WO2023195188A1 - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2023195188A1
WO2023195188A1 PCT/JP2022/017446 JP2022017446W WO2023195188A1 WO 2023195188 A1 WO2023195188 A1 WO 2023195188A1 JP 2022017446 W JP2022017446 W JP 2022017446W WO 2023195188 A1 WO2023195188 A1 WO 2023195188A1
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WO
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light
base material
emitting element
display device
molded body
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PCT/JP2022/017446
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English (en)
French (fr)
Inventor
崇 中島
稔 飯塚
慎吾 北山
達也 鈴木
英明 横山
雄一 老田
清 藤巻
Original Assignee
エレファンテック株式会社
タカハタプレシジョン株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/04—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a manufacturing method thereof.
  • An operating device included in a device for operating the device comprising an operation key that is pressed to generate an operation signal indicating the operation content of the device, a first board that holds the operation key in a depressable manner, and a light source.
  • An operating device is known that includes a light source that emits light and a light guide member that guides the light to the outside, and in which the first substrate has an opening for positioning the light guide member (Patent Document 1).
  • a light guide member that converts light rays incident from a first surface into diffused light and emits the diffused light from a second surface opposite to the first surface; and a light guide member that is spaced apart from the second surface of the light guide member.
  • the light guide member partitions the first surface into a plurality of light emitting regions corresponding to the one or more point light sources immediately below, and prevents transmission of light rays to adjacent light emitting regions.
  • Patent Document 2 A light emitting display device having a light shielding structure that reduces light is also known (Patent Document 2).
  • the present invention provides a display device that can suppress light leakage and clearly distinguish between a light-emitting region and an unlit region, and a method for manufacturing the same.
  • the display device includes: a light emitting element that is electrically connected to a conductive pattern placed on one surface of a deformable base material and emits light; a resin layer that covers the other surface opposite to the one surface of the base material and supports the base material; a light-shielding molded body having a wall surface that separates and surrounds the light-emitting element and restricts leakage of the light, and guides the light toward the outside; It is characterized by
  • the invention according to claim 2 is the display device according to claim 1, which comprises:
  • the light-shielding molded body is formed such that a part of the resin layer penetrates the base material in the thickness direction and protrudes onto the base material in a cylindrical shape. It is characterized by
  • the invention according to claim 3 is the display device according to claim 2, which comprises:
  • the light-shielding molded body protrudes above the base material and covers so as to straddle a part of the conductive pattern to which the light emitting element is bonded. It is characterized by
  • the invention according to claim 4 is the display device according to any one of claims 1 to 3, comprising: further comprising an intrusion regulating body that is tightly fixed to the other surface on which the resin layer of the base material is formed in the area where the conductive pattern is covered with the light-shielding molded body and regulates intrusion of the resin layer; It is characterized by
  • the invention according to claim 5 is the display device according to claim 1, which comprises:
  • the light-shielding molded body has a light guide part on the inside of the wall surface, one end of which faces the light emitting part of the light emitting element and guides light from the light emitting element to the outside. It is characterized by
  • the invention according to claim 6 is the display device according to claim 5,
  • the light-shielding molded body is formed in a block shape by dividing the plurality of light-emitting elements by the wall surface and connecting them so as to restrict leakage of light to the adjacent light-guiding part side.
  • the invention according to claim 7 is the display device according to claim 5 or 6,
  • the light-emitting element is arranged in a region where the base material is bent in the thickness direction and protrudes upward in a direction in which the light is emitted, and the light-shielding molded body is arranged to fill a concave portion between the convex shapes. is formed,
  • a display device characterized by:
  • the invention according to claim 8 is the display device according to claim 1, which comprises: Further comprising a display body having a light-transmitting part that transmits the light on the surface of the light-shielding molded body, It is characterized by
  • a method for manufacturing a display device comprising: a light-shielding molded body having a wall surface that isolates and surrounds the light-emitting element and restricts leakage of the light, and guides light from the light-emitting element to the outside, preparing the base material; arranging the conductive pattern on the base material; electrically bonding the light emitting element to the conductive pattern; forming a through hole in the base material; bonding an intrusion regulating body for regulating intrusion of the resin layer to the other surface of the base material in the area covered by the light-shielding molded body of the conductive pattern; placing the base material in which the through hole is formed in a mold to form the resin layer and the light
  • a method for manufacturing a display device a light emitting element that is electrically connected to a conductive pattern placed on one surface of a deformable base material and emits light; a resin layer that covers the other surface opposite to the one surface of the base material and supports the base material; A light-shielding molded body having a light guiding part with one end facing a light emitting part of the light emitting element and guiding light from the light emitting element to the outside, inside a wall surface that isolates the light emitting element and restricts leakage of the light.
  • a method for manufacturing a display device comprising: preparing the base material; arranging the conductive pattern on the base material; electrically bonding the light emitting element to the conductive pattern; a shaping step of placing the base material on a mold and shaping the base material into a three-dimensional shape; placing the shaped base material in a mold to form the resin layer and the light-shielding molded body; It is characterized by
  • a light-shielding molded body can be formed on the conductive pattern to which the light-emitting element is bonded.
  • the light from the light emitting element can be guided to the outside by the light shielding molded body.
  • a three-dimensional display device can be obtained.
  • FIG. 1A is a schematic plan view showing an example of the display device according to the present embodiment, with the display body omitted
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing an example of the display device according to the present embodiment
  • FIG. 2A is a schematic plan view showing an example of a base material in which a through hole is formed
  • FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing an example of a base material in which a through hole is formed
  • FIG. 3A is a schematic plan view showing the structure of the light-shielding molded body
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing the structure of the light-shielding molded body.
  • FIG. 5A is a schematic plan view showing an example of a display device according to a modification, with the display body omitted
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing an example of a display device according to the modification.
  • FIG. 2 is a flowchart diagram illustrating an example of a schematic procedure of a method for manufacturing a display device.
  • FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the display device. It is a flowchart figure showing an example of a general procedure of a manufacturing method of a display device concerning a modification.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a part of the manufacturing process of a display device according to a modification.
  • FIG. 1A is a schematic plan view showing an example of the display device 1 according to the present embodiment with the display body 9 omitted
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing an example of the display device 1 according to the present embodiment
  • 2A is a schematic plan view showing an example of the base material 2 in which the through hole 2c is formed
  • FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing an example of the base material 2 in which the through hole 2c is formed
  • FIG. 3A is a light-shielding molding
  • 3B is a schematic cross-sectional view showing the structure of the light-shielding molded body 6
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the flow of resin in the mold for forming the light-shielding molded body 6. be.
  • the configuration of the display device 1 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
  • the display device 1 includes a light emitting element 4 that is electrically connected to a conductive pattern 3 disposed on one surface 2a of a deformable base material 2 and emits light, and a light emitting element 4 that emits light, and one surface 2a of the base material 2.
  • the resin layer 5 covers the other surface 2b on the opposite side and supports the base material 2, and the light-shielding molded body 6 guides light from the light emitting element 4 toward the outside.
  • the deformable base material 2 used in this embodiment is not particularly limited to a film-like base material, but will be described below as a film-like base material.
  • a “deformable base material” is one that can be deformed after disposing the conductive pattern 3, i.e., formed from a substantially flat two-dimensional shape to a substantially three-dimensional shape by thermoforming, vacuum forming or pressure forming. means a base material that can be
  • polyester such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyamide such as nylon 6-10 and nylon 46, polyether ether ketone (PEEK), ABS, PMMA,
  • thermoplastic resins such as polyvinyl chloride.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • ABS polymethyl methacrylate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • thermoplastic resins such as polyvinyl chloride.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • a surface treatment on one surface 2a of the base material 2 in order to uniformly apply catalyst ink such as metal nanoparticles.
  • the surface treatment for example, corona treatment, plasma treatment, solvent treatment, and primer treatment can be used.
  • the base material 2 is formed with a through hole 2c that penetrates in the thickness direction.
  • the through hole 2c is a hole that communicates between the cavity CA1 forming the resin layer 5 and the cavity CA2 forming the light blocking molded body 6 when forming the light shielding molded body 6 described later by injection molding. This becomes a flow path for the molten resin (see Figure 4).
  • the shape, size, and number of the through holes 2c are appropriately set according to the shape and size of the light-shielding molded body 6 to be formed.
