CN116648796A - Led元件用基板和图像显示装置 - Google Patents

Led元件用基板和图像显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116648796A
CN116648796A CN202180062687.XA CN202180062687A CN116648796A CN 116648796 A CN116648796 A CN 116648796A CN 202180062687 A CN202180062687 A CN 202180062687A CN 116648796 A CN116648796 A CN 116648796A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
glass
led element
black
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180062687.XA
Other languages
English (en)
Inventor
德永博文
小野和孝
阿部岳文
和田直哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Publication of CN116648796A publication Critical patent/CN116648796A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明提供一种LED元件用基板，是具有玻璃且用于设置LED元件的基板，上述基板的至少一个主面为黑色，(A)在上述黑色的主面上设置1个以上的LED元件，或者(B)上述基板具有多孔且在上述多孔内设置1个以上的LED元件。

Description

LED元件用基板和图像显示装置
技术领域
本发明涉及LED元件用基板和图像显示装置。
背景技术
使用发光二极管(LED)元件的图像显示装置被用作大屏幕、街头广告、数码相机、车载显示器、笔记本电脑、平板终端等各种显示器。
专利文献1和2中记载了使用未着色的玻璃或合成树脂基板作为基板的LED图像显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011－233733号公报
专利文献2:日本特开2001－24235号公报
发明内容
近年来，LED图像显示装置不仅用在室内，在室外使用的情况也增多。若图像显示装置暴露于外界光，则担心对比度下降或因紫外线、水分等导致表面部件经年劣化，上述对比度下降被认为是由于表面凹凸而产生的漫反射所致。
专利文献1和2中记载的图像显示装置在上述问题上尚有改善的余地。
本发明的目的在于提供一种LED元件用基板和具备该基板的图像显示装置，该LED元件用基板在用于图像显示装置时，即便在室外使用，对比度也不会下降，且表面部件不易劣化。
本发明人等经过深入研究，结果发现利用下述基板等能够解决上述课题。
〔1〕一种LED元件用基板，是具有玻璃且用于设置LED元件的基板，
上述基板的至少一个主面为黑色，
在上述黑色的主面上设置1个以上的LED元件。
〔2〕一种LED元件用基板，是具有玻璃且用于设置LED元件的基板，
上述基板的至少一个主面为黑色，
上述基板具有多孔，
在上述多孔内设置1个以上的LED元件。
〔3〕根据〔2〕所述的LED元件用基板，其中，上述多孔具有锥体形状。
〔4〕根据〔2〕或〔3〕所述的LED元件用基板，其中，上述多孔在孔内表面具有反射膜。
〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的LED元件用基板，其中，上述玻璃被着色成黑色、或者在上述基板的至少一个主面具有黑色的膜。
〔6〕一种图像显示装置，具有〔1〕～〔5〕中任一项所述的LED元件用基板和LED元件。
根据本发明，能够提供一种LED元件用基板和具备该基板的图像显示装置，该LED元件用基板在用于图像显示装置时，即便在室外使用，对比度也不会下降，且表面部件不易劣化。
附图说明
图1是本发明的图像显示装置的实施方式的截面图。
图2是本发明的图像显示装置的另一实施方式的截面图。
