JPH1031434A - 発光ダイオード、表示ユニットおよび表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】清掃を要しないか、ないしは清掃間隔を長くで
き、また外囲器を保護して水分や紫外線による劣化を防
止できるものを提供する。 【解決手段】発光ダイオード素子１の透光性の外囲器１
ｃの外表面に光触媒膜２を形成する。必要に応じて光触
媒膜の下に無機質で透光性の保護層３を介在させる。光
触媒膜は、発光ダイオードに形成する他にガラス製のキ
ャップの外表面に形成したものを装着するか発光ダイオ
ードの前方に配設される単位透明体の前面に形成しても
よく、表示ユニットや表示装置の前面のカバーに形成し
てもよい。光触媒膜は紫外線照射を受けて活性化し、付
着した汚れ物質を酸化、還元作用によって分解する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、表示ユニットおよび表
示装置に関する。

【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、発光
ダイオードを用いた表示ユニットおよび表示装置を提供
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の発明の発光ダ
イオードは、発光ダイオード素子を外囲器内に収納して
なる発光ダイオード本体と；発光ダイオード本体の外表
面に形成した光触媒膜と；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】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】光触媒作用を発揮する材料としては、上記
の他にＬａＲｈＯ₃、ＦｅＴｉＯ₃、ＣｄＳｅ、ＧｅＡ
ｓ、ＧａＰ、ＲｕＯ₂など既知の種々のものを使用する
ことができる。

【００１６】光触媒膜の製造方法としては、ディッピン
グ法、ゾル−ゲル法、ＣＶＤ法、蒸着法など任意の方法
を許容する。

【００１７】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。

【００１８】そうして、本発明の発光ダイオードは、外
囲器の外表面に光触媒膜が形成されているので、発光ダ
イオードの表面にばい煙、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。

【００１９】したがって、本発明によれば、長期間にわ
たって清掃が不要となる。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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】請求項２の発明の発光ダイオードは、発光
ダイオード素子を透光性合成樹脂製の外囲器内に埋設し
てなる発光ダイオード本体と；発光ダイオード本体の外
表面に形成した透光性で無機質の保護層と；保護層の上
に形成した光触媒膜と；を具備していることを特徴とし
ている。

【００２３】本発明は、請求項１の発明に比べて保護層
を備えている点が異なる。

【００２４】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。

【００２５】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。このような場合に本発明
は有効である。

【００２６】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。

【００２７】本発明によれば、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ので、上述の心配がな
い。もちろん、外部から付着するばい煙やたばこの脂な
どの有機質の汚れ物質に対しては光触媒膜が強い酸化、
還元作用を呈して有機物質を分解するため、汚れ物質が
付かない。また、汚れがついたとしても、極めて軽度で
ある。

【００２８】請求項３の発明の発光ダイオードは、発光
ダイオード素子を透光性合成樹脂製の外囲器内に埋設し
てなる発光ダイオード本体と；光触媒膜を外表面に形成
してなり、発光ダイオード本体に装着されたガラス製の
キャップと；を具備していることを特徴としている。

【００２９】本発明において、キャップは透光性であれ
ば、透明性、光拡散性のいずれでもよい。

【００３０】本発明によれば、発光ダイオードに直接光
触媒膜を形成しなくても、光触媒膜を形成したガラスキ
ャップを発光ダイオード本体に装着すればよい。キャッ
プに付着した汚れ物質は、光触媒膜がその触媒作用を発
揮してこれを分解する。

【００３１】キャップは無機質のガラス製であるから、
光触媒膜を直接形成することができる。したがって、合
成樹脂への悪影響を保護するための保護層は不要であ
る。

【００３２】請求項４の発明の表示ユニットは、配線基
板と；発光ダイオード素子を収納した外囲器の外表面に
透光性の光触媒膜を直接または間接的に形成してなり、
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たシリコーン系
合成樹脂層と；を具備していることを特徴としている。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。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乾燥させ
る。最後に低温加熱して保護層とその上の光触媒膜とを
得る。

【００３６】そうして、本発明においては、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。

【００３７】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。

【００３８】請求項５の発明の表示ユニットは、配線基
板と；発光ダイオード素子を透光性合成樹脂製の外囲器
内に埋設してなる発光ダイオード本体、光触媒膜を外表
面に形成し、発光ダイオード本体に装着されたガラス製
のキャップを備えている発光ダイオードと；配線基板お
よび発光ダイオードの間に形成されたシリコーン系合成
樹脂層と；を具備していることを特徴としている。