  • the film-like base material 2 made of such a deformable thermoplastic resin can be shaped from a substantially flat two-dimensional shape to a substantially three-dimensional shape depending on the required usage of the display device 1. .
  • a base layer (not shown) made of a catalyst such as metal nanoparticles that triggers the growth of metal plating is formed in a predetermined pattern.
  • the base layer is formed by applying catalyst ink such as metal nanoparticles onto the base material 21, followed by drying and firing.
  • the thickness ( ⁇ m) of the base layer is preferably 0.1 to 20 ⁇ m, more preferably 0.2 to 5 ⁇ m, and most preferably 0.5 to 2 ⁇ m. If the base layer is too thin, the strength of the base layer may decrease. Furthermore, if the underlayer is too thick, the manufacturing cost may increase because metal nanoparticles are more expensive than ordinary metals.
  • gold, silver, copper, palladium, nickel, etc. are used, and from the viewpoint of conductivity, gold, silver, and copper are preferable, and copper, which is cheaper than gold and silver, is most preferable.
  • the particle diameter (nm) of the catalyst is preferably 1 to 500 nm, more preferably 10 to 100 nm. If the particle size is too small, the reactivity of the particles may increase, which may adversely affect the storage life and stability of the ink. If the particle size is too large, it will be difficult to form a thin film uniformly, and there is a possibility that precipitation of ink particles will occur more easily.
  • the conductive pattern 3 is formed on the base layer by electroplating or electroless plating. Copper, nickel, tin, silver, gold, etc. can be used as the plating metal, but it is most preferable to use copper from the viewpoints of elongation, conductivity, and cost.
  • the thickness ( ⁇ m) of the plating layer is preferably 0.03 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 35 ⁇ m, and most preferably 3 to 18 ⁇ m. If the plating layer is too thin, there is a risk that the mechanical strength will be insufficient and that sufficient electrical conductivity will not be obtained for practical use. If the plating layer is too thick, the time required for plating may increase, leading to an increase in manufacturing costs.
  • the conductive pattern 3 may be formed by applying an organic conductive material in the form of ink or paste by screen printing, transfer printing, offset printing, flexographic printing, inkjet method, etc., and then baking it.
  • organic conductive material include PEDOT (polyethylene dioxythiophene)/PSS, carbon, polyacetylene, polythiophene (PT), polypyrrole, polyparaphenylene, polyaniline, polysulfur nitride, and the like.
  • the external connection terminal 7 includes, for example, a terminal portion 7a serving as a connector terminal and an anchor portion 7b, and the anchor portion 7b is electrically bonded to the connector connection pad 3a with a bonding material.
  • the terminal portion 7a and the anchor portion 7b are formed into a rectangular prism shape using a copper alloy, etc., and have their surfaces plated with nickel, and on top of the nickel plating are metals such as gold, tin, alloys containing these metals, etc. plating may be applied.
  • the pitch of the external connection terminals 7 corresponds to the standard of the connector to which they are connected.
  • the conductive pattern 3 shows an example in which the external connection terminal 7 and the light emitting element 4 are electrically connected in FIGS.
  • Electronic components include control circuits, distortion, resistance, capacitance, touch sensing such as TIR, photodetection components, tactile components such as piezoelectric actuators, sound generation or sound reception such as microphones and speakers, memory chips, and programmable logic. Examples include device operating parts such as chips and CPUs, digital signal processors (DSPs), ALS devices, PS devices, processing devices, MEMS, and the like.
  • DSPs digital signal processors
  • the light emitting element 4 is, for example, a semiconductor light emitting element such as an LED. As shown in FIGS. 1 and 2, the light emitting element 4 is electrically bonded to the conductive pattern 3 using a bonding material such as solder. Preferably, the light emitting element 4 includes a lens (not shown). As such an LED, for example, commercially available semiconductor light emitting devices such as those manufactured by Nichia, Cree, Osram, Toyoda Gosei, etc. can be used.
  • these semiconductor light emitting devices differ in form, size, and mounting method, they are electrically bonded onto a conductive pattern 3 formed on a base material 2 using a bonding material such as solder, and the conductive pattern 3 is electrically bonded to the conductive pattern 3. Power is supplied from the outside via the external connection terminal 7 which is connected to the external connection terminal 7 to emit light.
  • the resin layer 5 is attached to the other surface 2b of the base material 2 via the adhesive layer AD to the other surface 2b of the base material 2, which is opposite to the one surface 2a on which the conductive pattern 3 is arranged. It is formed to cover and support.
  • the adhesive layer AD may be colored to hide the conductive pattern 3 from the outside.
  • the light-shielding molded body 6 formed integrally with the resin layer 5 regulates the leakage of light emitted from the light emitting element 4. Light can be guided to the outside.
  • the resin layer 5 is a thermoplastic resin made of a thermoplastic resin material that can be injection molded. Specifically, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA), polyamide (PA), acrylic butadiene styrene (ABS), polyethylene (PE), polypropylene (PP), modified polyphenylene ether (m - PPE), modified polyphenylene oxide (m-PPO), cycloolefin copolymers (COC), cycloolefin polymers (COP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl chloride (PVC), or mixtures thereof.
  • Plastic resin can be used.
  • the light-shielding molded body 6 is formed as a cylindrical body having a wall surface 6a that separates and surrounds the light-emitting element 4 on one surface 2a of the base material 2 and restricts leakage of light emitted from the light-emitting element 4.
  • the light emitting element 4 guides the light emitted from the light emitting element 4 toward the outside.
  • Such a light-shielding molded body 6 is formed such that a part of the resin layer 5 penetrates the base material 2 in the thickness direction and protrudes in a cylindrical shape toward one surface 2a of the base material 2.
  • the light-shielding molded body 6 is a part of the conductive pattern 3 (3b indicated by a broken line in FIG. 3A) arranged on one surface 2a of the base material 2 and to which the light emitting element 4 is bonded. It protrudes over one surface 2a of the base material 2, covering it so as to straddle it.
  • thermoplastic resin forming the resin layer 5 flows from the through hole 2c provided in the base material 2 onto the surface 2a of the base material 2 on which the conductive pattern 3 is arranged (as indicated by the arrow in FIG. 4).
  • the light-shielding molded body 6 surrounds the light-emitting element 4 with a continuous cylindrical body over the entire circumference and restricts leakage of light emitted from the light-emitting element 4.
  • the light-shielding molded body 6 is formed integrally with the resin layer 5 that covers and supports the other surface 2b of the base material 2, it is made of the same injection moldable thermoplastic resin material as the resin layer 5, It becomes possible to reduce the manufacturing process of the display device 1.
  • the conductive pattern 3 is fixed in close contact with the other surface 2b of the base material 2 in the region covered with the light-shielding molded body 6, on which the resin layer 5 is formed, so that the resin layer 5 penetrates.
  • An entry regulating body 8 is provided to regulate the entry. Prior to the formation of the resin layer 5, the entry regulating body 8 is fixed by adhesive to the region of the conductive pattern 3 covered by the light-shielding molded body 6 so as to be in close contact with the other surface 2b of the base material 2. Examples of the bonding method include fixing with an adhesive or pasting with double-sided tape so that the entry regulating body 8 does not shift due to the resin pressure of the molten resin.
  • the material of the entry regulating body 8 is not particularly limited, it is preferably formed of the same thermoplastic resin material as the material of the resin layer 5.
  • the entry regulating body 8 is formed on the other surface of the base material 2 in the area where the conductive pattern 3 covered with the light-shielding molded body 6 formed integrally with the resin layer 5 is formed. Deformation of the base material 2 due to resin pressure during injection molding of the resin layer 5 is suppressed by restricting entry of the resin layer 5 into the resin layer 2b.
  • a display body 9 having a transparent portion 9a that transmits light may be attached to the surface of the molded body 6.
  • a film base material on which a touch sensor is patterned, or a film base material on which a button switch is surface-mounted is colored opaque to suppress the diffusion of light to the outside, and The visibility of the light-transmitting part 9a can be improved by providing a light-transmitting part 9a in which, for example, pores are formed in a part of the light-transmitting part 9a and allowing a part of the light guided by the light-shielding molded body 6 to pass through.
  • a decorative film having a transparent portion 9a that transmits light may be attached, or a resin molded body having a transparent portion 9a that transmits light may be attached. good.
  • the light-shielding molded body 6 is based on the wall surface 6a that separates the light-emitting element 4, surrounds it, and restricts the leakage of light emitted from the light-emitting element 4, and guides the light emitted from the light-emitting element 4 toward the outside.
