JP3622404B2 - Display unit - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は屋外または屋内において使用される発光ダイオードを用いた表示ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードは白熱電球や放電表示素子と比べて表示素子の小形化が可能で、しかも長寿命のため、また近時光量の大きい発光ダイオードが開発され、さらには従来未開発であった青系の発光ダイオードが実用化されてフルカラー表示が可能となったこともあって、屋外または屋内において表示用に応用することが急増しつつある。
【０００３】
ところで、発光ダイオードを表示に使用するには、発光ダイオードの複数個を配線基板上に整列して実装し、配線基板と発光ダイオードの間に合成樹脂を充填して防湿防水処理を施すとともに、発光ダイオードを固定した表示ユニットを作成し、この表示ユニットを必要数表示装置本体に装着して表示装置を構成するのが一般的である。
【０００４】
この種の表示装置は、使用中に車両の排気ガス中のばい煙、タバコの脂などの有機質の汚れ物質が発光ダイオードに付着して光度低下を来す。そこで、一定期間ごとに少なくとも表示面を清掃することが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、屋外においてはたとえば道路情報板のように道路上に設置されていたり、野球場、運動競技場および建築物の外壁面などに設置される大形テレビジョン映像表示装置のように非常に大形で、しかも高所に設置されているなどの理由から、清掃は甚だ困難である。また、屋内においてもたとえば体育館の大形テレビジョン映像表示装置などでは設置場所がやはり高所に設置されているため、清掃は困難であるのが実状である。
【０００６】
さらに、清掃するにしても、設置環境から水洗いは困難なため、布などで拭き清掃することになる。ところが、発光ダイオード群の表示面は凹凸があるため、思うように拭き清掃ができないという問題がある。
【０００７】
一方、汚れとは別に、発光ダイオードを長期間屋外において外気に暴露した状態で使用すると、光度が低下するという問題がある。これは発光ダイオードのモールドタイプの外囲器内に水分が浸透して発光ダイオード素子を劣化させるのが主な原因である。また、太陽光線中の紫外線によって外囲器の合成樹脂が横変して光透過率が低下するのも他の原因である。
【０００８】
本発明は、近時注目されつつある光触媒を利用して、付着した有機質の汚れ物質を分解して、清掃を要しないか、ないしは清掃間隔を大幅に長くでき、あるいはまた光触媒膜によって外囲器を保護して水分の浸透や紫外線による劣化を防止する発光ダイオードを用いた表示ユニットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の表示ユニットは、配線基板と；配線基板に実装された複数の発光ダイオードと；配線基板および発光ダイオードの間に充填され、隣接する発光ダイオード間に凹窪部を形成しているシリコーン系合成樹脂層と；シリコーン系合成樹脂層および発光ダイオードの表面に形成されるととも上記凹窪部における膜厚が発光ダイオードの表面の膜厚より大きい光触媒膜と；を具備していることを特徴としている。
【００１０】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１１】
配線基板は、後述する発光ダイオードの複数を実装する。
【００１２】
発光ダイオードは、発光ダイオード素子が外囲器の内部に収納されているものであれば、内部構造、発光色はどのようなものであってもよい。すなわち、外囲器は、エポキシ樹脂のような透光性合成樹脂製で、発光ダイオード素子を外囲器内に埋設する構造の他に、透光性気密容器内に発光ダイオード素子を封入したような構造であってもよい。
【００１３】
なお、ここで透光性とは、透明性または光拡散性のものをいう。透明性とは、無色透明だけでなく、それぞれの発光色を強調し、または補正するような機能を有する色フィルターであっても、直線透過率の高い透明質であればよい。
【００１４】
また、発光ダイオード素子は、その複数が単一の外囲器内に埋設されていてもよい。この場合、発光ダイオード素子の発光色が異なっていてもよいし、同色であってもよい。さらに、発光ダイオード素子を外部から切り換え可能にしてもよい。
【００１５】
さらに、発光ダイオード素子は、その発光ダイオード本体の外表面に透光性で無機質の保護層を後述する光触媒膜との間に介在させることができる。
【００１６】
透光性で無機質の保護層について説明する。透光性とは、前述の外囲器と同様である。
【００１７】
保護層とは、光触媒膜の触媒作用に対して基材を保護することを意味し、本発明では発光ダイオードの外囲器に対しては触媒作用を影響させないために用いる。光触媒膜の製膜および発光ダイオードの外囲器の構成如何によっては、光触媒膜が外囲器を劣化させることがある。たとえば、発光ダイオードの外囲器として透光性合成樹脂製のものを用いる場合、光触媒膜はその強い触媒作用を外囲器に対しても影響させてしまうことがある。すなわち、外囲器が光触媒作用により、酸化または還元されて白濁化したり、耐久性が損なわれるなどの悪影響が発生することがある。このような場合に保護層は有効である。そうして、外囲器と光触媒膜との間に透光性の保護層が介在していることにより、上述の心配がない。
【００１８】
