JP2017044868A - シースルー型のｌｅｄ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】背面側の情報の視認性を十分に有し、表示装置としての基本性能についての信頼性と経済性に優れたシースルー型のＬＥＤ表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】フレキシブル透明基板１にＬＥＤ素子２を実装してなる、シースルー型のＬＥＤ表示装置１０であって、フレキシブル透明基板１は、ヘーズ値が２０％以下である透光性の支持基板１１と、支持基板１１の表面に接着剤層１２を介して積層されている金属配線部１３と、ＬＥＤ素子２の実装用領域を除く領域を覆って、支持基板１１及び金属配線部１３上に、積層されていて、ヘーズ値が２０％以下である透光性の絶縁保護膜１５と、を備え、フレキシブル透明基板１の表面のうち金属配線部１３が存在しない部分の面積比率として定義される基板開口率が６０％以上であるシースルー型のＬＥＤ表示装置１０とする。【選択図】図４

Description

本発明は、シースルー型のＬＥＤ表示装置に関する。

マトリックス状に実装されたＬＥＤ素子を選択的に発光させることにより、所望の文字、記号、又は図柄を構成して表示するドットマトリックス表示装置に代表される各種のＬＥＤ表示装置の普及が進んでいる。例えば、電子部品を収納した筐体面に表示窓を形成し、複数のＬＥＤ素子をマトリックス状に配線基板上に配列したＬＥＤ表示パネルを設け、表示制御装置でこのＬＥＤ表示パネルのＬＥＤ素子を表示制御するように構成されているＬＥＤ表示装置等が、その一般的な態様として知られている（特許文献１参照）。

ここで、特許文献１に記載のＬＥＤ表示装置は、あくまで、当該表示装置の前面側、即ち、ＬＥＤ素子の発光面側に位置する者に視覚情報を伝える機能を有する表示装置であることが前提に設計されている。

ところが、近年のＬＥＤ表示装置の広範な普及の中で、ＬＥＤ表示装置の前面側に位置する者が、ＬＥＤ表示装置の背面側に位置する文字、図形、その他の展示物等、視認可能なあらゆる視覚情報を視認することが可能な、シースルー型のＬＥＤ表示装置が求められるようになった。

ＬＥＤ表示装置において、ＬＥＤ素子を実装するＬＥＤ素子用の回路基板には、金属配線部や絶縁保護膜等、一般に有色であって可視光の透過性に乏しい部分が、不可欠な構成要素として、通常、基板の表面積に対して一定以上の面積割合で存在する。よって、「シースルー型」とするためには、ＬＥＤ素子用基板の層構成に特段の工夫が必要となる。

例えば、ＬＥＤ素子の光を両面に向けて発光することを企図したＬＥＤ表示パネルであり、金属配線部を透明電極で形成することとしたものが開発されている（特許文献２参照）。この両面発光型のＬＥＤ表示装置の層構成を応用すれば、金属配線部がシースルー機能の確保に必要な光透過性を妨げることは回避することができる。しかしながら、特許文献２に記載のある透明電極は、ＬＥＤ素子用基板の全面に配置される回路全体に安定的に均一な電圧を正確にかける上での信頼性や、製造コストの面で、従来、広く用いられている銅箔等の金属配線に劣る。又、基板からの放熱を促進するために金属配線は熱伝導性が高いものであることが好ましいが、この点においても、銅箔等が明らかに優位である。この金属箔優位の傾向は、特に、表示面の画面サイズが大型になるほど顕著となる。

特開２００６−１４５６８２号公報 特開２００９−２３９２３５号公報

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ表示装置の前面側に位置する者が、ＬＥＤ表示装置の背面側にある視覚情報を視認することが可能なシースルー型のＬＥＤ表示装置であって、信頼性と経済性に優れた装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、ＬＥＤ素子用のフレキシブル透明基板を、以下に説明する本願特有の構成を備えるものとすることによって上記課題を解決することができることを見出すに至った。具体的に本発明は以下のものを提供する。

（１） フレキシブル透明基板にＬＥＤ素子を実装してなる、シースルー型のＬＥＤ表示装置であって、前記フレキシブル透明基板は、可撓性を有し、ヘーズ値が２０％以下である透光性の支持基板と、前記支持基板の表面に接着剤層を介して積層されている金属配線部と、ＬＥＤ素子の実装用領域を除く領域を覆って、前記支持基板及び前記金属配線部上に、積層されていて、ヘーズ値が２０％以下である透光性の絶縁保護膜と、を備え、前記フレキシブル透明基板の表面のうち前記金属配線部が存在しない部分の面積比率として定義される基板開口率が６０％以上であるシースルー型のＬＥＤ表示装置。