  • FIG. 5A is a schematic plan view showing an example of a display device 1A according to a modification, with the display body 9 omitted
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing an example of the display device 1A according to the modification.
  • the light emitting element 4 is arranged in a region where the base material 2A is bent in the thickness direction and protrudes upward in the light emission direction
  • the light shielding molded body 6A is arranged on the wall surface 6Aa.
  • the conductive pattern 3 is arranged on one surface 2a of the base material 2, and as shown in FIG. 5B, the base material 2 is bent in the thickness direction to form a convex shape upward, which is the light emission direction of the light emitting element 4. It stands out.
  • the deformable base material 2 is formed by a molding method such as hot press molding, vacuum forming, pressure forming, vacuum pressure forming, etc. after the light emitting element 4 is electrically bonded to the conductive pattern 3 arranged on the base material 2. It is shaped into a three-dimensional shape.
  • the base material 2 shaped to protrude convexly is integrated with the resin layer 5.
  • the light shielding molded body 6A has a light guide part 61 on the inside of the wall surface 6Aa, one end of which faces the light emitting part 4a of the light emitting element 4 and guides the light from the light emitting element 4 to the outside.
  • the light guiding section 61 is a columnar body that extends upward in the light emission direction above the light emitting element 4 and is formed of a light-transmitting resin material so as to guide the light emitted from the light emitting element 4 above the display device 1A. has been done.
  • light-transmitting resin materials include polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA), polyamide (PA), acrylic butadiene styrene (ABS), polyethylene (PE), and polypropylene.
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PA acrylic butadiene styrene
  • PE polyethylene
  • PE polypropylene
  • PP modified polyphenylene ether
  • m-PPO modified polyphenylene oxide
  • COC cycloolefin copolymer
  • COP cycloolefin polymer
  • the light-shielding molded body 6A having the light guiding portion 61 has a cavity 62 that surrounds each of the light emitting elements 4 arranged in a convexly projecting area of the base material 2A with a wall surface 6Aa, and has a cavity 62 that surrounds each of the light emitting elements 4 arranged in a convexly protruding area of the base material 2A, and has a cavity 62 that surrounds each of the light emitting elements 4 arranged in a convexly projecting region of the base material 2A, and has a cavity 62 that surrounds each of the light emitting elements 4 arranged in a convexly protruding area of the base material 2A.
  • the light guide portion 61 is supported by a rib body 63 extending from the wall surface 6Aa toward the inside of the cavity 62, and is located at the center of the cavity 62.
  • a display body 9 having a light-transmitting portion 9a that transmits light is attached to the surface of the light-shielding molded body 6A.
  • the light shielding molded body 6A has columnar light guide parts 61 with one end facing the light emitting part 4a of the light emitting element 4 and extending upward on the inside of the wall surface 6Aa. It is divided by a cavity 62 and connected in a block shape so as to restrict the leakage of light to the adjacent light guide section 61 side.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a general procedure of a method for manufacturing the display device 1
  • FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the display device 1. As shown in FIG.
  • the display device 1 includes a preparation step S11 for the base material 2, a wiring plating step S12 for arranging the conductive pattern 3 on the base material 2, and a conductive pattern 3 and light emitting element 4.
  • a joining step S13 of electrically joining with solder a through hole forming step S14 of forming a through hole 2c in the base material 2, and an intrusion regulating body in the area covered with the light shielding molded body 6 on the other surface 2b side of the base material 2.
  • a resin filling step S16 in which the base material 2 is positioned in the mold K and the resin layer 5 and the light-shielding molded body 6 are formed.
  • Base material preparation step S11 In the base material preparation step S11, first, metal plating is performed on the base material 2 in order to arrange the conductive pattern 3 on the substantially flat film-like base material 2 formed in a predetermined shape and size. A base layer made of catalyst particles such as metal nanoparticles that triggers growth is formed in a predetermined pattern. In order to uniformly apply the catalyst ink made of catalyst particles such as metal nanoparticles to the base material 2, it is preferable to perform a surface treatment such as corona treatment, plasma treatment, solvent treatment, or primer treatment.
  • a surface treatment such as corona treatment, plasma treatment, solvent treatment, or primer treatment.
  • Methods for applying catalyst ink made of catalyst particles such as metal nanoparticles onto the substrate 2 include inkjet printing, silk screen printing, gravure printing, offset printing, flexo printing, roller coater, and brush coating. Methods include spray method, knife jet coater method, pad printing method, gravure offset printing method, die coater method, bar coater method, spin coater method, comma coater method, impregnation coater method, dispenser method, and metal mask method. In this embodiment, an inkjet printing method is used.
  • the solvent is evaporated to leave only the metal nanoparticles. Thereafter, the solvent is removed (drying) and the metal nanoparticles are sintered (calcination).
  • the firing temperature is preferably 100°C to 300°C, more preferably 150°C to 200°C. If the firing temperature is too low, the metal nanoparticles will not be sufficiently sintered with each other, and components other than the metal nanoparticles will remain, so there is a risk that adhesion may not be obtained. Furthermore, if the firing temperature is too high, there is a risk that the base material 2 will deteriorate or become distorted.
  • Wiring plating step S12 By performing electrolytic plating or electroless plating on the base layer formed on the base material 2, plating metal is deposited on the surface and inside of the base layer, and the conductive pattern 3 is arranged (see FIG. 7A).
  • the plating method is similar to known plating solutions and plating treatments, and specific examples include electroless copper plating and electrolytic copper plating.
  • solder paste is applied to the terminal portions of the conductive pattern 3, the light emitting element 4, and the external connection terminal 7.
  • Application of the solder paste can be performed using a known device such as a stencil printing device, a screen printing device, a dispenser device, or the like. In this embodiment, the solder paste is applied using a dispenser device.
  • the solder After applying the solder paste, the solder is melted and solidified to electrically connect the light emitting element 4 and the external connection terminal 7 on the conductive pattern 3 via the solder (see FIG. 7B).
  • laser soldering or photo-baking soldering may be used for soldering.
  • Laser soldering has the advantage that the light emitting elements 4 can be mounted on minute parts of the display device 1 in a short time by irradiating laser light from the soldering head of a soldering device.
  • the laser beam can be selectively irradiated to the part where electrical bonding is desired, the light emitting element 4 can be bonded without applying heat to the entire light emitting element 4, compared to the flow type or reflow type. It becomes possible to perform bonding.
  • a through hole 2c penetrating in the thickness direction of the base material 2 is formed in the base material 2 in which the light emitting element 4 is bonded to the conductive pattern 3 (see FIG. 7C).
  • the through hole 2c is a hole that communicates between the cavity CA1 forming the resin layer 5 and the cavity CA2 forming the light shielding molded body 6, and has a size that allows the molten resin to pass through according to the shape and size of the light shielding molded body 6. It is formed by In this embodiment, two locations are provided near the light emitting element 4 with the conductive pattern 3 interposed therebetween.
  • the through hole 2c is formed in the through hole forming step S14, and the one side 2a of the base material 2 on which the conductive pattern 3 is arranged, on which the intrusion regulating body 8 is adhered in the intrusion regulating body adhesion step S15.
  • a binder ink is applied to the other surface 2b on the opposite side and the surface 2a on which the light-shielding molded body 6 is formed and in contact with the light-shielding molded body 6 according to the combination of the resin materials of the base material 2 and the resin layer 5 to form an adhesive layer AD. (see Figure 1B AD).
  • binder ink (not shown) is also applied to the conductive pattern 3 in the area where the light-shielding molded body 6 is formed.
  • the binder ink contains an adhesive resin and is applied by screen printing, inkjet printing, spray coating, brush painting, etc., and is used to bond the base material 2, the resin layer 5 to be injection molded, the conductive pattern 3, and the light-shielding molded body 6. Improve your sexuality.
  • the base material 2 in which the through hole 2c is formed and the entry regulating body 8 is adhered is positioned and set in the mold K (see FIG. 7E), and the mold K is closed to fill the cavity CA1 with resin. .
  • a resin layer 5 covering the other surface 2b of the base material 2 is formed by the resin filled in the cavity CA1.
  • the molten resin cannot enter the other surface 2b of the base material 2 in the region where the entry regulating body 8 is adhered, and deformation of the base material 2 due to the resin pressure of the molten resin is suppressed.
