JP2015118120A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、防水機能を持たせつつ見え方にむらが生じ難い表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の光源を前方に備えた基板２０を準備する工程と、基板２０の後方に配置するためのケース１０であって、その周縁において側壁を有するケース１０を準備する工程と、基板２０の前方に配置するためのマスク４０であって、複数の光源からの光を通過させるための複数の窓部４１ａが設けられた遮光部材４１を有し、前方から見たときに外形が基板２０及びケース１０のそれぞれより大きく、且つ、周縁において後方に突出する側壁４０ａを有するマスク４０を準備する工程と、ケース１０、基板２０及びマスク４０を固定する工程と、ケースの側壁１０ａと遮光部材の側壁４１ａとの間に流動性物質５０を充填する工程と、流動性物質５０を硬化させる工程と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置の製造方法に関する。

従来、複数の発光素子が設けられた基板をケースの前方に配置させ、基板の前方をマスクで覆う表示装置が提案されている。

従来の表示装置では、表示装置の外周部分においてマスクとケースとの間にパッキンを介在させることで、マスクとケースとの間からの水の侵入を防止することが考えられる。しかし、この場合、パッキンの存在によってマスクが変形し、表示装置を視認側から見たときに、その見え方にむらが生じることがあった。

そこで、本発明は、防水機能を持たせつつ見え方にむらが生じ難い表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。すなわち、複数の光源を前方に備えた基板を準備する工程と、基板の後方に配置するためのケースであって、その周縁において側壁を有するケースを準備する工程と、基板の前方に配置するためのマスクであって、複数の光源からの光を通過させるための複数の窓部が設けられた遮光部材を有し、前方から見たときに外形が前記基板及び前記ケースのそれぞれより大きく、且つ、周縁において後方に突出する側壁を有するマスクを準備する工程と、ケース、基板及びマスクを固定する工程と、ケースの側壁とマスクの側壁との間に流動性物質を充填する工程と、流動性物質を硬化させる工程と、を備える表示装置の製造方法である。

本発明によれば、防水機能を持たせつつ見え方にむらが生じ難い表示装置の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する部分端面図である。 本発明の実施形態に係る製造方法により得られる表示装置の外観を説明する斜視図である。 本発明の実施形態に係る製造方法により得られる表示装置の構成の概略を説明する分解図である。 本発明の実施形態に係る製造方法により得られる表示装置の外観を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための表示装置の製造方法を例示するものであって、本発明を以下のものに特定するものではない。また、特定的な記載がない限りは、構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１（Ａ）〜（Ｆ）は、本実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図である。図２は、本実施形態の製造方法により得られる表示装置の外観を示す斜視図である。図３は図２に示す表示装置の構成の概略を説明するための分解図である。図４（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施形態に係る製造方法により得られる表示装置１００の外観を説明するための図である。具体的には、図４（Ａ）は発光装置１００を視認側となる前方（正面側）から見た正面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の発光装置１００を右側から見た側面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）の発光装置１００を下側からみた下面図、図４（Ｄ）は図４（Ａ）の発光装置１００を後方（背面側）から見た背面図をそれぞれ示す。

本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法は、図１（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、複数の光源を前方に備えた基板２０を準備する工程（第１工程。図１（Ａ）参照。）と、基板２０の後方に配置するためのケース１０であって、その周縁において側壁を有するケース１０を準備する工程（第２工程。図１（Ｂ）参照。）と、基板２０の前方に配置するためのマスク４０であって、複数の光源からの光を通過させるための複数の窓部４１ａが設けられた遮光部材４１を有し、前方から見たときに外形が基板２０及びケース１０のそれぞれより大きく、且つ、周縁において後方に突出する側壁４０ａを有するマスク４０を準備する工程（第３工程。図１（Ｃ）参照。）と、ケース１０、基板２０及びマスク４０を固定する工程（第４工程。図１（Ｄ）参照。）と、ケースの側壁１０ａと遮光部材の側壁４１ａとの間に流動性物質５０を充填する工程（第５工程。図１（Ｅ）参照。）と、流動性物質５０を硬化させる工程（第６工程。図１（Ｆ）参照。）と、を備えている。

従来、表示装置の防水性を向上させるために、表示装置の外周部分においてマスクとケースとの間にパッキンを介在させていた。しかしながら、パッキンの弾性力によってマスクが変形し、発光素子とマスクとの位置関係が部分的に乱れる結果、表示装置を視認側から見たときに、その見え方にむらが生じる場合があることが判明した。そこで、本発明の実施形態では、マスクとケースとの間にパッキンを介在させた状態で両者を固定するのではなく、マスクとケースの両者を固定した後で、マスクの側壁とケースの側壁との間に流動性物質を充填し硬化させることで防水性を確保している。これにより、パッキンを介在させることによるマスクの変形を抑制し、見え方にむらが生じることを防止するとともに防水性に優れた表示装置を製造することができる。

