JP2023175758A - 封止部材付き発光ダイオード基板、表示装置、タイリング表示装置、および発光ダイオード基板用封止材シート - Google Patents
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Abstract
【課題】平坦性が良好な封止部材を備える封止部材付きLED基板、これを用いた表示装置、タイリング表示装置、およびLED基板に用いられる封止材シートを提供する。
【解決手段】本開示は、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側に配置され、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側に配置され、平面視上で上記発光ダイオード素子と重なる位置に開口部を有する遮光部材と、を備え、上記封止部材は熱可塑性樹脂を含有し、上記発光ダイオード基板が、発光ダイオード表示装置用の発光ダイオード基板である、封止部材付き発光ダイオード基板を提供する。
【選択図】図5
【解決手段】本開示は、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側に配置され、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側に配置され、平面視上で上記発光ダイオード素子と重なる位置に開口部を有する遮光部材と、を備え、上記封止部材は熱可塑性樹脂を含有し、上記発光ダイオード基板が、発光ダイオード表示装置用の発光ダイオード基板である、封止部材付き発光ダイオード基板を提供する。
【選択図】図5
Description
本開示は、封止部材付き発光ダイオード基板、表示装置、タイリング表示装置、および発光ダイオード基板用封止材シートに関する。
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、マイクロオーダーのLED素子を用いたバックライトの開発が進められている(例えば、特許文献1)。上記バックライトは、ミニLEDバックライトとも称される。ミニLEDバックライトは、複数のバックライトをタイリングすることで、一つの大型の液晶表示装置に対応するバックライトとすることが検討されている。また、例えば、マイクロオーダーのLED素子を単位画素として用いる自発光型表示装置の開発も進められている。上記自発光型表示装置はマイクロLED表示装置とも称される。また、例えば、上述した表示装置を複数並列に配列して(タイリングして)、一つの大型の表示装置を構成することが検討されている(例えば、特許文献2)。
LED基板には、通常、LED素子の劣化を抑制するといった目的のため、LED素子を封止する封止部材が配置される。従来から、封止部材の材料としては、例えば光硬化樹脂または熱硬化樹脂といった硬化樹脂が用いられる場合が多い。硬化樹脂を用いた場合、封止部材は、例えば、硬化性樹脂組成物を含有する液状の封止材を塗布して塗膜を形成した後、熱処理により塗膜を硬化させることにより形成される。しかしながら、上記形成方法で得られた封止部材は、LED基板の面内における中央部分と端部分とで封止部材の厚さに分布を生じやすい。封止部材がこのような厚み分布を有する場合、例えば、複数枚の表示装置をタイリングして一つの大型の表示装置を構成した際に、封止部材の周辺部の厚みの制御が難しいため、隣接する表示装置の周辺部において段差が生じてしまう可能性がある。このように段差が生じてしまうと、段差部分が継目として観察者から観察され、表示装置としての性能を低下させるおそれがある。
本開示は上記実情に鑑みてなされた発明であり、平坦性が良好な封止部材を備える封止部材付きLED基板、これを用いた表示装置、タイリング表示装置、およびLED基板に用いられる封止材シートを提供することを主目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため、従来から用いられている液状の封止材に替えて、熱可塑性樹脂を含有するシート状の封止材を用いることにより、平坦性が良好な封止部材を形成することができることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
すなわち、本開示は、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LED素子を有するLED基板と、上記LED基板の上記LED素子側の面側に配置され、上記LED素子を封止する封止部材と、を備え、上記封止部材は熱可塑性樹脂を含有する、封止部材付きLED基板を提供する。
本開示は、上述した封止部材付きLED基板を備える、表示装置を提供する。
本開示は、さらに複数の表示装置を並列に配列させたタイリング表示装置であって、上記表示装置が、上述した表示装置である、タイリング表示装置を提供する。
本開示は、さらに複数の表示装置を並列に配列させたタイリング表示装置であって、上記表示装置が、上述した表示装置である、タイリング表示装置を提供する。
本開示は、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LED素子を有するLED基板の、上記LED素子を封止するために用いられるLED基板用封止材シートであって、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される、LED基板用封止材シートを提供する。
本開示の封止部材付きLED基板は、平坦性が良好な封止部材を備えることができるといった効果を奏する。
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。ただし、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、下記に例示する実施の形態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、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わ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。
「上に」、あるいは「下に」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。
本開示は、封止部材を備える封止部材付きLED基板に関する。上述したように、LED基板には、通常、LED素子の劣化を抑制するといった目的のため、LED素子を封止する封止部材が配置される。従来から、封止部材の材料としては、例えば光硬化樹脂または熱硬化樹脂といった硬化樹脂が用いられる場合が多い。
硬化樹脂を用いた場合、例えば、図9(a)に示すように、LED基板1の周囲に型Fを配置し、LED基板1のLED素子12側の面側に硬化性樹脂を含有する液状の封止材2bを塗布して塗膜を形成した後、熱処理により塗膜を硬化させることにより、図9(b)に示すように、封止部材2’が形成される。
しかしながら、上記形成方法で得られた封止部材は、液状の封止材2bを用いるため、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やすい(図9(a)参照)。
また、封止部材として硬化性樹脂を用いているため、硬化に際しての体積の収縮等が生じやすく、結果として図9(b)に示す通り、硬化後の封止部材の中央部と端部との厚みを均一とすることは極めて困難となる。なお、図9(b)においては、封止部材2’の端部の厚さが中央部分の厚さよりも厚い例を示しているが、厚さの分布はこれに限らず、例えば、端部の厚さが中央部分の厚さよりも薄くなる場合もある。
このように封止部材の中央部と端部とで膜厚が異なる場合、端部の膜厚の制御は極めて難しくなるため、例えば、複数のLED基板をタイリングして一つの表示装置とする場合、個々のLED基板の境界での膜厚が異なるものとなり、結果として継目として認識されてしまう。これにより、表示装置としての表示の美観が損なわれてしまう可能性が生じる。この課題は、特に、ミニLED、マイクロLEDと称されるサイズのLED基板において顕著に生じる課題である。
これに対し、本発明者は、LED基板に用いられる封止材として、液状の封止材の替わりに、熱可塑性樹脂を含むシート状の封止材を用いることにより、平坦性が良好な封止部材が得られることを見出し、上記課題を解決したものである。
以下、本開示の封止部材付きLED基板、表示装置、タイリング表示装置およびLED基板用封止材シートの詳細を説明する。
A.封止部材付きLED基板
本開示の封止部材付きLED基板は、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LED素子を有するLED基板と、上記LED基板の上記LED素子側の面側に配置され、上記LED素子を封止する封止部材と、を備え、上記封止部材は熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする。