（１） ＬＥＤ素子用のフレキシブル透明基板において、１）支持基板と絶縁保護膜とをいずれもヘーズ値が２０％以下の透光性を有する層とし、２）金属配線部による支持基板の被覆率を４０％以下とした。構成１）及び２）を備えることにより、ＬＥＤ素子用基板の基本的な層構成を、必要な透光性を担保可能な構成とすることにより、信頼性及び経済性に優れる金属配線部が形成された回路基板を用いて、背面側にある視覚情報の視認性にも優れるシースルー型のＬＥＤ素子想定を得ることができる。尚、本明細書における「ヘーズ値」とは、へーズ値（透明性試験）：ＪＩＳＫ７１３６に沿って、測定した値（％）のことを言うものとする。

（２） 前記ＬＥＤ素子がドライバＩＣ付ＬＥＤ素子である（１）に記載のＬＥＤ表示装置。

（２）の発明によれば、（１）のシースルー型のＬＥＤ表示装置に実装するＬＥＤ素子を、より面積が小さい回路でより複雑な発光制御が可能である、ドライバＩＣ付ＬＥＤ素子とした。これにより、（１）のシースルー型のＬＥＤ表示装置における情報表示性能を所望の品位に保持したまま、金属配線部による支持基板の被覆率を小さい比率に保持することができ、背面側の情報の視認性を更に容易に向上させることができる。又、例えば、マルチカラータイプのＬＥＤ表示装置の配線基板として用いる場合等、より複雑で精緻な点灯制御を行うことができる配線構造が求められる場合にも、（１）の発明の効果を十分に享受することができる。

（３） （１）又は（２）に記載のＬＥＤ表示装置の背面側に視覚情報を表示する背面側情報表示装置が更に配置されてなる、複層表示面型のＬＥＤ表示システム。

（３）の発明によれば、（１）又は（２）に記載のＬＥＤ表示装置におけるシースルー機能を有効に活用した複層表示面型のＬＥＤ表示システムを得ることができる。

（４） 前記基板開口率が８０％以上である（３）に記載の複層表示面型のＬＥＤ表示システム。

（４）の発明によれば、（３）に記載の複層表示面型のＬＥＤ表示システムであって、ＬＥＤ表示装置の背面側にある、あらゆる視覚情報についての十分な視認性を有するＬＥＤ表示システムを得ることができる。

（５） 前記視覚情報が文字であって、前記基板開口率が６０％以上８０％未満である（３）に記載の複層表示面タイプのＬＥＤ表示システム。

（５）の発明によれば、（３）に記載の複層表示面型のＬＥＤ表示システムであって、ＬＥＤ表示装置の背面側にある文字情報についての十分な視認性を有するＬＥＤ表示システムを得ることができる。

本発明によれば、ＬＥＤ表示装置の前面側に位置する者が、ＬＥＤ表示装置の背面側にある視覚情報を視認することが可能なシースルー型のＬＥＤ表示装置であって、信頼性と経済性に優れた装置を提供することができる。

本発明のフレキシブル透明基板にＬＥＤ素子を実装してなるシースルー型のＬＥＤ表示装置の前面側の部分拡大平面図である。 図１より絶縁保護膜を除去した状態の図面であって、本発明のフレキシブル透明基板の金属配線部の配置態様の説明に供する図面である。 図１のＡ−Ａ部分の断面を表した断面図であり、本発明のフレキシブル透明基板におけるＬＥＤ素子の実装態様の説明に供する図面である。 本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置の正面図である。 本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置の実施形態の一例を示す正面図である。 本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置におけるフレキシブル透明基板の基板開口率と背面側に配置される視認情報の視認性との相関の説明に供する図面（視認性が不十分である例）である。 本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置におけるフレキシブル透明基板の基板開口率と背面側に配置される視認情報の視認性との相関の説明に供する図面（文字情報の視認が可能な程度の視認性を備える例）である。 本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置におけるフレキシブル透明基板の基板開口率と背面側に配置される視認情報の視認性との相関の説明に供する図面（視認性が十分である例）である。 本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置におけるフレキシブル透明基板の基板開口率と背面側に配置される視認情報の視認性との相関の説明に供する図面（極めて好ましい視認性を備える例）である。

以下、本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置を構成するＬＥＤ素子用のフレキシブル透明基板と、当該透明基板にＬＥＤ素子を実装してなる本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置（以下、単に「ＬＥＤ表示装置」とも言う）の各実施形態について順次説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜フレキシブル透明基板＞
［全体構成］
本発明のフレキシブル透明基板１は、図１及び図４に示す通り、ＬＥＤ素子２を実装することによって本発明のＬＥＤ表示装置１０を構成することができるＬＥＤ素子用の配線基板である。

