(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板の実装面に実装された複数の発光素子と、
前記回路基板を載置し、前記回路基板を囲む側板を有するケースと、
前記回路基板の実装面と前記複数の発光素子と前記ケースの側板とを覆う、防水フィルムとを備え、
前記防水フィルムと前記ケースが、前記回路基板の実装面と前記複数の発光素子とを封止し、
前記回路基板の実装面と前記ケースの側板の上面が面一の状態にあり、
前記防水フィルムが、前記回路基板の実装面と前記複数の発光素子と前記ケースの側板の上面と側面とに密着する、
表示ユニット。
【請求項２】
前記防水フィルムの厚さが１５０μｍ〜３００μｍである、
請求項１に記載の表示ユニット。
【請求項３】
複数の発光素子が実装された回路基板を載置し、前記回路基板を囲む側板を有し、前記回路基板の前記複数の発光素子が実装された面と前記側板の上面が面一状態にあるケースと、防水フィルムとが設置された真空容器内を減圧する工程と、
前記複数の発光素子と前記回路基板の前記複数の発光素子が実装された面と前記ケースの側板の上面と側面とを、前記防水フィルムにより覆う工程と、
前記真空容器内を加圧し、前記防水フィルムを前記回路基板の前記複数の発光素子が実装された面と前記複数の発光素子と前記ケースの側板の上面と側面とに密着させる工程と、を含む、
表示ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示ユニット及び表示ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の表示ユニットが組み合わされて構成された表示装置が、知られている。各表示ユニットは、回路基板と、回路基板に実装された複数の発光素子とを備える。発光素子は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子である。ＬＥＤ素子は、回路基板に形成された配線に電気的に接続される。【０００３】
表示ユニットは、雨水等による配線の短絡を防ぐために、防水部材を備えている。例えば、特許文献１は、回路基板に実装されたＬＥＤ素子の周囲を、シリコン樹脂により充填した表示装置を開示している。また、特許文献２は、モールド成形によって、回路基板と回路基板に実装されたＬＥＤ素子とを、モールド樹脂により包んだディスプレイモジュールを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２９３５４０号公報
【特許文献２】米国特許第９１７２９２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤ素子の周囲をシリコン樹脂により充填する場合、シリコン樹脂が回路基板から漏れることを防ぐために、目止めする樹脂を回路基板に塗布する必要がある。また、充填されたシリコン樹脂の厚さを測定し、シリコン樹脂の厚さを調整しなければならない。さらに、シリコン樹脂を硬化させる時間が必要となる。これらの処理により、表示装置を製造するための工程数が多くなり、表示装置の製造コストが高くなる。【０００６】
また、モールド成形では、回路基板の大きさとＬＥＤ素子の配列に応じた金型が必要となるので、製造コストが高くなる。【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、防水され、従来よりも安価に製造できる表示ユニット及び表示ユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表示ユニットは、回路基板と、回路基板の実装面に実装された複数の発光素子と、回路基板を載置し、回路基板を囲む側板を有するケースと、回路基板の実装面と複数の発光素子とケースの側板とを覆う、防水フィルムと、を備える。防水フィルムとケースが、回路基板の実装面と複数の発光素子とを封止する。回路基板の実装面とケースの側板の上面が面一の状態にあり、防水フィルムが回路基板の実装面と複数の発光素子とケースの側板の上面と側面とに密着する。
【０００９】
本発明に係る表示ユニットの製造方法は、複数の発光素子が実装された回路基板を載置し、回路基板を囲む側板を有し、回路基板の複数の発光素子が実装された面と側板の上面が面一状態にあるケースと、防水フィルムとが設置された真空容器内を減圧する工程と、複数の発光素子と回路基板の複数の発光素子が実装された面とケースの側板の上面と側面とを防水フィルムにより覆う工程と、真空容器内を加圧し、防水フィルムを回路基板の複数の発光素子が実装された面と複数の発光素子とケースの側板の上面と側面とに密着させる工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回路基板の実装面と複数の発光素子とケースとを覆う防水フィルムと、ケースとが、回路基板の実装面と複数の発光素子とを封止するので、表示ユニットを防水し、表示ユニットを従来よりも安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る表示ユニットを示す正面図
【図２】図１に示す表示ユニットをＡ−Ａ線で矢視した断面図
【図３】図１に示す表示ユニットをＢ−Ｂ線で矢視した断面図
【図４】本発明の実施の形態１に係る表示ユニットを示す背面図
【図５】本発明の実施の形態１に係る表示ユニットの駆動電源と熱伝導シートとユニットカバーとを分解した斜視図
【図６】本発明の実施の形態１に係るケースを示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態１に係る表示ユニットの製造方法を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態１に係る表示ユニットの製造方法における、ケースと放水フィルムの配置を示す模式図
【図９】本発明の実施の形態１に係る表示ユニットの製造方法における、放水フィルムによる被覆を示す模式図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る表示ユニットの断面図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る表示ユニットの断面図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る防水フィルムにおける外光の拡散を示す模式図
【図１３】本発明の実施の形態５に係るマスク板の正面図
【図１４】本発明の実施の形態５に係るマスク板の側面図
【図１５】本発明の実施の形態５に係る表示ユニットの正面図
【図１６】図１５に示す表示ユニットをＣ−Ｃ線で矢視した断面図
【図１７】本発明の実施の形態６に係る表示ユニットの断面図
【図１８】本発明の実施の形態７に係る表示装置の斜視図
【図１９】本発明の実施の形態７に係る筐体を示す斜視図
【図２０】本発明の実施の形態７に係る縦フレームを示す斜視図
【図２１】本発明の実施の形態７に係る横フレームを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る表示ユニットと表示装置について、図面を参照して説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１〜図９を参照して、本発明の実施の形態１に係る表示ユニット１０について説明する。なお、理解を容易にするために、表示ユニット１０が、野外で表示ユニット１０の正面が地面に対して垂直に設置されたと仮定し、地面と表示ユニット１０の正面とに平行な方向をＸ軸方向、地面に対して垂直な方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに垂直な方向をＺ軸方向として説明する。これらの軸方向の規定は、他の実施の形態においても同様である。
【００１４】
図１〜図３に示すように、表示ユニット１０は、回路基板２０と、回路基板２０の実装面２２に実装された複数の発光素子３０と、回路基板２０を載置するケース４０と、実装面２２と複数の発光素子３０とケース４０とを覆う防水フィルム５０と、を備える。さらに、図４、図５に示すように、表示ユニット１０は、発光素子３０に電力を供給する駆動電源６０と、回路基板２０、駆動電源６０等の部材を保護するユニットカバー７０と、回路基板２０と駆動電源６０が発生した熱をユニットカバー７０に伝導する熱伝導シート８０とを備える。表示ユニット１０は、競技場、ビルの壁面等の野外に設置される。
【００１５】
回路基板２０は、絶縁性の樹脂材料から作製される。回路基板２０は、発光素子３０に電力を供給する図示しない配線を備える。また、回路基板２０には、駆動電源６０から電力を供給され、回路基板２０の配線を介して発光素子３０を駆動する図示しない駆動ＩＣ（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）が設けられる。
【００１６】
発光素子３０は、例えば、３ｉｎ１型の表面実装型ＬＥＤ素子である。発光素子３０は、回路基板２０の実装面２２に、４行×５列に配列される。発光素子３０は、平らな上面３１に光を出射する光出射面３２を有する。なお、発光素子３０における、表示ユニット１０の正面側に配置される面を発光素子３０の上面３１とし、回路基板２０の実装面２２に垂直な面を発光素子３０の側面３３とする。
【００１７】
発光素子３０は、３つの図示しない発光チップと、発光チップが実装されるパッケージ３５と、発光チップをパッケージ３５内に封止する封止部３６と、各発光チップに電力を供給する６つの電極３７とを備える。
【００１８】
３つの発光チップは、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を発光する。３つの発光チップの発光強度は、発光チップのそれぞれに回路基板２０の配線を介して回路基板２０の駆動ＩＣから供給される電力によって、独立に調整される。これにより、発光素子３０から、任意の色の光が任意の強度で出射される。その結果、複数の発光素子３０によって、表示ユニット１０にカラー画像が表示される。
【００１９】
パッケージ３５は、例えば、白色の樹脂から作製される。パッケージ３５の凹部に、発光チップが実装される。封止部３６は、パッケージ３５の凹部に充填された封止樹脂であり、３つの発光チップを封止する。封止樹脂は、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の透光性を有する樹脂である。電極３７は、各発光チップに正極と負極の２個ずつ接続し、各発光チップに電力を供給する。電極３７は、ハンダ付けにより、回路基板２０の配線に電気的に接続される。
【００２０】
ケース４０は、図６に示すように、Ｚ軸方向の面が開口した箱形状の筐体である。ケース４０は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の樹脂から作製される。ケース４０は、図３に示すように、発光素子３０が実装された回路基板２０を、回路基板２０の実装面２２を開口方向に向けた状態で、ケース４０上に載置する。
【００２１】
防水フィルム５０は、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、オレフィン系樹脂等の透光性を有する樹脂から作製される。また、防水フィルム５０は、柔軟で可撓性を有する。防水フィルム５０の厚さは、例えば５０μｍ〜５００μｍ、柔軟性と耐久性の観点から、好ましくは１５０μｍ〜３００μｍである。
【００２２】
図２、３に示すように、防水フィルム５０は、発光素子３０の上面３１と側面３３と、回路基板２０の実装面２２と、ケース４０の側面４２とに沿って、実装面２２と実装された発光素子３０と回路基板２０を載置したケース４０とを覆う。これにより、防水フィルム５０とケース４０が、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とを封止する。また、本実施の形態においては、防水フィルム５０は、発光素子３０の上面３１と側面３３と、回路基板２０の実装面２２と、ケース４０の側面４２とに密着する。
【００２３】
防水フィルム５０とケース４０が回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とを封止するので、表示ユニット１０を防水できる。また、防水フィルム５０が、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とケース４０とを覆うことによって、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とを封止するので、表示ユニット１０は、ＬＥＤ素子の周囲にシリコン樹脂を充填する従来の方法よりも少ない工程数により防水され、安価に製造される。例えば、表示ユニット１０の製造においては、防水する樹脂の漏れを防ぐ工程、防水する樹脂の厚さを調整する工程、防水する樹脂を硬化する工程等が不要となる。
さらに、防水フィルム５０がケース４０を覆うので、ケース４０の経年劣化を抑制できる。
【００２４】
図４、５に示すように、駆動電源６０はケース４０の外側の底面４４に設けられる。駆動電源６０は、ケース４０の図示しない貫通孔を通る配線によって、回路基板２０の駆動ＩＣに接続する。また、駆動電源６０は、図示しない外部電源に接続している。駆動電源６０は、駆動ＩＣに発光素子３０を駆動する電力を供給する。なお、ケース４０に設けられた貫通孔は、シーリング材によって密閉される。
【００２５】
ユニットカバー７０は、凹部７２に駆動電源６０と熱伝導シート８０とを収納し、ケース４０の底面４４にネジ止めされる。ユニットカバー７０とケース４０の底面４４との隙間は、シリコンゴムパッキン等のシーリング材により塞がれ、ユニットカバー７０とケース４０が駆動電源６０を防水する。また、ユニットカバー７０は、回路基板２０と駆動電源６０が発生した熱を放熱する。
【００２６】
熱伝導シート８０は、駆動電源６０とユニットカバー７０とに挟まれ、回路基板２０と駆動電源６０が発生した熱をユニットカバー７０に伝導する。熱伝導シート８０は、例えば、シリコン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂から作製される。
【００２７】
次に、図７〜図９を参照して、表示ユニット１０の製造方法を説明する。
【００２８】
図７は、表示ユニット１０の製造方法を示すフローチャートである。
まず、配線を備えた回路基板２０と防水フィルム５０とを準備する。次に、発光素子３０の電極３７を、回路基板２０の配線にリフロー方式によりハンダ付けして、各発光素子３０を回路基板２０の実装面２２に実装する（ステップＳ１１）。
次に、発光素子３０が実装された回路基板２０をケース４０に載置する（ステップＳ１２）。
【００２９】
図８に示すように、回路基板２０を載置したケース４０と防水フィルム５０とを真空容器９０内に設置する（ステップＳ１３）。その後、真空容器９０内を脱気し減圧する（ステップＳ１４）。この時、図示しないヒータによって真空容器９０内を加熱することが好ましい。
【００３０】
図９に示すように、ケース４０を載せた真空容器９０内のテーブル９２を上昇させて、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とケース４０とを防水フィルム５０により覆う（ステップＳ１５）。なお、上昇したテーブル９２と真空容器９０内の全周に亘って設けられた凸部９４とが、回路基板２０を載置したケース４０と防水フィルム５０が位置する真空容器９０内の上半分の領域９５を密閉する。
【００３１】
次に、真空容器９０内の領域９５に空気を送ることによって、領域９５内を加圧し、防水フィルム５０を回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とに圧着する（ステップＳ１６）。これにより、防水フィルム５０は、発光素子３０の上面３１と側面３３と、回路基板２０の実装面２２と、ケース４０の側面４２とに密着する。これにより、防水フィルム５０とケース４０が、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とを封止する。
【００３２】
真空容器９０内を常圧に戻し、防水フィルム５０に覆われたケース４０を真空容器９０から取り出す（ステップＳ１７）。最後に、駆動電源６０と熱伝導シート８０とユニットカバー７０とをケース４０に取り付ける（ステップＳ１８）。
以上によって、表示ユニット１０を製造できる。
【００３３】
以上のように、表示ユニット１０は、防水フィルム５０とケース４０により防水される。また、防水フィルム５０が、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とケース４０の側面４２とを覆うことによって、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とを封止するので、少ない工程数により、表示ユニット１０に防水性を持たせることができる。したがって、表示ユニット１０は安価に製造される。
【００３４】
実施の形態２．
図１０を参照して、本実施の形態２に係る表示ユニット１１を説明する。
実施の形態１においては、防水フィルム５０と回路基板２０の実装面２２は、直接接しているが、防水フィルム５０の実装面２２に対向する面５２と、実装面２２との間に、粘着性を有する部材が設けられてもよい。
【００３５】
図１０に示すように、表示ユニット１１は、防水フィルム５０の回路基板２０の実装面２２に対向する面５２と、回路基板２０の実装面２２との間に、粘着層１０２を備える。防水フィルム５０と回路基板２０の実装面２２は、粘着層１０２を介して密着する。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３６】
粘着層１０２は、シリコン系粘着剤を、回路基板２０の実装面２２における発光素子３０が実装されていない部分に塗布することによって、形成される。シリコン系粘着剤の塗布は、実施の形態１における表示ユニット１０の製造方法において、ケース４０を真空容器９０内に設置する前に行われる。
【００３７】
以上のように、表示ユニット１１においては、防水フィルム５０と回路基板２０の実装面２２が、粘着層１０２を介して密着するので、防水フィルム５０は、発光素子３０の上面３１と側面３３と、回路基板２０の実装面２２と、ケース４０の側面４２とに、より強固に密着する。したがって、実施の形態１の表示ユニット１０と同様に、表示ユニット１１は、防水され、安価に製造される。また、表示ユニット１１の耐久性が向上する。さらに、防水フィルム５０における発光素子３０からの出射光の表面反射が減少し、表示ユニット１１は、より明るい画像を表示できる。
【００３８】
実施の形態３．
図１１を参照して、本実施の形態３に係る表示ユニット１２を説明する。
防水フィルム５０の面５２と回路基板２０の実装面２２との間に設けられる部材は、粘着層１０２に限られない。
【００３９】
表示ユニット１２は、防水フィルム５０の面５２と粘着層１０２の間に、プライマー層１０４を備える。プライマー層１０４は、被密着材である防水フィルム５０と粘着層１０２とに応じて選択されるプライマー剤であり、防水フィルム５０の面５２の密着性を向上させる。その他の構成は実施の形態２と同様である。
【００４０】
プライマー層１０４は、プライマー剤を、防水フィルム５０の面５２に塗布し乾燥させることによって、形成される。プライマー層の形成は、実施の形態１における表示ユニット１０の製造方法において、防水フィルム５０を真空容器９０内に設置する前に行われる。
【００４１】
表示ユニット１２においては、防水フィルム５０の密着性が向上されるので、防水フィルム５０は、発光素子３０の上面３１と側面３３と、回路基板２０の実装面２２と、ケース４０の側面４２とに、より強固に密着する。したがって、実施の形態１の表示ユニット１０と同様に、表示ユニット１２は、防水され、安価に製造される。また、表示ユニット１２の耐久性が向上する。さらに、表示ユニット１２は、より明るい画像を表示できる。
【００４２】
実施の形態４．
図１２を参照して、本実施の形態４に係る表示ユニット１３を説明する。
実施の形態１〜実施の形態３において、防水フィルム５０は透光性を有する。表示ユニット１３は、防水フィルム５０に代えて、透光性と共に光拡散性を有する防水フィルム５４を備える。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４３】
防水フィルム５４は、表示ユニット１３の正面側の面５６に、シボ加工が施されている。なお、防水フィルム５４の面５６は、防水フィルム５４における、回路基板２０の実装面２２に対向する面５２の反対側の面となる。
【００４４】
防水フィルム５４の面５６にシボ加工が施されているので、防水フィルム５４は、図１２に示すように、表示ユニット１３に入射する外光１０６を拡散する。これにより、表示ユニット１３が外光１０６を反射することによって生じる、表示ユニット１３に表示される画像のコントラストの低下を抑制できる。なお、外光１０６は、太陽光と照明とを含む、表示ユニット１３の周囲から表示ユニット１３に入射する光を意味する。
【００４５】
以上のように、表示ユニット１３は、防水フィルム５４が外光１０６を拡散するので、表示される画像のコントラストの低下を抑制できる。また、表示ユニット１３は、実施の形態１の表示ユニット１０と同様に、防水され安価に製造される。
【００４６】
実施の形態５．
図１３〜図１６を参照して、本実施の形態５に係る表示ユニット１４を説明する。
実施の形態４においては、防水フィルム５４が、外光１０６を拡散して画像のコントラストの低下を抑制する。本実施の形態に係る表示ユニット１４は、他の部材を備えることによって、画像のコントラストの低下を抑制する。
【００４７】
表示ユニット１４は、マスク板１１０を備える。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４８】
マスク板１１０は、図１３、１４に示すように、平板状の本体部１１２と本体部１１２から表示ユニット１４の正面方向に突出した庇部１１４とを有する。マスク板１１０の本体部１１２は、回路基板２０の実装面２２に実装された発光素子３０に対応する位置に、矩形状の開口１１６を有する。開口１１６は、発光素子３０を挿入するために、発光素子３０の平面サイズよりも大きく形成される。また、マスク板１１０の本体部１１２は、開口１１６間に、Ｘ軸方向に延びる溝部１１８を有する。
マスク板１１０は、例えば、黒色の樹脂から射出成形によって作製される。
【００４９】
マスク板１１０は、図１５、１６に示すように、各発光素子３０が対応する開口１１６に挿入された状態で、防水フィルム５０の上に設けられる。マスク板１１０は、回路基板２０にネジ止めされる。なお、図１５においては、理解を容易にするために溝部１１８を省略している。
【００５０】
マスク板１１０は、外光１０６を遮ることにより、表示ユニット１４に表示される画像のコントラストの低下を抑制する。ここで、外光１０６を遮るとは、外光１０６の回路基板２０と発光素子３０への入射を抑制することを意味する。例えば、マスク板の本体部１１２は、回路基板２０に入射しようとする外光１０６を吸収する。本体部１１２の溝部１１８は、外光１０６を拡散又は反射する。さらに、マスク板１１０の庇部１１４は、発光素子３０に入射しようとする外光１０６を拡散又は反射する。
【００５１】
以上のように、マスク板１１０が外光１０６を遮るので、表示ユニット１４は、表示される画像のコントラストの低下を抑制できる。また、表示ユニット１４は、実施の形態１の表示ユニット１０と同様に、防水され安価に製造される。
【００５２】
実施の形態６．
図１７を参照して、本実施の形態６に係る表示ユニット１５を説明する。
実施の形態２、３において、表示ユニット１１、１２は、防水フィルム５０の面５２と回路基板２０の実装面２２との間に、面５２と実装面２２との密着性を向上させる部材を備える。防水フィルム５０の面５２と回路基板２０の実装面２２との間に設けられる部材は、面５２と実装面２２との密着性を向上させる部材に限られない。
【００５３】
表示ユニット１５は、図１７に示すように、防水フィルム５０の面５２と回路基板２０の実装面２２との間に、マイクロレンズシート１２０を備える。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００５４】
マイクロレンズシート１２０は、回路基板２０の実装面２２に実装された発光素子３０の上面３１に対応する位置に、マイクロレンズ１２２を有する。マイクロレンズシート１２０は、例えば、ポリカーボネート樹脂、オレフィン樹脂等から作製される。マイクロレンズシート１２０の厚さは、例えば、２００μｍ〜５００μｍである。マイクロレンズシート１２０は、実施の形態１における防水フィルム５０の実装面２２と発光素子３０への圧着（ステップＳ１３〜ステップ１６）と同様の方法により、実装面２２と発光素子３０とに圧着される。
マイクロレンズ１２２は、発光素子３０の光出射面３２からの出射光を集光する。
【００５５】
マイクロレンズ１２２が発光素子３０の出射光を集光するので、表示ユニット１５は、より明るい画像を表示できる。また、マイクロレンズ１２２の屈折率と形状を調整することによって、表示ユニット１５の用途に合わせて、表示ユニット１５の視野角を調節できる。表示ユニット１５は、実施の形態１の表示ユニット１０と同様に、防水され安価に製造される。さらに、防水フィルム５０がマイクロレンズ１２２を覆うので、マイクロレンズシート１２０の耐久性が向上する。
【００５６】
実施の形態７．
図１８〜図２１を参照して、本実施の形態７に係る表示装置１８を説明する。
複数の表示ユニット１０〜１５を組み合わせることによって、より大型の表示装置１８を構成できる。表示装置１８は、競技場、ビルの壁面等の野外に設置される。
【００５７】
図１８に示すように、表示装置１８は、例えば、１２個の表示ユニット１０と、これらの１２個の表示ユニット１０を収納する筐体２００とを備える。筐体２００は、図１９に示すように、格子状のフレーム２３０と、外フレーム２４０とを有する。
【００５８】
１２個の表示ユニット１０は、４行×３列に配列される。配列された表示ユニット１０は、ネジ止めによって、格子状のフレーム２３０に保持される。
【００５９】
格子状のフレーム２３０は、縦フレーム２１０と横フレーム２２０とを組み合わせて構成される。縦フレーム２１０は、図２０に示すように、断面がコの字状のフレームである。縦フレーム２１０は、底板２１２と側板２１４の一部とを切り欠いて形成した、断面がコの字状のスリット２１６を有する。横フレーム２２０は、図２１に示すように、断面がコの字状のフレームである。横フレーム２２０は、側板２２４を、側板２２４の端面から底板２２２の方向へ切り欠いて形成した挿入部２２６を有する。縦フレーム２１０と横フレーム２２０は、横フレーム２２０の挿入部２２６を縦フレーム２１０のスリット２１６に嵌め込むことによって、図１９に示すように、格子状のフレーム２３０に組み立てられる。配列された表示ユニット１０は、例えば、格子状のフレーム２３０の横フレーム２２０に、ネジ止めされる。
【００６０】
外フレーム２４０は、ネジ又は溶接によって互いに固定され、格子状のフレーム２３０と、格子状のフレーム２３０に保持された表示ユニット１０とを囲む。
【００６１】
表示装置１８は、防水された表示ユニット１０から構成されるので、別途、防水ドア、箱型の筐体等の防水部材を設けずとも、防水される。したがって、防水された、より大型の表示装置１８を、安価に製造できる。また、筐体２００は格子状のフレーム２３０と外フレーム２４０から構成されるので、より大型の表示装置１８を軽量化できる。さらに、表示ユニット１０を保持する格子状のフレーム２３０は、横フレーム２２０を縦フレーム２１０に嵌め込むことによって、組み立てられるので、組み立てが容易であり、安価に製造できる。
【００６２】
以上、本発明の複数の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６３】
例えば、発光素子３０は、ＬＥＤ素子に限らず、レーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）素子であってもよい。また、ＬＥＤ素子は、表面実装型ＬＥＤ素子に限られず、砲弾型ＬＥＤ素子であってもよい。発光素子３０は、３ｉｎ１型に限られない。発光素子３０は、１つのパッケージ３５に１つの発光素子が実装された単色光を出射する発光素子であってもよい。また、発光素子３０は、４つ以上の発光チップを備えてもよい。パッケージ３５は、白色に限られず、黒色であってもよい。黒色のパッケージ３５を有する発光素子３０は、外光１０６を吸収するので、表示ユニット１０〜１５と表示装置１８が表示する画像のコントラストが向上する。
【００６４】
回路基板２０に実装される発光素子３０は、４行×５列に限らず、任意に配列される。例えば、発光素子３０は、１２８行×１２８列又は２５６行×２５６列で回路基板２０に実装されてもよい。また、発光素子３０は、斜方格子、六角格子、矩形格子、千鳥格子等に配列されてもよい。発光素子３０間の間隔も、任意である。さらに、発光素子３０が配置されないブランクスペースが、回路基板２０の実装面２２に設けられてもよい。
【００６５】
防水フィルム５０、５４は、熱可塑性を有することが好ましい。表示ユニット１０〜１５を製造する場合に、熱可塑性を有する防水フィルム５０、５４をヒータで加熱することによって、容易に、熱可塑性を有する防水フィルム５０、５４を回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とに圧着できる。さらに、防水フィルム５０、５４は、耐候性を有することが好ましい。
【００６６】
防水フィルム５０、５４は、透光性を有する色つきフィルムであってもよい。防水フィルム５０、５４の色は、色再現性の観点から、無彩色であることが好ましい。また、外光１０６の反射を抑制する観点から、防水フィルム５０、５４の可視光に対する透光率は、４０％〜９９％であることが好ましい。防水フィルム５０、５４の可視光に対する透光率は、例えば、防水フィルム５０、５４にカーボンブラック、染料組成物等の着色剤を添加する添加量によって、調整される。さらに、防水フィルム５０、５４は、実施の形態４において説明したシボ加工に限らず、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等から作製された光拡散剤を含有して、外光１０６を散乱してもよい。なお、防水フィルム５０、５４は、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０と回路基板２０を載置したケース４０とを覆えば、実装面２２と発光素子３０とに密着しなくとも、実装面２２と発光素子３０とを封止できる。
【００６７】
粘着層１０２は、シリコン系粘着剤に限らず、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤等を塗布して形成してもよい。粘着剤は、付加硬化型粘着剤が好ましい。付加硬化型粘着剤は、熱によって硬化するので、熱可塑性を有する防水フィルム５０、５４を回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とに圧着する場合に、熱可塑性を有する防水フィルム５０と、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とを、加熱によって、容易に密着させることができる。また、粘着層１０２は、防水フィルム５０、５４の面５２と発光素子３０との間に設けられてもよい。粘着層１０２は、防水フィルム５０、５４の面５２とケース４０の側面４２との間に設けられてもよい。さらに、粘着剤は、実施の形態２において説明した、回路基板２０の実装面２２に塗布される代わりに、防水フィルム５０、５４の面５２に塗布されてもよい。さらに、表示ユニット１０〜１５は、粘着層１０２に代えて、接着層を有してもよい。接着層は、例えば、シリコン系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤等を塗布して形成される。
【００６８】
プライマー層１０４は、回路基板２０の実装面２２に塗布され、実装面２２の密着性を向上させてもよい。また、プライマー層１０４は、防水フィルム５０、５４の面５２と回路基板２０の実装面２２とに、直に接して、防水フィルム５０、５４の面５２と実装面２２との間の密着性を向上させてもよい。なお、回路基板２０の実装面２２の密着性は、実装面２２と防水フィルム５０、５４の面５２の少なくとも一方をプラズマ処理することによって、向上されてもよい。防水フィルム５０、５４の面５２も、プラズマ処理されてもよい。
【００６９】
マスク板１１０は、庇部１１４と溝部１１８を備えず、開口１１６を有する板であってもよい。また、マスク板１１０は、発光素子３０間に設けられ、発光素子３０の庇として機能する板であってもよい。
マイクロレンズシート１２０は、防水フィルム５０、５４の面５２と回路基板２０の実装面２２との間に限られず、防水フィルム５０、５４の面５６の上に設けられてもよい。
【００７０】
表示装置１８を構成する表示ユニット１０の数と配列は、任意である。また、表示装置１８は、表示ユニット１０に代えて、表示ユニット１１〜１５を備えてもよい。表示ユニット１０〜１５は、実施の形態７において説明したネジ止めに限られず、ケース４０に設けられた回転式ラッチにより、格子状のフレーム２３０に保持されてもよい。例えば、表示ユニット１０〜１５は、格子状のフレーム２３０の横フレーム２２０に、回転式ラッチにより固定される。表示装置１８における格子状のフレーム２３０は、縦フレーム２１０の側板２１４と横フレーム２２０の側板２２４のいずれか一方に設けられたスリットに、他方の側板２１４、２２４を挿入することによって、組み立てられてもよい。
【００７１】
表示ユニット１０〜１５と表示装置１８は、屋外に限られず、体育館、室内プール等の屋内に設置されてもよい。
【００７２】
表示ユニット１０の製造において、回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とケース４０とを防水フィルム５０、５４により覆った後に、真空容器９０内の領域９５だけでなく、真空容器９０内の全体を加圧して、常圧に戻してもよい。また、真空容器９０内において、防水フィルム５０、５４が巻回されたロールから防水フィルム５０、５４をケース４０の上へ繰り出し、防水フィルム５０、５４を回路基板２０の実装面２２と発光素子３０とに圧着させた後に、圧着された防水フィルム５０、５４を、防水フィルム５０、５４が巻回されたロールから図示しないカッター等により、切り離してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１１，１２，１３，１４，１５  表示ユニット、１８  表示装置、２０  回路基板、２２  実装面、３０  発光素子、３１  上面、３２  光出射面、３３，４２  側面、３５  パッケージ、３６  封止部、３７  電極、４０  ケース、４４  底面、５０，５４  防水フィルム、５２  防水フィルムの回路基板の実装面に対向する面、５６  防水フィルムの正面側の面、６０  駆動電源、７０  ユニットカバー、７２  凹部、８０  熱伝導シート、９０  真空容器、９２  テーブル、９４  凸部、９５  領域、１０２  粘着層、１０４  プライマー層、１０６  外光、１１０  マスク板、１１２  本体部、１１４  庇部、１１６  開口、１１８  溝部、１２０  マイクロレンズシート、１２２  マイクロレンズ、２００  筐体、２１０  縦フレーム、２１２，２２２  底板、２１４，２２４  側板、２１６  スリット、２２６  挿入部、２２０  横フレーム、２３０  格子状のフレーム、２４０  外フレーム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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