  • the resin filled in the cavity CA1 is filled from the through hole 2c formed in the base material 2 into the cavity CA2 formed on the surface 2a side of the base material 2 on which the conductive pattern 3 is arranged.
  • a light-shielding molded body 6 is formed by the resin filled in the cavity CA2.
  • the thermoplastic resin forming the resin layer 5 passes through the through hole 2c provided in the base material 2 to the surface 2a of the base material 2 on which the conductive pattern 3 is arranged.
  • a light-shielding molded body 6 that flows upward and covers part of the conductive pattern 3 to restrict leakage of light emitted from the light-emitting element 4 is formed integrally with the resin layer 5, and the display device 1 is manufactured. The number of steps can be reduced.
  • FIG. 8 is a flowchart diagram illustrating an example of a general procedure of a method for manufacturing a display device 1A according to a modification
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a part of the manufacturing process of a display device 1A according to a modification.
  • the display device 1A includes a preparation step S21 of the base material 2, a wiring plating step S22 of forming the conductive pattern 3 on the base material 2, and a step S22 of forming the conductive pattern 3 on the base material 2.
  • a bonding step S23 of electrically bonding the light emitting device 4 to the conductive pattern 3 with solder is performed, and the base material 2 with the light emitting device 4 electrically bonded to the conductive pattern 3 is placed on a mold to give the base material 2 a three-dimensional shape.
  • a shaping step S24 in which the base material 2 is shaped is positioned in the mold K, and has a resin layer 5 covering the other surface 2b of the base material 2 and a light guide portion 61 protruding toward the one surface 2a side of the base material 2.
  • the light-shielding molded body 6A is manufactured through a resin filling step S25.
  • the preparation step S21 of the base material 2, the wiring plating step S22, and the joining step S23 of electrically joining the conductive pattern 3 and the light emitting element 4 with solder are as described above. Since the manufacturing process is the same as the manufacturing process of the display device 1, the description thereof will be omitted, and the shaping process S24 and subsequent steps will be described.
  • the base material 2 on which the conductive pattern 3 is arranged and the light emitting element 4 and the external connection terminal 7 are bonded is formed by a forming method such as hot press molding, vacuum forming, pressure forming, vacuum pressure forming, etc. , shape it into a three-dimensional shape.
  • the mold used for shaping is formed so that the outer surface of the shaped base material 2 follows the shape of the cavity CA of the mold K used for injection molding in the resin filling step S25, which will be described later.
  • the base material 2 is placed between the female mold 11 and the male mold 12. At this time, the female mold 11 and the male mold 12 are heated to a predetermined temperature that can soften the base material 2. Then, as shown in FIG. 9B, when the female mold 11 and the male mold 12 are clamped together with a predetermined pressure, the base material 2 is sandwiched between the core part 12a of the male mold 12 and the cavity part 11a of the female mold 11. It is then shaped.
  • the base material 2 shaped into a predetermined three-dimensional shape before trimming is obtained. Then, the base material 2 is taken out from the female mold 11 and the male mold 12, and unnecessary portions are trimmed to obtain the base material 2 before the resin layer 5 and the light-shielding molded body 6A are formed.
  • the base material 2 thus shaped is subjected to injection molding in the resin filling step S25, and is integrated with the resin layer 5 and the light-shielding molded body 6A to form the display device 1A.
  • Resin filling step S25 In the resin filling step S25, first, the other surface 2b opposite to the one surface 2a on which the conductive pattern 3 of the base material 2, which has been shaped into a three-dimensional shape in the shaping step S24, is disposed, and the light-shielding molded body 6A. A binder ink is applied to the surface 2a on which the resin layer 5 is formed in accordance with the combination of the resin materials of the base material 2 and the resin layer 5.