図１から図３に示す通り、フレキシブル透明基板１は、好ましくは熱可塑性樹脂からなる支持基板１１の表面に、金属箔等からなる導電性の金属配線部１３が、接着剤層１２を介して積層されている。そして、図３に示す通り、フレキシブル透明基板１の耐マイグレーション特性向上のために、絶縁保護膜１５が、支持基板１１及び金属配線部１３上における「ＬＥＤ素子実装領域」を除く領域を覆って積層されている。

ここで、絶縁保護膜１５は、支持基板１１の表面上においては、接着剤層１２を介して、支持基板１１上に積層されている。この接着剤層１２は、金属配線部１３のエッチング処理後に支持基板１１上に残存しているものである。尚、上記の「ＬＥＤ素子実装領域」とは、ＬＥＤ素子２の金属配線部１３への接合箇所、及びその周辺部であってＬＥＤ素子２から発光される光がフレキシブル透明基板１の外部へ到達するための経路として必要な空間のことを言う。図１及び図３では、絶縁保護膜１５のＬＥＤ素子実装用貫通孔１５１の位置が、ＬＥＤ素子実装領域と重なるように絶縁保護膜１５が配置されている。

本発明のフレキシブル透明基板は、「透光性」を有する配線基板である。但し、必ずしもその全体が完全に透明であることを必須とはせず、その表面の少なくとも６０％以上の部分が「透光性」を有する配線基板であればよい。本明細書における、「透光性を有する」とは、無色透明、或いは、有色の半透明であって、当該透明又は半透明であるフィルム又はシートを通して、それらの背面側に位置する視覚情報を、所望の使用環境の下で、視認可能であることを意味する。透光性を有する部分のヘーズ値の他、当該部分の可視光域における光線透過率が８０％程度以上であることがその目安となる。

フレキシブル透明基板１は、図３及び図４に示すように、ＬＥＤ素子２が、ハンダ層（図視せず）を介して、金属配線部１３の上に導電可能な態様で実装されることによりＬＥＤ表示装置１０を構成する。

フレキシブル透明基板１のサイズについては、特段の限定はないが、特に屋外での使用を前提とした大型の表示装置にも好ましく用いることができることを特徴とする。例えば、対角線の長さが３２インチ以上、より好ましくは６５インチ以上の大型の表示画面を備えるシースルー型のＬＥＤ表示装置においても、基板のサイズ加工の自由度が高いため、フレキシブル透明基板１をＬＥＤ素子実装用の回路基板として好ましく用いることができる。

［支持基板］
本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置１０に用いるフレキシブル透明基板１を構成する支持基板１１は、先ず、フレキシブル透明基板１の可撓性と透光性を有するフィルム又はシートであることが求められる。例えば、具体的には、支持基板１１はヘーズ値が２０％以下、好ましくは１０％以下の樹脂フィルムとする。又、「透光性を有する」とは、無色透明、或いは、有色の半透明であって、当該透明又は半透明であるフィルム又はシートを通して、それらの背面側に位置する視覚情報を、所望の使用環境の下で、視認可能であることを意味する。上記ヘーズ値の他、可視光域における光線透過率が８０％程度以上であることがその目安となる。支持基板１１の厚さは、特に限定されないが、フレキシブル透明基板１としての耐熱性及び絶縁性等を担保できる範囲であれば、フレキシブル透明基板１に透光性、可撓性を付与し、製造コストも抑制するという観点からは、できるだけ薄いものであることが一般的には好ましい。具体的には、概ね１０μｍ以上１００μｍ以下程度であることが好ましい。又、ロール・トゥ・ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも上記厚さ範囲であることが好ましい。

支持基板１１の材料とする樹脂は、耐熱性が高いものであることが求められる。具体的には、熱収縮開始温度が１００℃以上の樹脂、又は、アニール処理等によって、同温度が１００℃以上となるように耐熱性を向上させた樹脂であることが好ましい。通常ＬＥＤ素子から発せられる熱により同素子周辺部は９０℃程度の温度に達する。又、例えば熱硬化型の絶縁保護膜を形成する場合、熱硬化のための加熱温度も１００℃近くまで達する場合が想定される。以上の両観点から、支持基板１１を形成する樹脂は、上記温度以上の耐熱性を有するものであることが好ましい。尚、本明細書における「熱収縮開始温度」とは、ＴＭＡ装置に測定対象の熱可塑性樹脂からなるサンプルフィルムをセットし、荷重１ｇをかけて、昇温速度２℃／分で１２０℃まで昇温し、その時の収縮量（％表示）を測定し、このデータを出力して温度と収縮量を記録したグラフから、収縮によって、０％のベースラインから離れる温度を読みとり、その温度を熱収縮開始温度としたものである。