【００３９】本発明によれば、請求項３および４の発明
の作用と奏する表示ユニットが得られる。

【００４０】請求項６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の表面が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た光触媒膜と；を具備
していることを特徴としている。

【００４１】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表面を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
のシリコーン系合成樹脂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。そして、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。

【００４２】請求項７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；
各発光ダイオードの前方に対向して配設され、前面に光
触媒膜を形成した複数の単位透明体と；を具備している
ことを特徴としている。

【００４３】本発明において、単位透明体とは、各発光
ダイオードごとに対応して配設された透明性のカバーま
たはレンズをいう。ここで、カバーとは発光ダイオード
から発生した光線が実質的に光学的に変更されることな
く前方に透過するような部材である。また、レンズと
は、発光ダイオードから発生した光線が集光または拡散
されて前方に透過するような部材である。

【００４４】本発明においては、発光ダイオードに光触
媒膜を形成しなくても単位透明体を付設し、その外表面
に光触媒膜を形成することにより、汚れ物質の分解を行
うことができる。しかし、要すれば、外表面に光触媒膜
を形成した発光ダイオードを用いてもよい。

【００４５】請求項８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たシリコ
ーン系合成樹脂層と；基端がシリコーン系合成樹脂層に
埋設されて固定され、各発光ダイオード間を区分するル
ーバと；各発光ダイオードの前方に対向するようにルー
バに支持され、前面に光触媒膜を形成した複数の単位透
明体と；を具備していることを特徴としている。

【００４６】本発明はシリコーン系合成樹脂層によって
ルーバを固定し、このルーバに単位透明体を支持させて
いる。単位透明体は、前の請求項と同様カバーまたはレ
ンズである。発光ダイオードとしては、外表面に光触媒
膜を形成したものを用いてもよい。

【００４７】そうして、本発明によれば、シリコーン系
合成樹脂によってルーバをも固定し、ルーバに単位透明
体を支持するので、構造が簡単になる。

【００４８】請求項９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；
前面に光触媒膜を形成し各発光ダイオードの前方に配設
された透明性ユニットカバーと；を具備していることを
特徴としている。

【００４９】本発明において、透明ユニットカバーは、
透明なガラスまたは合成樹脂の板からなる。透明な合成
樹脂の板としては、たとえばアクリル、ポリカーボネー
ト樹脂などを用いることができる。

【００５０】透明ユニットカバーを合成樹脂で構成する
ときは、前述のような保護膜を形成してから、光触媒膜
を形成することができる。これにより、透明製ユニット
カバーの光触媒による劣化を抑止することができる。

【００５１】また、配線基板および発光ダイオードをケ
ースに収納し、透明性ユニットカバーをケースに装着す
ることができる。

【００５２】さらに、ケース内に発光ダイオードの駆動
回路を収納してもよい。

【００５３】本発明においては、透明ユニットカバーを
表示ユニットの一部として配設している点において、特
徴がある。ただし、この透明ユニットカバーは、表示ユ
ニットに対して着脱自在であってもよいし、着脱不可能
になっていてもよい。

【００５４】そうして、本発明においては、表示ユニッ
トが透明ユニットカバーを具備していて、そのユニット
カバーの前面に光触媒膜が形成されているので、外気か
らの汚れは透明ユニットカバーには付着するが、ユニッ
トの内部には侵入しないか、侵入は非常に少ない。した
がって、内部の発光ダイオードが汚れることはない。わ
ずかな汚れの侵入によってわずかでも発光ダイオードが
汚れるのを回避したいときは、先行する請求項の構成を
併用すればよい。

【００５５】また、透明ユニットカバーは、発光ダイオ
ード群を直接拭き清掃するのに比べれば、明らかに平坦
であるから、拭き清掃などの清掃作業は極めて容易であ
る。

【００５６】さらに、表示装置を構成するに際しては、
単に表示ユニットを表示本体に組み込むだけでよい。

【００５７】請求項１０の発明の表示装置は、表示装置
本体と；表示装置本体に装着された請求項４ないし９の
いずれか一記載の複数の表示ユニットと；を具備してい
ることを特徴としている。

【００５８】本発明によれば、請求項４ないし９の作用
を有する表示装置が得られる。表示装置の具体的適用例
を述べれば、次のとおりである。屋外用としては、道路
情報板や野球場、運動競技場、建築物外壁面などに設置
される大形テレビジョン映像表示装置など、また屋内用
としては鉄道、空港その他公共施設の情報板、屋内運動
競技場などの大形テレビジョン映像表示装置など。