保護層の材料としては、シリカＳｉＯ２、アルミナＡｌ２Ｏ３、酸化マグネシウムＭｇＯなどの金属酸化物を用いることができる。これらの材料は、透光性で、緻密な膜を形成することができる。
【００１９】
本発明において、発光ダイオードの外囲器と光触媒膜との間には、保護層が介在していてもいなくてもよい。
【００２０】
シリコーン系合成樹脂は、配線基板および発光ダイオードの間に充填され、隣接する発光ダイオード間の表面が凹窪部を形成している。
【００２１】
隣接する発光ダイオード間において、シリコーン系合成樹脂層の凹窪部に形成するには、たとえばシリコーン系合成樹脂層の粘度と発光ダイオードとの濡れ性を適当に設定することにより、容易に実現することができる。
【００２２】
光触媒膜は、シリコーン系合成樹脂層および発光ダイオードの表面に形成されるととも上記凹窪部における膜厚が発光ダイオードの表面の膜厚より大きくなっている。
【００２３】
また、シリコーン系合成樹脂の上には保護層を形成しなくても、この樹脂は光触媒作用に対して安定であるから、さしつかえない。しかし、必要に応じてシリコーン系合成樹脂層の上に保護層が存在することを禁じるものではない。そうして、保護層が介在していることにより、上述の心配がない。
【００２４】
光触媒膜とは、たとえばアナターゼ形酸化チタンのような金属酸化物半導体の微粒子を適宜製膜したものである。金属酸化物半導体は、それが有するバンドキャップより高い光エネルギーを吸収すると、価電子帯の電子が伝導帯に光励起され、半導体の表面に電子、正孔対が生成し、それぞれが強い酸化、還元作用を呈する。光触媒膜のバンドギャップより高い光エネルギーとしては、概ね波長４１０ｎｍ以下の紫外線が有効であり、このような光を照射すれば、光触媒膜を活性化することができる。上記波長域の紫外線は太陽光線を始め、蛍光ランプ、白熱電球および高輝度放電ランプなどの人工光源の放射光に含まれている。
【００２５】
光触媒作用を発揮する材料としては、上記の他にＬａＲｈＯ３、ＦｅＴｉＯ３、ＣｄＳｅ、ＧｅＡｓ、ＧａＰ、ＲｕＯ２など既知の種々のものを使用することができる。
【００２６】
光触媒膜の活性化方法は、以下のとおりである。すなわち、発光ダイオードを屋外にて使用するのであれば、太陽光線に含まれる紫外線によって光触媒膜を活性化することができる。また、屋内であれば、一般照明用の光源の放射光中に含まれる紫外線によって光触媒膜は活性化することができる。しかし、必要であれば、専用の紫外線発生装置を付設することができる。
【００２７】
本発明の表示ユニットを製造する手順としては、たとえば配線基板に発光ダイオードを実装し、次にシリコーン系合成樹脂を配線基板と複数の発光ダイオードの間に充填する。保護膜を介在させる場合には、次いで、必要に応じてシリカ微粉末と結着剤を溶媒中にけん濁して得た保護膜用材料液に浸漬してから乾燥し、その後光触媒物質の微粉末をけん濁して得た光触媒膜材料液中に浸漬してから配線基板を下にして乾燥させる。最後に低温加熱して光触媒膜を得る。
【００２８】
そうして、以上説明した構成の本発明においては、発光ダイオードの外囲器の外表面およびシリコーン系合成樹脂の凹窪部を含めてそれぞれの表面に光触媒膜が形成されているので、発光ダイオードおよびシリコーン系合成樹脂の表面にばい煙、ほこり、たばこの脂などの有機質の汚れが付着しても、光触媒膜の触媒作用によって汚れは分解される。分解されると、汚れが消失するか、雨水によって容易に流れ落ちたり、簡単な清掃で容易に落とせる。
【００２９】
したがって、本発明によれば、長期間にわたって表示ユニットの清掃が不要となる。換言すれば、清掃の周期を長期化するか、不要とするので、清掃のための経費が大幅に軽減する。また、長期間にわたって所要の光度に保てるので、見え方の低減の少ない表示などを行うことができる。
【００３０】
さらに、光触媒膜は、一般に合成樹脂に比べると緻密な膜であるから、外部からの水分の浸透を阻止する作用がある。したがって、発光ダイオードの外囲器はこの光触媒膜によって水分に対して保護される。
【００３１】
さらにまた、外来する紫外線は、光触媒膜に吸収されるので、外囲器に到達する紫外線は少なくなる。このことは、光触媒膜が発光ダイオードの外囲器が紫外線によって劣化するのを低減ないし阻止することを意味する。
【００３２】
加えて、本発明によれば、シリコーン系合成樹脂層に凹窪部が形成されていて、この凹窪部は少なくとも光触媒膜を材料液に浸漬してから配線基板を下にして乾燥させる際に余剰の材料液の溜まり場となるため、発光ダイオードを配線基板に実装した後に一括して表示ユニット単位で複数の発光ダイオードに光触媒膜を均一な膜厚に形成することができる。
【００３３】
さらに、本発明によれば、シリコーン系合成樹脂層に形成された凹窪部にも光触媒膜が形成され、しかも凹窪部に形成されている光触媒膜は、発光ダイオードの表面のそれより肉厚が大きくなっており、したがって凹窪部に溜まった有機質の汚れも分解される。
【００３４】
なお、本発明によれば、配線基板と発光ダイオードとの間にシリコーン系合成樹脂が充填されているから、表示ユニットを直接外気に暴露するような形態で使用しても、雨水や湿気が配線部分に侵入しない。したがって、表示ユニットの前面を防水性のカバーで覆う必要はない。しかし、必要に応じて防水性のカバーを配設して、さらに防水性をより一層完全なものにすることを妨げるものではない。また、シリコーン系合成樹脂層により発光ダイオードを所定の位置に固定する作用がある。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は、本発明の発光ダイオードの第１の実施形態を示す断面図である。
【００３７】
図において、１は発光ダイオード本体、２は光触媒膜である。
【００３８】
発光ダイオード本体１は、発光ダイオード素子１ａ１、１ａ２、微小反射体１ｂ１、１ｂ２、外囲器１ｃおよびリード線１ｄ１、１ｄ２、１ｄ３からなる。外囲器１ｃは、先端が凸レンズ状に整形してなる透明エポキシ樹脂製のモールド形のものである。そして、発光ダイオード素子１ａ１、１ａ２および微小反射体１ｂ１、１ｂ２は、リード線１ｄ１、１ｄ２、１ｄ３の先端部とともに外囲器１ｃ内に埋設されている。
【００３９】
微小反射体１ｂ１、１ｂ２は、発光ダイオード素子１ａ１、１ａ２をその焦点近傍に位置させるとともに、発光ダイオード素子１ａ１、１ａ２およびリード線１ｄ１、１ｄ２に電気的に接続している。各発光ダイオード素子１ａ１、１ａ２は直列接続され、さらにリード線１ｄ３に接続している。
【００４０】
光触媒膜２は、アナターゼ結晶形の酸化チタンを主成分とするものである。この光触媒膜２は、有機チタン化合物を主成分としてアルコールなどの溶剤に溶解してチタンアルコレート溶液を調整した後、この溶液に平均粒径５〜５０ｎｍの前記酸化チタン微粒子を分散、懸濁し、その懸濁液を外囲器の外表面に塗布した後、乾燥してから焼成することによって形成した。
【００４１】
上記によって形成された光触媒膜２は、膜厚が０．０１〜０．５μｍで、３８０〜７６０ｎｍの波長領域内の少なくとも一部の波長の可視光線に対して８０％以上の透過率を有している。
【００４２】
図２は、本発明の発光ダイオードの第２の実施形態を示す一部断面正面図である。
【００４３】
図において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４４】
本実施形態は、外囲器１ｃと光触媒膜２との間に保護膜３を形成してある点で主として異なる。すなわち、保護膜３は、シリカなどの透光性で無機質の物質からなっている。
【００４５】
図３は、本発明の表示ユニットの第１の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図である。
【００４６】
図において、４は配線基板で、図はその一部を切欠して示している。配線基板４の板面には図示しないが所要の配線が施されている。５はシリコーン系合成樹脂層で、配線基板４と発光ダイオードとの間に充填されて、表示ユニットを防湿防水処理および発光ダイオードを固定している。
【００４７】
本実施形態の場合、発光ダイオードの光触媒膜３は、配線基板４に複数の発光ダイオードを実装し、シリコーン系合成樹脂層５を形成した後に形成してある。これに対して、保護層３は各発光ダイオードごとに予め形成する。
【００４８】
図４は、本発明の表示ユニットの第２の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図である。
【００４９】
図において、６は凹窪部で、シリコーン系合成樹脂層５の表面の隣接する発光ダイオードの間の部分に形成したものである。この凹窪部６は光触媒膜２を材料液に浸漬してから乾燥するまでの間に発光ダイオードに付着した余剰液が垂れて溜まる場所を提供し、その結果均一な膜厚の光触媒膜を得ることができる。
【００５０】
また、図４に示されているように、光触媒膜２は、凹窪部６に形成されている部分の膜厚が発光ダイオード１の表面に形成されている部分の膜厚より大きくなっている。
【００５１】
図５は、本発明の発光ダイオードの第３の実施形態および表示ユニットの第３の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図である。
【００５２】
図において、７はガラス製のキャップで、発光ダイオード本体１に装着され、その外表面には光触媒膜２が形成されている。
【００５３】
本実施形態の発光ダイオードとしては、光触媒膜を備えていないものを用いることができる。それは、光触媒膜を形成したキャップ７を装着することにより、発光ダイオードが汚れに対して保護されるとともに、キャップに付着した汚れ物質はキャップに形成した光触媒膜によって分解されるからである。
【００５４】
図６は、本発明の表示ユニットの第４の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図である。
【００５５】
図において、８はルーバで、その基端はシリコーン系合成樹脂層５に埋設されることによって固定されている。ルーバ８は、各発光ダイオード間を光学的に区分して太陽直射光や強い人工光線の照射に対して表示効果を低下させない役割を持たせている。
【００５６】
９ａはカバーからなる単位透明体で、各発光ダイオードごとにその前方に対向して配設される。そして、単位透明体９ａの前面には光触媒膜１０が形成されている。
【００５７】
したがって、発光ダイオードには光触媒膜はなくてよい。
【００５８】
図７は、本発明の表示ユニットの第５の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図である。
【００５９】
図６と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。図において、９ｂはレンズからなる単位透明体で、ルーバ８に支持されている。そして、単位透明体９ｂの前面には光触媒膜２が形成されている。
【００６０】
単位透明体９ｂは、発光ダイオードの視野角特性を調整する必要のあるときに用いられるが、このような場合に本実施形態は構造をさらに複雑化することなく汚れ物質分解の機能を追加できる。
【００６１】
図８は、本発明の表示ユニットの第６の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図である。
【００６２】
本実施形態は、図７の実施形態において、さらにルーバ８の先端部に光触媒膜１０を形成している点において異なる。
【００６３】
図９は、本発明の表示ユニットの第７の実施形態を示す断面図である。
【００６４】
本実施形態は、発光ダイオードの前面に光触媒膜２を形成した透明性ユニットカバー１１を配設するとともに、配線基板４をケース１２に収納したものである。いいかえると、配線基板４およびこれに実装した発光ダイオード群をケース１２およびユニットカバー１１とで包囲したものである。これによって、配線基板４および発光ダイオードを電気的および機械的に保護すると同時に汚れに対してもユニットカバー１１で保護するようにしたものである。
【００６５】
本実施形態の表示ユニットを用いて表示装置を構成する場合には、表示装置本体の表示面に表示ユニットを整列して取り付けるだけ、表示面の汚れを低減できる。
【００６６】
図１０は、本発明の表示装置の第１の実施形態を示す一部切欠断面図である。
【００６７】
図において、２０は表示装置本体、２１は表示ユニット、２２は透明性表示面カバーである。
【００６８】
表示装置本体２０は、外枠２０ａおよび支持部２０ｂなどを備えている。
【００６９】
表示ユニット２１は、表示装置本体の前面に高さ方向および幅方向のそれぞれにおいて、所望の表示面積となるように必要個数が使用される。
【００７０】
各表示ユニット２１は、ルーバ２３の枠２３ａ内に抱持されている。枠２３ａは、支持部２０ｂに固定されることによって、表示ユニット２１が複数同一面内に配列されて表示面２０ｃを構成する。
【００７１】
透明性表示面カバー２２の前面には、光触媒膜２２ａが形成されている。そして、この透明性表示面カバー２２は、表示面２０ｃの全面を覆うが、その面積によっては表示面を複数のブロックに分割するように複数に分割形成されることを許容するものである。
【００７２】
発光ダイオードは、透明性表示面カバー２２によって外部から汚れ物質の侵入を阻止しており、透明性表示面カバー２２の前面に付着する汚れ物質は光触媒膜２２ａによって分解される。
【００７３】
図１１は、本発明の表示装置の第２の実施形態を示す一部切欠断面図である。
【００７４】
図１０と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００７５】
図において、２４は照明装置で、表示装置本体２０の前方上部に腕２５を介して固定されている。
【００７６】
照明装置２４は、内部にランプ（図示しない。）を有していて、紫外線を表示面に向けて放射する。
【００７７】
そうして、照明装置２４から放射される紫外線によって光触媒膜２２ａは活性化され、触媒作用を発揮する。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、配線基板と発光ダイオードとの間にシリコーン系樹脂を充填して凹窪部を形成し、発光ダイオードの表面およびシリコーン系樹脂層の凹窪部を含めて表面に光触媒膜を形成したので、表示ユニットの該当部分を光触媒膜材料液中に浸漬してから乾燥させる過程において発光ダイオードの表面に形成される光触媒膜の膜厚が均一になるとともに、凹窪部に形成される光触媒膜の膜厚が発光ダイオードの表面に形成される光触媒膜の膜厚より大きくて、シリコーン系樹脂層の表面の凹窪部に溜まった有機質の汚れも分解される表示ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光ダイオードの第１の実施形態を示す拡大断面図
【図２】本発明の発光ダイオードの第２の実施形態を示す拡大一部断面正面図
【図３】本発明の表示ユニットの第１の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図
【図４】本発明の表示ユニットの第２の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図
【図５】本発明の表示ユニットの第３の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図
【図６】本発明の表示ユニットの第４の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図
【図７】本発明の表示ユニットの第５の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図
【図８】本発明の表示ユニットの第６の実施形態を示す要部拡大一部断面正面図
【図９】本発明の表示ユニットの第７の実施形態を示す断面図
【図１０】本発明の表示装置の第１の実施形態を示す一部切欠断面図
【図１１】本発明の表示装置の第２の実施形態を示す一部切欠断面図
【符号の説明】
１…発光ダイオード本体
１ｃ…外囲器
２…光触媒膜
３…保護層
４…配線基板
５…シリコーン系合成樹脂層
６…凹窪部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display unit using light emitting diodes used outdoors or indoors.
[0002]
[Prior art]
Light emitting diodes can be made smaller than incandescent bulbs and discharge display elements, and because of their long life, light emitting diodes with a large amount of recent light have been developed. Since light emitting diodes have been put into practical use and full color display has become possible, their application for display outdoors or indoors is rapidly increasing.
[0003]
By the way, in order to use light-emitting diodes for display, a plurality of light-emitting diodes are arranged and mounted on a wiring board, and a synthetic resin is filled between the wiring board and the light-emitting diodes to provide a moisture-proof and waterproof treatment. In general, a display unit in which a diode is fixed is prepared, and the display device is configured by mounting the required number of display units on the display device body.
[0004]
When this type of display device is used, organic contaminants such as soot and tobacco fat in the exhaust gas of the vehicle adhere to the light emitting diode, resulting in a decrease in luminous intensity. Therefore, it is desirable to clean at least the display surface at regular intervals.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is very large outdoors such as a large television image display device installed on the road like a road information board, or installed on a baseball stadium, an athletic stadium or an outer wall of a building. It is very difficult to clean because it is shaped and installed in high places. Also, even indoors, for example, in a large-sized television image display device of a gymnasium, the installation location is still high, so that it is actually difficult to clean.
[0006]
Furthermore, even if it is cleaned, it is difficult to wash with water from the installation environment, and therefore, it is wiped with a cloth or the like. However, since the display surface of the light emitting diode group is uneven, there is a problem that it cannot be wiped and cleaned as expected.
[0007]
On the other hand, if the light emitting diode is used outdoors for a long time in a state exposed to the outside air, there is a problem that the luminous intensity is lowered. The main reason for this is that moisture penetrates into the mold type envelope of the light emitting diode to deteriorate the light emitting diode element. Another reason is that the synthetic resin of the envelope is laterally changed by the ultraviolet rays in the sun rays and the light transmittance is lowered.
[0008]
The present invention uses a photocatalyst that has been attracting attention recently, and decomposes the adhering organic fouling substances so that cleaning is not required, or the cleaning interval can be greatly increased, or the envelope is also provided by a photocatalyst film. An object of the present invention is to provide a display unit using a light-emitting diode that protects water and prevents moisture penetration and deterioration due to ultraviolet rays.
[0009]
[Means for achieving the object]
The display unit according to the first aspect of the present invention includes: a wiring board; a plurality of light emitting diodes mounted on the wiring board; a space between the wiring board and the light emitting diodes, and a recess formed between adjacent light emitting diodes. A silicone-based synthetic resin layer; and a photo-catalytic film formed on the surface of the silicone-based synthetic resin layer and the light-emitting diode and having a film thickness in the recessed portion larger than that on the surface of the light-emitting diode. It is characterized by that.
[0010]
In the present invention and each of the following inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
[0011]
A plurality of light emitting diodes to be described later are mounted on the wiring board.
[0012]
The light emitting diode may have any internal structure and light emission color as long as the light emitting diode element is housed inside the envelope. That is, the envelope is made of a light-transmitting synthetic resin such as an epoxy resin, and in addition to the structure in which the light-emitting diode element is embedded in the envelope, the light-emitting diode element is sealed in a light-transmitting hermetic container. It may be a simple structure.
[0013]
In addition, translucency means transparency or a light-diffusion thing here. Transparency is not limited to being colorless and transparent, but may be a color filter having a function of emphasizing or correcting each emission color, as long as it has a transparency with a high linear transmittance.
[0014]
A plurality of the light emitting diode elements may be embedded in a single envelope. In this case, the emission color of the light emitting diode elements may be different or the same color. Further, the light emitting diode element may be switched from the outside.
[0015]
Further, the light-emitting diode element can have a light-transmitting and inorganic protective layer interposed between the light-emitting diode body and the photocatalyst film described later.
[0016]
A translucent and inorganic protective layer will be described. The translucency is the same as that of the envelope described above.
[0017]
The protective layer means protecting the substrate against the catalytic action of the photocatalytic film. In the present invention, the protective layer is used to prevent the catalytic action from affecting the envelope of the light emitting diode. Depending on the formation of the photocatalyst film and the configuration of the envelope of the light emitting diode, the photocatalyst film may deteriorate the envelope. For example, when the envelope made of a light-transmitting synthetic resin is used as the envelope of the light-emitting diode, the photocatalyst film may affect the envelope of the strong catalytic action. In other words, the envelope may be oxidized or reduced by the photocatalytic action so that the envelope becomes white turbid or the durability is impaired. In such a case, the protective layer is effective. And since the translucent protective layer is interposed between the envelope and the photocatalyst film, the above-mentioned worry does not occur.
[0018]
As a material for the protective layer, metal oxides such as silica SiO 2 , alumina Al 2 O 3 , and magnesium oxide MgO can be used. These materials are translucent and can form a dense film.
[0019]
In the present invention, a protective layer may or may not be interposed between the envelope of the light emitting diode and the photocatalytic film.
[0020]
The silicone-based synthetic resin is filled between the wiring board and the light emitting diode, and the surface between the adjacent light emitting diodes forms a concave portion.
[0021]
In order to form the concave portion of the silicone-based synthetic resin layer between adjacent light-emitting diodes, for example, it can be easily realized by appropriately setting the viscosity of the silicone-based synthetic resin layer and the wettability of the light-emitting diode. Can do.
[0022]
The photocatalyst film is formed on the surface of the silicone-based synthetic resin layer and the light emitting diode, and the film thickness in the recessed portion is larger than the film thickness of the surface of the light emitting diode.
[0023]
Further, even if a protective layer is not formed on the silicone-based synthetic resin, this resin is stable against photocatalysis, so that there is no problem. However, the presence of a protective layer on the silicone-based synthetic resin layer is not prohibited as necessary. And since the protective layer is interposed, there is no worry about the above.
[0024]
The photocatalyst film is formed by appropriately forming metal oxide semiconductor fine particles such as anatase titanium oxide. When a metal oxide semiconductor absorbs light energy higher than its band cap, the electrons in the valence band are photoexcited to the conduction band, and electron and hole pairs are generated on the surface of the semiconductor, each of which is strongly oxidized and reduced. Has an effect. As light energy higher than the band gap of the photocatalyst film, ultraviolet rays having a wavelength of 410 nm or less are generally effective. When such light is irradiated, the photocatalyst film can be activated. Ultraviolet rays in the above wavelength range are included in the radiation of artificial light sources such as sunlight, fluorescent lamps, incandescent bulbs, and high-intensity discharge lamps.
[0025]
In addition to the above materials, various known materials such as LaRhO 3 , FeTiO 3 , CdSe, GeAs, GaP, and RuO 2 can be used as the material that exhibits the photocatalytic action.
[0026]
The method for activating the photocatalytic film is as follows. That is, if the light emitting diode is used outdoors, the photocatalytic film can be activated by the ultraviolet rays contained in the sunlight. If indoor, the photocatalyst film can be activated by ultraviolet rays contained in the radiated light of the light source for general illumination. However, a dedicated ultraviolet ray generator can be attached if necessary.
[0027]
As a procedure for manufacturing the display unit of the present invention, for example, a light emitting diode is mounted on a wiring board, and then a silicone synthetic resin is filled between the wiring board and the plurality of light emitting diodes. In the case of interposing a protective film, if necessary, the silica fine powder and the binder are suspended in a solvent and then dried after being immersed in the protective film material liquid, and then the photocatalytic substance fine powder After immersing in a photocatalyst film material solution obtained by suspending, the wiring board is turned down and dried. Finally, it is heated at a low temperature to obtain a photocatalytic film.
[0028]
Thus, in the present invention having the above-described configuration, the photocatalytic film is formed on each surface including the outer surface of the envelope of the light emitting diode and the recessed portion of the silicone-based synthetic resin. Even if organic dirt such as smoke, dust, and tobacco fat adheres to the surface of the silicone-based synthetic resin, the dirt is decomposed by the catalytic action of the photocatalytic film. When disassembled, the dirt disappears, or it can be easily washed away by rainwater or easily removed by simple cleaning.
[0029]
Therefore, according to the present invention, it is not necessary to clean the display unit for a long period of time. In other words, since the cleaning cycle is prolonged or unnecessary, the cost for cleaning is greatly reduced. In addition, since the required light intensity can be maintained for a long period of time, display with little reduction in appearance can be performed.
[0030]
Furthermore, since the photocatalyst film is generally a dense film as compared with a synthetic resin, it has an action of preventing moisture permeation from the outside. Therefore, the envelope of the light emitting diode is protected against moisture by the photocatalytic film.
[0031]
Furthermore, since extraneous ultraviolet rays are absorbed by the photocatalytic film, less ultraviolet rays reach the envelope. This means that the photocatalytic film reduces or prevents the envelope of the light emitting diode from being deteriorated by ultraviolet rays.
[0032]
In addition, according to the present invention, a concave portion is formed in the silicone-based synthetic resin layer, and the concave portion is formed when at least the photocatalyst film is immersed in the material solution and then dried with the wiring board facing down. Since a surplus material liquid pool is provided, the photocatalytic films can be formed in a uniform film thickness on the plurality of light emitting diodes in units of display units after the light emitting diodes are mounted on the wiring board.
[0033]
Furthermore, according to the present invention, the photocatalyst film is also formed in the recessed portion formed in the silicone-based synthetic resin layer, and the photocatalytic film formed in the recessed portion is thicker than that of the surface of the light emitting diode. Therefore, the organic dirt accumulated in the recess is also decomposed.
[0034]
According to the present invention, since the silicone-based synthetic resin is filled between the wiring board and the light emitting diode, even if the display unit is used in such a form that it is directly exposed to the outside air, rainwater and moisture are wiring. Do not invade the part. Therefore, it is not necessary to cover the front surface of the display unit with a waterproof cover. However, it does not prevent further waterproofing by providing a waterproof cover if necessary. In addition, the silicone synthetic resin layer has an effect of fixing the light emitting diode at a predetermined position.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a light emitting diode of the present invention.
[0037]
In the figure, 1 is a light emitting diode body, and 2 is a photocatalytic film.
[0038]
The light emitting diode body 1 includes light emitting diode elements 1a1, 1a2, minute reflectors 1b1, 1b2, an envelope 1c, and lead wires 1d1, 1d2, 1d3. The envelope 1c is a mold made of a transparent epoxy resin having a tip shaped into a convex lens shape. The light emitting diode elements 1a1, 1a2 and the minute reflectors 1b1, 1b2 are embedded in the envelope 1c together with the leading ends of the lead wires 1d1, 1d2, 1d3.
[0039]
The minute reflectors 1b1 and 1b2 position the light emitting diode elements 1a1 and 1a2 in the vicinity of their focal points, and are electrically connected to the light emitting diode elements 1a1 and 1a2 and the lead wires 1d1 and 1d2. The light emitting diode elements 1a1 and 1a2 are connected in series and further connected to the lead wire 1d3.
[0040]
The photocatalyst film 2 is mainly composed of anatase crystalline titanium oxide. This photocatalyst film 2 is prepared by dissolving an organic titanium compound as a main component in a solvent such as alcohol to prepare a titanium alcoholate solution, and then dispersing and suspending the titanium oxide fine particles having an average particle diameter of 5 to 50 nm in this solution. The suspension was applied to the outer surface of the envelope, dried, and then fired.
[0041]
The photocatalyst film 2 formed as described above has a film thickness of 0.01 to 0.5 μm and a transmittance of 80% or more with respect to visible light having at least some wavelengths in the wavelength region of 380 to 760 nm. ing.
[0042]
FIG. 2 is a partial sectional front view showing a second embodiment of the light emitting diode of the present invention.
[0043]
In the figure, the same parts as those in FIG.
[0044]
This embodiment is mainly different in that a protective film 3 is formed between the envelope 1c and the photocatalytic film 2. That is, the protective film 3 is made of a light-transmitting inorganic substance such as silica.
[0045]
FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional front view showing a main part of the display unit according to the first embodiment of the present invention.
[0046]
In the figure, reference numeral 4 denotes a wiring board, and the figure is shown with a part thereof cut away. Although not shown, necessary wiring is applied to the plate surface of the wiring board 4. A silicone-based synthetic resin layer 5 is filled between the wiring substrate 4 and the light-emitting diode, and fixes the display unit to the moisture-proof and waterproof treatment and the light-emitting diode.
[0047]
In the case of this embodiment, the photocatalytic film 3 of the light emitting diode is formed after the plurality of light emitting diodes are mounted on the wiring substrate 4 and the silicone-based synthetic resin layer 5 is formed. In contrast, the protective layer 3 is formed in advance for each light emitting diode.
[0048]
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional front view of an essential part showing a second embodiment of the display unit of the present invention.
[0049]
In the figure, reference numeral 6 denotes a recess, which is formed in a portion between adjacent light emitting diodes on the surface of the silicone-based synthetic resin layer 5. The recess 6 provides a place where excess liquid adhering to the light-emitting diodes droops and accumulates after the photocatalyst film 2 is immersed in the material solution until it is dried. As a result, a photocatalyst film having a uniform film thickness is obtained. be able to.
[0050]
Further, as shown in FIG. 4, in the photocatalyst film 2, the thickness of the portion formed in the recessed portion 6 is larger than the thickness of the portion formed on the surface of the light emitting diode 1. .
[0051]
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional front view of an essential part showing a third embodiment of a light emitting diode and a third embodiment of a display unit of the present invention.
[0052]
In the figure, reference numeral 7 denotes a glass cap, which is attached to the light emitting diode body 1 and has a photocatalytic film 2 formed on the outer surface thereof.
[0053]
As the light emitting diode of this embodiment, a light emitting diode not provided with a photocatalytic film can be used. This is because by attaching the cap 7 on which the photocatalyst film is formed, the light emitting diode is protected against dirt, and the dirt substance attached to the cap is decomposed by the photocatalyst film formed on the cap.
[0054]
FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional front view of an essential part showing a fourth embodiment of the display unit of the present invention.
[0055]
In the figure, 8 is a louver, and its base end is fixed by being embedded in the silicone-based synthetic resin layer 5. The louver 8 optically divides the light emitting diodes and plays a role of not reducing the display effect against direct sunlight or strong artificial light irradiation.
[0056]
Reference numeral 9a denotes a unit transparent body made of a cover, which is disposed in front of each light emitting diode. A photocatalytic film 10 is formed on the front surface of the unit transparent body 9a.
[0057]
Therefore, the light-emitting diode may not have a photocatalytic film.
[0058]
FIG. 7 is an enlarged partial sectional front view of an essential part showing a fifth embodiment of the display unit of the present invention.
[0059]
The same parts as those in FIG. In the figure, reference numeral 9b denotes a unit transparent body made of a lens, which is supported by the louver 8. A photocatalytic film 2 is formed on the front surface of the unit transparent body 9b.
[0060]
The unit transparent body 9b is used when it is necessary to adjust the viewing angle characteristics of the light emitting diode. In such a case, the present embodiment can add a function of decomposing a dirt substance without further complicating the structure.
[0061]
FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional front view of an essential part showing a sixth embodiment of the display unit of the present invention.
[0062]
This embodiment differs from the embodiment of FIG. 7 in that a photocatalytic film 10 is further formed at the tip of the louver 8.
[0063]
FIG. 9 is a sectional view showing a seventh embodiment of the display unit of the present invention.
[0064]
In the present embodiment, a transparent unit cover 11 having a photocatalytic film 2 formed on the front surface of a light emitting diode is disposed, and a wiring board 4 is housed in a case 12. In other words, the wiring board 4 and the light emitting diode group mounted thereon are surrounded by the case 12 and the unit cover 11. Thus, the wiring board 4 and the light emitting diode are protected electrically and mechanically, and at the same time, the unit cover 11 protects against dirt.
[0065]
When a display device is configured using the display unit of the present embodiment, contamination of the display surface can be reduced simply by aligning and attaching the display unit to the display surface of the display device body.
[0066]
FIG. 10 is a partially cutaway cross-sectional view showing the first embodiment of the display device of the present invention.
[0067]
In the figure, 20 is a display device main body, 21 is a display unit, and 22 is a transparent display surface cover.
[0068]
The display device body 20 includes an outer frame 20a and a support portion 20b.
[0069]
The required number of display units 21 is used on the front surface of the display device body so as to have a desired display area in each of the height direction and the width direction.
[0070]
Each display unit 21 is held in a frame 23 a of the louver 23. The frame 23a is fixed to the support portion 20b, whereby a plurality of display units 21 are arranged in the same plane to constitute the display surface 20c.
[0071]
A photocatalytic film 22 a is formed on the front surface of the transparent display surface cover 22. The transparent display surface cover 22 covers the entire surface of the display surface 20c. However, depending on the area, the transparent display surface cover 22 allows the display surface to be divided into a plurality of blocks.
[0072]
The light emitting diodes prevent the entry of dirt substances from the outside by the transparent display surface cover 22, and the dirt substances adhering to the front surface of the transparent display face cover 22 are decomposed by the photocatalyst film 22a.
[0073]
FIG. 11 is a partially cutaway sectional view showing a second embodiment of the display device of the present invention.
[0074]
The same parts as those in FIG.
[0075]
In the figure, reference numeral 24 denotes an illumination device, which is fixed to the front upper portion of the display device main body 20 via an arm 25.
[0076]
The illumination device 24 has a lamp (not shown) inside and radiates ultraviolet rays toward the display surface.
[0077]
Thus, the photocatalytic film 22a is activated by the ultraviolet rays emitted from the lighting device 24, and exhibits a catalytic action.
[0078]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a recess is formed by filling a silicone resin between the wiring board and the light emitting diode, and the surface including the surface of the light emitting diode and the recess of the silicone resin layer is formed. Since the photocatalyst film is formed, the film thickness of the photocatalyst film formed on the surface of the light-emitting diode becomes uniform in the process of immersing the corresponding part of the display unit in the photocatalyst film material liquid and drying it, and in the recessed part Provided a display unit in which the film thickness of the photocatalyst film formed is larger than the film thickness of the photocatalyst film formed on the surface of the light emitting diode, and the organic dirt accumulated in the concave portion of the surface of the silicone resin layer is also decomposed. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a first embodiment of a light emitting diode of the present invention. FIG. 2 is an enlarged partial sectional front view showing a second embodiment of the light emitting diode of the present invention. FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional front view of the main part showing the first embodiment of the display unit. FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional front view of the main part showing the second embodiment of the display unit of the invention. FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional front view of a main part showing a third embodiment of the display unit. FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional front view of a main part showing a fourth embodiment of the display unit of the invention. FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional front view of a main part showing a fifth embodiment of the display unit. FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional front view of a main part showing a sixth embodiment of the display unit of the present invention. Sectional drawing which shows 7th Embodiment of a display unit. FIG. 10: shows 1st Embodiment of the display apparatus of this invention. Partially cutaway sectional view showing a second embodiment of the display device of the partially cutaway sectional view [11] The present invention Description of Reference Numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting diode main body 1c ... Envelope 2 ... Photocatalyst film 3 ... Protective layer 4 ... Wiring board 5 ... Silicone type synthetic resin layer 6 ... Recessed part

Claims (1)

配線基板と；
配線基板に実装された複数の発光ダイオードと；
配線基板および発光ダイオードの間に充填され、隣接する発光ダイオード間に凹窪部を形成しているシリコーン系合成樹脂層と；
シリコーン系合成樹脂層および発光ダイオードの表面に形成されるととも上記凹窪部における膜厚が発光ダイオードの表面の膜厚より大きい光触媒膜と；
を具備していることを特徴とする表示ユニット。A wiring board;
A plurality of light emitting diodes mounted on a wiring board;
A silicone-based synthetic resin layer that is filled between the wiring board and the light emitting diode and forms a recess between adjacent light emitting diodes;
A photocatalytic film formed on the surface of the silicone-based synthetic resin layer and the light emitting diode and having a film thickness in the recessed portion larger than the film thickness of the surface of the light emitting diode;
A display unit comprising:
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