JP2007242246A - Lighting apparatus - Google Patents

Lighting apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2007242246A
JP2007242246A JP2006058637A JP2006058637A JP2007242246A JP 2007242246 A JP2007242246 A JP 2007242246A JP 2006058637 A JP2006058637 A JP 2006058637A JP 2006058637 A JP2006058637 A JP 2006058637A JP 2007242246 A JP2007242246 A JP 2007242246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing member
light
light source
hydrolysis
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006058637A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007242246A5 (en
JP4793029B2 (en
Inventor
Akio Kasakura
暁夫 笠倉
Hanako Katou
波奈子 加藤
Hiroshi Mori
寛 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2006058637A priority Critical patent/JP4793029B2/en
Publication of JP2007242246A publication Critical patent/JP2007242246A/en
Publication of JP2007242246A5 publication Critical patent/JP2007242246A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4793029B2 publication Critical patent/JP4793029B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting apparatus 400 having an optical member 401 such as an outer lens and a light guide plate capable of transmitting or guiding the light emitted from a light source 102 which has a high efficiency of incident light from the light source 102 to the optical member 401 and superior luminance with excellent durability. <P>SOLUTION: The light source 102 is constructed of a package 201 having a recessed part, a semiconductor light-emitting element 202 arranged in the recessed part of the package 201, and a sealing member 203 to seal the semiconductor light-emitting element 202. The sealing member 203 is formed by an elastic body, and the optical member 401 and the sealing member 203 are jointed without including an air layer in substance, and the difference of refractive index of the optical member 401 and the sealing member is made 0.17 or less. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源から発する光を透光又は導光し得るアウターレンズや導光板等の外部光学部材を備えた照明装置に関する。   The present invention relates to an illumination device including an external optical member such as an outer lens or a light guide plate that can transmit or guide light emitted from a light source.

近年、液晶バックライトなどの光源として、点光源であるLEDチップからの光を面状に発光させる面発光装置が用いられている。この面発光装置は、対向する主面を有する導光板の一端面から1又は2以上のLED光源からの光を入射して、その導光板の一方の主面全体から光を出射させるように構成される。   2. Description of the Related Art In recent years, surface light emitting devices that emit light from LED chips, which are point light sources, in a planar shape are used as light sources such as liquid crystal backlights. The surface light-emitting device is configured to allow light from one or more LED light sources to enter from one end surface of a light guide plate having opposing main surfaces, and to emit light from the entire one main surface of the light guide plate. Is done.

図6(a),(b)は何れも、従来の面発光装置の構成を模式的に示す図であり、図6(a)は面発光装置の側面図、図6(b)は面発光装置の上面図である。図6(a),(b)に示す面発光装置600は、外枠603に、第1の主面と第2の主面とを有し透過性樹脂からなる導光板601と、その導光板601の端面に対向するように設けられたLED光源602と、LED光源602を固定している基板605と、導光板の第1の主面側に設けられた拡散シート607と、導光板の第2の主面側に設けられた反射シート606とを有してなり、LED光源602からの光を導光板601の一方の主面全体から光を出射させるように構成されている。   6A and 6B are diagrams schematically showing the configuration of a conventional surface light emitting device, FIG. 6A is a side view of the surface light emitting device, and FIG. 6B is a surface light emitting device. It is a top view of an apparatus. A surface light emitting device 600 shown in FIGS. 6A and 6B includes a light guide plate 601 having a first main surface and a second main surface in an outer frame 603 and made of a transmissive resin, and the light guide plate. LED light source 602 provided to face the end surface of 601; substrate 605 fixing LED light source 602; diffusion sheet 607 provided on the first main surface side of the light guide plate; 2 and a reflection sheet 606 provided on the main surface side of the light guide plate 601 so that the light from the LED light source 602 is emitted from the entire one main surface of the light guide plate 601.

図7は、図6(a),(b)のLED光源602として用いられる、従来のLED光源の構成を模式的に示す断面図である。図7において、図6と同一の構成要素については、同一の符号を用いて表わしている。図7に示すLED光源700(602)は、リード電極704が設けられたパッケージ701の凹部内にLED素子702が載置され、封止樹脂703で覆われている。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a conventional LED light source used as the LED light source 602 of FIGS. 6 (a) and 6 (b). In FIG. 7, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In an LED light source 700 (602) shown in FIG. 7, an LED element 702 is placed in a recess of a package 701 provided with a lead electrode 704 and covered with a sealing resin 703.

以上のように構成された面発光装置600では、LED光源602から出力された光が導光板601を伝播されるにしたがって減少し、LED光源602から離れるにしたがって光量が減少するので、反射面である第2の主面に光拡散ドットパターンを形成し均一な面発光を得ようとしている。この光拡散ドットパターンはLED光源から離れるにしたがって、ドットの密度又は各ドットの面積を順次増加させる等により、光拡散ドットが占める面積を順次増加させて発光面内における輝度の均一化を図っている。   In the surface light emitting device 600 configured as described above, the light output from the LED light source 602 decreases as it propagates through the light guide plate 601, and the amount of light decreases as it moves away from the LED light source 602. A light diffusing dot pattern is formed on a certain second main surface to obtain uniform surface light emission. This light diffusing dot pattern increases the area of the light diffusing dots sequentially by increasing the density of the dots or the area of each dot as the distance from the LED light source increases, so that the luminance in the light emitting surface is made uniform. Yes.

しかしながら、図7に示す従来例のLED光源700(602)では、図6(a),(b)の面発光装置600に用いた場合に、導光板601とLED光源602との間に隙間ができ、この隙間の空気層によって光が吸収されてしまうという課題があった。   However, the conventional LED light source 700 (602) shown in FIG. 7 has a gap between the light guide plate 601 and the LED light source 602 when used in the surface light emitting device 600 of FIGS. There is a problem that light is absorbed by the air layer in the gap.

これに対して、特許文献1には、シリコーン樹脂等の透明弾性体を用いて導光板とLED光源との間の隙間を埋め、導光板とLED光源とを密着させることにより、LED光源から導光板内への光導入効率を向上させ、高出力で均一な面発光を得られるようにした面発光装置が開示されている。   In contrast, in Patent Document 1, a transparent elastic body such as silicone resin is used to fill a gap between the light guide plate and the LED light source, and the light guide plate and the LED light source are brought into close contact with each other. There has been disclosed a surface light-emitting device that improves the light introduction efficiency into the light plate and can obtain uniform surface light emission with high output.

また、光源と外部光学部材とを備えた別の形態の照明装置として、アウターレンズを用いた構成の発光装置も知られている。   Moreover, a light emitting device having a configuration using an outer lens is also known as another type of illumination device including a light source and an external optical member.

例えば、特許文献2には、応力緩和に優れた額縁形状のランプハウス(ベース部)内にLEDを配置し、リフロー耐性の高い軟質性樹脂で封止するとともに、その上に熱変形し難い熱硬化性樹脂製のアウターレンズを設けることにより、高い光出力を有するとともに、リフローによる熱膨張や熱収縮に起因する剥離やクラックの発生が抑制された光半導体デバイスが開示されている。   For example, in Patent Document 2, an LED is disposed in a frame-shaped lamp house (base portion) excellent in stress relaxation, sealed with a soft resin having high reflow resistance, and heat that is difficult to be thermally deformed thereon. An optical semiconductor device is disclosed that has a high light output by suppressing the occurrence of peeling and cracks due to thermal expansion and contraction due to reflow by providing an outer lens made of a curable resin.

特開2003−234008号公報JP 2003-234008 A 特開2005−039030号公報JP 2005-039030 A

しかしながら、上記特許文献1,2記載の照明装置においても、その輝度及び耐久性は十分でなく、更なる輝度及び耐久性の向上が求められていた。   However, the illumination devices described in Patent Documents 1 and 2 are not sufficient in luminance and durability, and further improvements in luminance and durability have been demanded.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。即ち、本発明は、光源から発する光を透光又は導光し得るアウターレンズや導光板等の外部光学部材を備えた照明装置であって、光源から外部光学部材への入光効率が高く、輝度に優れるとともに、耐久性にも優れた照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems. That is, the present invention is an illumination device including an external optical member such as an outer lens or a light guide plate that can transmit or guide light emitted from a light source, and has high light incident efficiency from the light source to the external optical member, It aims at providing the illuminating device which was excellent also in durability while being excellent in the brightness | luminance.

本発明者らは、弾性体からなる封止部材を用いて半導体発光素子をパッケージ内に固定するとともに、光学部材と封止部材とを実質的に空気層を介することなく接合し、且つ、光学部材と封止部材との屈折率の差を所定範囲内に収めることにより、光源から光学部材への入光効率を向上させることができ、輝度に優れるとともに、耐久性にも優れた照明装置が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventors have fixed a semiconductor light emitting element in a package using a sealing member made of an elastic body, joined the optical member and the sealing member substantially without an air layer, and optical By keeping the difference in refractive index between the member and the sealing member within a predetermined range, the light incident efficiency from the light source to the optical member can be improved, and the lighting device has excellent luminance and durability. The inventors have found that the present invention can be obtained and have completed the present invention.

即ち、本発明の要旨は、光源と、該光源から発する光を透光又は導光し得る光学部材とを少なくとも有する照明装置において、該光源が、凹部を有するパッケージと、該パッケージの凹部内に配置される半導体発光素子と、該半導体発光素子を封止する封止部材とを備えて構成され、該封止部材が弾性体からなり、該光学部材と該封止部材とが実質的に空気層を介することなく接合されており、且つ、該光学部材と該封止部材との屈折率の差が0.17以内であることを特徴とする、照明装置に存する(請求項1)。   That is, the gist of the present invention is an illumination device having at least a light source and an optical member capable of transmitting or guiding light emitted from the light source, wherein the light source is provided in a package having a recess, and in the recess of the package. A semiconductor light emitting element to be disposed; and a sealing member for sealing the semiconductor light emitting element. The sealing member is made of an elastic body, and the optical member and the sealing member are substantially air. The present invention resides in a lighting device characterized in that the optical member and the sealing member are bonded to each other without a layer, and the difference in refractive index between the optical member and the sealing member is within 0.17.

ここで、該封止部材が、該パッケージの凹部の開口面よりも突出するように設けられていることが好ましい(請求項2)。   Here, it is preferable that the sealing member is provided so as to protrude from the opening surface of the recess of the package.

また、該封止部材が、固体Si−核磁気共鳴スペクトルにおいて、(i)ピークトップの位置がケミカルシフト−40ppm以上0ppm以下の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上、3.0ppm以下であるピーク、及び、(ii)ピークトップの位置がケミカルシフト−80ppm以上−40ppm未満の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上5.0ppm以下であるピークからなる群より選ばれるピークを、少なくとも1つ有するとともに、該封止部材のケイ素含有率が20重量%以上であり、且つ、該封止部材のシラノール含有率が0.1重量%以上、10重量%以下であることが好ましい(請求項3)。   Further, in the solid Si-nuclear magnetic resonance spectrum, the sealing member is (i) the position of the peak top is in the region where the chemical shift is −40 ppm or more and 0 ppm or less, and the half width of the peak is 0.3 ppm or more and 3.0 ppm. The peak is selected from the group consisting of the following peaks, and (ii) the peak top position is in the region where the chemical shift is −80 ppm or more and less than −40 ppm, and the half width of the peak is 0.3 ppm or more and 5.0 ppm or less. It has at least one peak, the silicon content of the sealing member is 20% by weight or more, and the silanol content of the sealing member is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less. (Claim 3).

また、該封止部材のSi、Al、Zr、Ti、Y、Nb及びBの合計含有率が20重量%以上であることが好ましい(請求項4)。   The total content of Si, Al, Zr, Ti, Y, Nb and B in the sealing member is preferably 20% by weight or more (Claim 4).

また、該半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光に変換する少なくとも一種の波長変換材料を含有する波長変換部を更に備えることが好ましい(請求項5)。   Moreover, it is preferable to further include a wavelength conversion unit containing at least one wavelength conversion material that absorbs light from the semiconductor light emitting element and converts it into light of different wavelengths.

また、該封止部材が、該半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光に変換する少なくとも一種の波長変換材料を含有することが好ましい(請求項6)。   Moreover, it is preferable that this sealing member contains the at least 1 type of wavelength conversion material which absorbs the light from this semiconductor light-emitting device, and converts it into the light of a different wavelength (Claim 6).

また、該波長変換材料が蛍光体であることが好ましい(請求項7)。
また、該封止部材について熱重量・示差熱測定を行なった場合に、空気流通下、35℃から380℃まで昇温した際の重量減が10重量%以下であることが好ましい(請求項8)。
Further, it is preferable that the wavelength conversion material is a phosphor.
Further, when thermogravimetric / differential heat measurement is performed on the sealing member, it is preferable that the weight loss when the temperature is raised from 35 ° C. to 380 ° C. under air flow is 10% by weight or less. ).

また、該光学部材が、互いに対向する出射面と反射面とを有する導光板として形成されるとともに、該光源が該導光板の一端面又は対向する二端面に接合され、該光源からの光を該導光板の端面から入射させて前記出射面から出射させるように構成することが好ましい(請求項9)。   In addition, the optical member is formed as a light guide plate having an emission surface and a reflection surface facing each other, and the light source is bonded to one end surface or two opposite end surfaces of the light guide plate, and the light from the light source is Preferably, the light guide plate is configured to enter from the end face and to exit from the exit surface.

また、該光学部材が、入射面と出射面を有するアウターレンズとして形成されるとともに、該光源が該アウターレンズの入射面に接合され、該光源からの光を該アウターレンズの入射面から入射させて前記出射面から出射させるように構成することも好ましい(請求項10)。   The optical member is formed as an outer lens having an entrance surface and an exit surface, the light source is bonded to the entrance surface of the outer lens, and light from the light source is incident from the entrance surface of the outer lens. It is also preferable that the light is emitted from the emission surface.

本発明の照明装置は、光源から外部光学部材への入光効率が高く、輝度に優れるとともに、耐久性にも優れている。また、その態様によっては、リフロー耐性にも優れている。   The illumination device of the present invention has high light incident efficiency from the light source to the external optical member, is excellent in luminance, and is excellent in durability. Moreover, it is excellent also in reflow tolerance depending on the aspect.

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々に変更して実施することができる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following description, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

本発明の照明装置は、光源と、光源から発する光を透光又は導光し得る光学部材(適宜「外部光学部材」という場合がある。)とを少なくとも有するものであって、光源が、凹部を有するパッケージと、パッケージの凹部内に配置される半導体発光素子と、半導体発光素子を封止する封止部材とを備えて構成されるとともに、以下の(i)〜(iii)の特徴を備えてなるものである。
(i)封止部材が弾性体からなる。
(ii)光学部材と封止部材とが実質的に空気層を介することなく接合されている。
(iii)光学部材と封止部材との屈折率の差が0.17以内である。
The illuminating device of the present invention includes at least a light source and an optical member capable of transmitting or guiding light emitted from the light source (sometimes referred to as an “external optical member” as appropriate), and the light source includes a recess. And a semiconductor light emitting device disposed in the recess of the package, and a sealing member that seals the semiconductor light emitting device, and includes the following features (i) to (iii): It will be.
(I) The sealing member is made of an elastic body.
(Ii) The optical member and the sealing member are joined substantially without an air layer.
(Iii) The refractive index difference between the optical member and the sealing member is within 0.17.

即ち、本発明の照明装置は、光源に用いられている封止部材を、半導体発光素子を保護するだけではなく接合部材としても機能させて、光源と外部光学部材との接合を密着性の高いものとするとともに、外部光学部材の屈折率(これを以下、記号「ne」で表わす場合がある。)と封止部材の屈折率(これを以下、記号「no」で表わす場合がある。)との差(絶対値で表わす。これを以下、適宜「屈折率段差」と言うとともに、記号「|ne−no|」で表わす場合がある。)を特定の範囲内に調整することで、光源から外部光学部材への入光効率を向上させ、高い輝度を実現するものである。 That is, the lighting device of the present invention allows the sealing member used for the light source to function not only to protect the semiconductor light emitting element but also to serve as a bonding member, and to bond the light source and the external optical member with high adhesion. In addition, the refractive index of the external optical member (hereinafter may be represented by the symbol “n e ”) and the refractive index of the sealing member (hereinafter may be represented by the symbol “n o ”). )) (Expressed in absolute value. This is hereinafter referred to as “refractive index step” as appropriate, and sometimes represented by the symbol “| n e −n o |”) within a specific range. Thus, the light incident efficiency from the light source to the external optical member is improved, and high luminance is realized.

本発明の照明装置の態様としては、主に以下の二つの態様が挙げられる。
(1)光学部材が、互いに対向する出射面と反射面とを有する導光板として形成され、光源が導光板の一端面又は対向する二端面に接合され、光源からの光を導光板の端面から入射させて出射面から出射させるように構成された態様(面発光装置)。
(2)光学部材が、入射面と出射面を有するアウターレンズとして形成され、光源がアウターレンズの入射面に接合され、光源からの光をアウターレンズの入射面から入射させて出射面から出射させるように構成された態様(半導体照明装置)。
As an aspect of the illumination device of the present invention, there are mainly the following two aspects.
(1) The optical member is formed as a light guide plate having an emission surface and a reflection surface facing each other, the light source is bonded to one end surface of the light guide plate or two opposite end surfaces, and light from the light source is transmitted from the end surface of the light guide plate. The aspect (surface light-emitting device) comprised so that it may enter and may make it radiate | emit from an output surface.
(2) The optical member is formed as an outer lens having an entrance surface and an exit surface, the light source is bonded to the entrance surface of the outer lens, and light from the light source is incident from the entrance surface of the outer lens and emitted from the exit surface. The aspect (semiconductor lighting device) comprised as follows.

以下の記載では、まず、本発明の照明装置の一実施形態として、上記(1)面発光装置について詳細に説明し、続いて、本発明の照明装置の別の実施形態として、上記(2)半導体照明装置について、主に面発光装置の場合との違いを中心に簡単に説明する。   In the following description, first, the (1) surface light-emitting device will be described in detail as an embodiment of the illumination device of the present invention, and then, the above (2) as another embodiment of the illumination device of the present invention. The semiconductor lighting device will be briefly described mainly focusing on the difference from the case of the surface light emitting device.

なお、光源が有する半導体発光素子としては、発光ダイオード(Light Emitting Diodes:以下適宜「LED」という。)素子や、レーザーダイオード(Laser Diode: 以下適宜「LD」という。)素子などが挙げられる。以下の記載では主に半導体発光素子としてLED素子を使用する場合を例に説明する。また、半導体発光素子としてLED素子を用いた光源を「LED光源」という場合がある。但し、半導体発光素子はLED素子に限られるものではなく、LD素子等の任意の半導体発光素子を用いることが可能である。   Note that examples of the semiconductor light emitting element included in the light source include a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) element, a laser diode (hereinafter referred to as “LD”) element, and the like. In the following description, a case where an LED element is mainly used as a semiconductor light emitting element will be described as an example. A light source using an LED element as a semiconductor light emitting element may be referred to as an “LED light source”. However, the semiconductor light emitting element is not limited to the LED element, and any semiconductor light emitting element such as an LD element can be used.

[I.面発光装置]
本発明の第1実施形態に係る照明装置である面発光装置は、光学部材が、互いに対向する出射面と反射面とを有する導光板として形成され、光源が導光板の一端面又は対向する二端面に接合され、光源からの光を導光板の端面から入射させて出射面から出射させるように構成されたものである。そして、光源が、凹部を有するパッケージと、パッケージの凹部内に配置される半導体発光素子と、半導体発光素子を封止する封止部材とを備えて構成されるとともに、上述の(i)〜(iii)の特徴を備えてなるものである。
[I. Surface emitting device]
In the surface light-emitting device that is the illumination device according to the first embodiment of the present invention, the optical member is formed as a light guide plate having an emission surface and a reflection surface facing each other, and the light source is one end surface of the light guide plate or two opposite surfaces. Joined to the end face, the light from the light source is made incident from the end face of the light guide plate and emitted from the exit face. And while a light source is comprised including the package which has a recessed part, the semiconductor light-emitting device arrange | positioned in the recessed part of a package, and the sealing member which seals a semiconductor light-emitting device, said (i)-( It has the characteristics of iii).

図1(a),(b)は何れも、本発明の第1実施形態に係る照明装置(面発光装置)の構成を模式的に示す図であり、図1(a)は側面図、図1(b)は上面図である。図1(a),(b)に示す面発光装置100は、外枠103内に、一方の主面である出射面(発光面)と、出射面に対向する他方の主面である反射面とを有する導光板101と、その導光板101の端面に配置されたLED光源102と、LED光源102を固定している基板105と、導光板101の第1の主面側に設けられた拡散シート107と、導光板101の第2の主面側に設けられた反射シート106とを有してなり、LED光源102からの光を導光板101の一方の主面全体から光を出射させるように構成されている。   FIGS. 1A and 1B are diagrams schematically showing a configuration of an illumination device (surface light-emitting device) according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a side view, FIG. 1 (b) is a top view. A surface light emitting device 100 shown in FIGS. 1A and 1B includes an emission surface (light emission surface) that is one main surface and a reflection surface that is the other main surface opposite to the emission surface in an outer frame 103. , An LED light source 102 disposed on the end face of the light guide plate 101, a substrate 105 fixing the LED light source 102, and a diffusion provided on the first main surface side of the light guide plate 101. A sheet 107 and a reflection sheet 106 provided on the second main surface side of the light guide plate 101 are provided, and light from the LED light source 102 is emitted from the entire one main surface of the light guide plate 101. It is configured.

図2は、本発明の第1実施形態に係る照明装置(面発光装置)が備える光源102の構成の例を模式的に示す断面図である。図2において、図1と同一の構成要素については、同一の符号を用いて表わしている。図2に示すLED光源200(102)は、凹部を有するパッケージ201と、その凹部内に実装されたLED素子202と、このLED素子202を封止する封止部材203とからなる。パッケージ201の凹部内にはリード電極204が設けられ、LED光源102はこのリード電極204に接続されて、パッケージ201の外部からLED光源102に電圧を印加することができるように構成されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the light source 102 provided in the illumination device (surface emitting device) according to the first embodiment of the present invention. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. An LED light source 200 (102) shown in FIG. 2 includes a package 201 having a recess, an LED element 202 mounted in the recess, and a sealing member 203 that seals the LED element 202. A lead electrode 204 is provided in the recess of the package 201, and the LED light source 102 is connected to the lead electrode 204 so that a voltage can be applied to the LED light source 102 from the outside of the package 201.

そして、図2に示すLED光源200(102)は、封止部材203がパッケージ201上面より突出するように設けられると共に、少なくとも突出した部分が弾性体からなり、且つ、封止部材と導光板との屈折率段差が所定の範囲を満たすことを特徴とするものである。これにより、導光板101の端面にLED光源102を実装させるときに、接合部104にかかる外力によって弾性体の形状を変化させて、導光板101端面とLED光源102とを密着性よく接合することができ、光を効率よく導光板101内に導入することができる。   The LED light source 200 (102) shown in FIG. 2 is provided so that the sealing member 203 protrudes from the upper surface of the package 201, at least the protruding portion is made of an elastic body, and the sealing member, the light guide plate, The refractive index step of the film satisfies a predetermined range. Thus, when the LED light source 102 is mounted on the end face of the light guide plate 101, the shape of the elastic body is changed by an external force applied to the joint portion 104, and the end face of the light guide plate 101 and the LED light source 102 are joined with good adhesion. And light can be efficiently introduced into the light guide plate 101.

本実施形態では、面発光装置100のLED光源102を導光板101の端面に接合させて用いる場合は、指向性については、LED光源102ではなく導光板101の端面や反射面或いは出射面の加工で制御することができる。すなわち、LED光源102は指向性を気にすることなく、その形状を任意のものとすることができる。本実施形態では、封止部材203として弾性体を用い、その部分を単なる封止部材ではなく導光板101端面との接合部104として密着させることを前提として用いることを特徴としている。これにより、接着剤を用いずに密着性の高い接合部とすることができる。しかも、LED光源102の一部である封止部材を接合部として用いるので、別に接着剤を用いる時には導光板101とLED光源102とが接合しない部分にも接着剤が付着する恐れがあり、不要な接着剤が露出された状態となる。これにより、ゴミの付着等の課題が生じるが、本実施形態においては導光板101とLED光源102とが接合される部分のみで効率よく接合されているので、このような課題が生じることもなく、LED光源102からの光は効率よく導光板101に入射される。   In the present embodiment, when the LED light source 102 of the surface light emitting device 100 is used while being joined to the end surface of the light guide plate 101, the directivity is processed not on the LED light source 102 but on the end surface, reflecting surface, or exit surface of the light guide plate 101. Can be controlled. In other words, the LED light source 102 can have any shape without worrying about directivity. The present embodiment is characterized in that an elastic body is used as the sealing member 203 and that the portion is used not as a mere sealing member but as a bonding portion 104 with the end face of the light guide plate 101. Thereby, it can be set as a junction part with high adhesiveness, without using an adhesive agent. In addition, since a sealing member that is a part of the LED light source 102 is used as a joint portion, there is a possibility that the adhesive may adhere to a portion where the light guide plate 101 and the LED light source 102 are not joined when an adhesive is used separately. The adhesive is exposed. As a result, problems such as adhesion of dust occur, but in this embodiment, since the light guide plate 101 and the LED light source 102 are efficiently joined only at the part where they are joined, such a problem does not occur. The light from the LED light source 102 is efficiently incident on the light guide plate 101.

〔光源〕
(パッケージ)
本実施形態において、パッケージ201は凹部を有し、その内部に後述のLED素子(半導体発光素子)202が配置される。パッケージ201の形状や寸法、並びにその凹部の形状や寸法は特に制限されず、その用途や併用するLED素子(半導体発光素子)202の形状等に応じて適宜選択されるが、例えばカップ状等の形状が好ましい。パッケージ201の材料も特に制限されないが、通常は酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等のセラミックス;鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、金、銀、白金等の金属或いはこれらの合金;ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、ナイロン樹脂、ポリフタルアミド等の樹脂などの材料が用いられる。また、パッケージ201の凹部内にはリード電極204が設けられ、LED光源102はこのリード電極204に接続されて、パッケージ201の外部からLED光源102に電圧を印加することができるように構成されている。
〔light source〕
(package)
In the present embodiment, the package 201 has a recess, and an LED element (semiconductor light emitting element) 202 described later is disposed therein. The shape and size of the package 201 and the shape and size of the recess are not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the application and the shape of the LED element (semiconductor light emitting element) 202 to be used together. Shape is preferred. The material of the package 201 is not particularly limited, but usually, ceramics such as aluminum oxide and aluminum nitride; metals such as iron, copper, aluminum, nickel, gold, silver, and platinum or alloys thereof; polycarbonate resin, polyphenylene sulfide resin, epoxy Materials such as resin, acrylic resin, silicone resin, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin, nylon resin, polyphthalamide and the like are used. A lead electrode 204 is provided in the recess of the package 201, and the LED light source 102 is connected to the lead electrode 204 so that a voltage can be applied to the LED light source 102 from the outside of the package 201. Yes.

(LED素子)
本実施形態において、LED素子202は、同一面側に正負一対の電極を有し、且つ、側方端面から発光の一部を発光することが可能であれば、その種類は特に限定されない。また、蛍光物質を用いる場合は、用いる蛍光物質を励起可能な波長を発光できる発光層を有する半導体発光素子を用いることが好ましい。このような半導体発光素子として、ZnSeやGaNなど種々の半導体を挙げることができるが、蛍光物質を効率良く励起できる短波長を発光することが可能な窒化物半導体(InXAlYGa1-X-YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)が好適に挙げられる。半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造或いはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって、発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。
(LED element)
In the present embodiment, the type of the LED element 202 is not particularly limited as long as it has a pair of positive and negative electrodes on the same surface side and can emit a part of light emission from the side end surface. In the case of using a fluorescent material, it is preferable to use a semiconductor light emitting element having a light emitting layer capable of emitting a wavelength capable of exciting the fluorescent material to be used. Examples of such semiconductor light emitting devices include various semiconductors such as ZnSe and GaN. Nitride semiconductors (In X Al Y Ga 1 -XY) capable of emitting short wavelengths capable of efficiently exciting fluorescent materials. N, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, and X + Y ≦ 1) are preferable. Examples of the semiconductor structure include a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, and a pn junction, a heterostructure, and a double heterostructure. Various emission wavelengths can be selected depending on the material of the semiconductor layer and the crystallinity thereof. In addition, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure in which the semiconductor active layer is formed in a thin film in which a quantum effect is generated can be used.

窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を用いることが好ましい。このサファイア基板上にMOCVD法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。サファイア基板上にGaN、AlN、GaAIN等のバッファ層を形成しその上にpn接合を有する窒化物半導体を形成させる。   When a nitride semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO or the like is preferably used for the semiconductor substrate. In order to form a nitride semiconductor with good crystallinity with high productivity, it is preferable to use a sapphire substrate. A nitride semiconductor can be formed on the sapphire substrate by MOCVD or the like. A buffer layer of GaN, AlN, GaAIN or the like is formed on the sapphire substrate, and a nitride semiconductor having a pn junction is formed thereon.

窒化物半導体を使用したpn接合を有する発光素子の例として、バッファ層上に、n型窒化ガリウムで形成した第1のコンタクト層、n型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第1のクラッド層、窒化インジウム・ガリウムで形成した活性層、p型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第2のクラッド層、p型窒化ガリウムで形成した第2のコンタクト層を順に積層させたダブルへテロ構成などが挙げられる。窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でn型導電性を示す。発光効率を向上させるなど所望のn型窒化物半導体を形成させる場合は、n型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入することが好ましい。一方、p型窒化物半導体を形成させる場合は、p型ドーパントであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせる。窒化物半導体は、p型ドーパントをドープしただけではp型化し難いため、p型ドーパント導入後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。電極形成後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで、窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。   As an example of a light emitting device having a pn junction using a nitride semiconductor, a first contact layer formed of n-type gallium nitride, a first clad layer formed of n-type aluminum nitride / gallium on a buffer layer, Examples include a double hetero structure in which an active layer formed of indium / gallium nitride, a second cladding layer formed of p-type aluminum nitride / gallium, and a second contact layer formed of p-type gallium nitride are sequentially stacked. . Nitride semiconductors exhibit n-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired n-type nitride semiconductor, for example, to improve luminous efficiency, it is preferable to appropriately introduce Si, Ge, Se, Te, C, etc. as an n-type dopant. On the other hand, when forming a p-type nitride semiconductor, the p-type dopants such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba are doped. Since a nitride semiconductor is difficult to be converted to a p-type simply by doping with a p-type dopant, it is preferable to reduce the resistance by heating in a furnace or plasma irradiation after the introduction of the p-type dopant. After the electrodes are formed, a light emitting element made of a nitride semiconductor can be formed by cutting the semiconductor wafer into chips.

本発明において、LED光源として混色光、特に白色系を発光させる場合は、蛍光物質からの発光波長との補色関係や透光性樹脂の劣化等を考慮して、LED素子の発光波長は通常350nm以上、中でも360nm以上、更には370nm以上、また、通常530nm以下、中でも490nm以下、更には475nm以下の範囲とすることが好ましい。発光波長を上記範囲内とすることによって、LED素子と蛍光物質との励起効率及び発光効率を、何れも向上させることが可能となる。また、パッケージ上面よりも下になる封止部材として、紫外線により劣化し難い樹脂や無機物であるガラス等を用いた場合、350nmより短い紫外線領域或いは可視光の短波長領域を主発光波長とするLED素子を用いることもできる。紫外領域の波長を有するLED素子を利用する場合は、蛍光物質により変換された発光色のみにより色度が決定されるため、可視光を発光する半導体発光素子を用いた場合に比較して半導体発光素子の波長などのバラツキを吸収することができ、量産性を向上させることができる。   In the present invention, when emitting mixed color light, particularly white light, as the LED light source, the emission wavelength of the LED element is usually 350 nm in consideration of the complementary color relationship with the emission wavelength from the fluorescent material and the deterioration of the translucent resin. Above all, it is preferable to be in the range of 360 nm or more, more preferably 370 nm or more, and usually 530 nm or less, especially 490 nm or less, more preferably 475 nm or less. By setting the emission wavelength within the above range, both the excitation efficiency and the light emission efficiency between the LED element and the fluorescent material can be improved. In addition, when a resin or inorganic glass that is not easily deteriorated by ultraviolet rays is used as a sealing member below the upper surface of the package, an LED having a main emission wavelength in an ultraviolet region shorter than 350 nm or a short wavelength region of visible light An element can also be used. When an LED element having a wavelength in the ultraviolet region is used, the chromaticity is determined only by the emission color converted by the fluorescent material, so that the semiconductor light emission is compared with the case where a semiconductor light emitting element that emits visible light is used. Variations such as the wavelength of the element can be absorbed, and mass productivity can be improved.