支持基板１１には、フレキシブル透明基板１に必要な絶縁性を付与しうる樹脂であることが求められる。一般的には、支持基板１１は、ＪＩＳ Ｃ６４８１に準拠して測定した体積固有抵抗率（本明細書において「体積固有抵抗率」とはこの値のことを言うものとする）が１０^１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１０^１８Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。尚、体積固有抵抗率の測定は、例えば、エーディーシー製デジタル超高抵抗／微少電流計５４５０／５４５１等を用いることによって測定することができる。

本発明のシースルー型のＬＥＤ表示装置１０は、多くは屋外での使用が想定される。よってシースルー型のＬＥＤ表示装置１０を構成する支持基板１１には、耐光性、耐候性、特には、経時的なヘーズ値の劣化（黄変）が起こりにくいものであることが求められる。

以上、可撓性と透明性、耐熱性、絶縁性、及び耐光性や耐候性等の要件を満たすことが求められる支持基板１１として用いる樹脂の好ましい例として、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等を挙げることができる。中でも、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を特に好ましく用いることができる。

［接着剤層］
フレキシブル透明基板１の表面への金属配線部１３の形成は、接着剤層１２を介したドライラミネート法によって行われる。接着剤層１２を形成する接着剤は、主剤樹脂、硬化剤及び溶剤を含んでなり、又、必要に応じてその他の各種の添加剤を含有する。その他の添加剤としては、密着性助剤等を例として挙げることができる。接着剤は、主剤樹脂と硬化剤を使用直前に混合する２液タイプのものであることが好ましい。主剤樹脂は、接着剤層を形成する際に、硬化剤と反応して架橋され高分子量化する。そのような主材樹脂としてウレタン系、アクリル系、及びエポキシ系の樹脂を適宜選択することができる。これらの主材樹脂のうち、特に機械特性、電気特性の観点からは、屈曲性、絶縁性に優れるウレタン系の接着剤を、接着剤層１２を形成する接着剤として好ましく用いることができる。又、上記接着剤のうち、光学特性の観点からは、透明性に優れるアクリル系の接着剤を、接着剤層１２を形成する接着剤として好ましく用いることができる。フレキシブル透明基板１の使用環境によっては、耐熱性、耐薬品性に優れるエポキシ系の接着剤も好ましく使用することができる。

［金属配線部］
図２及び図３に示す通り、金属配線部１３は、フレキシブル透明基板１の表面に金属箔等の導電性基材によって形成される配線パターンである。金属配線部１３は、例えば、１０００個以上のＬＥＤ素子２の間を導通して必要な電流を流して電気を供給する機能を有するとともに、フレキシブル透明基板１における放熱部としての作用をも発揮するものである。

金属配線部１３を構成する金属の熱伝導率λは２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましく、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下がより好ましい。

金属配線部１３を構成する金属の電気抵抗率Ｒは３．００×１０^−８Ωｍ以下が好ましく、２．５０×１０^−８Ωｍ以下がより好ましい。ここで、熱伝導率λの測定は、例えば、京都電子工業社製の熱伝導率計ＱＴＭ−５００を用いることができ、電気抵抗率Ｒの測定は、例えば、ケースレー社製の６５１７Ｂ型エレクトロメータを用いることができる。これによれば、例えば、銅の場合、熱伝導率λは４０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、電気抵抗率Ｒは１．５５×１０^−８Ωｍとなる。これにより、ＬＥＤ素子間の発光バラツキが小さくなってシースルー型のＬＥＤ表示装置全体としての安定した発光が可能となり、又、ＬＥＤ素子の寿命も延長される。

金属配線部１３の配置は、ＬＥＤ素子２を実装することができる配置であれば特定の配置等に限定されない。但し、フレキシブル透明基板１においては、支持基板１１の一表面における金属配線部１３による覆われている部分の割合、即ち、金属配線部による基板被覆率が、４０％以下となるような配置とする。又、この金属配線部による基板被覆率は、１０％以下であることがより好ましい。

金属配線部１３を構成する金属としては、アルミニウム、金、銀、銅等の金属箔が例示できる。金属配線部１３の厚さは、フレキシブル透明基板１に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、一例として厚さ１０μｍ〜５０μｍが挙げられる。放熱性向上の観点から、金属配線部１３の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましい。又、金属層厚みが上記下限値に満たないと、支持基板１１の熱収縮の影響が大きく、はんだリフロー処理時に処理後の反りが大きくなりやすいため、この観点からも金属配線部１３の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。一方、同厚さが、５０μｍ以下であることによって、フレキシブル透明基板１の十分な可撓性を保持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下も防止できる。

ここで、金属配線部１３は、相対的に表面粗さが大きい粗化面と相対的に表面粗さが小さい光沢面を有する銅箔であって、粗化面が接着剤層１２の側に向けられて積層されていることが好ましい。そして、この粗化面の表面粗さＲｚは、１．０以上１０．０以下であることが好ましい（ＲｚはＪＩＳＢ０６０１で規定される十点平均粗さとする）。放熱性の観点から、表面粗さを上記範囲内とすることで、特に支持基板１１との積層面側の表面積を増大することで、放熱性を更に高めることができる。又、表面凹凸によって支持基板１１との密着性を向上できるので、このことによっても放熱性を向上させることができる。

上記の粗化面の表面粗さは、エッチング処理前の段階で、接着剤層１２の全面に転写されてしまうため、従来は、これがＬＥＤ素子用基板のヘーズ値の悪化の要因となるものであったが、本発明においては、このように金属配線部のマット面由来のヘーズ値の悪化が発生している場合であっても、絶縁保護膜１５の主材樹脂を接着剤層１２の主材樹脂と屈折率が等しい同一の樹脂とし、これを微細な接着剤層１２表面の凹凸に追従し埋まり込ませることによって上記のヘーズ値の悪化を低減させることができる。

尚、電解銅箔の製箔方法は、以下の通りである。電解浴に部分的に浸漬された回転ドラム陽極にそれに間隔を置いて対面する円弧状陰極を備え、間に電解液を流通せしめる電解設備において、回転ドラムに銅を電着させ、最終的に所定の厚さの銅箔をドラムから剥離することにより銅箔を製箔する方法により電解銅箔を製造することができる。この方法で製造された銅箔は、製箔時に回転ドラム側に密着していた側の面が表面の粗さが極めて小さい光沢面となり、反対側の面が比較的表面の粗さが大きい粗化面となる。

金属配線部１３の厚さは、フレキシブル透明基板１に要求される耐電流の大きさ等に応じて、上記の支持基板の表面における前記金属配線部による被覆率が本願所定範囲とすることができる範囲内で、適宜設定すればよく、特に限定されないが、一例として厚さ１０μｍ〜５０μｍが挙げられる。放熱性向上の観点から、金属配線部１３の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましい。又、金属層厚みが上記下限値に満たないと、支持基板１１の熱収縮の影響が大きく、はんだリフロー処理時に処理後の反りが大きくなりやすいため、この観点からも金属配線部１３の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。一方、同厚さが、５０μｍ以下であることによって、フレキシブル透明基板の十分なフレキシブル性を維持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。

［絶縁保護膜］
絶縁保護膜１５は、熱硬化型又は紫外線硬化型インキによって、金属配線部１３と支持基板１１の表面上の電気的接合が必要となる一部分を除いた他の部分に、主としてフレキシブル透明基板１の耐マイグレーション特性を向上させるために、必要に応じて積層される。絶縁保護膜１５には、支持基板１１と同様、フレキシブル透明基板１の可撓性と透光性を保持しうるものであることが求められる。絶縁保護膜１５に具体的に求められるヘーズ値及びその他の光学特性は、支持基板１１に求められる同特性と同様であり、ヘーズ値が２０％以下、好ましくは１０％以下とする。

絶縁保護膜１５を形成する絶縁性インキとして熱硬化型インキを好ましく用いることができる。熱硬化型インキは、熱硬化温度が１００℃以下程度のものであれば、公知のインキを適宜好ましく用いることができる。具体的には、ウレタン系、アクリル系、又はエポキシ系の樹脂であって、接着剤層１２を形成する接着剤の主材樹脂と同一の樹脂を主材樹脂とする絶縁性インキを用いることができる。又、これらのうちでも、ウレタン系の熱硬化型の絶縁インキは、特に屈曲性及び絶縁性に優れる点から、フレキシブル透明基板１の絶縁保護膜１５を形成するための材料として好ましく用いることができる。

［その他の機能層］
フレキシブル透明基板１は、上述の可撓性と透光性、耐熱性、絶縁性、及び耐光性や耐候性等の要件を阻害しない範囲で、必要に応じて更に他の機能層を備えるものであってもよい。特に屋外使用時における、耐ＵＶ特性、耐熱性、防水性、防汚性を向上させるために、例えば、絶縁保護膜１５の表面等に、例えば、フッ素樹脂からなるオーバーコート層等、これらの特性を向上させることが可能なコーティング層を別途積層するものについても、フレキシブル透明基板の好ましい実施形態の一例として挙げることができる。

＜シースルー型のＬＥＤ表示装置＞
図４に示すＬＥＤ表示装置１０は、フレキシブル透明基板１に、ＬＥＤ素子２を実装し、その他必要な部材と一体化することにより得ることができる。ＬＥＤ表示装置１０は、例えば図５に示すように、ショーウインドー等の前面に配置する実施態様が想定される。この場合、ＬＥＤ表示装置１０の前面側に位置する者が、ＬＥＤ表示装置１０に表示される情報の認知と同時並行的に、ＬＥＤ表示装置１０の背面側にある視覚情報を視認することができる。例えば、図４に模式的に示されている通り、ＬＥＤ表示装置１０の背面側に位置するショーウインドー内の商品等の様子をＬＥＤ表示装置１０に表示される文字情報等と同時に視認することができる等の実施形態をＬＥＤ表示装置１０の好ましい実施形態の一例として挙げることができる。

尚、図６〜９は、それぞれ、シースルー型のＬＥＤ表示装置１０におけるフレキシブル透明基板１の基板開口率と背面側に配置される視認情報の視認性との相関の説明に供する図面である。「フレキシブル透明基板の基板開口率」とは、フレキシブル透明基板の表面のうち金属配線部が存在しない部分の面積比率として定義される。つまり、（１００（％）−フレキシブル透明基板の金属配線部による被覆率）（％））と、同義である。例えば、図９は、基板開口率が９０％以上（被覆率１０％以下）のシースルー型のＬＥＤ表示装置を模式的に示しているものであるが、この場合、シースルー型の表示装置として、背面側の視覚情報についての極めて良好な視認性を有し得ることが分かる。同様に、図８は、基板開口率が８０％であり上記の視認性が実用上十分である場合、図７は、基板開口率が６０％であり、例えば、文字情報等、その一部が視認できなくても、情報の内容を理解可能である場合を、それぞれ示している。尚、図６は、基板開口率が４０％（金属配線による被覆率が６０％）である場合であって、この場合は、背面側の情報の視認が困難でありシースルー型の表示装置としての機能が発揮し難いことを示している。

本発明のＬＥＤ表示装置１０は、その背面側に視覚情報を表示する背面側情報表示装置を更に配置さして、複層表示面型のＬＥＤ表示システムとして好ましく用いることができる。上述の通り、前面側に配置するＬＥＤ表示装置１０の基板開口率が８０％以上であれば、背面側情報表示装置で表示する情報について、その情報の種類にかかわらず、あらゆる種類の視覚情報を視認することができる。又、前面側に配置するＬＥＤ表示装置１０の基板開口率が６０％以上であれば、背面側情報表示装置で表示する文字情報を読み取ることが十分に可能であり、表示情報を文字に限定することによって、基板開口率の許容範囲の幅が広がり、回路設計の自由度も高まる。

尚、本発明のＬＥＤ表示装置１０における基板開口率は、必ずしもフレキシブル透明基板１の表面の全面にわたって均一な密度で配置されていることが必須ではない。例えば、背面側にある情報の位置やサイズに応じて、フレキシブル透明基板１の表面上において、その部分毎に基板開口率に変化をつけることができる。例えば、フレキシブル透明基板１の情報表示面の中央近傍の基板開口率を相対的に大きくして、同周辺部分の基板開口率を相対的に小さくした回路配置とすることにより、ＬＥＤ表示装置の表示画面中央近傍の背後に配置される視覚情報の視認性を更に選択的に向上させることができる。フレキシブル透明基板１の回路設計の自由度の高さを活用したこのような実施形態も本発明の好ましい一実施形態として挙げることができる。

［ＬＥＤ素子］
フレキシブル透明基板１に実装されることによりシースルー型のＬＥＤ表示装置１０を構成するＬＥＤ素子２は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたＰＮ接合部での発光を利用した発光素子である。Ｐ型電極、Ｎ型電極を素子上面、下面に設けた構造と、素子片面にＰ型、Ｎ型電極の双方が設けられた構造が提案されている。いずれの構造のＬＥＤ素子２も、本発明のＬＥＤ表示装置１０に用いることができるが、特に、１素子におけるＲＧＢ発光のコントロールを最小現の回路配置によって実現可能な、ドライバＩＣ付ＬＥＤ素子（Ｗｏｒｄｓｅｍｉ製 ＷＳ２８１２Ｃ 等）を、シースルー型のＬＥＤ表示装置１０に搭載するＬＥＤ素子として、特に好ましく用いることができる。

＜フレキシブル透明基板の製造＞
フレキシブル透明基板の製造方法については、特に限定されるものではなく、従来公知の電子基板の製造方法によって製造することができる。具体的な製造方法の例を以下に説明する。