本開示の封止部材付きLED基板は、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LED素子を有するLED基板と、上記LED基板の上記LED素子側の面側に配置され、上記LED素子を封止する封止部材と、を備え、上記封止部材は熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする。
本開示によれば、封止部材が熱可塑性樹脂を含有することにより、シート状の封止材を用いてLED素子を封止することができる。そのため、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さ分布の発生や、熱収縮または光収縮による厚さの分布の発生といった封止部材の表面凹凸が生じる要因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備える封止部材付きLED基板とすることができる。
本開示の封止部材付きLED基板は、LED基板と封止部材とを備えていれば特に限定されないが、LED基板として、バックライトモジュール用のLED基板または自発光型表示装置用のLED基板を備えていることが好ましい。バックライト用モジュール用のLED基板を備える実施態様を第1実施態様とし、自発光型表示装置用のLED基板を備える実施態様を第2実施態様として、本開示において好ましい2つの実施態様を以下に説明する。
1.第1実施態様
第1実施態様の封止部材付きLED基板は、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LED素子を有するLED基板と、上記LED基板の上記LED素子側の面側に配置され、上記LED素子を封止する封止部材と、を備え、上記封止部材は熱可塑性樹脂を含有し、上記LED基板が、バックライトモジュール用のLED基板であることを特徴とする。
第1実施態様の封止部材付きLED基板は、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LED素子を有するLED基板と、上記LED基板の上記LED素子側の面側に配置され、上記LED素子を封止する封止部材と、を備え、上記封止部材は熱可塑性樹脂を含有し、上記LED基板が、バックライトモジュール用のLED基板であることを特徴とする。
第1実施態様の封止部材付きLED基板について図を用いて説明する。図1は本開示の封止部材付きLED基板の一例を示す概略断面図である。図1に示す封止部材付きLED基板10Aは、支持基板11および支持基板11の一方の面側に配置されたLED素子12を有するLED基板1と、LED基板1のLED素子12側の面側に配置されLED素子12を封止する封止部材2とを備える。封止部材2は、熱可塑性樹脂を含有する。また、LED基板1は、バックライトモジュール用のLED基板である。図1においては、LED基板1が、LED素子12として白色のLED素子12を備える例を示している。また、図1においては、LED基板1が、反射層13を有する例を示している。
第1実施態様の封止部材付きLED基板は、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材(封止材シート)を用いて封止部材が形成されている点を特徴の一つとする。図2は、第1実施態様の封止部材付きLED基板の製造方法の一例を示す工程図である。第1実施態様においては、例えば、図2(a)に示すように、LED基板1と封止材シート2aとを準備し、LED基板1のLED素子12側の面側に封止材シート2aを積層してから、例えば真空ラミネーション法を用いることにより、LED基板1に封止材シート2aを圧着させることで、図2(b)に示すように、封止部材2を形成することができる。
以下、本開示の封止部材付きLED基板の各構成について説明する。
以下、本開示の封止部材付きLED基板の各構成について説明する。
(1)封止部材
本開示における封止部材は、LED素子を封止する部材であり、上記LED基板のLED素子側の面側に配置される部材である。封止部材は、透明性を有し、封止部材付きLED基板における発光面側に配置される。
本開示における封止部材は、LED素子を封止する部材であり、上記LED基板のLED素子側の面側に配置される部材である。封止部材は、透明性を有し、封止部材付きLED基板における発光面側に配置される。
なお、本明細書における「透明」、「透明性」とは、LED素子からの光の視認性を阻害しない程度に透明であればよい。
a)熱可塑性樹脂
本開示に用いられる封止部材は、熱可塑性樹脂を含有する。このような封止部材に用いられる熱可塑性樹脂としては、通常、LED基板を劣化させる成分(劣化成分)が実質的に発生しない樹脂が用いられる。ここで、「劣化成分が実質的に発生しない樹脂」とは、劣化成分自体を含有しないか、もしくは含有してもLED基板の劣化に影響を与えない程度である樹脂や、封止部材付きLED基板の製造時および使用時において、劣化成分が発生しないか、もしくは発生したとしてもLED基板の劣化に影響を与えない程度である樹脂を指す。
本開示に用いられる封止部材は、熱可塑性樹脂を含有する。このような封止部材に用いられる熱可塑性樹脂としては、通常、LED基板を劣化させる成分(劣化成分)が実質的に発生しない樹脂が用いられる。ここで、「劣化成分が実質的に発生しない樹脂」とは、劣化成分自体を含有しないか、もしくは含有してもLED基板の劣化に影響を与えない程度である樹脂や、封止部材付きLED基板の製造時および使用時において、劣化成分が発生しないか、もしくは発生したとしてもLED基板の劣化に影響を与えない程度である樹脂を指す。
このような劣化成分が発生する樹脂としては、劣化成分として酸成分を発生させるエチレン-ビニルアルコール共重合体、酢酸ビニル(EVA)等を挙げることができる。
また、本開示における熱可塑性樹脂としては、加熱することにより、LED基板上に配置された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。
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い。MFRが上記の範囲であることにより、LED素子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。
なお、本開示におけるMFRは、JIS K7210により測定した190℃、荷重2.16kgにおける値をいう。但し、ポリプロピレン樹脂のMFRについては、同じくJIS K7210による、230℃、荷重2.16kgにおけるMFRの値のことを言うものとする。
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材のMFR値とするものとする。
本開示に用いられる熱可塑性樹脂の融点としては、LED基板を劣化させない温度域でLED素子を封止することができれば特に限定されず、例えば、55℃以上135℃以下であることが好ましい。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)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。
本開示においては、上記熱可塑性樹脂として、例えば、オレフィン系樹脂、アイオノマー系樹脂、およびポリビニルブチラール系樹脂等を用いることができる
なかでも、本開示においては、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素子を良好に封止することができるからである。また、オレフィン系樹脂のなかでも、ポリエチレン系樹脂もしくはポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。
本開示に用いられ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、及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。
なかでも、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」とも言う)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からである。
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。
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。
b)封止部材の構造
本開示における封止部材は、例えば図1に示すように、封止部材2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2が複数層の樹脂層(図3においては3層)が積層された多層部材であってもよい。