【００５９】請求項１１の発明の表示装置は、表示装置
本体と；各々が配線基板および配線基板に実装された複
数の発光ダイオードを備え、表示装置本体に装着された
複数の表示ユニットと；表示装置本体の表示面に配設さ
れ少なくとも前面に透明性の光触媒膜を形成した透明性
表示面カバーと；を具備していることを特徴としてい
る。

【００６０】透明性表示面カバーは、表示面をカバーす
るもので、単一または適当な数に分割された複数のガラ
スまたは合成樹脂の板からなる。表示面が極端に大きな
面積でなければ、単一のカバー部材を用いれば、視認性
が良好である。表示面の面積が極端に大きな場合には、
実際上単一のカバー部材を得ることが困難なので、いく
つかに分割したカバー部材を用いればよい。透明性表示
面カバーを合成樹脂製とする場合には、前述の保護膜を
形成することができる。

【００６１】いずれにしても、本発明は表示ユニットと
は別に、表示装置本体に透明性表示面カバーを設けるこ
とにより、このカバーで表示ユニットの前面を覆って汚
れの内部への侵入を極力阻止し、加えて透明性表示面カ
バーの前面に形成した光触媒膜で汚れを分解するもので
ある。

【００６２】請求項１２の発明の表示装置は、請求項１
０または１１記載の表示装置において、表示面に紫外線
を照射するように配設された照明装置を具備しているこ
とを特徴としている。

【００６３】本発明において、表示面に紫外線を照射す
る照明装置は、主として紫外線を発生する紫外線ランプ
を使用する他に、可視光線と一部紫外線を発生するよう
な一般照明用ランプを使用するものであってもよい。

【００６４】本発明においては、表示面の光触媒を活性
化するために、照明装置を具備しているので、所要の太
陽光を得られない場合および一般照明の照明光から所要
の紫外線が得られない場合などに効果的である。したが
って、本発明は特に屋内用の表示装置に適している。

【００６５】

【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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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１
ｂ１、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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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８
０％以上の透過率を有している。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】図３および以下の各図において、図１と同
一部分には同一符号を付して説明は省略する。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】したがって、発光ダイオードには光触媒膜
はなくてよい。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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１
１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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】各表示ユニット２１は、ルーバ２３の枠２
３ａ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。

【０１０１】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。

【０１０２】発光ダイオードは、透明性表示面カバー２
２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。

【０１０３】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。

【０１０４】図１０と同一部分には同一符号を付して説
明は省略する。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】

【発明の効果】請求項１ないし３の発明によれば、光触
媒膜によって付着した汚れ物質を分解するので、使用中
の汚れによる光度低下が少なくて、清掃を要さないか、
ないしは清掃間隔を長くできる発光ダイオードを提供す
ることができる。

【０１０９】また、副次的ではあるが、光触媒膜は緻密
な膜構造であるから、外部から水分が外囲器中に侵入し
て発光ダイオード素子を劣化させるのに対しても、これ
を抑制する。

【０１１０】さらに、副次的ではあるが、光触媒膜が紫
外線の外囲器への入射を阻止するので、外囲器の紫外線
による劣化も低減することができる。

【０１１１】請求項２の発明によれば、加えて外囲器と
光触媒膜との間に保護膜が介在することにより、外囲器
が光触媒膜によって損傷するのを防止することができ
る。

【０１１２】請求項３の発明によれば、加えて発光ダイ
オード本体に光触媒膜を有備えたガラス製のキャップを
装着したことにより、発光ダイオード本体に光触媒膜を
有していなくても汚れ物質を分解する発光ダイオードを
提供することができる。また、発光ダイオードの外囲器
が光触媒膜に悪影響を受ける恐れもない。

【０１１３】請求項４ないし９の発明によれば、光触媒
膜を備えたことにより、請求項１ないし３の効果を有す
る表示ユニットを提供することができる。

【０１１４】請求項４の発明によれば、加えて配線基板
および発光ダイオードの間にシリコーン系合成樹脂を充
填したことにより、発光ダイオードを直接外気に暴露し
て使用してもよい表示ユニットを提供することができ
る。

【０１１５】請求項５の発明によれば、加えて外表面に
光触媒膜を有するガラスキャップを発光ダイオードに装
着したことにより、発光ダイオードに直接光触媒膜を形
成しなくても汚れを分解する表示ユニットを提供するこ
とができる。

