JP2010080793A - 光反射部材及び発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光素子11が発する光を反射するための反射壁22を有する光反射部材20において、反射壁22の少なくとも一部が、ポリアミド9T樹脂100質量部に対し、粉状の酸化チタンを45質量部以上50質量部以下と、直径が5μm以上7μm以下のガラス繊維25を18質量部以上20質量部未満とを含むポリアミド樹脂材料からなり、ガラス繊維25は、反射壁22の反射表面23に沿って延びていることを特徴とする光反射部材。
【選択図】図2
Description
発光素子としては、特に限定はされないが、発光ダイオード等が例示でき、発光ダイオードとしては、特に限定はされないが、青色等に発光する窒化ガリウム(GaN)系、赤色等に発光するヒ化ガリウム(GaAs)系、黄色等に発光するリン化ガリウム(GaP)系等が例示できる。発光素子の発光としては、特に限定はされないが、赤色、黄色、緑色、青色、紫色等の可視光であってもよいし、紫外線であってもよい。また、発光素子は、一種類の発光体からなるもの(単色光が得られるもの)であってもよいし、二種以上の発光体を組合わせたもの(白色等の間色光が得られるもの)であってもよい。
光反射部材の態様としては、特に限定はされないが、発光素子を搭載する搭載壁と、搭載壁から立設された筒状壁とを備え、少なくとも筒状壁が反射壁であり(搭載壁が反射壁であってもよい)、筒状壁の内面が反射表面である態様が好ましい。
反射壁は、反射壁の反射表面から少なくとも40μmの深さまでが、ポリアミド樹脂100質量部に対し、粉状の酸化チタンを45質量部以上50質量部以下と、直径が5μm以上7μm以下のガラス繊維を18質量部以上20質量部未満とを含むポリアミド樹脂材料からなることが、光反射性がより向上して好ましい。また、一度に成形できることから、反射壁の全体が、前記ポリアミド樹脂材料からなることがより好ましい。また、前記ポリアミド樹脂材料からなる層を透過する光を反射して所望の方向(開口)に導けることから、例えば、反射壁の外側面部を金属反射層としてもよい。
発光装置に求められる条件を満たしつつ、光源へ回帰する発光を減らせる(筒状壁を挿んで搭載壁の反対側に設けられた開口へ発光を導ける)ことから、筒状壁の内面の一部又は全部が、搭載壁の内面に対して90度以上100度以下の内角をなしていることが好ましい。
ポリアミド樹脂材料としては、特に限定はされないが、熱等による劣化を防止できることから、安定剤等を含むことが好ましい。
粉状の酸化チタン(TiO2)の粒径としては、特に限定はされないが、平均粒径が0.2〜0.3μmであることが好ましい。
また、ポリアミド樹脂材料中に含まれる粉状の酸化チタンの量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、45質量部未満では、光反射性が悪くなり、50質量部を超えても光反射性が悪くなる。好ましくは、47質量部以上48質量部以下の範囲である。
ガラス繊維としては、特に限定はされないが、長さ方向と直交する断面の形状が略円形であることが好ましい。
また、ガラス繊維の配向としては、特に限定はされないが、光反射性がよいことから、反射壁の反射表面に沿って延びていることが好ましい。さらに、光の入射方向の反射面に沿う成分方向に対して略直角方向に延びるものが、他方向に延びるものより多いように、即ち、反射壁が筒状壁の場合には、筒状壁の周方向に沿う方向に延びるものが、他方向に延びるものより多いように、配向していることが好ましい。
また、ポリアミド樹脂材料中に含まれるガラス繊維の量は、ポリアミド樹脂100質量部に対し、18質量部未満では、光反射性が悪くなり、20質量部以上でも光反射性が悪くなる。好ましくは、18.5質量部以上19.5質量部以下の範囲である。
ポリアミド樹脂としては、特に限定はされないが、耐熱性に優れることから、ポリアミド6T樹脂、ポリアミド6I樹脂、ポリアミド9T樹脂、ポリアミド10T樹脂等が好ましい。
ポリアミド樹脂として、ポリアミド9T樹脂(PA9T)を用い、酸化チタン(TiO2)として、平均粒径が0.25μmのものを用い、ガラス繊維として、長さ方向と直交する断面が略円形であり、直径(太さ)が6μm(φ6μm)のものと直径が13μm(φ13μm)のものとの2種類を用いた。
ポリアミド9T樹脂と酸化チタンとガラス繊維とを混練した後、射出成形により、厚さが0.1mmで2.2mm×0.4mmの大きさの板状体を作成した。材料のガラス繊維としては、長さが数mmのものを用いたが、混練等により切断され、この状態(板状体)でのポリアミド樹脂材料中に含まれているガラス繊維の長さは約80μmであった。
図3に示すように、入射光41として、キセノンランプ(Tokina(トキナー)社の商品名「XFS−501S」)の光(波長350〜800nm)を顕微鏡により直径160μmのスポット光としたものを用い、試料42の表面43に入射角(試料表面43の垂線46とのなす角)20°で照射した。
一方、各試料の光の反射は、鏡面のような正反射性ではなく、拡散反射性を示すことから、反射角(試料表面43の垂線46とのなす角)20〜70度の範囲で測定器(Ocean Optics(オーシャンオプティクス)社の商品名「超小型スペクトロメータUSB4000」)の受光部44を移動させ、一定時間内の反射光45の強さ(波長460nmの光子量)を測定した。そして、この範囲内における反射光強度の最大の値と最小の値とをそれぞれ求めた。各試料とも反射光強度の最大値は反射角40度付近であり、最小値は反射角70度付近であった。
一方、ガラス繊維として直径13μmのものを含有する比較例3〜5は、図5にも示すように、ガラス繊維の含有量が少ないほど、反射角20〜70度の測定範囲内での最小値は高くなるが、反射光強度の最大値は低くなる傾向がある。逆に、ガラス繊維の含有量が多いほど、反射光強度の最大値は高くなるが、反射角20〜70度の測定範囲内での最小値は低くなる傾向がある。従って、ガラス繊維の含有量が多い比較例5は、反射光強度の最大値は実施例と同じとなっているが、最小値は低いことから、光反射性に劣っている。比較例3、4については、反射光強度の最大値、最小値が共に低く光反射性に劣っている。
11 発光素子
15 発光
20 カップ
21 搭載壁
22 反射壁
23 反射表面
25 ガラス繊維
30 発光装置
31 カップ
Claims (6)
- 発光素子が発する光を反射するための反射壁を有する光反射部材において、
前記反射壁の少なくとも一部が、ポリアミド樹脂100質量部に対し、粉状の酸化チタンを45質量部以上50質量部以下と、直径が5μm以上7μm以下のガラス繊維を18質量部以上20質量部未満とを含むポリアミド樹脂材料からなることを特徴とする光反射部材。 - 前記ポリアミド樹脂が、ポリアミド9T樹脂である請求項1記載の光反射部材。
- 前記ガラス繊維が、前記反射壁の反射表面に沿って延びている請求項1又は2記載の光反射部材。
- 前記光反射部材が、前記発光素子を搭載する搭載壁と、該搭載壁から立設された筒状壁とを備え、少なくとも該筒状壁が前記反射壁であり、該筒状壁の内面が前記反射表面である請求項1〜3のいずれか一項に記載の光反射部材。
- 前記筒状壁の内面の一部又は全部が、前記搭載壁の内面に対して90度以上100度以下の内角をなしている請求項4記載の光反射部材。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光反射部材と、発光素子とを備えた発光装置。
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