(57)【要約】  【課題】  画質を向上できる表示装置を提供する。  【解決手段】  表示装置１は、縦方向および横方向に配列された複数の発光素子１１と、複数の発光素子１１の前側に位置する透明カバー１７とを備えている。透明カバー１７は、下方向を向く下向き面３１と上方向を向いた上向き面３３とが上下方向に交互に現れる表面形状を有している。発光素子１１の前の透明カバー１７で視認方向へ反射する外光を低減できる。さらに、下向き面３３が、水平面に対して傾斜しており、曲面で構成されており、反射のムラを低減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向および横方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の前側に位置する透明カバーとを備え、前記透明カバーは、下方向を向いた下向き面と上方向を向いた上向き面とが上下方向に交互に現れる表面形状を有していることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記下向き面が、水平面に対して下向きに傾斜しており、曲面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記下向き面が、凹曲面であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記透明カバーの表面に反射防止層が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
縦方向および横方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の前側に位置する透明カバーとを備え、
前記透明カバーは、複数の面に分割されており、前記複数の面の各々は入射光を視認方向と異なる方向へ反射することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子が配列された表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多数の発光素子がマトリクス状に配列された大型の表示装置が知られている（例えば特許文献１）。発光素子は典型的にはＬＥＤ素子である。この種の表示装置は、例えば、運動施設、ビル壁面、イベント会場などに設置される。
【０００３】
図７は、従来の表示装置の局部的な構成を示している。表示装置１０１においては、ＬＥＤ素子１０３がＬＥＤ基板１０５に備えられている。ＬＥＤ素子１０３は砲弾型である。ＬＥＤ素子１０３の後方の端子がＬＥＤ基板１０５に取り付けられている。ＬＥＤ素子１０３の上側には、板状の遮光ルーバ１０７が突き出している。遮光ルーバ１０７は、太陽光等の外光がＬＥＤ素子１０３に照射されるのを防いでいる。また、ＬＥＤ素子１０３の周囲には黒色のシリコン１０９が充填されている。このシリコン１０９によって防水性が確保されている。
【０００４】
表示装置１０１においては、図７の構成が上下方向および横方向に続いており、これにより大型の表示パネルが構成されている（特許文献１参照）。
【０００５】
図７の例に示されるように、従来一般の表示装置は、砲弾型のＬＥＤ素子で構成されていた。これに対し、近年、表面実装型（ＳＭＤ）のＬＥＤ素子を備えた表示装置が提案されている。このような表示装置は、薄型化などの点で有利である。しかし、砲弾型ＬＥＤのように発光部より表面側が防水構造を有していないために、使用箇所が屋内に制限されていた。
【特許文献１】特開２０００−１８１３６３号公報（第３−４ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、薄型化などの利点を活かすために、屋外用の表示装置においても表面実装型ＬＥＤを備えることが望まれている。このような要求に応えるためには、防水用の透明カバーをＬＥＤの前に配置することが考えられる。しかし、太陽光等の外光が透明カバーで視認方向に反射するために、黒レベルが浮いてしまい、コントラストが低くなるという問題がある。遮光ルーバを長くすることも考えられるが、上下方向の視認角を確保するためには遮光ルーバの長さも制限されてしまう。
【０００７】