上記多層部材とすることにより、LED基板側の層に、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性が良好な材料を用いることが可能となる。
本開示における封止部材は、例えば図1に示すように、封止部材2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2が複数層の樹脂層(図3においては3層)が積層された多層部材であってもよい。
上記多層部材とすることにより、LED基板側の層に、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性が良好な材料を用いることが可能となる。
本開示においては、上記多層部材が2層構造であってもよいが、両面に密着性の良好な層が配置された3層構造であることが好ましい。
本開示において、LED基板側に配置される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性が高いものであれば特に限定されるものではないが、例えば、上述したシラン共重合体や、シランカップリング剤が添加された熱可塑性樹脂等を挙げることができる。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。
本開示において、LED基板側に配置される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性が高いものであれば特に限定されるものではないが、例えば、上述したシラン共重合体や、シランカップリング剤が添加された熱可塑性樹脂等を挙げることができる。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。
封止部材の厚さは、LED基板の層構成等に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。例えば、封止部材の厚さは、150μm以上600μm以下であってもよく、300μm以上550μm以下であることがより好ましい。厚さが150μm未満であると封止材としての機能を十分に発揮することができず、厚さが600μmを超えると、光透過性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
また、封止部材が3層の多層部材として形成された場合は、中心の部材の厚さは、60μm以上400μm以下であることが好ましく、より好ましくは、250μm以上350μm以下である。また、この場合における外側の各層毎の厚さは、15μm以上200μm以下であることが好ましい。
なお、本明細書における「厚さ」は、μオーダーのサイズを測定することが可能な公知の測定方法を用いて測定することができ、一例としては光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡(SEM)による観察像を用いて測定することができる。「大きさ」等のサイズの測定についても同様である。
c)その他
第1実施態様において、封止部材は、通常、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材(封止材シート)を用いて形成される部材である。封止材シートに用いられる封止材組成物は、熱可塑性樹脂を含有していればよく、必要に応じて架橋剤、その他の添加剤を含有していてもよい。
また、封止材シートの成型方法としては、一般的な樹脂シートの成型方法と同様とすることができる。一例としてTダイ法を挙げることができるが、これに限定されない。
第1実施態様において、封止部材は、通常、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材(封止材シート)を用いて形成される部材である。封止材シートに用いられる封止材組成物は、熱可塑性樹脂を含有していればよく、必要に応じて架橋剤、その他の添加剤を含有していてもよい。
また、封止材シートの成型方法としては、一般的な樹脂シートの成型方法と同様とすることができる。一例としてTダイ法を挙げることができるが、これに限定されない。
d)封止部材の具体的態様
上述したように、封止部材としては、熱可塑性樹脂を含有することが好ましく、オレフィン系樹脂を含有することがより好ましく、ポリエチレン系樹脂を含有することがさらに好ましい。特に、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することが好ましい。
このような封止部材は、LED基板との密着性が良好であり、LED基板に配置された部材に対する追従性が良好であるためである。
上述したように、封止部材としては、熱可塑性樹脂を含有することが好ましく、オレフィン系樹脂を含有することがより好ましく、ポリエチレン系樹脂を含有することがさらに好ましい。特に、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することが好ましい。
このような封止部材は、LED基板との密着性が良好であり、LED基板に配置された部材に対する追従性が良好であるためである。
以下、好適な封止部材の詳細を説明する。
上記封止部材は、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樹脂フィルムによって形成されている。すなわち、上記封止部材は、上述のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする封止材シートによって形成されている。
上記封止部材は、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樹脂フィルムによって形成されている。すなわち、上記封止部材は、上述のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする封止材シートによって形成されている。
上記封止材シートは、コア層と、両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フィルムとすることが好ましい。そして、この場合においては、コア層は、密度0.910g/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0.890g/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。
上記多層フィルムの場合、その総厚みは、例えば100μm以上であることが好ましく、250μm以上であることがより好ましく、300μm以上であることがさらに好ましい。また、総厚みは、例えば600μm以下であることが好ましく、550μm以下であることがより好ましい。総厚みが薄すぎると充分に衝撃を緩和することができないが、総厚みが上記範囲内であれば、モールディング性と耐熱性とを十分に好ましい水準において兼ね備えるものとすることができる。なお、総厚みが厚すぎると、それ以上の衝撃緩和効果向上の効果は得がたく、薄型化の要請にも対応できず、且つ、不経済である。
上記多層フィルムにおけるコア層の厚みは、例えば60μm以上であることが好ましく、より好ましくは100μm以上、さらに好ましくは250μm以上である。また、コア層の厚みは、例えば400μm以下であることが好ましく、より好ましくは350μm以下である。また、この場合におけるスキン層の各層毎の厚みは、例えば15μm以上とすることができ、30μm以上であってもよく、また、200μm以下とすることができる。各層の厚みをこのような範囲内とすることにより、封止材シートの耐熱性とモールディング特性を良好な範囲内に保持することができる。
上記封止材シートは、以下に詳細を説明する封止材組成物を、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。
上記封止材シートを封止部材として形成する場合、各層の製造に用いる封止材組成物は、各層毎に密度範囲等の異なる組成物をベース樹脂とする。
この場合において、上記封止材組成物は、コア層用の封止材組成物とスキン層用の封止材組成物とを、それぞれ各層の形成に使い分ける。そして、これらコア層用、スキン層用の各封止材組成物により、所定の厚みで、両最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により、例えば図8に示すように、スキン層22a、コア層23、およびスキン層22bの3層構造の封止部材21を製造することができる。
上記封止材シートのコア層用の封止材組成物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)をコア層用の組成物として特に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)をコア層用の組成物として特に好ましく用いることができる。