［エッチング工程］
先ず、支持基板１１の表面に、金属配線部１３の材料とする銅箔等の金属配線部１３を積層してフレキシブル透明基板１の材料とする積層体を得る。積層方法としては、金属箔を接着剤によって支持基板１１の表面に接着する方法により金属配線部１３を積層する。次に、上記の積層体の金属箔の表面に、金属配線部１３の形状にパターニングされたエッチングマスクを形成する。エッチングマスクは、将来、金属配線部１３となる金属箔の配線パターン形成部分がエッチング液による腐食を免れるために設けられる。エッチングマスクを形成する方法は特に限定されず、例えば、フォトレジスト又はドライフィルムをフォトマスクを通して感光させた後で現像することにより積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよいし、インクジェットプリンター等の印刷技術により積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよい。次に、エッチングマスクに覆われていない箇所における金属箔を浸漬液により除去する。これにより、金属箔のうち、金属配線部１３となる箇所以外の部分が除去される。最後に、アルカリ性の剥離液を使用して、エッチングマスクを除去する。これにより、エッチングマスクが金属配線部１３の表面から除去される。尚、上述の通り、このエッチング工程においてはマスキングされていない部分の銅箔等は除去されて非導通部分が形成されるが、当該部分の接着剤層１２は支持基板１１表面に残存し、完成したフレキシブル透明基板１の支持基板１１の略全面において接着剤層１２として存在することとなる。

又、フレキシブル透明基板１における金属配線部１３へのＬＥＤ素子２の接合は、ハンダ層を介したハンダ接合により好ましく行うことができる。このハンダ接合は、リフロー方式、或いは、レーザー方式によることができる。リフロー方式は、金属配線部１３にハンダを介してＬＥＤ素子２を搭載し、その後、フレキシブル透明基板をリフロー炉内に搬送して、リフロー炉内で金属配線部１３に所定温度の熱風を吹きつけることで、ハンダペーストを融解させ、ＬＥＤ素子２を金属配線部１３にハンダ付けする方法である。又、レーザー方式とは、レーザーによってハンダを局所的に加熱して、ＬＥＤ素子２を金属配線部１３にハンダ付けする手法である。尚、支持基板１１については、選択する材料樹脂に応じて、予め当該樹脂にアニール処理による耐熱性向上処理を施しておくことが好ましい。

［絶縁保護膜形成工程］
金属配線部形成後、絶縁保護膜１５を更に積層する。この積層は公知の方法によって行うことができる。採用する材料によりスクリーン印刷等の印刷法或いは、ドライラミネーション、熱ラミネーション法等、各種のラミネート処理方法によることができる。接着剤層１２の表面の微細な凹凸への埋まり込みをより完全に確保する観点からは、上記各方法の中でも、スクリーン印刷による方法が特に好ましい。

［ハンダ処理工程］
金属配線部１３へのＬＥＤ素子２の接合は、ハンダ加工により行うことができる。このハンダ加工による接合は、リフロー方式、或いは、レーザー方式によることができる。リフロー方式は、金属配線部１３にハンダを介してＬＥＤ素子２を搭載し、その後、フレキシブル透明基板１をリフロー炉内に搬送して、リフロー炉内で金属配線部１３に所定温度の熱風を吹きつけることで、ハンダペーストを融解させ、ＬＥＤ素子２を金属配線部１３にハンダ付けする方法である。又、レーザー方式とは、レーザーによってハンダを局所的に加熱して、ＬＥＤ素子２を金属配線部１３にハンダ付けする手法である。この処理における加熱は使用するハンダの種類によって様々であるが、一般に１７０℃程度であり、特に低融点のハンダを用いた場合には１３５℃程度である。

金属配線部１３へのＬＥＤ素子２のハンダ接合を行う際は、支持基板１１における裏面側からのレーザー照射によって、ハンダのリフローを行う方法とすることが好ましい。これにより、加熱によるハンダの有機成分の発火とそれに伴う基材の損傷をより確実に抑制することができる。

＜ＬＥＤ表示装置の作成＞
（実施例１）
本発明のＬＥＤ表示装置の実施例として、サイズが４００ｍｍ×５００ｍｍのフィルム状の支持基板の表面に、電解銅箔からなる金属配線部をエッチング処理（電解銅箔マット面を基材側に向けて積層した）によって、又、ウレタン系の絶縁性樹脂からなる絶縁保護膜をスクリーン印刷によって順次形成することによって、図３と同様の層構成からなるフレキシブル透明基板の試験用サンプルを作成し、これに、ＬＥＤ素子を１６×１６のマトリックス状に配置して実施例及び比較例の各ＬＥＤ表示装置の試験用サンプルとした。
支持基板とする透明な樹脂フィルムとしては厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた。
金属配線部を構成する銅箔を支持基板に接着する接着剤は、ウレタン系の接着剤（「ＫＴＥＰ」、ロックペイント社製）を用いた。
絶縁保護膜を形成する樹脂はウレタン系樹脂を主材樹脂とする絶縁性樹脂（「ＦＲ−ＩＴ−ＮＳＤ９」、アサヒ化研社製）を用いた。絶縁保護膜の厚さは１０μｍとした。
ＬＥＤ素子として、ドライバＩＣ付ＬＥＤ素子（Ｗｏｒｄｓｅｍｉ製、「ＷＳ２８１２Ｃ」）を用いた。

＜開口部の透光性確認試験＞
各実施例の透明部分、即ち、基板に対する垂直線上において、金属配線部が存在せず、フレキシブル透明基板―接着剤層―絶縁保護膜のみが存在する透明部分のヘーズ値（％）を、ＪＩＳＫ７１３６に準じて、株式会社村上色彩研究所 ヘーズ値・透過率系ＨＭ１５０にて測定した。結果を表１に示す。
尚、同試験方法によって予め測定した、上記のＰＥＴからなる支持基板のヘーズ値は、６．５％であり、ウレタン系樹脂を主材とする絶縁性樹脂からなる絶縁保護膜（厚さ１０μｍ）の単独樹脂層としてのヘーズ値は、１．５％であった。

＜背面側視覚情報の視認性確認試験＞
実施例及び比較例のＬＥＤ表示装置を屋外の地面に垂直に設置して、その背面側に文字を表示した板と、図４に示すような３体の形態や色彩の異なる複数体のマネキンで構成した展示品とを、それぞれ配置して、それらを各実施例及び比較例のＬＥＤ表示装置の試験用サンプルの前面側から視認可能であるか否かを検証した。各実施例、比較例について、各１０人の試験者による感応試験を行い結果を集計して評価した。評価基準は下記の通りとした。結果を表１に示す。評価基準は下記の通りとした。
（マネキンからなる展示物の視認性についての評価基準）
Ａ：１０人中８人以上が、表示装置が展示物の前にあることによるストレスなく良好に視認できると感じた。
Ｂ：１０人中５人以上が、上記ストレスなく良好に視認できると感じた。
Ｃ：１０人中上記ストレスなく良好に視認できると感じた試験者は４人以下。且つ、上記ストレスは感じるが十分に視認できと感じた者が５人以上。
Ｄ：上記ストレスの有無に限らず視認できると感じた試験者が４人以下。
（文字情報の視認性についての評価基準）
Ａ：１０人中８人以上が、表示装置が展示物の前にあることによるストレスなく文字を読みとれると感じた。
Ｂ：１０人中５人以上が、上記ストレスなく文字を読み取れると感じた。
Ｃ：１０人中上記ストレスなく文字を読み取れると感じた試験者は４人以下。且つ、上記ストレスは感じるが十分に文字を読み取れると感じた者が５人以上。
Ｄ：上記ストレスの有無に限らず文字を読み取れると感じた試験者が４人以下。

以上の通り、本発明のＬＥＤ表示装置は、ＬＥＤ表示装置の前面側に位置する者が、ＬＥＤ表示装置の背面側にある視覚情報を視認することが可能なシースルー型のＬＥＤ表示装置であって、信頼性と経済性に優れた装置であることが分かる。

１ フレキシブル透明基板
１１ 支持基板
１２ 接着剤層
１３ 金属配線部
１５ 絶縁保護膜
１５１ ＬＥＤ素子実装用貫通孔
２ ＬＥＤ素子
１０ ＬＥＤ表示装置

Claims (5)

1. フレキシブル透明基板にＬＥＤ素子を実装してなる、シースルー型のＬＥＤ表示装置であって、
   前記フレキシブル透明基板は、
   可撓性を有し、ヘーズ値が２０％以下である透光性の支持基板と、
   前記支持基板の表面に接着剤層を介して積層されている金属配線部と、
   ＬＥＤ素子の実装用領域を除く領域を覆って、前記支持基板及び前記金属配線部上に、積層されていて、ヘーズ値が２０％以下である透光性の絶縁保護膜と、を備え、
   前記フレキシブル透明基板の表面のうち前記金属配線部が存在しない部分の面積比率として定義される基板開口率が６０％以上であるシースルー型のＬＥＤ表示装置。
2. 前記ＬＥＤ素子がドライバＩＣ付ＬＥＤ素子である請求項１に記載のＬＥＤ表示装置。
3. 請求項１又は２に記載のＬＥＤ表示装置の背面側に視覚情報を表示する背面側情報表示装置が更に配置されてなる、複層表示面型のＬＥＤ表示システム。
4. 前記基板開口率が８０％以上である請求項３に記載の複層表示面型のＬＥＤ表示システム。
5. 前記視覚情報が文字であって、前記基板開口率が６０％以上８０％未満である請求項３に記載の複層表示面タイプのＬＥＤ表示システム。

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