JP2012155175A - Led substrate device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数のＬＥＤ素子が設けられた基板を有するＬＥＤ基板装置、及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an LED substrate device having a substrate provided with a plurality of LED elements, and a method for manufacturing the LED substrate device.
従来、基板と、基板の表面に実装された複数のＬＥＤと、基板の裏面に実装された制御回路とを有する表示パネルの防水性を確保するために、各ＬＥＤの上部を露出させた状態で表示パネルの全体を樹脂層によりコーティングしたディスプレイ装置が提案されている。基板の裏面には、外部への接続ケーブルが樹脂層を貫通して接続されている（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, in order to ensure waterproofness of a display panel having a substrate, a plurality of LEDs mounted on the front surface of the substrate, and a control circuit mounted on the back surface of the substrate, the upper portion of each LED is exposed. A display device in which the entire display panel is coated with a resin layer has been proposed. An external connection cable is connected to the back surface of the substrate through the resin layer (see, for example, Patent Document 1).
また、従来、複数のＬＥＤが実装された基板を金属筐体内に配置し、基板と遮光カバーとの間にポッティング材を充填することにより防水性を確保した表示装置も提案されている（例えば特許文献２参照）。 In addition, conventionally, a display device has been proposed in which a substrate on which a plurality of LEDs are mounted is arranged in a metal casing and a potting material is filled between the substrate and the light shielding cover to ensure waterproofness (for example, a patent). Reference 2).
しかし、特許文献１に示されたディスプレイ装置では、基板の表面や側面だけでなく、基板の裏面も樹脂層によりコーティングされているので、接続ケーブルが動くことにより樹脂層の割れが生じるおそれがあったり、基板の裏面に実装された制御回路に対するメンテナンスが困難になったりする。従って、ディスプレイ装置の長寿命化を図ることができなくなってしまう。また、特許文献１に示された表示パネルの全体をコーティングする方法として、例えば刷毛等で、基板の裏面に樹脂層を塗布した後、各ＬＥＤの上部を避けながら基板の表面に樹脂層を塗布し、最後に基板の側面に樹脂層を塗布する方法が考えられるが、このような方法では、コーティングの作業に手間がかかり、ディスプレイ装置の製造の自動化を図ることができなくなってしまう。 However, in the display device disclosed in Patent Document 1, since not only the front and side surfaces of the substrate but also the back surface of the substrate is coated with the resin layer, there is a possibility that the resin layer may be cracked when the connection cable moves. Maintenance of the control circuit mounted on the back surface of the board becomes difficult. Therefore, it becomes impossible to extend the life of the display device. Also, as a method of coating the entire display panel disclosed in Patent Document 1, after applying a resin layer on the back surface of the substrate with, for example, a brush, the resin layer is applied on the surface of the substrate while avoiding the top of each LED. Finally, a method of applying a resin layer to the side surface of the substrate is conceivable. However, in such a method, the work of coating is time-consuming and it becomes impossible to automate the manufacture of the display device.
また、特許文献２に示された表示装置では、基板が金属筐体内に設けられているので、複数の表示装置を並べて表示画面を構成する場合には、互いに隣り合う表示装置の基板同士が金属筐体の肉厚分だけ離れて配置されることになり、各表示装置の表示部分間に隙間が生じてしまう。従って、特許文献２に示された表示装置を高解像度の表示画面に適用することができなくなってしまう。
Further, in the display device disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、容易に製造することができるとともに、長寿命化を図ることができ、複数並べたときに互いに隣り合う基板間の距離を小さくすることができるＬＥＤ基板装置、及びその製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can be easily manufactured and can have a long lifetime. When a plurality of substrates are arranged, the distance between adjacent substrates is as follows. An object of the present invention is to obtain an LED substrate device capable of reducing the size of the substrate and a method of manufacturing the same.
この発明に係るＬＥＤ基板装置は、表面、裏面及び側面を持つ基板、基板の表面に設けられた複数のＬＥＤ素子、基板の裏面を避けて、各ＬＥＤ素子の少なくとも一部と基板の表面及び側面とをまとめてコーティングするコーティング材、基板に対して着脱可能で、基板の裏面との間に空間を介して基板の裏面を覆う防水カバー、及び防水カバーの外周部と基板の裏面との間をシールするシール材を備えている。 An LED substrate device according to the present invention includes a substrate having a front surface, a back surface and side surfaces, a plurality of LED elements provided on the surface of the substrate, and avoiding the back surface of the substrate, and at least a part of each LED element and the front and side surfaces of the substrate Coating material that coats the substrate together, removable to the substrate, and a waterproof cover that covers the back surface of the substrate through a space between the back surface of the substrate, and between the outer periphery of the waterproof cover and the back surface of the substrate A sealing material for sealing is provided.
また、この発明に係るＬＥＤ基板装置の製造方法は、表面、裏面及び側面を持ち表面に複数のＬＥＤ素子が設けられた基板の側面に沿って基板に離型フィルムを巻くフィルム巻き工程、基板の裏面の外周部と離型フィルムとの間の隙間を目止め材で塞ぐ目止め工程、基板の側面と離型フィルムとの間の隙間に流入可能な粘度を持つコーティング材を基板の表面側から供給し、各ＬＥＤ素子の少なくとも一部と基板の表面及び側面とをコーティング材でまとめてコーティングするコーティング工程、及びコーティング材が硬化した後に、離型フィルムを基板から外す除去工程を備えている。 In addition, the manufacturing method of the LED substrate device according to the present invention includes a film winding process in which a release film is wound around a substrate along the side surface of the substrate having a front surface, a back surface, and a side surface, and a plurality of LED elements on the surface. A sealing process for closing the gap between the outer peripheral portion of the back surface and the release film with a sealing material, and a coating material having a viscosity capable of flowing into the gap between the side surface of the substrate and the release film from the surface side of the substrate And a coating step of coating at least a part of each LED element and the surface and side surfaces of the substrate with a coating material, and a removal step of removing the release film from the substrate after the coating material is cured.
この発明に係るＬＥＤ基板装置では、基板の裏面を避けて、各ＬＥＤ素子の少なくとも一部、基板の表面及び側面がコーティング材によりまとめてコーティングされ、基板の裏面を覆う防水カバーが基板に対して着脱可能になっており、防水カバーの外周部と基板の裏面との間がシール材によりシールされているので、基板の裏面に設けられた付属部品が動いた場合であってもコーティング材の割れが生じることはなく、また防水カバーを外すことにより付属部品に対するメンテナンスを容易に行うことができる。従って、ＬＥＤ基板装置の長寿命化を図ることができる。また、基板の裏面にコーティング材を設ける必要がないので、ＬＥＤ基板装置を容易に製造することができる。さらに、厚さの薄いコーティング材により基板の側面がコーティングされるので、複数のＬＥＤ基板装置を並べたときに、互いに隣り合う基板間の距離を小さくすることができる。従って、高解像度の表示機器にも適用可能なＬＥＤ基板装置を製造することができる。 In the LED board device according to the present invention, avoiding the back surface of the substrate, at least a part of each LED element, the front surface and the side surface of the substrate are collectively coated with a coating material, and a waterproof cover covering the back surface of the substrate is provided on the substrate. Since the space between the outer periphery of the waterproof cover and the back surface of the board is sealed with a sealing material, cracking of the coating material is possible even if the accessory provided on the back surface of the board moves. The maintenance of the accessory parts can be easily performed by removing the waterproof cover. Therefore, the lifetime of the LED substrate device can be extended. Moreover, since it is not necessary to provide a coating material on the back surface of the substrate, the LED substrate device can be easily manufactured. Furthermore, since the side surface of the substrate is coated with a thin coating material, the distance between adjacent substrates can be reduced when a plurality of LED substrate devices are arranged. Therefore, it is possible to manufacture an LED substrate device that can be applied to a high-resolution display device.
また、この発明に係るＬＥＤ基板装置の製造方法では、基板の側面に沿って基板に離型フィルムを巻いた後、基板の裏面の外周部と離型フィルムとの間の隙間を目止め材で塞ぎ、基板の側面と離型フィルムとの間の隙間に流入可能な粘度を持つコーティング材を基板の表面側から供給することにより、各ＬＥＤ素子の少なくとも一部と基板の表面及び側面とをまとめてコーティングし、コーティング材が硬化した後に、離型フィルムを基板から外すようにしているので、基板の表面側からコーティング材を供給するだけで、基板の裏面を避けながら、各ＬＥＤ素子及び基板の表面だけでなく基板の側面にもコーティング材で同時にコーティングすることができる。従って、基板の所定の箇所に容易にかつより確実にコーティングを行うことができ、ＬＥＤ基板装置を容易に製造することができる。また、基板の側面と離型フィルムとの間の隙間を小さく調整することができるので、基板の側面をコーティングするコーティング材の厚さを容易に薄くすることができる。これにより、複数のＬＥＤ基板装置を並べたときに、互いに隣り合う基板間の距離を小さくすることができ、高解像度の表示機器にも適用可能なＬＥＤ基板装置を容易に製造することができる。 Moreover, in the manufacturing method of the LED board apparatus which concerns on this invention, after winding a release film around a board | substrate along the side surface of a board | substrate, the clearance gap between the outer peripheral part of the back surface of a board | substrate and a release film is used as a sealing material. At least a part of each LED element and the surface and side surface of the substrate are combined by supplying a coating material having a viscosity capable of flowing into the gap between the side surface of the substrate and the release film from the surface side of the substrate. After the coating material is cured, the release film is removed from the substrate. By simply supplying the coating material from the front surface side of the substrate, avoiding the back surface of the substrate, each LED element and each substrate Not only the surface but also the side surface of the substrate can be coated simultaneously with the coating material. Therefore, it is possible to easily and more reliably coat a predetermined portion of the substrate, and it is possible to easily manufacture the LED substrate device. Moreover, since the clearance gap between the side surface of a board | substrate and a release film can be adjusted small, the thickness of the coating material which coats the side surface of a board | substrate can be made thin easily. As a result, when a plurality of LED substrate devices are arranged, the distance between adjacent substrates can be reduced, and an LED substrate device applicable to a high-resolution display device can be easily manufactured.
