(57)【要約】【課題】表示面の構成要素に悪影響を及ぼすことなく、表示面全体を超親水性膜でコーティングして汚れ難くした映像表示装置を提供する。【解決手段】発光ダイオード１３は、その光出射面１３ａを露出させて、黒色のつや消し塗装が施されたユニットケース１４の前面部にマトリクス状に配置され、取り付け部はシリコン樹脂１５で封止されている。発光ダイオード１３、シリコン樹脂１５、遮光ルーバ１６などを含む表示面１７は、超親水性膜１８でコーティングされている。超親水性膜１８は、表示面１７と接する光触媒を含まない第１コーティング層と、その外側に形成された光触媒を含む第２コーティング層とからなる。超親水性膜１８の表示面１７と接する層が光触媒を含有していないので、光触媒によるシリコン樹脂１５の劣化等、悪影響を防ぐことができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子をその光出射面を露出させて二次元に整列させるとともに、これら発光素子の取り付け部を封止した封止部を有する表示装置であって、前記発光素子および前記封止部を超親水性膜でコーティングした映像表示装置。
【請求項２】
前記超親水性膜は２層以上のコーティング層で構成され、  前記発光素子および前記封止部と接する光触媒を含まない第１コーティング層と、前記第１コーティング層の上に形成された光触媒を含む第２コーティング層とを有する請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記第１コーティング層は、アモルファスシリコンとキシレンとを含有した請求項２記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記アモルファスシリコンと前記キシレンとを２０重量部：８０重量部の含有率で含有した請求項３記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記第２コーティング層は、前記第１コーティング層に使用される超親水性材に、０．２重量部以上１．０重量部未満の含有率となるように二酸化チタンを混入させてなる請求項２〜４のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項６】
発光素子をその光出射面を露出させて二次元に整列させるとともに、これら発光素子の取り付け部を封止した表示面を有する映像表示装置の表示面コーティング方法であって、
前記映像表示装置を前記表示面を下にして保持した状態で、前記表示面を超親水性材液に浸漬することにより、前記表示面全体に超親水性材液を塗布した後、
前記表示面に空気を吹き付けて、前記表示面の余分な液を除去するとともに前記表示面を乾燥させることにより、前記表示面にその全体を覆う超親水性膜を形成するようにした表示面コーティング方法。
【請求項７】
前記表示面に光触媒を含まない超親水性材液を用いて第１コーティング層を形成した後、さらに光触媒を含む超親水性材液を用いて第２コーティング層を形成することにより前記超親水性膜を形成するようにした請求項６記載の表示面コーティング方法。
【請求項８】
前記第１コーティング層は、アモルファスシリコンとキシレンとを２０重量部：８０重量部の割合で含有している請求項６または７記載の表示面コーティング方法。
【請求項９】
前記第２コーティング層は、前記第１コーティング層に使用される超親水性材に、０．２重量部以上１．０重量部未満の含有率となるように二酸化チタンを混入させてなる請求項８記載の表示面コーティング方法。
【請求項１０】
前記第１コーティング層に使用される超親水性材は、
ポリシラザン法を用いて精製される請求項６〜９のいずれかに記載の表示面コーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はその表示面を屋外に露出させて設置するタイプの映像表示装置に関し、とくに表示面にセルフクリーニング機能を持たせた映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）などの発光素子を表示素子に用いた屋外設置用の映像表示装置は、排気ガスや粉塵などの付着により表示面が汚れやすい。表示面の汚れを放置しておくと、画面にシミが生じたりコントラストが低下したりするなど、表示品質の劣化を招くことになる。このため現状では、表示面の清掃を定期的に行っている。
【０００４】
しかし、この種の映像表示装置はビルの壁面や屋上など高所に設置されることが多く、清掃の際には映像表示装置の前面に足場を組んだりゴンドラを設置したりする必要があるため、表示面の清掃のために大きなコストと労力を要していた。
