JP2014139977A - Wavelength conversion member and semiconductor light emitting device using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength conversion member capable of suppressing occurrence of a color irregularity in a visible direction and a semiconductor light emitting device including the wavelength conversion member.SOLUTION: In the wavelength conversion member, at least a part of blue light entered from one side face thereof is wavelength-converted into visible light having a wavelength longer than that of the blue light, and synthetic white light is emitted from the other side face thereof. The wavelength conversion member includes: a transparent member that comprises a phosphor and a base material holding the phosphor, the phosphor absorbing at least a part of the blue light and emitting visible light having a wavelength longer than that of the blue light; and a filter having an average transmittance of the blue light at an incident angle of 0 degree of 20% or more, and an average of transmittance of visible light at an incident angle of 0 degree of 80% or more, the visible light having a wavelength of 500 nm or more and 700 nm or less. The filter is located on the emission side of the synthetic white light.

Description

本発明は、入射光の少なくとも一部を波長変換して当該入射光とは異なる波長の出射光を放出する波長変換部材、及び当該波長変換部材と半導体発光素子とを用いた半導体発光装置に関する。   The present invention relates to a wavelength conversion member that converts the wavelength of at least part of incident light and emits emitted light having a wavelength different from that of the incident light, and a semiconductor light emitting device using the wavelength conversion member and a semiconductor light emitting element.

発光装置の光源として白熱電球や蛍光灯が従来より広く用いられている。近年では、これらに加え、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)や有機EL(OLED)等の半導体発光素子を光源とした半導体発光装置が開発され使用されつつある。これらの半導体発光素子では、様々な発光色を得ることが可能であるため、発光色の異なる複数の半導体発光素子を組み合わせ、それぞれの発光色を合成して所望の色の合成光を得るようにした半導体発光装置も開発され使用され始めている。   Incandescent light bulbs and fluorescent lamps have been widely used as light sources for light emitting devices. In recent years, in addition to these, semiconductor light-emitting devices using a semiconductor light-emitting element such as a light-emitting diode (LED) or an organic EL (OLED) as a light source have been developed and used. Since these semiconductor light emitting elements can obtain various emission colors, a plurality of semiconductor light emitting elements having different emission colors are combined, and the respective emission colors are combined to obtain a combined light of a desired color. Such semiconductor light emitting devices have been developed and used.

例えば、発光色が赤色のLEDチップを用いた赤色LEDと、発光色が緑色のLEDチップを用いた緑色LEDと、発光色が青色のLEDチップを用いた青色LEDとを組み合わせ、各LEDに供給する駆動電流を調整して各LEDから発せられた光を合成することにより、所望の白色光を放射させるようにした半導体発光装置が特許文献1に開示されている。   For example, a red LED using an LED chip whose emission color is red, a green LED using an LED chip whose emission color is green, and a blue LED using an LED chip whose emission color is blue are combined and supplied to each LED. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151867 discloses a semiconductor light emitting device that emits desired white light by adjusting the driving current to be synthesized and combining the light emitted from each LED.

元来、LEDチップ自体の発光スペクトル幅は比較的狭いため、LEDチップ自体が発する光をそのまま照明に用いた場合、一般的な照明光において重要となる演色性が低下するという問題がある。そこで、このような問題を解消すべく、LEDチップが発する光を蛍光体などの波長変換部材によって波長変換し、波長変換によって得られた光を放射するようにしたLEDが開発され、このようなLEDを組み合わせた半導体発光装置が、例えば特許文献2に開示されている。   Originally, since the emission spectrum width of the LED chip itself is relatively narrow, when the light emitted from the LED chip itself is used as it is for illumination, there is a problem that the color rendering properties that are important in general illumination light are lowered. Therefore, in order to solve such problems, an LED has been developed in which the light emitted from the LED chip is wavelength-converted by a wavelength conversion member such as a phosphor, and the light obtained by the wavelength conversion is emitted. A semiconductor light emitting device combining LEDs is disclosed in, for example, Patent Document 2.

特許文献2に開示されている半導体発光装置においては、青色の光を発するLEDチップを接触しつつ覆うように透明樹脂が設けられ、当該透明樹脂の内部に黄色蛍光体が含有されている。すなわち、特許文献2に開示されている半導体発光装置は、LEDチップを直接的に覆うように波長変換部材が設けられている。また、LEDチップから蛍光体を含有する樹脂(すなわち、波長変換部材又は蛍光体層)を離間して配置した構造を有する半導体発光装置は、例えば特許文献3に開示されている。   In the semiconductor light emitting device disclosed in Patent Document 2, a transparent resin is provided so as to cover an LED chip that emits blue light while being in contact with it, and a yellow phosphor is contained inside the transparent resin. That is, the semiconductor light emitting device disclosed in Patent Document 2 is provided with a wavelength conversion member so as to directly cover the LED chip. Further, for example, Patent Document 3 discloses a semiconductor light emitting device having a structure in which a resin containing a phosphor (that is, a wavelength conversion member or a phosphor layer) is disposed apart from an LED chip.

特開2006−4839号公報JP 2006-4839 A 特開2007−122950号公報JP 2007-122950 A 特開2011−249768号公報JP 2011-249768 A

しかしながら、特許文献2のような構造を有する半導体発光装置においては、製造ロットごとの半導体発光装置から放射される光の色度のバラツキが多く製造工程が複雑化し、波長変換部材と半導体発光素子が直接接しているので蛍光体が劣化しやすいまたは量子効率が低下するなど熱の影響を受けやすい等の問題があった。このような問題を解決するために、LEDチップから波長変換部材又は蛍光体層を離間して配置した構造を有する半導体発光装置の研究開発及び製品化が、近年においては盛んに行われている。   However, in the semiconductor light emitting device having the structure as disclosed in Patent Document 2, there are many variations in chromaticity of light emitted from the semiconductor light emitting device for each manufacturing lot, and the manufacturing process is complicated, and the wavelength conversion member and the semiconductor light emitting element are Since they are in direct contact with each other, there are problems such as that the phosphor is likely to be deteriorated or that the quantum efficiency is reduced, and that it is easily affected by heat. In order to solve such a problem, research and development and commercialization of a semiconductor light emitting device having a structure in which a wavelength conversion member or a phosphor layer is spaced apart from an LED chip have been actively performed in recent years.

特許文献3に開示されているような波長変換部材(蛍光体層)を用いた半導体発光装置では、上述の課題を解決できる利点がある。一方、特許文献2および特許文献3に共通した課題として、半導体発光装置の視認方向による色の違いという問題が存する。一般的にLEDチップからの放出された励起光は、概ね以下二通りの行程を経て半導体発光装置外に放出される。第一の行程は、励起光が直接又は蛍光体その他の粒子に散乱されて、波長変換されずに半導体発光装置外に放出される行程、第二の行程は、励起光が蛍光体に波長変換されて半導体発光装置外に放出される行程である。この第一の行程を経て放出される光と第二の行程を経て放出される光が混合されて外部に放出され、その混合光が視認される。LEDチップから放出された光がどちらの行程を経るかは、波長変換部材内の励起光の光路長により決まり、励起光の光路長が短い場合は第一の行程、励起光の光路長が長い場合には第二の行程の割合がそれぞれ高くなる。第二の行程を経て放出される光は、波長変換されているため、励起光とはその色が異なる。半導体発光装置を視認する角度によって、LEDチップから放射される励起光の光路長が異なることから、半導体発光装置を視認する角度・位置によって第一の行程、第二の行程を経て放出される光の強度比が異なり、強度・色が違って見えてしまう。例えば、LEDチップから出射する青色光は、波長変換部材の直上においては強いが、波長変換部材から斜め上方においては弱くなる。一方、波長変換部材によって変換された赤色光は、波長変換部材の直上においては弱いが、波長変換部材から斜め上方においては強くなる。   The semiconductor light emitting device using the wavelength conversion member (phosphor layer) as disclosed in Patent Document 3 has an advantage that the above-described problems can be solved. On the other hand, as a problem common to Patent Document 2 and Patent Document 3, there is a problem of a color difference depending on a viewing direction of the semiconductor light emitting device. Generally, the excitation light emitted from the LED chip is emitted outside the semiconductor light emitting device through the following two processes. The first step is a step in which excitation light is scattered directly or by phosphors or other particles and is emitted outside the semiconductor light-emitting device without being wavelength-converted. The second step is a step in which excitation light is converted into a phosphor. This is a process of being discharged out of the semiconductor light emitting device. The light emitted through the first stroke and the light emitted through the second stroke are mixed and emitted to the outside, and the mixed light is visually recognized. Which path the light emitted from the LED chip passes is determined by the optical path length of the excitation light in the wavelength conversion member. If the optical path length of the excitation light is short, the first path, the optical path length of the excitation light is long. In some cases, the ratio of the second stroke becomes higher. Since the light emitted through the second process is wavelength-converted, its color is different from that of the excitation light. Since the optical path length of the excitation light emitted from the LED chip varies depending on the angle at which the semiconductor light emitting device is viewed, the light emitted through the first step and the second step depends on the angle and position at which the semiconductor light emitting device is viewed. Intensity ratios differ, and the strength and color look different. For example, the blue light emitted from the LED chip is strong immediately above the wavelength conversion member, but weakened obliquely above the wavelength conversion member. On the other hand, the red light converted by the wavelength conversion member is weak immediately above the wavelength conversion member, but becomes strong obliquely above the wavelength conversion member.

従って、特許文献3に開示されているような半導体発光装置では、LEDチップと波長変換部材とが接触している半導体発光装置と比較して、波長変換部材へのLEDチップからの熱の影響を抑制することができるものの、半導体発光装置を視認する位置によって各色の光の強度の相違に起因する色むらが生じてしまうという問題は特許文献2に開示されているような半導体発光装置と同様に存し、半導体発光装置としての視認方向の色むら低減が十分になされていなかった。   Therefore, in the semiconductor light emitting device as disclosed in Patent Document 3, compared with the semiconductor light emitting device in which the LED chip and the wavelength conversion member are in contact, the influence of heat from the LED chip on the wavelength conversion member is reduced. Although it can be suppressed, the problem that color unevenness due to the difference in the intensity of light of each color occurs depending on the position where the semiconductor light emitting device is visually recognized is similar to the semiconductor light emitting device disclosed in Patent Document 2. Therefore, the color unevenness in the viewing direction as a semiconductor light emitting device has not been sufficiently reduced.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、視認方向の色むらを抑制することができる波長変換部材及びこれを備えた半導体発光装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a subject, The place made into the objective is to provide the wavelength conversion member which can suppress the color nonuniformity of a visual recognition direction, and a semiconductor light-emitting device provided with the same. is there.

上記目的を達成するため、本発明の波長変換部材は、一方面から入射する青色光の少なくとも一部を前記青色光より長い波長の可視光に波長変換し、合成白色光を他方の面から出射する波長変換部材であって、前記青色光の少なくとも一部を吸収して前記青色光より長い波長の可視光を出射する蛍光体、及び前記蛍光体を保持する母材からなる透明部材と、入射角0度における前記青色光の平均透過率が20%以上であり、且つ入射角0度における波長が500nm以上700nm以下の可視光の透過率の平均値が80%以上であるフィルターと、を有し、前記フィルターは、前記合成白色光の出射側に位置することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the wavelength conversion member of the present invention converts at least a part of blue light incident from one surface into visible light having a longer wavelength than the blue light, and emits synthetic white light from the other surface. A wavelength converting member that absorbs at least part of the blue light and emits visible light having a longer wavelength than the blue light, and a transparent member made of a base material that holds the phosphor, A filter having an average transmittance of blue light at an angle of 0 degrees of 20% or more and an average transmittance of visible light having a wavelength of from 500 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degrees of 80% or more. The filter is positioned on the emission side of the synthetic white light.

また、上記目的を達成するため、本発明の半導体発光装置は、上述した波長変換部材と、前記波長変換部材に向けて前記青色光を放射する半導体発光素子と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a semiconductor light-emitting device of the present invention includes the above-described wavelength conversion member and a semiconductor light-emitting element that emits the blue light toward the wavelength conversion member.

本発明の波長変換部材及び半導体発光装置においては、青色光及び波長変換された光をいずれの視認角度においても過不足なく出射することができるため、広範囲に亘り良好な白色光を出射することができ、視認方向の色むらを抑制することができると共に、半導体発光装置の高い発光効率を維持することができる。   In the wavelength conversion member and the semiconductor light emitting device of the present invention, the blue light and the wavelength-converted light can be emitted without excess or deficiency at any viewing angle, and therefore, good white light can be emitted over a wide range. In addition, color unevenness in the viewing direction can be suppressed, and high light emission efficiency of the semiconductor light emitting device can be maintained.

また、本発明の波長変換部材及び半導体発光装置においては、透明部材における光の透過率の角度依存性を、フィルターにおける光の透過率の角度依存性によって相殺することができるため、広範囲に亘り良好な白色光を出射することができ、視認方向の色むらを抑制することができると共に、半導体発光装置の高い発光効率を維持することができる。   Further, in the wavelength conversion member and the semiconductor light emitting device of the present invention, the angle dependency of the light transmittance in the transparent member can be offset by the angle dependency of the light transmittance in the filter. White light can be emitted, color unevenness in the viewing direction can be suppressed, and high light emission efficiency of the semiconductor light emitting device can be maintained.

更に、本発明の波長変換部材及び半導体発光装置においては、蛍光体を含有する透明部材上にフィルターが積層され、波長変換部材の光出射面側にフィルターが位置することになるため、非発光時において波長変換部材の光出射面側から波長変換部材又は半導体発光装置を目視すると、波長変換部材の体色と(通常、含有する蛍光体により黄色味を帯びている。)フィルターの体色(青色光を反射するため通常青色味を帯びている。)が併せて視認されることになる。ここで、波長変換部材の体色とフィルターの体色を合わせた色は、波長変換部材そのもの体色よりも自然な色とすることができるため、波長変換部材及び半導体発光装置の体色改善効果を奏することになる。   Furthermore, in the wavelength conversion member and the semiconductor light emitting device of the present invention, the filter is laminated on the transparent member containing the phosphor, and the filter is positioned on the light emitting surface side of the wavelength conversion member. When the wavelength conversion member or the semiconductor light emitting device is visually observed from the light exit surface side of the wavelength conversion member, the body color of the wavelength conversion member and the body color of the filter (usually yellowish due to the contained phosphor) (blue) In order to reflect light, it usually has a blue tinge)). Here, since the color obtained by combining the body color of the wavelength conversion member and the body color of the filter can be a natural color than the body color of the wavelength conversion member itself, the body color improvement effect of the wavelength conversion member and the semiconductor light emitting device Will be played.

これにより、半導体発光装置を視認する角度・位置による色むらがなく、波長変換部材及び半導体発光装置の体色が自然な色であり、発光効率に優れた波長変換部材、半導体発光装置、及び、それを用いた照明装置を提供することができる。   Thereby, there is no color unevenness due to the angle and position for visually recognizing the semiconductor light emitting device, the body color of the wavelength conversion member and the semiconductor light emitting device is a natural color, a wavelength conversion member excellent in luminous efficiency, the semiconductor light emitting device, and A lighting device using the same can be provided.

実施例に係る半導体発光装置の全体構成の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the whole structure of the semiconductor light-emitting device based on an Example. 実施例に係る半導体発光装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor light-emitting device concerning an example. 図2中のIII−III線に沿う半導体発光装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device taken along line III-III in FIG. 2. 図3における要部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the principal part in FIG. 各試料フィルターの入射角0度における透過率の波長依存性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the wavelength dependence of the transmittance | permeability in the incident angle of 0 degree | times of each sample filter. 各試料フィルターの波長が450nmの光に対する透過率の入射角度依存性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the incident angle dependence of the transmittance | permeability with respect to the light whose wavelength of each sample filter is 450 nm. 各試料フィルターの波長が500nmから700nmの光に対する平均透過率の入射角度依存性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the incident angle dependence of the average transmittance | permeability with respect to the light whose wavelength of each sample filter is 500 nm to 700 nm. 入射角ごとの各試料装置の色度変化(Δu'v')のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the chromaticity change ((DELTA) u'v ') of each sample apparatus for every incident angle. 透明部材に対する青色領域の光の平均透過率の入射角依存性の算出結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the incident angle dependence of the average transmittance | permeability of the light of the blue area | region with respect to a transparent member.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による波長変換部材及び半導体発光装置を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the content demonstrated below, In the range which does not change the summary, it can change arbitrarily and can implement. In addition, the drawings used for the description of the embodiments schematically show the wavelength conversion member and the semiconductor light emitting device according to the present invention, and some emphasis, enlargement, reduction, omission, etc. are made to deepen the understanding. In some cases, it does not accurately represent the scale or shape of each component. Furthermore, the various numerical values used in the embodiments are only examples, and can be variously changed as necessary.

<半導体発光装置の構成>
先ず、図1乃至図4を参照しつつ半導体発光装置1の構成を説明する。ここで、図1は、第1実施例に係る半導体発光装置1の全体構成の概略を示す斜視図である。図2は、図1の半導体発光装置1の平面図である。図3は、図2中のIII−III線に沿う半導体発光装置1の断面図である。図4は、図3に示された断面図の要部拡大図である。なお、図1乃至図4において、半導体発光装置1の平面図における一方向をX方向、当該平面図においてX方向と直交する方向をY方向、半導体発光装置1の高さ方向をZ方向と定義する。
<Configuration of semiconductor light emitting device>
First, the configuration of the semiconductor light emitting device 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Here, FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the overall configuration of the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the semiconductor light emitting device 1 of FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device 1 taken along the line III-III in FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the cross-sectional view shown in FIG. 1 to 4, one direction in the plan view of the semiconductor light emitting device 1 is defined as the X direction, a direction orthogonal to the X direction in the plan view is defined as the Y direction, and the height direction of the semiconductor light emitting device 1 is defined as the Z direction. To do.

本実施例において、半導体発光装置1は、擬似的な白色光を放射する光源である。図1に示すように、半導体発光装置1は電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有し、かつ、反射率の高い(好ましくは反射率が80%以上の)アルミナ系セラミックからなる配線基板2を備える。配線基板2のチップ実装面2aには、X方向に4個、Y方向に5個、合計20個の半導体発光素子である発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)チップ3が配列されている。図1には示していないが、配線基板2には、これらLEDチップ3のそれぞれに電力を供給するための配線パターンが形成され、電気回路を構成している。   In the present embodiment, the semiconductor light emitting device 1 is a light source that emits pseudo white light. As shown in FIG. 1, the semiconductor light-emitting device 1 is a wiring board made of an alumina-based ceramic having excellent electrical insulation, good heat dissipation, and high reflectivity (preferably reflectivity of 80% or more). 2 is provided. On the chip mounting surface 2a of the wiring substrate 2, light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) chips 3 that are a total of 20 semiconductor light emitting elements, 4 in the X direction and 5 in the Y direction, are arranged. Although not shown in FIG. 1, a wiring pattern for supplying power to each of these LED chips 3 is formed on the wiring board 2 to constitute an electric circuit.

なお、配線基板2の材質はアルミナ系セラミックに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁性に優れた材料として、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いて配線基板2の本体を形成してもよい。或いは、配線基板2のチップ実装面2aにおける光の反射性を良くして半導体発光装置1の発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いることが好ましい。一方、より優れた放熱性及び反射性を得るため、配線基板2の本体を銀等の金属製としてもよい。このような場合には、配線基板2の配線パターンなどを金属製の本体から電気的に絶縁する必要がある。   Note that the material of the wiring board 2 is not limited to alumina-based ceramics. For example, a material selected from resin, glass epoxy, a composite resin containing a filler in the resin, and the like as a material excellent in electrical insulation. You may form the main body of the wiring board 2 using. Alternatively, in order to improve the light reflectivity on the chip mounting surface 2a of the wiring board 2 and improve the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 1, silicone containing white pigment such as alumina powder, silica powder, magnesium oxide, titanium oxide or the like is used. It is preferable to use a resin. On the other hand, in order to obtain more excellent heat dissipation and reflectivity, the main body of the wiring board 2 may be made of metal such as silver. In such a case, it is necessary to electrically insulate the wiring pattern of the wiring board 2 from the metal body.

また、図1に示すように、LEDチップ3が実装された配線基板2のチップ実装面2aには、LEDチップ3から入射する入射光の少なくとも一部を異なる波長に波長変換し、当該波長変換された光を出射光として半導体発光装置1の外部に放射する波長変換部材4が配設されている。波長変換部材4は、板状の形状を有し、20個のLEDチップ3に対向して配設されている。   Further, as shown in FIG. 1, on the chip mounting surface 2a of the wiring board 2 on which the LED chip 3 is mounted, at least part of incident light incident from the LED chip 3 is wavelength-converted to a different wavelength, and the wavelength conversion is performed. A wavelength conversion member 4 that emits the emitted light as emitted light to the outside of the semiconductor light emitting device 1 is disposed. The wavelength conversion member 4 has a plate shape and is disposed to face the 20 LED chips 3.

