(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168724
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】一体型封止シート、発光型電子部品、及び発光型電子部品の製造方法
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20241128BHJP
H01L 33/54 20100101ALI20241128BHJP
H01L 33/56 20100101ALI20241128BHJP
H01L 23/29 20060101ALI20241128BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20241128BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20241128BHJP
B32B 27/00 20060101ALI20241128BHJP
【FI】
G09F9/30 309
H01L33/54
H01L33/56
H01L23/30 F
G09F9/33
G09F9/00 338
B32B27/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023085625
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000190116
【氏名又は名称】信越ポリマー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【弁理士】
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】片桐 航
(72)【発明者】
【氏名】小泉 昭紘
(72)【発明者】
【氏名】吉田 一義
【テーマコード(参考)】
4F100
4M109
5C094
5F142
5G435
【Fターム(参考)】
4F100AA37B
4F100AK01A
4F100AK01B
4F100AL05A
4F100AR00D
4F100AT00C
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4F100BA07
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4F100GB41
4F100JA07A
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4F100JK07A
4F100JK07B
4F100JK12D
4F100JN01A
4F100JN01B
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4F100YY00A
4F100YY00B
4M109AA02
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5C094AA03
5C094BA25
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5F142GA01
5G435BB04
5G435FF13
5G435HH02
5G435HH08
5G435KK05
(57)【要約】
【課題】一回の圧着で、複数の発光素子間に樹脂を充填するだけでなく、封止作業まで完了でき、しかも、部分的に輝度が低下することによって斑となることもなく、全体の輝度の損失を抑制しつつ、黒色度を確保できる一体型封止シート、この一体型封止シートを用いた発光型電子部品及び発光型電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】圧着時に素子付き基板10に直接接して配置される側から順次積層された、透明硬化性樹脂層2と半透明フィルム層3Aとを備え、半透明フィルム層3Aの全光線透過率が20~80%であり、透明硬化性樹脂層2の全光線透過率が50%以上であって、かつ半透明フィルム層3A全光線透過率よりも高い、一体型封止シート1A。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に圧着される一体型封止シートであって、
前記圧着時に前記素子付き基板に直接接して配置される側から順次積層された、透明硬化性樹脂層と、半透明フィルム層とを備える、一体型封止シート。
【請求項2】
前記半透明フィルム層の全光線透過率が20~80%である、請求項1に記載の一体型封止シート。
【請求項3】
前記透明硬化性樹脂層の全光線透過率が50%以上であって、かつ前記半透明フィルム層の全光線透過率よりも高い、請求項1に記載の一体型封止シート。
【請求項4】
前記透明硬化性樹脂層の貯蔵弾性率が、100℃において1.0×107Pa以下である、請求項1に記載の一体型封止シート。
【請求項5】
前記透明硬化性樹脂層の貯蔵弾性率が、100℃において1.0×105Pa以下である、請求項1に記載の一体型封止シート。
【請求項6】
前記透明硬化性樹脂層が、重量平均分子量が20,000~1,000,000である高分子量樹脂を含む、請求項1又は2に記載の一体型封止シート。
【請求項7】
前記高分子量樹脂の重量平均分子量が100,000~500,000である、請求項6に記載の一体型封止シート。
【請求項8】
前記透明硬化性樹脂層が、前記高分子量樹脂と架橋構造を形成可能な多官能硬化性樹脂を含む、請求項6に記載の一体型封止シート。
【請求項9】
前記透明硬化性樹脂層の100質量%に対する前記高分子量樹脂の含有量が5~100質量%である、請求項6に記載の一体型封止シート。
【請求項10】
前記半透明フィルム層が、支持フィルム層と、前記支持フィルム層の前記透明硬化性樹脂層の反対側に設けられたハードコート層とを備える、請求項1に記載の一体型封止シート。
【請求項11】
前記半透明フィルム層が、支持フィルム層と、少なくとも1つの半透明樹脂層とを含み、
前記半透明樹脂層は、全光線透過率が、20~80%である、請求項1に記載の一体型封止シート。
【請求項12】
前記半透明フィルム層が、カーボンブラックを含む層を1つ以上含む、請求項1、10、及び11のいずれかに記載の一体型封止シート。
【請求項13】
前記半透明フィルム層の貯蔵弾性率が、100℃において1.0×108Pa以上である、請求項1、10、及び11のいずれかに記載の一体型封止シート。
【請求項14】
前記半透明フィルム層の前記透明硬化性樹脂層の反対側の最表面の光沢度が0.01~35である、請求項1、10、及び11のいずれかに記載の一体型封止シート。
【請求項15】
基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板と、前記素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に圧着された請求項1または2に記載の一体型封止シートとを備え、
前記透明硬化性樹脂層の少なくとも一部が前記複数の発光素子間に充填されていることを特徴とする発光型電子部品。
【請求項16】
基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に、請求項1または2に記載の一体型封止シートを前記透明硬化性樹脂層が接するように配置し、
熱圧着により前記透明硬化性樹脂層の一部を前記複数の発光素子の間に充填し、
加熱により前記透明硬化性樹脂層を硬化させる、発光型電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一体型封止シート、発光型電子部品、及び発光型電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、極小の発光ダイオードを用いた、ミニLED、マイクロLEDと呼ばれるディスプレイ技術が注目されている。
ミニLED、マイクロLEDは、二種類の使用方法がある。一方は、基板上に配置された多数のLEDにより液晶のバックライトを構成することにより、バックライトの輝度を局所的に制御することを可能とする技術である。
もう一方は、画素を構成するR(赤)、G(緑)、B(青)を、それぞれの色のLEDで発光させ、各色のLEDが発光した高純度な色がそのまま目に届く仕組みである。
【0003】
ミニLED、マイクロLEDでは、基板上に複数の発光素子が配置された電子部品が使用される。斯かる電子部品には、複数の発光素子の間を光拡散防止性の樹脂で埋めるために、ドライフィルムが使用されている(特許文献1)。
ドライフィルムは、硬化性樹脂組成物を保護フィルム上に塗布乾燥させて得られる樹脂フィルムであり、これを基板の発光素子が配置された面に圧着して発光素子間に充填した後、硬化させることが行われている。
【0004】
ドライフィルムを基板の発光素子が配置された面に圧着すると、発光素子間だけでなく、不可避的に発光素子上にも光拡散防止性の樹脂層が形成されてしまう。
発光素子上に形成された光拡散防止性の樹脂層をそのまま残してしまうと、発光素子間の光拡散だけでなく、本来、視認者側に発すべき光まで遮蔽されてしまう。
そのため、特許文献1では、ドライフィルムを圧着した後、発光素子上の樹脂をプラズマ処理等のエッチングにより取り除き、露出した発光素子を光透過性の封止材で覆うことが記載されている。
【0005】
特許文献2では、発光素子の高さ以下とした黒色接着層と黒色接着層より融点の高い透明接着層との2層構成のドライフィルムを使用することにより、発光素子上に黒色接着層が残らないようにできるとしている。
特許文献2では、そのドライフィルムを硬化させた後に、さらに半透明のドライフィルムを圧着し硬化させることにより、封止を完了させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2022-22562号公報
【特許文献2】中国特許出願公開第115084320号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献1のようにプラズマ処理等のエッチングを行う場合には、多大な時間がかかり、製造コスト増大の要因となっている。また、エッチングにより発光素子上の樹脂を完全に取り除くのは難しく、部分的に輝度が低下し、斑になる恐れもある。
さらに、最表面に封止材層を設けるためには、封止材のドライフィルムをさらに積層する作業も必要である。
【0008】
特許文献2では、エッチングは不要とされているものの、黒色度を補うため、半透明のドライフィルムをさらに積層する作業が必要である。しかし、発光素子をハンダで実装する際に、発光素子の傾きや高さに発光素子ごとの差異が生じるため、透明接着層が黒色接着層を均一に洗い流すことができず、一部の発光素子上に黒色接着層が残留し、部分的に輝度が低下することで斑が発生する。また、工程省略のために、半透明のドライフィルムと透明接着層と黒色接着層とを積層して圧着すると、半透明のドライフィルムが未硬化で変形するため、熱圧着時の応力が十分に伝達できず、黒色接着層が発光素子上に残りやすくなり、結果として、全体の輝度の損失が大きくなることが分かった。
【0009】
本発明は上記事情に鑑みて、一回の圧着で、気泡や表面凹凸等の外観不良なく、複数の発光素子間に樹脂を充填するだけでなく、封止作業まで完了でき、しかも、部分的に輝度が低下することによって斑となることもなく、全体の輝度の損失を抑制しつつ、黒色度を確保できる一体型封止シート、この一体型封止シートを用いた発光型電子部品及び発光型電子部品の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に圧着される一体型封止シートであって、
前記圧着時に前記素子付き基板に直接接して配置される側から順次積層された、透明硬化性樹脂層と、半透明フィルム層とを備える、一体型封止シート。
[2]前記半透明フィルム層の全光線透過率が20~80%である、[1]に記載の一体型封止シート。
[3]前記透明硬化性樹脂層の全光線透過率が50%以上であって、かつ前記半透明フィルム層の全光線透過率よりも高い、[1]又は[2]に記載の一体型封止シート。
[4]前記透明硬化性樹脂層の貯蔵弾性率が、100℃において1.0×107Pa以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[5]前記透明硬化性樹脂層の貯蔵弾性率が、100℃において1.0×105Pa以下である、[4]に記載の一体型封止シート。
[6]前記透明硬化性樹脂層が、重量平均分子量が20,000~1,000,000である高分子量樹脂を含む、[1]~[5]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[7]前記高分子量樹脂の重量平均分子量が100,000~500,000である、[6]に記載の一体型封止シート。
[8]前記透明硬化性樹脂層が、前記高分子量樹脂と架橋構造を形成可能な多官能硬化性樹脂を含む、[6]又は[7]に記載の一体型封止シート。
[9]前記透明硬化性樹脂層の100質量%に対する前記高分子量樹脂の含有量が5~100質量%である、[6]~[8]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[10]前記半透明フィルム層が、支持フィルム層と、前記支持フィルム層の前記透明硬化性樹脂層の反対側に設けられたハードコート層とを備える、[1]~[9]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[11]前記半透明フィルム層が、支持フィルム層と、少なくとも1つの半透明樹脂層とを含み、
前記半透明樹脂層は、全光線透過率が、20~80%である、[1]~[10]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[12]前記半透明フィルム層が、カーボンブラックを含む層を1つ以上含む、請求項[1]~[11]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[13]前記半透明フィルム層の貯蔵弾性率が、100℃において1.0×108Pa以上である、[1]~[12]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[14]前記半透明フィルム層の前記透明硬化性樹脂層の反対側の最表面の光沢度が0.01~35である、[1]~[13]のいずれかに記載の一体型封止シート。
[15]基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板と、前記素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に圧着された[1]~[14]のいずれかに記載の一体型封止シートとを備え、
前記透明硬化性樹脂層の少なくとも一部が前記複数の発光素子間に充填されていることを特徴とする発光型電子部品。
[16]基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に、[1]~[14]のいずれかに記載の一体型封止シートを前記透明硬化性樹脂層が接するように配置し、
熱圧着により前記透明硬化性樹脂層の一部を前記複数の発光素子の間に充填し、
加熱により前記透明硬化性樹脂層を硬化させる、発光型電子部品の製造方法。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一体型封止シートによれば、一回の圧着で、複数の発光素子間に樹脂を充填するだけでなく、封止作業まで完了でき、しかも、部分的に輝度が低下することによって斑となることもなく、全体の輝度の損失を抑制しつつ、黒色度を確保できる。
また、本発明の発光型電子部品及び発光型電子部品の製造方法によれば、簡便に発光型電子部品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の第1実施形態に係る一体型封止シートの模式断面図である。
【
図2】本発明の第1実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図3】本発明の第1実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図4】本発明の第1実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図5】本発明の第1実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図6】本発明の第3実施形態に係る一体型封止シートの模式断面図である。
【
図7】本発明の第3実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図8】本発明の第3実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図9】本発明の第3実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図10】本発明の第3実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図11】本発明の第4実施形態に係る一体型封止シートの模式断面図である。
【
図12】本発明の第4実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図13】本発明の第4実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図14】本発明の第4実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【
図15】本発明の第4実施形態に係る発光型電子部品の製造方法の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本明細書及び特許請求の範囲において、「~」で表される数値範囲は、~の前後の数値を下限値及び上限値とする数値範囲を意味する。
【0014】
《第1実施形態》
<一体型封止シート>
図1、2を用いて、第1実施形態に係る一体型封止シート1Aについて説明する。
図1に示すように、一体型封止シート1Aは透明硬化性樹脂層2と半透明フィルム層3Aが積層されて基本的に構成されている。
【0015】
本実施形態の一体型封止シート1Aは、さらに、取り扱いの便宜のため、透明硬化性樹脂層2及び半透明フィルム層3Aのいずれか一方もしくは両方の表面に保護フィルムを有していてもよい。
図1には、透明硬化性樹脂層2及び半透明フィルム層3Aの両方の表面に保護フィルムを有している例を示している。具体的には、第1の保護フィルム6に、透明硬化性樹脂層2、半透明フィルム層3A、第2の保護フィルム7が順次積層されている。
なお、半透明フィルム層3Aの表面の硬度が充分であれば、第2の保護フィルム7を省略することができる。
【0016】
図2に示すように、一体型封止シート1Aは、基板11に複数の発光素子(発光素子12、発光素子13、発光素子14)が配置された素子付き基板10の複数の発光素子の間を埋めるために使用される。素子付き基板10の詳細については後述する。
一体型封止シート1Aは、圧着時において、
図2に示すように、透明硬化性樹脂層2が素子付き基板10に直接接するようにして使用される。
一体型封止シート1Aを素子付き基板10に圧着して発光型電子部品を得る具体的方法については後述する。
【0017】
<半透明フィルム層>
半透明フィルム層3Aは、発光素子を外部からの物理的衝撃や湿度、水分等から保護するための層である。また、ディスプレイの黒色度を高め、コントラストを向上させる層である。
【0018】
本実施形態における半透明フィルム層3Aは、支持フィルム層4と支持フィルム層4の透明硬化性樹脂層2と反対側に積層されたハードコート層5とで構成されており、支持フィルム層4が半透明とされ、ハードコート層5は透明とされている。なお、ハードコート層5は省略してもよい。
【0019】
[全光線透過率]
半透明フィルム層3Aは、全体(本実施形態では、支持フィルム層4とハードコート層5とを合わせたもの)の全光線透過率が20~80%であることが好ましく、20~65%であることがより好ましく、20~55%であることがさらに好ましい。
半透明フィルム層3Aの全光線透過率が下限値以上であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。半透明樹脂層8の全光線透過率が上限値以下であることにより、黒色度をより確保しやすい。上記範囲内であることで、コントラストがより向上する。
【0020】
[貯蔵弾性率]
半透明フィルム層3Aは、全体(本実施形態では、支持フィルム層4とハードコート層5とを合わせたもの)の100℃における貯蔵弾性率は、1.0×108Pa以上、1.0×1010Pa以下であることが好ましく、1.0×109Pa以上、9.0×109Pa以下であることが好ましく、3.0×109Pa以上、8.0×109Pa以下であることがより好ましい。
【0021】
半透明フィルム層3Aの100℃における貯蔵弾性率が好ましい上限値以下であることにより、素子付き基板10への圧着時に透明硬化性樹脂層2の流動を妨げない適度な柔軟性が得られ、作業性が向上するうえ、圧力によるクラックを防止できる。
【0022】
半透明フィルム層3Aの100℃における貯蔵弾性率が好ましい下限値以上であることにより、素子付き基板10への圧着時に変形しにくく、透明硬化性樹脂層2に確実に圧力を伝えることができ、半透明樹脂層8やハードコート層5に割れや変形などの不具合を生じさせない。
【0023】
<支持フィルム層>
半透明フィルム層3Aにおける支持フィルム層4は、発光素子を外部からの物理的衝撃や湿度、水分等から保護するための層である。本実施形態における支持フィルム層4は、半透明フィルム層3A全体によりディスプレイのコントラストを向上させることができるよう、半透明とされている。
【0024】
[全光線透過率]
半透明フィルム層3Aにおける支持フィルム層4は、半透明フィルム層3A全体の全光線透過率が前述の好ましい範囲となるように調製されることが好ましい。本実施形態の支持フィルム層4単独の全光線透過率は、20~80%であることが好ましく、20~65%であることがより好ましく、20~55%であることがさらに好ましい。
【0025】
支持フィルム層4単独の全光線透過率が上記範囲内であることにより、ハードコート層5の全光線透過率を特に調整することなく、半透明フィルム層3A全体の全光線透過率を適切な範囲とすることができる。
なお、半透明フィルム層3Aがハードコート層5を有さず支持フィルム層4のみで構成されている場合、支持フィルム層4の全光線透過率の好ましい範囲は、半透明フィルム層3Aと同様である。
【0026】
[貯蔵弾性率]
支持フィルム層4の100℃における貯蔵弾性率は、1.0×109Pa以上、1.0×1010Pa以下であることが好ましく、2.0×109Pa以上、9.0×109Pa以下であることが好ましく、3.0×109Pa以上、8.0×109Pa以下であることがより好ましい。
【0027】
支持フィルム層4の100℃における貯蔵弾性率が好ましい上限値以下であることにより、適度な柔軟性が得られ、作業性が向上するうえ、圧力によるクラックを防止できる。
支持フィルム層4の100℃における貯蔵弾性率が好ましい下限値以上であることにより、素子付き基板10への圧着時に変形しにくく、透明硬化性樹脂層2に均一に圧力を伝えることができる。さらに、ハードコート層5に割れや変形などの不具合を生じさせない。
【0028】
[樹脂]
支持フィルム層4は熱可塑性樹脂で構成されていても熱硬化性樹脂で構成されていてもよい。支持フィルム層4を構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン2,6-ナフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、フェノキシ樹脂、シンジオタクティックポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられ、耐熱性、耐候性、入手のしやすさ、コスト面等から、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン2,6-ナフタレート樹脂、及びポリカーボネート樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂を含むことが好ましい。
これらの樹脂を含むことにより、圧着時の変形を防ぐことができる。
【0029】
[黒色顔料又は黒色染料]
本実施形態の支持フィルム層4は半透明とされている。半透明とするために、黒色顔料又は黒色染料を含有することが好ましく、黒色顔料を含有することがより好ましく、カーボンブラックを含有することがさらに好ましい。
【0030】
カーボンブラックの粒子径は10~500nmであるのが好ましく、10~300nmがより好ましく、10~100nmが特に好ましい。なお、粒子径は、平均粒子径のことを言い、動的光散乱法による測定装置により求めることができる。動的光散乱法による測定装置としては、マイクロトラック・ベル社製のNanotracWave II UT151が挙げられる。
【0031】
カーボンブラックのISO 787-9に基づくpHは5以下であることが好ましく、1~4.5であることがより好ましく、2~4であることがさらに好ましい。
カーボンブラックのpHが好ましい上限値以下であることにより、良好な分散性が得られ、黒色度を向上させることができる。カーボンブラックのpHが好ましい下限値以上であることにより、分散処理が容易になる。
【0032】
カーボンブラックとしては、ガスブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラック等の公知のカーボンブラックの1種又は2種以上を用いることができる。また、樹脂被覆カーボンブラックを使用してもよい。さらに、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブを使用してもよい。
【0033】
中でも酸性カーボンであるガスブラックは、表面官能基の量が多く、分散性が高く、少量添加で十分な光拡散防止機能を発揮する点で好ましい。また、支持フィルム層4が官能基を有する重量平均分子量が20,000以上の高分子量樹脂を含む場合、ガスブラックの表面官能基とエポキシ樹脂と高分子量樹脂の官能基との相互作用により、分散性がさらに高まり、良好な黒色度を確保できる。
【0034】
カーボンブラックの配合量は、支持フィルム層4の固形分全量基準で、0.01~10質量%であることが好ましく、0.01~5質量%であることがより好ましい。カーボンブラックの配合量が上記範囲内であると、適度な全光線透過率が得られる。
【0035】
[分散剤]
支持フィルム層4には、カーボンブラックの分散性高めるため、分散剤を配合することが好ましい。カーボンブラックのpHが5以下である場合、カーボンブラックの表面の官能基との相互作用が強く、より分散性を高められる観点から、カチオン性分散剤を配合することが好ましい。カチオン性分散剤としてはポリアルキレンポリアミンやカチオン基含有アクリルポリマー等の高分子型分散剤と四級アンモニウム塩やアルキルポリアミン等の界面活性剤型分散剤とが挙げられる。中でも分散安定性が高い観点から、高分子型分散剤が好ましい。
特に、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、及びこれらの酸無水物基を有するハードコート層形成用硬化性樹脂組成物と、pHが5以下のカーボンブラックと、カチオン性分散剤とを配合することで、カーボンブラックのより高い分散性と分散安定性を発揮できる。
【0036】
カチオン性分散剤を配合する場合の配合量は、カーボンブラック100質量部に対して10~200であることが好ましい。
カチオン性分散剤を配合する場合の分散剤のアミン価は、10~150mgKOH/gであることが好ましく、13~100mgKOH/gであることがより好ましい。
【0037】
[その他の成分]
支持フィルム層4は、難燃性や耐熱性の向上、屈折率の調整のために、無機フィラーを含むことができる。
【0038】
[膜厚]
支持フィルム層4の厚みは、10~250μmであることが好ましく、20~200μmであることがより好ましく、25~150μmであることがさらに好ましい。
支持フィルム層4の厚みが好ましい下限値以上であることにより、素子を保護するのに十分な強度を有する。支持フィルム層4の厚みが好ましい上限値以下であることにより、視認性が向上し、コストを抑えることができる。
【0039】
<ハードコート層>
半透明フィルム層3Aにおけるハードコート層5は、発光型電子部品を傷つきから保護するための層である。
【0040】
[硬度]
ハードコート層5表面の鉛筆硬度はH以上であることが好ましく、2H以上であることがより好ましく、3H以上であることがさらに好ましい。
【0041】
[表面粗さ]
ハードコート層5表面の表面粗さRaは0.1~1.5μmであることが好ましく、0.2~1μmであることがより好ましく、0.3~1μmであることがさらに好ましい。
ハードコート層5の表面粗さが好ましい下限値以上であることにより、ハードコート層5表面の反射率を低減することができる。ハードコート層5の表面粗さが好ましい上限値以下であることにより、製造が容易となる。
【0042】
[全光線透過率]
本実施形態のハードコート層5は、全光線透過率が30~99%となるように調製されることが好ましく、50~99%となるように調製されることがより好ましく、60~99%となるように調製されることがさらに好ましい。
ハードコート層5の全光線透過率が下限値以上であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。
【0043】
[硬化性樹脂組成物]
ハードコート層5は、硬化性樹脂組成物で構成されている。ハードコート層5を構成する硬化性樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂組成物、紫外線硬化性樹脂組成物、電子線硬化性樹脂組成物が挙げられる。中でも紫外線硬化性樹脂組成物が好ましい。
紫外線硬化性樹脂組成物としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、これらの一種以上を含むことができる。
熱硬化性樹脂組成物としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等が挙げられ、これらの一種以上を含むことができる。
【0044】
[微粒子]
ハードコート層5は微粒子を含むことが好ましい。微粒子としては、無機微粒子及び有機微粒子の一方又は両方を使用できる。
無機微粒子としては、シリカ微粒子、チタン微粒子が挙げられる。有機微粒子としてはポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA樹脂)、ウレタン樹脂が挙げられる。
中でも、シリカ微粒子が好ましい。微粒子を含むことにより、表面粗さを調整したり、表面硬度を向上させたりすることができる。
【0045】
[膜厚]
ハードコート層5の厚みは、1~20μmであることが好ましく、2~10μmであることがより好ましく、3~8μmであることがさらに好ましい。
ハードコート層5の厚みが好ましい下限値以上であることにより、十分な硬度を確保できる。ハードコート層5の厚みが好ましい上限値以下であることにより、カール等の不具合を生じさせない。
ハードコート層5は、発光ムラや色ムラを抑制するために黒色顔料又は黒色染料を含有してもよい。
【0046】
<透明硬化性樹脂層>
透明硬化性樹脂層2は、素子付き基板10に配置された複数の発光素子の間に充填されて、発光素子を保護するための層である。
【0047】
[全光線透過率]
透明硬化性樹脂層2は全光線透過率が高い。なお、透明硬化性樹脂層2の全光線透過率は、硬化状態において測定される。透明硬化性樹脂層2は、硬化状態における全光線透過率が50%以上であって、かつ半透明フィルム層3Aの全光線透過率よりも高くなるように調製されることが好ましく、75%を超え、かつ半透明フィルム層3Aの全光線透過率よりも高くなるように調製されることがより好ましく、80%を超え99.5%以下となるように調製されることがさらに好ましい。
透明硬化性樹脂層2の硬化状態における全光線透過率が下限値以上であることにより、硬化状態における透明硬化性樹脂層2が発光素子の上に残っても、視認者側への光の到達が妨げられない。
【0048】
[貯蔵弾性率]
素子付き基板10に圧着し硬化させる前の透明硬化性樹脂層2は未硬化状態又は半硬化状態である。
透明硬化性樹脂層2の硬化前の貯蔵弾性率は、100℃において1.0×107Pa以下であることが好ましく、1.0×102Pa以上、1.0×106Pa以下であることがより好ましく、1.0×103Pa以上、1.0×105Pa以下であることがさらに好ましい。
【0049】
硬化前の透明硬化性樹脂層2の100℃における貯蔵弾性率が好ましい範囲内であることにより、素子付き基板10への圧着時に適度な流動性が得られ、複数の発光素子による素子付き基板10の凹凸に追従して複数の発光素子の間を充分に埋めることができる。
硬化前の透明硬化性樹脂層2の100℃における貯蔵弾性率が好ましい上限値を超えると、透明硬化性樹脂層2の流動性が足りず、複数の発光素子の間を充分に充填しにくくなるうえ、熱圧着時に透明硬化性樹脂層2にクラックが発生することで、ヒビ様欠点が発生しやすくなる。また、流動しきれなった透明硬化性樹脂層2が発光素子の上方向に多く残り、一体型封止シートの表面が発光素子に合わせて凹凸形状になる外観不良が発生しやすい。
【0050】
硬化前の透明硬化性樹脂層2の100℃における貯蔵弾性率が好ましい下限値を下回ると、透明硬化性樹脂層2の流動性が高すぎて熱圧着後の膜厚が均一にならず、一体型封止シート表面に凹凸形状が見られる外観不良が発生しやすくなる。
【0051】
[硬化性樹脂組成物]
(高分子量樹脂)
透明硬化性樹脂層2を構成する硬化性樹脂組成物は、重量平均分子量が20,000~1,000,000の高分子量樹脂を含むことが好ましい。透明硬化性樹脂層2を構成する硬化性樹脂組成物における高分子量樹脂の重量平均分子量は、100,000~1,000,000であることがより好ましく、120,000~500,000であることがさらに好ましい。
【0052】
高分子量樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリロニトリルブタジエン共重合体、スチレンブタジエン共重合体、酢酸ビニル樹脂、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。
高分子量樹脂は、硬化物の靭性と耐薬品性の両立が可能な柔軟性を有することが好ましく、アクリル樹脂、アクリロニトリルブタジエン共重合体、スチレンブタジエン共重合体、酢酸ビニル樹脂、及びシリコーン樹脂が好ましく、これらのエラストマーであることがより好ましい。
これらの高分子量樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0053】
透明硬化性樹脂層2における高分子量樹脂の配合量は、透明硬化性樹脂層2の総樹脂固形分100質量%に対して、5~100質量%で有ることが好ましく、0~70質量%であることがより好ましく、1~70質量%であることがさらに好ましく、5~50質量%であることが特に好ましい。上記範囲内であると、貯蔵弾性率の制御が可能であり、熱圧着時の適当な流動性を確保できる。また、熱圧着時に圧力偏重を防ぐことができ、均一な外観を保つことができる。また、範囲外への樹脂の流出を防止でき、圧着後の膜厚を確保できる。
また、上記下限値以上であると、成膜性が向上し、硬化性樹脂組成物を塗工して成膜する際の膜厚の分布を狭くできる。
【0054】
(硬化性樹脂)
透明硬化性樹脂層2における硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選択される少なくとも一種の硬化性樹脂組成物が挙げられる。中でも、低温での熱硬化を実現でき、耐熱性、信頼性に優れることから、エポキシ樹脂が好ましい。透明硬化性樹脂層2は、高分子量樹脂と架橋構造を形成可能な多官能硬化性樹脂を含むことが好ましい。
【0055】
本明細書及び特許請求の範囲において、エポキシ樹脂とは、分子中にエポキシ基をもつ化合物である。
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、一分子中に2つ以上のエポキシ基を有し、多官能硬化性樹脂に該当するものが好ましい。エポキシ基と反応可能な官能基を有する変性樹脂との反応で架橋構造を形成し、硬化物に高い耐熱性を発現させることができるからである。また、エポキシ基が2つ以上のエポキシ樹脂を用いた場合、エポキシ基と反応可能な官能基を有する硬化剤との架橋度が十分であり、硬化物に十分な耐熱性が得られる。
【0056】
一分子中に2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、分子中にエポキシ基を2つ有する2官能エポキシ樹脂、分子中にエポキシ基を3つ以上有する多官能エポキシ樹脂、重量平均分子量が10,000以上の高分子量エポキシ樹脂等が挙げられる。また、それらを水素添加されたエポキシ樹脂であってもよい。
【0057】
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、高分子量エポキシ樹脂は、分子中のエポキシ基の数に関わらず、2官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂に分類せず、高分子量エポキシ樹脂に分類する。
また、本明細書及び特許請求の範囲において、重量平均分子量が20,000~1,000,000の高分子量エポキシ樹脂は、高分子量樹脂に分類する。
エポキシ樹脂の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の分子量である。
【0058】
エポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、又はそれらを高分子量化したフェノキシ型エポキシ樹脂、それらの水素添加したもの等のビスフェノール系エポキシ樹脂;フェノールノボラックエポキシ樹脂、o-クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラックエポキシ樹脂、キシレン構造含有ノボラックエポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;フタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、p-ヒドロキシ安息香酸グリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、セバシン酸ジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジルエステル等のグリシジルエステル系エポキシ樹脂;エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルエタン、ソルビトールのポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールのポリグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂;トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン等のグリシジルアミン系エポキシ樹脂;エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等の線状脂肪族エポキシ樹脂;臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、フッ素含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ターシャリーブチルカテコール型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等の特殊骨格エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定するものではない。
【0059】
高分子量エポキシ樹脂としては、フェノキシ型エポキシ樹脂、エポキシ変性ポリブタジエン、グリシジルメタクリレートとメチルメタクリレートの共重合体、その他の樹脂をエポキシ変性した変性ポリマー等を用いることができる。
これらのエポキシ樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0060】
透明硬化性樹脂層2に適度な圧着時粘度を付与できる観点から、透明硬化性樹脂層2は、重量平均分子量が10,000~100,000の高分子量エポキシ樹脂(但し、重量平均分子量が20,000以上のものは高分子量樹脂に分類。以下同じ)を含むことが好ましい。他の樹脂成分との相溶性が良好で、乾燥後もドライフィルムに残る可能性のある沸点の高い溶剤を混合しなくても溶解できる観点から、重量平均分子量が10,000~35,000の高分子量エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。
【0061】
透明硬化性樹脂層2に用いられるエポキシ樹脂として重量平均分子量が10,000~100,000の高分子量エポキシ樹脂を含むことにより、加熱時に適度な粘度を有するため、透明硬化性樹脂層2の100℃~150℃の範囲の貯蔵弾性率を好ましい範囲に調整できる。
透明硬化性樹脂層2に用いられる高分子量エポキシ樹脂は、他のエポキシ樹脂との相溶性が良好であることから、フェノキシ型エポキシ樹脂が好ましい。
【0062】
フェノキシ型エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の中でも比較的に分子量が大きく、加熱時に適度な粘度を有するため、透明硬化性樹脂層2の100℃~150℃の範囲の貯蔵弾性率を好ましい範囲に調整できる。また、フェノキシ型エポキシ樹脂は、ポリエステル等の他の熱可塑性樹脂と異なり、エポキシ樹脂としての硬化が可能なため、架橋密度を高めることができ、硬化物の耐熱性や長期使用に対する性能の信頼性を損なわない。
【0063】
熱圧着時に圧力偏重を防ぐことができる観点から、透明硬化性樹脂層2に用いられるフェノキシ型エポキシ樹脂のガラス転移温度は、100℃以上であることが好ましい。
【0064】
フェノキシ型エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製の「1256」、「YX7200」、「YX8100」、「YX7180」、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製の「YP-50」、「YP-50S」、「YP-70」、DIC株式会社製の「N-690」、DIC株式会社製の「H-157」、「EXA-192」等が挙げられる。
【0065】
透明硬化性樹脂層2における、高分子量エポキシ樹脂の配合量は、透明硬化性樹脂層2の総樹脂固形分100質量%に対して、30~80質量%であることが好ましく、40~70質量%であることがより好ましく、45~60質量%であることがさらに好ましい。
透明硬化性樹脂層2における、フェノキシ型エポキシ樹脂の好ましい配合量も同様である。
【0066】
上記範囲内であると、貯蔵弾性率の制御が可能であり、熱圧着時の透明硬化性樹脂層2を押し込む貯蔵弾性率を確保できる。また、熱硬化時の流動を抑制でき、気泡の発生による硬化後の外観不良が抑制される。また、靭性が向上し、熱圧着時にヒビ様欠点が発生しづらくなる。
また、上記上限値以下であると、硬化状態における透明硬化性樹脂層2の架橋密度を高め、耐熱性や耐薬品性を向上できる。
【0067】
さらに、透明硬化性樹脂層2に用いられるエポキシ樹脂として、多官能エポキシ樹脂が含まれることが好ましい。多官能エポキシ樹脂は、架橋密度を高められることで、エポキシ樹脂組成物の硬化物の長期使用に対する性能の安定性がさらに向上し、耐熱性も向上する。また、フェノキシ型エポキシ樹脂よりも100℃~150℃の範囲の粘度が低いため、フェノキシ型エポキシ樹脂と組み合わせることで、透明硬化性樹脂層2の貯蔵弾性率を調整できる。
【0068】
多官能エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製の「YX7700」「157S70」「1032S60」、日本化薬株式会社製の「NC7000L」「XD1000」「EOCN-1020」、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製の「ESN485」、DIC株式会社製の「N-690」、「N-695」「HP-7200H」等が挙げられる。
【0069】
透明硬化性樹脂層2における、多官能エポキシ樹脂の配合量は、透明硬化性樹脂層2総樹脂固形分100質量%に対して、90質量%以下であることが好ましく、10~80質量%であることがより好ましく、35~70質量%であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、透明硬化性樹脂層2の熱圧着時の貯蔵弾性率を制御でき、かつ、硬化状態において耐熱性や耐薬品性を付与できる。
【0070】
熱圧着時の十分な流動性を確保する観点から、透明硬化性樹脂層2には、軟化点又は融点が、120℃以下のエポキシ樹脂が含まれることが好ましい。ハンドリング性や硬化物の耐熱性の観点から、軟化点又は融点が、50~105℃のエポキシ樹脂が含まれることがより好ましい。上記範囲内の軟化点又は融点を有するエポキシ樹脂を含むことで、貯蔵弾性率の制御が可能になる。
【0071】
透明硬化性樹脂層2における、エポキシ樹脂全体の配合量は、透明硬化性樹脂層2の総樹脂固形分100質量%に対して、10~100質量%であることが好ましく、30~99質量%であることがより好ましく、50~95質量%であることがさらに好ましい。上記範囲内であると、貯蔵弾性率の制御が可能である。また、熱硬化時の流動を抑制でき、気泡の発生による硬化後の外観不良が抑制できる。また、上記下限値以上であると、硬化状態において耐熱性が向上する。
【0072】
(エラストマー)
エラストマーは本明細書における高分子量樹脂に該当する。エラストマーとしては、優れた耐熱性が得られることから、一般に「ゴム」と呼ばれる熱硬化性エラストマーが好ましい。熱硬化性エラストマーとしては、ブタジエンとアクリロニトリルのランダム共重合体であるアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。中でもエポキシ樹脂との相溶性が良好で、透明硬化性樹脂層2の100℃付近での流動性の制御が可能であり、素子付き基板10との密着性が良好であることから、NBRが好ましい。
【0073】
エラストマーの重量平均分子量は、100,000~1,000,000であることが好ましく、120,000~500,000であることがより好ましく、150,000~300,000であることがさらに好ましい。エラストマーの重量平均分子量が上記範囲であれば、透明硬化性樹脂層2の貯蔵弾性率を制御でき、熱圧着時の流動性を確保できる。エラストマーの重量平均分子量が上記上限値以下であれば、エポキシ樹脂との相溶性が向上して熱硬化時の流動をより効果的に制御できる。
【0074】
特に透明硬化性樹脂層2を構成する硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、エポキシ基と反応可能な官能基を有する変性エラストマーを含むことが好ましい。エポキシ基と反応可能な官能基を有する変性エラストマーあれば、エポキシ樹脂の硬化剤としても作用する。また、エポキシ樹脂と反応し結合できるため、耐熱性と熱衝撃への信頼性が向上する。さらに、エポキシ樹脂と反応可能な官能基と樹脂骨格の極性の違いが分散性に良好に作用し、透明硬化性樹脂層2にカーボンブラックを含有させる場合に良好な分散性が得られる。
【0075】
エポキシ基と反応可能な官能基としては、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、リン酸基等の酸基、及びこれらの酸無水物基、水酸基、アミノ基等が挙げられる。中でも低温での硬化が可能で、可使時間を確保できることから、酸基又は酸無水物基が好ましく、カルボキシ基又はカルボン酸無水物基が特に好ましい。
【0076】
すなわち、透明硬化性樹脂層2を構成する硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、酸基又は酸無水物基を有する酸変性エラストマーを含有することが好ましく、カルボキシ基を有する酸変性エラストマーを含有することがより好ましい。カルボキシ基を有する変性NBRを含有することが特に好ましい。
【0077】
カルボキシ基を有する変性NBRとしては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等を導入したカルボキシル化アクリロニトリルゴムが好ましい。カルボキシル化アクリロニトリルゴムの市販品としては、日本ゼオン株式会社製Nipol(登録商標)NX775、Nipol 1072CGJが挙げられる。
エポキシ基と反応可能な官能基を有する変性エラストマーは2種以上を併用してもよい。
【0078】
透明硬化性樹脂層2におけるエラストマーの好ましい配合量は、透明硬化性樹脂層2における高分子量樹脂の好ましい配合量と同様である。
【0079】
(硬化剤)
透明硬化性樹脂層2を構成する熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、エポキシ基と反応可能な官能基を有する変性エラストマー以外のその他のエポキシ樹脂用の硬化剤を含んでいてもよい。その他の硬化剤としては、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤等の公知の硬化剤が挙げられる。その他の硬化剤は2種以上を併用してもよい。
【0080】
(硬化触媒)
透明硬化性樹脂層2がエポキシ樹脂組成物で構成される場合、エポキシ樹脂の硬化反応を促進する硬化触媒を含んでもよい。
硬化触媒としては、イミダゾール系、第三級アミン系、リン化合物系等が挙げられる。中でもエポキシ樹脂と相溶性がよく、黄変の原因になりづらいことから、イミダゾール系が好ましい。
イミダゾール系の硬化触媒の中でも、シアノエチル基を有するものがエポキシ樹脂に溶けやすいことから、特に好ましい。
【0081】
硬化触媒の配合量は、透明硬化性樹脂層2の総樹脂固形分100質量部に対して、0.01~5質量部であることが好ましく、0.05~4質量部であることがより好ましく、0.1~3質量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であると、硬化を十分に進められ、一体型封止シート1Aの可使時間を確保できる。
硬化触媒は2種以上を併用してもよい。
【0082】
(その他の成分)
透明硬化性樹脂層2は、発光ムラや色ムラを抑制するために黒色顔料又は黒色染料を含有してもよい。
全光線透過率を高くする観点から、透明硬化性樹脂層2がカーボンブラックを含む場合、その配合量は、総樹脂固形分100質量部に対して、5質量部未満であることが好ましく、1質量部以下であることがより好ましく、0.1質量部以下であることがさらに好ましい。
透明硬化性樹脂層2は、さらに必要に応じて、エポキシ樹脂とエラストマー以外の樹脂、増粘剤、消泡剤及び/又はレベリング剤、カップリング剤等の密着性付与剤、難燃剤を用いることができる。
【0083】
<一体型積層シート全体の光学特性>
[全光線透過率]
一体型積層シート全体の全光線透過率、本実施形態では、透明硬化性樹脂層2と、半透明フィルム層3Aにおける支持フィルム層4とハードコート層5の三層全体の全光線透過率は、10~80%であることが好ましく、15~70%がより好ましく、20~55%がさらに好ましい。
三層の全光線透過率が下限値以上であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。 三層の全光線透過率が上限値以下であることにより、ディスプレイのコントラスト向上効果が高まる。
【0084】
[光沢度]
一体型積層シート最表面の光沢度、本実施形態では、半透明フィルム層3Aの透明硬化性樹脂層2と反対側の最表面(ハードコート層5側の表面)の光沢度計(JIS-Z-8741)により測定した光沢度は0.01~35であることが好ましく、3~30であることがより好ましく、5~25であることがさらに好ましい。
最表面の光沢度が下限値以上であれば製造が容易である。最表面の光沢度が好ましい上限値以下であることにより、ディスプレイの視認性が向上する。
【0085】
<保護フィルム>
第1の保護フィルム6及び第2の保護フィルム7(以下第1の保護フィルム6及び第2の保護フィルム7を総称して単に「保護フィルム」という場合がある。)は、一体型封止シート1Aを保護する役割を有するものであり、一体型封止シート1Aを形成する際には、硬化性樹脂組成物の塗液が塗布されるフィルムとしても使用できる。
【0086】
保護フィルムとしては、例えば、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等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等の熱可塑性樹脂からなるフィルム、及び、表面処理した紙等を用いることができる。
【0087】
これらの中でも、耐熱性、機械的強度、取扱性等の観点から、ポリエステルフィルムを好適に使用することができる。保護フィルムの厚さは、特に制限されるものではないが概ね10~150μmの範囲で用途に応じて適宜選択される。保護フィルムの樹脂層を設ける面には、離型処理が施されていてもよい。
【0088】
<一体型封止シートの製造方法>
一体型封止シート1Aを得るためには、まず、第1の保護フィルム6に透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液を塗布乾燥したものと、支持フィルム層4に予めハードコート層5を形成したものを用意する。
【0089】
その後、これらを、透明硬化性樹脂層2と支持フィルム層4が接するようにして重ね、ラミネートすることにより、第1の保護フィルム6に、透明硬化性樹脂層2と支持フィルム層4とハードコート層5が順次積層した積層体が得られる。
第2の保護フィルム7は、必要に応じて、このハードコート層5の表面に積層する。なお、ハードコート層5の硬度が充分であれば、第2の保護フィルム7は積層しなくてもよい。
支持フィルム層4にハードコート層5を形成したものは、支持フィルム層4の表面に、ハードコート層用コート剤を塗布乾燥し硬化することにより得られる。
【0090】
支持フィルム層4にハードコート層5を形成したものは、支持フィルム層4の表面に、ハードコート層形成用硬化性樹脂組成物の塗液を塗布乾燥して硬化することにより得られる。
ハードコート層形成用硬化性樹脂組成物の塗液の硬化方法としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化等が挙げられる。
【0091】
ハードコート層用コート剤、透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液の塗布方法としては、例えば、ダイコーター、グラビアコーター、ロールコーター、カーテンフローコーター、スピンコーター、バーコーター、リバースコーター、キスコーター、ファウンテンコーター、ロッドコーター、エアドクターコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、キャストコーター、スクリーンコーター等の各種コーターが挙げられる。
乾燥温度は、60~160℃が好ましく、80~130℃が好ましく、90~120℃がさらに好ましい。
【0092】
ハードコート層用コート剤、透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液は、塗布を支障なく行える粘度となる量の有機溶剤を含有することが好ましい。
有機溶剤としては、特に制限はないが、例えば、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などを挙げることができる。具体的には、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテートなどのエステル類;エタノール、プロパノール、2-メトキシプロパノール、n-ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等の他、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、テトラクロロエチレン、テレビン油等が挙げられる。
【0093】
なお、カーボンブラックを塗液に配合する際は、カーボンブラック粉末を加えてもよいし、カーボンブラック分散液を加えてもよい。
【0094】
ラミネート時の温度は、20~120℃が好ましく、30~100℃がより好ましく、40~80℃がさらに好ましい。ラミネート時における温度を好ましい下限値以上とすることにより、透明硬化性樹脂層2と支持フィルム層4との間に未硬化状態又は半硬化状態でもハンドリング可能な密着力を確保できる。また、ラミネート時における温度を好ましい上限値以下とすることにより、気泡の挟み込みや皴の発生を防止できる。
ラミネートは、ロールラミネーター、プレス機、真空プレス機等を用いて行うことができる。
【0095】
<素子付き基板>
素子付き基板10は、
図2に示すように、基板11上に複数の発光素子が配置されたものである。
図2等では、模式的に、3つの発光素子(発光素子12、発光素子13、発光素子14)が配置された部分を示している。
【0096】
基板11の材質に限定はないが、公知のプリント基板を好適に使用できる。公知のプリント基板としては、ガラスエポキシ基板、フッ素樹脂基板、セラミックス基板等が挙げられる。
発光素子は、典型的には、発光ダイオードである。本発明は、発光素子が極小の場合に特に好適に適用できる。
【0097】
例えば、高さが1000nm~200μm、1辺が0.001~0.5mmの発光ダイオードを使用することができる。
ミニLEDやマイクロLEDを得るための素子付き基板10としては、発光素子として、R、G、Bの3色の発光ダイオードを、あるいは発光素子として、青色発光ダイオードを用いることができる。
【0098】
<発光型電子部品の製造方法>
本実施形態の発光型電子部品の製造方法は、基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に、本実施形態の一体型封止シート1Aを、その透明硬化性樹脂層2が接するように配置し、熱圧着して前記複数の発光素子の間に透明硬化性樹脂層2の一部を充填し、加熱して透明硬化性樹脂層2を硬化させる方法である。
以下、
図2~5を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る発光型電子部品の製造方法について説明する。
【0099】
本実施形態の製造方法では、まず、
図2に示すように、素子付き基板10の発光素子12、発光素子13、発光素子14が配置された面に、第1の保護フィルム6を剥離して透明硬化性樹脂層2が露出した一体型封止シート1Aを、その透明硬化性樹脂層2が接するように配置する。
【0100】
このとき、すなわち、圧着前において、透明硬化性樹脂層2の厚さは、発光素子の高さに対して110~550%であることが好ましく、120~400%であることが好ましく、150~300%であることがより好ましい。
【0101】
透明硬化性樹脂層2の厚さが発光素子の高さに対して上記下限値以上であれば、発光素子の間に充分に硬化性樹脂を埋め込むことができる。
透明硬化性樹脂層2の厚さが発光素子の高さに対して上記上限値以下であれば、圧着時に厚みムラを生じにくく、外観不良が発生しにくい。
【0102】
この
図2の状態で熱圧着して、一体型封止シート1Aの透明硬化性樹脂層2の一部を、
図3に示すように発光素子間に埋め込む。
このとき、透明硬化性樹脂層2が、貯蔵弾性率が比較的低く流動性が確保されているものであると、発光素子による凹凸に追従して発光素子間に充填されやすいので好ましい。
【0103】
熱圧着における温度は、80~120℃が好ましく、90~110℃がより好ましい。熱圧着における温度を80℃以上とすることにより、透明硬化性樹脂層2の流動性を確保しやすい。また、熱圧着における温度を120℃以下とすることにより、発光素子にダメージを与えにくい。熱圧着における温度を90~110℃にすることにより、より精密に流動性を制御でき、ムラやヒビ様欠点の発生を抑制できる。
【0104】
熱圧着における圧力は、0.05~1.0MPaが好ましく、0.1~0.5MPaがより好ましい。熱圧着における圧力を好ましい下限値以上とすることにより、透明硬化性樹脂層を発光素子の間に十分に充填できる。好ましい上限値以下とすることにより、発光素子にダメージを与えにくい。
【0105】
熱圧着は、真空状態で成形が可能な真空プレス機を用いて行うことが好ましい。これにより、得られる発光型電子部品に空気が混入することによる不良を回避しやすい。
【0106】
圧着後、
図4に示すように第2の保護フィルム7を剥離してから、熱硬化させ、
図5に示すように、一体型封止シート1Aの透明硬化性樹脂層2を透明硬化性樹脂硬化物層22(硬化状態の透明硬化性樹脂層2)とする。これにより、発光型電子部品30Aが得られる。
【0107】
硬化温度は、100~160℃であり、120~150℃が好ましい。硬化温度を100℃以上とすることにより、透明硬化性樹脂層2を硬化することができる。硬化温度を120℃以上とすることにより、透明硬化性樹脂層2の硬化時間を短縮できる。また、硬化温度を上記上限温度以下とすることにより、発光素子にダメージを与えにくい。
【0108】
硬化時間は、硬化温度にもよるが、30~360分間が好ましく、45~180分間がより好ましい。
硬化温度において、透明硬化性樹脂層2が、貯蔵弾性率が比較的高く流動性が抑制されているものであると、硬化後の外観不良が抑制されるので好ましい。
これにより、基板11に複数の発光素子が配された素子付き基板10の発光素子が配置された面に、一体型封止シート1Aが圧着された発光型電子部品30Aが得られる。
【0109】
得られた発光型電子部品30Aにおいて、透明硬化性樹脂層2は硬化して透明硬化性樹脂硬化物層22となっており、透明硬化性樹脂硬化物層22の一部は、複数の発光素子間に充填されている。
【0110】
《第2実施形態》
<半透明フィルム層>
第2実施形態は、半透明フィルム層3Aにおけるハードコート層5が半透明とされている他は、第1実施形態と同様である。半透明フィルム層3A全体の全光線透過率と100℃における貯蔵弾性率も、第1実施形態と同様である。
本実施形態の一体型封止シート1Aも第1実施形態の場合と同様に、圧着時において、
図2に示すように、透明硬化性樹脂層2が素子付き基板10に直接接するようにして使用される。
【0111】
<支持フィルム層>
[全光線透過率]
支持フィルム層4単独の全光線透過率は、30~99%であることが好ましく、50~95%であることがより好ましく、70~95%であることがさらに好ましい。
支持フィルム層4単独の全光線透過率が上記下限値以上であることにより、安価な市販品のフィルムを使用できる。
【0112】
支持フィルム層4の好ましい貯蔵弾性率や支持フィルム層4を構成する樹脂、及びその他の成分は第1実施形態における支持フィルム層4と同様である。
【0113】
<ハードコート層>
半透明フィルム層3Aにおけるハードコート層5は、発光型電子部品を傷つきから保護するための層である。本実施形態におけるハードコート層5は半透明とされている。
【0114】
[全光線透過率]
本実施形態のハードコート層5は、半透明フィルム層3A全体の全光線透過率が20~80%前述の好ましい範囲となるように調製されることが好ましい。ハードコート層5単独の全光線透過率は、20~80%となるように調製されることが好ましく、30~65%となるように調製されることがより好ましく、20~55%となるように調製されることがさらに好ましい。
ハードコート層5単独の全光線透過率が下限値以上であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。ハードコート層5単独の全光線透過率が上限値以下であることにより、支持フィルム層4として透明で安価の市販品のフィルムを使用できる。
【0115】
[全体ヘイズ]
本実施形態のハードコート層5は、JIS K 7136に基づく全体ヘイズが50%以上であることが好ましく、60~95%であることがより好ましく、70~90%であることがさらに好ましい。
ハードコート層5の全体ヘイズが好ましい下限値以上であることにより、支持フィルム層4での外光の乱反射の隠蔽性が向上する。ハードコート層5の全体ヘイズが好ましい上限値以下であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。
【0116】
ハードコート層5の好ましい硬度、表面粗さ。厚さは、第1実施形態におけるものと同様である。
ハードコート層5を構成する硬化性樹脂組成物は、適切な全光線透過率とするための黒色顔料又は黒色染料を含有する他は、第1実施形態におけるハードコート層5を構成する硬化性樹脂組成物と同様である。
【0117】
黒色顔料又は黒色染料としては、第1実施形態において、支持フィルム層4に配合するものとして説明した黒色顔料又は黒色染料と同様で好ましい態様も同様である。
カーボンブラックの配合量は、ハードコート層5の固形分全量基準で、0.01~10質量%であることが好ましく、0.01~5質量%であることがより好ましい。カーボンブラックの配合量が上記範囲内であると、適度な全光線透過率が得られる。
【0118】
一体型積層シート全体の全光線透過率、すなわち、透明硬化性樹脂層2と、半透明フィルム層3Aにおける支持フィルム層4とハードコート層5の三層全体の好ましい全光線透過率は、第1実施形態と同様である。一体型積層シート最表面の光沢度、すなわち、半透明フィルム層3Aの透明硬化性樹脂層2と反対側の最表面(ハードコート層5側の表面)の光沢度計(JIS-Z-8741)により測定した光沢度の好ましい範囲も第1実施形態と同様である。また、第1の保護フィルム6と第2の保護フィルム7についても、第1実施形態と同様のものが使用できる。
【0119】
第2実施形態の一体型封止シートの製造方法は、第1実施形態の一体型封止シート1Aの製造方法と同様である。
また、第2実施形態の一体型封止シートを用いた発光型電子部品の製造方法は、第1実施形態の一体型封止シート1Aを用いた発光型電子部品の製造方法と同様である。
【0120】
《第3実施形態》
以下第3実施形態について説明する。第3実施形態の説明において、第1実施形態におけるものと同様の構成部材には同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する。
【0121】
<一体型封止シート>
図6、7を用いて、第3実施形態に係る一体型封止シート1Bについて説明する。
図6に示すように、一体型封止シート1Bは、半透明フィルム層3Aを、半透明フィルム層3Bに変更した他は、第1実施形態の一体型封止シート1Aと同様である。
一体型封止シート1Bは、一体型封止シート1Aと同様に、圧着時において、
図7に示すように、透明硬化性樹脂層2が素子付き基板10に直接接するようにして使用される。
【0122】
<半透明フィルム層>
本実施形態の半透明フィルム層3Bは、発光素子を外部からの物理的衝撃や湿度、水分等から保護するための層である。また、ディスプレイの黒色度を高め、コントラストを向上させる層である。
【0123】
半透明フィルム層3Bは、支持フィルム層4と支持フィルム層4の透明硬化性樹脂層2に接する側とは反対側に順次積層された半透明樹脂層8とハードコート層5とで構成されている。なお、ハードコート層5は省略してもよい。
半透明フィルム層3B全体の全光線透過率と100℃における貯蔵弾性率の好ましい範囲は、第1実施形態の半透明フィルム層3Aと同様である。
【0124】
<支持フィルム層>
支持フィルム層4の好ましい全光線透過率は、第2実施形態における支持フィルム層4の好ましい全光線透過率と同様である。
【0125】
支持フィルム層4の100℃における好ましい貯蔵弾性率は、第1実施形態における支持フィルム層4と同様である。
支持フィルム層4を構成する樹脂としては、第1実施形態における支持フィルム層4と同様のものが使用できる。
全光線透過率を高くする観点から、支持フィルム層4がカーボンブラックを含む場合、その配合量は、総樹脂固形分100質量部に対して、5質量部未満であることが好ましく、1質量部以下であることがより好ましく、0.1質量部以下であることがさらに好ましい。
【0126】
<半透明樹脂層8>
本実施形態の半透明樹脂層8は、ディスプレイの黒色度を高め、コントラストを向上させる層である。
また、支持フィルム層4での外光の乱反射を見えにくくするための層である。
【0127】
[全光線透過率]
半透明樹脂層8は、全光線透過率が20~80%であることが好ましく、30~65%であることがより好ましく、20~55%であることがさらに好ましい。
半透明樹脂層8の全光線透過率が下限値以上であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。半透明樹脂層8の全光線透過率が上限値以下であることにより、光拡散防止効果とコントラスト向上効果がより向上する。
【0128】
[全体ヘイズ]
半透明樹脂層8は、JIS K 7136に基づく全体ヘイズが7%以上であることが好ましく、10~70%であることがより好ましく、15~65%であることがさらに好ましい。
半透明樹脂層8の全体ヘイズが好ましい下限値以上であることにより、支持フィルム層4での外光の乱反射の隠蔽性が向上する。半透明樹脂層8の全体ヘイズが好ましい上限値以下であることにより黒色度を高められる。半透明樹脂層8の全体ヘイズは、半透明樹脂組成物に含まれるカーボンブラックやフィラー、樹脂の相溶性で調製できる。
【0129】
[貯蔵弾性率]
半透明樹脂層8の100℃における貯蔵弾性率は1.0×106Pa以上であることが好ましく、1.0×106Pa以上、1.0×1010Pa以下であることがより好ましく、1.0×107Pa以上、5.0×109Pa以下であることがさらに好ましく、1.0×108Pa以上、5.0×109Pa以下であることが特に好ましい。
【0130】
半透明樹脂層8の厚さがばらつくと、黒色度が、面方向で不均一になり斑が生じる恐れがある。半透明樹脂層8の100℃における貯蔵弾性率が好ましい下限値以上であることにより、素子付き基板10への圧着時に変形しにくくなり、厚さのばらつきがより生じにくい。そのため、発光ムラや色ムラを抑制することができる。
【0131】
半透明樹脂層8の100℃における貯蔵弾性率が好ましい上限値以下であることにより、素子付き基板10への圧着時にクラックの発生を防止しやすい。また、半透明樹脂層8と、支持フィルム層4またはハードコート層5との密着性を確保しやすい。
【0132】
[半透明樹脂組成物]
半透明樹脂層8は、カーボンブラック等を含有した半透明樹脂組成物のコーティング膜、又はその硬化物で構成することができる。半透明樹脂組成物は、熱可塑性樹脂組成物、又は硬化性樹脂組成物であり、熱衝撃や高湿度下での耐久性試験で変形等が発生しにくい観点から硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
半透明樹脂組成物が硬化性樹脂組成物の場合、変形しづらく、着色が安定する観点から硬化膜であることが好ましい。すなわち、素子付き基板10に圧着する以前から硬化していることが好ましい。
【0133】
半透明樹脂組成物は、前述の重量平均分子量が20,000~1,000,000の高分子量樹脂を含むことが好ましい。高分子量樹脂を含むことにより、半透明樹脂層8を形成する塗液を支持フィルム層4に塗工する際の塗工性が向上する。そのため、黒色度の均一性がより高まる。
半透明樹脂組成物が硬化性樹脂組成物の場合、高分子量樹脂に加えて、熱、及び/又は光により架橋反応が進行する硬化性樹脂を含むことができる。
【0134】
半透明樹脂層8を構成する半透明樹脂組成物に含まれる高分子量樹脂の重量平均分子量は20,000~1,000,000であり、100,000~500,000であることが好ましく、150,000~300,000であることがより好ましい。
【0135】
高分子量樹脂の重量平均分子量が20.000以上であることで、半透明樹脂層の塗工性が向上して、液だれ等による膜厚のムラに起因した色ムラの発生を防止できる。高分子量樹脂の重量平均分子量が100.000以上であることで、半透明樹脂層の成膜性が向上して、ピンホールによる色抜けの発生を防止できる。高分子量樹脂の重量平均分子量が150.000以上であることで、半透明樹脂層に靭性を付与することができ、熱圧着時の圧力によるクラックの発生を防止できる。高分子量樹脂の重量平均分子量が上限値以下であることで、他成分との相溶性が向上し、樹脂の相分離に起因する光の散乱を抑制でき、全光線透過率が安定する。
【0136】
半透明樹脂層8に用いる高分子量樹脂は、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、及びこれらの酸無水物基、並びに水酸基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、エステル基、ウレタン基、ウレア基、及びイミド基の少なくとも一種である官能基を有することが好ましい。これらの官能基を有すると、官能基と樹脂骨格の極性の違いが分散性に良好に作用し、半透明樹脂層8にカーボンブラックを含有させる場合に良好な分散性が得られる。
中でも硬化時に硬化性樹脂と架橋構造を形成可能で、圧着時に変形することなく厚さのばらつきが生じにくいため、カルボキシ基、酸無水物基、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、及びビニル基を有することが好ましい。
【0137】
半透明樹脂層8を構成する半透明樹脂組成物の高分子量樹脂の配合量は、半透明樹脂組成物の総樹脂固形分100質量%に対して、10質量%以上であることが好ましく、20~80質量%であることがより好ましい。高分子量樹脂の配合量が上記下限値以上であると成膜性が向上し、半透明樹脂組成物の塗液を塗工して成膜する際の膜厚の分布を狭くできる。また、高分子量樹脂が上記好ましい官能基を有する場合、配合量が上記下限値以上であると、カーボンブラックの分散性が良好になる。
【0138】
半透明樹脂層8を構成する半透明樹脂組成物における高分子量樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリロニトリルブタジエン共重合体、スチレンブタジエン共重合体、酢酸ビニル樹脂、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。
半透明樹脂組成物が熱可塑性樹脂組成物の場合、高分子量樹脂は、圧着時に変形しない弾性率を有することが好ましく、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリイミド樹脂が好ましい。
【0139】
半透明樹脂組成物が硬化性樹脂組成物の場合、高分子量樹脂は、硬化物の靭性と耐薬品性の両立が可能な柔軟性を有することが好ましく、アクリル樹脂、アクリロニトリルブタジエン共重合体、スチレンブタジエン共重合体、酢酸ビニル樹脂、及びシリコーン樹脂が好ましく、これらのエラストマーであることがより好ましい。
これらの高分子量樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0140】
(エラストマー)
半透明樹脂組成物が硬化性樹脂組成物の場合、エラストマーとしては、優れた耐熱性が得られることから、一般に「ゴム」と呼ばれる熱硬化性エラストマーが好ましい。熱硬化性エラストマーとしては、ブタジエンとアクリロニトリルのランダム共重合体であるアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、相溶性の良好なNBRであることが好ましい。
【0141】
エラストマーの重量平均分子量は、100,000~1,000,000であることが好ましく、150,000~300,000であることがより好ましい。エラストマーの重量平均分子量が上記範囲であれば、十分な柔軟性を有しつつ、硬化性樹脂との相溶性を高められることで、硬化物に高い靭性を付与できる。
【0142】
特に硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、エポキシ基と反応可能な官能基を有する変性エラストマーを含むことが好ましい。エポキシ基と反応可能な官能基を有する変性エラストマーあれば、エポキシ樹脂の硬化剤としても作用する。また、エポキシ樹脂と反応し結合できるため、熱衝撃への信頼性が向上する。さらに、エポキシ樹脂と反応可能な官能基と樹脂骨格の極性の違いが分散性に良好に作用し、半透明樹脂層8にカーボンブラックを含有させる場合に良好な分散性が得られる。
【0143】
エポキシ基と反応可能な官能基としては、カルボキシ基、酸無水物基、アミノ基が好ましい。特に、低温での硬化が可能で、塗液の粘度経時変化が抑えられることから、酸基又は酸無水物基が好ましく、カルボキシ基又はカルボン酸無水物基がより好ましい。すなわち、カルボキシ基を有する変性NBRを含有することが特に好ましい。
【0144】
カルボキシ基を有する変性NBRとしては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等を導入したカルボキシル化アクリロニトリルゴムが好ましい。カルボキシル化アクリロニトリルゴムの市販品としては、日本ゼオン株式会社製Nipol(登録商標)NX775、Nipol 1072CGJが挙げられる。
【0145】
(硬化性樹脂)
硬化性樹脂は、熱、及び/又は光により架橋構造を形成し、半透明樹脂組成物の硬化物に圧着時に変形しない貯蔵弾性率や耐久性試験の信頼性を付与できる。硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イソシアネート、メラミン樹脂、又はシリコーン樹脂等が挙げられる。中でも、低温での硬化性を実現でき、耐熱性、信頼性に優れることから、エポキシ樹脂、又はアクリル樹脂が好ましい。
【0146】
エポキシ樹脂としては、第1実施形態の透明硬化性樹脂の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
中でも、半透明樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂としては、硬化後の十分な架橋密度を得られ、熱圧着時にクラックの発生しづらい観点から、多官能エポキシ樹脂であることが好ましい。
多官能エポキシ樹脂の中でも、特に、ノボラック型のエポキシ樹脂は、適度に柔軟骨格を導入でき、硬化物の貯蔵弾性率を適度な範囲に調整が可能なエポキシ樹脂のため、より好ましい。
【0147】
半透明樹脂組成物に用いられるノボラック型のエポキシ樹脂の具体例としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製の「YX7700」、日本化薬株式会社製の「NC7000L」「XD1000」「EOCN-1020」、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製の「ESN485」、DIC株式会社製の「N-690」「N-695」等が挙げられる。
【0148】
(硬化剤)
半透明樹脂組成物は、硬化性樹脂を硬化できる硬化剤を含んでいてもよい。硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、硬化剤としては、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤等の公知の硬化剤が挙げられる。硬化性樹脂がアクリル樹脂の場合、硬化剤としては、光ラジカル開始剤、過酸化物等の公知の硬化剤が挙げられる。
硬化剤は2種以上を併用してもよい。
【0149】
(硬化触媒)
半透明樹脂組成物は、硬化性樹脂の硬化反応を促進する硬化触媒を含んでもよい。
硬化触媒としては、イミダゾール系、第三級アミン系、リン化合物系等が挙げられる。
硬化触媒は2種以上を併用してもよい。
【0150】
(黒色顔料又は黒色染料)
半透明樹脂層8は半透明とされている。半透明とするために、半透明樹脂組成物に黒色顔料又は黒色染料を含有することが好ましく、黒色顔料を含有することがより好ましく、カーボンブラックを含有することがさらに好ましい。
カーボンブラックの好ましい態様は、第1実施形態の支持フィルム層4におけるカーボンブラックの好ましい態様と同様である。
【0151】
カーボンブラックの配合量は、半透明樹脂組成物の固形分全量基準で、0.01~10質量%であることが好ましく、0.01~5質量%であることがより好ましい。カーボンブラックの配合量が上記範囲内であると、適度な全光線透過率が得られる。
【0152】
半透明樹脂組成物には、カーボンブラックの分散性高めるため、カチオン性分散剤を配合してもよい。カチオン性分散剤としては第1実施形態の支持フィルム層4の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
カチオン性分散剤を配合する場合の配合量は、カーボンブラックに対して10~150質量%であることが好ましい。
【0153】
(その他の成分)
半透明樹脂組成物は、難燃性や耐熱性の向上、屈折率の調整のために、無機フィラーを含むことができる。
半透明樹脂組成物は、さらに必要に応じて、エポキシ樹脂とエラストマー以外の樹脂、増粘剤、消泡剤及び/又はレベリング剤、カップリング剤等の密着性付与剤、難燃剤を用いることができる。
【0154】
[膜厚]
半透明樹脂層8の厚みは、0.1~50μmであることが好ましく、2~30μmであることがより好ましく、5~15μmであることがさらに好ましい。
半透明樹脂層8の厚みが好ましい下限値以上であることにより、成膜時の膜厚のばらつきを抑えることができる。半透明樹脂層8の厚みが好ましい上限値以下であることにより、コストを抑えることができる。
【0155】
<ハードコート層>
ハードコート層5は、発光型電子部品を傷つきから保護するための層である。
ハードコート層5としては、第1実施形態におけるハードコート層5と同様のものが使用でき、好ましい態様も同様である。
【0156】
<透明硬化性樹脂層>
本実施形態における透明硬化性樹脂層2は、第1実施形態における透明硬化性樹脂層2と同様のものが使用でき、好ましい態様も同様である。
【0157】
<一体型積層シート全体の光学特性>
[全光線透過率]
一体型積層シート全体の全光線透過率、本実施形態では、透明硬化性樹脂層2と、支持フィルム層4と、半透明樹脂層8と、ハードコート層5の四層全体の全光線透過率は、10~80%であることが好ましく、15~70%がより好ましく、20~55%がさらに好ましい。
四層の全光線透過率が下限値以上であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。 四層の全光線透過率が上限値以下であることにより、ディスプレイのコントラスト向上効果が高まる。
【0158】
[光沢度]
一体型積層シート最表面の光沢度、本実施形態では、半透明フィルム層3Bの透明硬化性樹脂層2と反対側の最表面(ハードコート層5側の表面)の光沢度計(JIS-Z-8741)により測定した光沢度は0.01~35であることが好ましく、3~30であることがより好ましく、5~25であることがさらに好ましい。
最表面の光沢度が下限値以上であれば製造が容易である。最表面の光沢度が好ましい上限値以下であることにより、ディスプレイの視認性が向上する。
【0159】
<保護フィルム>
第1の保護フィルム6及び第2の保護フィルム7としては、第1実施形態の保護フィルムと同様のものが使用でき、好ましい態様も同様である。
【0160】
<一体型封止シートの製造方法>
一体型封止シート1Bを得るためには、まず、第1の保護フィルム6に透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液を塗布乾燥したものと、支持フィルム層4に予め半透明樹脂層8とハードコート層5とを順次形成したものを用意する。
【0161】
その後、これらを、透明硬化性樹脂層2と支持フィルム層4が接するようにして重ね、ラミネートすることにより、第1の保護フィルム6に、透明硬化性樹脂層2と支持フィルム層4と半透明樹脂層8とハードコート層5が順次積層した積層体が得られる。
第2の保護フィルム7は、必要に応じて、このハードコート層5の表面に積層する。なお、ハードコート層5の硬度が充分であれば、第2の保護フィルム7は積層しなくてもよい。
【0162】
支持フィルム層4に半透明樹脂層8とハードコート層5とを順次形成したものは、支持フィルム層4の表面に、半透明樹脂層8用の半透明樹脂組成物の塗液を塗布乾燥した後、ハードコート層用コート剤を塗布乾燥し、その後硬化することにより得られる。
なお、ハードコート層用コート剤の塗布は、半透明樹脂組成物を硬化させた後に行ってもよい。
【0163】
半透明樹脂層8用の半透明樹脂組成物の塗液と、透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液とハードコート層用コート剤の塗布方法は、第1実施形態におけるハードコート層用コート剤と透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液の塗布方法と同様である。
半透明樹脂層8用の硬化性樹脂組成物の塗液とハードコート層用コート剤の硬化方法としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化等が挙げられる。
【0164】
第1実施形態と同様、透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液は、塗布を支障なく行える粘度となる量の有機溶剤を含有することが好ましい。
有機溶剤としては、第1実施形態において挙げたものと同様のものが使用できる。
透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液の塗布は、第1実施形態で説明したのと同様にして行うことができる。
【0165】
<発光型電子部品の製造方法>
本発明の発光型電子部品の製造方法は、基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に、本発明の一体型封止シート1Bを、その透明硬化性樹脂層2が接するように配置し、熱圧着して前記複数の発光素子の間に透明硬化性樹脂層2の一部を充填し、加熱して透明硬化性樹脂層2を硬化させる方法である。
以下、
図7~10を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る発光型電子部品の製造方法について説明する。
【0166】
本実施形態の製造方法では、まず、
図7に示すように、素子付き基板10の発光素子12、発光素子13、発光素子14が配置された面に、第1の保護フィルム6を剥離して透明硬化性樹脂層2が露出した一体型封止シート1Bを、その透明硬化性樹脂層2が接するように配置する。
このとき、すなわち、圧着前において、発光素子の高さに対する透明硬化性樹脂層2の厚さの好ましい割合は、第1実施形態におけるものと同様である。
【0167】
この
図7の状態で熱圧着して、一体型封止シート1Bの透明硬化性樹脂層2の一部を、
図8に示すように発光素子間に埋め込む。熱圧着における好ましい温度と圧力は、第1実施形態の場合と同様である。
【0168】
圧着後、
図9に示すように第2の保護フィルム7を剥離してから、熱硬化させ、
図10に示すように、一体型封止シート1Bの透明硬化性樹脂層2を透明硬化性樹脂硬化物層22(硬化状態の透明硬化性樹脂層2)とする。これにより、発光型電子部品30Bが得られる。
硬化温度と硬化時間の好ましい態様は第1実施形態と同様である。
【0169】
得られた発光型電子部品30Bにおいて、透明硬化性樹脂層2は硬化して透明硬化性樹脂硬化物層22となっており、透明硬化性樹脂硬化物層22の一部は、複数の発光素子間に充填されている。
【0170】
《第4実施形態》
以下第4実施形態について説明する。第4実施形態の説明において、第1実施形態におけるものと同様の構成部材には同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する。
【0171】
<一体型封止シート>
図11、12を用いて、第4実施形態に係る一体型封止シート1Cについて説明する。
図11に示すように、一体型封止シート1Bは、半透明フィルム層3Aを、半透明フィルム層3Cに変更した他は、第1実施形態の一体型封止シート1Aと同様である。
一体型封止シート1Cは、一体型封止シート1Aと同様に、圧着時において、
図12に示すように、透明硬化性樹脂層2が素子付き基板10に直接接するようにして使用される。
【0172】
<半透明フィルム層>
本実施形態の半透明フィルム層3Cは、発光素子を外部からの物理的衝撃や湿度、水分等から保護するための層である。また、ディスプレイの黒色度を高め、コントラストを向上させる層である。
【0173】
半透明フィルム層3Cは、支持フィルム層4と支持フィルム層4の透明硬化性樹脂層2側に設けられた半透明樹脂層8と、透明硬化性樹脂層2に接する側とは反対側に設けられたハードコート層5とで構成されている。なお、ハードコート層5は省略してもよい。
半透明フィルム層3C全体の全光線透過率と100℃における貯蔵弾性率は、第1実施形態の半透明フィルム層3Aと同様である。
【0174】
<支持フィルム層>
支持フィルム層4としては、第3実施形態における支持フィルム層4と同様のものが使用でき、好ましい態様も同様である。
【0175】
<半透明樹脂層8>
本実施形態の半透明樹脂層8は、発光素子間の光拡散を防止し、ディスプレイのコントラストを向上させる層である。半透明樹脂層8の好ましい全光線透過率と全体ヘイズは、第3実施形態の半透明樹脂層8と同様である。
【0176】
半透明樹脂層8の100℃における好ましい貯蔵弾性率は、第3実施形態の半透明樹脂層8と同様であり、好ましい範囲も同様である。
半透明樹脂層8の25℃における貯蔵弾性率は1.0×109Pa以下であることが好ましく、1.0×106Pa以上、1.0×109Pa以下であることがより好ましく、1.0×107Pa以上、1.0×109Pa以下であることがさらに好ましい。
【0177】
半透明樹脂層8は、25℃における貯蔵弾性率が好ましい上限値以下であることにより、支持フィルム層4に対する透明硬化性樹脂層2の密着性を高めるプライマー効果を発揮することができる。これにより、一体型封止シートを実装した発光型電子部品の基板端部の不要部分を切断する際に、支持フィルム層4と透明硬化性樹脂層2との層間で浮きが発生し、黒色度が下がる白化が防止できる。また、25℃における貯蔵弾性率が好ましい下限値以上であることにより、不要部分を切断時に支持フィルム層4のバリの発生による白化を防止できる。
【0178】
半透明樹脂層8は、第3実施形態の半透明樹脂層8と同様の硬化性樹脂組成物、又は熱可塑性樹脂組成物で構成することができる。
【0179】
半透明樹脂層8は、半透明とされている。半透明とするために、黒色顔料又は黒色染料を含有することが好ましく、黒色顔料を含有することがより好ましく、カーボンブラックを含有することがさらに好ましい。カーボンブラックの好ましい態様と好ましい配合量は、第3実施形態における半透明樹脂層8と同様である。また、第3実施形態における半透明樹脂層8と同様に、カーボンブラックの分散性高めるため、カチオン性分散剤を配合してもよい。
半透明樹脂層8の好ましい厚みは、第3実施形態の半透明樹脂層8の好ましい厚みと同様である。
【0180】
<ハードコート層>
ハードコート層5は、発光型電子部品を傷つきから保護するための層である。
ハードコート層5としては、第1実施形態におけるハードコート層5と同様のものが使用でき、好ましい態様も同様である。
【0181】
<透明硬化性樹脂層>
本実施形態における透明硬化性樹脂層2は、第1実施形態における透明硬化性樹脂層2と同様のものが使用でき、好ましい態様も同様である。
【0182】
<一体型積層シート全体の光学特性>
[全光線透過率]
一体型積層シート全体の全光線透過率、本実施形態では、透明硬化性樹脂層2と、半透明樹脂層8と、支持フィルム層4と、ハードコート層5の四層全体の全光線透過率は、10~80%であることが好ましく、15~70%がより好ましく、20~55%がさらに好ましい。
四層の全光線透過率が下限値以上であることにより、視認者側への光の到達が妨げられない。 四層の全光線透過率が上限値以下であることにより、ディスプレイのコントラスト向上効果が高まる。
【0183】
[光沢度]
一体型積層シート最表面の光沢度、本実施形態では、半透明フィルム層3Cの透明硬化性樹脂層2と反対側の最表面(ハードコート層5側の表面)の光沢度計(JIS-Z-8741)により測定した光沢度は0.01~35であることが好ましく、3~30であることがより好ましく、5~25であることがさらに好ましい。
最表面の光沢度が下限値以上であれば製造が容易である。最表面の光沢度が好ましい上限値以下であることにより、ディスプレイの視認性が向上する。
【0184】
<保護フィルム>
第1の保護フィルム6及び第2の保護フィルム7としては、第1実施形態の保護フィルムと同様のものが使用でき、好ましい態様も同様である。
【0185】
<一体型封止シートの製造方法>
一体型封止シート1Cを得るためには、まず、第1の保護フィルム6に透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液を塗布乾燥したものと、支持フィルム層4の一方の面に半透明樹脂層8、他方の面にハードコート層5を各々形成したものを用意する。
【0186】
その後、これらを、透明硬化性樹脂層2と半透明樹脂層8が接するようにして重ね、ラミネートすることにより、第1の保護フィルム6に、透明硬化性樹脂層2と半透明樹脂層8と支持フィルム層4とハードコート層5が順次積層した積層体が得られる。
第2の保護フィルム7は、必要に応じて、このハードコート層5の表面に積層する。なお、ハードコート層5の硬度が充分であれば、第2の保護フィルム7は積層しなくてもよい。
【0187】
支持フィルム層4の一方の面に半透明樹脂層8、他方の面にハードコート層5を各々形成したものは、支持フィルム層4の一方の表面に半透明樹脂層8用の半透明樹脂組成物の塗液を塗布乾燥し、他方の表面にハードコート層用コート剤を塗布乾燥し、その後これら2層を硬化することにより得られる。
なお、ハードコート層用コート剤の塗布は、半透明樹脂層8用の半透明樹脂組成物を硬化させた後に行ってもよい。また、半透明樹脂層8用の半透明樹脂組成物の塗液の塗布は、ハードコート層用コート剤を硬化させた後に行ってもよい。
【0188】
半透明樹脂層8用の半透明樹脂組成物の塗液とハードコート層用コート剤と透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液の塗布方法は、第1実施形態における第1実施形態におけるハードコート層用コート剤と透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液の塗布方法と同様である。
半透明樹脂層8用の半透明樹脂組成物の塗液とハードコート層用コート剤の硬化方法としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化等が挙げられる。
【0189】
第1実施形態と同様、半透明樹脂組成物の塗液と、透明硬化性樹脂層2用の硬化性樹脂組成物の塗液とハードコート層用コート剤は、塗布を支障なく行える粘度となる量の有機溶剤を含有することが好ましい。
有機溶剤としては、第1実施形態において挙げたものと同様のものが使用できる。
【0190】
<発光型電子部品の製造方法>
本発明の発光型電子部品の製造方法は、基板に複数の発光素子が配置された素子付き基板の前記複数の発光素子が配置された面に、本発明の一体型封止シート1Cを、その透明硬化性樹脂層2が接するように配置し、熱圧着して前記複数の発光素子の間に透明硬化性樹脂層2の一部を充填し、加熱して透明硬化性樹脂層2を硬化させる方法である。
以下、
図12~15を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る発光型電子部品の製造方法について説明する。
【0191】
本実施形態の製造方法では、まず、
図12に示すように、素子付き基板10の発光素子12、発光素子13、発光素子14が配置された面に、第1の保護フィルム6を剥離して透明硬化性樹脂層2が露出した一体型封止シート1Cを、その透明硬化性樹脂層2が接するように配置する。
このとき、すなわち、圧着前において、発光素子の高さに対する透明硬化性樹脂層2の厚さの好ましい割合は、第1実施形態におけるものと同様である。
【0192】
この
図12の状態で熱圧着して、一体型封止シート1Cの透明硬化性樹脂層2の一部を、
図13に示すように発光素子間に埋め込む。熱圧着における好ましい温度と圧力は、第1実施形態の場合と同様である。
【0193】
熱圧着は、真空状態で成形が可能な真空プレス機を用いて行うことが好ましい。これにより、得られる発光型電子部品に空気が混入することによる不良を回避しやすい。
【0194】
圧着後、
図14に示すように第2の保護フィルム7を剥離してから、熱硬化させ、
図15に示すように、一体型封止シート1Cの透明硬化性樹脂層2を透明硬化性樹脂硬化物層22(硬化状態の透明硬化性樹脂層2)とする。これにより、発光型電子部品30Cが得られる。
【0195】
得られた発光型電子部品30Cにおいて、透明硬化性樹脂層2は硬化して透明硬化性樹脂硬化物層22となっており、透明硬化性樹脂硬化物層22の一部は、複数の発光素子間に充填されている。
【0196】
《その他の態様》
本発明の一体型封止シートにおける半透明フィルム層は、単層でもよく、半透明支持フィルム層のみでもよい。多層の場合の層の数に限定はなく。例えば、ハードコート層は省略してもよい。さらに、反射防止層等他の機能性層を積層してもよい。
多層の場合は、半透明の層を一層以上有していればよい。例えば、支持フィルム層の両側に半透明樹脂層が設けられたものでもよい。また、支持フィルム層とハードコート層の双方が半透明である半透明フィルム層であってもよい。
また、支持フィルム層とハードコート層の一方又は双方が半透明であり、かつ、支持フィルム層の一方の側又は両側に半透明樹脂層が設けられたものでもよい。
【0197】
《作用効果》
本発明の一体型封止シートによれば、発光素子間に充填される樹脂層を透明硬化性樹脂層としたので、発光素子上の黒色硬化性樹脂層のエッチングが不要である。
また、半透明フィルム層を有することにより、発光素子がOFFの際の黒色度を高めることができコントラストを向上させることができる。
【0198】
半透明フィルム層は、未硬化又は半硬化の透明硬化性樹脂層と共に圧着しても面方向の厚さが変動しにくいので、部分的に輝度が低下して斑になることもない。
また、本発明の発光型電子部品及び発光型電子部品の製造方法によれば、簡便に発光型電子部品を得ることができる。
【実施例0199】
以下、本発明について実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。なお、以下の説明における配合量は、いずれも固形分換算である。
【0200】
<原料>
各実施例、比較例で使用した原材料の詳細は次の通りである。
[エポキシ樹脂]
・EOCN(登録商標)-1020-55:日本化薬社製、クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂(固形)、軟化点55.7℃、エポキシ当量195g/eq.。
・EPICLON(登録商標)HP-7200H:DIC社製、シクロペンタジエンノボラック型多官能エポキシ樹脂(固形)、軟化点82℃、エポキシ当量227g/eq.。
【0201】
[高分子量樹脂]
・jER(登録商標)YX7200B35:三菱ケミカル社製、フェノキシ型エポキシ樹脂(MEK溶液、固形分35質量%)、ガラス転移温度150℃、エポキシ当量8750g/eq.、重量平均分子量27,218のエポキシ樹脂。
・Nipol NX775:日本ゼオン社製、カルボキシ変性ニトリルゴム、重量平均分子量208,000のエラストマー。
【0202】
[硬化触媒]
・キュアゾール(登録商標)2PZ-CN:四国化成工業社製、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール。
・キュアゾール2E4MZ:四国化成工業社製、2-エチル-4-メチルイミダゾール。
【0203】
[カーボンブラック]
・Special Black4:ORION ENGINEERED CARBONS社製、ガスブラック、pH3、平均粒子径25nm。
【0204】
[溶剤]
・MEK:純正化学社製、メチルエチルケトン。
・PGM:純正化学社製、プロピレングリコールモノメチルエーテル。
【0205】
[支持フィルム層]
・コスモシャイン(登録商標)A4300:東洋紡社製、PETフィルム、厚さ75μm。
・フィルム1:信越ポリマー社製、カーボンブラック(Special Black4)を0.075質量%含むポリカーボネートフィルム、厚さ75μm。
・フィルム2:信越ポリマー社製、カーボンブラック(Special Black4)を0.04質量%含むポリカーボネートフィルム、厚さ75μm。
【0206】
[離形PET]
・1-E:ニッパ社製、厚さ50μm。
【0207】
[ハードコート層用樹脂]
・8KX-078:大成ファインケミカル社製、固形分濃度40質量%、UV硬化型アクリルポリマー、重量平均分子量40.000。
・8KQ-2001:大成ファインケミカル社製、固形分濃度40質量%、カルボキシ基、水酸基、メタクリル基を有するUV硬化型アクリルポリマー、重量平均分子量20.000、酸価130mgKOH/g。
【0208】
[微粒子]
・ケミスノー(登録商標)MX-500L:綜研化学社製、架橋アクリル単分散粒子、平均粒子径5μm。
[光ラジカル重合開始剤]
・Omnirad(登録商標)TPO H:IGM Resins B.V.社製。
【0209】
<塗液の調製>
[ハードコート層用のコート剤]
表1に示す配合の原料をMEK/PGM=80/20(体積比)の溶剤に混合し、固形分濃度25質量%のハードコート層用のコート剤(原料1-1~原料1-2)を調製した。
【0210】
【0211】
[半透明樹脂組成物の塗液]
表2に示す配合の原料をMEK/PGM=80/20(体積比)の溶剤に混合し、固形分濃度25質量%の半透明樹脂層用の半透明樹脂組成物(原料2-1~原料2-2)の塗液を調製した。すなわち、表2に示す配合の原料の合計配合量(固形分換算)を、得られる塗液全体に対して25質量%とした。
【0212】
【0213】
[透明硬化性樹脂層用塗液]
エポキシ樹脂EOCN-1020-55(日本化薬社製)40質量部と、エポキシ樹脂jER YX7200B35(三菱ケミカル社製)40質量部と、エラストマーNipol NX775(日本ゼオン社製)20質量部と、硬化触媒キュアゾール2PZ-CN(四国化成社製)3質量部とを、MEK/PGM=80/20(体積比)の溶剤に混合し、原料3-1として、固形分濃度50質量%の透明硬化性樹脂層用塗液を調製した。
なお、原料3-1の硬化後のガラス転移温度は54.1℃であった。
【0214】
また、エポキシ樹脂EOCN-1020-55(日本化薬社製)50質量部と、エポキシ樹脂jER YX7200B35(三菱ケミカル社製)30質量部と、エラストマーNipol NX775(日本ゼオン社製)20質量部と、硬化触媒キュアゾール2PZ-CN(四国化成社製)3質量部とを、MEK/PGM=80/20(体積比)の溶剤に混合し、原料3-2として、固形分濃度50質量%の透明硬化性樹脂層用塗液を調製した。
なお、原料3-2の硬化後のガラス転移温度は44.7℃であった。
【0215】
[黒色硬化性樹脂層用塗液]
エポキシ樹脂EPICLON HP-7200H(DIC社製)70質量部と、エラストマーNipol NX775(日本ゼオン社製)30質量部と、硬化触媒キュアゾール2PZ-CN(四国化成社製)3質量部と、カーボンブラックSpecial Black4(ORION ENGINEERED CARBONS社製)4質量部とを、MEK/PGM=80/20(体積比)の溶剤に混合し、原料4として、固形分濃度50質量%の黒色硬化性樹脂層用塗液を調製した。
なお、原料4の硬化後のガラス転移温度は37.4℃であった。
【0216】
<全光線透過率>
[支持フィルム層]
コスモシャインA4300(東洋紡社製)の全光線透過率を、日本電色工業社製ヘーズメーターNDH5000を用いて、JIS K 7361に準拠して測定した。フィルム1、フィルム2についても同様に測定した。
【0217】
[ハードコート層]
後述の各例のハードコート層の全光線透過率は、コスモシャインA4300に、バーコーターを用いてハードコート層用コート剤を乾燥膜厚が表3に示す膜厚となるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、400mJ/cm2の紫外線を照射することにより、ハードコート層用コート剤を硬化させ、ハードコート層付きフィルムを得た。
【0218】
得られたハードコート層付きフィルムの全光線透過率を、日本電色工業社製ヘーズメーターNDH5000を用いて、JIS K 7361に準拠し、コスモシャインA4300の透過光を100%として測定した。
【0219】
[半透明樹脂層]
後述の各例の半透明樹脂層の全光線透過率は、コスモシャインA4300(東洋紡社製)に、アプリケータを用いて半透明樹脂組成物の塗液を乾燥膜厚が表3に示す膜厚となるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、80℃の熱風循環式オーブンで72時間加熱することにより、半透明樹脂組成物を硬化させ、半透明樹脂層付きフィルムを得た。
得られた半透明樹脂層付きフィルムの全光線透過率を、ハードコート層付きフィルムと同様にコスモシャインA4300の透過光を100%として測定した。
【0220】
[透明硬化性樹脂層]
後述の各例の透明硬化性樹脂層の全光線透過率は、コスモシャインA4300(東洋紡社製)に、アプリケータを用いて透明硬化性樹脂層用塗液を乾燥膜厚が80μm(比較例1では30μm)となるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、150℃の熱風循環式オーブンで1時間加熱することにより、透明硬化性樹脂層用塗液を硬化させ、硬化済みの透明硬化性樹脂層付きフィルムを得た。
得られた硬化済みの透明硬化性樹脂層付きフィルムの全光線透過率を、ハードコート層付きフィルムと同様にコスモシャインA4300の透過光を100%として測定した。
支持フィルム層と各層の全光線透過率の測定結果を表3に示す。
【0221】
<貯蔵弾性率>
離形PET 1-E(ニッパ株式会社製、50μm)の離形面上に、アプリケータを用いて透明硬化性樹脂層用塗液を乾燥膜厚が40μmとなるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、離形PET 1-Eを剥離することで、透明硬化性樹脂層と黒色硬化性樹脂層の単層シートを得た。
【0222】
得られた各単層シートの100℃における貯蔵弾性率、及びフィルム層(コスモシャインA4300:東洋紡社製)の100℃における貯蔵弾性率を、粘弾性測定装置(TA Instruments社製RSA-G2)を用い、測定周波数1Hz、昇温速度5℃/minの条件下でJIS K7244に従い測定した。結果を表3に示す。
【0223】
<実施例>
[実施例1]
支持フィルム層(コスモシャインA4300:東洋紡社製)の第1の面にバーコーターを用いて、半透明樹脂組成物(原料2-1)の塗液を乾燥膜厚が表3に示す膜厚となるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、80℃の熱風循環式オーブンで72時間加熱することにより、半透明樹脂組成物を硬化し、下側半透明樹脂層を形成した。
次いで、支持フィルム層の下側半透明樹脂層と反対の第2の面にコロナ処理を施し、バーコーターを用いて、ハードコート層用コート剤(原料1-1)を乾燥膜厚が表3に示す膜厚となるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥した後、400mJ/cm2の紫外線を照射することにより、ハードコート層用コート剤を硬化させた。これにより、下側半透明樹脂層とハードコート層が支持フィルム層に支持された第1のシートを得た。
【0224】
さらに、この第1のシートにおける支持フィルム層の第1の面における下側半透明樹脂層に、アプリケータを用いて、透明硬化性樹脂層の塗液(原料3-1)を乾燥膜厚が80μmとなるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥し、支持フィルム層の第1の面に下側半透明樹脂層と透明硬化性樹脂層が、支持フィルム層の第2の面にハードコート層が支持された第2のシートを得た。
【0225】
得られた第2のシートと離形PET 1-E(ニッパ株式会社製、50μm)とを透明硬化性樹脂層と離形PET 1-Eの離形面とが接するようにして重ね、60℃のロールラミネーターでラミネートして、実施例1の一体型封止シートを得た。
【0226】
[実施例2]
支持フィルム層(コスモシャインA4300:東洋紡社製)の第1の面に、バーコーターを用いて、半透明樹脂組成物(原料2-1)の塗液を乾燥膜厚が表3に示す厚さとなるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、80℃の熱風循環式オーブンで72時間加熱することにより、半透明樹脂組成物を硬化し、上側半透明樹脂層を形成した。次いで、上側半透明樹脂層の支持フィルム層と反対の面にコロナ処理を施し、バーコーターを用いて、ハードコート層用コート剤(原料1-1)を乾燥膜厚が表3に示す膜厚となるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥した後、400mJ/cm2の紫外線を照射することにより、ハードコート層用コート剤を硬化させた。これにより、上側半透明樹脂層とハードコート層が支持フィルム層に支持された第3のシートを得た。
【0227】
さらに、この第3のシートにおける支持フィルム層の第2の面に、アプリケータを用いて透明硬化性樹脂層の塗液を乾燥膜厚が80μmとなるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥し、支持フィルム層の第1の面に上側半透明樹脂層とハードコート層が、支持フィルム層の第2の面に透明硬化性樹脂層が支持された第4のシートを得た。
得られた第4のシートと離形PET 1-E(ニッパ株式会社製、50μm)とを透明硬化性樹脂層と離形PET 1-Eの離形面とが接するようにして重ね、60℃のロールラミネーターでラミネートして、実施例2の一体型封止シートを得た。
【0228】
[実施例3]
支持フィルム層(コスモシャインA4300:東洋紡社製)の第1の面に,バーコーターを用いて、ハードコート層用コート剤(原料1-2)を乾燥膜厚が表3に示す厚さとなるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥した後、400mJ/cm2の紫外線を照射することにより、ハードコート層用コート剤を硬化させた。これにより、ハードコート層が支持フィルム層に支持された第5のシートを得た。
【0229】
第5のシートにおける支持フィルム層の第2の面に、アプリケータを用いて透明硬化性樹脂層の塗液を乾燥膜厚が80μmとなるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥し、支持フィルム層の第1の面にハードコート層が、支持フィルム層の第2の面に透明硬化性樹脂層が支持された第6のシートを得た。
得られた第6のシートと離形PET 1-E(ニッパ株式会社製、50μm)とを透明硬化性樹脂層と離形PET 1-Eの離形面とが接するようにして重ね、60℃のロールラミネーターでラミネートして、実施例3の一体型封止シートを得た。
【0230】
[実施例4]
透明硬化性樹脂層の塗液として原料3-2を用いた他は、実施例1と同様にして実施例4の一体型封止シートを得た。
【0231】
[実施例5]
支持フィルム層(フィルム1:信越ポリマー社製)の第1の面に,バーコーターを用いて、ハードコート層用コート剤(原料1-1)を乾燥膜厚が表3に示す厚さとなるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥した後、400mJ/cm2の紫外線を照射することにより、ハードコート層用コート剤を硬化させた。これにより、ハードコート層が支持フィルム層に支持された第7のシートを得た。
【0232】
第5のシートにおける支持フィルム層の第2の面に、アプリケータを用いて透明硬化性樹脂層の塗液を乾燥膜厚が80μmとなるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥し、支持フィルム層の第1の面にハードコート層が、支持フィルム層の第2の面に透明硬化性樹脂層が支持された第8のシートを得た。
得られた第8のシートと離形PET 1-E(ニッパ株式会社製、50μm)とを透明硬化性樹脂層と離形PET 1-Eの離形面とが接するようにして重ね、60℃のロールラミネーターでラミネートして、実施例5の一体型封止シートを得た。
【0233】
[実施例6]
支持フィルム層(フィルム1:信越ポリマー社製)の第1の面にバーコーターを用いて、半透明樹脂組成物(原料2-2)の塗液を乾燥膜厚が表3に示す厚さとなるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、80℃の熱風循環式オーブンで72時間加熱することにより、半透明樹脂組成物を硬化し、下側半透明樹脂層を形成した。
支持フィルム層の第2の面に、バーコーターを用いて、半透明樹脂組成物(原料2-2)の塗液を乾燥膜厚が表3に示す厚さとなるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、80℃の熱風循環式オーブンで72時間加熱することにより、半透明樹脂組成物を硬化し、上側半透明樹脂層を形成した。
次いで、上側半透明樹脂層の支持フィルム層と反対の面にコロナ処理を施し、バーコーターを用いて、ハードコート層用コート剤(原料1-2)を乾燥膜厚が表3に示す膜厚となるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥した後、400mJ/cm2の紫外線を照射することにより、ハードコート層用コート剤を硬化させた。これにより、上側半透明樹脂層とハードコート層が支持フィルム層に支持された第9のシートを得た。
【0234】
さらに、この第9のシートにおける支持フィルム層の第1の面における下側半透明樹脂層に、アプリケータを用いて、透明硬化性樹脂層の塗液(原料3-1)を乾燥膜厚が80μmとなるように塗布した。そして、120℃で5分間乾燥し、支持フィルム層の第1の面に下側半透明樹脂層と透明硬化性樹脂層が、支持フィルム層の第2の面に下側半透明樹脂層とハードコート層が支持された第10のシートを得た。
【0235】
得られた第10のシートと離形PET 1-E(ニッパ株式会社製、50μm)とを透明硬化性樹脂層と離形PET 1-Eの離形面とが接するようにして重ね、60℃のロールラミネーターでラミネートして、実施例6の一体型封止シートを得た。
【0236】
[比較例1]
ユニチカ社製マッド離型PET PTHY-25に半透明ドライフィルム用塗液(固形分60%)を乾燥膜厚80μmで塗布乾燥し第11のシートを得た。
離形PET 1-E(ニッパ株式会社製、50μm)に透明硬化性樹脂層用塗液を乾燥膜厚30μmで塗布、乾燥して第12のシートを得た。
第11のシートと第12のシートを、半透明ドライフィルム層と透明硬化性樹脂層とが接するように重ねてラミネート後離形PET 1-Eを剥離し、第13のシートを得た。
また、離形PET 1-Eに黒色硬化性樹脂層用塗液を乾燥膜厚50μmで塗布乾燥して第14のシートを得た。
第13のシートと第14のシートを透明硬化性樹脂層と黒色硬化性樹脂層とが接するように重ねてラミネートして、比較例1の一体型封止シートを得た。
【0237】
<半透明フィルム層全体の全光線透過率>
第1のシート(実施例1、4)、第3のシート(実施例2)、第5のシート(実施例3)、第7のシート(実施例5)、第9のシート(実施例6)、離型PET PTHY-25を剥離した第11のシート(比較例1)の全光線透過率を、日本電色工業社製ヘーズメーターNDH5000を用いて、JIS K 7361に準拠して測定した。結果を表3に示す。
【0238】
<半透明フィルム層全体の貯蔵弾性率>
第1のシート(実施例1、4)、第3のシート(実施例2)、第5のシート(実施例3)、第7のシート(実施例5)、第9のシート(実施例6)、離型PET PTHY-25を剥離した第11のシート(比較例1)の100℃における貯蔵弾性率を、粘弾性測定装置(TA Instruments社製RSA-G2)を用い、測定周波数1Hz、昇温速度5℃/minの条件下でJIS K7244に従い測定した。結果を表3に示す。
【0239】
<一体型積層シートの全光線透過率>
第2のシート(実施例1、4)、第4のシート(実施例2)、第6のシート(実施例3)、第8のシート(実施例5)、第10のシート(実施例6)、離型PET PTHY-25と離形PET 1-Eを剥離した比較例1の一体型封止シートの各々を150℃の熱風循環式オーブンで1時間加熱することにより、透明硬化性樹脂層を硬化させ、硬化後の一体型積層シートを得た。
得られた一体型積層シートの全光線透過率を、日本電色工業社製ヘーズメーターNDH5000を用いて、JIS K 7361に準拠して測定した。
【0240】
<評価用素子付き基板>
エポキシガラス基板上に0.1×0.2mmで高さが65μmのLED発光素子が複数配置されたものを、評価用素子付き基板とした。
【0241】
<一体型封止シートの評価>
各例の一体型封止シートの離形PETを剥離して、透明硬化性樹脂層(比較例1では、黒色硬化性樹脂層)が評価用素子付き基板のLED発光素子と接するように配置した。
その後真空プレス機にて、真空度100hPa、100℃、0.36MPa、3分間の条件で発光素子の間に、透明硬化性樹脂層、又は黒色硬化性樹脂層と透明硬化性樹脂層を充填し、150℃のオーブンで1時間加熱して熱硬化させ、各例の発光型電子部品、各10個を得た。
【0242】
[Lab]
各例について得られた10個の発光型電子部品のハードコート層側におけるLab値をコニカミノルタ製 分光測色計CM-5を用いて、JIS K 8722に準拠して測定した。各例について、発光型電子部品10個のLab値を平均した結果を表2に示す。
【0243】
[L値の変動係数]
各例について、発光型電子部品10個のLab値から、L値の変動係数を求めた。結果を表3に示す。
【0244】
[光沢度]
ハードコート層表面の光沢度を日本電色工業社製 光沢度計VG8000を用いて、JIS Z 8741に準拠して60°光沢度を測定した。結果を表3に示す。
【0245】
[実装後輝度/実装前輝度]
各例の10個の発光型電子部品について、一体型封止シートを実装する前と実装した後の発光型電子部品の輝度をコニカミノルタ製輝度計CA-410を用いて測定し、実装後の輝度を実装前の輝度で除することで実装後輝度/実装前輝度の比率を算出した。10個の発光型電子部品の結果の平均値を表3に示す。
【0246】
[表面平滑性]
各例について得られた10個の発光型電子部品の表面のうねりを小坂研究所社製 触針式表面粗さ測定器 サーフコーダSE500を用いて計測されたチャートから最大値と最小値の差を平均して算出した。算出した結果を、以下の基準により評価した。結果を表3に示す。
◎:うねりが10μm未満である。
○:うねりが10~20μmである。
×:うねりが20μmを超えている。
【0247】
【0248】
表3に示すとおり、本発明に係る一体型封止シートによれば、全体の輝度の損失を抑制しつつ、黒色度のばらつきの少ない発光型電子部品を得られることが確認できた。また、気泡や表面凹凸等の外観不良が見られないことが確認できた。