图3是本发明的图像显示装置的另一实施方式的截面图。
图4是本发明的图像显示装置的另一实施方式的截面图。
具体实施方式
＜LED元件用基板＞
本发明的LED元件用基板(以下，也记载为“本发明的基板”)是用于安装LED元件的基板。
本发明的基板具有玻璃基板。通过使用为无机物的玻璃，与由树脂等有机物形成的现有基板相比，耐光性和耐候性优异。
本发明的基板的至少一个主面为黑色。而且该面为图像显示装置中的观察者侧即正面。基板主面不是黑色的情况下，LED元件发光时产生漫反射，由此对比度可能下降。另外，在室外使用时，暴露于外界光，因表面凹凸产生漫反射，由此对比度可能下降。通过使基板的主面为黑色，可抑制该漫反射，提高对比度，能够显示出浓郁的黑色。
作为主面为黑色的基板，可举出具有无色的玻璃基板和设置于该玻璃基板的至少一个主面的黑色膜的基板、玻璃本身呈现黑色的基板。
＜具有黑色膜的玻璃基板＞
在具有黑色膜的玻璃基板中，作为玻璃的材质，没有特别限制，可以使用碱玻璃、无碱玻璃等。其中，从不用担心因水分使碱成分溶出的观点考虑，无碱玻璃适合在室外利用。另外，无碱玻璃在不易热膨胀的方面或者不易因通电而发生碱成分的迁移的方面较佳。
作为玻璃组成，以氧化物基准的摩尔百分率表示，优选为下述所示的组成。
SiO2：50～80％，Al2O3：0～30％，Li2O+Na2O+K2O：0～25％
作为黑色膜，例如，优选具有用于通过吸收可见光而遮光的光吸收层、和用于减少可见光的反射率的低折射率层。通过兼具遮光性和低反射性，可得到良好的黑色膜。另外，黑色膜也可以使用梵塔黑(Vantablack)或波长380～650nm处的反射率为4％以下的黑色糊剂而得到。
作为光吸收层，从吸收可见光的观点考虑，消光系数优选为0.4～3.5。
作为黑色膜，例如，可举出第1光吸收层、第2光吸收层、低折射率层进行层叠而成的结构。
第1光吸收层主要是用于对黑色膜赋予良好的遮光性的层，是消光系数优选为2.5以上的层。通过使消光系数为2.5以上，从而透光率足够低，即便不使光吸收层的膜厚较厚，也可得到充分的遮光性。
第1光吸收层具体而言优选含有选自铬、钼、钨、铁、镍、钛和低级氧化铬中的1种以上。其中，“低级氧化铬”是指具有氧缺陷的氧化铬。相对于无氧缺陷的氧化铬几乎不吸收光而言，具有氧缺陷的氧化铬由于氧缺陷的存在而消光系数上升，因此可以用作构成第1光吸收层的材料。
第1光吸收层优选其自身可以使入射光的透射率为5％以下，更优选可以为3％以下。从这样的观点考虑，第1光吸收层优选由选自铬、钼、钨中的1种以上构成，另外，其厚度优选为40nm以上，更优选为50nm以上。另外，为了使黑色膜整体不会没必要地变厚，第1光吸收层的膜厚优选为200nm以下，更优选为180nm以下。
第2光吸收层是与低折射率层一起主要用于减少从外部空间入射到黑色膜的低折射率层形成侧的面的光的反射率的层。从发挥该效果的观点考虑，第2光吸收层是折射率优选为1.4～3.0且消光系数优选为0.4～1.0的层。通过使折射率和消光系数均满足上述范围，能够减少从外部空间入射到黑色膜的低折射率层形成侧的面的光的反射率。
第2光吸收层具体而言优选由选自氧化铜、低级氧化硅、低级氧化钛和低级氧化铬中的1种以上构成。低级氧化硅或低级氧化钛是指具有氧缺陷的氧化硅或氧化钛。相对于无氧缺陷的氧化物几乎不吸收光而言，具有氧缺陷的氧化物由于氧缺陷的存在而消光系数上升，因此可以用作构成第2光吸收层的材料。这些中，从将反射率抑制得较低的观点考虑，优选使用折射率为1.5～2.7且消光系数为0.5～0.9的选自氧化铜、低级氧化铬、低级氧化钛中的1种以上。并且，从膜材料的化学稳定性和制造过程中的生成稳定性的观点考虑，更优选使用氧化铜(II)(CuO)。在氧化铜(II)(CuO)的生成过程中有时同时生成氧化亚铜(I)(Cu2O)，但只要折射率为1.5～2.7且消光系数为0.5～0.9，则可以混合使用氧化亚铜(I)(Cu2O)与氧化铜(II)(CuO)。
第2光吸收层的厚度优选为20nm～140nm，更优选为25nm～50nm。如果第2光吸收层的厚度为上述范围，则能够维持低的反射率。
