(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、  前記基板上に、離散的かつマトリクス状に、実装される複数のＬＥＤ素子部と、  前記複数のＬＥＤ素子部の間に設けられる間隙充填層と、  光透過性を有し、前記間隙充填層と前記複数のＬＥＤ素子部とを覆う表面保護基板と、を備え、  前記表面保護基板は、前記間隙充填層および前記複数のＬＥＤ素子部に接する接着層を含み、  前記接着層の前記間隙充填層および前記複数のＬＥＤ素子部に対する粘着力は、前記間隙充填層と前記複数のＬＥＤ素子部との粘着力および前記間隙充填層と前記基板との粘着力よりも大きい、ＬＥＤ表示パネル。
【請求項２】
前記複数のＬＥＤ素子部と前記間隙充填層との間、および、前記複数のＬＥＤ素子部の間から露出する前記基板と前記間隙充填層との間に形成され、前記間隙充填層の粘着性を低減する粘着低減層を、さらに備える請求項１に記載のＬＥＤ表示パネル。
【請求項３】
前記間隙充填層は、前記複数のＬＥＤ素子部と前記基板とに対して微粘着性の樹脂を含む、請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ表示パネル。
【請求項４】
前記間隙充填層は、間隙充填材と、前記間隙充填材に混入された熱膨張性微粒子と、を含み、  前記熱膨張性微粒子は、前記間隙充填材よりも大きな熱膨張率を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネル。
【請求項５】
前記間隙充填材は、弾性を有する樹脂であり、  前記熱膨張性微粒子は、  外殻と、前記外殻の内部にガスが充填された熱膨張性カプセルを含む、請求項４に記載のＬＥＤ表示パネル。
【請求項６】
前記間隙充填層は、前記表面保護基板の前記接着層に接する高濃度間隙充填層を含み、  前記高濃度間隙充填層に含まれる前記熱膨張性微粒子の重量配分比は、前記高濃度間隙充填層よりも前記基板に近い領域に含まれる前記熱膨張性微粒子の重量配分比よりも高い、請求項４または請求項５に記載のＬＥＤ表示パネル。
【請求項７】
前記間隙充填層は、前記基板に接する高濃度間隙充填層を含み、  前記高濃度間隙充填層に含まれる前記熱膨張性微粒子の重量配分比は、前記高濃度間隙充填層よりも前記表面保護基板に近い領域に含まれる前記熱膨張性微粒子の重量配分比よりも高い、請求項４または請求項５に記載のＬＥＤ表示パネル。
【請求項８】
前記間隙充填層は、黒色である、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネル。
【請求項９】
基板と、  前記基板上に、離散的かつマトリクス状に、実装される複数のＬＥＤ素子部と、  前記複数のＬＥＤ素子部の間に設けられる間隙充填層と、  光透過性を有し、前記間隙充填層と前記複数のＬＥＤ素子部とを覆う表面保護基板と、を備え、  前記表面保護基板は、前記間隙充填層および前記複数のＬＥＤ素子部に接する接着層を含み、  前記接着層の粘着力は、前記間隙充填層と前記複数のＬＥＤ素子部との粘着力および前記間隙充填層と前記基板との粘着力よりも大きい、ＬＥＤ表示パネルを準備し、  前記表面保護基板を前記複数のＬＥＤ素子部から剥離し、  前記間隙充填層を前記基板および前記複数のＬＥＤ素子部から剥離し、  前記間隙充填層が剥離されたことで露出する前記複数のＬＥＤ素子部のうち少なくとも一部のＬＥＤ素子部を修復する、ＬＥＤ表示パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記表面保護基板と前記間隙充填層とを一緒に剥離する、請求項９に記載のＬＥＤ表示パネルの製造方法。
【請求項１１】
前記表面保護基板および前記間隙充填層を剥離する前に、前記ＬＥＤ表示パネルを加熱して、前記間隙充填層を膨張させ、  前記間隙充填層の膨張後に、前記表面保護基板および前記間隙充填層を剥離する、請求項９または請求項１０に記載のＬＥＤ表示パネルの製造方法。
【請求項１２】
基板と、  前記基板上に、離散的かつマトリクス状に実装される複数のＬＥＤ素子部と、  前記複数のＬＥＤ素子部の間に設けられ、外部からの加熱により前記複数のＬＥＤ素子部よりも体積が膨張する間隙充填層と、を備え、  前記間隙充填層は、間隙充填材と、前記間隙充填材に混入された熱膨張性微粒子と、を含み、  前記熱膨張性微粒子は、前記間隙充填材よりも大きな熱膨張率を有する、ＬＥＤ表示パネル。
【請求項１３】
前記間隙充填材は、弾性を有する樹脂であり、  前記熱膨張性微粒子は、  外殻と、前記外殻の内部にガスが充填された熱膨張性カプセルを含む、請求項１２に記載のＬＥＤ表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、ＬＥＤ表示パネルおよびＬＥＤ表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示装置を構成するＬＥＤ表示パネルは、正方配列された複数のＬＥＤ素子を含み、個々のＬＥＤ素子に対する点滅制御により映像情報を表示する。【０００３】  ＬＥＤ表示装置は、ＬＥＤ素子の技術発展および低コスト化により、屋外および屋内の広告表示等に数多く使用されるようになっている。ＬＥＤ表示装置は、従来、自然画およびグラフィックス等の動画像の表示に使用されることが主流であった。しかし、近年では、画素の狭ピッチ化によって視認距離が短くなり、会議室や監視システムなど静止画像の表示にもＬＥＤ表示装置は使用されている。例えば、監視用途におけるＬＥＤ表示装置は静止画に近いパソコン画像を表示することが多い。