており、その３つのＬＥＤ２４ａ〜２４ｃで１画素（ドット）の情報をカラーで表現する。本実施の形態による表面パネル１１は、この表示モジュール２１に適用される（取り付けられる）。
【００１６】
その表面パネル１１は、表示パネル２２とほぼ同じ大きさに製作することで、表示モジュール２１に取り付けた際に、隣りの表示モジュール２１の表示パネル２２を覆わないようになっている。また、図１に示すように、その外部側の面（以降、外面と呼ぶ）は平坦に形成されているのに対し、他方の面（ＬＥＤ２４と対向する側の面。以降、背面と呼ぶ）は、上下方向に延びた溝状にレンズ部１２が形成されている。そのレンズ部１２は、特には図示しないが、表面パネル１１を表示モジュール２１に取り付けた際に、ＬＥＤ２４と対向する位置に形成されている。
【００１７】
レンズ部１２の断面形状（水平方向で切断した場合の断面形状）は、図３に示すように、凹面状の窪みを２つ並べるようにして形成されている。そのような形状としているのは、図２に示すように、１画素（ドット）分である３つのＬＥＤ２４ａ〜２４ｃは、上下（垂直）方向から見て２列となっている形で表示パネル２２に配置されているためである。それにより、凹面状となっている窪みをＬＥＤ２４と対向させている。このような位置関係によって、レンズ部１２は対向するＬＥＤ２４から放射された光を水平方向に拡散させて、視野角を拡げるように作用する。なお、表面パネル１１の背面においてレンズ部１２でない部分、即ち平坦な部分については、非レンズ部１３と呼ぶことにする。
【００１８】
次に、図３を参照して、表面パネル１１の側面の形状、及びその側面における光の反射について説明する。側面に達する光の量が最も大きいＬＥＤ２４はそれの最寄りのＬＥＤ２４である。このため、ここでは、その最寄りのＬＥＤ２４から放射された光に注目して、側面における光の反射について説明する。
【００１９】
図３において、表面パネル１１の形状は、表示モジュール２１に取り付けた状態の表面パネル１１を水平面で切断した場合の断面形状である。矢印で示す正面方向Ａとは、表示モジュール２１の正面方向である。表面パネル１１の外面は平坦であるので、その正面方向Ａは基本的に外面における法線と平行、或いは一致する。
【００２０】
従来の表面パネルの縁部は、側面を含めて点線で示すような形状となっていた。その側面における法線と正面方向Ａとがなす角度は垂直、言い換えれば、側面と正面方向Ａは平行となっていた。そのような側面では、点線の矢印で示すように、最寄りのＬＥＤ２４から放射された光の一部は進行方向を大きく変化させるように反射させていた。言い換えれば、側面に、その位置に本来見えるべきものから大きく離れたものが映るようになっていた。そのため、結果として側面が視覚的に目立って（強調されて）しまい、それが原因で視認性を低下させていた。特に、本実施の形態による表面パネル１１のような光を拡散させるようになっている表面パネルでは、そうでない表面パネルと比較して側面に達する光の量が大きくなる傾向にある。そのため、側面がよりはっきりと見えたり、その側面によって表示内容が見えない部分が生じたりしていた。
【００２１】
これに対し、本実施の形態による表面パネル１１には、側面３１上の直線と正面方向Ａとが交わるように、その側面３１に傾きを設けている。より具体的には、外面と側面３１とで形成される辺の一点である点Ｐを通る正面方向Ａに平行な直線と、側面３１上の直線とがなす角度を０度よりも大きくさせている。言い換えれば、点Ｐから特には図示していない表示モジュール２１に向かって離れる程、それらの直線間の距離を大きくさせている。図中の角度ａは、正面方向Ａと平行なその直線と側面３１上の直線とがなす最大の角度（それらが同じ平面上に存在していた場合に角度が最大となる）である。その角度ａは、言い換えれば、従来の表面パネルの側面と、本実施の形態よる表面パネル１１の側面３１とがなす角度である。
【００２２】
上記のような傾きを側面３１に設けることで、それの最寄りのＬＥＤ２４（図示せず）から放射された光は、たとえ側面３１で反射されても、進行方向を大きく変えることが無くなる。即ち、ＬＥＤ２４から放射された際の光の進行方向と、その光が表面パネル１１から出て進行していく方向との差が小さくなる。そのため、側面３１には、その位置で本来見えるべきものから殆ど離れていないものが映るようになる。また、側面３１に傾きを設けたことで、最寄りのＬＥＤ２４から側面３１に向かう光の角度範囲も従来より狭くなって光の反射量自体も小さくなる。これらのことから、正面方向Ａから離れた角度から見ても、側面３１が目立たなくなり、視認性の低下がなくなる、或いはその低下を抑えられるようになる。
【００２３】
上記角度ａは、側面３１で反射される光の量をできるだけ小さくさせるといった意味から、通常、レンズ部１２による光の拡散効果にあまり影響を与えない範囲内で大きくさせることが望ましい。しかし、隙間がないように表示モジュール２１が並べられる（図３に示すように、隣り合う表示パネル１１間の隙間は殆どない）、画素（ドット）間の距離Ｄ（図２参照）は短い、といったことは、点Ｐを頂点とする角度ａを大きくさせるうえでの制約となる。その制約とは、表現を変えれば、表面パネル１１の厚さをｄとすると、ｄ・tan ａで表される間隔を最大でも距離Ｄの半分程にしかできないということである。
【００２４】
このことから、角度ａをより大きくさせるために、表面パネル１１の厚さｄをあまり厚くさせないことが望ましい。その表面パネル１１の厚さｄを薄くすることで、図４に示すように、角度ａをより大きくさせることができる。それにより、側面３１で反射されたことによる光の進行方向の変化をより小さくさせることができる。また、側面３１で反射される光の量もより抑えられるようになる。その結果、視認性をより向上させることができる。
【００２５】
ここで、図５を参照して、表面パネル１１の側面３１を形成するうえでの条件について詳細に説明する。
上述したように、側面３１が目立たないようにするには、その側面３１で光の進行方向を大きく変化させないようにする必要がある。基本的には、ＬＥＤ（表示素子）２４から放射された光の進行方向が、その光が表面パネル１１から出て進行していく方向と大きく異ならせないようにする必要がある。このことから、先ず、平板状の表面パネルを用いて、ＬＥＤ２４から放射された光の進行方向（以降、便宜的に放射方向と呼ぶ）と、その光が表面パネルから出て進行していく方向（以降、便宜的に出射方向と呼ぶ）との違いによる側面の目立ち具合を調べたところ、光を反射する側面の法線、及び正面方向Ａを含む平面（投影面）上に平行、且つ垂直に放射方向と出射方向を各々投影させ、投影させた放射方向と正面方向Ａが挟む角度、及び投影させた出射方向と正面方向が挟む角度を、それぞれ、正面方向Ａを基準に向き（正負）を含めて表現すると、それらの角度が共に０〜＋９０度未満、或いは０〜−９０度（−９０度を含まない）の範囲内の関係となっている場合に、側面の目立ち具合を比較的に小さく抑えられることが判明した。
【００２６】
本実施の形態による表面パネル１１の背面には、レンズ部１２を形成することで、ＬＥＤ２４から放射された光を水平方向に拡散させるようになっている。言い換えれば、ＬＥＤ２４から放射された光が表面パネル１１内に入射する際に、全体として拡散させる方向に屈折するようになっている。このことから、レンズ部１２が形成されている表面パネル１１を対象に側面３１が目立ち難い状況について調べたところ、表面パネル１１内に入射してきた方向（以降、便宜的に入射方向と呼ぶ）と出射方向とが上記関係を満たすと、側面３１の目立ち具合を小さく抑えられることが判明した。また、放射方向と出射方向が単に上記関係を満たしている場合も同様に、側面３１が比較的に目立たないことが判明した。側面３１の形成上の条件は、これらの結果を前提に説明する。
【００２７】
ＬＥＤ（表示素子）２４から放射された光は様々な角度で表面パネル１１内に入射する。しかし、ここでは、混乱を避けて理解を容易とするために、側面３１の形成上の条件は、側面３１の法線と正面方向Ａを含む平面に対して平行に表面パネル１１内に入射し出射していった光（図５中でＬを付した線）に注目して説明することにする。それにより、図５中に示す各角度ａ〜ｇは、同一平面上に形成された角度ということにする。
【００２８】
表面パネル１１内への光の入射角度は、その表面パネル１１とＬＥＤ２４の位置関係によっても変化する。それらの位置関係に関わらずに側面３１の形成上の条件を説明するために、ここでは、ＬＥＤ２４から放射された光が表面パネル１１に達するまでの行程については特に言及しないことにする。入射角度については、便宜的に、表面パネル１１の背面は外面と平行な平坦な面であると仮定し、その仮定した平面からの角度で表現することにする。
【００２９】
上記のように仮定した場合、光Ｌが表面パネル１１内に入射する入射角度である角度ｆが０＜ｆ＜９０度の範囲内であれば、その光Ｌが表面パネル１１から出ていく出射角度である角度ｂを０＜ｂ＜９０度の範囲内とすることにより、光Ｌが反射する側面３１が目立つのを抑えられるということになる。以降、それを実現させる側面３１の形成上の条件、具体的には、側面３１と正面方向Ａとがなす角度ａについて説明する。
【００３０】
外面は平坦なことから、角度ｂは、
ｂ＝１８０−ｃ                                  ・・・・（１）
である。その角度ｂと角度ｄとは、
ｓｉｎ  ｃ／ｓｉｎ  ｄ  ＝  ｎ（屈折率）        ・・・・（２）
或いは、
ｓｉｎ  ｃ＝ｎ・ｓｉｎ  ｄ                      ・・・・（３）
で表される関係がある。
【００３１】
一方、角度ａ、ｅ、ｄ、及びｇの間では、
ｇ  ＝  １８０  −（ｅ＋ｄ）
１８０−（ｅ＋ｄ）＋ａ＝９０
の関係がある。それらの関係から、
ｄ＝９０−ｅ＋ａ                                ・・・・（４）
が導かれる。
【００３２】
また、角度ｅ、ｆ、及びａの間では、
ｅ＋ｆ＋（９０＋ａ）＝１８０
の関係がある。その関係から角度ｅを求めると、
ｅ＝９０−ｆ−ａ                                ・・・・（５）
となる。
【００３３】
（５）式を（４）式に代入すると、
ｄ＝ｆ＋２ａ                                    ・・・・（６）
（６）式を（３）式に代入すると、
ｓｉｎ  ｃ＝ｎ・ｓｉｎ（ｆ＋２ａ）              ・・・・（７）
が得られ、その得られた（７）式から、
ｃ≒ｎ・（ｆ＋２ａ）                            ・・・・（８）
が更に得られる。そのようにして得られた（８）式を（１）式に代入すると、
ｂ＝１８０−ｎ・（ｆ＋２ａ）                    ・・・・（９）
となる。
【００３４】
ところで、基本的に、角度ｆは任意な値で良い角度であり、角度ｂはその角度ｆから値の範囲が決められる角度である。側面３１の傾きである角度ａは、角度ｂの値がその範囲内となるように決定しなくてはならない。そこで、（９）式を角度ａについて解くと、
ａ＝１／２・（１／ｎ・（１８０−ｂ）            ・・・・（１０）
を得ることができる。角度ｂの値の範囲が０＜ｂ＜９０として（１０）式にｂの代わりに数値を代入して整理すると、
１／２・（９０／ｎ−ｆ）＜ａ＜１／２（１８０／ｎ−ｆ）  ・・・・（１１）
となる。
【００３５】
このようにして得られた（１１）式は、側面３１の目立ち具合が比較的に抑えられる角度（傾き）ａの範囲を表している。そのため、（１１）式で特定される範囲内で公差等を考慮して角度（傾き）ａを決定し、その決定した角度ａを傾きとして側面３１に設ければ良いことになる。
【００３６】
本実施の形態では、側面３１に上述したような傾きを設ける他に、その側面３１に模様を形成させている。その模様は、例えばシルクスクリーン印刷等の手法を用いて形成させることができる。
【００３７】
視認性の低下は、基本的に、側面で光が反射されることによって生じる。光の反射が目立つのは、その色が周りの色と大きく異なるためである。側面に模様を形成させると、光の反射が抑圧されるということの他に、その模様の色が光の反射による色と混じり合い、全体としてそれらとは異なる色に見えるようになる。模様は、そのことを利用し、側面の色とその周囲の色との視覚的な差を小さくさせることで光の反射を目立たなくさせるためのものである。模様の色は、光の反射によって白く見えることが多いことから、基本的には例えば黒や焦げ茶といった暗い色が望ましい。
【００３８】
模様の形としては、それ自体の色と光の反射による色が混じり合って見えるようなパターンであることが望ましい。そのためには、図６に示すように、メッシュ状のパターンの模様５１を側面３１に形成しても良く、或いは、図７に示すように、ストライプ状のパターンの模様５１を側面３１に形成しても良い。また、図８に示すように、濃淡のない色彩を模様７１として側面３１全体に形成しても良い。当然のことながら、それらとは異なる模様、例えば多くの細かい点を全体的にちりばめるといったような模様を側面３１に形成させても良い。そのような模様を側面３１に形成させたことで、そこでの光の反射をより目立たなくさせることができる。その結果、表示モジュール２１の視認性はより向上することになる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、垂直方向における人が見る方向の角度範囲があまり大きくないことから、水平面と交差する２つの側面３１だけに傾きを設けているが（図１参照）、垂直方向と交差する側面にも傾きを設けるようにしても良い。また、取り付けられる表示モジュール２１の位置に応じて、例えば、それらで構成される大型の表示装置（画面）の隅に配置される表示モジュール２１の表面パネル１１では外側に位置しない２つの側面に傾きを設けるといったように、側面に傾きを設けるようにしても良い。
【００４０】
また、側面３１に傾きを設ける他に、それに模様も形成させているが、それらのうちの一方のみを表面パネルに採用させても良い。その表面パネルには、図１に示すようなレンズ部１２を設けなくても良い。
【００４１】
その側面３１の傾きについては、本実施の形態のように、平坦な面を傾かせるのではなく、それを曲面とすることで傾きを形成させても良い。また、傾きの異なる平坦な面を幾つか繋げるようにして側面３１を形成させても良い。これらのように、側面３１の傾きも様々な形で形成させることができる。側面３１を曲面とする場合には、その接線が正面方向Ａと交わる点が存在するように曲面を形成させれば良い。幾つかの平坦な面を繋げるようにして側面３１に傾きを形成させる場合には、そのなかの少なくとも一つの面上の直線が正面方向Ａと交わるようにさせれば良い。それら何れの場合でも、表面パネル１１の背面の近づく程、側面３１への光の入射角（側面３１の法線と光とがなす角度）が大きくなりやすいことから、表面パネル１１の背面に近づく程、側面３１と正面方向ａとがなす角度を大きくさせることが望ましい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、側面に傾きを設けることで、その側面での反射による光の進行方向の変化、及び光の反射量を低減させる。そのため、側面での光の反射が視覚的に目立たなくなり、それによって視認性を向上させることができる。
【００４３】
また、本発明は、模様等を側面に形成させることで、その側面での光の反射量を低減させる。そのため、側面での光の反射が視覚的に目立たなくなり、それによって視認性を向上させることができる。
【００４４】
上記各発明を組み合わせた場合には、側面での光の反射が視覚的により目立たなくなり、それによって視認性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による表面パネルを示す図である。
【図２】本実施の形態が適用される表示モジュールの外観を示す図である。
【図３】表面パネルの側面で光が反射される様子を説明する図である（その１）。
【図４】表面パネルの側面で光が反射される様子を説明する図である（その２）。
【図５】表面パネルの側面を形成する上での条件を説明するための図である。
【図６】表面パネルの側面に形成された模様例を示す図である（その１）。
【図７】表面パネルの側面に形成された模様例を示す図である（その２）。
【図８】表面パネルの側面に形成された模様例を示す図である（その３）。
【符号の説明】
１１    表示パネル
１２    レンズ部
１３    非レンズ部
２１    表示モジュール（装置）
２２    表示パネル
２４  ２４ａ〜２４ｃ    ＬＥＤ
３１    側面
５１、６１、７１    模様
ａ〜ｇ    角度
【図１】
0003683420.tif 000002
【図２】
0003683420.tif 000003
【図３】
0003683420.tif 000004
【図４】
0003683420.tif 000005
【図５】
0003683420.tif 000006
【図６】
0003683420.tif 000007
【図７】
0003683420.tif 000008
【図８】
0003683420.tif 000009