WO2023136256A1 - 面発光装置、および表示装置 - Google Patents

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淳朗 續木
麻理衣 西川
康佑 佐伯
俊輔 古谷
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Definitions

  • the present disclosure relates to surface emitting devices and display devices using the same.
  • a display device using a light-emitting diode element is attracting attention and is being developed because of its advantages of high brightness and high contrast.
  • backlights using light-emitting diode elements are being developed as backlights used in liquid crystal display devices.
  • the backlight is also called a mini-LED backlight (in the following description, "light-emitting diodes” may be referred to as "LEDs").
  • LED backlights are broadly classified into a direct type and an edge light type.
  • Edge-light type LED backlights are usually used in small and medium-sized display devices such as mobile terminals such as smartphones, but direct type LED backlights are often used from the viewpoint of brightness. being considered.
  • direct type LED backlights are often used from the viewpoint of brightness. being considered.
  • large-sized display devices such as large-screen liquid crystal televisions, in many cases, a direct type LED backlight is used.
  • a direct type LED backlight has a structure in which a plurality of LED elements are arranged on a substrate.
  • a direct type LED backlight by independently controlling a plurality of LED elements, the brightness of each area of the LED backlight is adjusted according to the brightness of the displayed image, so-called local dimming is realized. be able to. As a result, it is possible to significantly improve the contrast and reduce the power consumption of the display device.
  • FIG. 12(a) shows a conventional LED backlight 60 in which pins 65 are arranged in order to secure the distance d between the LED elements 63 on the support substrate 62 and the diffusion member 66.
  • FIG. 12(b1) shows a conventional LED backlight 61 in which spacers 67 are arranged between a support substrate 62 and a diffusion member 66, and
  • FIG. 12(b2) is a schematic plan view of the spacers 67.
  • the LED elements used in the above-mentioned LED backlights are so-called bare chips that are not protected by a sealing material or the like because of the need for higher definition of image quality and the demand for thinner display devices. (hereinafter sometimes referred to as an LED bare chip) may be used.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and a main object thereof is to provide a surface emitting device with good light extraction efficiency even when LED bare chips are used.
  • the inventors of the present invention conducted intensive studies and found that the decrease in the light extraction efficiency of the bare chip is due to the fact that the transparent base material such as sapphire used for the bare chip has a relatively high refractive index.
  • the refractive index difference between the transparent base material and the surrounding air becomes large, and as a result, the light emitted from the light-emitting layer is reflected at the interface between the transparent base material and the surrounding air, resulting in a high reflectance.
  • the inventors have found that the light extraction efficiency is lowered, and have completed the present invention.
  • the present disclosure includes a support substrate, a light emitting diode substrate having a light emitting diode element arranged on one side of the supporting substrate, and a light emitting diode substrate arranged on the surface of the light emitting diode substrate on the side of the light emitting diode element, a sealing member for sealing a diode element, wherein the light emitting diode element includes a transparent base material made of an inorganic material and a light emitting layer formed on one side surface of the transparent base material. and the transparent substrate is exposed on the surface, and the sealing member is in contact with the surface of the transparent substrate opposite to the surface on which the light emitting layer is formed and the side surface. and the sealing member has a haze value of 4% or more and a thickness greater than that of the light emitting diode element.
  • the present disclosure also provides a display device including a display panel and the above-described surface emitting device arranged on the back surface of the display panel.
  • the present disclosure has the effect of being able to provide a surface light-emitting device with good light extraction efficiency even when an LED bare chip is used in a surface light-emitting device used in a display device or the like.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a surface emitting device according to the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an LED bare chip in the present disclosure
  • FIG. FIG. 4 is a process diagram showing an example of a method of forming a sealing member according to the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the structure of the sealing member of the surface emitting device according to the present disclosure
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a second diffusion member
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a surface emitting device including a second diffusion member in the present disclosure
  • 5 is a graph illustrating transmitted light intensity distribution
  • FIG. 4A is a schematic plan view and a cross-sectional view showing an example of a first embodiment of a reflective structure of a second diffusion member
  • FIG. 9A is a schematic plan view and a cross-sectional view showing an example of a second embodiment of the reflecting structure of the second diffusion member
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the second aspect of the reflective structure of the second diffusion member
  • 1 is a schematic diagram showing an example of a display device of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional LED backlight
  • a surface light emitting device includes a light emitting diode substrate having a supporting substrate and light emitting diode elements arranged on one surface side of the supporting substrate, and a surface of the light emitting diode substrate facing the light emitting diode elements.
  • a sealing member arranged to seal the light emitting diode element, wherein the light emitting diode element is formed on one side of the transparent substrate made of an inorganic material; and a light-emitting layer formed on the surface of the transparent substrate, the sealing member comprising a surface of the transparent substrate opposite to the surface on which the light-emitting layer is formed, and The sealing member is in contact with the side surface, has a haze value of 4% or more, and is thicker than the light emitting diode element.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the surface emitting device of the present disclosure.
  • a surface emitting device 1 includes a support substrate 2, an LED substrate 4 having an LED bare chip 3 arranged on one side of the support substrate 2, and an LED substrate 4 on the LED bare chip 3 side. It has a sealing member 5 that is arranged on the surface side and seals the LED elements 3 , and a diffusion member 6 that is arranged on the surface side of the sealing member 5 opposite to the LED substrate 4 side.
  • the sealing member 5 in the present disclosure has a haze value of 4% or more and a thickness d greater than the thickness of the LED element 3 .
  • the LED bare ship 3 includes a transparent base material 31 made of sapphire or the like, a light emitting layer 32 formed on the transparent base material 31, electrodes 33, 33 for conducting electricity to the light emitting layer, and a passivation layer 34 that protects the light emitting layer 33 .
  • the sealing member 5 is formed so as to be in contact with the surface of the transparent base material 31 opposite to the surface on which the light emitting layer 32 is formed, and the side surface.
  • the side and top surfaces of the LED bare chip are in contact with the air.
  • the light L emitted from the light-emitting layer 32 is reflected by the side surface of the transparent base material 31 made of sapphire or the like, depending on the direction of light emission from the light-emitting layer 32.
  • the light is also reflected in the light-emitting layer 32 and finally absorbed in the light-emitting surface of the light-emitting layer 32 or the like. For this reason, in such a surface emitting device, a problem may arise in light extraction efficiency from the LED bare chip.
  • the sealing member 5 is arranged so as to be in contact with the surface of the transparent substrate 31 opposite to the surface on which the light-emitting layer 32 is formed, that is, the upper surface and the side surface of the transparent substrate 31.
  • the difference in refractive index between the transparent base material 31 and the material constituting the transparent base material 31 is reduced compared to the case where the transparent base material 31 is in contact with the air.
  • the surface emitting device of the present disclosure it is possible to improve the light extraction efficiency from the light emitting layer 32 .
  • Each configuration of the surface emitting device of the present disclosure will be described below.
  • the LED substrate in the present disclosure is a member having a supporting substrate and a plurality of LED elements arranged on one side of the supporting substrate.
  • the LED element has a transparent base material made of an inorganic material and a light-emitting layer formed on one side of the transparent base material, and a bare chip in which the transparent base material is exposed on the surface (hereinafter referred to as , LED bare chips.).
  • the LED bare chip used in the present disclosure is a member arranged on one side of the support substrate and functions as a light source.
  • Such an LED bare chip can include, for example, those illustrated in FIG. becomes. Light emitted from the light-emitting layer is emitted to the outside through the transparent base material.
  • the transparent base material used for the above LED bare chip is not particularly limited as long as it is usually composed of an inorganic material, but crystal growth of the material constituting the light emitting layer described later is possible.
  • Specific examples include sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide, and silicon. Among them, sapphire is preferably used.
  • the lower limit of the refractive index of the transparent substrate used in the present disclosure is usually 1.4 or higher, preferably 1.5 or higher.
  • the upper limit of the refractive index of the transparent substrate is usually 2.5 or less, preferably 2.0 or less. This is because the above-described problems arise in the case of a transparent substrate made of a material having a refractive index within the above range.
  • the refractive index of the transparent base material As a method for measuring the refractive index of the transparent base material, it can be measured by an Abbe refractometer.
  • the shape of the transparent substrate is usually rectangular parallelepiped or cylindrical, but the surface on which the light-emitting layer is not formed may be shaped so as to reduce the reflectance.
  • the surface of the transparent base material in the present disclosure opposite to the surface on which the light-emitting layer is formed (sometimes referred to as the top surface) and the side surface of the transparent base material are in contact with a sealing member, which will be described later.
  • the upper surface of the transparent base material and the sealing member are in contact with each other over the entire surface.
  • the side surface of the transparent base material and the sealing member are not particularly limited as long as they are in contact with each other. It is preferable that they are in contact with each other.
  • the ratio of the area where the transparent base material is in contact with the sealing member is measured by the following method. First, ten LED bare chips covered with the sealing member are cut out from the surface emitting device. Next, the LED bare chip covered with the sealing member is cut using a microtome. The transparent substrate of the cut LED bare chip is observed with a scanning electron microscope (SEM) to determine the coverage with the sealing member. Let the average value of the determined coverage ratio be the ratio of the area where the transparent base material is in contact with the sealing member.
  • SEM scanning electron microscope
  • the light-emitting layer used in the above LED bare chip is not particularly limited as long as it is a material usually used in LED bare chips.
  • Gallium arsenide phosphide, gallium phosphide, zinc selenide, aluminum gallium indium phosphide and the like can be mentioned.
  • an LED bare chip is used as the form of the LED element as in the present disclosure, for example, a blue light emitting layer, an ultraviolet light emitting layer, or an infrared light emitting layer can be used as the light emitting layer. This is because white light can be emitted by using it in combination with a wavelength conversion member.
  • a blue light-emitting layer for example, can be combined with a yellow phosphor, or combined with red and green phosphors to produce white light.
  • the ultraviolet emitting layer can generate white light by combining with, for example, a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor.
  • the light-emitting layer of the LED bare chip is a blue light-emitting layer. This is because the surface emitting device of the present disclosure can irradiate white light with high brightness.
  • an electrode a protective layer (passivation layer), etc. are usually disposed on the LED bare chip.
  • the LED bare chips are usually arranged at regular intervals on one side of a support substrate, which will be described later.
  • the transparent base material is arranged on the side opposite to the support substrate. That is, they are arranged in the order of the support substrate, and if necessary, the electrodes, the light-emitting layer, and the transparent substrate.
  • the size and arrangement density of the LED bare chips are appropriately selected according to the application and size of the surface emitting device of the present disclosure.
  • the lower limit of the length of one side is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and particularly preferably 0.05 mm or more. It is preferably 1 mm or more.
  • the upper limit of the length of one side is preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less, and particularly preferably 0.5 mm or less.
  • the maximum diameter is preferably within the above range.
  • the LED bare chips Due to the small size of the LED bare chips, the LED bare chips can be arranged at high density, that is, the intervals (pitch) between the LED bare chips can be reduced, and the distance between the LED substrate and the diffusion member can be shortened, that is, the sealing member can be reduced. This is because the thickness can be reduced. This makes it possible to reduce the thickness and weight of the device.
  • the support substrate used in the present disclosure is a member that supports the LED bare chip, the sealing member, the diffusion member, and the like.
  • the support substrate may be transparent or opaque. Moreover, the support substrate may have flexibility or may have rigidity.
  • the material of the support substrate may be an organic material, an inorganic material, or a composite material obtained by combining both an organic material and an inorganic material.
  • a resin substrate can be used as the support substrate.
  • a ceramic substrate or a glass substrate can be used as the support substrate.
  • a glass epoxy substrate can be used as the support substrate.
  • a metal core substrate for example, can also be used as the support substrate.
  • a printed circuit board on which a circuit is formed by printing can also be used as the support substrate.
  • the thickness of the support substrate is not particularly limited, and is appropriately selected according to the presence or absence of flexibility or rigidity, the application and size of the surface emitting device of the present disclosure, and the like.
  • the LED substrate in the present disclosure is not particularly limited as long as it has the above-described supporting substrate and LED bare chip, and can have any necessary configuration as appropriate. Examples of such a configuration include a wiring portion, a terminal portion, an insulating layer, a reflective layer, a heat radiating member, and the like. Each configuration can be the same as that used for known LED substrates.
  • the wiring part is electrically connected to the LED bare chip.
  • the wiring part is usually arranged in a pattern.
  • the wiring portion can be arranged on the supporting substrate via an adhesive layer.
  • a material for the wiring portion for example, a metal material, a conductive polymer material, or the like can be used.
  • the wiring part is electrically connected by a joint corresponding to the electrode of the LED bare chip.
  • a bonding agent or solder having a conductive material such as a metal or a conductive polymer can be used.
  • a reflective layer can be arranged on the surface of the support substrate on which the LED bare chips are arranged and in areas other than the LED bare chip mounting area.
  • the light reflected by the second layer of the diffusing member can be reflected by the reflective layer of the support substrate and made to enter the first layer of the diffusing member again, thereby increasing the light utilization efficiency.
  • the reflective layer can be similar to reflective layers commonly used in LED substrates.
  • the reflective layer includes a white resin film containing metal particles, inorganic particles or a pigment and a resin, a metal film, a porous film, and the like.
  • the thickness of the reflective layer is not particularly limited as long as the desired reflectance is obtained, and is set as appropriate.
  • a method for forming the LED substrate can be the same as a known forming method.
  • the sealing member in the present disclosure has a haze value of 4% or more and is thicker than the LED element.
  • the sealing member has optical transparency and is arranged on the light emitting surface side of the LED substrate.
  • the haze value of the sealing member in the present disclosure is 4% or more, preferably 8% or more, more preferably 10% or more, particularly 12% or more is preferably
  • the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 85% or less, preferably 60% or less, more preferably 30% or less.
  • the haze value is a value for the entire sealing member, and the sealing member is cut out from the surface emitting device and measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory) according to JIS K7136:2000. It can be measured by a method according to
  • the method for adjusting the haze value for obtaining the haze value described above is not particularly limited, but includes a method using the degree of crystallinity of the resin, a method of changing the content of fine particles in the resin, and the like. Among them, the method of adjusting the crystallinity of the resin is preferable. This is because when the haze value is increased by increasing the crystallinity of the resin, it is possible to obtain the effect of reducing the rectilinear transmitted light.
  • the thickness of the sealing member in the present disclosure may be any thickness as long as it is thicker than the LED element, specifically preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 80 ⁇ m or more, and particularly preferably 200 ⁇ m. That's it.
  • the thickness of the sealing member is preferably 800 ⁇ m or less, more preferably 750 ⁇ m or less, and particularly preferably 700 ⁇ m or less.
  • the "thickness" in this specification can be measured using a known measuring method capable of measuring a size on the order of ⁇ m. Specifically, a contact-type film thickness measuring device (Mitutoyo Thickness Gauge 547-301) can be used. The same is true for size measurements such as "size”.
  • the thickness becomes insufficient and the light emitted from the LED element cannot be diffused over the entire light emitting surface, and the in-plane uniformity of luminance cannot be improved. Moreover, when it is larger than the said thickness, thickness reduction cannot be achieved.
  • the refractive index of the sealing member in the present disclosure is preferably close to the refractive index of the transparent substrate of the LED bare chip.
  • the lower limit of the refractive index is preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, and particularly preferably 1.4 or more.
  • the upper limit of the refractive index is preferably 2.5 or less, more preferably 2.5 or less, and particularly preferably 1.8 or less. Note that the method for measuring the refractive index is the same as that described in the section on the transparent base material, so the description is omitted here.
  • the sealing member in the present disclosure is not particularly limited as long as it can exhibit the function as a surface light emitting device, but it is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. .
  • the total light transmittance of the sealing member can be measured, for example, by a method conforming to JIS K7361-1:1997.
  • the material included in the sealing member in the present disclosure is not particularly limited as long as it is a material having the haze value described above, but a thermoplastic resin or the like is preferable. By using a thermoplastic resin, it is possible to adjust the haze value to be higher than in the case of using a thermosetting resin, and to form the sealing member at a low temperature.
  • FIG. 3 is a process diagram showing an example of a method of forming a sealing member according to the present disclosure.
  • the LED substrate 4 and a sealing member sheet 5a are prepared on one surface, and the sealing member sheet 5a is laminated on the LED element 3 side of the LED substrate 4.
  • the sealing member sheet 5a is pressure-bonded to the LED substrate 4 by using, for example, a vacuum lamination method, thereby forming the sealing member 5 sealing the LED elements 3 as shown in FIG. 3(b). can be formed.
  • the top surface and side surfaces of the transparent substrate of the LED element (LED bare chip) 3 can be brought into close contact with the sealing member 5 .
  • the sealing member contains a curable resin such as a thermosetting resin or a photocurable resin
  • a liquid sealing material is usually used.
  • a phenomenon may occur in which the thickness of the end portion becomes thicker or thinner than that of the central portion due to surface tension or the like.
  • volume shrinkage or the like tends to occur during curing, and as a result, the thickness of the central portion and the end portions of the sealing member after curing may become uneven.
  • luminance unevenness may occur.
  • the thickness distribution of the coating film occurs due to surface tension and the thickness distribution due to heat shrinkage or light shrinkage, which occurs when a liquid sealing material is used. It is possible to avoid the occurrence of unevenness on the surface of the sealing member, such as occurrence of unevenness. Therefore, a sealing member with good flatness can be obtained, and a higher quality display device can be provided.
  • thermoplastic resin for example, olefin resin, vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral resin, or the like can be used.
  • the thermoplastic resin is preferably an olefin resin. This is because the olefin-based resin is particularly resistant to producing components that degrade the LED substrate and has a low melt viscosity, so that the above-described LED element can be sealed well.
  • olefin resins polyethylene resins, polypropylene resins, and ionomer resins are preferable.
  • the polyethylene-based resin in the present specification includes not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene, but also a compound having an ethylenically unsaturated bond such as ⁇ -olefin obtained by polymerizing Resins, resins obtained by copolymerizing a plurality of different compounds having ethylenically unsaturated bonds, modified resins obtained by grafting other chemical species to these resins, and the like are included.
  • the sealing member in the present disclosure preferably has a lower limit of density of 0.870 g/cm 3 or more as a base resin, particularly a polyethylene resin having a density of 0.890 g/cm 3 or more. It is preferable to use a polyethylene-based resin of 3 cm 3 or more as the base resin. On the other hand, it is preferable to use a polyethylene resin having a density upper limit of 0.930 g/cm 3 or less as the base resin, and it is particularly preferable to use a polyethylene resin having a density of 0.930 g/cm 3 or less as the base resin.
  • the sealing member is a multi-layer member as will be described later, it is preferable to use a polyethylene-based resin having the density described above as the base resin of the core layer.
  • the sealing member 5 includes a plurality of resin layers including a core layer 51 and a skin layer 52 disposed on at least one surface of the core layer 51. It shows the core layer in the case of
  • the base resin is a resin that accounts for 50 parts by mass or more when the total amount of the resin components contained in the layer is 100 parts by mass.
  • silane copolymer obtained by copolymerizing an ⁇ -olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as comonomers can be preferably used.
  • silane copolymer those described in JP-A-2018-50027 can be used.
  • biomass-derived polyethylene (hereinafter sometimes referred to as biomass polyethylene) may be used.
  • biomass polyethylene By using biomass polyethylene, the environmental load reducing property of the sealing member can be improved.
  • Biomass-derived ethylene can be produced using biomass-derived ethanol as a raw material.
  • biomass-derived fermented ethanol obtained from plant raw materials.
  • Plant raw materials are not particularly limited, and conventionally known plants can be used. For example, corn, sugar cane, beets, and manioc can be mentioned.
  • Biomass-derived fermented ethanol refers to ethanol produced by contacting a culture solution containing a carbon source obtained from plant raw materials with ethanol-producing microorganisms or products derived from crushed products thereof, and then refining the ethanol.
  • Conventionally known methods such as distillation, membrane separation, and extraction can be applied to purify ethanol from the culture medium. For example, a method of adding benzene, cyclohexane or the like to cause azeotropy, or removing water by membrane separation or the like can be mentioned.
  • biomass is an organic compound that is photosynthesised from carbon dioxide and water, and is a so-called carbon-neutral renewable energy that is regenerated into carbon dioxide and water by using it.
  • biomass plastics using biomass as raw materials have been rapidly put to practical use, and attempts have been made to produce various resins from biomass raw materials.
  • the biomass polyethylene is preferably contained in the sealing member in an amount of 20% by mass or more, preferably 50% by mass or more. This is because the above range can effectively reduce the environmental load. Whether biomass polyethylene is contained in the sealing member and its content can be measured in accordance with ISO 16620-2 Method C (AMS method in Carbon-14 (radiocarbon) analysis). .
  • the melting point of the thermoplastic resin used in the present disclosure is not particularly limited as long as the LED element can be sealed.
  • the lower limit of the melting point is preferably 90°C or higher.
  • the upper limit of the melting point is preferably 135° C. or lower, more preferably 120° C. or lower. Within the above range, softening of the sealing member due to heat generated during LED emission can be suppressed.
  • the melting point of a thermoplastic resin can be measured, for example, by differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with the plastic transition temperature measurement method (JISK7121:2012).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • JISK7121:2012 plastic transition temperature measurement method
  • the sealing member is a multilayer member as described later, it is preferable to use a thermoplastic resin having the above melting point as the base resin of the core layer.
  • thermoplastic resin in the present disclosure has a melt viscosity that can follow the unevenness of the LED element and other members arranged on one surface side of the LED substrate and can enter the gap by heating. Those having are preferably used.
  • the melt mass flow rate (MFR) of the thermoplastic resin to be used is preferably 0.5 g/10 minutes or more and 40 g/10 minutes or less, and is 2.0 g/10 minutes or more and 40 g/10 minutes or less. more preferably 2.0 g/10 minutes or more and 20 g/10 minutes or less.
  • MFR melt mass flow rate
  • the MFR in this specification refers to the value at 190°C and a load of 2.16 kg (A method) measured according to JIS K7210-1:2014.
  • MFR of the polypropylene resin it also refers to the MFR value at 230°C and a load of 2.16 kg (A method) according to JIS K7210-1:2014.
  • the sealing member is a multilayer member as described later
  • the MFR is measured by the above-described measurement method while maintaining the multilayer state in which all the layers are integrally laminated, and the obtained measured value is used as the multilayer sealing member.
  • thermoplastic resin in the present disclosure preferably has a tensile modulus of elasticity of 5.0 ⁇ 10 7 Pa or more and 1.0 ⁇ 10 9 Pa or less at room temperature (25° C.).
  • the sealing member can exhibit sufficient adhesion to the LED substrate and has excellent impact resistance when, for example, the surface emitting device is subjected to an external impact.
  • the sealing member is a multilayer member as described later, it is preferable to use a thermoplastic resin having the above elastic modulus as the base resin of the core layer.
  • the tensile modulus is measured under the following conditions in accordance with JISK7161-1:2014 Plastics-Determination of tensile properties-Part 1: General rules (kikakurui.com). ⁇ Sample width: 10 mm ⁇ Distance between gauge lines: 50 mm ⁇ Tensile speed: 100mm/min As a measuring device, a Tensilon universal material testing machine RTG-1210 (A&D Co., Ltd.) can be used.
  • Additives such as antioxidants and light stabilizers may be added to the sealing member in addition to the thermoplastic resin.
  • the sealing member in the surface emitting device may be a single-layer member in which the sealing member 5 is composed of a single resin layer, as shown in FIG. 1, for example. Also, as shown in FIG. 4, the sealing member 5 is composed of a plurality of resin layers including a core layer 51 and a skin layer 52 arranged on at least one surface of the core layer 51 (FIG. It may be a multi-layer member in which two layers are laminated in FIG. 4B, and three layers in FIG. Single layer, double layer, or triple layer is preferred in the present disclosure.
  • the sealing member in the present disclosure is a multilayer member having a two-layer structure having a core layer and a skin layer disposed on the LED substrate side of the core layer
  • the film thickness ratio between the skin layer and the core layer is
  • the skin layer/core layer is represented by a
  • the lower limit of the value of a is preferably 0.10 or more, and more preferably 0.17 or more.
  • the upper limit of the value of a is preferably 10 or less, more preferably 2 or less.
  • the sealing member in the present disclosure is a multilayer member having a three-layer structure
  • one skin layer is the first skin layer and the other skin layer is the second skin layer
  • the lower limit of both b and c is 0.10 or more. is preferably 0.13 or more.
  • the upper limit is preferably 1.0 or less, more preferably 0.5 or less.
  • the core layer and the skin layer preferably have the above thermoplastic resins with different density ranges, melting points, etc. as base resins. This is because it becomes easy to secure the adhesion and molding properties to the LED substrate with the skin layer while securing the haze value with the core layer.
  • the material constituting the skin layer disposed on the LED substrate side is not particularly limited as long as it has high adhesion and high moldability, but in the case of the above thermoplastic resin.
  • the material preferably contains the olefin resin and a silane coupling agent. Additives such as antioxidants and light stabilizers may be added to this layer.
  • the sealing member in the present disclosure is preferably a multi-layer member composed of a plurality of layers including a core layer and a skin layer arranged on at least one outermost surface.
  • the core layer is preferably made of a polyethylene-based resin having a density of 0.900 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as a base resin.
  • the base resin is preferably a polyethylene-based resin having a density of 0.875 g/cm 3 or more and 0.910 g/cm 3 or less and having a density lower than that of the base resin for the core layer.
  • a low density polyethylene resin LDPE
  • a linear low density polyethylene resin LLDPE
  • M-LLDPE metallocene linear low density polyethylene resin
  • LDPE low density polyethylene resin
  • biomass polyethylene may be used.
  • the lower limit of the density of the polyethylene-based resin used as the base resin for the core layer is preferably 0.900 g/cm 3 or more.
  • the upper limit of the density is 0.930 g/cm 3 or less, more preferably 0.920 g/cm 3 or less. This is because, by setting the density of the base resin for the core layer within the above range, the haze value of the sealing member in the present disclosure can be made equal to or higher than the above specific value.
  • the sealing member can be provided with necessary and sufficient heat resistance without undergoing a cross-linking treatment.
  • the melting point of the polyethylene resin used as the base resin for the core layer is preferably 90°C or higher and 135°C or lower, more preferably 90°C or higher and 115°C or lower. By setting the melting point within the above range, the heat resistance and molding properties of the sealing member can be maintained within a preferable range.
  • the melting point of the sealing member can be raised to about 165° C. by adding a high melting point resin such as polypropylene to the sealing material composition for the core layer.
  • the polypropylene content is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total resin components of the core layer.
  • the polypropylene contained in the core layer is preferably a homopolypropylene (homoPP) resin.
  • homoPP is a polymer consisting of polypropylene alone and has a high degree of crystallinity, so it has higher rigidity than block PP or random PP.
  • the homo PP used as an additive resin to the sealing material composition for the core layer has an MFR of 5 g/10 at 230°C and a load of 2.16 kg (method A) measured in accordance with JIS K7210-1:2014. minutes or more and 125 g/10 minutes or less.
  • the MFR is too small, the molecular weight will be too high and the rigidity will be too high, making it difficult to ensure the desirable and sufficient flexibility of the encapsulant composition.
  • the MFR is too large, the fluidity during heating cannot be sufficiently suppressed, and the sealing member sheet cannot be sufficiently endowed with heat resistance and dimensional stability.
  • the lower limit of the MFR of the polyethylene resin used as the base resin for the core layer at 190° C. and a load of 2.16 kg (method A) is preferably 1.0 g/10 min or more, and 1.5 g/10 min. minutes or more is more preferable.
  • the upper limit of MFR is preferably 7.5 g/10 minutes or less, more preferably 6.0 g/10 minutes or less.
  • the lower limit of the content of the base resin with respect to the total resin components of the core layer is preferably 70% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the base resin is preferably 99% by mass or less. As long as it contains the base resin within the above range, it may contain other resins.
  • low density polyethylene resin LDPE
  • linear low density polyethylene resin LLDPE
  • metallocene resin A linear low-density polyethylene resin (M-LLDPE) can be preferably used.
  • M-LLDPE metallocene linear low-density polyethylene resin
  • biomass polyethylene may be used.
  • the lower limit of the density of the polyethylene-based resin used as the base resin for the skin layer is preferably 0.875 g/cm 3 or more.
  • the upper limit of the density of the polyethylene resin is preferably 0.910 g/cm 3 or less, more preferably 0.899 g/cm 3 or less.
  • the lower limit of the melting point of the polyethylene-based resin used as the base resin for the skin layer is preferably 50°C or higher, more preferably 55°C or higher.
  • the upper limit of the melting point is preferably 100° C. or lower, more preferably 95° C. or lower.
  • the lower limit of the MFR of the polyethylene resin used as the base resin for the skin layer at 190° C. and a load of 2.16 kg (method A) is preferably 1.0 g/10 minutes or more, and 1.5 g/10 minutes. It is more preferable to be above.
  • the upper limit of the MFR is preferably 7.0 g/10 minutes or less, more preferably 6.0 g/10 minutes or less.
  • the lower limit of the content of the base resin with respect to the total resin components for the skin layer is preferably 60% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the base resin is preferably 99% by mass or less. As long as it contains the base resin within the above range, it may contain other resins.
  • a silane copolymer obtained by copolymerizing an ⁇ -olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as comonomers may be added to each encapsulant composition, if necessary. It is more preferable to contain a fixed amount. Such a graft copolymer increases the degree of freedom of the silanol group that contributes to adhesive strength, and thus can improve the adhesiveness of the sealing member to other members.
  • silane copolymers examples include silane copolymers described in JP-A-2003-46105.
  • silane copolymer By using the silane copolymer as a component of the encapsulant composition, excellent strength, durability, etc., and excellent weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, and other characteristics can be obtained. It is possible to stably obtain a sealing member at a low cost, which has extremely excellent heat-sealability without being affected by manufacturing conditions such as thermocompression bonding when arranging the sealing member.
  • any of random copolymers, alternating copolymers, block copolymers, and graft copolymers can be preferably used, but graft copolymers are preferred. More preferred is a graft copolymer in which a polyethylene for polymerization is used as a main chain and an ethylenically unsaturated silane compound is polymerized as a side chain. Such a graft copolymer increases the degree of freedom of silanol groups that contribute to adhesive strength, and thus can improve the adhesiveness of the sealing member.
  • the lower limit of the content of the ethylenically unsaturated silane compound when forming the copolymer of the ⁇ -olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is, for example, 0.001 mass with respect to the total mass of the copolymer. % or more, more preferably 0.01 mass % or more, particularly preferably 0.05 mass % or more.
  • the upper limit of the content of the ethylenically unsaturated silane compound is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, particularly preferably 5% by mass or less.
  • the content of the ethylenically unsaturated silane compound constituting the copolymer of the ⁇ -olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is high, mechanical strength and heat resistance are excellent. It tends to be inferior in tensile elongation and heat-sealability.
  • the lower limit of the content of the silane copolymer in the sealing material composition for the core layer with respect to the total resin components of the sealing material composition is preferably 0% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 20% by mass or less.
  • the lower limit of the content of the silane copolymer in the sealing material composition for the skin layer with respect to the total resin components of the sealing material composition is preferably 5% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 40% by mass or less.
  • the sealant composition for the skin layer contains 5% by mass or more of the silane copolymer.
  • the lower limit of the amount of silane modification in the silane copolymer is preferably 0.1% by mass or more.
  • the upper limit of the silane modification amount in the silane copolymer is preferably about 2.0% by mass or less.
  • the preferable content range of the silane copolymer in the sealing material composition is based on the premise that the silane modification amount is within this range, and fine adjustment can be made as appropriate according to the variation in the modification amount. desirable.
  • Additives such as antioxidants and light stabilizers may be added to all the sealing member layers.
  • an adhesion improver can be added as appropriate. Addition of an adhesion improver can increase adhesion durability with other members.
  • known silane coupling agents can be used, and vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane having a vinyl group, a silane coupling agent having an epoxy group, or a silane having a mercapto group. Coupling can be used particularly preferably.
  • the sealing member in the present disclosure is formed using a sealing member sheet composed of a sealing material composition containing the thermoplastic resin and other components. be able to.
  • the sealing member sheet is obtained by molding the sealing material composition by a conventionally known method to form a sheet.
  • the sealing member is a multi-layer member
  • two layers consisting of a core layer and a skin layer disposed on one surface of the core layer with a predetermined thickness are formed by the respective sealing material compositions for the core layer and the skin layer.
  • a multilayer film having a structure it is possible to manufacture a sealing member 5 having a two-layer structure of a core layer 51 and a skin layer 52, as shown in FIG. 4(a), for example.
  • the surface emitting device of the present disclosure may have a diffusion member.
  • the diffusion member is arranged on the side of the sealing member opposite to the LED substrate side.
  • the diffusion member is not particularly limited as long as it has the function of diffusing the light emitted from the LED element and emitting it uniformly in the plane direction, but the following first diffusion member, second diffusion member, and A third diffusion member is included.
  • the first diffusion member usually has at least a resin layer in which a diffusing agent is dispersed.
  • the diffusion member may be, for example, a resin sheet in which a diffusing agent is dispersed, or a laminate having a resin layer in which a diffusing agent is dispersed on a transparent base material, but the former is more preferable.
  • the resin contained in the resin layer is not particularly limited as long as it can disperse the diffusing agent, but is preferably a thermoplastic resin. This is because the diffusion member can be formed using the resin sheet in which the diffusing agent is dispersed, so that the flatness can be improved.
  • thermoplastic resin used for the diffusing member is not particularly limited as long as it has high light transmittance, and those commonly used in the field of display devices can be used.
  • the material of the diffusing agent is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element.
  • it may be an organic material or an inorganic material.
  • the material of the diffusing agent is an organic material, for example, polymethyl methacrylate (PMMA) can be used.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • examples thereof include TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 and silicon.
  • the refractive index of the diffusing agent is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, but is, for example, 1.4 or more and 2 or less. Such refractive indices can be measured by an Abbe refractometer.
  • the shape of the diffusing agent can be, for example, particulate.
  • the average particle size of the diffusing agent is, for example, 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the proportion of the diffusing agent in the diffusing member is not particularly limited as long as the light from the LED elements can be diffused, and is, for example, 40% by weight or more and 60% by weight or less.
  • the second diffusing member is a member having a first layer and a second layer in this order from the LED substrate side, wherein the first layer is light-transmissive. and light diffusing properties, and the reflectance of the second layer increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the first layer side surface of the second layer decreases. It is a member whose transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface on the first layer side increases.
  • the diffusion member described above it is possible to further improve the in-plane uniformity of luminance and achieve a reduction in thickness. Also, cost and power consumption can be reduced.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the second diffusion member.
  • the diffusion member 11 has a first layer 12 and a second layer 13 in this order.
  • the first layer 12 has light transmittance and light diffusion properties, and transmits and diffuses the lights L1 and L2 incident from the surface 12A opposite to the second layer 13 side surface of the first layer 12 .
  • the reflectance of the second layer 13 increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface 13A of the second layer 13 on the side of the first layer 12 decreases.
  • the transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface 13A increases.
  • the light L1 incident at a low incident angle ⁇ 1 is reflected to the surface 13A of the second layer 13 on the side of the first layer 12, and the surface 13A of the second layer 13 on the side of the first layer 2 is reflected.
  • the low incident angle means that the absolute value of the incident angle is small
  • the high incident angle means that the absolute value of the incident angle is large.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the surface emitting device of the present disclosure including the second diffusion member shown in FIG.
  • the surface emitting device 10 includes an LED substrate 4 having LED elements 3 arranged on one surface of a support substrate 2, and an LED substrate 4 arranged on the surface of the LED substrate 4 on the LED element 3 side. It has a sealing member 5 that seals the element 3 and a diffusion member 11 arranged on the side of the sealing member 5 opposite to the LED substrate 4 side.
  • the diffusion member 11 is arranged so that the surface 11A on the side of the first layer 12 faces the sealing member 5 .
  • the light incident from the surface 11A of the diffusion member 11 on the side of the first layer 12 is diffused by the first layer 12, and of the light transmitted through the first layer 12 and diffused, the second Light L1 incident on the surface 13A of the layer 13 on the side of the first layer 12 at a low incident angle ⁇ 1 is reflected by the surface 13A of the second layer 13 on the side of the first layer 12 as shown in FIG. It can be incident on the first layer 12 again and diffused.
  • the lights L2 and L2' incident on the surface 13A of the second layer 13 on the side of the first layer 12 at a high incident angle ⁇ 2 are 13 and emitted from the surface 11B of the diffusion member 11 on the second layer 13 side.
  • the light incident from the surface of the diffusing member on the first layer side especially the light incident on the surface of the diffusing member on the first layer side at a low angle of incidence
  • the light can also pass through the first layer and be diffused, it can be emitted from the surface of the diffusion member on the second layer side at a high output angle. Therefore, a surface emitting device (particularly, a direct type LED backlight) having such a diffusing member can diffuse the light emitted from the LED elements over the entire light emitting surface, further improving the in-plane uniformity of luminance. can be improved.
  • the first layer and the second layer by combining the first layer and the second layer, light that is incident at a low incident angle from the surface of the diffusion member on the first layer side can be transmitted through the first layer many times. It is possible to lengthen the optical path length from the incident light from the surface of the member on the first layer side to the light emitted from the surface on the second layer side of the diffusing member. As a result, part of the light emitted from the LED element and then emitted from the surface of the diffusion member on the second layer side can be emitted from a position away from the LED element in the in-plane direction instead of directly above the LED element. become able to.
  • the first layer in the present disclosure is a member arranged on one surface side of the second layer described below and having light transmission and light diffusion properties.
  • the light transmittance of the first layer for example, the total light transmittance of the first layer is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and particularly preferably 90% or more. .
  • the brightness of the surface emitting device of the present disclosure can be increased.
  • the total light transmittance of the first layer can be measured, for example, by a method conforming to JIS K7361-1:1997.
  • the light diffusing property of the first layer may be, for example, light diffusing property that diffuses light randomly, or light diffusing property that diffuses light mainly in a specific direction.
  • the light diffusing property of diffusing light mainly in a specific direction is the property of deflecting light, that is, the property of changing the traveling direction of light.
  • the diffusion angle of the light incident on the first layer can be 10 ° or more, and 15 ° or more. It may be 20° or more.
  • the diffusion angle of light incident on the first layer can be, for example, 85° or less, may be 60° or less, or may be 50° or less. When the diffusion angle is within the above range, it is possible to further improve the in-plane uniformity of luminance of the surface light-emitting device of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a graph illustrating a transmitted light intensity distribution, and is a diagram for explaining a diffusion angle.
  • light is vertically incident on one surface of the first layer constituting the diffusion member, and the maximum transmitted light intensity Imax of the light emitted from the other surface of the first layer is Define the diffusion angle ⁇ as the full width at half maximum (FWHM), which is the difference between the two angles where
  • the diffusion angle can be measured using a goniophotometer or a goniospectrophotometer.
  • a goniophotometer GP-200 manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd. can be used.
  • the first layer is not particularly limited as long as it has the above-described light transmittance and light diffusion properties.
  • a resin film or the like can be used.
  • a transmissive diffraction grating and a microlens array can be used.
  • a diffusing agent-containing resin film can be used.
  • transmission diffraction gratings and microlens arrays are preferable from the viewpoint of light diffusion.
  • the transmission type diffraction grating is also called a transmission type diffraction optical element (DOE: Diffractive Optical Elements).
  • the transmission type diffraction grating is not particularly limited as long as it has the above-described light transmittance and light diffusion properties.
  • the pitch and the like of the transmissive diffraction grating are adjusted appropriately as long as the above-described light transmittance and light diffusibility are obtained.
  • the wavelengths emitted by the LED elements are single colors such as red, green, and blue, it is possible to effectively bend the light from the LED elements by setting the pitch according to each wavelength. is.
  • the material constituting the transmission diffraction grating may be any material that can provide the transmission diffraction grating having the above-described light transmittance and light diffusing properties. can be done. Also, the method of forming the transmission diffraction grating can be the same as the method of forming a general transmission diffraction grating.
  • the microlens array is not particularly limited as long as it has the above-described light transmittance and light diffusion properties.
  • the shape, pitch, size, and the like of the microlenses are adjusted appropriately as long as the above-described light transmittance and light diffusion are obtained.
  • a material for forming the microlens any material can be used as long as the microlens having the above-described light transmittance and light diffusing properties can be obtained, and materials generally used for microlenses can be employed.
  • the method for forming the microlens can be the same as the method for forming a general microlens.
  • the diffusing agent-containing resin film is not particularly limited as long as it has the above-described light transmittance and light diffusion properties.
  • the first layer may have a structure capable of exhibiting light diffusing properties.
  • the entire layer may exhibit light diffusing properties, or the surface may exhibit light diffusing properties.
  • a relief-type diffraction grating and a microlens array can be cited as examples of a surface that exhibits light diffusing properties.
  • a volume type diffraction grating and a diffusing agent-containing resin film can be cited as examples of materials that exhibit light diffusibility in the entire layer.
  • a method of laminating the first layer and the second layer for example, a method of bonding the first layer and the second layer via an adhesive layer or an adhesive layer, or a method of bonding the first layer directly to one surface of the second layer.
  • a forming method and the like can be mentioned.
  • Methods for directly forming the first layer on one side of the second layer include, for example, a printing method and resin molding using a mold.
  • Second layer in the present disclosure is arranged on one surface side of the first layer, and as the absolute value of the incident angle of light with respect to the first layer side surface of the second layer decreases, Incidence angle dependence of reflectance such that the reflectance increases, and transmittance such that the transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer on the first layer side increases. It is a member having incident angle dependence.
  • the second layer has incident angle dependence of reflectance such that the reflectance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the first layer side surface of the second layer decreases. That is, the reflectance of light incident on the first layer side surface of the second layer at a low incident angle is the reflectance of light incident on the first layer side surface of the second layer at a high incident angle be larger than Above all, it is preferable that the reflectance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a low incident angle is high.
  • the lower limit of the specular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer on the first layer side within an incident angle of ⁇ 60° is preferably 50% or more, especially 80%. It is preferably 90% or more, particularly preferably 90% or more.
  • the upper limit of the regular reflectance of visible light is preferably less than 100%. It is preferable that the specular reflectance of visible light satisfies the above range at all incident angles within ⁇ 60°. When the regular reflectance is within the above range, it is possible to further improve the in-plane uniformity of luminance of the surface emitting device of the present disclosure.
  • the lower limit of the average specular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer on the first layer side at an incident angle of ⁇ 60° is preferably, for example, 80% or more. It is preferably 90% or more.
  • the upper limit of the average specular reflectance is preferably 99% or less, more preferably 97% or less.
  • the average value of the specular reflectance means the average value of the specular reflectance of visible light at each incident angle.
  • the lower limit of the regular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer on the first layer side at an incident angle of 0° (perpendicularly incident) is preferably, for example, 80% or more. Above all, it is preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.
  • the upper limit of the regular reflectance is preferably less than 100%. When the regular reflectance is within the above range, it is possible to further improve the in-plane uniformity of luminance of the surface emitting device of the present disclosure.
  • visible light means light with a wavelength of 380 nm or more and 780 nm or less.
  • regular reflectance can be measured using a variable angle photometer or a variable angle spectrophotometer.
  • specular reflectance a goniophotometer GP-200 manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd. can be used.
  • the second layer has an incident angle dependency of transmittance such that the transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer on the first layer side increases. That is, the transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a high incident angle is the transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a low incident angle. be larger than Above all, it is preferable that the transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a high incident angle is high. Specifically, the total light transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at an incident angle of 70° or more and less than 90° is preferably 30% or more, especially 40% or more.
  • the total light transmittance preferably satisfies the above range at all incident angles of 70° or more and less than 90°. Further, when the absolute value of the incident angle is 70° or more and less than 90°, the total light transmittance preferably satisfies the above range. When the total light transmittance is within the above range, it is possible to further improve the in-plane uniformity of luminance of the surface light-emitting device of the present disclosure.
  • the total light transmittance of the second layer can be measured using a goniophotometer or goniospectral colorimeter by a method conforming to JIS K7361-1:1997.
  • a goniophotometer or goniospectral colorimeter for example, an ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer V-7200 manufactured by JASCO Corporation can be used.
  • the second layer is not particularly limited as long as it has the above-described incident angle dependence of reflectance and transmittance, and various configurations having the above-described incident angle dependence of reflectance and transmittance can be used. can be adopted.
  • the second layer includes, for example, a dielectric multilayer film, or a patterned first reflective film and a patterned second reflective film in this order from the first layer side. Examples include a reflective structure, a reflective diffraction grating, and the like, in which the openings of the two reflective films are positioned so as not to overlap each other in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction.
  • the second layer is a dielectric multilayer film, a reflective structure, or a reflective diffraction grating will be described below.
  • the dielectric multilayer film may be, for example, a multilayer film of an inorganic compound in which inorganic layers having different refractive indices are alternately laminated, or a multilayer film having different refractive indices.
  • a resin multilayer film in which resin layers are alternately laminated can be used.
  • the dielectric multilayer film is an inorganic compound multilayer film in which inorganic layers with different refractive indices are alternately laminated
  • the inorganic compound multilayer film has the above-described incident angle dependence of reflectance and transmittance. is not particularly limited.
  • the inorganic compound contained in the high refractive index inorganic layer having a high refractive index may have a refractive index of 1.7 or more, such as 1.7 or more and 2.5 or less. There may be.
  • examples of such inorganic compounds include, for example, titanium oxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, and indium oxide. Examples include those containing a small amount of cerium or the like.
  • the inorganic compound contained in the low refractive index inorganic layer having a low refractive index may be, for example, a refractive index of 1.6 or less, 1.2 or more and 1.6 or more. It may be below.
  • examples of such inorganic compounds include silica, alumina, lanthanum fluoride, magnesium fluoride, and sodium aluminum hexafluoride.
  • the number of layers of the high-refractive-index inorganic layer and the low-refractive-index inorganic layer is adjusted appropriately as long as the above-described incident angle dependency of reflectance and transmittance can be obtained.
  • the total number of lamination of the high refractive index inorganic layers and the low refractive index inorganic layers can be 4 or more.
  • the upper limit of the total number of layers is not particularly limited, but it can be set to 24 layers or less, for example, because the number of steps increases as the number of layers increases.
  • the thickness of the inorganic compound multilayer film should be sufficient to obtain the above-described incident angle dependency of reflectance and transmittance, and can be, for example, 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • a method for forming a multilayer film of an inorganic compound for example, a method of alternately laminating a high refractive index inorganic layer and a low refractive index inorganic layer by a CVD method, a sputtering method, a vacuum deposition method, a wet coating method, or the like is mentioned. be done.
  • the resin multilayer film may have the above-described incident angle dependency of reflectance and transmittance. is not particularly limited.
  • thermoplastic resins examples include thermoplastic resins and thermosetting resins. Of these, thermoplastic resins are preferred because of their good moldability.
  • the resin layer contains various additives such as antioxidants, antistatic agents, crystal nucleating agents, inorganic particles, organic particles, viscosity reducers, heat stabilizers, lubricants, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, and refractive index adjusters.
  • additives such as antioxidants, antistatic agents, crystal nucleating agents, inorganic particles, organic particles, viscosity reducers, heat stabilizers, lubricants, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, and refractive index adjusters.
  • a dopant or the like for the above may be added.
  • thermoplastic resins include olefin resins, alicyclic polyolefin resins, polyamide resins, aramid resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyarylate resins, polyacetal resins, polyphenylene sulfide resins, fluorine resins, acrylic resins, methacrylic resins, and polyacetal resins.
  • polyglycolic acid resin, polylactic acid resin, or the like can be used.
  • polystyrene resin examples include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polymethylpentene, and the like.
  • nylon 6, nylon 66, etc. can be mentioned as said polyamide resin.
  • polyester resin examples include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylsuccinate, polyethylene-2,6-naphthalate, and the like.
  • fluororesin include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride resin, and the like.
  • polyester is more preferable from the viewpoint of strength, heat resistance, and transparency.
  • polyester refers to homopolyesters and copolyesters that are polycondensates of a dicarboxylic acid component skeleton and a diol component skeleton.
  • homopolyesters include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate, and polyethylene diphenylate.
  • polyethylene terephthalate is preferable because it is inexpensive and can be used in a wide variety of applications.
  • the copolyester is defined as a polycondensate composed of at least three components selected from the following components having a dicarboxylic acid skeleton and components having a diol skeleton.
  • components having a dicarboxylic acid skeleton include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4-diphenyldicarboxylic acid.
  • Components having a glycol skeleton include, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol, polyalkylene glycol, 2,2 -bis(4- ⁇ -hydroxyethoxyphenyl)propane, isosorbate, 1,4-cyclohexanedimethanol, spiroglycol and the like.
  • the difference in in-plane average refractive index between the high refractive index resin layer with a high refractive index and the low refractive index resin layer with a low refractive index is preferably 0.03 or more, and more It is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more. If the difference in in-plane average refractive index is too small, a sufficient reflectance may not be obtained.
  • the in-plane average refractive index is the refractive index in the direction parallel to the surface of the laminated film.
  • the difference between the in-plane average refractive index and the thickness direction refractive index of the high refractive index resin layer is preferably 0.03 or more, and the difference between the in-plane average refractive index and the thickness direction refractive index of the low refractive index resin layer is preferably is preferably 0.03 or less. In this case, even if the incident angle increases, the reflectance at the reflection peak is less likely to decrease.
  • the difference in SP value between the high refractive index resin and the low refractive index resin is preferably 1.0 or less.
  • the absolute value of the SP value difference is within the above range, delamination is less likely to occur.
  • the above SP value is assumed to be estimated by the Fedors method.
  • the high refractive index resin and the low refractive index resin contain the same basic skeleton.
  • the basic skeleton means a repeating unit that constitutes the resin.
  • one resin is polyethylene terephthalate
  • ethylene terephthalate is the basic skeleton.
  • ethylene is the basic skeleton.
  • the difference in glass transition temperature between the high refractive index resin and the low refractive index resin is preferably 20° C. or less. If the difference in glass transition temperature is too large, thickness uniformity may be poor when forming a laminated film of a high refractive index resin layer and a low refractive index resin layer. In addition, overstretching may occur when forming the laminated film.
  • the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate
  • the low refractive index resin is polyester containing spiroglycol.
  • the spiroglycol-containing polyester means a copolyester or homopolyester obtained by copolymerizing spiroglycol, or a polyester obtained by blending them.
  • a spiroglycol-containing polyester has a small difference in glass transition temperature from that of polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, and thus is less prone to overstretching during molding and less likely to cause delamination, which is preferable.
  • the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate
  • the low refractive index resin is polyester containing spiroglycol and cyclohexanedicarboxylic acid.
  • the low refractive index resin is a polyester containing spiroglycol and cyclohexanedicarboxylic acid
  • the difference in in-plane refractive index from polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate increases, so high reflectance can be easily obtained.
  • the difference in glass transition temperature from polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate is small and the adhesiveness is excellent, overstretching during molding is less likely to occur, and delamination is less likely to occur.
  • the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate
  • the low refractive index resin is polyester containing cyclohexanedimethanol.
  • the polyester containing cyclohexanedimethanol means a copolyester or homopolyester copolymerized with cyclohexanedimethanol, or a blended polyester thereof.
  • a polyester containing cyclohexanedimethanol has a small difference in glass transition temperature from polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and thus is less likely to be overstretched during molding and less likely to delaminate, which is preferable.
  • the low refractive index resin is more preferably an ethylene terephthalate polycondensate having a copolymerization amount of cyclohexanedimethanol of 15 mol % or more and 60 mol % or less.
  • ethylene terephthalate polycondensate having a copolymerization amount of cyclohexanedimethanol within the above range adheres very strongly to polyethylene terephthalate.
  • the cyclohexanedimethanol group has cis and trans isomers as geometric isomers, and chair and boat isomers as conformational isomers.
  • changes in optical properties due to thermal history are even less, and cracking during film formation is less likely to occur.
  • the above resin multilayer film it is sufficient that there is a portion having a structure in which high refractive index resin layers and low refractive index resin layers are alternately laminated in the thickness direction. That is, it is preferable that the arrangement order in the thickness direction of the high refractive index resin layer and the low refractive index resin layer is not random. is not particularly limited.
  • the order of their arrangement is as follows: A for the high refractive index resin layer;
  • the resin layer is B and the other resin layers are C, it is more preferable that the layers are laminated in a regular order such as A(BCA) n , A(BCBA) n , A(BABCBA) n .
  • the number of laminated layers of the high refractive index resin layer and the low refractive index resin layer is appropriately adjusted as long as the above-described incident angle dependency of reflectance and transmittance can be obtained.
  • the high refractive index resin layer and the low refractive index resin layer can be alternately laminated with 30 layers or more, and each layer may be laminated with 200 layers or more.
  • the total number of laminated layers of the high refractive index resin layers and the low refractive index resin layers can be, for example, 600 layers or more. If the number of laminated layers is too small, sufficient reflectance may not be obtained.
  • a desired reflectance can be easily obtained by setting the number of laminations within the above range.
  • the upper limit of the total number of layers to be laminated is not particularly limited, but it can be set to, for example, 1500 layers or less in consideration of deterioration in lamination accuracy due to an increase in the size of the device and an excessive number of layers.
  • the above resin multilayer film preferably has a surface layer containing polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate with a thickness of 3 ⁇ m or more on at least one side, and more preferably has the above surface layer on both sides. Further, it is more preferable that the thickness of the surface layer is 5 ⁇ m or more. By having the surface layer, the surface of the resin multilayer film can be protected.
  • Examples of the method for producing the above resin multilayer film include co-extrusion. Specifically, the method for producing a laminated film described in JP-A-2008-200861 can be referred to.
  • the multilayer film of the resin a commercially available laminated film can be used, and specific examples include Picassus (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc. and ESR manufactured by 3M.
  • the reflective structure has a patterned first reflective film and a patterned second reflective film in this order from the first layer side, and the opening of the first reflective film and the second reflective film The openings are positioned so as not to overlap each other in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction.
  • the reflective structure has two aspects.
  • a first aspect of the reflective structure includes a transparent substrate, a patterned first reflective film arranged on one surface of the transparent substrate, and a patterned second reflective film arranged on the other surface of the transparent substrate. and a reflective film, wherein the opening of the first reflective film and the opening of the second reflective film are positioned so as not to overlap each other in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction.
  • a second aspect of the reflective structure includes a transparent base material, a light-transmissive patterned convex portion disposed on one surface of the transparent base material, and a surface of the convex portion facing the transparent base material.
  • a first aspect of the reflective structure in the present disclosure includes a transparent base material, a patterned first reflective film arranged on one side of the transparent base material, and a patterned reflective film arranged on the other side of the transparent base material. and a second reflective film, wherein the opening of the first reflective film and the opening of the second reflective film are positioned so as not to overlap in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are separated in the thickness direction It is arranged as follows.
  • the first layer is arranged on the surface of the reflective structure on the first reflective film side in the second diffusing member.
  • the reflective structure 20 includes a transparent substrate 21, a patterned first reflective film 22 arranged on one surface of the transparent substrate 21, and a transparent substrate. and a second reflective film 24 disposed on the other surface of the material 21 .
  • the opening 23 of the first reflecting film 22 and the opening 25 of the second reflecting film 24 are positioned so as not to overlap each other in plan view.
  • the first reflective film 22 and the second reflective film 24 are arranged on both sides of the transparent substrate 21, respectively, and spaced apart in the thickness direction.
  • the opening of the second reflective film is indicated by a broken line.
  • the patterned first reflective film and the second reflective film are laminated so that the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film do not overlap in plan view. Therefore, when the diffusion member having the reflective structure of this embodiment is used in a surface emitting device, at least one of the first reflective film 22 and the second reflective film 24 must be directly above the LED elements. will exist. Therefore, the light is incident on the surface of the reflecting structure 20 on the side of the first reflecting film 22, that is, the surface 13A on the side where the first layer (not shown) of the reflecting structure 20 (second layer) is arranged at a low incident angle. The emitted light L11 can be reflected by the first reflecting film 22 and the second reflecting film 24 .
  • the opening of the first reflective film and the opening of the second reflective film are positioned so as not to overlap each other in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction, Light incident at a high incident angle on the surface of the reflecting structure 20 on the first reflecting film 22 side, that is, the surface 13A on the side where the first layer (not shown) of the reflecting structure 20 (second layer) is arranged. L12 and L13 can be emitted from the opening 23 of the first reflecting film 22 and the opening 25 of the second reflecting film 24.
  • part of the light emitted from the LED element and then emitted from the surface of the diffusion member on the second layer side can be emitted from a position away from the LED element in the in-plane direction instead of directly above the LED element. become able to. Therefore, in-plane uniformity of luminance can be improved.
  • General reflective films can be used as the first reflective film and the second reflective film, for example, metal films, dielectric multilayer films, and the like can be used.
  • a material for the metal film a metal material used for general reflective films can be employed, and examples thereof include aluminum, gold, silver, and alloys thereof.
  • the dielectric multilayer film those used in general reflective films can be employed.
  • a multilayer film of an inorganic compound such as a multilayer film in which zirconium oxide and silicon oxide are alternately laminated can be used. mentioned.
  • the materials contained in the first reflective film and the second reflective film may be the same or different.
  • the pitch of the openings of the first reflective film and the second reflective film is sufficient as long as the above-described dependence of reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. It is appropriately set according to the light distribution characteristics, size, pitch and shape, the distance between the LED substrate and the diffusion member, and the like.
  • the pitches of the openings of the first reflective film and the second reflective film may be the same or different.
  • the pitch of the openings of the first reflective film may be, for example, larger than the size of the LED elements. Specifically, the pitch of the openings of the first reflective film can be 0.1 mm or more and 20 mm or less.
  • the pitch of the openings of the second reflective film is not particularly limited as long as it can suppress luminance unevenness. is preferably smaller than the pitch of the openings.
  • the pitch of the openings of the second reflective film can be 0.1 mm or more and 2 mm or less.
  • the pitch of the openings of the first reflective film means the distance P1 between the centers of the openings 23 of the adjacent first reflective films 22, as shown in FIG. 8(a), for example.
  • the pitch of the openings of the second reflecting film means the distance P2 between the centers of the openings 25 of the adjacent second reflecting films 24 as shown in FIG. 8A, for example.
  • the sizes of the openings of the first reflective film and the second reflective film are sufficient as long as the above-described dependence of reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained. It is appropriately set according to the distance between the LED substrate and the diffusion member. The sizes of the openings of the first reflective film and the second reflective film may be the same or different.
  • the length of the opening of the first reflective film is 0.1 mm or more. It can be 5 mm or less.
  • the size of the opening of the second reflecting film is not particularly limited as long as it can suppress unevenness in luminance. It is preferably smaller than the size of the opening of the reflective film. Specifically, when the shape of the opening of the second reflective film is rectangular, the length of the opening of the second reflective film can be 0.05 mm or more and 2 mm or less. By making the size of the opening of the second reflective film fine as described above, it is possible to make it difficult to visually recognize the pattern of the portion of the second reflective film and the portion of the opening of the second reflective film. It is possible to emit surface light without
  • the size of the opening of the first reflective film is, for example, when the shape of the opening of the first reflective film is rectangular, the size of the opening 23 of the first reflective film 22 as shown in FIG. is the length x1 of Further, the size of the opening of the second reflecting film means the length x2 of the opening 25 of the second reflecting film 24 as shown in FIG. 8A, for example.
  • the shape of the openings of the first reflective film and the second reflective film may be any shape, such as a rectangular shape or a circular shape.
  • the thicknesses of the first reflective film and the second reflective film are appropriately adjusted as long as the above-described dependence of reflectance and transmittance on the incident angle can be obtained.
  • the thicknesses of the first reflective film and the second reflective film can be 0.05 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the first reflective film and the second reflective film may be formed on the surface of the transparent substrate, or may be sheet-like reflective films.
  • the method for forming the first reflective film and the second reflective film is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a reflective film in a pattern on the surface of the transparent base material, and examples thereof include a sputtering method and a vacuum deposition method.
  • examples of the method of forming the openings include a method of forming a plurality of through holes by punching or the like.
  • a method of laminating the transparent substrate and the sheet-like reflective film for example, a method of bonding the sheet-like reflective film to the transparent substrate via an adhesive layer or an adhesive layer can be used.
  • the transparent base material in the reflective structure of this aspect is a member that supports the first reflective film and the second reflective film, etc., and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction. It is a member for
  • the transparent substrate has optical transparency.
  • the total light transmittance of the transparent substrate is preferably, for example, 80% or more, and more preferably 90% or more.
  • the total light transmittance of the transparent substrate can be measured, for example, by a method conforming to JIS K7361-1:1997.
  • the material constituting the transparent substrate may be any material having the above-described total light transmittance.
  • resins such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, acrylic, cycloolefin, polyester, polystyrene, and acrylic styrene, quartz glass,
  • glasses such as Pyrex (registered trademark) and synthetic quartz.
  • the thickness of the transparent substrate for example, as shown in FIG. ) is arranged, the light L12 incident at a high angle of incidence can be emitted from the opening 23 of the first reflecting film 22 and the opening 25 of the second reflecting film 24.
  • the lower limit of the thickness of the transparent base material can be 0.05 mm or more, preferably 0.1 mm or more.
  • the upper limit of the thickness can be 2 mm or less, preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.
  • a second aspect of the reflective structure includes a transparent substrate, a patterned convex portion having light transmittance disposed on one surface of the transparent substrate, and a convex portion opposite to the transparent substrate side of the convex portion. It has a patterned first reflective film arranged on the surface side and a patterned second reflective film arranged in the opening of the convex portion on one surface of the transparent substrate, wherein the opening of the first reflective film and the opening of the second reflective film are positioned so as not to overlap each other in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction.
  • the first layer is arranged on the surface of the reflective structure on the first reflective film side in the second diffusing member.
  • FIGS. 9A and 9B are a schematic plan view and a cross-sectional view showing an example of a second aspect of the reflecting structure according to the present disclosure
  • FIG. 9(b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9(a).
  • the reflective structure 20 includes a transparent substrate 21 and a patterned convex portion 26 arranged on one surface of the transparent substrate 21 and having light transmittance. , a patterned first reflective film 22 arranged on the surface opposite to the surface of the convex portion 26 facing the transparent substrate 21, and and a patterned second reflective film 24 .
  • the opening 23 of the first reflecting film 22 and the opening 25 of the second reflecting film 24 are positioned so as not to overlap each other in plan view.
  • the first reflecting film 22 and the second reflecting film 24 are separated by the convex portion 26 and are spaced apart in the thickness direction.
  • a surface emitting device (in particular, an LED backlight) using a diffusion member having a reflecting structure according to this embodiment has at least one of the first reflecting film and the second reflecting film directly above the LED element.
  • One or the other must exist. Therefore, as in the first aspect of the reflecting structure, for example, as shown in FIG.
  • the light L11 incident on the surface 13A on which the first layer (not shown) is arranged at a low incident angle can be reflected by the first reflecting film 22 and the second reflecting film 24 .
  • the opening of the first reflective film and the opening of the second reflective film are positioned so as not to overlap each other in plan view, and the first reflective film and the second reflective film are spaced apart in the thickness direction, Light incident at a high incident angle on the surface of the reflecting structure 20 on the first reflecting film 22 side, that is, the surface 13A on the side where the first layer (not shown) of the reflecting structure 20 (second layer) is arranged. L12 can be emitted from the side surface of the convex portion 26 and the opening 25 of the second reflective film 24 .
  • part of the light emitted from the LED element and then emitted from the surface of the diffusion member on the second layer side can be emitted from a position away from the LED element in the in-plane direction instead of directly above the LED element. become able to. Therefore, in-plane uniformity of luminance can be improved. Further, in this aspect, since the projections are provided, self-alignment of the openings of the first reflective film and the second reflective film is possible, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the materials of the first reflective film and the second reflective film, the pitch of the openings of the first reflective film and the second reflective film, the size of the openings of the first reflective film and the second reflective film, the The shape of the opening of the second reflective film, the thickness of the first reflective film and the second reflective film, the method of forming the first reflective film and the second reflective film, and the like can be the same as in the first aspect.
  • the transparent substrate may be the same as in the first aspect.
  • the convex portion in the reflective structure of this aspect is a member for arranging the first reflective film and the second reflective film apart from each other in the thickness direction.
  • the convex portion has optical transparency.
  • the total light transmittance of the projections is preferably, for example, 80% or more, and more preferably 90% or more.
  • the total light transmittance of the convex portion can be measured, for example, by a method conforming to JIS K7361-1:1997.
  • the material that forms the convex portion may be any material that can form patterned convex portions and has the above-described total light transmittance. Examples thereof include thermosetting resins and electron beam curable resins. .
  • the light L12 incident at a high angle of incidence can be emitted from the side surface of the convex portion 26 and the opening 25 of the second reflecting film 24.
  • the lower limit of the height of the convex portion can be 0.05 mm or more, preferably 1 mm or more.
  • the upper limit of the height of the convex portion can be 2 mm or less, preferably 0.5 mm or less.
  • the pitch, size and planar view shape of the projections can be the same as the pitch, size and shape of the openings of the second reflective film.
  • the surface of the projection may be, for example, a smooth surface as shown in FIG. 9(b) or a rough surface as shown in FIG. 10(a). When the surface of the convex portion is rough, the convex portion can be provided with light diffusing properties.
  • the shape of the surface of the convex portion may be flat as shown in FIG. 9(b), or may be curved as shown in FIG. 10(b).
  • the convex portion can be provided with light diffusing properties.
  • the method for forming the convex portions is not particularly limited as long as it is a method capable of forming pattern-like convex portions, and examples thereof include a printing method and resin molding using a mold.
  • the reflective diffraction grating is not particularly limited as long as it has the above-described incident angle dependency of reflectance and transmittance.
  • the pitch and the like of the reflective diffraction grating are adjusted as appropriate as long as the above-described incident angle dependency of reflectance and transmittance can be obtained.
  • the wavelengths emitted by the LED elements are single colors such as red, green, and blue, it is possible to effectively reflect the light from the LED elements by setting the pitch according to each wavelength. is.
  • the material constituting the reflective diffraction grating may be any material that provides a reflective diffraction grating having the above-described incident angle dependence of reflectance and transmittance. can be adopted. Also, the method of forming the reflective diffraction grating can be the same as the method of forming a general reflective diffraction grating.
  • the third diffusing member is, for example, a resin plate having a light-transmitting resin such as polystyrene (PS) or polycarbonate, and has a large number of voids inside, or has a surface , and those commonly used in the field of display devices can be used.
  • PS polystyrene
  • polycarbonate a resin plate having a light-transmitting resin such as polystyrene (PS) or polycarbonate
  • the wavelength conversion member may be arranged on the side of the diffusion member opposite to the LED substrate side, and the wavelength conversion member may be arranged on the LED substrate side of the diffusion member.
  • a member may be arranged.
  • a wavelength conversion member is a member containing a phosphor that absorbs light emitted from an LED element and emits excitation light.
  • the wavelength conversion member has a function of generating white light by being combined with the LED substrate.
  • a wavelength conversion member usually has at least a wavelength conversion layer containing a phosphor and a resin.
  • the wavelength conversion member may be, for example, a single wavelength conversion layer, or a laminate having a wavelength conversion layer on one side of a transparent substrate.
  • the single wavelength conversion layer is preferable from the point of thickness reduction. More preferably, a sheet-like wavelength conversion member is used.
  • 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, and yellow phosphor.
  • the phosphor may be a green phosphor, a red phosphor, or a yellow phosphor.
  • the LED element is an ultraviolet LED element
  • a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor can be used as phosphors.
  • the phosphor used for the wavelength conversion member of the LED backlight can be adopted.
  • Quantum dots can also be used as phosphors.
  • the content of the phosphor in the wavelength conversion member layer is not particularly limited as long as it can generate the desired white light, and is the same as the content of the phosphor in the wavelength conversion member of a general LED backlight. can be
  • the resin contained in the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it can disperse the phosphor.
  • the same resins as those used for wavelength conversion members of general LED backlights can be used, and examples thereof include thermosetting resins such as silicone-based resins and epoxy-based resins.
  • the thickness of the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it can generate desired white light when used in a surface emitting device.
  • an optical member may be further arranged on the side of the diffusion member opposite to the side facing the LED substrate.
  • optical members include prism sheets and reflective polarizing sheets.
  • the prism sheet in the present disclosure has a function of concentrating incident light and intensively improving luminance in the front direction.
  • the prism sheet has, for example, a prism pattern containing acrylic resin or the like arranged on one side of a transparent resin substrate.
  • As the prism sheet for example, brightness enhancement film BEF series manufactured by 3M can be used.
  • the reflective polarizing sheet in the present disclosure transmits only the first linearly polarized component (e.g., P-polarized light) and the second linearly polarized component (e.g., , S-polarized light) without absorbing it.
  • the second linearly polarized component reflected by the reflective polarizing sheet is reflected again, and in a depolarized state (including both the first linearly polarized component and the second linearly polarized component), Incident on the reflective polarizing sheet. Therefore, the reflective polarizing sheet transmits the first linearly polarized light component of the re-entering light, and reflects the second linearly polarized light component orthogonal to the first linearly polarized light component.
  • the surface emitting device of the present disclosure By repeating the above process, about 70% to 80% of the light emitted from the second layer is emitted as the first linearly polarized light component. Therefore, when the surface emitting device of the present disclosure is used in a display device, the polarization direction of the first linearly polarized component (transmission axis component) of the reflective polarizing sheet and the transmission axis direction of the polarizing plate of the display panel must be matched. As a result, all the light emitted from the surface emitting device can be used for image formation on the display panel. Therefore, even if the light energy input from the LED element is the same, it is possible to form a brighter image than in the case where the reflective polarizing sheet is not arranged.
  • Examples of reflective polarizing sheets include the DBEF series of brightness enhancement films manufactured by 3M. Also, as a reflective polarizing sheet, for example, a high brightness polarizing sheet WRPS manufactured by Shinwha Intertek, a wire grid polarizer, or the like can be used.
  • the use of the surface emitting device in the present disclosure is not particularly limited, but it can be suitably used for a display device. Moreover, it can be used for a lighting device or the like.
  • the present disclosure provides a display device including a display panel and the above-described surface emitting device arranged on the back surface of the display panel.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the display device of the present disclosure. As illustrated in FIG. 11 , the display device 100 includes a display panel 31 and the surface emitting device 1 according to the present disclosure arranged behind the display panel 31 .
  • the present disclosure by having the above-described surface emitting device, it is possible to improve the in-plane uniformity of luminance and achieve a reduction in thickness. Therefore, a high-quality display device can be obtained.
  • the surface light-emitting device in the present disclosure is the same as that described in the section “A. Surface Light-Emitting Device” above.
  • Display Panel The display panel in the present disclosure is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal panel.
  • Experimental example 1 As shown in FIG. 1, a surface light-emitting device 1 having a support substrate 2, a light-emitting diode substrate 4 having light-emitting diode elements 3, a sealing member A (450 ⁇ m thick) 5, a diffusion member A6, and a wavelength conversion member is manufactured. bottom.
  • Table 1 shows the haze value, layer structure, density and transmittance at a wavelength of 450 nm of the sealing member A.
  • Table 2 shows the evaluation results of luminance unevenness evaluated by the following method.
  • the members used are as follows. - Light-emitting diode substrate LED chips B0815ACQ0 (chip size 0.2 mm x 0.4 mm, manufactured by GENERITES) were squarely arranged on a support substrate (reflectance 95%) at a pitch of 6 mm.
  • the square arrangement refers to an arrangement in which the LED chips are arranged in a grid pattern.
  • ⁇ Diffusion member A (diffusion plate) 55K3 (manufactured by Entire)
  • QD wavelength conversion member
  • QF-6000 manufactured by Showa Denko Materials
  • the thickness of the sealing member and the optical properties shown in Table 1 were obtained by sandwiching the sealing member sheet between ETFE films (thickness: 100 ⁇ m) and performing heat treatment by vacuum lamination. is the value The optical properties were measured by peeling off the ETFE film and measuring only the sealing member sample. Vacuum lamination conditions were as follows.
  • Example 2 The occurrence of brightness unevenness was evaluated in the same manner as in Example 1, except that the following diffusion member B was used instead of the diffusion member A. Table 2 shows the results.
  • ⁇ Diffusion member B A second diffusion member having a prism structure in which a prism surface is formed on the light emitting diode element side as a first layer and a dielectric multilayer film as a second layer
  • Example 3 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member B (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the thickness ratio between the skin layer and the core layer was set to 0.18 in the case of skin layer/core layer. The above thickness ratio is the same for the sealing member D to the sealing member K described below.
  • Example 7 and 8 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member E (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the sealing member E uses KS340T manufactured by Japan Polyethylene (trade name, biomass polyethylene content: 0% by mass) as the skin layer, and SEB853 manufactured by Braskem (trade name, biomass polyethylene content: 95% by mass) as the core layer. ) was used.
  • the content of biomass polyethylene as the sealing member was 74% by mass.
  • Example 9 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member F (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the sealing member F uses KS340T manufactured by Japan Polyethylene (trade name, biomass polyethylene content: 0% by mass) as the skin layer, and SLL118 manufactured by Braskem (trade name, biomass polyethylene content: 87% by mass) as the core layer. ) was used.
  • the content of biomass polyethylene as the sealing member was 68% by mass.
  • Example 11 and 12 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member G (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the sealing member G uses Braskem SLL118 (trade name, biomass polyethylene content: 87% by mass) as the skin layer, and Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumikasen L420 (trade name, biomass polyethylene content: 0) as the core layer. % by mass) was used. The content of biomass polyethylene as the sealing member was 19% by mass.
  • Example 13 and 14 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member H (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the sealing member H uses Braskem SLL118 (trade name, biomass polyethylene content: 87% by mass) as the skin layer, and Braskem SEB853 (trade name, biomass polyethylene content: 95% by mass) as the core layer. ) was used.
  • the content of biomass polyethylene as the sealing member was 93% by mass.
  • Example 15 and 16 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member I (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the skin layer was used as the LED chip side.
  • the sealing member I uses KS340T manufactured by Japan Polyethylene (trade name, biomass polyethylene content: 0% by mass) as the skin layer, and SEB853 manufactured by Braskem (trade name, biomass polyethylene content: 95% by mass) as the core layer. ) was used.
  • the content of biomass polyethylene as the sealing member was 84% by mass.
  • Example 17 and 18 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member J (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the skin layer was used as the LED chip side.
  • the sealing member J uses Braskem's SLL118 (trade name, biomass polyethylene content: 87% by mass) as the skin layer, and Braskem's SEB853 (trade name, biomass polyethylene content: 95% by mass) as the core layer. ) was used.
  • the content of biomass polyethylene as the sealing member was 94% by mass.
  • Example 19 and 20 The occurrence of luminance unevenness was evaluated in the same manner as in Examples 1 and 2, except that the sealing member K (thickness: 450 ⁇ m) shown in Table 1 was used instead of the sealing member A.
  • the skin layer was used as the LED chip side.
  • the sealing member K uses KS340T manufactured by Japan Polyethylene (trade name, biomass polyethylene content: 0% by mass) as the skin layer, and SLL118 manufactured by Braskem (trade name, biomass polyethylene content: 87% by mass) as the core layer. ) was used.
  • the content of biomass polyethylene as the sealing member was 77% by mass.
  • Uniformity minimum front luminance/maximum front luminance
  • the surface emitting device (Examples 1 to 20) in the present disclosure was able to suppress the occurrence of luminance unevenness, while comparative experimental examples 1 and 2 in which a pin was provided instead of the sealing member A, and liquid Si.
  • Comparative Experimental Examples 3 and 4 using the cured product and in Comparative Experimental Examples 5 and 6 using the sealing member C having a low haze value, the occurrence of luminance unevenness could not be suppressed.
  • Example 2 As shown in FIG. 3(a), an LED substrate was prepared in which LED bare chips were arranged on a support base.
  • As the LED bare chip 0815TCQ0 S44D/45A/B/C/D-4C/4D/5A/5B (0815 model) (manufactured by Genelights) was used.
  • As the support substrate a reflective sheet (QE59 (manufactured by Toray), thickness 60 ⁇ m, reflectance 97%) with LED portions as openings is laminated on a resin substrate, and the above LED bare chips are stacked at a pitch of 4 mm. were arranged to produce an LED substrate.
  • the sealing member sheet By crimping the sealing member sheet onto the LED substrate as shown in FIG. made.
  • the sealing member the sealing member B used in the above experimental example was used.
  • the transparent base material of the LED bare chip was sapphire and had a refractive index of 1.76. Moreover, the refractive index of the sealing member B was 1.48.
  • the surface of the transparent substrate of the LED bare chip opposite to the surface on which the light emitting layer was formed and the side surface were covered by the sealing member at a rate of 100%.
  • the measurement method of a coverage used the same method as the method demonstrated in the section "A.
  • the measuring method is as follows. The average luminance of a fixed area of 30 mm was measured from the front using a two-dimensional color luminance meter CA2000 (manufactured by Konica Minolta). The distance from the objective lens to the substrate surface was 30 cm.
  • the light extraction efficiency of the LED substrate A sealed with the sealing member was 110% when the LED substrate B was taken as 100%.
  • a light-emitting diode substrate having a support substrate and a light-emitting diode element disposed on one side of the support substrate; a surface emitting device having a sealing member arranged on the surface of the light emitting diode substrate on the side of the light emitting diode element and sealing the light emitting diode element,
  • the light emitting diode element is a bare chip having a transparent substrate made of an inorganic material and a light emitting layer formed on one side surface of the transparent substrate, the transparent substrate being exposed on the surface,
  • the sealing member is in contact with the surface of the transparent substrate opposite to the surface on which the light emitting layer is formed and the side surface,
  • the surface emitting device, wherein the sealing member has a haze value of 4% or more and a thickness greater than that of the light emitting diode element.
  • the surface emitting device according to any one of [1] to [5], wherein the sealing member has a polyethylene resin having a density of 0.870 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as a base resin.
  • the surface emitting device according to any one of [1] to [6], wherein the sealing member has a core layer and a skin layer arranged on at least one side of the core layer.
  • the surface emitting device according to any one of [1] to [7] which has a diffusion member disposed on the surface of the sealing member opposite to the light emitting diode substrate.
  • a display panel A display device comprising: the surface emitting device according to any one of [1] to [8] arranged on the back surface of the display panel.

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Abstract

本開示は、支持基板、および上記支持基板の片側の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、上記発光ダイオード基板の上記発光ダイオード素子側の面に配置され、上記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、を有する面発光装置であって、上記発光ダイオード素子は、無機材料からなる透明基材と、上記透明基材の片側の面に形成された発光層とを有し、上記透明基材が表面に露出しているベアチップであり、上記封止部材は、上記透明基材の発光層が形成された面とは反対側の面、および側面に接しており、上記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが上記発光ダイオード素子の厚みより厚い、面発光装置を提供する。

Description

面発光装置、および表示装置
 本開示は、面発光装置、およびそれを用いた表示装置に関する。
 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。例えば、液晶表示装置に用いられるバックライトとして、発光ダイオード素子を用いたバックライトの開発が進められている。上記バックライトは、ミニLEDバックライトとも称される(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。)。
 ここで、LEDバックライトは、直下型方式とエッジライト型方式とに大別される。スマートフォン等の携帯端末等の中小型の表示装置においては、通常、エッジライト方式のLEDバックライトが用いられることが多いが、明るさ等の観点から、直下型方式のLEDバックライトを用いることが検討されている。一方、大画面液晶テレビ等の大型の表示装置においては、多くの場合、直下型方式のLEDバックライトが用いられる。
 直下型方式のLEDバックライトは、基板に複数のLED素子が配置された構成を有している。このような直下型方式のLEDバックライトでは、複数のLED素子を独立して制御することにより、表示画像の明暗に合わせてLEDバックライト各領域の明るさを調整する、いわゆるローカルディミングを実現することができる。これにより、表示装置の大幅なコントラスト向上および低消費電力化を図ることが可能となる。
国際公開2013/018902号公報
 直下型方式のLEDバックライト等の面発光装置においては、輝度ムラの抑制等の観点から、LED素子の上方に拡散板や透過反射板(以下、拡散部材)を配置している。輝度ムラを抑制するために、LED素子と拡散部材とを離して配置する必要がある。そのため、従来では、LED素子と拡散部材との間を所定の間隔に維持するためにピンやスペーサが配置されている(例えば特許文献1)。図12(a)は、支持基板62上のLED素子63と拡散部材66との間の距離dを確保するために、ピン65を配置した従来のLEDバックライト60である。図12(b1)は、支持基板62と拡散部材66との間にスペーサ67を配置した従来のLEDバックライト61であり、図12(b2)はスペーサ67の概略平面図である。
 また、上記LEDバックライトに用いられるLED素子は、画質の高精細化のため、さらには表示装置自体を薄くする要請等のため、LED素子自体が封止材等で保護されていない、いわゆるベアチップ(以下、LEDベアチップとする場合がある。)が用いられる場合がある。
 このように、LED素子として、LEDベアチップを用いた場合に、上述したピンやスペーサを配置した構成とすると、LED素子の光取り出し効率があまり向上しないという問題があった。
 本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、LEDベアチップを用いた場合でも、光の取り出し効率の良好な面発光装置を提供することを主目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明者等は鋭意検討した結果、上記ベアチップにおける光取り出し効率の低下は、ベアチップに用いられるサファイア等の透明基材が、比較的高屈折率であるため、上記透明基材と周囲の空気との屈折率差が大きくなってしまい、その結果、発光層から発光された光が、上記透明基材と周囲の空気との界面で反射してしまう反射率が大きくなり、結果として光の取り出し効率が低下している点を見出し、本発明を見出すこと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片側の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、上記発光ダイオード基板の上記発光ダイオード素子側の面に配置され、上記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、を有する面発光装置であって、上記発光ダイオード素子は、無機材料からなる透明基材と、上記透明基材の片側の面に形成された発光層とを有し、上記透明基材が表面に露出しているベアチップであり、上記封止部材は、上記透明基材の発光層が形成された面とは反対側の面、および側面に接しており、上記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが上記発光ダイオード素子の厚みより厚い、面発光装置を提供する。
 また、本開示は、表示パネルと、上記表示パネルの背面に配置された、上述した面発光装置と、を備える、表示装置を提供する。
 本開示は、表示装置等に用いられる面発光装置において、LEDベアチップを用いた場合でも、光の取り出し効率の良好な面発光装置を提供することができるという効果を奏する。
本開示における面発光装置を例示する概略断面図である。 本開示におけるLEDベアチップの一例を示す概略断面図である。 本開示における封止部材の形成方法の一例を示す工程図である。 本開示における面発光装置の封止部材の構造を例示する概略断面図である。 第二の拡散部材の一例を示す概略断面図である。 本開示における第二の拡散部材を備える面発光装置の一例を示す概略断面図である。 透過光強度分布を例示するグラフである。 第二の拡散部材の反射構造体の第1態様の一例を示す概略平面図および断面図である。 第二の拡散部材の反射構造体の第2態様の一例を示す概略平面図および断面図である。 第二の拡散部材の反射構造体の第2態様の別の一例を示す概略断面図である。 本開示の表示装置の一例を示す模式図である。 従来のLEDバックライトの概略断面図である。
 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。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。
 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、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」は、フィルムや板とも呼ばれるような部材も含む意味で用いられる。
 以下、本開示の面発光装置およびそれを用いた表示装置について、詳細に説明する。
A.面発光装置
 本開示における面発光装置は、支持基板、および上記支持基板の片側の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、上記発光ダイオード基板の上記発光ダイオード素子側の面に配置され、上記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、を有する面発光装置であって、上記発光ダイオード素子は、無機材料からなる透明基材と、上記透明基材の片側の面に形成された発光層とを有し、上記透明基材が表面に露出しているベアチップであり、上記封止部材は、上記透明基材の発光層が形成された面とは反対側の面、および側面に接しており、上記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが上記発光ダイオード素子の厚みより厚いことを特徴とする。
 図1は、本開示の面発光装置の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、面発光装置1は、支持基板2、および支持基板2の一方の面側に配置されたLEDベアチップ3を有するLED基板4と、LED基板4のLEDベアチップ3側の面側に配置され、LED素子3を封止する封止部材5と、封止部材5のLED基板4側とは反対の面側に配置された拡散部材6と、を有する。本開示における封止部材5は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みdが上記LED素子3の厚みより厚いものである。
 上記LEDベアシップ3は、図2に例示するように、サファイア等からなる透明基材31と、透明基材31上に形成された発光層32と、上記発光層に通電する電極33,33と、発光層33を保護するパッシベーション層34と、から構成されている。
 図1および図2に示す通り、封止部材5は、上記透明基材31の発光層32が形成された面とは反対側の面、および側面に接するように形成されている。
 上述した通り、従来の面発光装置において、LED素子としてLEDベアチップを用いた場合は、上記LEDベアチップの側面および上面は空気と接触していた。この場合、図2に示す通り、発光層32から発光した光Lは、発光層32からの発光方向によっては、サファイア等からなる透明基材31の側面において反射され、さらに透明基材31の上面においても反射され、最終的には発光層32の発光面等において吸収されてしまう場合がある。このため、このような面発光装置においては、上記LEDベアチップからの光の取り出し効率に課題が生じる場合があった。
 本開示においては、封止部材5を、上記透明基材31の発光層32が形成された面とは反対側の面、すなわち上面、および上記透明基材31の側面に接するように配置することにより、上記透明基材31が空気と接する場合と比較して、透明基材31の構成材料との屈折率の差を小さくした。これにより、発光層32から発光した光Lが透明基材31の上面および側面において反射される反射率を小さくすることが可能となり、繰り返し反射された結果、透明基材31および発光層32等において吸収される光Lの量を少なくすることが可能となった。この結果、本開示の面発光装置においては、発光層32からの光の取り出し効率を向上させることが可能となるという効果を奏するものである。
 以下、本開示の面発光装置について、構成毎に説明する。
1.LED基板
 本開示におけるLED基板は、支持基板と上記支持基板の一方の面側に配置された複数のLED素子とを有する部材である。本開示において上記LED素子は、無機材料からなる透明基材と、上記透明基材の片側の面に形成された発光層とを有し、上記透明基材が表面に露出しているベアチップ(以下、LEDベアチップとする場合がある。)である。
(1)LEDベアチップ
 本開示に用いられるLEDベアチップは、支持基板の一方の面側に配置される部材であり、光源として機能する。このようなLEDベアチップは、例えば上述した図2で例示したものを挙げることができ、少なくとも透明基材と発光層とを少なくとも有し、通常は、上記発光層に通電するための電極を有するものとなる。上記発光層が発した光は、上記透明基材を介して、外部に発光される構成となる。
a)透明基材
 上記LEDベアチップに用いられる透明基材は、通常は無機材料で構成されるものであれば特に限定されるものではないが、後述する発光層を構成する材料の結晶成長が可能なものが好ましく、具体的には、サファイア(Al2O3)、炭化珪素、珪素等を挙げることができる。中でも、サファイアが好適に用いられる。
 本開示に用いらえる透明基材の屈折率の下限としては、通常1.4以上であり、好ましくは1.5以上である。一方、透明基材の屈折率の上限としては、通常2.5以下であり、好ましくは2.0以下である。上記範囲内の屈折率を有する材料で構成された透明基材の場合に、上述した課題が生じるからである。
 上記透明基材の屈折率の測定方法としては、アッベ屈折計によって測定することができる。
 上記透明基材の形状としては、通常は直方体形状や円柱形状であるが、発光層が形成されていない側の面が、反射率を低減するような形状とされたものであってもよい。
 本開示における透明基材の上記発光層が形成された面とは反対側の面(上面とする場合がある。)、および上記透明基材の側面は、後述する封止部材と接している。このように封止部材と接して配置されることにより、上述した通り、発光層から生じた光が、透明基材の界面で反射される反射率を小さくすることが可能となり、上記発光層から発光された光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
 ここで、上記透明基材の上面と上記封止部材とは、全面で接していることが好ましい。また、上記透明基材の側面と上記封止部材とは、接していれば特に限定されるものではないが、上記側面の面積の90%以上で接していることが好ましく、特に面積の99%以上で接していることが好ましい。
 上記透明基材が上記封止部材と接している面積の割合、すなわち上記封止部材による被覆率の測定は、以下の方法により行う。
 まず、面発光装置から封止部材に被覆された10個のLEDベアチップを切り出す。次いで、ミクロトームを用いて封止部材に被覆されたLEDベアチップを切断する。切断したLEDベアチップの透明基材を、走査電子顕微鏡 (SEM)により観察し、封止部材による被覆率を決定する。決定した被覆率の平均値を、上記透明基材が上記封止部材と接している面積の割合とする。
b)発光層
 上記LEDベアチップに用いられる発光層は、通常、LEDベアチップに用いられる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、窒化ガリウム、インジウム窒化ガリウム、アルミニウム窒化ガリウム、アルミニウムガリウムヒ素、ガリウムヒ素リン、リン化ガリウム、セレン化亜鉛、リン化アルミニウムガリウムインジウム等を挙げることができる。
 本開示のようにLED素子の形態としてLEDベアチップとした場合、発光層としては、例えば青色発光層、紫外線発光層または赤外線発光層を用いることができる。波長変換部材と組み合わせて用いることにより、白色光を発光するものとすることがきるからである。
 本開示においては、青色発光層または紫外発光層であることが好ましい。青色発光層は、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、紫外発光層は、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、中でも、LEDベアチップの発光層が青色発光層であることが好ましい。本開示の面発光装置において、輝度の高い白色光を照射することができるからである。
c)その他
 上記LEDベアチップには、その他、電極、保護層(パッシベーション層)等が、通常、配置されている。
 LEDベアチップは、通常、後述する支持基板の一方の面側に等間隔で配置される。LEDベアチップの配置としては、上記透明基材が支持基板とは反対側となるように配置される。すなわち、支持基板、必要に応じて電極、発光層、および透明基材の順となるように配置される。
 LEDベアチップのサイズや配置密度は、本開示の面発光装置の用途および大きさに応じて適宜選択される。
 LEDベアチップの具体的な大きさとしては、LEDベアチップが矩形状の場合、一辺の長さの下限は0.01mm以上であることが好ましく、中でも0.05mm以上であることが好ましく、特に0.1mm以上であることが好ましい。一方、一辺の長さの上限としては、2mm以下であることが好ましく、中でも1mm以下であることが好ましく、特に、0.5mm以下であることが好ましい。なお、LEDベアチップが、円形状、楕円形状、多角形状等の場合には、その最大径が、上記範囲内であることが好ましい。
 LEDベアチップのサイズが小さいことにより、LEDベアチップを高密度で配置する、すなわちLEDベアチップ間の間隔(ピッチ)を小さくすることができ、LED基板および拡散部材の距離を短くする、つまり封止部材の厚みを薄くすることができるからである。これにより、薄型化および軽量化を図ることができる。
(2)支持基板
 本開示に用いられる支持基板は、上記のLEDベアチップ、封止部材および拡散部材等を支持する部材である。
 支持基板は、透明であってもよく、不透明であってもよい。また、支持基板は、フレキシブル性を有していてもよく、剛性を有していてもよい。支持基板の材質は、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、有機材料および無機材料の両方を複合させた複合材料であってもよい。
 支持基板の材質が有機材料である場合、支持基板としては、樹脂基板を用いることができる。一方、支持基板の材質が無機材料である場合、支持基板としては、セラミック基板、ガラス基板を用いることができる。また、支持基板の材質が複合材料である場合、支持基板としては、ガラスエポキシ基板を用いることができる。また、支持基板として、例えばメタルコア基板を用いることもできる。支持基板としては、印刷により回路が形成された印刷回路基板を用いることもできる。
 支持基板の厚みは、特に限定されるものではなく、フレキシブル性または剛性の有無や、本開示の面発光装置の用途や大きさ等に応じて適宜選択される。
(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ベアチップを有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜有することができる。このような構成としては、例えば、配線部、端子部、絶縁層、反射層、放熱部材等を挙げることができる。各構成については、公知のLED基板に用いられるものと同様とすることができる。
 配線部は、LEDベアチップと電気的に接続される。配線部は、通常、パターン状に配置される。また、配線部は、支持基材に接着層を介して配置することができる。配線部の材料としては、例えば、金属材料や導電性高分子材料等を用いることができる。
 配線部は、上記LEDベアチップの電極に対応する接合部によって電気的に接続される。接合部の材料としては、例えば、金属や導電性高分子等の導電性材料を有する接合剤やハンダを用いることができる。
 支持基板のLEDベアチップが配置される面であって、LEDベアチップ実装領域以外の領域には、反射層を配置することができる。例えば、上記拡散部材の第2層で反射された光を、支持基板の反射層で反射させて、再度、拡散部材の第1層に入射させることができ、光の利用効率を高めることができる。
 反射層は、一般的にLED基板に用いられる反射層と同様とすることができる。具体的には、反射層としては、金属粒子、無機粒子または顔料と樹脂とを含有する白色樹脂膜や、金属膜、多孔質膜等が挙げられる。反射層の厚みは、所望の反射率が得られる厚みであれば特に限定されるものではなく、適宜設定される。
 LED基板の形成方法については、公知の形成方法と同様とすることができる。
2.封止部材
 本開示における封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みがLED素子より厚いものである。封止部材は、光透過性を有し、LED基板の発光面側に配置される。
(1)封止部材の特性
(a)ヘイズ値
 本開示における封止部材のヘイズ値は4%以上であり、好ましくは8%以上であり、更に好ましくは10%以上であり、特に12%以上であることが好ましい。上記範囲とすることにより、LEDの発熱等に対する封止部材の耐熱性を向上させることができる。また、上記値より小さいと、輝度ムラを抑制することができない。一方、上限値は特に限定されないが、例えば、85%以下であり、好ましくは60%以下、更に好ましくは30%以下である。上述した範囲とすることにより、封止部材内での光の損失が生じにくくなる。
 本明細書内において、ヘイズ値は、封止部材全体としての値であり、面発光装置から封止部材を切り出し、ヘイズメーター(HM-150、Murakami Color Research Laboratory製)を用いてJIS K7136:2000に準拠した方法により測定することができる。
 上述したヘイズ値を得るためのヘイズ値の調整方法としては、特に限定されないが、樹脂の結晶化度の大小を利用する方法や、樹脂中の微粒子の含有量を変化させる方法等が挙げられる。中でも、樹脂の結晶化度を調整する方法が好ましい。樹脂の結晶化度を大きくすることで、ヘイズ値を大きくした場合は、直進透過光を低減する効果を得ることができるからである。
(b)厚さ
 本開示における封止部材の厚みは、上記LED素子より厚いものであればよく、具体的には50μm以上であることが好ましく、より好ましくは80μm以上であり、特に好ましくは200μm以上である。
 一方、封止部材の厚みとしては、800μm以下であることが好ましく、より好ましくは750μm以下であり、特に好ましくは700μm以下である。
 なお、本明細書における「厚み」は、μm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る。具体的には、接触式膜厚測定装置(ミツトヨ製シックネスゲージ547-301)を使用することができる。「大きさ」等のサイズの測定についても同様である。
 上記厚みより小さいと、厚みが不十分となりLED素子から発せられる光を発光面全体に拡散することができず、輝度の面内均一性を向上させることができない。また、上記厚みよりも大きいと、薄型化を図ることができない。
(c)屈折率
 本開示における封止部材の屈折率は、上記LEDベアチップの透明基材の屈折率に近いことが好ましい。具体的には、上記屈折率の下限値は、1.1以上であることが好ましく、中でも1.2以上であることが好ましく、特に1.4以上であることが好ましい。一方、上記屈折率の上限値は、2.5以下であることが好ましく、中でも2.5以下であることが好ましく、特に1.8以下であることが好ましい。
 なお、屈折率の測定方法は、上記透明基材の項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
(d)全光線透過率
 本開示における封止部材は、面発光装置としての機能を発揮することができれば特に限定されないが、70%以上であることが好ましく、中でも80%以上であることが好ましい。なお、封止部材の全光線透過率は、例えば、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。
(2)封止部材の材料
 本開示における封止部材に含まれる材料としては、上記ヘイズ値となる材料であれば特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂等が好ましい。熱可塑性樹脂を用いることで、例えば、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べ、ヘイズ値を高く調整することができ、さらに、低温で封止部材を形成することができる。
 また、封止部材が熱可塑性樹脂を含有する場合には、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成されるシート状の封止部材(以下、封止部材シートと称する場合がある。)を用いることができる。図3は、本開示における封止部材の形成方法の一例を示す工程図である。例えば、図3(a)に示すように、LED基板4と片方の表面に封止部材シート5aとを準備し、LED基板4のLED素子3側の面側に上記封止部材シート5a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4に封止部材シート5aを圧着させることで、図3(b)に示すように、LED素子3を封止した封止部材5を形成することができる。
 これにより、LED素子(LEDベアチップ)3の透明基材の上面および側面を封止部材5と密着させることが可能となる。
 封止部材が熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含有する場合には、通常、液状の封止材が用いられる。液状の封止材を用いる場合、表面張力等の関係で、中央部に比較して端部の厚みが厚くなる、もしくは薄くなるといった現象が生じる場合がある。また、硬化性樹脂の場合、硬化に際しての体積の収縮等が生じやすく、結果として、硬化後の封止部材の中央部と端部との厚みが不均一になる場合がある。このように封止部材の厚みが不均一であると、輝度ムラが生じる場合がある。
 これに対し、シート状の封止材を用いる場合には、液状の封止材を用いた場合に生じる、表面張力による塗膜の厚み分布の発生や、熱収縮または光収縮による厚みの分布の発生といった封止部材の表面凹凸が生じることを回避することができる。よって、平坦性が良好な封止部材を得ることができ、より高品質な表示装置を提供することができる。
(a)熱可塑性樹脂
 本開示においては、上記熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂、酢酸ビニル(EVA)、ポリビニルブチラール系樹脂等を用いることができる。
 中でも、上記熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂であることが好ましい。オレフィン系樹脂は、LED基板を劣化させる成分を特に生じにくく、溶融粘度も低いことから上述したLED素子を良好に封止することができるからである。また、オレフィン系樹脂の中でも、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アイオノマー系樹脂が好ましい。
 ここで、本明細書におけるポリエチレン系樹脂には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α-オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、およびこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。
 特に、本開示における封止部材は、上記ヘイズ値を得る観点において、密度の下限値が、0.870g/cm3以上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、特に密度0.890g/cm3以上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。一方、密度の上限値が、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、特に、0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。封止部材が後述するように多層部材である場合、コア層のベース樹脂として上記密度のポリエチレン系樹脂を使用することが好ましい。
 なお、上記コア層とは、図4に示すように、封止部材5が、コア層51と、コア層51の少なくとも一方の表面に配置されるスキン層52と、を含む複数層の樹脂層である場合のコア層を示すものである。また、ベース樹脂とは、層に含まれる樹脂成分の総量を100質量部とした場合に50質量部以上を占める樹脂をいうこととする。
 α―オレフィン樹脂として、α-オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体(以下、「シラン共重合体」ともいう。)を好ましく使用することができる。このような樹脂を使用することにより、LED基板と封止部材とのより高い密着性を得ることができる。上記シラン共重合体は、特開2018-50027号公報に記載のものを用いることができる。
 上記ポリエチレン系樹脂としては、バイオマス由来のポリエチレン(以下、バイオマスポリエチレンとする場合がある。)を用いてもよい。バイオマスポリエチレンを用いることにより、封止部材の環境負荷低減性を向上できる。
 バイオマス由来のエチレンは、バイオマス由来のエタノールを原料として製造することができる。特に、植物原料から得られるバイオマス由来の発酵エタノールを用いることが好ましい。植物原料は、特に限定されず、従来公知の植物を用いることができる。例えば、トウモロコシ、サトウキビ、ビート、及びマニオクを挙げることができる。
 バイオマス由来の発酵エタノールとは、植物原料より得られる炭素源を含む培養液にエタノールを生産する微生物又はその破砕物由来産物を接触させ、生産した後、精製されたエタノールを指す。培養液からのエタノールの精製は、蒸留、膜分離、及び抽出等の従来公知の方法が適用可能である。例えば、ベンゼン、シクロヘキサン等を添加し、共沸させるか、又は膜分離等により水分を除去する等の方法が挙げられる。
 近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、材料分野においてもエネルギーと同様に化石燃料からの脱却が望まれており、バイオマスの利用が注目されている。バイオマスは、二酸化炭素と水から光合成された有機化合物であり、それを利用することにより、再度二酸化炭素と水になる、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能エネルギーである。昨今、これらバイオマスを原料としたバイオマスプラスチックの実用化が急速に進んでおり、各種の樹脂をバイオマス原料から製造する試みも行われている。
 本開示においては、封止部材中に上記バイオマスポリエチレンが、20質量%以上、好ましくは50質量%以上含まれていることが好ましい。上記範囲とすることにより、環境負荷低減性を実効あるものとすることができるからである。
 封止部材中にバイオマスポリエチレンが含まれているか否か、およびその含有量については、ISO 16620-2 Method C(Carbon-14 (放射性炭素)分析におけるAMS法)に準ずる形で測定することができる。
(b)融点
 本開示に用いられる熱可塑性樹脂の融点としては、LED素子を封止することができれば特に限定されないが、例えば、上記融点の下限値としては、90℃以上であることが好ましい。一方、上記融点の上限値としては、135℃以下であることが好ましく、中でも、120℃以下であることが好ましい。上記範囲内であれば、LED発光中における発熱での封止部材の軟化を抑えることができる。
 なお、熱可塑性樹脂の融点は、例えば、プラスチックの転移温度測定方法(JISK7121:2012)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。複数の熱可塑性樹脂が含まれる場合においては、最も大きい融解熱量を持つ融解ピークの頂点の温度とする。封止部材が後述するように多層部材である場合、コア層のベース樹脂としての熱可塑性樹脂が上記融点を有するものを使用することが好ましい。
(c)メルトマスフローレート(MFR)
 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基板の一方の面側に配置されたLED素子およびその他の部材の凹凸に、追従し、隙間に入り込むことが可能な溶融粘度を有するものが好適に用いられる。
 具体的には、用いる熱可塑性樹脂のメルトマスフローレート(MFR)が、0.5g/10分以上40g/10分以下であることが好ましく、2.0g/10分以上40g/10分以下であることがより好ましく、更には2.0g/10分以上20g/10分以下であることがより好ましい。MFRが上記の範囲であることにより、LED素子等の隙間に入り込むことが可能となり、充分な封止性能を発揮することができ、さらにはLED基板との密着性に優れた封止部材とすることができるからである。
 なお、本明細書におけるMFRは、JIS K7210―1:2014により測定した190℃、荷重2.16kg(A法)における値をいう。ただし、ポリプロピレン樹脂のMFRについては、同じくJIS K7210―1:2014による、230℃、荷重2.16kg(A法)におけるMFRの値のことをいうものとする。
 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部材のMFR値とするものとする。
(d)弾性率
 また、本開示における熱可塑性樹脂としては、室温(25℃)における引張弾性率が、5.0×107Pa以上、1.0×109Pa以下であることが好ましい。充分なLED基板との密着性を発揮することができ、かつ、例えば面発光装置に外部から衝撃が加わった場合などにおいて耐衝撃性に優れた封止部材となる。封止部材が後述するように多層部材である場合、コア層のベース樹脂としての熱可塑性樹脂が上記弾性率を有するものを使用することが好ましい。
 上記引張弾性率は、JISK7161-1:2014 プラスチック-引張特性の求め方-第1部:通則(kikakurui.com)に準拠し、以下の条件にて測定されたものである。
・サンプル幅:10mm
・標線間距離:50mm
・引張速度:100mm/min
 なお、測定装置としては、テンシロン万能材料試験機 RTG-1210(株式会社エー・アンド・デイ)を用いることができる。
 封止部材は、上記熱可塑性樹脂の他に、酸化防止剤、光安定剤等の添加剤が添加されていてもよい。
(3)封止部材の構造
 本開示における面発光装置における封止部材は、例えば図1に示すように、封止部材5が単一の樹脂層で構成された単層部材であってもよく、また図4に示すように、封止部材5が、コア層51と、コア層51の少なくとも一方の表面に配置されるスキン層52と、を含む複数層の樹脂層(図4(a)においては2層、図4(b)においては3層)が積層された多層部材であってもよい。本開示においては、単層、2層、3層のいずれかが好ましい。
 本開示における封止部材が、コア層と、コア層のLED基板側に配置されたスキン層とを有する2層構造の多層部材である場合、スキン層とコア層との膜厚比としては、スキン層/コア層をaとした場合、aの値の下限値が、0.10以上であることが好ましく、中でも0.17以上であることが好ましい。一方、aの値の上限値は、10以下であることが好ましく、中でも2以下であることが好ましい。
 また、本開示における封止部材が3層構造の多層部材である場合、一方のスキン層を第1スキン層とし、他方のスキン層を第2スキン層とした場合、第1スキン層とコア層と第2スキン層との膜厚比は、第1スキン層/コア層をbとし、第2スキン層/コア層をcとした場合、bおよびcのいずれの下限値も、0.10以上であることが好ましく、中でも0.13以上であることが好ましい。一方、上限値としては、1.0以下が好ましく、中でも0.5以下であることが好ましい。
 本開示における封止部材が多層部材である場合、コア層とスキン層は、密度範囲、融点などが異なる上記熱可塑性樹脂をベース樹脂として有することが好ましい。コア層で上記ヘイズ値を担保しつつ、スキン層でLED基板に対する密着性やモールディング性を担保することが容易となるからである。
 上記多層部材の場合、上記多層部材においてLED基板側に位置するスキン層に、通常高価である密着性やLED素子等の隙間に入り込めるモールディング性が良好な材料を用いることが可能となる。上記多層部材において、LED基板側に配置されるスキン層を構成する材料としては、密着性が高く、かつモールディング性が高いものであれば特に限定されるものではないが、上記熱可塑性樹脂の場合、例えば、上述したシラン共重合体等を用いることが好ましい。また、上記熱可塑性樹脂の場合、上記材料は、上記オレフィン系樹脂とシランカップリング剤とを含有することも好ましい。なお、この層には、酸化防止剤、光安定剤等の添加剤が添加されていてもよい。
(4)好ましい封止部材
 本開示における封止部材は、コア層と、少なくとも一方の最表面に配置されるスキン層と、を含む複数の層によって構成される多層部材であることが好ましい。コア層は、密度0.900g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。スキン層については、密度0.875g/cm3以上0.910g/cm3以下であって、コア層用のベース樹脂よりも低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。
 コア層用のベース樹脂としては、低密度ポリエチレン系樹脂(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(LLDPE)、またはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(M-LLDPE)を好ましく用いることができる。なかでも、長期信頼性の観点から、低密度ポリエチレン系樹脂(LDPE)をコア層用のベース樹脂として特に好ましく用いることができる。また、上述したように、バイオマスポリエチレンを用いてもよい。
 上記コア層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の密度の下限値としては、0.900g/cm3以上であることが好ましい。一方、上記密度の上限値としては、0.930g/cm3以下であり、より好ましくは、0.920g/cm3以下である。コア層用のベース樹脂の密度を上記範囲とすることにより、本開示における封止部材のヘイズ値を、上記特定の値以上とすることができるからである。また、架橋処理を経ることなく、封止部材に必要十分な耐熱性を備えさせることができる。
 上記コア層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の融点については、融点90℃以上135℃以下であることが好ましく、融点90℃以上115℃以下であることがより好ましい。上記融点範囲とすることにより、封止部材の耐熱性とモールディング特性とを、好ましい範囲内に保持することができる。なお、コア層用の封止材組成物にポリプロピレン等の高融点の樹脂を添加することによって、封止部材の融点を165℃程度にまで高めることが可能である。この場合、ポリプロピレンは、コア層の全樹脂成分に対して5質量%以上40質量%以下含有されていることが好ましい。
 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化度が高いため、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―1:2014に準拠して測定した230℃、荷重2.16kg(A法)におけるMFRが5g/10分以上125g/10分以下であることが好ましい。上記MFRが小さすぎると、分子量が大きくなり剛性が高くなりすぎて、封止材組成物の好ましい十分な柔軟性が担保しにくくなる。また、上記MFRが大きすぎると、加熱時の流動性が十分に抑制されず、封止部材シートに耐熱性および寸法安定性を十分に付与することが出来ない。
 上記コア層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の190℃、荷重2.16kg(A法)におけるMFRの下限値としては、1.0g/10分以上であることが好ましく、1.5g/10分以上であることがより好ましい。一方、MFRの上限値としては、7.5g/10分以下であることが好ましく、6.0g/10分以下であることがより好ましい。コア層用のベース樹脂のMFRを上記範囲とすることにより、封止部材の耐熱性とモールディング特性とを、好ましい範囲内に保持することができる。また、製膜時の加工適性を十分に高めて封止部材の生産性の向上にも寄与することができる。
 上記コア層の全樹脂成分に対する上記ベース樹脂の含有量の下限値は、70質量%以上であることが好ましく、特に90質量%以上であることが好ましい。一方、上記ベース樹脂の含有量の上限値は、99質量%以下であることが好ましい。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。
 上記封止部材のスキン層用のベース樹脂としては、コア層用の封止材組成物と同様に、低密度ポリエチレン系樹脂(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(LLDPE)、またはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(M-LLDPE)を好ましく用いることができる。なかでも、モールディング特性の観点から、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂(M-LLDPE)をスキン層用の封止材組成物として特に好ましく用いることができる。また、上述したように、バイオマスポリエチレンを用いてもよい。
 上記スキン層用のベース樹脂として用いる上記ポリエチレン系樹脂の密度の下限値は、0.875g/cm3以上であることが好ましい。一方、上記ポリエチレン系樹脂の密度の上限値は、好ましくは0.910g/cm3以下であり、より好ましくは、0.899g/cm3以下である。スキン層用のベース樹脂の密度を上記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を好ましい範囲に保持することができる。
 上記スキン層用のベース樹脂として用いる上記のポリエチレン系樹脂の融点の下限値は、50℃以上であることが好ましく、55℃以上であることがより好ましい。一方、上記融点の上限値としては、100℃以下であることが好ましく、95℃以下であることがより好ましい。記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を更に確実に向上させることができる。
 上記スキン層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の190℃、荷重2.16kg(A法)におけるMFRの下限値は、1.0g/10分以上であることが好ましく、1.5g/10分以上であることがより好ましい。一方、上記MFRの上限値としては、7.0g/10分以下であることが好ましく、6.0g/10分以下であることがより好ましい。スキン層用のベース樹脂のMFRを上記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を更に好ましい範囲内に保持することができる。また、製膜時の加工適性を十分に高めて封止部材の生産性の向上に寄与することができる。
 上記スキン層用の全樹脂成分に対する上記ベース樹脂の含有量の下限値は、60質量%以上であることが好ましく、特に90質量%以上であることが好ましい。一方、上記ベース樹脂の含有量の上限値は、99質量%以下であることが好ましい。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の下限値としては、全共重合体質量に対して、例えば、0.001質量%以上であることが好ましく、中でも0.01質量%以上であることが好ましく、特に0.05質量%以上であることが好ましい。一方、エチレン性不飽和シラン化合物の含有量の上限値としては、15質量%以下であることが好ましく、中でも10質量%以下、特に好ましくは、5質量%以下が望ましい。α-オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成するエチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、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。
 上記コア層用の封止材組成物におけ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の下限値は、0質量%以上であることが好ましい。一方、上限値としては、20質量%以下であることが好ましい。上記スキン層用の封止材組成物におけ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の下限値は、5質量%以上であることが好ましい。一方、上限値としては40質量%以下であることが好ましい。特にスキン層用の封止材組成物には、5質量%以上のシラン共重合体が含有されていることがより好ましい。なお、上記シラン共重合体におけるシラン変性量の下限値は、0.1質量%以上であることが好ましい。一方、上記シラン共重合体におけるシラン変性量の上限値は、2.0質量%以下程度であることが好ましい。上記の封止材組成物中における好ましいシラン共重合体の含有量範囲は、上記シラン変性量がこの範囲内であることを前提としており、この変性量の変動に応じて適宜微調整することが望ましい。
 全ての封止部材の層には、酸化防止剤、光安定剤等の添加剤が添加されていてもよい。また、適宜、密着性向上剤を添加することができる。密着性向上剤の添加により、他の部材との密着耐久性をより高いものとすることができる。密着性向上剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができるが、ビニル基を有する、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、エポキシ基を有するシランカップリング剤または、メルカプト基を有するシランカップリングを、特に好ましく用いることができる。
(5)封止部材の形成方法
 上述したように、本開示における封止部材は、上記熱可塑性樹脂およびその他成分を含有する封止材組成物から構成される封止部材シートを用いて形成することができる。
 上記封止部材シートは、封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工してシート状としたものである。
 封止部材が多層部材の場合、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、コア層およびコア層の一方の表面に配置されているスキン層からなる2層構造の多層フィルムを成形することにより、例えば図4(a)に示すように、コア層51、およびスキン層52の2層構造の封止部材5を製造することができる。または、コア層の両方の表面にスキン層が配置されている3層構造の多層フィルムを成形することにより、例えば図4(b)に示すように、スキン層52、コア層51、およびスキン層52の3層構造の封止部材5を製造することができる。
3.拡散部材
 本開示の面発光装置は、拡散部材を有していてもよい。拡散部材としては、封止部材のLED基板側とは反対の面側に配置される。拡散部材としては、LED素子から出射された光を拡散させ、面方向に均一に出射させる機能を有する部材であれば特に限定されないが、以下の第一の拡散部材、第二の拡散部材、及び第三の拡散部材が挙げられる。
(1)第一の拡散部材
 第一の拡散部材は、通常、少なくとも拡散剤が分散された樹脂層を有する。上記拡散部材は、例えば、拡散剤が分散された樹脂シートであってもよく、透明基材上に拡散剤が分散された樹脂層を有する積層体であってもよいが、前者がより好ましい。樹脂層に含有される樹脂としては、拡散剤を分散させることができれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。拡散剤を分散させた樹脂シートを用いて拡散部材を形成することができるため、平坦性を良好にすることができるからである。
 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、アッベ屈折計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。
(2)第二の拡散部材
 第二の拡散部材は、上記LED基板側から順に、第1層と、第2層とをこの順で有する部材であって、上記第1層は、光透過性および光拡散性を有し、上記第2層は、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなり、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなる、部材である。本開示においては、上述した拡散部材を有することにより、更なる輝度の面内均一性を向上させつつ、薄型化を図ることが可能である。また、コストおよび消費電力の低減も可能である。
 以下、第二の拡散部材について図面を参照して説明する。図5は、第二の拡散部材の一例を示す概略断面図である。図5に例示するように、拡散部材11は、第1層12と第2層13とをこの順で有する。第1層12は、光透過性および光拡散性を有しており、第1層12の第2層13側の面とは反対の面12Aから入射した光L1、L2を透過および拡散する。また、第2層13は、第2層13の第1層12側の面13Aに対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなり、第2層13の第1層12側の面13Aに対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなる。そのため、第2層13では、第2層13の第1層12側の面13Aに対して低入射角θ1で入射した光L1を反射させ、第2層13の第1層2側の面13Aに対して高入射角θ2で入射した光L2を透過させることができる。なお、低入射角とは、入射角の絶対値が小さいものをいい、高入射角とは、入射角の絶対値が大きいものをいう。
 図6は、図5に示す第二の拡散部材を備える本開示の面発光装置の一例を示す概略断面図である。図6に例示するように、面発光装置10は、支持基板2の一方の面にLED素子3が配置されたLED基板4と、LED基板4のLED素子3側の面側に配置され、LED素子3を封止する封止部材5と、封止部材5のLED基板4側とは反対の面側に配置された拡散部材11とを有する。拡散部材11は、第1層12側の面11Aが封止部材5に対向するように配置される。
 図5に示すように、拡散部材11の第1層12側の面11Aから入射した光を、第1層12で拡散させるとともに、第1層12を透過して拡散した光のうち、第2層13の第1層12側の面13Aに対して低入射角θ1で入射した光L1については、図5に示すように、第2層13の第1層12側の面13Aで反射させ、再び第1層12に入射させて拡散させることができる。そして、第1層12を透過して拡散した光のうち、第2層13の第1層12側の面13Aに対して高入射角θ2で入射した光L2、L2′については、第2層13を透過させ、拡散部材11の第2層13側の面11Bから出射させることができる。
 また、第1層および第2層を組み合わせることにより、拡散部材の第1層側の面から入射した光、特に拡散部材の第1層側の面から低入射角で入射した光について、何度も第1層を透過させて拡散させることができるので、拡散部材の第2層側の面から高出射角で出射させることができる。したがって、このような拡散部材を有する面発光装置(特に、直下型方式のLEDバックライト)は、LED素子から発せられる光を発光面全体に拡散させることができ、輝度の面内均一性を更に向上させることができる。
 また、第1層および第2層を組み合わせることにより、拡散部材の第1層側の面から低入射角で入射した光について、何度も第1層を透過させることができるため、光が拡散部材の第1層側の面から入射してから拡散部材の第2層側の面から出射するまでの光路長を長くすることができる。これにより、LED素子から発せられたのち拡散部材の第2層側の面から出射する光の一部を、LED素子の直上ではなく、LED素子から面内方向に離れた位置から出射させることができるようになる。
a)第1層
 本開示における第1層は、後述の第2層の一方の面側に配置され、光透過性および光拡散性を有する部材である。第1層が有する光透過性としては、例えば、第1層の全光線透過率が50%以上であることが好ましく、中でも70%以上であることが好ましく、特に90%以上であることが好ましい。第1層の全光線透過率が上記範囲であることにより、本開示の面発光装置の輝度を高くすることができる。
 なお、第1層の全光線透過率は、例えば、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。
 第1層の光拡散性としては、例えば、光をランダムに拡散する光拡散性であってもよく、光を主に特定の方向に拡散する光拡散性であってもよい。光を主に特定の方向に拡散する光拡散性は、光を偏向する性質であり、すなわち光の進行方向を変化させる性質である。第1層の光拡散性としては、光をランダムに拡散する光拡散性である場合、例えば、第1層に入射した光の拡散角が、10°以上とすることができ、15°以上であってもよく、20°以上であってもよい。また、第1層に入射した光の拡散角は、例えば、85°以下とすることができ、60°以下であってもよく、50°以下であってもよい。上記拡散角が上記範囲内であることにより、本開示の面発光装置の、輝度の面内均一性を更に向上させることができる。
 ここで、拡散角について説明する。図7は、透過光強度分布を例示するグラフであり、拡散角を説明する図である。本明細書においては、拡散部材を構成する第1層の一方の面に光を垂直に入射させて、第1層の他方の面から出射される光の最大透過光強度Imaxの2分の1になる2つの角度の差である半値幅(FWHM)を拡散角αと定義する。
 なお、拡散角は、変角光度計や変角分光測色器を用いて測定することができる。拡散角の測定には、例えば、村上色彩技術研究所社製の変角光度計(ゴニオフォトメーター)GP-200等を用いることができる。
 第1層としては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、透過型回折格子、マイクロレンズアレイ、拡散剤および樹脂を含有する拡散剤含有樹脂膜等が挙げられる。具体的には、第1層が、光を主に特定の方向に拡散する光拡散性を有する場合、透過型回折格子、マイクロレンズアレイを挙げることができる。一方、第1層が、光をランダムに拡散する光拡散性を有する場合、拡散剤含有樹脂膜を挙げることができる。中でも、光拡散性の観点から、透過型回折格子、マイクロレンズアレイが好ましい。なお、透過型回折格子は、透過型の回折光学素子(DOE;Diffractive Optical Elements)とも称される。
 第1層が透過型回折格子である場合、透過型回折格子としては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されない。透過型回折格子のピッチ等としては、上述の光透過性および光拡散性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、LED素子の出力する波長が、赤色、緑色、青色等の単色である場合は、各波長に応じたピッチとすることで、効果的にLED素子からの光を曲げることが可能である。
 透過型回折格子を構成する材料としては、上述の光透過性および光拡散性を有する透過型回折格子が得られる材料であればよく、一般的に透過型回折格子に用いられるものを採用することができる。また、透過型回折格子の形成方法としては、一般的な透過型回折格子の形成方法と同様とすることができる。
 第1層がマイクロレンズアレイである場合、マイクロレンズアレイとしては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されない。マイクロレンズの形状、ピッチ、大きさ等としては、上述の光透過性および光拡散性が得られればよく、適宜調整される。マイクロレンズを構成する材料としては、上述の光透過性および光拡散性を有するマイクロレンズが得られる材料であればよく、一般的にマイクロレンズに用いられるものを採用することができる。また、マイクロレンズの形成方法としては、一般的なマイクロレンズの形成方法と同様とすることができる。
 第1層が拡散剤含有樹脂膜である場合、拡散剤含有樹脂膜としては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されない。
 第1層は、光拡散性を発現可能な構造を有するものであればよく、例えば、層全体で光拡散性を発現するものであってもよく、面で光拡散性を発現するものであってもよい。面で光拡散性を発現するものとしては、例えば、レリーフ型回折格子やマイクロレンズアレイが挙げられる。一方、層全体で光拡散性を発現するものとしては、例えば、体積型回折格子や拡散剤含有樹脂膜が挙げられる。第1層および第2層を積層する方法としては、例えば、第1層および第2層を接着層または粘着層を介して貼り合せる方法や、第2層の一方の面に第1層を直接形成する方法等が挙げられる。第2層の一方の面に第1層を直接形成する方法としては、例えば、印刷法、金型による樹脂賦形等が挙げられる。
b)第2層
 本開示における第2層は、上記第1層の一方の面側に配置され、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなるような反射率の入射角依存性と、上記第2層の上記第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなるような透過率の入射角依存性とを有する部材である。
 第2層は、第2層の第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなるような反射率の入射角依存性を有する。すなわち、第2層の第1層側の面に対して低入射角で入射する光の反射率は、第2層の第1層側の面に対して高入射角で入射する光の反射率よりも大きくなる。中でも、第2層の第1層側の面に対して低入射角で入射する光の反射率は、大きいことが好ましい。
 具体的には、第2層の第1層側の面に対して入射角±60°以内で入射する可視光の正反射率の下限値が、50%以上であることが好ましく、中でも80%以上であることが好ましく、特に90%以上であることが好ましい。一方、上記可視光の正反射率の上限値は、100%未満であることが好ましい。なお、入射角±60°以内のすべての入射角において、可視光の正反射率が上記範囲を満たすことが好ましい。上記正反射率が上記範囲であることにより、本開示の面発光装置の輝度の面内均一性を更に向上させることができる。
 また、第2層の第1層側の面に対して入射角±60°以内で入射する可視光の正反射率の平均値の下限値は、例えば、80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましい。一方、上記正反射率の平均値の上限値は、99%以下であることが好ましく、中でも97%以下であることが好ましい。なお、上記正反射率の平均値とは、各入射角での可視光の正反射率の平均値をいう。上記正反射率の平均値が上記範囲であることにより、本開示における面発光装置の輝度の面内均一性を更に向上させることができる。
 また、第2層の第1層側の面に対して入射角0°で入射する(垂直に入射する)可視光の正反射率の下限値は、例えば、80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましく、特に95%以上であることが好ましい。一方、上記正反射率の上限値は、100%未満であることが好ましい。上記正反射率が上記範囲であることにより、本開示の面発光装置の輝度の面内均一性を更に向上させることができる。
 なお、「可視光」とは、本明細書では、波長380nm以上波長780nm以下の光を意味する。また、正反射率は、変角光度計や変角分光測色器を用いて測定することができる。正反射率の測定には、村上色彩技術研究所社製の変角光度計(ゴニオフォトメーター)GP-200等を用いることができる。
 第2層は、第2層の第1層側の面に対する光の入射角の絶対値が大きくなるにつれて透過率が大きくなるような透過率の入射角依存性を有する。すなわち、第2層の第1層側の面に対して高入射角で入射する光の透過率は、第2層の第1層側の面に対して低入射角で入射する光の透過率よりも大きくなる。中でも、第2層の第1層側の面に対して高入射角で入射する光の透過率は、大きいことが好ましい。具体的には、第2層の第1層側の面に対して入射角70°以上90°未満で入射する光の全光線透過率が、30%以上であることが好ましく、中でも40%以上であることが好ましく、特に50%以上であることが好ましい。なお、入射角70°以上90°未満のすべての入射角において、全光線透過率が上記範囲を満たすことが好ましい。また、入射角の絶対値が70°以上90°未満の場合に、全光線透過率が上記範囲を満たすことが好ましい。上記全光線透過率が上記範囲であることにより、本開示の面発光装置の、輝度の面内均一性を更に向上させることができる。
 なお、第2層の全光線透過率は、変角光度計や変角分光測色器を用いて、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。全光線透過率の測定には、例えば、日本分光社製の紫外可視近赤外分光光度計 V-7200等を用いることができる。
 第2層としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されるものではなく、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有する種々の構成を採用することができる。第2層としては、例えば、誘電体多層膜や、上記第1層側から順にパターン状の第1反射膜とパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されている反射構造体や、反射型回折格子等が挙げられる。
 以下、第2層が、誘電体多層膜、反射構造体、または反射型回折格子である場合について説明する。
i)誘電体多層膜
 第2層が誘電体多層膜である場合、誘電体多層膜としては、例えば、屈折率の異なる無機層が交互に積層された無機化合物の多層膜や、屈折率の異なる樹脂層が交互に積層された樹脂の多層膜が挙げられる。
(無機化合物の多層膜)
 誘電体多層膜が、屈折率の異なる無機層が交互に積層された無機化合物の多層膜である場合、無機化合物の多層膜としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されない。
 屈折率が異なる無機層のうち、屈折率が高い高屈折率無機層に含まれる無機化合物としては、例えば、屈折率は1.7以上とすることができ、1.7以上2.5以下であってもよい。このような無機化合物としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化インジウムを主成分とし、酸化チタン、酸化スズ、酸化セリウム等を少量含有させたもの等が挙げられる。
 また、屈折率が異なる無機層のうち、屈折率が低い低屈折率無機層に含まれる無機化合物としては、例えば、屈折率は1.6以下とすることができ、1.2以上1.6以下であってもよい。このような無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、六フッ化アルミニウムナトリウム等が挙げられる。
 高屈折率無機層および低屈折率無機層の積層数は、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、高屈折率無機層および低屈折率無機層の総積層数は、4層以上とすることができる。また、上記総積層数の上限としては特に限定されないが、積層数が多くなると工程が増えることから、例えば24層以下とすることができる。
 無機化合物の多層膜の厚みは、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、例えば、0.5μm以上10μm以下とすることができる。無機化合物の多層膜の形成方法としては、例えば、CVD法、スパッタリング法、真空蒸着法、または湿式塗工法等により、高屈折率無機層と低屈折率無機層とを交互に積層する方法が挙げられる。
(樹脂の多層膜)
 誘電体多層膜が、屈折率の異なる樹脂層が交互に積層された樹脂の多層膜である場合、樹脂の多層膜としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されない。
 樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を挙げることができる。中でも、成形性が良好であることから、熱可塑性樹脂が好ましい。
 樹脂層には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、屈折率調整のためのドープ剤等が添加されていてもよい。
 熱可塑性樹脂としては、例えばオレフィン樹脂、脂環族ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリグリコール酸樹脂、ポリ乳酸樹脂等を用いることができる。
 上記ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテン等を挙げることができる。また、上記ポリアミド樹脂としては、ナイロン6、ナイロン66等を挙げることができる。さらに上記ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチルサクシネート、ポリエチレン-2,6-ナフタレート等を挙げることができる。また、上記フッ素樹脂としては、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、4フッ化エチレン-6フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂等を挙げることができる。
 本開示においては、中でも、強度、耐熱性、透明性の観点から、ポリエステルであることがより好ましい。
 本明細書において、ポリエステルとは、ジカルボン酸成分骨格とジオール成分骨格との重縮合体であるホモポリエステルや共重合ポリエステルのことをいう。ここで、ホモポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレート、ポリ-1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンジフェニルレート等が挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレートは、安価であるため、非常に多岐にわたる用途に用いることができ好ましい。
 また、本明細書において、共重合ポリエステルとは、次に挙げるジカルボン酸骨格を有する成分とジオール骨格を有する成分とより選ばれる少なくとも3つ以上の成分からなる重縮合体のことと定義される。ジカルボン酸骨格を有する成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4-ジフェニルジカルボン酸、4,4-ジフェニルスルホンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、シクロヘキサンジカルボン酸とそれらのエステル誘導体等が挙げられる。グリコール骨格を有する成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタジオール、ジエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2-ビス(4-β-ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、イソソルベート、1,4-シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール等が挙げられる。
 屈折率が異なる樹脂層のうち、屈折率が高い高屈折率樹脂層と屈折率が低い低屈折率樹脂層との面内平均屈折率の差は、0.03以上であることが好ましく、より好ましくは0.05以上であり、さらに好ましくは0.1以上である。上記面内平均屈折率の差が小さすぎると、十分な反射率が得られない場合がある。ここで、面内平均屈折率とは、積層フィルムの表面と平行な方向における屈折率である。
 また、高屈折率樹脂層の面内平均屈折率と厚み方向屈折率との差が、0.03以上であることが好ましく、低屈折率樹脂層の面内平均屈折率と厚み方向屈折率との差が、0.03以下であることが好ましい。この場合、入射角が大きくなっても、反射ピークの反射率の低下が起こりにくい。
 高屈折率樹脂層に用いられる高屈折率樹脂と低屈折率樹脂層に用いられる低屈折率樹脂との好ましい組み合わせとしては、第一に、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂のSP値の差の絶対値が、1.0以下であることが好ましい。SP値の差の絶対値が上記範囲であると、層間剥離が生じにくくなる。上記SP値は、Fedors法により推算されたものとする。
 この場合、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂が同一の基本骨格を含むことがより好ましい。ここで、基本骨格とは、樹脂を構成する繰り返し単位のことである。例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合、エチレンテレフタレートが基本骨格である。また例えば、一方の樹脂がポリエチレンの場合、エチレンが基本骨格である。高屈折率樹脂および低屈折率樹脂が同一の基本骨格を含む樹脂であると、さらに層間での剥離が生じにくくなる。
 高屈折率樹脂層に用いられる高屈折率樹脂と低屈折率層に用いられる低屈折率樹脂との好ましい組み合わせとしては、第二に、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂のガラス転移温度の差が、20℃以下であることが好ましい。ガラス転移温度の差が大きすぎると、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の積層フィルムを製膜する際の厚み均一性が不良となる場合がある。また、上記積層フィルムを成形する際にも、過延伸が発生する場合がある。
 また、高屈折率樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであり、低屈折率樹脂がスピログリコールを含むポリエステルであることが好ましい。ここで、スピログリコールを含むポリエステルとは、スピログリコールを共重合したコポリエステル、またはホモポリエステル、またはそれらをブレンドしたポリエステルのことをいう。スピログリコールを含むポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとのガラス転移温度の差が小さいため、成形時に過延伸になりにくく、かつ層間剥離もしにくいために好ましい。
 より好ましくは、高屈折率樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであり、低屈折率樹脂がスピログリコールおよびシクロヘキサンジカルボン酸を含むポリエステルであることが好ましい。低屈折率樹脂がスピログリコールおよびシクロヘキサンジカルボン酸を含むポリエステルであると、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとの面内屈折率の差が大きくなるため、高い反射率が得られやすくなる。また、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとのガラス転移温度の差が小さく、接着性にも優れるため、成形時に過延伸になりにくく、かつ層間剥離もしにくい。
 また、高屈折率樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであり、低屈折率樹脂がシクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルであることも好ましい。ここで、シクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルとは、シクロヘキサンジメタノールを共重合したコポリエステル、またはホモポリエステル、またはそれらをブレンドしたポリエステルのことをいう。シクロヘキサンジメタノールを含むポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとのガラス転移温度の差が小さいため、成形時に過延伸になることがなりにくく、かつ層間剥離もしにくいために好ましい。この場合、低屈折率樹脂は、シクロヘキサンジメタノールの共重合量が15mol%以上60mol%以下であるエチレンテレフタレート重縮合体であることがより好ましい。
 このようにすることにより、高い反射性能を有しながら、特に加熱や経時による光学的特性の変化が小さく、層間での剥離も生じにくくなる。シクロヘキサンジメタノールの共重合量が上記範囲内であるエチレンテレフタレート重縮合体は、ポリエチレンテレフタレートと非常に強く接着する。また、そのシクロヘキサンジメタノール基は幾何異性体としてシス体あるいはトランス体があり、また配座異性体としてイス型あるいはボート型もあるので、ポリエチレンテレフタレートと共延伸しても配向結晶化しにくく、高反射率で、熱履歴による光学特性の変化もさらに少なく、製膜時のやぶれも生じにくい。
 上記の樹脂の多層膜においては、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層とが厚み方向に交互に積層された構造を有している部分が存在していればよい。すなわち、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の厚み方向における配置の序列がランダムな状態ではないことが好ましく、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層以外の樹脂層の配置の序列については特に限定されるものではない。また、上記の樹脂の多層膜が、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層と他の樹脂層とを有する場合、それらの配置の順列としては、高屈折率樹脂層をA、低屈折率樹脂層をB、他の樹脂層をCとしたとき、A(BCA)n、A(BCBA)n、A(BABCBA)n等の規則的順列で各層が積層されることがより好ましい。ここで、nは繰り返しの単位数であり、例えばA(BCA)nにおいてn=3の場合、厚み方向にABCABCABCAの順列で積層されているものを表す。
 また、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の積層数は、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層とは交互にそれぞれ30層以上積層することができ、それぞれ200層以上積層してもよい。また、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の総積層数は、例えば600層以上とすることができる。積層数が少なすぎると、十分な反射率が得られなくなる場合がある。また、積層数が上記範囲であることにより、所望の反射率を容易に得ることができる。また、上記総積層数の上限としては特に限定されないが、装置の大型化や層数が多くなりすぎることによる積層精度の低下を考慮すると、例えば1500層以下とすることができる。
 さらに、上記の樹脂の多層膜は、少なくとも片面に厚み3μm以上のポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含有する表面層を有することが好ましく、中でも両面に上記表面層を有することが好ましい。また、表面層の厚みは5μm以上であることがより好ましい。上記表面層を有することにより、上記の樹脂の多層膜の表面を保護することができる。
 上記の樹脂の多層膜の製造方法としては、例えば、共押出法等が挙げられる。具体的には、特開2008-200861号公報に記載の積層フィルムの製造方法を参照することができる。
 また、上記の樹脂の多層膜としては、市販の積層フィルムを用いることができ、具体的には、東レ株式会社製のピカサス(登録商標)、3M社製のESR等が挙げられる。
ii)反射構造体
 反射構造体は、上記第1層側から順にパターン状の第1反射膜とパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。
 反射構造体は、2つの態様を有する。反射構造体の第1態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の他方の面に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。また、反射構造体の第2態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置され、光透過性を有するパターン状の凸部と、凸部の透明基材側の面とは反対の面側に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の一方の面の凸部の開口部に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。以下、各態様に分けて説明する。
(反射構造体の第1態様)
 本開示における反射構造体の第1態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の他方の面に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。本態様の反射構造体の場合、第二の拡散部材において、反射構造体の第1反射膜側の面側に第1層が配置される。
 図8(a)、(b)は、本態様の反射構造体の一例を示す概略平面図および断面図であり、図8(a)は反射構造体の第1反射膜側の面から見た平面図であり、図8(b)は図8(a)のA-A線断面図である。図8(a)、(b)に示すように、反射構造体20は、透明基材21と、透明基材21の一方の面に配置されたパターン状の第1反射膜22と、透明基材21の他方の面に配置された第2反射膜24とを有している。第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25は、平面視上重ならないように位置している。また、第1反射膜22および第2反射膜24は、透明基材21の両面にそれぞれ配置されており、厚み方向に離れて配置されている。なお、図8(a)において、第2反射膜の開口部は破線で示している。
 このような反射構造体においては、パターン状の第1反射膜および第2反射膜が積層されており、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置していることから、本態様の反射構造体を有する拡散部材を面発光装置に用いた場合、LED素子の直上には第1反射膜22および第2反射膜24の少なくともいずれか一方が必ず存在することになる。そのため、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して低入射角で入射した光L11を、第1反射膜22および第2反射膜24で反射させることができる。
 また、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されていることから、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12、L13を、第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25から出射させることができる。これにより、LED素子から発せられたのち拡散部材の第2層側の面から出射する光の一部を、LED素子の直上ではなく、LED素子から面内方向に離れた位置から出射させることができるようになる。よって、輝度の面内均一性を向上させることができる。
 第1反射膜および第2反射膜としては、一般的な反射膜を用いることができ、例えば、金属膜、誘電体多層膜等を用いることができる。金属膜の材料としては、一般的な反射膜に使用される金属材料を採用することができ、例えば、アルミニウム、金、銀、およびそれらの合金等が挙げられる。また、誘電体多層膜としては、一般的な反射膜に使用されるものを採用することができ、例えば、酸化ジルコニウムと酸化ケイ素とが交互に積層された多層膜等の無機化合物の多層膜が挙げられる。第1反射膜および第2反射膜に含まれる材料は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
 第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、本態様の拡散部材が用いられる面発光装置におけるLED素子の配光特性、サイズ、ピッチおよび形状や、LED基板と拡散部材との距離等に応じて適宜設定される。第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
 第1反射膜の開口部のピッチは、例えば、LED素子のサイズよりも大きくてもよい。具体的には、第1反射膜の開口部のピッチは、0.1mm以上20mm以下とすることができる。
 また、第2反射膜の開口部のピッチは、輝度ムラを抑制することができれば特に限定されないが、中でも、上記第1反射膜の開口部のピッチ以下であることが好ましく、上記第1反射膜の開口部のピッチより小さいことが好ましい。具体的には、第2反射膜の開口部のピッチは、0.1mm以上2mm以下とすることができる。上記のように第2反射膜の開口部のピッチを微細にすることにより、第2反射膜の部分と第2反射膜の開口部の部分とのパターンを視認しにくくすることができ、ムラのない面発光が可能となる。
 なお、第1反射膜の開口部のピッチとは、例えば図8(a)に示すような、隣り合う第1反射膜22の開口部23の中心間の距離P1をいう。また、第2反射膜の開口部のピッチとは、例えば図8(a)に示すような、隣り合う第2反射膜24の開口部25の中心間の距離P2をいう。
 第1反射膜および第2反射膜の開口部の大きさとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、LED素子の配光特性、サイズ、ピッチおよび形状や、LED基板と拡散部材との距離等に応じて適宜設定される。第1反射膜および第2反射膜の開口部の大きさは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
 第1反射膜の開口部の大きさとしては、具体的には、第1反射膜の開口部の形状が矩形状である場合、第1反射膜の開口部の長さは、0.1mm以上5mm以下とすることができる。
 また、第2反射膜の開口部の大きさは、輝度ムラを抑制することができれば特に限定されないが、中でも、上記第1反射膜の開口部の大きさ以下であることが好ましく、上記第1反射膜の開口部の大きさより小さいことが好ましい。具体的には、第2反射膜の開口部の形状が矩形状である場合、第2反射膜の開口部の長さは、0.05mm以上2mm以下とすることができる。上記のように第2反射膜の開口部の大きさを微細にすることにより、第2反射膜の部分と第2反射膜の開口部の部分とのパターンを視認しにくくすることができ、ムラのない面発光が可能となる。
 なお、第1反射膜の開口部の大きさとは、例えば第1反射膜の開口部の形状が矩形状である場合、図8(a)に示すような、第1反射膜22の開口部23の長さx1をいう。また、第2反射膜の開口部の大きさとは、例えば図8(a)に示すような、第2反射膜24の開口部25の長さx2をいう。
 第1反射膜および第2反射膜の開口部の形状としては、例えば、矩形状、円形状等、任意の形状とすることができる。第1反射膜および第2反射膜の厚みとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、第1反射膜および第2反射膜の厚みは、0.05μm以上100μm以下とすることができる。
 第1反射膜および第2反射膜は、透明基材の面に形成されたものであってもよく、シート状の反射膜であってもよい。第1反射膜および第2反射膜の形成方法としては、透明基材の面にパターン状に反射膜を形成できる方法であれば特に限定されず、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等が挙げられる。また、第1反射膜および第2反射膜がシート状の反射膜である場合、開口部の形成方法としては、例えば、打ち抜き加工等により複数の貫通孔を形成する方法等が挙げられる。この場合、透明基材およびシート状の反射膜の積層方法としては、例えば、透明基材に接着層や粘着層を介してシート状の反射膜を貼り合せる方法を用いることができる。
 本態様の反射構造体における透明基材は、上記の第1反射膜および第2反射膜等を支持する部材であり、また、第1反射膜および第2反射膜を厚み方向に離れて配置させるための部材である。
 透明基材は光透過性を有する。透明基材の光透過性としては、透明基材の全光線透過率が、例えば80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましい。
なお、透明基材の全光線透過率は、例えば、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。
 透明基材を構成する材料としては、上述した全光線透過率を有する材料であればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、アクリルスチレン等の樹脂や、石英ガラス、パイレックス(登録商標)、合成石英等のガラスが挙げられる。
 透明基材の厚みとしては、例えば図8(b)に示すように、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12を、第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25から出射させることができるような厚みであることが好ましく、第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチおよび大きさや、第1反射膜および第2反射膜の厚み等に応じて適宜設定される。具体的には、透明基材の厚みの下限値は、0.05mm以上とすることができ、中でも0.1mm以上とすることが好ましい。一方、上記厚みの上限値は、2mm以下とすることができ、中でも0.1mm以上0.5mm以下であることが好ましい。
(反射構造体の第2態様)
 反射構造体の第2態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置され、光透過性を有するパターン状の凸部と、凸部の透明基材側の面とは反対の面側に配置されたパターン状の第1反射膜と、透明基材の一方の面の凸部の開口部に配置されたパターン状の第2反射膜とを有し、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。本態様の反射構造体の場合、第二の拡散部材において、反射構造体の第1反射膜側の面側に第1層が配置される。
 図9(a)、(b)は、本開示における反射構造体の第2態様の一例を示す概略平面図および断面図であり、図9(a)は反射構造体の第1反射膜側の面から見た平面図であり、図9(b)は図9(a)のA-A線断面図である。図9(a)、(b)に示すように、反射構造体20は、透明基材21と、透明基材21の一方の面に配置され、光透過性を有するパターン状の凸部26と、凸部26の透明基材21側の面とは反対の面に配置されたパターン状の第1反射膜22と、透明基材21の一方の面の凸部26の開口部に配置されたパターン状の第2反射膜24とを有している。第1反射膜22の開口部23および第2反射膜24の開口部25は、平面視上重ならないように位置している。また、第1反射膜22および第2反射膜24は、凸部26によって隔てられており、厚み方向に離れて配置されている。
 このような反射構造体においては、パターン状の第1反射膜および第2反射膜が積層されており、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置していることから、本態様の反射構造体を有する拡散部材を用いた面発光装置(特に、LEDバックライト)は、LED素子の直上には第1反射膜および第2反射膜の少なくともいずれか一方が必ず存在することになる。そのため、上記反射構造体の第1態様と同様に、例えば図9(b)に示すように、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して低入射角で入射した光L11を、第1反射膜22および第2反射膜24で反射させることができる。
 また、第1反射膜の開口部および第2反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第1反射膜および第2反射膜が厚み方向に離れて配置されていることから、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12を、凸部26の側面および第2反射膜24の開口部25から出射させることができる。これにより、LED素子から発せられたのち拡散部材の第2層側の面から出射する光の一部を、LED素子の直上ではなく、LED素子から面内方向に離れた位置から出射させることができるようになる。よって、輝度の面内均一性を向上させることができる。また、本態様においては、凸部を有することから、第1反射膜および第2反射膜の開口部のセルフアライメントが可能であり、製造コストを削減することができる。
 なお、第1反射膜および第2反射膜の材料、第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチ、第1反射膜および第2反射膜の開口部の大きさ、第1反射膜および第2反射膜の開口部の形状、第1反射膜および第2反射膜の厚み、ならびに第1反射膜および第2反射膜の形成方法等については、上記第1態様と同様とすることができる。
 また、透明基材については、上記第1態様と同様とすることができる。
 本態様の反射構造体における凸部は、上記の第1反射膜および第2反射膜を厚み方向に離れて配置させるための部材である。凸部は光透過性を有する。凸部の光透過性としては、凸部の全光線透過率が、例えば80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましい。なお、凸部の全光線透過率は、例えば、JIS K7361-1:1997に準拠する方法により測定することができる。
 凸部を構成する材料としては、パターン状の凸部を形成可能であり、上述した全光線透過率を有する材料であればよく、例えば、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が挙げられる。
 凸部の高さとしては、例えば図9(b)に示すように、反射構造体20の第1反射膜22側の面、すなわち反射構造体20(第2層)の第1層(図示なし)が配置される側の面13Aに対して高入射角で入射した光L12を、凸部26の側面および第2反射膜24の開口部25から出射させることができるような高さであることが好ましく、第1反射膜および第2反射膜の開口部のピッチおよび大きさや、第1反射膜および第2反射膜の厚み等に応じて適宜設定される。具体的には、凸部の高さの下限値は、0.05mm以上とすることができ、中でも1mm以上とすることが好ましい。一方、上記凸部の高さの上限値は、2mm以下とすることができ、中でも0.5mm以下であることが好ましい。
 凸部のピッチ、大きさおよび平面視形状については、上記第2反射膜の開口部のピッチ、大きさおよび形状と同様とすることができる。凸部の表面は、例えば図9(b)に示すように平滑面であってもよく、図10(a)に示すように粗面であってもよい。凸部の表面が粗面である場合には、凸部に光拡散性を付与することができる。
 また、凸部の表面の形状としては、例えば図9(b)に示すように平面であってもよく、図10(b)に示すように曲面であってもよい。凸部の表面が曲面である場合には、凸部
に光拡散性を付与することができる。
 凸部の形成方法としては、パターン状の凸部を形成可能な方法であれば特に限定されず、例えば、印刷法、金型による樹脂賦形等が挙げられる。
iii)反射型回折格子
 第2層が反射型回折格子である場合、反射型回折格子としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されない。
 反射型回折格子のピッチ等としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、LED素子の出力する波長が、赤色、緑色、青色等の単色である場合は、各波長に応じたピッチとすることで、効果的にLED素子の光を反射させることが可能である。
 反射型回折格子を構成する材料としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有する反射型回折格子が得られる材料であればよく、一般的に反射型回折格子に用いられるものを採用することができる。また、反射型回折格子の形成方法としては、一般的な反射型回折格子の形成方法と同様とすることができる。
(3)第三の拡散部材
 第三の拡散部材としては、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート等の光透過性樹脂を有する樹脂板であり、内部に多数の空隙が存在するもの、または、表面に凹凸を有するものが挙げられ、一般に表示装置分野において汎用されているものを用いることができる。
(4)波長変換部材
 本開示の面発光装置においては、例えば、拡散部材のLED基板側とは反対の面側に波長変換部材が配置されていてもよく、拡散部材のLED基板側に波長変換部材が配置されていてもよい。
 波長変換部材は、LED素子から出射された光を吸収し、励起光を発光する蛍光体を含有する部材である。波長変換部材は、LED基板と組み合わせることにより、白色光を生成する機能を有する。
 波長変換部材は、通常、蛍光体および樹脂を含有する波長変換層を少なくとも有する。
波長変換部材は、例えば、波長変換層単体であってもよく、透明基材の一方の面側に波長変換層を有する積層体であってもよい。中でも、薄型化の点から、波長変換層単体が好ましい。より好ましくは、シート状の波長変換部材が用いられる。
 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、黄色蛍光体等を挙げることができる。例えば、LED素子が青色LED素子である場合、蛍光体としては、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを用いてもよく、黄色蛍光体を用いてもよい。また、例えば、LED素子が紫外線LED素子である場合、蛍光体としては、赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体とを用いることができる。
 蛍光体としては、例えばLEDバックライトの波長変換部材に用いられる蛍光体を採用することができる。また、量子ドットを蛍光体として用いることもできる。波長変換部材層中の蛍光体の含有量は、所望の白色光を生成することができる程度であれば特に限定されず、一般的なLEDバックライトの波長変換部材における蛍光体の含有量と同様とすることができる。
 また、波長変換部材に含まれる樹脂としては、蛍光体を分散させることができれば特に限定されるものではない。上記樹脂としては、一般的なLEDバックライトの波長変換部材に用いられる樹脂と同様とすることができ、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。
 波長変換部材の厚みとしては、面発光装置に用いた場合に、所望の白色光を生成することができる厚みであれば特に限定されず、例えば、10μm以上1000μm以下とすることができる。
(5)その他光学部材
 本開示の面発光装置は、例えば、拡散部材のLED基板側の面とは反対の面側に光学部材がさらに配置されていてもよい。光学部材としては、例えば、プリズムシート、反射型偏光シート等が挙げられる。
a)プリズムシート
 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。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。
b)反射型偏光シート
 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、上記第2層から出射した光の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、本開示の面発光装置を表示装置に用いた場合、反射型偏光シートの第1の直線偏光成分(透過軸成分)の偏光方向と表示パネルの偏光板の透過軸方向とを一致させることにより、面発光装置からの出射光は全て表示パネルで画像形成に利用可能となる。そのため、LED素子から投入される光エネルギーが同じであっても、反射型偏光シートを未配置の場合に比べて、より高輝度の画像形成が可能となる。
 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。
4.用途
 本開示における面発光装置の用途は、特に限定されないが、表示装置に好適に使用することができる。また、照明装置等にも使用することができる。
B.表示装置
 本開示は、表示パネルと、上記表示パネルの背面に配置された、上述の面発光装置を備える、表示装置を提供する。
 図11は、本開示の表示装置の一例を示す模式図である。図11に例示するように、表示装置100は、表示パネル31と、表示パネル31の背面に配置された、本開示おける面発光装置1とを備える。
 本開示によれば、上述した面発光装置を有することにより、輝度の面内均一性を向上させつつ、薄型化を図ることが可能である。したがって、高品質な表示装置を得ることができる。
1.面発光装置
 本開示における面発光装置は、上記「A.面発光装置」の項に記載したものと同様である。
2.表示パネル
 本開示における表示パネルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、液晶パネルが挙げられる。
 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。
 以下に、封止部材に関する実験例を示し、その後、本開示の実施例および比較例を示し、本開示をさらに詳細に説明する。
A.実験例
(実験例1)
 図1に示すように、支持基板2、および発光ダイオード素子3を有する発光ダイオード基板4、封止部材A(厚さ450μm)5、拡散部材A6、および波長変換部材を有する面発光装置1を製造した。封止部材Aのヘイズ値、層構成、密度および波長450nmにおける透過率を表1に示す。下記方法で評価した輝度ムラの評価結果を表2に示す。
 使用した部材は以下の通りである。
・発光ダイオード基板
LEDチップ B0815ACQ0(チップサイズ0.2mm×0.4mm、ジェネライツ製)を6mmピッチで支持基板(反射率95%)上に正方配置した。ここで、正方配置とは、LEDチップが格子状に配列された配置をいうものとする。
・拡散部材A(拡散板)
55K3(エンタイア製)
・波長変換部材(QD)
QF-6000(昭和電工マテリアルズ製)
 尚、封止部材の厚さおよび表1に示す光学特性は、封止部材シートを、ETFEフィルム(厚み100μm)で挟み込んで、真空ラミネーションにより加熱処理を行った後の封止部材用試料を測定した値である。光学特性の測定は、ETFEフィルムを剥がし、封止部材用試料のみを測定した。真空ラミネート条件は下記の通りとした。
(真空ラミネート条件)
(a)真空引き:5.0分
(b)加圧:0kPa~100kPaまで5秒かけて加圧した。
(c)圧力保持:(100kPa):7分
(d)温度:150℃
(実験例2)
 拡散部材Aの代わりに、下記の拡散部材Bを使用した以外は、実施例1と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。
・拡散部材B
 第1層としてプリズム面が発光ダイオード素子側に形成されたプリズム構造、第2層として誘電体多層膜を有する第二の拡散部材
(実験例3、4)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材B(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。なお、スキン層とコア層との厚みの比率は、スキン層/コア層とした場合に、0.18とした。上記厚みの比率は、以下に示す封止部材Dから封止材Kまでも同様である。
(実験例5、6)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材D(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。
(実験例7、8)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材E(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。
 封止部材Eは、スキン層として、日本ポリエチレン製KS340T(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:0質量%)を用い、コア層として、Braskem社製SEB853(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:95質量%)を用いた。封止部材としてのバイオマスポリエチレンの含有量は、74質量%であった。
(実験例9、10)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材F(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。
 封止部材Fは、スキン層として、日本ポリエチレン製KS340T(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:0質量%)を用い、コア層として、Braskem社製SLL118(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:87質量%)を用いた。封止部材としてのバイオマスポリエチレンの含有量は、68質量%であった。
(実験例11、12)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材G(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。
 封止部材Gは、スキン層として、Braskem社製SLL118(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:87質量%)を用い、コア層として、住友化学社製スミカセンL420(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:0質量%)を用いた。封止部材としてのバイオマスポリエチレンの含有量は、19質量%であった。
(実験例13、14)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材H(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。
 封止部材Hは、スキン層として、Braskem社製SLL118(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:87質量%)を用い、コア層として、Braskem社製SEB853(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:95質量%)を用いた。封止部材としてのバイオマスポリエチレンの含有量は、93質量%であった。
(実験例15、16)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材I(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。なお、スキン層をLEDチップ側として用いた。
 封止部材Iは、スキン層として、日本ポリエチレン製KS340T(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:0質量%)を用い、コア層として、Braskem社製SEB853(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:95質量%)を用いた。封止部材としてのバイオマスポリエチレンの含有量は、84質量%であった。
(実験例17、18)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材J(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。なお、スキン層をLEDチップ側として用いた。
 封止部材Jは、スキン層として、Braskem社製SLL118(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:87質量%)を用い、コア層として、Braskem社製SEB853(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:95質量%)を用いた。封止部材としてのバイオマスポリエチレンの含有量は、94質量%であった。
(実験例19、20)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材K(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。なお、スキン層をLEDチップ側として用いた。
 封止部材Kは、スキン層として、日本ポリエチレン製KS340T(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:0質量%)を用い、コア層として、Braskem社製SLL118(商品名、バイオマスポリエチレン含有量:87質量%)を用いた。封止部材としてのバイオマスポリエチレンの含有量は、77質量%であった。
(対比実験例1、2)
 封止部材Aの代わりに、拡散部材と発光ダイオード基板との間にピンを設けた以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。この際、発光ダイオード素子と拡散部材との間の距離は500μmであった。
(対比実験例3、4)
 封止部材Aの代わりに、高透明ポッティングタイプの液状シリコーン組成物を使用したSi硬化物(厚さ450μm)を設けた以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。
(対比実験例5、6)
 封止部材Aの代わりに、表1に示す封止部材C(厚さ450μm)を使用した以外は、実施例1、2と同様に輝度ムラの発生を評価した。結果を表2に示す。
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

[輝度ムラ評価方法]
 得られた面発光装置について、2次元色彩輝度計CA2000を用いてLED発光時の輝度を測定し、輝度ムラを評価した。輝度ムラの指標は、ユニフォミティの数値によって以下のように判断した。
[評価基準]
ユニフォミティ=正面輝度の最小値/正面輝度の最大値
A:ユニフォミティが0.9以上
B:ユニフォミティが0.8以上0.9未満
C:ユニフォミティが0.8未満









Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 本開示における面発光装置(実施例1~20)は、輝度ムラの発生を抑制することができた一方で、封止部材Aの代わりにピンを設けた対比実験例1、2、液状Siの硬化物を使用した対比実験例3、4、および、ヘイズ値が低い封止部材Cを使用した対比実験例5、6では、輝度ムラの発生を抑制することができなかった。
B.実施例
(実施例1)
 図3(a)に示すように、支持基材上にLEDベアチップが配置されたLED基板を準備した。
 LEDベアチップとしては、0815TCQ0 S44D/45A/B/C/D-4C/4D/5A/5B(0815model)(ジェネライツ製)を用いた。支持基板としては、樹脂製基板上にLED部分を開口部として穴開け加工をした反射シート(QE59(東レ製) 厚み60μm、反射率97%)を積層したものを用い、4mmピッチに上記LEDベアチップを配置して、LED基板を作製した。
 上記LED基板上に、図3(b)に示すように封止部材シートを圧着させることで、図3(b)に示すように、LEDベアチップが封止部材により封止されたLED基板Aを作製した。封止部材としては、上記実験例で用いた封止部材Bを用いた。
 上記LEDベアチップの透明基材はサファイアであり、屈折率は1.76であった。また、封止部材Bの屈折率は1.48であった。LEDベアチップの透明基材の発光層が形成された面とは反対側の面、および側面の封止部材による被覆率は、100%であった。
なお、被覆率の測定方法は、「A.面発光装置 1.LED基板 (1)LEDベアチップ a)透明基材」の項で説明した方法と同様の方法を用いた。
(比較例1)
 実施例1と同様のLEDベアチップ、および反射シートが積層された支持基板を用い、上記支持基板上に上記LEDベアチップを配置したLED基板Bを形成した。
(評価)
 上記封止部材により封止されたLED基板Aと、上記LED基板Bとを用い、光の取り出し効率を測定した。
 測定方法は、以下の通りである。
 30mmの決まったエリアの平均輝度を、2次元色彩輝度計CA2000(コニカミノルタ製)を用いて正面から測定した。対物レンズから基板表面までの距離は30cmとした。
 測定の結果、光の取り出し効率は、LED基板Bを100%とした場合、封止部材により封止されたLED基板Aは110%であった。
 なお、本開示においては、例えば、以下の発明が提供される。
[1]
 支持基板、および前記支持基板の片側の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、
 前記発光ダイオード基板の前記発光ダイオード素子側の面に配置され、前記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、を有する面発光装置であって、
 前記発光ダイオード素子は、無機材料からなる透明基材と、前記透明基材の片側の面に形成された発光層とを有し、前記透明基材が表面に露出しているベアチップであり、
 前記封止部材は、前記透明基材の発光層が形成された面とは反対側の面、および側面に接しており、
 前記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが前記発光ダイオード素子の厚みより厚い、面発光装置。
[2]
 前記封止部材は、前記透明基材の側面の90%以上と接している、[1]に記載の面発光装置。
[3]
 前記透明基材が、サファイア(Al2O3)で構成されている、[1]または[2]に記載の面発光装置。
[4]
 前記封止部材の厚みが、50μm以上800μm以下である、[1]から[3]までのいずれかに記載の面発光装置。
[5]
 前記封止部材が、熱可塑性樹脂を有する、[1]から[4]までのいずれかに記載の面発光装置。
[6]
 前記封止部材が、密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂として有する、[1]から[5]までのいずれかに記載の面発光装置。
[7]
 前記封止部材が、コア層と、前記コア層の少なくとも一方の面側に配置されたスキン層とを有する、[1]から[6]までのいずれかに記載の面発光装置。
[8]
 前記封止部材の前記発光ダイオード基板とは反対の面に配置された拡散部材を有する、[1]から[7]までのいずれかに記載の面発光装置。
[9]
 表示パネルと、
 前記表示パネルの背面に配置された[1]から[8]までのいずれかに記載の面発光装置と、を備える、表示装置。
 1、10 … 面発光装置
 2 … 支持基板
 3 … LED素子(LEDベアチップ)
 4 … LED基板
 5 … 封止部材
 6 … 拡散部材
100 … 表示装置

Claims (9)

  1.  支持基板、および前記支持基板の片側の面側に配置された発光ダイオード素子を有する発光ダイオード基板と、
     前記発光ダイオード基板の前記発光ダイオード素子側の面に配置され、前記発光ダイオード素子を封止する封止部材と、を有する面発光装置であって、
     前記発光ダイオード素子は、無機材料からなる透明基材と、前記透明基材の片側の面に形成された発光層とを有し、前記透明基材が表面に露出しているベアチップであり、
     前記封止部材は、前記透明基材の発光層が形成された面とは反対側の面、および側面に接しており、
     前記封止部材は、ヘイズ値が4%以上であり、厚みが前記発光ダイオード素子の厚みより厚い、面発光装置。
  2.  前記封止部材は、前記透明基材の側面の90%以上と接している、請求項1に記載の面発光装置。
  3.  前記透明基材が、サファイア(Al2O3)で構成されている、請求項1に記載の面発光装置。
  4.  前記封止部材の厚みが、50μm以上800μm以下である、請求項1に記載の面発光装置。
  5.  前記封止部材が、熱可塑性樹脂を有する、請求項1に記載の面発光装置。
  6.  前記封止部材が、密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂として有する、請求項1に記載の面発光装置。
  7.  前記封止部材が、コア層と、前記コア層の少なくとも一方の面側に配置されたスキン層とを有する、請求項1に記載の面発光装置。
  8.  前記封止部材の前記発光ダイオード基板とは反対の面に配置された拡散部材を有する、請求項1に記載の面発光装置。
  9.  表示パネルと、
     前記表示パネルの背面に配置された請求項1から請求項8までのいずれかの請求項に記載の面発光装置と、を備える、表示装置。
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