JP7485189B2 - BACKLIGHT MODULE AND DISPLAY DEVICE - Google Patents
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Description
本開示は、発光ダイオードを用いた直下型のバックライトモジュール、およびこれを用いた表示装置に関する。 This disclosure relates to a direct-type backlight module that uses light-emitting diodes, and a display device that uses the same.
近年、液晶表示装置等の表示装置が急速に普及している。表示装置に用いられる発光ダイオード（以下、ＬＥＤとする場合がある。）素子を用いたバックライトモジュール（以下、ＬＥＤバックライトモジュールとする場合がある。）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バックライトモジュール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バックライトモジュール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バックライトモジュールが用いられる。 In recent years, display devices such as liquid crystal display devices have rapidly become popular. Backlight modules (hereinafter sometimes referred to as LED backlight modules) using light-emitting diode (hereinafter sometimes referred to as LED) elements used in display devices are broadly divided into direct-type and edge-light-type. Edge-light-type LED backlight modules are usually used in small and medium-sized display devices such as mobile terminals such as smartphones, but from the standpoint of brightness, etc., the use of direct-type LED backlight modules is being considered. On the other hand, direct-type LED backlight modules are often used in large display devices such as large-screen LCD TVs.
直下型方式のＬＥＤバックライトモジュールは、基板に複数のＬＥＤ素子が配置された構成を有している（特許文献１）。このような直下型方式のＬＥＤバックライトモジュールでは、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バックライトモジュール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 module has a configuration in which multiple LED elements are arranged on a substrate (Patent Document 1). In such a direct-type LED backlight module, by independently controlling multiple LED elements, it is possible to achieve so-called local dimming, which adjusts the brightness of each area of the LED backlight module according to the brightness and darkness of the displayed image. This makes it possible to significantly improve the contrast of the display device and reduce power consumption.
直下型方式のＬＥＤバックライトモジュールにおいては、輝度の面内均一性を向上させる等の観点から、ＬＥＤ素子上に拡散板等の光学部材を配置している。この場合、輝度の面内均一性を向上させるためには、ＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ実装基板に対して、拡散板を離間させる必要があるため、ＬＥＤ実装基板に対して拡散板を離間させるための複数の柱状のスペーサを配置している。また、光源として例えば青色ＬＥＤ素子を用いた場合、蛍光体や量子ドットを含む波長変換部材をＬＥＤ光の出射面側に配置することによって、白色化している。 In direct-type LED backlight modules, optical components such as a diffuser plate are placed on the LED elements to improve the in-plane uniformity of brightness. In this case, in order to improve the in-plane uniformity of brightness, it is necessary to separate the diffuser plate from the LED mounting board on which the LED elements are mounted, so multiple columnar spacers are placed to separate the diffuser plate from the LED mounting board. In addition, when blue LED elements are used as the light source, for example, a wavelength conversion material containing phosphors or quantum dots is placed on the LED light emission surface side to whiten the light.
具体的には、図４に示されるように、従来の直下型方式のＬＥＤバックライトモジュール４０は、ＬＥＤ素子４２を配置した支持基板４１上にスペーサ４３を設けることにより、拡散板４４や波長変換部材４５等の光学部材とＬＥＤ素子４２との間に空間を設け、輝度の面内均一性の向上を図っている。
Specifically, as shown in FIG. 4, a conventional direct-type
ところで、近年、ＬＥＤ素子の微細化および高密度化についての研究開発が進められており、チップサイズが小さい、いわゆるミニＬＥＤやマイクロＬＥＤと呼ばれるＬＥＤが注目を集めている。そして、ＬＥＤ素子の微細化および高密度化の技術を、ＬＥＤ素子を用いたバックライトモジュールとして実用化することが検討されている（例えば特許文献２参照）。 In recent years, research and development into miniaturization and high density of LED elements has been progressing, and LEDs with small chip sizes, so-called mini LEDs and micro LEDs, are attracting attention. Furthermore, it is being considered to put the technology for miniaturization and high density of LED elements into practical use as a backlight module using LED elements (see, for example, Patent Document 2).
ここで、上記図４に示す通り、従来の直下型のＬＥＤ素子を用いたバックライトモジュールにおいては、ＬＥＤ素子と拡散板との間を所定の間隔に維持するためにスペーサが配置される。しかしながら、ＬＥＤ素子から出射された光がスペーサによって遮られたり反射されたりすることにより、輝度ムラが生じてしまう場合がある。また、スペーサは多数設ける必要があるが、例えば上述したようなミニＬＥＤやマイクロＬＥＤのようにピッチが細かい場合、スペーサを多数配置することは困難である。 As shown in FIG. 4 above, in a backlight module using conventional direct-type LED elements, spacers are arranged to maintain a predetermined distance between the LED elements and the diffusion plate. However, the light emitted from the LED elements may be blocked or reflected by the spacers, resulting in uneven brightness. In addition, a large number of spacers must be provided, but when the pitch is fine, such as in the mini-LEDs and micro-LEDs described above, it is difficult to arrange a large number of spacers.
そこで、ＬＥＤ素子を用いたバックライトモジュールにおいては、ＬＥＤ素子と拡散板との間にＬＥＤ素子を封止する封止部材が配置されている構成も提案されている（例えば特許文献２参照）。しかしながら、上述したように、直下型方式のＬＥＤ素子を用いたバックライトモジュールは、エッジライト型方式と比較して薄型化の点で不利であることから、さらなる改良が求められる。 Therefore, in a backlight module using LED elements, a configuration has been proposed in which a sealing member that seals the LED elements is disposed between the LED elements and the diffusion plate (see, for example, Patent Document 2). However, as mentioned above, backlight modules using direct-type LED elements are at a disadvantage in terms of thinness compared to edge-light type backlight modules, and further improvements are required.
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、薄型化を図ることが可能なＬＥＤバックライトモジュールおよび表示装置を提供することを主目的とする。 This disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and its main objective is to provide an LED backlight module and display device that can be made thinner.
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、上記封止部材は光拡散剤を含有する、ＬＥＤバックライトモジュールを提供する。 The present disclosure provides an LED backlight module that includes a support substrate, an LED substrate having LED elements arranged on one side of the support substrate, and a sealing member arranged on the side of the LED substrate facing the LED elements and sealing the LED elements, the sealing member containing a light diffusing agent.
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ＬＥＤバックライトモジュールと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-mentioned LED backlight module disposed on the rear surface of the display panel.
本開示は、薄型化を図ることが可能なＬＥＤバックライトモジュールおよび表示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 effect of providing an LED backlight module and a display device that can be made thinner.
以下、本開示のバックライトモジュールおよび表示装置について説明する。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。 The backlight module and display device of the present disclosure are described below. However, the present disclosure can be implemented in many different embodiments, and should not be interpreted as being limited to the description of the embodiments exemplified below. In addition, in order to make the explanation clearer, the drawings may show the width, thickness, shape, etc. of each component as compared to the embodiments, but these are merely examples and do not limit the interpretation of the present disclosure. In this specification and each figure, elements similar to those described above with respect to the previous figures are given 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。
また、本明細書において、「ＬＥＤ」とは、発光ダイオードを意味するものである。
In this specification, when expressing an aspect in which another component is placed on a certain component, the term "on the face side" is used, unless otherwise specified, to include both a case in which another component is placed directly above or below a certain component so as to be in contact with the certain component, and a case in which another component is placed above or below a certain component with another component in between.
In addition, in this specification, "LED" means a light emitting diode.
