(57)【要約】【課題】高品質の映像を表示でき、透明度の低下を抑制できる透明ＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による透明ＬＥＤディスプレイ装置(100)は、透明なＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板の表面に設置された複数のＬＥＤ素子で構成された表示部と、上記ＬＥＤ基板の裏面に設置され、上記のＬＥＤ基板の表面と上記のＬＥＤ基板の裏面を貫く第１貫通孔を介して上記のＬＥＤ素子と接続されたデータ線と、上記ＬＥＤ基板の裏面に設置され、上記ＬＥＤ基板の表面と上記のＬＥＤ基板の裏面を貫通する第２貫通孔を介して上記のＬＥＤ素子と接続された電源線とを含むとともに、上記表示部は、上記のデータ線及び上記の電源線を平面上に上記のＬＥＤ素子と交差並列して延長することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明ＬＥＤディスプレイ装置であって、該透明ＬＥＤディスプレイ装置は、
透明なＬＥＤ 基板と、
前記ＬＥＤ基板の表面に設置された複数のＬＥＤ素子で構成される表示部と、
前記ＬＥＤ基板の裏面に設置され、前記ＬＥＤ基板の表面と前記ＬＥＤ基板の裏側を貫通する第１貫通孔を介して前記ＬＥＤ素子と接続されたデータ線と、
前記ＬＥＤ基板の裏面に設置され、前記ＬＥＤ基板の表面と前記ＬＥＤ基板の裏側を貫く第２貫通孔を介して前記ＬＥＤ素子と接続された電源線とを含み、
前記表示部は、
前記データ線及び前記の電源線を平面上に前記ＬＥＤ素子と交差並列されて延長することを特徴とする、透明ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項２】
前記表示部は、
複数の前記ＬＥＤ素子からなる画素がマトリックス状に複数配置されて構成され、
前記データ線及び前記の電源線が前記マトリックスの列方向にそれぞれ延長されることを特徴とする請求項１に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ基板の表面には前記ＬＥＤ素子を覆うＬＥＤ保護層が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ基板の裏面には透明材質の配線基板が積層され、
前記ＬＥＤ基板の裏面と対向する前記の配線基板の表面には、前記第１貫通孔を介して前記ＬＥＤ素子と接続された前記データ線と、前記第２貫通孔を介して前記ＬＥＤ素子と接続された前記電源線が具備され、
前記表示部は、
前記配線基板の表面に形成された前記データ線及び前記電源線が平面上で前記ＬＥＤ素子と交差して延長されることを特徴とする請求項１に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項５】
前記配線基板の裏面には、
前記配線基板の表面と裏面を貫く第３貫通孔と、
前記ＬＥＤ基板の前記第１貫通孔を介して前記ＬＥＤ素子と接続されたデータ線と、
前記配線基板の表面と裏面を貫く第４の貫通孔と、
前記ＬＥＤ基板の前記第２貫通孔を通して前記ＬＥＤ素子と接続された電源線が備えられ、
前記表示部は、
前記配線基板の裏面に形成された前記データ線及び前記電源線が平面上で前記ＬＥＤ素子と交差して延長されることを特徴とする請求項４に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤ基板の裏側には、
前記ＬＥＤ基板の表面から前記のＬＥＤ基板の裏面に向かう方向に複数の前記配線基板が積層されていることを特徴とする請求項４に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項７】
前記データ線は、
平面上に前記表示部の周辺部より前記表示部内へ向かって前記表示部内で同一の方向に延長されるよう具備され、
前記データ線の延長方向の先端側に具備された前記ＬＥＤ素子は、前記配線基板の積層方向の先端側に設けられたデータ線と接続されていることを特徴とする請求項４に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項３に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法であって、
前記ＬＥＤ保護層は、
シリコーンを有効成分とする原料を含むコーティング剤が塗布され形成されることを特徴とする透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項９】
前記コーティング剤を製造する段階は、
第１溶液の全体の重量比として、ポリウレタンアクリレート30〜60重量％、ヘキサンジオールジアクリレート15〜50重量％、トリメチロールプロパントリアクリレート15〜40重量％を混合して第１溶液を製造する第１溶液製造段階と、
第２溶液の全体の重量比として、前記第１溶液30〜50 重量％、前記原料30〜50重量％、HCPK(Hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)1〜10 重量％を混合した後、5〜10 時間の間攪拌して第２溶液を製造する第２溶液製造段階と、
前記第２溶液を40〜60 ℃で10〜60 分間超音波洗浄をした後、常温で10〜60 分間放置して気泡を取り除く、気泡除去段階と、
気泡が除去された前記第２溶液をメタノールで超音波洗浄する洗浄段階と、を含み、
前記ＬＥＤ保護層は、
前記ＬＥＤ素子の上面に前記コーティング剤を塗布した後スピンコーティングして、1〜5分間紫外線を照射して形成されることを特徴とする請求項８に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記原料を製造する段階は、
第１中間溶液の全体の重量比として、二酸化ケイ素1〜10重量％、メタノール5〜15重量％、イソプロピルアルコール80〜90重量％を混合して第１中間溶液を製造する第１中間溶液製造段階と、
第２中間溶液の全体の重量比として、前記第１中間溶液80〜95重量％とMPTS(Methacryloxy propyl trimethoxy silane) 5〜20重量％を混合した後、60〜90℃へ昇温して１〜５時間かけて攪拌して第２中間溶液を製造する第２中間溶液製造段階と、
前記第２中間溶液を常温で冷却させた後、第３中間溶液の全体の重量比として、前記第２中間溶液80〜95重量％とヘキサンジオールジアクリレート5〜20重量％を混合して第３中間溶液を製造する第３中間溶液製造段階と、
前記第３中間溶液を60〜80℃で真空蒸留する真空蒸留段階と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記ＬＥＤ保護層は、シリコーンとセラミック材料を有効成分とする混合原料を含む混合コーティング剤が前記ＬＥＤ素子の上面に塗布されて形成されることを特徴とする請求項８に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１２】
前記の混合コーティング剤を製造する段階は、
混合溶液の全体の重量比として、二酸化ケイ素1〜10重量％、メタノール5〜15重量％、イソプロピルアルコール80〜90重量％、前記セラミック材料1〜5重量％を混合した後、１〜６時間かけて攪拌して混合溶液を製造する混合溶液製造段階と、
前記混合溶液を30〜60℃の真空下で１〜５時間の間気泡を除去する気泡除去段階と、
前記気泡が除去された前記混合溶液をメタノールで1〜10分超音波洗浄段階と、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１３】
前記セラミック材料を製造する段階は、