  • the base material 2 that has been shaped into a three-dimensional shape is positioned and set in the mold K.
  • the base material 2 which has been shaped into a three-dimensional shape, should be self-adsorbed to the surface of the cavity CA so as not to shift even if it is placed. It may be attached to the surface of the cavity CA with double-sided tape, vacuum adsorbed, or provided with a protrusion (not shown) in the cavity CA, and may be fixed by being fitted into the protrusion.
  • the mold is closed and the cavity CA is filled with resin.
  • the resin filled in the cavity CA forms a light-shielding molded body 6A having a resin layer 5 covering the other surface 2b of the base material 2 and a light guide portion 61 protruding toward the first surface 2a of the base material 2.
  • the base material 2A is bent in the thickness direction and the light from the light emitting elements 4 arranged in the convexly protruding region is transmitted to the outside.
  • the light-shielding molded body 6A which has a light guiding portion 61 and restricts leakage of light toward the adjacent light guiding portion 61, can be formed in a block shape.

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Abstract

光の漏れを抑制して発光領域と消灯領域の区別を明確にすることができる表示装置及びその製造方法を提供する。　変形可能な基材の一面に配置された導電性パターンと電気的に接合され光を出射する発光素子と、基材の一面とは反対側の他面を覆い前記基材を支持する樹脂層と、樹脂層の一部が基材を厚み方向に貫通して基材上に筒状に突出して形成され、発光素子を離隔して囲い光の漏れを規制する壁面を有し、発光素子からの光を外部に向かってガイドする遮光成形体と、を備えた表示装置。

Description

表示装置及びその製造方法
　本発明は、表示装置及びその製造方法に関する。
　機器を操作するために機器に備えられる操作装置であって、機器の操作内容を示す操作信号を生成するために押下される操作キーと、操作キーを押下可能に保持する第１基板と、光を出射する光源と、光を外部に導く導光部材とを備え、第１基板は、導光部材を位置決めする開口部を有する、操作装置が知られている（特許文献１）。
　第１の面から入射した光線を拡散光に変えて前記第１の面と反対側の第２の面から放出する導光部材と、この導光部材の第２の面側に間隔を空けて配置される複数の点光源とを備え、導光部材が、第１の面を直下の１又は複数の点光源に対応する複数の発光領域に区画し、隣接する発光領域への光線の透過を低減する遮光構造を有する発光表示装置も知られている（特許文献２）。
特開２０１９－１０７９８号公報 特開２０１９－１６８５７１号公報
　本発明は、光の漏れを抑制して発光領域と消灯領域の区別を明確にすることができる表示装置及びその製造方法を提供する。
　前記課題を解決するために、請求項１に記載の表示装置は、
　変形可能な基材の一面に配置された導電性パターンと電気的に接合され光を出射する発光素子と、
　前記基材の一面とは反対側の他面を覆い前記基材を支持する樹脂層と、
　前記発光素子を離隔して囲い前記光の漏れを規制する壁面を有し、前記光を外部に向かってガイドする遮光成形体と、を備えた、
　ことを特徴とする。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
　前記遮光成形体は、前記樹脂層の一部が前記基材を厚み方向に貫通して前記基材上に筒状に突出して形成されている、
　ことを特徴とする。
　請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の表示装置において、
　前記遮光成形体は、前記発光素子が接合された前記導電パターンの一部を跨ぐように覆って前記基材上に突出している、
　ことを特徴とする。
　請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置において、
　前記導電性パターンが前記遮光成形体に覆われた領域の前記基材の前記樹脂層が形成される前記他面に密着して固定され前記樹脂層の侵入を規制する進入規制体を更に備える、
　ことを特徴とする。
　請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
　前記遮光成形体は、前記壁面の内側で、一端が前記発光素子の光出射部に面し前記発光素子からの光を外部に導く導光部を有する、
　ことを特徴とする。
　請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の表示装置において、
　前記遮光成形体は、複数の前記発光素子を前記壁面で区画して、隣接する前記導光部側への光の漏れを規制するように繋がってブロック状で形成されている、
　ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
　請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の表示装置において、
　前記発光素子は、前記基材が厚み方向に屈曲し前記光の出射方向である上方に凸状に突出した領域に配置され、前記遮光成形体は前記凸状の間となる凹部を埋めるように形成されている、
　ことを特徴とする表示装置。
　請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
　前記遮光成形体の表面に前記光を透光する透光部を有する表示体を更に備えた、
　ことを特徴とする。
　前記課題を解決するために、請求項９に記載の表示装置の製造方法は、
　変形可能な基材の一面に配置された導電性パターンと電気的に接合され光を出射する発光素子と、
　前記基材の一面とは反対側の他面を覆い前記基材を支持する樹脂層と、
　前記発光素子を離隔して囲い前記光の漏れを規制する壁面を有し、前記発光素子からの光を外部に向かってガイドする遮光成形体と、を備える表示装置の製造方法であって、
　前記基材を準備する工程と、
　前記基材上に前記導電性パターンを配置する工程と、
　前記導電性パターンに前記発光素子を電気的に接合する工程と、
　前記基材に貫通孔を形成する工程と、
　前記導電性パターンの前記遮光成形体に覆われる領域の前記基材の前記他面に前記樹脂層の侵入を規制する進入規制体を接着する工程と、
　前記貫通孔が形成された前記基材を金型に載置して前記樹脂層と前記遮光成形体を形成する工程と、
　を含む、
　ことを特徴とする。
　前記課題を解決するために、請求項１０に記載の表示装置の製造方法は、
　変形可能な基材の一面に配置された導電性パターンと電気的に接合され光を出射する発光素子と、
　前記基材の一面とは反対側の他面を覆い前記基材を支持する樹脂層と、
　前記発光素子を離隔して囲い前記光の漏れを規制する壁面の内側で、一端が前記発光素子の光出射部に面し前記発光素子からの光を外部に導く導光部を有する遮光成形体と、を備える表示装置の製造方法であって、
　前記基材を準備する工程と、
　前記基材上に前記導電性パターンを配置する工程と、
　前記導電性パターンに前記発光素子を電気的に接合する工程と、
　
　前記基材を型に載置して前記基材に３次元形状への賦形を施す賦形工程と、
　前記賦形が施された前記基材を金型に載置して前記樹脂層と前記遮光成形体を形成する工程と、を含む、
　ことを特徴とする。
　請求項１に記載の発明によれば、光の漏れを抑制して発光領域と消灯領域の区別を明確にすることができる。
　請求項２に記載の発明によれば、遮光成形体と樹脂層を一体化して表示装置を製造する工程を少なくすることができる。
　請求項３に記載の発明によれば、発光素子が接合された導電性パターン上に遮光成形体を形成することができる。
　請求項４に記載の発明によれば、射出成形時の樹脂圧による基材の変形を抑制することができる。
　請求項５に記載の発明によれば、発光素子の光を遮光成形体で外部に導くことができる。
　請求項６に記載の発明によれば、隣接する発光領域への光の漏れを規制するとともに導光部を支持することができる。
　請求項７に記載の発明によれば、３次元形状の表示装置を得ることができる。
　請求項８に記載の発明によれば、導光部から伝播した光の外部への拡散を抑制するとともに表示装置の表面に光を透光可能な表示体を配置することができる。
　請求項９に記載の発明によれば、光の漏れを抑制して発光領域と消灯領域の区別を明確にすることができる。
　請求項１０に記載の発明によれば、光の漏れを抑制して発光領域と消灯領域の区別を明確にすることができる。
図１Ａは本実施形態に係る表示装置の一例を表示体を省略して示す平面模式図、図１Ｂは本実施形態に係る表示装置の一例を示す断面模式図である。 図２Ａは貫通孔が形成された基材の一例を示す平面模式図、図２Ｂは貫通孔が形成された基材の一例を示す断面模式図である。 図３Ａは遮光成形体の構成を示す平面模式図、図３Ｂは遮光成形体の構成を示す断面模式図である。 遮光成形体を形成する金型内における樹脂の流動を説明する断面模式図である。 図５Ａは変形例に係る表示装置の一例を表示体を省略して示す平面模式図、図５Ｂは変形例に係る表示装置の一例を示す断面模式図である。 表示装置の製造方法の概略の手順の一例を示すフローチャート図である。 表示装置の製造過程を説明するための部分断面模式図である。 変形例に係る表示装置の製造方法の概略の手順の一例を示すフローチャート図である。 変形例に係る表示装置の製造過程の一部を説明するための図である。
　次に図面を参照しながら、本発明の実施形態の具体例を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
　尚、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
　（１）表示装置の全体構成
　図１Ａは本実施形態に係る表示装置１の一例を表示体９を省略して示す平面模式図、図１Ｂは本実施形態に係る表示装置１の一例を示す断面模式図、図２Ａは貫通孔２ｃが形成された基材２の一例を示す平面模式図、図２Ｂは貫通孔２ｃが形成された基材２の一例を示す断面模式図、図３Ａは遮光成形体６の構成を示す平面模式図、図３Ｂは遮光成形体６の構成を示す断面模式図を、図４は遮光成形体６を形成する金型内における樹脂の流動を説明する断面模式図である。
　以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る表示装置１の構成について説明する。
　表示装置１は、図１に示すように、変形可能な基材２の一面２ａに配置された導電性パターン３と電気的に接合され光を出射する発光素子４と、基材２の一面２ａとは反対側の他面２ｂを覆い基材２を支持する樹脂層５と、発光素子４からの光を外部に向かってガイドする遮光成形体６と、を備えて構成されている。
　（基材）
  本実施形態において使用する変形可能な基材２は特にフィルム状の基材に限らないが、以下、フィルム状の基材として説明する。ここで、「変形可能な基材」は、導電性パターン３を配置後に変形できる、すなわち、熱成形、真空成形または圧空成形によって実質的に平坦な二次元形状から実質的に３次元形状に形成されることができる基材を意味する。
  このような基材２の材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ナイロン６－１０、ナイロン４６などのポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。
　特にポリエステルがより好ましく、さらにその中でもポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が経済性、電気絶縁性、耐薬品性等のバランスが良く最も好ましい。
　基材２の一面２ａには、金属ナノ粒子等の触媒インクを均一に塗布するために、表面処理を施すことが好ましい。表面処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、溶剤処理、プライマー処理を用いることができる。
　また、図２に示すように、基材２には、厚み方向に貫通する貫通孔２ｃが形成されている。貫通孔２ｃは、後述する遮光成形体６を射出成形により形成する際に、樹脂層５を形成するキャビティＣＡ１と遮光成形体６を形成するキャビティＣＡ２とを連通する孔であり、射出成形される溶融樹脂の流路となる（図４　参照）。貫通孔２ｃは、形成される遮光成形体６の形状及び大きさに合わせて、その形状、大きさ、数が適宜設定される。
　このような変形可能な熱可塑性樹脂からなるフィルム状の基材２は、表示装置１の要求される使用態様によって、実質的に平坦な二次元形状から実質的に３次元形状に賦形される。
　（導電性パターン）
　基材２の一面２ａに導電性パターン３を配置する場合、さきに、金属めっき成長のきっかけとなる金属ナノ粒子等の触媒からなる下地層（不図示）を所定のパターン状に形成する。下地層は、基材２１上に金属ナノ粒子等の触媒インクを塗布したあと、乾燥および焼成を行うことにより形成する。
　下地層の厚み（μｍ）は、０．１～２０μｍが好ましく、０．２～５μｍがさらに好ましく、０．５～２μｍが最も好ましい。下地層が薄すぎると、下地層の強度が低下するおそれがある。また、下地層が厚すぎると、金属ナノ粒子は通常の金属よりも高価であるため、製造コストが増大する虞がある。
　　触媒の材料としては、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルなどが用いられ、導電性の観点から金、銀、銅が好ましく、金、銀に比べて安価な銅が最も好ましい。
　触媒の粒子径（ｎｍ）は１～５００ｎｍが好ましく、１０～１００ｎｍがより好ましい。粒子径が小さすぎる場合、粒子の反応性が高くなりインクの保存性・安定性に悪影響を与える虞がある。粒子径が大きすぎる場合、薄膜の均一形成が困難になるとともに、インクの粒子の沈殿が起こりやすくなる虞がある。
　導電性パターン３は、下地層の上に電解めっきまたは無電解めっきにより形成される。めっき金属としては、銅、ニッケル、錫、銀、金などを用いることができるが、伸長性、導電性および価格の観点から銅を用いることが最も好ましい。
　めっき層の厚さ（μｍ）は、０．０３～１００μｍが好ましく、１～３５μｍがより好ましく、３～１８μｍが最も好ましい。めっき層が薄すぎると、機械的強度が不足するとともに、導電性が実用上十分に得られない虞がある。めっき層が厚すぎると、めっきに必要な時間が長くなり、製造コストが増大する虞がある。
　また、導電性パターン３は、有機導電性材料をインキ状、ペースト状にしたものをスクリーン印刷、転写印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法等で塗布し、焼成することにより形成してもよい。有機導電性材料としては、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）／ＰＳＳ、カーボン、ポリアセチレン、ポリチオフェン（ＰＴ）、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリ硫黄窒化物等が挙げられる。
　導電性パターン３には、一端に複数のコネクタ接続パッド３ａが形成され、図１に示すように、表示装置１の外部に設けられた外部素子と電気的に接続するための外部接続端子７が電気的に接合されている。
  外部接続端子７は、例えば、コネクタ端子となる端子部７ａと、アンカー部７ｂとからなり、アンカー部７ｂが接合材でコネクタ接続パッド３ａに電気的に接合される。端子部７ａおよびアンカー部７ｂは、銅の合金などを用いて四角柱形状に形成され、表面にニッケルメッキを施し、そのニッケルメッキの上に、金、錫などの金属やそれら金属を含む合金などのメッキが施されても良い。外部接続端子７のピッチは、接続先のコネクタの規格に応じている。
　また、導電性パターン３は、図１、図２においては、外部接続端子７と発光素子４とを電気的に接続する例を示しているが、導電性パターン３には、発光素子４以外に複数の電子部品が取り付けられてもよい。電子部品としては、制御回路、歪み、抵抗、静電容量、ＴＩＲなどの接触感知、および光検出部品、圧電アクチュエータなどの触知部品、マイクおよびスピーカーなどの発音または受音、メモリチップ、プログラマブルロジックチップおよびＣＰＵなどのデバイス操作部品、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＬＳデバイス、ＰＳデバイス、処理デバイス、ＭＥＭＳ等が挙げられる。
　（発光素子）
　発光素子４は、例えば、ＬＥＤ等の半導体発光素子である。発光素子４は図１、図２に示すように、導電性パターン３にはんだ等の接合材により電気的に接合されている。発光素子４はレンズ（不図示）を備えていることが好ましい。そのようなＬＥＤとしては、例えば、日亜化学工業社、クリー（Ｃｒｅｅ）社、オスラム（Ｏｓｒａｍ）社、豊田合成社等各社の製品などの市販の半導体発光素子を用いることができる。これらの半導体発光素子は、形態、サイズ及び取り付け方法がそれぞれ異なるが、基材２上に形成された導電性パターン３上にはんだ等の接合材により電気的に接合され、導電性パターン３に電気的に接合された外部接続端子７を介して外部から給電されて発光する。
　（樹脂層）
　樹脂層５は、図１Ｂに示すように、基材２の導電性パターン３が配置された一面２ａとは反対側の他面２ｂに対して接着層ＡＤを介して基材２の他面２ｂを覆って支持するように形成されている。接着層ＡＤは、導電性パターン３を外部から不可視に覆い隠すように調色されてもよい。また、樹脂層５は樹脂材料を不透明樹脂材料とすることで、樹脂層５と一体として形成される遮光成形体６が発光素子４から出射する光の漏れを規制して、発光素子４からの光を外部に向かってガイドすることができる。
　樹脂層５は、射出成形可能な熱可塑性樹脂材料からなる熱可塑性樹脂である。具体的には、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ－ＰＰＥ）、変性ポリフェニレンオキサイト（ｍ－ＰＰＯ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはこれらの混合物を含む熱可塑性樹脂を用いることができる。
　（遮光成形体）
　遮光成形体６は、図３に示すように、基材２の一面２ａ上で発光素子４を離隔して囲い、発光素子４から出射する光の漏れを規制する壁面６ａを有する筒体として形成され、発光素子４から出射する光を外部に向かってガイドするようになっている。
　このような遮光成形体６は、樹脂層５の一部が基材２を厚み方向に貫通して基材２の一面２ａ側に筒状に突出して形成されている。具体的には、図３に示すように、遮光成形体６は、基材２の一面２ａに配置され発光素子４が接合された導電性パターン３の一部（図３Ａにおいて破線で示す３ｂ）を跨ぐように覆って基材２の一面２ａ上に突出している。すなわち、樹脂層５を形成する熱可塑性樹脂が基材２に設けられた貫通孔２ｃから基材２の導電性パターン３が配置された一面２ａ上に流動して（図４中　矢印で示す）導電性パターン３の一部を跨いで覆うことで、遮光成形体６は、発光素子４を切れ目のない筒体で全周に亘って囲い、発光素子４から出射する光の漏れを規制している。
　このように、遮光成形体６は、基材２の他面２ｂを覆って支持する樹脂層５と一体として形成されることから、樹脂層５と同じ射出成形可能な熱可塑性樹脂材料からなり、表示装置１の製造工程を少なくすることが可能となる。
　（侵入規制体）
　図３Ｂ、図４に示すように、導電性パターン３が遮光成形体６に覆われた領域の基材２の樹脂層５が形成される他面２ｂに密着して固定され樹脂層５の侵入を規制する進入規制体８を備えている。
　進入規制体８は、樹脂層５の形成に先だって、導電性パターン３の遮光成形体６に覆われる領域に基材２の他面２ｂに密着するように、接着により固定される。接着の方法としては、溶融樹脂の樹脂圧により進入規制体８がずれないように、接着剤で固定する、両面テープで張り合わせる等が挙げられる。
　進入規制体８の材料は特に限定されないが、樹脂層５の材料と同じ熱可塑性樹脂材料で形成されているのが好ましい。
　進入規制体８は、樹脂層５を射出成形で形成する際に、樹脂層５と一体として形成される遮光成形体６で覆われる導電性パターン３が形成された領域における基材２の他面２ｂへの樹脂層５の進入を規制して樹脂層５を射出成形する際の樹脂圧による基材２の変形を抑制している。
　（表示体）
　成形体６の表面には光を透光する透光部９ａを有する表示体９が貼り付けられてもよい。表示体９としては、例えばタッチセンサがパターン形成されたフィルム基材、またはボタンスイッチが表面実装されたフィルム基材の全体を不透光に着色して外部への光の拡散を抑制するとともに、一部に例えば細孔が形成された透光部９ａを設け、遮光成形体６によってガイドされる光の一部を透過させることで、透光部９ａの視認性を向上させることができる。
　また、表示体９としては、光を透光する透光部９ａを有する加飾フィルムが貼り付けられてもよく、光を透光する透光部９ａを有する樹脂成形体が貼り付けられてもよい。
　このように、発光素子４を離隔して囲い発光素子４から出射する光の漏れを規制する壁面６ａを有し、発光素子４から出射する光を外部に向かってガイドする遮光成形体６を基材２の一面２ａ上に突出して形成することで、光の漏れを抑制して発光領域と消灯領域の区別を明確にすることが可能となる。
　「変形例」
　図５Ａは変形例に係る表示装置１Ａの一例を表示体９を省略して示す平面模式図、図５Ｂは変形例に係る表示装置１Ａの一例を示す断面模式図である。
　変形例に係る表示装置１Ａにおいて、発光素子４は、基材２Ａが厚み方向に屈曲し光の出射方向である上方に凸状に突出した領域に配置され、遮光成形体６Ａは、壁面６Ａａの内側で、一端が発光素子４の光出射部４ａに面し発光素子４からの光を外部に導く導光部６１を有し、複数の発光素子４を壁面６Ａａで区画して、隣接する導光部６１側への光の漏れを規制するように繋がってブロック状で形成されている。
　基材２は、その一面２ａ上に導電性パターン３が配置され、図５Ｂに示すように、基材２の厚み方向に屈曲して、発光素子４の光の出射方向である上方に凸状に突出している。変形可能な基材２は、基材２上に配置された導電性パターン３に発光素子４を電気的に接合した後に、熱プレス成形、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、等の成形手段により、３次元形状に賦形される。凸状に突出するように賦形された基材２は、樹脂層５と一体化される。
　遮光成形体６Ａは、図５Ｂに示すように、壁面６Ａａの内側で、一端が発光素子４の光出射部４ａに面し発光素子４からの光を外部に導く導光部６１を有している。導光部６１は、発光素子４の上方で、光の出射方向である上方に延びる柱状体で発光素子４から出射する光を表示装置１Ａの上方に導くように光透過性の樹脂材料で形成されている。
　光透過性の樹脂材料としては、具体的には、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ－ＰＰＥ）、変性ポリフェニレンオキサイト（ｍ－ＰＰＯ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）が挙げられるが、これらに限定されることはなく、導光体として一般的に使用される材料で形成することができる。
　導光部６１を有する遮光成形体６Ａは、基材２Ａの凸状に突出する領域に配置された発光素子４のそれぞれを壁面６Ａａで囲う空洞部６２を有し、隣接する発光素子４側への光の漏れを規制するように繋がってブロック状で形成されている。導光部６１は、図５Ａに示すように、空洞部６２内に壁面６Ａａから空洞部６２内に向かって延びるリブ体６３に支持されて空洞部６２の中央部に位置している。
　遮光成形体６Ａの表面には、光を透光する透光部９ａを有する表示体９が貼り付けられている。
　このように、遮光成形体６Ａは、壁面６Ａａの内側で、一端が発光素子４の光出射部４ａに面し上方に延びる柱状体の導光部６１を有し、それぞれの導光部６１を空洞部６２で区画して、隣接する導光部６１側への光の漏れを規制するように繋がってブロック状で形成されている。これにより、隣接する発光領域への光の漏れを抑制するとともに、発光素子４から出射する光を導光部６１で透光部９ａへ導いて発光領域と消灯領域の区別を明確にすることが可能となる。
（２）表示装置の製造方法
　図６は表示装置１の製造方法の概略の手順の一例を示すフローチャート図、図７は表示装置１の製造過程を説明するための部分断面模式図である。
　表示装置１は、図６に示すように、基材２の準備工程Ｓ１１と、基材２上に導電性パターン３を配置する配線用めっき工程Ｓ１２と、導電性パターン３と発光素子４とをはんだで電気的に接合する接合工程Ｓ１３と、基材２に貫通孔２ｃを形成する貫通孔形成工程Ｓ１４と、基材２の他面２ｂ側で遮光成形体６に覆われる領域に進入規制体８を接着する進入規制体接着工程Ｓ１５、基材２を金型Ｋに位置決めして樹脂層５と遮光成形体６を形成する樹脂充填工程Ｓ１６と、を経て製造される。
　（基材の準備工程Ｓ１１）
　基材の準備工程Ｓ１１においては、まず、所定の形状及び大きさに形成された実質的に平坦なフィルム状の基材２に導電性パターン３を配置するために、基材２上に金属めっき成長のきっかけとなる金属ナノ粒子等の触媒粒子からなる下地層を所定のパターン状に形成する。尚、基材２には、金属ナノ粒子等の触媒粒子からなる触媒インクを均一に塗布するために、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、溶剤処理、プライマー処理等の表面処理を施すことが好ましい。
　基材２上に金属ナノ粒子等の触媒粒子からなる触媒インクを塗布する方法としては、インクジェット印刷方式、シルクスクリーン印刷方式、グラビア印刷方式、オフセット印刷方式、フレキソ印刷方式、ローラーコーター方式、刷毛塗り方式、スプレー方式、ナイフジェットコーター方式、パッド印刷方式、グラビアオフセット印刷方式、ダイコーター方式、バーコーター方式、スピンコーター方式、コンマコーター方式、含浸コーター方式、ディスペンサー方式、メタルマスク方式が挙げられるが、本実施形態においてはインクジェット印刷方式を用いている。
　具体的には、１０００ｃｐｓ以下、例えば、２ｃｐｓから３０ｃｐｓの低粘度の触媒インクをインクジェット印刷方式で塗布した後、溶媒を揮発させ金属ナノ粒子のみを残す。その後、溶媒を除去し（乾燥）、金属ナノ粒子を焼結させる（焼成）。
　焼成温度は、１００°Ｃ～３００°Ｃが好ましく、１５０°Ｃ～２００°Ｃがより好ましい。焼成温度が低すぎると、金属ナノ粒子同士の焼結が不十分となるとともに、金属ナノ粒子以外の成分が残ることで、密着性が得られない虞がある。また、焼成温度が高すぎると、基材２の劣化や歪みが発生する虞がある。
　（配線用めっき工程Ｓ１２）
　基材２上に形成された下地層に対し、電解めっきまたは無電解めっきを行うことにより、下地層の表面および内部にめっき金属を析出させ導電性パターン３を配置する（図７Ａ　参照）。めっき方法は公知のめっき液およびめっき処理と同様であり、具体的に無電解銅めっき、電解銅めっきが挙げられる。
　（接合工程Ｓ１３）
　発光素子４の接合工程１３においては、基材２上に配置された導電性パターン３上に発光素子４及び外部接続端子７をはんだで接合するために、まず、基材２の導電性パターン３が配置された一面２ａ側にソルダーレジストを例えばスクリーン印刷によって塗布する。
　次に、導電性パターン３、発光素子４及び外部接続端子７の端子部にはんだペーストを塗布する。はんだペーストの塗布は、ステンシル印刷装置、スクリーン印刷装置、ディスペンサー装置等の公知の装置を用いて行うことができる。本実施形態においては、ディスペンサー装置を用いてはんだペーストを塗布する。
　そして、はんだペーストを塗布後、はんだを溶融、固化させて、導電性パターン３上にはんだを介して発光素子４及び外部接続端子７を電気的に接合する（図７Ｂ　参照）。
　また、はんだ付けは、レーザーはんだ付けや光焼成はんだ付けを用いてもよい。レーザーはんだ付けは、はんだ付け装置のはんだ付けヘッドからレーザー光を照射し、表示装置１の微細な部位に発光素子４を短時間で実装することができるという利点がある。また、電気的接合を行いたい部分に選択的にレーザー光を照射することができるため、フロー式やリフロー式と比較して、発光素子４の接合時に、発光素子４全体に熱を加えずに接合を行うことが可能となる。
　（貫通孔形成工程Ｓ１４）
　導電性パターン３に発光素子４が接合された基材２に、基材２の厚み方向に貫通する貫通孔２ｃを形成する（図７Ｃ　参照）。貫通孔２ｃは、樹脂層５を形成するキャビティＣＡ１と遮光成形体６を形成するキャビティＣＡ２とを連通する孔であり、遮光成形体６の形状及び大きさに合わせて、溶融樹脂が通過できる大きさで形成される。本実施形態においては、発光素子４の近傍に導電性パターン３を挟んで２か所設けられる。
　（進入規制体接着工程Ｓ１５）
　基材２の準備工程Ｓ１１、配線用めっき工程Ｓ１２、発光素子４の接合工程Ｓ１３、貫通孔形成工程Ｓ１４を経て、導電性パターン３が配置され、貫通孔２ｃが形成された基材２の導電性パターン３が遮光成形体６で覆われる領域の基材２の他面２ｂに進入規制体８を接着により取り付ける（図７Ｄ　参照）。
　（樹脂充填工程Ｓ１６）
　樹脂充填工程Ｓ１６では、まず、貫通孔形成工程Ｓ１４で貫通孔２ｃが形成され、進入規制体接着工程Ｓ１５で進入規制体８が接着された基材２の導電性パターン３が配置された一面２ａとは反対側の他面２ｂ及び遮光成形体６が形成され遮光成形体６と接触する一面２ａに基材２と樹脂層５の樹脂素材の組み合わせに応じてバインダーインクを塗布して接着層ＡＤを形成する（図１Ｂ　ＡＤ参照）。また、遮光成形体６が形成される領域の導電性パターン３にもバインダーインク（不図示）を塗布することが好ましい。バインダーインクは、接着性樹脂を含み、スクリーン印刷、インクジェット印刷、スプレーコート、筆塗り等で塗布され、基材２と射出成形される樹脂層５及び導電性パターン３と遮光成形体６との接着性を向上させる。
　次に、貫通孔２ｃが形成され進入規制体８が接着された基材２を金型Ｋに位置決めしてセットした状態（図７Ｅ　参照）で金型Ｋを閉じて樹脂をキャビティＣＡ１に充填する。キャビティＣＡ１に充填された樹脂により、基材２の他面２ｂを覆う樹脂層５が形成される。このとき、進入規制体８が接着されている領域の基材２の他面２ｂには、溶融樹脂は進入することができず、溶融樹脂の樹脂圧による基材２の変形が抑制される。
　そして、キャビティＣＡ１に充填される樹脂は、基材２に形成された貫通孔２ｃから基材２の、導電性パターン３が配置された一面２ａ側に形成されたキャビティＣＡ２に充填される。キャビティＣＡ２に充填された樹脂により遮光成形体６が形成される。
　本実施形態に係る表示装置１の製造方法によれば、樹脂層５を形成する熱可塑性樹脂が基材２に設けられた貫通孔２ｃから基材２の導電性パターン３が配置された一面２ａ上に流動して導電性パターン３の一部を跨いで覆うことで、発光素子４から出射する光の漏れを規制する遮光成形体６を樹脂層５と一体として形成し、表示装置１を製造する工程を少なくすることができる。
　「変形例」
　図８は変形例に係る表示装置１Ａの製造方法の概略の手順の一例を示すフローチャート図、図９は変形例に係る表示装置１Ａの製造過程の一部を説明するための図である。
　変形例に係る表示装置１Ａは、図８に示すように、基材２の準備工程Ｓ２１と、基材２上に導電性パターン３を形成する配線用めっき工程Ｓ２２と、導電性パターン３と発光素子４とをはんだで電気的に接合する接合工程Ｓ２３と、導電性パターン３に発光素子４が電気的に接合された基材２を型に載置して基材２に３次元形状への賦形を施す賦形工程Ｓ２４、基材２を金型Ｋに位置決めして、基材２の他面２ｂを覆う樹脂層５と基材２の一面２ａ側に突出する導光部６１を有する遮光成形体６Ａを形成する樹脂充填工程Ｓ２５と、を経て製造される。
　変形例に係る表示装置１Ａの製造工程における、基材２の準備工程Ｓ２１、配線用めっき工程Ｓ２２、導電性パターン３と発光素子４とをはんだで電気的に接合する接合工程Ｓ２３は、上述した表示装置１の製造過程と同一であるために、その説明は省略して、賦形工程Ｓ２４以降について説明する。
　（賦形工程Ｓ２４）
　賦形工程Ｓ２４においては、導電性パターン３が配置され発光素子４及び外部接続端子７が接合された基材２を、熱プレス成形、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、等の成形手段により、３次元形状に賦形する。
　賦形に用いられる型は、賦形が施された基材２の外表面が後述する樹脂充填工程Ｓ２５における射出成形に用いられる金型ＫのキャビティＣＡの形状に沿うように形成されている。
  はじめに、図９Ａに示すように、基材２を雌型１１と雄型１２との間に載置する。このとき、雌型１１と雄型１２とは基材２を軟化させることができる所定の温度に加熱されている。そして、図９Ｂに示すように、雌型１１と雄型１２とを所定の圧力で型締めすると、基材２は雄型１２のコア部１２ａと雌型１１のキャビティ部１１ａとの間に挟まれて賦形される。
  そして、雌型１１と雄型１２とを型開きし、冷却することにより、トリミング前の所定の３次元形状に賦形された基材２が得られる。そして、雌型１１及び雄型１２から基材２を取り出し、不要部分をトリミングすることにより、樹脂層５及び遮光成形体６Ａが形成される前の基材２が得られる。
  このようにして賦形された基材２は、樹脂充填工程Ｓ２５における射出成形に供されて、樹脂層５及び遮光成形体６Ａと一体化されて表示装置１Ａとされる。
　（樹脂充填工程Ｓ２５）
　樹脂充填工程Ｓ２５では、まず、賦形工程Ｓ２４で３次元形状に賦形が施された基材２の導電性パターン３が配置された一面２ａとは反対側の他面２ｂ及び遮光成形体６Ａが形成される一面２ａに基材２と樹脂層５の樹脂素材の組み合わせに応じてバインダーインクを塗布する。
　次に、３次元形状に賦形が施された基材２を金型Ｋに位置決めしてセットする。基材２を金型ＫのキャビティＣＡにセットする場合には、３次元形状に賦形が施された基材２をキャビティＣＡの表面に自己吸着させて配置しても位置ずれさせないように、キャビティＣＡの表面に両面テープで貼り付けたり、真空吸着させたり、キャビティＣＡに突起（不図示）を設け、突起に嵌め込むようにして固定してもよい。
　そして、図９Ｃに示すように、基材２を金型Ｋに位置決めしてセットした状態で金型を閉じて樹脂をキャビティＣＡに充填する。キャビティＣＡに充填された樹脂により、基材２の他面２ｂを覆う樹脂層５及び基材２の一面２ａ側に突出する導光部６１を有する遮光成形体６Ａが形成される。
　このように、本実施形態の変形例に係る表示装置１Ａの製造方法によれば、基材２Ａが厚み方向に屈曲し凸状に突出した領域に配置された発光素子４からの光を外部に導く導光部６１を有し、隣接する導光部６１側への光の漏れを規制する遮光成形体６Ａをブロック状で形成することができる。
１、１Ａ・・・表示装置
　２・・・基材
　　２ｃ・・・貫通孔
　３・・・導電性パターン
　４・・・発光素子
　５・・・樹脂層
　６、６Ａ・・・遮光成形体
　　６ａ、６Ａａ・・・壁面、６１・・・導光部、６２・・・空洞部
　７・・・外部接続端子
　８・・・進入規制体
　９・・・表示体
　　９ａ・・・透光部
ＣＡ、ＣＡ１、ＣＡ２…キャビティ
Ｋ・・・金型

Claims (10)

  1. 　変形可能な基材の一面に配置された導電性パターンと電気的に接合され光を出射する発光素子と、
    　前記基材の一面とは反対側の他面を覆い前記基材を支持する樹脂層と、
    　前記発光素子を離隔して囲い前記光の漏れを規制する壁面を有し、前記光を外部に向かってガイドする遮光成形体と、を備えた、
    　ことを特徴とする表示装置。
  2. 　前記遮光成形体は、前記樹脂層の一部が前記基材を厚み方向に貫通して前記基材上に筒状に突出して形成されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記遮光成形体は、前記発光素子が接合された前記導電パターンの一部を跨ぐように覆って前記基材上に突出している、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記導電性パターンが前記遮光成形体に覆われた領域の前記基材の前記樹脂層が形成される前記他面に密着して固定され前記樹脂層の侵入を規制する進入規制体を更に備える、
    　ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
  5. 　前記遮光成形体は、前記壁面の内側で、一端が前記発光素子の光出射部に面し前記発光素子からの光を外部に導く導光部を有する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  6. 　前記遮光成形体は、複数の前記発光素子を前記壁面で区画して、隣接する前記導光部側への光の漏れを規制するように繋がってブロック状で形成されている、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
  7. 　前記発光素子は、前記基材が厚み方向に屈曲し前記光の出射方向である上方に凸状に突出した領域に配置され、前記遮光成形体は前記凸状の間となる凹部を埋めるように形成されている、
    　ことを特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置。
  8. 　前記遮光成形体の表面に前記光を透光する透光部を有する表示体を更に備えた、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  9. 　変形可能な基材の一面に配置された導電性パターンと電気的に接合され光を出射する発光素子と、
    　前記基材の一面とは反対側の他面を覆い前記基材を支持する樹脂層と、
    　前記発光素子を離隔して囲い前記光の漏れを規制する壁面を有し、前記発光素子からの光を外部に向かってガイドする遮光成形体と、を備える表示装置の製造方法であって、
    　前記基材を準備する工程と、
    　前記基材上に前記導電性パターンを配置する工程と、
    　前記導電性パターンに前記発光素子を電気的に接合する工程と、
    　前記基材に貫通孔を形成する工程と、
    　前記導電性パターンの前記遮光成形体に覆われる領域の前記基材の前記他面に前記樹脂層の侵入を規制する進入規制体を接着する工程と、
    　前記貫通孔が形成された前記基材を金型に載置して前記樹脂層と前記遮光成形体を形成する工程と、
    　を含む、
    　ことを特徴とする表示装置の製造方法。
  10. 　変形可能な基材の一面に配置された導電性パターンと電気的に接合され光を出射する発光素子と、
    　前記基材の一面とは反対側の他面を覆い前記基材を支持する樹脂層と、
    　前記発光素子を離隔して囲い前記光の漏れを規制する壁面の内側で、一端が前記発光素子の光出射部に面し前記発光素子からの光を外部に導く導光部を有する遮光成形体と、を備える表示装置の製造方法であって、
    　前記基材を準備する工程と、
    　前記基材上に前記導電性パターンを配置する工程と、
    　前記導電性パターンに前記発光素子を電気的に接合する工程と、
    　前記導電性パターンに前記発光素子が接合された前記基材を型に載置して前記基材に３次元形状への賦形を施す賦形工程と、
    　前記賦形が施された前記基材を金型に載置して前記樹脂層と前記遮光成形体を形成する工程と、を含む、
    　ことを特徴とする表示装置の製造方法。
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