上述のように、従来の表示装置においては、防水用の透明カバーを発光素子の前に備えると、外光の反射によって画質が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、透明カバーを発光素子の前に備えた場合の画質を向上できる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の表示装置は、縦方向および横方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の前側に位置する透明カバーとを備え、前記透明カバーは、下方向を向いた下向き面と上方向を向いた上向き面とが上下方向に交互に現れる表面形状を有している。上向き面は、水平面でもよく、また、斜め上方を向いた面でもよい。
【００１０】
この構成により、透明カバーが、下向き面と上向き面が交互に現れる表面形状を有しているので、透明カバーで視認方向に反射する外光を低減でき、明るい環境下でも黒が沈んだ高いコントラストの表示を行うことができ、画質を向上できる。
【００１１】
また、本発明の表示装置では、前記下向き面が、水平面に対して下向きに傾斜しており、曲面で構成されている。この構成により、下方からの外光の反射ムラを低減し、明るさを均一化して、画質をさらに向上できる。透明カバーの表面形状を工夫した簡単な構成によって、上方からの外光だけでなく下方からの外光の影響を低減した良好な画質を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の表示装置では、前記下向き面が、凹曲面である。この構成により、なるべく外光反射を少なくしつつ、透明カバーでの反射ムラを低減できる。
【００１３】
また、本発明の表示装置では、前記透明カバーの表面に反射防止層が設けられている。この構成により、外光の反射をさらに低減して、画質を向上できる。
【００１４】
また、本発明の一態様において、表示装置は、縦方向および横方向に配列された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の前側に位置する透明カバーとを備え、前記透明カバーは、複数の面に分割されており、前記複数の面の各々は入射光を視認方向と異なる方向へ反射する。各面が入射光を視認方向と異なる方向へ反射するように、各分割面の向きまたは角度が順次変わり、異なるように設定されてよい。隣合う分割面の向きが交互に異なって設定されてよい。この構成によっても、透明カバーで視認方向に反射する外光を低減でき、明るい環境下でも黒が沈んだ高いコントラストの表示を行うことができ、画質を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上向き面と下向き面が交互に現れる表面形状を透明カバーに設けることにより、透明カバーで視認方向へ反射する外光を低減でき、画質を向上できるという効果を有する表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る表示装置について、図面を用いて説明する。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る表示装置を図１および図２に示す。図１は要部の構成であり、図２は全体構成を示している。図２において、表示装置１は、複数の表示パネル３を有している。これら複数の表示パネル３が取付フレーム５に取り付けられ、合体して、大型の表示装置１を形成している。各表示パネル３には、縦方向および横方向にマトリクス状に複数の発光素子が配列されている。そして、表示装置全体としても、複数の発光素子が縦方向および横方向に配列されている。発光素子はＬＥＤ素子である。表示装置１は、例えば、運動施設、ビル壁面などに設置される。
【００１８】
図１は、表示パネル３の縦方向の断面図である。図１は、表示パネル３の一部分を示している。より詳細には、図１は、１枚の表示パネル３における上側の２つのＬＥＤ素子１１の部分を示している。ＬＥＤ素子１１は、表面実装型（ＳＭＤ）のＬＥＤ素子であり、ＬＥＤ基板１３上に実装されている。各ＬＥＤ素子１１の少し上方では、板状の遮光ルーバ１５が前方に向けて突出している。遮光ルーバ１５は、太陽光等の上方からの外光を遮っている。
【００１９】