１次混合物全体の重量比として、水85〜95重量％と界面活性剤1〜10重量％及びベントナイト、カオリン、セフィオライトのいずれかから成るセラミック粉末0.1〜10重量％を70〜90℃で10〜20時間の間混合して１次混合物を製造する１次混合物製造段階と、
前記１次混合物を遠心分離して２次混合物を取得する、２次混合物取得段階と、
前記２次混合物を50〜80℃の真空下で10〜30時間乾燥させる乾燥段階と、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記乾燥段階の後には、
１次溶液の全体の重量比として、イソホロンジイソシアネート(Isophorone diisocyanate)50〜70重量％、1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)30〜50重量％を窒素雰囲気下で1〜30分間攪拌して１次溶液を製造する１次溶液製造段階と、
２次溶液の全体の重量比として、ヒドロキシエチルアクリレート(Hydroxyethyl acrylate)50〜70重量％、1，4-ジオキサン20〜40重量％、ジブチルスズジラウレート(Dibutyltin dilaurate)0.1〜10重量％、ヒドロキシアニソール(Hdroxyanisole)0.1〜10重量％を混合して２次溶液を製造する２次溶液製造段階と、
３次溶液の全体の重量比として、前記１次溶液50〜80重量％と、前記２次溶液20〜50重量％を30〜50℃で1〜6時間の間攪拌して３次溶液を製造する３次溶液製造段階と、
４次溶液の全体の重量比として、乾燥された前記２次混合物10〜30重量％とトルエン70〜90重量％を混合して４次溶液を製造する４次溶液製造段階と、
５次溶液の全体の重量比として、前記３次溶液20〜40重量％と前記４次溶液60〜80重量％を50〜80℃で30〜60時間の間攪拌して５次溶液を製造する５次溶液製造段階と、
前記５次溶液を濾過して得た残留物をトルエンで1〜5回洗浄する濾過洗浄段階と、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の透明ＬＥＤディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明ＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法に関するものであり、より詳細に説明すると、高品質の映像を表示でき、透明度の低下を抑制できる、透明ＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現代社会に入り、街の看板にＬＥＤ (Light Emitting Diode)ディスプレイ装置などが利用されている。かかるＬＥＤディスプレイ装置は画像や動画等の広告映像が表示される装置である。
例えば、下記特許文献１には、建物等の壁面や柱等の外周面等の建築物に設置される看板について開示されている。
具体的にはＬＥＤを利用した光源部と電源部が本体に収容されており、本体は本体の支持部を通じて建築物の壁面や柱などと接続されている。
しかし、そのような構成では、機器のスケールが大きくなるため、設置作業に多くの労力が必要になる欠点がある。
【０００３】
一方、下記特許文献２には、フィルム形の透明基板にＬＥＤチップと回路パターンが形成されたＬＥＤディスプレイ装置が開示されている。
この発明のＬＥＤディスプレイ装置は下記特許文献１に開示された看板と比較すると、その構成が簡素化され、設置作業に必要な労力が大きく低減されるという長所がある。
上記発明のＬＥＤディスプレイ装置は、例えばオフィス等の窓ガラス、その他の任意の場所に設置される。例えば、上記の発明のＬＥＤディスプレイ装置がガラス窓に設置された場合、透過ＬＥＤディスプレイ装置に表示される広告映像を視聴できるという特性を提示する。さらには、オフィスにいる人はＬＥＤディスプレイ装置を介して窓の外の景色が見られるという特性を提示する。
【０００４】
しかし、上記発明の基板はＬＥＤチップ配線などの構成要素が配置されているため、このような構成要素によって視野の一部が遮られ、ディスプレイの鮮明度が落ちる。
また、高品質の映像を表示するためには、表示部の画素数を増やす必要があるが、画素数の増加に伴い消費電力が増加するため、電源線の幅を広げたり、電源線数を増やしたりしてＬＥＤチップへの電力供給量を増やす必要がある。
そのため、画素数の増加によるデータ線の増加や電源線の増加によって配線領域が増加し、ディスプレイの鮮明度がさらに低下するという問題点が存在する。
また、画素ピッチを小さくすることにより、高品質の映像を表示することも可能であるが、画素ピッチが小さくなると平面上で基板全体の面積のＬＥＤ素子の配線などの構成要素の面積の割合が増加するため、ディスプレイの鮮明度が落ちるという問題が存在する。
したがって、上述したような問題点を解決するため、高品質の映像を表示でき、透明度の低下を抑制できる透明ＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法を開発する必要性が台頭しているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５９０６５５１号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１６２４１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記技術の問題点を解決するため案出されたもので、透明なＬＥＤ基板に複数のＬＥＤ素子を配置し、それにデータ線及び電源線を接続してＬＥＤ ディスプレイ装置を製造することを主要な目的とする。
本発明の他の目的は、ＬＥＤ基板の裏面に透明な配線基板を積層することである。
本発明のもう一つの目的は、ＬＥＤ素子の表面にシリコーンを有効成分とするＬＥＤ保護層を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る透明ＬＥＤディスプレイ装置は、透明なＬＥＤ基板；上記ＬＥＤ基板の表面に設置された複数のＬＥＤ素子で構成される表示部；上記ＬＥＤ基板の裏面に設置されたもので、上記ＬＥＤ基板の表面と上記のＬＥＤ基板の裏面を貫通する第１貫通孔を介して上記のＬＥＤ素子とつながっているデータ線；上記ＬＥＤ基板の裏に設置されたもので、上記ＬＥＤ基板の表面と前記ＬＥＤ基板の裏面を貫通する第２貫通孔を介して前記ＬＥＤ素子と接続された電源線とを含み、上記表示部は、上記データ線と上記電源線を平面上に前記ＬＥＤ素子と交差並列されて延長することを特徴とする。
さらに、上記表示部は、複数の上記ＬＥＤ素子で構成される画素がマトリックス状に複数配置されて構成され、上記のデータ線及び上記の電源線が上記マトリックスの列方向にそれぞれ延長されることを特徴とする。
さらに、上記ＬＥＤ基板の表面には、上記ＬＥＤ素子を覆うＬＥＤ保護層が形成されたことを特徴とする。
加えて、上記ＬＥＤ基板の裏面には、透明材質の配線基板が積層され、上記ＬＥＤ基板の裏面と対向する上記配線基板の表面には、上記第１貫通孔を介して上記ＬＥＤ素子と接続された上記データ線と、上記第２貫通孔を介して上記ＬＥＤ素子と接続された上記電源線が具備され、上記表示部は、上記配線基板の表面に形成された上記データ線及び電源線が平面上で前記ＬＥＤ素子と交差して延長されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による透明ＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法は、
（１）ＬＥＤディスプレイ装置の透明性低下を抑制し、このことから、高品質の映像を提供可能であり、
（２）透明な配線基板をＬＥＤ基板の裏面に積層することで、透明性には影響を与えず、映像の品質をさらに向上させることができるし、