【０００４】  ＬＥＤ表示装置に使用されるＬＥＤ素子部は、ＳＭＤ（Surface Mount Device：表面実装部品）型のＬＥＤ素子が主流である。ＳＭＤ型ＬＥＤ素子は、パッケージ化されており、ＬＥＤおよびそのＬＥＤを封止する樹脂を含む。ＳＭＤ型ＬＥＤ素子において、ＬＥＤはセラミックまたは樹脂などで成型されたキャビティの中に実装され、上方から樹脂によって封止されている。そのようなＳＭＤ型ＬＥＤ素子は、従来、画素ピッチが３ｍｍ以上の大型表示装置に数多く使用されている。【０００５】  近年、ＬＥＤ素子の低コスト化および小型化に伴い、より高精細化されたＳＭＤ型ＬＥＤ表示装置が市場に投入されている。例えば、画素ピッチが２．５ｍｍ、１．９ｍｍ、１．５ｍｍ、１．２ｍｍなどの表示装置が実現されている。さらなる高精細化のため、４画素を構成するＬＥＤが１つのパッケージに封止された４ｉｎ１タイプのＳＭＤ型ＬＥＤ素子が実用化されている。また、ＬＥＤ自体が基板に直接実装されたＣＯＢ（Chip On Board）型ＬＥＤ素子も採用されている。これらように、ミニＬＥＤ素子やマイクロＬＥＤ素子を採用して高密度化を図った、画素ピッチが１ｍｍ以下のＬＥＤ表示装置の事例も多くなっている。【０００６】  特許文献１には、ドットマトリクス発光表示体（ＬＥＤ表示装置）が開示されている。そのドットマトリクス発光表示体は、縦横に配設された多数のＬＥＤ素子と、各ＬＥＤ素子の周囲に、内面が光反射面として機能するすり鉢状の透孔が形成されたマスク板とを含む。その透孔内部は透光性樹脂によって封止され、さらに、ＬＥＤ素子およびすり鉢状の孔の上方に表面集光板が配置されている。表面集光板には、ＬＥＤ素子の位置に対応して貫通孔が設けられており、その貫通穴の上方開口部には凸状レンズが設けられている。このドットマトリクス発光表示体は、所望の配向特性を実現し、光利用効率を高め、コントラストを向上させる。【０００７】  また、特許文献２には、発光装置（ＬＥＤ表示装置）が開示されている。その発光装置は、基板の上に２次元状に並べた複数のＬＥＤ素子と、複数のＬＥＤ素子にそれぞれ対応した複数の孔が設けられた反射ケースとを含む。反射ケースにはアライメントマークが設けられており、ＬＥＤ素子が設けられた基板と、孔が設けられた反射ケースとの位置が高精度に合わせられる。この発光装置は、配向特性を改善するとともに輝度むらを低減する。【０００８】  また、特許文献３には、表示パネル（ＬＥＤ表示装置）のコントラス��を高める技術が開示されている。その表示パネルにおいては、複数のＬＥＤ素子が２次元状に並べられたＬＥＤ素子基板と、ブラックマトリクスが形成された透明基板とが互いに対向して配置されている。透明基板には、各ＬＥＤ素子と平面的に重なる位置に開口部が配置されている。ＬＥＤ素子基板と透明基板との間隔はスペーサによって規定される。その間隔は封止樹脂により封止されている。ＬＥＤ素子基板と透明基板との距離が短くなるので、表示パネルのコントラストが向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平５−５２８８２号公報
【特許文献２】特開２００４−７９７５０号公報
【特許文献３】特開２０１５−１８４５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  ＬＥＤ表示装置を構成する複数のＬＥＤ素子のうち、不点灯などの不具合が発生したＬＥＤ素子を交換するもしくは修理するためには、そのＬＥＤ素子とその周囲の部品または部材とを分離する必要がある。しかし、ＬＥＤ素子は、その周囲の部品および部材に接着されているため、容易に分離することができない。【００１１】  本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ＬＥＤ素子部とその周囲の部品または部材との分離が容易なＬＥＤ表示パネルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本開示に係るＬＥＤ表示パネルは、基板、複数のＬＥＤ素子部、間隙充填層、粘着低減層および表面保護基板を含む。複数のＬＥＤ素子部は、基板上に、離散的かつマトリクス状に、実装される。間隙充填層は、複数のＬＥＤ素子部の間に設けられる。表面保護基板は、光透過性を有し、間隙充填層と複数のＬＥＤ素子部とを覆っている。表面保護基板は、間隙充填層および複数のＬＥＤ素子部に接する接着層を含む。接着層の粘着力は、間隙充填層と複数のＬＥＤ素子部との粘着力および間隙充填層と基板との粘着力よりも大きい。
【発明の効果】
【００１３】  本開示によれば、ＬＥＤ素子部とその周囲の部品または部材との分離が容易なＬＥＤ表示パネルの提供が可能である。【００１４】  本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置の構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの構成を示す断面図である。
【図３】図２に示される領域Ｃの詳細な構成を示す部分断面図である。