【０００５】
また、清掃方法としては、表示面を中性洗剤などで洗浄した後、やわらかい布などでふき取るという方法が一般的であり、清掃時には発光素子の設置角度などを変えてしまわないように細心の注意を払う必要がある。このため清掃作業効率が悪く、しかも表示面の細部まできれいにすることは難しかった。万一、発光素子が正常な姿勢から傾いてしまった場合、その画素の色表現が不正常になったり画素抜けが生じたりする要因になる。
【０００６】
ところで近年、超親水性コーティング材を用いた防汚技術が開発され、建物の外壁やガラス面の汚れ防止、自動車の窓やミラーのくもり防止など多方面に利用されている。その一例として、発光ダイオードを光源に用いた信号機のカバー基材の表面に超親水性膜をコーティングすることにより、カバー基材表面への汚れの固着を防止するようにした防汚型信号機が知られている。（特許文献１参照）
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０７６８４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１記載の従来技術は、発光ダイオードを保護するためのカバー基材の表面に超親水性膜をコーティングしたものであり、発光素子を露出させた状態で使用する映像表示装置には適用できない。映像表示装置の表示面は、多数の発光素子、発光素子の取り付け部に充填される防水用の封止材、遮光ルーバなど複数種類の要素で構成されるため、これらの構成要素全てに悪影響を及ぼさないようにして、かつ十分な超親水性効果が得られるように表示面全体をコーティングすることは難しいからである。とくに発光素子の表面部にはエポキシ樹脂が使用されるため、超親水性コーティング材に含まれる酸化チタンの影響で樹脂が劣化し、画質・製品寿命が損なわれるという問題があった。また、遮光ルーバやユニットケースにも、一般的に有機系のポリカーボネート樹脂が使用されているため、酸化チタンの影響でこれらが劣化するという問題があった。
【００１０】
また、映像表示装置の表示面は、多数の発光素子や遮光ルーバなどによって凹凸面をなしており、かつ発光素子は強固に保持されているわけではなく、外力が作用すると正常な姿勢から傾いたり外れてしまったりする。このため、発光素子の取り付け状態に悪影響を与えないようにして、表示面全体を均一に超親水性コーティングすることは困難であった。
【００１１】
本発明は、上記のような従来の技術の問題点を解消するべく創案されたものであり、その目的は、表示面の構成要素に悪影響を及ぼすことなく、表示面を超親水性膜でコーティングして汚れ難くした映像表示装置、および表示面の構成要素に悪影響を及ぼすことなく、表示面全体を均一に超親水性膜でコーティングすることができる表示面コーティング方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の映像表示装置は、発光素子をその光出射面を露出させて二次元に整列させるとともに、これら発光素子の取り付け部を封止した封止部を有する表示装置であって、前記発光素子および前記封止部を超親水性膜でコーティングしたものである。
【００１３】
上記構成によれば、映像表示装置の発光素子および封止部が超親水性膜でコーティングされていることにより、発光素子および封止部の濡れ性が向上し、これらへの汚れの固着が抑えられる。その結果、発光素子および封止部を含む映像表示装置の表示部が汚れ難くなるため、表示画質が長時間高品質に維持され、清掃の頻度を大幅に低減できる。
【００１４】
本発明の映像表示装置において、前記超親水性膜は２層以上のコーティング層で構成され、前記発光素子および前記封止部と接する光触媒を含まない第１コーティング層と、前記第１コーティング層の上に形成された光触媒を含む第２コーティング層とを有することが望ましい。
【００１５】
上記構成によれば、超親水性膜の第１コーティング層が光触媒を含有していないので、光触媒によるシリコン樹脂の劣化を防ぐことができ、その外側に形成される第２コーティング層が光触媒を含有しているので、十分な超親水性効果を発揮する。表示面が汚れ難くなるため、表示画質が長時間高品質に維持され、清掃の頻度を大幅に低減できる。
【００１６】
また、本発明の映像表示装置において、前記第１コーティング層は、アモルファスシリコンとキシレンとを含有していることが望ましい。
【００１７】
また、前記第１コーティング層は、前記アモルファスシリコンと前記キシレンとを２０重量部：８０重量部の含有率で含有していることが望ましい。