（３）ＬＥＤ保護層を形成することで、耐久性が向上されたＬＥＤディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施例１による表示部の構成の一例を拡大して示す平面図である。
【図３】本発明の実施例１によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例１によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例２によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例２によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例２による配線構造の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付された図面を参照し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。添付された図面は縮尺によって図示されていないため、各図面の同一の参照符号は同一の構成要素を指すものとする。
【００１１】
［実施例１：ＬＥＤディスプレイ装置の構成］
図１は、本発明の実施例１によるＬＥＤ ディスプレイ装置の構成の一例を示す平面図であり、図２は、本発明の実施例１による表示部の構成の一例を拡大して示す平面図であり、図３は、本発明の実施例１によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の一例を示す断面図である。
【００１２】
図１及び図２は、ＬＥＤディスプレイ装置(100)の表示部(20)の一部が示されたものである。また、図１には、ＬＥＤ素子が配置された面と異なる面に設けられたデータ線(40,50)を点線で表示している。図３には、いくつかのＬＥＤ素子(30)とその周辺の断面形状が模式的に図示されている。また、図３では配線間の連結構造を明示するために単純化して表示されている。
【００１３】
ＬＥＤディスプレイ装置(100)は、例えば、図１〜図３に示すように、ＬＥＤ基板(10)は、表示部(20)、データ線(40)、電源線(50)、ＬＥＤ保護層(60)、接着層(70)、保護層(80)などを備えている。ＬＥＤ基板(10)は、例えば、平板状の透明な基板を指すものとして、平面上におけるＬＥＤ基板(10)の形状は、四角形、円形、楕円形などであるが、このような形状に限るものではない。例えば、ＬＥＤ基板(10)の形状はＬＥＤディスプレイ装置(100)の設置場所などを考慮して決められる。
【００１４】
ＬＥＤ基板(10)は、高耐熱性を持つ材質で構成されている。本発明の説明において高耐熱性を持つということは、ＬＥＤ基板(10)の温度が例えば160℃に達しても、ＬＥＤ基板(10)が変質せず、ＬＥＤディスプレイ装置(100)がきちんと作動できることをいう。 また、ＬＥＤ基板(10)は柔軟性を持つ材質で構成されることが望ましい。それによりＬＥＤ基板(10)はＬＥＤディスプレイ装置(100)の設置場所に応じて任意の形状に変形させることができる。
【００１５】
ＬＥＤ基板(10)のそんな特性を満たす材質の例として、ＰＣＢ(Printed Circuit Board：プリント基板)、ＰＥＴ(Polyethylene Terephalate：ポリエチレンテレフタレート)、 ＰＩ(Polyimide：ポリイミド)などの樹脂がある。
ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)には、表示部(20)などが設置されている。表示部(20)は、図１及び図２のように様々な画素(25)がＸ軸方向(行方向)、Ｙ軸方向(列方向)のそれぞれに沿ってマトリックス状に配置され構成されている。
【００１６】
それぞれの画素(25)は、異なる色が光る複数のＬＥＤ素子(30)になっている。 具体的には、画素(25)は、図２のように、赤色に光るＬＥＤ素子(30R)と、緑色に光るＬＥＤ素子(30G)および青色に光るＬＥＤ素子(30B)とＬＥＤ素子(30X)なっている。
ここで、ＬＥＤ素子(30X)は、赤色、緑色、青色とは別の色を発するＬＥＤ素子を利用してもいいし、このような色のひとつと同一の色に光るＬＥＤ素子を使用しても良い。
つまり、表示部(20)は図２に示すように、複数のＬＥＤ素子(30)がＸ軸方向(行方向)、Ｙ軸方向(列方向)のそれぞれによってマトリックス状に配置され構成されている。
【００１７】
一つの画素(25)内では、図２に示すようにＬＥＤ素子(30R,30G)がＸ軸方向に沿って隣接して配置され、ＬＥＤ素子(30X,30B)がＸ軸方向に隣接して配置されている。また、ＬＥＤ素子(30R,30X)がＹ軸方向に沿って隣接して配置され、ＬＥＤ素子(30G,30B)がＹ軸方向に沿って隣接して配置されている。また、図１ではＬＥＤ素子(30)の色配置の一例を表示しているが、画素(25)におけるＬＥＤ素子(30)の色配置はそれに限るものではない。また画素(25)ごとにＬＥＤ素子(30)の色配置が変更されていてもかまわない。
【００１８】
ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)はＬＥＤ素子(30)ごとにリード線(45,55)が設置されている。それぞれのＬＥＤ素子(30)は、図３に示すように、ワイヤ(46,56)を通してリード線(45,55)とそれぞれつながっている。ワイヤ(46,56)の材質には、例えば金が使われることがある。
ＬＥＤ基板(10)には、例えば図３に示したように、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)とその反対側の裏面(10b)を貫通する貫通孔である第１貫通孔(15)と第２貫通孔(16)が形成されている。 
第１、２貫通孔(15,16)は、ＬＥＤ素子(30)ごとに設置されている。例えば、第１貫通孔(15)は、対応するＬＥＤ素子(30)と接続されたリード線(45)の配線領域に設置された開口部に形成されている。また、第２貫通孔(16)は、対応するＬＥＤ素子(30)と接続されたリード線(55)の配線領域に設置された開口部に形成されている。
【００１９】
図４は、本発明の実施例１によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の他の例を示す断面図である。
第１貫通孔(15)の端部には、例えば図４のとおり基準点(15a,15b)が形成されている。ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)側の第１貫通孔(15)の端部には基準点(15a)が形成されている。ＬＥＤ基板(10)の裏側(10b)側の第１貫通孔(15)の端部には基準点(15b)が形成されている。第２貫通孔(16)の端部には、例えば図４のとおり基準点(16a,16b)が形成されている。ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)側の第２貫通孔(16)の端部には基準点(16a)が形成されている。ＬＥＤ基板(10)の裏側(10b)側の第２貫通孔(16)の端部には基準点(16b)が形成されている。
【００２０】
基準点(15a,15b,16a,16b)は、第１、２貫通孔(15,16)、ＬＥＤ基板(10)の表面および裏面(10a,10b)とシームレスに接続されるように形成されている。このような第１、２貫通孔(15,16)と基準点(15a,15b,16a,16b)の側壁には、図面に図示しない金属層が形成されている。
ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)と裏面(10b)は、図１及び図２に示すように、複数のデータ線(40)及び複数の電源線(50)が設置されている。データ線(40)及び電源線(50)は、図１及び図２に示すように平面上に多数のＬＥＤ素子(30)と交差並列に延長されている。具体的には、表示部(20)の周辺部位から表示部(20)内に向けて同一の方向に延長されるように設置されている。具体的には、データ線(40)及び電源線(50)は、図１及び図２に示すように表示部(20)で複数のＬＥＤ素子(30)によって構成されたマトリックスの列方向に沿ってそれぞれ延長されている。より具体的には、データ線(40)及び電源線(50)は、例えば、図１のようにＹ軸の負側から表示部(20)に進入し、表示部(20)内ではＹ軸の正側に向けて延長されるように設置されている。
【００２１】
例えば、ＬＥＤ素子(30R,30X)が配置された列は、図２のとおりデータ線(40R,40X)及び電源線(50)が平面上にＬＥＤ素子(30R,30X)と交差するとともに外に延長している。 また、ＬＥＤ素子(30G,30B)が配置された列は、図２のように、データ線(40G,40B)及び電源線(50)が平面上にＬＥＤ素子(30G,30B)と交差するとともに外に延長している。
データ線(40)は、例えば、ＬＥＤ素子(30)ごとに設置されている。 一方、電源線(50)は図１及び図２に示すように、複数のＬＥＤ素子(30)とつながっている。具体的には、図１及び図２に示すように、表示部(20)でＬＥＤ素子(30)のマトリックスの列ごとに設置されたそれぞれの電源線(50)は一列に並んだすべてのＬＥＤ素子(30)とつながっている。 このように一つの画素(25)には２つの電源線(50)がつながっている。
【００２２】
また、図２に示したＬＥＤ素子(30G,30B)が配置された列が他の列のＬＥＤ素子(30)と接続されているデータ線(40)が設置されている。このように、各ＬＥＤ素子(30)には最大同じ列に配置されたＬＥＤ素子(30)の数と同じ数のデータ線(40)が平面上で交差並列に延長している。データ線(40)は第１貫通孔(15)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。具体的には、データ線(40)は図３に示したように、第１貫通孔(15)の図示しない金属層リード線(45)、ワイヤ(46)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。
【００２３】
一方、電源線(50)は、図３に示したように、第２貫通孔(16)を通してＬＥＤ素子(30)とつながっている。具体的には、電源線(50)は第２貫通孔(16)の図示しない金属層リード線(55)、ワイヤ(56)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。
データ線(40)、電源線(50)、リード線(45,55)、第１、２貫通孔(15,16)に形成された金属層(不図示)は、例えば銅を主成分とすることができる。そこで“銅を主成分にする”ということは、配線などを構成する材質が大部分は銅だが、不純物が混入した場合も含まれることを意味する。
【００２４】
データ線(40R,40G,40B,40X)及び電源線(50)は、図示しない制御部(コントローラ)とつながる。データ線(40R,40G,40B,40X)及び電源線(50)は、制御部から所定の信号(例えば電位)が出力される。それぞれのＬＥＤ素子(30)は、データ線(40R,40G,40B,40X)及び電源線(50)から供給される信号(例えば電位)によってオン／オフが切り替わる。それぞれのＬＥＤ素子(30)のオン／オフ状態が切り替えられることにより、表示部(20)は静止画像と動画を表示することができる。
【００２５】
また、ＬＥＤディスプレイ装置(100)の透明度は、平面上におけるＬＥＤ基板(10)の面積で、ＬＥＤ基板(10)に設置されたＬＥＤ素子(30)、データ線(40)、電源線(50)等の構成要素の平面上の面積を除した面積比、平面上におけるＬＥＤ基板(10)の面積に対する比率をいう。
次に、第１、２貫通孔(15,16)、データ線(40)、リード線(45,55)、電源線(50)を形成する概略的な工程を説明する。まず、ＬＥＤ基板(10)については、例えばレーザーを照射し、第１、第２貫通孔(15,16)を形成する。
【００２６】
第１貫通孔(15)は、ＬＥＤ素子(30)が配置される位置とリード線(45)が形成される位置を考慮して形成される。第２貫通孔(16)は、ＬＥＤ素子(30)が配置される位置とリード線(55)の形成位置を考慮して決定された所定の位置に形成される。第１、２貫通孔(15,16 )に対して必要な場合、基準点(15a,15b,16a,16b)を形成する工程が実行される。
次に、例えばメッキ工程は、第１、２貫通孔(15,16)の側壁に例えば銅を主成分とする金属層が形成される。メッキ工程では、側壁だけでなく、第１、２貫通孔(15,16)の全体を埋めるように金属層を形成してもかまわない。
【００２７】
次に、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)にリード線(45,55)及び電源線(50)を形成する工程が実行される。
例えば、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)にスパッタリング(sputtering)等の膜生成工程により、例えば銅を主成分とする金属層を形成することができる。その後、先に設定された配線パターンに応じて金属層をパターニングすることによりリード線(45,55)および電源線(50)が形成される。
【００２８】
次に、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)にデータ線(40)及び電源線(50)を形成する工程が実行される。ここではＬＥＤ基板(10)の表面(10a)に対して行ったものと同一の工程からなるため、詳しい説明は省略する。また、ＬＥＤ基板(10)の裏側(10b)に対する工程を実行した後、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)に対する工程を行ってもかまわない。
ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)側には、図３のようにＬＥＤ素子(30)を覆うＬＥＤ保護層(60)が形成されている。例えば、ＬＥＤ保護層(60)は、ＬＥＤ素子(30)及びワイヤ(46,56)を覆うように形成されている。ＬＥＤ保護層(60)は透明性、絶縁性、軟性のある材料(例えば、シリコーン、エポキシ樹脂など)から構成される。ＬＥＤ保護層(60)は、例えば、画素(25)ごとに用意されてもよく、ＬＥＤ素子(30)ごとに設置されることもある。またＬＥＤ保護層(60)は複数の画素(25)にわたって設置できる。
【００２９】
また、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)側に、図３に示すように、接着層(70)が形成されている。接着層(70)もＬＥＤ保護層(60)と同様に、透明性、軟性を有する材質で構成されることが望ましい。接着層(70)は、隣接するＬＥＤ保護層(60)の間の空間に形成される。ＬＥＤ保護層(60)および接着層(70)は、例えば、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)と同一の高さになるように形成される。ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)側に、図２に示すように、保護層(80)が形成されている。保護層(80)は、データ線(40)、電源線(50)、ＬＥＤ基板(10)などを保護する機能を実行する。保護層(80)は、例えば、透明性、軟性をもつ材質で構成されることが望ましい。
【００３０】
［本実施例１による効果］
本実施形態によれば、データ線(40)及び電源線(50)は、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)に設置された平面上にＬＥＤ素子(30)と交差並列に延長されている。
この構成によると、平面上にデータ線(40)、電源線(50)、ＬＥＤ素子(30)を合わせた面積が減少するため、透明度の低下を抑えたＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供できる。
したがって、ＬＥＤディスプレイ装置(100)が、例えばガラス窓に設置された場合に、映像を表示する面とは反対側の面でＬＥＤディスプレイ装置(100)を介して窓外の景色を見るときの視認性が向上する。このように、ＬＥＤディスプレイ装置(100)による映像表示が行われ、景色の視認性を向上させることができる。
【００３１】
また、本実施形態によると、表示部(20)は複数のＬＥＤ素子(30)から画素(25)がマトリックス状に複数配置されて構成され、データ線(40)及び電源線(50)がマトリックスの列方向にそれぞれ延長されている。
この構成によると、データ線(40)は隣接した画素(25)と最短距離で交差することができるので、データ線(40)の長さが減少し配線負荷が減少される。
また、これによりＬＥＤディスプレイ装置(100)の消費電力が低減される。また、この構成によると、表示部(20)では一定の間隔で画素(25)が配置されることになるので、表示される映像の品質を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施形態によると、電源線(50)は複数のＬＥＤ素子(30)とつながっている。この構成によると、ＬＥＤ素子(30)ごとに電源線(50)を設置しなくても済むため、電源線(50)の数が減少し配線領域が減少する。
また、本実施形態によれば、データ線(40)、電源線(50)、リード線(45,46)、第１、２貫通孔(15,16)で形成された金属層は銅を主成分とする。この構成によると、その配線に安価な材料を使うため、製造コストが削減される。
【００３３】
また、本実施形態によると、ＬＥＤ基板(10)は高耐熱性を持つ材質で構成されている。 この構成によると、ＬＥＤ素子(30)が高温状態になった場合にもＬＥＤ基板(10)が変質しないため、動作性能を向上させたＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供される。
また、本実施形態によると、ＬＥＤ基板(10)が柔軟性を持つ材質で構成されている。この構成によると、設置場所に応じて任意で変形するので、設置場所の自由度を向上させたＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供される。
【００３４】
また、本実施形態によると、ＬＥＤ基板(10)はＰＣＢで構成されている。その構成によると、低廉な材料を利用することになるので、製造コストが低減される。
また、本実施例によれば、第１、２貫通孔(15,16)の端部には基準点(15a,15b,16a,16b)が形成されている。この構成によると、第１、２貫通孔(15,16)の端部が緩やかな形になるため、第１貫通孔(15)とリード線(45)及びデータ線(40)の断線、第２貫通孔(16)とリード線(55)及び電源線(50)の断線がそれぞれ抑制される。これにより、配線の機能を向上させたＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供される。
【００３５】
また、本実施形態によると、画素(25)は、異なる色を発する複数のＬＥＤ素子(30)で構成されている。この構成によると、各画素(25)にさまざまな色を表示できるようになるため、表示品質を向上させたＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供される。
また 本実施形態によると、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)側にＬＥＤ素子(30)とワイヤ(46,56)を覆うＬＥＤ保護層(60)が形成されている。この構成によると、ＬＥＤ素子(30)、ワイヤ(46,56)に対する衝撃が緩和されるため、ワイヤ(46,56)の断線を防止し、信頼性を向上させたＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供される。
【００３６】
また、本実施形態によると、隣接するＬＥＤ保護層(60)の間の空間に接着層(70)が形成されている。その構成によると、ＬＥＤディスプレイ装置(100)が望む位置に固定されるため、設置場所の自由度を向上させたＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供される。
また、本実施形態によると、ＬＥＤ保護層(60)及び接着層(70)、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)と同一の高さに設置されている。この構成によると ＬＥＤディスプレイ装置(100)を設置場所に密着させることができるため、安定的に固定位置に取り付けられるＬＥＤディスプレイ装置(100)が提供される。
【００３７】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。 実施例２は複数の基板が積層された場合である。
また、なお、以下の説明は、実施例１と重複している内容については、原則として説明を省略する。
【００３８】
図５は、本発明の実施例２によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の一例を示す断面図である。
本実施例によるＬＥＤディスプレイ装置(200)は、実施例１のＬＥＤディスプレイ装置(100)に配線基板(110)が積層されて構成されている。具体的には、ＬＥＤディスプレイ装置(200)は、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)側に透明な配線基板(110)が積層されて構成されている。
配線基板(110)は、上述の実施例で説明されたＬＥＤ基板(10)と同様の特性を持つため、材質等の詳しい説明は省略する。ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)と対向する配線基板(110)の表面(110a)にはデータ線(140)及び電源線(150)が設置されている。
【００３９】
ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)には、図４に示したように、第１貫通孔(15)とつながっているリード線(145)、第２貫通孔(16)とつながっているリード線(155)が設置されている。また、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)側にリード線(145,155)が露出するよう保護層(80)が設置されている。
一方、ＬＥＤ基板(10)と配線基板(110)は、図５に示すように、データ線(140)及びリード線(145)が接するように、電源線(150)及びリード線(155)が接するように貼り合わさっている。そのように、データ線(140)はリード線(145)とつながっている。電源線(150)はリード線(155)とつながっている。
【００４０】
データ線(140)は、ＬＥＤ基板(10)の第１貫通孔(15)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。具体的には、データ線(140)は、図５に示すように、リード線(145)、第１貫通孔(15)の図示しない金属層が形成されたリード線(45)、ワイヤ(46)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。
一方、電源線(150)は、ＬＥＤ基板(10)の第２貫通孔(16)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。具体的には、電源線(150)は、リード線(155)、第２貫通孔(16)の図示しない金属層が形成されたリード線(55)、ワイヤ(56)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。
【００４１】
また、本実施形態における保護層(80)は、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)に設置された配線と配線基板(110)の表面(110a)に設置された配線間の電気的ショートを防止する絶縁層としての機能を果たす。
表示部(20) で配線基板(110)の表面(110a)に設けられたデータ線(140)及び電源線(150)は、図１に示したように、平面上にＬＥＤ素子(30)と交差して同時に延長されている。
【００４２】
また、データ線(140)及び電源線(150)は、ＬＥＤ基板(10)に設けられたデータ線(40)及び電源線(50)についても並行して延長されている。その際、データ線(140)及び電源線(150)は平面からみてデータ線(40)及び電源線(50)と重なるように配置されてもかまわない。
また、ここでは配線基板(110)の表面(110a)のデータ線(140)及び電源線(150)が設置された場合について説明したが、本実施例によるＬＥＤディスプレイ装置(200)は、そのような構成に限るものではない。例えば、配線基板(110)の表面(110a)は、データ線(140)及び電源線(150)のいずれかが設置されていてもかまわない。この場合は、ＬＥＤ素子(30)は、例えば、データ線(140)や電源線(50)と接続されてもよい。
また、配線基板(110)の表面(110a)のデータ線(140)及び電源線(150)の両方が設置されている場合にも、ＬＥＤ素子(30)はデータ線(140)及び電源線(50)と接続することもできる。
【００４３】
図６は、本発明の実施例２によるＬＥＤディスプレイ装置の構成の他の例を示す断面図である。
次は、図５と重複する内容も原則として詳細な説明を省く。配線基板(110)の表面(110a)と反対側の裏面(110b)は、配線基板(110)の表面(110a)及び裏面(110b)を貫く貫通孔である第３貫通孔(115)及び第４貫通孔(116)が形成されている。第３、４貫通孔(115,116)は、実施例１の第１、２貫通孔(15,16)と同一なので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４４】
配線基板(110)の表面(110a)には第３貫通孔(115)とつながるリード線(245)と第４貫通孔(116)とつながるリード線(255)が備わっている。配線基板(110)の表面(110a)と反対側の裏面(110b)には、第３貫通孔(115)とつながっているデータ線(240)及び第４貫通孔(116)とつながる電源線(250)が設置されている。ＬＥＤ基板(10)と配線基板(110)は、図６に示すように、リード線(145)及びリード線(245)が接するようにリード線(155)とリード線(255)が接するように貼り合わされている。
データ線(140)は、配線基板(110)の第３貫通孔(115)とＬＥＤ基板(10)の第１貫通孔(15)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。具体的には、データ線(140) は、図６に示したように、第３貫通孔(115) の図示しない金属層リード線(245)とリード線(145)、第１貫通孔(15)の図示しない金属層リード線(45)及びワイヤー(46)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。
【００４５】
一方、電源線(150)は、配線基板(110)の第４貫通孔(116)、ＬＥＤ基板(10)の第２貫通孔(16)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。具体的には、電源線(150)は第４貫通孔(116)の図示しない金属層が形成されたリード線(255)とリード線(155)、第２貫通孔(16)の図示しない金属層が形成されたリード線(55)とワイヤー(56)を介してＬＥＤ素子(30)とつながっている。
表示部(20)で配線基板(110)の裏面(110b)に用意されたデータ線(240)及び電源線(250)は、図１に示したように、平面上にＬＥＤ素子(30)と交差して同時に延長されている。また、データ線(240)及び電源線(250)は、ＬＥＤ基板(10)に用意されたデータ線(40)及び電源線(50)と配線基板(110)の表面(110a)に用意されたデータ線(140)及び電源線(150)にも並行して延長している。その際、データ線(240)及び電源線(250)は平面上でデータ線(140)及び電源線(150)と重なるように配置されてもかまわない。
【００４６】
配線基板( 110)の裏面(110b)側に保護層(180)が設置されている。保護層(180)の材質等については上述の保護層(80)と同一であり、ここでは詳細な説明を省く。
また、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)にはリード線(145,155)とデータ線(40)及び電源線(50)が混在していてもかまわない。
また、配線基板(110)の表面(110a)にはリード線(245,255)とデータ線(140)及び電源線(150)が混在していてもかまわない。
【００４７】
また、ここでは配線基板(110)の裏面(110b)にデータ線(240)及び電源線(250)が設置された場合について説明したが、本実施例によるＬＥＤディスプレイ装置(200)は、このような構成に限るものではない。例えば、配線基板(110)の裏面(110b)は、データ線(240)及び電源線(250)のいずれかが設置されていてもかまわない。この場合、ＬＥＤ素子(30)は上述の組み合わせ以外にも、例えば、データ線(240)や電源線(50、150)とつながってもよく、例えば、データ線(40,140)や電源線(250)と繋がることができる。
また、配線基板(110)の裏面(110b)にデータ線(240)及び電源線(250)の両方が設置されている場合でも、ＬＥＤ素子(30)は、異なる階層に設けられたデータ線(40,140,240)及び電源線(50,150,250)とつながっている。
【００４８】
図７は、本発明の実施例２による配線構造の一例を示す図である。また、図７は階層化された配線構造を明示するために基板ごとの詳細な構成については省略されている。
本実施例のように、データ線が階層化している場合には、データ線(40,140,240)の延長方向の先端側に設置されたＬＥＤ素子(30)は、配線基板(110)の積層方向(Ｚ軸の正の方向)の先端側に設けられたデータ線(例えば、データ線140,240)とつながることが望ましい。
具体的にはＬＥＤ素子(30)から最も遠い配線基板(110)の表面(110a)に用意されたデータ線(240)は、例えば、図７に示したように、マトリックスのＹ軸の正の方向に設置されたグループＡのＬＥＤ素子(30)とつながるようにＹ軸の正の方向に表示部(20)のほぼ全域にわたって延長することができる。
【００４９】
また、配線基板(110)の表面(110a)に用意されたデータ線(140)は、例えば、図７に示したように、マトリックス列の間に用意されたグループＢのＬＥＤ素子(30)につながるよう延長される。
また、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)に設けられたデータ線(40)は、たとえば図７のように、マトリックスのＹ軸の負方向に設置されたグループＣのＬＥＤ素子(30)につながるよう延長される。
【００５０】
［本実施例２による効果］
本実施形態によると、実施例１で説明した効果以外に次の効果を奏する。
本実施形態によると、ＬＥＤ基板(10)の裏面(10b)側に積層された透明配線基板(110)の表面(110a)にＬＥＤ素子(30)とつながっているデータ線(140)が設置され、表示部(20)から配線基板(110)のデータ線(140)および電源線(150)は平面上でＬＥＤ素子(30)と交差して延長されている。
この構成によると、データ線及び電源線が階層化しているので平面上の配線領域を拡大させずに、データ線及び電源線、配線の本数を増やすことができる。したがって、画素数が増加した場合にも透明度の低下が抑制される。従って、高品質な映像が表示可能であり、透明度の低下が抑えられるＬＥＤディスプレイ装置が提供される。
【００５１】
また、本実施形態によると、配線基板(110)の裏面(110b)にもＬＥＤ素子(30)とつながっているデータ線(150)が設置され、表示部(20)から配線基板(110)のデータ線(150)は平面上にＬＥＤ素子(30)と交差並列に延長されている。
この構成によると、データ線及び電源線がさらに階層化されるので平面上の配線領域を拡大させずに、データ線及び電源線の本数をさらに増やすことができる。したがって、画素数がさらに増加する場合でも透明度の低下が抑制される。従って、より高い品質の映像が表示され、透明度の低下が抑制されたＬＥＤ ディスプレイ装置が提供される。
【００５２】
また、本実施形態によれば、データ線(40,140,240)は平面形状の表示部(20)の周辺部位から表示部(20)の内側へ向かって同一方向に延長するように設置されたものであって、データ線(40,140,240)の延長方向(Ｙ軸の正の方向)の先端側に設置されたＬＥＤ素子(30)は配線基板(110)の積層方向(Ｚ軸の正方向)の先端側に設置されたデータ線(140,240)とつながっている。
【００５３】
この構成によると、他の階層のデータ線とつながっている配線が同一階層に重ならないため、データ線の配線が効率よく行われる。これは平面で配線スペースを増やさなくてもデータ線の数をさらに増やすことができ、画素数がさらに増加する場合にも透明度の低下が抑えられる。
したがって、より高い品質の映像が表示可能で、透明度の低下が抑制されたＬＥＤディスプレイ装置が提供される。
【００５４】
［その他実施例］
本発明のＬＥＤディスプレイ装置には、これ以外の実施形態があり得る。例えば、ＬＥＤディスプレイ装置は、ＬＥＤ基板(10)の表面(10a)から裏面(10b)へ向かう方向で複数の配線基板(110)が積層されて構成されている。この構成によると、データ線及び電源線がさらに階層化するので、平面上の配線領域を拡大させずに、データ線及び電源線の配線本数を更に高めることができる。したがって、画素数がさらに増加する場合でも、透明度の低下が抑制されることがある。それでより高品質な映像が表示可能で、透明度の低下が抑制されたＬＥＤ ディスプレイ装置が提供される。
【００５５】
また、本実施形態においても、データ線は、例えば図７のような配線構造で形成されることが望ましい。上述した実施形態では、階層の段数に応じてＬＥＤ素子(30)が３つのグループ（Ａ〜Ｃ）に分けられた。
一方、本実施例では、配線基板(110)の積層数が増加するたびに階層の段数が増加するため、ＬＥＤ素子(30)を新しい段数に応じてグループ化した方がよい。この構成によると、配線基板(110)を増やしても平面上の配線空間を増やさなくてもデータ線の本数をさらに多くすることができ、ピクセル数が更に増加する場合にも透明度の低下が抑えられる。
したがって、より高品質な映像が表示可能で、透明度の低下が抑制されたＬＥＤ ディスプレイ装置が提供される。
【００５６】
上述したＬＥＤ保護層は、防水及び防油性能に優れたシリコーンを有効成分とする原料を含むコーティング剤が塗布され形成され得るが、そんなコーティング剤を製造する段階は、第１溶液の製造段階、第２溶液の製造段階、気泡除去段階、洗浄段階を含んでいる。
まず、第１溶液製造段階は、第１溶液全体の重量比として、ポリウレタンアクリレート30〜60重量％、ヘキサンジオールジアクリレート15〜50重量％、トリメチロールプロパントリアクリレート15〜40重量％を混合して第１溶液を製造する工程である。
これは紫外線硬化型のオリゴマーと多官能モノマーを混合してコーティング剤の有機物材料を製造する工程である。
【００５７】
次に、第２溶液製造段階は、第２溶液全体の重量比として、上記第１溶液30〜50重量％、原料30〜50 重量％、HCPK(Hydroxy cyclohexyl phenyl ketone) 1〜10重量％を混合した後、5〜10 時間の間攪拌して第２溶液を製造する工程である。
その時、原料はシリコーンを有効成分とするものであり、油水分を遮断する性質のために本発明のＬＥＤディスプレイ装置を保護する機能を実行することができる。 これらの原料について詳しい説明は後述する。
また、HCPK は光重合開始剤としての役割を実行し、コーティング剤が紫外線によって硬化されるようにする。それによってＬＥＤ保護層はＬＥＤ素子の上面にコーティング剤を塗布した後、スピンコーティングしてから、１〜５分間紫外線を照射してＬＥＤ保護層を形成することができる。
【００５８】
その後、気泡除去段階は、第２溶液を40〜60 ℃で10〜60分間超音波洗浄した後、常温で10〜60 分間放置して気泡を取り除く工程である。
最後に、洗浄段階は気泡が除去された上記の第２溶液をメタノールで超音波洗浄する工程であり、それによってコーティング剤を完成させることができる。
前述した原料を製造する手順について詳しく説明すると、シリコーンを有効成分とする原料を製造する段階は、第１中間溶液製造段階、第２中間溶液製造段階、第３中間溶液製造段階、真空蒸留段階を含んでいる。
まず、第１中間溶液製造段階は、第１中間溶液の全体の重量比として、二酸化ケイ素（SiO2）1〜10重量％、メタノール5〜15重量％、イソプロピルアルコール80〜90重量％を混合して第１中間溶液を製造する工程である。
【００５９】
その時、二酸化ケイ素とメタノールの混合によりコロイダルシリカが生成され、溶媒であるイソプロピルアルコールとの混合で第１中間溶液を製造することができる。
以後、第２中間溶液製造段階は、第２中間溶液の全体の重量比として、上記第１中間溶液80〜95重量％とMPTS(Methacryloxy propyl trimethoxy silane) 5〜20重量％を混合した後、60〜90℃に昇温して１時間ないし５時間攪拌して第２中間溶液を製造する工程である。
この時、MPTSはシランカップリング剤として、上述した第１溶液である有機物と、第１中間溶液である無機物の架け橋の役割を果たす。
【００６０】
次に、第３中間溶液製造段階は、第２中間溶液を常温で冷却させた後、第３中間溶液の全体の重量比として、上記第２中間溶液80〜95重量％とヘキサンジオールジアクリレート(Hexanedioldiacrylate)5〜20重量％を混合して第３中間溶液を製造する工程である。その時、ヘキサンジオールジアクリレートは希釈剤として、第２中間溶液を薄める役割を提供する。
最後に、真空蒸留段階は、第３中間溶液を60〜80℃から真空蒸留する工程であり、それによって第３中間溶液の溶媒と副生成物を除去して原料を完成させることができる。
そのようなコーティング剤の物性をさらに向上させるため、ＬＥＤ保護層を形成する工程は、シリコーンとセラミック材料を有効成分とする混合原料を含む混合コーティング剤をＬＥＤ素子の上面に塗布し、ＬＥＤ保護層を形成することができる。
【００６１】
その時、混合コーティング剤は有機物と無機物であるシリコーン、セラミック材料の混合で製造されるが、これは有機高分子の軽量、軟性、弾力性、成形性と無機セラミックの強度、耐熱性、安定性を上昇させ、より優れた機能性の発現ができる。その混合コーティング剤を製造する段階は、混合溶液製造段階、気泡除去段階、超音波洗浄の段階を含んでいる。
まず、混合溶液製造段階は、混合溶液全体の重量比として、二酸化ケイ素1〜10重量％、メタノール5〜15重量％、イソプロピルアルコール80〜90重量％、セラミック材料１〜５重量％を混合した後、１〜６時間にわたって攪拌し、混合溶液を製造する工程である。
これは上述した第１中間溶液にセラミック材料をさらに混合して機能性が強化された混合コーティング剤を製造するための準備工程である。
【００６２】
次に、気泡除去段階は、混合溶液を30〜60℃の真空下で１〜５時間気泡を取り除くことで、混合溶液内に生成された気泡を取り除く工程である。
最後に、超音波洗浄段階は、気泡が除去された上記の混合溶液をメタノールで1〜10分間超音波洗浄する工程であり、それにより混合コーティング剤を完成させることができる。
この時、混合コーティング剤の有効成分の一つであるセラミック材料について詳しく説明すると、セラミック材料はカオリン、セフィオライト、ベントナイト群を含むものであって、表面積が非常に広くて陽イオン交換能力が大きく、吸着剤としてもよく使われ、セラミックの特性によって混合コーティング剤の物性を向上させる機能を提供する。
【００６３】
このようなセラミック材料を製造する段階は、１次混合物製造段階、２次混合物取得段階、乾燥段階を含んでいる。
まず、１次混合物製造段階は、１次混合物全体の重量比として、水85〜95重量％と界面活性剤1〜10重量％及びベントナイト、カオリン、セフィオライトのいずれかからなるセラミック粉末0.1〜10重量％を70〜90℃で10〜20時間混合して１次混合物を製造する工程程である。
これは溶媒の水とセラミック粉末を混合する工程であり、この際、セラミック粉末の混合性を増進するために界面活性剤を加えることができる。そこで、界面活性剤はナトリウム陽イオンを含んだモンモリロナイトになることができ、親水性によってセラミック粉末と水の混合性を増進させるだけでなく、後述する手順で製造される高分子有機物との混合性も向上させることができる。
【００６４】
次に、２次混合物取得段階は、１次混合物を遠心分離して２次混合物を取得する工程であり、遠心分離により上層液を除去し、沈んだ残渣を分離して２次混合物を取得する工程である。以後、乾燥段階は、２次混合物を50〜80℃の真空下で10〜30時間乾燥させる工程であり、２次混合物内の溶媒を除去してセラミック材料を取得する段階である。
上記の乾燥段階で、さらにセラミック材料の機能性を向上させるために、セラミック材料を反応器で攪拌させることが必要であるが、そのため乾燥段階の後には、１次溶液製造段階、２次溶液製造段階、３次溶液製造段階、４次溶液製造段階、５次溶液製造段階、濾過洗浄段階にて、各々攪拌が必要である。
【００６５】
まず、１次溶液製造段階は、１次溶液の全体の重量比として、イソホロンジイソシアネート(Isophorone  diisocyanate)50〜70重量％と1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)30〜50重量％を窒素雰囲気下で1〜30分間攪拌して１次溶液を製造する工程である。その時、イソホロンジイソシアネートと1,4-ジオキサンは上記のセラミック材料に適用される反応器を提供する機能を果たす。
次に、２次溶液製造段階は、２次溶液の全体の重量比として、ヒドロキシエチルアクリレート(Hydroxyethyl acrylate)50〜70重量％、1,4-ジオキサン20〜40重量％、ジブチルスズジラウレート(Dibutyltin dilaurate)0.1〜10重量％、ヒドロキシアニソール(Hydroxyanisole)0.1〜10重量％を混合して２次溶液を製造する工程である。
【００６６】
その時、ヒドロキシエチルアクリレートと1,4-ジオキサンは上記セラミック材料に適用される反応器を提供する機能を実行し、これによって生成されるセラミック材料は気体遮断の特性が優れている。
また、ジブチルスズジラウレートとヒドロキシアニソールは触媒としての役割を行い、後述する１次溶液と２次溶液の混合反応速度を促進させる機能を提供する。
以後、３次溶液製造段階は、３次溶液の全体の重量比として、上記１次溶液50〜80重量％と、上記２次溶液20〜50重量％を30〜50℃で１〜６時間にわたって攪拌し、３次溶液を製造する工程である。
つまり、１次溶液と２次溶液を混合することで、イソホロンジイソシアネートとヒドロキシエチルアクリレートの混合溶液を製造することができる。
【００６７】
次に、４次溶液製造段階は、４次溶液の全体の重量比として、乾燥させた上記２次混合物10〜30重量％とトルエン70〜90重量％を混合して４次溶液を製造する工程であり、上記の２次混合物と溶媒であるトルエンを混合して４次溶液を製造する工程である。
以後、５次溶液製造段階は、５次溶液の全体の重量比として、上記３次溶液20〜40重量％と、上記４次溶液60〜80重量％を50〜80℃で30〜60時間かけて攪拌して５次溶液を製造する工程であり、３次溶液に含まれているイソホロンジイソシアネートとヒドロキシエチルアクリレートの反応器をセラミック材料に適用させ、機能性が向上したセラミック材料を生成する段階である。
【００６８】
最後に、濾過洗浄段階は、５次溶液を濾過して得られた残留物をトルエンで１〜５回洗浄する工程であり、残留物をトルエンで洗浄することで未反応物質が除去されたセラミック材料を取得することができる。
上述の工程を経て製造されたセラミック材料は、ＬＥＤディスプレイ装置(100)の表面の硬度を向上させ、気体透過を減少させ、ＬＥＤディスプレイ装置(100)の耐久性を向上させる機能を提供する。
【００６９】
これまで述べてきたとおり、本発明に係る透明ＬＥＤディスプレイ装置及びその製造方法の構成及び作用を上記の説明及び図面に表現しているが、それは例として説明したもので、本発明の技術的思想は上記の説明及び図面に限定されておらず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な変化及び変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７０】
10：ＬＥＤ基板
10a：ＬＥＤ基板の表面
10b：ＬＥＤ基板の裏面
15,16：第１、２貫通孔
20：表示部
25：画素
30,30R,30G,30B,30X：ＬＥＤ素子
40,40R,40G,40B,40X：データ線
50：電源線
60：ＬＥＤ保護層
70：接着層
80：保護層
100：ＬＥＤディスプレイ装置
110：配線基板
110a：配線基板の表面
110b：配線基板の裏面
115,116：第３、４貫通孔
140：データ線
150：電源線
200：ＬＥＤディスプレイ装置
240：データ線
250：電源線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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