更に、図3に示すように、波長変換部材4は複数のスペーサ5を介して配線基板2に接合されており、これらスペーサ5を介在させることにより、図4に示すように、波長変換部材4と各LEDチップ3との間に空隙を設けている。   Further, as shown in FIG. 3, the wavelength conversion member 4 is bonded to the wiring substrate 2 via a plurality of spacers 5. By interposing these spacers 5, as shown in FIG. 4, the wavelength conversion member 4. And a space between each LED chip 3.

ここで設ける空隙は、LEDチップ3から発せられた光が、このLEDチップ3に対応する位置にある波長変換部材4に確実に達するように予め算出された距離L1(図4参照)をもって設けられている。LEDチップ3を波長変換部材4にできるだけ近接させるようにすれば、LEDチップ3が発した光が波長変換部材4に確実に到達することになるが、LEDチップ3が波長変換部材4に近接しすぎると、LEDチップ3が発する熱により波長変換部材4が加熱されて波長変換機能や発光効率の低下を招いてしまうおそれがある。このため、このような過剰な温度上昇を防止する上で、LEDチップ3と波長変換部材4との間隔は0.01mm以上であることが好ましい。   The gap provided here is provided with a distance L1 (see FIG. 4) calculated in advance so that the light emitted from the LED chip 3 reliably reaches the wavelength conversion member 4 at a position corresponding to the LED chip 3. ing. If the LED chip 3 is made as close as possible to the wavelength conversion member 4, the light emitted from the LED chip 3 will surely reach the wavelength conversion member 4, but the LED chip 3 is close to the wavelength conversion member 4. If it is too large, the wavelength conversion member 4 is heated by the heat generated by the LED chip 3, and the wavelength conversion function and the light emission efficiency may be reduced. For this reason, in order to prevent such an excessive temperature rise, it is preferable that the space | interval of the LED chip 3 and the wavelength conversion member 4 is 0.01 mm or more.

また、半導体発光装置1に熱的な余裕があれば、このような空隙を設けず、波長変換部材4の第1の面4aをLEDチップ3に密着させてもよい。また、LEDチップ3と波長変換部材4とを離間する場合であっても、透光性を有したシリコーン樹脂、エポキシ樹脂或いはガラスなどで空隙を封止するようにしてもよい。このようにすることにより、LEDチップ3からの光を効率よく波長変換部材4に導くことができる。   If the semiconductor light emitting device 1 has a thermal margin, the first surface 4a of the wavelength conversion member 4 may be brought into close contact with the LED chip 3 without providing such a gap. Even when the LED chip 3 and the wavelength conversion member 4 are separated, the gap may be sealed with a translucent silicone resin, epoxy resin, glass, or the like. By doing in this way, the light from LED chip 3 can be guide | induced to the wavelength conversion member 4 efficiently.

以下において、図3及び図4を参照しつつ、LEDチップ3、波長変換部材4の詳細な説明をする。   Hereinafter, the LED chip 3 and the wavelength conversion member 4 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

(LEDチップ)
本実施例においてLEDチップ3には、460nmのピーク波長を有した青色光を発するLEDチップを用いる。具体的には、このようなLEDチップとして、例えばInGaN半導体が発光層に用いられるGaN系LEDチップがある。なお、LEDチップ3の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々なLEDチップなどの半導体発光素子を用いることができる。本実施例においてLEDチップ3が発する光のピーク波長は、360nm〜480nmの波長範囲内にあるのが好ましく、390nm〜430nmの波長範囲内又は430nm〜480nmの波長範囲内にあることがより好ましい。
(LED chip)
In this embodiment, the LED chip 3 is an LED chip that emits blue light having a peak wavelength of 460 nm. Specifically, as such an LED chip, for example, there is a GaN-based LED chip in which an InGaN semiconductor is used for a light emitting layer. Note that the type and emission wavelength characteristics of the LED chip 3 are not limited thereto, and various semiconductor light emitting elements such as LED chips can be used without departing from the gist of the present invention. In this embodiment, the peak wavelength of light emitted from the LED chip 3 is preferably in the wavelength range of 360 nm to 480 nm, and more preferably in the wavelength range of 390 nm to 430 nm or in the wavelength range of 430 nm to 480 nm.

図4に示すように、LEDチップ3の配線基板2側に向く面には、p電極6とn電極7とが設けられている。図4に示すLEDチップ3の場合、配線基板2のチップ実装面2aに形成されている配線パターン8にp電極6が接合されると共に、同じくチップ実装面2aに形成された配線パターン9にn電極7が接合されている。これらp電極6及びn電極7の配線パターン8及び配線パターン9への接続は、図示しない金属バンプを介し、ハンダ付けによって行っている。図示されていない他のLEDチップ3も、それぞれのLEDチップ3に対応して配線基板2のチップ実装面2aに形成された配線パターンに、それぞれのp電極6及びn電極7が同様にして接合されている。ここで、LEDチップ3同士は、配線パターン8及び配線パターン9を介して直列接続さていてもよく、並列接続されていてもよく、更には直列接続及び並列接続を組み合わせた接続がなされていてもよい。   As shown in FIG. 4, a p-electrode 6 and an n-electrode 7 are provided on the surface of the LED chip 3 facing the wiring substrate 2 side. In the case of the LED chip 3 shown in FIG. 4, the p-electrode 6 is bonded to the wiring pattern 8 formed on the chip mounting surface 2a of the wiring board 2, and the wiring pattern 9 also formed on the chip mounting surface 2a is connected to the n. The electrode 7 is joined. The p electrode 6 and the n electrode 7 are connected to the wiring pattern 8 and the wiring pattern 9 by soldering via metal bumps (not shown). Other LED chips 3 not shown are also bonded to the wiring pattern formed on the chip mounting surface 2a of the wiring board 2 corresponding to each LED chip 3 in the same manner. Has been. Here, the LED chips 3 may be connected in series via the wiring pattern 8 and the wiring pattern 9, may be connected in parallel, and further connected in combination of series connection and parallel connection. Also good.

なお、LEDチップ3の配線基板2への実装方法は、これに限定されるものではなく、LEDチップ3の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。例えば、LEDチップ3を配線基板2の所定位置に接着固定した後、各LEDチップ3の2つの電極をワイヤボンディングで対応する配線パターンに接続してもよいし、一方の電極を上述のように対応する配線パターンに接合すると共に、他方の電極をワイヤボンディングで対応する配線パターンに接続するようにしてもよい。   The method of mounting the LED chip 3 on the wiring board 2 is not limited to this, and an appropriate method can be selected according to the type and structure of the LED chip 3. For example, after the LED chip 3 is bonded and fixed to a predetermined position of the wiring board 2, two electrodes of each LED chip 3 may be connected to a corresponding wiring pattern by wire bonding, or one electrode may be connected as described above. While joining to a corresponding wiring pattern, you may make it connect the other electrode to a corresponding wiring pattern by wire bonding.

(波長変換部材)
上述したように、波長変換部材4は、LEDチップ3から放射される青色光の一部を波長変換し、当該青色光とは異なる波長の出射光を放射する。より具体的な構成として、図1、図3及び図4に示すように、波長変換部材4は、LEDチップ4に対して近接する位置に配設される透明部材11と、透明部材11の上に積層されるようにして配設されるフィルター12と、から構成されている。
(Wavelength conversion member)
As described above, the wavelength conversion member 4 converts the wavelength of part of the blue light emitted from the LED chip 3 and emits outgoing light having a wavelength different from that of the blue light. As a more specific configuration, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the wavelength conversion member 4 includes a transparent member 11 disposed at a position close to the LED chip 4, and an upper surface of the transparent member 11. And a filter 12 disposed so as to be laminated to each other.

透明部材11は、LEDチップ3から放射される青色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に入射光とは異なる波長を有する出射光を放射する蛍光体11aと、蛍光体11aを分散して保持するとともに、透明部材11の母材として機能する樹脂11bとを有している。図4は、母材として樹脂を用いた場合の半導体発光装置1の断面図の要部拡大図であり、図4の波長変換部材4においては、樹脂11b内に蛍光体11aが分散して存在している。すなわち、母材である樹脂11bは、蛍光体11aを分散して保持している。   The transparent member 11 disperses the phosphor 11a, which absorbs and excites the blue light emitted from the LED chip 3 and emits outgoing light having a wavelength different from the incident light when returning to the ground state. And a resin 11 b that functions as a base material of the transparent member 11. FIG. 4 is an enlarged view of an essential part of a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device 1 when a resin is used as a base material. In the wavelength conversion member 4 of FIG. 4, the phosphors 11a are dispersed in the resin 11b. doing. That is, the resin 11b as the base material holds the phosphor 11a in a dispersed manner.

なお、蛍光体11aは、樹脂11bに分散保持されることなく、樹脂11bの表面等に塗布されてもよい。また、本実施例においては、波長変換部材4の母材として上述したような樹脂11bを用いたが、これに限定されることなく、ガラス等を用いることもできる。更に、樹脂11bは、蛍光体11aのみを分散保持していたが、光拡散材も分散保持していてもよい。   The phosphor 11a may be applied to the surface of the resin 11b without being dispersed and held in the resin 11b. In the present embodiment, the resin 11b as described above is used as the base material of the wavelength conversion member 4. However, the present invention is not limited to this, and glass or the like can also be used. Further, although the resin 11b holds only the phosphor 11a in a dispersed manner, the light diffusing material may also be held in a dispersed manner.

〔蛍光体〕
本実施例においては、青色光を放射するLEDチップ3を半導体発光素子として使用しているため、半導体発光装置1から白色光を得る方法として、当該青色光の一部を赤色光及び黄色光に波長変換し、当該赤色光及び黄色光、並びに波長変換されなかった青色光の混合により白色光を合成する方法がとられている。従って、本実施例における蛍光体11aには、青色光を赤色光及び黄色光に波長変換する赤色蛍光体及び黄色蛍光体が使用されている。
[Phosphor]
In this embodiment, since the LED chip 3 that emits blue light is used as a semiconductor light emitting element, as a method of obtaining white light from the semiconductor light emitting device 1, a part of the blue light is converted into red light and yellow light. A method is employed in which white light is synthesized by wavelength conversion and mixing of the red light and yellow light and blue light that has not been wavelength converted. Therefore, a red phosphor and a yellow phosphor that convert the wavelength of blue light into red light and yellow light are used for the phosphor 11a in the present embodiment.

また、白色光の色度や色温度を調整したり、演色性を上げるために、当該青色光の一部を緑色光に波長変換する場合がある。この場合は、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を使用したり、緑色蛍光体及び橙色蛍光体を使用したり、緑色蛍光体及び赤色蛍光体に加えて黄色蛍光体を使用することもできる。更に、白色光の色度や色温度を調整したり、発光効率を上げるために、当該青色光の一部を黄色光にのみ波長変換する場合がある。この場合は、黄色蛍光体のみを使用することもある。   In addition, in order to adjust the chromaticity and color temperature of white light or improve color rendering, a part of the blue light may be wavelength-converted to green light. In this case, a green phosphor and a red phosphor can be used, a green phosphor and an orange phosphor can be used, or a yellow phosphor can be used in addition to the green phosphor and the red phosphor. Furthermore, in order to adjust the chromaticity and color temperature of white light or increase the light emission efficiency, a part of the blue light may be wavelength-converted only to yellow light. In this case, only a yellow phosphor may be used.

赤色蛍光体を用いる場合、その発光ピーク波長は、通常550nm以上、好ましくは575nm以上、より好ましくは580nm以上、また、通常780nm以下、好ましくは700nm以下、より好ましくは680nm以下の波長範囲にあることが好適である。このような赤色蛍光体として、例えば、例えば、特開2006−008721号公報に記載されているCaAlSiN3:Eu[CASN蛍光体]、特開2008−7751号公報に記載されている(Sr,Ca)AlSiN3:Eu[SCASN蛍光体]、特開2007−231245号公報に記載されているCa1-xAl1-xSi1+x3-xx:Eu[CASON蛍光体]等のEu付活酸化物、窒化物又は酸窒化物蛍光体、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn等のMn付活ゲルマン酸塩蛍光体、Mn4+付活フッ化物錯体蛍光体等を用いることも可能である。 When a red phosphor is used, the emission peak wavelength is usually in the wavelength range of 550 nm or more, preferably 575 nm or more, more preferably 580 nm or more, and usually 780 nm or less, preferably 700 nm or less, more preferably 680 nm or less. Is preferred. Examples of such a red phosphor are, for example, CaAlSiN 3 : Eu [CASN phosphor] described in JP-A-2006-008721 and JP-A-2008-7751 (Sr, Ca ) AlSiN 3 : Eu [SCASN phosphor], Ca 1-x Al 1-x Si 1 + x N 3−x O x : Eu [CASON phosphor] described in JP-A-2007-231245, etc. Eu-activated oxide, nitride or oxynitride phosphor, Mn-activated germanate phosphor such as 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2 : Mn, Mn 4+ activated fluoride complex phosphor, etc. It is also possible to use.

具体的な黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は530nm以上、好ましくは540nm以上、より好ましくは550nm以上で、通常は620nm以下、好ましくは600nm以下、より好ましくは580nm以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、黄色蛍光体として例えば、Y3Al512:Ce[YAG蛍光体]、Lu3Al512:Ce[LuAG蛍光体]、(Y,Gd)3Al512:Ce、(Sr,Ca,Ba,Mg)2SiO4:Eu、(Ca,Sr)Si222:Eu、α−サイアロン、La3Si611:Ce(但し、その一部がCaやOで置換されていてもよい)が好ましい。 The emission peak wavelength of a specific yellow phosphor is usually 530 nm or more, preferably 540 nm or more, more preferably 550 nm or more, and usually 620 nm or less, preferably 600 nm or less, more preferably 580 nm or less. Is preferred. Among them, as the yellow phosphor, for example, Y 3 Al 5 O 12 : Ce [YAG phosphor], Lu 3 Al 5 O 12 : Ce [LuAG phosphor], (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, ( Sr, Ca, Ba, Mg) 2 SiO 4 : Eu, (Ca, Sr) Si 2 N 2 O 2 : Eu, α-sialon, La 3 Si 6 N 11 : Ce (provided that some of them are Ca or O Is optionally substituted).

また、緑色蛍光体を用いる場合、その発光ピーク波長は、通常500nmより大きく、中でも510nm以上、さらには515nm以上であることが好ましく、また、通常550nm以下、中でも540nm以下、さらには535nm以下の範囲であることが好ましい。この発光ピーク波長が短過ぎると青味を帯びる傾向がある一方で、長過ぎると黄味を帯びる傾向があり、何れも緑色光としての特性が低下する可能性がある。このような緑色蛍光体として、例えば、Y3(Al,Ga)512:Ce[G−YAG蛍光体]、国際公開第2007/091687号公報に記載されている(Ba,Ca,Sr,Mg)2SiO4:Euで表されるEu付活アルカリ土類シリケート系蛍光体[BSS蛍光体]、特許第3921545号明細書に記載されているSi6-zAlz8-zz:Eu(但し、0<z≦4.2である。)等のEu付活酸窒化物蛍光体[β−SiAlON蛍光体]、国際公開第2007/088966号公報に記載されているM3Si6122:Eu(但し、Mはアルカリ土類金属元素を表す。)等のEu付活酸窒化物蛍光体[BSON蛍光体]、特開2008−274254号公報に記載されているBaMgAl1017:Eu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体[GBAM蛍光体]を用いることも可能である。 In the case of using a green phosphor, the emission peak wavelength is usually larger than 500 nm, preferably 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually 550 nm or less, especially 540 nm or less, further 535 nm or less. It is preferable that If this emission peak wavelength is too short, it tends to be bluish, while if it is too long, it tends to be yellowish, and there is a possibility that the characteristics as green light will deteriorate. As such a green phosphor, for example, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce [G-YAG phosphor], described in International Publication No. 2007/091687 (Ba, Ca, Sr, Mg) 2 SiO 4 : Eu-activated alkaline earth silicate phosphor [BSS phosphor] represented by Eu, Si 6-z Al z N 8-z O z described in Japanese Patent No. 3912545 : Eu (provided that 0 <z ≦ 4.2), etc., Eu-activated oxynitride phosphor [β-SiAlON phosphor], M 3 Si described in International Publication No. 2007/088966 Eu-activated oxynitride phosphor [BSON phosphor] such as 6 O 12 N 2 : Eu (wherein M represents an alkaline earth metal element), BaMgAl described in JP-A-2008-274254 10 O 17 : Eu, Mn activated aluminum It is also possible to use an acid salt phosphor [GBAM phosphor].

蛍光体11aの含有量は、蛍光体11a及び樹脂11bの合計100重量%中の0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がより好ましく、1重量%以上がさらに好ましい。一方、15重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。   The content of the phosphor 11a is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, and further preferably 1% by weight or more in the total 100% by weight of the phosphor 11a and the resin 11b. On the other hand, 15 weight% or less is preferable and 10 weight% or less is more preferable.

〔樹脂〕
蛍光体11aを分散して保持する樹脂11bとしては、結晶性樹脂であってもよく、非晶性樹脂であってもよいが、非晶性樹脂が好ましく、非晶性樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂が挙げられ、熱可塑性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、及びシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。
〔resin〕
The resin 11b for dispersing and holding the phosphor 11a may be a crystalline resin or an amorphous resin. However, an amorphous resin is preferable, and an amorphous resin is thermosetting. Resin, thermoplastic resin, and photocurable resin are mentioned, and thermoplastic resin is preferable. As the thermosetting resin, for example, an epoxy resin and a silicone resin are preferably used.

熱可塑性樹脂の例としては、低、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ−3−メチルブテン−1樹脂、ポリ−4−メチルペンテン−1樹脂、ノルボルネン等を含む脂環式ポリオレフィン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンとメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−の各アクリレートもしくはメタクリレートとの共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等のアイオノマー樹脂;ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、AAS樹脂、AES樹脂、MBS樹脂等のスチレン系樹脂、ポリメチルメタアクリレート、ポリメタアクリレート等のアクリル系樹脂;ポリアミド樹脂;ポリアセタール樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ乳酸樹脂等のポリエステル系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂;ポリアリレート樹脂;ポリエーテルエーテルケトン樹脂;ポリエーテルイミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリテトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、エチレンとテトラフルオロエチレンの共重合体、ポリフッ化ビニリデン樹脂等のフッ素含有樹脂などが挙げられ,これらの1種または2種以上のブレンド品などが挙げられる。   Examples of thermoplastic resins include polyethylene resins such as low, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene resins, poly-3-methylbutene-1 resins, poly-4-methylpentene-1 resins, norbornene, etc. Polyolefin resins such as alicyclic polyolefin resins, including ethylene-vinyl acetate copolymers, copolymers of ethylene and methyl-, ethyl-, propyl-, and butyl-acrylates or methacrylates, ethylene-acrylic acid copolymer Ionomer resin such as coalescence; polystyrene resin, ABS resin, AS resin, AAS resin, AES resin, MBS resin and other styrene resins, polymethyl methacrylate, polymethacrylate and other acrylic resins; polyamide resin; polyacetal resin; polycarbonate Resin; Polyethylene Polyester resins such as phthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polylactic acid resin; modified polyphenylene ether resin; polyurethane resin; polyphenylene sulfide resin; polyarylate resin; polyether ether ketone resin; Resin: Fluorine containing polytetrafluoroethylene resin, tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene copolymer, copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, copolymer of ethylene and tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride resin, etc. Resin etc. are mentioned, These 1 type, or 2 or more types of blend goods etc. are mentioned.

樹脂11bは、半導体発光素子から放出される光(例えば、紫外光、近紫外光、又は青色光等)、または、波長変換部材から放出される可視光を吸収しないことが好ましい。更には、LEDチップ3から発せられる青色光に対して十分な透明性と耐久性とを有していることが好ましい。   The resin 11b preferably does not absorb light emitted from the semiconductor light emitting element (for example, ultraviolet light, near ultraviolet light, or blue light) or visible light emitted from the wavelength conversion member. Furthermore, it is preferable to have sufficient transparency and durability against blue light emitted from the LED chip 3.

上述した樹脂11bとして用いられるこれらの樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの樹脂の共重合体であってもよく、2種類以上を積層して使用してもよい。   These resins used as the resin 11b described above may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the copolymer of these resin may be sufficient and it may use it, laminating | stacking 2 or more types.

ここで、樹脂11bとしては、ポリカーボネート樹脂が、透明性、耐熱性、機械的特性、難燃性に優れる点で、最も好ましく使用できる。以下に、ポリカーボネート樹脂について詳細に説明する。   Here, as the resin 11b, a polycarbonate resin can be most preferably used because it is excellent in transparency, heat resistance, mechanical properties, and flame retardancy. Hereinafter, the polycarbonate resin will be described in detail.

本発明に用いるポリカーボネート樹脂は、下記の一般的な化学式(1)で表される、炭酸結合を有する基本構造の重合体である。

Figure 2014139977
The polycarbonate resin used in the present invention is a polymer having a basic structure having a carbonic acid bond represented by the following general chemical formula (1).
Figure 2014139977

化学式(1)中、X1は一般には炭化水素であるが、種々の特性付与のためヘテロ原子、ヘテロ結合の導入されたX1を用いてもよい。 In the chemical formula (1), X 1 is generally a hydrocarbon, but X 1 into which a hetero atom or a hetero bond is introduced may be used for imparting various properties.

また、ポリカーボネート樹脂は、炭酸結合に直接結合する炭素がそれぞれ芳香族炭素である芳香族ポリカーボネート樹脂、及び脂肪族炭素である脂肪族ポリカーボネート樹脂に分類できるが、いずれを用いることもできる。なかでも、耐熱性、機械的物性、電気的特性等の観点から、芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。   The polycarbonate resin can be classified into an aromatic polycarbonate resin in which carbon directly bonded to a carbonic acid bond is aromatic carbon and an aliphatic polycarbonate resin in which aliphatic carbon is aliphatic carbon, either of which can be used. Of these, aromatic polycarbonate resins are preferred from the viewpoints of heat resistance, mechanical properties, electrical characteristics, and the like.

ポリカーボネート樹脂の具体的な種類に制限はないが、例えば、ジヒドロキシ化合物とカーボネート前駆体とを反応させてなるポリカーボネート重合体が挙げられる。この際、ジヒドロキシ化合物及びカーボネート前駆体に加えて、ポリヒドロキシ化合物等を反応させるようにしてもよい。また、二酸化炭素をカーボネート前駆体として、環状エーテルと反応させる方法も用いてもよい。また、ポリカーボネート重合体は、直鎖状でもよく、分岐鎖状でもよい。さらに、ポリカーボネート重合体は1種の繰り返し単位からなる単独重合体であってもよく、2種以上の繰り返し単位を有する共重合体であってもよい。このとき共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体等、種々の共重合形態を選択することができる。なお、通常、このようなポリカーボネート重合体は、熱可塑性の樹脂となる。   Although there is no restriction | limiting in the specific kind of polycarbonate resin, For example, the polycarbonate polymer formed by making a dihydroxy compound and a carbonate precursor react is mentioned. At this time, in addition to the dihydroxy compound and the carbonate precursor, a polyhydroxy compound or the like may be reacted. Further, a method of reacting carbon dioxide with a cyclic ether using a carbonate precursor may be used. The polycarbonate polymer may be linear or branched. Further, the polycarbonate polymer may be a homopolymer composed of one type of repeating unit or a copolymer having two or more types of repeating units. At this time, the copolymer can be selected from various copolymerization forms such as a random copolymer and a block copolymer. In general, such a polycarbonate polymer is a thermoplastic resin.

芳香族ポリカーボネート樹脂の原料となるモノマーのうち、芳香族ジヒドロキシ化合物の例を挙げると、1,2−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジヒドロキシベンゼン(即ち、レゾルシノール)、1,4−ジヒドロキシベンゼン等のジヒドロキシベンゼン類;2,5−ジヒドロキシビフェニル、2,2'−ジヒドロキシビフェニル、4,4'−ジヒドロキシビフェニル等のジヒドロキシビフェニル類;2,2'−ジヒドロキシ−1,1'−ビナフチル、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類;2,2'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4'−ジヒドロキシ−3,3'−ジメチルジフェニルエーテル、1,4−ビス(3−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン等のジヒドロキシジアリールエーテル類;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(即ち、ビスフェノールA)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、1,3−ビス[2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル]ベンゼン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)(4−プロペニルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ナフチルメタン、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−ナフチルエタン、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ノナン、10−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ドデカン等のビス(ヒドロキシアリール)アルカン類;1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−ジメチルシクロヘキサン、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,4−ジメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,5−ジメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−プロピル−5−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−tert−ブチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−tert−ブチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン等のビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類;9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン等のカルド構造含有ビスフェノール類;4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4'−ジヒドロキシ−3,3'−ジメチルジフェニルスルフィド等のジヒドロキシジアリールスルフィド類;4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4'−ジヒドロキシ−3,3'−ジメチルジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシジアリールスルホキシド類;4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4'−ジヒドロキシ−3,3'−ジメチルジフェニルスルホン等のジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。   Examples of aromatic dihydroxy compounds among monomers used as raw materials for aromatic polycarbonate resins include dihydroxy compounds such as 1,2-dihydroxybenzene, 1,3-dihydroxybenzene (ie, resorcinol), 1,4-dihydroxybenzene, and the like. Benzenes; dihydroxybiphenyls such as 2,5-dihydroxybiphenyl, 2,2′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxybiphenyl; 2,2′-dihydroxy-1,1′-binaphthyl, 1,2-dihydroxy Dihydroxynaphthalenes such as naphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene; 2 , 2'-di Droxydiphenyl ether, 3,3′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenyl ether, 1,4-bis (3-hydroxyphenoxy) benzene, 1, Dihydroxydiaryl ethers such as 3-bis (4-hydroxyphenoxy) benzene; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (ie, bisphenol A), 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2 , 2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-methoxy-4-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (3-methoxy-4 -Hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (3-tert-butyl) 4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2- (4- Hydroxyphenyl) -2- (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) propane, α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -1,4-diisopropylbenzene, 1,3-bis [2- (4-hydroxy Phenyl) -2-propyl] benzene, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexylmethane, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, bis (4-hydroxyphenyl) (4-propenylphenyl) ) Methane, bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, bis (4- Droxyphenyl) naphthylmethane, 1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 1,1- Bis (4-hydroxyphenyl) -1-naphthylethane, 1-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) pentane, 1, 1-bis (4-hydroxyphenyl) hexane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexane, 1-bis (4-hydroxyphenyl) octane, 2-bis (4-hydroxyphenyl) octane, 1-bis ( 4-hydroxyphenyl) hexane, 2-bis (4-hydroxyphenyl) hexane, 4,4-bis (4-hydro) Bis (hydroxyaryl) alkanes such as xylphenyl) heptane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) nonane, 10-bis (4-hydroxyphenyl) decane, 1-bis (4-hydroxyphenyl) dodecane; Bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3-dimethylcyclohexane 1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,4-dimethylcyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,5-dimethylcyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3 , 3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxy 3,5-dimethylphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3-propyl-5-methylcyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)- 3-tert-butyl-cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3-tert-butyl-cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3-phenylcyclohexane, 1,1-bis Bis (hydroxyaryl) cycloalkanes such as (4-hydroxyphenyl) -4-phenylcyclohexane; 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) Bisphenols containing cardo structure such as fluorene; 4,4'-dihydroxydiphenylsulfur Dihydroxy diaryl sulfides such as 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenyl sulfide; 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfoxide, 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenyl sulfoxide, etc. Dihydroxydiaryl sulfoxides; dihydroxydiaryl sulfones such as 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone and 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenylsulfone;

これらの中でもビス(ヒドロキシアリール)アルカン類が好ましく、中でもビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン類が好ましく、特に耐衝撃性、耐熱性の点から2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(即ち、ビスフェノールA)が好ましい。   Among these, bis (hydroxyaryl) alkanes are preferable, and bis (4-hydroxyphenyl) alkanes are preferable, and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (ie, from the viewpoint of impact resistance and heat resistance). Bisphenol A) is preferred.

なお、芳香族ジヒドロキシ化合物は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   In addition, 1 type may be used for an aromatic dihydroxy compound and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、脂肪族ポリカーボネート樹脂の原料となるモノマーの例を挙げると、エタン−1,2−ジオール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール、2−メチル−2−プロピルプロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、デカン−1,10−ジオール等のアルカンジオール類;シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、4−(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキサノール、2,2,4,4−テトラメチル−シクロブタン−1,3−ジオール等のシクロアルカンジオール類;2,2'−オキシジエタノール(即ち、エチレングリコール)、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、スピログリコール等のグリコール類;1,2−ベンゼンジメタノール、1,3−ベンゼンジメタノール、1,4−ベンゼンジメタノール、1,4−ベンゼンジエタノール、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、2,3−ビス(ヒドロキシメチル)ナフタレン、1,6−ビス(ヒドロキシエトキシ)ナフタレン、4,4'−ビフェニルジメタノール、4,4'−ビフェニルジエタノール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ビフェニル、ビスフェノールAビス(2−ヒドロキシエチル)エーテル、ビスフェノールSビス(2−ヒドロキシエチル)エーテル等のアラルキルジオール類;1,2−エポキシエタン(即ち、エチレンオキシド)、1,2−エポキシプロパン(即ち、プロピレンオキシド)、1,2−エポキシシクロペンタン、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,4−エポキシシクロヘキサン、1−メチル−1,2−エポキシシクロヘキサン、2,3−エポキシノルボルナン、1,3−エポキシプロパン等の環状エーテル類が挙げられ、これらは1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Examples of the monomer that is a raw material for the aliphatic polycarbonate resin include ethane-1,2-diol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, 2,2-dimethylpropane-1, 3-diol, 2-methyl-2-propylpropane-1,3-diol, butane-1,4-diol, pentane-1,5-diol, hexane-1,6-diol, decane-1,10-diol Alkanediols such as cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane-1,4-diol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 4- (2-hydroxyethyl) cyclohexanol, Cycloalkanediols such as 2,2,4,4-tetramethyl-cyclobutane-1,3-diol; 2,2′-oxy Glycols such as sidiethanol (ie, ethylene glycol), diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, spiroglycol; 1,2-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,4-benzenedimethanol, 1 , 4-benzenediethanol, 1,3-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 2,3-bis (hydroxymethyl) naphthalene, 1,6-bis (hydroxy Ethoxy) naphthalene, 4,4′-biphenyldimethanol, 4,4′-biphenyldiethanol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) biphenyl, bisphenol A bis (2-hydroxyethyl) ether, bisphenol S bis (2 -Hydroxyethyl) Aralkyl diols such as ether; 1,2-epoxyethane (ie, ethylene oxide), 1,2-epoxypropane (ie, propylene oxide), 1,2-epoxycyclopentane, 1,2-epoxycyclohexane, 1,4 -Cyclic ethers such as epoxycyclohexane, 1-methyl-1,2-epoxycyclohexane, 2,3-epoxynorbornane, 1,3-epoxypropane and the like may be used, and these may be used alone or in combination of two or more May be used in any combination and ratio.

芳香族ポリカーボネート樹脂の原料となるモノマーのうち、カーボネート前駆体の例を挙げると、カルボニルハライド、カーボネートエステル等が挙げられる。なお、カーボネート前駆体は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Among the monomers used as the raw material for the aromatic polycarbonate resin, examples of the carbonate precursor include carbonyl halide and carbonate ester. In addition, 1 type may be used for a carbonate precursor and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

カルボニルハライドとしては、具体的には例えば、ホスゲンや、ジヒドロキシ化合物のビスクロロホルメート体、ジヒドロキシ化合物のモノクロロホルメート体等のハロホルメート等が挙げられる。   Specific examples of the carbonyl halide include phosgene, haloformates such as a bischloroformate of a dihydroxy compound, and a monochloroformate of a dihydroxy compound.

カーボネートエステルとしては、具体的には例えば、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等のジアリールカーボネート類;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート類;ジヒドロキシ化合物のビスカーボネート体、ジヒドロキシ化合物のモノカーボネート体、環状カーボネート等のジヒドロキシ化合物のカーボネート体等が挙げられる。   Specific examples of the carbonate ester include diaryl carbonates such as diphenyl carbonate and ditolyl carbonate; dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate; biscarbonate bodies of dihydroxy compounds, monocarbonate bodies of dihydroxy compounds, and cyclic carbonates. And carbonate bodies of dihydroxy compounds such as

ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、任意の方法を採用できる。その例を挙げると、界面重合法、溶融エステル交換法、ピリジン法、環状カーボネート化合物の開環重合法、プレポリマーの固相エステル交換法などを挙げることができる。以下、これらの方法のうち特に好適な、界面重合法及び溶融エステル交換法について具体的に説明する。   The method for producing the polycarbonate resin is not particularly limited, and any method can be adopted. Examples thereof include an interfacial polymerization method, a melt transesterification method, a pyridine method, a ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound, and a solid phase transesterification method of a prepolymer. Hereinafter, the interfacial polymerization method and the melt transesterification method, which are particularly suitable among these methods, will be specifically described.

「界面重合法」
界面重合法では、反応に不活性な有機溶媒及びアルカリ水溶液の存在下で、通常pHを9以上に保ち、ジヒドロキシ化合物とカーボネート前駆体(好ましくは、ホスゲン)とを反応させた後、重合触媒の存在下で界面重合を行うことによってポリカーボネート樹脂を得る。なお、反応系には、必要に応じて分子量調整剤(末端停止剤)を存在させるようにしてもよく、ジヒドロキシ化合物の酸化防止のために酸化防止剤を存在させるようにしてもよい。
"Interfacial polymerization"
In the interfacial polymerization method, a dihydroxy compound and a carbonate precursor (preferably phosgene) are reacted in the presence of an organic solvent inert to the reaction and an aqueous alkaline solution, usually at a pH of 9 or higher. Polycarbonate resin is obtained by interfacial polymerization in the presence. In the reaction system, a molecular weight adjusting agent (terminal terminator) may be present as necessary, or an antioxidant may be present to prevent the oxidation of the dihydroxy compound.

ジヒドロキシ化合物及びカーボネート前駆体は、前述のとおりである。なお、カーボネート前駆体の中でもホスゲンを用いることが好ましく、ホスゲンを用いた場合の方法は特にホスゲン法と呼ばれる。   The dihydroxy compound and the carbonate precursor are as described above. Of the carbonate precursors, phosgene is preferably used, and a method using phosgene is particularly called a phosgene method.

反応に不活性な有機溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の塩素化炭化水素等;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。なお、有機溶媒は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Examples of the organic solvent inert to the reaction include chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chloroform, monochlorobenzene and dichlorobenzene; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. . In addition, 1 type may be used for an organic solvent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

アルカリ水溶液に含有されるアルカリ化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物が挙げられるが、中でも水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好ましい。なお、アルカリ化合物は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Examples of the alkali compound contained in the alkaline aqueous solution include alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, and sodium hydrogen carbonate, among which sodium hydroxide and water Potassium oxide is preferred. In addition, 1 type may be used for an alkali compound and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

アルカリ水溶液中のアルカリ化合物の濃度に制限はないが、通常、反応のアルカリ水溶液中のpHを10〜12にコントロールするために、5〜10重量%で使用される。また、例えばホスゲンを吹き込むに際しては、水相のpHが10〜12、好ましくは10〜11になる様にコントロールするために、ビスフェノール化合物とアルカリ化合物とのモル比を、通常1:1.9以上、中でも1:2.0以上、また、通常1:3.2以下、中でも1:2.5以下とすることが好ましい。   Although there is no restriction | limiting in the density | concentration of the alkali compound in aqueous alkali solution, Usually, in order to control pH in the aqueous alkali solution of reaction to 10-12, it is used at 5 to 10 weight%. For example, when phosgene is blown, the molar ratio of the bisphenol compound and the alkali compound is usually 1: 1.9 or more in order to control the pH of the aqueous phase to be 10 to 12, preferably 10 to 11. Among these, it is preferable that the ratio is 1: 2.0 or more, usually 1: 3.2 or less, and more preferably 1: 2.5 or less.

重合触媒としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリプロピルアミン、トリヘキシルアミン等の脂肪族三級アミン;N,N’−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N’−ジエチルシクロヘキシルアミン等の脂環式三級アミン;N,N’−ジメチルアニリン、N,N’−ジエチルアニリン等の芳香族三級アミン;トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩、ピリジン、グアニン、グアニジンの塩等が挙げられる。なお、重合触媒は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Examples of the polymerization catalyst include aliphatic tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tributylamine, tripropylamine, and trihexylamine; alicyclic rings such as N, N′-dimethylcyclohexylamine and N, N′-diethylcyclohexylamine. Tertiary amines of formula; aromatic tertiary amines such as N, N′-dimethylaniline and N, N′-diethylaniline; quaternary ammonium salts such as trimethylbenzylammonium chloride, tetramethylammonium chloride and triethylbenzylammonium chloride; Examples include pyridine, guanine, guanidine salts, and the like. In addition, 1 type may be used for a polymerization catalyst and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

分子量調整剤としては、例えば、一価のフェノール性水酸基を有する芳香族フェノール;メタノール、ブタノールなどの脂肪族アルコール、メルカプタン、フタル酸イミド等が挙げられるが、中でも芳香族フェノールが好ましい。このような芳香族フェノールとしては、具体的に、m−メチルフェノール、p−メチルフェノール、m−プロピルフェノール、p−プロピルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−長鎖アルキル置換フェノール等のアルキル基置換フェノール;イソプロパニルフェノール等のビニル基含有フェノール、エポキシ基含有フェノール、o−オキシン安息香酸、2−メチル−6−ヒドロキシフェニル酢酸等のカルボキシル基含有フェノール等が挙げられる。なお、分子量調整剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Examples of the molecular weight modifier include aromatic phenols having a monovalent phenolic hydroxyl group; aliphatic alcohols such as methanol and butanol, mercaptans, and phthalimides, among which aromatic phenols are preferred. Specific examples of such aromatic phenols include alkyl groups such as m-methylphenol, p-methylphenol, m-propylphenol, p-propylphenol, p-tert-butylphenol, and p-long chain alkyl-substituted phenol. Substituted phenols: Vinyl group-containing phenols such as isopropanyl phenol, epoxy group-containing phenols, carboxyl group-containing phenols such as o-oxine benzoic acid, 2-methyl-6-hydroxyphenylacetic acid, and the like. In addition, a molecular weight regulator may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

分子量調整剤の使用量は、ジヒドロキシ化合物100モルに対して、通常0.5モル以上、好ましくは1モル以上であり、また、通常50モル以下、好ましくは30モル以下である。分子量調整剤の使用量をこの範囲とすることで、ポリカーボネート樹脂組成物の熱安定性及び耐加水分解性を向上させることができる。   The usage-amount of a molecular weight modifier is 0.5 mol or more normally with respect to 100 mol of dihydroxy compounds, Preferably it is 1 mol or more, and is 50 mol or less normally, Preferably it is 30 mol or less. By making the usage-amount of a molecular weight modifier into this range, the thermal stability and hydrolysis resistance of a polycarbonate resin composition can be improved.

反応の際に、反応基質、反応媒、触媒、添加剤等を混合する順番は、所望のポリカーボネート樹脂が得られる限り任意であり、適切な順番を任意に設定すればよい。例えば、カーボネート前駆体としてホスゲンを用いた場合には、分子量調節剤はジヒドロキシ化合物とホスゲンとの反応(ホスゲン化)の時から重合反応開始時までの間であれば任意の時期に混合できる。なお、反応温度は通常0〜40℃であり、反応時間は通常は数分(例えば、10分)〜数時間(例えば、6時間)である。   In the reaction, the order of mixing the reaction substrate, reaction medium, catalyst, additive and the like is arbitrary as long as a desired polycarbonate resin is obtained, and an appropriate order may be arbitrarily set. For example, when phosgene is used as the carbonate precursor, the molecular weight regulator can be mixed at any time as long as it is between the reaction (phosgenation) of the dihydroxy compound and phosgene and the start of the polymerization reaction. In addition, reaction temperature is 0-40 degreeC normally, and reaction time is normally several minutes (for example, 10 minutes)-several hours (for example, 6 hours).

「溶融エステル交換法」
溶融エステル交換法では、例えば、炭酸ジエステルとジヒドロキシ化合物とのエステル交換反応を行う。
"Melted ester exchange method"
In the melt transesterification method, for example, a transesterification reaction between a carbonic acid diester and a dihydroxy compound is performed.

ジヒドロキシ化合物は、前述の通りである。一方、炭酸ジエステルとしては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−tert−ブチルカーボネート等の炭酸ジアルキル化合物;ジフェニルカーボネート;ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネートなどが挙げられる。中でも、ジフェニルカーボネート及び置換ジフェニルカーボネートが好ましく、特にジフェニルカーボネートが好ましい。なお、炭酸ジエステルは1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   The dihydroxy compound is as described above. On the other hand, examples of the carbonic acid diester include dialkyl carbonate compounds such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-tert-butyl carbonate; diphenyl carbonate; substituted diphenyl carbonate such as ditolyl carbonate, and the like. Of these, diphenyl carbonate and substituted diphenyl carbonate are preferable, and diphenyl carbonate is particularly preferable. In addition, carbonic acid diester may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとの比率は所望のポリカーボネート樹脂が得られる限り任意であるが、ジヒドロキシ化合物1モルに対して、炭酸ジエステルを等モル量以上用いることが好ましく、中でも1.01モル以上用いることがより好ましい。なお、上限は通常1.30モル以下である。このような範囲にすることで、末端水酸基量を好適な範囲に調整できる。   The ratio of the dihydroxy compound and the carbonic acid diester is arbitrary as long as the desired polycarbonate resin can be obtained, but it is preferable to use an equimolar amount or more of the carbonic acid diester with respect to 1 mol of the dihydroxy compound. Is more preferable. The upper limit is usually 1.30 mol or less. By setting it as such a range, the amount of terminal hydroxyl groups can be adjusted to a suitable range.

ポリカーボネート樹脂では、その末端水酸基量が熱安定性、加水分解安定性、色調等に大きな影響を及ぼす傾向がある。このため、公知の任意の方法によって末端水酸基量を必要に応じて調整してもよい。エステル交換反応においては、通常、炭酸ジエステルと芳香族ジヒドロキシ化合物との混合比率、エステル交換反応時の減圧度などを調整することにより、末端水酸基量を調整したポリカーボネート樹脂を得ることができる。なお、この操作により、通常は得られるポリカーボネート樹脂の分子量を調整することもできる。   In the polycarbonate resin, the amount of terminal hydroxyl groups tends to have a great influence on thermal stability, hydrolysis stability, color tone and the like. For this reason, you may adjust the amount of terminal hydroxyl groups as needed by a well-known arbitrary method. In the transesterification reaction, a polycarbonate resin in which the terminal hydroxyl group amount is adjusted can be usually obtained by adjusting the mixing ratio of the carbonic acid diester and the aromatic dihydroxy compound, the degree of vacuum during the transesterification reaction, and the like. In addition, the molecular weight of the polycarbonate resin usually obtained can also be adjusted by this operation.

炭酸ジエステルとジヒドロキシ化合物との混合比率を調整して末端水酸基量を調整する場合、その混合比率は前記の通りである。また、より積極的な調整方法としては、反応時に別途、末端停止剤を混合する方法が挙げられる。この際の末端停止剤としては、例えば、一価フェノール類、一価カルボン酸類、炭酸ジエステル類などが挙げられる。なお、末端停止剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   When adjusting the amount of terminal hydroxyl groups by adjusting the mixing ratio of the carbonic acid diester and the dihydroxy compound, the mixing ratio is as described above. Further, as a more aggressive adjustment method, there may be mentioned a method in which a terminal terminator is mixed separately during the reaction. Examples of the terminal terminator at this time include monohydric phenols, monovalent carboxylic acids, carbonic acid diesters, and the like. In addition, 1 type may be used for a terminal terminator and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

溶融エステル交換法によりポリカーボネート樹脂を製造する際には、通常、エステル交換触媒が使用される。エステル交換触媒は任意のものを使用できる。なかでも、例えばアルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物を用いることが好ましい。また補助的に、例えば塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物などの塩基性化合物を併用してもよい。なお、エステル交換触媒は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   When producing a polycarbonate resin by the melt transesterification method, a transesterification catalyst is usually used. Any transesterification catalyst can be used. Among them, it is preferable to use, for example, an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound. In addition, auxiliary compounds such as basic boron compounds, basic phosphorus compounds, basic ammonium compounds, and amine compounds may be used in combination. In addition, 1 type may be used for a transesterification catalyst and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

溶融エステル交換法において、反応温度は通常100〜320℃である。また、反応時の圧力は通常2mmHg以下の減圧条件である。具体的操作としては、前記の条件で、芳香族ヒドロキシ化合物等の副生成物を除去しながら、溶融重縮合反応を行えばよい。   In the melt transesterification method, the reaction temperature is usually 100 to 320 ° C. The pressure during the reaction is usually a reduced pressure condition of 2 mmHg or less. As a specific operation, a melt polycondensation reaction may be performed under the above-mentioned conditions while removing a by-product such as an aromatic hydroxy compound.

溶融重縮合反応は、バッチ式、連続式の何れの方法でも行うことができる。バッチ式で行う場合、反応基質、反応媒、触媒、添加剤等を混合する順番は、所望の芳香族ポリカーボネート樹脂が得られる限り任意であり、適切な順番を任意に設定すればよい。ただし中でも、ポリカーボネート樹脂及びポリカーボネート樹脂組成物の安定性等を考慮すると、溶融重縮合反応は連続式で行うことが好ましい。   The melt polycondensation reaction can be performed by either a batch method or a continuous method. When performing by a batch type, the order which mixes a reaction substrate, a reaction medium, a catalyst, an additive, etc. is arbitrary as long as a desired aromatic polycarbonate resin is obtained, What is necessary is just to set an appropriate order arbitrarily. However, considering the stability of the polycarbonate resin and the polycarbonate resin composition, the melt polycondensation reaction is preferably carried out continuously.

溶融エステル交換法においては、必要に応じて、触媒失活剤を用いてもよい。触媒失活剤としてはエステル交換触媒を中和する化合物を任意に用いることができる。その例を挙げると、イオウ含有酸性化合物及びその誘導体などが挙げられる。なお、触媒失活剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   In the melt transesterification method, a catalyst deactivator may be used as necessary. As the catalyst deactivator, a compound that neutralizes the transesterification catalyst can be arbitrarily used. Examples thereof include sulfur-containing acidic compounds and derivatives thereof. In addition, 1 type may be used for a catalyst deactivator and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

触媒失活剤の使用量は、前記のエステル交換触媒が含有するアルカリ金属又はアルカリ土類金属に対して、通常0.5当量以上、好ましくは1当量以上であり、また、通常10当量以下、好ましくは5当量以下である。更には、芳香族ポリカーボネート樹脂に対して、通常1ppm以上であり、また、通常100ppm以下、好ましくは20ppm以下である。   The amount of the catalyst deactivator used is usually 0.5 equivalents or more, preferably 1 equivalent or more, and usually 10 equivalents or less, relative to the alkali metal or alkaline earth metal contained in the transesterification catalyst. Preferably it is 5 equivalents or less. Furthermore, it is 1 ppm or more normally with respect to aromatic polycarbonate resin, and is 100 ppm or less normally, Preferably it is 20 ppm or less.

ポリカーボネート樹脂の分子量は任意であり、適宜選択して決定すればよいが、溶液粘度から換算した粘度平均分子量[Mv]は、通常10,000以上、好ましくは16,000以上、より好ましくは18,000以上であり、また、通常40,000以下、好ましくは30,000以下である。粘度平均分子量を前記範囲の下限値以上とすることにより本発明のポリカーボネート樹脂組成物の機械的強度をより向上させることができ、機械的強度の要求の高い用途に用いる場合により好ましいものとなる。一方、粘度平均分子量を前記範囲の上限値以下とすることにより本発明のポリカーボネート樹脂組成物の流動性低下を抑制して改善でき、成形加工性を高めて成形加工を容易に行えるようになる。なお、粘度平均分子量の異なる2種類以上のポリカーボネート樹脂を混合して用いてもよく、この場合には、粘度平均分子量が上記の好適な範囲外であるポリカーボネート樹脂を混合してもよい。   The molecular weight of the polycarbonate resin is arbitrary and may be appropriately selected and determined. The viscosity average molecular weight [Mv] converted from the solution viscosity is usually 10,000 or more, preferably 16,000 or more, more preferably 18, 000 or more, and usually 40,000 or less, preferably 30,000 or less. By setting the viscosity average molecular weight to be equal to or higher than the lower limit of the above range, the mechanical strength of the polycarbonate resin composition of the present invention can be further improved, which is more preferable when used for applications requiring high mechanical strength. On the other hand, by setting the viscosity average molecular weight to be equal to or lower than the upper limit of the above range, the polycarbonate resin composition of the present invention can be suppressed and improved in fluidity, and the molding processability can be improved and the molding process can be easily performed. Two or more types of polycarbonate resins having different viscosity average molecular weights may be mixed and used, and in this case, a polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight outside the above-mentioned preferred range may be mixed.

なお、粘度平均分子量[Mv]とは、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計を用いて温度20℃での極限粘度[η](単位dl/g)を求め、Schnellの粘度式、すなわち、η=1.23×10-4Mv0.83から算出される値を意味する。また極限粘度[η]とは、各溶液濃度[C](g/dl)での比粘度[ηsp]を測定し、下記数式(1)により算出した値である。 The viscosity average molecular weight [Mv] is obtained by using methylene chloride as a solvent and obtaining an intrinsic viscosity [η] (unit: dl / g) at a temperature of 20 ° C. using an Ubbelohde viscometer. Η = 1.23 × 10 −4 Mv 0.83 . The intrinsic viscosity [η] is a value calculated by the following formula (1) by measuring the specific viscosity [η sp ] at each solution concentration [C] (g / dl).

Figure 2014139977
Figure 2014139977

ポリカーボネート樹脂の末端水酸基濃度は任意であり、適宜選択して決定すればよいが、通常1,000ppm以下、好ましくは800ppm以下、より好ましくは600ppm以下である。これにより本発明のポリカーボネート樹脂組成物の滞留熱安定性及び色調をより向上させることができる。また、その下限は、通常10ppm以上、好ましくは30ppm以上、より好ましくは40ppm以上である。これにより、分子量の低下を抑制し、本発明のポリカーボネート樹脂組成物の機械的特性をより向上させることができる。なお、末端水酸基濃度の単位は、ポリカーボネート樹脂の重量に対する、末端水酸基の重量をppmで表示したものである。その測定方法は、四塩化チタン/酢酸法による比色定量(Macromol.Chem.88 215(1965)に記載の方法)である。   The terminal hydroxyl group concentration of the polycarbonate resin is arbitrary and may be appropriately selected and determined, but is usually 1,000 ppm or less, preferably 800 ppm or less, more preferably 600 ppm or less. Thereby, the residence heat stability and color tone of the polycarbonate resin composition of the present invention can be further improved. Moreover, the minimum is 10 ppm or more normally, Preferably it is 30 ppm or more, More preferably, it is 40 ppm or more. Thereby, the fall of molecular weight can be suppressed and the mechanical characteristic of the polycarbonate resin composition of this invention can be improved more. The unit of the terminal hydroxyl group concentration is the weight of the terminal hydroxyl group expressed in ppm relative to the weight of the polycarbonate resin. The measurement method is colorimetric determination (method described in Macromol. Chem. 88 215 (1965)) by the titanium tetrachloride / acetic acid method.

ポリカーボネート樹脂は、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よい。   A polycarbonate resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

ポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂単独(ポリカーボネート樹脂単独とは、ポリカーボネート樹脂の1種のみを含む態様に限定されず、例えば、モノマー組成や分子量が互いに異なる複数種のポリカーボネート樹脂を含む態様を含む意味で用いる。)で用いてもよく、ポリカーボネート樹脂と他の熱可塑性樹脂とのアロイ(混合物)とを組み合わせて用いてもよい。さらに、例えば、難燃性や耐衝撃性をさらに高める目的で、ポリカーボネート樹脂を、シロキサン構造を有するオリゴマーまたはポリマーとの共重合体;熱酸化安定性や難燃性をさらに向上させる目的でリン原子を有するモノマー、オリゴマーまたはポリマーとの共重合体;熱酸化安定性を向上させる目的で、ジヒドロキシアントラキノン構造を有するモノマー、オリゴマーまたはポリマーとの共重合体;光学的性質を改良するためにポリスチレン等のオレフィン系構造を有するオリゴマーまたはポリマーとの共重合体;耐薬品性を向上させる目的でポリエステル樹脂オリゴマーまたはポリマーとの共重合体等の、ポリカーボネート樹脂を主体とする共重合体として構成してもよい。他の熱可塑性樹脂と組み合わせて用いる場合は、樹脂成分中のポリカーボネート樹脂の割合が50重量%以上であることが好ましく、60重量%であることがより好ましく、70重量%以上であることがさらに好ましい。   The polycarbonate resin is a polycarbonate resin alone (the polycarbonate resin alone is not limited to an embodiment containing only one type of polycarbonate resin, and is used in a sense including an embodiment containing a plurality of types of polycarbonate resins having different monomer compositions and molecular weights, for example. .), Or an alloy (mixture) of a polycarbonate resin and another thermoplastic resin may be used in combination. Further, for example, for the purpose of further improving flame retardancy and impact resistance, a polycarbonate resin is copolymerized with an oligomer or polymer having a siloxane structure; for the purpose of further improving thermal oxidation stability and flame retardancy A monomer, oligomer or polymer having a copolymer; a monomer, oligomer or polymer having a dihydroxyanthraquinone structure for the purpose of improving thermal oxidation stability; Copolymers with oligomers or polymers having an olefin-based structure; for the purpose of improving chemical resistance, they may be configured as copolymers mainly composed of polycarbonate resins, such as copolymers with polyester resin oligomers or polymers. . When used in combination with other thermoplastic resins, the proportion of the polycarbonate resin in the resin component is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight, and further preferably 70% by weight or more. preferable.

また、成形品の外観の向上や流動性の向上を図るため、ポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネートオリゴマーを含有していてもよい。このポリカーボネートオリゴマーの粘度平均分子量[Mv]は、通常1,500以上、好ましくは2,000以上であり、また、通常9,500以下、好ましくは9,000以下である。さらに、含有されるポリカーボネートリゴマーは、ポリカーボネート樹脂(ポリカーボネートオリゴマーを含む)の30重量%以下とすることが好ましい。   Further, in order to improve the appearance of the molded product and improve the fluidity, the polycarbonate resin may contain a polycarbonate oligomer. The viscosity average molecular weight [Mv] of this polycarbonate oligomer is usually 1,500 or more, preferably 2,000 or more, and usually 9,500 or less, preferably 9,000 or less. Furthermore, the polycarbonate ligomer contained is preferably 30% by weight or less of the polycarbonate resin (including the polycarbonate oligomer).

さらに、ポリカーボネート樹脂は、バージン原料だけでなく、使用済みの製品から再生されたポリカーボネート樹脂(いわゆるマテリアルリサイクルされたポリカーボネート樹脂)であってもよい。前記の使用済みの製品としては、例えば、光学ディスク等の光記録媒体;導光板;自動車窓ガラス、自動車ヘッドランプレンズ、風防等の車両透明部材;水ボトル等の容器;メガネレンズ;防音壁、ガラス窓、波板等の建築部材などが挙げられる。また、製品の不適合品、スプルー、ランナー等から得られた粉砕品またはそれらを溶融して得たペレット等も使用可能である。   Further, the polycarbonate resin may be not only a virgin raw material but also a polycarbonate resin regenerated from a used product (so-called material-recycled polycarbonate resin). Examples of the used products include: optical recording media such as optical disks; light guide plates; vehicle window glass, vehicle headlamp lenses, windshields and other vehicle transparent members; water bottles and other containers; eyeglass lenses; Examples include architectural members such as glass windows and corrugated sheets. Also, non-conforming products, pulverized products obtained from sprues, runners, etc., or pellets obtained by melting them can be used.

ただし、再生されたポリカーボネート樹脂は、本発明のポリカーボネート樹脂組成物に含まれるポリカーボネート樹脂のうち、80重量%以下であることが好ましく、中でも50重量%以下であることがより好ましい。再生されたポリカーボネート樹脂は、熱劣化や経年劣化等の劣化を受けている可能性が高いため、このようなポリカーボネート樹脂を前記の範囲よりも多く用いた場合、色相や機械的物性を低下させる可能性があるためである。   However, the regenerated polycarbonate resin is preferably 80% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, among the polycarbonate resins contained in the polycarbonate resin composition of the present invention. Recycled polycarbonate resin is likely to have undergone deterioration such as heat deterioration and aging deterioration, so when such polycarbonate resin is used more than the above range, hue and mechanical properties can be reduced. It is because there is sex.

上述した樹脂11bには、本発明の特性を損なわない範囲において必要に応じて公知の各種添加剤を含有させることができる。例えば、光拡散材、熱安定剤、酸化防止剤、離型剤、難燃剤、難燃助剤、紫外線吸収剤、滑剤、光安定剤、可塑剤、帯電防止剤、熱伝導性改良剤、導電性改良剤、着色剤、耐衝撃性改良剤、抗菌剤、耐薬品性改良剤、強化剤、レーザーマーキング改良剤、屈折率調整剤などが挙げられる。これらの添加剤の具体的な種類や量は、樹脂11bに対して公知の好適なものを選択することができる。   The resin 11b described above can contain various known additives as necessary within a range not impairing the characteristics of the present invention. For example, light diffusing materials, heat stabilizers, antioxidants, mold release agents, flame retardants, flame retardant aids, UV absorbers, lubricants, light stabilizers, plasticizers, antistatic agents, thermal conductivity improvers, conductive Examples thereof include property improvers, colorants, impact resistance improvers, antibacterial agents, chemical resistance improvers, reinforcing agents, laser marking improvers, refractive index adjusters and the like. The specific kind and amount of these additives can be selected from known suitable ones for the resin 11b.

ここで、ポリカーボネート樹脂に配合する好ましい添加剤について例示する。ポリカーボネート樹脂には、光拡散材を含有することが好ましい。光拡散材を含有することで、母材に光拡散性を付与することが可能となる。光拡散材は、無機系光拡散材、有機系光拡散材、又は気泡が挙げられる。   Here, it illustrates about the preferable additive mix | blended with polycarbonate resin. The polycarbonate resin preferably contains a light diffusing material. By containing the light diffusing material, it becomes possible to impart light diffusibility to the base material. Examples of the light diffusing material include an inorganic light diffusing material, an organic light diffusing material, and bubbles.

無機系光拡散材としては、例えば、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛及びバリウム等の元素を含有する無機系光拡散材を用いることが可能であり、また、珪素、アルミニウム、チタン、及びジルコニウムからなる群の少なくとも1つの元素を含む無機系光拡散材を用いることが好ましい。有機系光拡散材としては、アクリル系、スチレン系、ポリアミド系若しくは元素として珪素もしくはフッ素を含む有機系光拡散材を用いることが可能であり、中でも、アクリル系光拡散材、又は元素として珪素を含む有機系光拡散材を用いることが好ましい。   As the inorganic light diffusing material, for example, an inorganic light diffusing material containing elements such as silicon, aluminum, titanium, zirconium, calcium, magnesium, zinc, and barium can be used, and silicon, aluminum, It is preferable to use an inorganic light diffusing material containing at least one element of the group consisting of titanium and zirconium. As the organic light diffusing material, acrylic, styrene, polyamide, or an organic light diffusing material containing silicon or fluorine as an element can be used. Among them, an acrylic light diffusing material or silicon as an element can be used. It is preferable to use an organic light diffusing material containing.

無機系光拡散材の具体例としては、二酸化ケイ素(シリカ)、ホワイトカーボン、溶融シリカ、タルク、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ホウ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸アルミ化ナトリウム、珪酸亜鉛、硫化亜鉛、ガラス粒子、ガラス繊維、ガラスフレーク、マイカ、ワラストナイト、ゼオライト、セピオライト、ベントナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト、カオリン、チタン酸カリウム等の材料が挙げられる。   Specific examples of inorganic light diffusing materials include silicon dioxide (silica), white carbon, fused silica, talc, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, boron oxide, boron nitride, aluminum nitride, and nitride. Silicon, calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, barium sulfate, calcium silicate, magnesium silicate, aluminum silicate, sodium silicate aluminide, zinc silicate, zinc sulfide, Examples of the material include glass particles, glass fibers, glass flakes, mica, wollastonite, zeolite, sepiolite, bentonite, montmorillonite, hydrotalcite, kaolin, and potassium titanate.

これらの無機系光拡散材は、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、メチルハイドロジェンポリシロキサン、脂肪酸含有炭化水素化合物等の各種表面処理剤で処理されたものであっても良く、表面を不活性な無機化合物で被覆されたものでもよい。   These inorganic light diffusing materials may be treated with various surface treatment agents such as a silane coupling agent, a titanate coupling agent, methyl hydrogen polysiloxane, and a fatty acid-containing hydrocarbon compound. It may be coated with an active inorganic compound.

有機系光拡散材としては、スチレン系(共)重合体、アクリル系(共)重合体、シロキサン系(共)重合体、ポリアミド系(共)重合体等の材料が挙げられる。これら、有機系光拡散材の分子の一部又は全部は、架橋していても架橋していなくてもよい。ここで、「(共)重合体」とは「重合体」及び「共重合体」の双方を意味する。   Examples of the organic light diffusing material include materials such as a styrene (co) polymer, an acrylic (co) polymer, a siloxane (co) polymer, and a polyamide (co) polymer. Some or all of these molecules of the organic light diffusing material may or may not be crosslinked. Here, “(co) polymer” means both “polymer” and “copolymer”.

光拡散材としては、シリカ、ガラス、炭酸カルシウム、マイカ、架橋アクリル系(共)重合体粒子、シロキサン系(共)重合体粒子からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。また、さらに平均粒子径が1μm以上であることが好ましく、30μm以下であることが好ましい。なお、平均粒子径は、積算重量百分率、粒度分布計等により測定した粒子径である。   The light diffusing material preferably contains at least one selected from the group consisting of silica, glass, calcium carbonate, mica, crosslinked acrylic (co) polymer particles, and siloxane (co) polymer particles. Further, the average particle diameter is preferably 1 μm or more, and preferably 30 μm or less. The average particle size is a particle size measured with an integrated weight percentage, a particle size distribution meter or the like.

光拡散材の含有量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、通常0.1重量部以上、好ましくは0.3重量部以上含有する。また、通常40重量部以下、好ましくは30重量部以下含有する。   The content of the light diffusing material is usually 0.1 parts by weight or more, preferably 0.3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. Further, it is usually contained in an amount of 40 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less.

熱安定剤としては、例えばリン系化合物が挙げられる。リン系化合物としては、公知の任意のものを使用できる。具体例を挙げると、リン酸、ホスホン酸、亜燐酸、ホスフィン酸、ポリリン酸などのリンのオキソ酸;酸性ピロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸カリウム、酸性ピロリン酸カルシウムなどの酸性ピロリン酸金属塩;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸セシウム、リン酸亜鉛など第1族または第10族金属のリン酸塩;有機ホスフェート化合物、有機ホスファイト化合物、有機ホスホナイト化合物などが挙げられる。   Examples of the heat stabilizer include phosphorus compounds. Any known phosphorous compound can be used. Specific examples include phosphorus oxo acids such as phosphoric acid, phosphonic acid, phosphorous acid, phosphinic acid, and polyphosphoric acid; acidic pyrophosphate metal salts such as acidic sodium pyrophosphate, acidic potassium pyrophosphate, and acidic calcium pyrophosphate; phosphoric acid Examples thereof include phosphates of Group 1 or Group 10 metals such as potassium, sodium phosphate, cesium phosphate, and zinc phosphate; organic phosphate compounds, organic phosphite compounds, and organic phosphonite compounds.

なかでも、トリフェニルホスファイト、トリス(モノノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノノニル/ジノニル・フェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリステアリルホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等の有機ホスファイトが好ましい。   Among them, triphenyl phosphite, tris (monononylphenyl) phosphite, tris (monononyl / dinonyl phenyl) phosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, monooctyl diphenyl phosphite, Dioctyl monophenyl phosphite, monodecyl diphenyl phosphite, didecyl monophenyl phosphite, tridecyl phosphite, trilauryl phosphite, tristearyl phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) ) Organic phosphites such as octyl phosphite are preferred.

熱安定剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、通常0.0001重量部以上、好ましくは0.001重量部以上、より好ましくは0.01重量部以上であり、また、通常1重量部以下、好ましくは0.5重量部以下、より好ましくは0.3重量部以下、さらに好ましくは0.1重量部以下である。熱安定剤が少なすぎると熱安定性改良効果が得難く、多すぎると逆に熱安定性が低下する場合がある。   The content of the heat stabilizer is usually 0.0001 parts by weight or more, preferably 0.001 parts by weight or more, more preferably 0.01 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. It is not more than parts by weight, preferably not more than 0.5 parts by weight, more preferably not more than 0.3 parts by weight, still more preferably not more than 0.1 parts by weight. If the amount of the heat stabilizer is too small, it is difficult to obtain the effect of improving the heat stability. If the amount is too large, the heat stability may be lowered.

酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。その具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N'−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオナミド)、2,4−ジメチル−6−(1−メチルペンタデシル)フェノール、ジエチル[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォエート、3,3’,3’’,5,5’,5’’−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a’’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール等が挙げられる。   As antioxidant, a hindered phenolic antioxidant is mentioned, for example. Specific examples thereof include pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl). ) Propionate, thiodiethylenebis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-) tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide), 2,4-dimethyl-6- (1-methylpentadecyl) phenol, diethyl [[3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl ] Methyl] phosphoate, 3,3 ′, 3 ″, 5,5 ′, 5 ″ -hexa-tert-butyl-a, a ′, a ''-(Mesitylene-2,4,6-triyl) tri-p-cresol, 4,6-bis (octylthiomethyl) -o-cresol, ethylenebis (oxyethylene) bis [3- (5-tert- Butyl-4-hydroxy-m-tolyl) propionate], hexamethylenebis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,3,5-tris (3,5- Di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 2,6-di-tert-butyl-4- (4 6-bis (octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino) phenol and the like.

なかでも、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートが好ましい。   Among them, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate preferable.

酸化防止剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、通常0.0001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上であり、また、通常1重量部以下、好ましくは0.5重量部以下、より好ましくは0.3重量部以下である。酸化防止剤の含有量が前記範囲の下限値未満の場合は、酸化防止剤としての効果が不十分となる可能性があり、酸化防止剤の含有量が前記範囲の上限値を超える場合は、効果が頭打ちとなり経済的でなくなる可能性がある。   The content of the antioxidant is usually 0.0001 parts by weight or more, preferably 0.01 parts by weight or more, and usually 1 part by weight or less, preferably 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. Part or less, more preferably 0.3 part by weight or less. When the content of the antioxidant is less than the lower limit of the range, the effect as an antioxidant may be insufficient, and when the content of the antioxidant exceeds the upper limit of the range, There is a possibility that the effect reaches its peak and is not economical.

離型剤としては、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200〜15,000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイルなどが挙げられる。   Examples of the release agent include aliphatic carboxylic acids, esters of aliphatic carboxylic acids and alcohols, aliphatic hydrocarbon compounds having a number average molecular weight of 200 to 15,000, polysiloxane silicone oils, and the like.

脂肪族カルボン酸としては、例えば、飽和または不飽和の脂肪族一価、二価または三価カルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸とは、脂環式のカルボン酸も包含する。これらの中で好ましい脂肪族カルボン酸は炭素数6〜36の一価または二価カルボン酸であり、炭素数6〜36の脂肪族飽和一価カルボン酸がさらに好ましい。かかる脂肪族カルボン酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸などが挙げられる。   Examples of the aliphatic carboxylic acid include saturated or unsaturated aliphatic monovalent, divalent or trivalent carboxylic acid. Here, the aliphatic carboxylic acid includes alicyclic carboxylic acid. Among these, preferable aliphatic carboxylic acids are monovalent or divalent carboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms, and aliphatic saturated monovalent carboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms are more preferable. Specific examples of such aliphatic carboxylic acids include palmitic acid, stearic acid, caproic acid, capric acid, lauric acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, mellicic acid, tetrariacontanoic acid, montanic acid, adipine Examples include acids and azelaic acid.

脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルにおける脂肪族カルボン酸としては、例えば、前記脂肪族カルボン酸と同じものが使用できる。一方、アルコールとしては、例えば、飽和または不飽和の一価または多価アルコールが挙げられる。これらのアルコールは、フッ素原子、アリール基などの置換基を有していてもよい。これらの中では、炭素数30以下の一価または多価の飽和アルコールが好ましく、炭素数30以下の脂肪族又は脂環式飽和一価アルコールまたは脂肪族飽和多価アルコールがさらに好ましい。   As aliphatic carboxylic acid in ester of aliphatic carboxylic acid and alcohol, the same thing as the said aliphatic carboxylic acid can be used, for example. On the other hand, examples of the alcohol include saturated or unsaturated monohydric or polyhydric alcohols. These alcohols may have a substituent such as a fluorine atom or an aryl group. Among these, a monovalent or polyvalent saturated alcohol having 30 or less carbon atoms is preferable, and an aliphatic or alicyclic saturated monohydric alcohol or aliphatic saturated polyhydric alcohol having 30 or less carbon atoms is more preferable.

かかるアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。   Specific examples of such alcohols include octanol, decanol, dodecanol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, pentaerythritol, 2,2-dihydroxyperfluoropropanol, neopentylene glycol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, and the like. Is mentioned.

脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルの具体例としては、蜜ロウ(ミリシルパルミテートを主成分とする混合物)、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸ステアリル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等が挙げられる。   Specific examples of esters of aliphatic carboxylic acids and alcohols include beeswax (a mixture based on myricyl palmitate), stearyl stearate, behenyl behenate, stearyl behenate, glycerin monopalmitate, glycerin monostearate Examples thereof include rate, glycerol distearate, glycerol tristearate, pentaerythritol monopalmitate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, pentaerythritol tetrastearate and the like.

数平均分子量200〜15,000の脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャ−トロプシュワックス、炭素数3〜12のα−オレフィンオリゴマー等が挙げられる。なお、ここで脂肪族炭化水素としては、脂環式炭化水素も含まれる。   Examples of the aliphatic hydrocarbon compound having a number average molecular weight of 200 to 15,000 include liquid paraffin, paraffin wax, microwax, polyethylene wax, Fischer-Tropsch wax, and α-olefin oligomer having 3 to 12 carbon atoms. . Here, the aliphatic hydrocarbon includes alicyclic hydrocarbons.

これらの中では、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスまたはポリエチレンワックスの部分酸化物が好ましく、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスがさらに好ましい。   Among these, paraffin wax, polyethylene wax, or a partial oxide of polyethylene wax is preferable, and paraffin wax and polyethylene wax are more preferable.

また、前記の脂肪族炭化水素の数平均分子量は、好ましくは5,000以下である。   The number average molecular weight of the aliphatic hydrocarbon is preferably 5,000 or less.

ポリシロキサン系シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、フッ素化アルキルシリコーン等が挙げられる。   Examples of the polysiloxane silicone oil include dimethyl silicone oil, phenylmethyl silicone oil, diphenyl silicone oil, and fluorinated alkyl silicone.

離型剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、通常0.001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上であり、また、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下、より好ましくは1重量部以下、さらに好ましくは0.5重量部以下である。離型剤の含有量が前記範囲の下限値未満の場合は、離型性の効果が十分でない場合があり、離型剤の含有量が前記範囲の上限値を超える場合は、耐加水分解性の低下、射出成形時の金型汚染などが生じる可能性がある。   The content of the release agent is usually 0.001 part by weight or more, preferably 0.01 part by weight or more, and usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less, relative to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. More preferably, it is 1 part by weight or less, and still more preferably 0.5 part by weight or less. When the content of the release agent is less than the lower limit of the range, the effect of releasability may not be sufficient, and when the content of the release agent exceeds the upper limit of the range, hydrolysis resistance And mold contamination during injection molding may occur.

難燃剤としては、ハロゲン系、リン系、有機酸金属塩系、シリコーン系の難燃剤、難燃助剤としては、フッ素樹脂系難燃助剤が挙げられる。難燃剤及び難燃助剤は併用することも可能であり、また、複数を組み合わせて使用することもできる。中でも好ましいのは、リン系難燃剤、有機酸金属塩系難燃剤、フッ素樹脂系難燃助剤である。   Examples of the flame retardant include halogen-based, phosphorus-based, organic acid metal salt-based, and silicone-based flame retardants, and examples of the flame retardant auxiliary include fluororesin-based flame retardant auxiliary. A flame retardant and a flame retardant aid can be used in combination, or a plurality of flame retardants can be used in combination. Among these, phosphorus flame retardants, organic acid metal salt flame retardants, and fluororesin flame retardant aids are preferred.

リン系難燃剤としては芳香族リン酸エステルやホスファゼン化合物が挙げられる。有機酸金属塩系難燃剤としては、有機スルホン酸金属塩が好ましく含フッ素の有機スルホン酸金属塩が特に好ましく、具体的にはパーフルオロブタンスルホン酸カリウム等を例示できる。フッ素系難燃助剤としては、フルオロオレフィン樹脂が好ましく、フィブリル構造を有するテトラフルオロエチレン樹脂が例示できる。フッ素系難燃助剤はパウダー状でもディスパージョン状でも、フッ素樹脂を別の樹脂で被覆したパウダー状でも何れの形態であってもよい。   Examples of phosphorus flame retardants include aromatic phosphate esters and phosphazene compounds. As the organic acid metal salt flame retardant, an organic sulfonic acid metal salt is preferable, and a fluorine-containing organic sulfonic acid metal salt is particularly preferable. Specific examples thereof include potassium perfluorobutane sulfonate. As the fluorine-based flame retardant aid, a fluoroolefin resin is preferable, and a tetrafluoroethylene resin having a fibril structure can be exemplified. The fluorine-based flame retardant aid may be in a powder form, a dispersion form, a powder form in which a fluororesin is coated with another resin, or any form.

これらの難燃剤、難燃助剤の配合比率は所望の難燃レベルを達成するために必要な量を配合すればよいが、通常はポリカーボネート100重量部に対して、リン系難燃剤の場合で1〜20重量部の範囲、有機酸金属塩の場合は0.01〜1重量部の範囲、フッ素樹脂系難燃助剤の場合で0.01〜1重量部の範囲で配合することが好ましい。上記範囲で難燃剤、難燃助剤を1種類もしくは2種類以上を使用することができる。この範囲より少ないと難燃性の改良効果が出難くなり、これより多いと熱安定性、機械的特性が低下する傾向にあり好ましくない。なお、難燃レベルは、例えばUL94に代表される燃焼試験などにより判定することができる。   The blending ratio of these flame retardants and flame retardant aids may be blended in the amount necessary to achieve the desired flame retardant level, but is usually in the case of phosphorus flame retardants relative to 100 parts by weight of polycarbonate. It is preferably blended in the range of 1 to 20 parts by weight, in the case of organic acid metal salts in the range of 0.01 to 1 parts by weight, and in the case of fluororesin-based flame retardant aids in the range of 0.01 to 1 part by weight. . Within the above range, one or more flame retardants and flame retardant aids can be used. If the amount is less than this range, it is difficult to improve the flame retardancy. If the amount is more than this range, the thermal stability and mechanical properties tend to decrease, which is not preferable. The flame retardant level can be determined by, for example, a combustion test typified by UL94.

紫外線吸収剤としては、例えば、酸化セリウム、酸化亜鉛などの無機紫外線吸収剤;ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、サリシレート化合物、シアノアクリレート化合物、トリアジン化合物、オギザニリド化合物、マロン酸エステル化合物、ヒンダードアミン化合物などの有機紫外線吸収剤などが挙げられる。これらのうち、有機紫外線吸収剤が好ましく、中でもベンゾトリアゾール化合物がより好ましい。有機紫外線吸収剤を選択することで、本発明のポリカーボネート樹脂組成物の透明性や機械物性が良好なものになる傾向にある。   Examples of the ultraviolet absorber include inorganic ultraviolet absorbers such as cerium oxide and zinc oxide; organics such as benzotriazole compounds, benzophenone compounds, salicylate compounds, cyanoacrylate compounds, triazine compounds, oxanilide compounds, malonic ester compounds, hindered amine compounds, etc. Examples include ultraviolet absorbers. Of these, organic ultraviolet absorbers are preferred, and benzotriazole compounds are more preferred. By selecting an organic ultraviolet absorber, the polycarbonate resin composition of the present invention tends to have good transparency and mechanical properties.

ベンゾトリアゾール化合物の具体例としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチル−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]等が挙げられ、なかでも2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2'−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]が好ましく、特に2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾールが好ましい。   Specific examples of the benzotriazole compound include, for example, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis (α, α-dimethylbenzyl). ) Phenyl] -benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butyl-phenyl) -benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5 ′) -Methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butyl-phenyl) -5-chlorobenzotriazole), 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-amyl) -benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2,2′-methylenebis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2N-benzotriazol-2-yl) phenol] and the like, among others, 2- (2′- Hydroxy-5'-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2,2'-methylenebis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2N-benzotriazol-2-yl) phenol] And 2- (2′-hydroxy-5′-tert-octylphenyl) benzotriazole is particularly preferable.

このようなベンゾトリアゾール化合物としては、具体的には例えば、シプロ化成社製(商品名、以下同じ)「シーソーブ701」、「シーソーブ702」、「シーソーブ703」、「シーソーブ704」、「シーソーブ705」、「シーソーブ709」、共同薬品社製「バイオソーブ520」、「バイオソーブ580」、「バイオソーブ582」、「バイオソーブ583」、ケミプロ化成社製「ケミソーブ71」、「ケミソーブ72」、サイテックインダストリーズ社製「サイアソーブUV5411」、アデカ社製「LA−32」、「LA−38」、「LA−36」、「LA−34」、「LA−31」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「チヌビンP」、「チヌビン234」、「チヌビン326」、「チヌビン327」、「チヌビン328」等が挙げられる。   Specific examples of such benzotriazole compounds include “Seesorb 701”, “Seesorb 702”, “Seesorb 703”, “Seesorb 704”, and “Seesorb 705” manufactured by Sipro Kasei Co., Ltd. (trade names, the same applies hereinafter). , “Seasorb 709”, “Biosorb 520”, “Biosorb 580”, “Biosorb 582”, “Biosorb 583” manufactured by Kyodo Yakuhin Co., Ltd. “UV5411”, “LA-32”, “LA-38”, “LA-36”, “LA-34”, “LA-31”, manufactured by Adeka Corporation, “Tinuvin P”, “Cinuvin” manufactured by Ciba Specialty Chemicals 234 "," Tinubin 326 "," Tinubin 327 "," Tinubin 3 8 ", and the like.

紫外線吸収剤の好ましい含有量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、0.01重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上であり、また、5重量部以下、好ましくは3重量部以下、より好ましくは1重量部以下、さらに好ましくは0.5重量部以下である。紫外線吸収剤の含有量が前記範囲の下限値未満の場合は、耐候性の改良効果が不十分となる可能性があり、紫外線吸収剤の含有量が前記範囲の上限値を超える場合は、モールドデボジット等が生じ、金型汚染を引き起こす可能性がある。なお、紫外線吸収剤は、1種が含有されていてもよく、2種以上が任意の組み合わせ及び比率で含有されていてもよい。   The preferable content of the ultraviolet absorber is 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, and 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. More preferably, it is 1 part by weight or less, and still more preferably 0.5 part by weight or less. If the content of the ultraviolet absorber is less than the lower limit of the range, the effect of improving the weather resistance may be insufficient, and if the content of the ultraviolet absorber exceeds the upper limit of the range, the mold Debogit etc. may occur and cause mold contamination. In addition, 1 type may contain the ultraviolet absorber and 2 or more types may contain it by arbitrary combinations and a ratio.

「透明部材11の製造方法」
波長変換部材4を構成する透明部材11の製造方法、波長変換部材4の加工方法は特に限定されず、樹脂11bの加工法として公知の手法を用いればよい。例えば、樹脂11bがポリカーボネート樹脂の場合の、透明部材11の一般的な製造方法は次の通りである。
"Manufacturing method of transparent member 11"
The manufacturing method of the transparent member 11 which comprises the wavelength conversion member 4, and the processing method of the wavelength conversion member 4 are not specifically limited, What is necessary is just to use a well-known method as a processing method of resin 11b. For example, the general manufacturing method of the transparent member 11 when the resin 11b is a polycarbonate resin is as follows.

樹脂11bとして用いられるポリカーボネート樹脂に蛍光体11a、及び必要に応じて配合されるその他の成分を加え、タンブラーミキサーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機で混合する。混合は全原料一括混合でも、幾つかの原料を分割して混合してもよい。その後に、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダーなどで溶融混練して樹脂組成物ペレットを得る。   The phosphor 11a and other components blended as necessary are added to the polycarbonate resin used as the resin 11b, and mixed with various mixers such as a tumbler mixer and a Henschel mixer. Mixing may be performed by mixing all raw materials at once, or by dividing several raw materials and mixing them. Thereafter, it is melt-kneaded with a Banbury mixer, roll, Brabender, single-screw kneading extruder, twin-screw kneading extruder, kneader or the like to obtain resin composition pellets.

得られた樹脂組成物ペレットを用いて、シート・フィルムなどの押出成形、異型押出成形、真空成形、射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形、回転成形、発泡成形など任意の成形方法により、必要な形状の透明部材11を成形する。中でも、射出成形法を採用することが好ましい。さらに、必要に応じてその成形体を更に溶着、接着、切削など加工することもできる。   Using the obtained resin composition pellets, required by any molding method such as sheet / film extrusion molding, profile extrusion molding, vacuum molding, injection molding, blow molding, injection blow molding, rotational molding, foam molding, etc. The transparent member 11 having a shape is formed. Among these, it is preferable to adopt an injection molding method. Furthermore, if necessary, the molded body can be further processed by welding, bonding, cutting, and the like.

樹脂11bがポリカーボネート樹脂の場合であって、光拡散材を混入する場合について、さらに詳しく好ましい条件を例示する。   The case where the resin 11b is a polycarbonate resin and a light diffusing material is mixed will be illustrated in more detail and preferable conditions.

ポリカーボネート樹脂と蛍光体11a、光拡散材、及びその他添加剤をタンブラーミキサーで混合後、単軸或いは二軸押出機を用いて溶融混練する。溶融混練条件としては、剪段力を加え過ぎない様に、スクリューとして順送りのフライトスクリューエレメントを中心に構成されたスクリューを使用する。逆送りのフライトスクリュー、ニーディングスクリューエレメントなどの剪段力を強く負荷するスクリューエレメントの多用は、樹脂の変色を招き好ましくない。また、蛍光体11aが固い場合、スクリュー、シリンダーの材質として、削れ難い耐摩処理の施された材質のものを用いることが好ましい。   The polycarbonate resin, the phosphor 11a, the light diffusing material, and other additives are mixed with a tumbler mixer, and then melt-kneaded using a single screw or twin screw extruder. As a melt-kneading condition, a screw composed mainly of a forward-flight flight screw element is used as a screw so as not to apply excessive pruning force. The frequent use of a screw element that strongly applies a cutting force, such as a reverse feed flight screw or a kneading screw element, is undesirable because it causes discoloration of the resin. In addition, when the phosphor 11a is hard, it is preferable to use a screw and cylinder made of a material that has been subjected to an abrasion-resistant treatment that is difficult to cut.

また、混練温度は230〜340℃の範囲が好ましい。実測樹脂温度として340℃を超えると変色しやすくなるため好ましくなく、樹脂温度が230℃未満ではポリカーボネート樹脂の溶融粘度が高過ぎて押出機への機械的負荷が大きくなり好ましくない。特に好ましい混練温度は240〜300℃の範囲である。   The kneading temperature is preferably in the range of 230 to 340 ° C. If the measured resin temperature exceeds 340 ° C., discoloration tends to occur, which is not preferable. If the resin temperature is less than 230 ° C., the melt viscosity of the polycarbonate resin is too high, and the mechanical load on the extruder increases. A particularly preferable kneading temperature is in the range of 240 to 300 ° C.

スクリュー回転数、吐出量は生産速度、押出機への負荷、樹脂ペレットの状態を鑑みて適宜選択すればよい。また、押出機には原料と共に巻き込んだ空気、加熱により発生したガスを押出機系外に放出するベント構造を1カ所以上設置することが好ましい。   What is necessary is just to select a screw rotation speed and discharge amount suitably in view of the production speed, the load to an extruder, and the state of a resin pellet. Moreover, it is preferable to install one or more vent structures in the extruder for releasing air entrained with the raw material and gas generated by heating out of the extruder system.

以上により得られたポリカーボネート樹脂組成物ペレットを用いて、任意の加工法で所望の形状に成形及び加工すればよい。   What is necessary is just to shape | mold and process into a desired shape by arbitrary processing methods using the polycarbonate resin composition pellet obtained by the above.

〔フィルター〕
本実施例において、フィルター12は、互いに異なる屈折率を備える複数の誘電体薄膜(すなわち、誘電体多層膜)をガラス等の基板上に積層した構造を有する。例えば、当該誘電体多層膜は、ガラス基板上にSiO2及びZrO2を交互に複数積層した構造を有している。このような積層構造を有するため、フィルター12は、光の干渉効果を利用し、反射率・透過率の波長選択性を制御することができる。すなわち、フィルター12は、入射する光の波長によって反射率・透過率が変化し、更には入射角によっても反射率・透過率が変化することになる。
〔filter〕
In this embodiment, the filter 12 has a structure in which a plurality of dielectric thin films (that is, dielectric multilayer films) having different refractive indexes are laminated on a substrate such as glass. For example, the dielectric multilayer film has a structure in which a plurality of SiO 2 and ZrO 2 are alternately stacked on a glass substrate. Since it has such a laminated structure, the filter 12 can control the wavelength selectivity of reflectance / transmittance by utilizing the light interference effect. That is, the reflectivity / transmittance of the filter 12 changes depending on the wavelength of incident light, and the reflectivity / transmittance also changes depending on the incident angle.

なお、フィルター12の特性(光の透過率)については、後述するシミュレーションによる評価結果を説明する際に、詳細に説明することとする。   Note that the characteristics (light transmittance) of the filter 12 will be described in detail when the evaluation results by simulation described later are described.

本実施例においては、誘電体薄膜であるSiO2及びZrO2を交互に複数積層することにより、誘電体多層膜を含むフィルター12を形成するが、フィルター12を形成する材料はこれらに限定されることはない。例えば、互いに屈折率の異なる樹脂からなる薄膜を積層した樹脂積層体によってフィルター12を形成してもよく、互いに屈折率の異なる無機結晶からなる薄膜を積層した無機結晶積層体によってフィルター12を形成してもよい。 In this embodiment, the filter 12 including the dielectric multilayer film is formed by alternately laminating a plurality of dielectric thin films SiO 2 and ZrO 2 , but the material for forming the filter 12 is limited to these. There is nothing. For example, the filter 12 may be formed by a resin laminate in which thin films made of resins having different refractive indexes are laminated, or the filter 12 is formed by an inorganic crystal laminate in which thin films made of inorganic crystals having different refractive indexes are laminated. May be.

従って、上述したようなLEDチップ3、透明部材11、及びフィルター12の配置関係、並びにフィルター12の積層構造から、本実施例の波長変換部材4は、LEDチップ3から出射する青色光の入射面側から、透明部材11(すなわち、蛍光体11a及び樹脂11b)、ガラス、及び誘電体多層膜が順次積層された構造を有している。   Therefore, the wavelength conversion member 4 of the present embodiment has an incident surface for blue light emitted from the LED chip 3 because of the arrangement relationship of the LED chip 3, the transparent member 11, and the filter 12 as described above, and the laminated structure of the filter 12. From the side, the transparent member 11 (that is, the phosphor 11a and the resin 11b), glass, and a dielectric multilayer film are sequentially laminated.

本実施例の波長変換部材4においては、蛍光体11aを含有する透明部材11上に上述したようなフィルター12が積層され、波長変換部材4の光出射面側にフィルター12が位置することになる。このため、非発光時において波長変換部材4の光出射面側から半導体発光装置1又は波長変換部材4を目視すると、波長変換部材4の体色とフィルター12の体色が合成された色として視認されることになる。ここで、波長変換部材4の体色とフィルター12の体色を合せた色は、波長変換部材4そのものの体色よりも自然な色(例えば、白色)であるため、本実施例に係るフィルター12を設けることにより、波長変換部材4及び半導体発光装置1の体色改善効果を奏することになる。   In the wavelength conversion member 4 of the present embodiment, the filter 12 as described above is laminated on the transparent member 11 containing the phosphor 11a, and the filter 12 is positioned on the light emitting surface side of the wavelength conversion member 4. . For this reason, when the semiconductor light emitting device 1 or the wavelength conversion member 4 is viewed from the light emitting surface side of the wavelength conversion member 4 when no light is emitted, the color of the wavelength conversion member 4 and the body color of the filter 12 are visually recognized. Will be. Here, since the color obtained by combining the body color of the wavelength conversion member 4 and the body color of the filter 12 is a natural color (for example, white) than the body color of the wavelength conversion member 4 itself, the filter according to the present embodiment. By providing 12, the body color improvement effect of the wavelength conversion member 4 and the semiconductor light emitting device 1 is exhibited.

上述したような構成を有する本実施例の半導体発光装置1は、一般照明として用いることができる。このような場合、半導体発光装置1が発する光(具体的には、青色光、赤色光、及び黄色光または緑色光の合成光である白色光)は、黒体輻射軌跡から偏差duvが−0.0200〜0.0200であることが好ましく、色温度が1,600K〜7,000Kの範囲内にあることが好ましい。   The semiconductor light emitting device 1 of this example having the above-described configuration can be used as general illumination. In such a case, the light emitted from the semiconductor light emitting device 1 (specifically, white light that is a combined light of blue light, red light, and yellow light or green light) has a deviation duv of −0 from the black body radiation locus. It is preferably 0.0200 to 0.0200, and the color temperature is preferably in the range of 1,600K to 7,000K.

また、上述したような構成を有する本実施例の半導体発光装置1は、一般照明以外にも、バックライトとして用いることも可能である。ディスプレイのバックライトのLED光源として用いる場合は、半導体発光装置1が発する光(具体的には、青色光、赤色光、及び黄色光または緑色光の合成光である白色光)は、通常、色温度が5,000K〜20,000Kの範囲内である。   Further, the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment having the above-described configuration can be used as a backlight in addition to general illumination. When used as an LED light source for a backlight of a display, light emitted from the semiconductor light-emitting device 1 (specifically, blue light, red light, and white light that is a combined light of yellow light or green light) is usually colored. The temperature is in the range of 5,000K to 20,000K.

<シミュレーションによる波長変換部材の評価>
次に、積層構造の異なる複数種類のフィルター12について、シミュレーションによる評価を行った。より具体的な条件としては、互いに異なる屈折率を有する2種類の誘電体薄膜(SiO2及びZrO2)の積層数を変更した4種類のフィルター12について、入射角0度における透過率の波長依存性、波長が450nmの光に対する透過率の入射角度依存性、及び波長が600nmの光に対する透過率の入射角度依存性をシミュレーションによって評価した。
<Evaluation of wavelength conversion member by simulation>
Next, a plurality of types of filters 12 having different laminated structures were evaluated by simulation. More specifically, the wavelength dependence of the transmittance at an incident angle of 0 degree for four types of filters 12 in which the number of laminated layers of two types of dielectric thin films (SiO 2 and ZrO 2 ) having different refractive indexes is changed. The incident angle dependency of the transmittance for light having a wavelength of 450 nm and the incident angle dependency of the transmittance for light having a wavelength of 600 nm were evaluated by simulation.

具体的な4種類のフィルター12としては、以下の表1に示すような積層構造を有する試料フィルターa、b、c、dを想定した。   As specific four types of filters 12, sample filters a, b, c, and d having a laminated structure as shown in Table 1 below were assumed.

Figure 2014139977
Figure 2014139977

表1に示すように、試料フィルターaは、ガラスからなる基板上に、ZrO2からなる誘電体薄膜及びSiO2からなる誘電体薄膜を交互に合計27回積層した構造を有している。そして、基板直上及び基板から最も離間したZrO2の膜厚は11.00nmであり、他のZrO2の膜厚は46.20nmである。一方、基板の最も近傍に位置するSiO2及び基板から最も離間したSiO2の膜厚は90.20nmであり、他のSiO2の膜厚は70.95nmである。すなわち、試料フィルターaは、厚み方向の両端部分に薄いZrO2及び厚いSiO2が位置し、当該薄いZrO2及び厚いSiO2に挟まれるように厚いZrO2及び薄いSiO2が位置するような積層構造を有している。 As shown in Table 1, the sample filter a has a structure in which a dielectric thin film made of ZrO 2 and a dielectric thin film made of SiO 2 are alternately laminated 27 times in total on a glass substrate. The film thickness of ZrO 2 immediately above and away from the substrate is 11.00 nm, and the film thickness of the other ZrO 2 is 46.20 nm. On the other hand, the thickness of SiO 2 located closest to the substrate and the thickness of SiO 2 farthest from the substrate is 90.20 nm, and the thickness of the other SiO 2 is 70.95 nm. That is, the sample filter a is a laminate in which thin ZrO 2 and thick SiO 2 are located at both end portions in the thickness direction, and thick ZrO 2 and thin SiO 2 are located so as to be sandwiched between the thin ZrO 2 and thick SiO 2. It has a structure.

また、表1に示すように、試料フィルターbは、ガラスからなる基板上に、ZrO2からなる誘電体薄膜及びSiO2からなる誘電体薄膜を交互に合計13回積層した構造を有している。そして、試料フィルターaと同様に、基板直上及び基板から最も離間したZrO2の膜厚は11.00nmであり、他のZrO2の膜厚は46.20nmである。また、試料フィルターaと同様に基板の最も近傍に位置するSiO2及び基板から最も離間したSiO2の膜厚は90.20nmであり、他のSiO2の膜厚は70.95nmである。すなわち、試料フィルターaと同様に試料フィルターbは、厚み方向の両端部分に薄いZrO2及び厚いSiO2が位置し、当該薄いZrO2及び厚いSiO2に挟まれるように厚いZrO2及び薄いSiO2が位置するような積層構造を有している。 Further, as shown in Table 1, the sample filter b has a structure in which a dielectric thin film made of ZrO 2 and a dielectric thin film made of SiO 2 are alternately laminated on a glass substrate 13 times in total. . As with the sample filter a, the film thickness of ZrO 2 immediately above and away from the substrate is 11.00 nm, and the film thickness of the other ZrO 2 is 46.20 nm. Similarly to the sample filter a, the thickness of SiO 2 located closest to the substrate and the thickness of SiO 2 farthest from the substrate is 90.20 nm, and the thickness of the other SiO 2 is 70.95 nm. That is, the sample filter b as with the sample filter a is located is thin ZrO 2 and thick SiO 2 on both end portions in the thickness direction, the thin ZrO 2 and thick so as to be interposed SiO 2 thick ZrO 2 and thin SiO 2 Has a laminated structure in which is located.

更に、表1に示すように、試料フィルターcは、ガラスからなる基板上に、ZrO2からなる誘電体薄膜及びSiO2からなる誘電体薄膜を交互に合計7回積層した構造を有している。そして、試料フィルターa及び試料フィルターbと同様に、基板直上及び基板から最も離間したZrO2の膜厚は11.00nmであり、他のZrO2の膜厚は46.20nmである。一方、基板の最も近傍に位置するSiO2及び基板から最も離間したSiO2の膜厚は90.20nmであり、中央部に位置するSiO2の膜厚は70.95nmである。すなわち、試料フィルターa及び試料フィルターbと同様に試料フィルターcは、厚み方向の両端部分に薄いZrO2及び厚いSiO2が位置し、当該薄いZrO2及び厚いSiO2に挟まれるように厚いZrO2及び薄いSiO2が位置するような積層構造を有している。 Furthermore, as shown in Table 1, the sample filter c has a structure in which a dielectric thin film made of ZrO 2 and a dielectric thin film made of SiO 2 are alternately laminated a total of seven times on a glass substrate. . Similar to the sample filter a and the sample filter b, the film thickness of ZrO 2 immediately above and away from the substrate is 11.00 nm, and the film thickness of the other ZrO 2 is 46.20 nm. On the other hand, the thickness of SiO 2 located closest to the substrate and the thickness of SiO 2 farthest from the substrate is 90.20 nm, and the thickness of SiO 2 located in the center is 70.95 nm. That is, the sample filter c Like the sample filter a and the sample filter b is located is thin ZrO 2 and thick SiO 2 on both end portions in the thickness direction, the thin ZrO 2 and thick thick ZrO 2 be sandwiched between SiO 2 And a laminated structure in which thin SiO 2 is located.

そして、表1に示すように、試料フィルターdは、ガラスからなる基板上に、ZrO2からなる誘電体薄膜及びSiO2からなる誘電体薄膜を交互に合計5回積層した構造を有している。そして、基板直上及び基板から最も離間したZrO2の膜厚は11.00nmであり、中央部に位置するZrO2の膜厚は46.20nmである。一方、SiO2の膜厚は90.20nmである。すなわち、試料フィルターdは、厚み方向の両端部分に薄いZrO2が位置し、当該薄いZrO2に挟まれるように厚いZrO2及びSiO2が位置するような積層構造を有している。 As shown in Table 1, the sample filter d has a structure in which a dielectric thin film made of ZrO 2 and a dielectric thin film made of SiO 2 are alternately laminated a total of five times on a glass substrate. . The film thickness of ZrO 2 immediately above and away from the substrate is 11.00 nm, and the film thickness of ZrO 2 located in the center is 46.20 nm. On the other hand, the film thickness of SiO 2 is 90.20 nm. That is, the sample filter d has a laminated structure in which thin ZrO 2 is located at both end portions in the thickness direction, and thick ZrO 2 and SiO 2 are located so as to be sandwiched between the thin ZrO 2 .

なお、試料フィルターa〜dにおけるガラスからなる基板は、コーニング社の無アクリルガラス(#1737)を想定した。   The substrate made of glass in the sample filters a to d was assumed to be Corning non-acrylic glass (# 1737).

次に、図5及び以下の表2を参照しつつ、各試料フィルターの入射角0度における透過率の波長依存性の評価結果を説明する。図5においては、横軸が波長(nm)であり、縦軸が入射角0度における光の透過率である。ここで入射角0度とは、試料フィルターa〜dの主面(誘電体多層膜の露出面)に対する垂直方向とする。また、表2は、図5の各フィルターの数値データである。   Next, with reference to FIG. 5 and Table 2 below, the evaluation results of the wavelength dependence of the transmittance of each sample filter at an incident angle of 0 degree will be described. In FIG. 5, the horizontal axis represents the wavelength (nm), and the vertical axis represents the light transmittance at an incident angle of 0 degree. Here, the incident angle of 0 degrees is a direction perpendicular to the main surfaces (exposed surfaces of the dielectric multilayer film) of the sample filters a to d. Table 2 shows numerical data of each filter in FIG.

Figure 2014139977
Figure 2014139977

図5及び表2から分かるように、試料フィルターa〜dは、透過率に差があるものの、波長が330nmから525nmの光(青色光)を透過せず、他の波長の光(赤色光等)を透過する共通の特性を有している。より具体的に、試料フィルターaは、波長が370nmから470nmの光の透過率は0(0%:透過しない、即ち100%反射する)であり、試料フィルターaは当該波長の光を良好に遮断(反射)していることが分かった。また、試料フィルターbも、試料フィルターaのように波長が370nmから470nmの光を完全に遮断することができないものの、比較的良好に当該波長の光を遮断することができることが分かった。一方、試料フィルターcは、波長が330nmから525nmの光を他の波長の光と比較して透過しないものの、試料フィルターaと比較して、光の遮断率(すなわち、反射率)が約1/3以下に低下していることが分かった。具体的な数値としては、波長330nmから525nmの範囲において、試料フィルターcの透過率は0.25(25%)以上であった。更に、試料フィルターdは、試料フィルターaと比較して、光の遮断率が約1/2以下に低下していることが分かった。具体的な数値としては、波長330nmから525nmの範囲において、試料フィルターdの透過率は0.45(45%)以上であった。   As can be seen from FIG. 5 and Table 2, the sample filters a to d do not transmit light (blue light) having a wavelength of 330 nm to 525 nm, but have other wavelengths (red light, etc.), although the transmittance is different. ). More specifically, the sample filter a has a light transmittance of 0 to 470 nm (0%: does not transmit, that is, reflects 100%), and the sample filter a blocks light of the wavelength well. I found out (reflective). Further, it has been found that the sample filter b can also block light with the wavelength relatively well, although the sample filter b cannot completely block light with a wavelength of 370 nm to 470 nm, unlike the sample filter a. On the other hand, the sample filter c does not transmit light having a wavelength of 330 nm to 525 nm as compared with light of other wavelengths, but has a light blocking rate (that is, reflectance) of about 1/0 compared to the sample filter a. It turned out that it has fallen to 3 or less. As a specific numerical value, the transmittance of the sample filter c was 0.25 (25%) or more in the wavelength range of 330 nm to 525 nm. Furthermore, it was found that the sample filter d had a light blocking rate that was reduced to about ½ or less compared to the sample filter a. Specifically, the transmittance of the sample filter d was 0.45 (45%) or more in the wavelength range of 330 nm to 525 nm.

このような結果となる理由としては、試料フィルターa及び試料フィルターbの膜厚が試料フィルターc及び試料フィルターdの膜厚よりも厚く、より多くの誘電体薄膜が積層されているためである。これらのことを換言すれば、ZrO2及びSiO2の積層構造により、入射角0度における、波長が330nmから525nmの光を遮断することができ、その積層の多層化によって遮断率(反射率)を向上することが可能である。 The reason for this result is that the film thickness of the sample filter a and the sample filter b is larger than the film thickness of the sample filter c and the sample filter d, and more dielectric thin films are laminated. In other words, the laminated structure of ZrO 2 and SiO 2 can block light having a wavelength of 330 nm to 525 nm at an incident angle of 0 degree, and the blocking rate (reflectance) is achieved by multilayering of the stacked layers. It is possible to improve.

図5及び表2に示す結果から、試料フィルターa及び試料フィルターbは一定の波長の光を的確に遮断するという一般的なフィルターとして適しており、試料フィルターc及び試料フィルターdの特性は当該一般的なフィルターの特性よりも劣っていることが分かった。   From the results shown in FIG. 5 and Table 2, the sample filter a and the sample filter b are suitable as general filters that accurately block light of a certain wavelength, and the characteristics of the sample filter c and the sample filter d are related to the general filter. It turned out to be inferior to the characteristics of a typical filter.

次に、図6及び以下の表3を参照しつつ、波長が450nmの光(青色光)に対する透過率の入射角度依存性の評価結果を説明する。図6においては、横軸が入射角(度)であり、縦軸が透過率である。ここで、入射角0度とは、図5の場合と同様に、試料フィルターa〜dの主面(誘電体多層膜の露出面)に対する垂直方向とする。また、表3は、図6の各フィルターの数値データである。   Next, with reference to FIG. 6 and Table 3 below, the evaluation result of the incident angle dependency of the transmittance for light having a wavelength of 450 nm (blue light) will be described. In FIG. 6, the horizontal axis represents the incident angle (degrees), and the vertical axis represents the transmittance. Here, as in the case of FIG. 5, the incident angle of 0 degrees is a direction perpendicular to the main surfaces (exposed surfaces of the dielectric multilayer film) of the sample filters a to d. Table 3 shows numerical data of each filter in FIG.

Figure 2014139977
Figure 2014139977

図6及び表3から分かるように、試料フィルターaは、入射角0度から入射角30度において、波長が450nmの光を良好に遮断することが分かった。また、試料フィルターaにおいては、入射角度が30度を超えると透過率が急峻に増加し、入射角60度において透過率のピークを迎え、入射角度が60度を超えると透過率が減少する。また、試料フィルターbは試料フィルターaと同様の特性を有しており、より具体的には、入射角0度から入射角30度において、波長が450nmの光を良好に遮断し(具体的には、透過率が0.20(20%)以下である)、入射角度が30度を超えると透過率が急峻に増加し、入射角60度において透過率のピークを迎え、入射角度が60度を超えると透過率が減少する。すなわち、試料フィルターbも、入射角0度から入射角30度において、波長が450nmの光を良好に遮断することが分かった。   As can be seen from FIG. 6 and Table 3, it was found that the sample filter a satisfactorily blocked light having a wavelength of 450 nm at an incident angle of 0 degree to an incident angle of 30 degrees. In the sample filter a, the transmittance sharply increases when the incident angle exceeds 30 degrees, reaches the transmittance peak at the incident angle of 60 degrees, and decreases when the incident angle exceeds 60 degrees. The sample filter b has the same characteristics as the sample filter a. More specifically, the sample filter b well blocks light having a wavelength of 450 nm at an incident angle of 0 degrees to an incident angle of 30 degrees (specifically, The transmittance is 0.20 (20%) or less), and when the incident angle exceeds 30 degrees, the transmittance increases sharply, and the transmittance reaches a peak at an incident angle of 60 degrees, and the incident angle is 60 degrees. If it exceeds, the transmittance decreases. That is, it was found that the sample filter b also satisfactorily blocked light having a wavelength of 450 nm at an incident angle of 0 degree to an incident angle of 30 degrees.

一方、試料フィルターcにおいては、入射角0度における透過率が0.40(40%)であり、入射角0度から60度の範囲では入射角度が増加するにつれて透過率が徐々に増加し、入射角60度において透過率のピークを迎え、入射角度が60度を超えると透過率が減少している。より具体的には、試料フィルターcは、入射角0度から40度の範囲において、波長が450nmの光を約半分ほど透過するとともに残りの半分ほどの光を反射し、入射角40度から70度の範囲において、波長が450nmの光の約0.60(60%)以上を透過することが分かった。また、試料フィルターdにおいては、入射角0度における透過率が約0.65(65%)であり、入射角0度から60度の範囲では入射角度が増加するにつれて透過率が徐々に増加し、入射角60度において透過率のピークを迎え、入射角度が60度を超えると透過率が減少している。より具体的には、試料フィルターdは、入射角0度から70度の範囲において、波長が450nmの光の約0.70(70%)を透過し、残りの約0.30(30%)を反射することが分かった。   On the other hand, in the sample filter c, the transmittance at an incident angle of 0 degree is 0.40 (40%), and the transmittance gradually increases as the incident angle increases in the range of the incident angle from 0 degree to 60 degrees, The transmittance peaked at an incident angle of 60 degrees, and the transmittance decreased when the incident angle exceeded 60 degrees. More specifically, the sample filter c transmits about half of the light having a wavelength of 450 nm and reflects the remaining half of the light in the range of the incident angle of 0 to 40 degrees, and the incident angle of 40 to 70 degrees. In the range of degrees, it was found that light of a wavelength of 450 nm transmits about 0.60 (60%) or more. Further, in the sample filter d, the transmittance at an incident angle of 0 degree is about 0.65 (65%), and the transmittance gradually increases as the incident angle increases in the range of the incident angle from 0 degree to 60 degrees. The transmittance peaked at an incident angle of 60 degrees, and the transmittance decreased when the incident angle exceeded 60 degrees. More specifically, the sample filter d transmits about 0.70 (70%) of light having a wavelength of 450 nm and the remaining about 0.30 (30%) in an incident angle range of 0 to 70 degrees. Was found to reflect.

試料フィルターa〜dにおいて共通する結果として、入射角60度における透過率が約0.80(80%)となり、当該透過率がシミュレーション中のピーク値であった。また、入射角60度を超えると、透過率が同様に減少し、且つ各入射角度における透過率も概ね同一値であった。具体的には、入射角70度において透過率が約0.70(70%)であり、入射角80度において透過率が約0.45(45%)であった。   As a result common to the sample filters a to d, the transmittance at an incident angle of 60 degrees was about 0.80 (80%), and the transmittance was the peak value during the simulation. Further, when the incident angle exceeded 60 degrees, the transmittance similarly decreased, and the transmittance at each incident angle was substantially the same value. Specifically, the transmittance was about 0.70 (70%) at an incident angle of 70 degrees, and the transmittance was about 0.45 (45%) at an incident angle of 80 degrees.

次に、図7及び表4を参照しつつ、波長が500nmから700nmの光(赤色光)に対する平均透過率の入射角度依存性の評価結果を説明する。図7においては、横軸が入射角(度)であり、縦軸が透過率である。ここで、入射角0度とは、図5及び図6の場合と同様に、試料フィルターa〜dの主面(誘電体多層膜の露出面)に対する垂直方向とする。また、表4は、図7の各フィルターの数値データである。   Next, referring to FIG. 7 and Table 4, the evaluation result of the incident angle dependence of the average transmittance for light (red light) having a wavelength of 500 nm to 700 nm will be described. In FIG. 7, the horizontal axis is the incident angle (degrees), and the vertical axis is the transmittance. Here, the incident angle of 0 degrees is defined as a direction perpendicular to the main surfaces (exposed surfaces of the dielectric multilayer film) of the sample filters a to d as in the case of FIGS. Table 4 shows numerical data of each filter in FIG.

Figure 2014139977
Figure 2014139977

図7及び表4から分かるように、波長が500nmから700nmの光に対する試料フィルターa〜dの平均透過率の特性は共通していることが分かった。より具体的には、入射角0度から40度おいて、平均透過率は約0.90(90%)であり、その値がほぼ維持されている。そして、入射角度が40度を超えると、平均透過率が徐々に減少し、入射角60度において平均透過率が約0.85(85%)であった。更に入射角度が60度を超えると、平均透過率が急峻に減少し、入射角80度において透過率が約0.46(46%)であった。   As can be seen from FIG. 7 and Table 4, it was found that the characteristics of the average transmittance of the sample filters a to d with respect to light having a wavelength of 500 nm to 700 nm are common. More specifically, the average transmittance is about 0.90 (90%) at an incident angle of 0 to 40 degrees, and the value is substantially maintained. When the incident angle exceeded 40 degrees, the average transmittance gradually decreased, and the average transmittance was about 0.85 (85%) at an incident angle of 60 degrees. Further, when the incident angle exceeded 60 degrees, the average transmittance decreased sharply, and the transmittance was about 0.46 (46%) at an incident angle of 80 degrees.

図7及び表4に示された結果から、試料フィルターa〜dの積層構造の相違は、波長が500nmから700nmの光に対する平均透過率の変化に影響を与えないことが分かった。換言すれば、試料フィルターa〜dは、波長が500nmから700nmの光に対しては、共通の透過特性を有することになり、試料フィルターa〜dの積層構造の相違により、波長が500nmから700nmの光に対する平均透過率の入射角度依存性が大きく異なることはないと考えられる。   From the results shown in FIG. 7 and Table 4, it was found that the difference in the laminated structure of the sample filters a to d does not affect the change in average transmittance for light having a wavelength of 500 nm to 700 nm. In other words, the sample filters a to d have a common transmission characteristic with respect to light having a wavelength of 500 nm to 700 nm, and the wavelengths are 500 nm to 700 nm due to the difference in the laminated structure of the sample filters a to d. It is considered that the dependence of the average transmittance on the incident light on the incident angle is not significantly different.

<シミュレーションによる半導体発光装置の評価>
次に、上述した試料フィルターa〜dのいずれかを含む波長変換部材4を有する半導体発光装置1、及びフィルター12を含まない波長変換部材を有する半導体発光装置(すなわち、従来の半導体発光装置)について、出射される合成白色光及び蛍光体削減の評価を行った。以下において、試料フィルターaを搭載する半導体装置1を試料装置Aと称し、試料フィルターbを搭載する半導体装置1を試料装置Bと称し、試料フィルターcを搭載する半導体装置1を試料装置Cと称し、試料フィルターdを搭載する半導体装置1を試料装置Dと称し、フィルター12を含まない波長変換部材を有する半導体発光装置を試料装置Eと称する。本シミュレーションにおいては、各試料装置の寸法(X方向及びY方向)を5cm×5cmとし、厚さを1mmとした。ここで、各試料装置における波長変換部材は、LEDチップから出射する青色光の入射面側から、透明部材(すなわち、蛍光体及び樹脂)、ガラス、及び誘電体多層膜が順次積層された構造を有している。
<Evaluation of semiconductor light-emitting device by simulation>
Next, a semiconductor light emitting device 1 having a wavelength conversion member 4 including any of the sample filters a to d described above, and a semiconductor light emitting device having a wavelength conversion member not including a filter 12 (that is, a conventional semiconductor light emitting device). The emitted synthetic white light and phosphor reduction were evaluated. Hereinafter, the semiconductor device 1 on which the sample filter a is mounted is referred to as a sample device A, the semiconductor device 1 on which the sample filter b is mounted is referred to as a sample device B, and the semiconductor device 1 on which the sample filter c is mounted is referred to as a sample device C. The semiconductor device 1 on which the sample filter d is mounted is referred to as a sample device D, and the semiconductor light emitting device having a wavelength conversion member that does not include the filter 12 is referred to as a sample device E. In this simulation, the dimensions (X direction and Y direction) of each sample device were 5 cm × 5 cm, and the thickness was 1 mm. Here, the wavelength conversion member in each sample device has a structure in which a transparent member (that is, phosphor and resin), glass, and a dielectric multilayer film are sequentially laminated from the incident surface side of the blue light emitted from the LED chip. Have.

より具体的な評価としては、先ず、試料装置A〜Eを発光させ、視認角を0度から80度まで変化させて視認した場合における色度変化(Δu'v')を、シミュレーションによって算出して評価を行った。ここで、試料装置A乃至Eについては、順方向電流240mA、順方向電圧15.1Vを印可し、色度が4000Kの合成白色光を出射するようにした。また、視認角度とは、試料フィルターa〜dを含む波長変換部材4及びフィルター12を含まない波長変換部材に対する光の入射角と同一角度であって、これらの波長変換部材の主面に対する垂直方向を0度と定義し、平行方向を90度と定義している。更に、色度変化(Δu'v')とは、視認角度が0度から80度における任意の角度(i)から観察したときの光源色度(u’i,v’i)と、視認角度が0度から80度における光源色度の平均値(u’ave,v’ave)との色度座標における距離である。すなわち、色度変化(Δu'v')は、以下の数式(2)にて表される。
Δu'v'=(u’i−u’ave2+(v’i−v’ave2 ・・・(2)
As a more specific evaluation, first, the chromaticity change (Δu′v ′) is calculated by simulation when the sample devices A to E emit light and the viewing angle is changed from 0 degree to 80 degrees. And evaluated. Here, with respect to the sample devices A to E, a forward current of 240 mA and a forward voltage of 15.1 V were applied, and synthetic white light having a chromaticity of 4000 K was emitted. The viewing angle is the same as the incident angle of light with respect to the wavelength conversion member 4 including the sample filters a to d and the wavelength conversion member not including the filter 12, and is perpendicular to the main surface of these wavelength conversion members. Is defined as 0 degree, and the parallel direction is defined as 90 degrees. Further, the chromaticity change (Δu′v ′) is the light source chromaticity (u ′ i , v ′ i ) when viewed from an arbitrary angle (i) when the viewing angle is 0 to 80 degrees, and the viewing angle. Is the distance in chromaticity coordinates with the average value (u ′ ave , v ′ ave ) of the light source chromaticity at 0 to 80 degrees. That is, the chromaticity change (Δu′v ′) is expressed by the following formula (2).
Δu′v ′ = (u ′ i −u ′ ave ) 2 + (v ′ i −v ′ ave ) 2 (2)

次に、図8及び表5を参照しつつ、色度変化(Δu'v')のシミュレーション結果を説明する。ここで、図8における横軸は視認角(度)であり、縦軸は色度変化(Δu'v')である。また、表5は、図8の各試料装置の数値データである。   Next, the simulation result of the chromaticity change (Δu′v ′) will be described with reference to FIG. 8 and Table 5. Here, the horizontal axis in FIG. 8 is the viewing angle (degree), and the vertical axis is the chromaticity change (Δu′v ′). Table 5 shows numerical data of each sample device in FIG.

Figure 2014139977
Figure 2014139977

図8及び表5から分かるように、試料装置Aは視認角の全範囲(0度から80度)におけるΔu’v’の最大値が0.03以上であり、試料装置Bは視認角の全範囲におけるΔu’v’の最大値が0.02以上であり、試料装置Cは視認角の全範囲におけるΔu’v’の最大値が0.005以下であり、試料装置Dは視認角の全範囲におけるΔu’v’の最大値が0.007以下であり、試料装置Eは視認角の全範囲におけるΔu’v’の最大値が0.009以上であった。また、試料装置C、D、Eについては、各視認角における色度変化が概ね一定であるものの、試料装置A、Bについては、各視認角における色度変化の変動が大きかった。   As can be seen from FIG. 8 and Table 5, in the sample apparatus A, the maximum value of Δu′v ′ in the entire viewing angle range (0 to 80 degrees) is 0.03 or more, and the sample apparatus B has the entire viewing angle. The maximum value of Δu′v ′ in the range is 0.02 or more, sample apparatus C has a maximum value of Δu′v ′ in the entire viewing angle range of 0.005 or less, and sample apparatus D has the entire viewing angle. The maximum value of Δu′v ′ in the range was 0.007 or less, and in the sample apparatus E, the maximum value of Δu′v ′ in the entire viewing angle range was 0.009 or more. For sample devices C, D, and E, the change in chromaticity at each viewing angle was substantially constant, but for sample devices A and B, the change in chromaticity at each viewing angle was large.

図8及び表5のシミュレーション結果から、試料装置C、Dについては、従来の半導体発光装置である試料装置Eと比較して、視認角の変化に伴う色度むらが抑制されていることが分かった。一方、試料装置A、Bについては、従来の半導体発光装置Eと比較して、視認角の変化に伴う色度むらが増大していた。これらのことから、視認角の変化に伴う色度むらを抑制するためには、試料フィルターc又は試料フィルターdを含む波長変換部材4を有する半導体発光装置1(すなわち、試料装置C、D)が好ましいことが分かった。特に、全視認角度においてΔu'v'が0.008以下になると、視認角の変化に伴う色度むらを効果的に抑制することができることがわかった。このようなシミュレーション結果の理由を以下に説明する。   From the simulation results of FIG. 8 and Table 5, it can be seen that the sample devices C and D have less chromaticity unevenness due to the change in the viewing angle than the sample device E which is a conventional semiconductor light emitting device. It was. On the other hand, in the sample devices A and B, as compared with the conventional semiconductor light emitting device E, the chromaticity unevenness accompanying the change in the viewing angle was increased. From these things, in order to suppress the chromaticity unevenness accompanying the change in the viewing angle, the semiconductor light emitting device 1 (that is, the sample devices C and D) having the wavelength conversion member 4 including the sample filter c or the sample filter d is used. It turned out to be preferable. In particular, it was found that when Δu′v ′ is 0.008 or less at all viewing angles, chromaticity unevenness associated with a change in viewing angle can be effectively suppressed. The reason for such a simulation result will be described below.

先ず、図9及び以下の表6を参照しつつ、本シミュレーションにおいて想定した透明部材11における青色光(波長:430nm〜480nm)の平均透過率について説明する。図9は、透明部材11に対する入射角ごとの青色光の透過率の算出結果を示すグラフであり、横軸が入射角(度)であり、縦軸が青色光の透過率である。表6は、図9の数値データである。   First, the average transmittance of blue light (wavelength: 430 nm to 480 nm) in the transparent member 11 assumed in this simulation will be described with reference to FIG. 9 and Table 6 below. FIG. 9 is a graph showing the calculation result of the transmittance of blue light for each incident angle with respect to the transparent member 11, the horizontal axis is the incident angle (degrees), and the vertical axis is the transmittance of blue light. Table 6 shows numerical data of FIG.

Figure 2014139977
Figure 2014139977

図9及び表6に示すように、波長変換部材4を構成する透明部材11は、入射角(すなわち、視認角)が増加するについて、青色光の透過率が減少する。すなわち、透明部材11に対して青色光を入射した場合、透明部材11において波長変換されずに透過する青色光は、斜め方向よりも直上方向により多く透過することになる。特に、入射角0度における青色光の平均透過率は、入射角45度における青色光の平均透過率を基準として、その値よりも約20%大きくなっている。   As shown in FIG. 9 and Table 6, in the transparent member 11 constituting the wavelength conversion member 4, the transmittance of blue light decreases as the incident angle (that is, the viewing angle) increases. That is, when blue light is incident on the transparent member 11, more blue light is transmitted through the transparent member 11 without being wavelength-converted in the direction immediately above the oblique direction. In particular, the average transmittance of blue light at an incident angle of 0 degrees is about 20% larger than the average transmittance of blue light at an incident angle of 45 degrees.

一方、図6及び表3の結果から分かるように、試料フィルターa又は試料フィルターbを含む波長変換部材4は、入射角が0度から30度においては青色光を透過することなく良好に反射するが、入射角が30度を超えると透過率が急峻に増加する特性を有している。これに対して、試料フィルターc又は試料フィルターdを含む波長変換部材4は、入射角に依存することなく、全ての入射角に対して0.40(40%)以上の透過率を有し、特に入射角0度から60度にかけて徐々に透過率が増加する特性を有している。   On the other hand, as can be seen from the results of FIG. 6 and Table 3, the wavelength conversion member 4 including the sample filter a or the sample filter b reflects well without transmitting blue light when the incident angle is 0 degree to 30 degrees. However, when the incident angle exceeds 30 degrees, the transmittance sharply increases. On the other hand, the wavelength conversion member 4 including the sample filter c or the sample filter d has a transmittance of 0.40 (40%) or more for all incident angles without depending on the incident angles. In particular, the transmittance gradually increases from an incident angle of 0 degrees to 60 degrees.

以上のことから、試料フィルターc又は試料フィルターdを含む波長変換部材4においては、青色光に対して、透明部材11における透過率の角度依存性が、フィルター12における透過率の角度依存性によって相殺され、0度から80度の範囲において一定の青色光を透過していると考えられる。これに対して、試料フィルターa又は試料フィルターbを含む波長変換部材4においては、入射角0度から30度における青色光に対して、透明部材11における透過率の角度依存性が、フィルター12における透過率の角度依存性によって相殺されず、試料フィルターa又は試料フィルターbの特性によって青色光のほとんどが透過することができないと考えられる。また、入射角30を超えると、透明部材11における透過率の角度依存性が、フィルター12における透過率の角度依存性によって相殺され、30度から80度の範囲において一定の青色光を透過していると考えられる。   From the above, in the wavelength conversion member 4 including the sample filter c or the sample filter d, the angle dependency of the transmittance in the transparent member 11 is offset by the angle dependency of the transmittance in the filter 12 with respect to blue light. It is considered that a certain blue light is transmitted in the range of 0 to 80 degrees. On the other hand, in the wavelength conversion member 4 including the sample filter a or the sample filter b, the angle dependency of the transmittance in the transparent member 11 with respect to blue light at an incident angle of 0 to 30 degrees is It is considered that most of the blue light cannot be transmitted due to the characteristics of the sample filter a or the sample filter b without being offset by the angle dependency of the transmittance. When the incident angle exceeds 30, the angle dependency of the transmittance of the transparent member 11 is offset by the angle dependency of the transmittance of the filter 12, and a certain blue light is transmitted in the range of 30 to 80 degrees. It is thought that there is.

上述したような青色光の特性に対して、赤色光自体の透明部材11に対する平均透過率の特性も、入射角が増加するにつれて減少する。しかしながら、本実施例における波長変換部材4においては、青色光が透明部材11に入射するとともに蛍光体11aによって波長変換されることによって赤色光が生じることから、青色光が透明部材11に入射した際における赤色光の透明部材11に対する平均透過率の特性は、赤色光自体の透明部材11に対する平均透過率の特性とは異なることになる。これは、青色光が蛍光体11aによって波長変換される際に生じる赤色光は、蛍光体11aを中心に散乱する(すなわち、広がる方向に出射する)からである。従って、青色光が透明部材11に入射した際における赤色光の透明部材11に対する平均透過率は、直上に対して斜め方向の値が大きくなる。すなわち、青色光が透明部材11に入射した際における赤色光の透明部材11に対する平均透過率は、入射角が増加するにつれて徐々に増加する傾向にある。   In contrast to the blue light characteristics as described above, the average transmittance characteristics of the red light itself with respect to the transparent member 11 also decrease as the incident angle increases. However, in the wavelength conversion member 4 in the present embodiment, blue light is incident on the transparent member 11 and red light is generated by wavelength conversion by the phosphor 11a, so that when blue light is incident on the transparent member 11 The characteristic of the average transmittance of the red light with respect to the transparent member 11 is different from the characteristic of the average transmittance of the red light itself with respect to the transparent member 11. This is because red light generated when blue light is wavelength-converted by the phosphor 11a is scattered around the phosphor 11a (that is, emitted in a spreading direction). Therefore, the average transmittance of the red light to the transparent member 11 when blue light enters the transparent member 11 has a value in an oblique direction with respect to the top. That is, when blue light enters the transparent member 11, the average transmittance of the red light to the transparent member 11 tends to gradually increase as the incident angle increases.

これに対して、図7及び表4の結果から分かるように、試料フィルターa〜dのいずれかを含む波長変換部材4は、入射角0度から40度において、赤色光の透過率が0.80(80%)を超えて一定であり、入射角40度を超えると徐々に透過率が減少している。従って、赤色光に対しては、透明部材11における透過率の角度依存性が、フィルター12における透過率の角度依存性によって相殺され、試料フィルターa〜dのいずれかを含む波長変換部材4としては0度から80度の範囲において一定の赤色光を透過していると考えられる。換言すれば、試料フィルターa〜dのいずれかを含む波長変換部材4は、赤色光については角度依存性が低減されることになる。   On the other hand, as can be seen from the results of FIG. 7 and Table 4, the wavelength conversion member 4 including any one of the sample filters a to d has a red light transmittance of 0.1 at an incident angle of 0 to 40 degrees. It is constant over 80 (80%), and the transmittance gradually decreases when the incident angle exceeds 40 degrees. Therefore, for the red light, the angle dependency of the transmittance in the transparent member 11 is offset by the angle dependency of the transmittance in the filter 12, and as the wavelength conversion member 4 including any of the sample filters a to d, It is considered that certain red light is transmitted in the range of 0 to 80 degrees. In other words, the wavelength conversion member 4 including any one of the sample filters a to d has reduced angle dependency with respect to red light.

以上のことから、試料フィルターa又は試料フィルターbを含む波長変換部材4においては、一部の入射角度において青色光が透過されにくくなり、当該一部の入射角度においては青色光、赤色光、及び黄色光の混合比が他の入射角度と異なることになる。これにより、試料フィルターa又は試料フィルターbを含む波長変換部材4を有する試料装置A又は試料装置Bにおいては、色むらの角度依存性が顕著に表れていると考えられる。   From the above, in the wavelength conversion member 4 including the sample filter a or the sample filter b, it becomes difficult for blue light to be transmitted at some incident angles, and blue light, red light, and The mixing ratio of yellow light is different from other incident angles. Thereby, in the sample device A or the sample device B having the wavelength conversion member 4 including the sample filter a or the sample filter b, it is considered that the angle dependency of the color unevenness appears remarkably.

次なる具体的な評価としては、試料装置A〜Eに印可する電流を同一(240mA)にした場合において、出射される合成白色光の色度(4000K)を同一にするために必要となる蛍光体濃度及び発光効率をシミュレーションによって算出して評価を行った。ここで、蛍光体濃度とは、透明部材11中に占める蛍光体11aの割合であって、単位は重量パーセント濃度(wt%)である。また、各試料装置の発光効率は、試料装置Eの発光効率を100とした相対値で示してある。以下の表7に、各試料装置において使用される蛍光体濃度及び発光効率を示す。   As the next specific evaluation, when the currents applied to the sample devices A to E are the same (240 mA), the fluorescence necessary for making the chromaticity (4000K) of the emitted synthetic white light the same. Body concentration and luminous efficiency were calculated and evaluated. Here, the phosphor concentration is a ratio of the phosphor 11a in the transparent member 11, and the unit is a weight percent concentration (wt%). The luminous efficiency of each sample device is shown as a relative value with the luminous efficiency of the sample device E as 100. Table 7 below shows the phosphor concentration and luminous efficiency used in each sample device.

Figure 2014139977
Figure 2014139977

表7から分かるように、フィルター12を搭載した試料装置A乃至Dは、従来の半導体発光装置である試料装置Eと比較して、蛍光体濃度の値が小さいことが分かった。すなわち、試料装置A乃至Dにおいては、蛍光体使用量を低減することができ、波長変換部材4及び半導体発光装置1のコスト低減を図ることが可能である。また、フィルター12を搭載した試料装置A乃至Dは、従来の半導体発光装置である試料装置Eと比較して、発光効率は95%以上に維持されており、その低減は低いレベルに抑えられていることが可能である。   As can be seen from Table 7, it was found that the sample devices A to D equipped with the filter 12 had a smaller phosphor concentration value than the sample device E which is a conventional semiconductor light emitting device. That is, in the sample devices A to D, the amount of phosphor used can be reduced, and the cost of the wavelength conversion member 4 and the semiconductor light emitting device 1 can be reduced. In addition, the sample devices A to D equipped with the filter 12 maintain the light emission efficiency at 95% or more as compared with the sample device E which is a conventional semiconductor light emitting device, and the reduction is suppressed to a low level. It is possible that

上述した試料装置A〜Eの評価結果から分かるように、色むらを抑制することができる半導体発光装置は、試料装置C及び試料装置Dとなるため、フィルター12の積層構造を試料c又は試料dと同様にすることが好ましい。このようなことから鑑みると、フィルター12は、入射角0度における青色光の平均透過率が20%以上であり、且つ入射角0度における赤色光の透過率の平均値が80%以上の特性を有することが重要となる。これは、入射角0度において青色光の平均透過率が20%未満になると、試料装置A及び試料装置Bのように、色むらが顕著に発生しやすくなるためである。また、赤色光の透過率の平均値が80%未満になると、良好な白色光を合成することができなくなるからである。更に、本実施例のフィルター12は、入射する青色光の全てを透過するのではなく、その一部を透過する(すなわち、フィルター12は青色カットフィルターとして機能する)必要性があるため、入射角0度において青色光の平均透過率が90%未満となることが好ましい。   As can be seen from the evaluation results of the sample devices A to E described above, the semiconductor light-emitting devices that can suppress color unevenness are the sample device C and the sample device D, and therefore the laminated structure of the filter 12 is changed to the sample c or the sample d. It is preferable to make it the same. In view of the above, the filter 12 has a characteristic in which the average transmittance of blue light at an incident angle of 0 degrees is 20% or more and the average value of transmittance of red light at an incident angle of 0 degrees is 80% or more. It is important to have This is because, when the average transmittance of blue light is less than 20% at an incident angle of 0 degrees, color unevenness is likely to occur remarkably as in the sample apparatus A and the sample apparatus B. Moreover, it is because it becomes impossible to synthesize | combine favorable white light, when the average value of the transmittance | permeability of red light will be less than 80%. Furthermore, since the filter 12 of this embodiment does not transmit all of the incident blue light but needs to transmit a part thereof (that is, the filter 12 functions as a blue cut filter), the incident angle. It is preferable that the average transmittance of blue light is less than 90% at 0 degree.

ここで、上述したシミュレーションにおいては、フィルター12が450nmという特定の波長を遮蔽する場合を想定していたが、450nmのみならず430nm〜470nmの範囲の全ての波長を遮蔽することが好ましく、一般的な波長範囲(360nm〜480nm)の全ての青色光を遮蔽することがより好ましい。このような広範囲の青色光を遮蔽することにより、色むらのより少ない白色光を合成することができる。従って、上述した青色光の平均透過率とは、特定の波長(例えば、450nm)の青色光における透過率のみを示すのではなく、好ましくは430nm〜470nmの範囲内の全ての波長の平均透過率を示し、より好ましくは一般的な波長範囲(360nm〜480nm)の全ての青色光に対する透過率の平均値を示すことになる。   Here, in the above-described simulation, it is assumed that the filter 12 shields a specific wavelength of 450 nm, but it is preferable to shield not only 450 nm but also all wavelengths in the range of 430 nm to 470 nm. It is more preferable to shield all blue light in a wide wavelength range (360 nm to 480 nm). By blocking such a wide range of blue light, white light with less color unevenness can be synthesized. Therefore, the average transmittance of blue light described above does not only indicate the transmittance of blue light having a specific wavelength (for example, 450 nm), but preferably the average transmittance of all wavelengths within a range of 430 nm to 470 nm. More preferably, the average value of the transmittance for all blue light in the general wavelength range (360 nm to 480 nm) is shown.

なお、フィルター12は、赤色光に対しても同様の特性を有することが好ましい。すなわち、フィルター12は、600nmのみならず550nm〜700nmの範囲の全ての波長を遮蔽することが好ましく、一般的な波長範囲(500nm〜780nm)の全ての青色光を遮蔽することがより好ましい。従って、上述した赤色光の透過率の平均値とは、特定の波長(例えば、600nm)の赤色光における透過率のみを示すのではなく、好ましくは550nm〜700nmの範囲内の全ての波長の透過率の平均値を示し、より好ましくは一般的な波長範囲(500nm〜780nm)の全ての赤色光に対する透過率の平均値を示すことになる。   In addition, it is preferable that the filter 12 has the same characteristic also with respect to red light. That is, the filter 12 preferably shields not only 600 nm but also all wavelengths in the range of 550 nm to 700 nm, and more preferably shields all blue light in the general wavelength range (500 nm to 780 nm). Therefore, the above-described average value of the transmittance of red light does not only indicate the transmittance of red light having a specific wavelength (for example, 600 nm), but preferably transmits all wavelengths within the range of 550 nm to 700 nm. The average value of the transmittance is shown, and more preferably, the average value of the transmittance for all red light in the general wavelength range (500 nm to 780 nm) is shown.

また、フィルター12において、入射角45度における青色光の平均透過率が、0度における青色光の平均透過率に比して大きいことが好ましい。これは、樹脂11b等の母材から構成される透明部材11においては、入射角45度における青色光の平均透過率が入射角0度における青色光の平均透過率が小さいことが一般的であり、透明部材11における透過率の角度依存性をフィルター12における透過率の角度依存性によって相殺するためである。これにより、波長変換部材11及び半導体発光装置1から出射される合成白色光においては、視認方向に依存するような色むらが生じにくくなる。   In the filter 12, it is preferable that the average transmittance of blue light at an incident angle of 45 degrees is larger than the average transmittance of blue light at 0 degrees. This is because the average transmittance of blue light at an incident angle of 45 degrees and the average transmittance of blue light at an incident angle of 0 degrees are generally small in the transparent member 11 composed of a base material such as a resin 11b. This is because the angle dependency of the transmittance in the transparent member 11 is offset by the angle dependency of the transmittance in the filter 12. Thereby, in the synthetic white light emitted from the wavelength conversion member 11 and the semiconductor light emitting device 1, color unevenness that depends on the viewing direction is less likely to occur.

更に、フィルター12は、青色光の平均透過率が入射角0度から50度にかけて増加し、且つ、赤色光の透過率の平均値が入射角0度から50度にかけて減少していることが好ましい。これは、樹脂11b等の母材から構成される透明部材11においては、青色光の平均透過率が入射角0度から50度にかけて減少し、且つ、赤色光の透過率の平均値が入射角0度から50度にかけて増加することが一般的であり、広い視認範囲においても青色光の角度依存性及び赤色光の角度依存性を相殺するためである。   Further, the filter 12 preferably has an average blue light transmittance increasing from an incident angle of 0 degrees to 50 degrees, and an average red light transmittance decreasing from an incident angle of 0 degrees to 50 degrees. . This is because, in the transparent member 11 made of a base material such as the resin 11b, the average transmittance of blue light decreases from an incident angle of 0 degrees to 50 degrees, and the average value of the transmittance of red light is the incident angle. It is common to increase from 0 degrees to 50 degrees in order to cancel out the angle dependency of blue light and the angle dependency of red light even in a wide viewing range.

そして、フィルター12は、入射角0度から40度において、青色光の平均透過率が20%以上、且つ、赤色光の透過率の平均値が80%以上であることが好ましい。このように設定することにより、広い視認範囲においても青色光及び赤色光の不足を招くことなく、色むらを当該広い視認範囲において防止しつつ、良好な白色光の合成を実現することができる。なお、本実施例のフィルター12は、入射する青色光の全てを透過するのではなく、その一部を透過する(すなわち、フィルター12は青色カットフィルターとして機能する)必要性があるため、このような場合においても、入射角0度において青色光の平均透過率が90%未満となることが好ましい。   The filter 12 preferably has an average blue light transmittance of 20% or more and an average red light transmittance of 80% or more at an incident angle of 0 ° to 40 °. By setting in this way, it is possible to realize satisfactory white light synthesis while preventing color unevenness in the wide viewing range without causing shortage of blue light and red light even in a wide viewing range. Note that the filter 12 of this embodiment does not transmit all of the incident blue light, but needs to transmit a part thereof (that is, the filter 12 functions as a blue cut filter). Even in this case, it is preferable that the average transmittance of blue light is less than 90% at an incident angle of 0 degree.

各入射角度における青色光の平均透過率のより好ましい値としては、入射角0度における青色光の平均透過率が80%以下ある。また、入射角60度における青色光の平均透過率が50%以上である。平均透過率が80%以下に設定する理由は、平均透過率が80%を超えると、蛍光体11aによる波長変換が生じる確率が低下し、赤色光及び黄色光等の変換光が不足するおそれがあるからである。そして、平均透過率が50%以上に設定する理由は、青色光の不足を抑制して、良好な白色光を合成するためである。   As a more preferable value of the average transmittance of blue light at each incident angle, the average transmittance of blue light at an incident angle of 0 degrees is 80% or less. The average transmittance of blue light at an incident angle of 60 degrees is 50% or more. The reason why the average transmittance is set to 80% or less is that if the average transmittance exceeds 80%, the probability of wavelength conversion by the phosphor 11a is reduced, and there is a risk that the converted light such as red light and yellow light will be insufficient. Because there is. The reason why the average transmittance is set to 50% or more is to suppress the shortage of blue light and synthesize good white light.

1 半導体発光装置
2 配線基板
3 LEDチップ
4 波長変換部材
5 スペーサ
6 p電極
7 n電極
8 配線パターン
9 配線パターン
11 透明部材
11a 蛍光体
11b 樹脂
12 フィルター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor light-emitting device 2 Wiring board 3 LED chip 4 Wavelength conversion member 5 Spacer 6 P electrode 7 N electrode 8 Wiring pattern 9 Wiring pattern 11 Transparent member 11a Phosphor 11b Resin 12 Filter

Claims (10)

一方面から入射する青色光の少なくとも一部を前記青色光より長い波長の可視光に波長変換し、合成白色光を他方の面から出射する波長変換部材であって、
前記青色光の少なくとも一部を吸収して前記青色光より長い波長の可視光を出射する蛍光体、及び前記蛍光体を保持する母材からなる透明部材と、
入射角0度における前記青色光の平均透過率が20%以上であり、且つ入射角0度における波長が500nm以上700nm以下の可視光の透過率の平均値が80%以上であるフィルターと、を有し、
前記フィルターは、前記合成白色光の出射側に位置することを特徴とする波長変換部材。
A wavelength conversion member that converts wavelength of at least part of blue light incident from one surface into visible light having a longer wavelength than the blue light, and emits synthetic white light from the other surface;
A phosphor that absorbs at least part of the blue light and emits visible light having a longer wavelength than the blue light, and a transparent member made of a base material that holds the phosphor;
A filter having an average transmittance of the blue light of 20% or more at an incident angle of 0 ° and an average value of the transmittance of visible light having a wavelength of from 500 nm to 700 nm at an incident angle of 0 ° of 80% or more; Have
The wavelength conversion member, wherein the filter is located on an emission side of the synthetic white light.
前記透明部材は、入射角0度における前記青色光の平均透過率が入射角45度における前記青色光の平均透過率に比して大きく、
前記フィルターは、入射角45度における前記青色光の平均透過率が入射角0度における前記青色光の平均透過率に比して大きいことを特徴とする請求項1に記載の波長変換部材。
In the transparent member, the average transmittance of the blue light at an incident angle of 0 degrees is larger than the average transmittance of the blue light at an incident angle of 45 degrees,
2. The wavelength conversion member according to claim 1, wherein the filter has a larger average transmittance of the blue light at an incident angle of 45 degrees than an average transmittance of the blue light at an incident angle of 0 degrees.
前記フィルターは、前記青色光の平均透過率が入射角0度から50度にかけて増加し、且つ前記波長が500nm以上700nm以下の可視光の透過率の平均値が入射角0度から50度にかけて減少することを特徴とする請求項1又は2に記載の波長変換部材。   In the filter, the average transmittance of the blue light increases from an incident angle of 0 degree to 50 degrees, and the average value of the transmittance of visible light having a wavelength of 500 nm to 700 nm is decreased from an incident angle of 0 degrees to 50 degrees. The wavelength conversion member according to claim 1 or 2, wherein 前記フィルターは、入射角0度から40度において、前記青色光の平均透過率が20%以上、且つ前記波長が500nm以上700nm以下の可視光の透過率の平均値が80%以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の波長変換部材。   The filter has an average transmittance of 20% or more of the blue light and an average value of transmittance of visible light of not less than 500 nm and not more than 700 nm at an incident angle of 0 to 40 degrees. The wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 3, wherein the wavelength conversion member is characterized in that: 前記フィルターは、入射角0度において、前記青色光の平均透過率が80%以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の波長変換部材。   5. The wavelength conversion member according to claim 1, wherein the filter has an average transmittance of the blue light of 80% or less at an incident angle of 0 degree. 前記フィルターは、入射角60度において、前記青色光の平均透過率が50%以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の波長変換部材。   The wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 5, wherein the filter has an average transmittance of the blue light of 50% or more at an incident angle of 60 degrees. 前記青色光の波長は、430nmから480nmの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の波長変換部材。   The wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 6, wherein a wavelength of the blue light is in a range of 430 nm to 480 nm. 前記フィルターは、誘電体多層膜を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の波長変換部材。   The wavelength conversion member according to claim 1, wherein the filter includes a dielectric multilayer film. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の波長変換部材と、
前記波長変換部材に向けて前記青色光を放射する半導体発光素子と、を有することを特徴とする半導体発光装置。
The wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 8,
A semiconductor light emitting device that emits the blue light toward the wavelength conversion member.
前記波長変換部材に対する光の入射角と同一角度であって、前記波長光変換部材の主面に対する垂直方向を0度とし、平行方向を90度とする視認角度を0度から80度に変化させて前記半導体発光装置を前記波長変換部材側から視認する場合において、
視認角度が0度から80度における任意の角度(i)から観察したときの光源色度(u’i,v’i)と、視認角度が0度から80度における光源色度の平均値(u’ave,v’ave)との色度座標における距離を表す色度変化Δu’v’は、
Δu’v’≦0.008
の数式を満たすことを特徴とする請求項9に記載の半導体発光装置。
The viewing angle is the same as the incident angle of the light with respect to the wavelength conversion member, the vertical direction with respect to the main surface of the wavelength light conversion member is 0 degree, and the parallel direction is 90 degrees, and the viewing angle is changed from 0 degree to 80 degrees. In the case where the semiconductor light emitting device is viewed from the wavelength conversion member side,
The light source chromaticity (u ′ i , v ′ i ) when observed from an arbitrary angle (i) when the viewing angle is 0 to 80 degrees and the average value of the light source chromaticity when the viewing angle is 0 to 80 degrees ( The chromaticity change Δu′v ′ representing the distance in chromaticity coordinates with u ′ ave , v ′ ave ) is
Δu′v ′ ≦ 0.008
The semiconductor light-emitting device according to claim 9, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018537850A (en) * 2015-11-20 2018-12-20 福建中科芯源光電科技有限公司 Die bonding substrate, high density integrated COB white light source, and manufacturing method thereof

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