【図４】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図６】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図７】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図８】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図９】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図１０】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図１２】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図１３】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図１４】実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図１５】１つのＬＥＤ表示パネルにおける配光特性の一例を示す図である。
【図１６】複数のＬＥＤ表示パネルを含むＬＥＤ表示装置における配光特性の一例を示す図である。
【図１７】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１８】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図２０】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図２１】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図２２】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図２３】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図２４】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの製造方法の概略を示す図である。
【図２５】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法を示すフローチャートである。
【図２６】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図２７】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図２８】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図２９】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図３０】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の概略を示す図である。
【図３１】実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルの修復による製造方法の別の一例を示す図である。
【図３２】実施の形態３におけるＬＥＤ表示パネルの構成を示す断面図である。
【図３３】実施の形態３の変形例におけるＬＥＤ表示パネルの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  ＜実施の形態１＞  （構成）  図１は、実施の形態１におけるＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示装置１００の構成を示す平面図である。ＬＥＤ表示装置１００は、マトリクス状に配置された複数のＬＥＤ表示パネル１０を含み、それら複数のＬＥＤ表示パネル１０が１つの大画面を構成する。また、ＬＥＤ表示パネル１０は複数のＬＥＤ素子部２を含み、それら複数のＬＥＤ素子部２はマトリクス状に配置されている。
【００１７】  図２は、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の構成を示す断面図である。図２は、図１に示される線分ＡＢにおける断面を示している。図３は、図２に示される領域Ｃの詳細な構成を示す部分断面図である。
【００１８】  ＬＥＤ表示パネル１０は、基板１、複数のＬＥＤ素子部２、粘着低減層（図示せず）、紫外線遮断層（図示せず）および間隙充填層３を含む。
【００１９】  基板１は、例えば、ガラス繊維を含むエポキシ基板である。
【００２０】  複数のＬＥＤ素子部２は、基板１上に、離散的かつマトリクス状に配置されている。複数のＬＥＤ素子部２の各々は、パッケージ化された方形状のチップ部品を含み、例えば、表面実装（ＳＭＤ：Surface Mount Device）型ＬＥＤ素子である。ＬＥＤ素子部２は、光出射面を有し、その光出射面とは反対側の面が基板１と対向するように実装されている。
【００２１】  ＬＥＤ素子部２は、図３に示されるように、赤色ＬＥＤ２Ｒ、緑色ＬＥＤ２Ｇおよび青色ＬＥＤ２Ｂからなる３色のＬＥＤと、それら３色のＬＥＤを封止する封止樹脂２Ａとで構成される。３色のＬＥＤの各々は、基板１とは反対方向に光を放出するように配置されている。３色のＬＥＤは、並べて配置されており、１つの画素ユニットを構成している。封止樹脂２Ａは、光透過性を有し、３色のＬＥＤを覆っている。封止樹脂２Ａは、例えば、熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂等を含む。
【００２２】  紫外線遮断層は、ＬＥＤ素子部２が実装された基板１の表面に形成されている。紫外線遮断層は、例えば、ナノレベルで分散された酸化チタンを含むアクリル樹脂により形成されている。