上記コア層用の封止材組成物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、0.910g/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。コア層用の封止材組成物のベース樹脂の密度を上記範囲とすることにより、架橋処理を経ることなく、封止材シートに必要十分な耐熱性を備えさせることができる。
上記コア層用の封止材組成物の融点については、融点90℃以上135℃以下であることが好ましく、融点100℃以上115℃以下であることがより好ましい。コア層の融点を上記融点範囲とすることにより、これらの封止材組成物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、封止材組成物の融点を135℃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。
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。
上記コア層用の封止材組成物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2.0g/10分以上7.5g/10分以下であることが好ましく、3.0g/10分以上6.0g/10分以下であることがより好ましい。コア層用の封止材組成物のベース樹脂の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。
上記コア層用の封止材組成物中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。
上記封止材シートのスキン層用の封止材組成物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。
上記スキン層用の封止材組成物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、0.890g/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。スキン層用の封止材組成物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。
上記スキン層用の封止材組成物の融点については、融点55℃以上100℃以下であることが好ましく、融点80℃以上95℃以下であることがより好ましい。スキン層用の封止材組成物の融点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確実に向上させることができる。
上記スキン層用の封止材組成物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2.0g/10分以上7.0g/10分以下であることが好ましく、2.5g/10分以上6.0g/10分以下であることがより好ましい。スキン層用の封止材組成物のベース樹脂の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確実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。
上記スキン層用の封止材組成物中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。
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。
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。
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。
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。
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5質量%以下、特に好ましくは、0.05質量%以上2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、引っ張り伸び、および熱融着性等に劣る傾向にある。
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、2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、10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、1.0質量%以上3.0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。
全ての封止材組成物には、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、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を、特に好ましく用いることができる。
(2)LED基板
本開示におけるLED基板は、支持基板と、LED素子とを有する。第1実施態様のLED基板は、バックライトモジュール用のLED基板であり、直下型バックライトモジュール用のLED基板であることが好ましい。また、LED基板は、ミニLEDバックライトモジュール用のLED基板であることが好ましい。
本開示におけるLED基板は、支持基板と、LED素子とを有する。第1実施態様のLED基板は、バックライトモジュール用のLED基板であり、直下型バックライトモジュール用のLED基板であることが好ましい。また、LED基板は、ミニLEDバックライトモジュール用のLED基板であることが好ましい。
LED基板の構造としては、バックライトモジュールとした際に白色光を照射することができれば特に限定されない。LED基板の構造としては、例えば、図1に示すように、白色のLED素子を有する構造であってもよい。また、LED基板の構造としては、例えば、図4(a)に示すように、特定の波長の光を発光するLED素子12Sを有する構造であってもよい。上記構造を有する場合、図4(a)に示すように、LED基板1は、例えば蛍光体部材3と合わせて用いることで、白色光を生成することができる。なお、蛍光体部材については後述する。また、図4(b)に示すように、白色光を発光する白色LED素子12Wを有する構造であってもよい。この場合、白色LED素子12Wは、特定の波長の光を発光するLED発光部12Sとその周囲を取り囲む蛍光体部材3とを有する構成となっている。
a)支持基板
支持基板は、LED素子および封止部材等を支持する部材である。
支持基板は透明性を有していてもよく、透明性を有していなくてもよい。また、支持基板は軟性(フレキシブル性)を有していてもよく、剛性(リジット性)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。
支持基板は、LED素子および封止部材等を支持する部材である。
支持基板は透明性を有していてもよく、透明性を有していなくてもよい。また、支持基板は軟性(フレキシブル性)を有していてもよく、剛性(リジット性)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。
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(例えば、FR-4基板)を用いることができる。また、支持基板としては、例えば、メタルコア基板を用いることができる。
支持基板は、通常、平面状の基板であるが、例えば、LED素子を配置する面側、または反対の面側の少なくとも一方が曲面であってもよい。
支持基板の厚さは、LED基板の用途に応じて適宜選択することが出来、特に限定されない。支持基板の厚さは、例えば、0.05mm以上10mm以下であり、好ましくは0.1mm以上5mm以下である。
支持基板の平面視形状は、封止部材付きLED基板の用途に応じ適宜選択することができ特に限定されないが、典型的には矩形である。
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。
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。
b)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、LED素子の発光部が、後述する表示装置の光源として機能する。
LED素子の形状としては、例えば、チップ状を挙げることができる。また、LED素子は、LED発光部と、LED発光部を覆い樹脂を含有する保護部とを有する形態であってもよい。
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、LED素子の発光部が、後述する表示装置の光源として機能する。
LED素子の形状としては、例えば、チップ状を挙げることができる。また、LED素子は、LED発光部と、LED発光部を覆い樹脂を含有する保護部とを有する形態であってもよい。
LED素子としては、バックライトモジュール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(UV)、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。
本開示におけるLED基板がLED素子および蛍光体を組み合わせて白色光を照射させる基板である場合、LED素子としては、青色LED素子、紫外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ことにより白色光を生成することができる。また、紫外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。本開示においては、LED素子が青色LED素子であることが好ましい。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素子としては、例えば、白色LED素子であってもよい。白色LED素子である場合、白色LED素子としては、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。また、白色LED素子としては、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。
LED素子およびLED発光部の構造としては、例えば、導電型の互いに異なる半導体層(第1導電型半導体層および第2導電型半導体層)で活性層を挟み込んだ積層構造を含む半導体層と、この半導体層の共通の面(同一面)に配置された2つの電極層とを有する構造を挙げることができる。
LED素子が素子部および保護部を有する場合、保護部に用いられる樹脂については、公知のLED素子に用いられる樹脂と同様とすることができ、例えば、熱硬化樹脂、光硬化樹脂を挙げることができる。
LED素子の大きさとしては、必要とされる輝度等に応じて定義決定されるものであり、特に限定されるものではない。このようなLED素子の大きさは、LED素子がチップ状である場合、例えば、100μm角以上1000μm角以下であることが好ましく、100μm角以上500μm角以下であることがより好ましく、100μm角以上300μm角以下であってもよい。
本開示に用いられるLED素子は、支持基板の一方の面側に配置される。本開示においては、支持基板の一方の面側に少なくとも1つのLED素子が配置されていればよいが、通常は、複数のLED素子が配置される。複数のLED素子の配置としては、特に限定されないが、例えば、X×Y行列(X、Yはそれぞれ1以上の整数)に配置されることが好ましい。X、Yの数についてはバックライトモジュールの用途に応じて適宜選択される。
c)その他
本開示における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、必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、配線部、端子部、これらの保護する絶縁層層等を挙げることができる。配線部を有する場合、配線部は、LED素子と電気的に接続される。配線部、端子部および絶縁層については、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ため、個々での説明は省略する。また、LED基板は反射層を有していてもよい。
本開示における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、必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、配線部、端子部、これらの保護する絶縁層層等を挙げることができる。配線部を有する場合、配線部は、LED素子と電気的に接続される。配線部、端子部および絶縁層については、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ため、個々での説明は省略する。また、LED基板は反射層を有していてもよい。
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ため、ここでの説明は省略する。
(3)その他の構成
本開示の封止部材付きLED基板は、封止部材とLED基板とを有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
本開示の封止部材付きLED基板は、封止部材とLED基板とを有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
a)蛍光体部材
蛍光体部材は、LED基板の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。蛍光体部材は、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。
蛍光体部材は、LED基板の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。蛍光体部材は、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。
蛍光体部材は、通常、LED基板の発光面側に配置され、LED素子よりも観察者側に配置される。後述する拡散部材を有する場合、蛍光体部材は拡散部材よりも観察者側に配置されていてもよく、封止部材と拡散部材との間に配置されてもよい。
蛍光体部材は、通常、少なくとも蛍光体が分散された樹脂層を有する。蛍光体部材は、例えば、蛍光体が分散された樹脂シートであってもよく、透明基板上に蛍光体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。樹脂シートに用いられる樹脂としては、蛍光体を分散させることができれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。蛍光体を分散させた樹脂シートを用いて蛍光体部材を形成することができるため、封止部材付きLED基板の平坦性を良好にすることができるからである。上記熱可塑性樹脂としては、光透過率の高いものであれば特に限定されるものではなく、汎用のものを用いることができる。
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、例えば、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体、アンバー蛍光体、イエロー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、蛍光体としてイエロー蛍光体を用いることが好ましい。また、LED素子が、紫外線LED素子または赤外線LED素子である場合は、赤色蛍光体、青色蛍光体、緑色蛍光体の3色の蛍光体を用いることが好ましい。蛍光体の形状は、例えば、粒子状である。蛍光体の平均一次粒径(D50)は、例えば、1μm以上100μm以下である。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による充填層の断面の観察像において、任意の蛍光体20個を測定したときの平均値である。蛍光体としては、量子ドットを用いることもできる。
蛍光体部材における蛍光体の割合は、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、例えば、40重量%以上60重量%以下である。
蛍光体部材の厚さは、所望の白色光を生成することができれば特に限定されないが、例えば、300μm以上500μm以下である。
蛍光体部材の厚さは、所望の白色光を生成することができれば特に限定されないが、例えば、300μm以上500μm以下である。
b)拡散部材
本開示に用いられる拡散部材は、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る。
上記拡散部材は、通常、LED基板の発光面側に配置され、LED素子よりも観察者側に配置される。
本開示に用いられる拡散部材は、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る。
上記拡散部材は、通常、LED基板の発光面側に配置され、LED素子よりも観察者側に配置される。
上記拡散部材は、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、封止部材付きLED基板の平坦性を良好にすることができるからである。
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。
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、例えば、TiO2、SiO2、Al2O3、シリコン等を挙げることができる。