以下、図を参照しながら表示装置１００の製造方法について順に説明する。

（第１工程）
まず、図１（Ａ）、図３に示すように、前方に複数の発光素子３０が実装された基板２０を準備する。

基板２０は、実質的に平らな平板状である。また、基板２０としては、ガラスエポキシ基板、ガラスコンポジット基板などを用いることができる。基板２０の寸法は、例えば、縦５０〜１５０ｍｍ、横１５０〜２５０ｍｍ、厚み１．５〜２．５ｍｍとすることができる。また、基板２０には、配線が形成されている。

本実施形態では、基板２０の外形は、前方から見たときに、後述するケース１０の外形よりも大きくなるように構成されている。これにより、複数の表示装置を縦横に並べて１つの表示システムを構成したときに、解像度を高くすることができる。すなわち、本実施形態では流動性物質を流し込む隙間を確保するために、ケースの側壁１０ａとマスクの側壁４０ａをある程度離間させる必要がある。したがって、例えば、基板２０の大きさをケース１０の大きさと同じすると、流動性物質を流し込む隙間だけ、表示装置の最も外側に配置される発光素子から表示装置の周縁までの距離が大きくなってしまう。言い換えると、複数の表示装置を用いて表示システムを構成しようとすると、隣接する表示装置の最も外側に配置される発光素子同士の距離が大きくなってしまう。通常、表示システムは、その全域にわたって発光素子同士の距離が一定となるように構成されるので、表示装置の最も外側に配置される発光素子から表示装置の周縁までの距離が大きいと、発光素子間の距離は表示システム全域にわたって大きくならざるを得ない。そこで、基板２０の外形をケース１０の外形よりも大きくし基板２０をケース１０からはみ出すようにすることで、流動性物質を流し込む隙間の影響を軽減して、高解像度の表示システムを構成可能な表示装置とすることができる。

基板２０に実装される複数の発光素子３０は、例えば、３〜２０ｍｍの間隔、好ましくは３〜１０ｍｍの間隔、さらに好ましくは４〜８ｍｍの間隔で基板２０に実装することができる。ここで、発光素子３０の間隔とは、隣接する２つの発光素子３０の中心間の距離を意味する。

なお、複数の発光素子３０を狭い間隔で実装した場合、一般的に、マスク４０の厚み（窓部４１ａと基板２０との距離）を薄く形成しなければ視野角が狭くなる傾向にあるが、固定した際にマスク４０が変形しやすくなってしまう。しかしながら、本発明の実施形態は、マスク４０の変形を抑制することができるため、マスク４０の厚みが薄い場合であっても効果的でもある。具体的には、マスク４０の厚みが、例えば１〜５ｍｍの厚み、好ましくは１．５〜３ｍｍの厚みで形成することで見え方にむらが生じにくい表示装置とすることで。

光源には、発光ダイオードなどの発光素子３０を用いることができる。発光素子３０の寸法は、例えば、縦１．０〜３．０ｍｍ、横１．０〜３．０ｍｍ、厚み０．５〜２．５ｍｍとすることができる。

（第２工程）
次に、図１（Ｂ）、図３に示すように、基板２０の後方に配置されるケース１０を準備する。ケース１０には、その周縁に側壁１０ａが形成されている。

ケースの側壁１０ａの外面は粗面加工されていることが好ましい。これにより、後述する第５工程において、ケースの側壁１０ａの外面と流動性物質５０との接触面積を増加させ密着性を向上させることができるため、さらに防水性に優れた表示装置とすることができる。

ケース１０の材料としては、ポリカーボネート樹脂、ノリル樹脂などを用いることができる。また、ケース１０の前方から見た形状は、図２〜４に示すように、矩形状とすることができる。

（第３工程）
次に、図１（Ｃ）、図３に示すように、基板２０の前方に配置されるべきマスク４０を準備する。マスク４０は、発光素子３０からの光を通過させるための複数の窓部４１ａが設けられた遮光部材４１を有している。また、マスク４０は、前方から見たときにその外形が基板２０及びケース１０のそれぞれよりも大きく形成されており、その周縁には後方に突出する側壁４１ａが設けられている。