LED素子として、400nm付近の短波長域を主発光ピークとする紫外線が発光可能なLED素子を用いてもよい。この場合、LED素子に近接する封止部材は、比較的紫外線に強い樹脂やガラス等と、紫外線を吸収して可視光を発光することが可能な蛍光物質とから構成することが好ましい。   As the LED element, an LED element capable of emitting ultraviolet light having a main light emission peak in a short wavelength region near 400 nm may be used. In this case, the sealing member adjacent to the LED element is preferably composed of a resin or glass that is relatively resistant to ultraviolet rays and a fluorescent material that can absorb visible rays and emit visible light.

(封止部材)
本発明において、LED素子202を覆う封止部材203は、パッケージ201の上面より突出するように設けられており、その突出する部分が弾性体からなることを特徴としている。封止部材は、その全てが弾性体である必要はなく、少なくともパッケージ上面よりも突出する部分が弾性体であればよい。
(Sealing member)
In the present invention, the sealing member 203 covering the LED element 202 is provided so as to protrude from the upper surface of the package 201, and the protruding portion is made of an elastic body. All of the sealing members do not have to be elastic, and at least a portion protruding from the upper surface of the package may be elastic.

例えば、図2においては、二層構造の封止部材を示しており、上部層203(a)と下部層203(b)とから構成されているが、このように、パッケージ上面より突出する部分を含む上部層203(a)が弾性体からなり、下部層203(b)が弾性を有しない非弾性体、或いは弾性率の低い弾性体からなるようにすることで、接合時にパッケージ上面から突出する部分の弾性体が変形されるときに、突出部だけでなくその内部にまで歪みが生じ、その歪み応力によって素子電極とリード電極とを接合しているワイヤが破損したり、素子と基体とを接合しているマウント樹脂部が破損して位置ズレが生じるなどの課題を起こし難くすることができる。このように二層構造或いは二層以上の多層構造とすることで、封止部材の部位によって異なる機能をもたせることができる。二層構造とする場合、その境界の位置は特に問わないが、パッケージ上面に突出する部分は少なくとも上部層として弾性体を用い、好ましくはパッケージ上面よりやや下までを弾性体とすることで、外力によって上部層である弾性体だけが剥離することのないようにすることができる。   For example, FIG. 2 shows a sealing member having a two-layer structure, which is composed of an upper layer 203 (a) and a lower layer 203 (b). The upper layer 203 (a) including the elastic member and the lower layer 203 (b) is made of an inelastic member having no elasticity or an elastic member having a low elastic modulus so that it protrudes from the upper surface of the package at the time of bonding. When the elastic body of the portion to be deformed is deformed not only in the protruding portion but also in the inside thereof, the wire joining the element electrode and the lead electrode is damaged by the strain stress, or the element and the substrate It is possible to make it difficult to cause problems such as damage to the mount resin portion joining the two and damage to the position. Thus, by setting it as a two-layer structure or a multilayer structure of two or more layers, it can have a function which changes with the site | parts of a sealing member. In the case of a two-layer structure, the position of the boundary is not particularly limited, but at least a portion protruding from the upper surface of the package uses an elastic body as an upper layer, and preferably an elastic body slightly below the upper surface of the package. Thus, only the elastic body as the upper layer can be prevented from peeling off.

また、封止部材には、LED素子から発光波長を吸収して異なる波長に変換する蛍光物質を含有させることもできる。封止部材にこのような蛍光物質を含有させない場合はLED素子からの単色光を発光させることができるが、蛍光物質を用いることでLED素子からの光と蛍光物質からの光との混色光を有するLED光源とすることができる。混色光とすることで、任意の発光波長を有するLED光源とすることができ、特に、バックライトなどに用いられる白色系発光が得られ易くなる。また、蛍光物質に加えてフィラーや拡散剤等を併用することで、均一性に優れた混色光とすることができる。   The sealing member can also contain a fluorescent material that absorbs the light emission wavelength from the LED element and converts it to a different wavelength. When such a fluorescent material is not contained in the sealing member, it is possible to emit monochromatic light from the LED element, but by using the fluorescent material, mixed light of light from the LED element and light from the fluorescent material can be emitted. It can be set as the LED light source which has. By using mixed color light, an LED light source having an arbitrary emission wavelength can be obtained, and in particular, white light emission used for a backlight or the like is easily obtained. Further, by using a filler, a diffusing agent, or the like in addition to the fluorescent substance, it is possible to obtain mixed color light with excellent uniformity.

また、封止部材を二層或いは二層以上の多層構造とする場合は、蛍光物質及び拡散剤等は、その両方に含有させることもできるし、どちらか一方にのみ含有させることもできる。どちらか一方に蛍光物質を含有させる場合は、弾性体からなる上部層よりも、弾性体又は非弾性体からなる下部層の方に含有させるのが好ましい。このようにすることで、LED素子と蛍光物質とを近傍に配置することができるので、より効率良くLED素子からの光を吸収し変換することができる。また、蛍光物質を弾性体からなる上部層にも含有させる場合は、下部層に含有させた蛍光物質と同じ蛍光物質でもよいし、異なる発光波長の蛍光物質、或いは異なる組成の蛍光物質でもよい。また、異なる蛍光物質を用いる場合は、一方の蛍光物質は、LED素子からの光ではなく、他方の蛍光物質からの発光波長を吸収して異なる波長に変換する蛍光物質を用いてもよい。これにより、LED素子からの光では励起されないような蛍光物質でも用いることができるので、より広い範囲の発光波長の混色光を得ることができる。   Further, when the sealing member has a multilayer structure of two layers or two or more layers, the fluorescent material and the diffusing agent can be contained in both of them, or can be contained in only one of them. When one of them contains a fluorescent substance, it is preferable to contain it in the lower layer made of an elastic body or an inelastic body rather than the upper layer made of an elastic body. By doing in this way, since an LED element and a fluorescent substance can be arrange | positioned in the vicinity, the light from an LED element can be absorbed and converted more efficiently. When the fluorescent material is also contained in the upper layer made of an elastic material, the fluorescent material may be the same as the fluorescent material contained in the lower layer, a fluorescent material having a different emission wavelength, or a fluorescent material having a different composition. Moreover, when using a different fluorescent substance, you may use the fluorescent substance which absorbs the light emission wavelength from the other fluorescent substance instead of the light from an LED element, and converts it into a different wavelength. Accordingly, even a fluorescent material that is not excited by light from the LED element can be used, so that mixed color light having a wider emission wavelength can be obtained.

封止部材がパッケージ上面から突出する部分の高さは、2mm以下が好ましく、より好ましくは1mm以下である。2mmより多く突出すると、作業時に欠損するなどの問題があるので好ましくない。   The height of the portion where the sealing member protrudes from the upper surface of the package is preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less. If it protrudes more than 2 mm, it is not preferable because there is a problem such as loss during operation.

また、封止部材を二層又は二層以上の多層構造とする場合は、パッケージ上面より突出する部分は少なくとも弾性体であるが、それより下部の封止部材においては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーンなどの耐候性に優れた透明樹脂やガラスなどが好適に用いられる。   Further, when the sealing member has a multilayer structure of two layers or two or more layers, the portion protruding from the upper surface of the package is at least an elastic body, but in the lower sealing member, an epoxy resin, an acrylic resin, A transparent resin or glass having excellent weather resistance such as silicone is preferably used.

封止部材の形成は通常、封止部材の材料を主成分とする液(これを以下適宜「封止部材形成液」という。)を用いて行なう。具体的には、例えば熱や光(紫外線等)等により硬化する樹脂等を封止部材の材料として用いる場合、硬化前の液体状態の樹脂に、必要に応じて後述の蛍光体、拡散剤、フィラー等の成分を混合したものを封止部材形成液として用い、パッケージの凹部に充填して硬化させることにより封止部材を形成する。また、溶剤に溶解又は分散させることが可能な樹脂等を封止部材の材料として用いる場合、この樹脂を溶剤に溶解又は分散させた溶液又は分散液に、必要に応じて後述の蛍光体、拡散剤、フィラー等の成分を混合したものを封止部材形成液として用い、パッケージの凹部に充填して溶剤を除去することにより封止部材を形成する。   The sealing member is usually formed using a liquid mainly composed of the material of the sealing member (hereinafter referred to as “sealing member forming liquid” as appropriate). Specifically, for example, when a resin or the like that is cured by heat or light (such as ultraviolet rays) is used as a material for the sealing member, a phosphor in a liquid state before curing, a diffusing agent, which will be described later, What mixed components, such as a filler, is used as a sealing member formation liquid, and it fills the recessed part of a package and makes it harden | cure by forming a sealing member. In addition, when a resin or the like that can be dissolved or dispersed in a solvent is used as a material for the sealing member, a phosphor or diffusion material described later may be added to a solution or dispersion in which this resin is dissolved or dispersed in a solvent. What mixed components, such as an agent and a filler, is used as a sealing member formation liquid, and it fills the recessed part of a package, and forms a sealing member by removing a solvent.

(弾性体)
パッケージ上面より突出する封止部材に用いられる弾性体としては、所望の位置に設ける前は流動性を有するとともに、それを熱や光(紫外線等)により硬化させた後、常温において導光板端面に接合する際に変形が可能な堅さ(弾性率)となるものが好ましい。
(Elastic body)
The elastic body used for the sealing member protruding from the upper surface of the package has fluidity before being provided at a desired position, and is cured by heat or light (such as ultraviolet rays) before being applied to the end face of the light guide plate at room temperature. What becomes the hardness (elastic modulus) which can deform | transform at the time of joining is preferable.

弾性体の硬化時における体積変化が少ない場合は、一層でLED素子を覆うようにすることができる。これにより、作業工程が少なく、従って異物の混入を防ぐことができる。また、硬化時に体積変化し易いものは、二層或いは二層以上の多層構造の上部層として用いることで、体積変化に伴う各部品の損傷を防ぐことができる。   When there is little volume change at the time of hardening of an elastic body, it can cover an LED element by one layer. Thereby, there are few work processes and it can prevent mixing of a foreign material accordingly. In addition, a material that easily changes in volume during curing can be used as an upper layer of a two-layer structure or a multilayer structure of two or more layers, thereby preventing damage to each component due to the volume change.

弾性体の具体的な材料としては、シロキサン骨格を主骨格とする樹脂(例えばシリコーン樹脂等)が挙げられる。シリカを主成分とする樹脂は、紫外〜可視光の長波長域に渡る広い波長範囲の光に対して劣化し難く、安定である。また、それらの光を吸収し難いので、LED光源からの光の損失を極力低減して、導光板内に効率よく入射させることができる。特に、後述する範囲の屈折率段差を達成する観点からは、弾性体の材料として、後述の特定の封止部材(本発明の封止部材)を用いることが好ましい。この封止部材については、後に欄を改めて説明する。   Specific examples of the elastic body include a resin having a siloxane skeleton as a main skeleton (for example, a silicone resin). A resin containing silica as a main component is stable and hardly deteriorated with respect to light in a wide wavelength range over a long wavelength range of ultraviolet to visible light. Moreover, since it is difficult to absorb such light, the loss of light from the LED light source can be reduced as much as possible, and the light can be efficiently incident on the light guide plate. In particular, from the viewpoint of achieving a refractive index step in a range described later, it is preferable to use a specific sealing member described later (the sealing member of the present invention) as the elastic material. This sealing member will be described later again.

(屈折率段差)
本発明は、外部光学部材(本実施形態では導光板)の屈折率neと封止部材の屈折率noとの差である屈折率段差|ne−no|が、0.17以内であることを特徴としている。中でも、屈折率段差|ne−no|が0.16以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましく、0.14以下であることがより好ましい。屈折率段差|ne−no|の値が上記範囲より大きいと、たとえ外部光学部材(導光板)と封止部材との密着性が良好であった場合でも、光源から封止部材を介して外部光学部材(導光板)へと入光する光の入光効率が低くなってしまい、得られる照明装置(本実施形態では面発光装置)の輝度が低くなってしまうので、好ましくない。なお、屈折率段差|ne−no|の下限値は特に制限されず、低ければ低いほど好ましい。理論上、屈折率段差|ne−no|の下限値は0である。
(Refractive index step)
The present invention includes an external optical element refractive index n e and the difference in a refractive index difference between the refractive index n o of the sealing member (the light guide plate in this embodiment) | n e -n o | is 0.17 within It is characterized by being. Among them, the refractive index difference | n e -n o | preferably is 0.16 or less, more preferably 0.15 or less, more preferably 0.14 or less. Refractive index difference | n e -n o | and values is greater than the above range, even if an external optical element (light guide plate) and even adhesion between the sealing member were good, through the sealing member from the light source Therefore, the light incident efficiency of the light entering the external optical member (light guide plate) is lowered, and the luminance of the resulting illumination device (surface emitting device in the present embodiment) is lowered, which is not preferable. In addition, the lower limit value of the refractive index step | n e −n o | is not particularly limited, and is preferably as low as possible. Theoretically, the lower limit value of the refractive index step | n e −n o | is zero.

また、封止部材の屈折率も特に規定されないが、上記規定の範囲の屈折率段差を達成する観点から、併用する導光板の屈折率に応じて適宜調整することが好ましい。   Further, although the refractive index of the sealing member is not particularly defined, it is preferably adjusted as appropriate according to the refractive index of the light guide plate used in combination from the viewpoint of achieving a refractive index step in the above defined range.

具体的に、封止部材の屈折率の値は、封止部材を多層構造とする場合には、外部光学部材と直接接する最外層の弾性封止部材(例えば図2の場合、封止部材203(a))において、通常1.40以上、好ましくは1.45以上、また、通常1.80以下、好ましくは1.75以下の範囲である。弾性封止部材の屈折率がこの範囲より低いと、外部光学部材との屈折率段差が大きくなり、効率良く外部光学部材に光を入射させることが出来なくなる傾向があるので好ましくない。逆に弾性封止部材の屈折率がこの範囲より高いと、封止部材中の高屈折率成分の含有量が高くなり、弾性を保つのが困難となったり、透明度が低下したりする傾向があるので好ましくない。多層構造とする場合には、外部光学部材と直接接する最外層の弾性封止部材の屈折率を、下層の封止部材(例えば図2の場合、封止部材203(b))の屈折率と外部光学部材の屈折率との中間の値とすると、LED素子からの光をより効率良く取り出すことができ、輝度の高い照明装置を得ることが可能となる。   Specifically, when the sealing member has a multilayer structure, the refractive index value of the sealing member is the outermost elastic sealing member in direct contact with the external optical member (for example, the sealing member 203 in FIG. 2). In (a)), it is usually 1.40 or more, preferably 1.45 or more, and usually 1.80 or less, preferably 1.75 or less. If the refractive index of the elastic sealing member is lower than this range, the refractive index step with the external optical member becomes large, and there is a tendency that light cannot be efficiently incident on the external optical member. On the contrary, if the refractive index of the elastic sealing member is higher than this range, the content of the high refractive index component in the sealing member becomes high, and it tends to be difficult to maintain elasticity or the transparency is lowered. This is not preferable. In the case of a multilayer structure, the refractive index of the outermost elastic sealing member that is in direct contact with the external optical member is the refractive index of the lower sealing member (for example, in the case of FIG. 2, the sealing member 203 (b)). When the value is intermediate between the refractive index of the external optical member, the light from the LED element can be extracted more efficiently, and a lighting device with high luminance can be obtained.

また、封止部材を多層構造とせず一層とする場合にも、上記の屈折率の範囲が好ましいが、中でも、封止部材の屈折率が、LED素子表面の屈折率(一般に2.2以上の高屈折率)と外部光学部材の屈折率との中間に位置すると、LED素子から封止部材への光取り出し効率と封止部材から外部光学部材への光取り出し効率との双方が改善され、相乗効果により、外部光学部材から出光する光の輝度が高くなるので特に好ましい。   Also, when the sealing member has a single layer without a multilayer structure, the above refractive index range is preferable. Among them, the sealing member has a refractive index of the LED element surface (generally 2.2 or more). When positioned between the high refractive index) and the refractive index of the external optical member, both the light extraction efficiency from the LED element to the sealing member and the light extraction efficiency from the sealing member to the external optical member are improved. This is particularly preferable because the brightness of the light emitted from the external optical member increases due to the effect.

なお、封止部材の屈折率は、特に限定されるものではないが、例えば、分光エリプソメーター、反射率測定、プリズムカップラーなどの光学的手法で測定される。   The refractive index of the sealing member is not particularly limited, and is measured by an optical method such as a spectroscopic ellipsometer, reflectance measurement, or prism coupler.

ここで、プリズムカップラーとは、以下の原理により測定を行なうものである。即ち、封止部材からなる膜を測定サンプルとして用意し、これをプリズム底部に接触させると、測定サンプル膜とプリズム底部の間には小さなエアーギャップができる。レーザー光はプリズム底部に当たった後、通常はプリズム底部から検出器へ全反射する。しかし、レーザー光の入射角を垂直から徐々に小さくすると、モードアングルと呼ばれる離散的な入射角θにおいて、レーザー光がエアーギャップを通過することができる。このモードアングルにおいては、レーザー光が測定サンプル膜内に進入して、光導波伝搬モードとなる。大まかな近似では、最初のモードアングルから膜の屈折率が、また、最初のモードアングルと二番目のモードアングルとの間の差から膜厚が得られる。   Here, the prism coupler performs measurement based on the following principle. That is, when a film made of a sealing member is prepared as a measurement sample and brought into contact with the prism bottom, a small air gap is formed between the measurement sample film and the prism bottom. After the laser beam hits the bottom of the prism, it is generally totally reflected from the bottom of the prism to the detector. However, when the incident angle of the laser beam is gradually reduced from the vertical, the laser beam can pass through the air gap at a discrete incident angle θ called a mode angle. At this mode angle, the laser light enters the measurement sample film and becomes an optical waveguide propagation mode. In a rough approximation, the refractive index of the film is obtained from the first mode angle, and the film thickness is obtained from the difference between the first mode angle and the second mode angle.

(蛍光物質)
本発明で使用可能な蛍光体の組成には特に制限はないが、結晶母体であるY23、Zn2SiO4等に代表される金属酸化物、Ca5(PO43Cl等に代表されるリン酸塩及びZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物に、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンやAg、Cu、Au、Al、Mn、Sb等の金属のイオンを付活剤または共付活剤として組み合わせたものが好ましい。
(Fluorescent substance)
There are no particular restrictions on the composition of the phosphor that can be used in the present invention, but the crystal matrix, such as Y 2 O 3 and Zn 2 SiO 4 , represented by metal oxides such as Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl, etc. Ions of rare earth metals such as Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, etc., represented by representative phosphates and sulfides represented by ZnS, SrS, CaS, etc. In addition, a combination of metal ions such as Ag, Cu, Au, Al, Mn, and Sb as an activator or a coactivator is preferable.

結晶母体の好ましい例としては、例えば、(Zn,Cd)S、SrGa24、SrS、ZnS等の硫化物、Y22S等の酸硫化物、(Y,Gd)3Al512、YAlO3、BaMgAl1017、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al1017、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al1017、BaAl1219、CeMgAl1119、(Ba,Sr,Mg)O・Al23、BaAl2Si28、SrAl24、Sr4Al1425、Y3Al512等のアルミン酸塩、Y2SiO5、Zn2SiO4等の珪酸塩、SnO2、Y23等の酸化物、GdMgB510、(Y,Gd)BO3等の硼酸円、Ca10(PO46(F,Cl)2、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2等のハロリン酸塩、Sr227、(La,Ce)PO4等のリン酸塩等を挙げることができる。 Preferred examples of the crystal matrix include sulfides such as (Zn, Cd) S, SrGa 2 S 4 , SrS and ZnS, oxysulfides such as Y 2 O 2 S, and (Y, Gd) 3 Al 5 O. 12 , YAlO 3 , BaMgAl 10 O 17 , (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 , (Ba, Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn) Al 10 O 17 , BaAl 12 O 19 , CeMgAl 11 O 19 , (Ba, Sr, Mg) O.Al 2 O 3 , BaAl 2 Si 2 O 8 , SrAl 2 O 4 , Sr 4 Al 14 O 25 , aluminate such as Y 3 Al 5 O 12 , Y Silicates such as 2 SiO 5 and Zn 2 SiO 4 , oxides such as SnO 2 and Y 2 O 3 , boric acid circles such as GdMgB 5 O 10 and (Y, Gd) BO 3 , Ca 10 (PO 4 ) 6 ( F, Cl) 2, (Sr , Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4) halophosphate such as 6 Cl 2, Sr 2 P 2 7, it may be mentioned (La, Ce) phosphate PO 4, etc. and the like.

ただし、上記の結晶母体及び付活剤または共付活剤は、元素組成には特に制限はなく、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた蛍光体は近紫外から可視領域の光を吸収して可視光を発するものであれば用いることが可能である。   However, the above-mentioned crystal matrix and activator or coactivator are not particularly limited in elemental composition, and can be partially replaced with elements of the same family, and the obtained phosphor is light in the near ultraviolet to visible region. Any material that absorbs and emits visible light can be used.

具体的には、蛍光体として以下に挙げるものを用いることが可能であるが、これらはあくまでも例示であり、本発明で使用できる蛍光体はこれらに限られるものではない。なお、以下の例示では、構造の一部のみが異なる蛍光体を、適宜省略して示している。例えば、「Y2SiO5:Ce3+」、「Y2SiO5:Tb3+」及び「Y2SiO5:Ce3+,Tb3+」を「Y2SiO5:Ce3+,Tb3+」と、「La22S:Eu」、「Y22S:Eu」及び「(La,Y)22S:Eu」を「(La,Y)22S:Eu」とまとめて示している。省略箇所はカンマ(,)で区切って示す。 Specifically, the following phosphors can be used, but these are merely examples, and phosphors that can be used in the present invention are not limited to these. In the following examples, phosphors that differ only in part of the structure are omitted as appropriate. For example, “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ ”, “Y 2 SiO 5 : Tb 3+ ” and “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+ ” are changed to “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb”. 3+ ”,“ La 2 O 2 S: Eu ”,“ Y 2 O 2 S: Eu ”and“ (La, Y) 2 O 2 S: Eu ”are changed to“ (La, Y) 2 O 2 S: “Eu” collectively. Omitted parts are separated by commas (,).

・赤色蛍光体:
赤色の蛍光を発する蛍光体(以下適宜、「赤色蛍光体」という)が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常570nm以上、好ましくは580nm以上、また、通常700nm以下、好ましくは680nm以下が望ましい。
・ Red phosphor:
Illustrating the specific wavelength range of the fluorescence emitted by the phosphor emitting red fluorescence (hereinafter referred to as “red phosphor” as appropriate), the peak wavelength is usually 570 nm or more, preferably 580 nm or more, and usually 700 nm or less. Preferably, it is 680 nm or less.

このような赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)2Si58:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Y,La,Gd,Lu)22S:Euで表わされるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体等が挙げられる。 Examples of such a red phosphor include europium activation represented by (Mg, Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu that is composed of broken particles having a red fracture surface and emits light in the red region. An alkaline earth silicon nitride-based phosphor, composed of growing particles having a substantially spherical shape as a regular crystal growth shape, emits light in the red region (Y, La, Gd, Lu) 2 O 2 S: Eu Examples thereof include europium-activated rare earth oxychalcogenide-based phosphors.

更に、特開2004−300247号公報に記載された、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、W、及びMoよりなる群から選ばれる少なくも1種の元素を含有する酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体であって、Al元素の一部又は全てがGa元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も、本実施形態において用いることができる。なお、これらは酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体である。   Furthermore, the oxynitride and / or acid containing at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, W, and Mo described in JP-A No. 2004-300247 A phosphor containing a sulfide and containing an oxynitride having an alpha sialon structure in which a part or all of the Al element is substituted with a Ga element can also be used in this embodiment. These are phosphors containing oxynitride and / or oxysulfide.

また、そのほか、赤色蛍光体としては、(La,Y)22S:Eu等のEu付活酸硫化物蛍光体、Y(V,P)O4:Eu、Y23:Eu等のEu付活酸化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu,Mn、(Ba,Mg)2SiO4:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、(Ca,Sr)S:Eu等のEu付活硫化物蛍光体、YAlO3:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、LiY9(SiO462:Eu、Ca28(SiO462:Eu、(Sr,Ba,Ca)3SiO5:Eu、Sr2BaSiO5:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、(Y,Gd)3Al512:Ce、(Tb,Gd)3Al512:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、(Ca,Sr,Ba)2Si58:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu等のEu付活窒化物蛍光体、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Ce等のCe付活窒化物蛍光体、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、(Ba3Mg)Si28:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)3(Zn,Mg)Si28:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn等のMn付活ゲルマン酸塩蛍光体、Eu付活αサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)23:Eu,Bi等のEu,Bi付活酸化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)22S:Eu,Bi等のEu,Bi付活酸硫化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)VO4:Eu,Bi等のEu,Bi付活バナジン酸塩蛍光体、SrY24:Eu,Ce等のEu,Ce付活硫化物蛍光体、CaLa24:Ce等のCe付活硫化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgP27:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)227:Eu,Mn等のEu,Mn付活リン酸塩蛍光体、(Y,Lu)2WO6:Eu,Mo等のEu,Mo付活タングステン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)xSiyz:Eu,Ce(但し、x、y、zは、1以上の整数)等のEu,Ce付活窒化物蛍光体、(Ca,Sr,Ba,Mg)10(PO46(F,Cl,Br,OH):Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、((Y,Lu,Gd,Tb)1-xScxCey2(Ca,Mg)1-r(Mg,Zn)2+rSiz-qGeq12+δ等のCe付活珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, examples of red phosphors include Eu-activated oxysulfide phosphors such as (La, Y) 2 O 2 S: Eu, Y (V, P) O 4 : Eu, Y 2 O 3 : Eu, and the like. Eu-activated oxide phosphors of (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4 : Eu, Mn, (Ba, Mg) 2 SiO 4 : Eu, Mn-activated silicate phosphors such as Eu, Mn, Eu-activated sulfide phosphors such as (Ca, Sr) S: Eu, Eu-activated aluminate phosphors such as YAlO 3 : Eu, LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu, Ca 2 Y 8 ( SiO 4 ) 6 O 2 : Eu, (Sr, Ba, Ca) 3 SiO 5 : Eu, Sr 2 BaSiO 5 : Eu-activated silicate phosphor such as Eu, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce , (Tb, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce -activated aluminate phosphor such as Ce, (Ca, Sr, Ba ) 2 Si 5 N 8: Eu, ( g, Ca, Sr, Ba) SiN 2: Eu, (Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN 3: Eu -activated nitride phosphor such as Eu, (Mg, Ca, Sr , Ba) AlSiN 3: Ce , etc. Ce-activated nitride phosphor, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, Mn-activated halophosphate phosphor such as Eu, Mn, (Ba 3 Mg) Si 2 O 8: Eu, Mn, ( Ba, Sr, Ca, Mg) 3 (Zn, Mg) Si 2 O 8: Eu, Eu such as Mn, Mn-activated silicate phosphor, 3.5MgO · 0.5MgF 2 GeO 2 : Mn-activated germanate phosphor such as Mn, Eu-activated oxynitride phosphor such as Eu-activated α sialon, (Gd, Y, Lu, La) 2 O 3 : Eu, Bi, etc. eu, Bi-activated oxide phosphor, (Gd, Y, Lu, La) 2 O 2 S: Eu, Eu Bi, etc., with Bi Oxysulfide phosphor, (Gd, Y, Lu, La) VO 4: Eu, Eu Bi, etc., Bi-activated vanadate phosphor, SrY 2 S 4: Eu, such as Ce Eu, Ce-activated sulfide Phosphor, Ca-activated sulfide phosphor such as CaLa 2 S 4 : Ce, (Ba, Sr, Ca) MgP 2 O 7 : Eu, Mn, (Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) 2 P 2 O 7 : Eu, Mn activated phosphate phosphor such as Eu, Mn, (Y, Lu) 2 WO 6 : Eu, Mo activated tungstate phosphor such as Eu, Mo, (Ba, Sr, Ca) ) X Si y Nz : Eu, Ce activated nitride phosphor such as Eu, Ce (where x, y, z are integers of 1 or more), (Ca, Sr, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (F, Cl, Br , OH): Eu, Eu such as Mn, Mn-activated halophosphate phosphor, ((Y, Lu, Gd , Tb) 1-x S x Ce y) 2 (Ca, Mg) 1-r (Mg, Zn) can be used for 2 + r Si zq Ge q O 12+ δ Ce -activated silicate phosphor such like.

赤色蛍光体としては、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、又は、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ{[f,f’]−4,4’,7,7’−テトラフェニル}ジインデノ[1,2,3−cd:1’,2’,3’−lm]ペリレン)、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料を用いることも可能である。   Examples of red phosphors include β-diketonates, β-diketones, aromatic carboxylic acids, red organic phosphors composed of rare earth element ion complexes having an anion such as Bronsted acid as a ligand, and perylene pigments (for example, Dibenzo {[f, f ′]-4,4 ′, 7,7′-tetraphenyl} diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene), anthraquinone pigment, Lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthracene pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, indanthrone pigments, indophenol pigments, It is also possible to use a cyanine pigment or a dioxazine pigment.

また、赤色蛍光体のうち、ピーク波長が580nm以上、好ましくは590nm以上、また、620nm以下、好ましくは610nm以下の範囲内にあるものは、橙色蛍光体として好適に用いることができる。このような橙色蛍光体の例としては、(Sr,Ba)3SiO5:Eu、(Sr,Mg)3(PO42:Sn2+、SrCaAlSiN3:Eu等が挙げられる。 Among the red phosphors, those having a peak wavelength in the range of 580 nm or more, preferably 590 nm or more, and 620 nm or less, preferably 610 nm or less can be suitably used as the orange phosphor. Examples of such orange phosphors include (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu, (Sr, Mg) 3 (PO 4 ) 2 : Sn 2+ , SrCaAlSiN 3 : Eu, and the like.

・緑色蛍光体:
緑色の蛍光を発する蛍光体(以下適宜、「緑色蛍光体」という)が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常490nm以上、好ましくは500nm以上、また、通常570nm以下、好ましくは550nm以下が望ましい。
・ Green phosphor:
When a specific wavelength range of fluorescence emitted by a phosphor emitting green fluorescence (hereinafter referred to as “green phosphor” as appropriate) is exemplified, the peak wavelength is usually 490 nm or more, preferably 500 nm or more, and usually 570 nm or less. Preferably, it is 550 nm or less.

このような緑色蛍光体として、例えば、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)Si222:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう(Ba,Ca,Sr,Mg)2SiO4:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体等が挙げられる。 As such a green phosphor, for example, a europium activated alkali represented by (Mg, Ca, Sr, Ba) Si 2 O 2 N 2 : Eu that is composed of fractured particles having a fracture surface and emits light in the green region. Europium-activated alkaline earth silicate composed of an earth silicon oxynitride phosphor, broken particles having a fracture surface, and emitting green light (Ba, Ca, Sr, Mg) 2 SiO 4 : Eu System phosphors and the like.

また、そのほか、緑色蛍光体としては、Sr4Al1425:Eu、(Ba,Sr,Ca)Al24:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ba)Al2Si28:Eu、(Ba,Mg)2SiO4:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu、(Ba,Sr,Ca)2(Mg,Zn)Si27:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、Y2SiO5:Ce,Tb等のCe,Tb付活珪酸塩蛍光体、Sr227−Sr225:Eu等のEu付活硼酸リン酸塩蛍光体、Sr2Si38−2SrCl2:Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体、Zn2SiO4:Mn等のMn付活珪酸塩蛍光体、CeMgAl1119:Tb、Y3Al512:Tb等のTb付活アルミン酸塩蛍光体、Ca28(SiO462:Tb、La3Ga5SiO14:Tb等のTb付活珪酸塩蛍光体、(Sr,Ba,Ca)Ga24:Eu,Tb,Sm等のEu,Tb,Sm付活チオガレート蛍光体、Y3(Al,Ga)512:Ce、(Y,Ga,Tb,La,Sm,Pr,Lu)3(Al,Ga)512:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、Ca3Sc2Si312:Ce、Ca3(Sc,Mg,Na,Li)2Si312:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaSc24:Ce等のCe付活酸化物蛍光体、SrSi222:Eu、(Sr,Ba,Ca)Si222:Eu、Eu付活βサイアロン、Eu付活αサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、BaMgAl1017:Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、SrAl24:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(La,Gd,Y)22S:Tb等のTb付活酸硫化物蛍光体、LaPO4:Ce,Tb等のCe,Tb付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al等の硫化物蛍光体、(Y,Ga,Lu,Sc,La)BO3:Ce,Tb、Na2Gd227:Ce,Tb、(Ba,Sr)2(Ca,Mg,Zn)B26:K,Ce,Tb等のCe,Tb付活硼酸塩蛍光体、Ca8Mg(SiO44Cl2:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)24:Eu等のEu付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、(Ca,Sr)8(Mg,Zn)(SiO44Cl2:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, as the green phosphor, Eu-activated aluminate phosphors such as Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, (Ba, Sr, Ca) Al 2 O 4 : Eu, (Sr, Ba) Al 2 Si 2 O 8: Eu, ( Ba, Mg) 2 SiO 4: Eu, (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4: Eu, (Ba, Sr, Ca) 2 (Mg, Zn) Si 2 O 7 : Eu-activated silicate phosphor such as Eu, Y 2 SiO 5 : Ce, Tb-activated silicate phosphor such as Ce and Tb, Sr 2 P 2 O 7 —Sr 2 B 2 O 5 : Eu such as Eu Activated borate phosphor, Sr 2 Si 3 O 8 -2SrCl 2 : Eu activated halosilicate phosphor such as Eu, Zn 2 SiO 4 : Mn activated silicate phosphor such as Mn, CeMgAl 11 O 19: Tb, Y 3 Al 5 O 12: Tb -activated aluminate phosphors such as Tb, Ca 2 Y 8 (SiO 4) 6 O 2 Tb, La 3 Ga 5 SiO 14 : Tb -activated silicate phosphors such as Tb, (Sr, Ba, Ca ) Ga 2 S 4: Eu, Tb, and Sm, such as Eu, Tb, Sm-activated thiogallate phosphor, Ce-activated aluminate phosphor such as Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, (Y, Ga, Tb, La, Sm, Pr, Lu) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, Ca-activated silicate phosphor such as Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, Ca 3 (Sc, Mg, Na, Li) 2 Si 3 O 12 : Ce, Ce-activated such as CaSc 2 O 4 : Ce Eu-activated oxynitride fluorescence such as oxide phosphor, SrSi 2 O 2 N 2 : Eu, (Sr, Ba, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu, Eu-activated β sialon, Eu-activated α-sialon body, BaMgAl 10 O 17: Eu, Eu such as Mn, Mn-activated aluminate phosphor, SrAl 2 O 4: Eu Eu-activated aluminate phosphor, (La, Gd, Y) 2 O 2 S: Tb Tsukekatsusan sulfide phosphor such as Tb, LaPO 4: Ce, and Tb, etc. Ce, Tb-activated phosphate Phosphor, ZnS: Cu, Al, ZnS: Sulfide phosphor such as Cu, Au, Al, (Y, Ga, Lu, Sc, La) BO 3 : Ce, Tb, Na 2 Gd 2 B 2 O 7 : Ce, Tb, (Ba, Sr) 2 (Ca, Mg, Zn) B 2 O 6 : Ce, Tb-activated borate phosphor such as K, Ce, Tb, Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 Cl 2 : Eu, Mn-activated halosilicate phosphors such as Eu and Mn, (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga, In) 2 S 4 : Eu-activated thioaluminate phosphors and thiogallate phosphors such as Eu, (Ca, Sr) 8 (Mg , Zn) (SiO 4) 4 Cl 2: Eu, Eu such as Mn, Mn-activated halo silicate phosphor It is also possible to use such.

また、緑色蛍光体としては、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、ヘキシルサリチレートを配位子として有するテルビウム錯体等の有機蛍光体を用いることも可能である。   Examples of green phosphors include pyridine-phthalimide condensed derivatives, benzoxazinone-based, quinazolinone-based, coumarin-based, quinophthalone-based, naltalimide-based fluorescent dyes, terbium complexes having hexyl salicylate as a ligand, etc. It is also possible to use organic phosphors.

・青色蛍光体:
青色の蛍光を発する蛍光体(以下適宜、「青色蛍光体」という)が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常420nm以上、好ましくは440nm以上、また、通常480nm以下、好ましくは470nm以下が望ましい。
・ Blue phosphor:
When a specific wavelength range of fluorescence emitted by a phosphor emitting blue fluorescence (hereinafter referred to as “blue phosphor” as appropriate) is exemplified, the peak wavelength is usually 420 nm or more, preferably 440 nm or more, and usually 480 nm or less. Preferably, it is 470 nm or less.

このような青色蛍光体としては、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なうBaMgAl1017:Euで表わされるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ca,Sr,Ba)5(PO43Cl:Euで表わされるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ca,Sr,Ba)259Cl:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行なう(Sr,Ca,Ba)Al24:Euまたは(Sr,Ca,Ba)4Al1425:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体等が挙げられる。 As such a blue phosphor, a europium-activated barium magnesium aluminate system represented by BaMgAl 10 O 17 : Eu composed of growing particles having a substantially hexagonal shape as a regular crystal growth shape and emitting light in a blue region. phosphor, which is constituted by growing particles having a nearly spherical shape typical of regular crystal growth and emits light in the blue region, (Ca, Sr, Ba) 5 (PO 4) 3 Cl: europium-activated halo represented by Eu A calcium phosphate-based phosphor, composed of growing particles having a substantially cubic shape as a regular crystal growth shape, emits light in a blue region, and is activated by europium represented by (Ca, Sr, Ba) 2 B 5 O 9 Cl: Eu It is composed of alkaline earth chloroborate phosphors and fractured particles having fractured surfaces, and emits light in the blue-green region (S , Ca, Ba) Al 2 O 4: Eu or (Sr, Ca, Ba) 4 Al 14 O 25: activated alkaline earth with europium aluminate-based phosphor such as represented by Eu and the like.

また、そのほか、青色蛍光体としては、Sr227:Sn等のSn付活リン酸塩蛍光体、Sr4Al1425:Eu、BaMgAl1017:Eu、BaAl813:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、SrGa24:Ce、CaGa24:Ce等のCe付活チオガレート蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu、BaMgAl1017:Eu,Tb,Sm等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2:Eu、(Ba,Sr,Ca)5(PO43(Cl,F,Br,OH):Eu,Mn,Sb等のEu付活ハロリン酸塩蛍光体、BaAl2Si28:Eu、(Sr,Ba)3MgSi28:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、Sr227:Eu等のEu付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al等の硫化物蛍光体、Y2SiO5:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaWO4等のタングステン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)BPO5:Eu,Mn、(Sr,Ca)10(PO46・nB23:Eu、2SrO・0.84P25・0.16B23:Eu等のEu,Mn付活硼酸リン酸塩蛍光体、Sr2Si38・2SrCl2:Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, as the blue phosphor, Sn-activated phosphate phosphors such as Sr 2 P 2 O 7 : Sn, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu, BaAl 8 O 13 : Eu-activated aluminate phosphors such as Eu, Ce-activated thiogallate phosphors such as SrGa 2 S 4 : Ce, CaGa 2 S 4 : Ce, (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu-activated aluminate phosphor such as Eu, Tb, Sm, (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu, Mn-activated aluminate phosphor such as Eu, Mn, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F, Br, OH): Eu activation such as Eu, Mn, Sb Halophosphate phosphor, BaAl 2 Si 2 O 8 : Eu, (Sr, Ba) 3 Eu-activated silicate phosphor such as MgSi 2 O 8 : Eu, Eu-activated phosphate phosphor such as Sr 2 P 2 O 7 : Eu, sulfide fluorescence such as ZnS: Ag, ZnS: Ag, Al Body, Ce activated silicate phosphor such as Y 2 SiO 5 : Ce, tungstate phosphor such as CaWO 4 , (Ba, Sr, Ca) BPO 5 : Eu, Mn, (Sr, Ca) 10 (PO 4 ) 6 · nB 2 O 3 : Eu, 2SrO · 0.84P 2 O 5 · 0.16B 2 O 3 : Eu, Mn-activated borate phosphate phosphor such as Eu, Sr 2 Si 3 O 8 · 2SrCl 2 : Eu-activated halosilicate phosphor such as Eu can be used.

また、青色蛍光体としては、例えば、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラリゾン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体等を用いることも可能である。
なお、蛍光体は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
In addition, as the blue phosphor, for example, naphthalic acid imide-based, benzoxazole-based, styryl-based, coumarin-based, pyrarizone-based, triazole-based compound fluorescent dyes, thulium complexes and other organic phosphors can be used. .
In addition, fluorescent substance may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

これらの蛍光体粒子の中央粒径は特に限定されないが、通常100nm以上、好ましくは2μm以上、特に好ましくは5μm以上、また、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、特に好ましくは20μm以下である。また、蛍光体粒子の形状も、封止部材の形成に影響を与えない限り、例えば、蛍光体部形成液(上述の封止部材形成液に蛍光体を加えて得られる液)の流動性等に影響を与えない限り、特に限定されない。   The median particle diameter of these phosphor particles is not particularly limited, but is usually 100 nm or more, preferably 2 μm or more, particularly preferably 5 μm or more, and usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less, particularly preferably 20 μm or less. Further, as long as the shape of the phosphor particles does not affect the formation of the sealing member, for example, the fluidity of the phosphor part forming liquid (liquid obtained by adding the phosphor to the above-described sealing member forming liquid), etc. As long as it does not affect the above, there is no particular limitation.

本発明において、蛍光体粒子を加える方法は特に制限されない。蛍光体粒子の分散状態が良好な場合であれば、封止部材の形成液に後混合するだけでよい。
特に、封止部材として後述する特定の封止部材(本発明の封止部材)を形成する際に、蛍光体粒子の凝集が起こりやすい場合には、加水分解前の原料化合物を含む反応用溶液(以下適宜「加水分解前溶液」という。)に蛍光体粒子を前もって混合し、蛍光体粒子の存在下で加水分解・重縮合を行なうと、粒子の表面が一部シランカップリング処理され、蛍光体粒子の分散状態が改善される。
In the present invention, the method for adding phosphor particles is not particularly limited. If the dispersed state of the phosphor particles is good, it only needs to be post-mixed in the sealing member forming liquid.
In particular, when forming a specific sealing member (sealing member of the present invention), which will be described later, as a sealing member, in the case where aggregation of phosphor particles is likely to occur, a reaction solution containing a raw material compound before hydrolysis When the phosphor particles are mixed in advance (hereinafter referred to as “pre-hydrolysis solution” as appropriate) and subjected to hydrolysis and polycondensation in the presence of the phosphor particles, the surfaces of the particles are partially subjected to silane coupling treatment, and fluorescent The dispersed state of body particles is improved.

なお、蛍光体の中には加水分解性のものもあるが、本発明の封止部材は、塗布前の液状態(封止部材形成液)において、水分はシラノール体として潜在的に存在し、遊離の水分はほとんど存在しないので、そのような蛍光体でも加水分解してしまうことなく使用することが可能である。また、加水分解・重縮合後の封止部材形成液を脱水・脱アルコール処理を行なってから使用すれば、そのような蛍光体との併用が容易となる利点もある。   Although some phosphors are hydrolyzable, the sealing member of the present invention is potentially present as a silanol body in the liquid state (sealing member forming liquid) before coating, Since there is almost no free water, even such a phosphor can be used without being hydrolyzed. Further, if the sealing member forming liquid after hydrolysis / polycondensation is used after being subjected to dehydration and dealcoholization treatment, there is also an advantage that the combined use with such a phosphor becomes easy.

更に、本発明の封止部材は、イオン状の蛍光物質や有機・無機の蛍光成分を均一・透明に溶解・分散させた蛍光ガラスとすることも出来る。   Furthermore, the sealing member of the present invention may be a fluorescent glass in which an ionic fluorescent material or an organic / inorganic fluorescent component is uniformly dissolved and dispersed.

(拡散剤)
本発明で使用可能な拡散剤の種類は特に限定されず、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等の金属酸化物や金属酸化物塩に代表される、種々の公知の拡散剤を用いることができる。これらの拡散剤は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組成及び組み合わせで併用してもよい。拡散剤の粒径値は、その中心粒径が通常1.0μm以上、中でも1.5μm以上、また、通常5μm以下、中でも3μm以下の範囲とすることが好ましい。前記範囲の粒径値を有する拡散剤を用いると、LED素子及び蛍光物質からの光を良好に乱反射させ、色ムラを抑制することができるので好ましい。また、拡散剤が破砕形の場合、透過型電子顕微鏡法により測定される長辺長は、通常1.0μm以上、3.0μm以下の範囲とすることが好ましい。拡散剤の含有量は、封止部材100重量部に対して通常0.5重量部以上、5重量部以下の範囲とするが好ましい。これにより、LED素子及び蛍光物質からの光の取り出し効率を低下させることなくLED光源の光度及び信頼性を向上させることができる。また、発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、色純度の高い発光装置が得られる。
(Diffusion agent)
The kind of diffusing agent that can be used in the present invention is not particularly limited, and metal oxides and metal oxide salts such as barium titanate, barium sulfate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, light calcium carbonate, and heavy calcium carbonate. Various known diffusing agents represented by the above can be used. One of these diffusing agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination with any composition and combination. The particle size value of the diffusing agent is preferably in the range where the central particle size is usually 1.0 μm or more, especially 1.5 μm or more, and usually 5 μm or less, especially 3 μm or less. Use of a diffusing agent having a particle size value in the above range is preferable because light from the LED element and the fluorescent material can be diffusely reflected and color unevenness can be suppressed. When the diffusing agent is in a crushed form, the long side length measured by transmission electron microscopy is usually preferably in the range of 1.0 μm or more and 3.0 μm or less. The content of the diffusing agent is preferably in the range of usually 0.5 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the sealing member. Thereby, the luminous intensity and reliability of the LED light source can be improved without reducing the light extraction efficiency from the LED element and the fluorescent material. In addition, the half width of the emission spectrum can be narrowed, and a light emitting device with high color purity can be obtained.

中でも、本発明では、封止部材の屈折率を調整し、上記規定の屈折率段差を得る観点から、高い屈折率を有する金属酸化物を与える金属元素を封止部材中に存在させることが好ましい。高い屈折率を有する金属酸化物を与える金属元素の例としては、Si(ケイ素)、Al(アルミニウム)、Zr(ジルコニウム)、Ti(チタン)、Y(イットリウム)、Nb(ニオブ)、B(ホウ素)等が挙げられる。これらの金属元素は単独で使用されてもよく、二種以上が任意の組み合わせ及び比率で併用されてもよい。   Among these, in the present invention, from the viewpoint of adjusting the refractive index of the sealing member and obtaining the prescribed refractive index step, it is preferable that a metal element that gives a metal oxide having a high refractive index is present in the sealing member. . Examples of metal elements that give metal oxides having a high refractive index include Si (silicon), Al (aluminum), Zr (zirconium), Ti (titanium), Y (yttrium), Nb (niobium), and B (boron). ) And the like. These metal elements may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

以上の観点から、本発明では、封止部材が、Si(ケイ素)、Al(アルミニウム)、Zr(ジルコニウム)、Ti(チタン)、Y(イットリウム)、Nb(ニオブ)、及びB(ホウ素)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の元素を構成成分とするメタロキサン結合を主体とするものであることが好ましい。具体的には、これらSi、Al、Zr、Ti、Y、Nb及びB(以下、これらを「特定金属元素」という場合がある。)の合計含有率が、通常20重量%以上、中でも25重量%以上、更には30重量%以上であることがより好ましい。一方、上限としては、封止部材の可撓性を確保し、クラックや密着性不良を抑制する観点から、通常70重量%以下である。   From the above viewpoint, in the present invention, the sealing member is made of Si (silicon), Al (aluminum), Zr (zirconium), Ti (titanium), Y (yttrium), Nb (niobium), and B (boron). It is preferable that the main component is a metalloxane bond that contains one or more elements selected from the group consisting of: Specifically, the total content of these Si, Al, Zr, Ti, Y, Nb, and B (hereinafter sometimes referred to as “specific metal elements”) is usually 20% by weight or more, especially 25% by weight. % Or more, more preferably 30% by weight or more. On the other hand, the upper limit is usually 70% by weight or less from the viewpoint of securing the flexibility of the sealing member and suppressing cracks and poor adhesion.

また、特に後述する特定の封止部材(本発明の封止部材)を使用する場合には、固体Si−NMRスペクトルに関し後述の(1)の特徴を有することからも明らかなように、上述の特定金属元素のうち、少なくともSiを含有している必要がある。その他のAl、Zr、Ti、Y、Nb及びBについては何れも必須ではないが、耐熱性向上の観点からはAl又はB、また、高屈折率化の観点からはZr、Ti、Y又はNbを含有していることが好ましく、その中でも、青色から紫外領域の発光波長を有する封止部材として用いるためには、紫外線吸収の少ないAl、Zr、Y又はBを含有していることが特に好ましい。   Moreover, when using the specific sealing member (sealing member of this invention) mentioned later especially, it is clear also from having the characteristic of (1) mentioned later regarding a solid Si-NMR spectrum, the above-mentioned. Among the specific metal elements, it is necessary to contain at least Si. Other Al, Zr, Ti, Y, Nb and B are not essential, but Al or B from the viewpoint of improving heat resistance, and Zr, Ti, Y or Nb from the viewpoint of increasing the refractive index. Among these, in order to use as a sealing member having a light emission wavelength in the blue to ultraviolet region, it is particularly preferable to contain Al, Zr, Y, or B with little ultraviolet absorption. .

特定金属元素(Si、Al、Zr、Ti、Y、Nb、B)の存在形態は、封止部材中において半導体発光デバイスの発光波長に対し透明となるならば、メタロキサン結合として均一なガラス層を形成していても、封止部材中に粒子状で存在していてもよい。特定金属元素が粒子状で存在している場合、その粒子内部の構造はアモルファス状であっても結晶構造であってもよいが、高屈折率を与えるためには結晶構造であることが好ましい。その粒子径は、封止部材の透明度を損なわないために、通常は半導体発光素子の発光波長以下、好ましくは100nm以下、更に好ましくは50nm以下、特に好ましくは30nm以下である。最も好ましい構成の一例は、有機基と結合したSiを主成分とし、屈折率向上剤或いは架橋度調整剤としてAl、Zr、Ti、Y、Nb、Bがメタロキサン結合により連結している、可撓性の有るアモルファス状のバインダの中に、屈折率向上剤として結晶化度の高いAl、Zr、Ti、Y、Nbの酸化物粒子がナノ粒子として分散されている状態である。   If the presence form of the specific metal element (Si, Al, Zr, Ti, Y, Nb, B) is transparent to the emission wavelength of the semiconductor light emitting device in the sealing member, a uniform glass layer as a metalloxane bond is formed. Even if it forms, it may exist in the particulate form in the sealing member. When the specific metal element is present in the form of particles, the structure inside the particle may be either amorphous or crystalline, but is preferably a crystalline structure in order to give a high refractive index. In order not to impair the transparency of the sealing member, the particle size is usually not more than the emission wavelength of the semiconductor light emitting device, preferably not more than 100 nm, more preferably not more than 50 nm, particularly preferably not more than 30 nm. An example of the most preferable configuration is a flexible material in which Si bonded to an organic group is a main component, and Al, Zr, Ti, Y, Nb, and B are connected by a metalloxane bond as a refractive index improver or a crosslinking degree adjuster. In an amorphous binder having a property, oxide particles of Al, Zr, Ti, Y, and Nb having a high degree of crystallinity as a refractive index improver are dispersed as nanoparticles.

なお、封止部材における特定金属元素の合計含有率は、例えば実施例の説明において後述する方法を用いて誘導結合高周波プラズマ分光(inductively coupled plasma spectrometry:以下適宜「ICP」と略する。)分析を行ない、その結果に基づいて算出することができる。   The total content of the specific metal elements in the sealing member is analyzed by, for example, inductively coupled plasma spectrometry (hereinafter abbreviated as “ICP” as appropriate) using a method described later in the description of the examples. And can be calculated based on the result.

また、封止部材における特定金属元素の合計含有率を上記規定範囲内となるように調整するためには、上述の特定金属元素のうち一種又は二種以上の元素を少なくとも含有する高屈折率の粒子(以下適宜「高屈折率特定金属粒子」という。)を、封止部材中に分散させればよい。高屈折率特定金属粒子の種類は特に制限されないが、通常は、上述の特定金属元素のうち一種又は二種以上を含有する金属酸化物からなる粒子であることが好ましい。特に、後述する特定の封止部材(本発明の封止部材)を使用する場合には、後述の一般式(1)や一般式(2)で表わされる化合物を加水分解・重縮合し、重縮合物を乾燥するとともに、加水分解・重縮合の前又は後に、上述の高屈折率特定金属粒子を反応系に加えることにより、封止部材における特定金属元素の合計含有率を上記規定範囲内に調整し、結果として高い屈折率を有する封止部材が得られることになる。その手順の詳細については、欄を改めて説明する。   Moreover, in order to adjust the total content of the specific metal elements in the sealing member so as to be within the specified range, a high refractive index containing at least one or more elements among the specific metal elements described above. Particles (hereinafter referred to as “high refractive index specific metal particles” as appropriate) may be dispersed in the sealing member. Although the kind of high refractive index specific metal particle is not particularly limited, it is usually preferably a particle made of a metal oxide containing one or more of the above-mentioned specific metal elements. In particular, when using a specific sealing member to be described later (sealing member of the present invention), the compound represented by the following general formula (1) or general formula (2) is hydrolyzed and polycondensed to produce a polymer. By drying the condensate and before or after hydrolysis / polycondensation, the above-mentioned high refractive index specific metal particles are added to the reaction system, so that the total content of the specific metal elements in the sealing member is within the above specified range. As a result, a sealing member having a high refractive index is obtained. The details of the procedure will be described again.

(フィラー)
更に、本実施形態において、封止部材中に蛍光物質に加えてフィラーを含有させても良い。具体的な材料は拡散剤と同様であるが、拡散剤とはその中心粒径が異なる。具体的に、本明細書において「フィラー」とは、その中心粒径が5μm以上、100μm以下であるものをいう。このような粒径のフィラーを透光性樹脂中に含有させると、光散乱作用により発光装置の色度バラツキが改善される他、透光性樹脂の耐熱衝撃性を高めることができる。また、フィラーは蛍光物質と類似の粒径及び/又は形状を有することが好ましい。なお、本明細書において「類似の粒径」とは、各粒子のそれぞれの中心粒径の差が20%未満の場合をいい、「類似の形状」とは、各粒径の真円との近似程度を表す円形度の値の差が20%未満の場合をいう。このようなフィラーを用いることにより、蛍光物質とフィラーが互いに作用し合い、樹脂中にて蛍光物質を良好に分散させることができ色ムラが抑制される。なお、本明細書において「円形度」とは、下記式で求められる値をいう。

Figure 2007242246
(Filler)
Furthermore, in this embodiment, a filler may be included in the sealing member in addition to the fluorescent material. The specific material is the same as that of the diffusing agent, but the central particle diameter is different from that of the diffusing agent. Specifically, in the present specification, the “filler” refers to one having a center particle diameter of 5 μm or more and 100 μm or less. When the filler having such a particle size is contained in the translucent resin, the chromaticity variation of the light emitting device is improved by the light scattering action, and the thermal shock resistance of the translucent resin can be enhanced. The filler preferably has a particle size and / or shape similar to that of the fluorescent material. In the present specification, the term “similar particle size” refers to a case where the difference in the center particle size of each particle is less than 20%, and the term “similar shape” refers to a perfect circle of each particle size. This is the case where the difference in circularity value representing the degree of approximation is less than 20%. By using such a filler, the fluorescent material and the filler interact with each other, and the fluorescent material can be favorably dispersed in the resin, thereby suppressing color unevenness. In the present specification, “circularity” refers to a value obtained by the following formula.
Figure 2007242246

更に、蛍光物質及びフィラーは、何れもその中心粒径が通常15μm以上、中でも20μm以上、また、通常50μm以下、中でも40μm以下の範囲であることが好ましい。このように粒径を調整することにより、各粒子間に好ましい間隔を設けて配置させることができる。これにより光の取り出し経路が確保され、フィラー混入による光度低下を抑制しつつ指向特性を改善させることができる。また、このような粒径範囲の蛍光物質及びフィラーを透光性樹脂に含有させ、孔版印刷法にて封止部材を形成すると、封止部材硬化後のダイシング工程においてダイシングブレードの目詰まりが回復され、ドレッサー効果をもたらすことができ、量産性が向上される。   Furthermore, it is preferable that the fluorescent substance and the filler each have a center particle size of usually 15 μm or more, particularly 20 μm or more, and usually 50 μm or less, especially 40 μm or less. By adjusting the particle size in this way, it is possible to arrange the particles with a preferable interval. As a result, a light extraction path is ensured, and the directivity can be improved while suppressing a decrease in luminous intensity due to filler mixing. In addition, when the fluorescent material and filler having such a particle size range are included in the translucent resin and the sealing member is formed by the stencil printing method, clogging of the dicing blade is recovered in the dicing process after the sealing member is cured. As a result, a dresser effect can be provided, and mass productivity is improved.

〔導光板〕
本実施形態の面発光装置の導光板は、互いに対向する出射面(発光面)と反射面とを有するものであり、一端面又は対向する二端面にLED光源が配置されている。LED光源からの光は導光板の端面から入射されて出射面から出射される。
〔Light guide plate〕
The light guide plate of the surface light-emitting device of this embodiment has an output surface (light-emitting surface) and a reflective surface that face each other, and an LED light source is disposed on one end surface or two opposite end surfaces. Light from the LED light source enters from the end face of the light guide plate and exits from the exit surface.

本発明においては、封止部材の屈折率を適宜調整することができるため、導光板の材料は特に制限されないが、通常は、光透過性、成形性に優れたものを用いるのが好ましい。その具体例としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー、ノルボルネン系樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。中でも、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート樹脂は、光透過性、成形性、寸法安定性に優れるため好ましい。導光板の材料としては、これらの材料のうち何れか一種単独を用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。これらの材料は射出成形などの方法によって所望の形状に成形される。   In the present invention, since the refractive index of the sealing member can be adjusted as appropriate, the material of the light guide plate is not particularly limited, but it is usually preferable to use a material excellent in light transmittance and moldability. Specific examples thereof include acrylic resins, polycarbonate resins, cycloolefin polymers, norbornene resins, and polystyrene resins. Among these, acrylic resins, cycloolefin polymers, and polycarbonate resins are preferable because they are excellent in light transmittance, moldability, and dimensional stability. As a material for the light guide plate, any one of these materials may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio. These materials are formed into a desired shape by a method such as injection molding.

また、導光板の屈折率も特に規定されないが、後述する範囲の屈折率段差を達成する観点から、併用する封止部材の屈折率に応じて適宜調整することが好ましい。具体的に、導光板の屈折率の値は、通常1.4以上、好ましくは1.5以上、また、通常1.9以下、好ましくは1.7以下の範囲である。導光板の屈折率が低過ぎると、導光板内での全反射が不十分となり、均一な発光を得ることが難しくなる傾向があり、逆に導光板の屈折率が高過ぎると、導光板から発光面側への光取り出しが困難となり、輝度が低下する傾向があるので、何れも好ましくない。   Further, although the refractive index of the light guide plate is not particularly defined, it is preferable to adjust appropriately according to the refractive index of the sealing member used in combination from the viewpoint of achieving a refractive index step in the range described later. Specifically, the value of the refractive index of the light guide plate is usually 1.4 or more, preferably 1.5 or more, and usually 1.9 or less, preferably 1.7 or less. If the refractive index of the light guide plate is too low, total reflection in the light guide plate is insufficient, and it tends to be difficult to obtain uniform light emission. Conversely, if the refractive index of the light guide plate is too high, Since it is difficult to extract light to the light emitting surface side and the luminance tends to decrease, neither is preferable.

導光板の大きさや形状、厚さ等は任意であり、その用途に応じて適宜選択すればよい。また、LED光源が配置される端面は単一な平面でもよく、また、凹凸を有していてもよい。本実施形態のように、LED光源の封止部材として弾性体を用いてそれを接合部として用いる場合、形を変化させることを前提として弾性体を用いているので、接合後においてレンズ機能を有しているものではない。そのため、導光板内に入射させる光を均一に面状に発光させるには、導光板自体に発光面へ均一に出光するための機能を付与することが必要である。そのため、反射面や発光面に反射加工やシボ加工を施すことで、面発光特性を向上させることができる。シボ加工は、光の強度に応じてその大きさや形状を選択することができ、均一配列或いはランダム配列などの配列又はそれらを組み合わせた配列で用いることができる。   The size, shape, thickness, and the like of the light guide plate are arbitrary and may be appropriately selected according to the application. Further, the end surface on which the LED light source is disposed may be a single plane or may have irregularities. When using an elastic body as a sealing member of an LED light source and using it as a joint as in this embodiment, the elastic body is used on the premise that the shape is changed. It is not what you are doing. Therefore, in order to emit light incident on the light guide plate uniformly in a planar shape, it is necessary to provide the light guide plate itself with a function for uniformly emitting light to the light emitting surface. Therefore, surface light emission characteristics can be improved by applying reflection processing or graining to the reflective surface or light emitting surface. The embossing process can select the size and shape according to the light intensity, and can be used in an array such as a uniform array or a random array or a combination thereof.

また、光を拡散するために、導光板の端面でLED光源と対向する部分、すなわちLED光源が接合される部分の入射端面を、単一な平面でなく凹凸を設けてもよい。このようにすることで、入射方向をあらかじめ設定することができので、任意の方向に光を屈折させて入射することができる。しかも、端面に凹凸が設けられている場合であっても、本実施形態のようにLED光源の封止部材が弾性体であれば、その凹凸にも対応して形状を変化させることができるので、LED光源と導光板端面との間の空気層を少なくすることができ、光の入射効率が低下し難くなる。導光板の端面の凹凸は、凸部、或いは凹部のみでもよく、その形状は三角錐や円錐、或いは三角柱や円柱、若しくは粗面にするなど、任意に選択することができる。   Further, in order to diffuse light, the portion facing the LED light source on the end surface of the light guide plate, that is, the incident end surface of the portion where the LED light source is joined may be provided with unevenness instead of a single plane. In this way, the incident direction can be set in advance, so that light can be refracted and incident in an arbitrary direction. Moreover, even when the unevenness is provided on the end face, if the sealing member of the LED light source is an elastic body as in this embodiment, the shape can be changed corresponding to the unevenness. The air layer between the LED light source and the end face of the light guide plate can be reduced, and the light incident efficiency is hardly lowered. The unevenness of the end face of the light guide plate may be only a convex part or a concave part, and the shape thereof can be arbitrarily selected such as a triangular pyramid, a cone, a triangular prism, a cylinder, or a rough surface.

〔その他〕
本発明の照明装置を、外部光学部材として導光板を備えた面発光装置として実施する場合、その実施の形態は上述の第1実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意に変更を加えて実施することが可能である。
[Others]
When the lighting device of the present invention is implemented as a surface light emitting device including a light guide plate as an external optical member, the embodiment is not limited to the first embodiment described above, and does not depart from the spirit of the present invention. It is possible to carry out by arbitrarily changing the range.

例えば、図3に示すLED光源300(102)のように、封止部材を単一の封止部材203(c)として構成することも可能である。この場合、この封止部材203(c)が弾性体から形成されると共に、この封止部材203(c)中に上述の蛍光物質が含有される。また、必要に応じて、上述の拡散剤やフィラー等の成分も含有されることになる。なお、図3は、本発明の第1実施形態に係る照明装置(面発光装置)が備える光源102の構成の別の例を模式的に示す断面図である。図3において、図1,2と同一の構成要素については、同一の符号を用いて表わしている。   For example, like the LED light source 300 (102) shown in FIG. 3, the sealing member can be configured as a single sealing member 203 (c). In this case, the sealing member 203 (c) is formed of an elastic body, and the above-described fluorescent material is contained in the sealing member 203 (c). Moreover, components, such as the above-mentioned diffusing agent and filler, are contained as necessary. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another example of the configuration of the light source 102 provided in the illumination device (surface emitting device) according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are represented by the same reference numerals.

[II.半導体照明装置]
本発明の第2実施形態に係る照明装置である半導体照明装置は、光学部材が、入射面と出射面を有するアウターレンズとして形成され、光源がアウターレンズの入射面に接合され、光源からの光をアウターレンズの入射面から入射させて出射面から出射させるように構成されたものである。そして、光源が、凹部を有するパッケージと、パッケージの凹部内に配置される半導体発光素子と、半導体発光素子を封止する封止部材とを備えて構成されるとともに、上述の(i)〜(iii)の特徴を備えてなるものである。
[II. Semiconductor lighting device]
In the semiconductor lighting device that is the lighting device according to the second embodiment of the present invention, the optical member is formed as an outer lens having an incident surface and an output surface, the light source is joined to the incident surface of the outer lens, and light from the light source Is made to enter from the entrance surface of the outer lens and exit from the exit surface. And while a light source is comprised including the package which has a recessed part, the semiconductor light-emitting device arrange | positioned in the recessed part of a package, and the sealing member which seals a semiconductor light-emitting device, said (i)-( It has the characteristics of iii).

図4は、本発明の第2実施形態に係る半導体照明装置の構成を模式的に示す断面図である。図4において、図1〜3と同一の構成要素については、同一の符号を用いて表わしている。図4に示す半導体照明装置400は、本発明の第1実施形態に係る面発光装置に用いられたLED光源102と同様、パッケージ201と、LED素子202と、封止部材203とからなるLED光源102を備えると共に、LED光源102のパッケージ201の上方に外部光学部材としてアウターレンズ401が設けられる。アウターレンズ401の下面には、LED光源102の封止部材203の突出形状に相当する形状で、当該突出形状と同等若しくは若干小さめの寸法に設計された凹部が設けられ、当該凹部にLED光源102の封止部材203の突出部分が嵌合するようになっている。これにより、LED光源102の上面にアウターレンズ401を実装するときに、接合部分にかかる外力によって弾性体である封止部材203の形状を変化させて、アウターレンズ401の凹部内面とLED光源102の上面(特に封止部材203の上面)とを密着性よく接合することができ、光を効率よくアウターレンズ401内に入光させることができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor lighting device according to the second embodiment of the present invention. 4, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are represented by the same reference numerals. A semiconductor lighting device 400 shown in FIG. 4 is an LED light source including a package 201, an LED element 202, and a sealing member 203, like the LED light source 102 used in the surface light emitting device according to the first embodiment of the present invention. 102 and an outer lens 401 as an external optical member is provided above the package 201 of the LED light source 102. On the lower surface of the outer lens 401, there is provided a recess that has a shape corresponding to the protruding shape of the sealing member 203 of the LED light source 102 and is designed to have a size that is the same as or slightly smaller than the protruding shape. The protruding portion of the sealing member 203 is fitted. Accordingly, when the outer lens 401 is mounted on the upper surface of the LED light source 102, the shape of the sealing member 203, which is an elastic body, is changed by an external force applied to the joint portion, and the inner surface of the concave portion of the outer lens 401 and the LED light source 102 are changed. The upper surface (particularly, the upper surface of the sealing member 203) can be bonded with good adhesion, and light can be efficiently incident on the outer lens 401.

本実施形態の半導体照明装置400において、LED光源102を構成するパッケージ201、LED素子202及び封止部材203の詳細は、上述の第1実施形態におけるLED光源102の場合と同様であるので、その説明は省略する。なお、図4ではLED光源102として図2のLED光源200を使用した場合を示しているが、勿論、図3のLED光源300を使用してもよく、更には本発明の規定を満たす限りにおいて、その他の構成のLED光源を使用することも可能である。   In the semiconductor lighting device 400 of this embodiment, the details of the package 201, the LED element 202, and the sealing member 203 constituting the LED light source 102 are the same as those of the LED light source 102 in the first embodiment described above. Description is omitted. 4 shows the case where the LED light source 200 of FIG. 2 is used as the LED light source 102, of course, the LED light source 300 of FIG. 3 may be used as long as the provisions of the present invention are satisfied. It is also possible to use LED light sources having other configurations.

アウターレンズ401は、用途等に応じてその大きさ、形状、厚さ等を適宜選択することができるが、光透過性、成形性、指向性、耐衝撃性等に優れたものを用いるのが好ましい。具体例としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー、ノルボルネン系樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。これらは射出成形等の公知の方法によって、所望の形状に成形される。   The outer lens 401 can be appropriately selected in size, shape, thickness, etc. depending on the application, etc., but it is preferable to use a lens having excellent light transmittance, moldability, directivity, impact resistance, etc. preferable. Specific examples include acrylic resins, polycarbonate resins, cycloolefin polymers, norbornene resins, polystyrene resins, and the like. These are formed into a desired shape by a known method such as injection molding.

また、本実施形態においても、外部光学部材であるアウターレンズ401の屈折率neと封止部材の屈折率noとの差である屈折率段差|ne−no|が、通常0.17以内、好ましくは0.14以内、更に好ましくは0.10以内となるように構成される。 Also in this embodiment, the refractive index difference is a difference between the refractive index n o of the refractive index n e and the sealing member of the outer lens 401 which is an external optical member | n e -n o | is usually 0. It is configured to be within 17, preferably within 0.14, and more preferably within 0.10.

[III.封止部材]
本発明の照明装置の光源は、弾性体からなる封止部材として、以下に説明する特定の封止部材(これを適宜「本発明の封止部材」という。)を用いることが好ましい。本発明の封止部材を使用することによって、光学部材と封止部材とを実質的に空気層を介することなく接合することが可能になるとともに、光学部材と封止部材との屈折率の差(屈折率段差)を上記所定の範囲内に調整することができ、その結果、光源から外部光学部材への入光効率が高く、輝度に優れた照明装置が実現される。また、透明性、耐光性、耐熱性等にも優れ、長期間使用してもクラックや剥離を生じることがないという利点もある。
[III. Sealing member]
The light source of the lighting device of the present invention preferably uses a specific sealing member (hereinafter referred to as “the sealing member of the present invention”) described below as a sealing member made of an elastic body. By using the sealing member of the present invention, it becomes possible to join the optical member and the sealing member without substantially interposing an air layer, and a difference in refractive index between the optical member and the sealing member. The (refractive index step) can be adjusted within the predetermined range, and as a result, an illumination device having high light entrance efficiency from the light source to the external optical member and excellent in luminance is realized. Further, it has excellent transparency, light resistance, heat resistance and the like, and has an advantage that it does not cause cracking or peeling even after long-term use.

〔III−1.本発明の封止部材の構成〕
本発明の封止部材は、以下の特徴(1)〜(3)を有するものである。
(1)固体Si−NMRスペクトルにおいて、
(i)ピークトップの位置がケミカルシフト−40ppm以上0ppm以下の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上、3.0ppm以下であるピーク、及び、
(ii)ピークトップの位置がケミカルシフト−80ppm以上−40ppm未満の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上5.0ppm以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも1つ有する。
(2)ケイ素含有率が20重量%以上である。
(3)シラノール含有率が、0.1重量%以上10重量%以下である。
以下、まずこれらの特徴(1)〜(3)から説明する。
[III-1. Configuration of sealing member of the present invention]
The sealing member of the present invention has the following features (1) to (3).
(1) In a solid Si-NMR spectrum,
(I) The peak top position is in the region of chemical shift −40 ppm or more and 0 ppm or less, and the peak half-width is 0.3 ppm or more and 3.0 ppm or less, and
(Ii) The position of the peak top is in a region where the chemical shift is −80 ppm or more and less than −40 ppm, and the peak half-value width is at least one peak selected from the group consisting of peaks of 0.3 ppm or more and 5.0 ppm or less. .
(2) The silicon content is 20% by weight or more.
(3) The silanol content is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less.
Hereinafter, these features (1) to (3) will be described first.

〔III−1−1.固体Si−NMRスペクトル〕
ケイ素を主成分とする化合物は、SiO2・nH2Oの示性式で表されるが、構造的には、ケイ素原子Siの四面体の各頂点に酸素原子Oが結合され、これらの酸素原子Oに更にケイ素原子Siが結合してネット状に広がった構造を有する。そして、以下に示す模式図は、上記の四面体構造を無視し、Si−Oのネット構造を表わしたものであるが、Si−O−Si−O−の繰り返し単位において、酸素原子Oの一部が他の成員(例えば−H、−CH3など)で置換されているものもあり、一つのケイ素原子Siに注目した場合、模式図の(A)に示す様に4個の−OSiを有するケイ素原子Si(Q4)、模式図の(B)に示す様に3個の−OSiを有するケイ素原子Si(Q3)等が存在する。そして、固体Si−NMR測定において、上記の各ケイ素原子Siに基づくピークは、順次に、Q4ピーク、Q3ピーク、・・・と呼ばれる。
[III-1-1. Solid Si-NMR spectrum]
A compound containing silicon as a main component is represented by the SiO 2 · nH 2 O formula, but structurally, oxygen atoms O are bonded to each vertex of a tetrahedron of silicon atoms Si, and these oxygens It has a structure in which silicon atom Si is further bonded to atom O and spreads in a net shape. The schematic diagram shown below represents the Si—O net structure while ignoring the tetrahedral structure, and in the repeating unit of Si—O—Si—O—, Some parts are substituted with other members (for example, —H, —CH 3, etc.). When attention is paid to one silicon atom Si, as shown in (A) of the schematic diagram, four —OSi are silicon atoms having Si (Q 4), a silicon atom Si (Q 3) having three -OSi as shown in the schematic diagram (B) or the like is present. Then, in the solid-state Si-NMR measurement, peaks based on each silicon atom Si above is sequentially referred to Q 4 peak, Q 3 peak, and ....

Figure 2007242246
Figure 2007242246

これら酸素原子が4つ結合したケイ素原子は、一般にQサイトと総称される。本発明においてはQサイトに由来するQ0〜Q4の各ピークをQnピーク群と呼ぶこととする。有機置換基を含まないシリカ膜のQnピーク群は、通常ケミカルシフト−80〜−130ppmの領域に連続した多峰性のピークとして観測される。 These silicon atoms having four bonded oxygen atoms are generally referred to as Q sites. In the present invention, Q 0 to Q 4 peaks derived from the Q site are referred to as a Q n peak group. The Q n peak group of the silica film containing no organic substituent is usually observed as a multimodal peak continuous in the region of chemical shift of −80 to −130 ppm.

これに対し、酸素原子が3つ結合し、それ以外の原子(通常は炭素である。)が1つ結合しているケイ素原子は、一般にTサイトと総称される。Tサイトに由来するピークはQサイトの場合と同様に、T0〜T3の各ピークとして観測される。本発明においてはTサイトに由来する各ピークをTnピーク群と呼ぶこととする。Tnピーク群は一般にQnピーク群より高磁場側(通常ケミカルシフト−80〜−40ppm)の領域に連続した多峰性のピークとして観測される。 In contrast, silicon atoms to which three oxygen atoms are bonded and other atoms (usually carbon) are bonded are generally referred to as T sites. The peak derived from the T site is observed as each peak of T 0 to T 3 as in the case of the Q site. In the present invention, each peak derived from the T site is referred to as a T n peak group. The T n peak group is generally observed as a multimodal peak continuous in the region on the higher magnetic field side (usually −80 to −40 ppm) than the Q n peak group.

更に、酸素原子が2つ結合するとともに、それ以外の原子(通常は炭素である)が2つ結合しているケイ素原子は、一般にDサイトと総称される。Dサイトに由来するピークも、QサイトやTサイトに由来するピーク群と同様に、D0〜Dnの各ピーク(Dnピーク群)として観測され、QnやTnのピーク群より更に、高磁場側の領域(通常ケミカルシフト0〜−40ppmの領域)に、多峰性のピークとして観測される。これらのDn、Tn、Qnの各ピーク群の面積の比は、各ピーク群に対応する環境におかれたケイ素原子のモル比と夫々等しいので、全ピークの面積を全ケイ素原子のモル量とすれば、Dnピーク群及びTnピーク群の合計面積は通常これに対する炭素原子と直接結合した全ケイ素のモル量と対応することになる。 Furthermore, a silicon atom to which two oxygen atoms are bonded and two other atoms (usually carbon) are bonded is generally referred to as a D site. Similarly to the peak group derived from the Q site and the T site, the peak derived from the D site is also observed as each peak of D 0 to D n (D n peak group), which is further than the peak group of Q n and T n. It is observed as a multimodal peak in the region on the high magnetic field side (usually the region with a chemical shift of 0 to −40 ppm). The ratio of the area of each peak group of D n , T n , and Q n is equal to the molar ratio of silicon atoms placed in the environment corresponding to each peak group. In terms of molar amount, the total area of the D n peak group and the T n peak group usually corresponds to the molar amount of all silicon directly bonded to carbon atoms.

本発明の封止部材の固体Si−NMRスペクトルを測定すると、有機基の炭素原子が直接結合したケイ素原子に由来するDnピーク群及びTnピーク群と、有機基の炭素原子と結合していないケイ素原子に由来するQnピーク群とが、各々異なる領域に出現する。これらのピークのうち−80ppm未満のピークは前述の通りQnピークに該当し、−80ppm以上のピークはDn、Tnピークに該当する。本発明の封止部材においてはQnピークは必須ではないが、Dn、Tnピーク領域に少なくとも1本、好ましくは複数本のピークが観測される。 When measuring the solid Si-NMR spectrum of the sealing member of the present invention, the D n peak group and T n peak group originating from silicon atoms in which carbon atoms directly bonded organic groups, bonded to a carbon atom of an organic group Q n peaks derived from non-silicon atoms appear in different regions. Among these peaks, the peak of less than −80 ppm corresponds to the Q n peak as described above, and the peaks of −80 ppm or more correspond to the D n and T n peaks. In the sealing member of the present invention, the Q n peak is not essential, but at least one, preferably a plurality of peaks are observed in the D n and T n peak regions.

なお、封止部材のケミカルシフトの値は、例えば以下の方法を用いて固体Si−NMR測定を行ない、その結果に基づいて算出することができる。また、測定データの解析(半値幅やシラノール量解析)は、例えばガウス関数やローレンツ関数を使用した波形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法で行なう。   In addition, the value of the chemical shift of a sealing member can be calculated based on the result of performing solid Si-NMR measurement using the following method, for example. In addition, analysis of measurement data (half-width or silanol amount analysis) is performed by a method of dividing and extracting each peak by, for example, waveform separation analysis using a Gaussian function or a Lorentz function.

〔固体Si−NMRスペクトル測定及びシラノール含有率の算出〕
封止部材について固体Si−NMRスペクトルを行なう場合、以下の条件で固体Si−NMRスペクトル測定及び波形分離解析を行なう。また、得られた波形データより、封止部材について、各々のピークの半値幅を求める。また、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率(%)を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することによりシラノール含有率を求める。
[Solid Si-NMR spectrum measurement and silanol content calculation]
When performing a solid Si-NMR spectrum about a sealing member, a solid Si-NMR spectrum measurement and waveform separation analysis are performed on condition of the following. Moreover, the half width of each peak is calculated | required about the sealing member from the obtained waveform data. Also, from the ratio of the peak area derived from silanol to the total peak area, the ratio (%) of silicon atoms that are silanols in all silicon atoms is obtained, and the silanol content is determined by comparing with the silicon content analyzed separately. Ask.

<装置条件>
装置:Chemagnetics社 Infinity CMX-400 核磁気共鳴分光装置
29Si共鳴周波数:79.436MHz
プローブ:7.5mmφCP/MAS用プローブ
測定温度:室温
試料回転数:4kHz
測定法:シングルパルス法
1Hデカップリング周波数:50kHz
29Siフリップ角:90゜
29Si90゜パルス幅:5.0μs
くり返し時間:600s
積算回数:128回
観測幅:30kHz
ブロードニングファクター:20Hz
<Device conditions>
Equipment: Chemagnetics Infinity CMX-400 Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer
29 Si resonance frequency: 79.436 MHz
Probe: 7.5 mmφ CP / MAS probe Measurement temperature: Room temperature Sample rotation speed: 4 kHz
Measurement method: Single pulse method
1 H decoupling frequency: 50 kHz
29 Si flip angle: 90 °
29 Si 90 ° pulse width: 5.0μs
Repeat time: 600s
Integration count: 128 times Observation width: 30 kHz
Broadening factor: 20Hz

<データ処理法>
封止部材については、512ポイントを測定データとして取り込み、8192ポイントにゼロフィリングしてフーリエ変換する。
<Data processing method>
For the sealing member, 512 points are taken in as measurement data, zero-filled to 8192 points, and Fourier transformed.

<波形分離解析法>
フーリエ変換後のスペクトルの各ピークについてローレンツ波形及びガウス波形或いは両者の混合により作成したピーク形状の中心位置、高さ、半値幅を可変パラメータとして、非線形最小二乗法により最適化計算を行なう。
<Waveform separation analysis method>
For each peak of the spectrum after Fourier transform, optimization calculation is performed by a non-linear least square method with the center position, height, and half width of the peak shape created by Lorentz waveform and Gaussian waveform or a mixture of both as variable parameters.

なお、ピークの同定はAIChE Journal, 44(5), p.1141, 1998年等を参考にする。   For peak identification, refer to AIChE Journal, 44 (5), p.1141, 1998, etc.

〔III−1−2.ケイ素含有率〕
本発明の封止部材は、ケイ素含有率が20重量%以上でなければならない(特徴(2))。従来の封止部材の基本骨格は炭素−炭素及び炭素−酸素結合を基本骨格としたエポキシ樹脂等の有機樹脂である。これに対し本発明の封止部材の基本骨格はガラス(ケイ酸塩ガラス)などと同じ無機質のシロキサン結合である。このシロキサン結合は、下記表1の化学結合の比較表からも明らかなように、封止部材として優れた以下の特徴がある。
[III-1-2. Silicon content)
The sealing member of the present invention must have a silicon content of 20% by weight or more (feature (2)). The basic skeleton of a conventional sealing member is an organic resin such as an epoxy resin having carbon-carbon and carbon-oxygen bonds as basic skeletons. On the other hand, the basic skeleton of the sealing member of the present invention is the same inorganic siloxane bond as glass (silicate glass). As is apparent from the chemical bond comparison table in Table 1 below, this siloxane bond has the following characteristics excellent as a sealing member.

(I)結合エネルギーが大きく、熱分解・光分解しにくいため、耐光性が良好である。
(II)電気的に若干分極している。
(III)鎖状構造の自由度は大きく、フレキシブル性に富む構造が可能であり、シロキサン鎖中心に自由回転可能である。
(IV)酸化度が大きく、これ以上酸化されない。
(V)電気絶縁性に富む。
(I) Light resistance is good because the bond energy is large and thermal decomposition and photolysis are difficult.
(II) It is slightly polarized electrically.
(III) The degree of freedom of the chain structure is large, a structure with high flexibility is possible, and the chain structure can freely rotate around the center of the siloxane chain.
(IV) The degree of oxidation is large and no further oxidation occurs.
(V) Rich in electrical insulation.

Figure 2007242246
Figure 2007242246

これらの特徴から、シロキサン結合が3次元的に、しかも高架橋度で結合した骨格で形成されるシリコーン系の封止部材は、エポキシ樹脂などの従来の樹脂系封止部材と異なりガラス或いは岩石などの無機質に近く、耐熱性・耐光性に富む保護皮膜となることが理解できる。特にメチル基を置換基とするシリコーン系封止部材は、紫外領域に吸収を持たないため光分解が起こりにくく、耐光性に優れる。   From these characteristics, silicone-based sealing members formed with a skeleton in which siloxane bonds are bonded three-dimensionally and with a high degree of crosslinking are different from conventional resin-based sealing members such as epoxy resins such as glass or rock. It can be understood that the protective film is close to inorganic material and rich in heat resistance and light resistance. In particular, a silicone-based sealing member having a methyl group as a substituent has no absorption in the ultraviolet region, so that it does not easily undergo photolysis and has excellent light resistance.

本発明の封止部材のケイ素含有率は、上述の様に20重量%以上であるが、中でも25重量%以上が好ましく、30重量%以上がより好ましい。一方、上限としては、SiO2のみからなるガラスのケイ素含有率が47重量%であるという理由から、通常47重量%以下の範囲である。 As described above, the silicon content of the sealing member of the present invention is 20% by weight or more, preferably 25% by weight or more, and more preferably 30% by weight or more. On the other hand, the upper limit is usually in the range of 47% by weight or less because the silicon content of the glass composed solely of SiO 2 is 47% by weight.

なお、封止部材のケイ素含有率は、例えば以下の方法を用いて誘導結合高周波プラズマ分光(inductively coupled plasma spectrometry:以下適宜「ICP」と略する。)分析を行ない、その結果に基づいて算出することができる。   The silicon content of the sealing member is calculated based on the result of performing inductively coupled plasma spectrometry (hereinafter abbreviated as “ICP” where appropriate) using the following method, for example. be able to.

〔ケイ素含有率の測定〕
封止部材の単独硬化物を100μm程度に粉砕し、白金るつぼ中にて大気中、450℃で1時間、ついで750℃で1時間、950℃で1.5時間保持して焼成し、炭素成分を除去した後、得られた残渣少量に10倍量以上の炭酸ナトリウムを加えてバーナー加熱し溶融させ、これを冷却して脱塩水を加え、更に塩酸にてpHを中性程度に調整しつつケイ素として数ppm程度になるよう定容し、ICP分析を行なう。
[Measurement of silicon content]
A single cured product of the sealing member is pulverized to about 100 μm, fired in a platinum crucible in the air at 450 ° C. for 1 hour, then 750 ° C. for 1 hour, and 950 ° C. for 1.5 hours. After removing the residue, add 10 times or more amount of sodium carbonate to a small amount of the resulting residue, heat with a burner to melt, cool this, add demineralized water, and further adjust the pH to neutral with hydrochloric acid. The volume is adjusted to about several ppm as silicon, and ICP analysis is performed.

〔III−1−3.シラノール含有率〕
本発明の封止部材は、シラノール含有率が、通常0.1重量%以上、好ましくは0.3重量%以上、また、通常10重量%以下、好ましくは8重量%以下、更に好ましくは5重量%以下の範囲である(特徴(3))。
[III-1-3. Silanol content)
The sealing member of the present invention has a silanol content of usually 0.1% by weight or more, preferably 0.3% by weight or more, and usually 10% by weight or less, preferably 8% by weight or less, more preferably 5% by weight. % Or less (feature (3)).

通常、アルコキシシランを原料としてゾルゲル法により得られるガラス体は、150℃、3時間程度の温和な硬化条件では完全に重合して酸化物になることは無く、一定量のシラノールが残存する。テトラアルコキシシランのみより得られるガラス体は高硬度・高耐光性であるが、架橋度が高いため分子鎖の自由度が小さく、完全な縮合が起こらないため残存シラノールの量が多い。また、加水分解・縮合液を乾燥硬化する際には、架橋点が多いため増粘が早く、乾燥と硬化が同時に進むため大きな歪みを持ったバルク体となる。このような部材を封止部材として用いると、長期使用時には残存シラノールの縮合による新たな内部応力が発生し、クラックや剥離、断線などの不具合を生じやすい。また、部材の破断面にはシラノールがより多く、透湿性は少ないものの表面吸湿性が高く水分の浸入を招きやすい。400℃以上の高温焼成によりシラノール含有率を減少させることが可能であるが、半導体発光デバイスの耐熱性は260℃以下のものがほとんどであり、現実的ではない。   Usually, a glass body obtained by a sol-gel method using alkoxysilane as a raw material does not completely polymerize and become an oxide under mild curing conditions at 150 ° C. for about 3 hours, and a certain amount of silanol remains. A glass body obtained only from tetraalkoxysilane has high hardness and high light resistance, but has a high degree of cross-linking so that the degree of freedom of molecular chains is small, and complete condensation does not occur, so the amount of residual silanol is large. Further, when the hydrolysis / condensation liquid is dry-cured, the viscosity increases quickly due to the large number of cross-linking points, and the drying and curing proceed simultaneously, resulting in a bulk body having a large distortion. When such a member is used as a sealing member, new internal stress is generated due to condensation of residual silanol during long-term use, and problems such as cracks, peeling, and disconnection are likely to occur. In addition, the fracture surface of the member has more silanol and less moisture permeability, but it has high surface hygroscopicity and tends to invade moisture. Although it is possible to reduce the silanol content by high-temperature baking at 400 ° C. or higher, the heat resistance of semiconductor light-emitting devices is almost 260 ° C. or lower, which is not realistic.

一方、本発明の封止部材は、シラノール含有率が低いため経時変化が少なく、長期の性能安定性に優れ、吸湿・透湿性何れも低い優れた性能を有する。但し、シラノールが全く含まれない部材は半導体発光デバイスとの密着性に劣るため、本発明の封止部材においてはシラノール含有率に上記のごとく最適な範囲が存在する。   On the other hand, the sealing member of the present invention has excellent performance with low silanol content, little change with time, excellent long-term performance stability, and low moisture absorption and moisture permeability. However, since a member that does not contain silanol is inferior in adhesion to the semiconductor light emitting device, there is an optimum range for the silanol content in the sealing member of the present invention as described above.

なお、封止部材のシラノール含有率は、例えば〔III−1−1.固体Si−NMRスペクトル〕の〔固体Si−NMRスペクトル測定及びシラノール含有率の算出〕において説明した方法を用いて固体Si−NMRスペクトル測定を行ない、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率(%)を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することにより算出することができる。   The silanol content of the sealing member is, for example, [III-1-1. The solid Si-NMR spectrum was measured using the method described in [Solid Si-NMR Spectrum Measurement and Calculation of Silanol Content], and from the ratio of the peak area derived from silanol to the total peak area, It can be calculated by obtaining the ratio (%) of silicon atoms that are silanols in all silicon atoms and comparing it with the separately analyzed silicon content.

〔III−1−4.上記特徴(1)〜(3)により本発明の効果が得られる理由〕
本発明の封止部材は、上述の(1)〜(3)の特徴を備えることにより、厚膜部分でもクラックを生じず緻密に硬化し、ケースとの密着性・チップの封止特性に優れ、硬化後の光・熱に対する耐久性に優れる硬化物を得ることができる。この理由は定かではないが、次のように推測される。
[III-1-4. Reason why the effect of the present invention can be obtained by the above features (1) to (3)]
The sealing member of the present invention has the above-mentioned features (1) to (3), so that the thick film portion is hardened without cracking and is excellent in adhesion to the case and chip sealing characteristics. A cured product having excellent durability against light and heat after curing can be obtained. The reason for this is not clear, but is presumed as follows.

無機ガラスからなる封止部材を得る方法としては、低融点ガラスを溶融して封止する溶融法と、比較的低温にてアルコキシシランなどを加水分解・重縮合した液を塗布し、乾燥硬化させるゾルゲル法がある。このうち溶融法から得られる部材は主としてQnピークのみが観測されるが、溶融に少なくとも350℃以上の高温を要し、半導体発光デバイスを熱劣化させるため現実的な方法ではない。 As a method for obtaining a sealing member made of inorganic glass, a melting method in which low melting point glass is melted and sealed, and a solution obtained by hydrolyzing and polycondensing alkoxysilane or the like at a relatively low temperature are applied and dried and cured. There is a sol-gel method. Of these, only the Qn peak is mainly observed for the member obtained from the melting method, but it requires a high temperature of at least 350 ° C. or more for melting, and is not a practical method because the semiconductor light emitting device is thermally deteriorated.

一方、ゾルゲル法において4官能のシラン化合物から得られる加水分解・重縮合生成物は、完全無機のガラスとなり耐熱・耐候性に極めて優れたものであるが、硬化反応はシラノールの縮合(脱水・脱アルコール)反応により架橋が進行するので、脱水が起こる分重量減少、体積収縮を伴う。そのため、Qnピークを持つ4官能のシランのみで原料を構成すると、硬化収縮の程度が大きくなりすぎ、被膜にクラックが発生しやすくなり、厚膜化することができなくなる。このような系では、骨材として無機粒子を添加したり、重ね塗りにより膜厚増が試みられているが、一般に10μm程度が限界膜厚となる。封止部材としてゾルゲルガラスを用いる場合、複雑な形状の配線部分上にモールドする必要があるため、500〜1000μmの膜厚を確保しなければならないという課題があった。また、前記したように、残留シラノールを十分に減少させ、完全無機のガラスを得るためには400℃以上の高温での加熱を要し、半導体デバイスを熱劣化させるため現実的でなかった。 On the other hand, the hydrolysis / polycondensation product obtained from the tetrafunctional silane compound in the sol-gel method becomes a completely inorganic glass and is extremely excellent in heat resistance and weather resistance, but the curing reaction is silanol condensation (dehydration / dehydration). Since the crosslinking proceeds due to the (alcohol) reaction, the dehydration occurs, resulting in weight reduction and volume shrinkage. Therefore, if the raw material is composed only of tetrafunctional silane having a Q n peak, the degree of curing shrinkage becomes too large, cracks are likely to occur in the coating, and it becomes impossible to increase the thickness. In such a system, attempts are made to increase the film thickness by adding inorganic particles as an aggregate or by overcoating, but generally the limit film thickness is about 10 μm. When sol-gel glass is used as the sealing member, there is a problem that a film thickness of 500 to 1000 μm must be secured because it is necessary to mold on a wiring portion having a complicated shape. Further, as described above, in order to sufficiently reduce the residual silanol and obtain a completely inorganic glass, heating at a high temperature of 400 ° C. or more is required, which is not realistic because the semiconductor device is thermally deteriorated.

これに対し、本発明の封止部材では、架橋密度を調整し、膜に可撓性を持たせるために、Tnピークを持つ3官能シラン及び/又はDnピークを持つ2官能シランを導入し、同時に加水分解・重縮合を行なうことにより、脱水縮合による体積減少量、及び架橋密度を機能に支障無い範囲で適度に減じ、かつ加水分解・縮合工程並びに乾燥工程を制御することにより、膜厚1000μmにも達する透明ガラス膜状又は透明エラストマー状の部材を得ることが可能となる。従って、本発明の封止部材においては−80ppm以上に観測されるTnピーク及び/又はDnピークの存在が必須となる。 In contrast, in the sealing member of the present invention, by adjusting the crosslink density, in order to give flexibility to the film, introducing a bifunctional silane having a trifunctional silane and / or D n peak with T n peak At the same time, by performing hydrolysis and polycondensation, the volume reduction by dehydration condensation and the crosslinking density are appropriately reduced within a range that does not hinder the function, and the hydrolysis / condensation process and the drying process are controlled. A transparent glass film-like or transparent elastomer-like member having a thickness of 1000 μm can be obtained. Therefore, in the sealing member of the present invention, the presence of a T n peak and / or a D n peak observed at −80 ppm or more is essential.

このように2官能、或いは3官能の原料を主成分として厚膜化する方法としては、例えばメガネ等のハードコート膜の技術が知られているが、その膜厚は数μm以下である。これらハードコート膜では膜厚が薄いために溶媒の揮発が容易で均一な硬化が可能であり、基材との密着性及び線膨張係数の違いがクラックの主原因とされていた。これに対して本発明の封止部材では、膜厚が塗料並みに大きいために、膜自身にある程度の強度があり、多少の線膨張係数の違いは吸収可能となるが、溶媒乾燥による体積減のために薄膜の場合とは異なる内部応力発生が新たな課題となる。すなわち、LEDのカップ等の開口面積の狭い深型容器にモールドを行なう場合、膜深部での乾燥が不十分な状態で加熱硬化を行なうと、架橋後に溶媒揮発が起こり体積減となるため大きなクラックや発泡を生じる。このような膜には大きな内部応力がかかっており、この膜の固体Si−NMRを測定すると、検出されるDn、Tn、Qnピーク群は内部応力が小さい場合よりもシロキサン結合角に分布を生じ、各々、よりブロードなピークとなる。この事実は、Siに対して2個の−OSiで表される結合角にひずみが大きいことを意味する。すなわち同じ原料からなる膜でも、これらのピークの半値幅が狭いほどクラックが起きにくく高品質の膜となる。 As a method for increasing the film thickness by using a bifunctional or trifunctional raw material as a main component as described above, for example, a technique of a hard coat film such as glasses is known, and the film thickness is several μm or less. Since these hard coat films are thin, solvent volatilization is easy and uniform curing is possible, and differences in adhesion to the base material and linear expansion coefficient have been the main cause of cracks. On the other hand, in the sealing member of the present invention, since the film thickness is as large as the paint, the film itself has a certain strength and can absorb some differences in linear expansion coefficient. Therefore, the generation of internal stress different from the case of the thin film becomes a new problem. In other words, when molding into a deep container with a small opening area such as an LED cup, if heat curing is performed in a state where drying at the deep part of the film is insufficient, solvent volatilization occurs after cross-linking and the volume is reduced, resulting in large cracks. And foaming occurs. A large internal stress is applied to such a film, and when the solid Si-NMR of this film is measured, the detected D n , T n , and Q n peak groups have a siloxane bond angle as compared with the case where the internal stress is small. A distribution occurs, each with a broader peak. This fact means that the bond angle represented by two -OSi with respect to Si has a large strain. That is, even with a film made of the same raw material, the narrower the half-value width of these peaks, the less likely cracking occurs and the higher the quality film.

なお、ひずみに応じて半値幅が大きくなる現象は、Si原子の分子運動の拘束の度合いが大きいほどより鋭敏に観測され、その現れやすさはDn<Tn<Qnとなる。 It should be noted that the phenomenon in which the half-value width increases in accordance with the strain is observed more sensitively as the degree of restraint of the molecular motion of the Si atoms increases, and the ease of appearing becomes D n <T n <Q n .

本発明の封止部材において、−80ppm以上の領域に観測されるピークの半値幅は、これまでにゾルゲル法にて知られている封止部材の半値幅範囲より小さい(狭い)ことを特徴とする。   In the sealing member of the present invention, the half width of the peak observed in the region of −80 ppm or more is smaller (narrow) than the half width range of the sealing member known so far by the sol-gel method. To do.

ケミカルシフトごとに整理すると、本発明の封止部材において、ピークトップの位置が−80ppm以上−40ppm未満に観測されるTnピーク群の半値幅は、通常5.0ppm以下、好ましくは4.0ppm以下、また、通常0.3ppm以上、好ましくは0.4ppm以上の範囲である。 When organized according to chemical shift, in the sealing member of the present invention, the half width of the T n peak group observed at a peak top position of −80 ppm or more and less than −40 ppm is usually 5.0 ppm or less, preferably 4.0 ppm. In the following, it is usually 0.3 ppm or more, preferably 0.4 ppm or more.

同様に、ピークトップの位置が−40ppm以上0ppm以下に観測されるDnピーク群の半値幅は、分子運動の拘束が小さいために全般にTnピーク群の場合より小さく、通常3.0ppm以下、好ましくは2.0ppm以下、また、通常0.3ppm以上の範囲である。 Similarly, the full width at half maximum of the D n peak group observed at the peak top position of −40 ppm or more and 0 ppm or less is generally smaller than that of the T n peak group due to the small restraint of molecular motion, and usually 3.0 ppm or less. , Preferably 2.0 ppm or less, and usually in the range of 0.3 ppm or more.

上記のケミカルシフト領域において観測されるピークの半値幅が上記の範囲より大きいと、分子運動の拘束が大きくひずみの大きな状態となり、クラックが発生しやすく、耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる虞がある。例えば、四官能シランを多用した場合や、乾燥工程において急速な乾燥を行ない大きな内部応力を蓄えた状態などにおいて、半値幅範囲が上記の範囲より大きくなる。   If the half width of the peak observed in the above chemical shift region is larger than the above range, the molecular motion is constrained and the strain becomes large, and cracks are likely to occur, which may result in a member having poor heat resistance and weather resistance. There is. For example, in the case where a large amount of tetrafunctional silane is used, or in the state where rapid drying is performed in the drying process and a large internal stress is stored, the full width at half maximum is larger than the above range.

また、ピークの半値幅が上記の範囲より小さい場合、その環境にあるSi原子はシロキサン架橋に関わらないことになり、三官能シランが未架橋状態で残留する例など、シロキサン結合主体で形成される物質より耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる虞がある。   In addition, when the half width of the peak is smaller than the above range, Si atoms in the environment are not involved in the siloxane crosslinking, and the trifunctional silane remains in an uncrosslinked state and is formed mainly of siloxane bonds. There is a risk of becoming a member that is inferior in heat resistance and weather resistance to a substance.

更に、上述したように、本発明の封止部材の固体Si−核磁気共鳴スペクトルにおいては、Dn、Tnピーク領域に少なくとも1本、好ましくは複数本のピークが観測される。したがって、本発明の封止部材の固体Si−核磁気共鳴スペクトルは、上述した範囲の半値幅を有するDnピーク群及びTnピーク群からなる群より選ばれるピークを、少なくとも1本、好ましくは2本以上有することが望ましい。 Furthermore, as described above, in the solid Si-nuclear magnetic resonance spectrum of the sealing member of the present invention, at least one, preferably a plurality of peaks are observed in the D n and T n peak regions. Therefore, the solid Si-nuclear magnetic resonance spectrum of the sealing member of the present invention has at least one peak selected from the group consisting of the D n peak group and the T n peak group having a half width in the above-mentioned range, preferably It is desirable to have two or more.

なお、本発明の封止部材の組成は、系内の架橋が主としてシリカを始めとする無機成分により形成される場合に限定される。すなわち、大量の有機成分中に少量のSi成分が含まれる封止部材において−80ppm以上に上述の半値幅範囲のピークが認められても、本発明の封止部材の説明に規定する良好な耐熱・耐光性及び塗布性能は得ることができない。なお、本発明の封止部材の説明の規定によるケイ素含有率20重量%以上の封止部材は、シリカ(SiO2)換算で43重量%以上のSiO2を含有する。 In addition, the composition of the sealing member of the present invention is limited to the case where the crosslinking in the system is mainly formed of inorganic components such as silica. That is, even when a peak of the above-described half-value width range is observed at -80 ppm or more in a sealing member containing a small amount of Si component in a large amount of organic component, good heat resistance as defined in the description of the sealing member of the present invention・ Light resistance and coating performance cannot be obtained. The sealing member having a silicon content of 20% by weight or more according to the definition of the description of the sealing member of the present invention contains 43% by weight or more of SiO 2 in terms of silica (SiO 2 ).

また、本発明の封止部材は、適当量のシラノールを含有しているため、デバイス表面に存在する極性部分にシラノールが水素結合し、密着性が発現する。極性部分としては、例えば、水酸基やメタロキサン結合の酸素等が挙げられる。
また、本発明の封止部材は、適当な触媒の存在下で加熱することにより、デバイス表面の水酸基との間に脱水縮合による共有結合を形成し、更に強固な密着性を発現することができる。
一方、シラノールが多すぎると、系内が増粘して塗布が困難になったり、活性が高くなり加熱により軽沸分が揮発する前に固化したりすることによって、発泡や内部応力の増大が生じ、クラックなどを誘起する虞がある。
In addition, since the sealing member of the present invention contains an appropriate amount of silanol, silanol is hydrogen-bonded to the polar portion present on the device surface, thereby exhibiting adhesion. Examples of the polar part include a hydroxyl group and a metalloxane-bonded oxygen.
Moreover, the sealing member of the present invention can form a covalent bond by dehydration condensation with a hydroxyl group on the device surface by heating in the presence of an appropriate catalyst, and can exhibit stronger adhesion. .
On the other hand, if there is too much silanol, the inside of the system will thicken and it will be difficult to apply, or it will become highly active and solidify before the light boiling component volatilizes by heating, resulting in increased foaming and internal stress. This may cause cracks and the like.

〔III−1−5.硬度測定値〕
本発明の封止部材は、好ましくは、エラストマー状を呈する部材である。具体的には、デュロメータタイプAによる硬度測定値(ショアA)が、通常5以上、好ましくは7以上、より好ましくは10以上、また、通常90以下、好ましくは80以下、より好ましくは70以下である(特徴(4))。上記範囲の硬度測定値を有することにより、本発明の封止部材は、クラックが発生しにくく、耐リフロー性及び耐温度サイクル性に優れるという利点を得ることができる。
[III-1-5. Hardness measurement value)
The sealing member of the present invention is preferably a member that exhibits an elastomeric shape. Specifically, the hardness measurement value (Shore A) by durometer type A is usually 5 or more, preferably 7 or more, more preferably 10 or more, and usually 90 or less, preferably 80 or less, more preferably 70 or less. Yes (feature (4)). By having a hardness measurement value in the above range, the sealing member of the present invention is less prone to cracking and can provide the advantages of excellent reflow resistance and temperature cycle resistance.

なお、上記の硬度測定値(ショアA)は、JIS K6253に記載の方法により測定することができる。具体的には、古里精機製作所製のA型ゴム硬度計を用いて測定を行なうことができる。   The hardness measured value (Shore A) can be measured by the method described in JIS K6253. Specifically, the measurement can be performed using an A-type rubber hardness meter manufactured by Furusato Seiki Seisakusho.

前記のように、本発明の封止部材は、好ましくは、所定の硬度測定値(ショアA)を有している。即ち、本発明の封止部材は、好ましくは、架橋密度が調整されたエラストマー状を呈している。半導体発光デバイスには熱膨張係数の異なる部材を複数使用することになるが、上記のようにエラストマー状を呈することにより、本発明の封止部材が上記の各部剤の伸縮による応力を緩和することができる。即ち、本発明の封止部材は内部応力が少ない。したがって、使用中に剥離、クラック、断線などを起こしにくく、耐リフロー性及び耐温度サイクル性に優れる半導体発光デバイスを提供することができる。   As described above, the sealing member of the present invention preferably has a predetermined hardness measurement value (Shore A). That is, the sealing member of the present invention preferably has an elastomeric shape in which the crosslinking density is adjusted. A plurality of members having different coefficients of thermal expansion will be used for the semiconductor light emitting device. By presenting an elastomeric shape as described above, the sealing member of the present invention relieves stress due to expansion and contraction of each of the above-mentioned parts. Can do. That is, the sealing member of the present invention has a low internal stress. Therefore, it is possible to provide a semiconductor light emitting device that is less likely to cause peeling, cracking, disconnection, and the like during use and that is excellent in reflow resistance and temperature cycle resistance.

なお、ここでリフローとは、はんだペーストを基板に印刷し、その上に部品を搭載して加熱、接合するはんだ付け工法のことをいう。そして、耐リフロー性とは、最高温度260℃、10秒間の熱衝撃に耐え得る性質のことを指す。   Here, the reflow refers to a soldering method in which a solder paste is printed on a substrate, a component is mounted thereon, and heated and joined. The reflow resistance refers to a property that can withstand a thermal shock of a maximum temperature of 260 ° C. for 10 seconds.

従来の無機系封止剤は非常に硬く脆いため、半導体発光デバイスに用いられる熱膨張係数の異なる各部材の熱膨張・熱収縮に追随できず、使用中に剥離やクラック、断線を多発する課題があり、耐リフロー性や耐温度サイクル性に優れるものも未だ得られていなかった。しかし、本発明の封止部材によれば、前記のように優れた耐リフロー性及び耐温度サイクル性に優れる半導体発光デバイスを提供することができるのである。   Conventional inorganic encapsulants are extremely hard and brittle, so they cannot follow the thermal expansion and contraction of components with different thermal expansion coefficients used in semiconductor light-emitting devices, and frequently cause peeling, cracking, and disconnection during use In addition, a product excellent in reflow resistance and temperature cycle resistance has not been obtained. However, according to the sealing member of the present invention, it is possible to provide a semiconductor light emitting device having excellent reflow resistance and temperature cycle resistance as described above.

〔III−1−6.ピーク面積比〕
本発明の封止部材は、次の条件(4’)を満たすことが好ましい。即ち、本発明の封止部材は、(4’)固体Si−核磁気共鳴スペクトルにおいて、(ケミカルシフト−40ppm以上0ppm以下のピークの総面積)/(ケミカルシフト−40ppm未満のピークの総面積)の比(以下適宜、本発明の封止部材の説明において「本発明にかかるピーク面積比」という)が、通常3以上、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、また、通常200以下、好ましくは100以下、より好ましくは50以下であることが好ましい。
[III-1-6. (Peak area ratio)
The sealing member of the present invention preferably satisfies the following condition (4 ′). That is, the sealing member of the present invention has (4 ') (chemical shift-total peak area of 40 ppm or more and 0 ppm or less) / (chemical shift-total peak area of less than 40 ppm) in the solid Si-nuclear magnetic resonance spectrum. The ratio (hereinafter referred to as “peak area ratio according to the present invention” in the description of the sealing member of the present invention as appropriate) is usually 3 or more, preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and usually 200 or less, preferably Is preferably 100 or less, more preferably 50 or less.

本発明にかかるピーク面積比が上記の範囲にあることは、本発明の封止部材が、2官能シラン(Dサイト)を、3官能シラン(Tサイト)や4官能シラン(Qサイト)などの2官能以上のシランよりも多く有することを表わす。このように、2官能シランを多く有することにより、本発明の封止部材は条件(4)を満たすこと(エラストマー状を呈すること)が可能となり、応力を緩和することが可能となる。   The fact that the peak area ratio according to the present invention is in the above range indicates that the sealing member of the present invention is difunctional silane (D site) such as trifunctional silane (T site) or tetrafunctional silane (Q site). It represents having more than bifunctional or higher silane. Thus, by having many bifunctional silanes, it becomes possible for the sealing member of this invention to satisfy | fill conditions (4) (it exhibits an elastomer form), and it becomes possible to relieve stress.

ただし、本発明の封止部材は、条件(4’)を満たさなくともエラストマー状を呈する場合がある。例えば、ケイ素以外の金属のアルコキシド等のカップリング剤を架橋剤として用いて本発明の封止部材を製造した場合などが、この場合に該当する。本発明の封止部材に条件(4)を満足させるための手法は任意であり、この条件(4’)に限定されるものではない。   However, the sealing member of the present invention may exhibit an elastomeric shape even if the condition (4 ′) is not satisfied. For example, the case where the sealing member of the present invention is manufactured using a coupling agent such as an alkoxide of a metal other than silicon as a crosslinking agent corresponds to this case. The method for satisfying the condition (4) in the sealing member of the present invention is arbitrary, and is not limited to this condition (4 ').

〔III−1−7.UV透過率〕
本発明の封止部材は、膜厚0.5mmでの半導体発光デバイスの発光波長における光透過率が、通常80%以上、中でも85%以上、更には90%以上であることが好ましい。半導体発光デバイスは各種の技術によりその光取り出し効率が高められているが、チップを封止したり蛍光体を保持するための透光性部材の透明度が低いと、これを用いた半導体発光デバイスの輝度が低減するため、高輝度な半導体発光デバイス製品を得ることが困難になる。
[III-1-7. UV transmittance)
The sealing member of the present invention preferably has a light transmittance of 80% or more, particularly 85% or more, and more preferably 90% or more at the emission wavelength of a semiconductor light emitting device having a film thickness of 0.5 mm. The light-emitting efficiency of semiconductor light-emitting devices has been enhanced by various technologies. However, if the transparency of a translucent member for sealing a chip or holding a phosphor is low, a semiconductor light-emitting device using the same Since the luminance is reduced, it is difficult to obtain a semiconductor light emitting device product with high luminance.

ここで「半導体発光デバイスの発光波長」とは、半導体発光デバイスの種類に応じて異なる値であるが、一般的には、通常300nm以上、好ましくは350nm以上、また、通常900nm以下、好ましくは500nm以下の範囲の波長を指す。この範囲の波長における光透過率が低いと、封止部材が光を吸収してしまい、光取り出し効率が低下して、高輝度のデバイスを得ることができなくなる。更に、光取り出し効率が低下した分のエネルギーは熱に変わり、デバイスの熱劣化の原因となるため好ましくない。   Here, the “emission wavelength of the semiconductor light-emitting device” is a value that varies depending on the type of the semiconductor light-emitting device, but is generally 300 nm or more, preferably 350 nm or more, and usually 900 nm or less, preferably 500 nm. It refers to the following range of wavelengths. When the light transmittance at a wavelength in this range is low, the sealing member absorbs light, the light extraction efficiency is lowered, and a high-luminance device cannot be obtained. Furthermore, the energy corresponding to the decrease in the light extraction efficiency is changed to heat, which causes thermal deterioration of the device, which is not preferable.

なお、紫外〜青色領域(300nm〜500nm)においては封止部材が光劣化しやすいので、この領域に発光波長を有する半導体発光デバイスに、耐久性に優れた本発明の封止部材を使用すれば、その効果が大きくなるので好ましい。   In the ultraviolet to blue region (300 nm to 500 nm), the sealing member easily deteriorates. Therefore, if the sealing member of the present invention having excellent durability is used for a semiconductor light emitting device having an emission wavelength in this region. This is preferable because the effect is increased.

なお、封止部材の光透過率は、例えば以下の手法により、膜厚0.5mmに成形した平滑な表面の単独硬化物膜のサンプルを用いて、紫外分光光度計により測定することができる。   The light transmittance of the sealing member can be measured with an ultraviolet spectrophotometer using, for example, a sample of a single cured product film having a smooth surface formed to a thickness of 0.5 mm by the following method.

〔透過度の測定〕
封止部材の、傷や凹凸による散乱の無い厚さ約0.5mmの平滑な表面の単独硬化物膜を用いて、紫外分光光度計(島津製作所製UV−3100)を使用し、波長200nm〜800nmにおいて透過度測定を行なう。
(Measurement of transmittance)
An ultraviolet spectrophotometer (UV-3100, manufactured by Shimadzu Corporation) is used, using a single-cured material having a smooth surface with a thickness of about 0.5 mm that is not scattered by scratches or unevenness of the sealing member. The transmittance is measured at 800 nm.

但し、半導体デバイスの形状は様々であり、大多数は0.1mmを超える厚膜状態での使用であるが、LEDチップ(発光素子)から離れた位置に薄膜状の蛍光体層(例えばナノ蛍光体粒子や蛍光イオンを含む厚さ数μmの層)を設ける場合や、LEDチップの直上に薄膜上に高屈折光取り出し膜を設ける場合等、薄膜使用の用途もある。この様な場合には、この膜厚において80%以上の透過率を示すことが好ましい。このような薄膜状の適用形態においても、本発明の封止部材は優れた耐光性、耐熱性を示し、封止性能に優れ、クラック等なく安定して成膜できる。   However, the shape of the semiconductor device is various, and the majority is used in a thick film state exceeding 0.1 mm. However, a thin phosphor layer (for example, nanofluorescence) is located at a position away from the LED chip (light emitting element). There are also applications using thin films, such as when providing a layer having a thickness of several μm containing body particles or fluorescent ions), or when providing a high refractive light extraction film on a thin film directly above the LED chip. In such a case, it is preferable to show a transmittance of 80% or more at this film thickness. Even in such a thin-film application form, the sealing member of the present invention exhibits excellent light resistance and heat resistance, is excellent in sealing performance, and can be stably formed without cracks.

〔III−1−8.TG−DTA測定による重量源〕
本発明の封止部材は優れた耐久性を有するが、その耐久性は熱重量・示差熱(thermogravimetry - differential thermal analysis:以下適宜「TG−DTA」と略す。)測定により評価可能である。具体的には、本発明の封止部材についてTG−DTA測定を行なった場合に、空気流通下、35℃から380℃まで昇温した際の重量減が、通常10重量%以下、好ましくは9重量%以下、更に好ましくは8重量%以下の範囲となる。
[III-1-8. Weight source by TG-DTA measurement]
The sealing member of the present invention has excellent durability, but the durability can be evaluated by thermogravimetry-differential thermal analysis (hereinafter abbreviated as “TG-DTA” as appropriate). Specifically, when TG-DTA measurement is performed on the sealing member of the present invention, the weight loss when heated from 35 ° C. to 380 ° C. under air flow is usually 10% by weight or less, preferably 9%. It is in the range of not more than wt%, more preferably not more than 8 wt%.

〔III−1−9.その他〕
本発明の封止部材は厚膜状に塗布可能であり、透明性に優れるとともに、封止性、耐熱性、耐紫外線性などにも優れるため、様々な形状の封止部材として適用することができる。特に、発光波長が青〜紫外域にある半導体発光デバイスにおいて、劣化の少ない有用な部材として使用することができる。
[III-1-9. Others]
The sealing member of the present invention can be applied in the form of a thick film, has excellent transparency, and is excellent in sealing properties, heat resistance, ultraviolet resistance, etc., and therefore can be applied as various shapes of sealing members. it can. In particular, in a semiconductor light emitting device having an emission wavelength in a blue to ultraviolet region, it can be used as a useful member with little deterioration.

〔III−2.封止部材の製造方法〕
本発明の封止部材を製造する方法は特に制限されないが、例えば、後述の一般式(1)や一般式(2)で表わされる化合物及び/又はそれらのオリゴマーを加水分解・重縮合し、重縮合物(加水分解・重縮合物)を乾燥させることにより得ることができる。ただし、本発明の封止部材において、高い耐久性のエラストマー状封止部材を得ようとする場合には、シロキサン結合を主体とし、且つ、架橋密度を低減することが好ましい。したがって、一般式(1)で表わされる化合物又はオリゴマーを原料の主体とし、且つ、2官能単位を主体とする組成のものを原料の主体とすることが望ましい。また、このように2官能単位を原料の主体とした場合には、系が安定となり、ゲル化が起こりにくくなる。したがって、この場合、加水分解・重縮合物が溶媒を含有している場合には、乾燥させる前に事前に溶媒を留去するようにしてもよい。
以下、この製造方法(これを適宜「本発明の封止部材の製造方法」という。)について詳しく説明する。
[III-2. Manufacturing method of sealing member]
The method for producing the sealing member of the present invention is not particularly limited. For example, a compound represented by the following general formula (1) or general formula (2) and / or an oligomer thereof is hydrolyzed and polycondensed to obtain a polymer. It can be obtained by drying the condensate (hydrolysis / polycondensate). However, in the sealing member of the present invention, when it is intended to obtain a highly durable elastomeric sealing member, it is preferable that the siloxane bond is a main component and the crosslinking density is reduced. Accordingly, it is desirable that the compound or oligomer represented by the general formula (1) is mainly used as a raw material, and a composition mainly containing a bifunctional unit is used as a main material. In addition, when the bifunctional unit is mainly used as a raw material in this way, the system becomes stable and gelation hardly occurs. Therefore, in this case, when the hydrolysis / polycondensation product contains a solvent, the solvent may be distilled off in advance before drying.
Hereinafter, this manufacturing method (this is appropriately referred to as “the manufacturing method of the sealing member of the present invention”) will be described in detail.

〔III−2−1.原料〕
原料としては、下記一般式(1)で表わされる化合物(以下適宜、本発明の封止部材の説明において「化合物(1)」という。)及び/又はそのオリゴマーを用いる。

Figure 2007242246
[III-2-1. material〕
As the raw material, a compound represented by the following general formula (1) (hereinafter, appropriately referred to as “compound (1)” in the description of the sealing member of the present invention) and / or an oligomer thereof is used.
Figure 2007242246

一般式(1)中、Mは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される少なくとも1種の元素である。中でも、ケイ素が好ましい。   In general formula (1), M is at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, and titanium. Of these, silicon is preferable.

一般式(1)中、mは、Mの価数を表わし、1以上、4以下の整数である。また、「m+」とは、それが正の価数であることを表わす。
nは、X基の数を表わし、1以上、4以下の整数である。但し、m≧nである。
In general formula (1), m represents the valence of M, and is an integer of 1 or more and 4 or less. “M +” represents that it is a positive valence.
n represents the number of X groups and is an integer of 1 or more and 4 or less. However, m ≧ n.

一般式(1)中、Xは、溶液中の水や空気中の水分などにより加水分解されて、反応性に富む水酸基を生成する加水分解性基であり、従来より公知のものを任意に使用することができる。例えば、C1〜C5の低級アルコキシ基、アセトキシ基、ブタノキシム基、クロル基等が挙げられる。なお、ここでCi(iは自然数)という表記は、炭素数がi個であることを表わす。また、これらの加水分解性基は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   In the general formula (1), X is a hydrolyzable group that is hydrolyzed with water in solution or moisture in the air to produce a hydroxyl group rich in reactivity, and any conventionally known one is arbitrarily used. can do. For example, C1-C5 lower alkoxy group, acetoxy group, butanoxime group, chloro group and the like can be mentioned. Here, Ci (i is a natural number) represents that the number of carbon atoms is i. Moreover, these hydrolysable groups may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

中でも、反応後に遊離する成分が中性であることから、C1〜C5の低級アルコキシ基が好ましい。特に、反応性に富み、遊離する溶媒が軽沸であることから、メトキシ基又はエトキシ基が好ましい。   Especially, since the component liberated after reaction is neutral, a C1-C5 lower alkoxy group is preferable. In particular, a methoxy group or an ethoxy group is preferable because it is highly reactive and the solvent to be liberated is light boiling.

更に、一般式(1)中でXがアセトキシ基やクロル基である場合には、加水分解反応後に酢酸や塩酸を遊離するため、絶縁性が必要とされる封止部材として使用する場合には、酸成分を除去する工程を付加することが好ましい。   Furthermore, when X is an acetoxy group or a chloro group in the general formula (1), acetic acid and hydrochloric acid are liberated after the hydrolysis reaction, so when used as a sealing member that requires insulation. It is preferable to add a step of removing the acid component.

一般式(1)中、Y1は、いわゆるシランカップリング剤の1価の有機基として公知のものを、いずれも任意に選択して使用することができる。中でも、本発明の封止部材の製造方法において一般式(1)におけるY1として特に有用な有機基とは、以下のY0に表される群(有用有機基群)から選ばれるものである。更に、半導体発光デバイスを構成する他の材料との親和性向上、密着性向上、封止部材の屈折率調整などのために、適宜、他の有機基を選択するようにしてもよい。 In the general formula (1), Y 1 can be arbitrarily selected from any known monovalent organic groups of so-called silane coupling agents. Among them, the organic group particularly useful as Y 1 in the general formula (1) in the method for producing a sealing member of the present invention is selected from the following group represented by Y 0 (useful organic group group). . Furthermore, other organic groups may be appropriately selected for improving affinity with other materials constituting the semiconductor light emitting device, improving adhesion, adjusting the refractive index of the sealing member, and the like.

<有用有機基群Y0
0:脂肪族化合物、脂環式化合物、芳香族化合物、脂肪芳香族化合物より誘導される1価以上の有機基である。
また、群Y0に属する有機基の炭素数は、通常1以上、また、通常1000以下、好ましくは500以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下である。
<Useful organic group Y 0 >
Y 0 is a monovalent or higher-valent organic group derived from an aliphatic compound, alicyclic compound, aromatic compound, or aliphatic aromatic compound.
The carbon number of the organic group belonging to the group Y 0 is usually 1 or more, and usually 1000 or less, preferably 500 or less, more preferably 100 or less, and still more preferably 50 or less.

更に、群Y0に属する有機基が有する水素原子のうち少なくとも一部は、下記に例示する原子及び/又は有機官能基等の置換基で置換されていても良い。この際、群Y0に属する有機基が有する水素原子のうちの複数が下記置換基で置換されていても良く、この場合、下記に示す置換基の中から選択した1種又は2種以上の組み合わせにより置換されていても良い。 Furthermore, at least a part of the hydrogen atoms of the organic group belonging to the group Y 0 may be substituted with a substituent such as an atom and / or an organic functional group exemplified below. At this time, a plurality of hydrogen atoms of the organic group belonging to the group Y 0 may be substituted with the following substituents. In this case, one or more selected from the following substituents may be substituted. It may be replaced by a combination.

群Y0に属する有機基の水素原子と置換可能な置換基の例としては、F、Cl、Br、I等の原子;ビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、スチリル基、メルカプト基、エポキシ基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、スルホン酸基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アシル基、アルコキシ基、イミノ基、フェニル基等の有機官能基などが挙げられる。 Examples of substituents that can be substituted with hydrogen atoms of organic groups belonging to group Y 0 include atoms such as F, Cl, Br, and I; vinyl groups, methacryloxy groups, acryloxy groups, styryl groups, mercapto groups, epoxy groups, Examples thereof include organic functional groups such as an epoxycyclohexyl group, a glycidoxy group, an amino group, a cyano group, a nitro group, a sulfonic acid group, a carboxy group, a hydroxy group, an acyl group, an alkoxy group, an imino group, and a phenyl group.

なお、上記全ての場合において、群Y0に属する有機基の有する水素原子と置換可能な置換基のうち、有機官能基については、その有機官能基の有する水素原子のうち少なくとも一部がF、Cl、Br、I等のハロゲン原子などで置換されていても良い。 In all of the above cases, among the substituents that can be substituted with the hydrogen atoms of the organic group belonging to the group Y 0 , at least a part of the hydrogen atoms of the organic functional group is F, It may be substituted with a halogen atom such as Cl, Br, or I.

ただし、群Y0に属する有機基の水素と置換可能な置換基として例示したもののなかでも、有機官能基は、導入しやすいものの一例であり、使用目的に応じてこの他各種の物理化学的機能性を持つ有機官能基を導入しても良い。
また、群Y0に属する有機基は、その中に連結基としてO、N、又はS等の各種の原子又は原子団を有するものであっても良い。
However, among those exemplified as substituents capable of substituting for hydrogen of the organic group belonging to group Y 0 , the organic functional group is an example that can be easily introduced, and various other physicochemical functions depending on the purpose of use. Organic functional groups having properties may be introduced.
In addition, the organic group belonging to the group Y 0 may have various atoms or atomic groups such as O, N, or S as a linking group therein.

一般式(1)中、Y1は、上記の有用有機基群Y0に属する有機基などから、その目的により様々な基を選択できるが、耐紫外線性、耐熱性に優れる点から、メチル基を主体とすることが好ましい。 In general formula (1), Y 1 can be selected from various groups depending on the purpose from the organic groups belonging to the useful organic group Y 0 described above, but from the viewpoint of excellent ultraviolet resistance and heat resistance, it is a methyl group. It is preferable to use as a main component.

上述の化合物(1)の具体例を挙げると、Mがケイ素である化合物としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルクロロシラン、メチルトリクロロシラン、γ−アシノプロピルトリエトキシシラン、4−アシノブチルトリエトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリクロロシラン、(p−クロロメチル)フェニルトリメトキシシラン、4−クロロフェニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples of the compound (1) described above include, for example, compounds in which M is silicon, such as dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and vinyltriethoxy. Silane, vinyltriacetoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane γ-chloropropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetra Ethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, methylphenyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, γ-acinopropyltriethoxysilane, 4-amino Butyltriethoxysilane, p-aminophenyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimeth Xysilane, aminoethylaminomethylphenethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxy Silane, 4-aminobutyltriethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrichlorosilane, (p-chloromethyl) phenyltrimethoxysilane, 4-chlorophenyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, styrylethyltrimethoxy Silane, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, vinyl trichlorosilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, etc. trifluoropropyl trimethoxysilane.

また、化合物(1)のうち、Mがアルミニウムである化合物としては、例えば、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリn−ブトキシド、アルミニウムトリt−ブトシキド、アルミニウムトリエトキシドなどが挙げられる。   Examples of the compound (1) in which M is aluminum include aluminum triisopropoxide, aluminum tri-n-butoxide, aluminum tri-t-butoxide, aluminum triethoxide, and the like.

また、化合物(1)のうち、Mがジルコニウムである化合物としては、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウムテトラi−プロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、ジルコニウムテトラi−ブトキシド、ジルコニウムテトラt−ブトキシド、ジルコニウムジメタクリレートジブトキシドなどが挙げられる。   Examples of the compound (1) in which M is zirconium include, for example, zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetra n-propoxide, zirconium tetra i-propoxide, zirconium tetra n-butoxide, Zirconium tetra i-butoxide, zirconium tetra t-butoxide, zirconium dimethacrylate dibutoxide and the like can be mentioned.

また、化合物(1)のうち、Mがチタンである化合物としては、例えば、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、チタンテトラi−ブトキシド、チタンメタクリレートトリイソプロポキシド、チタンテトラメトキシプロポキシド、チタンテトラn−プロポキシド、チタンテトラエトキシドなどが挙げられる。   Moreover, as a compound whose M is titanium among compounds (1), for example, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra n-butoxide, titanium tetra i-butoxide, titanium methacrylate triisopropoxide, titanium tetramethoxypropoxide , Titanium tetra n-propoxide, titanium tetraethoxide and the like.

ただし、これらに具体的に例示した化合物は、入手容易な市販のカップリング剤の一部であり、更に詳しくは、例えば、科学技術総合研究所発行の「カップリング剤最適利用技術」9章のカップリング剤及び関連製品一覧表により示すことが出来る。また、当然のことながら、本発明の封止部材の製造方法に使用できるカップリング剤は、これらの例示により制限されるものではない。   However, the compounds specifically exemplified in these are some of commercially available coupling agents that are readily available. For more details, see, for example, “Optimum Utilization Technology for Coupling Agents” in Chapter 9 published by the Science and Technology Research Institute. It can be shown by a list of coupling agents and related products. Of course, the coupling agent that can be used in the method for producing a sealing member of the present invention is not limited by these examples.

また、下記一般式(2)で表される化合物(以下適宜、本発明の封止部材の説明において「化合物(2)」という。)及び/又はそのオリゴマーも、上記化合物(1)及び/又はそのオリゴマーと同様に使用することが出来る。

Figure 2007242246
In addition, the compound represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “compound (2)” as appropriate in the description of the sealing member of the present invention) and / or its oligomer is also the above compound (1) and / or It can be used in the same manner as the oligomer.
Figure 2007242246

一般式(2)において、M、X及びY1は、それぞれ独立に、一般式(1)と同様のものを表わす。特にY1としては、一般式(1)の場合と同様、上記の有用有機基群Y0に属する有機基などから、その目的により様々な基を選択できるが、耐紫外線性、耐熱性に優れる点から、メチル基を主体とすることが好ましい。
また、一般式(2)において、sは、Mの価数を表わし、2以上、4以下の整数である。また、「s+」は、それが正の整数であることを表わす。
更に、一般式(2)において、Y2は、u価の有機基を表わす。ただし、uは2以上の整数を表わす。したがって、一般式(2)中、Y2は、いわゆるシランカップリング剤の有機基として公知のもののうち2価以上のものを、任意に選択して使用することができる。
また、一般式(2)において、tは、1以上、s−1以下の整数を表わす。但し、t≦sである。
In the general formula (2), M, X and Y 1 each independently represent the same as in the general formula (1). In particular, as Y 1 , various groups can be selected according to the purpose from the organic groups belonging to the useful organic group group Y 0 as in the case of the general formula (1), but they are excellent in ultraviolet resistance and heat resistance. From the point of view, it is preferable to mainly use a methyl group.
Moreover, in General formula (2), s represents the valence of M and is an integer of 2-4. “S +” indicates that it is a positive integer.
Further, in the general formula (2), Y 2 represents a u-valent organic group. Here, u represents an integer of 2 or more. Therefore, in the general formula (2), Y 2 may be arbitrarily selected from divalent or higher ones among known organic groups of so-called silane coupling agents.
In the general formula (2), t represents an integer of 1 or more and s−1 or less. However, t ≦ s.

上記化合物(2)の例としては、各種有機ポリマーやオリゴマーに側鎖として加水分解性シリル基が複数結合しているものや、分子の複数の末端に加水分解性シリル基が結合しているものなどが挙げられる。   Examples of the compound (2) include those in which a plurality of hydrolyzable silyl groups are bonded as side chains to various organic polymers and oligomers, and those in which a hydrolyzable silyl group is bonded to a plurality of terminals of the molecule. Etc.

上記化合物(2)の具体例及びその製品名を以下に挙げる。
・ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド
(信越化学製、KBE−846)
・2−ジエトキシメチルエチルシリルジメチル−2−フラニルシラン
(信越化学製、LS−7740)
・N,N’−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン
(チッソ製、サイラエースXS1003)
・N−グリシジル−N,N−ビス[3−(メチルジメトキシシリル)プロピル]アミン
(東芝シリコーン製、TSL8227)
・N−グリシジル−N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アミン
(東芝シリコーン製、TSL8228)
・N,N−ビス[(メチルジメトキシシリル)プロピル]アミン
(東芝シリコーン製、TSL8206)
・N,N−ビス[3−(メチルジメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン
(東芝シリコーン製、TSL8212)
・N,N−ビス[(メチルジメトキシシリル)プロピル]メタクリルアミド
(東芝シリコーン製、TSL8213)
・N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アミン
(東芝シリコーン製、TSL8208)
・N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン
(東芝シリコーン製、TSL8214)
・N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]メタクリルアミド
(東芝シリコーン製、TSL8215)
・N,N’,N”−トリス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]イソシアヌレート
(ヒドラス化学製、12267−1)
・1,4−ビスヒドロキシジメチルシリルベンゼン
(信越化学製、LS−7325)
Specific examples of the compound (2) and product names thereof are listed below.
・ Bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (manufactured by Shin-Etsu Chemical, KBE-846)
2-diethoxymethylethylsilyldimethyl-2-furanylsilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical, LS-7740)
N, N′-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine (manufactured by Chisso, Silaace XS1003)
N-glycidyl-N, N-bis [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] amine (Toshiba Silicone, TSL8227)
N-glycidyl-N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine (Toshiba Silicone, TSL8228)
N, N-bis [(methyldimethoxysilyl) propyl] amine (Toshiba Silicone, TSL8206)
N, N-bis [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine (Toshiba Silicone, TSL8212)
N, N-bis [(methyldimethoxysilyl) propyl] methacrylamide (Toshiba Silicone, TSL8213)
N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine (Toshiba Silicone, TSL8208)
N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine (Toshiba Silicone, TSL8214)
N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] methacrylamide (Toshiba Silicone, TSL8215)
N, N ′, N ″ -tris [3- (trimethoxysilyl) propyl] isocyanurate (manufactured by Hydras Chemical, 12267-1)
・ 1,4-Bishydroxydimethylsilylbenzene (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., LS-7325)

原料としては化合物(1)、化合物(2)、及び/又はそれらのオリゴマーを使用することができる。即ち、本発明の封止部材の製造方法では、原料として、化合物(1)、化合物(1)のオリゴマー、化合物(2)、化合物(2)のオリゴマー、及び化合物(1)と化合物(2)とのオリゴマーのいずれを用いてもよい。なお、原料として化合物(1)のオリゴマー又は化合物(2)のオリゴマーを用いる場合、そのオリゴマーの分子量は、本発明の封止部材を得ることができる限り任意であるが、通常400以上である。   As the raw material, compound (1), compound (2), and / or oligomers thereof can be used. That is, in the method for producing a sealing member of the present invention, as a raw material, compound (1), oligomer of compound (1), compound (2), oligomer of compound (2), and compound (1) and compound (2) Any of these oligomers may be used. In addition, when using the oligomer of a compound (1) or the oligomer of a compound (2) as a raw material, although the molecular weight of the oligomer is arbitrary as long as the sealing member of this invention can be obtained, it is 400 or more normally.

ここで化合物(2)及び/又はそのオリゴマーを主原料として用いると系内の主鎖構造が有機結合主体となり耐久性に劣るものとなる虞がある。このため、化合物(2)は主として密着性付与や屈折率調整、反応性制御、無機粒子分散性付与などの機能性付与のため最小限の使用量用いることが望ましい。化合物(1)及び/又はそのオリゴマー(化合物(1)由来成分)と、化合物(2)及び/又はそのオリゴマー(化合物(2)由来成分)を同時に使用する場合には原料の総重量における化合物(2)由来成分の使用量割合が通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下であることが望ましい。   Here, when the compound (2) and / or the oligomer thereof is used as a main raw material, the main chain structure in the system becomes an organic bond main body and may be inferior in durability. For this reason, it is desirable to use the minimum amount of the compound (2) for providing functions such as adhesion, refractive index adjustment, reactivity control, and inorganic particle dispersibility. When compound (1) and / or its oligomer (compound (1) -derived component) and compound (2) and / or its oligomer (compound (2) -derived component) are used at the same time, the compound ( 2) It is desirable that the amount of the derived component used is usually 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.

また、本発明の封止部材の製造方法において、原料として化合物(1)又は化合物(2)のオリゴマーを用いる場合には、オリゴマーを予め用意するようにしてもよいが、製造工程の中でオリゴマーを調製するようにしてもよい。即ち、化合物(1)又は化合物(2)のようなモノマーを原料とし、これを製造工程中で一旦オリゴマーとして、このオリゴマーから後の反応を進行させるようにしてもよい。   Moreover, in the manufacturing method of the sealing member of this invention, when using the oligomer of a compound (1) or a compound (2) as a raw material, you may make it prepare an oligomer beforehand, but it is an oligomer in a manufacturing process. May be prepared. That is, a monomer such as compound (1) or compound (2) may be used as a raw material, and this may be used once as an oligomer in the production process, and the subsequent reaction may proceed from this oligomer.

更に、原料としては、これらの化合物(1)、化合物(2)、及びそのオリゴマーのうち1種類だけを用いてよいが、二種類以上を任意の組み合わせ及び組成で混合してもかまわない。更に、予め加水分解された(即ち、一般式(1),(2)において−XがOH基である)化合物(1)、化合物(2)及びそのオリゴマーを用いるようにしてもよい。   Furthermore, as a raw material, you may use only 1 type among these compounds (1), a compound (2), and its oligomer, However, You may mix 2 or more types by arbitrary combinations and compositions. Further, the compound (1), the compound (2), and the oligomer thereof hydrolyzed in advance (that is, -X is an OH group in the general formulas (1) and (2)) may be used.

但し、本発明の封止部材の製造方法においては、原料として、Mとしてケイ素を含有し、且つ、有機基Y1又は有機基Y2を少なくとも1つ有する化合物(1)、化合物(2)及びそのオリゴマー(加水分解されたものを含む)を、少なくとも1種以上用いる必要がある。また、系内の架橋が主としてシロキサン結合を始めとする無機成分により形成されることが好ましいことから、化合物(1)及び化合物(2)をともに使用する場合には、化合物(1)が主体となることが好ましい。 However, in the method for producing a sealing member of the present invention, as a raw material, the compound (1), the compound (2) and the compound (1) containing silicon as M and having at least one organic group Y 1 or organic group Y 2 It is necessary to use at least one of the oligomers (including those hydrolyzed). In addition, since it is preferable that the crosslinking in the system is mainly formed by inorganic components including a siloxane bond, when the compound (1) and the compound (2) are used together, the compound (1) is mainly used. It is preferable to become.

また、シロキサン結合を主体とする封止部材を得るためには、化合物(1)及び/又はそのオリゴマーを原料の主体として用いることが好ましい。更に、これらの化合物(1)のオリゴマー及び/又は化合物(2)のオリゴマーは、2官能を主体とした組成で構成されていることが、より好ましい。特に、この化合物(1)のオリゴマー及び/又は化合物(2)のオリゴマーの2官能単位は、2官能オリゴマーとして用いられることが好ましい。   In order to obtain a sealing member mainly composed of a siloxane bond, it is preferable to use the compound (1) and / or an oligomer thereof as a main material. Furthermore, it is more preferable that the oligomer of the compound (1) and / or the oligomer of the compound (2) is composed of a bifunctional composition. In particular, the bifunctional unit of the oligomer of the compound (1) and / or the oligomer of the compound (2) is preferably used as a bifunctional oligomer.

更に、化合物(1)のオリゴマー及び/又は化合物(2)のオリゴマーのうち、2官能のもの(以下適宜、本発明の封止部材の説明において「2官能成分オリゴマー」という)を主体として用いる場合、これら2官能成分オリゴマーの使用量は、原料の総重量(即ち、化合物(1)、化合物(2)、及びそのオリゴマーの重量の和)に対して、通常50重量%以上、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上である。なお、上記割合の上限は通常97重量%以下である。2官能成分オリゴマーを原料の主体として使用することが、本発明の封止部材の製造方法によって、本発明の封止部材を容易に製造することができる要因のうちのひとつとなっているためである。   Further, in the case of using mainly the oligomer of compound (1) and / or the oligomer of compound (2) as a main component (hereinafter appropriately referred to as “bifunctional component oligomer” in the description of the sealing member of the present invention). The amount of these bifunctional component oligomers used is usually 50% by weight or more, preferably 60% by weight, based on the total weight of the raw materials (that is, the sum of the weights of the compound (1), the compound (2), and the oligomer). % Or more, more preferably 70% by weight or more. In addition, the upper limit of the said ratio is 97 weight% or less normally. Because the use of the bifunctional component oligomer as the main ingredient is one of the factors that can easily manufacture the sealing member of the present invention by the method of manufacturing the sealing member of the present invention. is there.

以下、2官能成分オリゴマーを原料の主体として用いたことによる利点について詳しく説明する。
例えば従来のゾルゲル法により製造されていた封止部材では、その原料を加水分解及び重縮合させた加水分解・重縮合物(塗布液(加水分解液)に含有されたもの等を含む)は、高い反応活性を有していた。したがって、その加水分解・重縮合物をアルコール等の溶媒で希釈しないと系内の重合が進み、すぐに硬化するため、成形や取り扱いが困難であった。例えば、従来は溶媒で希釈しない場合には、温度が40℃〜50℃程度であっても硬化することがあった。したがって、加水分解後に得られた加水分解・重縮合物の取り扱い性を確保するためには、加水分解・重縮合物に溶媒を共存させることが必須であった。
Hereinafter, advantages of using the bifunctional component oligomer as the main ingredient will be described in detail.
For example, in a sealing member manufactured by a conventional sol-gel method, a hydrolysis / polycondensation product obtained by hydrolysis and polycondensation of the raw material (including one contained in a coating solution (hydrolysis solution)) It had a high reaction activity. Therefore, if the hydrolysis / polycondensate is not diluted with a solvent such as alcohol, the polymerization in the system proceeds and cures quickly, making it difficult to mold and handle. For example, conventionally, when it is not diluted with a solvent, it may be cured even if the temperature is about 40 ° C to 50 ° C. Therefore, in order to ensure the handleability of the hydrolyzed / polycondensate obtained after hydrolysis, it was essential to allow a solvent to coexist with the hydrolyzed / polycondensed product.

また、加水分解・重縮合物に溶媒を共存させたまま加水分解・重縮合物の乾燥・硬化を行なわせると、硬化時に脱水縮合による収縮に加え、脱溶媒による収縮(脱溶媒収縮)が加味される。これにより、従来の半導体発光デバイスでは、硬化物の内部応力が大きくなりがちであり、この内部応力に起因するクラック、剥離、断線などが生じやすかった。   In addition, if the hydrolysis / polycondensate is dried / cured in the presence of a solvent in the hydrolysis / polycondensate, in addition to shrinkage due to dehydration condensation at the time of curing, shrinkage due to solvent removal (desolvent shrinkage) is taken into account. Is done. Thereby, in the conventional semiconductor light emitting device, the internal stress of the cured product tends to be large, and cracks, peeling, disconnection, and the like due to the internal stress tend to occur.

更に、上記の内部応力を緩和するために封止部材を柔軟化する目的で原料として2官能成分モノマーを多用すると、重縮合体中の低沸環状体が多くなる虞があった。低沸環状体は硬化時に揮発してしまうため、低沸環状体が多くなると重量歩留まりが低下することになる。また、低沸環状体は硬化物からも揮発し、応力発生の原因となることがある。更に、低沸環状体を多く含む封止部材は耐熱性が低くなることがある。これらの理由により、従来は、封止部材を、性能の良いエラストマー状硬化体として得ることは困難であった。   Furthermore, if a bifunctional component monomer is frequently used as a raw material for the purpose of softening the sealing member in order to relieve the internal stress, there is a concern that the number of low-boiling annular bodies in the polycondensate increases. Since the low boiling ring is volatilized at the time of curing, when the number of low boiling rings increases, the weight yield decreases. In addition, the low-boiling annular body volatilizes from the cured product and may cause stress. Furthermore, the sealing member containing a large amount of low-boiling annular bodies may have low heat resistance. For these reasons, conventionally, it has been difficult to obtain a sealing member as a high-performance elastomeric cured body.

これに対して、本発明の封止部材の製造方法では、原料として、別系で(即ち、加水分解・重縮合工程に関与しない系で)2官能成分をあらかじめオリゴマー化し、反応性末端を持たない低沸不純物を留去したものを原料として使用するようにしている。したがって、2官能成分(即ち、上記の2官能成分オリゴマー)を多用しても、それらの低沸不純物が揮発することはなく、硬化物重量歩留まりの向上を実現することができるとともに、性能の良いエラストマー状硬化物を得ることができる。   On the other hand, in the method for producing a sealing member of the present invention, as a raw material, a bifunctional component is oligomerized in advance in a separate system (that is, a system that does not participate in the hydrolysis / polycondensation step) and has a reactive end. A material obtained by distilling off low boiling impurities is used as a raw material. Therefore, even if a large amount of bifunctional components (that is, the above-mentioned bifunctional component oligomers) is used, those low boiling impurities do not volatilize, and it is possible to improve the weight yield of the cured product and to have good performance. An elastomeric cured product can be obtained.

更に、2官能成分オリゴマーを主原料とすることにより、加水分解・重縮合物の反応活性を抑制することができる。これは、加水分解・重縮合物の立体障害及び電子効果、並びに、2官能成分オリゴマーを使用したことに伴いシラノール末端量が低減したことによるものと推察される。反応活性を抑制したことにより、溶媒を共存させなくても加水分解・重縮合物は硬化することはなく、したがって、加水分解・重縮合物を一液型、かつ、無溶媒系とすることができる。   Furthermore, the reaction activity of a hydrolysis and polycondensate can be suppressed by using a bifunctional component oligomer as a main raw material. This is presumably due to the steric hindrance and electronic effect of the hydrolyzed / polycondensed product and the decrease in the amount of silanol terminals due to the use of the bifunctional component oligomer. By suppressing the reaction activity, the hydrolysis / polycondensation product will not be cured without the presence of a solvent. Therefore, it is possible to make the hydrolysis / polycondensation product one-component and solvent-free. it can.

また、加水分解・重縮合物の反応活性が低下したことにより、硬化開始温度を従来よりも高くすることが可能となった。したがって、加水分解・重縮合物の硬化開始温度以下の溶媒を加水分解・重縮合物に共存させた場合には、加水分解・重縮合物の乾燥時に、加水分解・重縮合物の硬化が開始されるよりも以前に溶媒が揮発することになる。これにより、溶媒を使用した場合であっても脱溶媒収縮に起因する内部応力の発生を抑制することが可能となる。   In addition, since the reaction activity of the hydrolyzate / polycondensate has decreased, it has become possible to increase the curing start temperature higher than before. Therefore, when a solvent below the curing start temperature of the hydrolysis / polycondensate coexists in the hydrolysis / polycondensation product, the curing of the hydrolysis / polycondensation product starts when the hydrolysis / polycondensation product is dried. The solvent will volatilize before it is done. Thereby, even if it is a case where a solvent is used, it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the internal stress resulting from solvent removal shrinkage | contraction.

〔III−2−2.加水分解・重縮合工程〕
本発明の封止部材の製造方法ではまず、上述の化合物(1)、化合物(2)、及び/又はそれらのオリゴマーを加水分解・重縮合反応させる(加水分解・重縮合工程)。この加水分解・重縮合反応は、公知の方法によって行なうことができる。なお、以下適宜、本発明の封止部材の説明において化合物(1)、化合物(2)、及びそのオリゴマーを区別せずに指す場合、「原料化合物」という。
[III-2-2. (Hydrolysis / polycondensation process)
In the method for producing a sealing member of the present invention, first, the compound (1), the compound (2), and / or their oligomers are subjected to hydrolysis / polycondensation reaction (hydrolysis / polycondensation step). This hydrolysis / polycondensation reaction can be carried out by a known method. In the following description of the sealing member of the present invention, when referring to the compound (1), the compound (2), and the oligomer thereof without distinction, they are referred to as “raw material compounds”.

原料化合物の加水分解・重縮合反応を行なうために使用する水の理論量は、下記式(3)に示す反応式に基づき、系内の加水分解性基の総量の1/2モル比である。   The theoretical amount of water used for conducting the hydrolysis / polycondensation reaction of the raw material compound is a 1/2 molar ratio of the total amount of hydrolyzable groups in the system based on the reaction formula shown in the following formula (3). .

Figure 2007242246
なお、上記式(3)は、一般式(1),(2)のMがケイ素である場合を例として表わしている。また、「≡Si」及び「Si≡」は、ケイ素原子の有する4つの結合手のうち3つを省略して表わしたものである。
Figure 2007242246
In addition, the said Formula (3) represents as an example the case where M of General formula (1), (2) is a silicon | silicone. “≡Si” and “Si≡” are represented by omitting three of the four bonds of the silicon atom.

本発明の封止部材の製造方法の説明では、この加水分解時に必要な水の理論量、即ち、加水分解性基の総量の1/2モル比に相当する水の量を基準(加水分解率100%)とし、加水分解時に使用する水の量をこの基準量に対する百分率、即ち「加水分解率」で表わす。   In the description of the method for producing a sealing member of the present invention, the theoretical amount of water necessary for the hydrolysis, that is, the amount of water corresponding to a ½ molar ratio of the total amount of hydrolyzable groups (hydrolysis rate) 100%), and the amount of water used at the time of hydrolysis is expressed as a percentage of the reference amount, that is, "hydrolysis rate".

本発明の封止部材の製造方法において、加水分解・重縮合反応を行なうために使用する水の量は、上述の加水分解率で表わした場合に、通常80%以上、中でも100%以上の範囲が好ましい。加水分解率がこの範囲より少ない場合、加水分解・重合が不十分なため、硬化時に原料が揮発したり、硬化物の強度が不十分となったりするおそれがある。一方、加水分解率が200%を超える場合、硬化途中の系内には常に遊離の水が残存し、チップや蛍光体に水分による劣化をもたらしたり、カップ部が吸水し、硬化時の発泡、クラック、剥離の原因となったりする場合がある。但し、加水分解反応において重要なのは100%近傍以上(例えば80%以上)の水で加水分解・重縮合を行なうということであり、塗布前に遊離の水を除く工程を付加すれば、200%を超える加水分解率を適用することは可能である。この場合、あまり大量の水を使用すると、除去すべき水の量や相溶剤として使用する溶媒の量が増え、濃縮工程が煩雑になったり、重縮合が進みすぎて部材の塗布性能が低下したりすることがあるので、加水分解率の上限は通常500%以下、中でも300%以下、好ましくは200%以下の範囲とすることが好ましい。   In the method for producing a sealing member of the present invention, the amount of water used for carrying out the hydrolysis / polycondensation reaction is usually in the range of 80% or more, especially in the range of 100% or more, when expressed by the above hydrolysis rate. Is preferred. When the hydrolysis rate is less than this range, the hydrolysis and polymerization are insufficient, so that the raw material may volatilize during curing or the strength of the cured product may be insufficient. On the other hand, if the hydrolysis rate exceeds 200%, free water always remains in the curing system, causing deterioration of the chip and phosphor due to moisture, or the cup part absorbs water, and foaming during curing. It may cause cracks and peeling. However, what is important in the hydrolysis reaction is that hydrolysis and polycondensation are performed with water of around 100% or more (for example, 80% or more). If a step of removing free water is added before coating, 200% is obtained. It is possible to apply a hydrolysis rate exceeding. In this case, if too much water is used, the amount of water to be removed and the amount of solvent used as a compatibilizer increase, the concentration process becomes complicated, and polycondensation proceeds so much that the coating performance of the member decreases. Therefore, the upper limit of the hydrolysis rate is usually 500% or less, particularly 300% or less, preferably 200% or less.

原料化合物を加水分解・縮重合する際には、既知の触媒などを共存させて、加水分解・縮重合を促進しても良い。この場合、使用する触媒としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの有機酸や、硝酸、塩酸、リン酸、硫酸などの無機酸、有機金属化合物触媒を用いることができる。このうち、半導体発光デバイスと直接接する部分に使用する部材とする場合には、絶縁特性に影響の少ない有機金属化合物触媒が好ましい。   When the raw material compound is hydrolyzed / condensed, a known catalyst or the like may be allowed to coexist to promote hydrolysis / condensation polymerization. In this case, as a catalyst to be used, an organic acid such as acetic acid, propionic acid or butyric acid, an inorganic acid such as nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid or sulfuric acid, or an organometallic compound catalyst can be used. Of these, in the case of a member used in a portion in direct contact with the semiconductor light emitting device, an organometallic compound catalyst that has little influence on the insulating properties is preferable.

上記の原料化合物の加水分解・重縮合物(重縮合物)は、好ましくは液状である。しかし、固体状の加水分解・重縮合物でも、溶媒を用いることにより液状となるものであれば、使用することができる。   The hydrolysis / polycondensation product (polycondensation product) of the above raw material compound is preferably liquid. However, even a solid hydrolysis / polycondensate can be used as long as it becomes liquid by using a solvent.

加水分解・重縮合反応時に系内が分液し不均一となる場合には、溶媒を使用しても良い。溶媒としては、例えば、C1〜C3の低級アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルエチルケトン、その他の水と均一に混合できる溶媒を任意に用いることができるが、中でも強い酸性や塩基性を示さないものが加水分解・重縮合に悪影響を与えない理由から好ましい。溶媒は1種を単独で使用しても良いが、複数種を併用することもできる。溶媒使用量は自由に選択できるが、半導体発光デバイスに塗布する際には溶媒を除去することが多いため、必要最低限の量とすることが好ましい。また、溶媒除去を容易にするため、沸点が100℃以下、より好ましくは80℃以下の溶媒を選択することが好ましい。なお、外部より溶媒を添加しなくても加水分解反応によりアルコール等の溶媒が生成するため、反応当初は不均一でも反応中に均一になる場合もある。   When the inside of the system is separated and becomes non-uniform during the hydrolysis / polycondensation reaction, a solvent may be used. As the solvent, for example, C1-C3 lower alcohols, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetone, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl ethyl ketone, and other solvents that can be uniformly mixed with water can be arbitrarily used. Of these, those which do not exhibit strong acidity or basicity are preferred because they do not adversely affect hydrolysis and polycondensation. The solvent may be used alone or in combination of two or more. The amount of solvent used can be freely selected. However, since the solvent is often removed when applied to a semiconductor light emitting device, it is preferably set to the minimum necessary amount. In order to facilitate the removal of the solvent, it is preferable to select a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower. In addition, even if it does not add a solvent from the exterior, since solvents, such as alcohol, are produced | generated by a hydrolysis reaction, even if it is heterogeneous at the beginning of reaction, it may become uniform during reaction.

上記原料化合物の加水分解・重縮合反応は、常圧で実施する場合、通常15℃以上、好ましくは20℃以上、より好ましくは40℃以上、また、通常140℃以下、好ましくは135℃以下、より好ましくは130℃以下の範囲で行なう。加圧下で液相を維持することでより高い温度で行なうことも可能であるが、150℃を越えないことが好ましい。   When the hydrolysis / polycondensation reaction of the raw material compound is carried out at normal pressure, it is usually 15 ° C or higher, preferably 20 ° C or higher, more preferably 40 ° C or higher, and usually 140 ° C or lower, preferably 135 ° C or lower. More preferably, it is performed in a range of 130 ° C. or lower. Although it is possible to carry out at a higher temperature by maintaining the liquid phase under pressure, it is preferable not to exceed 150 ° C.

加水分解・重縮合反応時間は反応温度により異なるが、通常0.1時間以上、好ましくは1時間以上、更に好ましくは3時間以上、また、通常100時間以下、好ましくは20時間以下、更に好ましくは15時間以下の範囲で実施される。   Although the hydrolysis / polycondensation reaction time varies depending on the reaction temperature, it is usually 0.1 hour or longer, preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, and usually 100 hours or shorter, preferably 20 hours or shorter, more preferably It is carried out in the range of 15 hours or less.

以上の加水分解・重縮合条件において、時間が短くなったり温度が低すぎたりすると、加水分解・重合が不十分なため硬化時に原料が揮発したり、硬化物の強度が不十分となるおそれがある。また、時間が長くなったり温度が高すぎたりすると、重合物の分子量が高くなり、系内のシラノール量が減少し、塗布時に密着性不良が生じたり硬化が早すぎて硬化物の構造が不均一となり、クラックを生じやすくなる。以上の傾向を踏まえて、所望の物性値に応じて条件を適宜選択することが望ましい。   Under the above hydrolysis / polycondensation conditions, if the time is shortened or the temperature is too low, the hydrolysis / polymerization is insufficient, and the raw material may volatilize during curing or the strength of the cured product may be insufficient. is there. In addition, if the time is too long or the temperature is too high, the molecular weight of the polymer increases and the amount of silanol in the system decreases, resulting in poor adhesion at the time of application or curing too early, resulting in a poor cured structure. It becomes uniform and tends to cause cracks. Based on the above tendency, it is desirable to appropriately select conditions according to desired physical property values.

上記加水分解・重縮合反応が終了した後、得られた加水分解・重縮合物はその使用時まで室温以下で保管されるが、この期間にもゆっくりと重縮合が進行するため、特に厚膜状の部材として使用する場合には前記加温による加水分解・重縮合反応が終了した時点より室温保管にて通常60日以内、好ましくは30日以内、更に好ましくは15日以内に使用に供することが好ましい。必要に応じ凍らない範囲にて低温保管することにより、この期間を延長することができる。   After the hydrolysis / polycondensation reaction is completed, the obtained hydrolysis / polycondensation product is stored at room temperature or lower until the time of use. When used as a shaped member, it should be used within 60 days, preferably within 30 days, more preferably within 15 days at room temperature storage after the completion of the hydrolysis and polycondensation reaction by heating. Is preferred. This period can be extended by low-temperature storage in a range that does not freeze as required.

〔III−2−3.溶媒留去〕
上記の加水分解・重縮合工程において溶媒を用いた場合には、通常、乾燥の前に加水分解・重縮合物から溶媒を留去することが好ましい(溶媒留去工程)。これにより、溶媒を含まない液状の加水分解・重縮合物を得ることができる。上述したように、従来は溶媒を留去すると加水分解・重縮合物が硬化してしまうために加水分解・重縮合物の取り扱いが困難となっていた。しかし、本発明の封止部材の製造方法では、2官能成分オリゴマーを使用すると加水分解・重縮合物の反応性が抑制されるため、乾燥の前に溶媒を留去しても加水分解・重縮合物は硬化しなくなり、溶媒の留去が可能である。溶媒を乾燥前に留去しておくことにより、脱溶媒収縮によるクラック、剥離、断線などを防止することができる。
[III-2-3. (Solvent distillation)
When a solvent is used in the hydrolysis / polycondensation step, it is usually preferable to distill off the solvent from the hydrolysis / polycondensate before drying (solvent distillation step). Thereby, the liquid hydrolysis and polycondensation product which does not contain a solvent can be obtained. As described above, conventionally, when the solvent is distilled off, the hydrolysis / polycondensation product is cured, making it difficult to handle the hydrolysis / polycondensation product. However, in the method for producing a sealing member according to the present invention, when bifunctional component oligomers are used, the reactivity of the hydrolysis / polycondensate is suppressed. The condensate does not cure and the solvent can be distilled off. By distilling off the solvent before drying, cracking, peeling, disconnection, and the like due to solvent removal shrinkage can be prevented.

なお、通常は、溶媒の留去の際に、加水分解に用いた水の留去も行なわれる。また、留去される溶媒には、上記の一般式(1)(2)で表わされる原料化合物の加水分解・重縮合反応により生成される、XH等で表わされる溶媒も含まれる。   Usually, when the solvent is distilled off, the water used for the hydrolysis is also distilled off. Moreover, the solvent represented by XH etc. which are produced | generated by the hydrolysis and polycondensation reaction of the raw material compound represented by said general formula (1) (2) are also contained in the solvent distilled off.