低折射率层是折射率优选为3.0以下、更优选为1.7以下的层。如果折射率为3.0以下，则能够充分减少从外部空间入射到黑色膜的低折射率层形成侧的面的光的反射率。低折射率层具体而言例如可以由选自氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2)、氧化铝(Al2O3)、氟化镧、六氟化铝钠等中的1种以上构成。为了进一步减少光的反射率，低折射率层的折射率优选为1.6以下，其构成材料具体而言优选使用选自氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2)和氧化铝(Al2O3)中的1种以上，其中优选使用氧化硅(SiO2)。
低折射率层的厚度优选为25nm～80nm，更优选为35nm～65nm。如果低折射率层的厚度为上述范围，则能够维持低的反射率。
从遮光性的观点考虑，黑色膜的膜厚优选为300nm以上，更优选为500nm以上。另外，如果膜厚过厚，则在成膜后可能产生玻璃基板的翘曲，黑色膜的膜厚优选为1000nm以下，更优选为800nm以下。
黑色膜例如可以通过日本特开2013－148844号公报、日本特开2016－42196号公报、日本特开2017－167557号公报等中记载的公知方法进行成膜。
＜黑色玻璃基板＞
作为呈现黑色的玻璃，从吸收可见光的观点考虑，优选波长380nm～650nm处的吸光系数的最小值为0.5mm－1以上的玻璃。
作为呈现黑色的玻璃，从能够均匀地吸收可见光区域的观点考虑，更优选波长550nm的吸光系数/波长600nm的吸光系数、波长450nm的吸光系数/波长600nm的吸光系数均为0.7～1.2的范围内的玻璃。
作为呈现黑色的玻璃，从能够均匀地吸收可见光区域的观点考虑，进一步优选下述式(1)表示的吸光系数的相对值的变化量ΔT(550/600)、下述式(2)表示的吸光系数的相对值的变化量ΔT(450/600)的绝对值分别为5％以下的玻璃。
ΔT(550/600)(％)＝[{A(550/600)－B(550/600)}/A(550/600)]×100···(1)
ΔT(450/600)(％)＝[{A(450/600)－B(450/600)}/A(450/600)]×100···(2)
上述式(1)中，A(550/600)是由照射100小时的400W高压汞灯的光后的玻璃的光谱透射率曲线算出的波长550nm处的吸光系数与波长600nm处的吸光系数的相对值，B(550/600)是由光照射前的上述玻璃的光谱透射率曲线算出的波长550nm处的吸光系数与波长600nm处的吸光系数的相对值。
上述式(2)中，A(450/600)是由照射100小时的400W高压汞灯的光后的玻璃的光谱透射率曲线算出的波长450nm处的吸光系数与波长600nm处的吸光系数的相对值，B(450/600)是由光照射前的上述玻璃的光谱透射率曲线算出的波长450nm处的吸光系数与波长600nm处的吸光系数的相对值。
作为呈现黑色的玻璃的材质，没有特别限制，可以使用碱玻璃、无碱玻璃等。其中，从不用担心因水分使碱成分溶出的观点考虑，无碱玻璃适合在室外利用。另外，无碱玻璃在不易热膨胀的方面或者不易因通电而发生碱成分的迁移的方面较佳。
作为玻璃组成，作为主成分，以氧化物基准的摩尔百分率表示优选为下述所示的组成。
SiO2：50～80％，Al2O3：0～30％，Li2O+Na2O+K2O：0～25％
作为呈现黑色的玻璃，除上述主成分以外，例如可举出含有Ce、Co、Mn、Fe、Er、Ni、Cu、Cr、V、Bi、Nd等的金属氧化物中的1种以上作为着色成分的玻璃。作为着色成分，优选使用CeO2、Co3O4、MnO2、Fe2O3、Er2O3、NiO、CuO、Cr2O3、V2O5、Bi2O3、Nd2O3。
呈现黑色的玻璃优选以氧化物基准的摩尔百分率表示含有优选为1～12％的这些着色成分。
更具体而言，更优选含有CeO2：0～8％、Co3O4：0～8％、MnO：0～8％、MnO2：0～8％、Fe2O3：0.01～8％、Er2O3：0～8％、NiO：0～8％、CuO：0～8％、Cu2O：0～8％、Cr2O3：0～8％、V2O5：0～8％、Bi2O3：0～8％、Nd2O3：0～8％的玻璃。
作为得到呈现黑色的玻璃的方法，可举出日本专利第5187463号公报、日本专利第5682609号公报等中记载的公知方法。
本发明的基板包含不具有孔的基板A和具有多孔的基板B这2种方式。以下对各方式进行记载。
＜基板A＞
基板A中，在黑色的主面侧设置1个以上的LED元件。