本発明者らは、バックライトモジュールを薄型化するために、ＬＥＤ素子の数を増やして配置密度を密にすることを試みたが、十分に薄型化することができず、また、コストおよび消費電力の増大に繋がるため現実的に困難であった。そのため、スペーサを配置して空間を設ける代わりに、ＬＥＤ基板を封止材で充填することにより光学部材とＬＥＤ基板との距離を短くすることを試みたが、薄型化の要求を十分に満足することはできなかった。 The inventors attempted to increase the number of LED elements and increase their arrangement density in order to make the backlight module thinner, but this was not possible to make the module sufficiently thin, and was practically difficult to achieve as it would lead to increased costs and power consumption. Therefore, instead of providing space by arranging spacers, they attempted to shorten the distance between the optical component and the LED substrate by filling the LED substrate with a sealant, but this did not fully satisfy the demand for a thinner module.
本発明者らは、バックライトモジュールにおけるＬＥＤ素子を、封止部材で充填することによって、従来スペーサによって確保していたＬＥＤ基板と光学部材との距離を封止部材によって確保し、かつ、封止部材に光拡散剤を含有させることによって、従来のように拡散板を設ける必要がないため、薄型化が達成できることを見出し、本発明を完成させた。
以下、本開示のバックライトモジュール、およびそれを用いた表示装置について、詳細に説明する。
The inventors discovered that by filling the LED elements in a backlight module with a sealing material, the distance between the LED board and the optical component, which was previously ensured by a spacer, can be ensured by the sealing material, and by incorporating a light diffusing agent in the sealing material, it is no longer necessary to provide a diffusion plate as in the past, thereby achieving a thinner design, and thus completed the present invention.
The backlight module of the present disclosure and a display device using the same will be described in detail below.
Ａ．バックライトモジュール
本開示のバックライトモジュールは、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、上記封止部材は光拡散剤を含有することを特徴とする。
A. Backlight Module The backlight module of the present disclosure includes a support substrate, an LED substrate having LED elements arranged on one surface of the support substrate, and a sealing member arranged on the surface of the LED substrate facing the LED elements and sealing the LED elements, the sealing member containing a light diffusing agent.
本開示によれば、従来のバックライトモジュールのように拡散板を設ける必要がないため、部品点数の削減ができ、薄型化が達成できる。また、拡散板を設ける工程が不要となるため、製造工程を簡略化することができる。 According to the present disclosure, since there is no need to provide a diffusion plate as in conventional backlight modules, the number of parts can be reduced and a thinner design can be achieved. In addition, since the process of providing a diffusion plate is no longer necessary, the manufacturing process can be simplified.
本開示のバックライトモジュールについて図を用いて説明する。図１は本開示のバックライトモジュールの一例を示す概略断面図である。
図１に示すバックライトモジュール１０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、光拡散剤５０を含有する封止部材２とを備える。また、ＬＥＤ基板１は、直下型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、封止部材２上に、波長変換部材３を備える例を示している。
The backlight module of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the backlight module of the present disclosure.
The
本開示のバックライトモジュールは、ＬＥＤ素子を封止する封止部材を有すること、及びこの封止部材が、光拡散剤を含有することを特徴とする。以下、本開示のバックライトモジュールの各構成について説明する。 The backlight module of the present disclosure is characterized in that it has a sealing member that seals the LED elements, and that this sealing member contains a light diffusing agent. Each component of the backlight module of the present disclosure is described below.
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、ＬＥＤ基板と波長変換部材等の光学部材との間に配置される。
The sealing member in the present disclosure is a member that seals the LED element and is disposed on the LED element side of the LED substrate. The sealing member is disposed between the LED substrate and an optical member such as a wavelength conversion member.
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。 In this specification, "transparent" and "transparency" refer to transparency that does not impair the visibility of the light from the LED element.
（１）光拡散剤
本開示における封止部材は、ＬＥＤ素子から出射された光を拡散させる光拡散剤を含有する。
(1) Light Diffusing Agent The encapsulating member in the present disclosure contains a light diffusing agent that diffuses light emitted from the LED element.
上記光拡散剤は、通常、透明性を有する樹脂層に分散されている。上記光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。光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）樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、スチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、これらの共重合体などの合成樹脂等を挙げることができる。これは一種単独で使用してもよく、二種以上を混合して用いてもよい。一方、光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、ジルコニア、ガラス、スメクタイト、カオリナイト等を挙げることができる。これは一種単独で使用してもよく、二種以上を混合して用いてもよい。 The light diffusing agent is usually dispersed in a resin layer having transparency. The material of the light diffusing agent is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, and may be, for example, an organic material or an inorganic material. When the material of the light diffusing agent is an organic material, for example, polymethyl methacrylate (PMMA) resin particles, melamine resin particles, silicone resin particles, styrene resin, polyurethane resin, polyester resin, fluorine-based resin, and synthetic resins such as copolymers thereof can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. On the other hand, when the material of the light diffusing agent is an inorganic material, for example, TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , silicon, zirconia, glass, smectite, kaolinite, etc. can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
光拡散剤の屈折率は、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２．２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、アッベ法等によって測定することができる。 The refractive index of the light diffusing agent is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, but is, for example, 1.4 to 2.2. Such a refractive index can be measured by the Becke method, minimum deviation method, deviation analysis, mode line method, ellipsometry, Abbe method, etc.
また、光拡散剤の屈折率は、封止材を構成する樹脂と所定の屈折率差を有するものであることが好ましい。具体的には、屈折率差が０．０３以上、特に０．０５以上であることが好ましい。 In addition, it is preferable that the refractive index of the light diffusing agent has a predetermined refractive index difference from the resin that constitutes the sealing material. Specifically, it is preferable that the refractive index difference is 0.03 or more, and particularly 0.05 or more.
光拡散剤の形状は、樹脂中における分散性の観点から、粒子状が好ましい。 From the viewpoint of dispersibility in the resin, the shape of the light diffusing agent is preferably particulate.
光拡散剤の平均一次粒径（Ｄ５０）は、例えば、０．１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下である。 The average primary particle size (D 50 ) of the light diffusing agent is, for example, 0.1 μm or more and 50 μm or less, and preferably 1 μm or more and 20 μm or less.
封止部材における光拡散剤の割合は、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、０．１質量％以上１０質量％以下である。
このような範囲内であれば、確実にＬＥＤ素子からの光を拡散させることができ、また、光拡散剤が分散し難く塊となる恐れがないために好ましい。なお、封止部材が後述する多層構造である場合、上記光拡散剤の割合は、光拡散剤含有層における光拡散剤の割合をいう。
The proportion of the light diffusing agent in the sealing member is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, and is, for example, from 0.1 mass % to 10 mass %.
Within such a range, the light from the LED element can be reliably diffused, and the light diffusing agent is unlikely to disperse and form a lump, which is preferable. In addition, when the sealing member has a multi-layer structure described later, the proportion of the light diffusing agent refers to the proportion of the light diffusing agent in the light diffusing agent-containing layer.
（２）樹脂
本開示における封止部材において上記光拡散剤は、樹脂中に分散されている。本開示における封止部材を構成する樹脂としては、光透過度が高いものであり、光拡散剤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。例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等が挙げられるが、好ましくは、熱可塑性樹脂である。
(2) Resin In the sealing member of the present disclosure, the light diffusing agent is dispersed in the resin. The resin constituting the sealing member of the present disclosure is not particularly limited as long as it has high light transmittance and can disperse the light diffusing agent, and any resin generally used in the display device field can be used. For example, thermoplastic resin, curable resin, etc. can be used, and preferably, thermoplastic resin.
熱硬化性樹脂、もしくは光硬化性樹脂を用いた場合は、通常液状の樹脂組成物をＬＥＤ基板上に塗布しその後硬化させるものとなるが、液状の樹脂組成物を塗布した場合には、ＬＥＤ基板の中心部と周辺部とではその膜厚が均一とならない場合がある。この場合、周辺部の膜厚を制御することが困難となる場合がある。また、上記硬化性樹脂の場合は、硬化に伴う硬化収縮が生じるため、この場合もＬＥＤ基板の周辺部の膜厚を制御することが難しくなる。 When using a thermosetting resin or a photocurable resin, a liquid resin composition is usually applied onto the LED substrate and then cured. However, when a liquid resin composition is applied, the film thickness may not be uniform between the center and the periphery of the LED substrate. In this case, it may be difficult to control the film thickness in the periphery. In addition, in the case of the above-mentioned curable resin, curing shrinkage occurs as the resin cures, so in this case too, it is difficult to control the film thickness in the periphery of the LED substrate.
本開示のバックライトモジュールが用いられる表示装置は、例えばタイリング等で用いられる場合があり、その際、個々の表示装置の周辺部の膜厚が均一でない場合は、個々の表示装置の周辺部が線として視認されてしまい、表示品質上問題となる可能性がある。 Display devices using the backlight module of the present disclosure may be used, for example, in tiling. In such cases, if the film thickness of the periphery of each display device is not uniform, the periphery of each display device may be seen as a line, which may cause problems in terms of display quality.
本開示においては、封止部材として熱可塑性樹脂を用いることにより、シート状の熱可塑性樹脂を熱圧着させることにより、ＬＥＤ素子を上記封止部材で封止することが可能となる。この場合、バックライトモジュールの周辺部の膜厚を制御することが可能となるため、上述した不具合を防止することができるという効果を奏するものとなる。 In the present disclosure, by using a thermoplastic resin as a sealing member, it is possible to seal the LED elements with the sealing member by thermocompressing a sheet-shaped thermoplastic resin. In this case, it is possible to control the film thickness around the periphery of the backlight module, which has the effect of preventing the above-mentioned problems.
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、バックライトモジュール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。 As the thermoplastic resin, a resin that does not substantially generate components that deteriorate the LED substrate (deterioration components) is usually used. Here, "resin that does not substantially generate deteriorating components" refers to a resin that does not contain deteriorating components, or that contains deteriorating components to an extent that does not affect the deterioration of the LED substrate, or a resin that does not generate deteriorating components during the manufacture and use of the backlight module, or that generates deteriorating components to an extent that does not affect the deterioration of the LED substrate, even if they do.
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－酢酸ビニル（ＥＶＡ）共重合体等を挙げることができる。 Examples of resins that generate such degradation components include ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymers, which generate acid components as degradation components.
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。 In addition, the thermoplastic resin used in this disclosure is preferably one that has a melt viscosity that allows it to conform to the unevenness of the LED elements and other components arranged on the LED substrate and to penetrate into gaps when heated.
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。 Specifically, the melt mass flow rate (MFR) of the thermoplastic resin used is preferably 0.5 g/10 min or more and 40 g/10 min or less, and more preferably 2.0 g/10 min or more and 40 g/10 min or less. By having an MFR in the above range, it is possible for the resin to penetrate into the gaps in the LED element, thereby providing sufficient sealing performance and, furthermore, forming a sealing member with excellent adhesion to the LED substrate.
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。 In this disclosure, MFR refers to the value measured according to JIS K7210 at 190°C and a load of 2.16 kg. However, the MFR of polypropylene resin refers to the MFR value measured according to JIS K7210 at 230°C and a load of 2.16 kg.
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。 When the sealing material is a multi-layer material as described below, the MFR is measured using the above-mentioned measurement method while all layers are in a multi-layered state where they are laminated together, and the measured value obtained is regarded as the MFR value of the multi-layer sealing material.
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。 The melting point of the thermoplastic resin used in the present disclosure is not particularly limited as long as it can encapsulate the LED element in a temperature range that does not deteriorate the LED substrate, and is preferably, for example, 55°C or higher and 135°C or lower. The melting point of the thermoplastic resin can be measured, for example, by differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with the method for measuring the transition temperature of plastics (JIS K7121).
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、ポリビニルブチラール系樹脂等を用いることができる In the present disclosure, the thermoplastic resin may be, for example, an olefin resin, an ionomer resin, or a polyvinyl butyral resin.
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。 Among these, in the present disclosure, olefin-based resins are preferred. This is because olefin-based resins are particularly unlikely to produce components that deteriorate the LED substrate, and have a low melt viscosity, allowing them to encapsulate the above-mentioned LED elements well. Furthermore, among olefin-based resins, polyethylene-based resins or polypropylene-based resins are preferred.
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。 The polyethylene resins used in this disclosure include not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene, but also resins obtained by polymerizing compounds having ethylenically unsaturated bonds such as α-olefins, resins obtained by copolymerizing multiple different compounds having ethylenically unsaturated bonds, and modified resins obtained by grafting other chemical species onto these resins.
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。
Among them, a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer (hereinafter, also referred to as a "silane copolymer") can be preferably used, because the use of such a resin can provide higher adhesion between the LED substrate and the sealing member.
The silane copolymer described in JP-A-2018-50027 can be used.
また、封止部材に使用される樹脂材料としては、光硬化もしくは熱硬化等の硬化性樹脂を使用することも可能である。硬化性樹脂を使用する場合、硬化性樹脂および光拡散剤を含む液状の封止材組成物を充填し、硬化させることで、封止部材を得ることができる。 In addition, a curable resin such as a photocurable or heat-curable resin can be used as the resin material used for the sealing member. When a curable resin is used, the sealing member can be obtained by filling a liquid sealing material composition containing the curable resin and a light diffusing agent and curing it.
このような硬化性樹脂としては、従来封止材として使用されているものが挙げられ、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、もしくはシリコーン系樹脂等が挙げられる。 Such curable resins include those that have traditionally been used as sealing materials, such as epoxy resins, acrylic resins, and silicone resins.
（３）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、図２に示すように封止部材２が複数層の樹脂層（図２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、光拡散剤を含有する層よりも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からである。
(3) Structure of the sealing member The sealing member in the present disclosure may be, for example, as shown in FIG. 1, a single-layer member in which the sealing
By using the above-mentioned multilayer member, it is possible to use a material that is usually expensive but has good adhesion and molding properties that allow it to penetrate into gaps in LED elements, etc., for the layer on the LED substrate side of the layer containing the light diffusing agent.
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、中心層に光拡散剤を含有する光拡散剤含有層が配置され、その両面に密着性の良好な密着層が配置された３層構造であることが好ましい。 In the present disclosure, the multilayer member may have a two-layer structure, but it is preferable that the multilayer member has a three-layer structure in which a light-diffusing agent-containing layer containing a light-diffusing agent is disposed in the center layer, and adhesive layers with good adhesion are disposed on both sides of the light-diffusing agent-containing layer.
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、シランカップリング剤等を用いることが好ましく、酸化防止剤、光安定化剤等の添加剤を添加してもよい。 In the present disclosure, the material constituting the layer disposed on the LED substrate side is not particularly limited as long as it has high adhesion and molding properties. For example, it is preferable to use the above-mentioned silane copolymer, silane coupling agent, etc., and additives such as antioxidants and light stabilizers may be added.
本開示における封止部材が多層部材である場合、少なくとも１層に光拡散剤が含まれていれば良いが、本開示においては、多層の中でも最も上記ＬＥＤ発光ダイオード基板側の層以外の層、すなわち上記ＬＥＤ基板に密着する層以外の層に上記光拡散剤が含有されていることが好ましい。上記ＬＥＤ基板に密着する層に上記光拡散剤が含有されている場合は、ＬＥＤ基板との密着性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。また、上記ＬＥＤ基板に密着する層以外の層に上記光拡散剤を含有させることにより、ＬＥＤ素子の直上において、上記光拡散剤を含有する層が薄くなることを避けることが可能となり、輝度をより均一化することが可能となるからである。
本開示において、上記封止部材が３層で構成されている場合は、中心となる層（図２においては樹脂層２２）に光拡散剤が含有されていることが好ましい。
In the case where the sealing member in the present disclosure is a multi-layer member, it is sufficient that at least one layer contains a light diffusing agent, but in the present disclosure, it is preferable that the light diffusing agent is contained in a layer other than the layer closest to the LED light emitting diode substrate, i.e., a layer other than the layer that adheres to the LED substrate, among the multi-layer members. This is because if the light diffusing agent is contained in the layer that adheres to the LED substrate, it may adversely affect the adhesion to the LED substrate. In addition, by containing the light diffusing agent in a layer other than the layer that adheres to the LED substrate, it is possible to prevent the layer containing the light diffusing agent from becoming thin directly above the LED element, and it is possible to make the brightness more uniform.
In the present disclosure, when the sealing member is configured with three layers, it is preferable that the central layer (
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、１００μｍ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１００μｍ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以上であれば、光透過性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。 The thickness of the sealing member is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the layer structure of the LED substrate. For example, the thickness of the sealing member may be 100 μm or more and 600 μm or less, and more preferably 300 μm or more and 550 μm or less. If the thickness is less than 100 μm, the sealing member cannot fully function, and if the thickness is 600 μm or more, it may have a negative effect on light transmittance.
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、中心層（図２における樹脂層２２）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（図２における樹脂層２１）毎の厚さは、１５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
When the sealing member is formed as a three-layered multilayer member, the thickness of the central layer (
特に、本開示における封止部材は、中心層と、上記中心層よりもＬＥＤ基板側に配置された密着層とを有する多層部材であることが好ましく、この場合、ＬＥＤ基板側に配置された密着層の厚さが、ＬＥＤ素子の高さよりも厚いことが好ましい。ＬＥＤ素子直上部分と直上部分以外における中心層の厚さを、バックライトモジュール面内で均等とすることができるためである。なお、上記光拡散剤は、上述したように中心層に含有されることが好ましく、本開示においては、この場合の中心層を光拡散剤含有層とする。 In particular, the sealing member in the present disclosure is preferably a multi-layer member having a central layer and an adhesive layer disposed on the LED substrate side of the central layer, and in this case, the thickness of the adhesive layer disposed on the LED substrate side is preferably greater than the height of the LED element. This is because the thickness of the central layer can be made uniform within the backlight module surface in the areas directly above the LED element and other than the areas directly above it. The light diffusing agent is preferably contained in the central layer as described above, and in this disclosure, the central layer in this case is referred to as a light diffusing agent-containing layer.
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。 In this specification, "thickness" can be measured using a known measurement method capable of measuring sizes on the order of μm. For example, it can be measured using images observed with an optical microscope or a scanning electron microscope (SEM). The same applies to measurements of size such as "size".
（４）その他
本開示の封止部材を形成するための封止材組成物としては、光拡散剤、樹脂、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、後述する波長変換部材に用いられる波長変換材を含有することにより、波長変換部材の機能を封止部材に取り入れることが可能となり、より厚みの薄いバックライトモジュールとすることが可能となる。
(4) Others The encapsulant composition for forming the encapsulant of the present disclosure may contain a light diffusing agent, a resin, and if necessary, a crosslinking agent and other additives. In addition, by containing a wavelength conversion material used in the wavelength conversion material described later, it is possible to incorporate the function of the wavelength conversion material into the encapsulant, and it is possible to obtain a backlight module with a thinner thickness.
本開示の封止部材は、光拡散剤および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）を用いて形成することができる。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。 The sealing member of the present disclosure can be formed using a sheet-shaped sealing material (sealant sheet) composed of a sealing material composition containing a light diffusing agent and a thermoplastic resin. The molding method for the sealing material sheet can be the same as the molding method for a general resin sheet. One example is the T-die method, but is not limited to this.
具体的には、ＬＥＤ基板と封止材シートとを準備し、ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子側の面側に封止材シートを積層してから、例えば真空ラミネーション法を用いることにより、ＬＥＤ基板に封止材シートを圧着させることで、封止部材を形成することができる。
このようにシート状の封止材を用いる場合、液状の封止材組成物を用いて封止部材を形成するよりも、光拡散剤の分散性が良好なものとなる。また、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、液状の熱硬化性樹脂組成物や光硬化性樹脂組成物を硬化することによって得られる封止部材よりも、平坦性が良好な封止部材が得られる。
Specifically, an LED substrate and a sealing material sheet are prepared, the sealing material sheet is laminated on the side of the LED substrate facing the LED elements, and then the sealing material sheet is pressed against the LED substrate, for example by using a vacuum lamination method, to form the sealing member.
In the case of using a sheet-like encapsulant in this way, the dispersibility of the light diffusing agent is better than when a encapsulant is formed using a liquid encapsulant composition. In addition, by using a sheet-like encapsulant containing a thermoplastic resin, a encapsulant having better flatness can be obtained than a encapsulant obtained by curing a liquid thermosetting resin composition or a liquid photocurable resin composition.
また、本開示の封止部材は、光拡散剤、および熱硬化性や光硬化性等の硬化性樹脂を含有する液状の封止材組成物を、ＬＥＤ基板上に塗布し、熱硬化させることで形成することもできる。 The sealing member of the present disclosure can also be formed by applying a liquid sealing composition containing a light diffusing agent and a curable resin such as a thermosetting or photosetting resin onto an LED substrate and then thermally curing the composition.
（５）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。
(5) Specific embodiment of sealing member As described above, the sealing member preferably contains a thermoplastic resin, more preferably contains an olefin-based resin, and further preferably contains a polyethylene-based resin. In particular, the sealing member preferably uses a polyethylene-based resin having a density of 0.870 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as a base resin. This is because such a sealing member has good adhesion to the LED substrate and good conformability to the members arranged on the LED substrate.
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。
A suitable sealing member will now be described in detail.
The sealing member is formed of a resin film having a polyethylene-based resin of 0.870 g/ cm3 or more and 0.930 g/ cm3 or less as a base resin. That is, the sealing member is formed of a sealing material sheet having the above-mentioned polyethylene-based resin as a base resin.
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。
このように封止材シートが、３層以上の多層フィルムである場合においては、コア層に光拡散剤を含有することが好ましい。
The encapsulant sheet is preferably a multilayer film composed of a plurality of layers including a core layer and skin layers disposed on both outermost surfaces. In this case, the core layer is preferably made of a polyethylene-based resin having a density of 0.910 g/ cm3 or more and 0.930 g/cm3 or less as a base resin, and the skin layer is preferably made of a polyethylene-based resin having a density of 0.890 g/ cm3 or more and 0.910 g/ cm3 or less and a lower density than the base resin for the core layer as a base resin.
In the case where the encapsulant sheet is a multilayer film having three or more layers, it is preferable that the core layer contains a light diffusing agent.
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。 In the case of the above multilayer film, the total thickness is, for example, preferably 100 μm or more, more preferably 250 μm or more, and even more preferably 300 μm or more. The total thickness is, for example, preferably 600 μm or less, and more preferably 550 μm or less. If the total thickness is too thin, it is not possible to sufficiently cushion the impact, but if the total thickness is within the above range, it is possible to achieve a sufficiently favorable level of both molding properties and heat resistance. However, if the total thickness is too thick, it is difficult to achieve any further improvement in the impact cushioning effect, it is not possible to meet the demand for a thinner film, and it is uneconomical.
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。 The thickness of the core layer in the multilayer film is preferably, for example, 60 μm or more, more preferably 100 μm or more, and even more preferably 250 μm or more. The thickness of the core layer is preferably, for example, 400 μm or less, and more preferably 350 μm or less. In this case, the thickness of each layer of the skin layer can be, for example, 15 μm or more, or may be 30 μm or more, or 200 μm or less. By setting the thickness of each layer within such a range, the heat resistance and molding characteristics of the encapsulant sheet can be maintained within a good range.
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。 The above-mentioned encapsulant sheet is formed by molding and processing the encapsulant composition, which will be described in detail below, into a sheet shape using a conventionally known method.
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。 When the above-mentioned encapsulant sheet is formed as an encapsulating member, the encapsulant composition used to manufacture each layer has a base resin that has a different density range, etc. for each layer.
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。
In this case, the above-mentioned encapsulant composition is used for forming each layer, with a encapsulant composition for the core layer and a encapsulant composition for the skin layer. Then, by forming a multilayer film with a predetermined thickness and a three-layer structure in which skin layers are arranged on both outermost surfaces using each of the encapsulant compositions for the core layer and the skin layer, it is possible to manufacture a sealing
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。
As the base resin of the encapsulant composition for the core layer of the encapsulant sheet, a low-density polyethylene resin (LDPE), a linear low-density polyethylene resin (LLDPE), or a 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 composition for the core layer.
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。 The density of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the core layer is 0.910 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less, more preferably 0.920 g/cm 3 or less. By setting the density of the base resin of the encapsulant composition for the core layer within the above range, the encapsulant sheet can be provided with necessary and sufficient heat resistance without undergoing a crosslinking treatment.
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。 The melting point of the encapsulant composition for the core layer is preferably 90°C or more and 135°C or less, and more preferably 100°C or more and 115°C or less. By setting the melting point of the core layer within the above melting point range, the heat resistance and molding properties of these encapsulant compositions can be maintained within a preferred range. It is possible to increase the melting point of the encapsulant composition to about 135°C by adding a high melting point resin such as polypropylene to the encapsulant composition for the core layer. In this case, it is preferable that the polypropylene content is 5% by mass or more and 40% by mass or less of 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。 The polypropylene contained in the core layer is preferably a homopolypropylene (homoPP) resin. HomoPP is a polymer consisting of only polypropylene alone and has high crystallinity, so it has higher rigidity than block PP or random PP. By using it as an additive resin to the encapsulant composition for the core layer, the dimensional stability of the encapsulating member can be improved. In addition, it is preferable that the homoPP used as an additive resin to the encapsulant composition for the core layer has an MFR of 5 g/10 min to 125 g/10 min at 230 ° C and a load of 2.16 kg measured in accordance with JIS K7210. If the MFR is too small, the molecular weight becomes large and the rigidity becomes too high, making it difficult to ensure the desired sufficient flexibility of the encapsulant composition. In addition, if the MFR is too large, the fluidity during heating is not sufficiently suppressed, and the encapsulant sheet cannot be provided with sufficient heat resistance and dimensional stability.
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。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the core layer is preferably 2.0 g/10 min or more and 7.5 g/10 min or less, and more preferably 3.0 g/10 min or more and 6.0 g/10 min or less, at 190° C. and a load of 2.16 kg. By setting the MFR of the base resin of the encapsulant composition for the core layer within the above range, the heat resistance and molding characteristics of the encapsulating member can be maintained within a preferred range. In addition, the processability during film formation can be sufficiently improved, which contributes to improving the productivity of the encapsulating member.
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。 The content of the base resin relative to the total resin components in the encapsulant composition for the core layer is 70% by mass or more and 99% by mass or less, and preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less. As long as the base resin is contained within the above range, other resins may be contained.
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。 As with the encapsulant composition 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 as the base resin of the encapsulant composition for the skin layer of the encapsulant sheet. Among them, from the viewpoint of molding properties, metallocene linear low-density polyethylene resin (M-LLDPE) can be particularly preferably used as the encapsulant composition for the skin layer.
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。 The density of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the skin layer is 0.890 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 of the encapsulant composition for the skin layer within the above range, the adhesion of the encapsulating member can be maintained within a preferred range.
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。 The melting point of the sealing material composition for the skin layer is preferably 55°C or higher and 100°C or lower, and more preferably 80°C or higher and 95°C or lower. By setting the melting point of the sealing material composition for the skin layer within the above range, the adhesion of the sealing member can be further reliably improved.
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。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the skin layer is preferably 2.0 g/10 min or more and 7.0 g/10 min or less, and more preferably 2.5 g/10 min or more and 6.0 g/10 min or less, at 190°C and a load of 2.16 kg. By setting the MFR of the base resin of the encapsulant composition for the skin layer within the above range, the adhesion of the encapsulating member can be more reliably maintained within a preferred range. In addition, the processability during film formation can be sufficiently improved, contributing to improved productivity of the encapsulating member.
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。
The content of the base resin relative to the total resin components in the encapsulant composition for the skin layer is from 60% by mass to 99% by mass, and preferably from 90% by mass to 99% by mass.
As long as the base resin is contained within the above range, other resins may be contained.
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。 It is more preferable that all of the above-described sealing material compositions contain a certain amount of a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as comonomers, as necessary. Such a graft copolymer increases the degree of freedom of the silanol groups that contribute to adhesive strength, and therefore can improve the adhesion of the sealing material to other members.
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。 The silane copolymer can be, for example, the silane copolymer described in JP 2003-46105 A. By using the above silane copolymer as a component of the sealing material composition, it is possible to obtain a sealing material that is excellent in strength, durability, and other properties, as well as in weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, and other properties, and that has extremely excellent heat fusion properties without being affected by manufacturing conditions such as heat compression bonding when arranging the sealing member, and can be obtained stably and 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 more preferable, and graft copolymers in which polyethylene for polymerization is used as the main chain and an ethylenically unsaturated silane compound is polymerized as a side chain are even more preferable. Such graft copolymers have a high degree of freedom for the silanol groups that contribute to the adhesive strength, and can therefore improve the adhesiveness of the sealing member.
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。 The content of the ethylenically unsaturated silane compound in the copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound is, for example, 0.001% by mass to 15% by mass, preferably 0.01% by mass to 5% by mass, and particularly preferably 0.05% by mass to 2% by mass, based on the total copolymer mass. When the content of the ethylenically unsaturated silane compound constituting the copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound is high, the mechanical strength and heat resistance are excellent, but when the content is excessive, the tensile elongation and heat fusion properties tend to be poor.
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。 The content of the silane copolymer in the total resin components of the encapsulant composition is preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less in the encapsulant composition for the core layer, and 5% by mass or more and 40% by mass or less in the encapsulant composition for the skin layer. In particular, it is more preferable that the encapsulant composition for the skin layer contains 10% by mass or more of the silane copolymer. The amount of silane modification in the silane copolymer is preferably about 1.0% by mass or more and 3.0% by mass or less. The preferred content range of the silane copolymer in the encapsulant composition is based on the assumption that the amount of silane modification is within this range, and it is desirable to fine-tune it appropriately according to the fluctuation of the amount of modification.
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。 All of the sealing material compositions may also contain an adhesion improver as appropriate. Addition of an adhesion improver can improve adhesion durability with other members. As the adhesion improver, a known silane coupling agent can be used, but a silane coupling agent having an epoxy group or a silane coupling agent having a mercapto group is particularly preferred.
２．発光ダイオード基板
本開示におけるＬＥＤ基板は、支持基板と、ＬＥＤ素子とを有する。本開示におけるＬＥＤ基板は、バックライトモジュール用、特には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。
2. Light-emitting diode substrate The LED substrate in the present disclosure includes a support substrate and an LED element. The LED substrate in the present disclosure is preferably an LED substrate for a backlight module, particularly a direct-type backlight module. The LED substrate is preferably an LED substrate for a mini LED backlight module.
ＬＥＤ基板の構造としては、支持基板とＬＥＤ素子を含み、バックライトモジュールとして光拡散剤を含有する封止部材と用いることで、均一な輝度の白色光を照射することができれば特に限定されない。 The structure of the LED substrate is not particularly limited as long as it includes a support substrate and an LED element, and is used as a backlight module with a sealing member containing a light diffusing agent to emit white light with uniform brightness.
（１）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。
(1) Support Substrate The support substrate is a member that supports the LED elements, the sealing member, etc.
The supporting substrate may be transparent or may not be transparent. The supporting substrate may be soft (flexible) or may be rigid. The material of the supporting substrate may be an organic material, an inorganic material, or a composite material in which both an organic material and an inorganic material are combined.
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。 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. Furthermore, when the material of the support substrate is a composite material, a glass epoxy substrate (e.g., an FR-4 substrate) can be used as the support substrate. Furthermore, for example, a metal core substrate can be used as the support substrate.
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。 The support substrate is usually a flat substrate, but for example, at least one of the side on which the LED elements are arranged or the opposite side may be curved.
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。 The thickness of the support substrate is, for example, 0.05 mm or more and 10 mm or less, and preferably 0.1 mm or more and 5 mm or less.
支持基板の平面視形状は、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。
The planar shape of the support substrate can be appropriately selected without any particular limitation, but is typically rectangular.
The supporting substrate may be a printed circuit board on which a circuit is formed by printing.
（２）発光ダイオード素子
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。
(2) Light-Emitting Diode Element The LED element is a component disposed on one surface side of the support substrate, and a light-emitting portion of the LED element functions as a light source of the display device described below.
本開示のバックライトモジュールは、白色ＬＥＤとすることができる。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。 The backlight module of the present disclosure may be a white LED. The LED element is not particularly limited as long as it can emit white light when used as a backlight module, 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 may be a chip-shaped LED element. The form of the LED element may be, for example, the light-emitting portion (also called an LED chip) itself, or may be a packaged LED (also called a chip LED) such as a surface-mount type or chip-on-board type. The packaged LED may have, for example, a light-emitting portion and a protective portion that covers the light-emitting portion and contains resin. Specifically, when the LED element is the light-emitting portion itself, the LED element may be, for example, a blue LED element, an ultraviolet LED element, or an infrared LED element. When the LED element is a packaged LED, the LED element may be, for example, a white LED element.
本開示のバックライトモジュールが、ＬＥＤ素子と後述する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。本開示のバックライトモジュールにおいて、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 backlight module of the present disclosure is one that irradiates white light by combining an LED element with a wavelength conversion member described later, the LED element is preferably a blue LED element, an ultraviolet LED element, or an infrared LED element. The blue LED element can be combined with, for example, a yellow phosphor, or with a red phosphor and a green phosphor to generate white light. The ultraviolet LED element can be combined with, for example, a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor to generate white light. Of these, it is preferable that the LED element is a blue LED element. This is because the backlight module of the present disclosure can irradiate white light with high luminance.
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。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。 In addition, when the LED element is a white LED element, the white LED element is appropriately selected depending on the light emission method of the white LED element. Examples of the light emission method of the 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, a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor. 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, a blue LED light-emitting part and a protective part containing red phosphor and green phosphor, a blue LED light-emitting part and a protective part containing yellow phosphor, or an ultraviolet LED light-emitting part and a protective part containing red phosphor, green phosphor, and blue phosphor.
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。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。本開示のバックライトモジュールにおいて、輝度の高い白色光を照射することができるからである。上記蛍光体の代わりに、波長変換材として量子ドットを使用することもできる。 Among these, it is preferable that the white LED element has a blue LED light-emitting section and a protective section containing red and green phosphors, a blue LED light-emitting section and a protective section containing yellow phosphors, or an ultraviolet LED light-emitting section and a protective section containing red, green, and blue phosphors. Among these, it is preferable that the white LED element has a blue LED light-emitting section and a protective section containing red and green phosphors, or a blue LED light-emitting section and a protective section containing yellow phosphors. This is because the backlight module of the present disclosure can irradiate white light with high luminance. Quantum dots can also be used as a wavelength conversion material instead of the above phosphors.
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。
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、本開示のバックライトモジュール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、本開示のバックライトモジュール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 structure of the LED element can be the same as that of a general LED element.
The LED elements are usually arranged at equal intervals on one surface of the support substrate. The arrangement of the LED elements is appropriately selected depending on the application and size of the backlight module of the present disclosure, the size of the LED elements, etc. The arrangement density of the LED elements is also appropriately selected depending on the application and size of the backlight module of the present disclosure, the size of the LED elements, etc.
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やマイクロ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、ミニＬＥＤである場合には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。
The size (chip size) of the LED element can be a general chip size, but is preferably a chip size called a mini LED or micro LED.
The size of the LED element may be, for example, several hundred micrometers square, or several tens of micrometers square. Specifically, in the case of a mini LED, the size of the LED element is preferably 100 μm square to 1000 μm square, more preferably 100 μm square to 500 μm square, and may be 100 μm square to 300 μm square.
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、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、薄型化および軽量化を図ることができる。 The small size of the LED elements allows the LED elements to be arranged at high density, i.e., the spacing (pitch) between the LED elements can be made small, allowing the thickness of the sealing material to be reduced. This allows for a thinner and lighter product.
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。 The LED elements used in the present disclosure are arranged on one side of the support substrate. In the present disclosure, it is sufficient that at least one LED element is arranged on one side of the support substrate, but typically, multiple LED elements are arranged. The arrangement of the multiple LED elements is not particularly limited, but it is preferable that they are arranged in an X x Y matrix (X and Y are each an integer of 1 or more). The numbers X and Y are appropriately selected depending on the application of the backlight module.
（３）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。
(3) Others The LED substrate in the present disclosure is not particularly limited as long as it has the above-mentioned support substrate and LED element, and necessary configurations can be appropriately selected and added. Such configurations can include, for example, a wiring portion, a terminal portion, and an insulating layer that protects them. When the wiring portion is included, the wiring portion is electrically connected to the LED element. The wiring portion, the terminal portion, and the insulating layer can be the same as those used in known LED substrates, so that individual descriptions are omitted.
本開示におけるＬＥＤ基板は、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。 The LED substrate in this disclosure is the surface of the support substrate on which the LED elements are arranged, and a reflective layer can be arranged in areas other than the LED element mounting area.
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。 The reflective layer can be the same as the reflective layer generally used in LED substrates. Specifically, the reflective layer can be a white resin film containing metal particles, inorganic particles or pigments and resin, a metal film, a porous film, etc. The thickness of the reflective layer is not particularly limited as long as the desired reflectance is obtained, and can be set appropriately.
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。 The method for forming the LED substrate can be the same as known methods, so a detailed explanation is omitted here.
３．その他の構成
本開示のバックライトモジュールは、光拡散剤を含有する封止部材と、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。このような構成としては、例えば、下記に説明する光学部材等が挙げられる。
3. Other Configurations The backlight module of the present disclosure is not particularly limited as long as it has a sealing member containing a light diffusing agent and an LED substrate, and necessary configurations can be appropriately selected and added. Examples of such configurations include the optical members described below.
（１）波長変換部材
本開示のバックライトモジュールは、必要に応じて波長変換部材が配置されていてもよい。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。波長変換部材は、ＬＥＤ基板の発光面側に配置され、ＬＥＤ素子及び封止部材よりも観察者側に配置することができる。波長変換部材は、波長変換材を含有し、波長変換材としては、蛍光体、量子ドット等が挙げられる。
(1) Wavelength conversion member The backlight module of the present disclosure may be provided with a wavelength conversion member as necessary. The wavelength conversion member has a function of generating white light by combining with an LED substrate. The wavelength conversion member is provided on the light emitting surface side of the LED substrate, and can be provided closer to the viewer than the LED element and the sealing member. The wavelength conversion member contains a wavelength conversion material, and examples of the wavelength conversion material include phosphors and quantum dots.
波長変換部材がＬＥＤ素子及び封止部材よりも観察者側に配置されている場合、例えば、波長変換材が分散された樹脂シートであってもよく、透明基板上に波長変換材が分散された樹脂層を有する積層体であってもよいが、薄型化の観点から、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、波長変換材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。波長変換材を分散させた樹脂シートを用いて波長変換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。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。
When the wavelength conversion member is arranged on the observer side of the LED element and the sealing member, it may be, for example, a resin sheet in which the wavelength conversion member is dispersed, or it may be a laminate having a resin layer in which the wavelength conversion member is dispersed on a transparent substrate, but the former is more preferable from the viewpoint of thinning.
The resin used for the resin sheet is not particularly limited as long as it can disperse the wavelength conversion material, but is preferably a thermoplastic resin. This is because the wavelength conversion member can be formed using a resin sheet in which the wavelength conversion material is dispersed, and the flatness can be improved. The thermoplastic resin is not particularly limited as long as it has a high light transmittance, and a general-purpose resin can be 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、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、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、蛍光体として黄色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）による波長変換部材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。 The phosphor can be appropriately selected according to the color of light emitted from the LED element, and examples thereof include blue phosphor, green phosphor, red phosphor, amber phosphor, yellow phosphor, etc. For example, when the LED element is a blue LED element, it is preferable to use a yellow phosphor as the phosphor. Also, when the LED element is an ultraviolet LED element or an infrared LED element, it is preferable to use three colors of phosphors, red phosphor, blue phosphor, and green phosphor. The shape of the phosphor is, for example, particulate. The average primary particle size (D 50 ) of the phosphor is, for example, 1 μm or more and 100 μm or less. The average particle size is the average value when any 20 phosphors are measured in an observation image of a cross section of the wavelength conversion member by a scanning electron microscope (SEM).
波長変換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質量％以上６０質量％以下である。 The proportion of phosphor in the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it is capable of producing the desired white light, and is, for example, 40% by mass or more and 60% by mass or less.
量子ドットとしては、従来、バックライトモジュールに使用されているものであれば特に限定されない。量子ドットは粒子径が小さくなるに従い、エネルギーバンドギャップが大きくなる。すなわち、結晶サイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へとシフトする。そのため、量子ドットの粒子径を変化させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長全域にわたって、その発光波長を調節することができる。例えば、量子ドットの粒子径が２．０ｎｍ以上３．５ｎｍ以下の場合は青色光を発し、量子ドットの粒子径が４．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の場合は緑色光を発し、量子ドットの粒子径が５．５ｎｍ以上６．５ｎｍ以下の場合は赤色光を発する。 The quantum dots are not particularly limited as long as they are conventionally used in backlight modules. As the particle diameter of the quantum dots becomes smaller, the energy band gap becomes larger. In other words, as the crystal size becomes smaller, the emission of the quantum dots shifts to the blue side, that is, to the high energy side. Therefore, by changing the particle diameter of the quantum dots, it is possible to adjust the emission wavelength over the entire wavelength range of the ultraviolet, visible, and infrared spectrum. For example, when the particle diameter of the quantum dots is 2.0 nm or more and 3.5 nm or less, blue light is emitted, when the particle diameter of the quantum dots is 4.0 nm or more and 5.0 nm or less, green light is emitted, and when the particle diameter of the quantum dots is 5.5 nm or more and 6.5 nm or less, red light is emitted.
量子ドットの粒子径、平均粒子径、形状、分散状態等の情報については、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）または走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により得ることができる。量子ドットの平均粒子径は、透過型電子顕微鏡または走査透過型電子顕微鏡を用いて波長変換部材の断面を観察し、この観察画像から測定された２０個の量子ドットの直径の平均値として求めることができる。 Information on the particle size, average particle size, shape, dispersion state, etc. of quantum dots can be obtained using a transmission electron microscope (TEM) or a scanning transmission electron microscope (STEM). The average particle size of quantum dots can be determined by observing the cross section of the wavelength conversion material using a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope, and taking the average value of the diameters of 20 quantum dots measured from the observed image.
本開示における波長変換部材には、１種類の量子ドットを用いてもよいが、粒子径または材料等が異なることにより、それぞれ単独の波長域の発光帯を有する２種類以上の量子ドットを用いることも可能である。 In the wavelength conversion member of the present disclosure, one type of quantum dot may be used, but it is also possible to use two or more types of quantum dots that have different particle sizes or materials, each of which has an emission band in a single wavelength range.
波長変換部材中の量子ドットの含有量は、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。量子ドットの含有量が上記下限値未満であると、充分な発光強度が得られないおそれがある。 The content of quantum dots in the wavelength conversion material is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.2% by mass or more and 5% by mass or less. If the content of quantum dots is less than the above lower limit, sufficient luminescence intensity may not be obtained.
波長変換部材の厚さは、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、１０μｍ以上１０００μｍ以下である。 The thickness of the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it can generate the desired white light, but is, for example, 10 μm or more and 1000 μm or less.
（２）反射部材
本開示のバックライトモジュールは、上記ＬＥＤ素子の少なくとも直上部分に反射部材が配置されていることが好ましい。このようにＬＥＤ素子の直上部分に反射部材を設けることにより、ＬＥＤ素子の直上における封止部材の厚みが薄い場合であっても、反射部材によってＬＥＤ素子の直上の光を反射させて周囲に拡散することができるため、封止材に含まれる光拡散剤による輝度の面内均一性が向上する。
(2) Reflective Member In the backlight module of the present disclosure, a reflective member is preferably disposed at least directly above the LED element. By providing a reflective member directly above the LED element in this manner, even if the thickness of the sealing member directly above the LED element is thin, the reflective member can reflect the light directly above the LED element and diffuse it to the surroundings, thereby improving the in-plane uniformity of brightness due to the light diffusing agent contained in the sealing material.
このような反射部材としては、例えば、誘電体多層膜や、透明基材の一方の面側に配置されたパターン状の第１反射膜と、透明基材の一方または他方の面側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反射構造体や、反射型回折格子等が挙げられる。 Examples of such reflective members include a dielectric multilayer film, a reflective structure having a patterned first reflective film arranged on one surface of a transparent substrate and a patterned second reflective film arranged on one or the other surface of the transparent substrate, the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film being positioned so as not to overlap in a plan view, and the first reflective film and the second reflective film being spaced apart in the thickness direction, and a reflective diffraction grating.
また、反射部材として、従来公知の透過反射板を使用することができる。例えば、透過性を有する基板と、透過性支持基板の少なくとも一方の面上の一部に所定のパターンで積層された反射材からなる反射部と、透過性支持基板において反射部が形成されていない領域に形成されると透過部とを含んで構成されるものを使用することができる。このような透過性支持基板においては、ＬＥＤ素子の直上位置周辺の中心部は反射部のみで構成されているものとすることができる。 In addition, a conventionally known transmissive reflector can be used as the reflective member. For example, a transmissive support substrate can be used that includes a reflective portion made of a reflective material laminated in a predetermined pattern on at least one surface of the transmissive support substrate, and a transmissive portion formed in an area of the transmissive support substrate where the reflective portion is not formed. In such a transmissive support substrate, the central portion around the position directly above the LED element can be composed only of a reflective portion.
本開示において、ＬＥＤ素子の直上部分とは、上記ＬＥＤ素子の発光領域を、上記ＬＥＤ素子の支持基板表面に対して垂直方向に移動させた領域を示すものである。本開示においては、少なくともこの領域に反射部材が配置されていればよい。 In this disclosure, the portion directly above the LED element refers to the area where the light-emitting area of the LED element is moved vertically relative to the surface of the support substrate for the LED element. In this disclosure, it is sufficient that a reflective member is disposed at least in this area.
（３）その他
本開示のバックライトモジュールは、さらに、従来バックライトモジュールに使用されている公知の光学部材、例えばプリズムシート、反射型偏光シート等を備えることができる。
(3) Others The backlight module of the present disclosure may further include known optical members used in conventional backlight modules, such as a prism sheet, a reflective polarizing sheet, and the like.
本開示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、アクリル樹脂等を含むプリズムパターンが配置されたものである。 The prism sheet in this disclosure has the function of concentrating incident light and improving the brightness in a concentrated front direction. The prism sheet is, for example, a transparent resin substrate having a prism pattern including an acrylic resin or the like arranged on one side thereof.
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。 As a prism sheet, for example, 3M's BEF series brightness enhancement film can be used.
本開示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。以下、同上の過程を繰り返す事により、拡散部材から出射した光の７０％～８０％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、本開示のバックライトモジュール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、バックライトモジュール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。 The reflective polarizing sheet in the present disclosure has the function of transmitting only a first linearly polarized component (e.g., P-polarized light) and reflecting a second linearly polarized component (e.g., S-polarized light) that is orthogonal to the first linearly polarized component without absorbing it. The second linearly polarized component reflected by the reflective polarizing sheet is reflected again and enters the reflective polarizing sheet again in a depolarized state (a state containing both the first linearly polarized component and the second linearly polarized component). Thus, the reflective polarizing sheet transmits the first linearly polarized component of the light that re-enters the reflective polarizing sheet, and the second linearly polarized component that is orthogonal to the first linearly polarized component is reflected again. By repeating the above process, approximately 70% to 80% of the light emitted from the diffusion member is emitted as light that has become the first linearly polarized component. Therefore, when the backlight module of the present disclosure is used in a display device, by aligning the polarization direction of the first linearly polarized component (transmission axis component) of the reflective polarizing sheet with the transmission axis direction of the polarizing plate of the display panel, all of the light emitted from the backlight module 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 images with higher brightness than when the reflective polarizing sheet is not 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等を用いることもできる。 An example of a reflective polarizing sheet is the DBEF series of brightness enhancement films manufactured by 3M. In addition, examples of reflective polarizing sheets that can be used include the WRPS high brightness polarizing sheet and wire grid polarizer manufactured by Shinwha Intertek.
また、上述した光学部材は、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。
The optical member may be attached to the sealing member using, for example, an adhesive layer.
The adhesive used in the adhesive layer can be the same as an adhesive used in a general display device, and therefore a description thereof will be omitted here.
４．発光ダイオードを用いたバックライトモジュール
本開示のＬＥＤを用いたバックライトモジュールは、直下型のバックライトモジュールとして用いられる。
4. Backlight Module Using Light-Emitting Diodes The backlight module using the LEDs of the present disclosure is used as a direct-type backlight module.
本開示のバックライトモジュールの製造方法は、上述した構成を有するバックライトモジュール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た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、光拡散剤および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バックライトモジュールの製造方法を提供することもできる。 The method for manufacturing the backlight module of the present disclosure is not particularly limited as long as it is a method that can obtain a backlight module having the above-mentioned configuration, and it can be manufactured by a method that has been used conventionally. In the present disclosure, for example, it is also possible to provide a method for manufacturing a backlight module that includes a step of preparing an LED substrate, a step of preparing an encapsulant sheet containing a light diffusing agent and a thermoplastic resin, and a step of arranging the encapsulant by bonding the encapsulant sheet to the LED element side of the LED substrate using a lamination method.
Ｂ．表示装置
本開示の表示装置は、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バックライトモジュールとを備えることを特徴とする。
B. Display Device The display device of the present disclosure is characterized by including a display panel and the above-described backlight module disposed on the rear surface of the display panel.
本開示の表示装置（液晶表示装置）について図を用いて説明する。図３は本開示の表示装置の一例を示す概略断面図である。図３に示す液晶表示装置１００は、支持基板１１、および上記支持基板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素子１２を封止する、光拡散剤を含有する封止部材２と、を備えるバックライトモジュール１０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。図３においては、バックライトモジュール１０は、波長変換部材３を有している。
The display device (liquid crystal display device) of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a display device of the present disclosure. The liquid
本開示によれば、薄型化された表示装置とすることができる。以下、本開示の表示装置における各構成について説明する。 According to the present disclosure, a thin display device can be produced. Below, each component of the display device of the present disclosure is explained.
１．バックライトモジュール
本開示の表示装置におけるバックライトモジュールについては、上述した「Ａ．バックライトモジュール」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。
1. Backlight Module The backlight module in the display device of the present disclosure may be similar to the content described above in the section "A. Backlight Module," and therefore description thereof will be omitted here.
２．表示パネル
表示パネルは、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。表示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。
2. Display Panel A display panel is usually a member having a color filter substrate, a counter substrate, and a liquid crystal layer disposed between the color filter substrate and the counter substrate. The color filter substrate, the counter substrate, and the liquid crystal layer used in the display panel can be the same as those used in known liquid crystal panels, and therefore a description thereof will be omitted here.
３．その他
本開示の表示装置は、上記ＬＥＤ素子を用いたバックライトモジュール、および表示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。
本開示の表示装置は、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もよい。封止材シートを用いる場合、平坦性が良好な封止部材とすることができるため、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。
3. Others The display device of the present disclosure is not particularly limited as long as it includes a backlight module using the above-described LED elements and a display panel, and necessary components can be appropriately selected and added.
Examples of such components include a polarizing plate and a front plate.
The display device of the present disclosure may be a tiled display device in which a plurality of display devices are arranged in parallel. When a sealing material sheet is used, the sealing material can be a sealing member with good flatness, so that the boundaries between the display devices are unlikely to be observed as seams by an observer, and the tiled display device can have good visibility of the display.
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方法と同様とすることができる。 The tiling method for the display device can be the same as a general tiling method.
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。 This disclosure is not limited to the above-described embodiments. The above-described embodiments are merely examples, and anything that has substantially the same configuration as the technical ideas described in the claims of this disclosure and provides similar effects is included within the technical scope of this disclosure.
１ … ＬＥＤ基板
２ … 封止部材
３ … 波長変換部材
１０、４０…バックライトモジュール
１１、４１ … 支持基板
１２、４２ … ＬＥＤ素子
４３…スペーサ
２０ … 液晶パネル
１００ … 液晶表示装置
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
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基板に密着することにより前記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、３層で構成され、前記３層の中心となる層にのみ光拡散剤が含まれており、
前記封止部材は、上記３層共に、オレフィン樹脂および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含有する、バックライトモジュール、および
表示パネルを有し、
前記表示パネルの背面に前記バックライトモジュールが配置されている、表示装置。 a light emitting diode substrate having a support substrate and a light emitting diode element disposed on one surface side of the support substrate;
a sealing member that is disposed on a surface of the light-emitting diode substrate facing the light-emitting diode element and that seals the light-emitting diode element by being in close contact with the light-emitting diode substrate;
the sealing member is composed of three layers, and only the central layer of the three layers contains a light diffusing agent;
the sealing member has a backlight module, and a display panel, each of the three layers containing an olefin resin and a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin with an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer;
The display device, wherein the backlight module is disposed on the rear surface of the display panel.
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