【００１８】
また、前記第２コーティング層は、前記第１コーティング層に使用される超親水性材に、０．２重量部以上１．０重量部未満の含有率となるように酸化チタンを混入させてなることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の表示面コーティング方法は、発光素子をその光出射面を露出させて二次元に整列させるとともに、これら発光素子の取り付け部を封止した表示面を有する映像表示装置の表示面コーティング方法であって、前記映像表示装置を前記表示面を下にして保持した状態で、前記表示面を超親水性材液に浸漬することにより、前記表示面全体に超親水性材液を塗布した後、前記表示面に空気を吹き付けて、前記表示面の余分な液を除去するとともに前記表示面を乾燥させることにより、前記表示面にその全体を覆う超親水性膜を形成するものである。
【００２０】
この方法によれば、表示面の構成要素に悪影響を及ぼすことなく表示面全体を均一に超親水性膜でコーティングすることができる。
【００２１】
本発明の表示面コーティング方法において、前記表示面に光触媒を含まない超親水性材液を用いて第１コーティング層を形成した後、さらに光触媒を含む超親水性材液を用いて第２コーティング層を形成することにより前記超親水性膜を形成することが望ましい。
【００２２】
また、前記第１コーティング層は、アモルファスシリコンとキシレンとを２０重量部：８０重量部の割合で含有していることが望ましい。
【００２３】
また、前記第２コーティング層は、前記第１コーティング層に使用される超親水性材に、０．２重量部以上１．０重量部未満の含有率となるように酸化チタンを混入させてなることが望ましい。
【００２４】
また、前記第１コーティング層に使用される超親水性材は、ポリシラザン法を用いて精製されることが望ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明にかかる映像表示装置の実施の形態の一例を示す図であり、（ａ）は表示装置ユニットの斜視図、（ｂ）は表示装置ユニットを保持フレームに取り付けた状態を示す斜視図である。
【００２７】
この実施の形態の映像表示装置１０は、図１（ａ）に示す表示装置ユニット１１単位で製造され、この表示装置ユニット１１を、図１（ｂ）に示すように保持フレーム１２に複数個取り付けることにより、大面積の映像表示装置を構成する。保持フレーム１２は、ビルの壁面や屋上、スタジアムの内壁など任意の場所に設置される。
【００２８】
図２は表示装置ユニット１１の構造を例示する図であり、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分断面図である。この表示装置ユニット１１は、表示素子として発光ダイオード１３を用いている。発光ダイオード１３には発光色がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種類のものが含まれる。
【００２９】
発光ダイオード１３は、その光出射面１３ａを露出させて、黒色のつや消し塗装が施されたユニットケース１４の前面部にマトリクス状に配置されている。発光ダイオード１３の取り付け部はシリコン樹脂１５で封止されている。
【００３０】
ユニットケース１４の前面部は縦横に升目状に仕切られており、各升目内に１つずつ発光ダイオード１３が収容されている。ユニットケース１４の前面部には、横（行）方向の各仕切壁に沿って遮光ルーバ１６が設けられている。シリコン樹脂１５は、発光ダイオード１３の取り付け後に各升目に注入される。
【００３１】
上記のように構成された表示装置ユニット１１の表示面１７、すなわち発光ダイオード１３、シリコン樹脂１５、遮光ルーバ１６などを含むユニット前面部は、その全体が超親水性膜１８でコーティングされている。
【００３２】
超親水性膜１８は、図３に示すように、表示面１７と接する第１コーティング層１９と、第１コーティング層１９の表面に形成された第２コーティング層２０とからなる。
【００３３】
第１コーティング層１９は、アモルファスシリコン（アモルファスＳｉＯ２）とキシレン（ＣＨ４（ＣＨ３）２）とを２０重量部：８０重量部の割合で含有した超親水性材からなる。
【００３４】
第２コーティング層２０は、第１コーティング層１９に使用される超親水性材に、０．２重量部以上１．０重量部未満の含有率となるように二酸化チタン（ＴｉＯ２）を混入させた超親水性材からなる。この例では、第２コーティング層２０は２層にコーティングされている。すなわち、第１コーティング層１９の表面に１層目の第２コーティング層２０ａをコーティングした後、さらに２層目の第２コーティング層２０ｂを重ねてコーティングしている。