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、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。
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。
c)接着層
上述した蛍光体部材および拡散部材は、例えば接着層を用いて封止部材上に貼り合わせてもよい。接着層に用いられる接着剤としては、一般的な表示装置に用いられる接着剤と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
上述した蛍光体部材および拡散部材は、例えば接着層を用いて封止部材上に貼り合わせてもよい。接着層に用いられる接着剤としては、一般的な表示装置に用いられる接着剤と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(4)封止部材付きLED基板
第1実施態様の封止部材付きLED基板は、好ましくはバックライトモジュール用のLED基板として用いられる。このような封止部材付きLED基板は、例えば、バックライトモジュールの構成の一部であってもよく、バックライトモジュールそのものであってもよい。すなわち、第1実施態様においては、上述した封止部材付きLED基板の有するバックライトモジュールを提供することもできる。
第1実施態様の封止部材付きLED基板は、好ましくはバックライトモジュール用のLED基板として用いられる。このような封止部材付きLED基板は、例えば、バックライトモジュールの構成の一部であってもよく、バックライトモジュールそのものであってもよい。すなわち、第1実施態様においては、上述した封止部材付きLED基板の有するバックライトモジュールを提供することもできる。
第1実施態様の封止部材付きLED基板の製造方法は、上述した構成を有する封止部材付きLED基板を得ることができる方法であれば特に限定されるものではなく、従来から用いられている方法により製造することができる。本開示においては、例えば、LED基板を準備する工程、熱可塑性樹脂を含有する封止材シートを準備する工程、ラミネート法を用いて、上記LED基板のLED素子側の面側に上記封止材シートを貼り合せることにより、上記封止部材を配置する工程を有する封止部材付きLED基板の製造方法を提供することもできる。
2.第2実施態様
第2実施態様の封止部材付きLED基板は、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LED素子を有するLED基板と、上記支持基板の上記LED素子側の面に配置され上記LED素子を封止する封止部材とを備える封止部材付きLED基板であって、上記封止部材は、熱可塑性樹脂を含有し、上記LED基板が、LED表示装置用のLED基板である。
第2実施態様の封止部材付きLED基板は、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LED素子を有するLED基板と、上記支持基板の上記LED素子側の面に配置され上記LED素子を封止する封止部材とを備える封止部材付きLED基板であって、上記封止部材は、熱可塑性樹脂を含有し、上記LED基板が、LED表示装置用のLED基板である。
第2実施態様の封止部材付きLED基板について図を用いて説明する。図5は本開示の封止部材付きLED基板の一例を示す概略断面図である。図5に示す封止部材付きLED基板10Bは、支持基板51および支持基板51の一方の面側に配置されたLED素子52を有するLED基板5と、支持基板51のLED素子52側の面側に配置されLED素子52を封止する封止部材2とを備える。封止部材2は、熱可塑性樹脂を含有する。図5においては、LED素子52として赤色LED素子52R、緑色LED素子52Gおよび青色LED52Bを有する例を示している。また、図5においては、LED素子と平面視上重なる位置に開口部を有する遮光部材6を有する例を示している。
第2実施態様によれば、封止部材が熱可塑性樹脂を含有することにより、平坦性が良好な封止部材を備える封止部材付きLED基板とすることができる。なお、第2実施態様において、上記効果が得られる理由については、上述した「1.第1実施態様」の項で図2を用いて説明した理由と同様であるため、ここでの説明は省略する。
(1)封止部材
封止部材については、上述した「1.第1実施態様 (1)封止部材」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
封止部材については、上述した「1.第1実施態様 (1)封止部材」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(2)LED基板
LED基板は、支持基板と、LED素子とを有する。第2実施態様のLED基板は、自発光型表示装置用のLED基板である。第2実施態様においては、LED基板が、マイクロLED表示装置用のLED基板であることが特に好ましい。
LED基板は、支持基板と、LED素子とを有する。第2実施態様のLED基板は、自発光型表示装置用のLED基板である。第2実施態様においては、LED基板が、マイクロLED表示装置用のLED基板であることが特に好ましい。
LED基板の構造としては、個々のLED素子が画素を構成する副画素として機能することができる構造であれば特に限定されない。ここで、「画素」は、画像を構成する最小単位であり、例えば、赤色、緑色、青色の3色の副画素から構成される。具体的なLED基板の構造としては、例えば、図5に示すように、赤色LED素子52R、緑色LED素子52Gおよび青色LED素子52Bの少なくとも3色のLED素子52を有する構造であってもよい。
LED基板の構造としては、例えば、図6に示すように、白色光を発光する白色LED素子52Wを有する構造であってもよい。この場合、白色LED素子52Wは、素子部52aと保護部52bとを有し、保護部52bに蛍光体が含有された構成を有することが好ましい。LED基板が白色LED素子を有する場合、通常、カラーフィルタ部材7とともに自発光型表示装置に用いられる。また、図示はしないが、LED基板の構造としては、青色光を発光する青色LED素子のみを有する構造であってもよい。この場合、青色LED素子とともに、例えば赤色蛍光体および緑色蛍光体が用いて、赤色副画素および緑色副画素から出射される青色光が赤色光および緑色光に変換される。
a)支持基板
支持基板は、LED素子を支持する部材である。支持基板の材質としては、一般的な自発光型表示装置に用いられる基板の材質を用いることができる。支持基板としては、例えば、上述した「1.第1実施態様 (2)LED基板 a)支持基板」の項で説明した材質の支持基板を用いることができる。
支持基板は、LED素子を支持する部材である。支持基板の材質としては、一般的な自発光型表示装置に用いられる基板の材質を用いることができる。支持基板としては、例えば、上述した「1.第1実施態様 (2)LED基板 a)支持基板」の項で説明した材質の支持基板を用いることができる。
支持基板の厚さは、LED素子、封止部材等を支持することができれば特に限定されないが、例えば、0.05mm以上10mm以下であり、好ましくは0.1mm以上5mm以下である。
b)LED素子
LED素子としては、個々のLED素子が画素を構成する副画素として機能することができれば特に限定されない。例えば、赤色、緑色、青色の3色のLED素子を有することが好ましい。3色のLED素子は、例えば、各LED素子がそれぞれ等間隔に配列されていても良い。
LED素子としては、個々のLED素子が画素を構成する副画素として機能することができれば特に限定されない。例えば、赤色、緑色、青色の3色のLED素子を有することが好ましい。3色のLED素子は、例えば、各LED素子がそれぞれ等間隔に配列されていても良い。
また、3色のLED素子は、1つのチップに集積されていても良い。この場合、LEDパネルにおいては、複数のチップがそれぞれ等間隔に配列される。3色のLED素子は、発光ユニットとして用いられる。
また、LED素子としては、特定波長のLED素子を有する素子部と、蛍光体を含有する保護部とを有する白色LED素子であってもよい。白色LED素子としては、例えば、青色LED素子を有する素子部と黄色蛍光体を含有する保護部とを有していてもよい。また、例えば、白色LED素子としては、紫外LED素子を有する素子部と、赤色、緑色および青色の3色の蛍光体を含有する保護部とを有していてもよい。
LED素子の構造、保護部、および保護部に用いられる蛍光体については、上述した「1.第1実施態様 (2)LED基板 b)LED素子」および「1.第1実施態様 (3)その他の構成 a)蛍光体部材」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
LED素子としては、マイクロサイズであることが好ましく、例えば、10μm角以上100μm角以下のサイズを有していても良い。また、発光ユニットのピッチは、例えば、0.3mm以上2.5mm以下であっても良い。なお、発光ユニットのピッチは、通常、隣接する発光ユニットにおいて、一方の発光ユニットの中心から他方の発光ユニットの中心までの間の距離を指す。
c)その他の構成
LED基板は、支持基板とLED素子とを有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、LED素子の発光を制御する駆動IC、配線、LED素子毎に電圧印加の有無を制御する薄膜トランジスタ(TFT)、絶縁層、対向基板等を挙げることができる。配線としては、LED表示装置を機能させるために必要な配線を適宜選択して配置することができ、例えば、駆動ICおよびLED素子を接続させる接続配線、ソース線、データ線、ドレイン線、ライン配線、電極パッド、グラウンド線、のこぎり電圧線、参照電圧線等を挙げることができる。
LED基板は、支持基板とLED素子とを有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、LED素子の発光を制御する駆動IC、配線、LED素子毎に電圧印加の有無を制御する薄膜トランジスタ(TFT)、絶縁層、対向基板等を挙げることができる。配線としては、LED表示装置を機能させるために必要な配線を適宜選択して配置することができ、例えば、駆動ICおよびLED素子を接続させる接続配線、ソース線、データ線、ドレイン線、ライン配線、電極パッド、グラウンド線、のこぎり電圧線、参照電圧線等を挙げることができる。
(3)その他の構成
第2実施態様の封止部材付きLED基板は、上述した封止部材およびLED基板を有していれば特に限定されず必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、遮光部材、カラーフィルタ部材、接着層等を挙げることができる。
第2実施態様の封止部材付きLED基板は、上述した封止部材およびLED基板を有していれば特に限定されず必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、遮光部材、カラーフィルタ部材、接着層等を挙げることができる。
a)遮光部材
遮光部材は、平面視上でLED素子と重なる位置に開口部を有する部材である。遮光部材は画素を画定する機能を有する。遮光部材は、通常、透明基板と遮光層とを有する。遮光層の開口部の形状、配列については、特に限定されず、LED素子の形状、配列に応じて適宜選択することができる。遮光部材は、通常、透明基板と、遮光材料およびバインダ樹脂を含有する遮光層とを有する。遮光層としては、典型的にはバインダ樹脂に黒色色材を含有した硬化物であるが、黒色色材の他にも必要に応じて有色色材を含有していても良い。透明基板、バインダ樹脂、黒色色材については、一般的な遮光部材に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
遮光部材は、平面視上でLED素子と重なる位置に開口部を有する部材である。遮光部材は画素を画定する機能を有する。遮光部材は、通常、透明基板と遮光層とを有する。遮光層の開口部の形状、配列については、特に限定されず、LED素子の形状、配列に応じて適宜選択することができる。遮光部材は、通常、透明基板と、遮光材料およびバインダ樹脂を含有する遮光層とを有する。遮光層としては、典型的にはバインダ樹脂に黒色色材を含有した硬化物であるが、黒色色材の他にも必要に応じて有色色材を含有していても良い。透明基板、バインダ樹脂、黒色色材については、一般的な遮光部材に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
b)カラーフィルタ部材
カラーフィルタ部材は、平面視上でLED素子と重なる位置に着色層を有する部材である。カラーフィルタ部材は、上述した白色LED素子とともに用いられ、白色光に所定の色を付与し、カラー表示を行う機能を有する。カラーフィルタ部材は、通常、透明基板と着色層とを有する。また、カラーフィルタ部材は、着色層間に遮光層をさらに有していてもよい。透明基板、遮光層については、上述した「a)遮光部材」の項で説明した内容と同様とすることができる。また、着色層としては、通常、赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層の3色の着色層を有する。必要に応じて、着色層としては、黄色、シアン等の着色層を有していてもよく、クリア層を有していてもよい。着色層は、通常、バインダ樹脂に有色色材が含有された硬化物を挙げることができる。着色層に用いられるバインダ樹脂および有色色材については、一般的なカラーフィルタ部材に用いられるバインダ樹脂および有色色材と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
カラーフィルタ部材は、平面視上でLED素子と重なる位置に着色層を有する部材である。カラーフィルタ部材は、上述した白色LED素子とともに用いられ、白色光に所定の色を付与し、カラー表示を行う機能を有する。カラーフィルタ部材は、通常、透明基板と着色層とを有する。また、カラーフィルタ部材は、着色層間に遮光層をさらに有していてもよい。透明基板、遮光層については、上述した「a)遮光部材」の項で説明した内容と同様とすることができる。また、着色層としては、通常、赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層の3色の着色層を有する。必要に応じて、着色層としては、黄色、シアン等の着色層を有していてもよく、クリア層を有していてもよい。着色層は、通常、バインダ樹脂に有色色材が含有された硬化物を挙げることができる。着色層に用いられるバインダ樹脂および有色色材については、一般的なカラーフィルタ部材に用いられるバインダ樹脂および有色色材と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(4)封止部材付きLED基板
第2実施態様の封止部材付きLED基板は、自発光型表示装置用のLED基板として用いられる。このような封止部材付きLED基板は、例えば、自発光型表示装置の構成の一部であってもよく、自発光型表示装置そのものであってもよい。
第2実施態様の封止部材付きLED基板は、自発光型表示装置用のLED基板として用いられる。このような封止部材付きLED基板は、例えば、自発光型表示装置の構成の一部であってもよく、自発光型表示装置そのものであってもよい。
第2実施態様の封止部材付きLED基板の製造方法は、上述した構成を有する封止部材付きLED基板を得ることができれば特に限定されない。例えば、上述した第1実施態様の封止部材付きLED基板の製造方法の項目で説明した封止工程を有する製造方法を挙げることができる。
B.表示装置
本開示の表示装置は、上述した封止部材付きLED基板を備える。
本開示によれば、上述した封止部材付きLED基板を有することにより、封止部材の表面凹凸に起因する視認性の低下が抑制された表示装置とすることができる。
本開示の表示装置は、上述した封止部材付きLED基板を備える。
本開示によれば、上述した封止部材付きLED基板を有することにより、封止部材の表面凹凸に起因する視認性の低下が抑制された表示装置とすることができる。
本開示の表示装置は、封止部材付きLED基板の構成の違いから、2つの実施態様を有する。以下、各実施態様について説明する。
1.第1実施態様
第1実施態様の表示装置は、第1実施態様の封止部材付きLED基板を有することを特徴とするものである。このような第1実施態様の表示装置は、通常、上述した第1実施態様の封止部材付きLED基板を有するバックライトモジュールと、上記バックライトモジュールの発光面側に配置された液晶パネルとを備える液晶表示装置とすることが好ましい。
第1実施態様の表示装置は、第1実施態様の封止部材付きLED基板を有することを特徴とするものである。このような第1実施態様の表示装置は、通常、上述した第1実施態様の封止部材付きLED基板を有するバックライトモジュールと、上記バックライトモジュールの発光面側に配置された液晶パネルとを備える液晶表示装置とすることが好ましい。
第1実施態様の表示装置(液晶表示装置)について図を用いて説明する。図7は第1実施態様の表示装置の一例を示す概略断面図である。図7に示す表示装置100Aは、液晶表示装置であり、封止部材付きLED基板10Aを有するバックライトモジュールと、バックライトモジュールの発光面側に配置された液晶パネル20とを備える。
第1実施態様によれば、封止部材付きLED基板を有することにより、封止部材の表面凹凸に起因する視認性の低下が抑制された液晶表示装置とすることができる。
以下、第1実施態様の表示装置における各構成について説明する。
以下、第1実施態様の表示装置における各構成について説明する。
(1)封止部材付きLED基板
封止部材付きLED基板については、上述した「A.封止部材付きLED基板 1.第1実施態様」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