ＬＥＤ素子１１の前側には透明カバー１７が配置されている。透明カバー１７は、遮光ルーバ１５に設けられたカバー保持壁１９、２１によって保持されている。図示のように、カバー保持壁１９、２１は、各遮光ルーバ１５からは上方向および下方向にそれぞれ突出している。言い換えれば、各ＬＥＤ素子１１の上側の遮光ルーバ１５は、下向きに突出するカバー保持壁２１を有しており、各ＬＥＤ素子１１の下側の遮光ルーバ１５は、上向きに突出するカバー保持壁１９を有している。これらカバー保持壁１９、２１が、透明カバー１７を上下から保持している。そして、透明カバー１７、上下のカバー保持壁１９、２１および上下の遮光ルーバ１５によってＬＥＤ素子１１が覆われており、これによりＬＥＤ素子１１およびＬＥＤ基板１３の防水性が確保されている。
【００２０】
図３は、表示装置１の一部を前方から見た図である。複数のＬＥＤ素子１１は、一定の間隔をおいて横方向に配列されている。遮光ルーバ１５は、横方向に延びた細長い形状を有している。複数の平行な遮光ルーバ１５が上下方向に並んでいる。そして、ＬＥＤ素子１１の横方向の各列の上に各遮光ルーバ１５が位置している。
【００２１】
透明カバー１７も、横方向に延びた細長い形状を有している。透明カバー１７は帯状または棒状の部材である。複数の平行な透明カバー１７が上下方向に並んでいる。そして、ＬＥＤ素子１１の横方向の各列を覆うように透明カバー１７が位置している。
【００２２】
図４は、透明カバー１７を単独で示している。複数の平行な透明カバー１７は、接続部２３で互いに接続されて、集合体になっている。透明カバー１７は透明の樹脂製である。
【００２３】
これまでの説明では、図４における１本１本の帯状部材を透明カバー１７と呼んでいる。しかし、図４の複数の帯状部材をまとめて透明カバーと呼んでもよい。
【００２４】
また、１本の帯状部材は、横方向に並んだ複数のＬＥＤ素子１１を覆っている。すなわち、１本の帯状部材が、複数のＬＥＤ素子１１のカバーとして機能している。そこで、各ＬＥＤ素子１１の前面領域を、透明カバーと呼んでもよい。この場合は、１本の帯状部材は、複数の透明カバーが合体した部材である。
【００２５】
図４のカバー集合体は、予め、カバー製造用の金型でモールド成型される。そして、図４のカバー集合体が、遮光ルーバ１５を形成する金型にセットされる。それから、金型に黒色の樹脂が注入される。これにより、図１の遮光ルーバ１５と透明カバー１７（およびカバー保持壁１９、２１）を備えた前側パネルが形成される。この前側パネルは、ＬＥＤ素子１１およびＬＥＤ素子１３の前に位置して、遮光機能を果たすと共に、防水機能を果たす。
【００２６】
あるいは、事前に黒色部分（遮光ルーバ１５、カバー保持壁１９、２１）が金型で成形されてもよい。そして、黒色部材が、別の金型にセットされて、透明樹脂が注入されてもよい。
【００２７】
次に、透明カバー１７の表面形状について説明する。図１を参照すると、透明カバー１７は、下方向を向く下向き面３１と上方向を向いた上向き面３３とが上下方向に交互に現れる表面形状を有している。本実施の形態では、下向き面３１が、傾斜面であり、水平方向に対して下向きの角度を持つ面である。また、上向き面３３が水平面である。上向き面３３は、上側に位置する下向き面３１の下端を、下側に位置する下向き面３１の上端と接続している。これにより、図示のように、表面形状は、ギザギザであり、鋸状である。
【００２８】
別の言い方では、透明カバー１７は、上下方向に複数の山部（鋸の歯）が並んだ形状を有しているといえる。各山部が下向き面３１と上向き面３３を有している。各山部の形状が三角形であり、これにより表面形状が鋸状になっている。
【００２９】
図１では、図面が分かりやすいように、各透明カバー１７に３つの山部が示されている。しかし、実際には、より多くの山が設けられることが好適であり、微細なギザギザ形状が好適に形成される。例えば、上下の遮光ルーバ１５の間隔が、８ｍｍである。そして、ＬＥＤ素子１１の直径が、２ｍｍである。さらに、透明カバー１７の上下方向の寸法（幅）が４ｍｍである。この場合に、８個の山（ギザギザ）が透明カバー１７に好適に設けられる。
【００３０】
また、本実施の形態では、下向き面３１が、凹曲面で構成されている。この構成は、後述するように、反射ムラの低減に寄与する。
【００３１】
さらに、図示されないが、透明カバー１７の表面には、反射防止層（Anti Reflection Coat）が設けられている。
【００３２】
以上に本実施の形態に係る表示装置１の構成を説明した。表示装置１では、上述の構成が横方向および縦方向に繰り返し続いており、これにより表示装置１全体が構成されている。
【００３３】
次に、表示装置１の動作を説明する。ここでは、透明カバー１７における外光の反射について説明する。
【００３４】
図５を参照すると、本実施の形態では、外光Ｌとして太陽光を想定する。太陽光は、斜め上方から入射される。また、視認方向Ｖは、斜め下方であるとする。
【００３５】
外光Ｌは、遮光ルーバ１５の下を通り、透明カバー１７の表面に照射される。外光Ｌの一部は上向き面３３にて反射して、上向きの反射光Ｌ１となる。また、外光Ｌの一部は、下向き面３１にて反射して、視認方向Ｖより下を向いた反射光Ｌ２となる。このようにして、外光Ｌは、視認者に影響しない方向へと反射する。したがって、視認者に向かって反射する外光を低減し、黒レベルが沈んだ高いコントラストの画像が得られる。
【００３６】
この点についてさらに説明すると、従来の表示装置では、遮光ルーバがＬＥＤそのものを外光から遮る。本実施の形態でも遮光ルーバ１５が設けられている。しかし、本実施の形態では、ＬＥＤ素子１１よりも前方に防水用の透明カバー１７が配置されている。遮光ルーバ１５の高さは、透明カバー１７への外光を遮るのには十分でない。そのため、外光が透明カバー１７に当たってしまう。遮光機能を確保するために、遮光ルーバ１５を高くすることも考えられる。しかし、視認角度の確保の観点から、遮光ルーバ１５の高さが制限される。そのため、透明カバー１７への外光の照射を遮光ルーバ１５で防ぐのは難しい。
【００３７】
このように、遮光ルーバ１５は、ＬＥＤ素子１１よりもさらに前に配置された透明カバー１７の遮光機能を十分に果たすことは容易でない。このような状況で、本実施の形態では、透明カバー１７が上述のような鋸状の表面形状を有している。これにより、透明カバー１７での外光の反射の影響を低減し、画質を効果的に向上できる。
【００３８】
なお、本実施の形態の鋸形状を有しない構成もまた、表示装置１に適用可能である。透明カバー１７の表面形状が一つの下向き傾斜面で構成されてもよい。ただし、この場合、前方へのカバー突出量が大きくなる。そして、斜め横方向から表示装置１を見るときの視認角度が狭くなる。これに対して、本実施の形態は、より広い視認角度を確保できる点でも有利である。
【００３９】
また、本実施の形態では、透明カバー１７の下向き面３１が凹曲面であり、これにより、以下に説明するように、反射ムラの低減効果が得られる。
【００４０】
透明カバー１７では、主として、上方からの強い外光が問題になる。この上方からの外光の反射は、上述したように、ギザギザの表面形状によって効果的に低減される。その反面、下向き面３１を設けたために、下方からの外光は、視認方向に向けて反射しやすくなっている。下方からの外光は例えば太陽光の反射光であり、絶対的な光量は少ない。しかしながら、下記のような反射ムラが生じるために、下方から外光も問題になる。反射ムラは目立つので、画質が劣化してしまう。
【００４１】
図６は、上下に並んだ複数の透明カバー１７を、下方からの外光の視認方向への反射量と共に示している。ここでは、縦断面図における透明カバー１７の角度を、カバー設置角とする。複数の透明カバー１７では、設計上は、カバー設置角度が同じに設定されている。しかしながら、カバー全体（図４参照）の反り等の影響で、透明カバー１７間では少しずつカバー設置角度が異なってしまうことがある。
【００４２】
ここで、仮に透明カバー１７の下向き面３１が平坦であったとする。この場合、カバー設置角度に応じて下方からの外光の視認方向への反射量が異なる。そのため、一部の透明カバー１７の反射光量が、周囲の透明カバー１７より多くなり、反射ムラが生じることがある。図６の例では、１つの透明カバー１７の反射光量が、上下の透明カバー１７よりも多い（点線）。このような反射ムラは、反射光量が多くなくても目立ちやすい。特に、暗い部分のムラは目立つ傾向がある。さらに、本実施の形態では、透明カバー１７が横方向に長い帯状の形状を有している。そのため、反射ムラが、横方向の筋となって顕著に現れてしまい、画質が劣化する。
【００４３】
一方、本実施の形態では、下向き面３１が凹曲面で構成されている。すなわち、下向き面３１の角度が徐々に変化する。この場合、問題になる強い反射は、凹曲面の一部で生じることになる。そして、この強い反射は、上下に隣り合う複数の透明カバー１７で同様に現れる。すなわち、一部の透明カバー１７でだけ視認方向への反射量が大きくなるのを回避できる。したがって、反射ムラを低減できる。そして、横方向の筋が現れるのを回避でき、明るさを均一化でき、画質を向上できる。
【００４４】
このように、本実施の形態は、透明カバー１７に下向き面３１および上向き面３３を繰り返し設けることによって上方からの外光の影響を低減すると共に、表面形状に下向き面３１を設けたことに伴って生じる下方からの外光の反射ムラをも、下向き面３１に設けた曲面構成によって低減している。透明カバー１７の表面形状を工夫した簡単な構成によって、上方からの外光だけでなく下方からの外光の影響を低減した良好な画質を提供することができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、下向き面３１が凹曲面である。これにより、凸曲面と比べても、視認方向へ外光の反射をなるべく減らすことができる。
【００４６】
その他、本実施の形態では、透明カバー１７の表面に反射防止層が設けられている。反射防止層は従来の構成でよい。反射防止層を設けることにより、さらに、外光反射の影響を低減できる。
【００４７】
以上に本発明の実施の形態に係る表示装置１について説明した。本実施の形態によれば、透明カバー１７が、下向き面３１と上向き面３３が交互に現れる表面形状を有しているので、透明カバー１７で視認方向に反射する外光を低減でき、明るい環境下でも黒が沈んだ高いコントラストの表示を行うことができ、画質を向上できる。
【００４８】
また、本実施の形態では、下向き面３１が、斜め下方を向いており（水平面に対して下向きに傾斜した傾斜面であり）かつ、曲面で構成されている。この構成により、下方からの外光の反射ムラを低減し、明るさを均一化して、画質をさらに向上できる。
【００４９】
したがって、表示装置１は、透明カバー１７に下向き面３１および上向き面３３を繰り返し設けることによって上方からの外光の影響を低減すると共に、表面形状に下向き面３１を設けたことに伴って生じる下方からの外光の反射ムラも曲面構成によって低減している。透明カバー１７の表面形状を工夫した簡単な構成によって、上方からの外光だけでなく下方からの外光の影響を低減した良好な画質を提供することができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、下向き面３１が凹曲面であり、この構成により、なるべく外光反射を少なくしつつ、透明カバー１７での反射ムラを低減できる。
【００５１】
また、本実施の形態では、透明カバー１７の表面に反射防止層が設けられており、これにより、外光の反射をさらに低減して、画質を向上できる。
【００５２】
また、別の観点では、本実施の形態では、透明カバー１７が、複数の面に分割されており、複数の面の各々が入射光を視認方向と異なる方向へ反射する。より詳細には、各分割面の向きまたは角度が順次変わり、隣合う分割面の向きが交互に異なって設定されている。これにより、透明カバーで視認方向に反射する外光を低減でき、上述したように画質を向上できる。
【００５３】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる表示装置は、発光素子の前の透明カバーで視認方向へ反射する外光を低減でき、画質を向上できるという効果を有し、屋外用大型表示装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の形態における表示装置の断面図
【図２】本発明の形態における表示装置の斜視図
【図３】本発明の形態における表示装置の正面図
【図４】透明カバーの正面図
【図５】透明カバーでの外光の反射の様子を示す図
【図６】透明カバーにおける視認方向への外光反射量を示す図
【図７】従来の表示装置の断面図
【符号の説明】
【００５６】
１  表示装置
１１  ＬＥＤ素子
１３  ＬＥＤ基板
１５  遮光ルーバ
１７  透明カバー
１９、２１  カバー保持壁
３１  下向き面
３３  上向き面
【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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