【００３５】
超親水性膜１８は、図４に示す手順で形成される。
まず、図４（ａ）に示すように、表示装置ユニット１１を下向き、すなわち表示面１７を下に向けた状態に保持する。その状態で、図４（ｂ）に示すように、表示装置ユニット１１の前面部（図示の状態では下面部）を第１コーティング層１９の超親水性材の液、すなわちアモルファスシリコンとキシレンとを２０重量部：８０重量部の割合で含有した超親水性材液２１に浸漬する。この超親水性材液２１は、ポリシラザン法を用いて精製される。ポリシラザン法とは、ペルヒドロポリシラザン（側鎖がすべて水素のポリシラザン）を水分および酸素と反応させシリカに変性させる手法である。
【００３６】
その後、図４（ｃ）に示すように、表示装置ユニット１１を上向きに保持し、表示面１７に空気を吹き付けて、表示面１７の余分な液を除去するとともに表示面１７を乾燥させる。その際、空気の吹き付けは、遮光ルーバ１６に沿ってノズル２２を移動させつつ行う。
【００３７】
以上の工程により、表示装置ユニット１１の表示面１７全体が第１コーティング層１９によりコーティングされる。
【００３８】
その後再び、図４（ｄ）に示すように、表示装置ユニット１１を下向きに保持する。そして今度は、図４（ｅ）に示すように、表示装置ユニット１１の前面部を第２コーティング層２０の超親水性材の液、すなわち第１コーティング層１９に使用される超親水性材に、０．２重量部以上１．０重量部未満の含有率となるように二酸化チタンを混入させた超親水性材液２３に浸漬する。
【００３９】
その後、図４（ｆ）に示すように、表示装置ユニット１１を上向きに保持し、表示面１７に空気を吹き付けて、表示面１７の余分な液を除去するとともに表示面１７を乾燥させる。この場合も、空気の吹き付けは、遮光ルーバ１６に沿ってノズル２２を移動させつつ行う。
【００４０】
以上の工程により、第１コーティング層１９の表面全体がさらに１層目の第２コーティング層２０ａによりコーティングされる。
【００４１】
そして、図４（ｄ）〜（ｆ）の工程を再度行うことにより、さらに２層目の第２コーティング層２０ｂが形成される。
【００４２】
つぎに、この実施の形態の作用について説明する。
【００４３】
上記のように、表示装置ユニット１１の表示面１７全体が超親水性膜１８でコーティングされていることにより、表示面１７全体の濡れ性が向上するため、表示面１７全体における汚れの固着が抑えられる。その結果、表示面１７全体が汚れ難くなり、表示装置ユニット１１の表示画質が長時間高品質に維持されるため、清掃の頻度を大幅に低減できる。
【００４４】
また、超親水性膜１８の第１コーティング層１９は二酸化チタンを含有していないので、二酸化チタンの光触媒作用による表示面１７とくにシリコン樹脂１５の劣化を防ぐことができ、その外側に形成される第２コーティング層２０は二酸化チタンを含有しているので、その光触媒作用により十分な超親水性効果を発揮することができる。
【００４５】
また、第１コーティング層１９を、アモルファスシリコンとキシレンとを２０重量部：８０重量部の割合で含有した超親水性材で形成したことにより、表示面１７を構成する発光ダイオード１３、シリコン樹脂１５、ユニットケース１４などの表面との十分な親和性を得るとともに、二酸化チタンを含む第２コーティング層２０を良好に形成できる。
【００４６】
また、第２コーティング層２０を、第１コーティング層１９に使用される超親水性材に、０．２重量部以上１．０重量部未満の含有率となるように二酸化チタンを混入させた超親水性材で形成したことにより、第２コーティング層２０の白色化を防止しつつ、二酸化チタンの光触媒作用による防汚効果を十分に発揮できる。これに対し、二酸化チタンの含有率が０．２重量部未満では防汚効果が不十分となり、１．０重量部以上では第２コーティング層２０が白色化して、発光ダイオード１３の明るさの低下、シリコン樹脂１５、遮光ルーバ１６、ユニットケース１４の外光の乱反射による黒レベルの上昇を招くことになる。
【００４７】
また、発光ダイオード１３の光出射面１３ａの濡れ性が向上することにより、雨などの水滴が光出射面１３ａから流れ落ちやすくなるため、光出射面１３ａに付着した水滴のレンズ作用によって発光ダイオード１３からの光の出射方向が乱されるのを防止できる。
【００４８】
また、埃のたまりやすい遮光ルーバ１６の表面の濡れ性が向上することにより、雨などの水滴がルーバ面から流れ落ちやすくなるので、ルーバ面が清浄に保たれる。遮光ルーバ１６を前傾姿勢に傾けて形成あるいは設置すれば、ルーバ面に付着した水の流動性がさらに向上するので、ルーバ面をより効果的に清浄に保ことができる。遮光ルーバ１６を前傾姿勢にすることにより、前方から見えるルーバ面の面積が増大するため、ルーバ面が汚れているとその汚れがより目立つことになるが、上記のようにルーバ面の濡れ性を向上させて自浄機能を持たせておけば、このような不具合は生じない。
【００４９】
また、表示装置ユニット１１の表示面１７を超親水性膜１８でコーティングする方法として、表示面１７を超親水性材液に浸漬することにより、表示面１７全体に超親水性材液を塗布した後、表示面１７に空気を吹き付けて、表示面１７の余分な液を除去するとともに表示面１７を乾燥させる方法を採用したので、発光ダイオード１３にその姿勢を変えてしまうような外力を加えることなく、表示面１７全体を均一に超親水性膜１８でコーティングすることができる。
【００５０】
すなわち、このコーティング方法によれば、発光ダイオード１３にその姿勢を変えてしまうような外力を加えることなく、表示面１７全体を第１コーティング層１９および第２コーティング層２０を均一に積層させた超親水性膜１８でコーティングすることができる。これに対し、超親水性材液を筆塗りや吹き付けにより塗布した後、布等でふき取る方法では必ず塗りむらが生じて膜が白色化することになる。
【００５１】
また、二酸化チタンを含む第２コーティング層２０を２層コーティングしたことにより、超親水性膜１８の防汚機能を長期間持続させることができる。
【００５２】
なお、上記実施の形態では、光触媒として二酸化チタンを使用したが、光触媒作用を発揮するその他の物質を使用してもよいことは無論である。
【００５３】
また、上記の例では、表示素子として発光ダイオードを使用したが、発光管、ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）素子などその他の発光素子を表示素子として使用することもできる。
【００５４】
また、上記の例では、表示面全体を超親水性膜でコーティングしたが、上記の方法と異なるコーティング方法を用いて部分的にコーティングしてもよい。たとえば、発光ダイオードの表面と遮光ルーバの表面だけをコーティングするようにしてもよい。
【００５５】
また、上記の例では、ユニット構造の映像表示装置を例にとり説明したが、本発明は単体でビルの屋上等に設置して使用可能な大面積の表示面を有する映像表示装置にも有効に適用可能である。
【００５６】
また、本発明の表示部コーティング方法は、上述した積層構造の超親水性膜に限らず、単層構造の超親水性膜のコーティングにも有効に適用できる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の映像表示装置によれば、その表示面を超親水性膜でコーティングしたことにより、表示面が汚れ難くなり、表示画質が長時間高品質に維持されるため、清掃の頻度を大幅に低減できる。超親水性膜の表示面と接する層が光触媒を含有していないので、光触媒によるシリコン樹脂の劣化等の悪影響を防ぐことができる。
【００５８】
また、本発明の表面コーティング方法によれば、表示面の構成要素に悪影響を及ぼすことなく表示面全体を均一に超親水性膜でコーティングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる映像表示装置の実施の形態の一例を示す図であり、（ａ）は表示装置ユニットの斜視図、（ｂ）は表示装置ユニットを保持フレームに取り付けた状態を示す斜視図である。
【図２】図１中に示す表示装置ユニットの構造を例示する図であり、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分断面図である。
【図３】図２中に示す超親水性膜の構造を示す部分断面図である。
【図４】表示面コーティング方法を例示する工程図であり、（ａ）〜（ｆ）は各工程の概念図である。
【符号の説明】
１０：映像表示装置
１１：表示装置ユニット
１２：保持フレーム
１３：発光ダイオード（表示素子）
１３ａ：光出射面
１４：ユニットケース
１５：シリコン樹脂
１６：遮光ルーバ
１８：超親水性膜
１７：表示面
１９：第１コーティング層
２０：第２コーティング層
２０ａ：第２コーティング層
２０ｂ：第２コーティング層
２１：超親水性材液
２２：ノズル
２３：超親水性材液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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