封止部材付きLED基板については、上述した「A.封止部材付きLED基板 1.第1実施態様」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(2)液晶パネル
液晶パネルは、通常、カラーフィルタ基板と、対向基板と、カラーフィルタ基板および対向基板の間に配置された液晶層とを有する部材である。液晶パネルに用いられるカラーフィルタ基板、対向基板および液晶層については、公知の液晶パネルに用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
液晶パネルは、通常、カラーフィルタ基板と、対向基板と、カラーフィルタ基板および対向基板の間に配置された液晶層とを有する部材である。液晶パネルに用いられるカラーフィルタ基板、対向基板および液晶層については、公知の液晶パネルに用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(3)その他
第1実施態様の液晶表示装置は、封止部材付きLED基板および液晶パネルを有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、偏光板、前面板等を挙げることができる。
第1実施態様の液晶表示装置は、封止部材付きLED基板および液晶パネルを有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、偏光板、前面板等を挙げることができる。
2.第2実施態様
第2実施態様の表示装置は、第2実施態様の封止部材付きLED基板を有することを特徴とする。第2実施態様の表示装置は、自発光型表示装置であり、このような第2実施態様の表示装置の例としては、上述した図5および図6に示す封止部材付きLED基板10Bを自発光型表示装置100Bとして用いる例を挙げることができる。
第2実施態様によれば、上述した封止部材付きLED基板を有することから、封止部材の表面凹凸に起因する視認性の低下を抑制することができる。
第2実施態様の表示装置は、第2実施態様の封止部材付きLED基板を有することを特徴とする。第2実施態様の表示装置は、自発光型表示装置であり、このような第2実施態様の表示装置の例としては、上述した図5および図6に示す封止部材付きLED基板10Bを自発光型表示装置100Bとして用いる例を挙げることができる。
第2実施態様によれば、上述した封止部材付きLED基板を有することから、封止部材の表面凹凸に起因する視認性の低下を抑制することができる。
(1)封止部材付きLED基板
封止部材付きLED基板については、上述した「A.封止部材付きLED基板 2.第2実施態様」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
封止部材付きLED基板については、上述した「A.封止部材付きLED基板 2.第2実施態様」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
(2)自発光表示装置
自発光型表示装置は、上述した第2実施態様の封止部材付きLED基板を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
自発光型表示装置は、上述した第2実施態様の封止部材付きLED基板を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
C.タイリング表示装置
本開示のタイリング表示装置は、複数の表示装置を並列に配列させたタイリング表示装置であって、上記表示装置が、上述した「B.表示装置」の項に記載の表示装置である。
本開示のタイリング表示装置は、複数の表示装置を並列に配列させたタイリング表示装置であって、上記表示装置が、上述した「B.表示装置」の項に記載の表示装置である。
本開示のタイリング表示装置について図を用いて説明する。図8は本開示のタイリング表示装置の一例を示す概略断面図である。図8に示す表示装置200は、複数の表示装置100が並列に配列されている。また、表示装置100が、上述した「B.表示装置」の項で説明した表示装置100Aまたは表示装置100Bである。
本開示によれば、上述した表示装置は平坦性が良好な封止部材を有することから、各表示装置の境界が観察者から継ぎ目として観察されにくく、表示の視認性が良好なタイリング表示装置とすることができる。
タイリング表示装置が、上述した第1実施態様の表示装置(液晶表示装置)を有する場合、上記表示装置は、ミニLEDバックライトモジュールを有することが好ましい。タイリング表示装置の画面をいくつかの区画に分けて、各区画が表示する映像に合わせてバックライトモジュールの明るさを最適化する、いわゆるローカルディミングといった手法を用いることができるからである。
タイリング表示装置が、上述した第2実施態様の表示装置(自発光表示装置)を有する場合、各副画素を輝度の高いLED素子で構成することができるため、高輝度なタイリング表示装置とすることができる。
タイリング表示装置に用いられる表示装置については、上述した「B.表示装置」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。また、表示装置のタイリング方法については、一般的なタイリング表示装置に用いられるタイリング方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
D.LED基板用封止材シート
本開示のLED基板用封止材シートは、支持基板、および上記支持基板の一方の面側に配置され、LED素子を含む発光部を有するLED基板の、上記発光部を封止するために用いられるLED基板用封止材シートであって、熱可塑性樹脂を含有する封止材用組成物から構成されたシートである。本開示のLED基板用封止材シートの例としては、例えば、図2に例示した封止材シート2aを挙げることができる。
本開示のLED基板用封止材シートは、支持基板、および上記支持基板の一方の面側に配置され、LED素子を含む発光部を有するLED基板の、上記発光部を封止するために用いられるLED基板用封止材シートであって、熱可塑性樹脂を含有する封止材用組成物から構成されたシートである。本開示のLED基板用封止材シートの例としては、例えば、図2に例示した封止材シート2aを挙げることができる。
本開示によれば、封止材シートを用いてLED素子を封止する封止部材を形成することができるため、平坦性が良好な封止部材を得ることができる。
本開示のLED基板用封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材用組成物から構成されたシートであれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂としてオレフィン系樹脂を含有することが好ましく、オレフィン系樹脂の中でもポリエチレン樹脂を含有することが好ましい。理由については、「A.封止部材付きLED基板 1.第1実施態様 (1)封止部材」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
LED基板用封止材シートについては、上述した「A.封止部材付きLED基板 1.第1実施態様 (1)封止部材」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
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。
1、5 … LED基板
2 … 封止部材
2a … 封止材シート
10A、10B … 封止部材付きLED基板
11、51 … 支持基板
12、52 … LED素子
100 … 表示装置
200 … タイリング表示装置
2 … 封止部材
2a … 封止材シート
10A、10B … 封止部材付きLED基板
11、51 … 支持基板
12、52 … LED素子
100 … 表示装置
200 … タイリング表示装置
Claims (4)
- 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側に配置され、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側に配置され、平面視上で前記発光ダイオード素子と重なる位置に開口部を有する遮光部材と、を備え、
前記封止部材は熱可塑性樹脂を含有し、
前記発光ダイオード基板が、発光ダイオード表示装置用の発光ダイオード基板である、封止部材付き発光ダイオード基板。 - 前記熱可塑性樹脂は、オレフィン樹脂である、請求項1に記載の発光ダイオード基板。
- 請求項1または請求項2に記載の封止部材付き発光ダイオード基板を備える、表示装置。
- 複数の表示装置を並列に配列させたタイリング表示装置であって、
前記表示装置が、請求項3に記載の表示装置である、タイリング表示装置。
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