【０１１６】請求項６の発明によれば、加えて配線基板
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
その表面に凹窪部を形成することにより、均一な膜厚の
光触媒膜を形成した表示ユニットを提供することができ
る。

【０１１７】請求項７の発明によれば、加えて各発光ダ
イオードの前に単位透明体を配設することにより、発光
ダイオードに汚れが付きにくい表示ユニットを提供する
ことができる。

【０１１８】請求項８の発明によれば、加えてシリコー
ン系合成樹脂の充填により、ルーバを支持するととも
に、前面に光触媒膜を形成した単位透明体をルーバに支
持した表示ユニットを提供することができる。

【０１１９】請求項９の発明によれば、加えて表示ユニ
ットの前面に光触媒膜を形成した透明性ユニットカバー
を備えることにより、発光ダイオードに汚れが付きにく
い表示装置を提供することができる。

【０１２０】請求項１０の発明によれば、請求項４ない
し９の効果を有する表示装置を提供することができる。

【０１２１】請求項１１の発明によれば、前面に光触媒
膜を形成した透明性表示面カバーを備えていることによ
り、発光ダイオードや表示ユニットに光触媒膜を形成し
なくても汚れが付きにくい表示装置を提供することがで
きる。

【０１２２】請求項１２の発明によれば、紫外線を発生
する照明装置を備えることにより、屋内用に好適な表示
装置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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中岡 健一 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 中島 淳一 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 林 一夫 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光ダイオード素子を外囲器内に収納して
   なる発光ダイオード本体と；発光ダイオード本体の外表
   面に形成した光触媒膜と；を具備していることを特徴と
   する発光ダイオード。
2. 【請求項２】発光ダイオード素子を透光性合成樹脂製の
   外囲器内に埋設してなる発光ダイオード本体と；発光ダ
   イオード本体の外表面に形成した透光性で無機質の保護
   層と；保護層の上に形成した光触媒膜と；を具備してい
   ることを特徴とする発光ダイオード。
3. 【請求項３】発光ダイオード素子を透光性合成樹脂製の
   外囲器内に埋設してなる発光ダイオード本体と；光触媒
   膜を外表面に形成してなり、発光ダイオード本体に装着
   されたガラス製のキャップと；を具備していることを特
   徴とする発光ダイオード。
4. 【請求項４】配線基板と；発光ダイオード素子を収納し
   た外囲器の外表面に透光性の光触媒膜を直接または間接
   的に形成してなり、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
   されたシリコーン系合成樹脂層と；を具備していること
   を特徴とする表示ユニット。
5. 【請求項５】配線基板と；発光ダイオード素子を透光性
   合成樹脂製の外囲器内に埋設してなる発光ダイオード本
   体、外表面に形成した光触媒膜を有し、発光ダイオード
   本体に装着されたガラス製のキャップを備えている発光
   ダイオードと；配線基板および発光ダイオードの間に充
   填されたシリコーン系合成樹脂層と；を具備しているこ
   とを特徴とする表示ユニット。
6. 【請求項６】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の表面が凹窪部
   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た
   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。
7. 【請求項７】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；各発光ダイオードの前方に対向して
   配設され、前面に光触媒膜を形成した複数の単位透明体
   と；を具備していることを特徴とする表示ユニット。
8. 【請求項８】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
   に充填されたシリコーン系合成樹脂層と；基端がシリコ
   ーン系合成樹脂層に埋設されて固定され、各発光ダイオ
   ード間を区分するルーバと；各発光ダイオードの前方に
   対向するようにルーバに支持され、前面に光触媒膜を形
   成した複数の単位透明体と；を具備していることを特徴
   とする表示ユニット。
9. 【請求項９】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；前面に光触媒膜を形成し各発光ダイ
   オードの前方に配設された透明性ユニットカバーと；を
   具備していることを特徴とする表示ユニット。
10. 【請求項１０】表示装置本体と；表示装置本体に装着さ
    れた請求項４ないし９のいずれか一記載の複数の表示ユ
    ニットと；を具備していることを特徴とする表示装置。
11. 【請求項１１】表示装置本体と；各々が配線基板および
    配線基板に実装された複数の発光ダイオードを備え、表
    示本体に装着された複数の表示ユニットと；表示装置本
    体の表示面に配設され前面に透明性の光触媒膜を形成し
    た透明性表示面カバーと；を具備していることを特徴と
    する表示装置。
12. 【請求項１２】表示面に紫外線を照射するように配設さ
    れた照明装置を具備していることを特徴とする請求項１
    ０または１１記載の表示装置。