JP2022103204A - 自発光型表示体 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光層を含んで構成される自発光型表示体の層構成を、従来の自発光型表示体よりも簡略化することを目的とする。【解決手段】複数の発光素子１０が、配線基板２０に実装されてなる、発光モジュール３０と、オレフィン系樹脂をベース樹脂とし、黒色顔料を含む樹脂シートである黒色封止材シート１と、透明光学層２と、を備え、黒色封止材シート１は、発光素子１０の天面と側面、及び、配線基板２０の表面を被覆して、発光モジュール３０に積層されていて、透明光学層２は、黒色封止材シート１に積層されている、自発光型表示体１００とする。【選択図】図２

Description

本発明は、自発光型表示体に関する。詳しくは、マイクロＬＥＤテレビに代表される自発光型表示体であって、独自の設計思想により、従来の自発光型表示体よりも層構成が簡略化されている自発光型表示体に関する。

各種の液晶式の表示装置に代わる次世代型の表示装置として、マイクロＬＥＤテレビに代表される自発光型表示体の開発が進んでいる（特許文献１参照）。

この自発光型表示体においては、ＬＥＤ素子等の発光素子が配線基板に実装されて構成されているＬＥＤモジュールの発光面側の表面に、発光素子を保護するための透明な封止材シートが積層されている（特許文献２参照）。

そして、多くの自発光型表示体において、可視光を吸収する材料を含む黒色の樹脂フィルム等からなる遮光層が、上記の透明な封止材シート上に更に積層されている（特許文献３参照）。この遮光層は、自発光型表示体において光源となる発光素子が実装されている基板等に反射した光が、表示される映像品位に悪影響を及ぼすことを回避するために配置されるものである。

特開２０１８－１４４８１号公報 特開２０１４－１４８５８４号公報 特開２０１５－１９７５４３号公報

本発明は、上記のように遮光層を含んで構成される自発光型表示体の層構成を、従来の自発光型表示体よりも簡略化することを目的とする。

本発明者らは、独自の設計思想により、従来の自発光型表示体においても、光源となる発光素子が実装されている基板上に配置されていた透明な封止材を、黒色の封止材とすることにより、遮光層を含んで構成される自発光型表示体の層構成を、従来よりも簡略化することができることに想到し、本発明を完成するに至った。具体的に本発明は以下のものを提供する。

（１） 複数の発光素子が配線基板に実装されてなる発光モジュールと、オレフィン系樹脂をベース樹脂とし、可視光線透過率が５％以上７０％以下の黒色封止材シートと、透明光学層と、を備え、前記黒色封止材シートは、前記発光素子及び、前記配線基板の表面を被覆して、前記発光モジュールに積層されていて、前記透明光学層は、前記黒色封止材シートに積層されている、自発光型表示体。

（１）の発明によれば、遮光層を含んで構成される自発光型表示体の層構成を、従来の自発光型表示体よりも簡略化することができる。これにより、マイクロＬＥＤテレビに代表される自発光型表示体の生産性を向上させることができる。

（２） 前記黒色封止材シートに含まれている黒色顔料がカーボンブラックであって、前記黒色封止材シートの樹脂成分中の該カーボンブラックの含有量が、０．０００１質量％以上０．０８質量％以下である（１）に記載の自発光型表示体。

（２）の発明においては、黒色封止材シートの樹脂成分中のカーボンブラックの含有量が、０．０００１質量％以上であることにより、安定して十分に斑の少ない着色が可能であり、一方で同含有量が、０．０８質量％以下であることにより、ＬＥＤの光を適切な透過率で透過させることが可能である。

（３） 前記黒色封止材シートには、一種又は複数種の金属石鹸からなる分散剤が含有されていて、前記黒色封止材シートの樹脂成分中の前記分散剤の含有量が、０．００００１質量％以上０．００２質量％以下である（１）又は（２）に記載の自発光型表示体。

（３）の発明は、可視光線透過率が５％以上の透過性のある黒色のシートを製膜する場合には、特に顔料の分散性を高める事が必須となるが、上記範囲内で、分散剤を添加することにより、製膜中のスクリューの滑りを防ぎながら、顔料の分散性を十分に高めることができる。

（４） 前記配線基板の支持基板がガラスエポキシ系の硬質基板であって、該支持基板のＬＥＤ素子実装面側の表面の色が、白及び黒以外の有色である（１）から（３）のいずれかに記載の自発光型表示体。

（４）の発明は、支持基板として、茶系色を代表とする有色のガラスエポキシ系の基板を用いるマイクロＬＥＤ表示装置等の自発光型表示体において、内部に配置される支持基板が例えば茶色系等の有色面である場合に特に問題となりやすい、基板からの反射光による表示品位の低下を有効に低減させることができる。

（５） 前記発光素子が、ＬＥＤ素子である、（１）から（４）のいずれかに記載の自発光型表示体。

（５）の発明は、次世代型モニターの主流として期待されるマイクロＬＥＤテレビを代表とする各種の自発光型のＬＥＤ表示装置への本発明の適用である。これにより、従来品よりも生産性に優れる、自発光型のＬＥＤ表示装置を得ることができる。

（６） 前記ＬＥＤ素子が、ＬＥＤ発光チップと該ＬＥＤ発光チップを被覆する樹脂カバーとを有し、該ＬＥＤ素子の幅及び奥行きが、いずれも３００μｍ以下であり、高さが、２００μｍ以下であって、各々の該ＬＥＤ素子の配置間隔が、０．０３ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、（５）に記載の自発光型表示体。

（６）の発明は、多数のＬＥＤチップを基板に直接実装したチップオンボード方式でＬＥＤ素子を密に実装した高精細度のドットマトリクス表示装置等に、（５）の自発光型表示体を適用したものである。これにより、生産性に優れる高精細度のＬＥＤ表示装置を得ることができる。

（７） 前記ＬＥＤ素子の幅及び奥行きが、いずれも５０μｍ以下であり、高さが、１０μｍ以下であって、各々の該ＬＥＤ素子の配置間隔が、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、（６）に記載の自発光型表示体。

（７）の発明は、近年開発が進みつつあり、次世代映像表示装置として期待される「マイクロＬＥＤテレビ」に（５）の自発光型表示体を適用したものである。これにより、生産性に優れる、超高精細度のＬＥＤ表示装置を得ることができる。

本発明によれば、遮光層を含んで構成される自発光型表示体の層構成を、従来の自発光型表示体よりも簡略化することができ、マイクロＬＥＤテレビ等の各種の自発光型表示体の生産性の向上に寄与することができる。

本発明の自発光型表示体用の画像表示面の平面図及びその部分拡大平面図である。 図１のＡ－Ａ部分の断面を表した図であり、本発明の自発光型表示体の層構成を模式的に示す図である。 図１の自発光型表示体を構成する本発明に係る黒色封止材シートの層構成を模式的に示す図である。 図１の自発光型表示体用のＬＥＤモジュールを構成するＬＥＤ素子の斜視図である 従来の自発光型表示体の層構成を模式的に示す図である。

＜自発光型表示体＞
先ず、本明細書における「自発光型表示体」とは、上記において例示したマイクロＬＥＤテレビに代表される表示装置であり、文字・画像・動画等の視覚情報の表示装置である。この表示装置は、微少且つ多数の発光素子を配線基板上にマトリクス状に実装し、各発光素子をこれに接続された発光制御手段により選択的に発光させることにより、上記の視覚情報を、各発光素子の点滅により直接的に表示画面上に表示することができる表示装置である。

そして、本発明の「自発光型表示体」は、特には、発光素子としてＬＥＤ素子を用いるＬＥＤ表示装置として好ましく実施することができる。又、この場合のＬＥＤ素子は、「微少サイズのＬＥＤ素子」であることがより好ましい。本明細書においては、「微少サイズのＬＥＤ素子」とは、具体的に、ＬＥＤ発光チップと、それを被覆する樹脂カバーとを含んだ発光素子全体のサイズについて、幅（Ｗ）及び奥行き（Ｄ）が、いずれも３００μｍ以下であり、高さ（Ｈ）が、２００μｍ以下であるＬＥＤ素子のことを言うものとする（図４参照）。

又、この「微少サイズのＬＥＤ素子」のサイズについては、幅及び奥行きが、いずれも５０μｍ以下であり、高さが、１０μｍ以下であることが、より好ましい。尚、このサイズ範囲は、近年開発が進み、次世代型テレビの主流となることが期待されるマイクロＬＥＤテレビに実装されるＬＥＤ素子の標準的なサイズ範囲である。以下、本明細書においては、幅及び奥行きが、いずれも５０μｍ以下であり、高さが、１０μｍ以下の微少サイズのＬＥＤ素子が、数μｍ～数十μｍ程度のピッチで、数１０００×数１０００程度以上の個数でマトリクス状に配置されている自発光型表示体を「マイクロＬＥＤ表示装置」と称する。

そして、以下においては、「自発光型表示体」が「マイクロＬＥＤ表示装置」である場合の実施形態を、本発明の様々な実施形態のうちの特に好ましい具体的な一例として取上げながら、本発明の詳細な説明を行う。但し、本発明の技術的範囲は「マイクロＬＥＤ表示装置」のみへの適用に限定されるものではない。上述の定義による「自発光型表示体」全般にも適用可能な技術である。

［マイクロＬＥＤ表示装置］
図１は、本発明の自発光型表示体の一実施形態であるマイクロＬＥＤ表示装置１００の正面図、及び、その部分拡大図（１００Ａ）である。又、図２は、図１のＡ－Ａ部分の断面を表した断面図であり、図１に示したマイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）の層構成の説明に供する図面である。このマイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）は、「発光素子」として多数の微少サイズの「ＬＥＤ素子１０」が、配線基板２０に実装されてなる自発光型表示体用の「発光モジュール」である「ＬＥＤモジュール３０」を備える自発光型表示装置である。各々のＬＥＤ素子１０は、別途接合されるＩＣチップ基板等の発光制御手段（図示せず）により、それぞれ個別にその発光が制御される。

マイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）においては、図２に示す通り、ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ素子１０の実装面に、ＬＥＤ素子１０を被覆する態様で、可視光線透過率が５％以上７０％以下の樹脂シートである黒色封止材シート１が積層されている。又、この黒色封止材シート１は、ＬＥＤ素子（発光素子）１０の天面と全ての側面、及び、配線基板２０の表面に密着して、ＬＥＤモジュール（発光モジュール）３０に積層されていることが好ましい。黒色封止材シート１が、優れたモールディング性により、ＬＥＤ素子１０の側面にも密着していることにより、特にＬＥＤ素子が側面からも発光するタイプのものである場合に、側面から発光された光がガラスエポキシ系の基板上に照射され基板の色が反射してディスプレイ表面から漏れる事により、色バランスが崩れ色再現性の悪いディスプレイとなる事を防ぐことができる。又、特許文献３に開示されている発光モジュールでは、ＬＥＤ素子の直上において遮光層には貫通穴が形成されていたが、マイクロＬＥＤテレビ等の自発光型表示体においては、液晶テレビよりも高輝度の発光が可能であり、色再現性を高めるためにも、開口部を有さない遮光層を適用する事が可能である。尚、黒色封止材シート１の組成や層構成等の詳細については後述する。

そして、マイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）においては、同じく図２に示す通り、各種の光学フィルム等からなる透明光学層２が、更に黒色封止材シート１の外表面側（マイクロＬＥＤ表示装置１００における表示面側）に積層されている。

ここで、特許文献３等にも開示されている通り、従来のマイクロＬＥＤ表示装置１００Ｃにおいては、図５に示す通り、ＬＥＤモジュール（発光モジュール）３０の表面には、透明な封止材１Ｃが積層されており、その表面に接着剤層３Ａを介して、遮光層４が別途に配置されていた。そして、上記同様の透明光学層２が、更に、遮光層４の表面に接着剤層３Ｂを介して積層されている構成とされていた。

これに対して、本発明のマイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）（図２参照）においては、図５に示す従来のマイクロＬＥＤ表示装置１００Ｃにおける封止材１ＣのＬＥＤ素子保護機能と、遮光層４との光学的機能と、を、黒色封止材シート１のみに担わせる構成とし、これにより、従来品の各機能を保持したまま、表示装置全体の層構成を簡略化している。

尚、本発明においては、複数の自発光型表示体用のＬＥＤモジュール３０を、同一平面上においてマトリクス状に接合し、接合されたＬＥＤモジュールに、上記と同様に、黒色封止材シート１を積層することによって、大型の自発光型表示体用のＬＥＤモジュール、更には、大型のマイクロＬＥＤ表示装置を構成することができる。この場合に、黒色封止材シート１の熱プレス加工後における優れた膜厚の均一性が、接合される個々のＬＥＤモジュール間の接合部における表示面の均一性を保持し、そのような大型のマイクロＬＥＤ表示装置の映像品位の向上にも寄与することができる。

（マイクロＬＥＤ表示装置の製造方法）
マイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）は、配線基板２０にＬＥＤ素子１０が実装されてなる自発光型表示体用のＬＥＤモジュール３０、黒色封止材シート１、透明光学層２を積層してなる積層体とし、この積層体を熱プレス加工により一体化することにより製造することができる。尚、必要に応じて一部の積層部材は上記の熱プレス加工前に予め接着剤によって接合しておくことが好ましい。例えば、透明光学層２については、接着剤層３を介して黒色封止材シート１に接着しておく手順でマイクロＬＥＤ表示装置１００を製造することが好ましい。

（自発光型表示体用のＬＥＤモジュール）
本発明の自発光型表示体用の発光モジュールであるＬＥＤモジュール３０は、図２に示す通り、支持基板２１に配線部２２が形成されてなる配線基板２０にＬＥＤ素子１０が実装されて構成される。

配線基板２０は、図２に示す通り、支持基板２１の表面に、ＬＥＤ素子１０と導通可能な形態で、例えば、銅等の金属やその他の導電性部材によって形成される配線部２２が形成されてなる回路基板である。支持基板２１は電子回路の基板として従来公知のガラスエポキシ系の硬質の基板を用いることができる。

ここで、ガラスエポキシ系の硬質基板は、通常、その表面の色味が茶色系の色味である。そして、従来、マイクロＬＥＤ表示装置において、内部に配置される支持基板の当該茶色系の色味を有する表面に反射した光が表示面側の外部に透過してくることに起因して表示品位の低下が引き起こされる場合があった。このような不具合を防ぐために、従来構成のマイクロＬＥＤ表示装置１００Ｃ（図５参照）においては、同図に示すような遮光層４が、可視光線を概ね全て透過する透明な封止材シート１Ｄ上に別途に積層されていた。これに対して、本発明のマイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）（図２参照）においては、従来構成における遮光層４の機能を兼ね備える封止材として、可視光線の透過率が５％以上７０％以下である黒色封止材シート１が配置されている。よって、支持基板２１として、茶系色を代表し白及び黒以外の有色の表面を有するガラスエポキシ系の硬質基板を用いるマイクロＬＥＤ表示装置において、本発明は、特に有利な効果を発現する。

ＬＥＤモジュール３０においては、図２に示すように、ＬＥＤ素子１０が、ハンダ層２３を介して、配線部２２の上に導電可能な態様で実装されている。

ＬＥＤモジュール３０のサイズについては、特段の限定はないが、対角線の長さが５０インチ～２００インチ程度のものが、一般的には、コストパフォーマンスの観点から好ましいものとされている。又、上述の通り、複数の自発光型表示体用のＬＥＤモジュール３０を、同一平面上においてマトリクス状に接合して、大型のマイクロＬＥＤ表示装置等の自発光型表示体の発光面を構成することができる。例えば、対角線の長さが６インチのＬＥＤモジュール３０を、縦横に１００×１００個接合し、対角線の長さが、６００インチの大画面を備えるマイクロＬＥＤテレビを構成することもできる。

（ＬＥＤ素子）
配線基板２０に実装されて自発光型表示体用のＬＥＤモジュール３０を構成するＬＥＤ素子１０は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたＰＮ接合部での発光を利用した発光素子である。Ｐ型電極、Ｎ型電極を素子上面、下面に設けた構造と、素子片面にＰ型、Ｎ型電極の双方が設けられた構造が提案されている。いずれの構造のＬＥＤ素子１０も、本発明のＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）に用いることができるが、特開２００６－３３９５５１号公報に「チップ状電子部品」として開示されているＬＥＤ素子のような微少サイズのＬＥＤ素子を特に好ましく用いることができる。同文献に開示されているＬＥＤ素子は、幅×奥行き×高さのサイズが、概ね２５μｍ×１５μｍ×２．５μｍであるとされている。

ＬＥＤ素子１０は、ＬＥＤ発光チップ１１と、それを被覆する樹脂カバー１２とを含んでなるものであることが好ましい。又、この樹脂カバー１２としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂等の有機絶縁材料が用いられ、これらのなかでも、エポキシ樹脂が特に好ましく用いられる。エポキシ樹脂によって形成される樹脂カバー１２は、単にＬＥＤ発光チップ１１を物理的衝撃から保護するのみならず、ＬＥＤ発光チップ１１を構成する半導体と空気との屈折率の差に起因する半導体内への光の全反射を抑制してＬＥＤ素子１０の発光効率を高める役割も果たすからである。黒色封止材シート１は、エポキシ樹脂との密着性についても優れるオレフィン系樹脂により形成されている点において、マイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）に搭載する封止材として好ましい。

本発明の自発光型表示体においては、ＬＥＤ発光チップとそれを被覆する樹脂カバーとを含んでなるＬＥＤ素子であって、幅と奥行きが、いずれも３００μｍ以下であり、高さが２００μｍ以下のサイズのＬＥＤ素子を好ましく用いることができる。この場合、このＬＥＤ素子の配置間隔は、０．０３ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。

又、本発明の自発光型表示体においては、ＬＥＤ発光チップと、それを被覆する樹脂カバーと、を含んでなるＬＥＤ素子であって、幅と奥行きが、いずれも５０μｍ以下であり、高さが１０μｍ以下のサイズの極めて微少なサイズのＬＥＤ素子を、より好ましく用いることができる。この場合、このＬＥＤ素子の配置間隔は、０．０３ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。このようなＬＥＤ素子の実装態様は、具体的にはマイクロＬＥＤテレビにおけるＬＥＤ素子の標準的な実装態様でもある。

（黒色封止材シート）
本発明に係るマイクロＬＥＤ表示装置１００（１００Ｂ）において、ＬＥＤモジュール３０に積層される黒色封止材シート１は、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂をベース樹脂とする封止材組成物を成膜して、「黒色」の色味を有するシート状の部材としたものである。

ここで、本明細書における「黒色」とは、ＪＩＳＺ８７０１－１９９９に準拠して測定した、Ｃ光源、視野角２ｄｅｇによるＣＩＥ系色座標が、－１．０≦ａ^＊≦２．５且つ－１．０≦ｂ^＊≦１５．０の範囲であり、Ｌ^＊値については、０≦Ｌ^＊≦５０の範囲にある色味のことを言うものとする。

尚、黒色封止材シート１は、単層フィルムであってもよいが、図３に示すようにコア層１Ａと、コア層１Ａの両面に配置されるスキン層１Ｂ、１Ｃによって構成される多層フィルムであることが好ましい。本明細書における多層フィルムとは、少なくともいずれかの最外層、好ましくは両最外層に成形されるスキン層と、スキン層以外の層であるコア層とを有する構造からなるフィルム又はシートのことを言う。黒色封止材シート１をスキン層－コア層－スキン層からなる３層構成とする場合、コア層１Ａのみに黒色顔料を添加し、両最表面に露出するスキン層１Ｂ、１Ｃには、これを添加せず、透明層のままとすることがより好ましい。これにより、製膜装置のゴムロール、エンボスロール、冷却ロール、ガイドロール等が黒色顔料により汚染されることを回避することができる。

黒色封止材シート１の厚さは、５０μｍ以上１０００μｍ以下であれば良く、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましい。又、被覆する対象のＬＥＤ素子が、高さが１０μｍ以下である極めて微少なサイズのＬＥＤ素子である場合、封止材シートの厚さは、２５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。封止材シートの厚さが、５０μｍ以上であると、ＬＥＤ素子を外部からの衝撃から十分に保護することができる。一方、封止材シートの厚さが、１０００μｍ以下であると、十分なモールディング性を発揮できる。具体的には、ＬＥＤ素子を被覆した状態での熱プレス加工時に、封止材シートを構成する樹脂が、ＬＥＤモジュールの表面の凹凸に十分に回り込んで隙間のない良好なラミネートを行うことができる。

黒色封止材シート１に適切な色味を付与するために用いる黒色の着色剤は、顔料系材料である事が好ましい。例えば、黒色顔料として汎用的に用いられているカーボンブラックを好ましい顔料の一例として挙げることができる。ディスプレイ用途で着色する場合は、複数の色素を組合せて黒色を発現させる事が多いが、その場合、粘着貼合を行う際に圧力が不均一になった場合は色ムラが発生しやすくなる。又、ディスプレイの耐久試験として、８５℃８５％、又は、６０℃９０％環境下での耐久試験が必要となるが、色素系の場合は色素劣化（退色劣化）が生じやすく顔料系を用いる事が好ましい。但し、色調領域を広げるために、特定波長の透過率を下げる事が必要である場合は、色素を適用する事も可能である。

黒色封止材シート１に用いる黒色顔料としてカーボンブラックを用いる場合、黒色封止材シートの樹脂成分中のカーボンブラックの含有量は、０．０００１質量％以上０．０８質量％以下とすることが好ましい。カーボンブラックの含有量が、０．０００１質量％未満である場合に必要な黒味を発現させるためには、封止材シートの厚さを、本来の封止機能の維持に必要以上の厚さとすることが必要となってしまう。又、同含有量が、０．０８質量％を超える場合には、ＬＥＤの光を適度に透過させることができず、好ましい画像を得る事が困難となる。カーボンブラックの含有量を上記範囲内とすることにより、安定して十分に斑の少ない着色が可能となる。

又、黒色封止材シート１には、分散剤を添加することがより好ましい。分散剤としては、各種の金属石鹸を用いることができる。又、分散剤としては、金属石鹸以外に、低分量のポリエチレンワックス等を使用することも可能である。好ましい分散剤の具体例としては、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウムステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、リシノール酸バリウム、リシノール酸亜鉛、オクチル酸亜鉛等を挙げることができる。中でも、樹脂の融点の観点からステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛等が好ましく、特に、通常のポリエチレン系樹脂に含まれる事が多いステアリン酸カルシウムを分散剤に適用すると相溶性が悪化する事もなく、好ましく用いることができる。

ここで、隠蔽性のあるシートを製膜する場合、通常は、製膜時のダイライン等のスジを配慮する必要性は低いが、黒色封止材シート１のように可視光線透過率が５％以上の透過性のあるシートを製膜する場合は顔料の分散性を上げる事が必須となる。添加量が少ないと分散の効果が薄れ、添加量が多いと、製膜中の滑りの原因となるため、封止材組成物の樹脂成分中の上記の分散剤の含有量は、０．００００２質量％以上０．００２質量％以下である事が好ましい。分散剤の含有量が、０．００００２質量％未満であると、顔料の分散性の低下に起因して着色濃度のバラツキが生じ、例えば、表面に縞模様が生じる等、自発光表示体用途としては不適切な状態となる危険性が高まり、又、同含有量が０．００２質量％を超える場合には、製膜時のスクリューの滑りに起因して、一定の膜厚を保持することが困難となる危険性が高まる。これに対して、上記範囲内で、分散剤を添加することにより、製膜中のスクリューの滑りを防ぎながら、顔料の分散性を十分に高めることができる。

又、黒色封止材シート１においては、顔料の良好な分散を促進するために、酸化防止剤との組合せも重要であり、フェノール系、リン系の酸化防止剤を、封止材組成物の樹脂成分中に、２００～８００ｐｐｍ程度の割合で添加する事が好ましい。

そして、本発明の自発光型表示体においては、黒色封止材シート１の「温度１２０℃で測定した、せん断速度２．４３×１０ｓｅｃ^－１での溶融粘度（η＊１）」は、１．０×１０^３ｐｏｉｓｅ以上１．０×１０^５ｐｏｉｓｅ以下であることが好ましく、同溶融粘度が、５．０×１０^３ｐｏｉｓｅ以上１．０×１０^５ｐｏｉｓｅ以下であることがより好ましい。尚、本明細書における上記の溶融粘度は、ＪＩＳ Ｋ７１９９に準拠する方法により測定した溶融粘度のことを言うものとする。

上記の「溶融粘度」を１．０×１０^３ｐｏｉｓｅ以上とすることにより、封止材シートの熱プレス加工時の過剰流動に起因する樹脂のはみ出しや、ＬＥＤ素子への横からの応力に起因する発光不良の発生を十分に抑制することができ、尚且つ、上記熱プレス加工後における封止材シートの膜厚の均一性も良好に保持することができる。マイクロＬＥＤ表示装置１００等の自発光型表示体においては、ＬＥＤ素子の発光面側に積層される封止材シートに特段の膜厚の均一性が求められる。これは、黒色封止材シート１の中央部の膜厚と端部の膜厚とが僅かでも異なると、封止材シートがレンズ状の状態となり、マイクロＬＥＤ表示装置の表示品位に対して意図しない好ましくない影響を与えてしまうからである。

一方で、上記の「溶融粘度」を１．０×１０^５ｐｏｉｓｅ以下とすることにより、封止材シートの熱プレス加工時のモールディング性を良好に保持することができる。

ここで、従来、封止材シートの流動性の指針として広く採用されているＭＦＲの値は、ＪＩＳ Ｋ６９２２に準拠して測定する場合は１９０℃での測定となるが、この温度は、実際に自発光型表示体用の封止材シートが、熱プレス加工時に溶融する際の温度とは乖離している。後に実施例において示す通り、ＭＦＲの値は適切な値の範囲であっても、上記の「溶融粘度」が所定の値を超えている場合、必要なモールディング性が確保できない場合がある。熱プレス加工の際の樹脂の流動性を制御するための指標として、ＭＦＲに代えて、上記のように、温度１２０℃での剪断弾性率、即ち、温度１２０℃で測定した、せん断速度２．４３×１０ｓｅｃ－１での溶融粘度（η＊１）を、ベース樹脂の物性最適化の指標とすることで、より、封止材シートの使用実態に即した、より実効性の高い精密な樹脂選択に係る指標を得ることができる。

又、本発明の自発光型表示体においては、黒色封止材シート１のビカット軟化点を、６０℃を超えて１００℃以下とすることが好ましく、７０℃以上９０℃以下とすることがより好ましい。黒色封止材シート１のビカット軟化点を６０℃超えとすることにより、封止材シートを用いた自発光型表示体の製造過程におけるブロッキングの発生をより確実に抑制して、自発光型表示体の生産性の向上に寄与することができる。一方で、この温度範囲を１００℃以下とすることにより、自発光型表示体用の封止材シートに要求される程度のモールディング性を十分に維持することができる。

又、封止材シートのビカット軟化点について、より詳しくは、封止材シートの融点に応じて、更に厳密に最適化することが好ましい。具体的に、封止材シートの融点が、５０℃～７０℃未満の比較的低い範囲にある場合には、熱プレス加工時の過剰流動を抑制するために、ビカット軟化点を６０～７０℃未満の範囲とすることが好ましい。又、同融点が、７０℃以上の比較的高い範囲にある場合は、熱プレス加工時のモールディング性を良好に保持するため、ビカット軟化点を７０℃～１００℃の範囲とすることが好ましい。尚、本明細書における封止材シートの「ビカット軟化点」は、樹脂成分とその他の添加剤を含んでなる封止材組成物を、押出し溶融成形等の成形法によりシート化した封止材シートのシート化完了後の段階におけるビカット軟化点を、ＡＳＴＭ Ｄ１５２５に基づいて測定した値のことを言うものとする。

又、別の観点から、本発明の自発光型表示体においては、黒色封止材シート１のデュロメータＡ硬度が、６０以上９５未満であることが好ましい。封止材シートのデュロメータＡ硬度が６０未満であると、オレフィン系樹脂の結晶化速度が遅くなり、押出機より押し出されたシートがベタつくために、冷却ロールでの剥離が困難になり、封止材シートを得ることが困難になる。又、封止材シートにベタツキが発生するためブロッキングし、シートの繰り出しが困難になる。一方で、デュロメータＡ硬度が９５を超えると、モールディング性が低下し、ＬＥＤ素子の凹凸への追従性が不十分となる。

尚、本発明の自発光型表示体においては、黒色封止材シート１を構成する樹脂シートの１９０℃におけるメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上１２．０ｇ／１０ｍｉｎ未満であることが好ましく、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ未満であることがより好ましい。

尚、本明細書における封止材シートの「ＭＦＲ」は、樹脂成分とその他の添加剤を含んでなる封止材組成物を、押出し溶融成形等の成形法によりシート化した封止材シートのシート化完了後の段階におけるＭＦＲを、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定した値のことを言うものとする。尚、封止材シートが多層フィルムである場合の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、上記処理による測定を行い、得た測定値を当該多層の封止材シートのＭＦＲ値とするものとする。

黒色封止材シート１を形成する封止材組成物のベース樹脂は、オレフィン系の熱可塑性樹脂を広く選択することができる。中でも、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）、又はメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン系樹脂（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン系樹脂を好ましく用いることができる。尚、本明細書において「ベース樹脂」とは、当該ベース樹脂を含有してなる樹脂組成物において、当該樹脂組成物の樹脂成分中で含有量比の最も大きい樹脂のことを言うものとする。

黒色封止材シート１を形成する封止材組成物のベース樹脂として用いるオレフィン系樹脂としては、密度は、０．８７０ｇ／ｃｍ^３以上０．９１０ｇ／ｃｍ^３以下のポリエチレン系樹脂を好ましく用いることができる。封止材組成物のベース樹脂の密度を０．９１０ｇ／ｃｍ^３以下とすることにより、封止材シートの配線基板等への密着性を好ましい範囲に保持することができる。又、同密度を、０．８９０ｇ／ｃｍ^３以上とすることで、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。

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（以下、「シラン変性ポリエチレン系樹脂」とも言う）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。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン系樹脂（ＬＬＤＰＥ）等に、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなるものである。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、マイクロＬＥＤ表示装置１００等の自発光型表示体における他の部材への黒色封止材シート１の接着性を向上することができる。このシラン変性ポリエチレン系樹脂の封止材組成物中の含有量は、例えば、スキン層－コア層－スキン層の構成からなる多層の封止材シートにおける場合であれば、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、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％以上のシラン変性ポリエチレンが含有されていることがより好ましい。尚、上記のシラン変性ポリエチレン系樹脂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変性ポリエチレン系樹脂の含有量範囲は、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。

シラン変性ポリエチレン系樹脂を、自発光型表示体用の封止材組成物の成分として用いることにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、自発光型表示体を製造する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、種々の用途に適する自発光型表示体を製造しうる。

尚、黒色封止材シート１は、製膜後の架橋処理を不要とする熱可塑系の封止材であることが好ましい。このような「架橋処理が不要な」封止材シートとして、ポリエチレン系の封止材組成物を弱架橋させてなる「弱架橋系の封止材」を用いることもできる。「弱架橋」とは、その詳細が、国際公開第２０１１／１５２３１４号に開示されている封止材の製造方法にかかる架橋処理技術であり、ゲル分率を０％に保持したままごく弱い架橋を進行させながら封止材組成物の成膜を行う技術である。本明細書においては、この弱架橋処理を経て成膜されている弱架橋済の封止材のことを「弱架橋系の封止材」というものとする。尚、弱架橋系の封止材は、成膜時に弱架橋処理を終えており、成膜後には架橋剤が実質的に残存していないものである。よって、自発光型表示体の製造過程における別途の架橋処理は不要である。

この弱架橋系の封止材は、密度０．８７０ｇ／ｃｍ^３以上０．８９０ｇ／ｃｍ^３以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、ごく微量の架橋剤を含む受光面側封止材用の封止材組成物を、従来公知の方法で成膜加工する過程で、成膜中に上記の弱架橋処理を施すことにより得ることができる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜自発光型表示体用の封止材シートの製造＞
下記の封止材組成物を、第１層（スキン層）：φ３０ｍｍ押出し機、第２層（コア層）：φ３０ｍｍ押出し機、第３層（スキン層）：φ３０ｍｍ押出し機として、層比１：３：１の構成にて、スキン層－コア層－スキン層の３層の溶融樹脂を、３００ｍｍ幅のＴダイを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎ、膜厚１５０μｍでシート化し、各実施例及び比較例の封止材シートを製造した。尚、Ｔダイ直下の冷却ロール、及び、ゴムロールについて、冷却ロールは表面粗さＲｚ１．５μｍのクロムメッキ仕上げの冷却ロールを使用し、ゴムロールは硬度７０度のシリコーンゴムロールを使用した。
第１層（スキン層）用の封止材組成物として、下記の「ベース樹脂１」を１００質量部に対して、下記の「添加樹脂１（耐候剤マスターバッチ）」を５質量部、「添加樹脂２（シラン変性ポリエチレン樹脂）」を２０質量部の割合で混合した。
第２層（コア層）用の封止材組成物として、下記の「ベース樹脂１」を１００質量部に対して、下記の「添加樹脂１（耐候剤マスターバッチ）」を５質量部、「添加樹脂２（シラン変性ポリエチレン樹脂）」を１質量部、「添加剤樹脂３（黒色マスターバッチ）」を０．１質量部の割合で混合した。
第３層（スキン層）用の封止材組成物として、下記の「ベース樹脂１」を１００質量部に対して、下記の「添加樹脂１（耐候剤マスターバッチ）」を５質量部、「添加樹脂２（シラン変性ポリエチレン樹脂）」を２０質量部の割合で混合した。
ベース樹脂１
：密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３、融点９３℃、１９０℃でのＭＦＲが２．０ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）。
添加樹脂１（耐候剤マスターバッチ）
：密度０．９１９ｇ／ｃｍ^３、１９０℃でのＭＦＲが３．５ｇ／１０分の低密度ポリエチレン系樹脂１００質量部に対して、ＫＥＭＩＳＴＡＢ６２（ＨＡＬＳ）：０．６質量部。ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２（ＵＶ吸収剤）：３．５質量部。ＫＥＭＩＳＯＲＢ７９（ＵＶ吸収剤）：０．６質量部。
添加樹脂２（シラン変性ポリエチレン系樹脂）
：密度０．９００ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲが２．０ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂１００質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１５質量部とを混合し、２００℃で溶融、混練して得たシラン変性ポリエチレン系樹脂。この添加樹脂２の密度は、０．９０１ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲは、１．０ｇ／１０分である。
添加樹脂３：（黒色マスターバッチ）
密度０．９１ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲが５．０ｇ／１０分であるカーボンブラック４０質量部と、金属石鹸（ステアリン酸カルシウム）を２質量部、密度０．９１０ｇ／ｃｍ３の直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）６０質量部を有する黒色マスターバッチ。

＜評価例１：膜厚均一性＞
３０×３０ｃｍにカットした実施例の封止材シートの表裏に５０μｍの未処理のＥＴＦＥを離型フィルムとして積層し、その後更に、３０×３０ｃｍ厚み３ｍｍのガラスを表裏に積層した構成の積層体とし、この積層体を、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータを用い温度１５０℃、真空引き時間５分、プレス保持時間１０分、上部チャンバー圧力７０ＫＰａの条件にて、真空ラミネート処理を行った。冷却後ガラス及びＥＴＦＥを剥がし、「封止材試料」を得た。この「封止材試料」の厚みについて、センター部分、及び、コーナーから中央に向かって２ｃｍの箇所、以上２点の膜厚をデジタル膜厚計にて測定した。試験は３回行った。本願発明者の知見によれば、マイクロＬＥＤにおいて、黒色の封止材シートに遮光層としての機能を良好に発揮させるためには、上記２箇所の膜厚差が、最大でも１０％以内であることが必須である。上記試験結果として、中央部とコーナーから２ｃｍの箇所の膜厚差は、最大でも１０μｍ（７％）以内であった。

＜評価例２：可視光透過率の均一性＞
上記＜評価例１＞で膜厚均一性の測定を行った「封止材試料」について、センター部分、及び、コーナーから中央に向かって２ｃｍの箇所、以上２点における波長３８０ｎｍ～７８０ｎｍの可視光線の透過率を、日本分光製Ｖ－６７０により測定した分光透過率の平均を算出した。試験は３回行った。本願発明者の知見によれば、マイクロＬＥＤにおいて、黒色の封止材シートに遮光層としての機能を良好に発揮させるためには、上記２箇所の可視光線の透過率の差が、最大でも２％以内であることが必須である。その結果、中央部とコーナーから２ｃｍの箇所の可視光線の透過率の差は、最大でも１．２％以内であった。

評価例１及び評価例２の結果は、黒色封止材シートを積層してなる図２に示す層構成からなる本発明の自発光表示体１００（１００Ｂ）が、図５に示す従来構成の自発光表示体１００Ｃと同等の光学特性を備えることの証左となるものである。

以上より、本発明の自発光表示体は、遮光層を含んで構成される従来の自発光型表示体の画像表示品位を維持したまま、その層構成が簡略化されたものであり、これにより生産性の向上に寄与することができるものであることが明白である。

１ 黒色封止材シート
２ 透明光学層
３、３Ａ、３Ｂ 接着剤層
４ 遮光層
１０ ＬＥＤ素子（発光素子）
１１ ＬＥＤ発光チップ
１２ 樹脂カバー
２０ 配線基板
２１ 支持基板
２２ 配線部
２３ ハンダ層
３０ ＬＥＤモジュール（発光モジュール）
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ マイクロＬＥＤ表示装置（自発光型表示体）

Claims (10)

1. 複数の発光素子が配線基板に実装されてなる発光モジュールと、
   オレフィン系樹脂をベース樹脂とし、ＪＩＳＺ８７０１－１９９９に準拠して測定した、Ｃ光源、視野角２ｄｅｇによるＣＩＥ系色座標が、－１．０≦ａ^＊≦２．５且つ－１．０≦ｂ^＊≦１５．０の範囲であり、Ｌ^＊値については、０≦Ｌ^＊≦５０の範囲にある色味を有する黒色封止材シートと、
   透明光学層と、を備え、
   前記黒色封止材シートは、前記発光素子、及び、前記配線基板の表面を被覆して前記発光モジュールに積層されていて、
   前記透明光学層は、前記黒色封止材シートに積層されている、自発光型表示体。
2. 前記黒色封止材シートには、カーボンブラックが含有されていて、前記黒色封止材シートの樹脂成分中の該カーボンブラックの含有量が、０．０００１質量％以上０．０８質量％以下である、請求項１に記載の自発光型表示体。
3. 前記黒色封止材シートには、一種又は複数種の金属石鹸からなる分散剤が含有されていて、前記黒色封止材シートの樹脂成分中の前記分散剤の含有量が、０．００００２質量％以上０．００２質量％以下である、請求項１又は２に記載の自発光型表示体。
4. 前記黒色封止材シートは、ＪＩＳ Ｋ７１９９に準拠する方法により、温度１２０℃で測定した、せん断速度２．４３×１０ｓｅｃ^－１での溶融粘度（η＊１）が、１．０×１０^３ｐｏｉｓｅ以上１．０×１０^５ｐｏｉｓｅ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の自発光型表示体。
5. 前記黒色封止材シートは、ビカット軟化点が、６０℃を超えて１００℃以下である、請求項１から４のいずれかに記載の自発光型表示体。
6. 前記黒色封止材シートは、スキン層－コア層－スキン層からなる３層構成の多層フィルムであって、前記コア層のみに黒色顔料が含有されていて、いずれの前記スキン層にも黒色顔料が含有されていない、請求項１から５のいずれかに記載の自発光型表示体。
7. 前記配線基板の支持基板がガラスエポキシ系の硬質基板であって、該支持基板のＬＥＤ素子実装面側の表面の色が、白及び黒以外の有色である請求項１から６のいずれかに記載の自発光型表示体。
8. 前記発光素子が、ＬＥＤ素子である、請求項１から７のいずれかに記載の自発光型表示体。
9. 前記ＬＥＤ素子が、ＬＥＤ発光チップと該ＬＥＤ発光チップを被覆する樹脂カバーとを有し、
   該ＬＥＤ素子の幅及び奥行きが、いずれも３００μｍ以下であり、高さが、２００μｍ以下であって、
   各々の該ＬＥＤ素子の配置間隔が、０．０３ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、請求項８に記載の自発光型表示体。
10. 前記ＬＥＤ素子の幅及び奥行きが、いずれも５０μｍ以下であり、高さが、１０μｍ以下であって、
    各々の該ＬＥＤ素子の配置間隔が、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項９に記載の自発光型表示体。

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