JP2024020269A - Surface emitting device, display device, method for manufacturing surface emitting device, and sealing member sheet for surface emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、面発光装置、それを用いた表示装置、上記面発光装置の製造方法、および面発光装置用封止部材シートに関する。 The present disclosure relates to a surface emitting device, a display device using the same, a method for manufacturing the surface emitting device, and a sealing member sheet for a surface emitting device.
近年、表示装置の分野においては、より高画質な表示が求められている。発光ダイオード素子を用いた表示装置は、輝度が高くコントラストを高くすることができるといった利点を有することから、注目されており、開発が進められている。なお、以下の説明において「発光ダイオード」を「LED」と称して説明する場合がある。例えば、液晶表示装置に用いられるバックライトとして、LED素子を用いたバックライトの開発が進められている。上記バックライトは、ミニLEDバックライトとも称される。 In recent years, in the field of display devices, there has been a demand for higher quality displays. 2. Description of the Related Art Display devices using light-emitting diode elements have the advantage of high brightness and high contrast, so they have attracted attention and are being developed. Note that in the following description, a "light emitting diode" may be referred to as "LED". For example, backlights using LED elements are being developed as backlights for use in liquid crystal display devices. The above-mentioned backlight is also referred to as a mini-LED backlight.
ここで、LEDバックライトは、直下型方式とエッジライト型方式とに大別される。スマートフォン等の携帯端末等の中小型の表示装置においては、通常、エッジライト方式のLEDバックライトが用いられることが多いが、明るさ等の観点から、直下型方式のLEDバックライトを用いることが検討されている。一方、大画面液晶テレビ等の大型の表示装置においては、多くの場合、直下型方式のLEDバックライトが用いられる。 Here, LED backlights are broadly classified into direct type and edge light type. In small to medium-sized display devices such as mobile terminals such as smartphones, edge-light type LED backlights are often used, but from the viewpoint of brightness, it is preferable to use direct-type LED backlights. It is being considered. On the other hand, in large display devices such as large-screen liquid crystal televisions, direct-type LED backlights are often used.
直下型方式のLEDバックライトは、基板に複数のLED素子が配置された構成を有している。このような直下型方式のLEDバックライトでは、複数のLED素子を独立して制御することにより、表示画像の明暗に合わせてLEDバックライト各領域の明るさを調整する、いわゆるローカルディミングを実現することができる。これにより、表示装置の大幅なコントラスト向上および低消費電力化を図ることが可能となる。 A direct type LED backlight has a configuration in which a plurality of LED elements are arranged on a substrate. In such direct-type LED backlights, by controlling multiple LED elements independently, so-called local dimming is realized, which adjusts the brightness of each area of the LED backlight according to the brightness and darkness of the displayed image. be able to. This makes it possible to significantly improve contrast and reduce power consumption of the display device.
直下型方式のLEDバックライト等の面発光装置においては、輝度ムラの抑制等の観点から、LED素子の上方に拡散板や透過反射板(以下、拡散部材)を配置している。輝度ムラを抑制するために、LED素子と拡散部材とを離して配置する必要がある。そのため、従来では、LED素子と拡散部材との間を所定の間隔に維持するためにピンやスペーサが配置されている(例えば特許文献1)。図12(a)は、支持基板62上のLED素子63と拡散部材66との間の距離dを確保するために、ピン65を配置した従来のLEDバックライト60である。図12(b1)は、支持基板62と拡散部材66との間にスペーサ67を配置した従来のLEDバックライト61であり、図12(b2)はスペーサ67の概略平面図である。
In a surface emitting device such as a direct type LED backlight, a diffusion plate or a transmissive reflection plate (hereinafter referred to as a diffusion member) is arranged above the LED element from the viewpoint of suppressing uneven brightness. In order to suppress uneven brightness, it is necessary to place the LED element and the diffusion member apart from each other. Therefore, conventionally, pins or spacers are arranged to maintain a predetermined distance between the LED element and the diffusion member (for example, Patent Document 1). FIG. 12A shows a
このように、ピンやスペーサを配置した場合には、LED素子から出射された光がピンやスペーサによって遮られたり、反射されたりすることで、輝度ムラが生じてしまう場合がある。そのため、例えば特許文献1では透過反射板の上方に更に拡散板等を配置する必要があり、モジュールの薄膜化が困難であった。このように、従来の面発光装置では、輝度の面内均一化と薄型化とを同時に実現するのが困難であるという問題点がある。
When the pins and spacers are arranged in this manner, the light emitted from the LED element may be blocked or reflected by the pins or spacers, resulting in uneven brightness. Therefore, for example, in
このような課題を解決するために、LEDを支持するLED支持基板と拡散部材との間に、光拡散性を有する封止部材を配置することも考えられる。これにより、輝度の面内均一性を向上させつつ、薄型化を図ることが可能となり、上記問題点を解決できる可能性がある。しかしながら、上記LED支持基板と封止部材とを具備する面発光装置においては、製造時等において、反りが発生する場合があるといった課題が生じる可能性がある。 In order to solve such problems, it is also possible to arrange a sealing member having light diffusing properties between the LED support substrate that supports the LEDs and the diffusion member. This makes it possible to reduce the thickness while improving the in-plane uniformity of brightness, and it is possible that the above-mentioned problems can be solved. However, in the surface emitting device including the LED support substrate and the sealing member, there is a possibility that warping may occur during manufacturing.
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、製造時等における反りの発生を防止し、面発光装置の製造時の歩留まりを向上させることが可能な面発光装置を提供することを主目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and its main purpose is to provide a surface emitting device that can prevent warpage during manufacturing and improve the yield during manufacturing of the surface emitting device. purpose.
上記目的を達成するために、本開示では、発光ダイオード素子を封止する封止部材と、上記封止部材上に配置され、線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内である、反り防止層と、を有する、面発光装置用封止部材シートを提供する。 In order to achieve the above object, the present disclosure includes a sealing member that seals a light emitting diode element, a sealing member disposed on the sealing member, and a linear expansion coefficient of −15×10 −6 /°C or more of 10×10 Provided is a sealing member sheet for a surface emitting device, which has a warpage prevention layer having a temperature of -6 /°C or less.
本開示は、また、発光ダイオード素子を封止するための封止部材と、上記封止部材の片方の面側に配置された発泡防止層とが積層されてなり、面発光装置に用いられる面発光装置用封止部材シートであって、上記発泡防止層を構成する材料の弾性率が、500MPa以上である、面発光装置用封止部材シートを提供する。 The present disclosure also provides a surface light emitting device, which is formed by laminating a sealing member for sealing a light emitting diode element and an anti-foaming layer disposed on one side of the sealing member, and is used in a surface light emitting device. Provided is a sealing member sheet for a surface light emitting device, which is a sealing member sheet for a surface light emitting device, in which the elastic modulus of a material constituting the anti-foaming layer is 500 MPa or more.
本開示は、発光ダイオード素子を封止するための封止部材と、上記封止部材の片方の面側に配置された発泡防止層とが積層されてなり、面発光装置に用いられる面発光装置用封止部材シートであって、上記発泡防止層を構成する材料の融点が、140℃以上である、面発光装置用封止部材シートを提供する。 The present disclosure provides a surface light emitting device used in a surface light emitting device, in which a sealing member for sealing a light emitting diode element and a foaming prevention layer disposed on one side of the sealing member are laminated. Provided is a sealing member sheet for a surface emitting device, in which a material constituting the anti-foaming layer has a melting point of 140° C. or higher.
本開示はまた、支持基板、および上記支持基板の片側の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、上記発光ダイオード基板の上記発光ダイオード素子側の面に配置され、上記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、上記封止部材の上記発光ダイオード基板とは反対側の面に配置された反り防止層と、上記反り防止層の上記発光ダイオード基板とは反対側の面に配置された拡散部材と、を有する面発光装置であって、上記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが上記発光ダイオード素子の厚みより厚く、上記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内である、面発光装置提供する。 The present disclosure also provides a light-emitting diode substrate having a support substrate and a light-emitting diode element disposed on one surface side of the support substrate, and a light-emitting diode substrate disposed on a surface of the light-emitting diode substrate facing the light-emitting diode element, the light-emitting diode a sealing member for sealing the element; a warpage prevention layer disposed on a surface of the sealing member opposite to the light emitting diode substrate; and a warpage prevention layer disposed on a surface of the warpage prevention layer opposite to the light emitting diode substrate. A surface emitting device having a diffusion member disposed, wherein the sealing member has a haze value of 4% or more, is thicker than the thickness of the light emitting diode element, and is made of a material constituting the anti-warpage layer. Provided is a surface emitting device having a linear expansion coefficient of -15×10 −6 /°C or more and 10×10 −6 /°C or less.
本開示はさらに、支持基板、および上記支持基板の一方の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、上記発光ダイオード基板の上記発光ダイオード素子側の面に配置され、上記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、上記封止部材の上記発光ダイオード基板とは反対の面に配置された拡散部材と、上記発光ダイオード基板の上記発光ダイオード素子とは反対側の面に配置された反り防止層と、を有する面発光装置であって、上記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが上記発光ダイオード素子の厚みより厚く、上記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、上記封止部材を構成する材料の線膨張係数と同等もしくは大きい、面発光装置を提供する。 The present disclosure further includes a support substrate, and a light emitting diode substrate having a light emitting diode element disposed on one surface side of the support substrate; a sealing member for sealing the element; a diffusion member disposed on a surface of the sealing member opposite to the light emitting diode substrate; and a diffusion member disposed on a surface of the light emitting diode substrate opposite to the light emitting diode element. A surface emitting device having a warpage prevention layer, wherein the sealing member has a haze value of 4% or more, is thicker than the thickness of the light emitting diode element, and is made of a material constituting the warpage prevention layer. Provided is a surface emitting device whose linear expansion coefficient is equal to or greater than that of a material constituting the sealing member.
本開示は、表示パネルと、上記表示パネルの背面に配置された、上述した面発光装置を備える、表示装置を提供する。 The present disclosure provides a display device including a display panel and the above-described surface emitting device disposed on the back surface of the display panel.
本開示は、上述した面発光装置の製造方法であって、上記反り防止層、上記封止部材、および上記発光ダイオード素子が封止部材側となるように配置された上記発光ダイオード基板がこの順に配置された積層体を準備し、上記積層体を熱圧着する工程を有する、面発光装置の製造方法を提供する。 The present disclosure provides a method for manufacturing the above-mentioned surface emitting device, wherein the anti-warpage layer, the sealing member, and the light-emitting diode substrate arranged such that the light-emitting diode element is on the sealing member side are arranged in this order. Provided is a method for manufacturing a surface emitting device, which includes the steps of preparing an arranged laminate and thermocompression bonding the laminate.
本開示は、上述した面発光装置の製造方法であって、上記反り防止層、および上記封止部材が積層された第1積層体を熱圧着する工程と、上記熱圧着された第1積層体の上記封止部材側の面に上記発光ダイオード素子が封止部材側となるように配置された上記発光ダイオード基板を配置した第2積層体を熱圧着する工程と、を有する、面発光装置の製造方法を提供する。 The present disclosure is a method for manufacturing the above-mentioned surface emitting device, which includes a step of thermocompression bonding a first laminate in which the warpage prevention layer and the sealing member are laminated, and a step of thermocompression bonding the thermocompression bonded first laminate. thermocompression-bonding a second laminate on which the light emitting diode substrate, in which the light emitting diode element is arranged so as to face the sealing member, is bonded to the surface on the sealing member side of the surface emitting device. A manufacturing method is provided.
本開示は、製造時等における反りの発生を防止し、面発光装置の製造時の歩留まりを向上させることが可能な面発光装置を提供することができるという効果を奏する。 The present disclosure has the advantage that it is possible to provide a surface emitting device that can prevent warping during manufacturing and improve the yield during manufacturing of the surface emitting device.
下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の態様の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部材の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings and the like. However, the present disclosure can be implemented in many different embodiments, and should not be construed as being limited to the description of the embodiments exemplified below. In addition, in order to make the explanation clearer, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each member compared to the embodiment, but this is only an example, and the interpretation of this disclosure is It is not limited to. In addition, in this specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the previously shown figures are denoted by the same reference numerals, and detailed explanations may be omitted as appropriate.
本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面側に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。 In this specification, when expressing the manner in which another member is placed on top of a certain member, when it is simply expressed as "on the surface side", unless otherwise specified, it means that it is in contact with a certain member, directly above or directly below it. This includes both a case where another member is placed above or below a certain member, and a case where another member is placed above or below a certain member via another member.
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」は、フィルムや板とも呼ばれるような部材も含む意味で用いられる。 Further, in this specification, terms such as "sheet", "film", "plate", etc. are not distinguished from each other based only on the difference in designation. For example, the term "sheet" is used to include members such as films and plates.
上述したように、新たに提案された上記LED支持基板と封止部材とを具備する面発光装置においては、製造時等において、反りが発生する場合があるといった課題が生じた。 As described above, the newly proposed surface emitting device including the LED support substrate and the sealing member has a problem that warpage may occur during manufacturing.
本発明者等は、上記新たな課題を解決するために、鋭意検討した結果、反りが生じるのは、製造時にLED支持基板と封止部材とを熱圧着した後に、双方の線膨張係数が異なることが原因であることを知見した。これにより、線膨張係数が上記封止部材に対して所定の関係を有する反り防止層を、上記封止部材に対し適切な位置に配置することにより、上記課題を解決したものである。 In order to solve the above-mentioned new problem, the present inventors have conducted extensive studies and found that the reason why warpage occurs is that the linear expansion coefficients of the LED support substrate and the sealing member are different after they are bonded by thermocompression during manufacturing. I found out that this was the cause. Thereby, the above-mentioned problem is solved by arranging the warpage prevention layer whose coefficient of linear expansion has a predetermined relationship with respect to the sealing member at an appropriate position with respect to the sealing member.
A.面発光装置
本開示における面発光装置は、三つの態様に分けることができる。以下、それぞれの実施態様に分けて説明する。
A. Surface Emitting Device The surface emitting device according to the present disclosure can be divided into three aspects. Each embodiment will be explained separately below.
I.第1実施態様
以下、本実施態様の面発光装置について図面を参照して説明する。
図1は、本実施態様の面発光装置の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、面発光装置1は、支持基板2、および支持基板2の一方の面側に配置されたLED素子3を有するLED基板4と、LED基板4のLED素子3側の面側に配置され、LED素子3を封止する封止部材5と、封止部材5のLED基板4側とは反対の面側に配置された拡散部材6と、上記封止部材5と上記拡散部材6との間に配置された反り防止層7と、を有する。本実施態様における封止部材5は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みdが上記LED素子3の厚みより厚いものであり、上記反り防止層7を構成する材料の線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内であることを特徴とするものである。
I. First Embodiment Hereinafter, a surface emitting device of this embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a surface emitting device according to this embodiment. As illustrated in FIG. 1, the
一般に、面発光装置では、例えば、上記封止部材と上記LED基板とを接合するに際し、熱圧着等の手段が用いられた場合、その後の冷却時に、上記LED基板と上記封止部材との線膨張係数の相違に起因する反りが生じる場合がある。
また、面発光装置が極端な高温もしくは低温で用いられた場合、上述した上記LED基板と上記封止部材との線膨張係数の相違に起因する反りが生じる場合がある。
Generally, in a surface emitting device, when a means such as thermocompression bonding is used to bond the sealing member and the LED substrate, the line between the LED substrate and the sealing member is removed during subsequent cooling. Warpage may occur due to differences in expansion coefficients.
Further, when the surface emitting device is used at extremely high or low temperatures, warpage may occur due to the difference in linear expansion coefficient between the LED substrate and the sealing member.
本実施態様は、このような課題を解決するためになされたものであり、上記反り防止層を、上記封止部材と上記拡散部材との間に配置し、反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内であることにより、上述した反りの発生という課題を解決したものである。 The present embodiment has been made to solve such problems, and the warpage prevention layer is disposed between the sealing member and the diffusion member, and the wires of the material constituting the warpage prevention layer are arranged between the sealing member and the diffusion member. By having an expansion coefficient in the range of -15×10 −6 /°C or more and 10×10 −6 /°C or less, the above-mentioned problem of warping can be solved.
また、従来の面発光装置では、例えば、面発光装置が極端な高温に長時間用いられた場合、上記LED基板と上記封止部材との間に気泡が生じてしまうという課題もあった。これは、加熱により、LED基板から発生するガスに起因する場合や、LED基板上に反射層等が設けられた際にLED基板と反射層等との間にエア噛み等により存在する空気が界面に沿ってにじみ出る等の原因により発生する。 Further, in the conventional surface emitting device, there was a problem in that, for example, when the surface emitting device was used at an extremely high temperature for a long time, air bubbles were generated between the LED substrate and the sealing member. This may be caused by gas generated from the LED board due to heating, or when a reflective layer, etc. is provided on the LED board, air may be present between the LED board and the reflective layer due to air entrapment at the interface. This occurs due to reasons such as oozing along the surface.
上記封止部材に封止されたLED素子は、上記封止部材とLED素子の発光面が直接接合され、界面での屈折率差が小さくなるため封止されていないLED素子に比べ光取り出し効率が向上する。しかし、このような気泡が存在すると、上述したような光取り出し効率の向上が得られず、結果的に面発光装置の発光効率を低下させるといった不具合が生じてしまう。
本実施態様では、上記反り防止層を設けることにより、上記課題をも解決したものである。
以下、本実施態様の面発光装置について、構成毎に説明する。
The LED element sealed in the sealing member has a light extraction efficiency compared to an unsealed LED element because the light emitting surface of the sealing member and the LED element are directly joined, and the difference in refractive index at the interface is small. will improve. However, if such bubbles exist, the above-mentioned improvement in light extraction efficiency cannot be achieved, resulting in a problem that the luminous efficiency of the surface emitting device is reduced.
In this embodiment, the above-mentioned problem is also solved by providing the above-mentioned warpage prevention layer.
Hereinafter, the surface emitting device of this embodiment will be explained for each configuration.
1.封止部材
本実施態様における封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みがLED素子より厚いものである。封止部材は、光透過性を有し、LED基板の発光面側に配置される。
1. Sealing Member The sealing member in this embodiment has a haze value of 4% or more and is thicker than the LED element. The sealing member has optical transparency and is arranged on the light emitting surface side of the LED board.
(1)ヘイズ値
本実施態様における封止部材のヘイズ値は4%以上であり、好ましくは8%以上であり、更に好ましくは10%以上である。上記値より小さいと、輝度ムラを抑制することができない。一方、上限値は特に限定されないが、例えば、85%以下であり、好ましくは60%以下、更に好ましくは30%以下である。本明細書内において、ヘイズ値は、封止部材全体としての値であり、面発光装置から封止部材を切り出し、ヘイズメーター(HM-150、Murakami Color Research Laboratory製)を用いてJIS K7136:2000に準拠した方法により測定することができる。
(1) Haze value The haze value of the sealing member in this embodiment is 4% or more, preferably 8% or more, and more preferably 10% or more. If the value is smaller than the above value, uneven brightness cannot be suppressed. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 85% or less, preferably 60% or less, and more preferably 30% or less. In this specification, the haze value is the value of the entire sealing member, and the sealing member is cut out from the surface emitting device and measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory) according to JIS K7136:2000. It can be measured by a method based on .
上述したヘイズ値を得るためのヘイズ値の調整方法としては、特に限定されないが、樹脂の結晶化度の大小を利用する方法や、樹脂中の微粒子の含有量を変化させる方法等が挙げられる。中でも、樹脂の結晶化度を調整する方法が好ましい。樹脂の結晶化度を大きくすることで、ヘイズ値を大きくした場合は、直進透過光を低減する効果を得ることができるからである。 Methods for adjusting the haze value to obtain the above-mentioned haze value include, but are not particularly limited to, a method that utilizes the degree of crystallinity of the resin, a method that changes the content of fine particles in the resin, and the like. Among these, a method of adjusting the crystallinity of the resin is preferred. This is because when the haze value is increased by increasing the crystallinity of the resin, the effect of reducing straight transmitted light can be obtained.
(2)厚さ
本実施態様における封止部材の厚みは、上記LED素子より厚いものであればよく、具体的には50μm以上であることが好ましく、より好ましくは80μm以上であり、特に好ましくは200μm以上である。
一方、LED素子の厚みとしては、800μm以下であることが好ましく、より好ましくは750μm以下であり、特に好ましくは700μm以下である。
(2) Thickness The thickness of the sealing member in this embodiment may be thicker than the above-mentioned LED element, and specifically, it is preferably 50 μm or more, more preferably 80 μm or more, and particularly preferably It is 200 μm or more.
On the other hand, the thickness of the LED element is preferably 800 μm or less, more preferably 750 μm or less, particularly preferably 700 μm or less.
なお、本明細書における「厚み」は、接触式膜厚測定装置(ミツトヨ製シックネスゲージ547-301)を用いて測定される。「大きさ」等のサイズの測定についても同様である。 Note that "thickness" in this specification is measured using a contact type film thickness measuring device (Thickness Gauge 547-301 manufactured by Mitutoyo). The same applies to measurements of sizes such as "size".
上記厚みより小さいと、厚みが不十分となりLED素子から発せられる光を発光面全体に拡散することができず、面内で均一に輝度を向上させることができない。また、上記厚みよりも大きいと、薄型化を図ることができない。 If the thickness is smaller than the above, the thickness is insufficient and the light emitted from the LED element cannot be diffused over the entire light emitting surface, making it impossible to uniformly improve the brightness within the surface. Moreover, if the thickness is larger than the above-mentioned thickness, it is impossible to achieve a thinner structure.
(3)封止部材の材料
本実施態様における封止部材に含まれる材料としては、上記ヘイズ値となる材料であれば特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂等が好ましい。熱可塑性樹脂を用いることで、例えば、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べ、ヘイズ値を高く調整することができ、さらに、低温で封止部材を形成することができる。
(3) Material of the sealing member The material included in the sealing member in this embodiment is not particularly limited as long as it has the haze value described above, but thermoplastic resins and the like are preferable. By using a thermoplastic resin, for example, the haze value can be adjusted higher than when using a thermosetting resin, and furthermore, the sealing member can be formed at a low temperature.
また、封止部材が熱可塑性樹脂を含有する場合には、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成されるシート状の封止部材(以下、封止部材シートと称する場合がある。)を用いることができる。図2は、本実施態様における封止部材の形成方法の一例を示す工程図である。例えば、図2(a)に示すように、LED基板4と片方の表面に反り防止層7が配置された封止部材シート5aとを準備し、LED基板4のLED素子3側の面に、上記封止部材シート5aの上記反り防止部材7と反対側の面を積層する。次いで、例えば真空ラミネーション法を用いることによりこれらを圧着させることで、図2(b)に示すように、片側に反り防止層7が配置された封止部材5と、LED基板4と、の積層物を形成することができる。
Further, when the sealing member contains a thermoplastic resin, the sealing member is in the form of a sheet (hereinafter sometimes referred to as a sealing member sheet) made of a sealing material composition containing a thermoplastic resin. ) can be used. FIG. 2 is a process diagram showing an example of a method for forming a sealing member in this embodiment. For example, as shown in FIG. 2(a), an
一方、封止部材が熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含有する場合には、通常、液状の封止材が用いられる。液状の封止材を用いる場合、表面張力等の関係で、中央部に比較して端部の厚みが厚くなる、もしくは薄くなるといった現象が生じる場合がある。また、硬化性樹脂の場合、硬化に際しての体積の収縮等が生じやすく、結果として、硬化後の封止部材の中央部と端部との厚みが不均一になる場合がある。このように封止部材の厚みが不均一であると、輝度ムラが生じる場合がある。 On the other hand, when the sealing member contains a curable resin such as a thermosetting resin or a photocurable resin, a liquid sealing material is usually used. When a liquid sealant is used, a phenomenon may occur in which the end portions are thicker or thinner than the center portion due to surface tension or the like. In addition, in the case of a curable resin, volume shrinkage is likely to occur during curing, and as a result, the thickness of the sealing member after curing may become uneven between the center and end portions. If the thickness of the sealing member is uneven in this way, uneven brightness may occur.
これに対し、シート状の封止材を用いる場合には、液状の封止材を用いた場合に生じる、表面張力による塗膜の厚み分布の発生や、熱収縮または光収縮による厚みの分布の発生といった封止部材の表面凹凸が生じることを回避することができる。よって、平坦性が良好な封止部材を得ることができ、より高品質な表示装置を提供することができる。 On the other hand, when using a sheet-shaped encapsulant, the thickness distribution of the coating film due to surface tension, which occurs when a liquid encapsulant is used, and the thickness distribution due to heat shrinkage or light shrinkage occur. It is possible to avoid occurrence of surface irregularities of the sealing member, such as occurrence of surface irregularities. Therefore, a sealing member with good flatness can be obtained, and a higher quality display device can be provided.
(a)熱可塑性樹脂
本実施態様においては、上記熱可塑性樹脂としては、オレフィン系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリビニルブチラール系樹脂等を用いることができる。
(a) Thermoplastic resin In this embodiment, as the thermoplastic resin, olefin resin, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl butyral resin, etc. can be used.
中でも、上記熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂であることが好ましい。オレフィン系樹脂は、LED基板を劣化させる成分を特に生じにくく、溶融粘度も低いことから上述したLED素子を良好に封止できるからである。また、オレフィン系樹脂の中でも、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アイオノマー系樹脂が好ましい。 Among these, the thermoplastic resin is preferably an olefin resin. This is because the olefin resin does not particularly easily produce components that degrade the LED substrate, and has a low melt viscosity, so that the above-mentioned LED element can be sealed well. Also, among the olefin resins, polyethylene resins, polypropylene resins, and ionomer resins are preferred.
ここで、本明細書におけるポリエチレン系樹脂には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α-オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、およびこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。 Here, the polyethylene resin in this specification includes not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene, but also polyethylene obtained by polymerizing a compound having an ethylenically unsaturated bond such as α-olefin. These include resins, resins obtained by copolymerizing a plurality of different compounds having ethylenically unsaturated bonds, and modified resins obtained by grafting other chemical species onto these resins.
特に、本実施態様における封止部材は、上記ヘイズ値を得る観点において、密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。特に、密度0.890g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。封止部材が後述するように多層部材である場合、コア層のベース樹脂として上記密度のポリエチレン系樹脂を使用することが好ましい。なお、上記密度の測定は、JIS Z 8807:2012により測定される。
ここで、本開示において、「ベース樹脂」とは、当該ベース樹脂を含有してなる樹脂組成物において、当該樹脂組成物の樹脂成分中、含有質量比の最も大きい樹脂のことを言うものとする。
In particular, the sealing member in this embodiment preferably uses a polyethylene resin having a density of 0.870 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as the base resin from the viewpoint of obtaining the above-mentioned haze value. In particular, it is preferable to use a polyethylene resin having a density of 0.890 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as the base resin. When the sealing member is a multilayer member as described below, it is preferable to use a polyethylene resin having the above density as the base resin of the core layer. Note that the density is measured according to JIS Z 8807:2012.
Here, in the present disclosure, the term "base resin" refers to a resin having the largest content mass ratio among the resin components of the resin composition in a resin composition containing the base resin. .