【００２３】  粘着低減層は、ＬＥＤ素子部２と間隙充填層３との間、および、複数のＬＥＤ素子部２の間から露出する基板１と間隙充填層３との間に形成されている。ここでは、粘着低減層は、紫外線遮断層上に形成されている。粘着低減層は、いわゆる軽剥離コートまたは樹脂付着防止剤によって形成されている。粘着低減層は、例えば、フッ素化合物、シリコン化合物、フッ化シリコン化合物等を含む。粘着低減層は、間隙充填層３の粘着性を低減する。具体的には、粘着低減層は、ＬＥＤ素子部２と間隙充填層３との粘着性、および、基板１と間隙充填層３との粘着性を弱める。
【００２４】  間隙充填層３は、複数のＬＥＤ素子部２の間に設けられる。ＬＥＤ表示パネル１０の最外周に配置されたＬＥＤ素子部２においては、そのＬＥＤ素子部２の周囲にも間隙充填層３が設けられている。実施の形態１における間隙充填層３は黒色である。詳細は後述するが、間隙充填層３が黒色であることにより、間隙充填層３は、ブラックマトリクスと同様の機能を実現する。また、間隙充填層３は、ＬＥＤ素子部２を保護する機能を有する。
【００２５】  間隙充填層３は、外部からの加熱により複数のＬＥＤ素子部２よりも体積が膨張する性質を有する。例えば、ＬＥＤ表示パネル１０が加熱された場合、ＬＥＤ素子部２よりも間隙充填層３の方が膨張する。間隙充填層３が加熱によって膨張することにより、間隙充填層３は基板１およびＬＥＤ素子部２から剥離しやすくなる。特に、粘着低減層が形成されている場合、間隙充填層３は剥離しやすくなる。
【００２６】  間隙充填層３は、間隙充填材３０と、間隙充填材３０に混入された熱膨張性微粒子３１と、を含む。間隙充填材３０は、弾性を有する樹脂または加熱によって軟化する樹脂であることが好ましい。または、間隙充填材３０は、微粘着性の樹脂であることが好ましい。間隙充填材３０は、例えば、ウレタンアクリレートを含む樹脂である。
【００２７】  熱膨張性微粒子３１は、間隙充填材３０よりも大きな熱膨張率を有する。例えば、熱膨張性微粒子３１を含まない間隙充填層３と、熱膨張性微粒子３１を含む間隙充填層３とが、同じ温度で加熱された場合、熱膨張性微粒子３１を含む間隙充填層３は、熱膨張性微粒子３１を含まない間隙充填層３よりも体積が膨張する。熱膨張性微粒子３１の体積膨張率は、間隙充填材３０の体積膨張率の５０倍以上であることが好ましい。加熱による間隙充填層３の膨張の程度は、例えば、熱膨張性微粒子３１の体積膨張率または混入量によって調節される。熱膨張性微粒子３１は、例えば、熱膨張性カプセル３１Ａである。熱膨張性カプセル３１Ａは、低沸点炭化水素が内包されたシェル構造を有する。シェル構造の外殻は、高分子材で形成されており、例えば、アクリルを含む樹脂である。実施の形態１における間隙充填層３は、間隙充填材３０としてウレタンアクリレートを含む樹脂に、熱膨張性微粒子３１としての熱膨張性カプセル３１Ａが混練されている。
【００２８】  （製造方法）  図４は、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の製造方法を示すフローチャートである。図５から図９は、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の製造方法の概略を示す図である。
【００２９】  ステップＳ１１にて、ＬＥＤ素子部２が表面実装された基板１を準備する。基板１およびＬＥＤ素子部２の表面には、軽剥離コート処理が施されている。つまり、フッ素化合物などを含む粘着低減層がそれら表面に形成されている。基板１は、ＬＥＤ素子部２の光出射面が上方を向くように型枠９に装着される（図５）。
【００３０】  ステップＳ１２にて、ＬＥＤ素子部２の間および周囲に、熱膨張性微粒子３１を含む間隙充填材３０を流し込む（図６）。ここでは、熱膨張性微粒子３１は熱膨張性カプセル３１Ａであり、間隙充填材３０はゲル状の樹脂である。ゲル状の樹脂には、熱膨張性カプセル３１Ａが混練されている。そのゲル状の樹脂は、微粘着性の樹脂であり、ウレタンアクリレートを含む。また、そのゲル状の樹脂は、紫外線および湿気によって硬化する性質を有する。
【００３１】  ステップＳ１３にて、上記のゲル状の樹脂すなわち間隙充填材３０をＬＥＤ素子部２の光出射面の高さまで流し込む（図７）。
【００３２】  ステップＳ１４にて、基板１が型枠９に装着された状態で、基板１の表面側から紫外線を照射する。その紫外線により、ゲル状の樹脂が半硬化状態に変化する。その後、半硬化状態の樹脂は、環境中の水分（湿気）を吸収することにより完全硬化状態に変化する。ここで、完全硬化とは、処理後の樹脂の流動性が処理前のゲル状の樹脂の流動性よりも低下することを意味する。ゲル状の樹脂は紫外線によって硬化し、弾性を有する樹脂へと変化する。その結果、ＬＥＤ素子部２の間および周辺に、弾性を有する間隙充填層３が形成される（図８）。言い換えると、ＬＥＤ素子部２の外周保護構造が形成される。
【００３３】  ステップＳ１５にて、基板１を型枠９から取り外す（図９）。
【００３４】  以上の製造工程により、ＬＥＤ表示パネル１０が完成する。その後、同様の工程で作製された複数のＬＥＤ表示パネル１０がマトリクス状に連結され、１つの大画面を有するＬＥＤ表示装置１００が完成する。
【００３５】  （修復方法）  図１０は、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の修復による製造方法を示すフローチャートである。図１１から図１４は、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の修復による製造方法の概略を示す図である。
【００３６】  ステップＳ２１にて、ＬＥＤ表示パネル１０を準備する。ここでは、図４に示された製造方法によって作製されたＬＥＤ表示パネル１０が準備される（図１１）。
【００３７】  ステップＳ２２にて、ＬＥＤ表示パネル１０をその表面側から加熱する。ＬＥＤ表示パネル１０は、例えば、ヒーターの輻射熱またはドライヤーの熱風によって加熱される。加熱温度は、熱膨張性カプセル３１Ａが過剰に膨張することによってその内部のガスの漏洩が開始する温度以下であることが好ましい。この加熱により、熱膨張性カプセル３１Ａの体積が膨張する。また、間隙充填材３０である樹脂は、熱膨張性カプセル３１Ａの膨張に応じて体積が増加する。すなわち、間隙充填層３が膨張する（図１２）。
【００３８】  ステップＳ２３にて、体積が膨張した間隙充填層３を、基板１およびＬＥＤ素子部２から剥離する（図１３）。
【００３９】  ステップＳ２４にて、個々のＬＥＤ素子部２は暴露状態となる（図１４）。間隙充填層３が剥離されたことで露出する基板１の一部、または、複数のＬＥＤ素子部２のうち少なくとも一部のＬＥＤ素子部を修復する。ここでは、修復とは交換または修理を含む。例えば、複数のＬＥＤ素子部２のうち、不具合が生じているＬＥＤ素子部が、正常なＬＥＤ素子部に交換される。または、交換の代わりに、不具合箇所が修理される。
【００４０】  不具合箇所が修復された後、再度、図４に示される工程を経てＬＥＤ表示パネル１０が再び製造される。
【００４１】  上記の間隙充填材３０は、ウレタンアクリレートを含み、かつ、紫外線および湿気により硬化する樹脂であったが、それに限定されるものではない。間隙充填材３０は、エポキシ、アクリルまたはウレタンアクリレートを含む紫外線硬化型の樹脂であってもよい。
【００４２】  （効果）  以上をまとめると、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０は、基板１、複数のＬＥＤ素子部２および間隙充填層３を含む。複数のＬＥＤ素子部２は、基板１上に、離散的かつマトリクス状に実装されている。間隙充填層３は、複数のＬＥＤ素子部２の間に設けられる。間隙充填層３は、外部からの加熱により複数のＬＥＤ素子部２よりも体積が膨張する。間隙充填層３は、間隙充填材３０と、間隙充填材３０に混入された熱膨張性微粒子３１と、を含む。熱膨張性微粒子３１は、間隙充填材３０よりも大きな熱膨張率を有する。
【００４３】  このような構成により、ＬＥＤ表示パネル１０が加熱された場合、間隙充填層３は膨張して容易に剥離可能な状態になる。すなわち、ＬＥＤ素子部２とその周囲の部品または部材との分離が容易なＬＥＤ表示パネル１０が実現される。従来、ＬＥＤ素子部に不具合が生じた場合、その不具合が生じたＬＥＤ素子部だけでなく正常なＬＥＤ素子部も含むＬＥＤ表示パネルを交換または修理する必要があった。一方で、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０においては、間隙充填層３が剥離された結果、個々のＬＥＤ素子部２は暴露状態となり、その交換または修理が可能となる。ＬＥＤ表示パネル１０は、不具合が発生したＬＥＤ素子部２だけを交換するもしくは修理することを可能にする。ＬＥＤ表示パネル１０ごと交換した場合であっても、そのＬＥＤ表示パネル１０に含まれる正常なＬＥＤ素子部２等が、例えば修理サービス用の部品として利用される。実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０は、リサイクル性に優れる。また、ＬＥＤ素子部２とその周囲の部品または部材との分離が容易であるため、修復作業時間の短縮および修復コストが低減される。
【００４４】  また、粘着低減層が設けられているため、間隙充填層３は容易に剥離する。すなわち、ＬＥＤ素子部２とその周囲の部品または部材との分離が容易なＬＥＤ表示パネル１０が実現される。さらに、間隙充填層３が、複数のＬＥＤ素子部２および基板１に対して微粘着性の樹脂を含む場合、間隙充填層３はさらに容易に剥離する。
【００４５】  実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の製造方法は、上記のＬＥＤ表示パネル１０を準備し、ＬＥＤ表示パネル１０を外部から加熱して、間隙充填層３を膨張させ、体積が膨張した間隙充填層３を、基板１および複数のＬＥＤ素子部２から剥離し、間隙充填層３が剥離されたことで露出する複数のＬＥＤ素子部２のうち少なくとも一部のＬＥＤ素子部２を修復することを含む。
【００４６】  このようなＬＥＤ表示パネル１０の製造方法は、不具合が発生したＬＥＤ素子部２だけを交換するもしくは修理することを可能にする。また、ＬＥＤ表示パネル１０ごと交換した場合であっても、そのＬＥＤ表示パネル１０に含まれる正常なＬＥＤ素子部２等は、例えば、修理サービス用の部品として利用される。このように、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の製造方法は、リサイクル性に優れるＬＥＤ表示パネル１０を製造可能とする。
【００４７】  また、実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の間隙充填層３は、黒色である。
【００４８】  このような構成により、画素ごとの配向特性が均一化し、外光下における視認性およびコントラストが向上する。以下、この効果について説明する。
【００４９】  図１５は、１つのＬＥＤ表示パネル１０における配光特性の一例を示す図である。図１６は、複数のＬＥＤ表示パネル１０を含むＬＥＤ表示装置１００における配光特性の一例を示す図である。画素ユニット２Ｃ，２Ｅを構成する個々のＬＥＤ素子部２の側面は、黒色の間隙充填層３によって等しく遮光されている。そのため、図１５の左右の端、つまりＬＥＤ表示パネル１０の最外周に配置された画素ユニット２Ｅの出射光Ｌ３０の配光特性は、その内側に配置された画素ユニット２Ｃの出射光Ｌ４０の配光特性に類似する。
【００５０】  そのため、互いに隣接するＬＥＤ表示パネル１０の境界部分（図１６において、出射光Ｌ３０が出射される２つの画素ユニット２Ｅの境界部分）に輝度の段差がユーザによって視認されることを防ぐ。ＬＥＤ表示装置１００は、ユーザにＬＥＤ表示パネル１０の継ぎ目が視認されにくく、より一体感のある大画面を提供する。
【００５１】  また、高精細化、高密度化が進んだＬＥＤ表示パネルにおいて、ＬＥＤ素子部が実装された基板とブラックマトリクスが印刷された透明基板とを精密に位置を合わせて接合することは難しい。また、ＬＥＤ素子部の間に嵌合するような微細なブラックマトリクス部材を成型すること、さらにそれらの位置を精密に合わせて嵌合させることも難しい。一方で、実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００は、間隙充填材３０として、黒色のゲル状の樹脂をＬＥＤ素子部２の間に流し込むだけで、ブラックマトリクス機能が実現される。
【００５２】  ＜実施の形態２＞  実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネルおよびＬＥＤ表示パネルの製造方法を説明する。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００５３】  図１７は、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１の構成を示す断面図である。
【００５４】  実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１は、実施の形態１として示されたＬＥＤ表示パネル１０に、表面保護基板４をさらに含む。
【００５５】  表面保護基板４は、光透過性および熱伝導性を有する。表面保護基板４は、間隙充填層３とＬＥＤ素子部２の光出射面とを覆うように設けられる。実施の形態２における表面保護基板４は、基板本体として薄板透明ガラス基板４０、接着層として光学接着フィルム４１、および、表面処理層（図示せず）を含む。薄板透明ガラス基板４０の厚さは、例えば０．３ｍｍ以下である。
【００５６】  光学接着フィルム４１は、薄板透明ガラス基板４０の裏面に貼り合わされている。光学接着フィルム４１は、間隙充填層３および複数のＬＥＤ素子部２に接している。光学接着フィルム４１の粘着力は、粘着低減層を介した間隙充填層３と複数のＬＥＤ素子部２との粘着力、および、粘着低減層を介した間隙充填層３と基板１との粘着力よりも大きい。また、実施の形態２における間隙充填層３は、複数のＬＥＤ素子部２と基板１とに対して微粘着性を有する弾性樹脂を含む。光学接着フィルム４１は、例えば、紫外線硬化型のフィルムである。光学接着フィルム４１は、例えば、エポキシ、アクリルまたはウレタンアクリレートを含む樹脂製である。これらの光学接着フィルム４１は、熱伝導性がよく、ＬＥＤ素子部２の放熱性を妨げない。光学接着フィルム４１の厚さは、例えば０．２５ｍｍ以下である。
【００５７】  表面処理層は、薄板透明ガラス基板４０の表面に形成されている。表面処理層は、反射低減処理、帯電防止処理、ハードコート処理などによって形成される。例えば、反射低減処理によって、無反射コート、拡散フィルム等が表面処理層として形成される。
【００５８】  （製造方法）  図１８は、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１の製造方法を示すフローチャートである。図１９から図２４は、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１の製造方法の概略を示す図である。
【００５９】  ステップＳ３１にて、ＬＥＤ素子部２が表面実装された基板１を準備する。基板１およびＬＥＤ素子部２の表面には、軽剥離コート処理が施されている。つまり、フッ素化合物などを含む粘着低減層がそれら表面に形成されている。基板１は、ＬＥＤ素子部２の光出射面が上方を向くように型枠９に装着される（図１９）。
【００６０】  ステップＳ３２にて、ＬＥＤ素子部２の間および周囲に、熱膨張性微粒子３１を含む間隙充填材３０を流し込む（図２０）。ここでは、実施の形態１と同様に、熱膨張性カプセル３１Ａが混練されたゲル状の樹脂が流し込まれる。そのゲル上の樹脂は、微粘着性の樹脂であり、ウレタンアクリレートを含む。また、そのゲル状の樹脂は、紫外線および湿気によって硬化する性質を有する。
【００６１】  ステップＳ３３にて、上記のゲル状の樹脂すなわち間隙充填材３０をＬＥＤ素子部２の光出射面の高さまで流し込む。その後、基板１が型枠９に装着された状態で、基板１の表面側から紫外線が照射される（図２１）。その紫外線により、ゲル状の樹脂が半硬化状態に変化する。
【００６２】  ステップＳ３４にて、光学接着フィルム４１がＬＥＤ素子部２の光出射面および間隙充填層３と対向するように、表面保護基板４を被せる（図２２）。
【００６３】  ステップＳ３５にて、表面保護基板４の表面側から、紫外線を照射する。その紫外線により、光学接着フィルム４１は、ＬＥＤ素子部２および間隙充填層３に接着および固定される。このようにして、ＬＥＤ素子部２の表面保護構造が形成される（図２３）。
【００６４】  ステップＳ３６にて、基板１を型枠９から取り外す（図２４）。
【００６５】  以上の製造工程により、ＬＥＤ表示パネル１１が完成する。その後、同様の工程により作製された複数のＬＥＤ表示パネル１１がマトリクス状に連結され、１つの大画面を有するＬＥＤ表示装置１００が完成する。
【００６６】  上記の製造方法において、表面保護基板４の接着層として、紫外線硬化型の光学接着フィルム４１が用いられた。ただし、接着層の構成は、それに限定されるものではなく、例えば、液体状の樹脂が紫外線によって硬化した構成であってもよい。その場合、ステップＳ３４において、液体状の紫外線硬化型の樹脂が、型枠９内の基板１の表面に直接流し込まれる。その後、薄板透明ガラス基板４０が、その樹脂の上に被せられる。ステップＳ３５にて、薄板透明ガラス基板４０の表面側から紫外線が照射される。その紫外線により、液体状の樹脂が硬化することにより、表面保護基板４は、ＬＥＤ素子部２および間隙充填層３と接着して固定される。
【００６７】  （修復方法）  図２５は、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１の修復による製造方法を示すフローチャートである。図２６から図２９は、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１の修復による製造方法の概略を示す図である。
【００６８】  ステップＳ４１にて、ＬＥＤ表示パネル１１を準備する。ここでは、図１８に示された製造方法によって作製されたＬＥＤ表示パネル１１が準備される（図２６）。
【００６９】  ステップＳ４２にて、ＬＥＤ表示パネル１１をその表面側から加熱する。ＬＥＤ表示パネル１１は、例えば、ヒーターの輻射熱またはドライヤーの熱風によって加熱される。この加熱により、熱膨張性カプセル３１Ａの体積が膨張し、ひいては、間隙充填層３が膨張する。その結果、表面保護基板４がＬＥＤ素子部２から浮き上がる（図２７）。
【００７０】  ステップＳ４３にて、ＬＥＤ素子部２から浮き上がった表面保護基板４を、間隙充填層３から剥離する（図２８）。
【００７１】  ステップＳ４４にて、体積が膨張した間隙充填層３を、基板１およびＬＥＤ素子部２から剥離する（図２９）。
【００７２】  ステップＳ４５にて、個々のＬＥＤ素子部２は暴露状態となる（図３０）。間隙充填層３が剥離されたことで露出する基板１の一部、または、複数のＬＥＤ素子部２のうち少なくとも一部のＬＥＤ素子部を修復する。例えば、複数のＬＥＤ素子部２のうち、不具合が生じているＬＥＤ素子部が、正常なＬＥＤ素子部に交換される。または、交換の代わりに、不具合箇所が修理されてもよい。
【００７３】  不具合箇所が修復された後、再度、図１８に示される工程を経てＬＥＤ表示パネル１１が再び製造される。
【００７４】  図３１は、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１の修復による製造方法の別の一例を示す図である。上記のように、光学接着フィルム４１の粘着力は、間隙充填層３と複数のＬＥＤ素子部２との粘着力、および、間隙充填層３と基板１との粘着力よりも大きい。したがって、上記のステップＳ４３およびステップＳ４４において、表面保護基板４と間隙充填層３とを一緒に基板１およびＬＥＤ素子部２から剥離することができる。
【００７５】  （効果）  以上をまとめると、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１は、基板１、複数のＬＥＤ素子部２、間隙充填層３および表面保護基板４を含む。複数のＬＥＤ素子部２は、基板１上に、離散的かつマトリクス状に、実装されている。間隙充填層３は、複数のＬＥＤ素子部２の間に設けられる。粘着低減層は、複数のＬＥＤ素子部２と間隙充填層３との間、および、複数のＬＥＤ素子部２の間から露出する基板１と間隙充填層３との間に形成されている。表面保護基板４は、間隙充填層３および複数のＬＥＤ素子部２に接する接着層（光学接着フィルム４１）を含む。光学接着フィルム４１の粘着力は、間隙充填層３と複数のＬＥＤ素子部２との粘着力、および、間隙充填層３と基板１との粘着力よりも大きい。
【００７６】  このような構成により、表面保護基板４と間隙充填層３とを一緒に基板１およびＬＥＤ素子部２から剥離することができるため、修復による製造工程が容易となる。
【００７７】  実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１は表面保護基板４を含む。例えば、複数のＬＥＤ表示パネル１１が縦横に配設されたＬＥＤ表示装置１００の組み立ての際、表面保護基板４は、最外周に配置されているＬＥＤ素子部２が隣のＬＥＤ表示パネル１１のＬＥＤ素子部２に衝突して破損することを防ぐ。
【００７８】  また、実施の形態２における表面保護基板４は、基板本体（薄板透明ガラス基板４０）と接着層（光学接着フィルム４１）とを含む。接着層は、基板本体よりも変形しやすい。そのため、ＬＥＤ表示パネル１１の製造方法において以下の効果を奏する。
【００７９】  例えば、ステップＳ４２において、表面保護基板４の一端から他端にかけて順に加熱する。加熱箇所に応じて、基板１の端部側の熱膨張性カプセル３１Ａから順に体積が膨張する。ステップＳ４３にて、表面保護基板４が浮き上がった端部側から徐々に表面保護基板４を剥離する。その差異、変形しやすい光学接着フィルム４１が薄板透明ガラス基板４０の裏面に貼付されているため、表面保護基板４を湾曲させながら剥離することができる。その結果、ステップＳ４３の剥離工程が容易に実行できる。
【００８０】  また、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１は、粘着低減層を含む。粘着低減層は、複数のＬＥＤ素子部２と間隙充填層３との間、および、複数のＬＥＤ素子部２の間から露出する基板１と間隙充填層３との間に形成され、間隙充填層３の粘着性を低減する。さらに、実施の形態２における間隙充填層３は、複数のＬＥＤ素子部２と基板１とに対して微粘着性の樹脂を含む。
【００８１】  このような構成により、間隙充填層３がさらに剥離しやすくなる。
【００８２】  また、実施の形態２における間隙充填層３は、間隙充填材３０と、間隙充填材３０に混入された熱膨張性微粒子３１と、を含む。熱膨張性微粒子３１は、間隙充填材３０よりも大きな熱膨張率を有する。
【００８３】  このような構成により、ＬＥＤ表示パネル１１が加熱された場合、間隙充填層３は膨張して容易に剥離可能な状態になる。
【００８４】  実施の形態２における間隙充填材３０は、弾性を有する樹脂である。熱膨張性微粒子３１は、外殻と、外殻の内部にガスが充填された熱膨張性カプセル３１Ａを含む。
【００８５】  このような構成により、加熱によって容易に膨張する間隙充填層３が形成される。また、間隙充填材３０に混入する熱膨張性カプセル３１Ａの特性および量により、間隙充填層３の膨張の程度が調整される。
【００８６】  ＜実施の形態３＞  実施の形態３におけるＬＥＤ表示パネルおよびＬＥＤ表示パネルの製造方法を説明する。実施の形態３は実施の形態１および２の下位概念であり、実施の形態３におけるＬＥＤ表示パネルは、実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル１１の各構成を含む。なお、実施の形態１または２と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００８７】  図３２は、実施の形態３におけるＬＥＤ表示パネル１２の構成を示す断面図である。
【００８８】  実施の形態３における間隙充填層３は、表面保護基板４に接する高濃度間隙充填層３Ａを含む。高濃度間隙充填層３Ａに含まれる熱膨張性カプセル３１Ａの重量配分比は、高濃度間隙充填層３Ａよりも基板１に近い領域に含まれる熱膨張性カプセル３１Ａの重量配分比よりも高い。
【００８９】  ＬＥＤ表示パネル１２の修復の際、ヒーターの輻射またはドライヤーの熱風等による加熱によって、高濃度間隙充填層３Ａの体積はその他の領域よりも大きく膨張する。そのため、表面保護基板４をＬＥＤ素子部２および間隙充填層３から容易に剥離することが可能となる。
【００９０】  （実施の形態３の変形例）  図３３は、実施の形態３の変形例におけるＬＥＤ表示パネル１２Ａの構成を示す断面図である。
【００９１】  間隙充填層３は、基板１に接する高濃度間隙充填層３Ｂを含む。高濃度間隙充填層３Ｂに含まれる熱膨張性カプセル３１Ａの重量配分比は、高濃度間隙充填層３Ｂよりも表面保護基板４に近い領域に含まれる熱膨張性カプセル３１Ａの重量配分比よりも高い。
【００９２】  ＬＥＤ表示パネル１２Ａの修復の際、ヒーターの輻射またはドライヤーの熱風等による加熱によって、高濃度間隙充填層３Ｂの体積はより大きく膨張する。そのため、間隙充填層３を基板１から容易に剥離することが可能となる。
【００９３】  なお、本開示は、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００９４】  本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において、例示であって、本開示がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００９５】  １  基板、２  ＬＥＤ素子部、２Ａ  封止樹脂、２Ｂ  青色ＬＥＤ、２Ｃ  画素ユニット、２Ｅ  画素ユニット、２Ｇ  緑色ＬＥＤ、２Ｒ  赤色ＬＥＤ、３  間隙充填層、３Ａ  高濃度間隙充填層、３Ｂ  高濃度間隙充填層、４  表面保護基板、９  型枠、１０  ＬＥＤ表示パネル、１１  ＬＥＤ表示パネル、１２  ＬＥＤ表示パネル、１２Ａ  ＬＥＤ表示パネル、３０  間隙充填材、３１  熱膨張性微粒子、３１Ａ  熱膨張性カプセル、４０  薄板透明ガラス基板、４１  光学接着フィルム、１００  ＬＥＤ表示装置。
【要約】  ＬＥＤ素子部とその周囲の部品または部材との分離が容易なＬＥＤ表示パネルの提供を目的とする。ＬＥＤ表示パネルは、基板（１）、複数のＬＥＤ素子部（２）、間隙充填層（３）、粘着低減層および表面保護基板（４）を含む。複数のＬＥＤ素子部（２）は、基板（１）上に、離散的かつマトリクス状に、実装される。間隙充填層（３）は、複数のＬＥＤ素子部（２）の間に設けられる。表面保護基板（４）は、光透過性を有し、間隙充填層（３）と複数のＬＥＤ素子部（２）とを覆っている。表面保護基板（４）は、間隙充填層（３）および複数のＬＥＤ素子部（２）に接する接着層（４１）を含む。接着層（４１）の粘着力は、間隙充填層（３）と複数のＬＥＤ素子部（２）との粘着力および間隙充填層（３）と基板（１）との粘着力よりも大きい。【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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