溶媒を留去する方法は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。ただし、加水分解・重縮合物の硬化開始温度以上の温度で溶媒の留去を行なうことは避けるようにする。
溶媒の留去を行なう際の温度条件の具体的な範囲を挙げると、通常60℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、また、通常150℃以下、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下である。この範囲の下限を下回ると溶媒の留去が不十分となる虞があり、上限を上回ると加水分解・重縮合物がゲル化する虞がある。
The method for distilling off the solvent is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. However, it should be avoided that the solvent is distilled off at a temperature higher than the curing start temperature of the hydrolysis / polycondensate.
When a specific range of the temperature conditions when the solvent is distilled off is given, it is usually 60 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and usually 150 ° C. or lower, preferably 130 ° C. or lower. More preferably, it is 120 degrees C or less. If the lower limit of this range is not reached, the solvent may be distilled off insufficiently, and if it exceeds the upper limit, the hydrolyzate / polycondensate may be gelled.

また、溶媒の留去を行なう際の圧力条件は、通常は常圧である。更に、必要に応じて溶媒留去時の反応液沸点が硬化開始温度(通常は120℃以上)に達しないように減圧する。また、圧力の下限は、加水分解・重縮合物の主成分が留出しない程度である。   Further, the pressure condition when the solvent is distilled off is usually atmospheric pressure. Further, if necessary, the pressure is reduced so that the boiling point of the reaction solution when the solvent is distilled off does not reach the curing start temperature (usually 120 ° C. or higher). The lower limit of the pressure is such that the main component of the hydrolysis / polycondensate does not distill.

ただし、溶媒の留去を行なうことは、必須の操作ではない。特に、加水分解・重縮合物の硬化温度以下の沸点を有する溶媒を用いている場合には、加水分解・重縮合物の乾燥時に、加水分解・重縮合物の硬化が開始される前に溶媒が揮発してしまうため、特に溶媒留去工程を行なわなくても脱溶媒収縮によるクラック等の生成は防止することができる。しかし、溶媒の揮発により加水分解・重縮合物の体積が変化することもありえるため、封止部材の寸法や形状を精密に制御する観点からは、溶媒留去を行なうことが好ましい。   However, distilling off the solvent is not an essential operation. In particular, when a solvent having a boiling point equal to or lower than the curing temperature of the hydrolysis / polycondensate is used, the solvent before the hydrolysis of the hydrolysis / polycondensation is started at the time of drying the hydrolysis / polycondensation product. Since volatilization occurs, the generation of cracks and the like due to desolvation shrinkage can be prevented without particularly performing the solvent distillation step. However, since the volume of the hydrolyzate / polycondensate may change due to volatilization of the solvent, it is preferable to distill off the solvent from the viewpoint of precisely controlling the size and shape of the sealing member.

〔III−2−4.乾燥〕
上述の加水分解・重縮合反応により得られた加水分解・重縮合物を乾燥させる(乾燥工程。又は、硬化工程)ことにより、本発明の封止部材を得ることができる。この加水分解・重縮合物は上述のように通常は液状であるが、これを目的とする形状の型に入れた状態で乾燥を行なうことにより、目的とする形状を有する本発明の封止部材を形成することが可能となる。また、この加水分解・重縮合物を目的とする部位に塗布した状態で乾燥を行なうことにより、目的とする部位に直接、本発明の封止部材を形成することが可能となる。なお、この液状の加水分解・重縮合物を、本発明の封止部材の製造方法の説明では適宜「加水分解・重縮合液」又は「封止部材形成液」というものとする。また、乾燥工程では必ずしも溶媒が気化するわけではないが、ここでは、流動性を有する加水分解・重縮合物が流動性を失って硬化する現象を含めて、乾燥工程と呼ぶものとする。したがって、溶媒の気化を伴わない場合には、上記「乾燥」は「硬化」と読み替えて認識してもよい。
[III-2-4. Dry)
The sealing member of the present invention can be obtained by drying the hydrolysis / polycondensate obtained by the hydrolysis / polycondensation reaction described above (drying process or curing process). As described above, the hydrolyzed / polycondensed product is normally in a liquid state, but is dried in a state where the hydrolyzed / polycondensed product is placed in a mold having a desired shape, whereby the sealing member of the present invention having the desired shape is obtained. Can be formed. Moreover, it becomes possible to form the sealing member of this invention directly in the target site | part by drying in the state which apply | coated this hydrolysis and polycondensate to the target site | part. The liquid hydrolysis / polycondensate is referred to as “hydrolysis / polycondensation liquid” or “sealing member forming liquid” as appropriate in the description of the method for producing a sealing member of the present invention. In addition, the solvent is not necessarily vaporized in the drying step, but here, the hydrolyzate / polycondensate having fluidity loses the fluidity and is cured to be called a drying step. Therefore, when there is no vaporization of the solvent, the above “drying” may be recognized as “curing”.

乾燥工程では、加水分解・重縮合物を更に重合させることにより、メタロキサン結合を形成させて、重合物を乾燥・硬化させ、本発明の封止部材を得る。
乾燥の際には、加水分解・重縮合物を所定の硬化温度まで加熱して硬化させるようにする。具体的な温度範囲は加水分解・重縮合物の乾燥が可能である限り任意であるが、メタロキサン結合は通常100℃以上で効率良く形成されるため、好ましくは120℃以上、更に好ましくは150℃以上で実施される。但し、半導体発光デバイスと共に加熱される場合は、通常はデバイス構成要素の耐熱温度以下の温度、好ましくは200℃以下で乾燥を実施することが好ましい。
In the drying step, the hydrolysis / polycondensate is further polymerized to form a metalloxane bond, and the polymer is dried and cured to obtain the sealing member of the present invention.
At the time of drying, the hydrolysis / polycondensate is heated to a predetermined curing temperature to be cured. The specific temperature range is arbitrary as long as the hydrolysis / polycondensate can be dried. However, since the metalloxane bond is usually formed efficiently at 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. This is done. However, when it is heated together with the semiconductor light emitting device, it is usually preferable to carry out the drying at a temperature not higher than the heat resistance temperature of the device component, preferably 200 ° C. or lower.

また、加水分解・重縮合物を乾燥させるために硬化温度に保持する時間(硬化時間)は触媒濃度や部材の厚みなどにより一概には決まらないが、通常0.1時間以上、好ましくは0.5時間以上、更に好ましくは1時間以上、また、通常10時間以下、好ましくは5時間以下、更に好ましくは3時間以下の範囲で実施される。   In addition, the time for maintaining the curing temperature (curing time) for drying the hydrolyzed / polycondensate is not generally determined depending on the catalyst concentration, the thickness of the member, etc., but is usually 0.1 hour or longer, preferably 0.8. 5 hours or more, more preferably 1 hour or more, and usually 10 hours or less, preferably 5 hours or less, more preferably 3 hours or less.

なお、乾燥工程における昇温条件は特に制限されない。即ち、乾燥工程の間、一定の温度で保持しても良く、連続的又は断続的に温度を変化させても良い。また、乾燥工程を更に複数回に分けて行なってもよい。更に、乾燥工程において、温度を段階的に変化させるようにしてもよい。温度を段階的に変化させることにより、残留溶媒や溶存水蒸気による発泡を防ぐことができるという利点を得ることができる。   In addition, the temperature raising conditions in the drying step are not particularly limited. That is, it may be maintained at a constant temperature during the drying process, or the temperature may be changed continuously or intermittently. Further, the drying process may be further divided into a plurality of times. Further, in the drying process, the temperature may be changed stepwise. By changing the temperature stepwise, it is possible to obtain an advantage that foaming due to residual solvent or dissolved water vapor can be prevented.

ただし、上述の加水分解・重縮合反応を溶媒の存在下にて行なったときに、溶媒留去工程を行なわなかった場合や、溶媒留去工程を行なっても加水分解・重縮合物中に溶媒が残留している場合には、この乾燥工程を、溶媒の沸点以下の温度にて溶媒を実質的に除去する第1の乾燥工程と、該溶媒の沸点以上の温度にて乾燥する第2の乾燥工程とに分けて行なうことが好ましい。なお、ここで言う「溶媒」には、上述の原料化合物の加水分解・重縮合反応により生成される、XH等で表わされる溶媒も含まれる。また、本発明の封止部材の製造方法の説明における「乾燥」とは、上述の原料化合物の加水分解・重縮合物が溶媒を失い、更に重合・硬化してメタロキサン結合を形成する工程を指す。   However, when the hydrolysis / polycondensation reaction described above is performed in the presence of a solvent, the solvent is not contained in the hydrolysis / polycondensate even if the solvent distillation step is not performed or the solvent distillation step is performed. Is left in the drying step, the first drying step for substantially removing the solvent at a temperature below the boiling point of the solvent and the second drying step at a temperature above the boiling point of the solvent. It is preferable to carry out the process separately from the drying step. The “solvent” mentioned here includes a solvent represented by XH or the like produced by hydrolysis / polycondensation reaction of the above-mentioned raw material compounds. In addition, “drying” in the description of the method for producing a sealing member of the present invention refers to a step in which the hydrolysis / polycondensation product of the raw material compound loses the solvent and is further polymerized / cured to form a metalloxane bond. .

第1の乾燥工程は、原料化合物の加水分解・重縮合物の更なる重合を積極的に進めることなく、含有される溶媒を該溶媒の沸点以下の温度にて実質的に除去するものである。即ち、この工程にて得られる生成物は、乾燥前の加水分解・重縮合物が濃縮され、水素結合により粘稠な液或いは柔らかい膜状になったものか、溶媒が除去されて加水分解・重縮合物が液状で存在しているものである。   In the first drying step, the contained solvent is substantially removed at a temperature not higher than the boiling point of the solvent without actively proceeding with further polymerization of the hydrolysis / polycondensate of the raw material compound. . That is, the product obtained in this step is a product of hydrolysis / polycondensate before drying, which is concentrated into a viscous liquid or soft film by hydrogen bonding, or is hydrolyzed after removal of the solvent. The polycondensate is present in liquid form.

ただし、通常は、溶媒の沸点未満の温度で第1の乾燥工程を行なうことが好ましい。該溶媒の沸点以上の温度で第1の乾燥を行なうと、得られる膜に溶媒の蒸気による発泡が生じ、欠陥の無い均質な膜が得にくくなる。この第1の乾燥工程は、薄膜状の部材とした場合など溶媒の蒸発の効率がよい場合は単独のステップで行なっても良いが、カップ上にモールドした場合など蒸発効率の悪い場合においては複数のステップに分けて昇温しても良い。また、極端に蒸発効率が悪い形状の場合は、予め別の効率良い容器にて乾燥濃縮を行なった上で、流動性が残る状態で塗布し、更に乾燥を実施してもよい。蒸発効率の悪い場合には、大風量の通風乾燥など部材の表面のみ濃縮が進む手段をとらず、部材全体が均一に乾燥するよう工夫することが好ましい。   However, it is usually preferable to perform the first drying step at a temperature lower than the boiling point of the solvent. When the first drying is performed at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent, the resulting film is foamed by the vapor of the solvent, making it difficult to obtain a uniform film having no defects. This first drying step may be performed in a single step when the evaporation efficiency of the solvent is good, such as when it is a thin-film member, but a plurality of cases when the evaporation efficiency is poor such as when molded on a cup. The temperature may be increased in steps of In the case of a shape with extremely poor evaporation efficiency, it may be dried and concentrated in advance in another efficient container, and then applied in a state where the fluidity remains, and further dried. When the evaporation efficiency is poor, it is preferable to devise a method in which the entire member is uniformly dried without taking a means of concentrating only the surface of the member, such as ventilation drying with a large air volume.

第2の乾燥工程は、上述の加水分解・重縮合物の溶媒が第1の乾燥工程により実質的に無くなった状態において、この加水分解・重縮合物を溶媒の沸点以上の温度で加熱し、メタロキサン結合を形成することにより、安定な硬化物とするものである。この工程において溶媒が多く残留していると、架橋反応が進行しつつ溶媒蒸発による体積減が生じるため、大きな内部応力が生じ、収縮による剥離やクラックの原因となる。メタロキサン結合は通常100℃以上で効率良く形成されるため、第2の乾燥工程は好ましくは100℃以上、更に好ましくは120℃以上で実施される。但し、半導体発光デバイスと共に加熱される場合は、通常はデバイス構成要素の耐熱温度以下の温度、好ましくは200℃以下で乾燥を実施することが好ましい。第2の乾燥工程における硬化時間は触媒濃度や部材の厚みなどにより一概には決まらないが、通常0.1時間以上、好ましくは0.5時間以上、更に好ましくは1時間以上、また、通常10時間以下、好ましくは5時間以下、更に好ましくは3時間以下の範囲で実施される。   In the second drying step, the hydrolysis / polycondensate is heated at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent in a state where the solvent of the hydrolysis / polycondensation product is substantially eliminated by the first drying step, By forming a metalloxane bond, a stable cured product is obtained. If a large amount of solvent remains in this step, the volume is reduced due to evaporation of the solvent while the crosslinking reaction proceeds, so that a large internal stress is generated, causing peeling and cracking due to shrinkage. Since the metalloxane bond is usually formed efficiently at 100 ° C. or higher, the second drying step is preferably performed at 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher. However, when it is heated together with the semiconductor light emitting device, it is usually preferable to carry out the drying at a temperature not higher than the heat resistance temperature of the device component, preferably 200 ° C. or lower. The curing time in the second drying step is not generally determined by the catalyst concentration, the thickness of the member, etc., but is usually 0.1 hour or longer, preferably 0.5 hour or longer, more preferably 1 hour or longer, and usually 10 It is carried out for a period of time or less, preferably 5 hours or less, more preferably 3 hours or less.

このように溶媒除去の工程(第1の乾燥工程)と硬化の工程(第2の乾燥工程)とを明確に分けることにより、溶媒留去工程を行なわない場合であっても、本発明の封止部材の物性を持つ耐光性、耐熱性に優れる封止部材をクラック・剥離することなく得ることが可能となる。
ただし、第1の乾燥工程中でも硬化が進行するはありえるし、第2の乾燥工程中にも溶媒除去が進行する場合はありえる。しかし、第1の乾燥工程中の硬化や第2の乾燥工程中の溶媒除去は、通常は本発明の効果に影響を及ぼさない程度に小さいものである。
Thus, by clearly separating the solvent removal step (first drying step) and the curing step (second drying step), the sealing of the present invention can be performed even when the solvent distillation step is not performed. It becomes possible to obtain a sealing member having excellent light resistance and heat resistance having physical properties of the stopper member without cracking or peeling.
However, curing may proceed even during the first drying step, and solvent removal may also proceed during the second drying step. However, the curing during the first drying step and the solvent removal during the second drying step are usually small enough not to affect the effects of the present invention.

なお、実質的に上述の第1の乾燥工程及び第2の乾燥工程が実現される限り、各工程における昇温条件は特に制限されない。即ち、各乾燥工程の間、一定の温度で保持しても良く、連続的又は断続的に温度を変化させても良い。また、各乾燥工程を更に複数回に分けて行なってもよい。更には、第1の乾燥工程の間に一時的に溶媒の沸点以上の温度となったり、第2の乾燥工程の間に溶媒の沸点未満の温度となる期間が介在したりする場合でも、実質的に上述したような溶媒除去の工程(第1の乾燥工程)と硬化の工程(第2の乾燥工程)とが独立して達成される限り、本発明の範囲に含まれるものとする。   In addition, as long as the above-mentioned 1st drying process and 2nd drying process are implement | achieved substantially, the temperature rising conditions in each process are not restrict | limited in particular. That is, it may be held at a constant temperature during each drying step, or the temperature may be changed continuously or intermittently. In addition, each drying step may be further divided into a plurality of times. Furthermore, even when the temperature temporarily becomes higher than the boiling point of the solvent during the first drying step, or when there is a period during which the temperature becomes lower than the boiling point of the solvent during the second drying step, In particular, so long as the solvent removal step (first drying step) and the curing step (second drying step) as described above are achieved independently, they are included in the scope of the present invention.

更に、溶媒として加水分解・重縮合物の硬化温度以下、好ましくは硬化温度未満の沸点を有するものを用いている場合には、加水分解・重縮合物に共存している溶媒は、特に温度を調整せずに加水分解・重縮合物を硬化温度まで加熱した場合であっても、乾燥工程の途中において、温度が沸点に到達した時点で加水分解・重縮合物から留去されることになる。つまり、この場合、乾燥工程において加水分解・重縮合物を硬化温度まで昇温する過程において、加水分解・重縮合物が硬化する前に、溶媒の沸点以下の温度にて溶媒を実質的に除去する工程(第1の乾燥工程)が実施される。これにより、加水分解・重縮合物は、溶媒を含有しない液状の加水分解・重縮合物となる。そして、その後、溶媒の沸点以上の温度(即ち、硬化温度)にて乾燥し、加水分解・重縮合物を硬化させる工程(第2の乾燥工程)が進行することになる。したがって、溶媒として上記の硬化温度以下の沸点を有するものを用いると、上記の第1の乾燥工程と第2の乾燥工程とは、たとえその実施を意図しなくても行なわれることになる。このため、溶媒として加水分解・重縮合物の硬化温度以下、好ましくは上記硬化温度未満の沸点を有するものを用いることは、乾燥工程を実施する際には加水分解・重縮合物が溶媒を含んでいたとしても封止部材の品質に大きな影響を与えることがないため、好ましいといえる。   Further, when a solvent having a boiling point lower than the curing temperature of the hydrolysis / polycondensate, preferably less than the curing temperature is used as the solvent, the solvent coexisting with the hydrolysis / polycondensation product has a particularly high temperature. Even if the hydrolysis / polycondensation product is heated to the curing temperature without adjustment, it will be distilled off from the hydrolysis / polycondensation product when the temperature reaches the boiling point during the drying process. . That is, in this case, in the process of raising the hydrolysis / polycondensate to the curing temperature in the drying step, the solvent is substantially removed at a temperature below the boiling point of the solvent before the hydrolysis / polycondensation product is cured. The process (1st drying process) to perform is implemented. Thereby, the hydrolysis / polycondensation product becomes a liquid hydrolysis / polycondensation product containing no solvent. After that, drying is performed at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent (that is, the curing temperature), and a step of curing the hydrolysis / polycondensate (second drying step) proceeds. Therefore, when a solvent having a boiling point equal to or lower than the curing temperature is used as the solvent, the first drying step and the second drying step are performed even if the implementation is not intended. For this reason, use of a solvent having a boiling point not higher than the curing temperature of the hydrolysis / polycondensate, preferably less than the above-mentioned curing temperature, is that the hydrolysis / polycondensation product contains a solvent when performing the drying step. Even if it does, it does not have a big influence on the quality of a sealing member, and it can be said that it is preferable.

〔III−2−5.硬い封止部材を製造する場合〕
ところで、本発明の照明装置において、封止部材を多層構造とする場合(例えば、図2に示すLED光源200の場合、封止部材203(a)、203(b))、外部光学部材と接しない側の封止部材(例えば、図2に示すLED光源200の場合、封止部材203(b))としては、弾性率の低い封止部材、或いは弾性を有しない封止部材を用いることが可能である。この用途に使用する目的で、本発明の封止部材をエラストマー状にしない場合、即ち、いわば硬い封止部材を製造する場合には、一般式(1)や一般式(2)で表わされる化合物及び/又はそれらのオリゴマーを加水分解・重縮合し、重縮合物(加水分解・重縮合物)を乾燥させるという点では上述した方法と同様であるが、適宜、原料や操作などについて上述した方法とは異なる部分がある。以下、このような、いわば硬い封止部材を製造する場合について説明する。
[III-2-5. When manufacturing a hard sealing member]
By the way, in the lighting device of the present invention, when the sealing member has a multilayer structure (for example, in the case of the LED light source 200 shown in FIG. 2, the sealing members 203 (a) and 203 (b)), the external optical member is contacted. As the sealing member on the side not to be used (for example, in the case of the LED light source 200 shown in FIG. 2, the sealing member 203 (b)), a sealing member having a low elastic modulus or a sealing member having no elasticity is used. Is possible. When the sealing member of the present invention is not made into an elastomer for the purpose of use in this application, that is, when producing a so-called hard sealing member, the compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) And / or is the same as the method described above in that the oligomers thereof are hydrolyzed / polycondensed and the polycondensate (hydrolyzed / polycondensed product) is dried. There are different parts. Hereinafter, a case where such a so-called hard sealing member is manufactured will be described.

〔III−2−5−1.原料〕
硬い封止部材を製造する場合も、エラストマー状の封止部材を製造する場合と同様の原料を使用することができる。ただし、原料として化合物(1)を用いる場合、製造される封止部材の硬度を硬くしようとするのであれば、原料として2官能の化合物(1)に対する3官能以上の化合物(1)(即ち、3官能又は4官能の化合物(1))の比率を大きくすることが好ましい。3官能以上の化合物は架橋成分となりうることから、3官能以上の化合物の比率を大きくすることにより、封止部材の架橋を促進することが出来るためである。
[III-2-5-1. material〕
Even in the case of manufacturing a hard sealing member, the same raw materials as in the case of manufacturing an elastomeric sealing member can be used. However, when using the compound (1) as a raw material, if the hardness of the produced sealing member is to be increased, the trifunctional or higher functional compound (1) (ie, the bifunctional compound (1) as the raw material) It is preferable to increase the ratio of the trifunctional or tetrafunctional compound (1)). This is because a trifunctional or higher functional compound can serve as a crosslinking component, so that the crosslinking of the sealing member can be promoted by increasing the ratio of the trifunctional or higher functional compound.

ここで、架橋剤として4官能以上の化合物を用いる場合は、3官能の化合物を用いる場合に比較して2官能の使用比率を高くして系内全体の架橋度を調整することが好ましい。化合物(1)のオリゴマーを使用する場合には、2官能のみのオリゴマー、3官能のみのオリゴマー、4官能のみのオリゴマー、或いは、これら複数の単位を有するオリゴマー等がある。この際、最終的な封止部材全体において、2官能モノマー単位に対する3官能以上のモノマー単位の比率が大きくなると、上記と同様に硬い封止部材を得ることが出来る。   Here, when a tetrafunctional or higher functional compound is used as the crosslinking agent, it is preferable to adjust the cross-linking degree of the entire system by increasing the use ratio of the bifunctional as compared with the case of using the trifunctional compound. When the oligomer of the compound (1) is used, there are a bifunctional oligomer, a trifunctional oligomer, a tetrafunctional oligomer, an oligomer having a plurality of these units, and the like. At this time, when the ratio of the trifunctional or higher monomer unit to the bifunctional monomer unit is increased in the entire final sealing member, a hard sealing member can be obtained in the same manner as described above.

また、化合物(2)を用いる場合にも基本的な考え方は上記の化合物(1)を用いる場合と同じである。ただし、化合物(2)の有機基部分の分子量が大きい場合には、分子量が小さい場合と比較して、実質的に架橋点間距離が大きくなるので、柔軟性が増す傾向にある。
このように、固体Si−NMRのピーク半値幅が本発明の範囲である封止部材は、2官能のモノマー単位と3官能以上のモノマー単位との比率を制御することにより架橋度が調整され、応力歪が少なく、封止部材として有用な適度の可とう性を得ることができるようになっている。
In addition, when using the compound (2), the basic concept is the same as when using the above compound (1). However, when the molecular weight of the organic group portion of the compound (2) is large, the distance between cross-linking points is substantially increased as compared with the case where the molecular weight is small, so that the flexibility tends to increase.
As described above, the sealing member whose solid Si-NMR peak half-width is within the range of the present invention has the degree of crosslinking adjusted by controlling the ratio of the bifunctional monomer unit and the trifunctional or higher monomer unit, There is little stress distortion, and moderate flexibility useful as a sealing member can be obtained.

〔III−2−5−2.操作〕
硬い封止部材を製造する場合も、エラストマー状の封止部材を製造する場合と同様に、加水分解・重縮合工程を行なう。ただし、硬い封止部材を製造する場合は、加水分解・重縮合反応は、溶媒の存在下にて行なうことが好ましい。
[III-2-5-2. operation〕
Also when manufacturing a hard sealing member, a hydrolysis and polycondensation process is performed similarly to the case of manufacturing an elastomeric sealing member. However, when producing a hard sealing member, the hydrolysis / polycondensation reaction is preferably performed in the presence of a solvent.

また、硬い封止部材を製造する場合にも、乾燥工程を行なう。ただし、硬い封止部材を製造する場合は、乾燥工程を、溶媒の沸点以下の温度にて溶媒を実質的に除去する第1の乾燥工程と、溶媒の沸点以上の温度にて乾燥する第2の乾燥工程とに分けて行なうことが好ましい。第1の乾燥工程の詳細は、第1の乾燥工程にて得られる生成物が、通常は水素結合により粘稠な液或いは柔らかい膜状になったものであり、溶媒が除去されて加水分解・重縮合物が液状で存在しているものとならない他は、エラストマー状の封止部材を製造する場合と同様である。また、第2の乾燥工程の詳細は、エラストマー状の封止部材を製造する場合と同様である。
なお、硬い封止部材を製造する場合は、エラストマー状の封止部材を製造する場合に行なっていた溶媒留去工程は、通常は行なわない。
Moreover, a drying process is performed also when manufacturing a hard sealing member. However, in the case of manufacturing a hard sealing member, the drying step includes a first drying step for substantially removing the solvent at a temperature not higher than the boiling point of the solvent, and a second step for drying at a temperature not lower than the boiling point of the solvent. The drying process is preferably performed separately. The details of the first drying step are such that the product obtained in the first drying step is usually a viscous liquid or a soft film formed by hydrogen bonding, and the solvent is removed to hydrolyze / Except that the polycondensate does not exist in a liquid state, it is the same as in the case of producing an elastomeric sealing member. The details of the second drying step are the same as in the case of manufacturing an elastomeric sealing member.
In addition, when manufacturing a hard sealing member, the solvent distillation process performed when manufacturing an elastomeric sealing member is not normally performed.

このように溶媒除去の工程(第1の乾燥工程)と硬化の工程(第2の乾燥工程)とを明確に分けることにより、硬い封止部材を製造する場合であっても、本発明の封止部材の物性を持つ耐光性、耐熱性に優れる封止部材をクラック・剥離することなく得ることが可能となる。   Thus, even when a hard sealing member is manufactured by clearly separating the solvent removal step (first drying step) and the curing step (second drying step), the sealing of the present invention. It becomes possible to obtain a sealing member having excellent light resistance and heat resistance having physical properties of the stopper member without cracking or peeling.

〔III−2−6.高屈折率特定金属粒子の添加〕
上述の高屈折率特定金属粒子を添加する場合、その種類は、上述の特定金属元素のうち一種以上を少なくとも含有する粒子であれば、特に制限されないが、通常は、特定金属元素の酸化物からなる粒子(金属酸化物粒子)を用いる。
[III-2-6. Addition of high refractive index specific metal particles)
When the above-mentioned high refractive index specific metal particles are added, the type thereof is not particularly limited as long as it is a particle containing at least one or more of the above-mentioned specific metal elements, but usually from an oxide of the specific metal element The following particles (metal oxide particles) are used.

高屈折率特定金属粒子を添加する手法としては、加水分解・重縮合反応液に粉末状として単独で添加する方法や、水系或いは溶剤系のゾルとして溶剤とともに加水分解・重縮合液に添加する方法などが挙げられる。これらは何れを採用しても良いが、透明な封止部材を得るためには、粒子径が小さく高分散である溶剤系ゾルとして添加する方法が簡便である。   As a method of adding high refractive index specific metal particles, a method of adding the powder to the hydrolysis / polycondensation reaction solution alone, or a method of adding to the hydrolysis / polycondensation solution together with a solvent as an aqueous or solvent-based sol Etc. Any of these may be adopted, but in order to obtain a transparent sealing member, a method of adding it as a solvent-based sol having a small particle size and high dispersion is simple.

高屈折率特定金属粒子は、結晶の分散状態が安定である場合には、これをそのまま封止部材に導入することができ、高屈折率化の効果が顕著に得られるので望ましい。一方、分散状態が不安定である場合には、安定分散のための配位子を伴っていても良い。また、高屈折率特定金属粒子の表面が触媒活性を有し、封止部材の有機基部分の耐熱性・耐光性を損なうおそれがある場合や、マトリックス部分との親和性が低く凝集が起きやすい場合には、高屈折率特定金属粒子の表面に適宜、公知のコーティング層を設けることが出来る。これらの場合、配位子やコーティング層自身が耐熱性・耐光性に優れていることが好ましい。また、一般にこのような配位子やコーティング層は低屈折率であることが多いため、コーティング層の使用量は必要最低限にとどめることが好ましい。   The high-refractive-index specific metal particles are desirable because, when the dispersed state of the crystals is stable, they can be introduced into the sealing member as they are, and the effect of increasing the refractive index is remarkably obtained. On the other hand, when the dispersion state is unstable, it may be accompanied by a ligand for stable dispersion. In addition, the surface of the high refractive index specific metal particles has catalytic activity, and there is a risk of impairing the heat resistance and light resistance of the organic group portion of the sealing member, or the affinity with the matrix portion is low and aggregation is likely to occur. In this case, a known coating layer can be appropriately provided on the surface of the high refractive index specific metal particles. In these cases, it is preferable that the ligand and the coating layer itself are excellent in heat resistance and light resistance. In general, such a ligand or a coating layer often has a low refractive index, so that the amount of the coating layer used is preferably kept to the minimum necessary.

高屈折率特定金属粒子を添加するタイミングは特に制限されず、上述の原料化合物を加水分解重縮合する前であってもよく(前添加法)、後であってもよい(後添加法)。後添加法の際に加水分解・重縮合後の反応液と高屈折率特定金属粒子との親和性が悪く、硬化時に高屈折率特定金属粒子の凝集が起きる場合には、前添加法を採用することが好ましい。高屈折率特定金属粒子の共存下で原料化合物の加水分解・重縮合を行なうと、粒子の表面に封止部材自身によるコーティング層が生成し、安定に塗布・硬化することが可能となる。   The timing of adding the high refractive index specific metal particles is not particularly limited, and may be before hydrolytic polycondensation of the above-mentioned raw material compound (pre-addition method) or after (post-addition method). In the post-addition method, if the affinity between the reaction liquid after hydrolysis and polycondensation and the high refractive index specific metal particles is poor and aggregation of the high refractive index specific metal particles occurs during curing, the pre-addition method is adopted. It is preferable to do. When the raw material compound is hydrolyzed and polycondensed in the presence of high refractive index specific metal particles, a coating layer of the sealing member itself is formed on the surface of the particles, and can be stably applied and cured.

高屈折率特定金属粒子の屈折率は、少量で封止部材の屈折率を向上させる観点から、通常1.6以上、中でも1.8以上、更には1.9以上とすることが好ましい。   From the viewpoint of improving the refractive index of the sealing member with a small amount, the refractive index of the high refractive index specific metal particles is usually 1.6 or more, preferably 1.8 or more, and more preferably 1.9 or more.

〔III−2−7.その他〕
なお、上述の乾燥工程の後、得られた封止部材に対し、必要に応じて各種の後処理を施しても良い。後処理の種類としては、モールド部との密着性の改善のための表面処理、反射防止膜の作製、光取り出し効率向上のための微細凹凸面の作製等が挙げられる。
[III-2-7. Others]
In addition, you may give various post-processing as needed with respect to the obtained sealing member after the above-mentioned drying process. Examples of the post-treatment include surface treatment for improving adhesion to the mold part, production of an antireflection film, production of a fine uneven surface for improving light extraction efficiency, and the like.

[IV.その他]
以上、本発明について実施形態を用いて詳細に説明したが、本発明の照明装置は上述の実施形態のものに限られる訳ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変形を加えて実施することが可能である。
[IV. Others]
As described above, the present invention has been described in detail using the embodiment. However, the illumination device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. It is possible to implement.

以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。なお、以下の実施例は本発明を詳細に説明するために示すものであり、本発明はその趣旨に反しない限り以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the following examples are shown in order to explain the present invention in detail, and the present invention is not limited to the following examples unless it is contrary to the gist thereof.

