JP7484968B2 - Diffusion member, laminate, diffusion member set, LED backlight and display device - Google Patents
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Description
本開示は、例えば直下型方式のＬＥＤバックライトに用いられる拡散部材、積層体、および拡散部材のセット、ならびにそれを用いたＬＥＤバックライトおよび表示装置に関する。 The present disclosure relates to a set of a diffusion member, a laminate, and a diffusion member for use in, for example, a direct-type LED backlight, as well as an LED backlight and a display device using the same.
近年、液晶表示装置等、ＬＥＤバックライトを光源として用いた表示装置が急速に普及している。 In recent years, display devices that use LED backlights as light sources, such as liquid crystal display devices, have rapidly become popular.
ここで、ＬＥＤバックライトは、直下型方式とエッジライト型方式とに大別される。スマートフォン等の携帯端末等の中小型の表示装置においては、通常、エッジライト方式のＬＥＤバックライトが用いられることが多いが、明るさ等の観点から、直下型方式のＬＥＤバックライトを用いることが検討されている。一方、大画面液晶テレビ等の大型の表示装置においては、多くの場合、直下型方式のＬＥＤバックライトが用いられる。 Here, LED backlights are broadly divided into direct-lit and edge-lit types. Edge-lit LED backlights are usually used in small and medium-sized display devices such as smartphones and other mobile terminals, but direct-lit LED backlights are being considered for use from the standpoint of brightness, etc. On the other hand, direct-lit LED backlights are often used in large display devices such as large-screen LCD TVs.
直下型方式のＬＥＤバックライトは、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。 Direct-type LED backlights have a configuration in which multiple LED elements are arranged on a substrate. In such direct-type LED backlights, by independently controlling the multiple LED elements, it is possible to achieve so-called local dimming, which adjusts the brightness of each area of the LED backlight according to the brightness or darkness of the displayed image. This makes it possible to significantly improve the contrast of the display device and reduce power consumption.
直下型方式のＬＥＤバックライトにおいては、輝度ムラの抑制等の観点から、ＬＥＤ素子の上方に拡散板を配置している。 In direct-type LED backlights, a diffusion plate is placed above the LED elements to reduce uneven brightness.
しかしながら、直下型方式のＬＥＤバックライトでは、輝度ムラを抑制するために、ＬＥＤ素子と拡散板とを離して配置する必要がある。そのため、薄型化が困難である。特に、コストおよび消費電力を低減するためにＬＥＤ素子の数を減らした場合、ＬＥＤ素子の配置間隔が広がるために輝度ムラが発生し易くなる。この場合、ＬＥＤ素子と拡散板との距離をより長くする必要があるので、薄型化がより困難となる。したがって、従来の直下型方式のＬＥＤバックライトでは、輝度の均一化と薄型化とを同時に実現するのが困難であるという問題点がある。 However, in a direct-type LED backlight, the LED elements and the diffusion plate must be spaced apart to suppress uneven brightness. This makes it difficult to make the backlight thin. In particular, when the number of LED elements is reduced to reduce costs and power consumption, the spacing between the LED elements increases, making uneven brightness more likely to occur. In this case, the distance between the LED elements and the diffusion plate must be increased, making it more difficult to make the backlight thin. Therefore, a problem with conventional direct-type LED backlights is that it is difficult to achieve uniform brightness and a thin backlight at the same time.
また、輝度の面内均一性の向上のために、ＬＥＤ素子と拡散板との間に、さらに透過反射板を配置することが提案されている（例えば特許文献１参照）。透過反射板は、パターン状の反射部および透過部を有するものであり、より具体的には、ＬＥＤ素子の直上を反射部とし、ＬＥＤ素子の直上から周囲に向かって透過部が徐々に大きくなるようなパターンを有する。これにより、ＬＥＤ素子の直上の光を反射させて周囲に拡散し、周囲の透過部から出射させることができ、輝度の面内均一性を向上させることができる。 It has also been proposed to place a transmissive reflector between the LED element and the diffusion plate to improve the in-plane uniformity of brightness (see, for example, Patent Document 1). The transmissive reflector has a pattern of reflective and transmissive portions, and more specifically, has a pattern in which the reflective portion is directly above the LED element, and the transmissive portion gradually becomes larger from directly above the LED element toward the periphery. This allows the light directly above the LED element to be reflected and diffused to the periphery, and emitted from the surrounding transmissive portions, improving the in-plane uniformity of brightness.
しかしながら、このような透過反射板を用いる場合においても、輝度ムラを抑制するためには、ＬＥＤ素子と透過反射板とを離して配置する必要があるため、薄型化が困難である。また、透過反射板は、パターン状の反射部および透過部を有しており、反射部をＬＥＤ素子の直上に配置することから、ＬＥＤ素子と透過反射板との位置合わせが必要になる。 However, even when using such a transflector, it is difficult to make the device thinner because it is necessary to place the LED element and the transflector apart in order to suppress uneven brightness. In addition, the transflector has a pattern of reflective and transmissive parts, and because the reflective parts are placed directly above the LED elements, it is necessary to align the LED elements with the transflector.
また、輝度の均一化および薄型化のために、例えば特許文献２には、ＬＥＤ素子と拡散板との間に、入射する光の一部を反射し、一部を透過するハーフミラーを配置し、ハーフミラーとして、反射率が垂直入射よりも斜め入射の方が低いハーフミラーを用いることが提案されている。
In addition, to achieve uniform brightness and a thinner design, for example,
さらに、輝度の均一化のために、例えば特許文献３には、ＬＥＤ素子と拡散板との間に、光源からの光を透過回折し、光軸中心に射出される０より大きい透過回折光の強度と比較して、周辺部に射出される透過回折光の強度の方が強い環状の強度分布で透過回折光を射出する、バックライト用回折光学素子を配置することが提案されている。
Furthermore, in order to make the brightness uniform, for example,
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、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な拡散部材、積層体、拡散部材のセット、ＬＥＤバックライトおよび表示装置を提供することを主目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and has as its main objective the provision of a diffusion member, a laminate, a diffusion member set, an LED backlight, and a display device that can be made thinner while improving the in-plane uniformity of luminance.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、拡散部材として、光透過性および光拡散性を有する層と、反射率および透過率の入射角依存性を有する層とを組み合わせて用いることにより、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ことを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive research into solving the above problems, the inventors discovered that by using a combination of a light-transmitting and light-diffusing layer and a layer whose reflectance and transmittance depend on the angle of incidence as the diffusion member, it is possible to improve the in-plane uniformity of brightness while achieving a thinner display, and thus completed the present invention.
すなわち、本開示の一実施形態は、第１層と、第２層とをこの順で有する拡散部材であって、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、拡散部材を提供する。 That is, one embodiment of the present disclosure provides a diffusing member having a first layer and a second layer in this order, in which the first layer has light transmissivity and light diffusivity, and the second layer has a reflectance that increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer decreases, and a transmittance that increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer increases.
本開示の他の実施形態は、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと、誘電体多層膜とを有する、拡散部材を提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides a diffusion member having a transmission type diffraction grating or a microlens array and a dielectric multilayer film.
本開示の他の実施形態は、上述の拡散部材と、上記拡散部材の第１層側の面側に配置され、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シートと、を備え、上記封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される、積層体を提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides a laminate comprising the above-mentioned diffusion member and an encapsulant sheet disposed on the first layer side of the diffusion member and used to encapsulate an LED element, the encapsulant sheet being made of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin.
本開示の他の実施形態は、上述の拡散部材と、上記拡散部材の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイ側の面側に配置され、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シートと、を備え、上記封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される、積層体を提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides a laminate comprising the above-mentioned diffusing member and an encapsulant sheet disposed on the side of the diffusing member facing the transmission diffraction grating or microlens array and used to encapsulate an LED element, the encapsulant sheet being made of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin.
本開示の他の実施形態は、第１層と、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シートとを有する第１部材、および、第２層を有し、上記第１部材の上記第１層側の面に空隙部を介して配置されて用いられる第２部材を備え、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り、上記封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される、拡散部材のセットを提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides a set of diffusion members, comprising a first member having a first layer and an encapsulant sheet used to encapsulate an LED element, and a second member having a second layer and disposed on the surface of the first member on the side of the first layer via a gap, the first layer having optical transparency and optical diffusion properties, the second layer having an increased reflectance as the absolute value of the angle of incidence of light on the surface of the second layer on the side of the first layer decreases, and an increased transmittance as the absolute value of the angle of incidence of light on the surface of the second layer on the side of the first layer increases, and the encapsulant sheet is composed of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin.
本開示の他の実施形態は、支持基板の一方の面側に複数のＬＥＤ素子が配置されたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板の上記ＬＥＤ素子側の面側に配置され、上記ＬＥＤ基板側から順に第１層および第２層を有する拡散部材とを備え、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、ＬＥＤバックライトを提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides an LED backlight comprising an LED board having a plurality of LED elements arranged on one side of a support substrate, and a diffusing member arranged on the LED element side of the LED board and having a first layer and a second layer in this order from the LED board side, the first layer having optical transparency and optical diffusivity, the second layer having a reflectance that increases as the absolute value of the angle of incidence of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer decreases, and a transmittance that increases as the absolute value of the angle of incidence of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer increases.
本開示の他の実施形態は、支持基板の一方の面側に複数のＬＥＤ素子が配置されたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板の上記ＬＥＤ素子側の面側に配置された拡散部材と、を備え、上記拡散部材は、上記ＬＥＤ基板側から順に、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと、誘電体多層膜とを有する、ＬＥＤバックライトを提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides an LED backlight comprising an LED board having a plurality of LED elements arranged on one side of a support substrate, and a diffusing member arranged on the side of the LED board facing the LED elements, the diffusing member having, in order from the LED board side, a transmissive diffraction grating or a microlens array, and a dielectric multilayer film.
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ＬＥＤバックライトとを備える表示装置を提供する。 The present disclosure provides a display device including a display panel and the above-mentioned LED backlight disposed on the rear surface of the display panel.
本開示は、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な拡散部材、ＬＥＤバックライトおよび表示装置を提供することができるという効果を奏する。 The present disclosure has the effect of providing a diffusion member, LED backlight, and display device that can be made thinner while improving the in-plane uniformity of luminance.
以下、本開示の拡散部材、ＬＥＤバックライトおよび表示装置について説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の態様の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部材の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 The diffusion member, LED backlight, and display device of the present disclosure are described below. However, the present disclosure can be implemented in many different embodiments, and should not be interpreted as being limited to the description of the embodiments exemplified below. In addition, in order to make the explanation clearer, the drawings may show the width, thickness, shape, etc. of each member in a schematic manner compared to the embodiments, but these are merely examples and do not limit the interpretation of the present disclosure. In this specification and each figure, elements similar to those described above with respect to the previous figures are given the same reference numerals, and detailed explanations may be omitted as appropriate.
本明細書において、ある部材の上あるいは下に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面側に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。 In this specification, when describing a mode in which another component is placed above or below a certain component, the term "on the face side" is used, unless otherwise specified, to include both cases in which another component is placed directly above or below a certain component so as to be in contact with the component, and cases in which another component is placed above or below a certain component with another component in between.
また、本明細書において、「ＬＥＤ」とは、発光ダイオードを意味するものである。
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。
In this specification, "LED" means a light emitting diode.
In addition, in this specification, the terms "sheet,""film,""plate," and the like are not distinguished from one another solely on the basis of differences in name. For example, the term "sheet" is used to include members also known as films and plates.
Ａ．拡散部材
本開示における拡散部材は、２つの実施態様を有する。以下、各実施態様について説明する。
A. Diffusion Member The diffusion member in the present disclosure has two embodiments. Each embodiment will be described below.
Ｉ．拡散部材の第１実施態様
本開示の拡散部材の第１実施態様は、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。本開示の拡散部材は、その使用に際しては、第１層側の面を光の入射面として用いるものである。
I. First embodiment of the diffusion member The first embodiment of the diffusion member of the present disclosure is a member having a first layer and a second layer in this order, the first layer having light transmittance and light diffusibility, the second layer having a reflectance that increases as the absolute value of the incident angle of light to the surface of the second layer on the first layer side decreases, and a transmittance that increases as the absolute value of the incident angle of light to the surface of the second layer on the first layer side increases. When using the diffusion member of the present disclosure, the surface on the first layer side is used as the light incident surface.
以下、本開示の拡散部材の第１実施態様について図面を参照して説明する。図１は、本開示の拡散部材の第１実施態様の一例を示す概略断面図である。図１に例示するように、拡散部材１は、第１層２と第２層３とをこの順で有する。第１層２は、光透過性および光拡散性を有しており、第１層２の第２層３側の面とは反対の面２Ａから入射した光Ｌ１、Ｌ２を透過および拡散する。また、第２層３は、第２層３の第１層２側の面３Ａ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３の第１層２側の面３Ａ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３では、第２層３の第１層２側の面３Ａに対して低入射角θ１で入射した光Ｌ１を反射させ、第２層３の第１層２側の面３Ａに対して高入射角θ２で入射した光Ｌ２を透過させることができる。なお、低入射角とは、入射角の絶対値が小さいものをいい、高入射角とは、入射角の絶対値が大きいものをいう。
Hereinafter, a first embodiment of the diffusing member of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the first embodiment of the diffusing member of the present disclosure. As illustrated in FIG. 1, the diffusing
図２は、本開示の第１実施態様の拡散部材を備える直下型方式のＬＥＤバックライトの一例を示す概略断面図であり、図１に示す拡散部材を備える例である。図２に例示するように、ＬＥＤバックライト１０は、支持基板１２の一方の面にＬＥＤ素子１３が配置されたＬＥＤ基板１１と、ＬＥＤ基板１１のＬＥＤ素子１３側の面側に配置された拡散部材１とを有する。拡散部材１は、第１層２側の面１ＡがＬＥＤ基板１１に対向するように配置される。なお、図２において、ＬＥＤ基板１１と拡散部材１とは離れて配置されている。
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a direct-type LED backlight equipped with a diffusing member according to the first embodiment of the present disclosure, and is an example equipped with the diffusing member shown in Figure 1. As illustrated in Figure 2, the
本開示においては、図１に示すように、拡散部材１の第１層２側の面１Ａから入射した光を、第１層２で拡散させるとともに、第１層２を透過して拡散した光のうち、第２層３の第１層２側の面３Ａに対して低入射角θ１で入射した光Ｌ１については、図２に示すように、第２層３の第１層２側の面３Ａで反射させ、再び第１層２に入射させて拡散させることができる。そして、第１層２を透過して拡散した光のうち、第２層３の第１層２側の面３Ａ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３を透過させ、拡散部材１の第２層３側の面１Ｂ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、本開示の拡散部材を直下型方式のＬＥＤバックライトに用いた場合には、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向上させることができる。
In the present disclosure, as shown in Fig. 1, light incident from the
Therefore, when the diffusion member of the present disclosure is used in a direct-type LED backlight, the light emitted from the LED element can be diffused over the entire light-emitting surface, thereby improving the in-plane uniformity of brightness.
また、本開示においては、上述したように、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。
したがって、本開示の拡散部材を備える直下型方式のＬＥＤバックライトにおいては、ＬＥＤ素子と拡散部材との距離を短くした場合でも、輝度ムラを抑制することができる。よって、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、ＬＥＤ素子の数を減らした場合でも、輝度ムラを抑制することができる。そのため、輝度の均一化、薄型化、低コスト化、および低消費電力化を同時に実現することが可能である。
In addition, in the present disclosure, as described above, by combining the first layer and the second layer, light incident at a low angle from the first layer side surface of the diffusing member can be transmitted through the first layer many times, so that the optical path length from when the light enters the first layer side surface of the diffusing member until when it exits from the second layer side surface of the diffusing member can be lengthened. This allows a portion of the light emitted from the LED element and then exiting from the second layer side surface of the diffusing member to be exited from a position away from the LED element in the in-plane direction, rather than directly above the LED element.
Therefore, in the direct type LED backlight having the diffusion member of the present disclosure, even if the distance between the LED element and the diffusion member is shortened, the brightness unevenness can be suppressed. Therefore, it is possible to achieve a thin structure while improving the in-plane brightness uniformity. In addition, even if the number of LED elements is reduced, the brightness unevenness can be suppressed. Therefore, it is possible to simultaneously achieve uniform brightness, a thin structure, low costs, and low power consumption.
また、本開示の拡散部材は、従来の透過反射板とは異なり、ＬＥＤ素子との位置合わせを不要とすることができる。そのため、本開示の拡散部材を用いることにより、ＬＥＤバックライトを容易に製造することができる。 In addition, unlike conventional transmissive reflectors, the diffusing member of the present disclosure does not require alignment with the LED elements. Therefore, by using the diffusing member of the present disclosure, LED backlights can be easily manufactured.
以下、本開示の拡散部材の第１実施態様について詳細に説明する。 The first embodiment of the diffusion member of the present disclosure is described in detail below.
１．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。
1. First Layer The first layer in the present disclosure is disposed on one surface side of the second layer described below, and is a member having light transmissibility and light diffusibility.
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、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度を高くすることができる。 The light transmittance of the first layer is, for example, preferably a total light transmittance of 50% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more. When the total light transmittance of the first layer is in the above range, the luminance can be increased when the diffusing member of the present disclosure is used in an LED backlight.
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。光源としては、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５を用いることができる。 The total light transmittance of the first layer can be measured, for example, by a method conforming to JIS K7361-1:1997. The CIE standard light source D65 can be used as the light source.
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。中でも、第１層の光拡散性は、光を主に特定の方向に拡散する光拡散性であることが好ましい。光を所定の方向に偏向する、すなわち光の進行方向を制御することにより、任意の形状や任意の強度分布に光を整形することができ、輝度の面内均一性をさらに向上させることができる。 The light diffusion of the first layer may be, for example, a light diffusion property that diffuses light randomly, or a light diffusion property that diffuses light mainly in a specific direction. Light diffusion property that diffuses light mainly in a specific direction is a property that deflects light, that is, a property that changes the traveling direction of light. In particular, the light diffusion of the first layer is preferably a light diffusion property that diffuses light mainly in a specific direction. By deflecting light in a predetermined direction, that is, by controlling the traveling direction of light, it is possible to shape the light into any shape or any intensity distribution, and the in-plane uniformity of brightness can be further improved.
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、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 When the optical diffusion property of the first layer is an optical diffusion property that randomly diffuses light, for example, the diffusion angle of light incident on the first layer can be 10° or more, 15° or more, or 20° or more. The diffusion angle of light incident on the first layer can be, for example, 85° or less, 60° or less, or 50° or less. When the diffusion angle is within the above range, the in-plane uniformity of brightness can be improved when the diffusion member of the present disclosure is used in an LED backlight.
ここで、拡散角について説明する。図３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。 Here, the diffusion angle will be described. Fig. 3 is a graph illustrating a transmitted light intensity distribution, and is a diagram illustrating the diffusion angle. In this specification, the diffusion angle α is defined as the full width at half maximum (FWHM), which is the difference between two angles at which the maximum transmitted light intensity Imax of the light emitted from the other surface of the first layer when light is incident perpendicularly on one surface of the first layer constituting the diffusion member is half.
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。 The diffusion angle can be measured using a goniophotometer or a goniospectrophotometer. For example, a goniophotometer GP-200 manufactured by Murakami Color Research Laboratory can be used to measure the diffusion angle.
また、第１層の光拡散性としては、光を主に特定の方向に拡散する光拡散性である場合、第１層を透過した光の形状や強度分布等としては特に限定されるものではなく、光源の配光特性や、目的とする光の形状や強度分布等に応じて適宜選択される。第１層の光拡散性としては、例えば、非ガウシアン状の強度分布を有する光を出射する性質を挙げることができ、具体的には、環状の強度分布を有する光を出射する性質や、トップハット状の強度分布を有する光を出射する性質が挙げられる。図４（ａ）、（ｂ）は環状の強度分布の例であり、図５はトップハット状の強度分布の例である。 In addition, when the optical diffusion property of the first layer is an optical diffusion property that mainly diffuses light in a specific direction, the shape and intensity distribution of the light transmitted through the first layer are not particularly limited, and are appropriately selected according to the light distribution characteristics of the light source and the shape and intensity distribution of the desired light. The optical diffusion property of the first layer can be, for example, a property of emitting light having a non-Gaussian intensity distribution, and more specifically, a property of emitting light having an annular intensity distribution or a property of emitting light having a top-hat intensity distribution. Figures 4(a) and (b) are examples of annular intensity distribution, and Figure 5 is an example of a top-hat intensity distribution.
中でも、第１層の光拡散性は、環状の強度分布を有する光を出射する性質であることが好ましい。特に、第１層の光拡散性は、環状の強度分布を有する光を出射する性質であって、例えば図４（ａ）に示すように、光軸中心に出射される透過光の強度がほぼゼロであることが好ましい。拡散部材の第１層側の面から入射した光を、第１層で環状に広げるとともに、第２層の第１層側の面に対して低入射角で入射した光については、第２層の第１層側の面で反射させ、再び第１層に入射させて環状に広げることができる。これを繰り返すことにより、拡散部材の第１層側の面から入射した光を横方向に広げることができる。
したがって、本開示の拡散部材を直下型方式のＬＥＤバックライトに用いた場合には、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より向上させることができるとともに、ＬＥＤ素子との位置合わせを不要とすることができる。
Among them, the light diffusion property of the first layer is preferably a property of emitting light having an annular intensity distribution. In particular, the light diffusion property of the first layer is a property of emitting light having an annular intensity distribution, and it is preferable that the intensity of the transmitted light emitted at the center of the optical axis is almost zero, for example, as shown in FIG. 4(a). The light incident from the surface on the first layer side of the diffusing member is spread in an annular shape by the first layer, and the light incident at a low angle of incidence on the surface on the first layer side of the second layer is reflected by the surface on the first layer side of the second layer and then re-enters the first layer to be spread in an annular shape. By repeating this, the light incident from the surface on the first layer side of the diffusing member can be spread in the lateral direction.
Therefore, when the diffusion member of the present disclosure is used in a direct-type LED backlight, the light emitted from the LED element can be diffused over the entire light-emitting surface, thereby further improving the in-plane uniformity of brightness and eliminating the need for alignment with the LED element.
ここで、上記強度分布は、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。 Here, the intensity distribution can be measured using a goniophotometer or a goniospectrophotometer.
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、上述の光透過性および光拡散性を有する種々の構成を採用することができる。第１層としては、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。 The first layer is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties, and various configurations having the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties can be adopted. Examples of the first layer include a transmission type diffraction grating, a microlens array, a diffusion agent-containing resin film containing a diffusion agent and a resin, and the like. Specifically, when the first layer has light diffusion properties that mainly diffuse light in a specific direction, a transmission type diffraction grating and a microlens array can be mentioned. On the other hand, when the first layer has light diffusion properties that randomly diffuse light, a diffusion agent-containing resin film can be mentioned. Among them, from the viewpoint of light diffusion properties, a transmission type diffraction grating and a microlens array are preferable. In addition, a transmission type diffraction grating is also called a transmission type diffractive optical element (DOE; Diffractive Optical Elements).
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。 When the first layer is a transmission type diffraction grating, the transmission type diffraction grating is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties.