α-オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体(以下、「シラン共重合体」ともいう。)を好ましく使用することができる。このような樹脂を使用することにより、LED基板と封止部材とのより高い密着性を得ることができる。上記シラン共重合体は、特開2018-50027号公報に記載のものを用いることができる。 A silane copolymer (hereinafter also referred to as "silane copolymer") obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer can be preferably used. By using such a resin, higher adhesion between the LED board and the sealing member can be obtained. As the silane copolymer, those described in JP-A-2018-50027 can be used.
(b)融点
本実施態様に用いられる熱可塑性樹脂の融点としては、LED素子を封止することができれば特に限定されないが、例えば、90℃以上135℃以下であることが好ましい。中でも、LED発光中における発熱で軟化しないことが好ましく、90℃以上120℃以下の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
(b) Melting Point The melting point of the thermoplastic resin used in this embodiment is not particularly limited as long as it can seal the LED element, but is preferably, for example, 90° C. or higher and 135° C. or lower. Among these, it is preferable to use a thermoplastic resin that does not soften due to heat generated during LED light emission, and has a temperature of 90° C. or more and 120° C. or less.
なお、熱可塑性樹脂の融点は、例えば、プラスチックの転移温度測定方法(JISK7121:2012)準拠し、示差走査熱量分析(DSC)により測定することができる。
複数の熱可塑性樹脂が含まれる場合においては、最も高融点の値である。封止部材が後述するように多層部材である場合、コア層のベース樹脂としての熱可塑性樹脂が上記融点を有するものを使用することが好ましい。
The melting point of the thermoplastic resin can be measured, for example, by differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with the plastic transition temperature measuring method (JISK7121:2012).
When multiple thermoplastic resins are included, this is the value with the highest melting point. When the sealing member is a multilayer member as described below, it is preferable to use a thermoplastic resin as the base resin of the core layer having the above-mentioned melting point.
(c)メルトマスフローレート(MFR)
また、本実施態様における熱可塑性樹脂としては、加熱することにより、LED基板の一方の面側に配置されたLED素子およびその他の部材の凹凸に、追従し、隙間に入り込むことが可能な溶融粘度を有するものが好適に用いられる。
(c) Melt mass flow rate (MFR)
In addition, the thermoplastic resin in this embodiment has a melt viscosity that allows it to follow the irregularities of the LED elements and other members arranged on one side of the LED board and enter the gaps by heating. Those having the following are preferably used.
具体的には、用いる熱可塑性樹脂のメルトマスフローレート(MFR)が、0.5g/10分以上40g/10分以下であることが好ましく、2.0g/10分以上40g/10分以下であることがより好ましく、更には2.0g/10分以上20g/10分以下であることがより好ましい。MFRが上記の範囲であることにより、LED素子等の隙間に入り込むことが可能となり、充分な封止性能を発揮することができ、さらにはLED基板との密着性に優れた封止部材とすることができるからである。 Specifically, the melt mass flow rate (MFR) of the thermoplastic resin used is preferably 0.5 g/10 minutes or more and 40 g/10 minutes or less, and 2.0 g/10 minutes or more and 40 g/10 minutes or less. More preferably, the amount is 2.0 g/10 minutes or more and 20 g/10 minutes or less. By having an MFR within the above range, it is possible to enter the gap between LED elements, etc., and exhibit sufficient sealing performance, and furthermore, the sealing member has excellent adhesion to the LED board. This is because it is possible.
なお、本明細書におけるMFRは、JIS K7210-1:2014 A法により測定した190℃、荷重2.16kgにおける値をいう。ただし、ポリプロピレン樹脂のMFRについては、同じくJIS K7210-1:2014 A法による、230℃、荷重2.16kgにおけるMFRの値のことをいうものとする。 Note that MFR in this specification refers to a value measured according to JIS K7210-1:2014 A method at 190° C. and a load of 2.16 kg. However, the MFR of polypropylene resin refers to the MFR value at 230° C. and a load of 2.16 kg, also according to JIS K7210-1:2014 A method.
封止部材が後述するように多層部材である場合のMFRについては、全ての層が一体積層された多層状態のまま、上記測定方法による測定を行い、得た測定値を当該多層の封止部材のMFR値とするものとする。 Regarding the MFR when the sealing member is a multilayer member as described later, the measurement is performed using the above measurement method while all the layers are in a multilayer state, and the obtained measurement value is used as the multilayer member. The MFR value shall be .
d)引張弾性率
また、本実施態様における熱可塑性樹脂としては、室温(25℃)における引張弾性率が、20MPa以上、300MPa以下であることが好ましく、特に20MPa以上、200MPa以下であることが好ましい。充分なLED基板との密着性を発揮することができ、かつ、例えば面発光装置に外部から衝撃が加わった場合などにおいて耐衝撃性に優れた封止部材となる。封止部材が後述するように多層部材である場合、コア層のベース樹脂としての熱可塑性樹脂が上記弾性率を有するものを使用することが好ましい。上記引張弾性率は、JISK7127:1999により測定された値を用いる。
d) Tensile Modulus Furthermore, the thermoplastic resin in this embodiment preferably has a tensile modulus of 20 MPa or more and 300 MPa or less, particularly preferably 20 MPa or more and 200 MPa or less at room temperature (25°C). . The sealing member can exhibit sufficient adhesion to the LED substrate and has excellent impact resistance, for example, when an external impact is applied to the surface emitting device. When the sealing member is a multilayer member as described later, it is preferable to use a thermoplastic resin as the base resin of the core layer having the above elastic modulus. For the above tensile modulus, a value measured according to JIS K7127:1999 is used.
なお、弾性率の測定方法としては、以下に示す引張測定により行われる。
・測定装置:インストロン社製万能材料試験機5565
・ロードセル:1kN
・試料幅:10mm
・チャック間距離:50mm
・速度:300mm/min
The elastic modulus is measured by tensile measurement as described below.
・Measuring device: Instron universal material testing machine 5565
・Load cell: 1kN
・Sample width: 10mm
・Distance between chucks: 50mm
・Speed: 300mm/min
封止部材は、上記熱可塑性樹脂の他に、酸化防止剤、光安定剤等の添加剤が添加されていてもよい。 In addition to the thermoplastic resin, additives such as an antioxidant and a light stabilizer may be added to the sealing member.
e)線膨張係数
本実施態様において、上記封止部材は、後述するLED基板より、線膨張係数が高い。このため、上述したように、製造工程において上記封止部材と上記LED基板とを熱圧着した後、封止部材の収縮率がLED基板の収縮率より大きくなり、その結果、封止部材側が凹むように反りが生じるという課題が生じる。
本実施態様で用いられる封止部材を構成する材料の線膨張係数としては、下限値が、20×10-6/℃以上であることが好ましく、特に150×10-6/℃以上であることが好ましい。一方、上限値が、1500×10-6/℃以下であることが好ましく、特に1000×10-6/℃以下であることが好ましい。具体的には、20×10-6/℃以上1500×10-6/℃以下の範囲内が好ましく、20×10-6/℃以上1000×10-6/℃以下であることが特に好ましく、中でも150×10-6/℃以上1000×10-6/℃以下の範囲内であることが好ましい。上記線膨張係数は、JISK7197:2012により測定された値を用いる。
e) Coefficient of Linear Expansion In this embodiment, the sealing member has a higher coefficient of linear expansion than the LED substrate described below. Therefore, as described above, after the sealing member and the LED board are thermocompressed in the manufacturing process, the shrinkage rate of the sealing member becomes greater than the shrinkage rate of the LED board, and as a result, the sealing member side is dented. A problem arises in that warping occurs.
The lower limit of the linear expansion coefficient of the material constituting the sealing member used in this embodiment is preferably 20 x 10 -6 /°C or more, particularly 150 x 10 -6 /°C or more. is preferred. On the other hand, the upper limit is preferably 1500×10 −6 /°C or less, particularly preferably 1000×10 −6 /°C or less. Specifically, it is preferably within the range of 20 × 10 -6 / °C or more and 1500 × 10 -6 / °C or less, particularly preferably 20 × 10 -6 / °C or more and 1000 × 10 -6 / °C or less, Among these, it is preferably within the range of 150×10 −6 /°C or more and 1000×10 −6 /°C or less. For the linear expansion coefficient, a value measured according to JIS K7197:2012 is used.
(4)封止部材の構造
本実施態様における面発光装置における封止部材は、例えば図1に示すように、封止部材5が単一の樹脂層で構成された単層部材であってもよく、また図3に示すように、封止部材5が、コア層51と、コア層51の少なくとも一方の表面に配置されるスキン層52と、を含む複数層の樹脂層(図3(a)においては2層、図3(b)においては3層)が積層された多層部材であってもよい。特に、コア層等と、コア層のLED基板側に配置されたスキン層とを有する2層構造であることが好ましい。なお、図3においては、LED素子3の周囲に反射層Rが配置された例を示すものである。
(4) Structure of the sealing member The sealing member in the surface emitting device in this embodiment may be a single-layer member in which the sealing
本実施態様における封止部材が、コア層と、コア層のLED基板側に配置されたスキン層とを有する2層構造の多層部材である場合、スキン層とコア層との膜厚比(スキン層:コア層)は、スキン層:コア層を1:Xとした場合、Xの下限値としては、0.1以上であることが好ましく、特に0.5以上であることが好ましい。一方下限値としては、10以下が好ましく、特に6以下が好ましい。すなわち、1:0.1~1:10が好ましく、特に好ましくは1:0.5~1:6である。 When the sealing member in this embodiment is a multilayer member with a two-layer structure having a core layer and a skin layer disposed on the LED substrate side of the core layer, the film thickness ratio of the skin layer and the core layer (skin When the ratio of skin layer to core layer is 1:X, the lower limit of X is preferably 0.1 or more, particularly preferably 0.5 or more. On the other hand, the lower limit is preferably 10 or less, particularly preferably 6 or less. That is, the ratio is preferably 1:0.1 to 1:10, particularly preferably 1:0.5 to 1:6.
また、本実施態様における封止部材が3層構造の多層部材である場合、スキン層とコア層との膜厚比(スキン層:コア層:スキン層)を、1:Y:1として場合に、Yは、1以上であることが好ましく、特に2以上であることが好ましい、一方、Yは、10以下であることが好ましく、特に、8以下であることが好ましい。すなわち、スキン層とコア層との膜厚比(スキン層:コア層:スキン層)が、1:1:1~1:10:1が好ましく、特に好ましくは1:2:1~1:8:1である。 In addition, when the sealing member in this embodiment is a multilayer member with a three-layer structure, the film thickness ratio between the skin layer and the core layer (skin layer: core layer: skin layer) is set to 1:Y:1. , Y is preferably 1 or more, particularly preferably 2 or more. On the other hand, Y is preferably 10 or less, particularly preferably 8 or less. That is, the film thickness ratio between the skin layer and the core layer (skin layer: core layer: skin layer) is preferably 1:1:1 to 1:10:1, particularly preferably 1:2:1 to 1:8. :1.
本実施態様における封止部材が多層部材である場合、コア層とスキン層は、密度範囲、融点などが異なる上記熱可塑性樹脂をベース樹脂として有することが好ましい。コア層で上記ヘイズ値を担保しつつ、スキン層でLED基板に対する密着性やモールディング特性を担保することが容易となるからである。 When the sealing member in this embodiment is a multilayer member, it is preferable that the core layer and the skin layer have the above-mentioned thermoplastic resins having different density ranges, melting points, etc. as base resins. This is because it becomes easy to ensure the above-mentioned haze value with the core layer and ensure adhesion to the LED board and molding characteristics with the skin layer.
上記多層部材の場合、上記多層部材においてLED基板側に位置するスキン層に、通常高価である密着性やLED素子等の隙間に入り込めるモールディング特性が良好な材料を用いることが可能となる。上記多層部材において、LED基板側に配置されるスキン層を構成する材料としては、密着性が高く、かつモールディング特性が高いものであれば特に限定されるものではないが、上記熱可塑性樹脂の場合、上述したシラン共重合体等を用いることが好ましい。また、上記熱可塑性樹脂の場合、上記材料は、上記オレフィン系樹脂とシランカップリング剤とを含有することも好ましい。なお、この層には、酸化防止剤、光安定剤等の添加剤が添加されていてもよい。 In the case of the above-described multilayer member, it is possible to use a normally expensive material with good adhesion and molding properties that allow it to fit into gaps between LED elements, etc., for the skin layer located on the LED substrate side of the multilayer member. In the above multilayer member, the material constituting the skin layer disposed on the LED board side is not particularly limited as long as it has high adhesion and molding properties, but in the case of the above thermoplastic resin , the above-mentioned silane copolymers, etc. are preferably used. Further, in the case of the thermoplastic resin, the material preferably contains the olefin resin and a silane coupling agent. Note that additives such as antioxidants and light stabilizers may be added to this layer.
(5)好ましい封止部材
本実施態様における封止部材は、コア層と、少なくとも一方の最表面に配置されるスキン層と、を含む複数の層によって構成される多層部材であることが好ましく、コア層は、密度0.900g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましく、スキン層については、密度0.875g/cm3以上0.910g/cm3以下であって、コア層用のベース樹脂よりも低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。
(5) Preferred sealing member The sealing member in this embodiment is preferably a multilayer member composed of a plurality of layers including a core layer and a skin layer disposed on at least one outermost surface, The core layer preferably has a base resin of polyethylene resin having a density of 0.900 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less, and the skin layer has a density of 0.875 g/cm 3 or more and 0.910 g/
コア層用のベース樹脂としては、低密度ポリエチレン系樹脂(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(LLDPE)、またはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(M-LLDPE)を好ましく用いることができる。なかでも、長期信頼性の観点から、低密度ポリエチレン系樹脂(LDPE)をコア層用のベース樹脂として特に好ましく用いることができる。 As the base resin for the core layer, low density polyethylene resin (LDPE), linear low density polyethylene resin (LLDPE), or metallocene linear low density polyethylene resin (M-LLDPE) can be preferably used. . Among these, from the viewpoint of long-term reliability, low-density polyethylene resin (LDPE) can be particularly preferably used as the base resin for the core layer.
上記コア層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の密度は、0.900g/cm3以上0.930g/cm3以下であり、より好ましくは、0.920g/cm3以下である。コア層用のベース樹脂の密度を上記範囲とすることにより、本実施態様における封止部材のヘイズ値を、上記特定の値以上とすることができるからである。また、架橋処理を経ることなく、封止部材に必要十分な耐熱性を備えさせることができる。 The density of the polyethylene resin used as the base resin for the core layer is 0.900 g/cm 3 or more and 0.930 g /cm 3 or less, more preferably 0.920 g/cm 3 or less. This is because by setting the density of the base resin for the core layer within the above range, the haze value of the sealing member in this embodiment can be made equal to or higher than the above specific value. Moreover, the sealing member can be provided with necessary and sufficient heat resistance without undergoing crosslinking treatment.
上記コア層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の融点については、融点90℃以上135℃以下であることが好ましく、融点90℃以上115℃以下であることがより好ましい。上記融点範囲とすることにより、封止部材の耐熱性とモールディング特性とを、好ましい範囲内に保持することができる。なお、コア層用の封止材組成物にポリプロピレン等の高融点の樹脂を添加することによって、封止部材の融点を165℃程度にまで高めることが可能である。この場合、ポリプロピレンは、コア層の全樹脂成分に対して5質量%以上40質量%以下含有されていることが好ましい。 The melting point of the polyethylene resin used as the base resin for the core layer is preferably 90°C or more and 135°C or less, more preferably 90°C or more and 115°C or less. By setting the melting point within the above range, the heat resistance and molding properties of the sealing member can be maintained within preferable ranges. Note that by adding a high melting point resin such as polypropylene to the core layer sealing material composition, it is possible to raise the melting point of the sealing member to about 165°C. In this case, the content of polypropylene is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less based on the total resin components of the core layer.
上記コア層に含有させるポリプロピレンは、ホモポリプロピレン(ホモPP)樹脂であることが好ましい。ホモPPは、ポリプロピレン単体のみからなる重合体であり結晶性が高いため、ブロックPPやランダムPPと比較して、更に高い剛性を有する。これをコア層用の封止材組成物への添加樹脂として用いることにより、封止部材の寸法安定性を高めることができる。また、コア層用の封止材組成物への添加樹脂として用いるホモPPは、JIS K7210:2014 A法に準拠して測定した230℃、荷重2.16kgにおけるMFRが5g/10分以上125g/10分以下であることが好ましい。上記MFRが小さすぎると、分子量が大きくなり剛性が高くなりすぎて、封止材組成物の好ましい十分な柔軟性が担保しにくくなる。また、上記MFRが大きすぎると、加熱時の流動性が十分に抑制されず、封止部材シートに耐熱性および寸法安定性を十分に付与することが出来ない。 The polypropylene contained in the core layer is preferably a homopolypropylene (homoPP) resin. Homo-PP is a polymer consisting only of polypropylene and has high crystallinity, so it has higher rigidity than block PP or random PP. By using this as an additive resin to the sealing material composition for the core layer, the dimensional stability of the sealing member can be improved. In addition, the homo PP used as the additive resin to the encapsulant composition for the core layer has an MFR of 5 g/10 minutes or more and 125 g/ Preferably it is 10 minutes or less. If the MFR is too small, the molecular weight will become too large and the rigidity will become too high, making it difficult to ensure the preferable and sufficient flexibility of the encapsulant composition. Furthermore, if the MFR is too large, fluidity during heating will not be sufficiently suppressed, and the sealing member sheet will not be able to have sufficient heat resistance and dimensional stability.
上記コア層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレート(MFR)は、190℃、荷重2.16kg、において1.0g/10分以上7.5g/10分以下であることが好ましく、1.5g/10分以上6.0g/10分以下であることがより好ましい。コア層用のベース樹脂のMFRを上記範囲とすることにより、封止部材の耐熱性とモールディング特性とを、好ましい範囲内に保持することができる。また、製膜時の加工適性を十分に高めて封止部材の生産性の向上にも寄与することができる。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin used as the base resin for the core layer is preferably 1.0 g/10 minutes or more and 7.5 g/10 minutes or less at 190° C. and a load of 2.16 kg. More preferably, it is 1.5 g/10 minutes or more and 6.0 g/10 minutes or less. By setting the MFR of the base resin for the core layer within the above range, the heat resistance and molding properties of the sealing member can be maintained within preferable ranges. In addition, it is possible to sufficiently improve processing suitability during film formation and contribute to improvement in productivity of the sealing member.
上記コア層の全樹脂成分に対する上記のベース樹脂の含有量は70質量%以上99質量%以下であり、好ましくは90質量%以上99質量%以下である。上記範囲内でベース樹脂を含むものである限りにおいて、他の樹脂を含んでいてもよい。 The content of the base resin based on the total resin components of the core layer is 70% by mass or more and 99% by mass or less, preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less. Other resins may be included as long as the base resin is included within the above range.
上記封止部材のスキン層用のベース樹脂としては、コア層用の封止材組成物と同様に、低密度ポリエチレン系樹脂(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(LLDPE)、またはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(M-LLDPE)を好ましく用いることができる。なかでも、モールディング特性の観点から、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(M-LLDPE)をスキン層用の封止材組成物として特に好ましく用いることができる。 The base resin for the skin layer of the sealing member may be low density polyethylene resin (LDPE), linear low density polyethylene resin (LLDPE), or metallocene resin, similar to the sealant composition for the core layer. Linear low density polyethylene resin (M-LLDPE) can be preferably used. Among them, from the viewpoint of molding properties, metallocene-based linear low-density polyethylene resin (M-LLDPE) can be particularly preferably used as the sealant composition for the skin layer.
上記スキン層用のベース樹脂として用いる上記のポリエチレン系樹脂の密度は、0.875g/cm3以上0.910g/cm3以下であり、より好ましくは、0.899g/cm3以下である。スキン層用のベース樹脂の密度を上記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を好ましい範囲に保持することができる。 The density of the polyethylene resin used as the base resin for the skin layer is 0.875 g/cm 3 or more and 0.910 g/cm 3 or less, more preferably 0.899 g/cm 3 or less. By setting the density of the base resin for the skin layer within the above range, the adhesion of the sealing member can be maintained within a preferable range.
上記スキン層用のベース樹脂として用いる上記のポリエチレン系樹脂の融点については、融点50℃以上100℃以下であることが好ましく、融点55℃以上95℃以下であることがより好ましい。記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を更に確実に向上させることができる。 The melting point of the polyethylene resin used as the base resin for the skin layer is preferably 50°C or more and 100°C or less, more preferably 55°C or more and 95°C or less. By setting it within the above range, the adhesion of the sealing member can be further reliably improved.
上記スキン層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレート(MFR)は、190℃、荷重2.16kg、において1.0g/10分以上7.0g/10分以下であることが好ましく、1.5g/10分以上6.0g/10分以下であることがより好ましい。スキン層用のベース樹脂のMFRを上記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を更に好ましい範囲内に保持することができる。また、製膜時の加工適性を十分に高めて封止部材の生産性の向上に寄与することができる。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin used as the base resin for the skin layer is preferably 1.0 g/10 minutes or more and 7.0 g/10 minutes or less at 190° C. and a load of 2.16 kg, More preferably, it is 1.5 g/10 minutes or more and 6.0 g/10 minutes or less. By setting the MFR of the base resin for the skin layer within the above range, the adhesion of the sealing member can be maintained within a more preferable range. Further, it is possible to sufficiently improve processing suitability during film formation and contribute to improvement in productivity of the sealing member.
上記スキン層用の全樹脂成分に対する上記のベース樹脂の含有量は60質量%以上99質量%以下であり、好ましくは90質量%以上99質量%以下である。上記範囲内でベース樹脂を含むものである限りにおいて、他の樹脂を含んでいてもよい。 The content of the base resin based on the total resin components for the skin layer is 60% by mass or more and 99% by mass or less, preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less. Other resins may be included as long as the base resin is included within the above range.
以上説明した全ての封止材組成物には、α-オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体を、必要に応じて、各封止材組成物に一定量含有させることがより好ましい。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、他の部材への封止部材の接着性を向上させることができる。 In all of the encapsulant compositions explained above, a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer is added to each encapsulant composition as necessary. It is more preferable to contain a certain amount. In such a graft copolymer, the degree of freedom of the silanol groups that contribute to adhesive strength is increased, so that the adhesiveness of the sealing member to other members can be improved.
シラン共重合体は、例えば、特開2003-46105号公報に記載されているシラン共重合体を挙げることができる。上記シラン共重合体を封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、その他の諸特性に優れ、更に、封止部材を配置する際の加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで封止部材を得ることができる。 Examples of the silane copolymer include the silane copolymers described in JP-A No. 2003-46105. By using the above-mentioned silane copolymer as a component of the sealant composition, it has excellent strength, durability, etc., as well as weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, and other various properties, and furthermore, It has extremely excellent heat fusion properties without being affected by manufacturing conditions such as heat-pressure bonding when arranging the sealing member, and the sealing member can be stably obtained at low cost.
シラン共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、および、グラフト共重合体のいずれであっても好ましく使用することができるが、グラフト共重合体であることがより好ましく、重合用ポリエチレンを主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体が更に好ましい。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、封止部材の接着性を向上することができる。 As the silane copolymer, any of random copolymers, alternating copolymers, block copolymers, and graft copolymers can be preferably used, but graft copolymers are preferable. More preferred is a graft copolymer in which polymerizable polyethylene is used as the main chain and an ethylenically unsaturated silane compound is polymerized as the side chain. In such a graft copolymer, the degree of freedom of the silanol groups that contribute to adhesive strength is increased, so that the adhesiveness of the sealing member can be improved.
α-オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量としては、全共重合体質量に対して、例えば、0.001質量%以上15質量%以下、好ましくは、0.01質量%以上10質量%以下、特に好ましくは、0.05質量%以上5質量%以下が望ましい。α-オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成するエチレン性不飽和シラン化合物の含有量が多い場合には、機械的強度、および耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、引張ひずみ、および熱融着性等に劣る傾向にある。 The content of the ethylenically unsaturated silane compound when constituting the copolymer of α-olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is, for example, 0.001% by mass or more 15% by mass based on the total mass of the copolymer. It is desirable that the amount is not more than 0.01% by mass and not more than 10% by mass, particularly preferably not less than 0.05% by mass and not more than 5% by mass. If the content of the ethylenically unsaturated silane compound constituting the copolymer of α-olefin and ethylenically unsaturated silane compound is high, it will have excellent mechanical strength and heat resistance, but if the content becomes excessive, , tensile strain, thermal adhesion, etc. tend to be inferior.
上記シラン共重合体の封止材組成物の全樹脂成分に対する含有量は、上記コア層用の封止材組成物においては、0質量%以上20質量%以下、上記スキン層用の封止材組成物においては、5質量%以上40質量%以下であることが好ましい。特にスキン層用の封止材組成物には、5質量%以上のシラン共重合体が含有されていることがより好ましい。なお、上記のシラン共重合体におけるシラン変性量は、0.1質量%以上2.0質量%以下程度であることが好ましい。上記の封止材組成物中における好ましいシラン共重合体の含有量範囲は、上記シラン変性量がこの範囲内であることを前提としており、この変性量の変動に応じて適宜微調整することが望ましい。 The content of the silane copolymer based on the total resin components of the encapsulant composition for the core layer is 0% by mass or more and 20% by mass or less for the encapsulant composition for the skin layer. In the composition, it is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less. In particular, it is more preferable that the sealant composition for the skin layer contains 5% by mass or more of the silane copolymer. Note that the amount of silane modification in the above-mentioned silane copolymer is preferably about 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less. The preferable content range of the silane copolymer in the above-mentioned sealant composition is based on the assumption that the above-mentioned amount of silane modification is within this range, and may be finely adjusted as appropriate according to fluctuations in the amount of modification. desirable.
全ての封止部材の層には、酸化防止剤、光安定剤等の添加剤が添加されていてもよい。
また、適宜、密着性向上剤を添加することができる。密着性向上剤の添加により、他の部材との密着耐久性をより高いものとすることができる。密着性向上剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができるが、ビニル基を有する、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、エポキシ基を有するシランカップリング剤または、メルカプト基を有するシランカップリング剤を、特に好ましく用いることができる。
Additives such as antioxidants and light stabilizers may be added to all the layers of the sealing member.
Moreover, an adhesion improver can be added as appropriate. By adding an adhesion improver, the durability of adhesion to other members can be made higher. As the adhesion improver, a known silane coupling agent can be used, including vinyl trimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, an epoxy group-containing silane coupling agent, or a mercapto group-containing silane. Coupling agents can be used particularly preferably.
(6)全光線透過率
本実施態様における封止部材は、面発光装置としての機能を発揮することができれば特に限定されないが、70%以上であることが好ましく、中でも80%以上であることが好ましい。なお、封止部材の全光線透過率は、例えば、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。
(6) Total light transmittance The sealing member in this embodiment is not particularly limited as long as it can function as a surface emitting device, but it is preferably 70% or more, especially 80% or more. preferable. Note that the total light transmittance of the sealing member can be measured, for example, by a method based on JIS K7361-1:1997.
(7)封止部材の形成方法
上述したように、本実施態様における封止部材は、上記熱可塑性樹脂およびその他成分を含有する封止材組成物から構成される封止部材シートを用いて形成することができる。
上記封止部材シートは、封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工してシート状としたものである。
(7) Method for forming a sealing member As described above, the sealing member in this embodiment is formed using a sealing member sheet made of a sealing material composition containing the above-mentioned thermoplastic resin and other components. can do.
The above-mentioned sealing member sheet is formed into a sheet by molding a sealing material composition by a conventionally known method.
封止部材が多層部材の場合、コア層用、およびスキン層用の各封止材組成物により、所定の厚みで、コア層およびコア層の一方の表面に配置されているスキン層からなる2層構造の多層フィルムを成形することにより、例えば図3(a)に示すように、コア層51、およびスキン層52の2層構造の封止部材5を製造することができる。または、コア層の両方の表面にスキン層が配置されている3層構造の多層フィルムを成形することも可能である。これにより、例えば図3(b)に示すように、スキン層52、コア層51、およびスキン層52の3層構造の封止部材5を製造することができる。なお、図3における封止部材5および反射層R以外の構成については、図1と同様であるので、ここでの説明は省略する。
When the sealing member is a multilayer member, a core layer and a skin layer disposed on one surface of the core layer are formed to have a predetermined thickness using respective sealant compositions for the core layer and the skin layer. By molding a multilayer film having a layered structure, it is possible to manufacture a sealing
2.反り防止層
本実施態様における反り防止層は、上記封止部材と後述する拡散部材との間に配置される層である。
2. Warpage Prevention Layer The warpage prevention layer in this embodiment is a layer disposed between the sealing member and the diffusion member described below.
本実施態様においては、上記反り防止層を構成する材料の高温領域での線膨張係数を、所定の範囲とすることで反りを防止することができる。上記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、所定の範囲とすることにより、反りを防止できるのは、以下の理由による。 In this embodiment, warping can be prevented by setting the coefficient of linear expansion of the material constituting the warp prevention layer in a predetermined range in a high temperature region. The reason why warping can be prevented by setting the linear expansion coefficient of the material constituting the warpage prevention layer within a predetermined range is as follows.
すなわち、面発光装置を製造する場合、封止部材とLED基板とを熱圧着する工程を有してもよいが、熱圧着後の冷却時に封止部材がLED基板より大きく収縮する挙動をとる。この際、上記封止部材の上記LED基板と反対側に、線膨張係数の小さい反り防止層が配置されているので、上記封止部材側の収縮の程度を小さくすることが可能となり、その結果、反りの発生を抑えることが可能となる。 That is, when manufacturing a surface emitting device, it may include a step of thermocompression bonding the sealing member and the LED board, but the sealing member shrinks more than the LED substrate when cooled after the thermocompression bonding. At this time, since a warpage prevention layer with a small coefficient of linear expansion is arranged on the side of the sealing member opposite to the LED substrate, it is possible to reduce the degree of shrinkage on the side of the sealing member, and as a result, , it becomes possible to suppress the occurrence of warpage.
また、本実施態様においては、上記反り防止層が配置されることにより、気泡が発生する部位において、気泡発生の際に生じる封止部材の変形を押さえることが可能となり、これにより、上述したように封止部材とLED基板との間の気泡の発生を防止することが可能となる。特に、所定の弾性率を有し、所定の融点を有する反り防止層により、効果的に上記効果を得ることができる。 Furthermore, in this embodiment, by arranging the warpage prevention layer, it is possible to suppress the deformation of the sealing member that occurs when bubbles are generated in the region where bubbles are generated, and thereby, as described above, Furthermore, it is possible to prevent the generation of air bubbles between the sealing member and the LED board. In particular, the above effects can be effectively obtained by using a warpage prevention layer having a predetermined elastic modulus and a predetermined melting point.
a)線膨張係数
本開示における反り防止層を構成する材料の線膨張係数としては、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内とする。
本開示においては、中でも上記線膨張係数の下限値が-10×10-6/℃以上であることが好ましい。一方、上限値は5×10-6/℃以下であることが好ましく、特に0以下であることが好ましい。すなわち、-10×10-6/℃以上5×10-6/℃以下であることが好ましく、特に-10×10-6/℃以上0×10-6/℃以下であることが好ましい。一方、用いる材料等と考慮すると、通常は、-10×10-6/℃以上5×10-6/℃以下となる。これよりも小さいと逆ぞりの原因となる。一方でこれよりも大きいと反り防止効果が不足する。
a) Coefficient of Linear Expansion The coefficient of linear expansion of the material constituting the warpage prevention layer in the present disclosure is within the range of -15×10 −6 /°C or more and 10×10 −6 /°C or less.
In the present disclosure, it is particularly preferable that the lower limit of the linear expansion coefficient is −10×10 −6 /° C. or more. On the other hand, the upper limit is preferably 5×10 −6 /°C or less, particularly preferably 0 or less. That is, it is preferably -10x10 -6 /°C or more and 5x10 -6 /°C or less, particularly preferably -10x10 -6 /°C or more and 0x10 -6 /°C or less. On the other hand, considering the materials used, etc., the temperature is usually -10×10 -6 /°C or more and 5×10 -6 /°C or less. If it is smaller than this, it will cause reverse warping. On the other hand, if it is larger than this, the warpage prevention effect will be insufficient.
本実施態様における線膨張係数の測定方法としては、以下の方法により行われる。
5mm×20mmにカットしたシートについて、JIS K 7197:2012に準拠して昇温後、室温までの降温時の寸法変化を測定し、100℃から25℃での線膨張係数を平均して算出した。ここでの線膨張係数は収縮時には正の値、膨張時には負の値となる。測定は、以下の測定装置及び測定条件により行った。
・測定装置:セイコーインスツルメンツ製熱機械的装置(TMA/SS-6000)
・定荷重引張モード:0.1mN
・測定温度範囲:-50℃以上160℃以下
・線膨張係数算出温度範囲:25℃以上100℃以下
The linear expansion coefficient in this embodiment is measured by the following method.
For sheets cut to 5 mm x 20 mm, dimensional changes were measured when the temperature was raised and cooled to room temperature in accordance with JIS K 7197:2012, and the linear expansion coefficient from 100 ° C to 25 ° C was averaged and calculated. . The linear expansion coefficient here takes a positive value during contraction and a negative value during expansion. The measurement was performed using the following measuring device and measurement conditions.
・Measuring device: Seiko Instruments thermomechanical device (TMA/SS-6000)
・Constant load tension mode: 0.1mN
・Measurement temperature range: -50℃ or higher and 160℃ or lower ・Linear expansion coefficient calculation temperature range: 25℃ or higher and 100℃ or lower
b)弾性率
本実施態様に用いられる反り防止層の弾性率は、500MPa以上であることが好ましく、特に1000Mpa以上であることが好ましく、中でも4000Mpa以上であることが好ましい。
上記範囲より弾性率が低い場合は、気泡発生の抑止効果や、反り防止効果が低減してしまうからである。なお、通常に用いられる材料を考慮すると5500MPa以下となる。
b) Elastic modulus The elastic modulus of the warpage prevention layer used in this embodiment is preferably 500 MPa or more, particularly preferably 1000 MPa or more, and especially preferably 4000 MPa or more.
This is because if the elastic modulus is lower than the above range, the effect of suppressing bubble generation and the effect of preventing warping will be reduced. Note that the pressure is 5,500 MPa or less when commonly used materials are taken into consideration.
本実施態様における弾性率の測定方法としては、以下に示す引張測定により行われる。
(測定方法)
・測定装置:インストロン社製万能材料試験機5565
・ロードセル:1kN
・試料幅:10mm
・チャック間距離:50mm
・速度:300mm/min
In this embodiment, the elastic modulus is measured by the tensile measurement described below.
(Measuring method)
・Measuring device: Instron universal material testing machine 5565
・Load cell: 1kN
・Sample width: 10mm
・Distance between chucks: 50mm
・Speed: 300mm/min
c)厚み
本実施態様における反り防止層の厚みとしては、35μm以上188μm以下の範囲内、中でも50μm以上150μm以下の範囲内、特に100μm以上125μm以下の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であれば、反り防止効果、および気泡発生の抑止効果を得ることが可能であり、また装置のコンパクト化の妨げとならない。
c) Thickness The thickness of the anti-warpage layer in this embodiment is preferably in the range of 35 μm or more and 188 μm or less, particularly preferably in the range of 50 μm or more and 150 μm or less, particularly preferably in the range of 100 μm or more and 125 μm or less. Within the above range, it is possible to obtain the effect of preventing warpage and the effect of suppressing the generation of bubbles, and it does not prevent the device from being made more compact.
d)透過率およびヘイズ値
本実施態様における反り防止層のヘイズ値は、40%以下であることが好ましく、中でも20%以下であることが好ましく、特に10%以下であることが好ましい。
上記範囲内であれば、輝度の面内均一性を向上させることが可能となる。なお、ヘイズ値が上記範囲を超える場合は、光が封止部材内部で散乱されるうちに吸収され、輝度が低下する。
ヘイズ値の測定方法は、上記封止部材のヘイズ値の測定方法と同じ方法を用いることができる。
d) Transmittance and Haze Value The haze value of the warpage prevention layer in this embodiment is preferably 40% or less, particularly preferably 20% or less, and particularly preferably 10% or less.
Within the above range, it is possible to improve the in-plane uniformity of brightness. Note that when the haze value exceeds the above range, the light is absorbed while being scattered inside the sealing member, resulting in a decrease in brightness.
The same method as the method for measuring the haze value of the sealing member described above can be used to measure the haze value.
一方、本実施態様における反り防止層の全光線透過率としては、80%以上であることが好ましく、特に90%以上であることが好ましい。このように全光線透過率が高いことにより、面発光装置の輝度の低下を防止することができる。 On the other hand, the total light transmittance of the warpage prevention layer in this embodiment is preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more. By having such a high total light transmittance, it is possible to prevent a decrease in brightness of the surface emitting device.
ここで、反り防止層の全光線透過率は、JIS K7361-1に準拠して測定することができ、村上色彩技術研究所製のヘイズメーターHM150により測定することができる。 Here, the total light transmittance of the warpage prevention layer can be measured in accordance with JIS K7361-1, and can be measured using a haze meter HM150 manufactured by Murakami Color Research Institute.
e)融点
本実施態様における反り防止層の融点は、140℃以上であることが好ましく、特に260℃以上であることが好ましい。なお通常用いられる材料等を考慮すると上限は、350℃以下である。
本実施態様における融点は、例えば、プラスチックの転移温度測定方法(JISK7121)に準拠し、示差走査熱量分析(DSC)により測定することができる。
e) Melting point The melting point of the warpage prevention layer in this embodiment is preferably 140°C or higher, particularly preferably 260°C or higher. Note that the upper limit is 350° C. or less, taking into consideration the materials normally used.
The melting point in this embodiment can be measured, for example, by differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with the plastic transition temperature measuring method (JISK7121).
本実施態様においては、反り防止層が上述した融点を有することにより、面発光装置が高温環境下で長時間用いられた場合においても、効果的に気泡の発生を防止することが可能となる。 In this embodiment, since the warpage prevention layer has the above-mentioned melting point, it is possible to effectively prevent the generation of bubbles even when the surface emitting device is used for a long time in a high temperature environment.
f)材料
本実施態様に用いられる反り防止層を構成する材料としては、上記特性を有するものであれば特に限定されないが、ポリオレフィン、ポリエステル、セルロース類,アクリル系樹脂,ポリイミド系樹脂、を挙げることができる。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリプロピレン(PP)を挙げることができる。ポリエステルとしては、例えば、ポリテトラエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、を挙げることができる。セルロース類としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)を挙げることができる。
本実施態様においては、中でもPPおよびPETが、汎用性等の観点から好ましい。
f) Materials The materials constituting the warpage prevention layer used in this embodiment are not particularly limited as long as they have the above characteristics, but include polyolefins, polyesters, celluloses, acrylic resins, and polyimide resins. I can do it. Examples of polyolefins include polypropylene (PP). Examples of polyester include polytetraethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN). Examples of celluloses include triacetylcellulose (TAC).
In this embodiment, PP and PET are particularly preferred from the viewpoint of versatility.
g)その他
本実施態様においては、上記反り防止層と上記封止部材とは、密着していることが好ましい。反り防止効果がより効率的に発揮できるからである。本実施形態において、「反り防止層と上記封止部材とが密着している」とは、両者を取り出した際に自重で剥離しない状態をいう。
具体的には、上記密着強度が1N以上であることが好ましい。接着強度の測定方法としては、JIS K 6854-2 : 1999に準拠して、以下の方法を用いることができる。
g) Others In this embodiment, it is preferable that the warpage prevention layer and the sealing member are in close contact with each other. This is because the warpage prevention effect can be exhibited more efficiently. In this embodiment, "the anti-warp layer and the sealing member are in close contact with each other" refers to a state in which they do not peel off under their own weight when both are taken out.
Specifically, it is preferable that the adhesion strength is 1N or more. As a method for measuring adhesive strength, the following method can be used in accordance with JIS K 6854-2: 1999.
(測定方法)
PCB基板上に密着している封止部材を25mm幅に切り出し、剥離試験機(テンシロン万能試験機 RTF-1150-H)にて垂直剥離(300mm/min)試験を行い、密着強度を測定する。
(Measuring method)
The sealing member that is in close contact with the PCB substrate is cut out to a width of 25 mm, and a vertical peel test (300 mm/min) is performed using a peel tester (Tensilon Universal Tester RTF-1150-H) to measure the adhesion strength.
上記反り防止層と上記封止部材とを密着させるためには、両者を、接着層を介して配置する方法や、熱圧着することにより溶融させて密着させる方法等を挙げることができる。 In order to bring the warpage prevention layer and the sealing member into close contact with each other, examples include a method of arranging them via an adhesive layer, and a method of melting and bringing them into close contact by thermocompression bonding.
3.LED基板
本実施態様におけるLED基板は、支持基板の一方の面側に複数のLED素子が配置された部材である。
3. LED Board The LED board in this embodiment is a member in which a plurality of LED elements are arranged on one side of a support substrate.
(1)LED素子
LED素子は、支持基板の一方の面側に配置される部材であり、光源として機能する。
LED素子としては、例えば面発光装置とした場合に白色光を照射することができれば特に限定されず、例えば、白色、青色、紫外線もしくは赤外線等を発光することができるLED素子を挙げることができる。
(1) LED element The LED element is a member disposed on one side of the support substrate, and functions as a light source.
The LED element is not particularly limited as long as it can emit white light when used as a surface emitting device, and examples include LED elements that can emit white, blue, ultraviolet, or infrared light.
LED素子は、チップ状のLED素子とすることができる。LED素子の形態としては、例えば、発光部(LEDチップとも称する。)そのものであってもよく、表面実装型やチップオンボード型等のパッケージLED(チップLEDとも称する。)であってもよい。パッケージLEDは、例えば、発光部と、発光部を覆い樹脂を含有する保護部とを有することができる。具体的には、LED素子が発光部そのものである場合、LED素子としては、例えば青色LED素子、紫外線LED素子または赤外線LED素子を用いることができる。また、LED素子がパッケージLEDである場合、LED素子としては、例えば白色LED素子を用いることができる。 The LED element can be a chip-shaped LED element. The form of the LED element may be, for example, a light emitting part (also referred to as an LED chip) itself, or a package LED (also referred to as a chip LED) such as a surface-mounted type or a chip-on-board type. A packaged LED can have, for example, a light emitting part and a protective part that covers the light emitting part and contains resin. Specifically, when the LED element is the light emitting part itself, for example, a blue LED element, an ultraviolet LED element, or an infrared LED element can be used as the LED element. Moreover, when the LED element is a package LED, a white LED element can be used as the LED element, for example.
本実施態様の面発光装置が、LED素子と上記波長変換部材とを組み合わせて白色光を照射するものである場合、LED素子としては、青色LED素子、紫外線LED素子、または赤外線LED素子であることが好ましい。青色LED素子は、例えば黄色蛍光体と組み合わせる、あるいは赤色蛍光体および緑色蛍光体と組み合わせことにより、白色光を生成することができる。また、紫外線LED素子は、例えば赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体と組み合わせることにより、白色光を生成することができる。中でも、LED素子が青色LED素子であることが好ましい。本実施態様の面発光装置において、輝度の高い白色光を照射することができるからである。 When the surface emitting device of this embodiment is one that irradiates white light by combining an LED element and the wavelength conversion member, the LED element is a blue LED element, an ultraviolet LED element, or an infrared LED element. is preferred. A blue LED element can generate white light, for example, in combination with a yellow phosphor, or in combination with a red phosphor and a green phosphor. Additionally, ultraviolet LED elements can generate white light when combined with, for example, red, green, and blue phosphors. Among these, it is preferable that the LED element is a blue LED element. This is because the surface emitting device of this embodiment can emit white light with high brightness.
また、LED素子が白色LED素子である場合、白色LED素子としては、白色LED素子の発光方式等により適宜選択される。白色LED素子の発光方式としては、例えば、赤色LEDと緑色LEDと青色LEDとの組み合わせ、青色LEDと赤色蛍光体と緑色蛍光体との組み合わせ、青色LEDと黄色蛍光体との組み合わせ、紫外線LEDと赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体との組み合わせ等を挙げることができる。 Further, when the LED element is a white LED element, the white LED element is appropriately selected depending on the light emitting method of the white LED element, etc. Examples of the light emitting method of a white LED element include a combination of a red LED, a green LED, and a blue LED, a combination of a blue LED, a red phosphor, and a green phosphor, a combination of a blue LED and a yellow phosphor, and a combination of an ultraviolet LED and a blue LED. Examples include a combination of a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor.
そのため、白色LED素子としては、例えば、赤色LED発光部と緑色LED発光部と青色LED発光部とを有していてもよく、青色LED発光部と赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する保護部とを有していてもよく、青色LED発光部と黄色蛍光体を含有する保護部とを有していてもよく、紫外LED発光部と赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含有する保護部とを有していてもよい。 Therefore, the white LED element may have, for example, a red LED light emitting part, a green LED light emitting part, and a blue LED light emitting part, and the blue LED light emitting part and a protective part containing a red phosphor and a green phosphor. It may have a blue LED light emitting part and a protective part containing a yellow phosphor, and it may have an ultraviolet LED light emitting part and a red phosphor, a green phosphor and a blue phosphor. It may also have a protective part.
中でも、白色LED素子は、青色LED発光部と赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する保護部とを有する、青色LED発光部と黄色蛍光体を含有する保護部とを有する、あるいは、紫外LED発光部と赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含有する保護部とを有することが好ましい。 Among these, the white LED element has a blue LED light emitting part and a protective part containing a red phosphor and a green phosphor, a blue LED light emitting part and a protective part containing a yellow phosphor, or an ultraviolet LED light emitting part. It is preferable to have a protection part containing a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor.
これらの中でも、白色LED素子は、青色LED発光部と赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する保護部とを有する、あるいは、青色LED発光部と黄色蛍光体を含有する保護部とを有することが好ましい。本実施態様の面発光装置において、輝度の高い白色光を照射することができるからである。
LED素子の構造としては、一般的なLED素子と同様とすることができる。
Among these, a white LED element may have a blue LED light emitting part and a protective part containing a red phosphor and a green phosphor, or a blue LED light emitting part and a protective part containing a yellow phosphor. preferable. This is because the surface emitting device of this embodiment can emit white light with high brightness.
The structure of the LED element can be similar to that of a general LED element.
LED素子は、通常、支持基板の一方の面側に等間隔で配置される。LED素子の配置としては、本実施態様の面発光装置の用途および大きさや、LED素子のサイズ等に応じて適宜選択される。また、LED素子の配置密度も、本実施態様の面発光装置の用途および大きさや、LED素子のサイズ等に応じて適宜選択される。 The LED elements are usually arranged at equal intervals on one side of the support substrate. The arrangement of the LED elements is appropriately selected depending on the purpose and size of the surface emitting device of this embodiment, the size of the LED elements, and the like. Further, the arrangement density of the LED elements is also appropriately selected depending on the use and size of the surface emitting device of this embodiment, the size of the LED elements, and the like.
LED素子のサイズ(チップサイズ)は、一般的なチップサイズとすることができるが、中でも、ミニLEDと呼ばれるチップサイズであることが好ましい。LED素子のサイズは、例えば、数百マイクロメートル角であってもよく、数十マイクロメートル角であってもよい。具体的には、LED素子のサイズは、100μm角以上2000μm角以下とすることができる。LED素子のサイズが小さいことにより、LED素子を高密度で配置する、すなわちLED素子間の間隔(ピッチ)を小さくすることができ、LED基板および拡散部材の距離を短くする、つまり封止部材の厚みを薄くすることができるからである。これにより、面発光装置の薄型化および軽量化を図ることができる。 The size (chip size) of the LED element can be a general chip size, but a chip size called a mini LED is particularly preferable. The size of the LED element may be, for example, several hundred micrometers square or several tens of micrometers square. Specifically, the size of the LED element can be 100 μm square or more and 2000 μm square or less. Due to the small size of the LED elements, it is possible to arrange the LED elements with high density, that is, to reduce the spacing (pitch) between the LED elements, and to shorten the distance between the LED substrate and the diffusion member, that is, to reduce the distance between the LED elements and the sealing member. This is because the thickness can be reduced. Thereby, the surface emitting device can be made thinner and lighter.
(2)支持基板
本実施態様における支持基板は、上記のLED素子、封止部材および拡散部材等を支持する部材である。
(2) Support substrate The support substrate in this embodiment is a member that supports the above-mentioned LED element, sealing member, diffusion member, etc.
支持基板は、透明であってもよく、不透明であってもよい。また、支持基板は、フレキシブル性を有していてもよく、剛性を有していてもよい。支持基板の材質は、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、有機材料および無機材料の両方を複合させた複合材料であってもよい。 The supporting substrate may be transparent or opaque. Furthermore, the support substrate may be flexible or rigid. The material of the support substrate may be an organic material, an inorganic material, or a composite material made of both an organic material and an inorganic material.
支持基板の材質が有機材料である場合、支持基板としては、樹脂基板を用いることができる。一方、支持基板の材質が無機材料である場合、支持基板としては、セラミック基板、ガラス基板を用いることができる。また、支持基板の材質が複合材料である場合、支持基板としては、ガラスエポキシ基板を用いることができる。また、支持基板として、例えばメタルコア基板を用いることもできる。支持基板としては、印刷により回路が形成された印刷回路基板を用いることもできる。 When the material of the support substrate is an organic material, a resin substrate can be used as the support substrate. On the other hand, when the material of the support substrate is an inorganic material, a ceramic substrate or a glass substrate can be used as the support substrate. Moreover, when the material of the support substrate is a composite material, a glass epoxy substrate can be used as the support substrate. Further, as the support substrate, for example, a metal core substrate can also be used. As the support substrate, a printed circuit board on which a circuit is formed by printing can also be used.
支持基板の厚みは、特に限定されるものではなく、フレキシブル性または剛性の有無や、本実施態様の面発光装置の用途や大きさ等に応じて適宜選択される。
本実施態様において、上記支持基板は、上述した封止部材より、線膨張係数が低い。このため、上述したように、製造工程において上記封止部材を熱圧着した後、反りが生じるという課題が生じる。
The thickness of the support substrate is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the presence or absence of flexibility or rigidity, the use and size of the surface emitting device of this embodiment, and the like.
In this embodiment, the support substrate has a linear expansion coefficient lower than that of the sealing member described above. Therefore, as described above, a problem arises in that warpage occurs after the sealing member is thermocompression bonded in the manufacturing process.
本実施態様で用いられる支持基板の線膨張係数としては、通常5×10-6/℃以上100×10-6/℃以下の範囲内である。 The linear expansion coefficient of the support substrate used in this embodiment is usually in the range of 5×10 −6 /°C or more and 100×10 −6 /°C or less.
(3)その他
本実施態様におけるLED基板は、上述した支持基板およびLED素子を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜有することができる。このような構成としては、配線部、端子部、絶縁層、反射層、放熱部材等を挙げることができる。各構成については、公知のLED基板に用いられるものと同様とすることができる。
(3) Others The LED board in this embodiment is not particularly limited as long as it has the above-mentioned support board and LED element, and can have any necessary configuration as appropriate. Examples of such a structure include a wiring section, a terminal section, an insulating layer, a reflective layer, a heat dissipating member, and the like. Each structure can be similar to that used in a known LED board.
配線部は、LED素子と電気的に接続される。配線部は、通常、パターン状に配置される。また、配線部は、支持基材に接着層を介して配置することができる。配線部の材料としては、金属材料や導電性高分子材料等を用いることができる。 The wiring part is electrically connected to the LED element. The wiring portions are usually arranged in a pattern. Moreover, the wiring part can be arranged on the support base material via an adhesive layer. As a material for the wiring portion, a metal material, a conductive polymer material, or the like can be used.
配線部は、上記LED素子と接合部によって電気的に接続される。接合部の材料としては、金属や導電性高分子等の導電性材料を有する接合剤やハンダを用いることができる。 The wiring portion is electrically connected to the LED element through a bonding portion. As the material for the joint, a bonding agent or solder containing a conductive material such as a metal or a conductive polymer can be used.
支持基板のLED素子が配置される面であって、LED素子実装領域以外の領域には、反射層を配置することができる。例えば、上記拡散部材の第2層で反射された光を、支持基板の反射層で反射させて、再度、拡散部材の第1層に入射させることができ、光の利用効率を高めることができる。 A reflective layer can be arranged on the surface of the support substrate where the LED elements are arranged, and in a region other than the LED element mounting area. For example, the light reflected by the second layer of the diffusion member can be reflected by the reflection layer of the support substrate and made to enter the first layer of the diffusion member again, thereby increasing the light utilization efficiency. .
反射層は、一般的にLED基板に用いられる反射層と同様とすることができる。具体的には、反射層としては、金属粒子、無機粒子または顔料と樹脂とを含有する白色樹脂膜や、金属膜、多孔質膜等が挙げられる。反射層の厚みは、所望の反射率が得られる厚みであれば特に限定されるものではなく、適宜設定される。
LED基板の形成方法については、公知の形成方法と同様とすることができる。
The reflective layer can be similar to reflective layers commonly used in LED substrates. Specifically, examples of the reflective layer include a white resin film containing metal particles, inorganic particles, or pigments and a resin, a metal film, and a porous film. The thickness of the reflective layer is not particularly limited as long as it provides a desired reflectance, and is appropriately set.
The method of forming the LED board can be the same as a known forming method.
4.拡散部材
拡散部材としては、封止部材のLED基板側とは反対の面側に配置される。拡散部材としては、LED素子から出射された光を拡散させ、面方向に均一に出射させる機能を有する部材であれば特に限定されないが、以下の第一の拡散部材、第二の拡散部材、及び第三の拡散部材が挙げられる。
4. Diffusion Member The diffusion member is arranged on the side of the sealing member opposite to the LED substrate side. The diffusion member is not particularly limited as long as it has the function of diffusing the light emitted from the LED element and emitting it uniformly in the surface direction, but the following first diffusion member, second diffusion member, and A third diffusion member is mentioned.
4.1 第一の拡散部材
第一の拡散部材は、通常、少なくとも拡散剤が分散された樹脂層を有する。上記拡散部材は、例えば、拡散剤が分散された樹脂シートであってもよく、透明基板上に拡散剤が分散された樹脂層を有する積層体であってもよいが、前者がより好ましい。樹脂層に含有される樹脂としては、拡散剤を分散させることができれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。拡散剤を分散させた樹脂シートを用いて拡散部材を形成することができるため、平坦性を良好にすることができるからである。
4.1 First Diffusion Member The first diffusion member usually has a resin layer in which at least a diffusing agent is dispersed. The above-mentioned diffusion member may be, for example, a resin sheet in which a diffusing agent is dispersed, or a laminate having a resin layer in which a diffusing agent is dispersed on a transparent substrate, but the former is more preferable. The resin contained in the resin layer is not particularly limited as long as it can disperse the diffusing agent, but it is preferably a thermoplastic resin. This is because the diffusing member can be formed using a resin sheet in which a diffusing agent is dispersed, so that the flatness can be improved.
上記拡散部材に用いられる熱可塑性樹脂については、光透過度が高いものであれば特に限定されるものではなく、一般に表示装置分野において汎用されているものを用いることができる。 The thermoplastic resin used for the above-mentioned diffusion member is not particularly limited as long as it has high light transmittance, and those commonly used in the field of display devices can be used.
上記拡散剤の材質としては、LED素子からの光を拡散させることができれば特に限定されず、例えば、有機材料であってもよく、無機材料であってもよい。拡散剤の材質が有機材料である場合、例えば、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)を挙げることができる。一方、拡散剤の材質が無機材料である場合、TiO2、SiO2、Al2O3、シリコン等を挙げることができる。 The material of the above-mentioned diffusing agent is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, and for example, it may be an organic material or an inorganic material. When the material of the diffusing agent is an organic material, for example, polymethyl methacrylate (PMMA) can be used. On the other hand, when the material of the diffusing agent is an inorganic material, examples thereof include TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , silicon, and the like.
拡散剤の屈折率は、LED素子からの光を拡散させることができれば特に限定されないが、例えば、1.4以上2以下である。このような屈折率は、アッベ屈折計、ベッケ法、最小偏角法、偏角解析、モード・ライン法、エリプソメトリ法等によって測定することができる。拡散剤の形状は、例えば、粒子状を挙げることができる。拡散剤の平均粒径は、例えば、1μm以上100μm以下である。 The refractive index of the diffusing agent is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, but is, for example, 1.4 or more and 2 or less. Such a refractive index can be measured by an Abbe refractometer, Becke method, minimum argument method, argument analysis, mode line method, ellipsometry method, etc. The shape of the diffusing agent can be, for example, particulate. The average particle size of the diffusing agent is, for example, 1 μm or more and 100 μm or less.
拡散部材における拡散剤の割合は、LED素子からの光を拡散させることができれば特に限定されず、例えば、40重量%以上60重量%以下である。 The proportion of the diffusion agent in the diffusion member is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, and is, for example, 40% by weight or more and 60% by weight or less.
4.2 第二の拡散部材
第二の拡散部材は、上記LED基板側から順に、第1層と、第2層とをこの順で有する部材であって、上記第1層は、光透過性および光拡散性を有し、上記第2層は、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなり、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなる、部材である。本実施態様においては、上述した拡散部材を有することにより、更なる輝度の面内均一性を向上させつつ、薄型化を図ることが可能である。また、コストおよび消費電力の低減も可能である。
4.2 Second Diffusion Member The second diffusion member is a member having a first layer and a second layer in this order from the LED board side, and the first layer has a light transmitting property. The second layer has a reflectance that increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer on the first layer side becomes smaller; This is a member whose transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the first layer side surface increases. In this embodiment, by including the above-mentioned diffusion member, it is possible to further improve the in-plane uniformity of brightness and to achieve a reduction in thickness. It is also possible to reduce costs and power consumption.
以下、第二の拡散部材について図面を参照して説明する。図4は、第二の拡散部材の一例を示す概略断面図である。図4に例示するように、拡散部材11は、第1層12と第2層13とをこの順で有する。第1層12は、光透過性および光拡散性を有しており、第1層12の第2層13側の面とは反対の面12Aから入射した光L1、L2を透過および拡散する。また、第2層13は、第2層13の第1層12側の面13Aに対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなり、第2層13の第1層12側の面13Aに対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなる。そのため、第2層13では、第2層13の第1層12側の面13Aに対して低入射角θ1で入射した光L1を反射させ、第2層13の第1層2側の面13Aに対して高入射角θ2で入射した光L2を透過させることができる。なお、低入射角とは、入射角の絶対値が小さいものをいい、高入射角とは、入射角の絶対値が大きいものをいう。
Hereinafter, the second diffusion member will be explained with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the second diffusion member. As illustrated in FIG. 4, the
図5は、図4に示す第二の拡散部材を備える本実施態様の面発光装置の一例を示す概略断面図である。図5に例示するように、面発光装置10は、支持基板2の一方の面にLED素子3が配置されたLED基板4と、LED基板4のLED素子3側の面側に配置され、LED素子3を封止する封止部材5と、封止部材5のLED基板4側とは反対の面側に配置された拡散部材11とを有する。拡散部材11は、第1層12側の面11Aが封止部材5に対向するように配置される。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a surface emitting device of this embodiment including the second diffusion member shown in FIG. 4. As illustrated in FIG. 5, the
図4に示すように、拡散部材11の第1層12側の面11Aから入射した光を、第1層12で拡散させるとともに、第1層12を透過して拡散した光のうち、第2層13の第1層12側の面13Aに対して低入射角θ1で入射した光L1については、図5に示すように、第2層13の第1層12側の面13Aで反射させ、再び第1層12に入射させて拡散させることができる。そして、第1層12を透過して拡散した光のうち、第2層13の第1層12側の面13Aに対して高入射角θ2で入射した光L2、L2′については、第2層13を透過させ、拡散部材11の第2層13側の面11Bから出射させることができる。
As shown in FIG. 4, the light incident from the
また、第1層および第2層を組み合わせることにより、拡散部材の第1層側の面から入射した光、特に拡散部材の第1層側の面から低入射角で入射した光について、何度も第1層を透過させて拡散させることができるので、拡散部材の第2層側の面から高出射角で出射させることができる。したがって、このような拡散部材を有する面発光装置(特に、直下型方式のLEDバックライト)は、LED素子から発せられる光を発光面全体に拡散させることができ、輝度の面内均一性を更に向上させることができる。 Furthermore, by combining the first layer and the second layer, it is possible to increase Since the light can also be transmitted through the first layer and diffused, the light can be emitted from the second layer side surface of the diffusion member at a high output angle. Therefore, a surface emitting device (especially a direct type LED backlight) having such a diffusion member can diffuse the light emitted from the LED element over the entire light emitting surface, further improving the in-plane uniformity of brightness. can be improved.
また、第1層および第2層を組み合わせることにより、拡散部材の第1層側の面から低入射角で入射した光について、何度も第1層を透過させることができるため、光が拡散部材の第1層側の面から入射してから拡散部材の第2層側の面から出射するまでの光路長を長くすることができる。これにより、LED素子から発せられたのち拡散部材の第2層側の面から出射する光の一部を、LED素子の直上ではなく、LED素子から面内方向に離れた位置から出射させることができるようになる。 In addition, by combining the first layer and the second layer, light that enters at a low incident angle from the first layer side of the diffusion member can be transmitted through the first layer many times, so the light is diffused. It is possible to increase the length of the optical path from the time when the light enters the member from the surface on the first layer side to the time when it exits from the surface on the second layer side of the diffusion member. As a result, a part of the light emitted from the LED element and then emitted from the second layer side surface of the diffusion member can be emitted from a position away from the LED element in the in-plane direction, instead of directly above the LED element. become able to.
(1)第1層
本実施態様における第1層は、後述の第2層の一方の面側に配置され、光透過性および光拡散性を有する部材である。第1層が有する光透過性としては、例えば、第1層の全光線透過率が50%以上であることが好ましく、中でも70%以上であることが好ましく、特に90%以上であることが好ましい。第1層の全光線透過率が上記範囲であることにより、本実施態様の面発光装置の輝度を高くすることができる。
(1) First layer The first layer in this embodiment is a member that is disposed on one side of the second layer, which will be described later, and has light transmittance and light diffusivity. Regarding the light transmittance of the first layer, for example, the total light transmittance of the first layer is preferably 50% or more, particularly preferably 70% or more, and particularly preferably 90% or more. . When the total light transmittance of the first layer is within the above range, the brightness of the surface emitting device of this embodiment can be increased.
なお、第1層の全光線透過率は、例えば、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。 Note that the total light transmittance of the first layer can be measured, for example, by a method based on JIS K7361-1:1997.
第1層の光拡散性としては、例えば、光をランダムに拡散する光拡散性であってもよく、光を主に特定の方向に拡散する光拡散性であってもよい。光を主に特定の方向に拡散する光拡散性は、光を偏向する性質であり、すなわち光の進行方向を変化させる性質である。第1層の光拡散性としては、光をランダムに拡散する光拡散性である場合、例えば、第1層に入射した光の拡散角が、10°以上とすることができ、15°以上であってもよく、20°以上であってもよい。また、第1層に入射した光の拡散角は、例えば、85°以下とすることができ、60°以下であってもよく、50°以下であってもよい。上記拡散角が上記範囲内であることにより、本実施態様の面発光装置の、輝度の面内均一性を更に向上させることができる。 The light diffusing property of the first layer may be, for example, a light diffusing property that randomly diffuses light, or a light diffusing property that mainly diffuses light in a specific direction. Light diffusivity, which mainly diffuses light in a specific direction, is a property of deflecting light, that is, a property of changing the traveling direction of light. As for the light diffusing property of the first layer, when the light diffusing property is such that light is diffused randomly, for example, the diffusion angle of the light incident on the first layer can be 10° or more, and 15° or more. The angle may be 20° or more. Further, the diffusion angle of the light incident on the first layer can be, for example, 85° or less, may be 60° or less, or may be 50° or less. By setting the diffusion angle within the above range, the in-plane uniformity of brightness of the surface emitting device of this embodiment can be further improved.
ここで、拡散角について説明する。図6は、透過光強度分布を例示するグラフであり、拡散角を説明する図である。本明細書においては、拡散部材を構成する第1層の一方の面に光を垂直に入射させて、第1層の他方の面から出射される光の最大透過光強度Imaxの2分の1になる2つの角度の差である半値全幅(FWHM)を拡散角αと定義する。 Here, the diffusion angle will be explained. FIG. 6 is a graph illustrating the transmitted light intensity distribution and is a diagram illustrating the diffusion angle. In this specification, light is perpendicularly incident on one surface of the first layer constituting the diffusion member, and half of the maximum transmitted light intensity Imax of the light emitted from the other surface of the first layer is used. The full width at half maximum (FWHM), which is the difference between the two angles , is defined as the diffusion angle α.
なお、拡散角は、変角光度計や変角分光測色器を用いて測定することができる。拡散角の測定には、村上色彩技術研究所社製の変角光度計(ゴニオフォトメーター)GP-200を用いることができる。 Note that the diffusion angle can be measured using a variable angle photometer or a variable angle spectrophotometer. To measure the diffusion angle, a goniophotometer GP-200 manufactured by Murakami Color Research Institute may be used.
第1層としては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されるものではなく、透過型回折格子、マイクロレンズアレイ、拡散剤および樹脂を含有する拡散剤含有樹脂膜等が挙げられる。具体的には、第1層が、光を主に特定の方向に拡散する光拡散性を有する場合、透過型回折格子、マイクロレンズアレイを挙げることができる。一方、第1層が、光をランダムに拡散する光拡散性を有する場合、拡散剤含有樹脂膜を挙げることができる。中でも、光拡散性の観点から、透過型回折格子、マイクロレンズアレイが好ましい。なお、透過型回折格子は、透過型の回折光学素子(DOE;Diffractive Optical Elements)とも称される。 The first layer is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusivity, such as a transmission diffraction grating, a microlens array, a diffusing agent-containing resin film containing a diffusing agent and a resin. etc. Specifically, when the first layer has a light diffusing property that mainly diffuses light in a specific direction, examples thereof include a transmission type diffraction grating and a microlens array. On the other hand, when the first layer has a light diffusing property that randomly diffuses light, a resin film containing a diffusing agent can be used. Among these, a transmission type diffraction grating and a microlens array are preferable from the viewpoint of light diffusivity. Note that the transmission type diffraction grating is also referred to as a transmission type diffractive optical element (DOE).
第1層が透過型回折格子である場合、透過型回折格子としては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されない。透過型回折格子のピッチ等としては、上述の光透過性および光拡散性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、LED素子の出力する波長が、赤色、緑色、青色等の単色である場合は、各波長に応じたピッチとすることで、効果的にLED素子からの光を曲げることが可能である。 When the first layer is a transmission type diffraction grating, the transmission type diffraction grating is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusivity. The pitch etc. of the transmission type diffraction grating may be adjusted as appropriate as long as the above-mentioned light transmittance and light diffusivity can be obtained. Specifically, if the wavelength output by the LED element is a single color such as red, green, or blue, it is possible to effectively bend the light from the LED element by setting the pitch according to each wavelength. It is.
透過型回折格子を構成する材料としては、上述の光透過性および光拡散性を有する透過型回折格子が得られる材料であればよく、一般的に透過型回折格子に用いられるものを採用することができる。また、透過型回折格子の形成方法としては、一般的な透過型回折格子の形成方法と同様とすることができる。 The material constituting the transmission type diffraction grating may be any material that can provide a transmission type diffraction grating having the above-mentioned light transmittance and light diffusivity, and materials commonly used for transmission type diffraction gratings may be used. I can do it. Further, the method for forming the transmission type diffraction grating can be the same as the method for forming a general transmission type diffraction grating.
第1層がマイクロレンズアレイである場合、マイクロレンズアレイとしては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されない。マイクロレンズの形状、ピッチ、大きさ等としては、上述の光透過性および光拡散性が得られればよく、適宜調整される。マイクロレンズを構成する材料としては、上述の光透過性および光拡散性を有するマイクロレンズが得られる材料であればよく、一般的にマイクロレンズに用いられるものを採用することができる。また、マイクロレンズの形成方法としては、一般的なマイクロレンズの形成方法と同様とすることができる。 When the first layer is a microlens array, the microlens array is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusivity. The shape, pitch, size, etc. of the microlenses may be adjusted as appropriate as long as the above-mentioned light transmittance and light diffusivity can be obtained. The material constituting the microlens may be any material that can provide a microlens having the above-mentioned light transmittance and light diffusivity, and materials commonly used for microlenses can be used. Further, the method for forming the microlens can be the same as the method for forming a general microlens.
第1層が拡散剤含有樹脂膜である場合、拡散剤含有樹脂膜としては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されない。 When the first layer is a diffusing agent-containing resin film, the diffusing agent-containing resin film is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusivity.
第1層は、光拡散性を発現することが可能な構造を有するものであればよく、例えば、層全体で光拡散性を発現するものであってもよく、面で光拡散性を発現するものであってもよい。面で光拡散性を発現するものとしては、例えば、レリーフ型回折格子やマイクロレンズアレイが挙げられる。一方、層全体で光拡散性を発現するものとしては、例えば、体積型回折格子や拡散剤含有樹脂膜が挙げられる。第1層および第2層を積層する方法としては、例えば、第1層および第2層を接着層または粘着層を介して貼り合せる方法や、第2層の一方の面に第1層を直接形成する方法等が挙げられる。第2層の一方の面に第1層を直接形成する方法としては、印刷法、金型による樹脂賦形等が挙げられる。 The first layer may have a structure capable of exhibiting light diffusing properties. For example, the first layer may exhibit light diffusing properties in the entire layer, or may exhibit light diffusing properties in the surface. It may be something. Examples of devices that exhibit light diffusivity on the surface include relief-type diffraction gratings and microlens arrays. On the other hand, examples of materials that exhibit light diffusivity in the entire layer include a volumetric diffraction grating and a resin film containing a diffusing agent. Examples of the method of laminating the first layer and the second layer include a method of laminating the first layer and the second layer through an adhesive layer or an adhesive layer, or a method of laminating the first layer directly on one side of the second layer. Examples include a method of forming. Examples of methods for directly forming the first layer on one surface of the second layer include printing methods, resin shaping using a mold, and the like.
(2)第2層
本実施態様における第2層は、上記第1層の一方の面側に配置され、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなるような反射率の入射角依存性と、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなるような透過率の入射角依存性とを有する部材である。
(2) Second layer The second layer in this embodiment is arranged on one surface side of the first layer, and the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer on the first layer side is small. The dependence of the reflectance on the angle of incidence such that the reflectance increases as the surface of the second layer faces the first layer, and the transmittance increases as the absolute value of the angle of incidence of light with respect to the surface of the second layer on the first layer side increases. This is a member having a dependence of the incident angle on the incident angle.
第2層は、第2層の第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなるような反射率の入射角依存性を有する。すなわち、第2層の第1層側の面に対して低入射角で入射する光の反射率は、第2層の第1層側の面に対して高入射角で入射する光の反射率よりも大きくなる。中でも、第2層の第1層側の面に対して低入射角で入射する光の反射率は、大きいことが好ましい。 The second layer has an incident angle dependence of reflectance such that the reflectance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer on the first layer side becomes smaller. In other words, the reflectance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a low incidence angle is the same as the reflectance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a high incidence angle. becomes larger than Among these, it is preferable that the reflectance of light that is incident on the first layer side surface of the second layer at a low incident angle be large.
具体的には、第2層の第1層側の面に対して入射角±60°以内で入射する可視光の正反射率が、50%以上100%未満であることが好ましく、中でも80%以上100%未満であることが好ましく、特に90%以上100%未満であることが好ましい。なお、入射角±60°以内のすべての入射角において、可視光の正反射率が上記範囲を満たすことが好ましい。上記正反射率が上記範囲であることにより、本実施態様の面発光装置の輝度の面内均一性を更に向上させることができる。 Specifically, the regular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer on the first layer side at an incident angle of ±60° is preferably 50% or more and less than 100%, particularly 80%. It is preferably at least 90% and less than 100%, particularly preferably at least 90% and less than 100%. Note that it is preferable that the regular reflectance of visible light satisfies the above range at all incident angles within ±60°. When the regular reflectance is within the above range, the in-plane uniformity of brightness of the surface emitting device of this embodiment can be further improved.
また、第2層の第1層側の面に対して入射角±60°以内で入射する可視光の正反射率の平均値は、例えば、80%以上99%以下であることが好ましく、中でも90%以上97%以下であることが好ましい。なお、上記正反射率の平均値とは、各入射角での可視光の正反射率の平均値をいう。上記正反射率の平均値が上記範囲であることにより、本実施態様における面発光装置の輝度の面内均一性を更に向上させることができる。 Further, the average value of the regular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer on the first layer side at an incident angle of ±60° is preferably, for example, 80% or more and 99% or less, and among them, It is preferably 90% or more and 97% or less. Note that the above-mentioned average value of regular reflectance refers to the average value of regular reflectance of visible light at each incident angle. When the average value of the specular reflectance is within the above range, the in-plane uniformity of brightness of the surface emitting device in this embodiment can be further improved.
また、第2層の第1層側の面に対して入射角0°で入射する(垂直に入射する)可視光の正反射率は、例えば、80%以上100%未満であることが好ましく、中でも90%以上100%未満であることが好ましく、特に95%以上100%未満であることが好ましい。上記正反射率が上記範囲であることにより、本実施態様の面発光装置の輝度の面内均一性を更に向上させることができる。 Further, the regular reflectance of visible light incident at an incident angle of 0° (perpendicularly incident) to the surface of the second layer on the first layer side is preferably, for example, 80% or more and less than 100%, Among these, it is preferably 90% or more and less than 100%, particularly preferably 95% or more and less than 100%. When the regular reflectance is within the above range, the in-plane uniformity of brightness of the surface emitting device of this embodiment can be further improved.
なお、「可視光」とは、本明細書では、波長380nm以上波長780nm以下の光を意味する。また、正反射率は、変角光度計や変角分光測色器を用いて測定することができる。正反射率の測定には、村上色彩技術研究所社製の変角光度計(ゴニオフォトメーター)GP-200を用いることができる。 Note that "visible light" in this specification means light with a wavelength of 380 nm or more and 780 nm or less. Further, the regular reflectance can be measured using a variable angle photometer or a variable angle spectrophotometer. For measuring the regular reflectance, a goniophotometer GP-200 manufactured by Murakami Color Research Institute can be used.
第2層は、第2層の第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなるような透過率の入射角依存性を有する。すなわち、第2層の第1層側の面に対して高入射角で入射する光の透過率は、第2層の第1層側の面に対して低入射角で入射する光の透過率よりも大きくなる。中でも、第2層の第1層側の面に対して高入射角で入射する光の透過率は、大きいことが好ましい。具体的には、第2層の第1層側の面に対して入射角70°以上90°未満で入射する光の全光線透過率が、30%以上であることが好ましく、中でも40%以上であることが好ましく、特に50%以上であることが好ましい。なお、入射角70°以上90°未満のすべての入射角において、全光線透過率が上記範囲を満たすことが好ましい。また、入射角の絶対値が70°以上90°未満の場合に、全光線透過率が上記範囲を満たすことが好ましい。上記全光線透過率が上記範囲であることにより、本実施態様の面発光装置の、輝度の面内均一性を更に向上させることができる。 The second layer has an incident angle dependence of transmittance such that the transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer on the first layer side increases. In other words, the transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a high incidence angle is the same as the transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a low incidence angle. becomes larger than Among these, it is preferable that the transmittance of light that is incident on the surface of the second layer on the first layer side at a high incident angle be high. Specifically, the total light transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at an incident angle of 70° or more and less than 90° is preferably 30% or more, particularly 40% or more. It is preferably 50% or more, particularly preferably 50% or more. Note that the total light transmittance preferably satisfies the above range at all incident angles of 70° or more and less than 90°. Further, when the absolute value of the incident angle is 70° or more and less than 90°, it is preferable that the total light transmittance satisfies the above range. When the total light transmittance is within the above range, the in-plane uniformity of brightness of the surface emitting device of this embodiment can be further improved.
なお、第2層の全光線透過率は、例えば、変角光度計や変角分光測色器を用いて、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。全光線透過率の測定には、日本分光社製の紫外可視近赤外分光光度計 V-7200を用いることができる。 Note that the total light transmittance of the second layer can be measured by a method based on JIS K7361-1:1997 using, for example, a variable angle photometer or a variable angle spectrophotometer. For measuring the total light transmittance, an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer V-7200 manufactured by JASCO Corporation can be used.
第2層としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されるものではなく、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有する種々の構成を採用することができる。第2層としては、例えば、誘電体多層膜や、上記第1層側から順にパターン状の第1反射膜とパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されている反射構造体や、反射型回折格子等が挙げられる。 The second layer is not particularly limited as long as it has the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence, and various structures having the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence can be used. Can be adopted. The second layer may include, for example, a dielectric multilayer film or a patterned first reflective film and a patterned second reflective film in order from the first layer side, and the openings of the first reflective film and the patterned second reflective film. Examples include a reflective structure, a reflective diffraction grating, and the like, in which the openings of the two reflective films are located so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction.
以下、第2層が、誘電体多層膜、反射構造体、または反射型回折格子である場合について説明する。 Hereinafter, a case where the second layer is a dielectric multilayer film, a reflective structure, or a reflective diffraction grating will be described.
a)誘電体多層膜
第2層が誘電体多層膜である場合、誘電体多層膜としては、例えば、屈折率の異なる無機層が交互に積層された無機化合物の多層膜や、屈折率の異なる樹脂層が交互に積層された樹脂の多層膜が挙げられる。
a) Dielectric multilayer film When the second layer is a dielectric multilayer film, the dielectric multilayer film may be, for example, a multilayer film of an inorganic compound in which inorganic layers with different refractive indexes are laminated alternately, or a multilayer film of an inorganic compound with different refractive indexes. Examples include multilayer resin films in which resin layers are alternately laminated.
(無機化合物の多層膜)
誘電体多層膜が、屈折率の異なる無機層が交互に積層された無機化合物の多層膜である場合、無機化合物の多層膜としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されない。
(Multilayer film of inorganic compounds)
When the dielectric multilayer film is an inorganic compound multilayer film in which inorganic layers with different refractive indexes are alternately laminated, the inorganic compound multilayer film has the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence. If so, there are no particular limitations.
屈折率が異なる無機層のうち、屈折率が高い高屈折率無機層に含まれる無機化合物としては、例えば、屈折率は1.7以上とすることができ、1.7以上2.5以下であってもよい。このような無機化合物としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化インジウムを主成分とし、酸化チタン、酸化スズ、酸化セリウムを少量含有させたものが挙げられる。 Among the inorganic layers having different refractive indexes, the inorganic compound contained in the high refractive index inorganic layer having a high refractive index may have a refractive index of 1.7 or more, and a refractive index of 1.7 or more and 2.5 or less, for example. There may be. Such inorganic compounds include titanium oxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, and indium oxide as main components, and titanium oxide, tin oxide, and cerium oxide. Examples include those containing a small amount.
また、屈折率が異なる無機層のうち、屈折率が低い低屈折率無機層に含まれる無機化合物としては、例えば、屈折率は1.6以下とすることができ、1.2以上1.6以下であってもよい。このような無機化合物としては、シリカ、アルミナ、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、六フッ化アルミニウムナトリウム等が挙げられる。 Further, among the inorganic layers having different refractive indexes, the inorganic compound contained in the low refractive index inorganic layer having a low refractive index may have a refractive index of 1.6 or less, and 1.2 or more and 1.6 It may be the following. Examples of such inorganic compounds include silica, alumina, lanthanum fluoride, magnesium fluoride, and sodium aluminum hexafluoride.
高屈折率無機層および低屈折率無機層の積層数は、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、高屈折率無機層および低屈折率無機層の総積層数は、4層以上とすることができる。また、上記総積層数の上限としては特に限定されないが、積層数が多くなると工程が増えることから、例えば24層以下とすることができる。 The number of laminated high refractive index inorganic layers and low refractive index inorganic layers may be adjusted as appropriate as long as the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. Specifically, the total number of laminated high refractive index inorganic layers and low refractive index inorganic layers can be 4 or more. Further, the upper limit of the total number of laminated layers is not particularly limited, but as the number of laminated layers increases, the number of steps increases, so it can be set to 24 layers or less, for example.
無機化合物の多層膜の厚みは、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、例えば、0.5μm以上10μm以下とすることができる。無機化合物の多層膜の形成方法としては、CVD法、スパッタリング法、真空蒸着法、または湿式塗工法等により、高屈折率無機層と低屈折率無機層とを交互に積層する方法が挙げられる。 The thickness of the multilayer film of an inorganic compound may be 0.5 μm or more and 10 μm or less as long as the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. Examples of a method for forming a multilayer film of an inorganic compound include a method in which high refractive index inorganic layers and low refractive index inorganic layers are alternately laminated by a CVD method, a sputtering method, a vacuum evaporation method, a wet coating method, or the like.
(樹脂の多層膜)
誘電体多層膜が、屈折率の異なる樹脂層が交互に積層された樹脂の多層膜である場合、樹脂の多層膜としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されない。
(Multilayer film of resin)
When the dielectric multilayer film is a resin multilayer film in which resin layers with different refractive indexes are alternately laminated, the resin multilayer film may be one having the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence. There are no particular limitations.
樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を挙げることができる。中でも、成形性が良好であることから、熱可塑性樹脂が好ましい。 Examples of the resin constituting the resin layer include thermoplastic resins and thermosetting resins. Among these, thermoplastic resins are preferred because of their good moldability.
樹脂層には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、屈折率調整のためのドープ剤が添加されていてもよい。 The resin layer contains various additives, such as antioxidants, antistatic agents, crystal nucleating agents, inorganic particles, organic particles, thinners, heat stabilizers, lubricants, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, and refractive index adjusters. A dopant for this purpose may be added.
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、脂環族ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、4フッ化エチレン-6フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂等のフッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリグリコール酸樹脂、ポリ乳酸樹脂を用いることができる。上記ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテンを挙げることができる。また、ポリアミド樹脂としては、ナイロン6、ナイロン66を挙げることができる。さらに、ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチルサクシネート、ポリエチレン-2,6-ナフタレートを挙げることができる。本開示においては、中でも、強度、耐熱性、透明性の観点から、ポリエステルであることがより好ましい。
As thermoplastic resins, polyolefin resins, alicyclic polyolefin resins, polyamide resins, aramid resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyarylate resins, polyacetal resins, polyphenylene sulfide resins, tetrafluoroethylene resins, trifluoroethylene resins, Fluororesins such as trifluorochloroethylene resin, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyacetal resin, polyglycolic acid resin, and polylactic acid resin can be used. can. Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polymethylpentene. Furthermore, examples of the polyamide resin include
本明細書において、ポリエステルとは、ジカルボン酸成分骨格とジオール成分骨格との重縮合体であるホモポリエステルや共重合ポリエステルのことをいう。ここで、ホモポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレート、ポリ-1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンジフェニルレート等が挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレートは、安価であるため、非常に多岐にわたる用途に用いることができ好ましい。 In this specification, polyester refers to homopolyester or copolyester that is a polycondensate of a dicarboxylic acid component skeleton and a diol component skeleton. Here, examples of the homopolyester include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, poly-1,4-cyclohexane dimethylene terephthalate, polyethylene diphenyllate, and the like. Among these, polyethylene terephthalate is preferred because it is inexpensive and can be used for a wide variety of applications.
また、本明細書において、共重合ポリエステルとは、次に挙げるジカルボン酸骨格を有する成分とジオール骨格を有する成分とより選ばれる少なくとも3つ以上の成分からなる重縮合体のことと定義される。ジカルボン酸骨格を有する成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4-ジフェニルジカルボン酸、4,4-ジフェニルスルホンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、シクロヘキサンジカルボン酸とそれらのエステル誘導体等が挙げられる。グリコール骨格を有する成分としては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタジオール、ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2-ビス(4-β-ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、イソソルベート、1,4-シクロヘキサンジメタノール、スピログリコールが挙げられる。 Moreover, in this specification, the copolymerized polyester is defined as a polycondensate consisting of at least three or more components selected from the following components having a dicarboxylic acid skeleton and components having a diol skeleton. Components having a dicarboxylic acid skeleton include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 4,4-diphenyldicarboxylic acid, Examples include 4,4-diphenylsulfonedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, cyclohexanedicarboxylic acid and their ester derivatives. Components having a glycol skeleton include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentadiol, diethylene glycol, polyalkylene glycol, 2,2-bis Examples include (4-β-hydroxyethoxyphenyl)propane, isosorbate, 1,4-cyclohexanedimethanol, and spiroglycol.
屈折率が異なる樹脂層のうち、屈折率が高い高屈折率樹脂層と屈折率が低い低屈折率樹脂層との面内平均屈折率の差は、0.03以上であることが好ましく、より好ましくは0.05以上であり、さらに好ましくは0.1以上である。上記面内平均屈折率の差が小さすぎると、十分な反射率が得られない場合がある。 Among the resin layers having different refractive indexes, the difference in in-plane average refractive index between the high refractive index resin layer having a high refractive index and the low refractive index resin layer having a low refractive index is preferably 0.03 or more, and more preferably It is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more. If the difference in the average in-plane refractive index is too small, sufficient reflectance may not be obtained.
また、高屈折率樹脂層の面内平均屈折率と厚み方向屈折率との差が、0.03以上であることが好ましく、低屈折率樹脂層の面内平均屈折率と厚み方向屈折率との差が、0.03以下であることが好ましい。この場合、入射角が大きくなっても、反射ピークの反射率の低下が起こりにくい。 Further, it is preferable that the difference between the in-plane average refractive index and the thickness direction refractive index of the high refractive index resin layer is 0.03 or more, and the difference between the in-plane average refractive index and the thickness direction refractive index of the low refractive index resin layer It is preferable that the difference is 0.03 or less. In this case, even if the incident angle becomes large, the reflectance at the reflection peak is unlikely to decrease.
高屈折率樹脂層に用いられる高屈折率樹脂と低屈折率樹脂層に用いられる低屈折率樹脂との好ましい組み合わせとしては、第一に、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂のSP値の差の絶対値が、1.0以下であることが好ましい。SP値の差の絶対値が上記範囲であると、層間剥離が生じにくくなる。この場合、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂が同一の基本骨格を含むことがより好ましい。ここで、基本骨格とは、樹脂を構成する繰り返し単位のことである。例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合、エチレンテレフタレートが基本骨格である。また例えば、一方の樹脂がポリエチレンの場合、エチレンが基本骨格である。高屈折率樹脂および低屈折率樹脂が同一の基本骨格を含む樹脂であると、さらに層間での剥離が生じにくくなる。 As a preferred combination of the high refractive index resin used for the high refractive index resin layer and the low refractive index resin used for the low refractive index resin layer, firstly, the difference in SP value between the high refractive index resin and the low refractive index resin is It is preferable that the absolute value of is 1.0 or less. When the absolute value of the difference in SP value is within the above range, delamination is less likely to occur. In this case, it is more preferable that the high refractive index resin and the low refractive index resin contain the same basic skeleton. Here, the basic skeleton refers to repeating units that constitute the resin. For example, when one resin is polyethylene terephthalate, ethylene terephthalate is the basic skeleton. For example, when one of the resins is polyethylene, ethylene is the basic skeleton. When the high refractive index resin and the low refractive index resin are resins containing the same basic skeleton, peeling between the layers becomes even more difficult to occur.
高屈折率樹脂層に用いられる高屈折率樹脂と低屈折率層に用いられる低屈折率樹脂との好ましい組み合わせとしては、第二に、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂のガラス転移温度の差が、20℃以下であることが好ましい。ガラス転移温度の差が大きすぎると、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の積層フィルムを製膜する際の厚み均一性が不良となる場合がある。また、上記積層フィルムを成形する際にも、過延伸が発生する場合がある。 Second, the preferred combination of the high refractive index resin used for the high refractive index resin layer and the low refractive index resin used for the low refractive index layer is the difference in glass transition temperature of the high refractive index resin and the low refractive index resin. However, it is preferable that the temperature is 20°C or less. If the difference in glass transition temperature is too large, the thickness uniformity may be poor when forming a laminated film of a high refractive index resin layer and a low refractive index resin layer. Moreover, overstretching may occur also when forming the above-mentioned laminated film.
また、高屈折率樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであり、低屈折率樹脂がスピログリコールを含むポリエステルであることが好ましい。ここで、スピログリコールを含むポリエステルとは、スピログリコールを共重合したコポリエステル、またはホモポリエステル、またはそれらをブレンドしたポリエステルのことをいう。スピログリコールを含むポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとのガラス転移温度の差が小さいため、成形時に過延伸になりにくく、かつ層間剥離もしにくいために好ましい。 Further, it is preferable that the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, and the low refractive index resin is a polyester containing spiroglycol. Here, the polyester containing spiroglycol refers to a copolyester copolymerized with spiroglycol, a homopolyester, or a polyester blended thereof. Polyester containing spiroglycol is preferable because it has a small difference in glass transition temperature from polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, is less likely to be overstretched during molding, and is less likely to cause delamination.
より好ましくは、高屈折率樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであり、低屈折率樹脂がスピログリコールおよびシクロヘキサンジカルボン酸を含むポリエステルであることが好ましい。低屈折率樹脂がスピログリコールおよびシクロヘキサンジカルボン酸を含むポリエステルであると、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとの面内屈折率の差が大きくなるため、高い反射率が得られやすくなる。また、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとのガラス転移温度の差が小さく、接着性にも優れるため、成形時に過延伸になりにくく、かつ層間剥離もしにくい。 More preferably, the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, and the low refractive index resin is preferably a polyester containing spiroglycol and cyclohexanedicarboxylic acid. When the low refractive index resin is a polyester containing spiroglycol and cyclohexanedicarboxylic acid, the difference in in-plane refractive index from polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate becomes large, making it easier to obtain a high reflectance. Furthermore, since the difference in glass transition temperature between polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate is small and the adhesive properties are excellent, overstretching is less likely to occur during molding, and delamination is less likely to occur.
また、高屈折率樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであり、低屈折率樹脂がシクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルであることも好ましい。ここで、シクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルとは、シクロヘキサンジメタノールを共重合したコポリエステル、またはホモポリエステル、またはそれらをブレンドしたポリエステルのことをいう。シクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとのガラス転移温度の差が小さいため、成形時に過延伸になることがなりにくく、かつ層間剥離もしにくいために好ましい。この場合、低屈折率樹脂は、シクロヘキサンジメタノールの共重合量が15mol%以上60mol%以下であるエチレンテレフタレート重縮合体であることがより好ましい。 It is also preferable that the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, and the low refractive index resin is a polyester containing cyclohexanedimethanol. Here, the polyester containing cyclohexanedimethanol refers to a copolyester copolymerized with cyclohexanedimethanol, a homopolyester, or a polyester blended thereof. Polyester containing cyclohexanedimethanol is preferable because it has a small difference in glass transition temperature from polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, so it is less prone to overstretching during molding and less likely to cause delamination. In this case, the low refractive index resin is more preferably an ethylene terephthalate polycondensate having a copolymerized amount of cyclohexanedimethanol of 15 mol% or more and 60 mol% or less.
このようにすることにより、高い反射性能を有しながら、特に加熱や経時による光学的特性の変化が小さく、層間での剥離も生じにくくなる。シクロヘキサンジメタノールの共重合量が上記範囲内であるエチレンテレフタレート重縮合体は、ポリエチレンテレフタレートと非常に強く接着する。また、そのシクロヘキサンジメタノール基は幾何異性体としてシス体あるいはトランス体があり、また配座異性体としてイス型あるいはボート型もあるので、ポリエチレンテレフタレートと共延伸しても配向結晶化しにくく、高反射率で、熱履歴による光学特性の変化もさらに少なく、製膜時のやぶれも生じにくい。 By doing so, while having high reflective performance, changes in optical properties are small, particularly due to heating or aging, and peeling between layers is also less likely to occur. An ethylene terephthalate polycondensate having a copolymerized amount of cyclohexanedimethanol within the above range adheres very strongly to polyethylene terephthalate. In addition, the cyclohexanedimethanol group has geometric isomers such as cis or trans, and conformational isomers such as chair or boat, so even when co-stretched with polyethylene terephthalate, it is difficult to crystallize in an oriented manner, resulting in high reflectivity. The change in optical properties due to thermal history is also smaller, and tearing during film formation is less likely to occur.
上記の樹脂の多層膜においては、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層とが厚み方向に交互に積層された構造を有している部分が存在していればよい。すなわち、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の厚み方向における配置の序列がランダムな状態ではないことが好ましく、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層以外の樹脂層の配置の序列については特に限定されるものではない。また、上記の樹脂の多層膜が、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層と他の樹脂層とを有する場合、それらの配置の順列としては、高屈折率樹脂層をA、低屈折率樹脂層をB、他の樹脂層をCとしたとき、A(BCA)n、A(BCBA)n、A(BABCBA)n等の規則的順列で各層が積層されることがより好ましい。ここで、nは繰り返しの単位数であり、例えばA(BCA)nにおいてn=3の場合、厚み方向にABCABCABCAの順列で積層されているものを表す。 In the multilayer film of the resin described above, it is sufficient that there is a portion having a structure in which high refractive index resin layers and low refractive index resin layers are alternately laminated in the thickness direction. That is, it is preferable that the order of arrangement in the thickness direction of the high refractive index resin layer and the low refractive index resin layer is not random, and the order of arrangement of resin layers other than the high refractive index resin layer and the low refractive index resin layer is is not particularly limited. In addition, when the multilayer film of the above-mentioned resin has a high refractive index resin layer, a low refractive index resin layer, and another resin layer, as for the permutation of their arrangement, the high refractive index resin layer is A, the low refractive index resin layer is A, the low refractive index resin layer is A, the low refractive index resin layer is When the resin layer is B and the other resin layers are C, it is more preferable that each layer is laminated in a regular permutation such as A(BCA) n , A(BCBA) n , A(BABCBA) n , etc. Here, n is the number of repeating units, and for example, when n=3 in A(BCA) n , it represents stacking in the permutation ABCABCABCA in the thickness direction.
また、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の積層数は、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層とは交互にそれぞれ30層以上積層することができ、それぞれ200層以上積層してもよい。また、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の総積層数は、例えば600層以上とすることができる。積層数が少なすぎると、十分な反射率が得られなくなる場合がある。また、積層数が上記範囲であることにより、所望の反射率を容易に得ることができる。また、上記総積層数の上限としては特に限定されないが、装置の大型化や層数が多くなりすぎることによる積層精度の低下を考慮すると、例えば1500層以下とすることができる。 Further, the number of laminated high refractive index resin layers and low refractive index resin layers may be adjusted as appropriate as long as the above-mentioned dependence of the reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. Specifically, 30 or more high refractive index resin layers and low refractive index resin layers can be alternately laminated, and 200 or more layers each can be laminated. Further, the total number of laminated high refractive index resin layers and low refractive index resin layers can be, for example, 600 or more. If the number of laminated layers is too small, sufficient reflectance may not be obtained. Further, by setting the number of laminated layers within the above range, a desired reflectance can be easily obtained. Further, the upper limit of the total number of laminated layers is not particularly limited, but it can be set to 1500 layers or less, for example, in consideration of deterioration in lamination accuracy due to an increase in the size of the device or an excessively large number of layers.
さらに、上記の樹脂の多層膜は、少なくとも片面に厚み3μm以上のポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含有する表面層を有することが好ましく、中でも両面に上記表面層を有することが好ましい。また、表面層の厚みは5μm以上であることがより好ましい。上記表面層を有することにより、上記の樹脂の多層膜の表面を保護することができる。 Further, it is preferable that the multilayer film of the resin described above has a surface layer containing polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate having a thickness of 3 μm or more on at least one side, and it is particularly preferable to have the above-mentioned surface layer on both sides. Moreover, it is more preferable that the thickness of the surface layer is 5 μm or more. By having the above-mentioned surface layer, the surface of the multilayer film of the above-mentioned resin can be protected.
上記の樹脂の多層膜の製造方法としては、共押出法等が挙げられる。具体的には、特開2008-200861号公報に記載の積層フィルムの製造方法を参照することができる。 Examples of the method for producing the multilayer film of the above-mentioned resins include a coextrusion method and the like. Specifically, reference can be made to the method for producing a laminated film described in JP-A No. 2008-200861.
また、上記の樹脂の多層膜としては、市販の積層フィルムを用いることができ、具体的には、東レ株式会社製のピカサス(登録商標)、3M社製のESR等が挙げられる。 Moreover, as the multilayer film of the above-mentioned resin, a commercially available laminated film can be used, and specific examples include Picasus (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc. and ESR manufactured by 3M Company.
b)反射構造体
反射構造体は、上記第1層側から順にパターン状の第1反射膜とパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。
b) Reflective structure The reflective structure has a patterned first reflective film and a patterned second reflective film in order from the first layer side, and has an opening in the first reflective film and a patterned second reflective film in order from the first layer side. The openings are located so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction.
反射構造体は、2つの態様を有する。反射構造体の第1態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の他方の面に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。また、反射構造体の第2態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置され、光透過性を有するパターン状の凸部と、凸部の透明基材側の面とは反対の面側に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の一方の面の凸部の開口部に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。以下、各態様に分けて説明する。 The reflective structure has two aspects. A first aspect of the reflective structure includes a transparent base material, a patterned first reflective film disposed on one surface of the transparent base material, and a patterned second reflective film disposed on the other surface of the transparent base material. a reflective film, the opening of the first reflective film and the opening of the second reflective film are located so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged apart in the thickness direction. It is something that Further, a second aspect of the reflective structure includes a transparent base material, a patterned convex part that is arranged on one surface of the transparent base material and has light transmittance, and a surface of the convex part on the transparent base material side. The first reflective film has a patterned first reflective film disposed on the opposite surface side and a patterned second reflective film disposed in the opening of the convex portion on one surface of the transparent base material. The opening of the reflective film and the opening of the second reflective film are located so as not to overlap in a plan view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged apart from each other in the thickness direction. Each aspect will be explained separately below.
(反射構造体の第1態様)
本実施態様における反射構造体の第1態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の他方の面に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。
本態様の反射構造体の場合、第二の拡散部材において、反射構造体の第1反射膜側の面側に第1層が配置される。
(First aspect of reflective structure)
A first aspect of the reflective structure in this embodiment includes a transparent base material, a patterned first reflective film disposed on one surface of the transparent base material, and a patterned first reflective film disposed on the other surface of the transparent base material. a second reflective film having a shape, the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film are located so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged in the thickness direction. They are located far apart.
In the case of the reflective structure of this embodiment, the first layer is arranged on the surface side of the reflective structure on the first reflective film side in the second diffusion member.
図7(a)、(b)は、本態様の反射構造体の一例を示す概略平面図および断面図であり、図7(a)は反射構造体の第1反射膜側の面から見た平面図であり、図7(b)は図7(a)のA-A線断面図である。図7(a)、(b)に示すように、反射構造体20は、透明基材21と、透明基材21の一方の面に配置されたパターン状の第1反射膜22と、透明基材21の他方の面に配置された第2反射膜24とを有している。第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25は、平面視上重ならないように位置している。また、第1反射膜22および第2反射膜24は、透明基材21の両面にそれぞれ配置されており、厚み方向に離れて配置されている。なお、図7(a)において、第2反射膜の開口部は破線で示している。また、図7(c)は、本態様の反射構造体を有する拡散部材を備える面発光装置の一例を示す概略断面図である。
FIGS. 7(a) and 7(b) are a schematic plan view and a cross-sectional view showing an example of the reflective structure of this embodiment, and FIG. 7(a) is a view of the reflective structure as seen from the first reflective film side. FIG. 7(b) is a plan view, and FIG. 7(b) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7(a). As shown in FIGS. 7(a) and 7(b), the
このような反射構造体においては、パターン状の第1反射膜および第2反射膜が積層されており、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置していることから、本態様の反射構造体を有する拡散部材を面発光装置に用いた場合、例えば図7(c)に示すように、LED素子3の直上には第1反射膜22および第2反射膜24の少なくともいずれか一方が必ず存在することになる。そのため、例えば図7(b)に示すように、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して低入射角で入射した光L11を、第1反射膜22および第2反射膜24で反射させることができる。
In such a reflective structure, a patterned first reflective film and a second reflective film are laminated, and the openings of the first reflective film and the second reflective film are arranged so that they do not overlap in plan view. Therefore, when the diffusion member having the reflective structure of this embodiment is used in a surface emitting device, the first
また、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されていることから、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12、L13を、第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25から出射させることができる。これにより、LED素子から発せられたのち拡散部材の第2層側の面から出射する光の一部を、LED素子の直上ではなく、LED素子から面内方向に離れた位置から出射させることができるようになる。よって、輝度の面内均一性を向上させることができる。
Further, since the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film are located so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged apart in the thickness direction, Light incident at a high incident angle on the surface of the
第1反射膜および第2反射膜としては、一般的な反射膜を用いることができ、金属膜、誘電体多層膜等を用いることができる。金属膜の材料としては、一般的な反射膜に使用される金属材料を採用することができ、アルミニウム、金、銀、およびそれらの合金が挙げられる。また、誘電体多層膜としては、一般的な反射膜に使用されるものを採用することができ、酸化ジルコニウムと酸化ケイ素とが交互に積層された多層膜等の無機化合物の多層膜が挙げられる。第1反射膜および第2反射膜に含まれる材料は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 As the first reflective film and the second reflective film, a general reflective film can be used, and a metal film, a dielectric multilayer film, etc. can be used. As the material for the metal film, metal materials commonly used for reflective films can be used, including aluminum, gold, silver, and alloys thereof. Furthermore, as the dielectric multilayer film, those used for general reflective films can be adopted, and examples include multilayer films of inorganic compounds such as a multilayer film in which zirconium oxide and silicon oxide are alternately laminated. . The materials contained in the first reflective film and the second reflective film may be the same or different.
第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、本態様の拡散部材が用いられる面発光装置におけるLED素子の配光特性、サイズ、ピッチおよび形状や、LED基板と拡散部材との距離等に応じて適宜設定される。第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 The pitch of the openings of the first reflective film and the second reflective film may be such that the above-mentioned dependence of the reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained, and the pitch of the openings of the first reflective film and the second reflective film may be such that the above-mentioned dependence of the reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. It is appropriately set according to the light distribution characteristics, size, pitch, shape, distance between the LED board and the diffusion member, and the like. The pitches of the openings of the first reflective film and the second reflective film may be the same or different.
第1反射膜の開口部のピッチは、例えば、LED素子のサイズよりも大きくてもよい。具体的には、第1反射膜の開口部のピッチは、0.1mm以上20mm以下とすることができる。 The pitch of the openings of the first reflective film may be larger than the size of the LED element, for example. Specifically, the pitch of the openings of the first reflective film can be 0.1 mm or more and 20 mm or less.
また、第2反射膜の開口部のピッチは、輝度ムラを抑制することができれば特に限定されないが、中でも、上記第1反射膜の開口部のピッチ以下であることが好ましく、上記第1反射膜の開口部のピッチより小さいことが好ましい。具体的には、第2反射膜の開口部のピッチは、0.1mm以上2mm以下とすることができる。上記のように第2反射膜の開口部のピッチを微細にすることにより、第2反射膜の部分と第2反射膜の開口部の部分とのパターンを視認しにくくすることができ、ムラのない面発光が可能となる。 Further, the pitch of the openings of the second reflective film is not particularly limited as long as unevenness in brightness can be suppressed, but it is preferably equal to or less than the pitch of the openings of the first reflective film, and It is preferable that the pitch is smaller than the pitch of the openings. Specifically, the pitch of the openings of the second reflective film can be 0.1 mm or more and 2 mm or less. By making the pitch of the openings of the second reflective film fine as described above, it is possible to make the pattern between the second reflective film part and the opening part of the second reflective film difficult to see, thereby reducing unevenness. This makes it possible to emit light from a surface area.
なお、第1反射膜の開口部のピッチとは、例えば図7(a)に示すような、隣り合う第1反射膜22の開口部23の中心間の距離P1をいう。また、第2反射膜の開口部のピッチとは、例えば図7(a)に示すような、隣り合う第2反射膜24の開口部25の中心間の距離P2をいう。
Note that the pitch of the openings of the first reflective films refers to the distance P1 between the centers of the
第1反射膜および第2反射膜の開口部の大きさとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、LED素子の配光特性、サイズ、ピッチおよび形状や、LED基板と拡散部材との距離等に応じて適宜設定される。第1反射膜および第2反射膜の開口部の大きさは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 The size of the openings of the first reflective film and the second reflective film may be such that the above-mentioned dependence of the reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained, and the size, size, pitch, and shape of the LED element, It is set appropriately depending on the distance between the LED board and the diffusion member. The sizes of the openings in the first reflective film and the second reflective film may be the same or different.
第1反射膜の開口部の大きさとしては、具体的には、第1反射膜の開口部の形状が矩形状である場合、第1反射膜の開口部の長さは、0.1mm以上5mm以下とすることができる。 As for the size of the opening of the first reflective film, specifically, when the shape of the opening of the first reflective film is rectangular, the length of the opening of the first reflective film is 0.1 mm or more. It can be 5 mm or less.
また、第2反射膜の開口部の大きさは、輝度ムラを抑制することができれば特に限定されないが、中でも、上記第1反射膜の開口部の大きさ以下であることが好ましく、上記第1反射膜の開口部の大きさより小さいことが好ましい。具体的には、第2反射膜の開口部の形状が矩形状である場合、第2反射膜の開口部の長さは、0.05mm以上2mm以下とすることができる。上記のように第2反射膜の開口部の大きさを微細にすることにより、第2反射膜の部分と第2反射膜の開口部の部分とのパターンを視認しにくくすることができ、ムラのない面発光が可能となる。 Further, the size of the opening of the second reflective film is not particularly limited as long as unevenness in brightness can be suppressed, but it is preferably smaller than or equal to the size of the opening of the first reflective film. It is preferable that the size is smaller than the size of the opening of the reflective film. Specifically, when the opening of the second reflective film has a rectangular shape, the length of the opening of the second reflective film can be 0.05 mm or more and 2 mm or less. By making the size of the opening in the second reflective film fine as described above, it is possible to make the pattern between the second reflective film and the opening in the second reflective film difficult to see, thereby making it possible to reduce unevenness. It is possible to emit surface light without any glaring.
なお、第1反射膜の開口部の大きさとは、例えば第1反射膜の開口部の形状が矩形状である場合、図7(a)に示すような、第1反射膜22の開口部23の長さx1をいう。また、第2反射膜の開口部の大きさとは、例えば図7(a)に示すような、第2反射膜24の開口部25の長さx2をいう。
Note that the size of the opening of the first reflective film is, for example, when the opening of the first reflective film has a rectangular shape, the size of the
第1反射膜および第2反射膜の開口部の形状としては、矩形状、円形状等、任意の形状とすることができる。第1反射膜および第2反射膜の厚みとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、第1反射膜および第2反射膜の厚みは、0.05μm以上100μm以下とすることができる。 The openings of the first reflective film and the second reflective film may have any shape, such as a rectangular shape or a circular shape. The thicknesses of the first reflective film and the second reflective film may be adjusted as appropriate as long as the above-mentioned dependence of the reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. Specifically, the thickness of the first reflective film and the second reflective film can be 0.05 μm or more and 100 μm or less.
第1反射膜および第2反射膜は、透明基材の面に形成されたものであってもよく、シート状の反射膜であってもよい。第1反射膜および第2反射膜の形成方法としては、透明基材の面にパターン状に反射膜を形成できる方法であれば特に限定されず、スパッタリング法、真空蒸着法等が挙げられる。また、第1反射膜および第2反射膜がシート状の反射膜である場合、開口部の形成方法としては、打ち抜き加工等により複数の貫通孔を形成する方法等が挙げられる。この場合、透明基材およびシート状の反射膜の積層方法としては、例えば、透明基材に接着層や粘着層を介してシート状の反射膜を貼り合せる方法を用いることができる。 The first reflective film and the second reflective film may be formed on the surface of a transparent base material, or may be sheet-shaped reflective films. The method for forming the first reflective film and the second reflective film is not particularly limited as long as it can form a reflective film in a pattern on the surface of the transparent substrate, and examples thereof include sputtering, vacuum evaporation, and the like. Further, when the first reflective film and the second reflective film are sheet-like reflective films, examples of the method for forming the openings include a method of forming a plurality of through holes by punching or the like. In this case, as a method for laminating the transparent base material and the sheet-like reflective film, for example, a method of laminating the sheet-like reflective film to the transparent base material via an adhesive layer or an adhesive layer can be used.
本態様の反射構造体における透明基材は、上記の第1反射膜および第2反射膜等を支持する部材であり、また、第1反射膜および第2反射膜を厚み方向に離れて配置させるための部材である。 The transparent base material in the reflective structure of this aspect is a member that supports the above-mentioned first reflective film, second reflective film, etc., and also allows the first reflective film and the second reflective film to be arranged apart in the thickness direction. It is a member for
透明基材は光透過性を有する。透明基材の光透過性としては、透明基材の全光線透過率が、例えば80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましい。なお、透明基材の全光線透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。 The transparent base material has light transmittance. Regarding the light transmittance of the transparent base material, it is preferable that the total light transmittance of the transparent base material is, for example, 80% or more, and particularly preferably 90% or more. Note that the total light transmittance of the transparent substrate can be measured by a method based on JIS K7361-1:1997.
透明基材を構成する材料としては、上述した全光線透過率を有する材料であればよく、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、アクリルスチレン等の樹脂や、石英ガラス、パイレックス(登録商標)、合成石英等のガラスが挙げられる。 The material constituting the transparent base material may be any material that has the above-mentioned total light transmittance, such as resins such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, acrylic, cycloolefin, polyester, polystyrene, acrylic styrene, quartz glass, Pyrex ( (registered trademark), synthetic quartz, and other glasses.
透明基材の厚みとしては、例えば図7(b)に示すように、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12を、第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25から出射させることができるような厚みであることが好ましく、第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチおよび大きさや、第1反射膜および第2反射膜の厚み等に応じて適宜設定される。具体的には、透明基材の厚みは、0.05mm以上2mm以下とすることができ、中でも0.1mm以上0.5mm以下であることが好ましい。
The thickness of the transparent base material is, for example, as shown in FIG. 7(b). ) has a thickness that allows the light L12 that is incident at a high incident angle to the
(反射構造体の第2態様)
反射構造体の第2態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置され、光透過性を有するパターン状の凸部と、凸部の透明基材側の面とは反対の面側に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の一方の面の凸部の開口部に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。本態様の反射構造体の場合、第二の拡散部材において、反射構造体の第1反射膜側の面側に第1層が配置される。
(Second aspect of reflective structure)
A second aspect of the reflective structure includes a transparent base material, a patterned convex part that is arranged on one surface of the transparent base material and has light transmittance, and a surface opposite to the transparent base material side of the convex part. It has a patterned first reflective film arranged on the surface side, and a patterned second reflective film arranged in the opening of the convex part on one side of the transparent base material, and the patterned second reflective film is arranged in the opening of the first reflective film. The openings of the first reflective film and the second reflective film are located so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction. In the case of the reflective structure of this embodiment, the first layer is arranged on the surface side of the reflective structure on the first reflective film side in the second diffusion member.
図8(a)、(b)は、本実施態様における反射構造体の第2態様の一例を示す概略平面図および断面図であり、図8(a)は反射構造体の第1反射膜側の面から見た平面図であり、図8(b)は図8(a)のA-A線断面図である。図8(a)、(b)に示すように、反射構造体20は、透明基材21と、透明基材21の一方の面に配置され、光透過性を有するパターン状の凸部26と、凸部26の透明基材21側の面とは反対の面に配置されたパターン状の第1反射膜22と、透明基材21の一方の面の凸部26の開口部に配置されたパターン状の第2反射膜24とを有している。第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25は、平面視上重ならないように位置している。また、第1反射膜22および第2反射膜24は、凸部26によって隔てられており、厚み方向に離れて配置されている。
FIGS. 8(a) and 8(b) are a schematic plan view and a cross-sectional view showing an example of the second aspect of the reflective structure in this embodiment, and FIG. 8(a) is a first reflective film side of the reflective structure. FIG. 8(b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 8(a). As shown in FIGS. 8(a) and 8(b), the
このような反射構造体においては、パターン状の第1反射膜および第2反射膜が積層されており、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置していることから、本態様の反射構造体を有する拡散部材を用いた面発光装置(特に、LEDバックライト)は、LED素子の直上には第1反射膜および第2反射膜の少なくともいずれか一方が必ず存在することになる。そのため、上記反射構造体の第1態様と同様に、例えば図8(b)に示すように、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して低入射角で入射した光L11を、第1反射膜22および第2反射膜24で反射させることができる。
In such a reflective structure, a patterned first reflective film and a second reflective film are laminated, and the openings of the first reflective film and the second reflective film are arranged so that they do not overlap in plan view. Therefore, a surface emitting device (especially an LED backlight) using a diffusion member having a reflective structure according to the present embodiment has at least one of the first reflective film and the second reflective film directly above the LED element. One or the other will always exist. Therefore, similarly to the first aspect of the reflective structure, for example, as shown in FIG. 8(b), the surface of the
また、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されていることから、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12を、凸部26の側面および第2反射膜24の開口部25から出射させることができる。これにより、LED素子から発せられたのち拡散部材の第2層側の面から出射する光の一部を、LED素子の直上ではなく、LED素子から面内方向に離れた位置から出射させることができるようになる。よって、輝度の面内均一性を向上させることができる。また、本態様においては、凸部を有することから、第1反射膜および第2反射膜の開口部のセルフアライメントが可能であり、製造コストを削減することができる。
Further, since the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film are located so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged apart in the thickness direction, Light incident at a high incident angle on the surface of the
なお、第1反射膜および第2反射膜の材料、第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチ、第1反射膜および第2反射膜の開口部の大きさ、第1反射膜および第2反射膜の開口部の形状、第1反射膜および第2反射膜の厚み、ならびに第1反射膜および第2反射膜の形成方法等については、上記第1態様と同様とすることができる。
また、透明基材については、上記第1態様と同様とすることができる。
In addition, the materials of the first reflective film and the second reflective film, the pitch of the openings of the first reflective film and the second reflective film, the sizes of the openings of the first reflective film and the second reflective film, the first reflective film and The shape of the opening of the second reflective film, the thickness of the first reflective film and the second reflective film, the method of forming the first reflective film and the second reflective film, etc. can be the same as in the first embodiment. .
Further, the transparent base material can be the same as in the first embodiment.
本態様の反射構造体における凸部は、上記の第1反射膜および第2反射膜を厚み方向に離れて配置させるための部材である。凸部は光透過性を有する。凸部の光透過性としては、凸部の全光線透過率が、例えば80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましい。なお、凸部の全光線透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。 The convex portion in the reflective structure of this embodiment is a member for arranging the first reflective film and the second reflective film so as to be apart from each other in the thickness direction. The convex portion has light transmittance. Regarding the light transmittance of the convex portion, the total light transmittance of the convex portion is preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more. Note that the total light transmittance of the convex portion can be measured by a method based on JIS K7361-1:1997.
凸部を構成する材料としては、パターン状の凸部を形成可能であり、上述した全光線透過率を有する材料であればよく、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が挙げられる。 The material constituting the convex portion may be any material that can form a patterned convex portion and has the above-mentioned total light transmittance, such as a thermosetting resin, an electron beam curing resin, and the like.
凸部の高さとしては、例えば図8(b)に示すように、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12を、凸部26の側面および第2反射膜24の開口部25から出射させることができるような高さであることが好ましく、第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチおよび大きさや、第1反射膜および第2反射膜の厚み等に応じて適宜設定される。具体的には、凸部の高さは、0.05mm以上2mm以下とすることができ、中でも0.1mm以上0.5mm以下であることが好ましい。
The height of the convex portion is, for example, as shown in FIG. ) is at such a height that the light L12 that is incident at a high incident angle on the
凸部のピッチ、大きさおよび平面視形状については、上記第2反射膜の開口部のピッチ、大きさおよび形状と同様とすることができる。凸部の表面は、例えば図8(b)に示すように平滑面であってもよく、図9(a)に示すように粗面であってもよい。凸部の表面が粗面である場合には、凸部に光拡散性を付与することができる。 The pitch, size, and shape in plan view of the convex portions can be the same as the pitch, size, and shape of the openings of the second reflective film. The surface of the convex portion may be, for example, a smooth surface as shown in FIG. 8(b), or a rough surface as shown in FIG. 9(a). When the surface of the convex part is a rough surface, light diffusing properties can be imparted to the convex part.
また、凸部の表面の形状としては、例えば図8(b)に示すように平面であってもよく、図9(b)に示すように曲面であってもよい。凸部の表面が曲面である場合には、凸部に光拡散性を付与することができる。 Further, the shape of the surface of the convex portion may be, for example, a flat surface as shown in FIG. 8(b), or a curved surface as shown in FIG. 9(b). When the surface of the convex portion is a curved surface, light diffusing properties can be imparted to the convex portion.
凸部の形成方法としては、パターン状の凸部を形成可能な方法であれば特に限定されず、印刷法、金型による樹脂賦形等が挙げられる。 The method for forming the convex portions is not particularly limited as long as it is capable of forming patterned convex portions, and examples thereof include printing methods, resin molding using molds, and the like.
c)反射型回折格子
第2層が反射型回折格子である場合、反射型回折格子としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されない。
c) Reflection type diffraction grating When the second layer is a reflection type diffraction grating, the reflection type diffraction grating is not particularly limited as long as it has the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence.
反射型回折格子のピッチ等としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、LED素子の出力する波長が、赤色、緑色、青色等の単色である場合は、各波長に応じたピッチとすることで、効果的にLED素子の光を反射させることが可能である。 The pitch and the like of the reflection type diffraction grating may be adjusted as appropriate as long as the above-mentioned dependence of the reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. Specifically, if the wavelength output by the LED element is a single color such as red, green, or blue, it is possible to effectively reflect the light from the LED element by setting the pitch according to each wavelength. It is.
反射型回折格子を構成する材料としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有する反射型回折格子が得られる材料であればよく、一般的に反射型回折格子に用いられるものを採用することができる。また、反射型回折格子の形成方法としては、一般的な反射型回折格子の形成方法と同様とすることができる。 The material constituting the reflection type diffraction grating may be any material that can provide a reflection type diffraction grating having the incident angle dependence of reflectance and transmittance as described above, and materials commonly used for reflection type diffraction gratings may be used. Can be adopted. Further, the method for forming the reflection type diffraction grating can be the same as the method for forming a general reflection type diffraction grating.
4.3 第三の拡散部材
第三の拡散部材としては、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート等の光透過性樹脂を有する樹脂板であり、内部に多数の空隙が存在するもの、または、表面に凹凸を有するものが挙げられ、一般に表示装置分野において汎用されているものを用いることができる。
4.3 Third Diffusion Member The third diffusion member is a resin plate containing a light-transmitting resin such as polystyrene (PS) or polycarbonate, and has many voids inside or has an uneven surface. Examples include those having the following, and those commonly used in the field of display devices can be used.
5.波長変換部材
本実施態様の面発光装置においては、例えば、拡散部材のLED基板側とは反対の面側に波長変換部材が配置されていてもよく、拡散部材のLED基板側に波長変換部材が配置されていてもよい。
5. Wavelength Conversion Member In the surface emitting device of this embodiment, for example, the wavelength conversion member may be disposed on the side of the diffusion member opposite to the LED substrate side, and the wavelength conversion member may be placed on the LED substrate side of the diffusion member. may be placed.
波長変換部材は、LED素子から出射された光を吸収し、励起光を発光する蛍光体を含有する部材である。波長変換部材は、LED基板と組み合わせることにより、白色光を生成する機能を有する。 The wavelength conversion member is a member containing a phosphor that absorbs light emitted from the LED element and emits excitation light. The wavelength conversion member has a function of generating white light when combined with the LED board.
波長変換部材は、通常、蛍光体および樹脂を含有する波長変換層を少なくとも有する。波長変換部材は、例えば、波長変換層単体であってもよく、透明基材の一方の面側に波長変換層を有する積層体であってもよい。中でも、薄型化の点から、波長変換層単体が好ましい。より好ましくは、シート状の波長変換部材が用いられる。 The wavelength conversion member usually has at least a wavelength conversion layer containing a phosphor and a resin. The wavelength conversion member may be, for example, a single wavelength conversion layer, or may be a laminate having a wavelength conversion layer on one side of a transparent base material. Among these, a single wavelength conversion layer is preferable from the viewpoint of thinning. More preferably, a sheet-like wavelength conversion member is used.
上記蛍光体としては、LED素子からの発光色に応じて適宜選択することができ、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体、黄色蛍光体等を挙げることができる。例えば、LED素子が青色LED素子である場合、蛍光体としては、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを用いてもよく、黄色蛍光体を用いてもよい。また、例えば、LED素子が紫外線LED素子である場合、蛍光体としては、赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体とを用いることができる。 The phosphor can be appropriately selected depending on the color of light emitted from the LED element, and includes blue phosphor, green phosphor, red phosphor, yellow phosphor, and the like. For example, when the LED element is a blue LED element, a green phosphor and a red phosphor may be used as the phosphor, or a yellow phosphor may be used. Further, for example, when the LED element is an ultraviolet LED element, a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor can be used as the phosphor.
蛍光体としては、例えばLEDバックライトの波長変換部材に用いられる蛍光体を採用することができる。また、量子ドットを蛍光体として用いることもできる。波長変換部材層中の蛍光体の含有量は、所望の白色光を生成することができる程度であれば特に限定されず、一般的なLEDバックライトの波長変換部材における蛍光体の含有量と同様とすることができる。 As the phosphor, for example, a phosphor used in a wavelength conversion member of an LED backlight can be used. Furthermore, quantum dots can also be used as phosphors. The content of the phosphor in the wavelength conversion member layer is not particularly limited as long as it can generate the desired white light, and is similar to the content of the phosphor in the wavelength conversion member of a general LED backlight. It can be done.
また、波長変換部材に含まれる樹脂としては、蛍光体を分散させることができれば特に限定されるものではない。上記樹脂としては、一般的なLEDバックライトの波長変換部材に用いられる樹脂と同様とすることができ、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。 Moreover, the resin contained in the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it can disperse the phosphor. The above-mentioned resin can be the same as the resin used for wavelength conversion members of general LED backlights, and can include thermosetting resins such as silicone resins and epoxy resins.
波長変換部材の厚みとしては、面発光装置に用いた場合に、所望の白色光を生成することができる厚みであれば特に限定されず、例えば、10μm以上1000μm以下とすることができる。 The thickness of the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it can generate desired white light when used in a surface emitting device, and may be, for example, 10 μm or more and 1000 μm or less.
6.その他光学部材
本実施態様の面発光装置は、例えば、拡散部材のLED基板側の面とは反対の面側に光学部材がさらに配置されていてもよい。光学部材としては、プリズムシート、反射型偏光シート等が挙げられる。
6. Other Optical Members In the surface emitting device of this embodiment, for example, an optical member may be further disposed on the surface of the diffusion member opposite to the surface on the LED substrate side. Examples of the optical member include a prism sheet, a reflective polarizing sheet, and the like.
(1)プリズムシート
本実施態様におけるプリズムシートは、入射した光を集光し、正面方向の輝度を集中的に向上させる機能を有する。プリズムシートは、例えば、透明樹脂基材の一方の面側に、アクリル樹脂を含むプリズムパターンが配置されたものである。プリズムシートとしては、例えば、3M社製の輝度上昇フィルムBEFシリーズを用いることができる。
(1) Prism sheet The prism sheet in this embodiment has a function of condensing incident light and intensively improving brightness in the front direction. The prism sheet is, for example, one in which a prism pattern containing acrylic resin is arranged on one side of a transparent resin base material. As the prism sheet, for example, a brightness enhancement film BEF series manufactured by 3M Company can be used.
(2)反射型偏光シート
本実施態様における反射型偏光シートは、第1の直線偏光成分(例えば、P偏光)のみを透過し、かつ第1の直線偏光成分と直交する第2の直線偏光成分(例えば、S偏光)を吸収せずに反射する機能を有する。反射型偏光シートで反射された第2の直線偏光成分は再度反射され、偏光が解消された状態(第1の直線偏光成分と第2の直線偏光成分とを両方含んだ状態)で、再度、反射型偏光シートに入射する。よって、反射型偏光シートは再度入射する光のうち第1の直線偏光成分を透過し、第1の直線偏光成分と直交する第2の直線偏光成分は再度反射される。
(2) Reflective polarizing sheet The reflective polarizing sheet in this embodiment transmits only a first linearly polarized light component (for example, P-polarized light), and a second linearly polarized light component that is orthogonal to the first linearly polarized light component. It has a function of reflecting (for example, S-polarized light) without absorbing it. The second linearly polarized light component reflected by the reflective polarizing sheet is reflected again, and in a depolarized state (a state that includes both the first linearly polarized light component and the second linearly polarized light component), The light is incident on a reflective polarizing sheet. Therefore, the reflective polarizing sheet transmits the first linearly polarized light component of the light that enters again, and the second linearly polarized light component that is perpendicular to the first linearly polarized light component is reflected again.
以下、同上の過程を繰り返す事により、上記第2層から出射した光の70%以上80%以下程度が第1の直線偏光成分となった光として出光される。したがって、本実施態様の面発光装置を表示装置に用いた場合、反射型偏光シートの第1の直線偏光成分(透過軸成分)の偏光方向と表示パネルの偏光板の透過軸方向とを一致させることにより、面発光装置からの出射光は全て表示パネルで画像形成に利用可能となる。そのため、LED素子から投入される光エネルギーが同じであっても、反射型偏光シートを未配置の場合に比べて、より高輝度の画像形成が可能となる。 Thereafter, by repeating the same process as above, approximately 70% or more and 80% or less of the light emitted from the second layer is emitted as the first linearly polarized component. Therefore, when the surface emitting device of this embodiment is used in a display device, the polarization direction of the first linearly polarized light component (transmission axis component) of the reflective polarizing sheet is made to match the transmission axis direction of the polarizing plate of the display panel. As a result, all the light emitted from the surface emitting device can be used for image formation on the display panel. Therefore, even if the light energy input from the LED element is the same, it is possible to form an image with higher brightness than when no reflective polarizing sheet is provided.
反射型偏光シートとしては、例えば、3M社製の輝度上昇フィルムDBEFシリーズが挙げられる。また、反射型偏光シートとして、例えば、Shinwha Intertek社製の高輝度偏光シートWRPS、ワイヤーグリッド偏光子を用いることもできる。 Examples of reflective polarizing sheets include the DBEF series of brightness enhancement films manufactured by 3M. Further, as the reflective polarizing sheet, for example, a high brightness polarizing sheet WRPS manufactured by Shinwha Intertek and a wire grid polarizer can also be used.
7.用途
本実施態様における面発光装置の用途は、特に限定されないが、表示装置に好適に使用することができる。また、照明装置等にも使用することができる。
7. Application The application of the surface emitting device in this embodiment is not particularly limited, but it can be suitably used for a display device. It can also be used for lighting devices and the like.
II.第2実施態様
次に、本実施態様の面発光装置の第2実施態様について説明する。
図10は、本実施態様の面発光装置の一例を示す概略断面図である。図10に例示するように、本実施態様の面発光装置1は、支持基板2、および支持基板2の一方の面側に配置されたLED素子3を有するLED基板4と、LED基板4のLED素子3側の面側に配置され、LED素子3を封止する封止部材5と、封止部材5のLED基板4側とは反対の面側に配置された拡散部材6と、上記LED基板4の封止部材5と反対側の面に配置された反り防止層7と、を有する。本実施態様における封止部材5は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが上記LED素子3より厚いものであり、上記反り防止層7を構成する材料の線膨張係数が、上記封止部材5を構成する材料の線膨張係数と同等、もしくは大きいものであることを特徴とするものである。
II. Second Embodiment Next, a second embodiment of the surface emitting device of this embodiment will be described.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of the surface emitting device of this embodiment. As illustrated in FIG. 10, the
本実施態様の面発光装置では、上記封止部材と上記LED基板とを接合するに際し、熱圧着等の手段が用いられた場合、その後の冷却時に、上記LED基板と上記封止部材との線膨張係数の相違に起因する反りが生じる場合がある。
また、面発光装置が極端な高温もしくは低温で用いられた場合、上述した上記LED基板と上記封止部材との線膨張係数の相違に起因する反りが生じる場合がある。
In the surface emitting device of this embodiment, when a means such as thermocompression bonding is used to bond the sealing member and the LED substrate, the line between the LED substrate and the sealing member is removed during subsequent cooling. Warpage may occur due to differences in expansion coefficients.
Further, when the surface emitting device is used at extremely high or low temperatures, warpage may occur due to the difference in linear expansion coefficient between the LED substrate and the sealing member.
本実施態様は、上記第1実施態様と同様に、このような課題を解決するためになされたものであり、上記反り防止層を、上記LED基板の上記封止部材と反対側の面に配置し、反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、上記封止部材を構成する材料の線膨張係数と同等もしくは大きいものとすることにより、上述した反りの発生という課題を解決したものである。 This embodiment, like the first embodiment, has been made to solve this problem, and the warpage prevention layer is arranged on the surface of the LED board opposite to the sealing member. However, the problem of warping described above is solved by making the coefficient of linear expansion of the material constituting the warpage prevention layer equal to or larger than the coefficient of linear expansion of the material constituting the sealing member. .
以下、本実施態様の面発光装置について、説明する。なお、本実施態様は、上記第1実施態様とは、上記反り防止層の配置位置と、上記反り防止層を構成する材料が異なること以外は、上記第1実施態様と同様であるので、反り防止層以外の構成については、説明を省略する。 The surface emitting device of this embodiment will be described below. Note that this embodiment is the same as the first embodiment above, except that the arrangement position of the warpage prevention layer and the material constituting the warpage prevention layer are different. Descriptions of components other than the prevention layer will be omitted.
1,反り防止層
本実施態様における反り防止層は、LED基板の上記封止部材とは反対側の面に配置される層である。
本実施態様においては、上記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、上記封止部材を構成する材料の線膨張係数と同等もしくは大きいものとなる。上記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、上記封止部材を構成する材料の線膨張係数と同等もしくはより大きいものとすることにより、反りを防止できるのは、以下の理由による。
1. Warpage prevention layer The warpage prevention layer in this embodiment is a layer disposed on the surface of the LED board opposite to the sealing member.
In this embodiment, the coefficient of linear expansion of the material constituting the warpage prevention layer is equal to or greater than the coefficient of linear expansion of the material constituting the sealing member. The reason why warping can be prevented by making the coefficient of linear expansion of the material constituting the warpage prevention layer equal to or larger than the coefficient of linear expansion of the material constituting the sealing member is as follows.
すなわち、面発光装置を製造する場合、封止部材とLED基板とを熱圧着する工程を有するが、熱圧着後の冷却時に封止部材がLED基板より大きく収縮する挙動をとる。この際、上記LED基板の上記封止部材と反対側の面に、線膨張係数が封止部材と同等もしくは大きい反り防止層が配置されているので、上記封止部材側の収縮に対し、反り防止層も収縮するため、LED基板の反りの程度を小さくすることが可能となり、その結果、反りの発生を抑えることが可能となる。 That is, when manufacturing a surface emitting device, there is a step of thermocompression bonding the sealing member and the LED substrate, but the sealing member shrinks more than the LED substrate when cooled after the thermocompression bonding. At this time, since a warpage prevention layer having a coefficient of linear expansion equal to or larger than the sealing member is disposed on the surface of the LED board opposite to the sealing member, the warpage is prevented due to contraction of the sealing member. Since the prevention layer also contracts, it becomes possible to reduce the degree of warpage of the LED board, and as a result, it becomes possible to suppress the occurrence of warpage.
a)線膨張係数
本実施態様においては、上記反り防止層を構成する材料の線膨張係数と、上記封止部材を構成する材料との線膨張係数の差は、大きければ大きい程好ましいが、封止部材に用いられる材料を考慮すると、ある程度制限されたものとなる。したがって、上記線膨張係数の差は、通常は400×10-6/℃以下であり、同等のものであってもよい
a) Coefficient of Linear Expansion In this embodiment, the larger the difference in the coefficient of linear expansion between the material constituting the warpage prevention layer and the material constituting the sealing member, the better; Considering the material used for the stop member, there are certain limitations. Therefore, the difference in linear expansion coefficients is usually 400×10 −6 /°C or less, and may be equivalent.
なお、本実施態様における同等とは、封止部材を構成する材料の線膨張係数を1とした場合に、0.8以上1.2以下の範囲内、特に0.95以上1.0以下の範囲内の場合をいう。 In addition, equivalent in this embodiment means within the range of 0.8 or more and 1.2 or less, especially 0.95 or more and 1.0 or less, when the linear expansion coefficient of the material constituting the sealing member is 1. This refers to cases within the range.
このような反り防止層を構成する材料の線膨張係数としては、通常300×10-6/℃以上500×10-6/℃以下の範囲内、特に350×10-6/℃以上450×10-6/℃以下の範囲内のものが用いられる。
本実施態様における線膨張係数の測定方法としては、上記第1実施態様で説明した方法と同様の方法により行われる。
The coefficient of linear expansion of the material constituting such a warpage prevention layer is usually within the range of 300 x 10 -6 /°C or more and 500 x 10 -6 /°C, particularly 350 x 10 -6 /°C or more and 450 x 10 A temperature within the range of -6 /℃ or less is used.
The linear expansion coefficient in this embodiment is measured by the same method as described in the first embodiment.
b)厚み
本実施態様における反り防止層の厚みとしては、上記封止部材の厚みの25%以上であることが好ましく、特に35%以上、中でも45%以上であることが好ましい。なお、上限は、装置のコンパクト化の概念から、50%以下とされる。上記範囲内であれば、反り防止効果を得ることが可能であり、また装置のコンパクト化の妨げとならない。
b) Thickness The thickness of the anti-warp layer in this embodiment is preferably 25% or more of the thickness of the sealing member, particularly 35% or more, particularly preferably 45% or more. Note that the upper limit is set to 50% or less from the concept of making the device more compact. Within the above range, it is possible to obtain a warping prevention effect, and it does not prevent the device from being made more compact.
c)弾性率
本実施態様に用いられる反り防止層の弾性率は、上記封止部材の弾性率と同等以上であることが好ましい。
具体的には、封止部材の弾性率を1とした場合に、0.8以上であることが好ましく、特に0.9以上であることが好ましい。なお、通常は、2.5以下となる。
c) Elastic modulus The elastic modulus of the warpage prevention layer used in this embodiment is preferably equal to or higher than the elastic modulus of the sealing member.
Specifically, when the elastic modulus of the sealing member is 1, it is preferably 0.8 or more, particularly preferably 0.9 or more. Note that it is usually 2.5 or less.