マスク４０の寸法は、例えば、縦５０〜１５０ｍｍ、横１５０〜２５０ｍｍとすることができる。

後述する第４工程において、マスクの側壁４０ａはケースの側壁１０ａを取り囲むように固定され、マスクの側壁４０ａとケースの側壁１０ａとの間に隙間ができることになる。このとき、マスクの側壁４０ａの内面とケースの側壁１０ａの外面とが対向するように構成できればよい。マスクの側壁４０ａとケースの側壁１０ａとが対向する領域は、表示装置の奥行き方向（図１（Ｅ）の上下方向）において、例えば、１．５〜５．０ｍｍであることが好ましく、さらに３．０〜４．０ｍｍであることがさらに好ましい。１．５ｍｍ以下であると、流動性物質５０を深さ方向に十分に充填することができなくなるので防水性に劣り、５．０ｍｍ以上であると、マスク４０を効率よく作製することが困難となるためである。

また、マスクの側壁４０ａの内面は粗面加工されていることが好ましい。これにより、後述する第５工程において、マスクの側壁４０ａの内面と流動性物質５０との接触面積が増加し密着性を向上させることができるため、さらに防水性に優れた表示装置とすることができる。

マスク４０は、図４（Ａ）に示すように、複数の発光素子３０の光をそれぞれ通過させる複数の窓部４１ａが設けられる遮光部材４１を有する。複数の窓部４１ａは、例えば、行列状に設けることができる。このとき、窓部４１ａの形状は特に限定されない。

遮光部材４１の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ノリル樹脂などを用いることができる。特にポリカーボネート樹脂に黒色の顔料を加えたものが好ましく、外部光の反射を抑制し、表示装置の視認性を良好に保つことができる。

また、表示装置１００の正面側からの水の侵入を防止するために、公知の構成を採用することができる。例えば、本発明の実施形態では、図１、図４（Ａ）などに示すように、マスク４０に設けられた複数の窓部４１ａを塞ぐように透光部材４２を設けている。これにより、マスク４０は正面側からの水の侵入を防止することができるため、さらに防水性に優れた表示装置とすることができる。

透光部材４２の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ノリル樹脂などを用いることができる。特に透光性に優れたポリカーボネート樹脂であることが好ましく、発光素子３０からの光を窓部４１ａから効率良く出射することができる。

さらに、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すように、遮光部材４１には、複数の庇４１ｂが設けられていてもよい。複数の庇４１ｂは、複数の窓部４１ａが行列状に設けられている場合、それぞれ行方向において直線状に設けることができる。このようにすれば、外部光（例：日光、照明光）を効果的に遮光することができるため、視認性に優れた表示装置とすることができる。なお、庇４１ｂの形状は特に限定されない。

マスク４０は、例えば、遮光部材４１と透光部材４２と、を用いた二色成形により形成することができる。このようにすれば、所望の形状を有するマスク４０を安定して作製することができる。なお、本実施形態では、遮光部材４１と側壁４０ａが一体的に形成されている。

（第４工程）
次に、図１（Ｄ）、図２に示すように、ケース１０、基板２０及びマスク４０を固定する。このとき、基板２０に実装された複数の発光素子３０とマスク４０に設けられた窓部４１ａは対応するように固定される。

図１（Ｄ）に示すように、ケース１０、基板２０及びマスク４０を固定したとき、ケースの側壁１０ａとマスクの側壁４０ａとの間には、後述する流動性物質５０が充填される隙間が生じる。ケースの側壁１０ａとマスクの側壁４０ａとの隙間（ケースの側壁１０ａとマスクの側壁４０ａとの最短距離）の大きさは、後述する流動性物質５０を流し込むことができれば特に制限はないが、例えば、１．０〜４．０ｍｍ、より好ましくは１．５〜２．５ｍｍとすることができる。１．０ｍｍ以下であると、ノズルなどから流動性物質５０を効率良く流し込むことができなくなり、４．０ｍｍ以上であると、充填するために多量の流動性物質５０が必要となりコストがかかり、また流動性物質５０の硬化時間が長くなるためである。なお、ケースの側壁１０ａとマスクの側壁４０ａとの隙間は同じ大きさでなくてもよく、例えば、表示装置の長手方向と短手方向とで異なる大きさの隙間を形成することもできる。

また、ケース１０と基板２０及びマスク４０を固定する方法は公知の方法を用いることができる。本発明の実施形態では、ねじ止めによる固定を用いており、例えば、図３に示すように、３（縦）×４（横）の計１２本のねじ６０を用いて固定することができる。

また、図１（Ｄ）では、マスク４０と、基板２０及び発光素子３０と、の間には若干の空隙部が形成されている。ただし、マスク４０は、基板２０及び発光素子３０の少なくとも一方に接していてもよい。

さらに、ケース１０と基板２０との間には、６個のブラケットを配置することができる。ブラケットは、表示装置を外部に取り付けるためのものであり、背面側からねじ６０を挿入してブラケットで表示装置そのものを外壁などに固定できるように構成されている。なお、ここでは、基板２０がケース１０とマスク４０との間で挟持されることにより固定され、ブラケットがケース１０に嵌合されることにより固定されるものとする。

