JP4281839B2

JP4281839B2 - 発光装置及びそれを用いたバックライトユニット

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Publication number: JP4281839B2
Application number: JP2007537692A
Authority: JP
Inventors: 素久木谷; 博史市川; 智也月岡; 倫英三木; 雅史蔵本
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: CN101278416A; JPWO2007037355A1; US20090134411A1; EP1939949A4; KR20080045174A; EP1939949A1; TW200727517A; KR100959636B1; WO2007037355A1; TWI355100B; US8426879B2; EP1939949B1; CN101278416B

Description

本発明は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話のバックライト、動画照明補助光源、その他の一般的民生用光源などに用いられる発光装置に関し、特に、半導体発光素子をパッケージに載置してシリコーン封止部材で封止した発光装置に関する。

半導体から成る発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。使用されている発光素子は、半導体素子であるため球切れなどの心配がなく、さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。

従来の発光装置（オプトエレクトロニクスデバイス）として、ジャケット材料、特にプラスチック材料から製造されたケーシングボディ（パッケージ）と、ケーシングボディの凹所に配置されたオプトエレクトロニクス半導体チップ（半導体発光素子）と、半導体チップと導電性に接続されている電気的端子とを備えたオプトエレクトロニクスデバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。ジャケットの材料に熱可塑性又は熱硬化性プラスチック、特にポリフタルアミドが好ましく使用されている。ジャケットの機械的安定化を図るため、ポリフタルアミド等のジャケット材料にガラス繊維が混合されている。ガラス繊維は、通常、直径１０μｍ以上、長さ２００μｍ以上と長い棒状の部材である。ポリフタルアミドとガラス繊維とを混合し成形するとジャケットの表面に凹凸が形成される。

また、半芳香族ポリアミドとチタン酸カリウム繊維及び／又はワラストナイトとを含有する反射板用樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特表２００５−５０７１７８号公報特開２００２−２９４０７０号公報

従来のガラス繊維が混合されるジャケットを用いたオプトエレクトロニクスデバイスにあっては、ガラス繊維が長いためジャケットの表面からガラス繊維が突出して、いわゆるバリを生じるという問題点がある。また、ガラス繊維が混合されるジャケットは表面に凹凸があり濡れ不良が発生しやすくカバー材料との密着性が不足しており、剥離が生じるという問題もある。このカバー材料の剥離によりカバー材料とジャケットとの隙間に反射面が形成され、オプトエレクトロニクスデバイスから出射される光に色むらが生じる。

以上のことから、本発明は、封止部材とパッケージ部材との密着性が高い発光装置を提供することを目的とする。また、その発光装置を用いたバックライトユニットを提供することを目的とする。

上記の問題点を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
本発明の発光装置は、底面と側壁とを持つ凹部を有するパッケージと、前記パッケージの凹部の底面に載置される発光素子と、前記パッケージの凹部内に配置され、前記発光素子が被覆される封止部材と、を備える発光装置であって、前記パッケージは全モノマー成分中のチタン酸カリウム繊維及び／又はワラストナイト５重量％〜７０重量％と、酸化チタン１０重量％〜５０重量％と、芳香族モノマーの割合が２０モル％以上である半芳香族ポリアミド１５重量％〜８５重量％と、が含有されており、前記パッケージの凹部の側壁の厚さは１００μｍ以下である部分を有しており、前記封止部材はシリコーンである。これによりパッケージ表面の平滑性が確保され封止部材とパッケージとの密着性を高めることができる。また、発光素子から出射された光が底面と側面を持つ凹部で反射され、出射強度を高めることもできる。

前記パッケージは半芳香族ポリアミド樹脂１００ｇ中のアミド基濃度が３０ｇ以下となる半芳香族ポリアミド樹脂であることが好ましい。これにより近紫外若しくは可視光における短波長領域（３６０ｎｍ〜５５０ｎｍ）の光にも耐えうる発光装置を提供することができる。

前記発光素子は、３６０ｎｍ〜５５０ｎｍに発光ピーク波長を持つ窒化物系化合物半導体発光素子を用いることができる。パッケージが高い耐光性を有するため、光エネルギーの高い発光素子を用いた場合でも、パッケージの劣化を低減することができる。

前記パッケージは前記凹部の開口方向から見て長手方向と短手方向とを有しており、前記パッケージの長手方向に沿って形成される前記側壁の厚さは１００μｍ以下とすることもできる。例えば、前記発光装置をサイドビュー用に用いた場合、非常に薄型の発光装置を提供することができる。

また、本発明のバックライトユニットは、前記発光装置と、前記発光装置からの光が入射される導光板と、を備える。これにより非常に薄型のバックライトユニットを提供することができる。また、導光板に該発光装置を嵌合させた場合、発光装置表面の平滑性が優れており導光板と発光装置との密着性が良いため、光取り出し効率を高めることができる。

本発明は、以上説明したように構成されているので、封止部材とパッケージとの密着性を高めることができる。また、耐光性に優れたパッケージを用いた発光装置を提供することもできる。

本発明に係る発光装置を示す概略斜視図である。本発明に係るバックライトユニットを示す概略平面図である。

符号の説明

１０発光素子
２０パッケージ
２０ａ底面
２０ｂ側壁
３０リード電極
４０封止部材
５０蛍光物質
６０凹部
７０導光板
１００発光装置
２００バックライトユニット

以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。

＜発光装置１００＞
図１に示す発光装置１００は、発光素子１０と、底面２０ａと側壁２０ｂとを持つ凹部６０を有するパッケージ２０と、パッケージ２０と一体成形されるリード電極３０と、発光素子１０を被覆する封止部材４０と、を備えている。発光素子１０はパッケージ２０の凹部６０の底面２０ａに露出したリード電極３０の上に載置されている。発光素子１０が持つ電極と、底面２０ａに露出したリード電極３０とは、導電性ワイヤによって電気的に接続されている。さらに発光装置１００からの色調を変えるため、封止部材４０には蛍光物質５０を含有することもできる。パッケージ２０は全モノマー成分中のチタン酸カリウム繊維及び／又はワラストナイト５重量％〜７０重量％と、酸化チタン１０重量％〜５０重量％と、芳香族モノマーの割合が２０モル％以上である半芳香族ポリアミド１５重量％〜８５重量％と、が含有されている。パッケージ２０の凹部６０の側壁２０ｂの厚さは１００μｍ以下である部分を有している。封止部材４０の材料はシリコーンである。

＜バックライトユニット２００＞
図２に示すバックライトユニット２００は、発光装置１００と、導光板７０とを備えている。発光装置１００は、凹部６０が形成された発光面側を導光板７０に向けて配置される。導光板７０の側面の一部にスリットを設ける。このスリット部分の前面に発光装置１００を載置して、発光装置１００からの光を導光板７０に入射させる。

以下、発光装置１００及びバックライトユニット２００に使用可能な構成部材について詳述する。

（発光素子１０）
発光素子１０は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。このうち近紫外域又は可視光の短波長領域（３６０ｎｍ〜５５０ｎｍ）に発光ピーク波長を有する窒化物系化合物半導体素子を用いることができる。光強度の高い発光素子を用いた場合でも、パッケージ２０は高い耐光性を有するからである。なお、可視光の長波長領域（５５１ｎｍ〜７８０ｎｍ）に発光ピーク波長を有する発光素子も用いることができる。

発光素子１０は、適宜複数個用いることができ、その組み合わせによって白色表示における高い演色性を有する発光装置１００を提供することができる。例えば、緑色系が発光可能な発光素子１０を２個、青色系及び赤色色系が発光可能な発光素子１０をそれぞれ１個ずつとすることが出来る。なお、表示装置用のフルカラー発光装置として利用するためには赤色系の発光波長が６１０ｎｍから７００ｎｍ、緑色系の発光波長が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の発光波長が４３０ｎｍから４９０ｎｍであることが好ましい。発光装置１００において白色系の混色光を発光させる場合は、発光素子１０と蛍光物質５０との発光波長における補色関係や、発光素子１０の光出力による封止部材４０の劣化等を考慮して、発光素子１０の発光波長は４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましい。発光素子１０と蛍光物質５０との励起効率、発光効率をそれぞれより向上させるためには、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がさらに好ましい。

（パッケージ２０）
パッケージ２０は、底面２０ａと側壁２０ｂとを持つ凹部６０を有する。パッケージ２０の凹部６０の側壁２０ｂの厚さは１００μｍ以下にすることができる。
パッケージ２０は全モノマー成分中のチタン酸カリウム繊維及び／又はワラストナイト５重量％〜７０重量％と、酸化チタン１０重量％〜５０重量％と、芳香族モノマーの割合が２０モル％以上である半芳香族ポリアミド１５重量％〜８５重量％と、が含有されている。

本発明に適したパッケージでは、酸化チタンを１０重量％〜５０重量％の範囲で含むことにより、パッケージ材料の粘度を低く抑えつつ、反射率を高めることができる。これにより、例えば１００μｍ以下と薄い側壁２０ｂを有するパッケージであっても、欠陥なく成形することができ、且つ発光素子１０から側面方向への光の漏れを低減して出射強度を高めることができる。
また、チタン酸カリウム繊維、ワラストナイト及び酸化チタンは、ガラス繊維よりも短いので、パッケージ２０の表面に大きな凹凸が生じることがなく、バリの発生を低減することができる。これにより封止部材４０とパッケージ２０との密着性を向上させることができる。

パッケージ２０は、凹部６０の開口している側から観察して、長手方向と短手方向とを有する形態である。このとき、凹部６０の側壁２０ｂのうち、長手方向に沿って形成された側壁２０ｂの厚さを薄くすると、凹部６０の寸法を変えずにパッケージの短手方向の外形寸法を小さくすることができるので、同じ発光素子１０を使用して、厚みの薄い発光装置１００を提供することができる。このように薄型の発光装置１００は、サイドビューとして用いるのに好適である。

半芳香族ポリアミドとは、モノマーの１成分として芳香族モノマーを含有した原料を重合して合成されたポリアミドを意味する。本発明のパッケージ材料のマトリックスとして使用する半芳香族ポリアミドは、ポリアミドを構成するモノマー成分中の芳香族モノマーの割合が２０モル％以上、好ましくは２５モル％以上、より好ましくは３０モル％〜６０モル％に調整される。また、本発明に用いる半芳香族ポリアミドは、融点が２８０℃以上であるのが好ましく、２８０℃〜３２０℃であるとより好ましい。
ここで、芳香族ポリアミドにおけるモノマーのモル分率は、重合原料中のモノマーの割合を所定のモル分率にすることで調整できる。

芳香族モノマーとしては、例えば、芳香族ジアミン、芳香族ジカルボン酸、芳香族アミノカルボン酸等を挙げられる。芳香族ジアミンとしては、例えば、ｐ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、メタキシレンジアミン等が、芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２−メチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が、また芳香族アミノカルボン酸としては、例えば、ｐ−アミノ安息香酸等が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸が好ましい。芳香族モノマーは１種を単独で使用でき又は２種以上を併用できる。芳香族モノマー以外のモノマー成分としては、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族アルキレンジアミン、脂環式アルキレンジアミン、脂肪族アミノカルボン酸等を挙げられる。

脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸等を挙げられる。これらの中でも、アジピン酸が好ましい。脂肪族ジカルボン酸は１種を単独で使用でき又は２種以上を併用できる。脂肪族アルキレンジアミンは、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。具体的には、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、２−メチルペンタメチレンジアミン、２−エチルテトラメチレンジアミン等を挙げられる。これらの中でも、ヘキサメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン等が好ましい。脂肪族アルキレンジアミンは１種を単独で使用でき又は２種以上を併用できる。

脂環式アルキレンジアミンとしては、例えば、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチルジシクロヘキシルメタン、イソフォロンジアミン、ピペラジン等を挙げられる。脂環式アルキレンジアミンは１種を単独で使用でき又は２種以上を併用できる。

脂肪族アミノカルボン酸としては、例えば、６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸等を挙げることができ、これらに対応する環状のラクタムを用いてもよい。脂肪族アミノカルボン酸は１種を単独で使用でき又は２種以上を併用できる。これらのモノマー成分の中でも、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族アルキレンジアミン等が好ましい。これらのモノマー成分は１種を単独で使用でき又は２種以上併用できる。

上記の半芳香族ポリアミドの中でも、芳香族ジカルボン酸と脂肪族アルキレンジアミンとを含むもの、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸と脂肪族アルキレンジアミンとを含むもの等が好ましい。これらの半芳香族ポリアミドの中でも、ジカルボン酸がテレフタル酸、テレフタル酸とイソフタル酸との混合物、又は、テレフタル酸とイソフタル酸とアジピン酸との混合物であるものが好ましい。前記２種の混合物においては、テレフタル酸の割合が４０モル％以上のものが特に好ましい。更に、これらの半芳香族ポリアミドの中でも、脂肪族アルキレンジアミンが、ヘキサメチレンジアミン又はヘキサメチレンジアミンと２−メチルペンタメチレンジアミンとの混合物であるものが特に好ましい。半芳香族ポリアミドの中で、特に好ましいものの一例として、テレフタル酸５０モル％、ヘキサメチレンジアミン２５モル％及び２−メチルペンタメチレンジアミン２５モル％を共重合したものを挙げることができる。半芳香族ポリアミドを構成する芳香族モノマーや他のモノマー成分の構成比や種類を適宜選択することにより、融点、ガラス転移温度等を適宜調整することができる。

樹脂組成物のマトリックス樹脂として、半芳香族ポリアミドと共にポリフェニレンサルファイドを使用してもよい。ポリフェニレンサルファイドとしては公知のものをいずれも使用でき、また、線状構造、架橋構造等のいずれの構造であってもよい。例えば、以下の一般式で示される繰り返し単位を構成要素として含有する結晶性高分子を挙げられる。

（式中、Ａｒは、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基又は１，２−フェニレン基を示す。）

上記繰り返し単位を主成分とするもの、すなわち上記繰り返し単位のみからなるもの、又はこれを好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％含むものが望ましい。ポリフェニレンサルファイドの実質的な全量が、上記繰り返し単位から成り立っていない場合、残りは共重合可能な、例えば下記のような繰り返し単位からなる成分で充足させることができる。

（式中、Ｒはアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基又はフェニレン基を示す。）

ポリフェニレンサルファイドとして、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、トープレン（商品名、トープレン（株）製）、ライトン（商品名、東レ（株）製）、フォートロン（商品名、ポリプラスチックス（株）製）等を挙げられる。

マトリックス樹脂成分の配合量は、マトリックス樹脂成分が半芳香族ポリアミド単独の場合及び半芳香族ポリアミドとポリフェニレンサルファイドとの併用の場合を含め、樹脂組成物全量の３０重量％〜９５重量％、好ましくは３０重量％〜９０重量％、より好ましくは４０重量％〜７０重量％とする。樹脂成分の配合量が３０重量％〜９５重量％の範囲から外れると、反射板に必要とされる各種物性を高水準で満たした樹脂組成物が得られないおそれがある。尚、半芳香族ポリアミドとポリフェニレンサルファイドとを併用する場合には、これらの樹脂の配合割合は適宜選択できるが、半芳香族ポリアミドが、好ましくは、これらの樹脂の合計量の４０重量％〜９０重量％、より好ましくは５０重量％〜８０重量％含まれるように配合すればよい。

半芳香族ポリアミド又は半芳香族ポリアミドとポリフェニレンサルファイドとの混合物に配合する無機繊維として、チタン酸カリウム繊維及び／又はワラストナイトを使用する。チタン酸カリウム繊維としては特に制限はなく、従来公知のものを広く使用でき、例えば、４チタン酸カリウム繊維、６チタン酸カリウム繊維、８チタン酸カリウム繊維等を使用することができる。チタン酸カリウム繊維の寸法は特に制限はないが、通常、平均繊維径０．０１μｍ〜１μｍ、好ましくは０．１μｍ〜０．５μｍ、平均繊維長１μｍ〜５０μｍ、好ましくは３μｍ〜３０μｍである。市販品も使用でき、例えば、ティスモ（商品名、大塚化学（株）製、平均繊維径０．２μｍ〜０．５μｍ、平均繊維長５μｍ〜３０μｍ）等を使用することができる。ワラストナイトは、メタケイ酸カルシウムからなる無機繊維である。ワラストナイトの寸法も特に制限はないが、通常、平均繊維径０．１μｍ〜１５μｍ、好ましくは２．０μｍ〜７．０μｍ、平均繊維長３μｍ〜１８０μｍ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍ、平均アスペクト比３以上、好ましくは３〜５０、より好ましくは５〜３０である。ワラストナイトとしても市販品を好適に使用でき、例えば、バイスタルＫ１０１（商品名、大塚化学(株)製、平均繊維径２μｍ〜５μｍ、平均繊維長５μｍ〜３０μｍ）、ＮｙｇｌｏｓＩ−１００１３（商品名、Ｎｙｃｏ社製、平均繊維径５μｍ〜３０μｍ、平均繊維長５μｍ〜３０μｍ）等を使用することができる。これらの中でも、得られる樹脂組成物の遮光率や白度を勘案すると、チタン酸カリウム繊維が好ましい。

得られる樹脂組成物の機械的強度等の物性をより一層向上させるために、チタン酸カリウム繊維及びワラストナイトに表面処理を施してもよい。表面処理は公知の方法に従い、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等を用いて行えばよい。これらの中でも、シランカップリング剤が好ましく、アミノシランが特に好ましい。

チタン酸カリウム繊維及び／又はワラストナイトの配合量は、通常、樹脂組成物全量の５〜７０重量％、好ましくは１０〜７０重量％（樹脂成分：３０〜９０重量％）、より好ましくは、２０〜６０重量％（樹脂成分：４０〜８０重量％）とするのがよい。５〜７０重量％の範囲から外れると、反射板に必要とされる各種物性を高水準で満たした樹脂組成物が得られないおそれがある。

全モノマー成分中、酸化チタンは１０重量％〜５０重量％含有する。より好ましくは１０重量％〜３０重量％である。これにより光度及び出力を高く維持することができるからである。また、酸化チタンの含有量を多くすると樹脂の流動性が悪くなる。酸化チタンとしては特に制限されず、アナターゼ型、ルチル型、単斜晶型等の各種結晶形態のものをいずれも使用でき、結晶形態の異なるものを２種以上併用することもできるが、屈折率が高く光安定性の良いルチル型が好ましい。また、酸化チタンの形状についても特に制限はなく、粒子状、繊維状、板状（薄片状、鱗片状、雲母状等を含む）等の各種形状のものをいずれも使用でき、形状の異なるものを２種以上併用することもできる。酸化チタンの寸法は特に制限はないが、平均粒径が０．１μｍ〜０．３μｍ程度のものが好ましい。また各種表面処理剤を施したものを用いても良い。

樹脂組成物には、その好ましい物性を損なわない範囲で、チタン酸カリウム繊維及びワラストナイト以外の公知の無機繊維を配合してもよい。無機繊維としては特に限定されず、例えば、酸化亜鉛繊維、チタン酸ナトリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、ホウ酸マグネシウム繊維、酸化マグネシウム繊維、珪酸アルミニウム繊維、窒化珪素繊維等を挙げることができる。本発明の樹脂組成物には、その好ましい物性を損なわない範囲で、酸化防止剤、熱安定剤等を配合してもよい。

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等を挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、トリエチレングリコール・ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサンジオール・ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−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−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、Ｎ，Ｎ´−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、３，９−ビス［２−｛３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等を挙げられる。これらの中でも、ペンタエリスリチル・テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｎ，Ｎ´−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）が好ましい。リン系酸化防止剤の具体例としては、例えば、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、２−［［２，４，８，１０−テトラキス（１，１−ジメチルエーテル）ジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサフォスフェビン６−イル］オキシ］−Ｎ，Ｎ−ビス［２−［［２，４，８，１０−テトラキス（１，１ジメチルエチル）ジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサフォスフェビン６−イル］オキシ］−エチル］エタナミン、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイトなどを挙げられる。これらの中でも、２−［［２，４，８，１０−テトラキス（１，１−ジメチルエーテル）ジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサフォスフェビン６−イル］オキシ］−Ｎ，Ｎ−ビス［２−［［２，４，８，１０−テトラキス（１，１ジメチルエチル）ジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサフォスフェビン６−イル］オキシ］−エチル］エタナミンが好ましい。イオウ系酸化防止剤の具体例としては、例えば、２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、テトラキス [メチレン−３−（ドデシルチオ）プロピオネート]メタン等を挙げられる。これらの酸化防止剤は１種を単独で使用でき又は２種以上を併用できる。

更に本発明の樹脂組成物には、その好ましい物性を損なわない範囲で、従来から合成樹脂用に用いられている各種添加剤の１種又は２種以上を配合することができる。添加剤としては、例えば、タルク、シリカ、酸化亜鉛（テトラポット形状のものを含む）等の無機充填材、難燃剤、可塑剤、核剤、染料、顔料、離型剤、紫外線吸収剤等を挙げられる。

樹脂組成物は、芳香族ポリアミドと、ワラストナイト及び／又はチタン酸カリウム繊維と、更に必要に応じて、他の添加剤とを公知の方法に従って溶融混合することによって製造できる。溶融混合には、二軸スクリュー押出機等の公知の溶融混合装置がいずれも使用できる。樹脂組成物は、射出成形法、圧縮成形法、押出成形法等の公知の樹脂成形法により、パッケージ２０に成形することができる。

（封止部材４０）
封止部材４０はシリコーンである。シリコーンとはシロキサン結合を有する樹脂全般を指す。シリコーンとしては、縮合反応架橋型、付加反応架橋型の２種類があるが、特に付加反応架橋型が好ましい。縮合反応架橋型も使用できるが、硬化の際に発生するガスによるボイド発生や、表層が先に硬化する場合が多く十分にガスが抜けないための深層部硬化不良が発生しやすい。また、シリコーンにはシロキサン結合のケイ素へメチル基またはフェニル基を導入したタイプが知られており、メチル基のみで構成されたシリコーンの方が、耐光性と強靭性に優れており好ましい。イオン不純物の少ない高純度、高透明のジャンクション・コーティング・レジンと称する市販品のシリコーンを使用することができ、例えばＫＪＲ９０３２（商品名、信越化学工業（株）製）、ＪＣＲ６１２２（商品名、東レ・ダウコーニング（株）製）等が挙げられる。

（蛍光物質５０）
蛍光物質５０は、発光素子１０からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。

（導光板７０）
導光板７０は、平板状のものや表面に凹凸が設けられているものなど種々のものを使用することができる。導光板７０の材料は特に限定されず、ガラスなどの無機物質や、アクリル樹脂などの樹脂などを用いることができる。導光板７０の厚さは発光装置１００の厚みとほぼ同じであることが好ましい。これにより発光装置１００と導光板７０とを組み合わせた場合に非常に薄型にすることができる。また、発光装置１００からの光の漏れを低減し、導光板７０に効率よく入射することが可能になる。導光板７０は、発光装置１００の入光部分の形状に嵌合する凹部を持つ構成を採ることもできる。また、導光板７０における発光装置１００の入光部分にスリットを設けることもできる。

図１に示す形態の発光装置１００を作製する。パッケージ２０は、側面発光型発光装置であることを意味しており、厳密なパッケージ２０の構造を示すものではない。
発光素子１０には、４６０ｎｍに発光ピーク波長を持つ青色に発光するものを用いる。封止部材４０はシリコーン（信越化学株式会社製：商品名ＫＪＲ９０３２）を用いる。パッケージ２０は、側面発光型発光装置（日亜化学工業株式会社製ＮＳＣＷ００８）のパッケージを使用する。パッケージ２０の凹部６０の側壁２０ｂの厚さは７０〜８０μｍである。

実施例１のパッケージ２０は、ワラストナイト２０重量％と、酸化チタン１５重量％と、半芳香族ポリアミド６４重量％を含有している。この半芳香族ポリアミドは、芳香族モノマーの割合が５０モル％であり、かつ半芳香族ポリアミド１００ｇ中のアミド基濃度が３０ｇ以下である。半芳香族ポリアミドはポリフタルアミドを使用する。実施例１乃至５、比較例１乃至４は封止部材４０に（Ｙ，Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅで表されるＹＡＧ系蛍光体を含有する。

実施例２は、パッケージ２０の材料を変更して、実施例１と同様に発光装置１００を作製する。半芳香族ポリアミドは実施例１と組成の異なるポリフタルアミドを使用する。

実施例３では、実施例１と異なるパッケージ２０を使用して、実施例１と同様に発光装置１００を作製する。パッケージ２０は、側面発光型発光装置（日亜化学工業株式会社製ＮＳＣＷ０２０）のパッケージを使用する。実施例３のパッケージ２０の凹部６０の側壁２０ｂの厚さは７０〜８０μｍである。実施例３の半芳香族ポリアミドは、実施例１と同様のものを使用する。

また、実施例４では、実施例１と異なるパッケージ２０を使用して、実施例１と同様に発光装置１００を作製する。パッケージ２０は、側面発光型発光装置（日亜化学工業株式会社製ＮＳＳＷ０５７）のパッケージを使用する。実施例４のパッケージ２０の凹部６０の側壁２０ｂの厚さは４５〜５５μｍである。実施例４の半芳香族ポリアミドは、実施例１と同様のものを使用する。

実施例５では、実施例１のワラストナイトに代えてチタン酸カリウム繊維を使用して、実施例１と同様に発光装置１００を作製する。チタン酸カリウム繊維の配合量は、ワラストナイトと同量の２０重量％である。パッケージ２０は、側面発光型発光装置（日亜化学工業株式会社製ＮＳＣＷ００８）のパッケージを使用する。実施例５の半芳香族ポリアミドは、実施例１と同様のものを使用する。

＜比較例１＞
比較例１の発光装置は、実施例１のワラストナイトをガラス繊維に変更した以外は、実施例１と同様の構成を有する。

＜比較例２＞
比較例２の発光装置は、実施例２のワラストナイトをガラス繊維に変更した以外は、実施例２と同様の構成を有する。

＜比較例３＞
比較例３の発光装置は、実施例３のワラストナイトをガラス繊維に変更した以外は、実施例３と同様の構成を有する。

＜比較例４＞
比較例４の発光装置は、実施例４のワラストナイトをガラス繊維に変更した以外は、実施例４と同様の構成を有する。

（光度測定）
実施例及び比較例で得られた発光装置の光度を測定した。各実施例及び比較例ごとに１５０個の発光装置の光度を測定し、その平均値を各実施例及び比較例の光度とした。比較例１の光度を１．００としたときの実施例１の光度の相対値（光度比）を測定した。また、比較例２の光度を１．００としたときの実施例２の光度比、比較例３の光度を１．００としたときの実施例３の光度比、比較例４の光度を１．００としたときの実施例４の光度比、及び比較例１の光度を１．００としたときの実施例５の光度比も測定した。実施例１乃至５の光度比を表１にまとめた。

この結果より、実施例１乃至５に係る発光装置は、対応する比較例１乃至４の発光装置よりも光度および出力ともに高いことがわかった。この光度差は発光素子１０からの光を効率良く外部に放出するとともに、発光素子１０から出射された光がパッケージ２０内に吸収される光の量を低減し、耐熱性、耐光性に優れたパッケージ２０とするという効果も有している。
実施例４のように、パッケージ２０の凹部６０の側壁２０ｂの厚さが薄い方が、光度及び出力の向上により有利であることが推測される。

（通電試験）
実施例１及び２の発光装置を、６０℃、９０％ＲＨ、１５ｍＡで１０００時間通電試験を行った。同様に比較例１及び２の発光装置も同条件で通電試験を行った。

その結果、実施例１及２の発光装置は、封止部材とパッケージとの界面に剥離は観察されなかった。しかし、比較例１及２の発光装置は、封止部材とパッケージとの界面に剥離が生じていた。
具体的には、実施例１及び比較例１の発光装置を１０個ずつ製作して、通電試験を行った。その結果、実施例１の発光装置は１０個とも封止部材とパッケージとの界面に剥離が生じていないが、比較例１の発光装置は１０個とも封止部材とパッケージとの界面に剥離が生じていた。
さらに、比較例１の発光装置を製作したところ、パッケージ２０から延びるリード電極３０部分にバリが生じているものもあった。それに対し、実施例１の発光装置は、パッケージ２０から延びるリード電極３０部分にバリが生じているものは見つからなかった。

本発明のパッケージを用いることにより、同じ発光素子を用いた場合でも、光度及び出力の高い発光装置を得ることができる。また、封止部材とパッケージとの密着性が良好であるため、信頼性の高い発光装置を提供することができる。

本発明の発光装置は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話のバックライト、動画照明補助光源、その他の一般的民生用光源などに利用することができる。特に導光板と組み合わせたバックライトユニットに用いることができる。

Claims

底面と側壁とを持つ凹部を有するパッケージと、
前記パッケージの凹部の底面に載置される発光素子と、
前記パッケージの凹部内に配置され、前記発光素子が被覆される封止部材と、
を備える発光装置であって、
前記パッケージは
全モノマー成分中のチタン酸カリウム繊維及び／又はワラストナイト５重量％〜７０重量％と、
酸化チタン１０重量％〜５０重量％と、
芳香族モノマーの割合が２０モル％以上である半芳香族ポリアミド１５重量％〜８５重量％と、が含有された半芳香族ポリアミド樹脂から成り、
前記半芳香族ポリアミド樹脂は、１００ｇ中のアミド基濃度が３０ｇ以下であり、
前記パッケージの凹部の側壁の厚さは１００μｍ以下である部分を有しており、
前記封止部材は付加反応架橋型シリコーンであり、
前記発光素子は、３６０ｎｍ〜５５０ｎｍに発光ピーク波長を持つ窒化物系化合物半導体発光素子であることを特徴とする発光装置。
前記パッケージは前記凹部の開口方向から見て長手方向と短手方向とを有しており、前記パッケージの長手方向に沿って形成される凹部の側壁の厚さは１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
請求項１又は２の少なくともいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置からの光が入射される導光板と、を備えるバックライトユニット。