また、実際の値としては、35MPa以上であることが好ましく、特に40MPa以上であることが好ましく、中でも85MPa以上であることが好ましい。上記範囲より弾性率が低い場合は、反り防止効果が低減してしまうからである。なお、通常に用いられる材料を考慮すると、300MPa以下となる。 Further, as an actual value, it is preferably 35 MPa or more, particularly preferably 40 MPa or more, and especially preferably 85 MPa or more. This is because if the elastic modulus is lower than the above range, the warpage prevention effect will be reduced. In addition, when considering the materials normally used, the pressure is 300 MPa or less.
なお、弾性率の測定方法としては、以下に示す引張測定により行われる。
・測定装置:インストロン社製万能材料試験機5565
・ロードセル:1kN
・試料幅:10mm
・チャック間距離:50mm
・速度:300mm/min
The elastic modulus is measured by tensile measurement as described below.
・Measuring device: Instron universal material testing machine 5565
・Load cell: 1kN
・Sample width: 10mm
・Distance between chucks: 50mm
・Speed: 300mm/min
d)材料
本実施態様に用いられる反り防止層を構成する材料としては、上記特性を有するものであれば特に限定されないが、中でも封止部材として用いらえる材料と同様のものを用いることができる。
好ましい材料としては、オレフィン系樹脂であることが好ましい。また、オレフィン系樹脂の中でも、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アイオノマー系樹脂が好ましい。
d) Material The material constituting the warpage prevention layer used in this embodiment is not particularly limited as long as it has the above characteristics, but among them, materials similar to those used as the sealing member can be used. .
A preferred material is an olefin resin. Also, among the olefin resins, polyethylene resins, polypropylene resins, and ionomer resins are preferred.
(2)その他
本実施態様における反り防止層は、上記LED基板と密着していることが好ましい。より反り防止効果を向上させることができるからである。
具体的な密着の程度等については、上記第1実施態様と同等であるのでここでの説明は省略する。
上記反り防止層と上記LED基板とを密着させる方法としては、両者の間に接着層を配置して、接着する方法や、熱圧着させて反り防止層を溶融密着させる方法等を挙げることができる。
(2) Others It is preferable that the anti-warpage layer in this embodiment is in close contact with the LED substrate. This is because the warpage prevention effect can be further improved.
The specific degree of adhesion and the like are the same as in the first embodiment, so a description thereof will be omitted here.
Examples of methods for bringing the warpage prevention layer and the LED board into close contact include a method of disposing an adhesive layer between the two and adhering them, and a method of melting and adhering the warpage prevention layer by thermocompression bonding. .
III.第3実施態様
本実施態様の面発光装置は、上記第1実施態様における反り防止層に替えて、発泡防止層を用いたものであり、上記発泡防止層の弾性率が、500MPa以上のものである態様、および上記発泡防止層の融点が、140℃以上のものである態様の二つの態様を有する。
III. Third Embodiment The surface emitting device of this embodiment uses an anti-foaming layer instead of the anti-warpage layer in the first embodiment, and the elastic modulus of the anti-foaming layer is 500 MPa or more. There are two embodiments: a certain embodiment and an embodiment in which the foaming prevention layer has a melting point of 140° C. or higher.
従来の面発光装置では、例えば、面発光装置が極端な高温に長時間用いられた場合、上記LED基板と上記封止部材との間に気泡が生じてしまうという課題もあった。これは、加熱により、LED基板から発生するガスに起因する場合や、LED基板上に反射層等が設けられた際にLED基板と反射層等との間にエア噛み等により存在する空気が界面に沿ってにじみ出る等の原因により発生する。 In conventional surface emitting devices, for example, when the surface emitting device is used at extremely high temperatures for a long period of time, there is a problem in that air bubbles are generated between the LED substrate and the sealing member. This may be caused by gas generated from the LED board due to heating, or when a reflective layer, etc. is provided on the LED board, air may be present between the LED board and the reflective layer due to air entrapment at the interface. This occurs due to reasons such as oozing along the surface.
上記封止部材に封止されたLED素子は、上記封止部材とLED素子の発光面が直接接合され、界面での屈折率差が小さくなるため、封止されていないLED素子に比べ光取り出し効率が向上する。しかし、このような気泡が存在すると、上述したような光取り出し効率の向上が得られず、結果として面発光装置の発光効率を低下させるといった不具合が生じてしまう。 The LED element sealed in the sealing member has the light emitting surface of the sealing member and the LED element directly joined, and the difference in refractive index at the interface is smaller, so light is extracted compared to an unsealed LED element. Increased efficiency. However, if such bubbles exist, the above-mentioned improvement in light extraction efficiency cannot be obtained, and as a result, a problem arises in that the luminous efficiency of the surface emitting device is reduced.
本実施態様では、上述した特性を有する発泡防止層を設けることにより、発泡時に生じるであろうと想定される封止部材の表面形状が凸部となる変形を押さえることができる。
これにより、例えばLED基板からガスが発生した場合でも、上記発泡防止層が存在することにより、封止部材に圧力が加わることから、発生したガスが気泡となることを防止することが可能となる。
In this embodiment, by providing the anti-foaming layer having the above-mentioned characteristics, it is possible to suppress deformation in which the surface shape of the sealing member becomes convex, which is assumed to occur during foaming.
As a result, even if gas is generated from the LED board, for example, the presence of the anti-foaming layer applies pressure to the sealing member, making it possible to prevent the generated gas from becoming bubbles. .
本実施態様に用いられる発砲防止層の弾性率は、500MPa以上であればよいが、好ましくは1000Mpa以上であり、中でも4000Mpa以上であることが好ましい。 The elastic modulus of the anti-foaming layer used in this embodiment may be at least 500 MPa, preferably at least 1,000 MPa, particularly preferably at least 4,000 MPa.
上記範囲より弾性率が低い場合は、気泡発生の抑止効果が低減してしまうからである。
なお、通常に用いられる材料を考慮すると5500MPa以下となる。
This is because if the elastic modulus is lower than the above range, the effect of suppressing bubble generation will be reduced.
Note that the pressure is 5,500 MPa or less when commonly used materials are taken into consideration.
本実施態様における発泡防止層の融点は、140℃以上であればよいが、260℃以上であることが好ましい。なお通常用いられる材料等を考慮すると上限は350℃以下である。 The melting point of the anti-foaming layer in this embodiment may be 140°C or higher, but preferably 260°C or higher. Note that the upper limit is 350° C. or less, taking into consideration the materials normally used.
本実施態様においては、上述した弾性率を有し、かつ上述した融点を有する発泡防止層を用いることがより好ましい。
なお、上記弾性率および融点の測定方法は、上述した第1実施態様で説明した方法と同様である。
In this embodiment, it is more preferable to use an antifoaming layer having the above-mentioned elastic modulus and the above-mentioned melting point.
The method for measuring the elastic modulus and melting point is the same as that described in the first embodiment.
本実施態様に用いられる発泡防止層は、上記反り防止層とは異なり、線膨張係数が所定の範囲内であることを必須とするものではない。しかしながら、発泡防止層が上記第1実施態様における反り防止層の線膨張係数と同様の線膨張係数を有することにより、上記第1実施態様と同様の反り防止効果を得られることから、好ましいものとすることができる。 Unlike the anti-warpage layer described above, the anti-foaming layer used in this embodiment does not necessarily have a coefficient of linear expansion within a predetermined range. However, since the foam prevention layer has a linear expansion coefficient similar to that of the warpage prevention layer in the first embodiment, it is possible to obtain the same warpage prevention effect as in the first embodiment. can do.
本実施態様の面発光装置のその他の点は、第1実施態様の面発光装置の反り防止層を発泡防止層と読み替えたものと同様であるので、ここでの説明は省略する。 The other points of the surface emitting device of this embodiment are the same as those of the surface emitting device of the first embodiment except that the anti-warpage layer is replaced with the anti-foaming layer, so the explanation here will be omitted.
B.表示装置
本開示は、表示パネルと、上記表示パネルの背面に配置された、上述の面発光装置を備える、表示装置を提供する。
B. Display Device The present disclosure provides a display device including a display panel and the above-described surface emitting device disposed on the back surface of the display panel.
図11は、本開示の表示装置の一例を示す模式図である。図11に例示するように、表示装置100は、表示パネル31と、表示パネル31の背面に配置された、本開示おける面発光装置1とを備える。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of a display device of the present disclosure. As illustrated in FIG. 11, the
本開示によれば、上述した面発光装置を有することにより、輝度の面内均一性を向上させつつ、薄型化を図ることが可能である。したがって、高品質な表示装置を得ることができる。 According to the present disclosure, by having the above-described surface emitting device, it is possible to achieve a reduction in thickness while improving in-plane uniformity of brightness. Therefore, a high quality display device can be obtained.
1.面発光装置
本開示における面発光装置は、上記「A.面発光装置」の項に記載したものと同様である。
1. Surface Emitting Device The surface emitting device according to the present disclosure is the same as that described in the section “A. Surface emitting device” above.
2.表示パネル
本開示における表示パネルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、液晶パネルが挙げられる。
2. Display Panel The display panel in the present disclosure is not particularly limited, and includes, for example, a liquid crystal panel.
C.面発光装置の製造方法
本開示においては、上記第1実施態様の面発光装置の製造方法を提供する。本開示においては、二つの実施形態に分けることができる。
C. Method for manufacturing surface emitting device The present disclosure provides a method for manufacturing the surface emitting device according to the first embodiment. The present disclosure can be divided into two embodiments.
I.第1実施形態
本実施形態の面発光装置の製造方法は、上記面発光装置の第1実施態様に記載された製造方法であって、上記反り防止層、上記封止部材、および上記LED素子が封止部材側となるように配置された上記LED基板がこの順配置された積層体を準備し、上記積層体を熱圧着する工程を有することを特徴とする。
本実施形態においては、まず、上記LED基板、上記封止部材、および上記反り防止層がこの順配置された積層体を準備する。
I. First Embodiment The method for manufacturing a surface emitting device of this embodiment is the manufacturing method described in the first embodiment of the surface emitting device, in which the warpage prevention layer, the sealing member, and the LED element are The present invention is characterized by the step of preparing a laminate in which the LED substrates are arranged in this order so as to be on the side of the sealing member, and bonding the laminate by thermocompression.
In this embodiment, first, a laminate in which the LED substrate, the sealing member, and the anti-warpage layer are arranged in this order is prepared.
ここで、上記LED基板、上記封止部材、上記反り防止層については、上記面発光装置の第1実施態様で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
次いで、上記積層体を熱圧着する工程を行う。
Here, the LED substrate, the sealing member, and the anti-warpage layer are the same as those described in the first embodiment of the surface emitting device, so their descriptions will be omitted here.
Next, a step of thermocompression bonding the laminate is performed.
本実施形態における熱圧着法としては、これらを熱圧着可能な方法であれば、特に限定されないが、真空ラミネート法、真空パック法、熱ラミネート法等を用いることができる。 The thermocompression bonding method in this embodiment is not particularly limited as long as it can thermocompression bond them, but vacuum lamination, vacuum packing, heat lamination, etc. can be used.
本実施形態においては、圧着された上記積層体の上記反り防止層側に拡散部材を配置し、接着剤等を用いて接着することにより、面発光装置を製造することができる。 In this embodiment, a surface emitting device can be manufactured by arranging a diffusion member on the warpage prevention layer side of the press-bonded laminate and bonding it using an adhesive or the like.
II.第2実施形態
本実施形態の面発光装置の製造方法は、上記面発光装置の第1実施態様に記載された製造方法であって、上記反り防止層、および上記封止部材が積層された第1積層体を熱圧着する工程と、上記熱圧着された第1積層体の上記封止部材側の面に上記LED素子が封止部材側となるように配置された上記LED基板を配置した第2積層体を熱圧着する工程と、を有することを特徴とする。
II. Second Embodiment The method for manufacturing a surface emitting device according to the present embodiment is the manufacturing method described in the first embodiment of the surface emitting device, in which the warp prevention layer and the sealing member are laminated. a step of thermocompression-bonding a first laminate, and a step of arranging the LED substrate on the surface of the thermocompression-bonded first laminate on the sealing member side, with the LED element disposed on the sealing member side; The method is characterized by comprising a step of thermocompression bonding the two laminates.
本実施形態においては、まず上記反り防止層、および上記封止部材が積層された第1積層体を準備する。次いで、上記第1積層体を、上記第1実施形態と同様の方法により熱圧着する。 In this embodiment, first, a first laminate in which the warpage prevention layer and the sealing member are stacked is prepared. Next, the first laminate is thermocompression bonded by the same method as in the first embodiment.
次に、熱圧着された第1積層体の上記封止部材側の面に上記LED基板を配置した第2積層体を、上記第1実施形態と同様の方法により熱圧着する。
本実施形態においては、圧着された上記第2積層体の上記反り防止層側に拡散部材を配置し、接着剤等を用いて接着することにより、面発光装置を製造することができる。
Next, a second laminate in which the LED board is disposed on the sealing member side surface of the first laminate that has been thermocompression bonded is thermocompression bonded by the same method as in the first embodiment.
In this embodiment, a surface emitting device can be manufactured by arranging a diffusion member on the warpage prevention layer side of the press-bonded second laminate and bonding it using an adhesive or the like.
D.面発光装置用封止部材シート
本開示の面発光装置用封止部材シートは、以下の二つの態様がある。
D. Sealing member sheet for surface light emitting device The sealing member sheet for surface light emitting device of the present disclosure has the following two aspects.
1.第1の態様
本態様の面発光装置用封止部材シートは、LED素子を封止するための封止部材と、上記封止部材の片方の面側に配置された反り防止層とが積層されてなり、面発光装置に用いられる面発光装置用封止部材シートであって、上記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内であることを特徴とする。
1. First Aspect The sealing member sheet for a surface emitting device of the present embodiment includes a sealing member for sealing an LED element and a warpage prevention layer disposed on one side of the sealing member. This is a sealing member sheet for a surface emitting device used in a surface emitting device, in which the linear expansion coefficient of the material constituting the warpage prevention layer is -15×10 −6 /°C or more 10×10 −6 /°C. It is characterized by being within a range of ℃ or less.
上記面発光装置は、支持基板、および上記支持基板の片方の面側に配置された上記LED素子を有するLED基板と、上記LED基板のLED素子側に配置された上記封止部材と、上記反り防止層と、拡散防止部材と、がこの順に積層されてなるものである。 The surface emitting device includes a support substrate, an LED substrate having the LED element disposed on one side of the support substrate, the sealing member disposed on the LED element side of the LED substrate, and the warpage. The prevention layer and the diffusion prevention member are laminated in this order.
本態様に用いられる反り防止層は、上記面発光装置の第1実施態様で説明したものと同様である。また、上記LED基板、上記封止部材、上記反射防止部材は、上記面発光装置で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。 The warpage prevention layer used in this embodiment is the same as that described in the first embodiment of the surface emitting device. Further, the LED substrate, the sealing member, and the anti-reflection member are the same as those described in the surface emitting device, so their descriptions will be omitted here.
2.第2の態様
本態様の面発光装置用封止部材シートは、LED素子を封止するための封止部材と、上記封止部材の片方の面側に配置された発泡防止層とが積層されてなり、面発光装置に用いられる面発光装置用封止部材シートであって、上記発泡防止層を構成する材料の弾性率が500MPa以上である形態、および上記発泡防止層を構成する材料の融点が140℃以上である形態の二つの形態を有する。
2. Second Aspect The encapsulant sheet for a surface emitting device of this embodiment includes a laminate of a encapsulating member for encapsulating an LED element and an anti-foaming layer disposed on one surface of the encapsulating member. A sealing member sheet for a surface emitting device used in a surface emitting device, wherein the elastic modulus of the material constituting the foam prevention layer is 500 MPa or more, and the melting point of the material constituting the foam prevention layer. It has two forms, one in which the temperature is 140°C or higher.
上記面発光装置は、支持基板、および上記支持基板の片方の面側に配置された上記LED素子を有するLED基板と、上記LED基板のLED素子側に配置された上記封止部材と、上記発泡防止層と、拡散防止部材と、がこの順に積層されてなるものである。 The surface emitting device includes a support substrate, an LED substrate having the LED element disposed on one side of the support substrate, the sealing member disposed on the LED element side of the LED substrate, and the foamed The prevention layer and the diffusion prevention member are laminated in this order.
本態様に用いられる発泡防止層は、上記面発光装置の第3実施態様で説明したものと同様である。また、上記LED基板、上記封止部材、上記反射防止部材は、上記面発光装置で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。 The anti-foaming layer used in this embodiment is the same as that described in the third embodiment of the surface emitting device. Further, the LED substrate, the sealing member, and the anti-reflection member are the same as those described in the surface emitting device, so their descriptions will be omitted here.
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。 Note that the present disclosure is not limited to the above embodiments. The above-mentioned embodiments are illustrative, and any embodiment that has substantially the same configuration as the technical idea stated in the claims of the present disclosure and provides similar effects is the present invention. within the technical scope of the disclosure.
以下に、封止部材に関する実験例を示し、その後、本開示の実施例および比較例を示し、本開示をさらに詳細に説明する。 Below, experimental examples related to the sealing member will be shown, and then examples and comparative examples of the present disclosure will be shown to explain the present disclosure in further detail.
A.実験例
(実験例1)
図11に示すように、支持基板2、および発光ダイオード素子3を有する発光ダイオード基板4、封止部材A(厚さ450μm)5、拡散部材A6、波長変換部材9を有する面発光装置1を製造した。封止部材Aのヘイズ値、層構成、密度および波長450nmにおける透過率を表1に示す。下記方法で評価した輝度ムラの評価結果を表2に示す。
A. Experimental example (Experimental example 1)
As shown in FIG. 11, a
使用した部材は以下の通りである。
・発光ダイオード基板
LEDチップ B0815ACQ0(チップサイズ0.2mm×0.4mm、ジェネライツ製)を6mmピッチで支持基板(反射率95%)上に正方配置した。
・拡散部材A(拡散板)
55K3(エンタイア製)
・波長変換部材(QD)
QF-6000(昭和電工マテリアルズ製)
The members used are as follows.
- Light emitting diode substrate LED chips B0815ACQ0 (chip size 0.2 mm x 0.4 mm, manufactured by Generites) were squarely arranged on a support substrate (reflectance 95%) at a pitch of 6 mm.
・Diffusion member A (diffusion plate)
55K3 (manufactured by Entire)
・Wavelength conversion member (QD)
QF-6000 (manufactured by Showa Denko Materials)
尚、封止部材の厚さおよび表1に示す光学特性は、封止部材シートを、ETFEフィルム(厚み100μm)で挟み込んで、真空ラミネーションにより加熱処理を行った後の封止部材用試料を測定した値である。光学特性の測定は、ETFEフィルムを剥がし、封止部材用試料のみを測定した。真空ラミネート条件は下記の通りとした。
The thickness of the sealing member and the optical properties shown in Table 1 were determined by measuring the sealing member sample after the sealing member sheet was sandwiched between ETFE films (
(真空ラミネート条件)
(a)真空引き:5.0分
(b)加圧:0kPaから100kPaに、5秒で変化させた
(c)圧力保持:(100kPa):7分
(d)温度:150℃
(Vacuum lamination conditions)
(a) Vacuuming: 5.0 minutes (b) Pressure: changed from 0 kPa to 100 kPa in 5 seconds (c) Pressure maintenance: (100 kPa): 7 minutes (d) Temperature: 150°C
(実験例2)
拡散部材Aの代わりに、下記の拡散部材Bを使用した以外は、実験例1と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。
・拡散部材B
第1層としてプリズム面が発光ダイオード素子側に形成されたプリズム構造、第2層として誘電体多層膜を有する第二の拡散部材
(Experiment example 2)
The occurrence of brightness unevenness was evaluated in the same manner as in Experimental Example 1, except that the following diffusion member B was used instead of the diffusion member A. The results are shown in Table 2.
・Diffusion member B
A second diffusion member having a prism structure in which a prism surface is formed on the light emitting diode element side as a first layer, and a dielectric multilayer film as a second layer.
(実験例3、4)
封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材B(厚さ450μm)を使用した以外は、実験例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。
(Experiment examples 3 and 4)
The occurrence of brightness unevenness was evaluated in the same manner as in Experimental Examples 1 and 2, except that instead of sealing member A, sealing member B (thickness: 450 μm) shown in Table 1 was used.
(実験例5、6)
封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材D(厚さ450μm)を使用した以外は、実験例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。
(Experiment Examples 5 and 6)
The occurrence of brightness unevenness was evaluated in the same manner as in Experimental Examples 1 and 2, except that instead of the sealing member A, the sealing member D (thickness: 450 μm) shown in Table 1 was used.
(対比実験例1、2)
封止部材Aの代わりに、拡散部材と発光ダイオード基板との間にピンを設けた以外は、実験例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。この際、発光ダイオード素子と拡散部材との間の距離は500μmであった。
(Comparison experiment examples 1 and 2)
The occurrence of brightness unevenness was evaluated in the same manner as Experimental Examples 1 and 2, except that instead of the sealing member A, a pin was provided between the diffusion member and the light emitting diode substrate. The results are shown in Table 2. At this time, the distance between the light emitting diode element and the diffusion member was 500 μm.
(対比実験例3、4)
封止部材Aの代わりに、高透明ポッティングタイプの液状シリコーン組成物を使用したSi硬化物(厚さ450μm)を設けた以外は、実験例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。
(Comparison experiment examples 3 and 4)
The occurrence of brightness unevenness was evaluated in the same manner as in Experimental Examples 1 and 2, except that instead of the sealing member A, a cured Si product (thickness: 450 μm) using a highly transparent potting type liquid silicone composition was provided. The results are shown in Table 2.
(対比実験例5、6)
封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材C(厚さ450μm)を使用した以外は、実験例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。
(Comparison experiment examples 5 and 6)
The occurrence of brightness unevenness was evaluated in the same manner as in Experimental Examples 1 and 2, except that instead of the sealing member A, the sealing member C (thickness: 450 μm) shown in Table 1 was used. The results are shown in Table 2.
[輝度ムラ評価方法]
得られた面発光装置について、2次元色彩輝度計CA2000を用いてLED発光時の輝度を測定し、輝度ムラを評価した。輝度ムラの指標は、ユニフォミティの数値によって以下のように判断した。
[Brightness unevenness evaluation method]
Regarding the obtained surface emitting device, the luminance during LED emission was measured using a two-dimensional color luminance meter CA2000, and luminance unevenness was evaluated. The index of brightness unevenness was determined as follows based on the uniformity value.
[評価基準]
ユニフォミティ=正面輝度の最小値/正面輝度の最大値
A:ユニフォミティ 0.9より大きい
B:ユニフォミティ 0.8以上0.9以下
C:ユニフォミティ 0.8より小さい
[Evaluation criteria]
Uniformity = minimum value of front brightness / maximum value of front brightness A: Uniformity greater than 0.9 B: Uniformity 0.8 or more and 0.9 or less C: Uniformity less than 0.8
本開示における面発光装置(実験例1~6)は、輝度ムラの発生を抑制することができた一方で、封止部材Aの代わりにピンを設けた対比実験例1、2、液状Siの硬化物を使用した対比実験例3、4、および、ヘイズ値が低い封止部材Cを使用した対比実験例5、6では、輝度ムラの発生を抑制することができなかった。 The surface emitting devices (Experimental Examples 1 to 6) according to the present disclosure were able to suppress the occurrence of uneven brightness, while comparative Experimental Examples 1 and 2 in which pins were provided in place of the sealing member A, and liquid Si In Comparative Experimental Examples 3 and 4 using the cured product and Comparative Experimental Examples 5 and 6 using the sealing member C having a low haze value, it was not possible to suppress the occurrence of brightness unevenness.
B.第1実施態様および第2実施態様の実施例
以下に第1実施態様および第2実施態様の面発光装置に対する実施例を示す。
B. Examples of the first embodiment and the second embodiment Examples of surface emitting devices of the first embodiment and the second embodiment will be shown below.
[実施例B-1]
(封止部材および反り防止層の積層体の形成)
下記のベース樹脂1 100質量部に対して、添加樹脂1(耐候剤マスターバッチ)を5質量部、添加樹脂2(シラン変性ポリエチレン樹脂)を20質量部の割合で混合し、PETフィルム一体型封止部材材を成形するための封止部材用組成物とした。
[Example B-1]
(Formation of laminate of sealing member and warpage prevention layer)
To 100 parts by mass of the following
・ベース樹脂1
密度0.901g/cm3、融点93℃、190℃でのMFRが2.0g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂(M-LLDPE)。
・
A metallocene-based linear low-density polyethylene resin (M-LLDPE) having a density of 0.901 g/cm 3 , a melting point of 93°C, and an MFR at 190°C of 2.0 g/10 minutes.
・添加樹脂1(耐候剤マスターバッチ)
密度0.919g/cm3、190℃でのMFRが3.5g/10分の低密度ポリエチレン系樹脂100質量部に対して、KEMISTAB62(HALS):0.6質量部。
KEMISORB12(UV吸収剤):3.5質量部。KEMISORB79(UV吸収剤):0.6質量部を添加したマスターバッチ
・Additional resin 1 (weathering agent masterbatch)
KEMISTAB62 (HALS): 0.6 parts by mass for 100 parts by mass of a low-density polyethylene resin having a density of 0.919 g/cm 3 and an MFR of 3.5 g/10 min at 190°C.
KEMISORB12 (UV absorber): 3.5 parts by mass. KEMISORB79 (UV absorber): Masterbatch containing 0.6 parts by mass
・添加樹脂2(シラン変性ポリエチレン系樹脂)
密度0.898g/cm3、MFRが3.5g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂95質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン5質量部と、ラジカル発生剤(反応触媒)としてのジクミルパーオキサイド0.15質量部とを混合し、200℃で溶融、混練して得たシラン変性ポリエチレン系樹脂。この添加樹脂2の密度は、0.901g/cm3、MFRは、1.0g/10分である。
・Additional resin 2 (silane modified polyethylene resin)
5 parts by mass of vinyltrimethoxysilane and a radical generator (reaction catalyst ) and 0.15 parts by mass of dicumyl peroxide as a silane-modified polyethylene resin obtained by melting and kneading at 200°C. This
次に、反り防止層として、膜厚50μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(光学グレード)を用い、これを上述した封止部材用組成物が溶融押出しされたフィルムと圧着することによって一体化して、反り防止層および膜厚300μmの封止部材が積層された反り防止層積層体を形成した。 Next, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (optical grade) with a film thickness of 50 μm was used as a warpage prevention layer, and this was integrated by pressure bonding with the film into which the above-described composition for a sealing member was melt-extruded. A warp prevention layer laminate was formed in which a warp prevention layer and a sealing member having a film thickness of 300 μm were laminated.
次いで、真空ラミネーターを用いて、PCB基板と上記反り防止層積層体とのラミネートを実施した。PCB基板は、白塗装、銅、およびガラスエポキシがこの順で積層されたものである。 Next, the PCB substrate and the warpage prevention layer laminate were laminated using a vacuum laminator. The PCB board is a layered layer of white paint, copper, and glass epoxy in this order.
真空ラミネーターのホットプレート側から、ホットプレート、テフロン(登録商標)コートガラスシート0.3mm、ガラス(厚さ3mm)、離型PET(離型面:上)、ガラスエポキシ面を上記離型PET側とした上記PCB基板、上記封止部材を上記PCB基板側とした反り防止層積層体、離型PET(離型面:下)、ガラス(厚さ3mm)、およびテフロン(登録商標)コートガラスシート0.3mmを積層した状態にて、真空ラミネーターの条件として、130℃、8分の処理条件にて真空加熱ラミネーターでラミネート処理を行った。ラミネート完了後、ガラスシートごと、冷却棚に移動し、約10~15分掛けて冷却処理を行い、第1実施態様の封止部材積層体を得た。上記封止部材積層体を面発光装置とみなして、各種評価を行った。
From the hot plate side of the vacuum laminator, place the hot plate, Teflon (registered trademark) coated glass sheet 0.3 mm, glass (
[実施例B-2]
反り防止層の膜厚を、100μmとした以外は、実施例B-1と同様にして第1実施態様の封止部材積層体を得た。
[Example B-2]
A sealing member laminate of the first embodiment was obtained in the same manner as in Example B-1 except that the thickness of the warpage prevention layer was 100 μm.
[実施例B-3]
実施例B-1と同様の封止部材用組成物、実施例B-1と同様のPCB基板を用いた。
まず、上記PCB部材のガラスエポキシ面に、反り防止層として膜厚が160μmとなるように上記封止部材用組成物が溶融押出しされたフィルムを圧着し、次いで、上記PCB部材の白塗装面に、封止部材として膜厚が240μmとなるように上記封止部材用組成物が溶融押出しされたフィルムを圧着し、第2実施態様の封止部材積層体を得た。
[Example B-3]
The same composition for a sealing member as in Example B-1 and the same PCB substrate as in Example B-1 were used.
First, a film in which the composition for a sealing member is melt-extruded is bonded to the glass epoxy surface of the PCB member to a thickness of 160 μm as a warpage prevention layer, and then to the white painted surface of the PCB member. A film in which the composition for a sealing member was melt-extruded was bonded to a film thickness of 240 μm to obtain a sealing member laminate of the second embodiment.
[実施例B-4]
封止部材としての膜厚を320μm、反り防止層としての膜厚を80μmとした以外は、実施例B-3と同様にして、第2実施態様の封止部材積層体を得た。
[Example B-4]
A sealing member laminate of the second embodiment was obtained in the same manner as in Example B-3 except that the thickness of the sealing member was 320 μm and the thickness of the anti-warpage layer was 80 μm.
[実施例B-5]
反り防止層として、実施例2とは異なる2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(汎用グレード)を用いた以外は、実施例B-2と同様にして、第1実施態様の封止部材積層体を得た。
[実施例B-6]
上記封止部材積層体を、封止部材と反り防止層をドライラミネート接着剤で接合して作製した以外は、実施例B-1と同様にして封止部材積層体を得た。
ドライラミネート用接着剤の主剤としては、ポリカーボネートウレタン系のものとし、硬化剤の材料としては、イソシアネート系の硬化剤を用いた。また、主剤と硬化剤の配合は10:1とし、主剤、硬化剤を溶剤に溶解させて、それぞれ50質量%(酢酸エチル溶液)とし配合を行った。
[Example B-5]
A sealing member laminate of the first embodiment was obtained in the same manner as in Example B-2, except that a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (general-purpose grade) different from that in Example 2 was used as the warpage prevention layer. .
[Example B-6]
A sealing member laminate was obtained in the same manner as in Example B-1, except that the sealing member laminate was produced by bonding the sealing member and the anti-warpage layer with a dry lamination adhesive.
The main ingredient of the adhesive for dry lamination was polycarbonate urethane, and the curing agent was an isocyanate curing agent. Further, the blending ratio of the base resin and the curing agent was 10:1, and the base resin and the curing agent were dissolved in a solvent to each have a concentration of 50% by mass (ethyl acetate solution).
上記の主剤と硬化剤からなる2液タイプの接着剤を使用して、ドライラミネートが可能なラミネーターを用い、PETとシート状の封止部材を接合して積層したバックライト用の封止部材積層体を製造した。PETフィルムとしては、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(光学グレード)を用い、このPETフィルムをラミネーターの第1給紙側から繰り出し、PET面に対し接着剤を溶剤酢酸エチルに溶解し、固形分塗布量2~15g/m2(硬化後膜厚2~15μm)となるようにグラビアコートを行ない、70~90℃程度の乾燥フード内にて溶剤を揮発・乾燥させた、接着剤面を作製した。その後、第2給紙から封止部材を繰り出し、ニップロールにて貼合し、PET/接着剤/封止部材の状態に積層後、巻き上げユニットにて巻上げ、封止部材積層体を製造した。また、積層ロール作製後、30~50℃、70~200時間程度のエージング処理をして硬化させた。 Sealing member lamination for backlights, in which PET and sheet-shaped sealing members are bonded and laminated using a laminator capable of dry lamination using a two-component adhesive consisting of the above-mentioned main ingredient and curing agent. manufactured the body. A biaxially oriented polyethylene terephthalate film (optical grade) was used as the PET film. This PET film was fed out from the first paper feed side of the laminator, and the adhesive was dissolved in the solvent ethyl acetate on the PET surface to determine the solid content coating amount. Gravure coating was performed to give a thickness of 2 to 15 g/m2 (film thickness after curing: 2 to 15 μm), and the solvent was evaporated and dried in a drying hood at about 70 to 90° C. to prepare an adhesive surface. Thereafter, the sealing member was fed out from the second paper feed and bonded using nip rolls to form a PET/adhesive/sealing member, and then rolled up using a winding unit to produce a sealing member laminate. Further, after producing the laminated roll, it was cured by aging treatment at 30 to 50°C for about 70 to 200 hours.
[比較例B-1]
上記反り防止層積層体を、膜厚400μmの封止部材とした以外は、実施例B-1と同様にして封止部材積層体を得た。
[Comparative example B-1]
A sealing member laminate was obtained in the same manner as in Example B-1, except that the warpage prevention layer laminate was used as a sealing member with a film thickness of 400 μm.
[比較例B-2]
上記反り防止層として、膜厚100μmのポリカーボネートフィルム(標準グレード)を用いた以外は、実施例B-1と同様にして第1実施態様の封止部材積層体を得た。
[Comparative example B-2]
A sealing member laminate of the first embodiment was obtained in the same manner as in Example B-1, except that a polycarbonate film (standard grade) with a film thickness of 100 μm was used as the warpage prevention layer.
[評価法]
(線膨張係数)
5mm×20mmにカットしたシートについて、JISK7197に準拠して昇温後、室温までの降温時の寸法変化を測定し、100℃から25℃での線膨張係数を平均して算出した。ここでの線膨張係数は収縮時には正の値、膨張時には負の値となる。測定は、以下の測定装置及び測定条件により行った。
・測定装置:セイコーインスツルメンツ製熱機械的装置(TMA/SS-6000)
・定荷重引張モード:0.1mN
・測定温度範囲:-50℃~160℃
・線膨張係数算出温度範囲:25℃~100℃
[Evaluation method]
(linear expansion coefficient)
For a sheet cut to 5 mm x 20 mm, the dimensional change was measured when the temperature was raised and then lowered to room temperature in accordance with JIS K7197, and the linear expansion coefficient from 100°C to 25°C was averaged and calculated. The linear expansion coefficient here takes a positive value during contraction and a negative value during expansion. The measurement was performed using the following measuring device and measurement conditions.
・Measuring device: Seiko Instruments thermomechanical device (TMA/SS-6000)
・Constant load tension mode: 0.1mN
・Measurement temperature range: -50℃ to 160℃
・Linear expansion coefficient calculation temperature range: 25℃~100℃
(弾性率)
以下に示す引張測定により行われた。
(測定方法)
・測定装置:インストロン社製万能材料試験機5565
・ロードセル:1kN
・試料幅:10mm
・チャック間距離:50mm
・速度:300mm/min
(Modulus of elasticity)
The tensile measurements were carried out as shown below.
(Measuring method)
・Measuring device: Instron universal material testing machine 5565
・Load cell: 1kN
・Sample width: 10mm
・Distance between chucks: 50mm
・Speed: 300mm/min
(融点)
示差走査熱量計(DSC-60 Plus、島津製作所製)を用いてJIS K 7121に準拠した方法により測定した。
(melting point)
Measurement was performed using a differential scanning calorimeter (DSC-60 Plus, manufactured by Shimadzu Corporation) in accordance with JIS K 7121.
(全光線透過率)
JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定した。
(Total light transmittance)
Measured by a method based on JIS K7361-1:1997.
(ヘイズ値)
ヘイズメーター(HM-150、Murakami Color Research Laboratory製)を用いてJIS K7136に準拠した方法により測定した。
(Haze value)
It was measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory) in accordance with JIS K7136.
(反り量)
真空ラミネート直後の各封止部材積層体を、水平面に、常温環境下で24時間以上静置する。その後、角部の水平面から基板下側までの高さをJIS B 7514準拠の鋼製直定規にて測定した。
(Amount of warpage)
Immediately after vacuum lamination, each sealing member laminate is allowed to stand on a horizontal surface in an environment at room temperature for 24 hours or more. Thereafter, the height from the horizontal plane of the corner to the bottom of the substrate was measured using a steel straightedge in accordance with JIS B 7514.
(発泡試験)
真空ラミネート直後の各封止部材積層体を、JIS C 60068-2-2に準拠して100℃条件下の恒温槽に1000h投入し、発泡の発生有無を観察した。
(Foaming test)
Immediately after vacuum lamination, each sealing member laminate was placed in a constant temperature bath at 100° C. for 1000 hours in accordance with JIS C 60068-2-2, and the presence or absence of foaming was observed.
(輝度ムラ)
実施例B-1~実施例B-6、および比較例B-1~比較例B-2で得られた封止部材積層体の、封止部材側の面に拡散部材を載置し、それぞれに対応する面発光装置を得た。輝度ムラの測定方法、および評価基準は、上記実験例で示したものと同様である。また、拡散部材としては、上記実験例2で用いた拡散部材Bと同じものを用いた。
(brightness unevenness)
A diffusion member was placed on the sealing member side surface of the sealing member laminate obtained in Examples B-1 to B-6 and Comparative Examples B-1 to B-2, and each A surface emitting device corresponding to the above was obtained. The measurement method and evaluation criteria for brightness unevenness are the same as those shown in the above experimental example. Further, as the diffusion member, the same one as the diffusion member B used in Experimental Example 2 was used.
結果を表3に示す。 The results are shown in Table 3.
C.第3実施態様の実施例
次に、第3実施態様の面発光装置に対する実施例を示す。
C. Example of Third Embodiment Next, an example of the surface emitting device of the third embodiment will be described.
[実施例C-1]
発泡防止層として、膜厚35μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(光学グレード)を用いた以外は、上記実施例B-1と同様にして第3実施態様の封止部材積層体を得た。上記封止部材積層体を面発光装置とみなして、各種評価を行った。
[Example C-1]
A sealing member laminate of the third embodiment was obtained in the same manner as in Example B-1 above, except that a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (optical grade) having a thickness of 35 μm was used as the foaming prevention layer. Various evaluations were performed regarding the sealing member laminate as a surface emitting device.
[実施例C-2]
反り防止層を発泡防止層として用いた以外は、上記実施例B-1と同様にして封止部材積層体を得た。
[Example C-2]
A sealing member laminate was obtained in the same manner as in Example B-1 above, except that the anti-warping layer was used as the anti-foaming layer.
[実施例C-3]
反り防止層を発泡防止層として用いた以外は、上記実施例B-2と同様にして封止部材積層体を得た。
[Example C-3]
A sealing member laminate was obtained in the same manner as in Example B-2 above, except that the anti-warping layer was used as the anti-foaming layer.
[実施例C-4]
発泡防止層として、膜厚100μmのランダムポリプロピレンを用いた以外は、上記実施例B-1と同様にして封止部材積層体を得た。
[Example C-4]
A sealing member laminate was obtained in the same manner as in Example B-1 above, except that random polypropylene with a film thickness of 100 μm was used as the foaming prevention layer.
[実施例C-5]
反り防止層を発泡防止層として用いた以外は、上記比較例B-2と同様にして封止部材積層体を得た。
[Example C-5]
A sealing member laminate was obtained in the same manner as in Comparative Example B-2 above, except that the anti-warping layer was used as the anti-foaming layer.
[比較例C-1]
比較例B-1と同様にして封止部材積層体を得た。
[Comparative example C-1]
A sealing member laminate was obtained in the same manner as Comparative Example B-1.
[評価法]
弾性率、融点、および発泡試験は、上記「B.第1実施態様および第2実施態様の実施例」と同様にして行った。
結果を、表4に示す。
[Evaluation method]
The elastic modulus, melting point, and foaming test were conducted in the same manner as in "B. Examples of the first embodiment and the second embodiment" above.
The results are shown in Table 4.
すなわち、本開示においては、以下の発明を提供できる。
[1]発光ダイオード素子を封止するための封止部材と、前記封止部材の片方の面側に配置された反り防止層とが積層されてなり、面発光装置に用いられる面発光装置用封止部材シートであって、前記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内である、面発光装置用封止部材シート。
[2]前記封止部材の厚みが、50μm以上800μm以下である、[1]に記載の面発光装置用封止部材シート。
[3]前記封止部材が、熱可塑性樹脂を有する、[1]または[2]に記載の面発光装置用封止部材シート。
[4]前記封止部材が、密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂として有する、[1]から[3]までのいずれかに記載の面発光装置用封止部材シート。
[5]前記封止部材が、コア層と、前記コア層の少なくとも一方の面側に配置されたスキン層とを有する、[1]から[4]までのいずれかに記載の面発光装置用封止部材シート。
[6]前記コア層と前記スキン層とは、ベース樹脂として含まれる熱可塑性樹脂の融点が異なる、[5]に記載の面発光装置用封止部材シート。
[7]前記封止部材は、前記コア層のベース樹脂として、融点が90℃以上120℃以下の熱可塑性樹脂を有する、[6]または[7]に記載の面発光装置用封止部材シート。
[8]前記封止部材における前記コア層は、密度0.900g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、前記スキン層は、密度0.875g/cm3以上0.910g/cm3以下であって、前記コア層用のベース樹脂よりも低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする、[5]から[7]までのいずれかに記載の面発光装置用封止部材シート。
[9]発光ダイオード素子を封止するための封止部材と、前記封止部材の片方の面側に配置された発泡防止層とが積層されてなり、面発光装置に用いられる面発光装置用封止部材シートであって、前記発泡防止層を構成する材料の弾性率が、500MPa以上である、面発光装置用封止部材シート。
[10]発光ダイオード素子を封止するための封止部材と、前記封止部材の片方の面側に配置された発泡防止層とが積層されてなり、面発光装置に用いられる面発光装置用封止部材シートであって、前記発泡防止層を構成する材料の融点が、140℃以上である、面発光装置用封止部材シート。
[11]支持基板、および前記支持基板の片側の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、前記発光ダイオード基板の前記発光ダイオード素子側の面に配置され、前記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、前記封止部材の前記発光ダイオード基板とは反対側の面に配置された反り防止層と、前記反り防止層の前記発光ダイオード基板とは反対の面に配置された拡散部材と、を有する面発光装置であって、前記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが前記発光ダイオード素子の厚みより厚く、前記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内である、面発光装置。
[12]支持基板、および前記支持基板の一方の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、前記発光ダイオード基板の前記発光ダイオード素子側の面に配置され、前記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、前記封止部材の前記発光ダイオード基板とは反対の面に配置された拡散部材と、前記発光ダイオード基板の前記発光ダイオード素子とは反対側の面に配置された反り防止層と、を有する面発光装置であって、前記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが前記発光ダイオード素子の厚みより厚く、前記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、前記封止部材を構成する材料の線膨張係数と同等もしくは大きい、面発光装置。
[13]前記封止部材の厚みが、50μm以上800μm以下である、[11]または[12]に記載の面発光装置。
[14]前記封止部材が、熱可塑性樹脂を有する、[11]から[13]までのいずれかに記載の面発光装置。
[15]前記封止部材が、密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂として有する、[11]から[14]までのいずれかに記載の面発光装置。
[16]前記封止部材が、コア層と、前記コア層の少なくとも一方の面側に配置されたスキン層とを有する、[11]から[15]までのいずれかに記載の面発光装置。
[17]前記コア層と前記スキン層とは、ベース樹脂として含まれる熱可塑性樹脂の融点が異なる、[16]に記載の面発光装置。
[18]前記封止部材は、前記コア層のベース樹脂として、融点が90℃以上120℃以下の熱可塑性樹脂を有する、[16]または[17に記載の面発光装置。
[19]前記封止部材における前記コア層は、密度0.900g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、前記スキン層は、密度0.875g/cm3以上0.910g/cm3以下であって、前記コア層用のベース樹脂よりも低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする、[16]から[18]までのいずれかに記載の面発光装置。
[20]表示パネルと、前記表示パネルの背面に配置された、[11]から[19]までのいずれかに記載の面発光装置を備える、表示装置。
[21][11]に記載された面発光装置の製造方法であって、前記反り防止層、前記封止部材、および前記発光ダイオード素子が封止部材側となるように配置された前記発光ダイオード基板がこの順配置された積層体を準備し、前記積層体を熱圧着する工程を有する、面発光装置の製造方法。
[22][11]に記載された面発光装置の製造方法であって、前記反り防止層、および前記封止部材が積層された第1積層体を熱圧着する工程と、前記熱圧着された第1積層体の前記封止部材側の面に前記発光ダイオード素子が封止部材側となるように配置された前記発光ダイオード基板を配置した第2積層体を熱圧着する工程と、を有する、面発光装置の製造方法。
That is, the present disclosure can provide the following inventions.
[1] A surface-emitting device for use in a surface-emitting device, in which a sealing member for sealing a light-emitting diode element and a warpage prevention layer arranged on one side of the sealing member are laminated. A sealing member sheet for a surface emitting device, wherein the linear expansion coefficient of the material constituting the warpage prevention layer is within the range of -15×10 -6 /°C or more and 10×10 -6 /°C or less. Stopper sheet.
[2] The sealing member sheet for a surface emitting device according to [1], wherein the thickness of the sealing member is 50 μm or more and 800 μm or less.
[3] The sealing member sheet for a surface emitting device according to [1] or [2], wherein the sealing member includes a thermoplastic resin.
[4] The surface emitting device according to any one of [1] to [3], wherein the sealing member has a polyethylene resin having a density of 0.870 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as a base resin. Sealing material sheet for equipment.
[5] The surface emitting device according to any one of [1] to [4], wherein the sealing member has a core layer and a skin layer disposed on at least one surface side of the core layer. Sealing material sheet.
[6] The sealing member sheet for a surface emitting device according to [5], wherein the core layer and the skin layer have different melting points of thermoplastic resins contained as base resins.
[7] The sealing member sheet for a surface emitting device according to [6] or [7], wherein the sealing member has a thermoplastic resin having a melting point of 90° C. or higher and 120° C. or lower as the base resin of the core layer. .
[8] The core layer in the sealing member uses a polyethylene resin as a base resin having a density of 0.900 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less, and the skin layer has a density of 0.875 g/cm 3 or more. For a surface emitting device according to any one of [5] to [7], wherein the base resin is a polyethylene resin having a density of 0.910 g/cm 3 or less and lower density than the base resin for the core layer. Sealing material sheet.
[9] A surface light emitting device for use in a surface light emitting device, which is formed by laminating a sealing member for sealing a light emitting diode element and an anti-foaming layer disposed on one side of the sealing member. A sealing member sheet for a surface emitting device, wherein the material constituting the anti-foaming layer has an elastic modulus of 500 MPa or more.
[10] A surface-emitting device for use in a surface-emitting device, which is formed by laminating a sealing member for sealing a light-emitting diode element and an anti-foaming layer disposed on one side of the sealing member. A sealing member sheet for a surface emitting device, wherein a material constituting the anti-foaming layer has a melting point of 140°C or higher.
[11] A support substrate, a light emitting diode substrate having a light emitting diode element disposed on one side of the support substrate, and a light emitting diode substrate disposed on the surface of the light emitting diode element side of the light emitting diode substrate, the light emitting diode element being disposed on the side of the light emitting diode element, a sealing member to be sealed; a warpage prevention layer disposed on a surface of the sealing member opposite to the light emitting diode substrate; and a warpage prevention layer disposed on a surface of the warpage prevention layer opposite to the light emitting diode substrate. a diffusion member, the sealing member has a haze value of 4% or more, is thicker than the thickness of the light emitting diode element, and has a linear expansion of the material constituting the warpage prevention layer. A surface emitting device having a coefficient within a range of -15×10 −6 /°C or more and 10×10 −6 /°C or less.
[12] a support substrate; a light emitting diode substrate having a light emitting diode element disposed on one surface side of the support substrate; and a light emitting diode substrate disposed on a surface of the light emitting diode substrate on the light emitting diode element side, a sealing member to be sealed; a diffusion member disposed on a surface of the sealing member opposite to the light emitting diode substrate; and a warp disposed on a surface of the light emitting diode substrate opposite to the light emitting diode element. A surface emitting device having a prevention layer, wherein the sealing member has a haze value of 4% or more, is thicker than the thickness of the light emitting diode element, and has a linear expansion of a material constituting the warpage prevention layer. A surface emitting device having a coefficient equal to or larger than a linear expansion coefficient of a material constituting the sealing member.
[13] The surface emitting device according to [11] or [12], wherein the thickness of the sealing member is 50 μm or more and 800 μm or less.
[14] The surface emitting device according to any one of [11] to [13], wherein the sealing member includes a thermoplastic resin.
[15] The surface emitting device according to any one of [11] to [14], wherein the sealing member has a polyethylene resin having a density of 0.870 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as a base resin. Device.
[16] The surface emitting device according to any one of [11] to [15], wherein the sealing member includes a core layer and a skin layer disposed on at least one surface side of the core layer.
[17] The surface emitting device according to [16], wherein the core layer and the skin layer have different melting points of thermoplastic resins contained as base resins.
[18] The surface emitting device according to [16] or [17], wherein the sealing member has a thermoplastic resin having a melting point of 90° C. or higher and 120° C. or lower as the base resin of the core layer.
[19] The core layer in the sealing member uses a polyethylene resin as a base resin having a density of 0.900 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less, and the skin layer has a density of 0.875 g/cm 3 or more. The surface emitting device according to any one of [16] to [18], wherein the base resin is a polyethylene resin having a density of 0.910 g/cm 3 or less and lower than the base resin for the core layer.
[20] A display device comprising a display panel and the surface emitting device according to any one of [11] to [19], which is disposed on the back surface of the display panel.
[21] The method for manufacturing a surface emitting device according to [11], wherein the light emitting diode is arranged such that the anti-warpage layer, the sealing member, and the light emitting diode element are on the side of the sealing member. A method for manufacturing a surface emitting device, comprising the steps of preparing a laminate in which the substrates are arranged in this order, and bonding the laminate by thermocompression.
[22] The method for manufacturing the surface emitting device described in [11], which includes the step of thermocompression bonding the first laminate in which the warpage prevention layer and the sealing member are laminated, and thermocompression-bonding a second laminate in which the light emitting diode substrate, in which the light emitting diode element is placed on the sealing member side, is arranged on the surface of the first laminate facing the sealing member; A method for manufacturing a surface emitting device.
1、10 … 面発光装置
2 … 支持基板
3 … LED素子
4 … LED基板
5 … 封止部材
6 … 拡散部材
7 … 反り防止層
100 … 表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記発光ダイオード基板の前記発光ダイオード素子側の面に配置され、前記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、
前記封止部材の前記発光ダイオード基板とは反対側の面に配置された反り防止層と、
前記反り防止層の前記発光ダイオード基板とは反対側の面に配置された拡散部材と、を有する面発光装置であって、
前記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、
前記封止部材の厚みが、50μm以上800μm以下であり、
前記封止部材は、ポリオレフィン系樹脂で構成され、
前記反り防止層を構成する材料の線膨張係数が、-15×10-6/℃以上10×10-6/℃以下の範囲内であり、
前記支持基板の線膨張係数は、5×10-6/℃以上100×10-6/℃以下の範囲内であり、
前記反り防止層および前記封止部材が密着している、面発光装置。 a light emitting diode substrate having a support substrate and a light emitting diode element disposed on one side of the support substrate;
a sealing member disposed on a surface of the light emitting diode element side of the light emitting diode substrate and sealing the light emitting diode element;
a warpage prevention layer disposed on a surface of the sealing member opposite to the light emitting diode substrate;
A surface emitting device comprising: a diffusion member disposed on a surface of the anti-warpage layer opposite to the light emitting diode substrate;
The sealing member has a haze value of 4% or more,
The thickness of the sealing member is 50 μm or more and 800 μm or less,
The sealing member is made of polyolefin resin,
The linear expansion coefficient of the material constituting the warpage prevention layer is within the range of -15 x 10 -6 /°C or more and 10 x 10 -6 /°C or less,
The linear expansion coefficient of the supporting substrate is within the range of 5×10 −6 /°C or more and 100×10 −6 /°C or less,
A surface emitting device in which the warpage prevention layer and the sealing member are in close contact with each other.
前記スキン層は、密度が0.875g/cm3以上0.910g/cm3以下、融点が50°以上100℃以下であり、かつ、シラン共重合体の含有量が5質量%以上40質量%以下である、請求項3に記載の面発光装置 。 having the skin layer on the anti-warpage layer side,
The skin layer has a density of 0.875 g/cm 3 or more and 0.910 g/cm 3 or less, a melting point of 50° or more and 100° C. or less, and a silane copolymer content of 5% by mass or more and 40% by mass. The surface emitting device according to claim 3, which is the following.
前記表示パネルの背面に配置された、請求項1から請求項7までのいずれかの請求項に記載の面発光装置を備える、表示装置。 a display panel;
A display device comprising the surface emitting device according to any one of claims 1 to 7, disposed on the back surface of the display panel.
前記反り防止層、前記封止部材、および前記発光ダイオード素子が封止部材側となるように配置された前記発光ダイオード基板がこの順に配置された積層体を準備し、前記積層体を熱圧着する工程を有する、面発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a surface emitting device according to claim 1, comprising:
A laminate is prepared in which the warpage prevention layer, the sealing member, and the light emitting diode substrate with the light emitting diode element facing the sealing member are arranged in this order, and the laminate is bonded by thermocompression. A method for manufacturing a surface emitting device, comprising steps.
前記反り防止層、および前記封止部材が積層された第1積層体を熱圧着する工程と、
前記熱圧着された第1積層体の前記封止部材側の面に前記発光ダイオード素子が封止部材側となるように配置された前記発光ダイオード基板を配置した第2積層体を熱圧着する工程と、
を有する、面発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a surface emitting device according to claim 1, comprising:
a step of thermocompression bonding a first laminate in which the warpage prevention layer and the sealing member are laminated;
Thermocompression bonding a second laminate in which the light emitting diode substrate, in which the light emitting diode element is placed on the sealing member side, is arranged on the sealing member side surface of the thermocompression bonded first laminate; and,
A method for manufacturing a surface emitting device, comprising:
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