また、ケース１０の後方にパッキンを設けることができる。これにより、表示装置を外壁などに取り付けた際に、表示装置と外壁の間から雨水が侵入するのを防止できる。
（第５工程）

次に、図１（Ｅ）に示すように、ケースの側壁１０ａとマスクの側壁４０ａとの間に流動性物質５０を充填する。

流動性物質５０は、ケースの側壁１０ａの外面とマスクの側壁４０ａの内面とに接するように充填される。これにより、後述する第６工程において、流動性物質５０を硬化したときに、防水性に優れた表示装置とすることができる。

また、図１（Ｆ）では流動性物質５０が基板２０と接触しているが、表示装置の防水性を確保することができれば特に制限はなく、後述する流動性物質５０の粘度を調整することで基板２０に接触しないように、つまり基板２０から離間した位置まで充填することもできる。

流動性物質５０の材料としては、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを用いることができる。本発明の実施形態では、シリコン樹脂を用いている。

また、流動性物質５０の粘度は必要に応じて適宜変更することができる。例えば、２５℃のときに０．５〜３．０Ｐａ・ｓであることが好ましく、さらに１．０〜２．０Ｐａ・ｓであることが好ましい。０．５Ｐａ・ｓ以下であると流動性物質５０を流し込んだときに所望の部分以外に流れ込むおそれがあり、３．０Ｐａ・ｓ以上であると流動性物質５０を効率良く流し込むことが困難になるからである。

なお、流動性物質５０の充填方法は、公知の方法を用いることができる。図１（Ｅ）に示すように、本発明の実施形態では、流動性物質５０を通過させることのできる管状のノズルを用いている。これにより、マスクの側壁４０ａとケースの側壁１０ａとの狭い隙間であっても効率良く流動性物質５０を充填することができる。
（第６工程）

次に、流動性物質５０を硬化させる。

流動性物質５０を硬化させる方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、常温硬化、熱硬化、紫外線硬化を用いることができる。特に常温硬化を用いることが好ましく、表示装置に負荷をかけることなく流動性物質５０を硬化することができるため、マスク４０又は流動性物質５０を所望の形状を保ったまま硬化させることができる。

また、硬化された流動性物質５０を被覆し、ケースの側面１０ａを嵌合するように外枠を配置することもできる。これにより、硬化された流動性物質５０が露出することを防止できるため、劣化を抑制することができる。

以上説明した本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法によれば、マスク４０の変形を抑制し表示装置の視野角を広く保ち見え方にむらが生じることを防止することができるとともに、防水性に優れた表示装置を製造することができる。

１０ ケース
１０ａ ケースの側壁
２０ 基板
３０ 発光素子
４０ マスク
４０ａ マスクの側壁
４１ 遮光部材
４１ａ 窓部
４１ｂ 庇
４２ 透光部材
５０ 流動性物質
６０ ねじ

Claims (7)

1. 複数の光源を前方に備えた基板を準備する工程と、
   前記基板の後方に配置するためのケースであって、その周縁において側壁を有するケースを準備する工程と、
   前記基板の前方に配置するためのマスクであって、前記複数の光源からの光を通過させるための複数の窓部が設けられた遮光部材を有し、前方から見たときに外形が前記基板及び前記ケースのそれぞれより大きく、且つ、周縁において後方に突出する側壁を有するマスクを準備する工程と、
   前記ケース、前記基板及び前記マスクを固定する工程と、
   前記ケースの側壁と前記マスクの側壁との間に流動性物質を充填する工程と、
   前記流動性物質を硬化させる工程と、を備える表示装置の製造方法。
2. 前記ケース、前記基板及び前記マスクを固定する工程において、前記基板の外形が前記ケースの外形からはみ出すように前記基板及び前記マスクを固定する請求項１に記載の表示装置の製造方法。
3. 前記マスクを準備する工程において、前記遮光部材に設けられた窓部を塞ぐ透光部材をさらに備えるマスクを準備する、請求項１又は２に記載の表示装置の製造方法。
4. 前記ケースを準備する工程において、前記ケースの側壁の外面に粗面加工がされた前記ケースを準備する請求項１乃至３に記載の表示装置の製造方法。
5. 前記マスクを準備する工程において、前記マスクの側壁の内面に粗面加工がされた前記マスクを準備する請求項１乃至４に記載の表示装置の製造方法。
6. 前記流動性物質を充填する工程において、前記流動性物質として樹脂を充填する請求項１乃至５に記載の表示装置の製造方法。
7. 前記固定する工程において、前記固定は、ねじ止めによってなされる請求項１乃至６に記載の表示装置の製造方法。

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