作为LED元件的设置间隔，从分辨率的观点考虑，优选为100～10000μm。
基板A为带黑色膜的玻璃基板时，为了抑制黑色膜成膜后的翘曲，基板A的板厚优选为0.4mm以上，更优选为0.5mm以上，进一步优选为0.7mm以上。另外，如果过厚，则重量增加，因此优选为10mm以下，进一步优选为6mm以下。
基板A为黑色玻璃基板时，从抑制光向基板背面透射的观点考虑，基板A的板厚优选为0.5mm以上，更优选为0.7mm以上，进一步优选为1.1mm以上，从重量的观点考虑，优选为10mm以下，更优选为6mm以下。
基板A为带黑色膜的玻璃基板时，为了抑制黑色膜成膜后的翘曲，基板A中的玻璃的50～350℃的平均热膨胀系数优选为20×10－7/℃～130×10－7/℃，更优选为30×10－7/℃～110×10－7/℃，特别优选为35×10－7/℃～95×10－7/℃。
基板A为黑色玻璃基板时，基板A中的玻璃的50～350℃的平均热膨胀系数没有特别限定，一般优选为5×10－7/℃～150×10－7/℃。
基板A为带黑色膜的玻璃基板时，为了抑制黑色膜成膜后的翘曲，基板A中的玻璃的杨氏模量优选为45GPa以上，更优选为60GPa以上，特别优选为70GPa以上。
基板A为黑色玻璃基板时，从减少自重所致的搬运中的挠曲的观点考虑，基板A中的玻璃的杨氏模量优选为45GPa以上。
＜基板B＞
基板B具有多孔。该多孔是为了在孔内设置1个以上的LED元件而设置的。其中，相邻的LED元件彼此容易发生光的干涉，由此可能产生像素间距的微妙变化看上去为条纹状的光的现象(连接条纹)。基板B中，由于设置在孔内的LED元件彼此用玻璃的隔壁隔开，所以LED元件彼此不易发生光干涉。其结果，使用基板B的图像显示装置无连接条纹的不均，能够提高画质。
另外，LED的光存在相比于正面更容易朝向横向的趋势，通过在孔内设置LED元件，能够在孔内表面反射，使横向的光以朝向正面(基板的黑色主面)的方式反射。由此，光的提取效率提高，可降低消耗电力。
基板B中的孔优选贯通基板。另外，LED元件优选设置于孔内的与基板的黑色主面对置的主面侧。
作为孔的间隔，从分辨率的观点考虑，优选为20～10000μm。
基板B中，从基板的黑色主面观察的孔的形状没有特别限制，可举出圆形、四边形、L字形等。
从基板的黑色主面观察的孔的大小只要足够设置LED元件即可，没有限制，从确保黑色主面的面积的观点考虑，优选为100～1000000μm2。
基板B中，从基板侧面观察的孔的形状没有特别限制，可举出筒形、锥体形状、大致椭圆形状等。其中，从提高正面亮度和提高对比度的观点考虑，优选从基板的LED设置面侧向黑色主面侧扩大的形状即锥体形状。
图3中示出具备具有锥体形状的多孔13的LED元件用基板B的图像显示装置1的截面图。作为锥体形状，优选以成为能够有效地反射LED光且能够确保黑色主面的角度的方式设计。作为该角度，例如，作为图3所示的锥体角度θ，可举出优选为45～90°，更优选为60～88°，进一步优选为70～86°，特别优选为75～85°。
作为在玻璃形成多孔的方法，可举出激光加工、蚀刻等公知方法。
另外，从提高光的提取效率的观点考虑，优选在孔内表面设置反射膜以提高孔内的反射率。
作为构成反射膜的材料，为了得到高的反射率，优选Al、Ag等金属薄膜或合金薄膜、或者兼具高反射率和散射性的白油墨等。
另外，作为反射膜的膜厚，从提高光的提取效率的观点考虑，优选为30～2000nm，更优选为100～1000nm。
另外，反射膜设置于孔内的优选至少一部分的面，更优选设置于整面。
作为在孔内表面形成反射膜的方法，可使用溅射、喷墨等公知方法。
基板B为带黑色膜的玻璃基板时，只要基板B的板厚比LED元件的高度大就没有限制，为了抑制黑色膜成膜后的翘曲，优选为0.4mm以上，更优选为0.5mm以上，进一步优选为0.7mm以上。从开孔加工的难易度的观点考虑，优选为3.0mm以下，更优选为2.0mm以下。
基板B为黑色玻璃基板时，从抑制光向基板背面透射的观点考虑，优选为0.5mm以上，更优选为0.7mm以上，进一步优选为1.1mm以上，另外，从多孔形成加工的难易度的观点考虑，优选为3.0mm以下，更优选为2.0mm以下。
基板B为带黑色膜的玻璃基板时，为了与后述的支承体的热膨胀系数同步，另外为了抑制黑色膜成膜后的翘曲，基板B的50～350℃的平均热膨胀系数优选为20×10－7/℃～130×10－7/℃，更优选为30×10－7/℃～110×10－7/℃，特别优选为35×10－7/℃～95×10－7/℃。
基板B为黑色玻璃基板时，为了与后述的支承体的热膨胀系数同步，基板B的50～350℃的平均热膨胀系数优选为30×10－7/℃～110×10－7/℃，更优选为35×10－7/℃～95×10－7/℃，特别优选为38×10－7/℃～90×10－7/℃。
＜图像显示装置＞
本发明的图像显示装置具有上述本发明的基板和LED元件。
本发明的基板适合图像显示装置，因此本发明中的LED元件优选为分别包含红色LED、绿色LED、蓝色LED各1个以上作为一个发光源的3色LED方式的元件。
基板为不具有多孔的上述基板A时，LED元件设置于基板的黑色主面上。
图1是具备LED元件用基板A1和LED元件30的图像显示装置1的截面图，该LED元件用基板A1具有无着色的玻璃基板11A和黑色膜20。
图2是具备LED元件用基板A2和LED元件30的图像显示装置1的截面图，该LED元件用基板A2具有黑色的玻璃基板12A。
图1和图2中，在LED元件用基板A1或A2与LED元件30之间，设置有电路用的TFT层40。应予说明，TFT层一般为透光性的薄膜，不影响LED元件用基板主面的黑色。
基板为具有多孔的上述基板B时，在各孔内设置至少1个以上的LED元件。
图3是具备LED元件用基板B1、设置于各多孔内的LED元件30以及用于载置LED元件30的支承体60的图像显示装置1的截面图，该LED元件用基板B1具有无着色的玻璃基板11B和黑色膜20且具有多孔13。
图4是具备LED元件用基板B2、设置于各多孔内的LED元件30以及用于载置LED元件30的支承体60的图像显示装置1的截面图，该LED元件用基板B2具有黑色的玻璃基板12B且具有多孔13。
图3和图4中，在各多孔的内表面设有反射膜50。
另外，图3和图4中，在支承体60与LED元件30之间设有电路用的TFT层40。
本发明的图像显示装置通过具备上述本发明的基板作为LED元件的安装基板，从而对比度良好，不易因紫外线、水分等发生劣化。因此，特别适合在室外使用。
实施例
以下，利用实施例对本发明的基板进行说明，但本发明不限于这些实施例。
表中的括号内所示的值为计算值或推断值。
＜例1～10：黑色玻璃LED元件用基板＞
以下，例1～8为实施例，例9～10为比较例。
以玻璃组成成为例1～10所示的目标组成(单位：摩尔％)的方式，调配各成分的原料，使用铂坩埚在1600℃熔解3小时。熔解后，使熔融液流出到碳板上，在玻璃化转变温度+30℃的温度保持60分钟后，以每分钟1℃冷却至室温(25℃)而得到板状玻璃。对其进行镜面研磨，得到玻璃板，进行平均热膨胀系数、杨氏模量、吸光系数的各种评价。
(平均热膨胀系数)
根据JIS R 3102(1995年)中规定的方法，使用差示热膨胀仪(TMA)进行测定。测定温度范围为室温～400℃以上，将单位设为10－7/℃来表示50～350℃的平均热膨胀系数。
(杨氏模量)
根据JIS R 1602(1995年)中规定的方法，通过弯曲共振法进行测定。
将结果示于表1。
[表1]
CeO2、Co3O4、MnO2、Fe2O3、Er2O3、NiO、CuO、Cr2O3、V2O5、Bi2O3、Nd2O3的含量的总和为优选范围(1～12摩尔％)的例1～8的基板在波长380～650nm处的吸光系数的最小值为0.5(mm－1)以上。另外，吸光系数的相对值的变化量ΔT(550/600)和ΔT(450/600)均为5％以下。即可得到被着色成黑色的玻璃基板。
另一方面，CeO2、Co3O4、MnO2、Fe2O3、Er2O3、NiO、CuO、Cr2O3、V2O5、Bi2O3、Nd2O3的合计量小于1摩尔％的例9～10在波长380～650nm处的吸光系数的最小值小于0.5(mm－1)。即没有得到被着色成黑色的玻璃基板。
应予说明，例1～8中，推断波长550nm的吸光系数/波长600nm的吸光系数、波长450nm的吸光系数/波长600nm的吸光系数均为0.7～1.2的范围内。
＜例11～13：具有黑色膜的LED元件用基板＞
以下，例11～13为实施例。
＜例11＞
以玻璃组成成为例11所示的目标组成(单位：摩尔％)的方式，调配各成分的原料，使用铂坩埚在1600℃熔解3小时。熔解后，使熔融液流出到碳板上，在玻璃化转变温度+30℃的温度保持60分钟后，以每分钟1℃冷却至室温(25℃)，得到无色的板状玻璃。对其进行镜面研磨，得到玻璃板，进行平均热膨胀系数、杨氏模量、透射率的各种评价。
平均热膨胀系数、杨氏模量的评价方法与上述例1同样。
透射率使用分光光度计进行测定。
在经过上述步骤得到的无色的玻璃基板的一个主面，通过溅射法，依次层叠铬(Cr；消光系数3.33)膜、氧化铜(CuO；折射率2.58、消光系数0.59)膜和氧化硅(SiO2；折射率1.47)膜，形成包含如下表所示的构成的黑色膜(3层)。
通过上述方法得到LED元件用基板。
＜例12＞
通过与上述例11同样的方法得到无色的板状玻璃。
在得到的无色的玻璃基板的一个主面，通过溅射法，依次层叠氧化钽(Ta2O5；折射率2.23)膜、氧化铜(CuO；折射率2.58、消光系数0.59)膜、铬(Cr；消光系数3.33)膜、氧化铜(CuO；折射率2.58、消光系数0.59)膜和氧化硅(SiO2；折射率1.47)膜，形成包含如下表所示的构成的黑色膜(5层)。
通过上述方法得到LED元件用基板。
＜例13＞
通过与上述例11同样的方法得到无色的板状玻璃。
在得到的无色的玻璃基板的一个主面，通过溅射法，依次层叠铬(Cr；消光系数3.33)膜、低级氧化铬(CrOx)膜、铬(Cr；消光系数3.33)膜、低级氧化铬膜、铬(Cr；消光系数3.33)膜、低级氧化铬(CrOx)膜和氧化硅(SiO2；折射率1.47)膜，形成包含如下表所示的构成的黑色膜(5层)。
通过上述方法得到LED元件用基板。
对上述例11～13的LED元件用基板利用分光光度计测定波长380～650nm的平均透射率和平均反射率。
此外，上述例11～13的LED元件用基板具有孔时，通过使用光线追踪软件(LightTools：CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD.制)进行模拟来评价LED面板正面亮度的增加率。
作为比较用模型，准备在厚度1mm、尺寸100×100mm的透明玻璃基板的主面上的中央设置有朗伯型发光的0.1mm见方的立方体的LED而得的模型。
作为具有孔的例11的LED元件用基板，准备在上述比较用模型的LED配置面以在孔内收纳LED的方式重叠有例11的基板而成的单元，该例11的基板具有以成为下表所示的孔构成的方式设计的贯通孔。贯通孔设定为使显示装置的观察者侧即正面的直径为0.5mm、使透明基板侧的直径为0.25mm的圆锥台，将孔内壁面的反射率设定成下表所示的值。
模拟的光线条数为10万条。
将比较用模型与具有孔的例11的LED元件用基板的LED面板正面亮度进行对比，算出增加率。如果增加率为1以上，则评价为对比度提高。
对于例12～13，也同样地算出LED面板正面亮度的增加率。
将结果示于下表。
[表2]
根据上述结果，使用本模型计算的正面亮度相较于使用仅具有该透明玻璃和配置于其主面上的中央的该LED的比较用的模型计算的正面亮度而言，例11成为1.36倍的亮度，例12成为1.06倍的亮度。推断例13成为1.1倍以上的亮度。应予说明，本模拟中，孔和LED的个数分别为一个，但确认了即便为多个也可获得同样的效果。由此可知，通过使图3所示的锥体角度θ为45～90°的范围，能够提供正面亮度高且对比度大的图像显示装置。
＜例14～21：黑色玻璃LED元件用基板＞
以下，例14～21为实施例。
以玻璃组成成为例14～21所示的目标组成(单位：摩尔％)的方式，调配各成分的原料，使用铂坩埚在1600℃熔解3小时。熔解后，使熔融液流出到碳板上，在玻璃化转变温度+30℃的温度保持60分钟后，以每分钟1℃冷却至室温(25℃)，得到黑色的板状玻璃。对其进行镜面研磨，得到玻璃板，进行平均热膨胀系数、杨氏模量、吸光系数的各种评价。
平均热膨胀系数、杨氏模量的评价方法与上述例1同样。
通过上述方法得到LED元件用基板。
对于波长380～650nm的平均透射率和平均反射率、具有孔时的LED面板正面亮度的增加率，与例11同样地评价。
将结果示于下表。
[表3]
根据上述结果，使用本模型计算的正面亮度相较于使用仅具有该透明玻璃和配置于其主面上的中央的该LED的比较用的模型计算的正面亮度而言，例14成为3.36倍的亮度，例15成为1.87倍的亮度，例16成为1.36倍的亮度。推断例17～20成为1.1倍以上的亮度。另外，推断图3所示的锥体角度θ为90°的例21也成为1.0倍以上的亮度。应予说明，本模拟中，孔和LED的个数分别为一个，但确认了即便为多个也可得到同样的效果。由此可知，通过使图3所示的锥体角度θ为45～90°的范围，能够提供正面亮度高且对比度大的图像显示装置。
参照特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但本领域技术人员清楚在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以加入各种变更、修正。本申请基于2020年9月14日申请的日本专利申请(特愿2020－153811)，其内容以参照的形式引入本文。
产业上的可利用性
本发明的基板在安装LED元件时对比度不会下降，另外，不易因紫外线、水分引起劣化，因此对大屏幕、街头广告、数码相机、车载显示器、笔记本电脑、平板终端等中搭载的LED图像显示装置有用，特别适合在室外使用的LED图像显示装置。
符号说明
1…图像显示装置
A1、A2、B1、B2…LED元件用基板
11A、11B、12A、12B…玻璃基板
13…多孔
20…黑色膜
30…LED元件
40…TFT层
50…反射膜
60…支承体。

Claims (6)

1.一种LED元件用基板，是具有玻璃且用于设置LED元件的基板，
所述基板的至少一个主面为黑色，
在所述黑色的主面上设置有1个以上的LED元件。
2.一种LED元件用基板，是具有玻璃且用于设置LED元件的基板，
所述基板的至少一个主面为黑色，
所述基板具有多孔，
在所述多孔内设置有1个以上的LED元件。
3.根据权利要求2所述的LED元件用基板，其中，所述多孔具有锥体形状。
4.根据权利要求2或3所述的LED元件用基板，其中，所述多孔在孔内表面具有反射膜。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的LED元件用基板，其中，所述玻璃被着色成黑色、或者在所述基板的至少一个主面具有黑色的膜。
6.一种图像显示装置，具有权利要求1～5中任一项所述的LED元件用基板和LED元件。
CN202180062687.XA 2020-09-14 2021-09-13 Led元件用基板和图像显示装置 Pending CN116648796A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-153811 2020-09-14
JP2020153811 2020-09-14
PCT/JP2021/033537 WO2022054943A1 (ja) 2020-09-14 2021-09-13 Ｌｅｄ素子用基板および画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116648796A true CN116648796A (zh) 2023-08-25

Family

ID=80631791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180062687.XA Pending CN116648796A (zh) 2020-09-14 2021-09-13 Led元件用基板和图像显示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230223493A1 (zh)
JP (1) JPWO2022054943A1 (zh)
KR (1) KR20230066363A (zh)
CN (1) CN116648796A (zh)
TW (1) TW202211495A (zh)
WO (1) WO2022054943A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001024235A (ja) 1999-07-08 2001-01-26 Sony Corp 表示装置
JP4991029B2 (ja) * 2007-06-12 2012-08-01 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2011199066A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Seiko Instruments Inc 発光部品、発光器及び発光部品の製造方法
JP5533199B2 (ja) 2010-04-28 2014-06-25 ソニー株式会社 素子の基板実装方法、および、その基板実装構造
JP2019179111A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 Jsr株式会社 表示素子用積層体、及び隔壁形成用組成物
CN113196879B (zh) * 2018-12-26 2024-04-23 京瓷株式会社 布线基板、使用该布线基板的发光装置以及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202211495A (zh) 2022-03-16
US20230223493A1 (en) 2023-07-13
KR20230066363A (ko) 2023-05-15
WO2022054943A1 (ja) 2022-03-17
JPWO2022054943A1 (zh) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7192829B2 (ja) 映像表示透明部材、映像表示システムおよび映像表示方法
JP5824807B2 (ja) 電子デバイス用基板およびこれを用いた電子デバイス
JP5195755B2 (ja) 透光性基板、その製造方法、有機ｌｅｄ素子及びその製造方法
US7408709B2 (en) Screen and method for manufacturing the same
US11046154B2 (en) Vehicular laminated glass
CN106467360A (zh) 一种导光板和具有背光的光学显示器
JP2010170969A (ja) 電極付き基板、その製造方法、有機ｌｅｄ素子およびその製造方法
CN103026526A (zh) 用于有机发光器件的半透明导电基板
EP1807368A1 (fr) Substrat en verre pour ecran de visualisation
JP2006018279A (ja) 二重画像低減のための光学フィルタ及びこれを備えたプラズマディスプレイパネル
US20070177289A1 (en) Optical filter and plasma display panel employing the same
CN101248020A (zh) 用于显示屏的低红外透射玻璃基底
KR100615338B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치
CN111373291A (zh) 光学玻璃、光学部件和光学设备
CN116648796A (zh) Led元件用基板和图像显示装置
TW201741690A (zh) 玻璃物品
KR20090014734A (ko) 명실 명암비 향상 시트, 그를 이용한 필터 및 디스플레이장치
JP2017206392A (ja) ガラス物品
US20080238292A1 (en) Plasma display panel and method for producing the same
JP2005249849A (ja) 透過型スクリーン
WO2014042129A1 (ja) 低反射膜を有する物品
KR100730137B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치
JP2013057733A (ja) 電子ディスプレイ用光学フィルタ
US20080107827A1 (en) Diffusing structure
KR101047488B1 (ko) 디스플레이 장치용 필터 및 이를 구비하는 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination