(57)【要約】【課題】  薄型軽量化でき、部品点数を削減して、組立性の向上を図れるＬＥＤ表示装置を得る。【解決手段】  基板２上にマトリックス配列した複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子３と、ＬＥＤ素子３の上方に配置されてＬＥＤ素子３の配列に合わせて形成した透光穴を残しそれ以外を遮光する遮光層を透明基材に形成した遮光シート４と、遮光シート４の上面に配置されてＬＥＤ素子３からの出射光を拡散させる拡散シート７とを備えて構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマトリックス状に配列した複数のＬＥＤ素子と、上記ＬＥＤ素子と対向するように配置され上記ＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴を残して遮光する遮光層を透明基材の面に形成した遮光シートと、上記透光穴を介して入射する上記ＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散シートと、を備えたことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項２】
基板上にマトリックス状に配列した複数のＬＥＤ素子と、上記ＬＥＤ素子と対向するように配置され上記ＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴を残して遮光する遮光層及び上記透光穴を介して入射する上記ＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散層を透明基材の面に形成した遮光拡散シートと、を備えたことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項３】
基板上にマトリックス状に配列した複数のＬＥＤ素子と、上記ＬＥＤ素子と対向するように配置され上記ＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴を残して遮光する遮光層及び上記透光穴を介して入射する上記ＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散層を表示部保護用のウインドウ部材の面に形成した遮光拡散ウインドウと、を備えたことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、携帯機器の表示部に使用され、ＬＥＤからなる発光素子をマトリックス状に配置して構成したＬＥＤ表示装置に関し、特に、その実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ表示装置は、低消費電力で高輝度の表示が可能な表示装置として広く利用されている。例えば、携帯端末機の表示部に使用する場合は、電子部品を収納した筐体面に表示窓を形成し、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）をマトリックス配列したＬＥＤ表示パネルを設け、表示制御装置で上記ＬＥＤ表示パネルのＬＥＤを表示制御するように構成されている。
折畳式の携帯電話機にＬＥＤ表示装置を利用した従来の技術としては、例えば、折り畳んだときの筐体の外面にキャラクターを表示する着信情報表示部として配設されたものが知られており、具体的な構成としては、基板上にバックライトとしてのＬＥＤを配設し、各ＬＥＤを隔壁部で囲い、その上面にＬＥＤの光を拡散する内設層（拡散シート）と、表示キャラクターを形成するキャラクター層とを設け、その外側に化粧パネル部を設けて構成している（特許文献１参照）。
隣接するＬＥＤの発光による干渉を防止し、また、点灯時の輝度と非点灯時の輝度の差を大きくしコントラストを向上させて視認性を高める技術に関しては、例えば、基板上にＬＥＤチップを格子状に配置し、このチップとほぼ同じピッチで格子状の多数の開口部を有する黒色板状のマスク部材を配置した表示装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５１１３５号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】特開２００３−１７３１４９号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＬＥＤ表示装置は以上のように構成されているので、例えば携帯電話のような携帯機器の表示部に使用し、視認性を高めるためにマスク部材を使用する場合は、ＬＥＤ上に格子状のマスク部材，拡散シート，化粧パネルを各々別部品として用意しなければならず、厚みや重量が増加する上に、部品点数の増加により組立性が低下する等の問題点があった。また、格子状のマスク部材では、ＬＥＤピッチを狭めたり発光形状に自由度をもたせた表示デザインにしたりするためには製作上の制限があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、薄型軽量化でき、部品点数を削減して組立時の作業性の向上が図れるとともに、表示デザインに自由度を有するＬＥＤ表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わるＬＥＤ表示装置は、基板上にマトリックス状に配列した複数のＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子と対向するように配置されＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴を残して遮光する遮光層を透明基材の面に形成した遮光シートと、透光穴を介して入射するＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散シートとを備えたものである。
【０００７】
また、上記ＬＥＤと、ＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴を残して遮光する遮光層及びＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散層を透明基材の面に形成した遮光拡散シートとを備えて構成したものである。
【０００８】
また、上記ＬＥＤと、ＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴を残して遮光する遮光層及びＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散層を表示部保護用のウインドウ部材の面に形成した遮光拡散ウインドウとを備えて構成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のＬＥＤ表示装置によれば、ＬＥＤ素子と対向するように、透明基材へ遮光層を形成した遮光シートと、ＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散シートとを重ねて配置して構成したので、薄型化及び軽量化でき、組立作業性が向上すると共に、表示デザインに自由度を有するＬＥＤ表示装置を得ることができる。
また、ＬＥＤ素子と対向するように、透明基材へ遮光層と拡散層を形成した遮光拡散シートを配置して構成したので、部品点数を削減し、薄型化及び軽量化できる。
更にまた、ＬＥＤ素子と対向するように、ウインドウ部材へ遮光層と拡散層を形成した遮光拡散ウインドウを配置して構成したので、上記より更に部品点数を削減し、薄型化及び軽量化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１によるＬＥＤ表示装置を図に従って説明する。図１は実施の形態１によるＬＥＤ表示装置の分解斜視図であり、図２は図１の要部の部分断面図、図３は図１の要部の部分斜視図である。図はＬＥＤ表示装置を携帯電話機の表示部に使用した場合を例示している。図において、二つ折れ型の携帯電話機のケース１は、文字や画像を表示する表示側ケース１ａと操作キーが配列された操作側ケース１ｂとがヒンジ部１ｃにより回動自在に連結されている。このケース１を折り畳んだとき表側となる表示側ケース１ａの面に、本発明のＬＥＤ表示装置を備えている。ＬＥＤ表示装置は、図形や文字，模様等のパターンを表示させるものであり、図のように、基板２上に複数のＬＥＤ素子３を縦横に整列させマトリックス状に配列させて設けられている。
【００１１】
ＬＥＤ素子３を覆うような形で、ＬＥＤ素子３の発光面側の上方にＬＥＤ素子と対向するように遮光シート４が配置されている。遮光シート４は図３に示すように、例えばＰＥＴシートからなる透明基材５に、ＬＥＤ素子３の配列に合わせて格子状に形成した透光穴６ａを残しそれ以外を遮光する遮光層６を、印刷により形成している。透光穴６ａの形状は図のような丸形以外に、角形や星形等でもよい。
なお、遮光層６は印刷により形成する以外に、例えば透光穴を有する薄膜を接着して形成しても良い。
【００１２】
この遮光シート４の上面に、ＬＥＤ素子３からの光を拡散させる拡散シート７を配置している。更に、拡散シート７の上面に、ＬＥＤ素子３，遮光シート４，拡散シート７を保護するウインドウ８を設けている。ウインドウ８はアクリル，ポリカ等の透明な材料、またはＬＥＤ素子の消灯時に透光穴を通じＬＥＤ素子が見えにくくするようにスモーク処理した材料を使用して形成されている。
【００１３】
上記各部材のケース１への取付方法について説明する。図２の断面図に示すように、ケース１のＬＥＤ表示部を形成する窓部の内側から、ＬＥＤ素子３を搭載した基板２を取り付ける。窓枠部１ｄには、ウインドウ８貼付用の段差部が設けられ、更にその段差部の内側に遮光シート４と拡散シート７の取付用の微小段差部が設けられている。先ず、遮光シート４と拡散シート７をＬＥＤ素子３側から順に微少段差部に位置決めしてはめ込み、次にウインドウ８を上の段差部にはめ込んで両面テープ９で貼り付け、表示側ケース１ａの窓枠部１ｄに取り付ける。
【００１４】
次に、各部の作用について説明する。基板２上にマトリックス状に配列した複数のＬＥＤ素子３は、ＬＥＤ表示装置が備える図示しない制御手段からの信号によって、選択的に点灯され、文字や絵などの画像を表示する。点灯したＬＥＤ素子３の出射光は遮光シート４の遮光層６の透光穴６ａを透過し、透明基材５を通り拡散シート７で拡散され、ウインドウ８を通過し外部へ射光されて、ＬＥＤ表示装置としての機能を実現する。
【００１５】
遮光シート４は、隣接するＬＥＤ素子３相互の出射光の干渉を防止し、点灯時の輝度と非点灯時における輝度との差を大きくしてコントラストを向上させる作用をする。拡散シート７は、遮光シート４の透光穴５ａを通過してきたＬＥＤ素子３の出射光を拡散させることにより均一化して和らげる役目をする。
【００１６】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、基板上にマトリックス状に配列した複数のＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子と対向するように配置されＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴を残し遮光する遮光層を透明基材の面に形成した遮光シートと、透光穴を介して入射するＬＥＤ素子からの光を拡散させる拡散シートとを備えて構成したので、格子状のマスク部材を用いて遮光するものに比べ、薄型化及び軽量化でき、また、組立作業性が向上する。
更に、遮光シートはＬＥＤ素子の上方に配置されているので、ＬＥＤ素子に干渉されずに自由にデザインでき、表示デザインに自由度を有するＬＥＤ表示装置を提供できる。このため、特に、小型軽量と高いデザイン性を要求される携帯電話機のような携帯機器に適用して効果を発揮することができる。
【００１７】
なお、例えば、表示画面が大きくなり、射光シート４の強度が不足する場合には部分的に簡易的な補強部材を追加すればよい。図４は、補強部材を追加したＬＥＤ表示装置の一例を示す分解斜視図である。図のように、射光シート４の下面に補強部材１０を挿入し、接着固定させることにより射光シート４の強度が補強されて、必要な強度を維持することができる。
【００１８】
実施の形態２．
図５は実施の形態２によるＬＥＤ表示装置の分解斜視図であり、図６は図５の要部の部分断面図、図７は図５の要部の部分斜視図である。図において、１〜３，８，９は実施の形態１で説明した図１に示すものと同等なので符号の説明は省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。本実施の形態では、マトリックス状に配列したＬＥＤ素子３の上方にＬＥＤ素子と対向するように遮光拡散シート１１を配置している。遮光拡散シート１１は、図７に示すように、例えばＰＥＴシートからなる透明基材１２に、ＬＥＤ素子３からの出射光を拡散する拡散層１３及びＬＥＤ素子３の配列に合わせて格子状に形成した透光穴１４ａを残しそれ以外を遮光する遮光層１４を順に印刷して形成している。そして、図６に示すように、表示側ケース１ａのＬＥＤ表示部を形成する窓枠部１ｄに、ウインドウ８貼付用の段差面を設け、更にこの段差面の内側に、遮光拡散シート１１取付用の微小な段差を設けて、ウインドウ８で遮光拡散シート１１を挟むようにそれぞれの段差部に位置決めしてはめ込み、ウインドウ８を両面テープ９で表示側ケース１ａに貼り付けている。このとき、遮光拡散シート１１の遮光層１４側をＬＥＤ素子３側とする。
なお、遮光層１４の透光穴１４ａの形状は丸形に限定するものではなく、角形や星形等でも良い。また、拡散層１３と遮光層１４は、印刷によらずに薄膜を貼り付けて形成しても良い。
【００１９】
次に各部の作用について説明する。基板２上にマトリックス配列した複数のＬＥＤ素子３は、ＬＥＤ表示装置が備える図示しない制御手段からの信号によって、選択的に点灯され、文字および絵などの画像を表示する。点灯したＬＥＤ素子３の出射光は遮光拡散シート１１の遮光層１４に形成した透光穴１４ａを透過し、拡散層１３で拡散されて透明基材１２を通り、ウインドウ８を通過し外部へ射光されて、ＬＥＤ表示装置としての機能を実現する。
【００２０】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、ＬＥＤ素子と対向するように配置されてＬＥＤ素子からの光を拡散する拡散層及びＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴以外を遮光する遮光層を透明基材に形成した遮光拡散シートを備えて構成したので、実施の形態１の効果に加え、遮光シートと拡散シートの２部品の機能を遮光拡散シート１部品で代替することができ、部品点数を削減して組み立てを簡易化することができる。
【００２１】
なお、実施の形態１と同様、遮光拡散シートの強度を強化する場合には、図４に準じて部分的に簡易的な補強部材を追加すればよい。
【００２２】
実施の形態３．
図８は実施の形態３によるＬＥＤ表示装置の分解斜視図であり、図９は図８の要部の部分断面図、図１０は図８の要部の部分斜視図である。図において、１〜３，９は実施の形態１で説明した図１に示すものと同等なので符号の説明は省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。本実施の形態では、マトリックス状に配列したＬＥＤ素子３の上方にＬＥＤ素子と対向するように遮光拡散ウインドウ１５を配置しているのが特徴である。
【００２３】
遮光拡散ウインドウ１５は、図１０に示すように、例えばアクリルやポリカ等からなる透明又はスモークのウインドウ部材１６に、ＬＥＤ素子３からの出射光を拡散する拡散層１７及びＬＥＤ素子３の配列に合わせて格子状に形成した透光穴１８ａを残しそれ以外を遮光する遮光層１８を図の順に印刷により形成している。遮光拡散ウインドウ１５は、表示側ケース１ａのＬＥＤ表示部を形成する窓枠部１ｄに形成された遮光拡散ウインドウ貼り付け用の段差部にはめ込まれ、両面テープ９によって貼り付けられて固定されている。取り付け方向は、図のようにウインドウ部材１６が外側である。
なお、遮光層１８の透光穴１８ａの形状は丸形に限定するものではなく、角形や星形等でも良い。また、拡散層１７と遮光層１８は、印刷によらずに薄膜を貼り付けて形成しても良い。
【００２４】
次に各部の作用について説明する。基板２上にマトリックス状に配列された複数のＬＥＤ素子３は、ＬＥＤ表示装置が備える図示しない制御手段からの信号によって、選択的に点灯され、文字および絵などの画像を表示する。点灯したＬＥＤ素子３の出射光は遮光拡散ウインドウ１５の遮光層１８に形成した透光穴１８ａを透過し、拡散層１７で拡散され、ウインドウ部材１６を通過して外部に射光されて、ＬＥＤ表示装置としての機能を実現する。
【００２５】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、ＬＥＤ素子と対向するように配置されてＬＥＤ素子からの光を拡散する拡散層及びＬＥＤ素子の配列に合わせて形成した透光穴以外を遮光する遮光層を表示部保護用のウインドウ部材に形成した遮光拡散ウインドウを備えて構成したので、実施の形態１の効果に加え、遮光シートと拡散シートとウインドウの３部品の機能を遮光拡散ウインドウ１部品で代替することができるので、部品点数を削減し、表示装置を薄型化できる。このため、特に、携帯端末機に適用して軽量小型化の効果を上げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
ストレート型，二つ折れ型等の各種の携帯電話機や携帯端末機等の携帯機器に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１によるＬＥＤ表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１の要部の部分断面図である。
【図３】図１の要部の部分斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるＬＥＤ表示装置の他の例を示す分解斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるＬＥＤ表示装置の分解斜視図である。
【図６】図５の要部の部分断面図である。
【図７】図５の要部の部分斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態３によるＬＥＤ表示装置の分解斜視図である。
【図９】図８の要部の部分断面図である。
【図１０】図８の要部の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ケース                              ２  基板
３  ＬＥＤ素子                          ４  遮光シート
５，１２  透明基材                      ６，１４，１８  遮光層
７  拡散シート                        １１  遮光拡散シート
１３，１７  拡散層                      １５  遮光拡散ウインドウ
１６  ウインドウ部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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