JP2007234767A - つや消し保護部材およびその保護部材を有する発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高いつや消し効果を有する発光デバイス用の保護部材、それを有する発光デバイス、および該保護部材の製造方法の提供。
【解決手段】黒色顔料を含む熱硬化性樹脂にフィラーを分散させて調製した樹脂組成物を用いて、プリント基板と該プリント基板上に配列された発光素子を有する発光デバイスのプリント基板と発光素子を封止した後、加熱して樹脂を硬化させることによる、フィラーが凸部の下より凹部の下に多く分布した発光デバイス用つや消し保護部材の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置（発光デバイスという、また本明細書において、「ディスプレイ」と称することがある）用の保護部材、具体的には、外部から光が照射されたときに発光デバイス表示面の反射を抑える（つや消し）効果を有し、さらには防水性、コントラストの向上、発光デバイスの黒色表示を綺麗にする等の効果を有する保護部材に関する。

今日では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種のＬＥＤを集合配列してフルカラーの画面とする発光デバイスのような発光素子を用いた画像ディスプレイ装置は、広告、交通標示、信号機等として屋内や屋外において広く使用されている。このようなディスプレイ表面を保護する保護部材としては、防水性、耐候性、表示画像との間のコントラストなどの他、外部からの入射光により画像の視認性が妨げられないなどの性質を有することが求められる。
ＲＧＢの３種のＬＥＤを使用した発光デバイスでは、ＬＥＤを消灯することにより、その部分は黒として表示される。しかし、その黒として表示される部分と隣接した他のＬＥＤの光が、保護部材で全反射されると、黒として表示される部分に反射光が現れてしまう。また、保護部材は、外部からの照明光や太陽光が全反射されることによっても白く輝いてしまう。このため、発光デバイスが黒を綺麗に表示することができないという問題があった。一般的に、保護部材の表面の光沢を抑えるために、黒色に彩色された保護部材を用いることが知られているが、光の全反射による輝きを抑えるのには不十分である。
従来、これらの画像ディスプレイ装置においては、外部からの照明光や太陽光などの入射により画像ディスプレイ上の表示情報の視認性が妨げられるのを防止するための手段として、画像ディスプレイの保護部材（例えば黒色顔料を含むシリコーンやウレタン樹脂）の表面に凹凸面を形成することによって反射光を散乱させる方法がとられている。保護部材を構成する樹脂層表面に凹凸面を形成する方法としては、樹脂層表面をブラスト処理する方法、押圧形成する方法、樹脂層にガラスビーズ、微粒状のガラス、シリカ等のフィラーを分散させる方法等が用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、他の技術分野においても、フィラーを樹脂に混入させることによって樹脂層表面に凹凸面を形成する技術としては、例えば特許文献４〜６などで使用されている。
しかしながら、これらの方法によって樹脂層表面に凹凸面を形成したものは、フィラーが樹脂層表面の凸部の下に配置された構造を有するため、フィラー自体のボディーカラー（例えば白色）などが樹脂層表面に現れてしまい、樹脂層表面が白くなって発光デバイス用の保護部材としては、黒色表示やつや消し効果（表面の光沢度の抑制）の点、さらには製造コスト等の点で十分とはいえず、更なる改良が望まれている。
特開２０００−１１４６０５号公報 特開平５−１５２６０６号公報 特開平１１−２５９０１９号公報 特開２００３−７５６１１号公報 特開２００３−１３３７６９号公報 特開平１０−２９２１０１号公報

本発明は、高いつや消し効果を有する、すなわち表面の光沢度が抑制された、安価なディスプレイ用の保護部材、それを有する発光デバイス、および該保護部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題に鑑み、樹脂層表面に凹凸面を形成する方法について鋭意検討を行った結果、フィラーを用いることによって保護部材（例えば黒色顔料を含むシリコーン樹脂）の表面に凹凸形状を形成し、かつ保護部材表面の凸部よりも凹部の直下にフィラーを優先的に配置する方法を見出し、かかる知見に基づき更に検討を重ね、保護部材の樹脂層表面にフィラーのボディーカラーが現れて白等になることを防止して、保護部材表面の光沢度をさらに効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、
［１］ フィラーが分散された樹脂層からなるつや消し保護部材であって、その表面に光沢を抑える凹凸を有し、前記フィラーは該凸部の下より該凹部の下に多く実質的に接していることを特徴とするつや消し保護部材；
［２］ 前記樹脂層が、黒色顔料を含む熱硬化性樹脂からなることを特徴とする上記［１］記載のつや消し保護部材；
［３］ 前記熱硬化性樹脂が、ゴム状樹脂である上記［２］記載のつや消し保護部材；
［４］ プリント基板と前記プリント基板上に配列された発光素子を有する発光デバイスであって、前記プリント基板と前記発光素子が上記［１］記載のつや消し保護部材によって封止されていることを特徴とする発光デバイス；および
［５］（１）黒色顔料を含む熱硬化性樹脂にフィラーを分散させて樹脂組成物を調製する工程、（２）プリント基板と該プリント基板上に配列された発光素子を有する発光デバイスの該プリント基板と発光素子を上記樹脂組成物で封止する工程、および（３）上記封止樹脂組成物を加熱して硬化させる工程を含む発光デバイス用つや消し保護部材の製造方法を提供する。

本発明の製造方法によれば、保護部材の表面に容易、かつ安価に凹凸を形成し、保護部材の樹脂層表面にフィラーのボディーカラーが現れて白等になることがなく、保護部材表面の光沢度を効果的に抑制することができるので、この保護部材を用いることにより画像表面の光沢を抑えた、視認性の良い画像ディスプレイを提供することができる。

本発明に係るつや消し保護部材は、フィラーが分散された樹脂層からなり、該樹脂層表面に凹凸が形成されていて、かつ、上記フィラーは該凸部の下より該凹部の下に多く分布している。本発明の保護部材が画像ディスプレイの保護部材として用いられたとき、上記樹脂表面の凹凸は、外部からのディスプレイへの入射光を散乱して反射し、これにより画像表面のつや消し効果、すなわち光沢を抑える効果を奏す。

図１は、本発明のつや消し保護部材１の断面図を示す模式図であり、図２は、従来のつや消し保護部材１の断面図を示す模式図である。本発明のつや消し保護部材１においては、図１に示したように保護部材１の表面は凹凸形状をしていて、フィラーは樹脂層の表面付近に存在しているが、樹脂層表面直下のフィラーは、凸部の部分には殆ど分布せず、大部分が凹部の下に分布している。これに対し、従来のつや消し保護部材１においては、図２に示したように、樹脂層表面は同様に凹凸形状をしているが、樹脂層表面直下のフィラーは、大部分が凸部の下に分布している。

本発明の樹脂層を構成する樹脂としては、黒色顔料を含む熱硬化性樹脂が好ましく、ゴム状樹脂が更に好ましい。具体的には、シリコーン樹脂が好ましく用いられ、市販品として入手できる黒色顔料入り熱硬化型シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニング社製）等が使用することができる。

上記フィラーとしては、シリカ粒子、ガラスビーズ、中空体等が挙げられ、その形状は、球状、楕円状、涙滴状等のいずれでもよいが、好ましくは球状である。
本発明で使用する球状フィラーとしては、具体的にはフライアッシュ、ガラス、シラス等が挙げられる。石炭灰の中で電気集塵機により捕集された中空体の微粉末であるフライアッシュ等が好ましく用いられる。
フィラーの添加量が多い方が得られる保護部材表面の光沢度を抑えることができる。

図３は、本発明の実施形態の一つであるつや消し保護部材を有する発光デバイスの概略構造を示す正面図である。図４は、図３の切断線Ｙ−Ｙ'における断面図である。以下に、図３および図４についてユニットとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図３および４に示すように、本発明のつや消し保護部材１を有する発光デバイスは、ＬＥＤランプ４と、ＬＥＤランプ４を実装するプリント基板５と、ＬＥＤランプ４およびプリント基板５を収納する筐体６とを備え、ＬＥＤランプ４、プリント基板５、および筐体６の隙間に本発明のつや消し保護部材１が設けられている。そして、ＬＥＤランプ４は、金属製のリードフレーム７と、ＬＥＤチップ８と、ＬＥＤチップ８を収納しＬＥＤチップ８からの光を集光するレンズ状樹脂９から構成される。

以下、図３および４に示すような本発明の発光デバイスを例に、熱硬化性樹脂を用いた本発明のつや消し保護部材の製造方法について説明する。
工程１：上記物性を有するフィラーを撹拌羽根、などを用いて熱硬化性樹脂に均一に分散させて樹脂組成物を調製する。
工程２：プリント基板と該プリント基板上に配列された発光素子を有する発光デバイスに、工程１で得られた樹脂組成物を注型し、該プリント基板と発光素子を封止する。
工程３：工程２でプリント基板と発光素子を封止した樹脂組成物を加熱して硬化させる。加熱温度は、選択した熱硬化性樹脂の硬化温度に応じて適宜選択される。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

加熱硬化型のシリコーン樹脂（東レ・ダウコーニング社製）にフライアッシュ（実施例１〜４）またはガラス（実施例５〜７）のフィラーを加え、撹拌して均一に分散させた後、脱泡して樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を注型し、所定時間、例えば０〜４８時間静置した後、７５℃で２時間加熱して硬化させた。
得られた硬化物の60度光沢度は、測定面に対して６０度の角度から光を入射させ、その入射させた光を測定する表面で反射させ、光を入射した場所の向かい側から測定面に対して６０度の角度で反射した光を測定して行なった。60度グロス値はGROSS CHECKER IG-320(HORIBA製)で測定した。結果を、表１に示す。
［表１］

上記実施例で使用したフライアッシュフィラー（実施例１〜４）およびガラスフィラー（実施例５〜７）の組成を表２に示す。
［表２］

表１の実施例で得られた樹脂硬化物においては、いずれも図１に示すように、樹脂層表面直下では、フィラーは凸部の部分には殆ど分布せず、大部分が凹部の下に分布した構造を有している。
実施例１で得られたシリコーン樹脂100重量部にフィラー（フライアッシュ）30部を加えて上記方法で得られた硬化物の光沢度は16であった。
また、実施例２で得られたシリコーン樹脂100重量部にフィラー（フライアッシュ）50部を加えて上記方法で得られた硬化物の光沢度は5であった。

本発明のつや消し保護部材１の断面面の模式図である。 従来のつや消し保護部材１の断面面の模式図である。 本発明の実施形態の一つであるつや消し保護部材を有する発光デバイスの概略構造を示す正面図である。 図３の切断線Ｙ−Ｙ'における断面図である。

符号の説明

１ つや消し保護部材
２ フィラー
３ 樹脂層
４ ＬＥＤランプ
５ プリント基板
６ 筐体
７ リードフレーム
８ ＬＥＤチップ

Claims (5)

1. フィラーが分散された樹脂層からなるつや消し保護部材であって、その表面に光沢を抑える凹凸を有し、前記フィラーは該凸部の下より該凹部の下に多く実質的に接していることを特徴とするつや消し保護部材。
2. 前記樹脂層が、黒色顔料を含む熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１記載のつや消し保護部材。
3. 前記熱硬化性樹脂が、ゴム状樹脂である請求項２記載のつや消し保護部材。
4. プリント基板と前記プリント基板上に配列された発光素子を有する発光デバイスであって、前記プリント基板と前記発光素子が請求項１記載のつや消し保護部材によって封止されていることを特徴とする発光デバイス。
5. （１）黒色顔料を含む熱硬化性樹脂にフィラーを分散させて樹脂組成物を調製する工程、（２）プリント基板と該プリント基板上に配列された発光素子を有する発光デバイスの該プリント基板と発光素子を上記樹脂組成物で封止する工程、および（３）上記封止樹脂組成物を加熱して硬化させる工程を含む発光デバイス用つや消し保護部材の製造方法
   

Images