JP2016152276A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実装安定性及び／又は信頼性に優れる発光装置を提供する。【解決手段】一対のリード電極と、前記一対のリード電極と一体に成形された成形体と、を含み、側面に凹部を有する素子収容器と、前記一対のリード電極と電気的に接続され前記凹部内に収容された発光素子と、前記発光素子が発する光を異なる波長の光に変換する波長変換物質を含有し前記凹部内に充填された封止部材と、を備え、前記一対のリード電極が前記成形体の下面に沿うように折り曲げられた外部接続端子部を有する側面発光型の発光装置であって、前記成形体の母材は、不飽和ポリエステル系樹脂であり、前記発光素子は、青色光を発し、前記封止部材の母材は、フェニル基を含むシリコーン系樹脂であり、前記波長変換物質は、緑色光乃至黄色光を発する第１蛍光体と、赤色光を発する第２蛍光体と、を含み、前記第２蛍光体は、マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関する。

例えば特許文献１，２には、パッケージのキャビティ内に、半導体発光素子が収容され、波長変換物質を含有する封止材で封止された発光装置が記載されている。

特開２０１０−０４５３２８号公報 特開２０１４−１２９５１５号公報

しかしながら、上記従来の発光装置において、パッケージ及び封止材を構成する樹脂は、例えば発光装置のリフローはんだ実装時や点灯／消灯の繰り返し等における温度変化により、伸縮し、ひいては形状に変化をきたす。そして、このような樹脂の挙動は、発光装置の実装安定性の低下や長期駆動による発光特性の劣化を引き起こす要因となる。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、実装安定性及び／又は信頼性に優れる発光装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一実施の形態は、一対のリード電極と、前記一対のリード電極と一体に成形された成形体と、を含み、側面に凹部を有する素子収容器と、前記一対のリード電極と電気的に接続され前記凹部内に収容された発光素子と、前記発光素子が発する光を異なる波長の光に変換する波長変換物質を含有し前記凹部内に充填された封止部材と、を備え、前記一対のリード電極が前記成形体の下面に沿うように折り曲げられた外部接続端子部を有する側面発光型の発光装置であって、前記成形体の母材は、不飽和ポリエステル系樹脂であり、前記発光素子は、青色光を発し、前記封止部材の母材は、フェニル基を含むシリコーン系樹脂であり、前記波長変換物質は、緑色光乃至黄色光を発する第１蛍光体と、赤色光を発する第２蛍光体と、を含み、前記第２蛍光体は、マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体を含むことを特徴とする。

本発明の一実施の形態の発光装置によれば、素子収容器の成形体及び／又は封止部材の伸縮を抑え、実装安定性及び／又は信頼性に優れる発光装置を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略前面図（ａ）と、概略下面図（ｂ）と、概略前面図（ａ）のＡ−Ａ断面における概略断面図（ｃ）である。

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

なお以下、可視波長域は波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲とし、青色域は波長が４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲、緑色乃至黄色域は波長が５００ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲、赤色域は波長が６１０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲とする。

＜実施の形態１＞
図１（ａ）は実施の形態１に係る発光装置１００の概略前面図であり、図１（ｂ）は発光装置１００の概略下面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面における概略断面図である。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、実施の形態１に係る発光装置１００は、素子収容器１０と、発光素子２０と、封止部材３０と、を備えている。素子収容器１０は、一対のリード電極１１，１２と、一対のリード電極１１，１２と一体に成形された成形体１５と、を含んでいる。素子収容器１０は、凹部１０ａを有している。発光素子２０は、一対のリード電極１１，１２と電気的に接続され、凹部１０ａ内に収容されている。封止部材３０は、発光素子２０が発する光を異なる波長の光に変換する波長変換物質４０を含有し、凹部１０ａ内に充填されている。成形体の母材１６は、不飽和ポリエステル系樹脂である。封止部材の母材３１は、フェニル基を含むシリコーン系樹脂である。

より詳細には、発光装置１００は、側面発光型（サイドビュー型）である。凹部１０ａは、素子収容器１０の側面の１つ（前面）に設けられている。成形体１５は、白色顔料及び充填剤を含有し、特に白色顔料により光反射性を有している。このため、発光装置１００の発光領域（意図しない漏光は考慮に入れない）は、前面における凹部１０ａの開口に略一致している。凹部１０ａの側壁面は、成形体１５の表面で構成されている。凹部１０ａの底面は、成形体１５の表面と一対のリード電極１１，１２の表面で構成されている。この凹部１０ａの底面を構成する一対のリード電極１１，１２の部位は、発光素子２０の接着領域及び／又はワイヤ５０の接続領域を含む素子実装部１１ａ，１２ａである。また、一対のリード電極１１，１２は、成形体１５の外側にある部位として、外部接続端子部１１ｂ，１２ｂを有している。外部接続端子部１１ｂ，１２ｂは、成形体１５の下面に沿うように折り曲げられている。発光装置１００は、外部接続端子部１１ｂ，１２ｂが回路基板等にはんだ付けされることで実装される。よって、発光装置１００（素子収容器１０）の実装側主面は、下面である。より具体的には、成形体１５の下面は、外部接続端子部１１ｂ，１２ｂが各々配置される左／右の領域が上位にあり、中央領域が下位にあるように、段付きになっている。これに伴って、素子収容器１０（成形体１５）の前面の形状、及び凹部１０ａの開口の形状は、中央領域が左／右領域よりも下方側に幅広に形成されている。

そして、成形体の母材１６として使用する不飽和ポリエステル系樹脂は、熱硬化性樹脂であって優れた耐熱性及び耐光性を有しながら、射出成形法により成形可能であり量産性にも優れている。また、封止部材の母材３１として使用するシリコーン系樹脂は、熱硬化性樹脂であって優れた耐熱性及び耐光性を有し、フェニル基を含むことで耐熱性が更に強化されている。このような成形体の母材１６と封止部材の母材３１の組み合わせにより、量産性に優れ、且つ、リフローはんだ実装時における加熱、並びに／又は、発光素子２０及び波長変換物質４０の発熱に対する耐熱性を高めて、温度変化により伸縮しにくく、ひいては形状の変化をきたしにくい発光装置が得られる。また、成形体の母材１６として不飽和ポリエステル系樹脂を使用することで、フェニル基を含むシリコーン系樹脂である封止部材の母材３１の硬化不良による表面の粘着性（タック性）を抑制することができる。

ここで、成形体１５は、発光装置１００のリフローはんだ実装時の熱により膨張する（このとき、封止部材の母材３１の膨張も影響することがある）。この膨張した成形体１５の最下面が、発光装置１００が実装される回路基板等の表面（実装面）と接すると、外部接続端子部１１ｂ，１２ｂの最下面と実装面の距離が増大しやすくなり、はんだの接合不良を引き起こす虞がある。これは、成形体１５の最下面を外部接続端子部１１ｂ，１２ｂの最下面より上位に設定しておくことで抑制乃至回避することができる。しかしながら、側面発光型発光装置の場合には、発光装置の厚さを維持したまま、外部接続端子部１１ｂ，１２ｂの最下面と成形体１５の最下面の高低差ｄ（以下、「スタンドオフ量」とも言う）を大きくすれば、成形体１５の側面（前面）の面積が小さくなり、発光領域が小さくなる傾向がある。そこで、成形体の母材１６を不飽和ポリエステル系樹脂とすることで、さらには封止部材の母材３１をフェニル基を含むシリコーン系樹脂とすることで、発光装置１００のはんだリフロー実装時における成形体１５の膨張を抑えることができる。これにより、発光装置の実装安定性を向上させることができると共に、スタンドオフ量ｄを小さくでき側面発光型発光装置の発光領域を大きくしやすい。また、発光装置の厚さのバラツキが小さくなるため、はんだの量を低減することができ、環境負荷の低減、及び発光装置が実装されるユニットの軽量化にも寄与する。

また、成形体１５及び封止部材の母材３１は、発光装置の点灯／消灯の繰り返しにより伸縮したり、光源（発光素子２０及び波長変換物質４０）からの熱及び光により劣化したりし、徐々に形状に変化をきたす。成形体１５の凹部１０ａ周囲の比較的薄い側壁部などは、封止部材の母材３１の変形に連れて変形することもある。そして、このような成形体１５及び封止部材の母材３１の変形は、発光装置の色度分布、光度分布などの発光特性（以下、「光質」とも言う）を劣化させる傾向がある。特に、液晶ディスプレイのバックライト用の発光装置における光質の劣化は、液晶ディスプレイの見栄えの顕著な悪化に繋がる。そこで、成形体の母材１６を不飽和ポリエステル系樹脂とすることで、さらには封止部材の母材３１をフェニル基を含むシリコーン系樹脂とすることで、発光装置の長期駆動に伴う成形体１５及び封止部材の母材３１の変形を抑えることができる。これにより、発光装置の光質を維持しやすく、発光装置の信頼性を高めることができる。また、成形体１５の凹部１０ａ周囲の側壁部が薄い薄型又は小型の発光装置においても、発光効率を維持しやすい。

以上のように、実施の形態１の発光装置１００は、素子収容器の成形体１５及び／又は封止部材３０の変形を抑え、実装安定性及び／又は信頼性に優れる発光装置とすることができる。ひいては、広色域且つ高光質の発光装置の品質を安定させることができる。

また、図１（ｃ）に示すように、発光装置１００において、波長変換物質４０は、緑色光乃至黄色光を発する第１蛍光体４１と、赤色光を発する第２蛍光体４２と、を含んでいる。そして、発光素子２０は、青色光を発する素子である。このような構成により、色再現性又は演色性に優れる発光が可能となる。しかしながら、その反面、波長変換物質４０の使用量が比較的多くなり、それに伴いストークスロスによる発熱が増大する。したがって、素子収容器の成形体１５及び／又は封止部材３０の変形を生じやすくなるため、本実施の形態の発光装置１００の構成が効果を奏しやすい。

さらに、発光装置１００において、第２蛍光体４２は、マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体である。マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体は、赤色域においてスペクトル半値幅の狭い発光が可能であるが、発光効率が比較的低いため、使用量が多くなりやすく、それに伴いストークスロスによる発熱が増大しやすい。したがって、素子収容器の成形体１５及び／又は封止部材３０の変形をよりいっそう生じやすくなるため、本実施の形態の発光装置１００の構成が特に効果を奏しやすい。また、フェニル基を含むシリコーン系樹脂は、シリコーン系樹脂の中ではガスバリア性が比較的高いため、マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体の水分による劣化を抑制しやすい。加えて、一対のリード電極１１，１２及び後述のワイヤ５０の硫黄含有ガス等の腐食性ガスによる劣化も抑制しやすい。なお、マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体は、水分及び熱による劣化を抑制するため、封止部材３０中において、前方側より後方側に即ち凹部１０ａの底面側に多く存在していることが好ましい。

上述のように、本実施の形態の発光装置１００は、薄型の側面発光型発光装置である場合において特に効果を奏する。ここで、薄型とは、例えば厚さが１ｍｍ以下であることを言う。特に、発光装置１００（素子収容器１０）の厚さは、０．８ｍｍ以下であることが好ましく、０．６ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５ｍｍ以下であることがよりいっそう好ましい。発光装置１００（素子収容器１０）の厚さの下限値は、特に限定されないが、例えば０．２ｍｍ以上である。また、成形体１５の凹部１０ａ周囲の側壁部の最も薄い部位の厚さは、例えば０．１ｍｍ以下であり、発光領域（凹部１０ａの開口）を大きくする観点では、０．０８ｍｍ以下であることが好ましく、０．０６ｍｍ以下であることがより好ましい。但し、成形体１５の凹部１０ａ周囲の側壁部が薄くなり過ぎると、側壁部からの漏光が増大する虞があるため、側壁部の最も薄い部位の厚さの下限値としては０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。

また、スタンドオフ量ｄは、０．０３ｍｍ以下であることが好ましい。言い換えれば、成形体１５の最下面は、外部接続端子部１１ｂ，１２ｂの最下面より０．０３ｍｍ以内の範囲で上位にあることが好ましい。これにより、側面発光型発光装置において、実装安定性を良好にしながら、発光領域を比較的大きく確保し高い発光効率を維持することができる。特に、これは、厚さ０．６ｍｍ以下の側面発光型発光装置において効果的であり、厚さ０．５ｍｍ以下の側面発光型発光装置においてより効果的である。また、外部接続端子部１１ｂ，１２ｂの最下面は、成形体１５の最下面より０．０２ｍｍ以内の範囲で下位にあることがより好ましく、成形体１５の最下面より０．０１５ｍｍ以内の範囲で下位にあることがよりいっそう好ましい。

図１（ｂ），（ｃ）に示すように、成形体１５は、一対のリード電極１１，１２の後面を覆う後方成形部にゲート痕１５ａを有している。特に、この成形体１５の後方成形部は、一対のリード電極１１，１２の成形体１５の内側にある部位の後面の全てを覆っている。このような成形体１５は、主として、射出成形法により成形されたものである。射出成形法では、溶融粘度の比較的高い樹脂をゲートから金型のキャビティ内に勢いよく注入する。このため、樹脂の圧力により、一対のリード電極１１，１２の前面、特に素子実装部１１ａ，１２ａが金型に押し付けられ、素子実装部１１ａ，１２ａ上へのバリの発生が抑制される。また、このように、成形体１５が一対のリード電極１１，１２の前面及び後面の両方を覆うことで、一対のリード電極１１，１２を成形体１５によって強固に保持することができる。不飽和ポリエステル系樹脂は、例えばエポキシ系樹脂に比べてリード電極との密着性が得られにくいため、このような成形体１５の構成が好適である。なお、「ゲート痕」とは、金型のキャビティ内への樹脂の注入口であるゲートの痕跡として成形体１５に形成される突起である。また、成形体１５の前方成形部は、主として、凹部１０ａ周囲の側壁部を構成する。

図１（ａ），（ｃ）に示すように、発光装置１００は、一対のリード電極１１，１２と発光素子２０を接続するワイヤ５０を備えている。ワイヤ５０は、凹部１０ａ内に収容され、封止部材３０に封止されている。ワイヤ５０は、光反射性を高める観点において、銀を含むことが好ましい。すなわち、ワイヤ５０は、少なくとも表面が銀若しくは銀合金で構成されていることが好ましく、銀線若しくは銀合金線であることがより好ましい。ここで、ワイヤ５０は、封止部材３０等の伸縮により歪みを生じ、ひいては破断することがある。特に、金より延性の小さい銀を含むワイヤ５０は、金線に比べ破断しやすくなるが、封止部材の母材３１をフェニル基を含むシリコーン系樹脂とすることで、さらには成形体の母材１６を不飽和ポリエステル系樹脂とすることで、その破断を抑制することができる。また、この破断抑制の観点から、銀を含むワイヤ５０は、特に、表面に銀若しくは銀合金の被膜を有する金線、又は金を含む銀合金線であることが好ましい。さらに、この銀合金は、銀７５％以上／金１５％以上又は銀８５％以上／金５％以上（残りの成分は例えばパラジウム等）の構成とするのが良い。なお、ワイヤ５０は、一対のリード電極１１，１２の少なくとも一方と発光素子２０を接続していればよい。

以下、本発明の一実施の形態に係る発光装置における各構成要素について説明する。

（発光装置１００）
発光装置は、発光素子が素子収容器に収容され一対のリード電極と電気的に接続され且つ封止部材により封止されて構成される。発光装置は、例えば「発光ダイオード（ＬＥＤ）」等と呼ばれるものであってよい。また、発光装置は、側面発光型だけでなく、上面発光型（トップビュー型）も含む。

（素子収容器１０）
素子収容器は、発光素子を収容し、その発光素子に外部から給電するための電極（端子）を有する容器である。素子収容器は、少なくとも、一対のリード電極と、成形体と、により構成される。素子収容器は、例えば「パッケージ」等と呼ばれるものであってよい。また、側面発光型発光装置用の素子収容器だけでなく、上面発光型（トップビュー型）発光装置用の素子収容器も含む。

（リード電極１１，１２）
一対のリード電極は、素子収容器における正負一対の電極（端子）を構成する。１つの素子収容器において、リード電極は、少なくとも一対あればよいが、複数対あってもよい。リード電極は、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、又はこれらの合金の平板に、プレス（打ち抜き含む）、エッチング、圧延など各種の加工を施したものが母体となる。リード電極は、これらの金属又は合金の積層体で構成されてもよいが、単層で構成されるのが簡便で良い。特に、銅を主成分とする銅合金（燐青銅、鉄入り銅など）が好ましい。また、その表面に、銀、アルミニウム、ロジウム又はこれらの合金などの光反射膜が設けられていてもよく、なかでも光反射性に優れる銀又は銀合金が好ましい。特に、硫黄系光沢剤を用いた銀又は銀合金の膜（例えばめっき膜）は、膜の表面が平滑で、極めて高い光反射性が得られる。なお、この光沢剤中の硫黄及び／又は硫黄化合物は、銀又は銀合金の結晶粒中及び／又は結晶粒界に散在することになる（硫黄の含有量としては例えば５０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下）。光反射膜の光沢度は、特に限定されないが、１．５以上であることが好ましく、１．８以上であることがより好ましい。なお、この光沢度は、ＧＡＭ（Graphic Arts Manufacturing）社製のdigital densitometer Model 144を用いて測定される値とする。リード電極の厚さは、特に限定されないが、例えば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下が挙げられ、０．０７ｍｍ以上０．３ｍｍ以下が好ましく、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下がより好ましい。リード電極は、例えばリードフレームの小片であってもよい。

（成形体１５）
成形体は、素子収容器における容器の母体をなす。成形体は、光反射性の観点から、発光素子の発光ピーク波長における光反射率が、７５％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。さらに、成形体は、白色であることが好ましい。成形体は、硬化前には流動性を有する状態つまり液状（ゾル状又はスラリー状を含む）を経る。成形体は、射出成形法、トランスファ成形法などにより成形することができる。

（成形体の母材１６）
成形体の母材である不飽和ポリエステル系樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、並びにその変性樹脂及びハイブリッド樹脂のうちの少なくとも１つを用いることができる。具体的には、特開２０１３−１５３１４４号公報、特開２０１４−２０７３０４号公報、特開２０１４−１２３６７２号公報等に記載されている樹脂が挙げられる。成形体は、光反射性、機械的強度、熱伸縮性などの観点から、母材中に、以下のような白色顔料と充填剤を含有することが好ましいが、これに限定されない。

（白色顔料）
白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。白色顔料は、これらのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、酸化チタンは、屈折率が比較的高く、光隠蔽性に優れるため、好ましい。白色顔料の形状は、特に限定されず、不定形（破砕状）でもよいが、流動性の観点では球状が好ましい。白色顔料の粒径（以下「粒径」は例えば平均粒径Ｄ５０で定義される）は、特に限定されず、例えば０．０１μｍ以上１μｍ以下であり、好ましくは０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。成形体中の白色顔料の含有量は、特に限定されず、成形体の光反射性の観点では多いほうが良いが、流動性への影響を考慮して、２０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下が好ましく、３０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下がより好ましい。なお、「ｗｔ％」は、重量パーセントであり、全構成材料の総重量に対する各材料の重量の比率を表す。

（成形体の充填剤）
充填剤は、シリカ、酸化アルミニウム、ガラス、チタン酸カリウム、珪酸カルシウム（ワラストナイト）、マイカ、タルクなどが挙げられる。充填剤は、これらのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。但し、充填剤は、上記の白色顔料とは異なるものとする。特に、成形体の熱膨張係数の低減剤としては、シリカ（粒径は例えば５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以上３０μｍ以下）が好ましい。強化剤としては、ガラス、チタン酸カリウム、珪酸カルシウム（ワラストナイト）が好ましい。中でも、珪酸カルシウム（ワラストナイト）、又はチタン酸カリウムは比較的径が小さく、薄型又は小型の成形体に好適である。具体的には、強化剤の平均繊維径は、特に限定されず、例えば０．０５μｍ以上１００μｍ以下であり、０．１μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、１μｍ以上３０μｍ以下がより好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下がよりいっそう好ましい。強化剤の平均繊維長は、特に限定されず、例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であり、１μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１００μｍ以下がより好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下がよりいっそう好ましい。強化剤の平均アスペクト比（平均繊維長／平均繊維径）は、特に限定されず、例えば２以上３００以下であり、２以上１００以下が好ましく、３以上５０以下がより好ましく、５以上３０以下がよりいっそう好ましい。充填剤の形状は、特に限定されず、不定形（破砕状）でもよいが、強化剤としての機能の観点では繊維状（針状）又は板状（鱗片状）が好ましく、流動性の観点では球状が好ましい。成形体中の充填剤の含有量は、特に限定されず、成形体の熱膨張係数、機械的強度等を考慮して適宜決めればよいが、１０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下が好ましく、３０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下がより好ましい（うち強化剤は５ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下が好ましく、５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下がより好ましい）。

（発光素子２０）
発光素子は、ＬＥＤ素子などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子は、多くの場合に基板を有するが、少なくとも、種々の半導体で構成される素子構造と、正負（ｐｎ）一対の電極と、を有するものであればよい。特に、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）の発光素子が好ましい。発光素子の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係、波長変換物質の励起効率などの観点から、４４５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲が好ましい。このほか、緑色〜赤色発光のガリウム砒素系、ガリウム燐系半導体の発光素子を含んでいてもよい。正負一対の電極が同一面側に設けられている発光素子の場合、各電極をワイヤで一対のリード電極と接続される（フェイスアップ実装）。また、各電極を導電性接着剤で一対のリード電極と接続されてもよい（フリップチップ実装（フェイスダウン実装））。正負一対の電極が互いに反対の面に各々設けられている対向電極構造の発光素子の場合、下面電極が導電性接着剤で一方のリード電極に接着され、上面電極がワイヤで他方のリード電極と接続される。１つの素子収容器に搭載される発光素子の個数は１つでも複数でもよい。複数の発光素子は、ワイヤにより直列又は並列に接続することができる。また、１つの素子収容器に、例えば青色・緑色・赤色発光の３つの発光素子が搭載されてもよい。

（封止部材３０）
封止部材は、発光素子を封止して、埃や水分、外力などから保護する部材である。封止部材は、電気的絶縁性を有し、発光素子から出射される光に対して透光性（好ましくは発光素子の発光ピーク波長における光透過率が７０％以上、より好ましくは８５％以上）を有する部材であればよい。封止部材は、これらの母材中に、少なくとも波長変換物質を含有することが好ましいが、これに限定されない。

（封止部材の母材３１）
封止部材の母材であるフェニル基を含むシリコーン系樹脂は、メチル・フェニルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂、並びにその変性樹脂及びハイブリッド樹脂のうちの少なくとも１つを用いることができる。フェニル基を含むシリコーン系樹脂中のケイ素原子に結合した全有機基のうちフェニル基の含有率は、例えば５ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であり、２０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、３０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。

（波長変換物質４０）
波長変換物質は、発光素子から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射する。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光（例えば白色光）を出射する発光装置とすることができる。波長変換物質は、以下に示す具体例のうちの１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（第１蛍光体４１）
第１蛍光体は、緑色光乃至黄色光を発する。第１蛍光体の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係などの観点から、緑色域（５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲）が好ましく、５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲がより好ましい。具体的には、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＹ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＬｕ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、シリケート系蛍光体（例えば（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えばＣａ_８Ｍｇ（ＳｉＯ_４）_４Ｃｌ_２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えばＳｉ_６−ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８−ｚ：Ｅｕ（０＜Ｚ＜４．２））などが挙げられる。

（第２蛍光体４２）
第２蛍光体は、赤色光を発する。第２蛍光体の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係などの観点から、６２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲が好ましい。具体的には、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣＡＳＮ又はＳＣＡＳＮ）系蛍光体（例えば（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）などが挙げられる。また、マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体は、一般式Ａ_２［Ｍ_１−ａＭｎ_ａＦ_６］で表される蛍光体である（但し、上記一般式（Ｉ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ_４からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは０＜ａ＜０．２を満たす）。このフッ化物蛍光体の代表例としては、フッ化珪酸カリウム系蛍光体（例えばＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）がある。

このほか、波長変換物質は量子ドットを含んでもよい。量子ドットは、粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度の粒子であり、粒径によって発光波長を変えることができる。量子ドットは、例えば、セレン化カドミウム、テルル化カドミウム、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化鉛、セレン化鉛、又はテルル化カドミウム・水銀などが挙げられる。

（封止部材の充填剤）
封止部材の充填剤は、シリカ、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。封止部材の充填剤は、これらのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。特に、封止部材の熱膨張係数の低減剤としては、シリカが好ましい。封止部材の充填剤の形状は、特に限定されず、不定形（破砕状）でもよいが、流動性の観点では球状が好ましい。封止部材中の充填剤の含有量は、特に限定されず、封止部材の熱膨張係数、流動性等を考慮して適宜決めればよいが、０．１ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下がより好ましい。また、封止部材の充填剤として、ナノ粒子（粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の粒子）を用いることで、発光素子の青色光など短波長の光の散乱（レイリー散乱を含む）を増大させ、波長変換物質の使用量を低減することもできる。このナノ粒子の充填剤としては、例えばシリカ又は酸化ジルコニウムが好ましい。

（接着剤）
接着剤は、発光素子をリード電極に接着する部材である。絶縁性接着剤は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、又はこれらの変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂などを用いることができる。導電性接着剤としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系の半田などを用いることができる。

（ワイヤ５０）
ワイヤは、発光素子の電極と、リード電極と、を接続する導線である。具体的には、金、銅、銀、白金、アルミニウム、パラジウム又はこれらの合金の金属線（ここでいう「金属」は合金を含む）を用いることができる。ワイヤの線径は、特に限定されないが、例えば５μｍ以上５０μｍ以下が挙げられ、１０μｍ以上４０μｍ以下が好ましく、１５μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。

以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。

＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す例の発光装置１００の構造を有する側面発光型のＬＥＤである。この発光装置（素子収容器）の大きさは、横幅（左右方向の幅）３．０ｍｍ、奥行き（前後方向の幅）０．８５ｍｍ、厚さ（上下方向の幅）０．4ｍｍである。

素子収容器１０は、成形体１５が第１リード電極１１（負極）及び第２リード電極１２（正極）と一体に成形されて成っている。素子収容器１０は、前面に横２．２ｍｍ、縦０．２９ｍｍ（左右幅狭部０．１９ｍｍ）、深さ０．３ｍｍの凹部１０ａを有している。成形体１５は、不飽和ポリエステル樹脂の母材１６中に、酸化チタンの白色顔料（４０ｗｔ％）と、球状のシリカ（２５ｗｔ％）及び繊維状のガラス（１０ｗｔ％）の充填剤を含有している。成形体１５は、射出成形法により成形されており、（後方成形部の）後面の略中心にゲート痕を有している。第１リード電極１１及び第２リード電極１２は、銅合金の母体上に硫黄系光沢剤を用いた銀めっきが施された厚さ０．１１ｍｍの金属小片である。凹部１０ａの側面は成形体１５の表面で構成され、凹部１０ａの底面は成形体１５の表面と、第１リード電極１１及び第２リード電極１２の表面で構成されている。この凹部１０ａの底面を構成する第１リード電極１１及び第２リード電極１２の部位は、第１素子実装部１１ａ及び第２素子実装部１２ａである。また、第１リード電極１１及び第２リード電極１２は、成形体１５の外側にある部位として、第１外部接続端子部１１ｂ及び第２外部接続端子部１２ｂを有している。第１外部接続端子部１１ｂ及び第２外部接続端子部１２ｂは、成形体１５の外側面の１つ（実装側主面：ここでは下面）から延出しその外側面に沿うように折り曲げられ、更に別の外側面（左／右端面）に沿うように折り曲げられている。そして、この第１外部接続端子部１１ｂ及び第２外部接続端子部１２ｂの最下面は、成形体１５の最下面より０．０１５ｍｍ下位にある。

素子収容器の凹部１０ａ内には、１個の発光素子２０が収容されている。この発光素子２０は、サファイア基板上に、窒化物半導体のｎ型層、活性層、ｐ型層が順次積層された、青色（発光ピーク波長約４５５ｎｍ）発光可能な、縦０．１８ｍｍ、横０．８ｍｍ、厚さ０．１２ｍｍの略直方体のＬＥＤチップである。発光素子２０は、第１素子実装部１１ａ上に接着剤で接着され、そのｎ電極及びｐ電極が第１素子実装部１１ａ及び第２素子実装部１２ａとワイヤ５０により各々接続されている。接着剤は、ジメチルシリコーン樹脂である。ワイヤ５０は、線径２５μｍの銀−金合金線（銀約８０％／金約２０％）である。

素子収容器の凹部１０ａ内には、封止部材３０が発光素子２０を被覆するように充填されている。封止部材３０は、メチル・フェニルシリコーン樹脂を母材３１とし、その中にβサイアロン系蛍光体である緑色（発光ピーク波長約５４０ｎｍ）発光可能な第１蛍光体４１とフッ化珪酸カリウム系蛍光体である赤色（発光ピーク波長約６３０ｎｍ）発光可能な第２蛍光体４２からなる波長変換物質４０と、シリカの充填剤（０．４ｗｔ％）と、を含有している。封止部材３０の前面は、成形体１５の前面と略同一面（硬化収縮により若干の凹面）となっている。波長変換物質４０は、封止部材３０中において、凹部１０ａの底面側に多く存在している。

以上のように構成された実施例１の発光装置は、実施の形態１の発光装置１００と同様の効果を奏することができる。

本発明の一実施の形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト装置、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、プロジェクタ装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置などに利用することができる。

１０…素子収容器（１０ａ…凹部、１１，１２…リード電極（１１ａ，１２ａ…素子実装部、１１ｂ，１２ｂ…外部接続端子部）、１５…成形体（１５ａ…ゲート痕、１６…母材））
２０…発光素子
３０…封止部材（３１…母材、４０…波長変換物質（４１…第１蛍光体、４２…第２蛍光体））
５０…ワイヤ
１００…発光装置

Claims (4)

1. 一対のリード電極と、前記一対のリード電極と一体に成形された成形体と、を含み、側面に凹部を有する素子収容器と、
   前記一対のリード電極と電気的に接続され前記凹部内に収容された発光素子と、
   前記発光素子が発する光を異なる波長の光に変換する波長変換物質を含有し前記凹部内に充填された封止部材と、を備え、
   前記一対のリード電極が前記成形体の下面に沿うように折り曲げられた外部接続端子部を有する側面発光型の発光装置であって、
   前記成形体の母材は、不飽和ポリエステル系樹脂であり、
   前記発光素子は、青色光を発し、
   前記封止部材の母材は、フェニル基を含むシリコーン系樹脂であり、
   前記波長変換物質は、緑色光乃至黄色光を発する第１蛍光体と、赤色光を発する第２蛍光体と、を含み、
   前記第２蛍光体は、マンガンで賦活されたフッ化物蛍光体を含む発光装置。
2. 前記成形体の最下面は、前記外部接続端子部の最下面より０．０３ｍｍ以内の範囲で上位にある請求項１に記載の発光装置。
3. 当該発光装置の厚さは、０．８ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記一対のリード電極の少なくとも一方と前記発光素子を接続するワイヤを備え、
   前記ワイヤは、銀を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。

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