透過型回折格子としては、例えば、位相型回折格子および振幅型回折格子のいずれであってもよい。また、位相型回折格子は、例えば、レリーフ型回折格子および体積型回折格子のいずれであってもよい。中でも、透過型回折格子は、レリーフ型回折格子であることが好ましい。さらに、透過型回折格子がレリーフ型回折格子である場合、中でも、溝の断面形状が階段形状を有するマルチレベル回折格子であることが好ましい。一般にマルチレベル回折格子は回折格子のピッチが小さいことから、拡散部材とＬＥＤ素子との位置合わせを不要とすることができる本開示は特に有効である。マルチレベル回折格子において、レベル数は、例えば２段、４段、８段、１６段等とすることができる。図６はレベル数が４段であるマルチレベル回折格子２ａの例である。 The transmission type diffraction grating may be, for example, either a phase type diffraction grating or an amplitude type diffraction grating. The phase type diffraction grating may be, for example, either a relief type diffraction grating or a volume type diffraction grating. In particular, the transmission type diffraction grating is preferably a relief type diffraction grating. Furthermore, when the transmission type diffraction grating is a relief type diffraction grating, it is preferably a multi-level diffraction grating in which the cross-sectional shape of the groove has a step shape. In general, since the pitch of the diffraction grating of a multi-level diffraction grating is small, the present disclosure, which can eliminate the need to align the diffusion member and the LED element, is particularly effective. In a multi-level diffraction grating, the number of levels can be, for example, 2 steps, 4 steps, 8 steps, 16 steps, etc. FIG. 6 is an example of a multi-level diffraction grating 2a with 4 levels.
また、透過型回折格子としては、例えば、光を透過回折し、非ガウシアン状の強度分布を有する光を出射する透過型回折格子を挙げることができ、具体的には、光を透過回折し、環状の強度分布を有する光を出射する透過型回折格子や、光を透過回折し、トップハット状の強度分布を有する光を出射する透過型回折格子を挙げることができる。中でも、透過型回折格子は、光を透過回折し、環状の強度分布を有する光を出射する透過型回折格子である、すなわち、光を透過回折し、光軸中心に出射される透過回折光の強度と比較して、周辺部に出射される透過回折光の強度の方が強い環状の強度分布で透過回折光を出射する透過型回折格子であることが好ましい。特に、環状の強度分布で透過回折光を出射し、例えば図４（ａ）に示すように、光軸中心に出射される透過回折光の強度がほぼゼロである透過型回折格子であることが好ましい。このような透過型回折格子の場合、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、光軸中心に出射される光の強度を小さくするとともに、周辺部に出射される光の強度を大きくすることができ、輝度の面内均一性をより向上させることができる。 In addition, examples of the transmission type diffraction grating include a transmission type diffraction grating that transmits and diffracts light and emits light having a non-Gaussian intensity distribution. Specifically, examples of the transmission type diffraction grating include a transmission type diffraction grating that transmits and diffracts light and emits light having an annular intensity distribution, and a transmission type diffraction grating that transmits and diffracts light and emits light having a top-hat intensity distribution. Among them, the transmission type diffraction grating is preferably a transmission type diffraction grating that transmits and diffracts light and emits light having an annular intensity distribution, that is, a transmission type diffraction grating that transmits and diffracts light and emits transmission diffracted light with an annular intensity distribution in which the intensity of the transmission diffracted light emitted to the periphery is stronger than the intensity of the transmission diffracted light emitted to the center of the optical axis. In particular, it is preferable to use a transmission type diffraction grating that emits transmission diffracted light with an annular intensity distribution, and the intensity of the transmission diffracted light emitted to the center of the optical axis is almost zero, as shown in FIG. 4(a), for example. In the case of such a transmissive diffraction grating, when the diffusion member of the present disclosure is used in an LED backlight, the intensity of the light emitted at the center of the optical axis can be reduced and the intensity of the light emitted to the periphery can be increased, thereby further improving the in-plane uniformity of brightness.
光を透過回折し、環状の強度分布を有する光を出射する透過型回折格子の場合、環状の強度分布において、透過回折光の強度が最大となる方向と、透過型回折格子の法線方向とのなす角度は、例えば、３０°以上、７５°以下とすることができる。上記角度が小さすぎると、光を横方向に広げる効果が十分に得られず、輝度の均一化が困難になるおそれがある。また、上記角度が大きすぎると、全反射が起こり、輝度の均一化が困難になるおそれがある。また、上記角度は、例えば、３０°以上、４５°以下であってもよい。上記角度が上記範囲内である場合には、透過型回折格子の作製が容易である。 In the case of a transmission type diffraction grating that transmits and diffracts light and emits light having an annular intensity distribution, the angle between the direction in which the intensity of the transmitted diffracted light is maximum in the annular intensity distribution and the normal direction of the transmission type diffraction grating can be, for example, 30° or more and 75° or less. If the above angle is too small, the effect of spreading the light in the lateral direction cannot be sufficiently obtained, and it may be difficult to uniform the brightness. If the above angle is too large, total reflection may occur, making it difficult to uniform the brightness. The above angle may be, for example, 30° or more and 45° or less. If the above angle is within the above range, it is easy to fabricate the transmission type diffraction grating.
ここで、上記強度分布および上記角度は、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。上記角度の測定には、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、変角分光測色器ＧＣＭＳ－１１等を用いることができる。 Here, the intensity distribution and the angle can be measured using a goniophotometer or a goniospectrophotometer. For example, a goniophotometer GP-200 or a goniospectrophotometer GCMS-11 manufactured by Murakami Color Research Laboratory can be used to measure the angle.
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。 The pitch of the transmissive diffraction grating may be adjusted as appropriate so long as the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties are obtained. Specifically, when the wavelength output by the LED element is a single color such as red, green, or blue, it is possible to effectively bend the light from the LED element by setting the pitch according to each wavelength.
具体的には、透過型回折格子のピッチは、５０μｍ以上、２００μｍ以下とすることができる。上述したように、本開示の拡散部材はＬＥＤ素子との位置合わせを不要とすることができるため、透過型回折格子のピッチが上記範囲のように小さい場合には特に有効である。 Specifically, the pitch of the transmissive diffraction grating can be 50 μm or more and 200 μm or less. As described above, the diffusing member of the present disclosure does not require alignment with the LED element, and is therefore particularly effective when the pitch of the transmissive diffraction grating is small, such as in the above range.
また、透過型回折格子がレリーフ型回折格子である場合、透過型回折格子の溝の深さは、例えば、１μｍ以上、５μｍ以下とすることができる。 In addition, when the transmission type diffraction grating is a relief type diffraction grating, the depth of the grooves of the transmission type diffraction grating can be, for example, 1 μm or more and 5 μm or less.
なお、透過型回折格子のピッチとは、例えばマルチレベル回折格子の場合、図６に示すような、隣り合う溝の距離Ｐをいう。また、透過型回折格子の溝の深さとは、例えばマルチレベル回折格子の場合、図６に示すような、溝の最大深さｄ１をいう。 The pitch of a transmission grating refers to the distance P between adjacent grooves, as shown in FIG. 6, for example, in the case of a multi-level diffraction grating. The depth of the grooves of a transmission grating refers to the maximum depth d1 of the grooves, as shown in FIG. 6, for example, in the case of a multi-level diffraction grating.
ここで、透過型回折格子のピッチおよび溝の深さは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により観察される透過型回折格子の平面視顕微鏡写真又は透過型回折格子の厚さ方向の断面顕微鏡写真から求めることができる。 Here, the pitch and groove depth of the transmission diffraction grating can be determined from a planar micrograph of the transmission diffraction grating or a cross-sectional micrograph in the thickness direction of the transmission diffraction grating observed with a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM).
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。例えば、石英ガラス等のガラスや、樹脂等が挙げられる。 The material constituting the transmission type diffraction grating may be any material that can produce a transmission type diffraction grating having the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties, and materials that are generally used for transmission type diffraction gratings can be used. Examples include glass such as quartz glass, and resin.
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。透過型回折格子がマルチレベル回折格子である場合、透過型回折格子の形成方法としては、例えば、電子線やレーザの直接描画方式を用いたリソグラフィまたはフォトマスクを用いたリソグラフィにより石英基板等のガラス基板を加工する方法を挙げることができ、リソグラフィ工程およびエッチング工程を繰り返し行うことによって、ガラス基板に階段形状を有する溝を形成することができる。また、他の透過型回折格子の形成方法としては、金型による樹脂賦形を挙げることができる。この場合、例えば、基材層の一方の面に樹脂層を形成し、樹脂層を金型により賦形することにより、樹脂層に階段形状を有する溝を形成してもよく、第２層の一方の面に樹脂層を形成し、樹脂層を金型により賦形することにより、樹脂層に階段形状を有する溝を形成してもよい。金型の製造方法としては、まず、上記の電子線やレーザの直接描画方式を用いたリソグラフィまたはフォトマスクを用いたリソグラフィにより石英基板等のガラス基板を加工する方法により成形型を作製し、次に、この成形型を用いて反転型を作製する方法を挙げることができ、この反転型を金型として用いることができる。また、透過型回折格子の設計方法としては、例えば、反復フーリエ変換法（Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ＩＦＴＡ）を用いることができる。 The method of forming the transmission type diffraction grating can be the same as the method of forming a general transmission type diffraction grating. When the transmission type diffraction grating is a multi-level diffraction grating, the method of forming the transmission type diffraction grating can be, for example, a method of processing a glass substrate such as a quartz substrate by lithography using a direct drawing method of an electron beam or a laser or lithography using a photomask, and a groove having a step shape can be formed in the glass substrate by repeatedly performing the lithography process and the etching process. Another method of forming the transmission type diffraction grating can be resin shaping using a mold. In this case, for example, a resin layer may be formed on one side of the base layer and the resin layer may be shaped by a mold to form a groove having a step shape in the resin layer, or a resin layer may be formed on one side of the second layer and the resin layer may be shaped by a mold to form a groove having a step shape in the resin layer. As a method of manufacturing a mold, first, a mold is produced by a method of processing a glass substrate such as a quartz substrate by the above-mentioned direct drawing method of an electron beam or a laser or lithography using a photomask, and then an inverted mold is produced using this mold, and this inverted mold can be used as a mold. In addition, a method for designing a transmission diffraction grating can be, for example, the iterative Fourier transform algorithm (IFTA).
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。 When the first layer is a microlens array, the microlens array is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties.
また、マイクロレンズアレイとしては、例えば、光を透過屈折し、非ガウシアン状の強度分布を有する光を出射するマイクロレンズアレイを挙げることができ、具体的には、光を透過屈折し、環状の強度分布を有する光を出射するマイクロレンズアレイや、光を透過屈折し、トップハット状の強度分布を有する光を出射するマイクロレンズアレイを挙げることができる。中でも、マイクロレンズは、光を透過屈折し、環状の強度分布を有する光を出射するマイクロレンズアレイである、すなわち、光を透過屈折し、光軸中心に出射される透過屈折光の強度と比較して、周辺部に出射される透過屈折光の強度の方が強い環状の強度分布で透過屈折光を出射するマイクロレンズアレイであることが好ましい。このようなマイクロレンズアレイの場合、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、光軸中心に出射される光の強度を小さくするとともに、周辺部に出射される光の強度を大きくすることができ、輝度の面内均一性をより向上させることができる。 In addition, examples of the microlens array include a microlens array that transmits and refracts light and emits light having a non-Gaussian intensity distribution. Specifically, examples of the microlens array include a microlens array that transmits and refracts light and emits light having an annular intensity distribution, and a microlens array that transmits and refracts light and emits light having a top-hat intensity distribution. Among them, the microlens is preferably a microlens array that transmits and refracts light and emits light having an annular intensity distribution, that is, a microlens array that transmits and refracts light and emits transmitted and refracted light with an annular intensity distribution in which the intensity of the transmitted and refracted light emitted to the periphery is stronger than the intensity of the transmitted and refracted light emitted to the center of the optical axis. In the case of such a microlens array, when the diffusion member of the present disclosure is used in an LED backlight, the intensity of the light emitted to the center of the optical axis can be reduced and the intensity of the light emitted to the periphery can be increased, thereby further improving the in-plane uniformity of brightness.
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。 The shape, pitch, size, etc. of the microlenses can be adjusted as appropriate as long as they provide the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties.
具体的には、マイクロレンズアレイのマイクロレンズのピッチは、１ｍｍ以下とすることができ、０．６ｍｍ以下であってもよい。上述したように、本開示の拡散部材はＬＥＤ素子との位置合わせを不要とすることができるため、マイクロレンズのピッチが上記範囲のように小さい場合には特に有効である。また、マイクロレンズのピッチは、例えば、０．００１ｍｍ以上とすることができる。 Specifically, the pitch of the microlenses in the microlens array can be 1 mm or less, and may be 0.6 mm or less. As described above, the diffusion member of the present disclosure does not require alignment with the LED element, and is therefore particularly effective when the pitch of the microlenses is small, such as in the above range. In addition, the pitch of the microlenses can be, for example, 0.001 mm or more.
ここで、マイクロレンズのピッチは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により観察されるマイクロレンズアレイの平面視顕微鏡写真又はマイクロレンズアレイの厚さ方向の断面顕微鏡写真から求めることができる。 Here, the pitch of the microlenses can be determined from a planar micrograph of the microlens array or a cross-sectional micrograph in the thickness direction of the microlens array observed with a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM).
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。 The material constituting the microlens may be any material that can produce a microlens having the above-mentioned light transmittance and light diffusion properties, and any material that is generally used for microlenses can be used. The method for forming the microlens may be the same as the method for forming a general microlens.
第１層が拡散剤含有樹脂膜である場合、拡散剤含有樹脂膜としては、上述の光透過性および光拡散性を有するものであれば特に限定されない。 When the first layer is a resin film containing a diffusing agent, the resin film containing a diffusing agent is not particularly limited as long as it has the above-mentioned light transmittance and light diffusibility.
拡散剤含有樹脂膜に含まれる拡散剤としては、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るものではなく、一般的にＬＥＤバックライトに使用される拡散板に用いられる拡散剤を採用することができる。拡散剤含有樹脂膜中の拡散剤の含有量としては、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、一般的にＬＥＤバックライトに使用される拡散板における拡散剤の含有量と同様とすることができる。 The diffusing agent contained in the diffusing agent-containing resin film is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, and a diffusing agent generally used in a diffusion plate used in an LED backlight can be used. The amount of diffusing agent contained in the diffusing agent-containing resin film is not particularly limited as long as it can diffuse the light from the LED element, and can be the same as the amount of diffusing agent contained in a diffusion plate generally used in an LED backlight.
また、拡散剤含有樹脂膜に含まれる樹脂としては、拡散剤を分散させることができれば特に限定されるものではなく、一般的にＬＥＤバックライトに使用される拡散板に用いられる樹脂を採用することができる。 The resin contained in the diffusing agent-containing resin film is not particularly limited as long as it can disperse the diffusing agent, and resins generally used in diffusing plates for LED backlights can be used.
第１層は、光拡散性を発現することが可能な構造を有するものであればよく、例えば、層全体で光拡散性を発現するものであってもよく、面で光拡散性を発現するものであってもよい。面で光拡散性を発現するものとしては、例えば、レリーフ型回折格子やマイクロレンズアレイが挙げられる。一方、層全体で光拡散性を発現するものとしては、例えば、体積型回折格子や拡散剤含有樹脂膜が挙げられる。 The first layer may have a structure capable of exhibiting light diffusion properties, and may, for example, exhibit light diffusion properties throughout the entire layer, or may exhibit light diffusion properties on a surface. Examples of layers that exhibit light diffusion properties on a surface include relief-type diffraction gratings and microlens arrays. On the other hand, examples of layers that exhibit light diffusion properties on an entire layer include volume-type diffraction gratings and resin films containing diffusing agents.
第１層および第２層の配置としては、例えば、第２層の一方の面に第１層が直接配置されていてもよく、第２層の一方の面に接着層または粘着層を介して第１層が配置されていてもよく、図７（ａ）に示すように第２層３の一方の面に空隙部を介して第１層２が配置されていてもよい。例えば、第１層が、面で光拡散性を発現するものである場合であって、第１層が、第２層と対向する面に光拡散性を発現することが可能な構造を有する場合には、第１層および第２層は空隙部を介して配置されることが好ましい。また、第２層の一方の面に第１層が直接配置されている場合には、例えば図７（ｂ）に示すように、第２層３の一方の面にパターン状の第１層２が配置されていてもよい。例えば、第１層が、面で光拡散性を発現するものである場合には、第１層がパターン状に配置されている場合であっても、光拡散性を発現することができる。
As for the arrangement of the first layer and the second layer, for example, the first layer may be directly arranged on one side of the second layer, the first layer may be arranged on one side of the second layer via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer, or the
第１層および第２層が空隙部を介して配置されている場合、第１層および第２層は接していてもよく、接していなくてもよい。第１層および第２層が接していない場合には、例えば第１層および第２層の間にはスペーサを配置することができる。また、空隙部は空気層とすることができる。 When the first layer and the second layer are arranged with a gap between them, the first layer and the second layer may or may not be in contact with each other. When the first layer and the second layer are not in contact with each other, for example, a spacer can be placed between the first layer and the second layer. The gap can also be an air layer.
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。印刷法や金型による樹脂賦形の場合、第２層の一方の面にパターン状の第１層を直接形成することができる。 Methods for laminating the first layer and the second layer include, for example, a method for bonding the first layer and the second layer via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer, and a method for directly forming the first layer on one side of the second layer. Methods for directly forming the first layer on one side of the second layer include, for example, a printing method, resin shaping using a mold, and the like. In the case of the printing method or resin shaping using a mold, a patterned first layer can be directly formed on one side of the second layer.
２．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。
2. Second Layer The second layer in the present disclosure is a member that is disposed on one surface side of the first layer, and has an incidence angle dependency of reflectance such that the reflectance increases as the absolute value of the incidence angle of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer decreases, and an incidence angle dependency of transmittance such that the transmittance increases as the absolute value of the incidence angle of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer increases.
第２層は、第２層の第１層側の面に対する光の入射角の絶対値が小さくなるにつれて反射率が大きくなるような反射率の入射角依存性を有する。すなわち、第２層の第１層側の面に対して低入射角で入射する光の反射率は、第２層の第１層側の面に対して高入射角で入射する光の反射率よりも大きくなる。中でも、第２層の第１層側の面に対して低入射角で入射する光の反射率は、大きいことが好ましい。 The second layer has an incidence angle dependency of reflectance such that the reflectance increases as the absolute value of the incidence angle of light on the surface of the second layer facing the first layer decreases. In other words, the reflectance of light incident on the surface of the second layer facing the first layer at a low incidence angle is greater than the reflectance of light incident on the surface of the second layer facing the first layer at a high incidence angle. In particular, it is preferable that the reflectance of light incident on the surface of the second layer facing the first layer at a low incidence angle is large.
具体的には、第２層の第１層側の面に対して入射角±６０°以内で入射する可視光の正反射率が、５０％以上１００％未満であることが好ましく、中でも８０％以上１００％未満であることが好ましく、特に９０％以上１００％未満であることが好ましい。なお、入射角±６０°以内のすべての入射角において、可視光の正反射率が上記範囲を満たすことが好ましい。上記正反射率が上記範囲であることにより、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 Specifically, the specular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer facing the first layer at an incident angle within ±60° is preferably 50% or more and less than 100%, more preferably 80% or more and less than 100%, and particularly preferably 90% or more and less than 100%. It is preferable that the specular reflectance of visible light satisfies the above range at all incident angles within ±60°. By having the specular reflectance in the above range, when the diffusing member of the present disclosure is used in an LED backlight, the in-plane uniformity of brightness can be improved.
また、第２層の第１層側の面に対して入射角±６０°以内で入射する可視光の正反射率の平均値は、例えば、８０％以上９９％以下であることが好ましく、中でも９０％以上９７％以下であることが好ましい。なお、上記正反射率の平均値とは、各入射角での可視光の正反射率の平均値をいう。上記正反射率の平均値が上記範囲であることにより、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 The average specular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer facing the first layer at an angle of incidence within ±60° is preferably, for example, 80% to 99%, and more preferably 90% to 97%. The average specular reflectance refers to the average specular reflectance of visible light at each angle of incidence. When the average specular reflectance is in the above range, the in-plane uniformity of brightness can be improved when the diffusing member of the present disclosure is used in an LED backlight.
また、第２層の第１層側の面に対して入射角０°で入射する（垂直に入射する）可視光の正反射率は、例えば、８０％以上１００％未満であることが好ましく、中でも９０％以上１００％未満であることが好ましく、特に９５％以上１００％未満であることが好ましい。上記正反射率が上記範囲であることにより、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 The specular reflectance of visible light incident at an angle of incidence of 0° (perpendicularly incident) on the surface of the second layer facing the first layer is, for example, preferably 80% or more and less than 100%, more preferably 90% or more and less than 100%, and particularly preferably 95% or more and less than 100%. When the specular reflectance is in the above range, the in-plane uniformity of brightness can be improved when the diffusing member of the present disclosure is used in an LED backlight.
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、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、変角分光測色器ＧＣＭＳ－１１等を用いることができる。 In this specification, "visible light" means light having a wavelength of 380 nm or more and 780 nm or less. The specular reflectance can be measured using a goniophotometer or a goniospectrocolorimeter. For example, a goniophotometer GP-200 or a goniospectrocolorimeter GCMS-11 manufactured by Murakami Color Research Laboratory can be used to measure the specular reflectance.
また、第２層の第１層側の面に対して入射角±６０°以内で入射する光の全光線透過率は、例えば、１０％以下であることが好ましく、中でも５％以下であることが好ましく、特に３％以下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、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れば、上記正反射率を所定の範囲内とすることができ、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 The total light transmittance of light incident on the surface of the second layer facing the first layer at an angle of incidence within ±60° is, for example, preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less. It is preferable that the total light transmittance satisfies the above range at all angles of incidence within ±60°. If the total light transmittance is within the above range, the regular reflectance can be kept within a predetermined range, and when the diffusing member of the present disclosure is used in an LED backlight, the in-plane uniformity of brightness can be improved.
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、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 The second layer has a transmittance dependency on the incident angle such that the transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light on 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 greater than the transmittance of light incident on the surface of the second layer on the first layer side at a low incident angle. In particular, 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 large. Specifically, it is preferable that 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 30% or more, and more preferably 40% or more, and particularly preferably 50% or more. It is preferable that the total light transmittance satisfies the above range at all incident angles of 70° or more and less than 90°. It is also preferable that the total light transmittance satisfies the above range when the absolute value of the incident angle is 70° or more and less than 90°. When the total light transmittance is in the above range, the in-plane uniformity of brightness can be improved when the diffusion member of the present disclosure is used in an LED backlight.
なお、第２層の全光線透過率は、例えば、変角光度計や変角分光測色器を用いて、ＪＩＳ Ｋ７３６１－１：１９９７に準拠する方法により測定することができる。全光線透過率の測定には、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。光源としては、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５を用いることができる。 The total light transmittance of the second layer can be measured, for example, using a goniophotometer or a goniospectrophotometer in accordance with a method conforming to JIS K7361-1:1997. For measuring the total light transmittance, for example, an ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometer V-7200 manufactured by JASCO Corporation can be used. The CIE standard illuminant D65 can be used as the light source.
また、第２層の第１層側の面に対して入射角７０°以上９０°未満で入射する可視光の正反射率は、例えば、７０％以下であることが好ましく、中でも６０％以下であることが好ましく、特に５０％以下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、可視光の正反射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、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れば、上記全光線透過率を所定の範囲内とすることができ、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 The specular reflectance of visible 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, for example, preferably 70% or less, more preferably 60% or less, and particularly preferably 50% or less. It is preferable that the specular reflectance of visible light satisfies the above range at all incident angles of 70° or more and less than 90°. It is also preferable that the specular reflectance of visible light satisfies the above range when the absolute value of the incident angle is 70° or more and less than 90°. If the specular reflectance is within the above range, the total light transmittance can be kept within a predetermined range, and when the diffusion member of the present disclosure is used in an LED backlight, the in-plane uniformity of brightness can be improved.
また、第２層の第１層側の面に対して入射角７０°以上９０°未満で入射する可視光の正反射率の平均値は、例えば、７０％以下であることが好ましく、中でも５０％以下であることが好ましく、特に３０％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れば、上記全光線透過率を所定の範囲内とすることができ、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、輝度の面内均一性を向上させることができる。 The average specular reflectance of visible light incident on the surface of the second layer facing the first layer at an angle of incidence of 70° or more and less than 90° is, for example, preferably 70% or less, more preferably 50% or less, and particularly preferably 30% or less. The average specular reflectance refers to the average specular reflectance of visible light at each angle of incidence. If the average specular reflectance is within the above range, the total light transmittance can be kept within a predetermined range, and when the diffusing member of the present disclosure is used in an LED backlight, the in-plane uniformity of brightness can be improved.
第２層としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されるものではなく、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有する種々の構成を採用することができる。第２層としては、例えば、誘電体多層膜や、上記第１層側から順にパターン状の第１反射膜とパターン状の第２反射膜とを有し、第１反射膜の開口部および第２反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第１反射膜および第２反射膜が厚み方向に離れて配置されている反射構造体や、反射型回折格子等が挙げられる。 The second layer is not particularly limited as long as it has the above-mentioned reflectance and transmittance dependence on the incident angle, and various configurations having the above-mentioned reflectance and transmittance dependence on the incident angle can be adopted. Examples of the second layer include a dielectric multilayer film, a reflection structure having a patterned first reflection film and a patterned second reflection film in order from the first layer side, the openings of the first reflection film and the openings of the second reflection film being positioned so that they do not overlap in a plan view, and the first reflection film and the second reflection film being spaced apart in the thickness direction, and a reflective diffraction grating.
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。 Below, we will explain the case where the second layer is a dielectric multilayer film, a reflective structure, or a reflective diffraction grating.
（１）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。
(1) Dielectric Multilayer Film When the second layer is a dielectric multilayer film, examples of the dielectric multilayer film include a multilayer film of an inorganic compound in which inorganic layers having different refractive indices are alternately laminated, and a multilayer film of a resin in which resin layers having different refractive indices are alternately laminated.
（無機化合物の多層膜）
誘電体多層膜が、屈折率の異なる無機層が交互に積層された無機化合物の多層膜である場合、無機化合物の多層膜としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有するものであれば特に限定されない。
(Multilayer film of inorganic compounds)
When the dielectric multilayer film is a multilayer film of an inorganic compound in which inorganic layers having different refractive indices are alternately stacked, the multilayer film of the inorganic compound is not particularly limited as long as it has the above-mentioned incidence angle dependence of reflectance and transmittance.
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。 Among the inorganic layers with different refractive indices, the inorganic compound contained in the high refractive index inorganic layer may have a refractive index of 1.7 or more, and may be 1.7 or more and 2.5 or less. Examples of such inorganic compounds include those mainly composed of titanium oxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, and indium oxide, and containing small amounts of titanium oxide, tin oxide, cerium oxide, etc.
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。 In addition, among the inorganic layers with different refractive indices, the inorganic compound contained in the low refractive index inorganic layer may have a refractive index of, for example, 1.6 or less, or may be 1.2 or more and 1.6 or less. Examples of such inorganic compounds include silica, alumina, lanthanum fluoride, magnesium fluoride, and sodium aluminum hexafluoride.
高屈折率無機層および低屈折率無機層の積層数は、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、高屈折率無機層および低屈折率無機層の総積層数は、４層以上とすることができる。また、上記総積層数の上限としては特に限定されないが、積層数が多くなると工程が増えることから、例えば２４層以下とすることができる。 The number of high-refractive-index inorganic layers and low-refractive-index inorganic layers stacked can be adjusted as appropriate as long as the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence is obtained. Specifically, the total number of high-refractive-index inorganic layers and low-refractive-index inorganic layers stacked can be four or more. There is no particular upper limit to the total number of stacked layers, but since a larger number of stacked layers increases the number of processes, it can be set to, for example, 24 or less.
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。 The thickness of the inorganic compound multilayer film may be set to, for example, 0.5 μm or more and 10 μm or less, so long as the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence is obtained.
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。 Methods for forming multilayer films of inorganic compounds include, for example, a method in which high-refractive index inorganic layers and low-refractive index inorganic layers are alternately laminated by a CVD method, a sputtering method, a vacuum deposition method, or a wet coating method.
（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。
(Multi-layered resin film)
When the dielectric multilayer film is a resin multilayer film in which resin layers having different refractive indices are alternately laminated, the resin multilayer film is not particularly limited as long as it has the above-mentioned incidence angle dependence of reflectance and transmittance.
樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を挙げることができる。中でも、成形性が良好であることから、熱可塑性樹脂が好ましい。 Examples of resins that make up the resin layer include thermoplastic resins and thermosetting resins. Among these, thermoplastic resins are preferred because of their good moldability.
樹脂層には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、屈折率調整のためのドープ剤等が添加されていてもよい。 The resin layer may contain various additives, such as antioxidants, antistatic agents, crystal nucleating agents, inorganic particles, organic particles, viscosity reducing agents, heat stabilizers, lubricants, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, and doping agents for adjusting the refractive index.
熱可塑性樹脂としては、例えば、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のポリオレフィン樹脂、脂環族ポリオレフィン樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂、アラミド樹脂、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－ナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、４フッ化エチレン－６フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂等のフッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリグリコール酸樹脂、ポリ乳酸樹脂等を用いることができる。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。
Examples of thermoplastic resins that can be used include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polymethylpentene, alicyclic polyolefin resins, polyamide resins such as
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。 In this specification, polyester refers to homopolyesters or copolymer polyesters that are polycondensates of a dicarboxylic acid component skeleton and a diol component skeleton. Examples of homopolyesters include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate, and polyethylene diphenyl ether. Among these, polyethylene terephthalate is preferred because it is inexpensive and can be used in a wide variety of applications.
また、本明細書において、共重合ポリエステルとは、次に挙げるジカルボン酸骨格を有する成分とジオール骨格を有する成分とより選ばれる少なくとも３つ以上の成分からなる重縮合体のことと定義される。ジカルボン酸骨格を有する成分としては、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。 In this specification, the copolymer polyester is defined as a polycondensate consisting of at least three or more components selected from the following components having a dicarboxylic acid skeleton and components having a diol skeleton. Examples of the 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, 4,4-diphenyldicarboxylic acid, 4,4-diphenylsulfonedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and ester derivatives thereof. Examples of the components having a glycol skeleton include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol, polyalkylene glycol, 2,2-bis(4-β-hydroxyethoxyphenyl)propane, isosorbate, 1,4-cyclohexanedimethanol, and spiroglycol.
屈折率が異なる樹脂層のうち、屈折率が高い高屈折率樹脂層と屈折率が低い低屈折率樹脂層との面内平均屈折率の差は、０．０３以上であることが好ましく、より好ましくは０．０５以上であり、さらに好ましくは０．１以上である。上記面内平均屈折率の差が小さすぎると、十分な反射率が得られない場合がある。 Among the resin layers having different refractive indices, the difference in the in-plane average refractive index between the high refractive index resin layer and the low refractive index resin layer is preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and even more preferably 0.1 or more. If the difference in the in-plane average refractive index is too small, sufficient reflectance may not be obtained.
また、高屈折率樹脂層の面内平均屈折率と厚み方向屈折率との差が、０．０３以上であることが好ましく、低屈折率樹脂層の面内平均屈折率と厚み方向屈折率との差が、０．０３以下であることが好ましい。この場合、入射角が大きくなっても、反射ピークの反射率の低下が起こりにくい。 In addition, it is preferable that the difference between the in-plane average refractive index and the thickness direction refractive index of the high refractive index resin layer is 0.03 or more, and the difference between the in-plane average refractive index and the thickness direction refractive index of the low refractive index resin layer is 0.03 or less. In this case, even if the angle of incidence increases, the reflectance of the reflection peak is unlikely to decrease.
高屈折率樹脂層に用いられる高屈折率樹脂と低屈折率樹脂層に用いられる低屈折率樹脂との好ましい組み合わせとしては、第一に、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂のＳＰ値の差の絶対値が、１．０以下であることが好ましい。ＳＰ値の差の絶対値が上記範囲であると、層間剥離が生じにくくなる。この場合、高屈折率樹脂および低屈折率樹脂が同一の基本骨格を含むことがより好ましい。ここで、基本骨格とは、樹脂を構成する繰り返し単位のことである。例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合、エチレンテレフタレートが基本骨格である。また例えば、一方の樹脂がポリエチレンの場合、エチレンが基本骨格である。高屈折率樹脂および低屈折率樹脂が同一の基本骨格を含む樹脂であると、さらに層間での剥離が生じにくくなる。 As a preferred combination of a high refractive index resin used in the high refractive index resin layer and a low refractive index resin used in the low refractive index resin layer, first, the absolute value of the difference in SP value between the high refractive index resin and the low refractive index resin is preferably 1.0 or less. When the absolute value of the difference in SP value is within the above range, interlayer peeling is less likely to occur. In this case, it is more preferable that the high refractive index resin and the low refractive index resin contain the same basic skeleton. Here, the basic skeleton refers to the repeating unit that constitutes the resin. For example, when one resin is polyethylene terephthalate, the basic skeleton is ethylene terephthalate. Also, for example, when one resin is polyethylene, the basic skeleton is ethylene. When the high refractive index resin and the low refractive index resin are resins that contain the same basic skeleton, peeling between layers is even less likely to occur.
高屈折率樹脂層に用いられる高屈折率樹脂と低屈折率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。 As a second preferred combination of the high refractive index resin used in the high refractive index resin layer and the low refractive index resin used in the low refractive index resin layer, 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, the thickness uniformity may be poor when forming a laminated film of the high refractive index resin layer and the low refractive index resin layer. In addition, overstretching may occur when forming the laminated film.
また、高屈折率樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートであり、低屈折率樹脂がスピログリコールを含むポリエステルであることが好ましい。ここで、スピログリコールを含むポリエステルとは、スピログリコールを共重合したコポリエステル、またはホモポリエステル、またはそれらをブレンドしたポリエステルのことをいう。スピログリコールを含むポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートとのガラス転移温度の差が小さいため、成形時に過延伸になりにくく、かつ層間剥離もしにくいために好ましい。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。 It is also preferred that the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, and the low refractive index resin is a polyester containing spiroglycol. Here, the polyester containing spiroglycol refers to a copolyester copolymerized with spiroglycol, a homopolyester, or a polyester blended with them. Since the difference in glass transition temperature between spiroglycol and polyethylene naphthalate is small, polyester containing spiroglycol is less likely to be overstretched during molding and is less likely to cause delamination, so it is preferred. More preferably, the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, and the low refractive index resin is a polyester containing spiroglycol and cyclohexanedicarboxylic acid. When the low refractive index resin is a polyester containing spiroglycol and cyclohexanedicarboxylic acid, the difference in in-plane refractive index between polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate is large, so a high reflectance is easily obtained. In addition, since the difference in glass transition temperature between spiroglycol and polyethylene naphthalate is small and the adhesiveness is excellent, polyester containing spiroglycol is less likely to be overstretched during molding and is less likely to cause delamination.
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。 It is also preferable that the high refractive index resin is polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, and the low refractive index resin is a polyester containing cyclohexane dimethanol. Here, polyester containing cyclohexane dimethanol refers to a copolyester copolymerized with cyclohexane dimethanol, or a homopolyester, or a polyester blended with them. Polyester containing cyclohexane dimethanol is preferable because it is less likely to be overstretched during molding and less likely to peel off between layers because the difference in glass transition temperature between it and polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate is small. In this case, it is more preferable that the low refractive index resin is an ethylene terephthalate polycondensate in which the copolymerization amount of cyclohexane dimethanol is 15 mol% or more and 60 mol% or less. By doing so, while having high reflectivity, the change in optical properties due to heating or aging is small, and peeling between layers is also less likely to occur. An ethylene terephthalate polycondensate in which the copolymerization amount of cyclohexane dimethanol is within the above range adheres very strongly to polyethylene terephthalate. In addition, the cyclohexanedimethanol group has geometric isomers of cis or trans, and conformational isomers of chair or boat, so it is less likely to crystallize when co-stretched with polyethylene terephthalate, has high reflectance, changes in optical properties due to thermal history are even less likely, and it is less likely to break during film formation.
上記の樹脂の多層膜においては、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層とが厚み方向に交互に積層された構造を有している部分が存在していればよい。すなわち、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の厚み方向における配置の序列がランダムな状態ではないことが好ましく、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層以外の樹脂層の配置の序列については特に限定されるものではない。また、上記の樹脂の多層膜が、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層と他の樹脂層とを有する場合、それらの配置の順列としては、高屈折率樹脂層をＡ、低屈折率樹脂層をＢ、他の樹脂層をＣとしたとき、Ａ（ＢＣＡ）ｎ、Ａ（ＢＣＢＡ）ｎ、Ａ（ＢＡＢＣＢＡ）ｎ等の規則的順列で各層が積層されることがより好ましい。ここで、ｎは繰り返しの単位数であり、例えばＡ（ＢＣＡ）ｎにおいてｎ＝３の場合、厚み方向にＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡの順列で積層されているものを表す。 In the above resin multilayer film, there may be a portion having a structure in which high-refractive index resin layers and low-refractive index resin layers are alternately stacked in the thickness direction. In other words, it is preferable that the arrangement order of the high-refractive index resin layers and low-refractive index resin layers in the thickness direction is not random, and the arrangement order of the resin layers other than the high-refractive index resin layers and low-refractive index resin layers is not particularly limited. In addition, when the above resin multilayer film has a high-refractive index resin layer, a low-refractive index resin layer, and other resin layers, it is more preferable that the layers are stacked in a regular order such as A(BCA)n, A(BCBA)n, A(BABCBA)n, etc., where A is the high-refractive index resin layer, B is the low-refractive index resin layer, and C is the other resin layer. Here, n is the number of repeating units, and for example, when n=3 in A(BCA)n, it represents that the layers are stacked in the order of ABCABCABCA in the thickness direction.
また、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の積層数は、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、高屈折率樹脂層と低屈折率樹脂層とは交互にそれぞれ３０層以上積層することができ、それぞれ２００層以上積層してもよい。また、高屈折率樹脂層および低屈折率樹脂層の総積層数は、例えば６００層以上とすることができる。積層数が少なすぎると、十分な反射率が得られなくなる場合がある。また、積層数が上記範囲であることにより、所望の反射率を容易に得ることができる。また、上記総積層数の上限としては特に限定されないが、装置の大型化や層数が多くなりすぎることによる積層精度の低下を考慮すると、例えば１５００層以下とすることができる。 The number of layers of the high-refractive index resin layer and the low-refractive index resin layer may be appropriately adjusted as long as the above-mentioned dependence of the reflectance and transmittance on the incident angle is obtained. Specifically, the high-refractive index resin layer and the low-refractive index resin layer may be alternately stacked in 30 layers or more, and may be stacked in 200 layers or more. The total number of layers of the high-refractive index resin layer and the low-refractive index resin layer may be, for example, 600 layers or more. If the number of layers is too small, sufficient reflectance may not be obtained. In addition, the desired reflectance can be easily obtained by stacking the layers in the above range. In addition, the upper limit of the total number of layers is not particularly limited, but considering the decrease in stacking accuracy due to the increase in size of the device and the number of layers becoming too large, it may be, for example, 1500 layers or less.
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。 Furthermore, it is preferable that the multilayer film of the above resin has a surface layer containing polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate with a thickness of 3 μm or more on at least one side, and it is particularly preferable that the above surface layer is present on both sides. Furthermore, it is more preferable that the thickness of the surface layer is 5 μm or more. By having the above surface layer, the surface of the multilayer film of the above resin can be protected.
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。 Examples of methods for producing the above-mentioned resin multilayer film include co-extrusion methods. For more specific examples, please refer to the method for producing a laminated film described in JP 2008-200861 A.
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。 As the multilayer film of the above resin, commercially available laminated films can be used, specifically, PICASUS (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc., ESR manufactured by 3M, etc. can be mentioned.
（２）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。
(2) Reflective structure The reflective structure has, in order from the first layer side, a patterned first reflective film and a patterned second reflective film, the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film are positioned so as not to overlap in a planar view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged apart in the thickness direction.
反射構造体は、２つの態様を有する。反射構造体の第１態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置されたパターン状の第１反射膜と、透明基材の他方の面に配置されたパターン状の第２反射膜とを有し、第１反射膜の開口部および第２反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第１反射膜および第２反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。また、反射構造体の第２態様は、透明基材と、透明基材の一方の面に配置され、光透過性を有するパターン状の凸部と、凸部の透明基材側の面とは反対の面側に配置されたパターン状の第１反射膜と、透明基材の一方の面の凸部の開口部に配置されたパターン状の第２反射膜とを有し、第１反射膜の開口部および第２反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置し、第１反射膜および第２反射膜が厚み方向に離れて配置されているものである。以下、各態様に分けて説明する。 The reflective structure has two aspects. The first aspect of the reflective structure has 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, the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film are positioned so as not to overlap in a planar view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged apart in the thickness direction. The second aspect of the reflective structure has a transparent substrate, a patterned convex portion arranged on one surface of the transparent substrate and having optical transparency, a patterned first reflective film arranged on the surface opposite to the transparent substrate side of the convex portion, and a patterned second reflective film arranged on the openings of the convex portion on one surface of the transparent substrate, the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film are positioned so as not to overlap in a planar view, and the first reflective film and the second reflective film are arranged apart in the thickness direction. Each aspect will be described below.
（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、本開示の拡散部材において、反射構造体の第１反射膜側の面側に第１層が配置される。
(First embodiment of the reflecting structure)
A first aspect of the reflective structure in the present disclosure has a transparent substrate, a patterned first reflective film disposed on one surface of the transparent substrate, and a patterned second reflective film disposed on the other surface of the transparent substrate, the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film being positioned so as not to overlap in a plan view, and the first reflective film and the second reflective film being disposed apart in the thickness direction. In the case of the reflective structure of this aspect, in the diffusing member of the present disclosure, a first layer is disposed on the surface side of the reflective structure facing the first reflective film.
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。また、図８（ｃ）は、本態様の反射構造体を有する拡散部材を備えるＬＥＤバックライトの一例を示す概略断面図である。
8(a) and (b) are schematic plan views and cross-sectional views showing an example of the reflective structure of this embodiment, where FIG. 8(a) is a plan view of the reflective structure seen from the surface on the first reflective film side, and FIG. 8(b) is a cross-sectional view of line A-A in FIG. 8(a). As shown in FIGS. 8(a) and (b), the
このような反射構造体においては、パターン状の第１反射膜および第２反射膜が積層されており、第１反射膜の開口部および第２反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置していることから、本態様の反射構造体を有する拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合、例えば図８（ｃ）に示すように、ＬＥＤ素子１３の直上には第１反射膜２２および第２反射膜２４の少なくともいずれか一方が必ず存在することになる。そのため、例えば図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３Ａ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３Ａ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。
In such a reflective structure, the patterned first and second reflective films are laminated, and the openings of the first and second reflective films are positioned so as not to overlap in a plan view. Therefore, when a diffusing member having the reflective structure of this embodiment is used in an LED backlight, at least one of the first
以下、本態様の反射構造体について説明する。 The reflective structure of this embodiment is described below.
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。 For the first and second reflective films, a general reflective film can be used, such as a metal film or a dielectric multilayer film. For the metal film, a metal material used for a general reflective film can be used, such as aluminum, gold, silver, and alloys thereof. For the dielectric multilayer film, a material used for a general reflective film can be used, such as a multilayer film of an inorganic compound, such as a multilayer film in which zirconium oxide and silicon oxide are alternately stacked. The materials contained in the first and second reflective films may be the same or different from each other.
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、本開示の拡散部材が用いられるＬＥＤバックライトにおけるＬＥＤ素子の配光特性、サイズ、ピッチおよび形状や、ＬＥＤ基板と拡散部材との距離等に応じて適宜設定される。第１反射膜および第２反射膜の開口部のピッチは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 The pitch of the openings in the first and second reflective films need only be such that the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence can be obtained, and is set appropriately depending on the light distribution characteristics, size, pitch, and shape of the LED elements in the LED backlight in which the diffusing member of the present disclosure is used, the distance between the LED substrate and the diffusing member, etc. The pitch of the openings in the first and second reflective films may be the same or different from each other.
第１反射膜の開口部のピッチは、例えば、ＬＥＤ素子のサイズよりも大きくてもよい。
具体的には、第１反射膜の開口部のピッチは、０.１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることができる。
The pitch of the openings in the first reflective film may be, for example, larger than the size of the LED elements.
Specifically, the pitch of the openings in the first reflective film can be set to be not less than 0.1 mm and not more than 20 mm.
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。 The pitch of the openings of the second reflective film is not particularly limited as long as it can suppress brightness unevenness, but is preferably equal to or smaller than the pitch of the openings of the first reflective film, and is preferably smaller than the pitch of the openings of the first reflective film. Specifically, the pitch of the openings of the second reflective film can be 0.1 mm or more and 2 mm or less. By making the pitch of the openings of the second reflective film fine as described above, the pattern of the second reflective film and the openings of the second reflective film can be made difficult to see, and surface emission without unevenness can be achieved.
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。
The pitch of the openings in the first reflective film refers to the distance P1 between the centers of the
第１反射膜および第２反射膜の開口部の大きさとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、本開示の拡散部材が用いられるＬＥＤバックライトにおける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反射膜の開口部の大きさは、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 The size of the openings in the first and second reflective films need only be such that the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence can be obtained, and is set appropriately depending on the light distribution characteristics, size, pitch, and shape of the LED elements in the LED backlight in which the diffusing member of the present disclosure is used, the distance between the LED substrate and the diffusing member, etc. The size of the openings in the first and second reflective films may be the same or different from each other.
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。 Specifically, the size of the opening of the first reflective film can be set to a length of 0.1 mm or more and 5 mm or less when the opening of the first reflective film is rectangular in shape.
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。 The size of the opening of the second reflective film is not particularly limited as long as it can suppress brightness unevenness, but it is preferably equal to or smaller than the size of the opening of the first reflective film, and is preferably smaller than the size of the opening of the first 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 the pattern of the second reflective film part and the opening part of the second reflective film difficult to see, and it is possible to achieve surface emission without unevenness.
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。
The size of the opening of the first reflective film refers to the length x1 of the
第１反射膜および第２反射膜の開口部の形状としては、例えば、矩形状、円形状等、任意の形状とすることができる。 The shape of the openings in the first and second reflective films can be any shape, for example, rectangular, circular, etc.
第１反射膜および第２反射膜の厚みとしては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、第１反射膜および第２反射膜の厚みは、０.０５μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。 The thickness of the first and second reflective films is adjusted appropriately so long as the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence is obtained. Specifically, the thickness of the first and second reflective films can be set to 0.05 μm or more and 100 μm or less.
第１反射膜および第２反射膜は、透明基材の面に形成されたものであってもよく、シート状の反射膜であってもよい。第１反射膜および第２反射膜の形成方法としては、透明基材の面にパターン状に反射膜を形成できる方法であれば特に限定されず、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。 The first and second reflective films may be formed on the surface of a transparent substrate, or may be sheet-shaped reflective films. The method of forming the first and second reflective films is not particularly limited as long as it is a method that can form a patterned reflective film on the surface of the transparent substrate, and examples of the method include sputtering and vacuum deposition. In addition, when the first and second reflective films are sheet-shaped reflective films, examples of the method of forming the openings include a method of forming multiple through holes by punching or the like. In this case, examples of the method of laminating the transparent substrate and the sheet-shaped reflective film include a method of bonding the sheet-shaped reflective film to the transparent substrate via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer.
本態様の反射構造体における透明基材は、上記の第１反射膜および第２反射膜等を支持する部材であり、また、第１反射膜および第２反射膜を厚み方向に離れて配置させるための部材である。 The transparent substrate in the reflective structure of this embodiment is a member that supports the first and second reflective films, and is also a member for arranging the first and second reflective films at a distance in the thickness direction.
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。光源としては、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５を用いることができる。
The transparent substrate has optical transparency, and the optical transparency of the transparent substrate is preferably such that the total light transmittance of the transparent substrate is, 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 in accordance with JIS K7361-1: 1997. As the light source, CIE standard light source D65 can be used.
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。 The material constituting the transparent substrate may be any material having the total light transmittance described above, such as resins such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, acrylic, cycloolefin, polyester, polystyrene, and acrylic styrene, and glass such as quartz glass, Pyrex (registered trademark), and synthetic quartz.
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３Ａに対して高入射角で入射した光Ｌ１２を、第１反射膜２２の開口部２３および第２反射膜２４の開口部２５から出射させることができるような厚みであることが好ましく、第１反射膜および第２反射膜の開口部のピッチおよび大きさや、第１反射膜および第２反射膜の厚み等に応じて適宜設定される。具体的には、透明基材の厚みは、０.０５ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることができ、中でも０.１ｍｍ以上０.５ｍｍ以下であることが好ましい。
The thickness of the transparent substrate is preferably such that light L12 incident at a high angle on the surface of the reflecting
（反射構造体の第２態様）
本開示における反射構造体の第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、本開示の拡散部材において、反射構造体の第１反射膜側の面側に第１層が配置される。
(Second embodiment of the reflecting structure)
A second aspect of the reflective structure in the present disclosure has a transparent substrate, a patterned convex portion having light transparency and disposed on one surface of the transparent substrate, a patterned first reflective film disposed on the surface opposite to the transparent substrate side of the convex portion, and a patterned second reflective film disposed at an opening of the convex portion on one surface of the transparent substrate, the openings of the first reflective film and the openings of the second reflective film being positioned so as not to overlap in a plan view, and the first reflective film and the second reflective film being disposed apart in the thickness direction. In the case of the reflective structure of this aspect, in the diffusing member of the present disclosure, a first layer is disposed on the surface side of the reflective structure facing the first reflective film.
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。
9(a) and (b) are schematic plan views and cross-sectional views showing an example of a second embodiment of the reflective structure of the present disclosure, in which FIG. 9(a) is a plan view of the reflective structure seen from the surface on the first reflective film side, and FIG. 9(b) is a cross-sectional view of line A-A in FIG. 9(a). As shown in FIGS. 9(a) and (b), the
このような反射構造体においては、パターン状の第１反射膜および第２反射膜が積層されており、第１反射膜の開口部および第２反射膜の開口部が平面視上重ならないように位置していることから、本態様の反射構造体を有する拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合、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３Ａ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３Ａ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。
In such a reflective structure, the patterned first and second reflective films are laminated, and the openings of the first and second reflective films are positioned so as not to overlap in a plan view. Therefore, when a diffusing member having the reflective structure of this embodiment is used in an LED backlight, at least one of the first and second reflective films is always present directly above the LED element. Therefore, as in the first embodiment, for example, as shown in FIG. 9(b), light L11 incident at a low angle on the surface of the
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。 In addition, in this embodiment, since the convex portion is provided, self-alignment of the openings of the first and second reflective films is possible, which reduces manufacturing costs.
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。 The material of the first and second reflective films, the pitch of the openings of the first and second reflective films, the size of the openings of the first and second reflective films, the shape of the openings of the first and second reflective films, the thickness of the first and second reflective films, and the method of forming the first and second reflective films can be the same as in the first embodiment.
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。 The transparent substrate can be the same as in the first embodiment.
本態様の反射構造体における凸部は、上記の第１反射膜および第２反射膜を厚み方向に離れて配置させるための部材である。 The convex portion in the reflective structure of this embodiment is a member for positioning the first reflective film and the second reflective film at a distance in the thickness direction.
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。光源としては、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５を用いることができる。 The convex portions have optical transparency. The optical transparency of the convex portions is preferably such that the total light transmittance of the convex portions is, for example, 80% or more, and more preferably 90% or more. The total light transmittance of the convex portions can be measured, for example, by a method conforming to JIS K7361-1:1997. The CIE standard illuminant D65 can be used as the light source.
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。 The material constituting the convex portion may be any material capable of forming a pattern of convex portions and having the total light transmittance described above, such as a thermosetting resin or an electron beam curable resin.
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３Ａに対して高入射角で入射した光Ｌ１２を、凸部２６の側面および第２反射膜２４の開口部２５から出射させることができるような高さであることが好ましく、第１反射膜および第２反射膜の開口部のピッチおよび大きさや、第１反射膜および第２反射膜の厚み等に応じて適宜設定される。具体的には、凸部の高さは、０.０５ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることができ、中でも０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
The height of the convex portion is preferably such that light L12 incident at a high angle on the surface of the reflecting
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。 The pitch, size and planar shape of the convex portions can be the same as the pitch, size and shape of the openings in the second reflective film.
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。 The surface of the convex portion may be a smooth surface as shown in FIG. 9(b), for example, or may be a rough surface as shown in FIG. 10(a). When the surface of the convex portion is a rough surface, the convex portion can be given light diffusibility.
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。 The shape of the surface of the convex portion may be flat, for example, as shown in FIG. 9(b), or may be curved, as shown in FIG. 10(b). When the surface of the convex portion is curved, the convex portion can be given light diffusion properties.
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。 The method for forming the convex portions is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a pattern of convex portions, and examples thereof include printing methods and resin shaping using a mold.
（３）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。
(3) Reflective Diffraction Grating When the second layer is a reflective diffraction grating, the reflective diffraction grating is not particularly limited as long as it has the above-mentioned incidence angle dependence of reflectance and transmittance.
反射型回折格子のピッチ等としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性が得られればよく、適宜調整される。具体的には、ＬＥＤ素子の出力する波長が、赤色、緑色、青色等の単色である場合は、各波長に応じたピッチとすることで、効果的にＬＥＤ素子の光を反射させることが可能である。 The pitch of the reflective diffraction grating may be adjusted as appropriate so long as the above-mentioned dependence of reflectance and transmittance on the angle of incidence is obtained. Specifically, when the wavelength output by the LED element is a single color such as red, green, or blue, the light from the LED element can be effectively reflected by setting the pitch according to each wavelength.
反射型回折格子を構成する材料としては、上述した反射率および透過率の入射角依存性を有する反射型回折格子が得られる材料であればよく、一般的に反射型回折格子に用いられるものを採用することができる。また、反射型回折格子の形成方法としては、一般的な反射型回折格子の形成方法と同様とすることができる。 The material constituting the reflective diffraction grating may be any material that can produce a reflective diffraction grating having the above-mentioned incidence angle dependence of reflectance and transmittance, and any material that is generally used for reflective diffraction gratings may be used. The method for forming the reflective diffraction grating may be the same as the method for forming a general reflective diffraction grating.
３．拡散部材
本実施態様において、拡散部材全体の厚みとしては、例えば、３０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。
3. Diffusion Member In this embodiment, the total thickness of the diffusion member may be, for example, 30 μm or more and 200 μm or less.
４．波長変換部材
本開示の拡散部材においては、例えば図１１（ａ）に示すように、第２層３の第１層２側の面とは反対の面側に波長変換部材４が配置されていてもよく、図１１（ｂ）に示すように、第１層２の第２層３側の面とは反対の面側に波長変換部材４が配置されていてもよい。ＬＥＤバックライトにおいては、広色域化等のために波長変換部材が用いられる場合があり、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いる場合、拡散部材に波長変換部材が組み合わされていてもよい。
4. Wavelength Conversion Member In the diffusing member of the present disclosure, for example, as shown in Fig. 11(a) , the
波長変換部材は、ＬＥＤ素子から出射された光を吸収し、励起光を発光する蛍光体を含有する部材である。波長変換部材は、ＬＥＤ基板と組み合わせることにより、白色光を生成する機能を有する。 The wavelength conversion member is a member that contains a phosphor that absorbs the light emitted from the LED element and emits excitation light. When combined with the LED substrate, the wavelength conversion member has the function of generating white light.
波長変換部材は、通常、蛍光体および樹脂を含有する波長変換層を少なくとも有する。
波長変換部材は、例えば、波長変換層単体であってもよく、透明基材の一方の面側に波長変換層を有する積層体であってもよい。中でも、薄型化の点から、波長変換層単体が好ましい。より好ましくは、シート状の波長変換部材が用いられる。
The wavelength conversion member usually has at least a wavelength conversion layer containing a phosphor and a resin.
The wavelength conversion member may be, for example, a wavelength conversion layer alone, or a laminate having a wavelength conversion layer on one side of a transparent substrate. Among them, a wavelength conversion layer alone is preferred from the viewpoint of thinning. More preferably, a sheet-shaped wavelength conversion member is used.
上記蛍光体としては、ＬＥＤ素子からの発光色に応じて適宜選択することができ、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。 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, yellow phosphor, etc. For example, when the LED element is a blue LED element, the phosphor may be a green phosphor and a red phosphor, or a yellow phosphor. Also, when the LED element is an ultraviolet LED element, the phosphor may be a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor.
蛍光体としては、一般的に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。 The phosphor can be any phosphor commonly used as a wavelength conversion material in LED backlights. Quantum dots can also be used as the phosphor.
波長変換部材層中の蛍光体の含有量は、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、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。 The amount of phosphor contained in the wavelength conversion material layer is not particularly limited as long as the desired white light can be generated when the diffusion material of the present disclosure is used in an LED backlight, and can be the same as the amount of phosphor contained in the wavelength conversion material of a typical LED backlight.
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。 The resin contained in the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it can disperse the phosphor. The resin can be the same as the resin used in the wavelength conversion member of a typical LED backlight, and examples of the resin include thermosetting resins such as silicone-based resins and epoxy-based resins.
波長変換部材の厚みとしては、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いた場合に、所望の白色光を生成することができる厚みであれば特に限定されず、例えば、１０μｍ以上１０００μｍ以下とすることができる。 The thickness of the wavelength conversion member is not particularly limited as long as it is a thickness that can generate the desired white light when the diffusion member of the present disclosure is used in an LED backlight, and can be, for example, 10 μm or more and 1000 μm or less.
第１層または第２層に波長変換部材を積層する方法としては、例えば、波長変換部材を接着層または粘着層を介して第１層または第２層に貼り合せる方法や、第１層または第２層の面に波長変換部材を直接形成する方法等が挙げられる。第１層または第２層の面に波長変換部材を直接形成する方法としては、例えば、印刷法が挙げられる。 Methods for laminating the wavelength conversion member on the first or second layer include, for example, a method of bonding the wavelength conversion member to the first or second layer via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer, and a method of directly forming the wavelength conversion member on the surface of the first or second layer. An example of a method for directly forming the wavelength conversion member on the surface of the first or second layer is a printing method.
５．光学部材
本開示の拡散部材においては、例えば図１１（ｂ）に示すように、第２層３の第１層２側の面とは反対の面側に光学部材５がさらに配置されていてもよい。ＬＥＤバックライトにおいては、拡散部材に加えて光学部材が用いられる場合があり、本開示の拡散部材をＬＥＤバックライトに用いる場合、拡散部材に光学部材が組み合わされていてもよい。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。
5. Optical Member In the diffusing member of the present disclosure, for example, as shown in Fig. 11(b), an
（１）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。
(1) Prism Sheet The prism sheet in the present disclosure has a function of concentrating incident light and improving the luminance in a concentrated manner in the front direction. The prism sheet is, for example, a transparent resin substrate having a prism pattern including an acrylic resin or the like disposed on one side thereof.
プリズムシートとしては、例えば、３Ｍ社製の輝度上昇フィルムＢＥＦシリーズを用いることができる。 As a prism sheet, for example, 3M's BEF series brightness enhancement film can be used.
（２）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、本開示の拡散部材を備えるＬＥＤバックライト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、ＬＥＤバックライト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。
(2) Reflective polarizing sheet The reflective polarizing sheet in the present disclosure has a function of transmitting only a first linearly polarized component (e.g., P-polarized light) and reflecting a second linearly polarized component (e.g., S-polarized light) that is orthogonal to the first linearly polarized component without absorbing it. The second linearly polarized component reflected by the reflective polarizing sheet is reflected again and enters the reflective polarizing sheet again in a depolarized state (a state including both the first linearly polarized component and the second linearly polarized component). Thus, the reflective polarizing sheet transmits the first linearly polarized component of the light that reenters the reflective polarizing sheet, and the second linearly polarized component that is orthogonal to the first linearly polarized component is reflected again. By repeating the above process, about 70% to 80% of the light emitted from the second layer is output as light that has become the first linearly polarized component. Therefore, when an LED backlight equipped with the diffusion member of the present disclosure is used in a display device, by aligning the polarization direction of the first linearly polarized component (transmission axis component) of the reflective polarizing sheet with the transmission axis direction of the polarizing plate of the display panel, all of the light emitted from the LED backlight can be used for image formation on the display panel. Therefore, even if the light energy input from the LED elements is the same, it is possible to form images with higher brightness than when the reflective polarizing sheet is not provided.
反射型偏光シートとしては、例えば、３Ｍ社製の輝度上昇フィルムＤＢＥＦシリーズが挙げられる。また、反射型偏光シートとして、例えば、Shinwha Intertek社製の高輝度偏光シートＷＲＰＳ、ワイヤーグリッド偏光子等を用いることもできる。 An example of a reflective polarizing sheet is the DBEF series of brightness enhancement films manufactured by 3M. In addition, examples of reflective polarizing sheets that can be used include the WRPS high brightness polarizing sheet and wire grid polarizer manufactured by Shinwha Intertek.
６．用途
本開示の拡散部材は、直下型方式のＬＥＤバックライトに好適に用いられる。
6. Applications The diffusion member of the present disclosure is suitable for use in direct-type LED backlights.
ＩＩ．拡散部材の第２実施態様
本開示における拡散部材の第２実施態様は、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと、誘電体多層膜とを有する、部材である。本開示の第２実施態様の拡散部材は、その使用に際しては、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイ側の面を光の入射面として用いるものである。
II. Second embodiment of the diffusion member A second embodiment of the diffusion member in the present disclosure is a member having a transmission type diffraction grating or a microlens array and a dielectric multilayer film. When the diffusion member of the second embodiment of the present disclosure is used, the surface on the transmission type diffraction grating or the microlens array side is used as the light incidence surface.
本開示における拡散部材の第２実施態様においては、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと誘電体多層膜とを組み合わせることにより、上述の拡散部材の第１実施態様と同様の効果を奏することができる。 In the second embodiment of the diffusion member of the present disclosure, a transmission type diffraction grating or a microlens array is combined with a dielectric multilayer film to achieve the same effect as the first embodiment of the diffusion member described above.
本実施態様における透過型回折格子およびマイクロレンズアレイとしては、上述の拡散部材の第１実施態様における第１層に用いられる透過型回折格子およびマイクロレンズアレイと同様とすることができる。 The transmission type diffraction grating and the microlens array in this embodiment can be the same as the transmission type diffraction grating and the microlens array used in the first layer in the first embodiment of the diffusion member described above.
また、本実施態様における誘電体多層膜としては、上述の拡散部材の第１実施態様における第２層に用いられる誘電体多層膜と同様とすることができる。 The dielectric multilayer film in this embodiment can be the same as the dielectric multilayer film used in the second layer in the first embodiment of the diffusion member described above.
透過型回折格子およびマイクロレンズアレイは、光拡散性を発現することが可能な構造を有するものであればよく、例えば、層全体で光拡散性を発現するものであってもよく、面で光拡散性を発現するものであってもよい。 The transmissive diffraction grating and the microlens array may have a structure capable of exhibiting light diffusion properties. For example, the transmissive diffraction grating and the microlens array may exhibit light diffusion properties throughout the entire layer, or may exhibit light diffusion properties over a surface.
透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと誘電体多層膜との配置としては、例えば、誘電体多層膜の一方の面に接着層または粘着層を介して透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが配置されていてもよく、誘電体多層膜の一方の面に空隙部を介して透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが配置されていてもよく、誘電体多層膜の一方の面に透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが直接配置されていてもよい。 As for the arrangement of the transmission grating or microlens array and the dielectric multilayer film, for example, the transmission grating or microlens array may be arranged on one surface of the dielectric multilayer film via an adhesive layer or a sticky layer, the transmission grating or microlens array may be arranged on one surface of the dielectric multilayer film via a gap, or the transmission grating or microlens array may be arranged directly on one surface of the dielectric multilayer film.
透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと誘電体多層膜とが空隙部を介して配置されている場合、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと誘電体多層膜とは接していてもよく、接していなくてもよい。透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと誘電体多層膜とが接していない場合には、例えば透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと誘電体多層膜との間にはスペーサを配置することができる。また、空隙部は空気層とすることができる。 When the transmission diffraction grating or the microlens array and the dielectric multilayer film are arranged with a gap between them, the transmission diffraction grating or the microlens array and the dielectric multilayer film may or may not be in contact with each other. When the transmission diffraction grating or the microlens array and the dielectric multilayer film are not in contact with each other, for example, a spacer can be placed between the transmission diffraction grating or the microlens array and the dielectric multilayer film. The gap can also be an air layer.
また、誘電体多層膜の一方の面に透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが直接配置されている場合には、例えば、印刷法や金型による樹脂賦形等により、誘電体多層膜の一方の面に透過型回折格子またはマイクロレンズアレイを直接形成することができる。 In addition, when a transmission type diffraction grating or a microlens array is disposed directly on one surface of the dielectric multilayer film, the transmission type diffraction grating or the microlens array can be formed directly on one surface of the dielectric multilayer film, for example, by a printing method or resin shaping using a mold.
本実施態様の拡散部材全体の厚みとしては、上述の第１実施態様の拡散部材全体の厚みと同様とすることができる。 The overall thickness of the diffusion member in this embodiment can be the same as the overall thickness of the diffusion member in the first embodiment described above.
本実施態様の拡散部材においては、誘電体多層膜の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイ側の面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、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイの誘電体多層膜側の面とは反対の面側に波長変換部材が配置されていてもよい。なお、波長変換部材については、上述の拡散部材の第１実施態様の項に記載した波長変換部材と同様とすることができる。 In the diffusion member of this embodiment, a wavelength conversion member may be disposed on the side of the dielectric multilayer film opposite to the side of the transmission type diffraction grating or the microlens array, or a wavelength conversion member may be disposed on the side of the transmission type diffraction grating or the microlens array opposite to the side of the dielectric multilayer film. The wavelength conversion member may be the same as the wavelength conversion member described in the first embodiment of the diffusion member described above.
本実施態様の拡散部材においては、誘電体多層膜の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイ側の面とは反対の面側に光学部材が配置されていてもよい。なお、光学部材については、上述の拡散部材の第１実施態様の項に記載した光学部材と同様とすることができる。 In the diffusion member of this embodiment, an optical member may be disposed on the side of the dielectric multilayer film opposite the transmission type diffraction grating or microlens array side. The optical member may be the same as the optical member described in the first embodiment of the diffusion member above.
本実施態様の拡散部材は、直下型方式のＬＥＤバックライトに好適に用いられる。 The diffusion member of this embodiment is suitable for use in direct-type LED backlights.
Ｂ．積層体
本開示における積層体は、２つの実施態様を有する。以下、各実施態様について説明する。
B. Laminate The laminate in the present disclosure has two embodiments. Each embodiment will be described below.
Ｉ．積層体の第１実施態様
本開示の積層体の第１実施態様は、第１層および第２層をこの順で有する拡散部材と、上記拡散部材の上記第１層側の面側に配置され、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シートと、を備え、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り、上記封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される、部材である。本開示の積層体は、その使用に際しては、封止材シート側の面をＬＥＤ素子の光の入射面として用いるものである。
I. First embodiment of the laminate The first embodiment of the laminate of the present disclosure comprises a diffusion member having a first layer and a second layer in this order, and an encapsulant sheet disposed on the surface side of the diffusion member on the first layer side and used to encapsulate an LED element, wherein the first layer has light transmittance and light diffusivity, the second layer has a reflectance that increases as the absolute value of the incident angle of light on the surface on the first layer side of the second layer decreases, and the transmittance that increases as the absolute value of the incident angle of light on the surface on the first layer side of the second layer increases, and the encapsulant sheet is a member composed of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin. When using the laminate of the present disclosure, the surface on the encapsulant sheet side is used as the light incident surface of the LED element.
図１２は、本開示の積層体の第１実施態様の一例を示す概略断面図である。図１２に例示するように、積層体４０は、第１層２および第２層３をこの順で有する拡散部材１と、拡散部材１の第１層２側の面側に配置され、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シート２１ａと、を備える。拡散部材１の第１層２は、光透過性および光拡散性を有する。拡散部材１の第２層３は、第２層３の第１層２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、第２層３の第１層２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。封止材シート２１ａは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成されている。
12 is a schematic cross-sectional view showing an example of a first embodiment of the laminate of the present disclosure. As illustrated in FIG. 12, the laminate 40 includes a
ここで、直下型方式のＬＥＤバックライトは、特に薄型化や軽量化の点では、エッジライト方式と比較して不利である。しかしながら、直下型方式のＬＥＤバックライトにおいては、上述したように、薄型化が困難である。 Here, direct-type LED backlights are at a disadvantage compared to edge-light types, particularly in terms of thinness and weight reduction. However, as mentioned above, it is difficult to make direct-type LED backlights thin.
ところで、近年、ＬＥＤ素子の微細化および高密度化についての研究開発が進められており、チップサイズが小さい、いわゆるミニＬＥＤやマイクロＬＥＤと呼ばれるＬＥＤが注目を集めている。そして、ＬＥＤ素子の微細化および高密度化の技術をＬＥＤバックライトとして実用化することが検討されている（例えば特許文献４参照）。 In recent years, research and development into miniaturization and high density of LED elements has been progressing, and LEDs with small chip sizes, so-called mini LEDs and micro LEDs, are attracting attention. Furthermore, there are studies on putting the technology for miniaturization and high density of LED elements into practical use as LED backlights (see, for example, Patent Document 4).
直下型方式のＬＥＤバックライトにおいて、輝度ムラは、ＬＥＤ素子と拡散板との距離ならびにＬＥＤ素子間の距離（以下、ピッチと称する場合がある。）に依存する。そのため、ＬＥＤ素子間の距離を短くすることによっても、輝度ムラを抑制することができる。
すなわち、微細なＬＥＤ素子を高密度で配置することにより、輝度の面内均一性を向上させることができる。この場合、薄型化を実現することが可能となる。
In a direct-type LED backlight, the brightness unevenness depends on the distance between the LED element and the diffusion plate and the distance between the LED elements (hereinafter sometimes referred to as the pitch). Therefore, the brightness unevenness can be suppressed by shortening the distance between the LED elements.
That is, by arranging fine LED elements at a high density, it is possible to improve the uniformity of brightness within the surface, and in this case, it is possible to realize a thinner device.
ここで、ＬＥＤバックライトにおいては、ＬＥＤ素子と拡散板との間を所定の間隔に維持するためにスペーサが配置される。しかしながら、ＬＥＤ素子から出射された光がスペーサによって遮られたり反射されたりすることにより、輝度ムラが生じてしまう場合がある。また、スペーサは多数設ける必要があるが、例えばミニＬＥＤやマイクロＬＥＤのようにピッチが細かい場合、スペーサを多数配置することは困難である。 In LED backlights, spacers are placed to maintain a specified distance between the LED elements and the diffusion plate. However, the light emitted from the LED elements may be blocked or reflected by the spacers, resulting in uneven brightness. In addition, a large number of spacers must be provided, but when the pitch is fine, such as in mini LEDs or micro LEDs, it is difficult to place a large number of spacers.
そこで、ＬＥＤバックライトにおいては、ＬＥＤ素子と拡散板との間にＬＥＤ素子を封止する封止部材が配置されている構成も提案されている（例えば特許文献４参照）。しかし、ＬＥＤ素子および拡散板の間に封止部材が配置されている構成は、ＬＥＤ素子および拡散板の間が空間である構成と比べて重量が増してしまう。 Therefore, a configuration has been proposed for LED backlights in which a sealing member that seals the LED elements is disposed between the LED elements and the diffusion plate (see, for example, Patent Document 4). However, a configuration in which a sealing member is disposed between the LED elements and the diffusion plate increases the weight compared to a configuration in which there is a space between the LED elements and the diffusion plate.
近年、表示装置には薄型化および軽量化の要求があり、表示装置に組み込まれるバックライトにもさらなる薄型化および軽量化が求められている。上述したように、直下型方式のＬＥＤバックライトは、エッジライト型方式と比較して薄型化および軽量化の点で不利であることから、さらなる改良が求められる。 In recent years, there has been a demand for thinner and lighter display devices, and further thinner and lighter backlights are also required for those devices. As mentioned above, direct-type LED backlights are at a disadvantage in terms of thinner and lighter weight compared to edge-light-type backlights, and further improvements are required.
本開示によれば、上述した拡散部材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。また、ＬＥＤ素子と拡散部材との距離を短くすることができるため、封止材シートの厚みを薄くすることができ、軽量化を図ることもできる。 According to the present disclosure, by having the above-mentioned diffusing member, it is possible to improve the in-plane uniformity of brightness while achieving a thinner design. In addition, since the distance between the LED element and the diffusing member can be shortened, the thickness of the encapsulant sheet can be reduced, leading to a reduction in weight.
また、本開示において、封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成されている。以下、熱可塑性樹脂が好ましい理由について説明する。 In addition, in this disclosure, the encapsulant sheet is composed of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin. The reasons why a thermoplastic resin is preferred are explained below.
ＬＥＤバックライトにおいて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材（以下、封止材シートと称する場合がある。）を用いることができる。図１３（ａ）～（ｂ）は、本開示におけるＬＥＤバックライトの製造方法の一例を示す工程図であり、本開示における積層体を用いる例である。例えば、図１３（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板１１と、拡散部材１および封止材シート２１ａの積層体４０とを準備し、ＬＥＤ基板１１のＬＥＤ素子１３側の面側に封止材シート２１ａ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１１に封止材シート２１ａを圧着させることで、図１３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子１３を封止部材２１で封止することができる。なお、図１３（ａ）、（ｂ）においては、ＬＥＤ基板１１において、支持基板１２のＬＥＤ素子１３が配置される面であって、ＬＥＤ素子１３が実装されるＬＥＤ素子実装領域以外の領域に反射層１５が配置されている例を示している。
When the sealing member in the LED backlight contains a thermoplastic resin, a sheet-like sealing material (hereinafter, sometimes referred to as a sealing material sheet) composed of a sealing material composition containing a thermoplastic resin can be used. Figures 13(a) to (b) are process diagrams showing an example of a manufacturing method for an LED backlight in the present disclosure, and are an example using a laminate in the present disclosure. For example, as shown in Figure 13(a), an
一方、ＬＥＤバックライトにおいて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。この場合、例えば、図１４（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板１１の周囲に型１０１を配置し、ＬＥＤ基板１１のＬＥＤ素子１３側の面側に硬化性樹脂を含有する液状の封止材２１ｂを塗布して塗膜を形成した後、熱処理により塗膜を硬化させることにより、図１４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子１３を封止部材２１’で封止することができる。
On the other hand, in LED backlights, when the sealing member contains a curable resin such as a thermosetting resin or a photocurable resin, a liquid sealing material is usually used. In this case, for example, as shown in FIG. 14(a), a
硬化性樹脂の場合、液状の封止材を用いるため、表面張力等の関係で、中央部に比較して端部の厚みが厚くなる、もしくは薄くなるといった現象が生じる場合がある（図１４（ａ）参照）。 When using curable resin, a liquid sealant is used, so due to surface tension and other factors, the edge may be thicker or thinner than the center (see Figure 14 (a)).
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、結果として図１４（ｂ）に示すように、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。なお、図１４（ｂ）においては、封止部材２１’の端部の厚みが中央部の厚みよりも厚い例を示しているが、厚みの分布はこれに限らず、例えば、端部の厚みが中央部の厚みよりも薄くなる場合もある。 In addition, in the case of a curable resin, shrinkage of the volume is likely to occur during curing, and as a result, as shown in FIG. 14(b), the thickness of the sealing member after curing may become uneven between the center and the ends. Note that FIG. 14(b) shows an example in which the thickness of the ends of the sealing member 21' is thicker than the thickness of the center, but the thickness distribution is not limited to this, and for example, the thickness of the ends may be thinner than the thickness of the center.
このように封止部材の中央部と端部とで厚みが異なる場合、例えば、複数のＬＥＤバックライトをタイリングして大型化する場合には、個々のＬＥＤバックライトの境界での厚みが異なるものとなり、結果として継目として認識されてしまう。そのため、タイリングされたＬＥＤバックライトを表示装置に用いた場合には、表示装置としての表示の美観が損なわれてしまう場合がある。 When the thickness of the sealing member differs between the center and the ends in this way, for example when multiple LED backlights are tiled to make them larger, the thickness at the boundaries between the individual LED backlights will differ, resulting in a noticeable seam. For this reason, when tiled LED backlights are used in a display device, the aesthetic appearance of the display as a display device may be compromised.
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、高品質な表示装置を提供することができる。したがって、本開示によれば、上述した封止材シートを有することにより、平坦性が良好な封止部材を得ることが可能である。特に、ミニＬＥＤやマイクロＬＥＤと称されるサイズのＬＥＤ基板を用いてタイリングする場合、有用である。 In contrast, when a sheet-like encapsulant is used, it is possible to avoid the occurrence of surface irregularities on the encapsulant, such as the occurrence of coating thickness distribution due to surface tension and thickness distribution due to thermal or optical shrinkage, which occur when a liquid encapsulant is used. Thus, a encapsulant with good flatness can be obtained, and a high-quality display device can be provided. Therefore, according to the present disclosure, by having the above-mentioned encapsulant sheet, it is possible to obtain a encapsulant with good flatness. This is particularly useful when tiling using LED substrates of a size called mini-LEDs or micro-LEDs.
以下、本開示の積層体の第１実施態様について説明する。 The following describes the first embodiment of the laminate of the present disclosure.
１．拡散部材
本開示における拡散部材については、上記「Ａ．拡散部材 Ｉ．第１実施態様」の項に記載したものと同様である。
1. Diffusion Member The diffusion member in the present disclosure is the same as that described in the above section "A. Diffusion Member I. First Embodiment."
拡散部材および封止材シートの配置としては、拡散部材の第１層の種類等に応じて適宜選択され、例えば、図１２に示すように、拡散部材１の第２層３の一方の面に直接あるいは図示しない接着層または粘着層を介して第１層２が配置され、拡散部材１の第１層２側の面側に封止材シート２１ａが直接配置されていてもよく、図１５（ａ）に示すように、拡散部材１の第２層３の一方の面に直接あるいは図示しない接着層または粘着層を介して第１層２が配置され、拡散部材１の第１層２側の面側に低屈折率層４３を介して封止材シート２１ａが配置されていてもよく、図１５（ｂ）に示すように、封止材シート２１ａの一方の面に直接、拡散部材１の第１層２が配置され、拡散部材１の第１層２および第２層３の間に空隙部が配置されていてもよく、図１５（ｃ）に示すように、拡散部材１の第２層３の一方の面に第１層２が直接配置され、拡散部材１および封止材シート２１ａの間に空隙部が配置されていてもよい。拡散部材の第１層が例えば拡散剤含有樹脂膜である場合には、上述の拡散部材および封止材シートの配置のうち、いずれの配置であってもよい。
一方、拡散部材の第１層が例えば透過型回折格子やマイクロレンズアレイである場合には、拡散部材の第１層および第２層の間に空隙部が配置されている、あるいは、拡散部材の第１層および封止材シートの間に空隙部が配置されている、あるいは、拡散部材の第１層および封止材シートの間に低屈折率層が配置されている必要がある。
The arrangement of the diffusing member and the sealing material sheet is appropriately selected depending on the type of the first layer of the diffusing member, etc. For example, as shown in FIG. 12, the
On the other hand, when the first layer of the diffusing member is, for example, a transmission type diffraction grating or a microlens array, it is necessary that a gap be disposed between the first layer and the second layer of the diffusing member, or that a gap be disposed between the first layer of the diffusing member and the sealing material sheet, or that a low refractive index layer be disposed between the first layer of the diffusing member and the sealing material sheet.
また、封止材シートの一方の面に拡散部材の第１層が直接配置されている場合には、例えば図１５（ｂ）に示すように、封止材シート２１ａの一方の面にパターン状の第１層２が配置されていてもよい。例えば、第１層が、面で光拡散性を発現するものである場合には、第１層がパターン状に配置されている場合であっても、光拡散性を発現することができる。
In addition, when the first layer of the diffusion member is directly disposed on one surface of the encapsulant sheet, a patterned
拡散部材の第１層および第２層の間に空隙部が配置されている場合、例えば図１５（ｂ）に示すように第１層２および第２層３は接していてもよく、図示しないが第１層および第２層は接していなくてもよい。第１層および第２層が接していない場合には、例えば第１層および第２層の間にはスペーサを配置することができる。また、拡散部材および封止材シートの間に空隙部が配置されている場合、例えば拡散部材の第１層および封止材シートは接していてもよく、図１５（ｃ）に示すように拡散部材の第１層および封止材シートは接していなくてもよい。拡散部材の第１層および封止材シートが接していない場合には、例えば拡散部材および封止材シートの間にはスペーサを配置することができる。また、空隙部は空気層とすることができる。
When a gap is disposed between the first and second layers of the diffusion member, the
封止材シートの一方の面に拡散部材の第１層が直接配置されている場合には、例えば印刷法や金型による樹脂賦形により、封止材シートの一方の面に拡散部材の第１層を直接形成することができる。 When the first layer of the diffusion material is placed directly on one side of the encapsulant sheet, the first layer of the diffusion material can be formed directly on one side of the encapsulant sheet, for example, by a printing method or resin shaping using a mold.
２．封止材シート
本開示における封止材シートは、ＬＥＤ素子を封止するために用いられ、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される部材である。
2. Encapsulant Sheet The encapsulant sheet in the present disclosure is a member used for encapsulating LED elements and made of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin.
封止材シートは、光透過性を有する。なお、封止材シートにおける「光透過性」、「透明」とは、ＬＥＤ素子からの光の視認性を阻害しない程度に透明であればよい。 The encapsulant sheet has optical transparency. Note that the term "optical transparency" and "transparency" in encapsulant sheet refers to transparency to the extent that it does not impede visibility of the light from the LED elements.
（１）封止材シートの材料
本開示における封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される。
(1) Material of Encapsulant Sheet The encapsulant sheet in the present disclosure is composed of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin.
本開示における封止材シートに用いられる熱可塑性樹脂としては、通常、ＬＥＤ基板を劣化させる成分（劣化成分）が実質的に発生しない樹脂が用いられる。ここで、「劣化成分が実質的に発生しない樹脂」とは、劣化成分自体を含有しないか、もしくは含有してもＬＥＤ基板の劣化に影響を与えない程度である樹脂や、ＬＥＤバックライトの製造時および使用時において、劣化成分が発生しないか、もしくは発生したとしてもＬＥＤ基板の劣化に影響を与えない程度である樹脂を指す。 The thermoplastic resin used in the encapsulant sheet of the present disclosure is usually a resin that does not substantially generate components that deteriorate the LED substrate (deterioration components). Here, "resin that does not substantially generate deteriorating components" refers to a resin that does not contain deteriorating components, or that contains deteriorating components to an extent that does not affect the deterioration of the LED substrate, or that does not generate deteriorating components during the manufacture and use of the LED backlight, or that generates deteriorating components to an extent that does not affect the deterioration of the LED substrate, even if they do.
このような劣化成分が発生する樹脂としては、劣化成分として酸成分を発生させるエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等を挙げることができる。 Examples of resins that generate such degradation components include ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), which generates acid components as degradation components.
また、本開示における熱可塑性樹脂としては、加熱することにより、ＬＥＤ基板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。 In addition, the thermoplastic resin used in this disclosure is preferably one that has a melt viscosity that, when heated, can conform to the irregularities of the LED elements and other components arranged on one side of the LED substrate and penetrate into the gaps.
具体的には、用いる熱可塑性樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）が、０．５ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることが好ましく、２．０ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。ＭＦＲが上記の範囲であることにより、ＬＥＤ素子の隙間に入り込むことが可能となり、充分な封止性能を発揮することができ、さらにはＬＥＤ基板との密着性に優れた封止部材とすることができるからである。 Specifically, the melt mass flow rate (MFR) of the thermoplastic resin used is preferably 0.5 g/10 min or more and 40 g/10 min or less, and more preferably 2.0 g/10 min or more and 40 g/10 min or less. By having an MFR in the above range, it is possible for the resin to penetrate into the gaps in the LED element, thereby providing sufficient sealing performance and, furthermore, forming a sealing member with excellent adhesion to the LED substrate.
なお、本明細書におけるＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０により測定した１９０℃、荷重２．１６ｋｇにおける値をいう。ただし、ポリプロピレン樹脂のＭＦＲについては、同じくＪＩＳ Ｋ７２１０による、２３０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるＭＦＲの値のことをいうものとする。 In this specification, MFR refers to the value measured at 190°C under a load of 2.16 kg according to JIS K7210. However, for polypropylene resin, MFR refers to the MFR value measured at 230°C under a load of 2.16 kg according to JIS K7210.
封止材シート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。 When the sealing material sheet is a multi-layer member as described below, the MFR is measured using the above measurement method while all layers are in a multi-layered state where they are laminated together, and the measured value obtained is regarded as the MFR value of the multi-layer sealing member.
本開示に用いられる熱可塑性樹脂の融点としては、ＬＥＤ基板を劣化させない温度域でＬＥＤ素子を封止することができれば特に限定されないが、例えば、５５℃以上１３５℃以下であることが好ましい。なお、熱可塑性樹脂の融点は、例えば、プラスチックの転移温度測定方法（ＪＩＳＫ７１２１）に準拠し、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定することができる。 The melting point of the thermoplastic resin used in the present disclosure is not particularly limited as long as it can encapsulate the LED element in a temperature range that does not deteriorate the LED substrate, but is preferably, for example, 55°C or higher and 135°C or lower. The melting point of the thermoplastic resin can be measured, for example, by differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with the method for measuring the transition temperature of plastics (JIS K7121).
本開示においては、上記熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂、アイオノマー系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂等を用いることができる In the present disclosure, examples of the thermoplastic resin that can be used include olefin-based resins, ionomer-based resins, polyvinyl butyral-based resins, etc.
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もしくはポリプロピレン系樹脂が好ましい。 Among these, the thermoplastic resin is preferably an olefin-based resin. This is because olefin-based resins are particularly unlikely to produce components that deteriorate the LED substrate, and have a low melt viscosity, so they can effectively seal the LED elements described above. Furthermore, among olefin-based resins, polyethylene-based resins or polypropylene-based resins are preferred.
ここで、本明細書におけるポリエチレン系樹脂には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α－オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、およびこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。 In this specification, polyethylene resins include not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene, but also resins obtained by polymerizing compounds having ethylenically unsaturated bonds such as α-olefins, resins obtained by copolymerizing multiple different compounds having ethylenically unsaturated bonds, and modified resins obtained by grafting other chemical species onto these resins.
中でも、α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体（以下、「シラン共重合体」ともいう。）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からである。上記シラン共重合体は、特開２０１８－５００２７号公報に記載のものを用いることができる。 Among them, a silane copolymer (hereinafter also referred to as "silane copolymer") obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer can be preferably used. This is because the use of such a resin can provide higher adhesion between the LED substrate and the sealing member. The silane copolymer described in JP 2018-50027 A can be used.
（２）封止材シートの構造
本開示における封止材シートは、例えば図１２に示すように、封止材シート２１ａ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１６に示すように、封止材シート２１ａが複数層の樹脂層（図１６においては３層）が積層された多層部材であってもよい。
(2) Structure of the Encapsulant Sheet The encapsulant sheet in the present disclosure may be, for example, as shown in FIG. 12 , a single-layer member in which the
上記多層部材の場合、上記多層部材において拡散部材側とは反対側に位置する層、すなわちＬＥＤ基板側に位置する層に、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。上記多層部材は、２層構造であってもよいが、両面に密着性の良好な層が配置された３層構造であることが好ましい。 In the case of the multilayer member, it is possible to use a material that is usually expensive but has good adhesion and molding properties that allow it to enter gaps in LED elements, etc., for the layer located on the opposite side of the diffusion member in the multilayer member, i.e., the layer located on the LED substrate side. The multilayer member may have a two-layer structure, but it is preferably a three-layer structure with layers with good adhesion arranged on both sides.
上記多層部材において、拡散部材側とは反対側に位置する層、すなわちＬＥＤ基板側に配置される層を構成する材料としては、密着性が高く、かつモールディング性が高いものであれば特に限定されるものではないが、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。 In the above multilayer member, the material constituting the layer located on the opposite side to the diffusion member side, i.e., the layer located on the LED substrate side, is not particularly limited as long as it has high adhesion and molding properties, but in the case of the above thermoplastic resin, it is preferable to use, for example, the above-mentioned silane copolymer. In addition, in the case of the above thermoplastic resin, it is also preferable that the above material contains the above-mentioned olefin resin and a silane coupling agent.
封止材シートの厚みは、ＬＥＤ基板の層構成等に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。封止材シートの厚みは、例えば、１００μｍ以上であってもよく、２５０μｍ以上であってもよく、３００μｍ以上であってもよい。また、封止材シートの厚みは、例えば、６００μｍ以下であってもよく、５５０μｍ以下であってもよい。上記厚みが薄すぎると、封止部材としての機能を十分に発揮することができなかったり、輝度ムラが生じたりするおそれがある。一方、上記厚みが厚すぎると、薄型化および軽量化が困難になったり、光透過性に悪影響を及ぼしたりする可能性がある。 The thickness of the encapsulant sheet is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the layer structure of the LED substrate. The thickness of the encapsulant sheet may be, for example, 100 μm or more, 250 μm or more, or 300 μm or more. The thickness of the encapsulant sheet may be, for example, 600 μm or less, or 550 μm or less. If the thickness is too thin, the function as a encapsulant may not be fully exerted, or uneven brightness may occur. On the other hand, if the thickness is too thick, it may be difficult to reduce the thickness and weight, or light transmittance may be adversely affected.
また、封止材シートが３層の多層部材である場合は、３層のうち中心に位置する層の厚みは、例えば、６０μｍ以上であってもよく、１００μｍ以上であってもよく、２５０μｍ以上であってもよく、また、４００μｍ以下であってもよく、３５０μｍ以下であってもよい。また、この場合において、３層のうち外側に位置する各層の厚みは、例えば、１５μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。 In addition, when the sealing material sheet is a multi-layer member having three layers, the thickness of the central layer of the three layers may be, for example, 60 μm or more, 100 μm or more, 250 μm or more, and 400 μm or less, or 350 μm or less. In this case, the thickness of each of the outer layers of the three layers may be, for example, 15 μm or more and 200 μm or less.
なお、本明細書における「厚み」は、μオーダーのサイズを測定することが可能な公知の測定方法を用いて測定することができ、一例としては光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察像を用いて測定することができる。「大きさ」等のサイズの測定についても同様である。 In this specification, "thickness" can be measured using a known measurement method capable of measuring sizes on the order of μm. For example, it can be measured using images observed with an optical microscope or a scanning electron microscope (SEM). The same applies to measurements of size such as "size".
（３）その他
封止材シートに用いられる封止材組成物は、熱可塑性樹脂を含有していればよく、必要に応じて架橋剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、光安定化剤等、その他の添加剤を含有していてもよい。また、封止材シートの成型方法としては、一般的な樹脂シートの成型方法と同様とすることができる。一例としてＴダイ法を挙げることができるが、これに限定されない。
(3) Others The encapsulant composition used in the encapsulant sheet may contain a thermoplastic resin, and may contain other additives such as a crosslinking agent, a silane coupling agent, an antioxidant, a light stabilizer, etc. as necessary. The molding method of the encapsulant sheet may be the same as the molding method of a general resin sheet. One example is the T-die method, but is not limited thereto.
（４）封止材シートの具体的態様
上述したように、封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有しており、オレフィン系樹脂を含有することがより好ましく、ポリエチレン系樹脂を含有することがさらに好ましい。特に、封止材シートが、密度０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。このような封止材シートは、ＬＥＤ基板との密着性が良好であり、ＬＥＤ基板に配置された部材に対する追従性が良好であるためである。
(4) Specific embodiment of the encapsulant sheet As described above, the encapsulant sheet contains a thermoplastic resin, more preferably an olefin-based resin, and even more preferably a polyethylene-based resin. In particular, it is preferable that the encapsulant sheet uses a polyethylene-based resin having a density of 0.870 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less as a base resin. This is because such an encapsulant sheet has good adhesion to the LED board and good conformability to the members arranged on the LED board.
以下、好適な封止材シートの詳細を説明する。 Details of suitable sealing material sheets are provided below.
上記封止材シートは、０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂フィルムである。すなわち、上記封止材シートは、上述のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする封止材シートである。 The encapsulant sheet is a resin film containing 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. That is, the encapsulant sheet is a encapsulant sheet containing the above-mentioned polyethylene resin as a base resin.
上記封止材シートは、コア層と、両最表面に配置されるスキン層と、を含む複数の層によって構成される多層フィルムとすることが好ましい。そして、この場合においては、コア層は、密度０．９１０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましく、スキン層については、密度０．８９０ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３以下であって、コア層用のベース樹脂よりも低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。 The encapsulant sheet is preferably a multilayer film composed of a plurality of layers including a core layer and skin layers disposed on both outermost surfaces. In this case, the core layer is preferably made of a polyethylene-based resin having a density of 0.910 g/ cm3 or more and 0.930 g/cm3 or less as a base resin, and the skin layer is preferably made of a polyethylene-based resin having a density of 0.890 g/ cm3 or more and 0.910 g/ cm3 or less and a lower density than the base resin for the core layer as a base resin.
上記多層フィルムの場合、その総厚みは、例えば１００μｍ以上であることが好ましく、２５０μｍ以上であることがより好ましく、３００μｍ以上であることがさらに好ましい。また、総厚みは、例えば６００μｍ以下であることが好ましく、５５０μｍ以下であることがより好ましい。総厚みが薄すぎると充分に衝撃を緩和することができないが、総厚みが上記範囲内であれば、モールディング性と耐熱性とを十分に好ましい水準において兼ね備えるものとすることができる。なお、総厚みが厚すぎると、それ以上の衝撃緩和効果向上の効果は得がたく、薄型化の要請にも対応できず、且つ、不経済である。 In the case of the above multilayer film, the total thickness is, for example, preferably 100 μm or more, more preferably 250 μm or more, and even more preferably 300 μm or more. The total thickness is, for example, preferably 600 μm or less, and more preferably 550 μm or less. If the total thickness is too thin, it is not possible to sufficiently cushion the impact, but if the total thickness is within the above range, it is possible to achieve a sufficiently favorable level of both molding properties and heat resistance. However, if the total thickness is too thick, it is difficult to achieve any further improvement in the impact cushioning effect, it is not possible to meet the demand for a thinner film, and it is uneconomical.
上記多層フィルムにおけるコア層の厚みは、例えば６０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１００μｍ以上、さらに好ましくは２５０μｍ以上である。また、コア層の厚みは、例えば４００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３５０μｍ以下である。また、この場合におけるスキン層の各層毎の厚みは、例えば１５μｍ以上とすることができ、３０μｍ以上であってもよく、また、２００μｍ以下とすることができる。各層の厚みをこのような範囲内とすることにより、封止材シートの耐熱性とモールディング特性を良好な範囲内に保持することができる。 The thickness of the core layer in the multilayer film is preferably, for example, 60 μm or more, more preferably 100 μm or more, and even more preferably 250 μm or more. The thickness of the core layer is preferably, for example, 400 μm or less, and more preferably 350 μm or less. In this case, the thickness of each layer of the skin layer can be, for example, 15 μm or more, or may be 30 μm or more, or 200 μm or less. By setting the thickness of each layer within such a range, the heat resistance and molding characteristics of the encapsulant sheet can be maintained within a good range.
上記封止材シートは、以下に詳細を説明する封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工してシート状としたものである。 The above-mentioned encapsulant sheet is formed by molding and processing the encapsulant composition, which will be described in detail below, into a sheet shape using a conventionally known method.
上記封止材シートを封止部材として形成する場合、各層の製造に用いる封止材組成物は、各層毎に密度範囲等の異なる組成物をベース樹脂とする。 When the above-mentioned encapsulant sheet is formed as an encapsulating member, the encapsulant composition used to manufacture each layer has a base resin that has a different density range, etc. for each layer.
この場合において、上記封止材組成物は、コア層用の封止材組成物とスキン層用の封止材組成物とを、それぞれ各層の形成に使い分ける。そして、これらコア層用、スキン層用の各封止材組成物により、所定の厚みで、両最表面にスキン層が配置されている３層構造の多層フィルムを成形することにより、例えば図１６に示すように、スキン層２２ａ、コア層２３、およびスキン層２２ｂの３層構造の封止材シート２１ａを製造することができる。
In this case, the encapsulant composition is used for forming each layer, with a encapsulant composition for the core layer and a encapsulant composition for the skin layer being used separately. Then, by forming a multilayer film with a three-layer structure in which the skin layers are disposed on both outermost surfaces at a predetermined thickness using the encapsulant compositions for the core layer and the skin layer, it is possible to manufacture an
上記封止材シートのコア層用の封止材組成物のベース樹脂としては、低密度ポリエチレン系樹脂（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン系樹脂（ＬＬＤＰＥ）、またはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）を好ましく用いることができる。
なかでも、長期信頼性の観点から、低密度ポリエチレン系樹脂（ＬＤＰＥ）をコア層用の組成物として特に好ましく用いることができる。
As the base resin of the encapsulant composition for the core layer of the encapsulant sheet, a low-density polyethylene resin (LDPE), a linear low-density polyethylene resin (LLDPE), or a metallocene linear low-density polyethylene resin (M-LLDPE) can be preferably used.
Among these, from the viewpoint of long-term reliability, low-density polyethylene resin (LDPE) can be particularly preferably used as the composition for the core layer.
上記コア層用の封止材組成物のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の密度は、０．９１０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは、０．９２０ｇ／ｃｍ３以下である。コア層用の封止材組成物のベース樹脂の密度を上記範囲とすることにより、架橋処理を経ることなく、封止材シートに必要十分な耐熱性を備えさせることができる。 The density of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the core layer is 0.910 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less, more preferably 0.920 g/cm 3 or less. By setting the density of the base resin of the encapsulant composition for the core layer within the above range, the encapsulant sheet can be provided with necessary and sufficient heat resistance without undergoing a crosslinking treatment.
上記コア層用の封止材組成物の融点については、融点９０℃以上１３５℃以下であることが好ましく、融点１００℃以上１１５℃以下であることがより好ましい。コア層の融点を上記融点範囲とすることにより、これらの封止材組成物の耐熱性とモールディング特性とを、好ましい範囲内に保持することができる。なお、コア層用の封止材組成物にポリプロピレン等の高融点の樹脂を添加することによって、封止材組成物の融点を１３５℃程度にまで高めることが可能である。この場合、ポリプロピレンは、コア層の全樹脂成分に対して５質量％以上４０質量％以下含有されていることが好ましい。 The melting point of the encapsulant composition for the core layer is preferably 90°C or more and 135°C or less, and more preferably 100°C or more and 115°C or less. By setting the melting point of the core layer within the above melting point range, the heat resistance and molding properties of these encapsulant compositions can be maintained within a preferred range. It is possible to increase the melting point of the encapsulant composition to about 135°C by adding a high melting point resin such as polypropylene to the encapsulant composition for the core layer. In this case, it is preferable that the polypropylene content is 5% by mass or more and 40% by mass or less of the total resin components of the core layer.
上記コア層に含有させるポリプロピレンは、ホモポリプロピレン（ホモＰＰ）樹脂であることが好ましい。ホモＰＰは、ポリプロピレン単体のみからなる重合体であり結晶性が高いため、ブロックＰＰやランダムＰＰと比較して、更に高い剛性を有する。これをコア層用の封止材組成物への添加樹脂として用いることにより、封止部材の寸法安定性を高めることができる。また、コア層用の封止材組成物への添加樹脂として用いるホモＰＰは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した２３０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるＭＦＲが５ｇ／１０分以上１２５ｇ／１０分以下であることが好ましい。上記ＭＦＲが小さすぎると、分子量が大きくなり剛性が高くなりすぎて、封止材組成物の好ましい十分な柔軟性が担保しにくくなる。また、上記ＭＦＲが大きすぎると、加熱時の流動性が十分に抑制されず、封止材シートに耐熱性および寸法安定性を十分に付与することが出来ない。 The polypropylene contained in the core layer is preferably a homopolypropylene (homoPP) resin. HomoPP is a polymer consisting of only polypropylene alone and has high crystallinity, so it has higher rigidity than block PP or random PP. By using it as an additive resin to the encapsulant composition for the core layer, the dimensional stability of the encapsulating member can be improved. In addition, it is preferable that the homoPP used as an additive resin to the encapsulant composition for the core layer has an MFR of 5 g/10 min to 125 g/10 min at 230 ° C and a load of 2.16 kg measured in accordance with JIS K7210. If the MFR is too small, the molecular weight becomes large and the rigidity becomes too high, making it difficult to ensure the desired sufficient flexibility of the encapsulant composition. In addition, if the MFR is too large, the fluidity during heating is not sufficiently suppressed, and the encapsulant sheet cannot be provided with sufficient heat resistance and dimensional stability.
上記コア層用の封止材組成物のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、において２．０ｇ／１０分以上７．５ｇ／１０分以下であることが好ましく、３．０ｇ／１０分以上６．０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。コア層用の封止材組成物のベース樹脂のＭＦＲを上記範囲とすることにより、封止部材の耐熱性とモールディング特性とを、好ましい範囲内に保持することができる。また、製膜時の加工適性を十分に高めて封止部材の生産性の向上にも寄与することができる。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the core layer is preferably 2.0 g/10 min or more and 7.5 g/10 min or less, and more preferably 3.0 g/10 min or more and 6.0 g/10 min or less, at 190° C. and a load of 2.16 kg. By setting the MFR of the base resin of the encapsulant composition for the core layer within the above range, the heat resistance and molding characteristics of the encapsulating member can be maintained within a preferred range. In addition, the processability during film formation can be sufficiently improved, which contributes to improving the productivity of the encapsulating member.
上記コア層用の封止材組成物中の全樹脂成分に対する上記のベース樹脂の含有量は７０質量％以上９９質量％以下であり、好ましくは９０質量％以上９９質量％以下である。上記範囲内でベース樹脂を含むものである限りにおいて、他の樹脂を含んでいてもよい。 The content of the base resin relative to the total resin components in the encapsulant composition for the core layer is 70% by mass or more and 99% by mass or less, and preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less. As long as the base resin is contained within the above range, other resins may be contained.
上記封止材シートのスキン層用の封止材組成物のベース樹脂としては、コア層用の封止材組成物と同様に、低密度ポリエチレン系樹脂（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン系樹脂（ＬＬＤＰＥ）、またはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）を好ましく用いることができる。なかでも、モールディング特性の観点から、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）をスキン層用の封止材組成物として特に好ましく用いることができる。 As with the encapsulant composition for the core layer, low-density polyethylene resin (LDPE), linear low-density polyethylene resin (LLDPE), or metallocene linear low-density polyethylene resin (M-LLDPE) can be preferably used as the base resin of the encapsulant composition for the skin layer of the encapsulant sheet. Among them, from the viewpoint of molding properties, metallocene linear low-density polyethylene resin (M-LLDPE) can be particularly preferably used as the encapsulant composition for the skin layer.
上記スキン層用の封止材組成物のベース樹脂として用いる上記のポリエチレン系樹脂の密度は、０．８９０ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは、０．８９９ｇ／ｃｍ３以下である。スキン層用の封止材組成物のベース樹脂の密度を上記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を好ましい範囲に保持することができる。 The density of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the skin layer is 0.890 g/cm 3 or more and 0.910 g/cm 3 or less, more preferably 0.899 g/cm 3 or less. By setting the density of the base resin of the encapsulant composition for the skin layer within the above range, the adhesion of the encapsulating member can be maintained within a preferred range.
上記スキン層用の封止材組成物の融点については、融点５５℃以上１００℃以下であることが好ましく、融点８０℃以上９５℃以下であることがより好ましい。スキン層用の封止材組成物の融点を上記範囲内とすることにより、封止部材の密着性を更に確実に向上させることができる。 The melting point of the sealing material composition for the skin layer is preferably 55°C or higher and 100°C or lower, and more preferably 80°C or higher and 95°C or lower. By setting the melting point of the sealing material composition for the skin layer within the above range, the adhesion of the sealing member can be further reliably improved.
上記スキン層用の封止材組成物のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、において２．０ｇ／１０分以上７．０ｇ／１０分以下であることが好ましく、２．５ｇ／１０分以上６．０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。スキン層用の封止材組成物のベース樹脂のＭＦＲを上記範囲内とすることにより、封止材シートの密着性を更に確実に好ましい範囲内に保持することができる。また、製膜時の加工適性を十分に高めて封止材シートの生産性の向上に寄与することができる。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant composition for the skin layer is preferably 2.0 g/10 min or more and 7.0 g/10 min or less, and more preferably 2.5 g/10 min or more and 6.0 g/10 min or less, at 190°C and a load of 2.16 kg. By setting the MFR of the base resin of the encapsulant composition for the skin layer within the above range, the adhesion of the encapsulant sheet can be more reliably maintained within a preferred range. In addition, the processability during film formation can be sufficiently improved, contributing to improved productivity of the encapsulant sheet.
上記スキン層用の封止材組成物中の全樹脂成分に対する上記のベース樹脂の含有量は６０質量％以上９９質量％以下であり、好ましくは９０質量％以上９９質量％以下である。
上記範囲内でベース樹脂を含むものである限りにおいて、他の樹脂を含んでいてもよい。
The content of the base resin relative to the total resin components in the encapsulant composition for the skin layer is from 60% by mass to 99% by mass, and preferably from 90% by mass to 99% by mass.
As long as the base resin is contained within the above range, other resins may be contained.
以上説明した全ての封止材組成物には、α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体を、必要に応じて、各封止材組成物に一定量含有させることがより好ましい。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、他の部材への封止材シートの接着性を向上させることができる。 In all of the above-described encapsulant compositions, it is more preferable to include a certain amount of a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as comonomers in each encapsulant composition as necessary. Such a graft copolymer increases the degree of freedom of the silanol groups that contribute to adhesive strength, and therefore can improve the adhesion of the encapsulant sheet to other members.
シラン共重合体は、例えば、特開２００３－４６１０５号公報に記載されているシラン共重合体を挙げることができる。上記シラン共重合体を封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、その他の諸特性に優れ、更に、封止材シート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、低コストで封止材シートを得ることができる。 The silane copolymer can be, for example, the silane copolymer described in JP 2003-46105 A. By using the above silane copolymer as a component of the encapsulant composition, it is possible to obtain an encapsulant sheet that is excellent in strength, durability, and other properties, as well as in weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, and other properties, and further has extremely excellent heat fusion properties that are not affected by manufacturing conditions such as heat and pressure bonding when arranging the encapsulant sheet, and can be obtained stably and at low cost.
シラン共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、および、グラフト共重合体のいずれであっても好ましく使用することができるが、グラフト共重合体であることがより好ましく、重合用ポリエチレンを主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体が更に好ましい。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、封止材シートの接着性を向上することができる。 As the silane copolymer, any of random copolymers, alternating copolymers, block copolymers, and graft copolymers can be preferably used, but graft copolymers are more preferable, and graft copolymers in which polyethylene for polymerization is used as the main chain and an ethylenically unsaturated silane compound is polymerized as a side chain are even more preferable. Such graft copolymers have a high degree of freedom for the silanol groups that contribute to the adhesive strength, and can therefore improve the adhesiveness of the sealing material sheet.
α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量としては、全共重合体質量に対して、例えば、０．００１質量％以上１５質量％以下、好ましくは、０．０１質量％以上５質量％以下、特に好ましくは、０．０５質量％以上２質量％以下が望ましい。α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成するエチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度、および耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、引っ張り伸び、および熱融着性等に劣る傾向にある。 The content of the ethylenically unsaturated silane compound in the copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound is, for example, 0.001% by mass to 15% by mass, preferably 0.01% by mass to 5% by mass, and particularly preferably 0.05% by mass to 2% by mass, based on the total copolymer mass. When the content of the ethylenically unsaturated silane compound constituting the copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound is high, the mechanical strength and heat resistance are excellent, but when the content is excessive, the tensile elongation and heat fusion properties tend to be poor.
上記シラン共重合体の封止材組成物の全樹脂成分に対する含有量は、上記コア層用の封止材組成物においては、２質量％以上２０質量％以下、上記スキン層用の封止材組成物においては、５質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。特にスキン層用の封止材組成物には、１０質量％以上のシラン共重合体が含有されていることがより好ましい。なお、上記のシラン共重合体におけるシラン変性量は、１．０質量％以上３．０質量％以下程度であることが好ましい。上記の封止材組成物中における好ましいシラン共重合体の含有量範囲は、上記シラン変性量がこの範囲内であることを前提としており、この変性量の変動に応じて適宜微調整することが望ましい。 The content of the silane copolymer in the total resin components of the encapsulant composition is preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less in the encapsulant composition for the core layer, and 5% by mass or more and 40% by mass or less in the encapsulant composition for the skin layer. In particular, it is more preferable that the encapsulant composition for the skin layer contains 10% by mass or more of the silane copolymer. The amount of silane modification in the silane copolymer is preferably about 1.0% by mass or more and 3.0% by mass or less. The preferred content range of the silane copolymer in the encapsulant composition is based on the assumption that the amount of silane modification is within this range, and it is desirable to fine-tune it appropriately according to the fluctuation of the amount of modification.
全ての封止材組成物には、また、適宜、密着性向上剤を添加することができる。密着性向上剤の添加により、他の部材との密着耐久性をより高いものとすることができる。密着性向上剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができるが、エポキシ基を有するシランカップリング剤または、メルカプト基を有するシランカップリングを、特に好ましく用いることができる。 All of the sealing material compositions may also contain an adhesion improver as appropriate. Addition of an adhesion improver can improve adhesion durability with other members. As the adhesion improver, a known silane coupling agent can be used, but a silane coupling agent having an epoxy group or a silane coupling agent having a mercapto group is particularly preferred.
３．波長変換部材
本開示の積層体においては、例えば図１７（ａ）に示すように、拡散部材１の第２層３側の面側に波長変換部材４１が配置されていてもよく、図１７（ｂ）に示すように、拡散部材１と封止材シート２１ａとの間に波長変換部材４１が配置されていてもよい。波長変換部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した波長変換部材と同様とすることができる。
3. Wavelength conversion member In the laminate of the present disclosure, for example, as shown in Fig. 17(a), a
４．光学部材
また、本開示の積層体においては、例えば図１７（ｂ）に示すように、拡散部材１の第２層３側の面側に光学部材４２が配置されていてもよい。光学部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した光学部材と同様とすることができる。
4. Optical Member In the laminate of the present disclosure, for example, as shown in Fig. 17(b), an
５．その他の構成
本開示の積層体において、例えば図１５（ａ）に示すように、拡散部材１の第１層２と封止材シート２１ａとの間に低屈折率層４３が配置されている場合、低屈折率層は、拡散部材の第１層の屈折率よりも低い屈折率を有する層である。低屈折率層の屈折率が拡散部材の第１層の屈折率よりも低いことにより、全反射を抑制することができる。また、本実施態様の積層体は、上述したように、封止材シート側の面をＬＥＤ素子の光の入射面として用いるものであり、拡散部材の第１層が例えば透過型回折格子やマイクロレンズアレイである場合には、拡散部材の第１層の光の入射側に第１層と異なる屈折率を有する低屈折率層が配置されていることにより、透過型回折格子によって光を回折させる、あるいはマイクロレンズアレイによって光を屈折させることができる。
5. Other configurations In the laminate of the present disclosure, for example, as shown in FIG. 15(a), when a low
低屈折率層の屈折率は、拡散部材の第１層の屈折率よりも低ければよく、例えば１．０以上１．５以下であってもよい。また、低屈折率層と拡散部材の第１層との屈折率差は、大きいほうが好ましく、例えば０．３以上１．０以下であってもよい。低屈折率層と拡散部材の第１層との屈折率差が大きいことにより、第１層が例えばマイクロレンズアレイまたは拡散剤含有樹脂膜である場合には屈折角を大きくすることができ、第１層が例えば透過型回折格子である場合には回折角を大きくすることができる。 The refractive index of the low refractive index layer may be lower than the refractive index of the first layer of the diffusing member, and may be, for example, 1.0 to 1.5. The refractive index difference between the low refractive index layer and the first layer of the diffusing member is preferably large, and may be, for example, 0.3 to 1.0. A large refractive index difference between the low refractive index layer and the first layer of the diffusing member can increase the refraction angle when the first layer is, for example, a microlens array or a resin film containing a diffusing agent, and can increase the diffraction angle when the first layer is, for example, a transmission diffraction grating.
低屈折率層は、例えば、樹脂および低屈折率粒子を含有するものであってもよく、フッ素含有樹脂を含有するものであってもよい。低屈折率層が樹脂および低屈折率粒子を含有する場合、低屈折率粒子としては、例えば、無機粒子および有機粒子のいずれであってもよい。また、低屈折率粒子は、中空粒子であってもよい。また、樹脂としては、例えば、硬化性樹脂を用いることができる。 The low refractive index layer may contain, for example, a resin and low refractive index particles, or may contain a fluorine-containing resin. When the low refractive index layer contains a resin and low refractive index particles, the low refractive index particles may be, for example, either inorganic particles or organic particles. The low refractive index particles may also be hollow particles. The resin may be, for example, a curable resin.
ＩＩ．積層体の第２実施態様
本開示における積層体の第２実施態様は、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイ、および、誘電体多層膜を有する拡散部材と、上記記拡散部材の上記透過型回折格子または上記マイクロレンズアレイ側の面側に配置され、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シートと、を備え、上記封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される、部材である。本実施態様の積層体は、その使用に際しては、封止材シート側の面をＬＥＤ素子の光の入射面として用いるものである。
II. Second embodiment of the laminate The second embodiment of the laminate in the present disclosure includes a diffusion member having a transmission type diffraction grating or a microlens array and a dielectric multilayer film, and an encapsulant sheet arranged on the surface of the diffusion member facing the transmission type diffraction grating or the microlens array and used to encapsulate an LED element, the encapsulant sheet being made of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin. When the laminate of this embodiment is used, the surface facing the encapsulant sheet is used as the light incidence surface of the LED element.
本開示における積層体の第２実施態様においては、上述の積層体の第１実施態様と同様の効果を奏することができる。 The second embodiment of the laminate in this disclosure can achieve the same effects as the first embodiment of the laminate described above.
本実施態様における拡散部材については、上記「Ａ．拡散部材 ＩＩ．第２実施態様」の項に記載したものと同様である。 The diffusion member in this embodiment is the same as that described in the above section "A. Diffusion member II. Second embodiment."
拡散部材および封止材シートの配置としては、例えば、拡散部材の誘電体多層膜の一方の面に直接あるいは接着層または粘着層を介して透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが配置され、拡散部材の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイ側の面側に低屈折率層を介して封止材シートが配置されていてもよく、封止材シートの一方の面に拡散部材の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが直接配置され、拡散部材の誘電体多層膜と透過型回折格子またはマイクロレンズアレイとの間に空隙部が配置されていてもよく、拡散部材の誘電体多層膜の一方の面に透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが直接配置され、拡散部材および封止材シートの間に空隙部が配置されていてもよい。 As for the arrangement of the diffusion member and the sealing material sheet, for example, a transmission type diffraction grating or a microlens array may be arranged directly or via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer on one side of the dielectric multilayer film of the diffusion member, and a sealing material sheet may be arranged via a low refractive index layer on the side of the diffusion member facing the transmission type diffraction grating or the microlens array, or the transmission type diffraction grating or the microlens array of the diffusion member may be arranged directly on one side of the sealing material sheet, and a gap may be arranged between the dielectric multilayer film of the diffusion member and the transmission type diffraction grating or the microlens array, or the transmission type diffraction grating or the microlens array may be arranged directly on one side of the dielectric multilayer film of the diffusion member, and a gap may be arranged between the diffusion member and the sealing material sheet.
拡散部材の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと誘電体多層膜との間に空隙部が配置されている場合の構成については、上述の積層体の第１実施態様において拡散部材の第１層および第２層の間に空隙部が配置されている場合と同様とすることができる。また、拡散部材および封止材シートの間に空隙部が配置されている場合の構成については、上述の積層体の第１実施態様において拡散部材および封止材シートの間に空隙部が配置されている場合と同様とすることができる。 The configuration when a gap is arranged between the transmission type diffraction grating or microlens array of the diffusion member and the dielectric multilayer film can be the same as the case where a gap is arranged between the first layer and the second layer of the diffusion member in the first embodiment of the laminate described above. Also, the configuration when a gap is arranged between the diffusion member and the sealing material sheet can be the same as the case where a gap is arranged between the diffusion member and the sealing material sheet in the first embodiment of the laminate described above.
封止材シートの一方の面に拡散部材の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイが直接配置されている場合には、例えば印刷法や金型による樹脂賦形により、封止材シートの一方の面に拡散部材の透過型回折格子またはマイクロレンズアレイを直接形成することができる。 When a transmission type diffraction grating or a microlens array of a diffusion member is disposed directly on one surface of the encapsulant sheet, the transmission type diffraction grating or the microlens array of the diffusion member can be formed directly on one surface of the encapsulant sheet, for example, by a printing method or resin shaping using a mold.
また、本実施態様における封止材シートは、上述の積層体の第１実施態様における封止材シートと同様とすることができる。 The sealing material sheet in this embodiment can be the same as the sealing material sheet in the first embodiment of the laminate described above.
また、本実施態様における低屈折率層は、上述の積層体の第１実施態様における低屈折率層と同様とすることができる。 The low refractive index layer in this embodiment can be the same as the low refractive index layer in the first embodiment of the laminate described above.
本実施態様における積層体においては、拡散部材の誘電体多層膜側の面側に波長変換部材が配置されていてもよく、拡散部材と封止材シートとの間に波長変換部材が配置されていてもよい。波長変換部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した波長変換部材と同様とすることができる。 In the laminate in this embodiment, a wavelength conversion member may be disposed on the dielectric multilayer film side of the diffusing member, or the wavelength conversion member may be disposed between the diffusing member and the sealing material sheet. The wavelength conversion member may be the same as the wavelength conversion member described in the "A. Diffusing member" section above.
また、本実施態様における積層体においては、拡散部材の誘電体多層膜側の面側に光学部材が配置されていてもよい。光学部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した光学部材と同様とすることができる。 In addition, in the laminate in this embodiment, an optical member may be disposed on the dielectric multilayer film side of the diffusing member. The optical member may be the same as the optical member described in the "A. Diffusing member" section above.
Ｃ．拡散部材のセット
本開示における拡散部材のセットは、第１層と、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シートとを有する第１部材、および、第２層を有し、上記第１部材の上記第１層側の面に空隙部を介して配置されて用いられる第２部材を備え、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り、上記封止材シートは、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される。
C. Set of Diffusion Members The set of diffusion members in the present disclosure includes a first member having a first layer and an encapsulant sheet used to encapsulate an LED element, and a second member having a second layer and disposed on the first layer side surface of the first member via a gap, the first layer having light transmissivity and light diffusivity, the second layer having a reflectance that increases as the absolute value of the incident angle of light on the first layer side surface of the second layer decreases, and a transmittance that increases as the absolute value of the incident angle of light on the first layer side surface of the second layer increases, and the encapsulant sheet is composed of an encapsulant composition containing a thermoplastic resin.
図１８に示すように、拡散部材のセット６０は、第１層２と、ＬＥＤ素子を封止するために用いられる封止材シート２１ａとを有する第１部材６１、および、第２層３を有する第２部材６２を備える。第２部材６２は、第１部材６１の第１層２側の面に空隙部を介して配置されて用いられる。第１層２は、光透過性および光拡散性を有する。また、第２層３は、反射率の入射角依存性および透過率の入射角依存性を有する。
As shown in FIG. 18, the
本開示における拡散部材のセットにおいては、上述の積層体と同様の効果を奏することができる。 The set of diffusion members disclosed herein can achieve the same effect as the laminate described above.
第１部材および第２部材は別々の部材であり、第１部材および第２部材を空隙部を介して配置することにより、拡散部材として用いることができる。 The first member and the second member are separate members, and by arranging the first member and the second member with a gap between them, they can be used as a diffusion member.
本開示における第１層および第２層としては、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した第１層および第２層と同様である。 The first and second layers in this disclosure are the same as the first and second layers described in the "A. Diffusion member" section above.
また、本開示における封止材シートとしては、上記「Ｂ．積層体」の項に記載した封止材シートと同様である。 In addition, the sealing material sheet in this disclosure is the same as the sealing material sheet described in the "B. Laminate" section above.
第１部材においては、第１層と封止材シートとの間に波長変換部材が配置されていてもよい。一方、第２部材においては、第２層の一方の面に波長変換部材が配置されていてもよい。また、第２部材においては、第２層の一方の面に光学部材が配置されていてもよい。波長変換部材および光学部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した波長変換部材および光学部材と同様とすることができる。 In the first member, a wavelength conversion member may be disposed between the first layer and the sealing material sheet. Meanwhile, in the second member, a wavelength conversion member may be disposed on one surface of the second layer. Also, in the second member, an optical member may be disposed on one surface of the second layer. The wavelength conversion member and the optical member may be the same as the wavelength conversion member and the optical member described in the above section "A. Diffusion member".
Ｄ．ＬＥＤバックライト
本開示におけるＬＥＤバックライトは、２つの実施態様を有する。以下、各実施態様について説明する。
D. LED Backlight The LED backlight in the present disclosure has two embodiments, each of which will be described below.
Ｉ．ＬＥＤバックライトの第１実施態様
本開示のＬＥＤバックライトの第１実施態様は、支持基板の一方の面側に複数のＬＥＤ素子が配置されたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板の上記ＬＥＤ素子側の面側に配置され、上記ＬＥＤ基板側から順に第１層および第２層を有する拡散部材とを備え、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、装置である。本開示のＬＥＤバックライトは、直下型方式のＬＥＤバックライトである。
I. First embodiment of LED backlight The first embodiment of the LED backlight of the present disclosure is a device that includes an LED board on which a plurality of LED elements are arranged on one side of a support substrate, and a diffusion member arranged on the LED element side of the LED board and having a first layer and a second layer in this order from the LED board side, the first layer having light transmittance and light diffusivity, the second layer having a reflectance that increases as the absolute value of the incident angle of light on the surface of the second layer on the first layer side decreases, and a transmittance that increases as the absolute value of the incident angle of light on the surface of the second layer on the first layer side increases. The LED backlight of the present disclosure is a direct type LED backlight.
図２は、本開示のＬＥＤバックライトの一例を示す概略断面図である。なお、図２については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。 Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an LED backlight of the present disclosure. Note that Figure 2 was described above in the section "A. Diffusion member," so a description of it will be omitted here.
図１９は、本開示のＬＥＤバックライトの他の例を示す概略断面図である。図１９に例示するように、ＬＥＤバックライト１０は、支持基板１２の一方の面側に複数のＬＥＤ素子１３が配置されたＬＥＤ基板１１と、ＬＥＤ基板１１のＬＥＤ素子１３側の面側に配置され、ＬＥＤ素子１３を封止する封止部材２１と、封止部材２１のＬＥＤ基板１１側の面とは反対の面側に配置され、封止部材２１側から順に第１層２および第２層３を有する拡散部材１と、を備える。拡散部材１における第１層２は、光透過性および光拡散性を有しており、第１層２の第２層３側の面とは反対の面２Ａから入射した光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２’を透過および拡散する。また、拡散部材１における第２層３は、第２層３の第１層２側の面３Ａ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３の第１層２側の面３Ａ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３では、第２層３の第１層２側の面３Ａに対して低入射角θ１で入射した光Ｌ１を反射させ、第２層３の第１層２側の面３Ａに対して高入射角θ２、θ２’で入射した光Ｌ２、Ｌ２’を透過させることができる。なお、図１９においては、ＬＥＤ基板１１において、支持基板１２のＬＥＤ素子１３が配置される面であって、ＬＥＤ素子１３が実装されるＬＥＤ素子実装領域以外の領域に反射層１５が配置されている例を示している。
19 is a schematic cross-sectional view showing another example of the LED backlight of the present disclosure. As illustrated in FIG. 19, the
図１９においては、ＬＥＤ素子１３から発せられ、拡散部材１の第１層２側の面１Ａに入射した光を、第１層２で拡散させるとともに、第１層２を透過して拡散した光のうち、第２層３の第１層２側の面３Ａに対して低入射角θ１で入射した光Ｌ１については、第２層３の第１層２側の面３Ａで反射させ、再び第１層２に入射させて拡散させることができる。そして、第１層２を透過して拡散した光のうち、第２層３の第１層２側の面３Ａに対して高入射角θ２、θ２’で入射した光Ｌ２、Ｌ２′については、第２層３を透過させ、拡散部材１の第２層３側の面１Ｂから出射させることができる。
19 , light emitted from
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、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。また、ＬＥＤ素子と拡散部材との距離を短くすることができるため、封止部材の厚みを薄くすることができ、軽量化を図ることもできる。また、上述した拡散部材を用いることにより、本開示のＬＥＤバックライトを容易に製造することができる。 In the present disclosure, by having the above-mentioned diffusing member, it is possible to improve the in-plane uniformity of brightness while achieving a thinner design. It is also possible to reduce costs and power consumption. Furthermore, since the distance between the LED element and the diffusing member can be shortened, the thickness of the sealing member can be reduced, and weight can be reduced. Furthermore, by using the above-mentioned diffusing member, the LED backlight of the present disclosure can be easily manufactured.
以下、本開示のＬＥＤバックライトの第１実施態様について説明する。 The following describes the first embodiment of the LED backlight disclosed herein.
１．拡散部材
本開示における拡散部材は、上記ＬＥＤ基板の上記ＬＥＤ素子側の面側に配置され、上記ＬＥＤ基板側から順に第１層および第２層を有し、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。
1. Diffusion Member The diffusion member in the present disclosure is a member that is disposed on the surface of the LED board facing the LED elements, and has a first layer and a second layer in this order from the LED board side, the first layer having light transmissivity and light diffusivity, and the second layer having a reflectance that increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer side decreases, and a transmittance that increases as the absolute value of the incident angle of light with respect to the surface of the second layer facing the first layer side increases.
本開示における拡散部材は、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した部材と同様である。
拡散部材を構成する各部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
The diffusing member in this disclosure is similar to the member described in the section "A. Diffusing member" above.
Each of the components constituting the diffusion member can be similar to the contents described in the above section "A. Diffusion member," and therefore description thereof will be omitted here.
拡散部材は、ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子の発光面から所定の距離だけ離れて配置される。
拡散部材とＬＥＤ基板のＬＥＤ素子の発光面との間の距離は、例えば、５ｍｍ以下であることが好ましく、中でも２ｍｍ以下であることが好ましく、特に１ｍｍ以下であることが好ましい。上記距離が上記範囲であれば、薄型化が可能である。上記距離の下限値は、特に限定されない。
The diffusion member is disposed at a predetermined distance from the light emitting surface of the LED element of the LED board.
The distance between the diffusing member and the light emitting surface of the LED element of the LED board is, for example, preferably 5 mm or less, more preferably 2 mm or less, and particularly preferably 1 mm or less. If the distance is within the above range, the device can be made thin. The lower limit of the distance is not particularly limited.
ここで、拡散部材とＬＥＤ基板のＬＥＤ素子の発光面との間の距離は、例えば、図２に示すような拡散部材１の第１層２側の面１ＡとＬＥＤ基板１１のＬＥＤ素子１３の発光面との間の距離ｄである。
Here, the distance between the diffusion member and the light-emitting surface of the LED element on the LED board is, for example, the distance d between the
２．ＬＥＤ基板
本開示におけるＬＥＤ基板は、支持基板の一方の面側に複数のＬＥＤ素子が配置された部材である。
2. LED Substrate The LED substrate in the present disclosure is a member in which a plurality of LED elements are arranged on one surface side of a support substrate.
以下、ＬＥＤ基板について説明する。 The LED board is explained below.
（１）ＬＥＤ素子
本開示のＬＥＤバックライトにおいて、ＬＥＤ素子は光源として機能する。
(1) LED Element In the LED backlight of the present disclosure, the LED element functions as a light source.
本開示のＬＥＤバックライトは、白色ＬＥＤとすることができる。ＬＥＤ素子としては、ＬＥＤバックライトとした場合に白色光を照射することができれば特に限定されず、例えば、白色、青色、紫外線もしくは赤外線等を発光することができるＬＥＤ素子を挙げることができる。 The LED backlight of the present disclosure may be a white LED. The LED element is not particularly limited as long as it can emit white light when used as an LED backlight, and examples of the LED element include LED elements that can emit white light, blue light, ultraviolet light, infrared light, etc.
ＬＥＤ素子は、チップ状のＬＥＤ素子とすることができる。ＬＥＤ素子の形態としては、例えば、発光部（ＬＥＤチップとも称する。）そのものであってもよく、表面実装型やチップオンボード型等のパッケージＬＥＤ（チップＬＥＤとも称する。）であってもよい。パッケージＬＥＤは、例えば、発光部と、発光部を覆い樹脂を含有する保護部とを有することができる。具体的には、ＬＥＤ素子が発光部そのものである場合、ＬＥＤ素子としては、例えば青色ＬＥＤ素子、紫外線ＬＥＤ素子または赤外線ＬＥＤ素子を用いることができる。また、ＬＥＤ素子がパッケージＬＥＤである場合、ＬＥＤ素子としては、例えば白色ＬＥＤ素子を用いることができる。 The LED element may be a chip-shaped LED element. The form of the LED element may be, for example, the light-emitting portion (also called an LED chip) itself, or may be a packaged LED (also called a chip LED) such as a surface-mount type or chip-on-board type. The packaged LED may have, for example, a light-emitting portion and a protective portion that covers the light-emitting portion and contains resin. Specifically, when the LED element is the light-emitting portion itself, the LED element may be, for example, a blue LED element, an ultraviolet LED element, or an infrared LED element. When the LED element is a packaged LED, the LED element may be, for example, a white LED element.
本開示のＬＥＤバックライトが、ＬＥＤ素子と波長変換部材とを組み合わせて白色光を照射するものである場合、ＬＥＤ素子としては、青色ＬＥＤ素子、紫外線ＬＥＤ素子、または赤外線ＬＥＤ素子であることが好ましい。青色ＬＥＤ素子は、例えば黄色蛍光体と組み合わせる、あるいは赤色蛍光体および緑色蛍光体と組み合わせることにより、白色光を生成することができる。また、紫外ＬＥＤ素子は、例えば赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体と組み合わせることにより、白色光を生成することができる。中でも、ＬＥＤ素子が青色ＬＥＤ素子であることが好ましい。本開示のＬＥＤバックライトにおいて、輝度の高い白色光を照射することができるからである。 When the LED backlight of the present disclosure is one that irradiates white light by combining an LED element with a wavelength conversion member, the LED element is preferably a blue LED element, an ultraviolet LED element, or an infrared LED element. The blue LED element can be combined with, for example, a yellow phosphor, or with a red phosphor and a green phosphor to generate white light. The ultraviolet LED element can be combined with, for example, a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor to generate white light. Of these, it is preferable that the LED element is a blue LED element. This is because the LED backlight of the present disclosure can irradiate white light with high luminance.
また、ＬＥＤ素子が白色ＬＥＤ素子である場合、白色ＬＥＤ素子としては、白色ＬＥＤ素子の発光方式等により適宜選択される。白色ＬＥＤ素子の発光方式としては、例えば、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの組み合わせ、青色ＬＥＤと赤色蛍光体と緑色蛍光体との組み合わせ、青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組み合わせ、紫外線ＬＥＤと赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体との組み合わせ等を挙げることができる。そのため、白色ＬＥＤ素子としては、例えば、赤色ＬＥＤ発光部と緑色ＬＥＤ発光部と青色ＬＥＤ発光部とを有していてもよく、青色ＬＥＤ発光部と赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する保護部とを有していてもよく、青色ＬＥＤ発光部と黄色蛍光体を含有する保護部とを有していてもよく、紫外ＬＥＤ発光部と赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含有する保護部とを有していてもよい。中でも、白色ＬＥＤ素子は、青色ＬＥＤ発光部と赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する保護部とを有する、青色ＬＥＤ発光部と黄色蛍光体を含有する保護部とを有する、あるいは、紫外ＬＥＤ発光部と赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含有する保護部とを有することが好ましい。これらの中でも、白色ＬＥＤ素子は、青色ＬＥＤ発光部と赤色蛍光体および緑色蛍光体を含有する保護部とを有する、あるいは、青色ＬＥＤ発光部と黄色蛍光体を含有する保護部とを有することが好ましい。本開示のＬＥＤバックライトにおいて、輝度の高い白色光を照射することができるからである。 In addition, when the LED element is a white LED element, the white LED element is appropriately selected depending on the light emission method of the white LED element. Examples of the light emission method of the white LED element include a combination of a red LED, a green LED, and a blue LED, a combination of a blue LED, a red phosphor, and a green phosphor, a combination of a blue LED and a yellow phosphor, and a combination of an ultraviolet LED, a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor. Therefore, the white LED element may have, for example, a red LED light emitting portion, a green LED light emitting portion, and a blue LED light emitting portion, a blue LED light emitting portion and a protective portion containing red phosphor and green phosphor, a blue LED light emitting portion and a protective portion containing yellow phosphor, or an ultraviolet LED light emitting portion and a protective portion containing red phosphor, green phosphor, and blue phosphor. Among them, it is preferable that the white LED element has a blue LED light emitting portion and a protective portion containing red phosphor and green phosphor, a blue LED light emitting portion and a protective portion containing yellow phosphor, or an ultraviolet LED light emitting portion and a protective portion containing red phosphor, green phosphor, and blue phosphor. Among these, it is preferable that the white LED element has a blue LED light-emitting section and a protective section containing red and green phosphors, or a blue LED light-emitting section and a protective section containing yellow phosphors. This is because the LED backlight of the present disclosure can emit white light with high luminance.
ＬＥＤ素子の構造としては、一般的なＬＥＤ素子と同様とすることができる。 The structure of the LED element can be the same as that of a general LED element.
ＬＥＤ素子は、通常、支持基板の一方の面側に等間隔で配置される。ＬＥＤ素子の配置としては、本開示のＬＥＤバックライトの用途および大きさや、ＬＥＤ素子のサイズ等に応じて適宜選択される。また、ＬＥＤ素子の配置密度も、本開示のＬＥＤバックライトの用途および大きさや、ＬＥＤ素子のサイズ等に応じて適宜選択される。 The LED elements are usually arranged at equal intervals on one side of the support substrate. The arrangement of the LED elements is appropriately selected depending on the application and size of the LED backlight of the present disclosure, the size of the LED elements, etc. The arrangement density of the LED elements is also appropriately selected depending on the application and size of the LED backlight of the present disclosure, the size of the LED elements, etc.
ＬＥＤ素子のサイズ（チップサイズ）は、特に限定されるものではなく、一般的なチップサイズとすることができる。また、ＬＥＤ素子のサイズは、ミニＬＥＤやマイクロＬＥＤと呼ばれるチップサイズであってもよい。中でも、封止部材が配置されている場合には、ミニＬＥＤと呼ばれるチップサイズであることが好ましい。具体的には、ＬＥＤ素子のサイズは、数百マイクロメートル角であってもよく、数十マイクロメートル角であってもよい。さらに具体的には、ＬＥＤ素子のサイズは、１００μｍ角以上３００μｍ角以下とすることができる。ＬＥＤ素子のサイズが小さい場合には、ＬＥＤ素子を高密度で配置する、すなわちＬＥＤ素子間の間隔（ピッチ）を小さくすることができる。そのため、ＬＥＤ基板と拡散部材との距離を短くしても、輝度ムラを抑制することができる。よって、さらなる薄型化が可能となる。また、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、軽量化を図ることができる。 The size (chip size) of the LED element is not particularly limited and can be a general chip size. The size of the LED element may be a chip size called a mini LED or a micro LED. In particular, when a sealing member is arranged, the chip size called a mini LED is preferable. Specifically, the size of the LED element may be several hundred micrometers square, or several tens of micrometers square. More specifically, the size of the LED element can be 100 μm square or more and 300 μm square or less. When the size of the LED element is small, the LED elements can be arranged at high density, that is, the interval (pitch) between the LED elements can be reduced. Therefore, even if the distance between the LED substrate and the diffusion member is shortened, the brightness unevenness can be suppressed. Therefore, further thinning is possible. In addition, the distance between the LED substrate and the diffusion member can be shortened, that is, the thickness of the sealing member can be reduced, and weight can be reduced.
（２）支持基板
本開示における支持基板は、上記のＬＥＤ素子等を支持する部材である。
(2) Support Substrate The support substrate in the present disclosure is a member that supports the above-mentioned LED elements and the like.
支持基板は、透明であってもよく、不透明であってもよい。また、支持基板は、フレキシブル性を有していてもよく、剛性を有していてもよい。支持基板の材質は、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、有機材料および無機材料の両方を複合させた複合材料であってもよい。 The supporting substrate may be transparent or opaque. The supporting substrate may be flexible or rigid. The material of the supporting substrate may be an organic material, an inorganic material, or a composite material that combines both an organic material and an inorganic material.
支持基板の材質が有機材料である場合、支持基板としては、樹脂基板を用いることができる。一方、支持基板の材質が無機材料である場合、支持基板としては、セラミック基板、ガラス基板を用いることができる。また、支持基板の材質が複合材料である場合、支持基板としては、ガラスエポキシ基板を用いることができる。また、支持基板として、例えばメタルコア基板を用いることもできる。支持基板としては、印刷により回路が形成された印刷回路基板を用いることもできる。 When the material of the support substrate is an organic material, a resin substrate can be used as the support substrate. On the other hand, when the material of the support substrate is an inorganic material, a ceramic substrate or a glass substrate can be used as the support substrate. When the material of the support substrate is a composite material, a glass epoxy substrate can be used as the support substrate. In addition, a metal core substrate, for example, can 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.
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ＬＥＤバックライトの用途や大きさ等に応じて適宜選択される。 The thickness of the support substrate is not particularly limited and is selected appropriately depending on the flexibility or rigidity of the substrate, the application and size of the LED backlight of the present disclosure, etc.
（３）その他
本開示におけるＬＥＤ基板は、上述した支持基板およびＬＥＤ素子を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜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。
(3) Others The LED substrate in the present disclosure is not particularly limited as long as it has the above-mentioned support substrate and LED element, and can have a necessary configuration as appropriate. Such configurations can include, for example, a wiring portion, a terminal portion, an insulating layer, a reflective layer, a heat dissipation member, etc. Each configuration can be the same as that used in a known LED substrate.
配線部は、ＬＥＤ素子と電気的に接続される。配線部は、通常、パターン状に配置される。また、配線部は、支持基板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。 The wiring portion is electrically connected to the LED element. The wiring portion is usually arranged in a pattern. The wiring portion can also be arranged on a support substrate via an adhesive layer. The wiring portion can be made of, for example, a metal material or a conductive polymer material.
配線部は、上記ＬＥＤ素子と接合部によって電気的に接続される。接合部の材料としては、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。 The wiring section is electrically connected to the LED element by a joint. The material of the joint can be, for example, a bonding agent or solder having a conductive material such as a metal or a conductive polymer.
支持基板のＬＥＤ素子が配置される面であって、ＬＥＤ素子実装領域以外の領域には、反射層を配置することができる。上記拡散部材の第２層で反射された光を、ＬＥＤ基板の反射層で反射させて、再度、拡散部材の第１層に入射させることができ、光の利用効率を高めることができる。 A reflective layer can be placed on the surface of the support substrate on which the LED elements are placed, in an area other than the LED element mounting area. The light reflected by the second layer of the diffusion member can be reflected by the reflective layer of the LED substrate and made to enter the first layer of the diffusion member again, thereby improving the light utilization efficiency.
反射層は、一般的にＬＥＤ基板に用いられる反射層と同様とすることができる。具体的には、反射層としては、金属粒子、無機粒子または顔料と樹脂とを含有する白色樹脂膜や、金属膜、多孔質膜等が挙げられる。反射層の厚みは、所望の反射率が得られる厚みであれば特に限定されるものではなく、適宜設定される。 The reflective layer can be the same as the reflective layer generally used in LED substrates. Specifically, the reflective layer can be a white resin film containing metal particles, inorganic particles or pigments and resin, a metal film, a porous film, etc. The thickness of the reflective layer is not particularly limited as long as the desired reflectance is obtained, and can be set appropriately.
ＬＥＤ基板の形成方法については、公知の形成方法と同様とすることができる。 The LED substrate can be formed using known methods.
３．他の部材
本開示のＬＥＤバックライトにおいて、上記のＬＥＤ基板と拡散部材との間は、例えば図２に示すように空間であってもよく、図１９および図２０に示すようにＬＥＤ素子を封止する封止部材２１、１４が配置されていてもよい。
3. Other Members In the LED backlight of the present disclosure, the space between the LED substrate and the diffusion member may be a space as shown in Fig. 2, or sealing
ＬＥＤ基板と拡散部材との間が空間である場合には、ＬＥＤ基板と拡散部材との間にスペーサを配置することができる。スペーサとしては、一般的なＬＥＤバックライトに用いられるスペーサと同様とすることができる。 If there is a space between the LED board and the diffusion member, a spacer can be placed between the LED board and the diffusion member. The spacer can be the same as the spacer used in general LED backlights.
また、上述したように、ＬＥＤ素子のサイズが小さい場合には、ＬＥＤ素子を高密度で配置する、すなわちＬＥＤ素子間の間隔（ピッチ）を小さくすることができるため、ＬＥＤ基板および拡散部材の距離を短くしても、輝度ムラを抑制することができる。このようにＬＥＤ基板および拡散部材の距離が短い場合には、ＬＥＤ基板と拡散部材との間に封止部材を配置することができる。 Also, as mentioned above, when the size of the LED elements is small, the LED elements can be arranged at high density, i.e., the spacing (pitch) between the LED elements can be made small, so that uneven brightness can be suppressed even if the distance between the LED board and the diffusion member is short. In this way, when the distance between the LED board and the diffusion member is short, a sealing member can be placed between the LED board and the diffusion member.
（１）封止部材
本開示における封止部材は、ＬＥＤ基板のＬＥＤ素子側の面側に配置され、ＬＥＤ素子を封止する部材である。封止部材は、光透過性を有し、ＬＥＤ基板の発光面側に配置される。
(1) Sealing Member The sealing member in the present disclosure is a member disposed on the LED element side of the LED substrate to seal the LED element. The sealing member has optical transparency and is disposed on the light-emitting surface side of the LED substrate.
なお、封止部材における「光透過性」、「透明」とは、ＬＥＤ素子からの光の視認性を阻害しない程度に透明であればよい。 The term "light transmissive" and "transparent" in the sealing material refers to the degree to which the material is transparent so as not to impede the visibility of the light from the LED element.
本開示における封止部材に含まれる材料としては、ＬＥＤ素子を封止することができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。 The material contained in the sealing member in this disclosure is not particularly limited as long as it is a material capable of sealing an LED element, and examples thereof include thermosetting resins, photocurable resins, thermoplastic resins, etc.
中でも、熱可塑性樹脂が好ましい。なお、熱可塑性樹脂が好ましい理由については、上記「Ｂ．積層体」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
説明する。
Among these, thermoplastic resins are preferred. The reason why thermoplastic resins are preferred is described above in the section "B. Laminate", so a detailed description thereof will be omitted here.
explain.
本開示における封止部材に用いられる熱可塑性樹脂としては、上記「Ｂ．積層体 ２．封止材シート」の項に記載した熱可塑性樹脂と同様である。
The thermoplastic resin used in the sealing member in this disclosure is the same as the thermoplastic resin described in the above section "
本開示における封止部材に用いられる熱硬化性樹脂としては、一般的にＬＥＤバックライトの封止部材に用いられる熱硬化性樹脂を採用することができ、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。 The thermosetting resin used in the sealing member in this disclosure may be any thermosetting resin that is generally used in sealing members for LED backlights, such as silicone-based resins and epoxy-based resins.
本開示における封止部材に用いられる光硬化性樹脂としては、一般的にＬＥＤバックライトの封止部材に用いられる光硬化性樹脂を採用することができる。 The photocurable resin used in the sealing member in this disclosure may be a photocurable resin that is generally used in sealing members for LED backlights.
本開示における封止部材は、例えば図１９に示すように、封止部材２１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２１に示すように、封止部材２１が複数層の樹脂層（図２１においては３層）が積層された多層部材であってもよい。例えば図２１に示すように、スキン層２２ａ、コア層２３、およびスキン層２２ｂの３層構造の封止部材２１とすることができる。
The sealing member in this disclosure may be a single-layer member in which the sealing
なお、封止部材の構造については、上記積層体における封止材シートの構造と同様とすることができる。 The structure of the sealing member can be the same as the structure of the sealing material sheet in the laminate.
本開示において、封止部材は、熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される封止材シートを用いて形成される部材であることが好ましい。なお、封止材組成物については、上記積層体における封止材シートに用いられる封止材組成物と同様とすることができる。 In the present disclosure, the sealing member is preferably a member formed using a sealing material sheet composed of a sealing material composition containing a thermoplastic resin. The sealing material composition may be the same as the sealing material composition used in the sealing material sheet in the laminate.
封止部材の詳細については、上記「Ｂ．積層体 ２．封止材シート」の項に記載したものと同様とすることができる。
Details of the sealing member can be the same as those described above in the section "
封止部材の厚みは、上述した拡散部材とＬＥＤ基板のＬＥＤ素子の発光面との間の距離に応じて適宜設定される。 The thickness of the sealing member is set appropriately according to the distance between the above-mentioned diffusion member and the light-emitting surface of the LED element on the LED substrate.
（２）波長変換部材
波長変換部材は、通常、ＬＥＤ基板の発光面側に配置され、ＬＥＤ素子よりも観察者側に配置される。本開示のＬＥＤバックライトにおいて、拡散部材の第１層側の面側あるいは第２層側の面側に波長変換部材が配置されていてもよい。また、封止部材が配置されている場合、波長変換部材の配置としては、例えば図２２（ａ）に示すように、拡散部材１の第２層３側の面側に波長変換部材４１が配置されていてもよく、図２２（ｂ）に示すように、拡散部材１と封止部材２１との間に波長変換部材４１が配置されていてもよい。波長変換部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した波長変換部材と同様とすることができる。
(2) Wavelength conversion member The wavelength conversion member is usually arranged on the light emitting surface side of the LED substrate, and is arranged closer to the viewer than the LED element. In the LED backlight of the present disclosure, the wavelength conversion member may be arranged on the surface side of the first layer side or the surface side of the second layer side of the diffusion member. In addition, when a sealing member is arranged, the arrangement of the wavelength conversion member may be, for example, as shown in FIG. 22(a), a
（３）光学部材
本開示のＬＥＤバックライトにおいて、拡散部材の第２層側の面側に光学部材が配置されていてもよい。光学部材については、上記「Ａ．拡散部材」の項に記載した光学部材と同様とすることができる。
(3) Optical Member In the LED backlight of the present disclosure, an optical member may be disposed on the second layer side of the diffusing member. The optical member may be the same as the optical member described in the above section "A. Diffusing member."
ＩＩ．ＬＥＤバックライトの第２実施態様
本開示のＬＥＤバックライトの第２実施態様は、支持基板の一方の面側に複数のＬＥＤ素子が配置されたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板の上記ＬＥＤ素子側の面側に配置された拡散部材と、を備え、上記拡散部材は、上記ＬＥＤ基板側から順に、透過型回折格子またはマイクロレンズアレイと、誘電体多層膜とを有する、装置である。本実施態様のＬＥＤバックライトは、直下型方式のＬＥＤバックライトである。
II. Second embodiment of LED backlight The second embodiment of the LED backlight of the present disclosure is a device including an LED substrate on one side of a support substrate on which a plurality of LED elements are arranged, and a diffusion member arranged on the LED substrate on the side of the LED elements, the diffusion member having, in order from the LED substrate side, a transmission type diffraction grating or a microlens array, and a dielectric multilayer film. The LED backlight of this embodiment is a direct type LED backlight.
本実施態様のＬＥＤバックライトにおいては、上述のＬＥＤバックライトの第１実施態様と同様の効果を奏することができる。 The LED backlight of this embodiment can achieve the same effects as the first embodiment of the LED backlight described above.
本実施態様における拡散部材は、上記「Ａ．拡散部材 ＩＩ．第２実施態様」の項に記載した部材と同様である。拡散部材を構成する各部材については、上記「Ａ．拡散部材 ＩＩ．第２実施態様」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The diffusion member in this embodiment is the same as the member described in the above section "A. Diffusion member II. Second embodiment." The components constituting the diffusion member can be the same as those described in the above section "A. Diffusion member II. Second embodiment," so the description here is omitted.
拡散部材とＬＥＤ基板のＬＥＤ素子の発光面との間の距離については、上述のＬＥＤバックライトの第１実施態様と同様とすることができる。 The distance between the diffusion member and the light-emitting surface of the LED element on the LED board can be the same as in the first embodiment of the LED backlight described above.
本実施態様におけるＬＥＤ基板は、上述のＬＥＤバックライトの第１実施態様におけるＬＥＤ基板と同様とすることができる。 The LED substrate in this embodiment can be the same as the LED substrate in the first embodiment of the LED backlight described above.
本実施態様における他の部材は、上述のＬＥＤバックライトの第１実施態様における他の部材と同様とすることができる。 The other components in this embodiment can be similar to the other components in the first embodiment of the LED backlight described above.
Ｄ．表示装置
本開示の表示装置は、表示パネルと、上記表示パネルの背面に配置された上述のＬＥＤバックライトとを備える装置である。
D. Display Device The display device of the present disclosure is a device including a display panel and the above-described LED backlight disposed on the rear surface of the display panel.
図２３および図２４は、本開示の表示装置の一例を示す模式図である。図２３および図２４に例示するように、表示装置３０または５０は、表示パネル３１または５１と、表示パネル３１または５１の背面に配置されたＬＥＤバックライト１０とを備える。
23 and 24 are schematic diagrams showing an example of a display device of the present disclosure. As shown in FIG. 23 and FIG. 24, the
本開示によれば、上述したＬＥＤバックライト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。また、コストおよび消費電力の低減も可能である。したがって、高品質な表示装置を得ることができる。 According to the present disclosure, by using the above-mentioned LED backlight, it is possible to improve the in-plane uniformity of brightness while achieving a thinner display. It is also possible to reduce costs and power consumption. Therefore, a high-quality display device can be obtained.
以下、本開示の表示装置における各構成について説明する。 The following describes each component of the display device disclosed herein.
１．ＬＥＤバックライト
本開示におけるＬＥＤバックライトは、上記「Ｃ．ＬＥＤバックライト」の項に記載した部材と同様である。ＬＥＤバックライトを構成する各部材については、上記「Ｃ．ＬＥＤバックライト」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
1. LED backlight The LED backlight in the present disclosure is the same as the components described in the above section "C. LED backlight." Each component constituting the LED backlight can be the same as the content described in the above section "C. LED backlight," so the description here is omitted.
２．表示パネル
本開示における表示パネルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、液晶パネルが挙げられる。
2. Display Panel The display panel in the present disclosure is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal panel.
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。 This disclosure is not limited to the above-mentioned embodiments. The above-mentioned embodiments are merely examples, and anything that has substantially the same configuration as the technical ideas described in the claims of this disclosure and provides similar effects is included within the technical scope of this disclosure.
以下に実施例を示し、本開示をさらに詳細に説明する。 The following examples are provided to further explain this disclosure.
輝度の面内均一性を評価するために光学シミュレーションを行った。シミュレーションは、Ｓｙｎｏｐｓｙｓ社製のＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓによる光線追跡シミュレーションを実施した。 An optical simulation was performed to evaluate the in-plane uniformity of brightness. The simulation was performed using ray tracing with LightTools from Synopsys.
［試験例１］
（条件）
・構成：ＬＥＤ基板の上方に拡散部材が配置されている
・拡散部材：光透過性および光拡散性を有する第１層と、反射率および透過率の入射角依存性を有する第２層とが積層された拡散部材
・拡散部材の厚み：０．２ｍｍ
・拡散部材の大きさ：４ｍｍ
・ＬＥＤ基板の表面から拡散部材までの距離：０．５ｍｍ
・拡散部材の第１層の光透過性：全光線透過率９８％
・拡散部材の第１層の光拡散性：入射光を４５°に屈折させる
・拡散部材の第２層の反射率および透過率の入射角依存性：図２５参照
シミュレーション結果を図２６に示す。
[Test Example 1]
(conditions)
Configuration: A diffusion member is disposed above the LED substrate. Diffusion member: A diffusion member in which a first layer having optical transparency and optical diffusion properties and a second layer having an incidence angle dependency of reflectance and transmittance are laminated. Thickness of diffusion member: 0.2 mm
・Size of diffusion member: 4mm
Distance from the surface of the LED board to the diffusion member: 0.5 mm
Light transmittance of the first layer of the diffusion member: total light transmittance 98%
Light diffusivity of the first layer of the diffusing member: incident light is refracted at 45°. Incident angle dependence of reflectance and transmittance of the second layer of the diffusing member: see FIG. 25. The simulation results are shown in FIG.
［試験例２］
（条件）
・構成：ＬＥＤ基板の上方に拡散板が配置されている
・拡散部材：粒子を含有する拡散板
・拡散板の光透過性および光拡散性：全光線透過率９５％、ヘイズ８５％
・拡散部材の厚み：０．５ｍｍ
・拡散部材の大きさ：４ｍｍ
・ＬＥＤ基板の表面から拡散部材までの距離：０．２ｍｍ
シミュレーション結果を図２７に示す。
[Test Example 2]
(conditions)
Configuration: A diffusion plate is disposed above the LED substrate. Diffusion member: A diffusion plate containing particles. Light transmittance and light diffusion properties of the diffusion plate: Total light transmittance 95%, haze 85%.
Thickness of diffusion member: 0.5 mm
・Size of diffusion member: 4mm
Distance from the surface of the LED board to the diffusion member: 0.2 mm
The simulation results are shown in FIG.
［試験例３］
（条件）
・構成：ＬＥＤ基板の上方に透過反射板および拡散部材がこの順に配置されている
・拡散板：粒子を含有する拡散板
・拡散板の光透過性および光拡散性：全光線透過率９５％、ヘイズ８５％
・透過反射板：古河電工社製の超微細発泡光反射板「ＭＣＰＥＴ」（０．５ｍｍ厚）に、ドリルによって貫通孔を設け、透過反射板を作製した。貫通孔は、ＬＥＤ素子の直上に位置する貫通孔の直径が０．２５ｍｍとなり、ＬＥＤ素子から面方向に離れるにしたがって貫通孔の直径が大きくなるように設計した。（図２８参照）
・透過反射板の厚み：０．５ｍｍ
・拡散板の厚み：２．４ｍｍ
・拡散板および透過反射板の大きさ：２４ｍｍ
・ＬＥＤ基板の表面から透過反射板までの距離：３．１ｍｍ
シミュレーション結果を図２９に示す。
[Test Example 3]
(conditions)
Configuration: A transmissive reflector and a diffusing member are arranged in this order above the LED substrate. Diffusing plate: A diffusing plate containing particles. Light transmittance and light diffusion properties of the diffusing plate: Total light transmittance 95%, haze 85%.
-Transmissive reflector: A through hole was drilled into an ultrafine foam light reflector "MCPET" (0.5 mm thick) manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd. The through hole was designed so that the diameter of the through hole located directly above the LED element was 0.25 mm, and the diameter of the through hole increased with increasing distance from the LED element in the planar direction (see FIG. 28).
-Thickness of the transmissive reflector: 0.5 mm
Diffusion plate thickness: 2.4 mm
・Size of the diffuser and reflector: 24 mm
Distance from the surface of the LED board to the transmissive reflector: 3.1 mm
The simulation results are shown in FIG.
［試験例４］
（条件）
・構成：ＬＥＤ基板の上方に光学部材が配置されている
・光学部材：反射率および透過率の入射角依存性を有する第２層のみを備える光学部材
・光学部材（第２層）の厚み：０．０５ｍｍ
・光学部材（第２層）の大きさ：４ｍｍ
・ＬＥＤ基板の表面から光学部材までの距離：０．５ｍｍ
・光学部材（第２層）の反射率および透過率の入射角依存性：図２５参照
シミュレーション結果を図３０に示す。
[Test Example 4]
(conditions)
・Configuration: An optical member is disposed above the LED substrate. ・Optical member: An optical member including only a second layer having an incidence angle dependency of reflectance and transmittance. ・Thickness of the optical member (second layer): 0.05 mm
・Size of optical member (second layer): 4 mm
Distance from the surface of the LED board to the optical component: 0.5 mm
Incident angle dependence of reflectance and transmittance of the optical member (second layer): see FIG. 25. The simulation results are shown in FIG.
［評価］
上記シミュレーションの結果、試験例１では、照度の面内均一性が向上した。一方、試験例２では、ＬＥＤ基板と拡散部材との距離が試験例１よりも短いにもかかわらず、照度が不均一であった。この結果から、本開示の拡散部材の構成とすることにより、輝度の面内均一性を向上させつつ、薄型化が可能となることが確認された。
[evaluation]
As a result of the above simulation, the in-plane uniformity of illuminance was improved in Test Example 1. On the other hand, in Test Example 2, the illuminance was non-uniform, even though the distance between the LED substrate and the diffusing member was shorter than in Test Example 1. From this result, it was confirmed that by using the configuration of the diffusing member of the present disclosure, it is possible to reduce the thickness while improving the in-plane uniformity of luminance.
また、試験例３では、照度の面内均一性に優れていたが、ＬＥＤ基板と透過反射板との距離が試験例１よりも長い。試験例２、３より、従来の拡散板や透過反射板を用いる場合、輝度の均一化を図るには、ＬＥＤ基板と拡散板または透過反射板との距離を長くする必要があることがわかる。この結果から、ＬＥＤ基板と拡散部材または拡散板または透過反射板との間に封止部材を配置する場合、本開示における拡散部材の構成とすることにより、輝度の面内均一性を向上させつつ、薄型化および軽量化が可能となることが確認された。 Furthermore, in Test Example 3, the in-plane uniformity of illuminance was excellent, but the distance between the LED board and the transmissive reflector was longer than in Test Example 1. Test Examples 2 and 3 show that when using a conventional diffusion plate or transmissive reflector, the distance between the LED board and the diffusion plate or transmissive reflector must be increased to achieve uniform brightness. These results confirm that when a sealing member is placed between the LED board and the diffusion member or diffusion plate or transmissive reflector, the configuration of the diffusion member disclosed herein can improve the in-plane uniformity of brightness while making the device thinner and lighter.
また、試験例１では、試験例４と比較して、照度分布における白い部分の径が大きくなった。この結果から、本開示の拡散部材の構成とすることにより、輝度の面内均一性が向上することが確認された。 In addition, in Test Example 1, the diameter of the white portion in the illuminance distribution was larger than in Test Example 4. From these results, it was confirmed that the in-plane uniformity of luminance is improved by using the configuration of the diffusion member disclosed herein.
１ … 拡散部材
２ … 第１層
３ … 第２層
１０ … ＬＥＤバックライト
１１ … ＬＥＤ基板
１２ … 支持基板
１３ … ＬＥＤ素子
１４、２１ … 封止部材
２１ａ … 封止材シート
１５ … 反射層
３０、５０ … 表示装置
３１、５１ … 表示パネル
４０ … 積層体
６０ … 拡散部材のセット
６１ … 第１部材
６２ … 第２部材
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
前記封止材シート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第１層と、を有し、
前記第１層の光拡散性が、面で光拡散性を発現するものであり、
前記封止材シートが熱可塑性樹脂を含有する封止材組成物から構成される、積層部材。 an LED backlight including an LED board having a support board and an LED element disposed on one surface side of the support board, and a diffusing member; and a sealing material sheet disposed between the LED board and the diffusing member and used to seal the LED element;
a first layer disposed on one surface side of the encapsulant sheet and having light transmitting and light diffusing properties;
The light diffusibility of the first layer is such that the light diffusibility is exhibited on a surface,
The sealing material sheet is made of a sealing material composition containing a thermoplastic resin .
前記第２層は、前記第２層の前記第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、前記第２層の前記第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層である、請求項２または請求項３に記載の積層部材。The second layer is a layer whose reflectance increases as the absolute value of the incident angle of light on the surface of the second layer facing the first layer decreases, and whose transmittance increases as the absolute value of the incident angle of light on the surface of the second layer facing the first layer increases. The laminated member according to claim 2 or 3.
前記積層部材の前記封止材シート、および前記ＬＥＤ基板の前記ＬＥＤ素子が対向するように積層された、ＬＥＤバックライト。The sealing material sheet of the laminated member and the LED elements of the LED board are laminated so as to face each other, forming an LED backlight.
前記表示パネルの背面に配置された請求項７に記載のＬＥＤバックライトと、The LED backlight according to claim 7, which is disposed on a rear surface of the display panel;
を備える表示装置。A display device comprising:
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