実施の形態
図１は、この発明の実施の形態によるＬＥＤ基板装置を示す縦断面図である。また、図２は、図１のII部を示す拡大図である。図において、ＬＥＤ基板装置１は、表示パネル２と、表示パネル２をコーティングするコーティング材３と、表示パネル２の裏側から表示パネル２に取り付けられた防水カバー４と、防水カバー４の外周部と表示パネル２との間に介在するゴム製のパッキン（シール材）５と、表示パネル２の表側から表示パネル２に取り付けられたルーバー６とを有している。
Embodiment FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an LED substrate device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view showing a II part of FIG. In the figure, an LED substrate device 1 includes a
表示パネル２は、表面（ＬＥＤ取付面）７ａ、裏面７ｂ及び側面（外周面）７ｃを持つプリント基板７と、プリント基板７の表面７ａに設けられた複数のＬＥＤ素子８と、プリント基板７の裏面７ｂに設けられた複数の付属部品９と、プリント基板７の裏面７ｂから突出する複数の第１ボス（突出部材）１０と、プリント基板７の裏面７ｂから突出し、各第１ボス１０の長さよりも短い複数の第２ボス（突出部材）１１とを有している。付属部品９としては、例えば各ＬＥＤ素子８の発光を制御する制御部品や外部との接続のためのコネクタ部品等が挙げられる。また、プリント基板７の裏面７ｂの周縁部（外周部）には、ＬＥＤ基板装置１の製造過程で残された後述する目止め材１９が設けられている。
The
プリント基板７は、所定の配線パターンがプリントされた樹脂製の基板である。各ＬＥＤ素子８は、プリント基板７の表面７ａに互いに間隔を置いて並べられている。この実施の形態では、各ＬＥＤ素子８間のピッチを１０ｍｍ以下にして少なくとも９個のＬＥＤ素子８がプリント基板７の表面７ａに並べられている。各ＬＥＤ素子８のリード線（図示せず）は、プリント基板７の配線パターンに電気的に接続されている。ＬＥＤ基板装置１による表示は、付属部品９である制御部品により各ＬＥＤ素子８の発光が制御されることにより行われる。
The printed
各第１ボス１０及び各第２ボス１１のそれぞれは、プリント基板７の裏面７ｂに対して垂直な方向へ裏面７ｂから突出している。また、各第１ボス１０及び各第２ボス１１のそれぞれを構成する材料は、熱伝達性能の高い材料（例えば金属等）とされている。さらに、各第１ボス１０及び各第２ボス１１のそれぞれには、ねじ穴１２がボスの軸線と同軸に設けられている。各第１ボス１０の長さは、各付属部品９のいずれの高さよりも長くされている。
Each
各第２ボス１１は、図１の矢印Ａの方向に沿って表示パネル２を見たとき（即ち、表示パネル２の裏側から表示パネル２を見たとき）に、各第１ボス１０を囲むようにプリント基板７の裏面７ｂの外周部に互いに間隔を置いて配置されている（後述する図４参照）。各第１ボス１０及び付属部品９は、図１の矢印Ａの方向に沿って表示パネル２を見たときに、各第２ボス１１が配置された領域よりも内側の領域に互いに間隔を置いて配置されている。
Each
コーティング材３は、プリント基板７の裏面７ｂを避けて、各ＬＥＤ素子８の下部とプリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃとをまとめてコーティングしている。従って、プリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃは、連続する同じ材質のコーティング材３によりコーティングされている。この例では、プリント基板７の側面７ｃをコーティングするコーティング材３の厚さが０．５ｍｍ以下にまで薄くされている。また、各ＬＥＤ素子８は、上部を露出させた状態で下部のみがコーティング材３によりコーティングされている。これにより、各ＬＥＤ素子８のリード線もコーティング材３によりコーティングされている。各ＬＥＤ素子８、プリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃのそれぞれの防水性能は、各ＬＥＤ素子８の下部とプリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃとがコーティング材３でまとめてコーティングされることにより確保されている。
The
防水カバー４は、各第１ボス１０及び付属部品９を覆うカバー本体１３と、カバー本体１３のプリント基板７側の周縁部から外方へ延びるフランジ部１４とを有している。防水カバー４の材料としては、例えば金属やプラスチック等が用いられている。
The
カバー本体１３は、プリント基板７の裏面７ｂとの間に空間を介して対向する底板部１３ａと、底板部１３ａの外周部に立てて設けられ、プリント基板７の裏面７ｂと底板部１３ａとの間の空間を囲む側板部１３ｂとを有している。なお、底板部１３ａの形状は、四角形状とされている。
The
フランジ部１４は、カバー本体１３の開放部を囲むようにカバー本体１３の全周に設けられている。従って、フランジ部１４は、防水カバー４の外周部となっている。フランジ部１４の形状は、カバー本体１３の四角形の辺に沿った額縁状とされている。防水カバー４は、底板部１３ａが各第１ボス１０に重ねられ、フランジ部１４が各第２ボス１１に重ねられた状態で、プリント基板７の裏面７ｂを覆っている。
The
各第１ボス１０のねじ穴１２には、底板部１３ａを第１ボス１０に固定する第１ねじ１５が螺合されている。各第２ボス１１のねじ穴１２には、フランジ部１４を第２ボス１１に固定する第２ねじ１５が螺合されている。防水カバー４は、第１ねじ１５により底板部１３ａが各第１ボス１０に固定され、第２ねじ１６によりフランジ部１４が各第２ボス１１に固定されることにより、プリント基板７の裏面７ｂを覆った状態でプリント基板７に対して取り付けられている。また、防水カバー４は、第１及び第２ボス１０，１１に対する第１及び第２ねじ１５，１６の着脱により、プリント基板７に対して着脱可能になっている。
A
パッキン５は、プリント基板７の裏面７ｂとフランジ部１４との間に各第２ボス１１を避けて介在している。また、パッキン５は、各第２ねじ１６で締め付けられるフランジ部１４によりプリント基板７の裏面７ｂに押し付けられている。これにより、パッキン５は、プリント基板７の裏面７ｂとフランジ部１４との間をシールしている。プリント基板７の裏面７ｂの防水性能は、プリント基板７の裏面７ｂが防水カバー４で覆われた状態でプリント基板７の裏面７ｂとフランジ部１４との間がパッキン５でシールされることにより確保されている。
The
ルーバー（ブラックマトリックス）６は、遮光カバーとしてプリント基板７の表面７ａ及び各ＬＥＤ素子８をまとめて覆っている。また、ルーバー６は、図２に示すように、コーティング材３の露出面に接着剤１７を介して接着され、プリント基板７に対して取り付けられている。
The louver (black matrix) 6 collectively covers the
ＬＥＤ基板装置１は、互いに敷き詰めて複数並べられることにより１つの表示機器を構成する。複数のＬＥＤ基板装置１を有する表示機器では、互いに隣り合うプリント基板７の側面７ｃを対向させながら複数のＬＥＤ基板装置１がアレイ状に並べられている。また、各ＬＥＤ基板装置１が防水性能を持つ防水型のＬＥＤ基板装置であることから、複数のＬＥＤ基板装置１を有する表示機器は、防水性能を持つ屋外用防水型の表示機器とされる。
The LED board device 1 forms a single display device by arranging a plurality of LED substrate devices. In a display device having a plurality of LED substrate devices 1, the plurality of LED substrate devices 1 are arranged in an array with the side surfaces 7 c of the adjacent printed
次に、ＬＥＤ基板装置１の製造方法について、図３〜図７を用いて説明する。図３は、図１の表示パネル２を示す縦断面図である。また、図４は、図３の付属部品９を外した状態における図３のIV-IV線に沿った断面図である。まず、所定のプリント基板７を用意し、プリント基板７の裏面７ｂの所定の位置に複数の第１ボス１０及び複数の第２ボス１１を固定する。
Next, the manufacturing method of the LED board apparatus 1 is demonstrated using FIGS. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the
ここでは、四角形のプリント基板７を用意する。また、各第２ボス１１は、プリント基板７の裏面７ｂの外周部にプリント基板７の各辺に沿って等間隔に配置する。さらに、各第１ボス１０は、各第２ボス１１で囲まれる領域の内側でプリント基板７の対角線に沿って等間隔に配置する。
Here, a square printed
この後、プリント基板７の表面７ａに複数のＬＥＤ素子８を互いに間隔を置いて取り付けるとともに、プリント基板７の裏面７ｂの所定の位置に複数の付属部品９を取り付ける。このようにして、図３及び図４に示す表示パネル２を作製する（表示パネル作製工程）。
Thereafter, a plurality of
表示パネル作製工程の後、図５に示すように、プリント基板７の側面７ｃに沿ってプリント基板７に帯状の離型フィルム１８を巻き、離型フィルム１８の端部を粘着テープで固定する。離型フィルム１８の厚さは、１０μｍ（０．０１ｍｍ）以上で０．３ｍｍ以下の厚さであることが望ましい。離型フィルム１８の厚さが薄すぎると、プリント基板７の角部で離型フィルム１８が破れるおそれがあり、離型フィルム１８の厚さが厚すぎると、プリント基板７の角部に沿って離型フィルム１８を巻くことが困難になる。離型フィルムの材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）又はポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素系樹脂や、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂等が挙げられる（フィルム巻き工程）。
After the display panel manufacturing step, as shown in FIG. 5, a strip-shaped
フィルム巻き工程の後、プリント基板７の表面７ａが下を向くように表示パネル２をひっくり返し、図５に示すように、プリント基板７の裏面７ｂ側から、プリント基板７の裏面７ｂの外周部と離型フィルム１８との間の隙間をプリント基板７の全周にわたって室温硬化型の目止め材１９で塞いで目止めする。目止め材１９としては、プリント基板７の側面７ｃと離型フィルム１８との間の隙間に流れ込まずにプリント基板７の裏面７ｂと離型フィルム１８との間に保持される所定の粘度を持つ接着剤（例えば、室温硬化型シリコーンＲＴＶ接着剤）が用いられる。目止め材１９の粘度としては、１００Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓの範囲内の粘度であることが好ましい（目止め工程）。
After the film winding step, the
目止め工程の後に目止め材１９が硬化してから、図６に示すように、ステンレス製の補強板（補強部材）２０を各第１ボス１０の端部間に渡して各第１ボス１０のそれぞれに補強板２０を第１ねじ１５で固定する。これにより、プリント基板７が補強され、プリント基板７の反りが防止される（補強工程）。
After the sealing
補強工程の後、プリント基板７の表面７ａが上を向くように表示パネル２を再びひっくり返し、図６に示すように、プリント基板７の表面７ａ側からプリント基板７に室温硬化型のコーティング材３を供給（注入）する。液状であるときのコーティング材３の粘度は、目止め材１９の粘度よりも低くなっている。このとき、プリント基板７の表面７ａに注入されたコーティング材３は、プリント基板７の表面７ａを覆いながら各ＬＥＤ素子８の下部及びリード線を包み込むとともに、プリント基板７の側面７ｃと離型フィルム１８との間の隙間にも流れ込む。これにより、各ＬＥＤ素子８の下部とプリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃとがコーティング材３によりまとめてコーティングされる。
After the reinforcing step, the
コーティング材３は、各ＬＥＤ素子８の発光及び視野角を妨げないようにプリント基板７にコーティングする。ここでは、各ＬＥＤ素子８の上部を露出させた状態で各ＬＥＤ素子８の下部のみをコーティング材３によりコーティングする。ただし、各ＬＥＤ素子８の防水性能を確保するために、少なくとも各ＬＥＤ素子８のリード線をコーティング材３でコーティングしておく必要がある。
The
なお、コーティング材３が透明でＬＥＤ素子８の全体をコーティングしてもＬＥＤ素子８の発光及び視野角を妨げる影響が低い場合には、各ＬＥＤ素子８の全体をコーティング材３によりコーティングしてもよい。コーティング材３としては、プリント基板７の反りの防止や各ＬＥＤ素子８に与える応力の低減の観点から、例えばシリコーン系やウレタン系の樹脂やゴムが好ましい（コーティング工程）。
If the
コーティング材３は、時間の経過により硬化される。コーティング材３は硬化されながら縮もうとするが、プリント基板７が補強板２０により補強されているので、コーティング材３の収縮力によるプリント基板７の反りの発生は抑制される。従って、補強板２０によるプリント基板７の補強（補強工程）は、コーティング材３が硬化する前に行っておく。
The
コーティング工程の後にコーティング材３が硬化した後、離型フィルム１８をプリント基板７の周囲から外す。離型フィルム１８は、目止め材１９及びコーティング材３のそれぞれに対して剥がれやすい材質で構成されているので、目止め材１９及びコーティング材３が離型フィルム１８に密着していてもプリント基板７の周囲から離型フィルム１８を容易に剥がすことができる（除去工程）。
After the
除去工程後、図７に示すように、プリント基板７の表面７ａ及び各ＬＥＤ素子８をまとめて覆うルーバー６をプリント基板７に対して取り付ける。プリント基板７に対するルーバー６の取り付けは、コーティング材３の露出面に接着剤１７を介して接着することにより行う（ルーバー取付工程）。
After the removing step, as shown in FIG. 7, the
ルーバー取付工程後、接着剤１７が硬化し、ルーバー６がプリント基板７に対して固定された後、補強板２０を各第１ボス１０から外す。
After the louver attaching step, the adhesive 17 is cured and the
この後、図１に示すように、フランジ部１４とプリント基板７の裏面７ｂとの間にパッキン５を介在させた状態でプリント基板７の裏面７ｂに対して防水カバー４を取り付ける。このとき、カバー本体１３の底板部１３ａを各第１ボス１０に第１ねじ１５で固定し、フランジ部１４を各第２ボス１１に第２ねじ１６で固定する。これにより、プリント基板７の裏面７ｂの防水性能が確保される（カバー取付工程）。このようにして、ＬＥＤ基板装置１を製造する。
Thereafter, as shown in FIG. 1, the
このようなＬＥＤ基板装置１では、プリント基板７の裏面７ｂを避けて、各ＬＥＤ素子８の下部、プリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃがコーティング材３によりまとめてコーティングされ、プリント基板７の裏面７ｂを覆う防水カバー４がプリント基板７に対して着脱可能になっており、防水カバー４のフランジ部１４とプリント基板７の裏面７ｂとの間がパッキン５によりシールされているので、プリント基板７の裏面に設けられた付属部品９が動いた場合であってもコーティング材３の割れが生じることはなく、また防水カバー４を外すことにより付属部品９に対するメンテナンスを容易に行うことができる。従って、ＬＥＤ基板装置１の長寿命化を図ることができる。また、プリント基板７の裏面７ｂにコーティング材３を設ける必要がないので、ＬＥＤ基板装置１を容易に製造することができる。さらに、厚さの薄いコーティング材３によりプリント基板７の側面７ｃがコーティングされるので、複数のＬＥＤ基板装置１を並べたときに、互いに隣り合うプリント基板７間の距離を小さくすることができる。従って、高解像度の表示機器にも適用可能なＬＥＤ基板装置１を製造することができる。
In such an LED board device 1, avoiding the
また、防水カバー４は、プリント基板７の裏面７ｂから突出する第１ボス１０及び第２ボス１１に取り付けられた状態で、プリント基板７に対して保持されているので、防水カバー４をプリント基板７に取り付けるための貫通穴をプリント基板７に設ける必要がなくなる。また、複数のＬＥＤ基板装置１を共通の取付部材に固定して並べるときにも、防水カバー４を取付部材に固定することができるので、プリント基板７に貫通穴を設ける必要がなくなる。これにより、プリント基板７の表面７ａにおける各ＬＥＤ素子８の配置スペースの縮小化を防止することができる。また、第１ボス１０及び第２ボス１１を熱伝導性の高い材料により構成することで、プリント基板７の放熱性能の向上を図ることができる。
Further, since the
また、このようなＬＥＤ基盤装置１の製造方法では、プリント基板７の側面７ｃに沿ってプリント基板７に離型フィルム１８を巻いた後、プリント基板７の裏面７ｂの外周部と離型フィルム１８との間の隙間を目止め材１９で塞ぎ、プリント基板７の側面７ｃと離型フィルム１８との間の隙間に流入可能な粘度を持つコーティング材３をプリント基板７の表面７ａ側から供給することにより、各ＬＥＤ素子８の下部とプリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃとをまとめてコーティングし、コーティング材３が硬化した後に、離型フィルム１８をプリント基板７から外すようにしているので、プリント基板７の表面７ａ側からコーティング材３を注入するだけで、プリント基板７の裏面７ｂを避けながら、各ＬＥＤ素子８の下部及びプリント基板７の表面７ａだけでなくプリント基板７の側面７ｃにもコーティング材３で同時にコーティングすることができる。従って、プリント基板７の所定の箇所に容易にかつより確実にコーティングを行うことができ、ＬＥＤ基板装置１を容易に製造することができる。また、プリント基板７の側面７ｃと離型フィルム１８との間の隙間を小さく調整することができるので、プリント基板７の側面７ｃをコーティングするコーティング材３の厚さを容易に薄くすることができる。これにより、複数のＬＥＤ基板装置１を並べたときに、互いに隣り合うプリント基板７間の距離を小さくすることができ、高解像度の表示機器にも適用可能なＬＥＤ基板装置１を製造することができる。
Moreover, in such a manufacturing method of the LED base device 1, after winding the
また、ＬＥＤ基板装置１の製造方法において、コーティング材３が硬化する前に、補強板２０を各第１ボス１０に固定してプリント基板７を補強するようにしているので、コーティング材３が硬化するときのプリント基板７の反りの発生を抑制することができる。
Moreover, in the manufacturing method of the LED board apparatus 1, before the
また、ＬＥＤ基板装置１の製造方法において、各ＬＥＤ素子８の下部とプリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃとをコーティング材３でコーティングした後、各ＬＥＤ素子８及びプリント基板７の表面７ａをまとめて覆うルーバー６をプリント基板７に対して取り付けるようにしているので、ルーバー付のＬＥＤ基板装置１を製造することができる。
Moreover, in the manufacturing method of the LED board device 1, after coating the lower part of each
なお、上記の例では、各ＬＥＤ素子８の下部とプリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃとをまとめてコーティングするコーティング材３を構成する材料がすべて同じとされているが、各ＬＥＤ素子８のリード線の構造や材質によってはリード線とコーティング材３との接着信頼性が十分確保できない場合がある。このような場合には、コーティング材３を構成する材料を、各ＬＥＤ素子８のリード線をコーティングする材料と、プリント基板７の表面７ａ及び側面７ｃをコーティングする材料とで互いに異なるようにしてもよい。即ち、コーティング材３は、図８に示すように、各ＬＥＤ素子８のリード線をコーティングする第１のコーティング材３ａと、第１のコーティング材３ａに密着し、第１のコーティング材３ａと異なる第２のコーティング材３ｂとを有していてもよい。
In the above example, all the materials constituting the
この場合、第１のコーティング材３ａを構成する材料は、第２のコーティング材３ｂよりも低い粘度を持つ材料や、第２のコーティング材３ｂよりも低い弾性率を持つ材料とされる。第１のコーティング材３ａの粘度を低くすると、ＬＥＤ素子８のリード線を包むように第１のコーティング材３ａを流れ込みやすくすることができ、ＬＥＤ素子８のリード線の防水性能をより確実に確保することができる。また、第１のコーティング材３ａの弾性率を低くすると、ＬＥＤ素子８のリード線に対する応力を緩和しながらＬＥＤ素子８のリード線の防水性能をより確実に確保することができる。第１のコーティング材３ａを構成する材料としては、例えばポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。第２のコーティング材３ｂを構成する材料としては、例えばフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂等が挙げられる。
In this case, the material constituting the
また、上記の例では、コーティング工程の後にコーティング材３が硬化してから、コーティング材３の露出面にルーバー６を接着剤１７で接着することにより、ルーバー６をプリント基板７に対して取り付けるようになっているが、コーティング工程後、コーティング材３が硬化する前に、ルーバー６の一部をコーティング材３に沈め、ルーバー６を沈めた状態でコーティング材３を硬化させることにより、ルーバー６をプリント基板７に対して取り付けるようにしてもよい。この場合、ルーバー６をコーティング材３に沈める前に複数の脚をルーバー６の裏面にあらかじめ取り付けておく。各脚の高さは、ルーバー６が各ＬＥＤ素子８を覆う所定の位置になるようにあらかじめ設定しておく。このようにしても、プリント基板７に対してルーバー６を容易に取り付けることができる。
In the above example, the
また、上記の例では、目止め工程の後で、コーティング工程の前に、補強板２０を各第１ボス１０に固定する補強工程が行われるようになっているが、補強工程を行うときは、コーティング材３が硬化する前であればいつでもよく、例えばフィルム巻き工程の後、目止め工程の前に補強工程を行ってもよい。
In the above example, a reinforcing step for fixing the reinforcing
実施例１．
実施例１では、縦寸法Ｌ１及び横寸法Ｌ２がそれぞれ３２０ｍｍで、厚さが２ｍｍのガラスエポキシ四層基板をプリント基板７（図４）とした。また、プリント基板７の縦辺に沿った方向への各第２ボス１１間のピッチＰ１と、プリント基板７の横辺に沿った方向への各第２ボス１１間のピッチＰ２とを、それぞれ７５ｍｍとした。さらに、プリント基板７の横辺に沿って並ぶ各第２ボス１１とプリント基板７の横辺との間の距離Ｄ１と、プリント基板７の縦辺に沿って並ぶ各第２ボス１１とプリント基板７の縦辺との間の距離Ｄ２とを、それぞれ１０ｍｍとした。
Example 1.
In Example 1, a glass epoxy four-layer board having a vertical dimension L1 and a horizontal dimension L2 of 320 mm and a thickness of 2 mm was used as the printed board 7 (FIG. 4). Further, a pitch P1 between the
また、ＬＥＤ素子８としては、縦横３．１ｍｍ角で、高さ２ｍｍの表面実装型３−ｉｎ−１ＬＥＤを用いた。各ＬＥＤ素子８のリード線は、ＬＥＤ素子８の底面に対して１ｍｍの高さから外部に露出し、ＬＥＤ素子８の外面に沿って折り曲げられ、ＬＥＤ素子８の下部に長さ０．５ｍｍ分だけ折り曲げられている。
Further, as the
プリント基板７の表面７ａには、ＬＥＤ素子８を等間隔に縦横４８列（２３０４個）だけ実装した。この結果、各ＬＥＤ素子８間距離が約６．７ｍｍとなり、最外位置のＬＥＤ素子８とプリント基板７の周縁との距離が１ｍｍとなった。また、プリント基板７の裏面に制御部品等の付属部品９を取り付けた。このようにして、表示パネル２を作製した（図３及び図４）。
On the
この後、幅１０ｍｍ、長さ１３５０ｍｍ、厚さ５０μｍのアフレックスフィルム（旭化成工業製）を離型フィルム１８として用い、離型フィルム１８がプリント基板７の表面７ａから１．７ｍｍだけはみ出るようにして、プリント基板７の側面７ｃに沿って離型フィルム１８をプリント基板７に巻き付けた（図５）。このとき、プリント基板７の裏面７ｂからも、離型フィルム１８がはみ出ている。離型フィルム１８の端部は、セロハンテープで止めた。
Thereafter, an aflex film (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) having a width of 10 mm, a length of 1350 mm, and a thickness of 50 μm is used as the
この後、プリント基板７の裏面７ｂを上向きにし、プリント基板７の裏面７ｂと離型フィルム１８との間の隙間に、プリント基板７の全周にわたって隅肉塗布の要領で目止め材１９を塗布した。目止め材１９としては、シリコーン接着剤ＴＳＥ−３９７（モメンティブパフォーマンスマテリアル社製）を用いた。このとき、目止め材１９の粘度が高いため、目止め材１９は、プリント基板７の側面７ｃと離型フィルム１８との間の隙間に流れ込まずに、プリント基板７の裏面７ｂと離型フィルム１８との間に保持された（図５）。
Thereafter, the sealing
目止め材１９を塗布してから約３０分経過後に、目止め材１９の表面が硬化して動かなくなるので、プリント基板７を補強するために、縦横１８０ｍｍ、厚さ３ｍｍのステンレス板を補強板２０として各第１ボス１０に第１ねじ１５で固定した（図６）。
About 30 minutes after applying the sealing
この後、プリント基板７の表面７ａを上向きにして、各ＬＥＤ素子８の上部にコーティング材３がかからないようにしながら、ディスペンサによりコーティング材３を各ＬＥＤ素子８間に注入した。コーティング材３としては、ＳＥ９１６７ＬＢＫ（東レ・ダウコーニング社製）を用いた。このとき、コーティング材３は、粘度が低いため、プリント基板７の表面７ａを広がりながら各ＬＥＤ素子８のリード線を包み込むとともに、プリント基板７の表面７ａから側面７ｃにも流れ込んだ。また、このとき、コーティング材３が各ＬＥＤ素子８の外面に沿って這い上がるため、コーティング材３の膜厚が各ＬＥＤ素子８の周囲で厚く、各ＬＥＤ素子８間の中間位置で最も薄くなった。コーティング材３の膜厚は、各ＬＥＤ素子８の周囲で１．８ｍｍ、各ＬＥＤ素子８間の中間位置で１．５ｍｍであった（図６）。
Thereafter, the
この後、気温２７℃、湿度６５％の室内に約４日間放置してコーティング材３を硬化させた後、離型フィルム１８をプリント基板７から剥がした。プリント基板７の側面７ｃに形成されたコーティング材３の膜厚は約０．１ｍｍであった。
Thereafter, the
この後、ルーバー６の裏面にシリコーン接着剤ＴＳＥ−３９７を接着剤１７として塗布し、ルーバー６の裏面とコーティング材３の露出面とを貼り合わせた（図７）。この後、ルーバー６に約１ｋｇの加重を均等にかけ、そのまま１週間放置した。
Thereafter, a silicone adhesive TSE-397 was applied to the back surface of the
この後、補強板２０を各第１ボス１０から外し、プリント基板７の裏面７ｂとフランジ部１４との間にパッキン５を介在させた状態で、防水カバー４を各第１ボス１０及び各第２ボス１１に第１ねじ１５及び第２ねじ１６で固定した（図１）。このようにして、ＬＥＤ基板装置１を製造した。
Thereafter, the reinforcing
実施例２．
実施例２では、コーティング材３が、各ＬＥＤ素子８のリード線をコーティングする第１のコーティング材３ａと、第１のコーティング材３ａに密着し、第１のコーティング材３ａと異なる第２のコーティング材３ｂとにより構成されている（図８）。第１のコーティング材３ａとしては、Humiseal 1B51NSを用い、第２のコーティング材３ｂとしては、ＳＥ９１６７ＬＢＫを用いた。他の構成は実施例１と同様である。
Example 2
In Example 2, the
次に、実施例２でのＬＥＤ基板装置１の製造方法について説明する。まず、実施例１と同様にして、離型フィルム１８をプリント基板７に巻いた後、プリント基板７の裏面７ｂと離型フィルム１８との間に目止め材１９を塗布し、補強板２０を各第１ボス１０に固定した。離型フィルム１８、目止め材１９及び補強板２０は、実施例１と同様のものを用いた。
Next, the manufacturing method of the LED board apparatus 1 in Example 2 is demonstrated. First, after the
この後、ディスペンサを用いて、第１のコーティング材３ａであるHumiseal 1B51NS（原液）を、各ＬＥＤ素子８の上部にかからないように、各ＬＥＤ素子８の両側のリード線にディスペンサでライン塗布した。この後、室温で１日放置することにより溶剤が揮発し、ＬＥＤ素子８のリード線にHumiseal 1B51NS膜が第１のコーティング材３ａの膜として形成された。
Thereafter, using a dispenser, Humiseal 1B51NS (stock solution), which is the
この後、第１のコーティング材３ａの膜が埋まるように、第２のコーティング材３ｂであるＳＥ９１６７ＬＢＫを各ＬＥＤ素子８間に注入した。第２のコーティング材３ｂの注入方法は、実施例１と同様である。この結果、第２のコーティング材３ｂの膜厚は、実施例１のコーティング材３の膜厚と同様、各ＬＥＤ素子８の周囲で１．８ｍｍ、各ＬＥＤ素子８間の中間位置で１．５ｍｍであった。
Thereafter, SE9167LBK, which is the
この後、実施例１と同様に、気温２７℃、湿度６５％の室内に約４日間放置して第２のコーティング材を硬化させた後、離型フィルム１８をプリント基板７から剥がした。プリント基板７の側面７ｃに形成された第２のコーティング材３ａの膜厚は約０．１ｍｍであった。この後、実施例１と同様にしてＬＥＤ基板装置１を製造した。
Thereafter, as in Example 1, the second coating material was cured by leaving it in a room with an air temperature of 27 ° C. and a humidity of 65% for about 4 days, and then the
実施例３．
実施例３では、コーティング材３及び目止め材１９のそれぞれの種類が実施例１と異なっている。即ち、実施例３では、２液型ウレタンコーティング材ＳＵ−３３００（サンユレック（株）製）をコーティング材３として用い、ウレタン接着剤ＵＭ−７５０（セメダイン社製）を目止め材１９として用いた。他の構成は実施例１と同様である。
Example 3
In the third embodiment, the types of the
次に、実施例３でのＬＥＤ基板装置１の製造方法について説明する。まず、離型フィルム１８を実施例１と同様にしてプリント基板７に巻いた。離型フィルム１８は、実施例１と同様のものを用いた。
Next, the manufacturing method of the LED board apparatus 1 in Example 3 is demonstrated. First, the
この後、プリント基板７の裏面７ｂを上向きにし、プリント基板７の裏面７ｂと離型フィルム１８との間の隙間に、プリント基板７の全周にわたって隅肉塗布の要領で目止め材１９であるウレタン接着剤ＵＭ−７５０を塗布した。このとき、目止め材１９の粘度が高いため、目止め材１９は、プリント基板７の側面７ｃと離型フィルム１８との間の隙間に流れ込まずに、プリント基板７の裏面７ｂと離型フィルム１８との間に保持された。目止め材１９を塗布してから５時間経過後には、目止め材１９が硬化して動かなくなった。
After that, the
この後、プリント基板７を補強するために、実施例１と同様の補強板２０を各第１ボス１０に第１ねじ１５で固定した。
Thereafter, in order to reinforce the printed
この後、プリント基板７の表面７ａを上向きにして、各ＬＥＤ素子８の上部にコーティング材３がかからないようにしながら、コーティング材３である２液型ウレタンコーティング材ＳＵ−３３００を２液混合ディスペンサにより各ＬＥＤ素子８間に注入した。このとき、コーティング材３の膜厚は、各ＬＥＤ素子８の周囲で１．７ｍｍ、各ＬＥＤ素子８間の中間位置で１．５ｍｍであった。
Thereafter, with the
この後、気温２７℃の室内に約２日間放置してコーティング材３を硬化させた後、離型フィルム１８をプリント基板７から剥がした。プリント基板７の側面７ｃに形成されたコーティング材３の膜厚は約０．１ｍｍであった。この後、実施例１と同様にしてＬＥＤ基板装置１を製造した。
Thereafter, the
このように、実施例１〜３により製造されたＬＥＤ基板装置１では、プリント基板７の側面７ｃに形成されたコーティング材の膜厚が極めて薄くなっていることが確認された。従って、複数のＬＥＤ基板装置１を並べた場合、各プリント基板７間の距離を小さくすることができることが確認された。これにより、複数のＬＥＤ基板装置１をアレイ状に並べて構成される高精細（高解像度）防水型の表示機器が容易に製造されることが確認された。
Thus, in the LED board apparatus 1 manufactured by Examples 1-3, it was confirmed that the film thickness of the coating material formed in the
１ ＬＥＤ基板装置、２ 表示パネル、３ コーティング材、４ 防水カバー、５ パッキン（シール材）、６ ルーバー、７ プリント基板（基板）、８ ＬＥＤ素子、１０ 第１ボス（突出部材）、１１ 第２ボス（突出部材）、１７ 接着剤、１８ 離型フィルム、１９ 目止め材、２０ 補強板（補強部材）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED board apparatus, 2 Display panel, 3 Coating material, 4 Waterproof cover, 5 Packing (sealing material), 6 Louver, 7 Printed circuit board (board | substrate), 8 LED element, 10 1st boss (projection member), 11 2nd Boss (protruding member), 17 adhesive, 18 release film, 19 sealing material, 20 reinforcing plate (reinforcing member).
Claims (6)
上記基板の上記表面に設けられた複数のＬＥＤ素子、
上記基板の上記裏面を避けて、各上記ＬＥＤ素子の少なくとも一部と上記基板の上記表面及び上記側面とをまとめてコーティングするコーティング材、
上記基板に対して着脱可能で、上記基板の上記裏面との間に空間を介して上記基板の上記裏面を覆う防水カバー、及び
上記防水カバーの外周部と上記基板の上記裏面との間をシールするシール材
を備えていることを特徴とするＬＥＤ基板装置。 A substrate having front, back and side surfaces,
A plurality of LED elements provided on the surface of the substrate;
A coating material that collectively coats at least a part of each LED element and the front surface and the side surface of the substrate, avoiding the back surface of the substrate,
A waterproof cover that is detachable from the substrate and covers the back surface of the substrate through a space between the back surface of the substrate, and a seal between an outer peripheral portion of the waterproof cover and the back surface of the substrate An LED substrate device comprising:
上記防水カバーは、上記突出部材に取り付けられた状態で、上記基板に対して保持されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ基板装置。 A protruding member protrudes from the back surface of the substrate,
The LED board device according to claim 1, wherein the waterproof cover is held with respect to the substrate in a state of being attached to the protruding member.
上記基板の上記裏面の外周部と上記離型フィルムとの間の隙間を目止め材で塞ぐ目止め工程、
上記基板の上記側面と上記離型フィルムとの間の隙間に流入可能な粘度を持つコーティング材を上記基板の上記表面側から供給し、各上記ＬＥＤ素子の少なくとも一部と上記基板の上記表面及び上記側面とを上記コーティング材でまとめてコーティングするコーティング工程、及び
上記コーティング材が硬化した後に、上記離型フィルムを上記基板から外す除去工程
を備えていることを特徴とするＬＥＤ基板装置の製造方法。 A film winding step of winding a release film on the substrate along the side surface of the substrate having a front surface, a back surface, and a side surface and a plurality of LED elements provided on the surface;
A sealing step of closing a gap between the outer peripheral portion of the back surface of the substrate and the release film with a sealing material;
A coating material having a viscosity capable of flowing into a gap between the side surface of the substrate and the release film is supplied from the surface side of the substrate, and at least a part of each LED element, the surface of the substrate, and A method of manufacturing an LED substrate device, comprising: a coating step of collectively coating the side surfaces with the coating material; and a removing step of removing the release film from the substrate after the coating material is cured. .
をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ基板装置の製造方法。 5. The method according to claim 4, further comprising a reinforcing step of reinforcing the substrate by fixing a reinforcing member to a plurality of protruding members protruding from the back surface of the substrate before the coating material is cured. The manufacturing method of LED board apparatus of description.
をさらに備えていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のＬＥＤ基板装置の製造方法。 The louver attachment process of attaching to the said board | substrate the louver which covers the said surface of each said LED element and the said board | substrate collectively after the said coating process is further provided. Manufacturing method of the LED substrate device.
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