[I.封止部材の合成及び物性の測定]
〔合成例1〕
両末端シラノールジメチルシリコーンオイル(東芝シリコーン社製XC96−723)50g、フェニルトリメトキシシラン5.0g、及び、触媒としてジルコニウムテトラn−プロポキシド溶液(ジルコニウムテトラn−プロポキシドの75重量%n−プロパノール溶液5重量部をトルエン95重量部で希釈したもの)11gを、室温・大気圧下において15分間撹拌し、初期加水分解を行なった後、50℃に加熱しながら更に8時間撹拌を続けた。その後、反応液を室温まで冷却してから、減圧加熱条件(50℃、1mPa)下で30分間保持することにより、封止部材形成液を得た(これを以下適宜「封止部材形成液1」という。また、この封止部材形成液1を硬化させたものを適宜「封止部材1」という。)。なお、封止部材形成液1の加水分解率は148%である。
[I. Synthesis of sealing member and measurement of physical properties]
[Synthesis Example 1]
50 g of both-end silanol dimethyl silicone oil (XC96-723 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), 5.0 g of phenyltrimethoxysilane, and zirconium tetra n-propoxide solution (75 wt% n-propanol of zirconium tetra n-propoxide as catalyst) 11 g of a solution obtained by diluting 5 parts by weight of toluene with 95 parts by weight of toluene) was stirred for 15 minutes at room temperature and atmospheric pressure, and after initial hydrolysis, stirring was continued for another 8 hours while heating to 50 ° C. Then, after cooling a reaction liquid to room temperature, the sealing member formation liquid was obtained by hold | maintaining under reduced-pressure heating conditions (50 degreeC, 1 mPa) for 30 minutes (this is suitably referred to as "sealing member formation liquid 1 below. Moreover, what hardened this sealing member formation liquid 1 is suitably called "sealing member 1". In addition, the hydrolysis rate of the sealing member forming liquid 1 is 148%.

〔合成例2〕
合成例1において、反応液に屈折率調整剤として20重量%ジルコニアゾル液(疎水化表面処理品、平均粒径3nm、トルエン分散品)82.5gを加えた他は、合成例1と同様の手順に従って封止部材形成液を得た(これを以下適宜「封止部材形成液2」という。また、この封止部材形成液1を硬化させたものを適宜「封止部材2」という。)。なお、封止部材形成液2の加水分解率は148%である。
[Synthesis Example 2]
In Synthesis Example 1, the same reaction as in Synthesis Example 1 except that 82.5 g of a 20 wt% zirconia sol solution (hydrophobized surface-treated product, average particle size 3 nm, toluene dispersion product) was added to the reaction solution as a refractive index adjusting agent. In accordance with the procedure, a sealing member forming liquid was obtained (hereinafter referred to as “sealing member forming liquid 2” as appropriate. Also, a material obtained by curing the sealing member forming liquid 1 is referred to as “sealing member 2” as appropriate). . In addition, the hydrolysis rate of the sealing member forming liquid 2 is 148%.

〔合成例3〕
合成例1において、反応液に屈折率調整剤として40重量%ジルコニアゾル液(疎水化表面処理品、平均粒径3nm、トルエン分散品)82.5gを加えた他は、合成例1と同様の手順に従って封止部材形成液を得た(これを以下適宜「封止部材形成液3」という。また、この封止部材形成液1を硬化させたものを適宜「封止部材3」という。)なお、封止部材形成液3の加水分解率は148%である。
[Synthesis Example 3]
In Synthesis Example 1, the same procedure as in Synthesis Example 1 except that 82.5 g of a 40 wt% zirconia sol solution (hydrophobized surface-treated product, average particle size 3 nm, toluene dispersion product) was added as a refractive index adjusting agent to the reaction solution. According to the procedure, a sealing member forming liquid was obtained (hereinafter, this is appropriately referred to as “sealing member forming liquid 3”. Also, a material obtained by curing this sealing member forming liquid 1 is appropriately referred to as “sealing member 3”). In addition, the hydrolysis rate of the sealing member forming liquid 3 is 148%.

〔屈折率の測定〕
上記合成例1〜3により得られた封止部材形成液1〜3を、厚さ1mmのガラス基板上にスピンコート法により塗布し、120℃で1時間、更に150℃で3時間保持して硬化させることにより、厚さ約1μmの封止部材1〜3の薄膜を得た。得られた封止部材1〜3の薄膜の屈折率をプリズムカップラー法により測定した。また、後述する比較例2,3で使用するジメチルシリコーン樹脂及びエポキシ樹脂についても、同様の手順によりその屈折率を測定した。
(Measurement of refractive index)
The sealing member forming liquids 1 to 3 obtained by the synthesis examples 1 to 3 are applied onto a glass substrate having a thickness of 1 mm by a spin coating method, and held at 120 ° C. for 1 hour and further at 150 ° C. for 3 hours. By curing, thin films of sealing members 1 to 3 having a thickness of about 1 μm were obtained. The refractive index of the thin film of the obtained sealing members 1 to 3 was measured by the prism coupler method. Further, the refractive index of the dimethyl silicone resin and the epoxy resin used in Comparative Examples 2 and 3 to be described later was also measured by the same procedure.

具体的には、ガラス基板上に形成した上述の封止部材サンプルに低屈折率用GGGプリズムを接触させ、波長408nmを使い、[発明を実施するための最良の形態]の[I.面発光装置]の欄で説明した手法により、2つ以上の光導波伝搬モードアングルを測定することで、屈折率及び膜厚を測定した。
装置:メトリコン社モデル2010プリズムカップラー
レーザー:632.8nmHe−Neレーザー
408nm半導体レーザー
プリズム:低屈折率用 GGGプリズム(可能屈折率範囲:1.0〜1.80)
高屈折率用 ルチルプリズム(可能屈折率範囲:1.80〜2.45)
Specifically, a low-refractive index GGG prism is brought into contact with the above-described sealing member sample formed on a glass substrate and a wavelength of 408 nm is used, and [I. The refractive index and the film thickness were measured by measuring two or more optical waveguide propagation mode angles by the method described in the section “Surface emitting device”.
Equipment: Metricon model 2010 prism coupler Laser: 632.8 nm He-Ne laser
408 nm semiconductor laser prism: GGG prism for low refractive index (possible refractive index range: 1.0 to 1.80)
Rutile prism for high refractive index (possible refractive index range: 1.80 to 2.45)

〔TG−DTAの測定〕
後述する実施例1〜3の封止部材と、同じく後述する比較例2,3で使用するジメチルシリコーン樹脂及びエポキシ樹脂をそれぞれサンプルとして、以下の手順で熱重量・示差熱(thermogravimetry - differential thermal analysis:以下適宜「TG−DTA」と略す。)測定を行なった。
封止材のサンプルの10mg程度の破砕片を用いて、TG−DTA測定装置(セイコーインスツルメンツ社製TG/DTA6200)により、空気20ml/min流通下、昇温速度20℃/minで35℃から500℃まで加熱し、加熱重量減の測定を行なった。このデータより、35℃から380℃に達するまでの重量減を求めた。無機架橋を主体とする実施例の封止部材は、有機架橋を主体とする従来の樹脂と比較して重量減が少ないことから、耐熱性が高く、劣化し難いことがわかる。
[Measurement of TG-DTA]
Samples of sealing members of Examples 1 to 3 described later and dimethyl silicone resins and epoxy resins used in Comparative Examples 2 and 3 described later are used as samples, respectively, and thermogravimetry-differential thermal analysis is performed according to the following procedure. : Hereinafter abbreviated as “TG-DTA” as appropriate.) Measurement was performed.
Using a TG-DTA measuring device (TG / DTA6200 manufactured by Seiko Instruments Inc.) with a fragment of about 10 mg of a sample of the sealing material, 35 ° C. to 500 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min under a flow of 20 ml / min of air. The sample was heated to 0 ° C. and the weight loss by heating was measured. From this data, the weight loss from 35 ° C. until reaching 380 ° C. was determined. It can be seen that the sealing member of the example mainly composed of inorganic crosslinks has high heat resistance and is hardly deteriorated because the weight loss is small as compared with the conventional resin mainly composed of organic crosslinks.

[II.照明装置の作製及び特性の測定]
〔照明装置の作製(実施例1〜3、比較例1〜3)〕
実施例1〜3及び比較例1〜3として、以下の手順に従って照明装置を作製した。
何れの実施例及び比較例においても、パッケージとしては、ガラスフィラー含有ポリフタルアミド樹脂製カップを用いた。当該カップの寸法は3.2mm×2.8mm×1.9mmであり、当該カップの凹部内表面には銀メッキ付銅製の電極が設けられ、当該カップの外部から当該電極に電圧を印加することが可能に構成されている。
また、半導体発光素子としては、発光ピークが405nmのフェイスアップ型GaN系半導体を発光層として有するLEDチップ(Cree社製MB290)を用いた。LEDチップの上面には金電極が形成されており、下面は導電性のSiC基板で形成されている。
[II. Production of lighting device and measurement of characteristics]
[Production of Lighting Device (Examples 1-3, Comparative Examples 1-3)]
As Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, lighting devices were manufactured according to the following procedure.
In any of the examples and comparative examples, a glass filler-containing polyphthalamide resin cup was used as the package. The size of the cup is 3.2 mm x 2.8 mm x 1.9 mm, and a silver plated copper electrode is provided on the inner surface of the concave portion of the cup, and a voltage is applied to the electrode from the outside of the cup. Is configured to be possible.
As the semiconductor light emitting device, an LED chip (MB290 manufactured by Cree) having a face-up GaN-based semiconductor having an emission peak of 405 nm as a light emitting layer was used. A gold electrode is formed on the upper surface of the LED chip, and the lower surface is formed of a conductive SiC substrate.

照明装置の作製手順の概要を図5(a)〜(c)に示す。なお、図5(a)〜(c)において、図1〜4と同様の構成要素については、同一の符号で表わしている。また、後述するポリカーボネートフィルムは、符号501で表わす。
まず、ダイボンド剤としてエポキシ樹脂を用い、上記パッケージの凹部内の電極表面に、上記LEDチップをダイボンディング機器によりダイボンドした。更に、上記LEDチップの上面に形成された電極と上記パッケージ凹部内の電極とをワイヤボンディングし、電気的導通を取った(図5(a)参照)。
An outline of a procedure for manufacturing the lighting device is shown in FIGS. 5A to 5C, the same components as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals. Further, a polycarbonate film described later is represented by reference numeral 501.
First, an epoxy resin was used as a die-bonding agent, and the LED chip was die-bonded to the electrode surface in the recess of the package by a die-bonding device. Furthermore, the electrode formed on the upper surface of the LED chip and the electrode in the package recess were wire-bonded to establish electrical continuity (see FIG. 5A).

次に、以下に挙げる材料を封止部材として用いて、パッケージ凹部内のLEDチップを封止することにより、LED光源を作製した。
・実施例1:合成例1で得られた封止部材形成液1を用いた(封止部材1)。
・実施例2:合成例2で得られた封止部材形成液2を用いた(封止部材2)。
・実施例3:合成例3で得られた封止部材形成液3を用いた(封止部材3)。
・比較例1:封止部材は使用しなかった。
・比較例2:ジメチルシリコーン樹脂(東レダウコーニングシリコーン社製JCR6101UP)を用いた。
・比較例3:エポキシ樹脂を用いた。
Next, the LED light source was produced by sealing the LED chip in a package recessed part using the material mentioned below as a sealing member.
Example 1: The sealing member forming liquid 1 obtained in Synthesis Example 1 was used (sealing member 1).
Example 2: The sealing member forming liquid 2 obtained in Synthesis Example 2 was used (sealing member 2).
Example 3: The sealing member forming liquid 3 obtained in Synthesis Example 3 was used (sealing member 3).
-Comparative example 1: The sealing member was not used.
Comparative Example 2: A dimethyl silicone resin (JCR6101UP manufactured by Toray Dow Corning Silicone) was used.
Comparative Example 3: An epoxy resin was used.

なお、実施例1〜3及び比較例2,3では、封止部材を以下の手順により硬化させた。
まず、LEDチップを設けたカップ凹部内に、マイクロピペットを用いて、封止部材形成液をパッケージの上縁より約1mm盛り上がるように滴下した。次いで、120℃で1時間、続いて150℃で3時間保持して封止部材を硬化させ、弾性ある透明な封止部材を有するLED光源を得た。
得られた実施例1〜3及び比較例2,3のLED光源は、何れも封止部材がパッケージの上縁より約0.8mm盛り上がる形状となった(図5(b)参照)。
In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3, the sealing member was cured by the following procedure.
First, using a micropipette, the sealing member forming liquid was dropped into the cup recess provided with the LED chip so as to rise about 1 mm from the upper edge of the package. Subsequently, the sealing member was cured by holding at 120 ° C. for 1 hour and subsequently at 150 ° C. for 3 hours to obtain an LED light source having an elastic transparent sealing member.
In each of the obtained LED light sources of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3, the sealing member was shaped to rise about 0.8 mm from the upper edge of the package (see FIG. 5B).

以上の手順により得られた各実施例及び比較例のLED光源の上に、外部光学部材として、厚さ210μmの透明ポリカーボネートフィルム(屈折率1.59)を5mm×5mmの方形に切ったものを戴置し、上方から7.8kPaの圧力で押圧することにより、実施例1〜3及び比較例1〜3の照明装置が得られる。
実施例1〜3及び比較例2,3においては、戴置時にかかる外力によって封止部材の上端が変形し、LED光源とポリカーボネートフィルムとが密着性良く接合される(図5(c)参照)。実施例1〜3及び比較例2,3の何れにおいても、パッケージ上縁から突出する封止部材の盛り上がり高さは約0.5mmとなる。
一方、比較例1においては、パッケージ凹部の上部開口がポリカーボネートフィルムによって覆われた状態となる。
On the LED light source of each Example and Comparative Example obtained by the above procedure, a 210 μm thick transparent polycarbonate film (refractive index 1.59) cut into a 5 mm × 5 mm square as an external optical member By placing and pressing from above with a pressure of 7.8 kPa, the lighting devices of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are obtained.
In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3, the upper end of the sealing member is deformed by an external force applied at the time of placement, and the LED light source and the polycarbonate film are bonded with good adhesion (see FIG. 5C). . In any of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3, the rising height of the sealing member protruding from the upper edge of the package is about 0.5 mm.
On the other hand, in Comparative Example 1, the upper opening of the package recess is covered with the polycarbonate film.

〔照明装置の輝度変化率の測定〕
実施例1〜3及び比較例1〜3の照明装置の輝度変化率は、以下の手順により求めることができる。
[Measurement of luminance change rate of lighting equipment]
The brightness | luminance change rate of the illuminating device of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 can be calculated | required with the following procedures.

まず、各照明装置のLEDチップに20mAを通電して点灯し、ポリカーボネートフィルム(外部光学部材)を通して出光する光の輝度を、例えばオーシャンオプティックス社製USB2000等の分光器によって測定し、その輝度をAとする。   First, the LED chip of each lighting device is turned on by energizing 20 mA, and the brightness of light emitted through a polycarbonate film (external optical member) is measured by a spectroscope such as USB2000 manufactured by Ocean Optics, for example. A.

続いて、各照明装置のLED光源とポリカーボネートフィルム(外部光学部材)との間にテフロン(登録商標)製の厚さ1mmの白色スペーサーを介装した状態で、同様にLEDチップに20mAを通電して点灯し、白色スペーサー及びポリカーボネートフィルム(外部光学部材)を通して出光する光の輝度を測定し、その輝度をBとする。   Subsequently, in the state where a white spacer made of Teflon (registered trademark) having a thickness of 1 mm is interposed between the LED light source of each lighting device and the polycarbonate film (external optical member), the LED chip is similarly energized with 20 mA. The brightness of the light emitted through the white spacer and the polycarbonate film (external optical member) is measured, and the brightness is defined as B.

上述の輝度A,Bの値を用いて、下記式(1)に従って輝度変化率C(%)を求める。

Figure 2007242246
Using the values of the luminances A and B, the luminance change rate C (%) is obtained according to the following formula (1).
Figure 2007242246

〔III.評価〕
実施例1〜3及び比較例1〜3の照明装置について、封止部材及び外部光学部材の種類及び物性と、上記手順で求められる輝度変化率の値を下記表2に示す。

Figure 2007242246
[III. Evaluation)
For the lighting devices of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the types and physical properties of the sealing member and the external optical member and the value of the luminance change rate obtained by the above procedure are shown in Table 2 below.
Figure 2007242246

表2に示すように、封止部材と外部光学部材との屈折率段差|ne−no|が0.17以下である実施例1〜3の照明装置では、封止部材と外部光学部材とを接触させた際の輝度の変化率が大きく、非接触の時よりも輝度が大きく向上する。
なお、比較例3の照明装置のように、封止部材として硬いエポキシ樹脂を用いた場合、屈折率段差は比較的小さくなるものの、外部光学部材と接触させても密着せず空気層を介して光が透過するため、輝度は向上しない。
As shown in Table 2, in the illuminating devices of Examples 1 to 3 in which the refractive index difference | n e −n o | between the sealing member and the external optical member is 0.17 or less, the sealing member and the external optical member The rate of change in luminance when touching is large, and the luminance is greatly improved as compared with the case of non-contact.
When a hard epoxy resin is used as the sealing member as in the lighting device of Comparative Example 3, the refractive index step is relatively small, but it does not adhere to the external optical member through the air layer. Since light is transmitted, luminance is not improved.

本発明の照明装置の用途は特に制限されず、外部光学部材を備えた各種の照明装置の用途に利用することが可能であるが、中でも、LED等の光源から発する光を導光板により面状に発光させる面発光装置や、同じく光源からの光をアウターレンズを通じて発光させる半導体照明装置等の用途において、特に好適に利用される。   The use of the lighting device of the present invention is not particularly limited, and can be used for various lighting devices including an external optical member. Among them, light emitted from a light source such as an LED is planar by a light guide plate. It is particularly preferably used in applications such as a surface light-emitting device that emits light and a semiconductor lighting device that emits light from a light source through an outer lens.

(a),(b)は何れも本発明の第1実施形態に係る照明装置(面発光装置)の構成を模式的に示す図であり、(a)は側面図、(b)は上面図である。(A), (b) is a figure which shows typically the structure of the illuminating device (surface light-emitting device) which concerns on 1st Embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is a top view. It is. 本発明の第1実施形態に係る照明装置(面発光装置)が備える光源の構成の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of a structure of the light source with which the illuminating device (surface light-emitting device) which concerns on 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第1実施形態に係る照明装置(面発光装置)が備える光源の構成の別の例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically another example of a structure of the light source with which the illuminating device (surface light-emitting device) which concerns on 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第2実施形態に係る照明装置(半導体照明装置)の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the illuminating device (semiconductor illuminating device) which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (a)〜(c)は何れも実施例における照明装置の作製手順を説明するためのである。(A)-(c) is for demonstrating the preparation procedure of the illuminating device in an Example. (a),(b)は何れも従来の面発光装置の構成を模式的に示す図であり、(a)は側面図、(b)は上面図である。(A), (b) is a figure which shows typically the structure of the conventional surface emitting device, (a) is a side view, (b) is a top view. 従来の面発光装置が備える光源の構成の例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a structure of the light source with which the conventional surface emitting apparatus is provided.

符号の説明Explanation of symbols

100,600 面発光装置(照明装置)
101,601 導光板(光学部材、外部光学部材)
102,200,300,602 LED光源(光源)
103,603 外枠
104 接合部
105,605 基板
106,606 反射シート
107,607 拡散シート
201,701 パッケージ
202,702 LED素子(半導体発光素子)
203,203(a),203(b),203(c),703 封止部材
204,704 リード電極
400 半導体発光素子(照明装置)
401 アウターレンズ(光学部材、外部光学部材)
501 ポリカーボネートフィルム(光学部材、外部光学部材)
100,600 surface light emitting device (lighting device)
101,601 Light guide plate (optical member, external optical member)
102, 200, 300, 602 LED light source (light source)
103,603 Outer frame 104 Joining part 105,605 Substrate 106,606 Reflection sheet 107,607 Diffusion sheet 201,701 Package 202,702 LED element (semiconductor light emitting element)
203, 203 (a), 203 (b), 203 (c), 703 Sealing member 204, 704 Lead electrode 400 Semiconductor light emitting element (illumination device)
401 Outer lens (optical member, external optical member)
501 Polycarbonate film (optical member, external optical member)

Claims (10)

光源と、該光源から発する光を透光又は導光し得る光学部材とを少なくとも有する照明装置において、
該光源が、凹部を有するパッケージと、該パッケージの凹部内に配置される半導体発光素子と、該半導体発光素子を封止する封止部材とを備えて構成され、
該封止部材が弾性体からなり、該光学部材と該封止部材とが実質的に空気層を介することなく接合されており、且つ、該光学部材と該封止部材との屈折率の差が0.17以内である
ことを特徴とする、照明装置。
In an illumination device having at least a light source and an optical member capable of transmitting or guiding light emitted from the light source,
The light source includes a package having a recess, a semiconductor light emitting element disposed in the recess of the package, and a sealing member for sealing the semiconductor light emitting element.
The sealing member is made of an elastic body, the optical member and the sealing member are joined substantially without an air layer, and a difference in refractive index between the optical member and the sealing member. Is within 0.17, The illuminating device characterized by the above-mentioned.
該封止部材が、該パッケージの凹部の開口面よりも突出するように設けられている
ことを特徴とする、請求項1記載の照明装置照明装置。
The lighting device lighting device according to claim 1, wherein the sealing member is provided so as to protrude from an opening surface of the concave portion of the package.
該封止部材が、固体Si−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
(i)ピークトップの位置がケミカルシフト−40ppm以上0ppm以下の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上、3.0ppm以下であるピーク、及び、
(ii)ピークトップの位置がケミカルシフト−80ppm以上−40ppm未満の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上5.0ppm以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも1つ有するとともに、
該封止部材のケイ素含有率が20重量%以上であり、且つ、
該封止部材のシラノール含有率が0.1重量%以上、10重量%以下である
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
In the solid Si-nuclear magnetic resonance spectrum, the sealing member is
(I) The peak top position is in the region of chemical shift −40 ppm or more and 0 ppm or less, and the peak half-width is 0.3 ppm or more and 3.0 ppm or less, and
(Ii) The position of the peak top is in a region where the chemical shift is −80 ppm or more and less than −40 ppm, and the peak half-value width is at least one peak selected from the group consisting of peaks of 0.3 ppm or more and 5.0 ppm or less. With
The silicon content of the sealing member is 20% by weight or more, and
The lighting device according to claim 1 or 2, wherein a silanol content of the sealing member is 0.1 wt% or more and 10 wt% or less.
該封止部材のSi、Al、Zr、Ti、Y、Nb及びBの合計含有率が20重量%以上である
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の照明装置。
The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the total content of Si, Al, Zr, Ti, Y, Nb, and B in the sealing member is 20% by weight or more. .
該半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光に変換する少なくとも一種の波長変換材料を含有する波長変換部を更に備える
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか一項に記載の照明装置。
The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a wavelength conversion unit that includes at least one wavelength conversion material that absorbs light from the semiconductor light emitting element and converts it into light of different wavelengths. The lighting device described.
該封止部材が、該半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光に変換する少なくとも一種の波長変換材料を含有する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載の照明装置。
The sealing member contains at least one type of wavelength conversion material that absorbs light from the semiconductor light emitting element and converts it into light of a different wavelength, according to any one of claims 1 to 5, The lighting device described.
該波長変換材料が蛍光体である
ことを特徴とする、請求項5又は請求項6に記載の照明装置。
The illumination device according to claim 5 or 6, wherein the wavelength conversion material is a phosphor.
該封止部材について熱重量・示差熱測定を行なった場合に、空気流通下、35℃から380℃まで昇温した際の重量減が10重量%以下である
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載の照明装置。
2. The weight loss when the temperature is raised from 35 ° C. to 380 ° C. under air flow when thermogravimetric / differential heat measurement is performed on the sealing member is 10% by weight or less. The illuminating device as described in any one of -7.
該光学部材が、互いに対向する出射面と反射面とを有する導光板として形成されるとともに、該光源が該導光板の一端面又は対向する二端面に接合され、該光源からの光を該導光板の端面から入射させて前記出射面から出射させるように構成された
ことを特徴とする、請求項1〜8の何れか一項に記載の照明装置。
The optical member is formed as a light guide plate having an emission surface and a reflection surface facing each other, and the light source is bonded to one end surface of the light guide plate or two opposite end surfaces to guide light from the light source. The illumination device according to claim 1, wherein the illumination device is configured to be incident from an end surface of the light plate and to be emitted from the emission surface.
該光学部材が、入射面と出射面を有するアウターレンズとして形成されるとともに、該光源が該アウターレンズの入射面に接合され、該光源からの光を該アウターレンズの入射面から入射させて前記出射面から出射させるように構成された
ことを特徴とする、請求項1〜8の何れか一項に記載の照明装置。
The optical member is formed as an outer lens having an entrance surface and an exit surface, the light source is bonded to the entrance surface of the outer lens, and the light from the light source is incident from the entrance surface of the outer lens. The illumination device according to any one of claims 1 to 8, wherein the illumination device is configured to emit light from an emission surface.
JP2006058637A 2006-03-03 2006-03-03 Lighting device Expired - Fee Related JP4793029B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006058637A JP4793029B2 (en) 2006-03-03 2006-03-03 Lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006058637A JP4793029B2 (en) 2006-03-03 2006-03-03 Lighting device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007242246A true JP2007242246A (en) 2007-09-20
JP2007242246A5 JP2007242246A5 (en) 2008-12-18
JP4793029B2 JP4793029B2 (en) 2011-10-12

Family

ID=38587590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006058637A Expired - Fee Related JP4793029B2 (en) 2006-03-03 2006-03-03 Lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4793029B2 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008062870A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Alps Electric Co., Ltd Optical guiding member, process for producing the same, optical waveguide and light guide plate
JP2010067596A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Samsung Electronics Co Ltd Light source module and display therewith
JP2011138720A (en) * 2009-12-29 2011-07-14 Sakai Silk Screen:Kk Light guide plate unit and method for giving expansion absorption function in light guide plate unit
JP2011154078A (en) * 2010-01-26 2011-08-11 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
JP2012505527A (en) * 2008-10-07 2012-03-01 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング lamp
JP2013105947A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Light-emitting device
JP2013105946A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Light-emitting device
KR101469473B1 (en) * 2007-12-28 2014-12-08 엘지디스플레이 주식회사 Back light unit and liquid crystal display device using the same
JP2015023219A (en) * 2013-07-22 2015-02-02 ローム株式会社 Led light emitting device and manufacturing method of the same
JPWO2013047407A1 (en) * 2011-09-30 2015-03-26 コニカミノルタ株式会社 Light emitting device and coating solution
JP2016082212A (en) * 2014-10-17 2016-05-16 日亜化学工業株式会社 Light-emitting device and resin composition
JP2016195099A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社小糸製作所 Light source unit, manufacturing method of light source unit, and vehicle lamp fitting
JP2017098398A (en) * 2015-11-24 2017-06-01 豊田合成株式会社 Light-emitting device and lighting device
US9721934B2 (en) 2013-07-22 2017-08-01 Rohm Co., Ltd. LED lighting apparatus
WO2022176574A1 (en) * 2021-02-16 2022-08-25 スタンレー電気株式会社 Light emitting device, method for manufacturing light emitting device, light source device, and lamp

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08315621A (en) * 1995-05-23 1996-11-29 Sharp Corp Surface light system and indicator using it
JP2001202812A (en) * 2000-01-18 2001-07-27 Sharp Corp Luminous apparatus and its manufacturing method and display apparatus using the same
JP2002043630A (en) * 2000-07-26 2002-02-08 Matsushita Electric Works Ltd Light source module for liquid crystal backlight
JP2003234008A (en) * 2002-02-06 2003-08-22 Nichia Chem Ind Ltd Surface light emitting device
JP2005038755A (en) * 2003-07-16 2005-02-10 Kuraray Co Ltd Surface light source element and display device using it
JP2005353814A (en) * 2004-06-10 2005-12-22 Stanley Electric Co Ltd Led lamp for large power

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08315621A (en) * 1995-05-23 1996-11-29 Sharp Corp Surface light system and indicator using it
JP2001202812A (en) * 2000-01-18 2001-07-27 Sharp Corp Luminous apparatus and its manufacturing method and display apparatus using the same
JP2002043630A (en) * 2000-07-26 2002-02-08 Matsushita Electric Works Ltd Light source module for liquid crystal backlight
JP2003234008A (en) * 2002-02-06 2003-08-22 Nichia Chem Ind Ltd Surface light emitting device
JP2005038755A (en) * 2003-07-16 2005-02-10 Kuraray Co Ltd Surface light source element and display device using it
JP2005353814A (en) * 2004-06-10 2005-12-22 Stanley Electric Co Ltd Led lamp for large power

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008062870A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Alps Electric Co., Ltd Optical guiding member, process for producing the same, optical waveguide and light guide plate
KR101469473B1 (en) * 2007-12-28 2014-12-08 엘지디스플레이 주식회사 Back light unit and liquid crystal display device using the same
JP2010067596A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Samsung Electronics Co Ltd Light source module and display therewith
JP2016181706A (en) * 2008-09-11 2016-10-13 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. Light source module and display device having the same
KR101519985B1 (en) * 2008-09-11 2015-05-15 삼성디스플레이 주식회사 Light source module and display apparatus having the same
US8604686B2 (en) 2008-09-11 2013-12-10 Samsung Display Co., Ltd. Light source module and display apparatus having the same
JP2012505527A (en) * 2008-10-07 2012-03-01 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング lamp
JP2011138720A (en) * 2009-12-29 2011-07-14 Sakai Silk Screen:Kk Light guide plate unit and method for giving expansion absorption function in light guide plate unit
JP2011154078A (en) * 2010-01-26 2011-08-11 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
JPWO2013047407A1 (en) * 2011-09-30 2015-03-26 コニカミノルタ株式会社 Light emitting device and coating solution
US9172009B2 (en) 2011-09-30 2015-10-27 Konica Minolta, Inc. Light-emitting device having an interlayer of a polysiloxane mixture
KR101585814B1 (en) * 2011-09-30 2016-01-14 코니카 미놀타 가부시키가이샤 Light emitting device and coating liquid
JP2013105946A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Light-emitting device
JP2013105947A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Light-emitting device
JP2015023219A (en) * 2013-07-22 2015-02-02 ローム株式会社 Led light emitting device and manufacturing method of the same
US9721934B2 (en) 2013-07-22 2017-08-01 Rohm Co., Ltd. LED lighting apparatus
US9837392B2 (en) 2013-07-22 2017-12-05 Rohm Co., Ltd. LED lighting apparatus
JP2016082212A (en) * 2014-10-17 2016-05-16 日亜化学工業株式会社 Light-emitting device and resin composition
JP2016195099A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社小糸製作所 Light source unit, manufacturing method of light source unit, and vehicle lamp fitting
JP2017098398A (en) * 2015-11-24 2017-06-01 豊田合成株式会社 Light-emitting device and lighting device
WO2022176574A1 (en) * 2021-02-16 2022-08-25 スタンレー電気株式会社 Light emitting device, method for manufacturing light emitting device, light source device, and lamp

Also Published As

Publication number Publication date
JP4793029B2 (en) 2011-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4793029B2 (en) Lighting device
JP5742916B2 (en) Silicone-based semiconductor light-emitting device member, method for producing the same, and semiconductor light-emitting device using the same
JP4882413B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
KR101131410B1 (en) Semiconductor light emitting device member, method for manufacturing such semiconductor light emitting device member and semiconductor light emitting device using such semiconductor light emitting device member
US8258699B2 (en) Illuminating device
JP5761397B2 (en) Member forming liquid for semiconductor light emitting device, member for semiconductor light emitting device, member for aerospace industry, semiconductor light emitting device, and phosphor composition
JP4967370B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
JP2007116139A (en) Member for semiconductor light-emitting device, method of manufacturing the same, and semiconductor light-emitting device using the same
JP4876626B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
JP2014027295A (en) Member formation fluid for semiconductor device, member for semiconductor device and semiconductor light-emitting device
JP4835199B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
JP4119940B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
JP4615625B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
JP4119939B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
JP4119938B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME
JP5694875B2 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE MEMBER, ITS MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081029

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081029

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100726

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110307

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110317

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110628

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110711

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees