WO2010095359A1 - 発光装置及び発光モジュール - Google Patents

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WO2010095359A1
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light emitting
resin
light
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emitting element
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PCT/JP2010/000382
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内田博
原真尚
安田剛規
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昭和電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device and a light emitting module using a light emitting element.
  • GaN-based compound semiconductor materials are attracting attention as semiconductor materials for short wavelength light emitting devices.
  • GaN-based compound semiconductor materials it was possible to obtain light with a short wavelength, so that it was possible to obtain light with various wavelengths by exciting phosphors using this.
  • a GaN compound semiconductor was indispensable for obtaining white light from a light emitting diode.
  • GaN-based compound semiconductors include sapphire single crystals, various oxides and III-V group compounds as substrates, and metalorganic vapor phase chemical reaction method (MOCVD method) and molecular beam epitaxy method (MBE method). And so on.
  • MOCVD method metalorganic vapor phase chemical reaction method
  • MBE method molecular beam epitaxy method
  • the LED package is sealed with resin.
  • the package starting with the well-known lamp-shaped package called the shell type, the package called the top package with the reflector on the mounting base, the package called the side view that is used on its side, or the element is covered with resin
  • the package An example is a package called a surface mount type that seals and seals.
  • the package of a semiconductor device has a problem that internal elements deteriorate due to permeation of moisture or oxygen in the air.
  • the package is often sealed with a transparent resin or the like, but the resin used for sealing does not necessarily prevent the penetration of gas and moisture. For this reason, the deterioration of the LED chip is often caused by the penetration of moisture and gas in the air, and the reliability is often lowered.
  • not only the LED chip but also the lead connected to the LED chip may be corroded by a small amount of hydrogen sulfide released from the cardboard material used for packaging.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a light emitting device and a light emitting module capable of preventing deterioration of an LED chip or a lead due to gas or moisture.
  • a resin container having a recess, a conductor portion arranged in an exposed state inside the recess of the resin container, and a light emitting element provided inside the recess and electrically connected to the conductor portion And a light-transmitting property with respect to light output from the light-emitting element, a sealing resin that seals the light-emitting element in the recess, and a barrier layer that is laminated on at least the sealing resin;
  • a light emitting device comprising: [2] The light emitting device according to [1], wherein the barrier layer is a resin material having water vapor permeability of 5 (g / m 2 ⁇ 24 hours) or less in terms of moisture permeability.
  • the light emitting device according to [1] or [2], wherein the barrier layer has a thickness in a range of 1 to 3000 ⁇ m.
  • the barrier layer comprises a reaction product of an episulfide compound represented by the following general formula (1) and a mercaptan compound having two or more SH groups per molecule, and the blending mass of the episulfide compound and the mercaptan compound
  • the light-emitting device according to any one of [1] to [3], comprising a resin composition having a ratio of 0.02 to 1.5.
  • m 1, n 1 of the following general formula (1) m 1 is an integer of 0 to 4
  • n 1 is an integer of 0-1.
  • the barrier layer comprises a reaction product of an episulfide compound represented by the following general formula (2), a compound having an epoxy group, and a mercaptan compound having two or more SH groups per molecule.
  • the light emitting device according to any one of [1] to [3].
  • m 2, n 2 of the following general formula (2), m 2 is an integer of 0 to 4, n 2 is an integer of 0-1.
  • [6] The light emitting device according to any one of [1] to [5], wherein phosphor particles are included in the sealing resin.
  • the light emitting device according to any one of [1] to [7], wherein the barrier layer is formed to extend on an upper surface of the resin container.
  • a light-emitting element that is provided inside the recess and electrically connected to the conductor, and has a light-transmitting property with respect to light output from the light-emitting element, and seals the light-emitting element in the recess.
  • a light emitting module comprising: a stop resin; and at least a barrier layer laminated on the sealing resin.
  • the present invention it is possible to prevent moisture and gas from entering the inside of the light emitting device by laminating the barrier layer laminated on the sealing resin. Thereby, deterioration of a light emitting element and a conductor part can be prevented.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the structure of the light-emitting device of Embodiment 1.
  • FIG. 5 is an example for explaining a method of manufacturing the light emitting device shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a structure of a light emitting device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is an example of a structure for explaining a structure of a light emitting device in a third embodiment.
  • FIG. 1 is an example of an overall configuration of a liquid crystal display device to which the present embodiment is applied.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal display module 50 and a backlight device 10 provided on the back side (lower side in FIG. 1) of the liquid crystal display module 50.
  • the backlight device 10 includes a backlight frame 11 and a plurality of light emitting modules 12 in which semiconductor light emitting elements are respectively arranged and accommodated in the backlight frame 11.
  • the backlight device 10 is a laminated body of optical films, and has a diffusion plate 13 that is a plate (or film) that scatters and diffuses light in order to make the entire surface uniform brightness, and a light collecting effect forward. Prism sheets 14 and 15 are provided. Further, a diffusion / reflection type brightness enhancement film 16 for improving the brightness is provided as necessary.
  • the liquid crystal display module 50 is laminated on each glass substrate of the liquid crystal panel 51, which is configured by sandwiching liquid crystal between two glass substrates, and restricts vibration of light waves in a certain direction.
  • Polarizing plates 52 and 53 Furthermore, peripheral members such as a driving LSI (not shown) are also mounted on the liquid crystal display device.
  • the liquid crystal panel 51 includes various components not shown.
  • two glass substrates are provided with a display electrode (not shown), an active element such as a thin film transistor (TFT), a liquid crystal, a spacer, a sealant, an alignment film, a common electrode, a protective film, a color filter, and the like.
  • TFT thin film transistor
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the structure of the backlight device 10.
  • FIG. 2A is a top view of the backlight frame 11 to which the light emitting module 12 is mounted as seen from the liquid crystal display module 50 side shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a plan view of FIG. It is IIB-IIB sectional drawing of.
  • a direct type backlight structure in which a light source is placed directly under the back surface of the liquid crystal display module 50 is employed.
  • the light emitting devices 60 having the light emitting elements are arranged substantially evenly with respect to the entire back surface of the liquid crystal display module 50.
  • the light emitting device 60 used in the present embodiment is generally called an LED package.
  • the backlight frame 11 forms a housing structure made of, for example, aluminum, magnesium, iron, or a metal alloy containing them. And the polyester film etc. which have the performance of white high reflection, for example are affixed inside the housing
  • the casing structure includes a back surface portion 11a provided corresponding to the size of the liquid crystal display module 50 and side surface portions 11b surrounding the four corners of the back surface portion 11a. And the heat-radiation sheet 18 can be provided on this back surface part 11a.
  • each light emitting module 12 is fixed to the backlight frame 11 via a heat dissipating sheet 18 by a plurality of screws 17 (two in this example for one light emitting module 12).
  • the light emitting module 12 includes a wiring board 20 as an example of a board and a plurality (28 in this example) of light emitting devices 60 mounted on the wiring board 20.
  • each light-emitting device 60 is equipped with the structure mentioned later, and each outputs white light.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light emitting device 60 used in the present embodiment.
  • 3A is a plan view of the light emitting device 60
  • FIG. 3B is a cross-sectional view corresponding to the line IIIB-IIIB of FIG. 3A.
  • the light emitting device 60 includes a resin container 61 having a concave portion 61a formed on the upper side, an anode lead portion 62 and a cathode lead portion 63 made of a lead frame integrated with the resin container 61, and a bottom surface 70 of the concave portion 61a.
  • a semiconductor light emitting element 64 attached and a sealing resin 65 provided so as to cover the recess 61a are provided.
  • the description of the sealing resin 65 is omitted.
  • a barrier layer 90 is laminated on the emission surface 65 c of the sealing resin of the light emitting device 60.
  • the resin container 61 is formed by injection-molding a thermoplastic resin (referred to as a white resin in the following description) containing a white pigment in a metal lead portion including the anode lead portion 62 and the cathode lead portion 63. ing.
  • a thermoplastic resin referred to as a white resin in the following description
  • the white resin constituting the resin container 61 has the white pigment content, particle size, and the like adjusted so that the visible light reflectance is 85% or more and 98% or less. In other words, the visible light absorption rate of the resin container 61 is less than 15%.
  • white pigments include zinc white, lead white, lithopone, titania (titanium oxide), aluminum oxide, precipitated barium sulfate and barite powder. In particular, it is preferable to use titanium oxide. Since titania has a higher refractive index and a lower light absorption rate than other white pigments, it can be suitably used for the resin container 61 of the present embodiment.
  • the resin used as the base material of the resin container 61 examples include polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride (PVDC), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyurethane (PU), Examples include polystyrene (PS), ABS resin (ABS), acrylic resin (PMMA), polyacetal resin (POM), liquid crystal polymer (LCP), polyphenylene sulfide (PPS), and epoxy resin.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • PA polyamide
  • PC polycarbonate
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PU polyurethane
  • PS polystyrene
  • ABS resin ABS resin
  • acrylic resin PMMA
  • POM polyacetal resin
  • LCP liquid crystal polymer
  • PPS polyphenylene sulfide
  • polyamide polyamide
  • liquid crystal polymer epoxy resin
  • polystyrene and the like are preferably used.
  • the polyamide include PPA (polyphthalamide) such as nylon 6, nylon 11, nylon 12, nylon 66, nylon 610, nylon 4T, nylon 6T, nylon 6I, nylon 9T, and nylon M5T.
  • PPA polyphthalamide
  • nylon 4T, nylon 6T, nylon 6I, nylon 9T, and nylon M5T which are copolymers of diamine and isophthalic acid or terephthalic acid, are particularly preferable.
  • the recess 61 a provided in the resin container 61 includes a bottom surface 70 having a circular shape and a wall surface 80 that rises from the periphery of the bottom surface 70 toward the upper side of the resin container 61.
  • the bottom surface 70 is a gap between the anode lead 62 and the cathode lead 63 and the anode lead 62 (conductor) and the cathode lead 63 (conductor) exposed in the recess 61 a. It is comprised by the white resin of the resin container 61 to expose. However, more than half of the bottom surface 70 is occupied by the anode lead portion 62 (conductor portion) and the cathode lead portion 63 (conductor portion).
  • the wall surface 80 is made of a white resin constituting the resin container 61.
  • the shape of the bottom surface 70 may be any of a circle, a rectangle, an ellipse, and a polygon.
  • the shape of the wall surface 80 may be any of a circle, a rectangle, an ellipse, and a polygon, may be the same as the shape of the bottom surface, and may be different as in the present embodiment.
  • the anode lead part 62 and the cathode lead part 63 as an example of the conductor part are held while being sandwiched in the resin container 61, and the other part is exposed to the outside of the resin container 61. And serves as a terminal for applying a current to the semiconductor light emitting element 64.
  • the anode lead portion 62 and the cathode lead portion 63 are bent to the back side of the resin container 61, and the tip is disposed at the bottom of the resin container 61. Is desirable.
  • the anode lead portion 62 and the cathode lead portion 63 are metal plates having a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm, and are based on a metal conductor such as a copper alloy.
  • a silver plating layer is formed on the surface by silver plating. Therefore, the silver plating layer of a part of the anode lead part 62 (conductor part) and a part of the cathode lead part 63 (conductor part) is exposed on the bottom surface 70 of the recess 61a. Become.
  • the semiconductor light emitting device 64 is bonded and fixed to the cathode lead portion 63 exposed on the bottom surface 70 of the recess 61a with a die bond agent made of silicone resin or epoxy resin.
  • the semiconductor light emitting device 64 has an n-type electrode and a p-type electrode, and the p-type electrode is connected to the anode lead portion 62 and the n-type electrode is connected to the cathode lead portion 63 via bonding wires.
  • the semiconductor light emitting element 64 is attached to the substantially central portion of the bottom surface 70 having a circular shape.
  • the semiconductor light emitting element 64 is used without any limitation with respect to the wavelength region.
  • the semiconductor light emitting element 64 having the main light emission peak in the blue region for example, the semiconductor light emitting element 64 having the main light emission peak in the wavelength region of 430 nm to 500 nm can be used.
  • the semiconductor light emitting element 64 having a main emission peak in the blue region a known one is preferably used.
  • the semiconductor light emitting element 64 having a main light emission peak in the blue region for example, a seed layer made of AlN formed on a sapphire substrate, an underlayer formed on the seed layer, and a laminated semiconductor mainly composed of GaN What provided the layer at least is mentioned as an example.
  • the laminated semiconductor layer can illustrate what was laminated
  • the sealing resin 65 uniformly includes two or more types of phosphors (hereinafter also referred to as phosphor powders) 65a that absorb light emitted from the semiconductor light emitting element 64 and emit light having a longer wavelength, and phosphor powders 65a. And transparent resin 65b contained in a dispersed state.
  • the phosphor powder 65a includes a green phosphor that emits green light by absorbing blue light emitted from the semiconductor light emitting element 64, and a red fluorescence that emits red light by absorbing blue light emitted from the semiconductor light emitting element 64. Contains the body. Note that the red phosphor is also excited by the light emitted by the green phosphor.
  • the movement of the chromaticity of the light output from the light emitting device 60 varies very complicatedly depending on the ratio of the green and red phosphors.
  • the emission wavelength of the semiconductor light emitting element 64, the ratio of the green and red phosphors, the concentration of the phosphor in the sealing resin 65, and the upper surface of the sealing resin 65, that is, light is emitted. This is related to the shape of the outgoing surface 65c.
  • the color reproduction range includes the wavelength and half width of the main light emission peak of the semiconductor light emitting device 64 and the wavelength and half width of the light emission peak of the phosphor powder 65a. Determined.
  • the green phosphor suitably used for the phosphor powder 65a described above is preferably a silicate phosphor (BaSiO 4 : Eu 2+ ), and the red phosphor is a nitride phosphor (CaAlSiN 3 : Eu 2+ ). Is preferred. This is because these green phosphors and red phosphors have a relatively low true density of 3.5 to 4.7 g / cm 3 and can produce powders having an average particle diameter of about 10 ⁇ m in mass average. .
  • the green phosphor (BaSiO 4 : Eu 2+ ) has an excitation wavelength of 380 to 440 nm and an emission wavelength of 508 nm, the required characteristics for converting the blue light used in this embodiment into green light are obtained.
  • both the excitation wavelength and the emission wavelength are too short.
  • the excitation wavelength and the emission wavelength can be moved to the longer wavelength side. In this embodiment, it is preferable to adjust the excitation wavelength to 455 nm and the emission wavelength of 528 nm, respectively.
  • the red phosphor (CaAlSiN 3 : Eu 2+ ) has an excitation wavelength of 400 to 500 nm and an emission wavelength of 640 nm.
  • the full width at half maximum of the peak wavelength varies depending on the purpose of use.
  • the waveform of the peak wavelength is as broad as possible, but for the backlight application of the liquid crystal display device as in this embodiment, it is preferable that the waveform is as sharp as possible.
  • color rendering the degree that looks the same as the color seen under sunlight
  • all wavelengths are included to the same extent. Is required.
  • the color reproduction range when used for the backlight of a liquid crystal display device needs to be as wide as possible on the three chromaticity coordinates of blue, green, and red. That is, it is important that the color purity is as high as possible. For this purpose, it is preferable to make the wavelength distribution of the three primary colors as sharp as possible.
  • the transparent resin 65b constituting the sealing resin 65 various kinds of resins that are transparent in the visible region may be applied.
  • a curable resin for sealing so as to cover the concave portion 61a, a curing agent for curing this, and further blended as necessary, for example, an antioxidant, a discoloration preventing agent, a photodegradation preventing agent, a reaction That contain a reactive diluent, an inorganic filler, a flame retardant, an organic solvent, and the like.
  • the curable resin include a two-component curable resin containing a main agent and a curing agent, and a curing reaction accelerator that accelerates a curing reaction between the main agent and the curing agent.
  • Specific examples include curable silicone resins, curable epoxy resins, curable epoxy silicone hybrid resins, curable acrylic resins, and curable polyimide resins. Among these, a curable silicone resin and a curable epoxy resin are preferable.
  • the curable silicone resin includes a compound having a silicon-bonded alkenyl group in the molecule (main agent), a compound having a silicon-bonded hydrogen atom in the molecule (curing agent), and a hydrosilylation reaction catalyst (accelerating the curing reaction).
  • a liquid curable silicone resin containing an agent) is preferable.
  • the main agent include organopolysiloxane having preferably 2 to 6 alkenyl groups in one molecule.
  • the silicon atom-bonded alkenyl group may be at the molecular chain terminal, at the molecular chain non-terminal, or both in the organopolysiloxane molecule.
  • the structure of the organopolysiloxane is not particularly limited, and may be any of linear, branched, three-dimensional network, cyclic, etc., but is preferably a three-dimensional network.
  • the curing agent include organohydrogenpolysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule.
  • the hydrogen atom bonded to the silicon atom may be at the end of the molecular chain, at the non-terminal end of the molecular chain, or both in the organohydrogenpolysiloxane molecule.
  • the structure of the organohydrogenpolysiloxane is not particularly limited, and may be any of linear, branched, three-dimensional network, cyclic, etc., preferably linear or Annular.
  • hydrosilylation that promotes the hydrosilylation reaction between the alkenyl group bonded to the silicon atom in the organopolysiloxane that is the main agent and the silicon atom-bonded hydrogen atom in the organohydrogenpolysiloxane that is the curing agent
  • a reaction catalyst is mentioned.
  • the hydrosilylation reaction catalyst is not particularly limited, and any conventionally known catalyst can be used.
  • platinum black platinum chloride, chloroplatinic acid, reaction product of chloroplatinic acid and monohydric alcohol, complex of chloroplatinic acid and olefins, platinum-based catalyst such as platinum bisacetoacetate; palladium-based catalyst And platinum group metal catalysts such as rhodium catalysts.
  • curable epoxy resin As the main component of the curable epoxy resin, any one that has two or more epoxy groups in one molecule and is liquid at room temperature (for example, 25 ° C.) can be used. Specifically, bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and hydrogenated bisphenol A; novolak type epoxy resins such as phenol novolak type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin; triphenolmethane type Triphenolalkane type epoxy resins such as epoxy resins and triphenolpropane type epoxy resins; phenol aralkyl type epoxy resins, biphenyl aralkyl type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, cyclopentadiene type epoxy resins Etc. These curable epoxy resins can be used singly or in combination of two or more.
  • bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and hydrogenated bisphenol A
  • curing agent for the curable epoxy resin examples include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and metaxylylenediamine (MXDA); diaminodiphenylmethane (DDM), m-phenylenediamine (MPDA). ), Aromatic polyamines such as diaminodiphenylsulfone (DDS); polyamine compounds including dicyandiamide (DICY), organic acid dihydrazide, etc .; alicyclic acids such as hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), etc.
  • DETA diethylenetriamine
  • TETA triethylenetetramine
  • MXDA metaxylylenediamine
  • DDM diaminodiphenylmethane
  • MPDA m-phenylenediamine
  • Aromatic polyamines such as diaminodiphenylsulfone (
  • Anhydrides acid anhydrides including aromatic acid anhydrides such as trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic anhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA); novolac-type phenolic resin, phenol polymer Polyphenol compounds; polymercaptan compounds such as polysulfides, thioesters and thioethers; isocyanate compounds such as isocyanate prepolymers and blocked isocyanates; polyaddition curing agents such as organic acids such as carboxylic acid-containing polyester resins; benzyldimethylamine (BDMA) ), Tertiary amine compounds such as 2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol (DMP-30); imidazole compounds such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole (EMI24); BF3 complexes, etc.
  • TMA trimellitic anhydride
  • PMDA pyromellitic anhydride
  • BTDA be
  • Examples include catalyst type curing agents such as Lewis acids; phenol resins such as resol type phenol resins; urea resins such as methylol group-containing urea resins; condensation type curing agents such as melamine resins such as methylol group-containing melamine resins. .
  • catalyst type curing agents such as Lewis acids
  • phenol resins such as resol type phenol resins
  • urea resins such as methylol group-containing urea resins
  • condensation type curing agents such as melamine resins such as methylol group-containing melamine resins.
  • the content of the curing agent is not particularly limited, but is usually appropriately selected within the range of 0.1 to 30% by mass, preferably 5 to 15% by mass of the entire liquid curable resin composition.
  • curing reaction accelerators for curable epoxy resins include organic phosphines such as imidazole compounds, amine compounds, triphenylphosphine, and methyldiphenylphosphine; tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / tetrabenzoate borate, Tetrasubstituted phosphonium / tetrasubstituted borate such as tetraphenylphosphonium / tetranaphthoic acid borate, tetraphenylphosphonium / tetranaphthyloxyborate, tetraphenylphosphonium / tetranaphthyloxyborate; adducts of phosphine compounds and quinone compounds, etc. It is done. Among these, an imidazole compound and an adduct of a phosphine compound and a quin
  • the sealing resin 65 is provided with an emission surface 65c that emits white light.
  • an emission surface 65c is formed on the upper side of the resin container 61, that is, on the opening side of the recess 61a.
  • the central portion of the emission surface 65c is preferably recessed from the upper surface of the resin container 61, and the amount d of the recess is ⁇ 20 ⁇ m to ⁇ 100 ⁇ m from the upper surface. It is particularly preferable that the range is set.
  • the dent amount d is a difference between the height of the opening end of the resin container 61 and the minimum height of the emission surface 65c.
  • the side closer to the semiconductor light emitting element 64 is set to minus ( ⁇ ).
  • the indentation d is in the range of ⁇ 20 ⁇ m to ⁇ 100 ⁇ m from the top surface when the height of the opening end of the resin container 61 is 0 ⁇ m and the minimum height of the exit surface 65c is in the range of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m from the top surface. It means that it is located on the semiconductor light emitting element 64 side.
  • This dent amount d can be measured with a laser displacement meter (for example, ZSHLD2 manufactured by OMRON).
  • a light transmissive barrier layer 90 is laminated on the emission surface 65 c of the sealing resin 65.
  • the barrier layer 90 has at least a water vapor transmission rate of 5 (g / m 2 ⁇ 24 hours) or less, preferably 1 (g / m 2 ⁇ 24 hours) or less, more preferably 0.5 or less. Any resin material having a barrier performance of (g / m 2 ⁇ 24 hours) or less may be used, and the chemical structure is not limited at all.
  • the barrier layer 90 at least oxygen permeability, 5000 (cm 3) / m 2 / 24h / atm) or less, preferably 2000 (cm 3) / m 2 / 24h / atm) or less, further desirably 500 (cm 3) / m 2 / 24h / atm) may be a resin material having a following barrier properties, shall by no means be limited to the chemical structure.
  • the barrier layer 90 preferably has a high barrier performance against hydrogen sulfide.
  • the barrier layer 90 formed in the present invention has a high gas barrier property against water, oxygen, or hydrogen sulfide, and can prevent entry into the sealing resin 65.
  • the barrier layer 90 is preferably a film composed of a thioepoxy resin, which preferably comprises an episulfide compound and a mercaptan compound having two or more SH groups per molecule. What was comprised with the resin composition is good.
  • the water vapor permeability of this resin composition exhibits a very low water vapor permeability of 0.001 to 0.3 (g / m 2 ⁇ 24 hours) in terms of moisture permeability.
  • a silicone resin suitable as a constituent material of the sealing resin 65 has a moisture permeability of about 13 to 22 (g / m 2 ⁇ 24 hours), so that the resin composition constituting the barrier layer 90 has excellent gas barrier properties. It is clear.
  • a barrier layer 90 By laminating such a barrier layer 90 on the sealing resin 65, it is possible to prevent water, oxygen, hydrogen sulfide or the like from entering the sealing resin 65. Thereby, there is no possibility that water, oxygen, hydrogen sulfide or the like reaches the anode lead portion 62 (conductor portion), the cathode lead portion 63 (conductor portion) and the semiconductor light emitting element 64 exposed on the bottom surface 70 of the recess 61a.
  • the thickness of the barrier layer 90 is preferably in the range of 1 to 3000 ⁇ m, more preferably in the range of 10 to 2000 ⁇ m, and most preferably in the range of 50 to 1000 ⁇ m. If thickness is more than a lower limit, permeation
  • the translucent barrier layer 90 is preferably composed of an episulfide compound represented by the following general formula (3) or (4) and a mercaptan compound having two or more SH groups per molecule.
  • the resin composition has a total number of moles of SH groups in the mercaptan compound of 0.05 to 0.5 with respect to the total number of moles of episulfide groups.
  • m 1 , m 2 , n 1 , and n 2 are each an integer in which m 1 and m 2 are 0 to 4, and n 1 and n 2 are integers in 0 to 1 It is preferable that
  • an epoxy compound can also be used for the purpose of partially supplementing thioepoxy. Examples of such compounds include bisphenol A type epoxy resins such as trade name Epicoat 806, 828, 834, 1002, and 1004 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., and trade name Epicoat 806 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • bisphenol F type epoxy resin such as YDF-170 trade name manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., hydrogenated epoxy resin such as Epicoat YX-8000, YX-8034 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Japan Epoxy Resins Co., Ltd. trade name Epicoat 152, 154, Nippon Kayaku Co., Ltd. trade name EPPN-201, Dow Chemical Co., Ltd. trade name DEN-438, etc.
  • O-brand names such as EOCN-125S, 103S, 104S, etc.
  • Epoxy resins are generally much cheaper than thioepoxy and have the effect of increasing the glass transition temperature, but increasing the amount used reduces the permeability of oxygen and hydrogen sulfide gas in the liver and kidneys.
  • the proportion after blending should be kept at an equal mass or less, preferably 50 mass% or less, more preferably 20 mass% or less.
  • Examples of mercaptan compounds having two or more SH groups per molecule include methanedithiol, methanetrithiol, 1,2-dimercaptoethane, bis (2-mercaptoethyl) sulfide, bis (2-mercaptoethyl ether).
  • Trimethylolpropane tris (thioglycolate), pentaerythritol tetrakis (thioglycolate), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), trimethylolpropane Tri (3-mercaptobutanoate) and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutanoate) are particularly preferred.
  • the lower limit of the mass ratio of the total amount of the SH group-containing compound to the total amount of the compound having an episulfide group and the epoxy group-containing compound is 0.02 or more, preferably 0.1 or more, more preferably 0.8. Two or more are particularly preferable. When the mass ratio is significantly lower than the lower limit, the curing rate is undesirably slowed. Further, the upper limit is particularly preferably 1.5 or less, preferably 1 or less, and more preferably 0.8 or less. The blending mass ratio is preferably in the range of 0.02 to 1.5. If the mass ratio exceeds the upper limit, the cured resin is not soft, which is not preferable. Further, when m in the general formula (2) exceeds 4, flexibility is not preferable, and when n exceeds 1, the glass transition temperature is excessively decreased.
  • the semiconductor light emitting element 64 When a current is passed through the semiconductor light emitting element 64 with the anode lead 62 as the positive electrode and the cathode lead 63 as the negative electrode, the semiconductor light emitting element 64 outputs predetermined light emission. For example, when a semiconductor light emitting element that emits blue light is used as the semiconductor light emitting element 64, the blue light output from the semiconductor light emitting element 64 travels through the sealing resin 65 and is reflected directly or by the bottom surface 70 or the wall surface 80. After that, the light is emitted to the outside from the emission surface 65c. However, part of the light traveling toward the emission surface 65c is reflected by the emission surface 65c and travels through the sealing resin 65 again.
  • part of the blue light is converted into green light and red light by the phosphor powder 65a, and the converted green light and red light are reflected directly or by the bottom surface 70 and the wall surface 80. Then, it is emitted to the outside through the barrier layer 90 from the emission surface 65c together with the blue light. Accordingly, white light including blue light, green light, and red light is emitted from the emission surface 65c.
  • a white resin is injection-molded into a lead frame in which the anode lead portion 62 and the cathode lead portion 63 are integrated to form a resin container 61 having a recess 61a.
  • the semiconductor light emitting element 64 is bonded and fixed on the cathode lead portion 63 exposed on the bottom surface 70 of the concave portion 61a of the resin container 61, and the p-type electrode and the n-type electrode of the semiconductor light emitting element 64 and corresponding anode leads are bonded by bonding wires.
  • the part 62 and the cathode lead part 63 are connected to each other.
  • the concave portion 61a is filled with a mixed resin paste R containing phosphor powder 65a and uncured transparent resin 65b.
  • the semiconductor light emitting element 64 and the bonding wire are covered with the mixed resin paste R, the liquid level R 1 of the mixed resin paste R is recessed from the upper surface 61b of the resin container 61, and the amount d of the recess is ⁇ 20 ⁇ m from the upper surface 61b.
  • the filling of the mixed resin paste R into the concave portion 61a of the resin container 61 may be performed by a podding method using a paste discharging device.
  • This discharge device includes a discharge nozzle N that discharges the mixed resin paste R and a control unit (not shown).
  • Mixed resin paste R is a true density of 3 g / cm 3 or more 4.7 g / cm 3 is preferably in a range of about. Further, the mixed resin paste R is preferably obtained by mixing a phosphor powder 65a having a mass average particle diameter of 7 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less with an uncured transparent resin 65b, and having a viscosity of 4000 cP to 15000 cP. What is adjusted to is more desirable.
  • the injection amount of the mixed resin paste R is controlled by the injection pressure.
  • the height of the liquid level R 1 can be measured by the above-described laser displacement meter (for example, ZSHLD2 manufactured by OMRON).
  • the height of the liquid surface R 1 is measured before the curing heat treatment after the injection, and the injection pressure is controlled so that the position falls within the range of ⁇ 20 ⁇ m to ⁇ 100 ⁇ m from the midpoint connecting the end portions B 1 of the recess 61a. do it.
  • the mixed resin paste R is cured to form the sealing resin 65.
  • the curing process may be performed by heating, for example.
  • a barrier layer is laminated on the sealing resin 65.
  • the barrier layer 90 may be formed by mixing the episulfide compound and the mercaptan compound at a predetermined ratio, and applying the mixture onto the sealing resin 65 and then curing by heating. Thereafter, the lead frame is cut into an anode lead part 62 and a cathode lead part 63 and the lead frame is bent, whereby the light emitting device 60 is obtained.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light emitting device 60 to which the exemplary embodiment is applied.
  • FIG. 5A shows a top view of the light emitting device 60
  • FIG. 5B shows a sectional view taken along the line IVB-IVB of FIG. 5A.
  • the basic configuration of the light emitting device 60 is almost the same as that used in the first embodiment. However, the difference is that the barrier layer 90 is laminated over the emission surface 65 c of the sealing resin 65 and the upper surface 61 b of the resin container 61.
  • the composition, thickness, etc. of the barrier layer 90 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light emitting device 60 to which the exemplary embodiment is applied.
  • FIG. 6A shows a top view of the light emitting device 60
  • FIG. 6B shows a VB-VB sectional view of FIG. 6A.
  • the basic configuration of the light emitting device 60 is almost the same as that used in the first embodiment.
  • the lead frame is composed of four metal lead portions, specifically, a first anode lead portion 62a, a second anode lead portion 62b, a third anode lead portion 62c, and a cathode lead portion 63. Is different.
  • the first anode lead portion 62a (conductor portion), the second anode lead portion 62b (conductor portion), and the third anode lead portion 62c (on the bottom surface 70 of the concave portion 61a of the resin container 61 are provided.
  • the conductor portion) and the cathode lead portion 63 (conductor portion) are exposed.
  • each of the first anode lead portion 62a, the second anode lead portion 62b, the third anode lead portion 62c, and the cathode lead portion 63 has a glossiness as in the first embodiment. Silver plating that falls within the range of 0.3 to 1.0, more preferably 0.5 to 0.7 is applied.
  • the light emitting device 60 is different in that it includes three semiconductor light emitting elements, that is, a first semiconductor light emitting element 64a, a second semiconductor light emitting element 64b, and a third semiconductor light emitting element 64c.
  • the first semiconductor light emitting element 64a is exposed to the first anode lead 62a exposed at the bottom 70 of the recess 61a
  • the second semiconductor light emitting element 64b is exposed to the second anode lead 62b exposed at the bottom 70 of the recessed 61a.
  • the third semiconductor light emitting elements 64c are attached to the third anode lead portions 62c exposed on the bottom surface 70 of the recess 61a.
  • the first semiconductor light emitting element 64a, the second semiconductor light emitting element 64b, and the third semiconductor light emitting element 64c have the same configuration as the semiconductor light emitting element 64 used in the first embodiment, and each emits blue light. It comes out.
  • the p-type electrode of the first semiconductor light-emitting element 64a is in the first anode lead part 62a
  • the p-type electrode of the second semiconductor light-emitting element 64b is in the second anode lead part 62b
  • the third The p-type electrode of the semiconductor light emitting device 64c is connected to the third anode lead portion 62c via a bonding wire.
  • the n-type electrode provided in each of the first semiconductor light emitting element 64a, the second semiconductor light emitting element 64b, and the third semiconductor light emitting element 64c is connected to a common cathode lead portion 63. Therefore, in the light emitting device 60, the first semiconductor light emitting element 64a, the second semiconductor light emitting element 64b, and the third semiconductor light emitting element 64c are connected in parallel.
  • the first semiconductor light emitting element 64a, the second semiconductor light emitting element 64b, and the third semiconductor light emitting element 64c are respectively arranged at positions shifted from the central portion of the bottom surface 70 having a circular shape. .
  • the phosphor powder 65a is dispersed in the sealing resin 65 and the phosphor powder 65a is not dispersed in the barrier layer 90.
  • the sealing is performed.
  • the phosphor powder 65a (phosphor particles) may be dispersed in the barrier layer 90.
  • the phosphor powder 65a (phosphor particles) may be dispersed in both the sealing resin 65 and the barrier layer 90.
  • Embodiments 1 to 3 the example in which the light emitting module 12 configured using the light emitting device 60 is applied to the backlight device 10 of the liquid crystal display device has been described.
  • the present invention is not limited thereto. is not.
  • the light emitting module 12 can be used as an illumination device that illuminates a space or an object.
  • the light-emitting device 60 described above can also be applied to, for example, a traffic light, a light source device for a scanner, an exposure device for a printer, an in-vehicle illumination device, an LED display device using an LED dot matrix, and the like.
  • the semiconductor light emitting element 64 (the first semiconductor light emitting element 64a, the second semiconductor light emitting element 64b, and the third semiconductor light emitting element 64c) that outputs blue light and the blue light is converted into green.
  • the emission color (emission wavelength) of the semiconductor light emitting element 64 may be selected as appropriate, and the phosphor may be rotated as appropriate.
  • the light emitting device 60 does not necessarily include a phosphor, and the light emitted from the semiconductor light emitting element 64 may be output as it is.
  • Table 1 shows the relationship between each sample used in Examples and Comparative Examples and its configuration.
  • the first resin container 61 (referred to as Type 1) has a vertical and horizontal size of 3.5 mm ⁇ 2.8 mm on the upper surface
  • the second resin container 61 (Type 2) has a vertical and horizontal size on the upper surface.
  • the third resin container 61 (Type 3) having a vertical and horizontal size of 5.0 mm ⁇ 5.5 mm was used.
  • the light absorptance in the visible region of the white resin constituting the resin containers 61 of Type 1 to Type 3 is 7%.
  • the light emitting device 60 having the Type 1 and Type 2 resin containers 61 has the structure shown in FIG. 3, and one semiconductor light emitting element 64 is mounted on each.
  • the light-emitting device 60 having the Type 3 resin container 61 has the structure shown in FIG. 6, and includes three semiconductor light-emitting elements 64 (first semiconductor light-emitting element 64a, second semiconductor light-emitting element 64b, 3 semiconductor light emitting elements 64c) are mounted.
  • the manufacturing method of the light-emitting device 60 was performed according to the description in the above-described embodiment.
  • a white resin was injection-molded into a lead frame in which the anode lead part 62 and the cathode lead part 63 were integrated to form a resin container 61 having a recess 61a.
  • the semiconductor light emitting device 64 is die-bonded using a die attach paste on the cathode lead portion 63 exposed on the bottom surface 70 of the concave portion 61a of the resin container 61, and cured by heating at 150 ° C. for 2 hours.
  • Wire bonding was performed using a gold wire, and the p-type electrode and the n-type electrode of the semiconductor light emitting element 64 were connected to the corresponding anode lead portion 62 and cathode lead portion 63, respectively.
  • the semiconductor light emitting device 64 used was manufactured according to the method described in International Publication No. 2008-087930.
  • One semiconductor light emitting element 64 is mounted on one resin container 61, and three semiconductor light emitting elements 64 (first semiconductor light emitting element 64a, second semiconductor light emitting element 64b, third semiconductor light emitting element) are mounted on one resin container 61. An element 64c) mounted in parallel was produced.
  • the mixed resin paste R containing the phosphor powder 65a and the uncured transparent resin 65b was filled in the recess 61a.
  • the semiconductor light emitting element 64 and the bonding wire are covered with the mixed resin paste R
  • the liquid level R 1 of the mixed resin paste R is recessed from the upper surface 61b of the resin container 61
  • the amount d of the recess is ⁇ 20 ⁇ m from the upper surface 61b. It was set in the range of -100 ⁇ m.
  • the difference between the height of the end portion B 1 of the liquid surface center A 1 of the height and the liquid surface R 1 of R 1 was set to 50 [mu] m.
  • the mixed resin paste R was cured by heating to obtain a sealing resin 65.
  • the episulfide compound and mercaptan compound shown in Table 1 were mixed at a predetermined ratio, and this mixture was laminated on the sealing resin 65 and cured by heating.
  • the barrier layer 90 was formed.
  • the base resin of the uncured transparent resin 65b includes (i) a curable silicone resin [a vinyl group-containing polydimethylsiloxane as a main component, a SiH group-containing polydimethylsiloxane as a curing agent, and a platinum group metal as a curing reaction accelerator. Type catalyst] or (ii) curable epoxy resin [mainly hydrogenated bisphenol A and curing agent 4-methylhexahydrophthalic anhydride / hexahydrophthalic anhydride (7: 3) (trade name Ricacid)].
  • a silicate phosphor (BaSrMg) 2 Si0 4 (Y-406 manufactured by Intematex) was used in an amount of 15% by mass with respect to 65b.
  • the resin for the resin container 61 is thoroughly mixed with a thioepoxy resin having the composition shown in Table 1 using a high-share mixer (L4RT manufactured by Techno Support), and then coated on the cured 65a using a simple dispenser. Cured in an oven for 7 hours at 30 ° C and 1 hour at 100 ° C.
  • each light emitting device 60 When a rated energization current of 20 mA was applied to each light emitting device 60 obtained, the light emission output showed a range of 17 to 20 mW.
  • each of the 25 test elements (225 in total) subjected to the above processing is mounted on an aging board, and a 20 mA energization test is performed in an environment of 85 ° C. and 85% RH.
  • Table 1 summarizes the rate of change in light emission output after 500 hours with respect to 0 hours. As a result of the environmental test, the test device of the example did not have a decrease in light output.
  • a gas permeability measurement device (GTT Tech Co., Ltd.) is used to measure the gas permeability of water vapor and oxygen to the barrier layer-forming resin according to the gas chromatographic method of JIS K7126. It was measured with a company-made GTR-30XASD type. The results are summarized in Table 2.
  • the barrier layer forming resins used in Examples 1 to 7 have a water vapor transmission rate [g / m 2 ⁇ 24 hours] of 0.3 (g / m 2 ⁇ 24 hours) or less, and an oxygen transmission rate [cm 3 / m 2 / 24h / atm] were 500 (cm 3 / m 2 / 24h / atm) or less.

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Abstract

　凹部（６１ａ）を有する樹脂容器（６１）と、凹部（６１ａ）の内側に露出した状態で配置される導体部と、凹部（６１ａ）の内側に設けられ、導体部と電気的に接続される発光素子（６４）と、発光素子（６４）から出力される光に対する透光性を有し、凹部（６１ａ）において発光素子（６４）を封止する封止樹脂（６５）と、少なくとも封止樹脂（６５）上に積層されたバリア層（９０）と、を含む発光装置（６０）は、ガスや水分によるＬＥＤチップまたはリードの劣化を防ぐことが可能な発光装置及び発光モジュールを提供する。

Description

発光装置及び発光モジュール
　本発明は、発光素子を用いた発光装置及び発光モジュールに関する。
　近年、発光ダイオードを用いた発光デバイスの進歩が目覚しく、液晶のバックライト、大型ディスプレイのほか、自動車のヘッドライトや室内外の照明器具にも用いられるようになっている。
　特に、短波長光発光素子用の半導体材料としてＧａＮ系化合物半導体材料が注目を集めている。ＧａＮ系化合物半導体材料発展により、短波長の光を得ることができたために、これを用いて蛍光体を励起してより多様な波長の光を得ることができるようになった。特に、白色の光を発光ダイオードから得ることができたのにはＧａＮ系化合物半導体が不可欠であった。
　ＧａＮ系化合物半導体は、サファイア単結晶を始めとして、種々の酸化物やIII－Ｖ族化合物を基板として、その上に有機金属気相化学反応法（ＭＯＣＶＤ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）等によって形成される。
　多くの場合ＬＥＤのパッケージは、樹脂によって封止される。良く知られた砲弾型と呼ばれるランプ形状のパッケージを始め、実装基盤にリフレクタを備えたトップパッケージと呼ばれるパッケージ、サイドビューと呼ばれる横に倒して使用されるパッケージ、あるいは、素子に樹脂をかぶせて成型し封止するサーフェイスマウントタイプと呼ばれるパッケージなどが、その例である。
　ところで、半導体デバイスのパッケージは、空気中の水分や酸素などの浸透によって内部の素子が劣化するという問題を持っている。パッケージは透明な樹脂などで封止されることが多いが、封止に用いられる樹脂は必ずしもガスや水分の浸透を防ぐことができていない。このため、空気中の水分やガスの浸透によりＬＥＤチップの劣化が発生して、信頼性を落とすことが多い。また、最近では、包装に用いられる段ボール材から放出される微量の硫化水素によって、ＬＥＤチップのみならず、ＬＥＤチップに接続されるリードを腐食させる場合がある。
特開２００８－１０５９１号公報
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ガスや水分によるＬＥＤチップまたはリードの劣化を防ぐことが可能な発光装置及び発光モジュールを提供することにある。
　かかる目的のもと、本発明は以下の発明を提供する。
［１］　凹部を有する樹脂容器と、前記樹脂容器の前記凹部の内側に露出した状態で配置される導体部と、前記凹部の内側に設けられ、前記導体部と電気的に接続される発光素子と、前記発光素子から出力される光に対する透光性を有し、前記凹部において当該発光素子を封止する封止樹脂と、少なくとも前記封止樹脂上に積層されたバリア層と、
を含むことを特徴とする発光装置。
［２］　前記バリア層が、透湿度で５（ｇ／ｍ２・２４時間）以下の水蒸気透過性を有する樹脂材料であることを特徴とする［１］に記載の発光装置。
［３］　前記バリア層が、１～３０００μｍの範囲の膜厚を有することを特徴とする［１］または［２］に記載の発光装置。
［４］　前記バリア層が、下記一般式（１）で表されるエピスルフィド化合物と、ＳＨ基を１分子あたり２個以上有するメルカプタン化合物との反応物からなり、前記エピスルフィド化合物とメルカプタン化合物の配合質量比が０．０２～１．５からなる樹脂組成物を含むことを特徴とする［１］乃至［３］の何れか一項に記載の発光装置。
［下記一般式（１）のｍ１、ｎ１はそれぞれ、ｍ１が０～４の整数であり、ｎ１が０～１の整数である。］
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ［５］　前記バリア層が、下記一般式（２）で表されるエピスルフィド化合物と、エポキシ基を持つ化合物と、ＳＨ基を１分子あたり２個以上有するメルカプタン化合物との反応物からなることを特徴とする［１］乃至［３］の何れか一項に記載の発光装置。
［下記一般式（２）のｍ２、ｎ２はそれぞれ、ｍ２が０～４の整数であり、ｎ２が０～１の整数である。］
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ［６］　前記封止樹脂中に蛍光体粒子が含まれることを特徴とする［１］乃至［５］の何れか一項に記載の発光装置。
［７］　前記バリア層中に、蛍光体粒子が含まれることを特徴とする［１］乃至［６］の何れか一項に記載の発光装置。
［８］　前記バリア層が、前記樹脂容器の上面に延出して形成されていることを特徴とする［１］乃至［７］の何れか一項に記載の発光装置。
［９］　基板と、前記基板に取り付けられる複数の発光装置とを備え、前記発光装置は、凹部を有する樹脂容器と、前記樹脂容器の前記凹部の内側に露出した状態で配置される導体部と、前記凹部の内側に設けられ、前記導体部と電気的に接続される発光素子と、前記発光素子から出力される光に対する透光性を有し、前記凹部において当該発光素子を封止する封止樹脂と、少なくとも前記封止樹脂上に積層されたバリア層と、を含むことを特徴とする発光モジュール。
　本発明によれば、封止樹脂上に積層されたバリア層を積層することで、発光装置の内部への水分やガスの侵入を防止することができる。これにより、発光素子や導体部の劣化を防止することができる。
液晶表示装置の全体構成を示す一例の図である。 バックライト装置の構造を説明するための一例の図である。 実施の形態１の発光装置の構成を説明するための一例の図である。 図４に示す発光装置の製造方法を説明するための一例の図である。 実施の形態２の発光装置の構成を説明するための一例の図である。 実施の形態３の発光装置の構成を説明するための一例の図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
　図１は、本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成を示す一例の図である。この液晶表示装置は、液晶表示モジュール５０と、この液晶表示モジュール５０の背面側（図１では下部側）に設けられるバックライト装置１０とを備えている。
　バックライト装置１０は、バックライトフレーム１１と、半導体発光素子がそれぞれに配列され、バックライトフレーム１１に収容される複数の発光モジュール１２とを備えている。また、バックライト装置１０は、光学フィルムの積層体として、面全体を均一な明るさとするために光を散乱・拡散させる板（またはフィルム）である拡散板１３と、前方への集光効果を持たせたプリズムシート１４、１５とを備えている。また、輝度を向上させるための拡散・反射型の輝度向上フィルム１６が、必要に応じて備えられる。
　一方、液晶表示モジュール５０は、２枚のガラス基板により液晶が挟まれて構成される液晶パネル５１と、この液晶パネル５１の各々のガラス基板に積層され、光波の振動をある方向に制限するための偏光板５２、５３とを備えている。更に、本液晶表示装置には、図示しない駆動用ＬＳＩなどの周辺部材も装着される。
　液晶パネル５１は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、２枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等を備えている。
　図２は、バックライト装置１０の構造を説明するための一例の図である。ここで、図２（ａ）は、発光モジュール１２が装着されたバックライトフレーム１１を、図１に示す液晶表示モジュール５０側からみた上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIB－IIB断面図である。本実施の形態では、液晶表示モジュール５０の背面直下に光源を置く直下型のバックライト構造を採用している。そして、このバックライト構造では、液晶表示モジュール５０の背面の全体に対してほぼ均等に、発光素子を有する発光装置６０が配列されている。なお、本実施の形態で用いる発光装置６０は、一般的にＬＥＤパッケージと呼ばれるものである。
　バックライトフレーム１１は、例えばアルミニウムやマグネシウム、鉄、またはそれらを含む金属合金などで生成される筐体構造を形成している。そして、その筐体構造の内側に、例えば白色高反射の性能を有するポリエステルフィルムなどが貼られ、リフレクタとしても機能するようになっている。この筐体構造としては、液晶表示モジュール５０の大きさに対応して設けられる背面部１１ａ、この背面部１１ａの四隅を囲う側面部１１ｂを備えている。そして、この背面部１１ａ上には放熱シート１８を設けることができる。
　図２に示す例では、発光モジュール１２が複数（この例では８枚）設けられている。そして、各発光モジュール１２は、それぞれ複数（この例では１枚の発光モジュール１２に対して２本）のネジ１７により、放熱シート１８を介してバックライトフレーム１１に固定されている。
　発光モジュール１２は、基板の一例としての配線基板２０と、この配線基板２０に実装される複数（この例では２８個）の発光装置６０とを備えている。なお、各発光装置６０は、後述する構成を備えることにより、それぞれが白色光を出力するようになっている。
　図３は、本実施の形態で用いられる発光装置６０の構成を説明するための一例の図である。ここで、図３(ａ)は発光装置６０の平面図を、図３（ｂ）は図３（ａ）のIIIＢ－IIIＢ線に対応する断面図を、それぞれ示している。
　この発光装置６０は、上部側に凹部６１ａが形成された樹脂容器６１と、樹脂容器６１と一体化したリードフレームからなるアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３と、凹部６１ａの底面７０に取り付けられた半導体発光素子６４と、凹部６１ａを覆うように設けられた封止樹脂６５とを備えている。なお、図３（ａ）においては、封止樹脂６５の記載を省略している。
　また、この発光装置６０の封止樹脂の出射面６５ｃには、バリア層９０が積層されている。
　樹脂容器６１は、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を含む金属リード部に、白色顔料が含有された熱可塑性樹脂（以下の説明では白色樹脂と呼ぶ）を射出成型することによって形成されている。
　この樹脂容器６１を構成する白色樹脂は、可視光の光反射率が８５％以上であって９８％以下となるように白色顔料の含有率、粒径等が調整されている。言い換えると、樹脂容器６１の可視光の光吸収率が１５％未満とされている。白色顔料としては、亜鉛華、鉛白、リトポン、チタニア（酸化チタン）、酸化アルミニウム、沈降性硫酸バリウムおよびバライト粉が挙げられる。特に酸化チタンを用いることが好ましい。チタニアは、他の白色顔料に比べて屈折率が高く、また、光吸収率が低いので、本実施形態の樹脂容器６１に好適に用いることができる。
　また、製造工程でハンダリフローなどの温度がかかる工程が複数あるので、白色樹脂は、耐熱性も十分考慮された材質が選定されている。この樹脂容器６１の基材となる樹脂としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、液晶ポリマー（LCP）、ポリフェニレンスルフィド（PPS）、エポキシ樹脂等が挙げられる。
　これらの中でもポリアミドや液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ポリスチレンなどが好適に使用される。ポリアミドには、例えば、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン４T、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔ、ナイロンＭ５Ｔ等のＰＰＡ（polyphthalamide）類が挙げられる。本実施の形態では、ジアミンとイソフタル酸又はテレフタル酸との共重合体であるナイロン４T、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔ、ナイロンＭ５Ｔが特に好ましい。
　樹脂容器６１に設けられる凹部６１ａは、円形状を有する底面７０と、底面７０の周縁から樹脂容器６１の上部側に向けて拡開するように立ち上がる壁面８０とを備えている。
ここで、底面７０は、凹部６１ａに露出するアノード用リード部６２（導体部）およびカソード用リード部６３（導体部）と、アノード用リード部６２とカソード用リード部６３との間の隙間に露出する樹脂容器６１の白色樹脂とによって構成されている。ただし、底面７０の半分以上の領域が、アノード用リード部６２（導体部）とカソード用リード部６３（導体部）とによって占められている。一方、壁面８０は、樹脂容器６１を構成する白色樹脂によって構成されている。なお、底面７０の形状については、円形、矩形、楕円形、多角形のいずれでもよい。また、壁面８０の形状は、円形、矩形、楕円形、多角形のいずれでもよく、また、底面形状と同一でもよく、本実施の形態のように異なっていてもよい。
　導体部の一例としてのアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３は、それぞれの一部が樹脂容器６１内に挟まれて保持されるとともに、他の一部が樹脂容器６１の外部に露出されており、半導体発光素子６４に電流を印加するための端子となっている。
表面実装を前提とするときは、図３に示すように、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３をそれぞれ樹脂容器６１の裏側に折り曲げて樹脂容器６１の底部にその先端を配設することが望ましい。
　また、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３すなわちリードフレーム（金属導体）は、０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度の厚みをもつ金属板であり、銅合金等の金属導体をベースとし、その表面には銀メッキが施されることによって銀メッキ層が形成されている。したがって、凹部６１ａの底面７０には、金属導体であるアノード用リード部６２の一部（導体部）およびカソード用リード部６３の一部（導体部）の銀メッキ層が露出していることになる。
　一般に、銀メッキの条件を公知な条件が適用される。
　半導体発光素子６４は、凹部６１ａの底面７０に露出するカソード用リード部６３上に、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂からなるダイボンド剤で接着され、固定されている。
　この半導体発光素子６４は、ｎ型電極およびｐ型電極を有しており、ボンディングワイヤを介して、ｐ型電極がアノード用リード部６２に、ｎ型電極がカソード用リード部６３に、それぞれ接続されている。なお、本実施の形態で用いた発光装置６０では、図３（ａ）に示すように、半導体発光素子６４が、円形状を有する底面７０のほぼ中央部に取り付けられている。
　半導体発光素子６４は、波長領域に関し何ら制限なく使用される。青色領域に主発光ピークを有する半導体発光素子６４を用いる場合には、例えば、４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する半導体発光素子６４が使用できる。青色領域に主発光ピークを有する半導体発光素子６４を用いる場合には、公知なものが好ましく使用される。青色領域に主発光ピークを有する半導体発光素子６４としては、例えば、サファイア基板の上に形成されるＡｌＮからなるシード層と、シード層上に形成される下地層と、ＧａＮを主体とする積層半導体層とを少なくとも備えたものが例示として挙げられる。なお、積層半導体層は、基板側から下地層、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層の順に積層されて構成されたものを例示できる。
　封止樹脂６５は、半導体発光素子６４が発する光を吸収してより長波長の光を発する二種類以上の蛍光体（以下、蛍光体粉体ともいう）６５ａと、蛍光体粉体６５ａを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂６５ｂとから構成されている。この例において、蛍光体粉体６５ａは、半導体発光素子６４が発する青色光を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体と、半導体発光素子６４が発する青色光を吸収して赤色光を発する赤色蛍光体とを含んでいる。なお、赤色蛍光体は、緑色蛍光体が発する光でも励起されるので、緑および赤の蛍光体の比率により、発光装置６０から出力される光の色度の動きは非常に複雑に変化する。このような色度の調節には、半導体発光素子６４の発光波長と、緑および赤の蛍光体の比率と、封止樹脂６５における蛍光体の濃度と、封止樹脂６５の上面すなわち光が出射される出射面６５ｃの形状とが関係する。
　この発光装置６０においては、半導体発光素子６４が発する青色光と、蛍光体粉体６５ａに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく蛍光体粉体６５ａに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の３原色が揃う。このため、封止樹脂６５の出射面６５ｃからは、白色光が出射されるようになっている。液晶表示装置のバックライトとしてこの白色光を使った場合の色再現範囲は、半導体発光素子６４の主発光ピークの波長および半値幅と、蛍光体粉体６５ａの発光ピークの波長および半値幅とで決まる。
　上述した蛍光体粉体６５ａに好適に用いられる緑色蛍光体は、シリケート系蛍光体（ＢａＳｉＯ4：Ｅｕ2+）が好ましく、また、赤色蛍光体は窒化物蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+）が好ましい。これらの緑色蛍光体および赤色蛍光体は、真密度が３．５～４．７ｇ／ｃｍ3と比較的低く、平均粒径も質量平均で１０μｍ程度の粉体の作成が可能であるためである。
　ここで、緑色蛍光体（ＢａＳｉＯ4：Ｅｕ2+）は、励起波長が３８０～４４０ｎｍ、発光波長が５０８ｎｍであるので、本実施の形態で用いる青色光を緑色光に変換するための要求特性に対しては、励起波長も発光波長も短すぎる。ただし、Ｂａの一部をＳｒ、Ｃａ、Ｍｇなどの他のアルカリ土類元素で置き換えることで、励起波長及び発光波長を長波長側に移動させることができる。本実施の形態では、励起波長を４５５ｎｍに、発光波長５２８ｎｍにそれぞれ調節することが好ましい。
　また、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+）は、励起波長が４００～５００ｎｍ、発光波長が６４０ｎｍである。ピーク波長の半値幅は使用目的によって異なる。照明用ではできるだけピーク波長の波形がブロードなものが良いが、本実施の形態のような液晶表示装置のバックライト用途では、できるだけ波形がシャープなものが良い。照明用で演色性（太陽光の下で見た色と同じに見える度合い）を高めるためには、できるだけ太陽光と同じ波長分布をしている必要があり、すべての波長を同程度含んでいることが要求される。これに対し、液晶表示装置のバックライトに使った場合の色再現範囲は青、緑、赤の色度座標上の３点ができるだけ広い必要がある。すなわち色純度ができるだけ高いことが重要である。そのためには３原色の波長分布をできるだけシャープにすることが好ましい。
　一方、封止樹脂６５を構成する透明樹脂６５ｂとしては、可視領域において透明な各種樹脂を適用して差し支えない。
　透明樹脂６５ｂとしては、凹部６１ａを覆うように封止する硬化性樹脂と、これを硬化させる硬化剤と、さらに必要により配合される、例えば酸化防止剤、変色防止剤、光劣化防止剤、反応性希釈剤、無機充填剤、難燃剤、有機溶剤等を含むものがよい。
　硬化性樹脂としては、主剤及び硬化剤と、主剤と硬化剤との硬化反応を促進する硬化反応促進剤を含む２液型硬化性樹脂が挙げられる。具体的には、例えば、硬化性シリコーン樹脂、硬化性エポキシ樹脂、硬化性エポキシシリコーン混成樹脂、硬化性アクリル樹脂、硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、硬化性シリコーン樹脂、硬化性エポキシ樹脂が好ましい。
（硬化性シリコーン樹脂）
　硬化性シリコーン樹脂としては、一般に、分子中にケイ素原子結合アルケニル基を有する化合物（主剤）と、分子中にケイ素原子結合水素原子を有する化合物（硬化剤）と、ヒドロシリル化反応触媒（硬化反応促進剤）とを含有してなる液状硬化性シリコーン樹脂が好ましい。主剤としては、１分子中に、好ましくは２個～６個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンが挙げられる。ケイ素原子の結合したアルケニル基は、オルガノポリシロキサン分子中、分子鎖末端にあっても、分子鎖非末端にあっても、あるいはその両方にあってもよい。また、オルガノポリシロキサンの構造は、特に限定されるものではなく、例えば、直鎖状、分岐鎖状、三次元網状、環状等のいずれであってもよいが、好ましくは三次元網状である。
　硬化剤としては、ケイ素原子に結合した水素原子を１分子中に少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。ケイ素原子に結合した水素原子は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン分子中、分子鎖末端にあっても、分子鎖非末端にあっても、あるいはその両方にあってもよい。また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造は、特に限定されるものではなく、例えば、直鎖状、分岐鎖状、三次元網状、環状等のいずれであってもよいが、好ましくは直鎖状または環状である。
　硬化反応促進剤としては、主剤であるオルガノポリシロキサン中のケイ素原子に結合したアルケニル基と、硬化剤であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進するヒドロシリル化反応触媒が挙げられる。
ヒドロシリル化反応触媒としては、特に限定されず、従来公知のものが全て使用できる。
例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応生成物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒；パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の白金族金属系触媒等が挙げられる。
（硬化性エポキシ樹脂）
　硬化性エポキシ樹脂の主剤としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、室温（例えば、２５℃）で液状のものであれば使用可能である。具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ等のビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂等のトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂；フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの硬化性エポキシ樹脂は１種単独で又は２種以上混合して用いることができる。
　硬化性エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）等の脂肪族ポリアミン；ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ－フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）等の芳香族ポリアミン；ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジド等を含むポリアミン化合物；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）等の脂環族酸無水物；無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等を含む酸無水物；ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマー等のポリフェノール化合物；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテル等のポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等のイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂等の有機酸類等の重付加型の硬化剤；ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、２，４，６－トリスジメチルアミノメチルフェノール（ＤＭＰ－３０）等の３級アミン化合物；２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール（ＥＭＩ２４）等のイミダゾール化合物；ＢＦ３錯体等のルイス酸等の触媒型の硬化剤；レゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂；メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂；メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂等の縮合型の硬化剤が挙げられる。これらの硬化剤は単独あるいは２種類以上組み合わせて使用することができる。
　硬化剤の含有量は、特に限定されないが、通常、液状硬化性樹脂組成物全体の０．１質量％～３０質量％、好ましくは、５質量％～１５質量％の範囲で適宜選択される。
　硬化性エポキシ樹脂の硬化反応促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物、アミン化合物、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート；ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物等が挙げられる。これらの中でも、イミダゾール化合物と、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物とが好ましい。
また、封止樹脂６５には、白色光を出射させる出射面６５ｃが設けられている。この例では、図３（ｂ）に示すように、樹脂容器６１の上部側すなわち凹部６１ａの開口部側に出射面６５ｃが形成されている。
　この発光装置６０においては、図３（ｂ）に示すように、好ましくは出射面６５ｃの中央部が樹脂容器６１の上面よりも凹んでおり、その凹み量ｄが上面から－２０μｍ～－１００μｍの範囲に設定されているのが特に好ましい。凹み量ｄは、樹脂容器６１の開口端の高さと、出射面６５ｃの最低高さとの差になる。なお、ここでは、樹脂容器６１の開口端の高さを基準（０）としたとき、半導体発光素子６４に近づく側をマイナス（－）としている。
　したがって、凹み量ｄが上面から－２０μｍ～－１００μｍの範囲とは、樹脂容器６１の開口端の高さを０μｍとしたときに、出射面６５ｃの最低高さが上面よりも２０μｍ～１００μｍの範囲で半導体発光素子６４側に位置していることを意味する。この凹み量ｄは、レーザー変位計（たとえばオムロン製　ＺＳＨＬＤ２）で行うことができる。
　また、封止樹脂６５の出射面６５ｃには、透光性のバリア層９０が積層されている。
　本発明において、バリア層９０は、少なくとも水蒸気透過率は、透湿度で５（ｇ／ｍ２・２４時間）以下、好ましくは１（ｇ／ｍ２・２４時間）以下、さらに望ましくは０．５（ｇ／ｍ２・２４時間）以下のバリア性能を有す樹脂材料であればよく、その化学構造に何ら制限されるものではない。
　また、本発明において、バリア層９０は、少なくとも酸素透過率は、５０００（ｃｍ３）/ｍ２/２４ｈ/ａｔｍ）以下、好ましくは２０００（ｃｍ３）/ｍ２/２４ｈ/ａｔｍ）以下、さらに望ましくは５００（ｃｍ３）/ｍ２/２４ｈ/ａｔｍ）以下のバリア性能を有す樹脂材料であればよく、その化学構造に何ら制限されるものではない。
　また、本発明において、バリア層９０は、硫化水素に対しても高いバリア性能を有することが好ましい。
　このように、本発明において形成されるバリア層９０は、水、酸素または硫化水素に対し高いガスバリア性を有し、封止樹脂６５への侵入を防止することができる。
なお、水蒸気、酸素及び硫化水素等のガス透過率測定は、例えば、JIS　K7126のガスクロ法に準じて容易に測定することができる。
　本発明に関し、前記バリア層９０は、好ましくはチオエポキシ樹脂から構成された膜であることがよく、この膜は、好ましくはエピスルフィド化合物と、ＳＨ基を１分子あたり２個以上有するメルカプタン化合物とからなる樹脂組成物で構成されたものが良い。
　例えば、この樹脂組成物の水蒸気透過率は、透湿度で０．００１～０．３（ｇ／ｍ２・２４時間）という極めて低い水蒸気透過性を示す。一方、封止樹脂６５の構成材料として好適なシリコーン樹脂は、透湿度で１３～２２（ｇ／ｍ２・２４時間）程度なので、バリア層９０を構成する樹脂組成物が優れたガスバリア性を有することが明らかである。
　このようなバリア層９０を封止樹脂６５に積層することで、水、酸素、硫化水素等の封止樹脂６５への侵入を防止することができる。これにより、水、酸素、硫化水素等が、凹部６１ａの底面７０に露出するアノード用リード部６２（導体部）、カソード用リード部６３（導体部）及び半導体発光素子６４まで達するおそれがない。
　また、本発明において、バリア層９０の厚みは１～３０００μｍの範囲が好ましく、１０～２０００μｍの範囲がより好ましく、５０～１０００μｍの範囲が最も好ましい。厚みが下限値以上であれば、水、酸素、硫化水素等の透過を防止することができる。また、厚みが上限値以下であれば、白色光を吸収することがなく、発光装置６０の出力を高められる。
　透光性のバリア層９０は、好ましくは下記一般式（３）または（４）で表されるエピスルフィド化合物と、ＳＨ基を１分子あたり２個以上有するメルカプタン化合物とからなり、前記エピスルフィド化合物中のエピスルフィド基の総計のモル数に対する前記メルカプタン化合物中のＳＨ基の総計のモル数が０．０５～０．５からなる樹脂組成物である。下記一般式（３）または（４）のｍ１、ｍ２、ｎ１、n２はそれぞれ、ｍ１、ｍ２が０～４の整数であり、ｎ１、n２が０～１の整数であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　一般式（３）または（４）で表されるエピスルフィド化合物は、例えばビス（β－エピチオプロピル）スルフィド（ｎ＝０）またはビス（β－エピチオプロピル）ジスルフィド（ｎ＝１、ｍ＝０）等である。
　また、チオエポキシを一部補完する目的でエポキシ化合物を用いることも出来る。このような化合物としては、例えば、ジャパンエポキシレジン（株）製の商品名エピコート８０６、８２８、８３４、１００２、１００４等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製の商品名エピコート８０６、８０７、４００５Ｐ、東都化成（株）製の商品名ＹＤＦ－１７０等のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製の商品名エピコートＹＸ－８０００、ＹＸ－８０３４等の水添エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製の商品名エピコート１５２、１５４、日本化薬（株）製の商品名ＥＰＰＮ－２０１、ダウケミカル社製の商品名ＤＥＮ－４３８等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬（株）製の商品名ＥＯＣＮ－１２５Ｓ、１０３Ｓ、１０４Ｓ等のｏ－クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製の商品名エピコートＹＸ－４０００，ＹＬ－６６４０等のビフェニル型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製の商品名エピコート１０３１Ｓ、ナガセ化成（株）製の商品名デナコールＥＸ－６１１、ＥＸ－６１４、ＥＸ－６１４Ｂ、ＥＸ－６２２、ＥＸ－５１２、ＥＸ－５２１、ＥＸ－４２１、Ｅ－４１１、ＥＸ－３２１等の多官能エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製の商品名エピコート６０４、東都化成（株）製の商品名ＹＨ－４３４、三菱ガス化学（株）製の商品名ＴＥＴＲＡＤ－Ｘ、ＴＥＴＲＡＤ－Ｃ、日本化薬（株）製の商品名ＧＡＮ、住友化学（株）製の商品名ＥＬＭ－１２０等のアミン型エポキシ樹脂、ダイセル化学工業（株）製のセロキサイド２０２１P等の脂環式エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で又は２種類以上組み合わせて使用することができる。
　エポキシ樹脂は一般にチオエポキシよりは相当安価であり、またガラス転移温度を上げる効果もあるが、使用量を多くすると肝腎の酸素や硫化水素ガスの透過性が下がってしまうため、チオエポキシ樹脂とエポキシ樹脂を配合後の割合で、等質量以下、好ましくは５０質量%以下、更に好ましくは２０質量%以下に留めるべきである。
　また、ＳＨ基を１分子あたり２個以上有するメルカプタン化合物の例としては、メタンジチオール、メタントリチオール、１，２－ジメルカプトエタン、ビス（２－メルカプトエチル）スルフィド、ビス（２－メルカプトエチルエーテル）、ビス（２，３－ジメルカプトプロピル）スルフィド、１，２，３－トリメルカプトプロパン、２－メルカプトメチル－１，３－ジメルカプトプロパン、２－メルカプトメチル－１，５－ジメルカプト－３－チアペンタン、４－メルカプトメチル－１，８－ジメルカプト－３，６－ジチアオクタン、２，４－ビス（メルカプトメチル）－１，５－ジメルカプト－３－チアペンタン、４，８－ビス（メルカプトメチル）－１，１１－ジメルカプト－３，６，９－トリチアウンデカン、４，７－ビス（メルカプトメチル）－１，１１－ジメルカプト－３，６，９－トリチアウンデカン、５，７－ビス（メルカプトメチル）－１，１１－ジメルカプト－３，６，９－トリチアウンデカン、３，５－ビス（メルカプトメチルチオ）－１，７－ジメルカプト－２，６－ジチアヘプタン、１，２，７－トリメルカプト－４，６－ジチアヘプタン、１，２，９－トリメルカプト－４，６，８－トリチアノナン、１，２，６，７－テトラメルカプト－４－チアヘプタン、１，２，８，９－テトラメルカプト－４，６－ジチアノナン、１，２，１０，１１－テトラメルカプト－４，６，８－トリチアウンデカン、１，２，１２，１３－テトラメルカプト－４，６，８，１０－テトラチアトリデカン、エチレングリコールビス（チオグリコレート）、トリメチロールプロパントリス（チオグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（チオグリコレート）、エチレングリコールビス（３－メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリ（３－メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３－メルカプトプロピオネート）、エチレングリコールビス（３－メルカプトブタノエート）、トリメチロールプロパントリ（３－メルカプトブタノエート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３－メルカプトブタノエート）、テトラキス（メルカプトメチル）メタン、テトラキス（４－メルカプト－２－チアブチル）メタン、テトラキス（７－メルカプト－２，５－ジチアヘプチル）メタン、２，５－ビス（メルカプトメチル）－１，４－ジチアン、ビス（４－メルカプトフェニル）スルフィド、ビス（４－メルカプトメチルフェニル）メタン、２，２－ビス（４－メルカプトメチルフェニル）プロパン、ビス（４－メルカプトメチルフェニル）エーテル、ビス（４－メルカプトメチルフェニル）スルフィド等が挙げられるが、トリメチロールプロパントリス（チオグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（チオグリコレート）、トリメチロールプロパントリ（３－メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３－メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリ（３－メルカプトブタノエート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３－メルカプトブタノエート）が特に好ましい。
　エピスルフィド基を有する化合物とエポキシ基を有する化合物とを合計した総量に対してのＳＨ基を持つ化合物の総量の質量比の下限としては０．０２以上、好ましくは０．１以上、さらには０．２以上が特に好ましい。質量比が下限値を大幅に下回ると、硬化速度が遅くなり望ましくない。また上限値については、１．５以下、好ましくは１以下、さらには０．８以下が特に好ましい。また、配合質量比としては、０．０２～１．５の範囲が好ましい。質量比が上限値を超えると硬化樹脂が柔らなくなるので好ましくない。
　また、一般式（２）のｍが４を超えると可撓性が低下するので好ましくなく、ｎが１を超えるとガラス転移温度があまりに低下するので好ましくない。
　次に、図３に示す発光装置６０の発光動作について説明する。
　アノード用リード部６２を正極とし、カソード用リード部６３を負極として半導体発光素子６４に電流を流すと、半導体発光素子６４は所定の発光光を出力する。例えば、半導体発光素子６４に青色光を発光する半導体発光素子を用いた場合、半導体発光素子６４から出力された青色光は、封止樹脂６５内を進行し、直接あるいは底面７０や壁面８０で反射した後に出射面６５ｃから外部に出射される。但し、出射面６５ｃに向かう光の一部は、出射面６５ｃで反射し、再び封止樹脂６５内を進行する。この間、封止樹脂６５内において、青色光の一部は蛍光体粉体６５ａによって緑色光および赤色光に変換され、変換された緑色光および赤色光は、直接あるいは底面７０や壁面８０で反射した後、青色光と共に出射面６５ｃからバリア層９０を経て外部に出射される。したがって、出射面６５ｃからは、青色光、緑色光および赤色光を含む白色光が出射されることになる。
　では続いて、図４を参照しながら、図３に示す発光装置６０の製造方法について説明する。
　まず、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を一体化したリードフレームに、白色樹脂を射出成形して、凹部６１ａを有する樹脂容器６１を形成する。
　樹脂容器６１の凹部６１ａの底面７０に露出するカソード用リード部６３上に半導体発光素子６４を接着固定し、ボンディングワイヤによって半導体発光素子６４のｐ型電極及びｎ型電極と、対応するアノード用リード部６２及びカソード用リード部６３とを、それぞれ接続する。
　次に、凹部６１ａに、蛍光体粉体６５ａと未硬化状態の透明樹脂６５ｂとを含む混合樹脂ペーストＲを充填する。その際、半導体発光素子６４およびボンディングワイヤを混合樹脂ペーストＲによって覆うとともに、混合樹脂ペーストＲの液面Ｒ1を樹脂容器６１の上面６１ｂよりも凹ませ、その凹み量ｄを上面６１ｂから－２０μｍ～－１００μｍの範囲に設定する。例えば図４に示す例では、液面Ｒ1の中心部Ａ1の高さと液面Ｒ1の端部Ｂ1の高さとの差を２０μｍ～１００μｍの範囲にする。
　樹脂容器６１の凹部６１ａに対する混合樹脂ペーストＲの充填は、ペーストの吐出装置を用いたポッディング法で行うとよい。この吐出装置は、混合樹脂ペーストＲを吐出する吐出ノズルＮと、図示しない制御部とを具備して構成されている。
　混合樹脂ペーストＲは、真密度が３ｇ／ｃｍ3以上４．７ｇ／ｃｍ3以下の範囲が好ましい。さらに混合樹脂ペーストＲは、質量平均粒径が７μｍ以上１５μｍ以下の範囲である蛍光体粉体６５ａが、未硬化状態の透明樹脂６５ｂに混合されてなるものが好ましく、粘度が４０００ｃＰ～１５０００ｃＰの範囲に調整されてなるものがさらに望ましい。
　なお、混合樹脂ペーストＲの注入量は注入圧力によって制御される。液面Ｒ1の高さは、上述したレーザー変位計（たとえばオムロン製　ＺＳＨＬＤ２）で行うことができる。
注入後の硬化熱処理をする前に液面Ｒ1の高さを測定し、その位置が凹部６１ａの端部Ｂ1同士を結んだ中点から－２０μｍ～－１００μｍに入るように注入圧力を制御すればよい。
　次に、混合樹脂ペーストＲを硬化させて封止樹脂６５を形成する。硬化処理は、例えば、加熱等を行えばよい。
　続いて、封止樹脂６５の上にバリア層を積層する。例えば、前記エピスルフィド化合物と前記メルカプタン化合物を所定の比率で混合し、この混合物を封止樹脂６５の上に塗布してから加熱硬化することで、バリア層９０を形成すればよい。
その後、リードフレームをアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３に分離する切断およびリードフレームの折り曲げを行って、発光装置６０が得られる。
＜実施の形態２＞
　図５は、本実施の形態が適用される発光装置６０の構成を説明するための一例の図である。ここで、図５（ａ）は発光装置６０の上面図を、図５（ｂ）は図５（ａ）のＩＶＢ－ＩＶＢ断面図を、それぞれ示している。
　この発光装置６０の基本構成は、実施の形態１で用いたものとほぼ同じである。ただし、バリア層９０が、封止樹脂６５の出射面６５ｃと樹脂容器６１の上面６１ｂとに渡って積層されている点が異なる。バリア層９０の組成、厚み等は、実施の形態１と同様である。バリア層９０を出射面６５ｃと樹脂容器６１の上面６１ｂとに渡って積層することで、樹脂容器６１と封止樹脂６５の境界部がバリア層９０で被覆される。これにより、樹脂容器６１と封止樹脂６５の境界部から侵入しようとする水、酸素、硫化水素をバリア層９０によって抑止することができ、バリア性をより高めることができる。
＜実施の形態３＞
　図６は、本実施の形態が適用される発光装置６０の構成を説明するための一例の図である。ここで、図６（ａ）は発光装置６０の上面図を、図６（ｂ）は図６（ａ）のVＢ－VＢ断面図を、それぞれ示している。
　この発光装置６０の基本構成は、実施の形態１で用いたものとほぼ同じである。ただし、リードフレームが４個の金属リード部、具体的には、第１アノード用リード部６２ａ、第２アノード用リード部６２ｂ、第３アノード用リード部６２ｃ、およびカソード用リード部６３によって構成されている点が異なる。また、これに伴って、樹脂容器６１の凹部６１ａの底面７０に、第１アノード用リード部６２ａ（導体部）、第２アノード用リード部６２ｂ（導体部）、第３アノード用リード部６２ｃ（導体部）、およびカソード用リード部６３（導体部）が露出している点が異なる。なお、これら第１アノード用リード部６２ａ、第２アノード用リード部６２ｂ、第３アノード用リード部６２ｃ、およびカソード用リード部６３の各表面には、実施の形態１と同様に、光沢度が０．３～１．０、より好ましくは０．５～０．７の範囲に収まる銀メッキが施されている。
　さらに、この発光装置６０は、３個の半導体発光素子すなわち第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、および第３半導体発光素子６４ｃを備えている点が異なる。なお、第１半導体発光素子６４ａは凹部６１ａの底面７０に露出する第１アノード用リード部６２ａに、第２半導体発光素子６４ｂは凹部６１ａの底面７０に露出する第２アノード用リード部６２ｂに、第３半導体発光素子６４ｃは凹部６１ａの底面７０に露出する第３アノード用リード部６２ｃに、それぞれ取り付けられる。そして、第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、および第３半導体発光素子６４ｃは、実施の形態１で用いた半導体発光素子６４と同じ構成を有しており、それぞれが青色光を出射するようになっている。
　また、この発光装置６０では、第１半導体発光素子６４ａのｐ型電極が第１アノード用リード部６２ａに、第２半導体発光素子６４ｂのｐ型電極が第２アノード用リード部６２ｂに、第３半導体発光素子６４ｃのｐ型電極が第３アノード用リード部６２ｃに、それぞれボンディングワイヤを介して接続されている。一方、これら第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、および第３半導体発光素子６４ｃのそれぞれに設けられたｎ型電極は、共通のカソード用リード部６３に接続されている。したがって、この発光装置６０において、第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、および第３半導体発光素子６４ｃは、並列に接続されていることになる。
　さらに、この発光装置６０では、第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、および第３半導体発光素子６４ｃが、円形状を有する底面７０の中央部からずれた位置にそれぞれ配置されている。
　なお、実施の形態１～実施の形態３では、封止樹脂６５に蛍光体粉体６５ａを分散させ、バリア層９０には蛍光体粉体６５ａを分散させない例を説明したが、本発明では封止樹脂６５に蛍光体粉体６５ａを分散させず、バリア層９０に蛍光体粉体６５ａ（蛍光体粒子）を分散させてもよい。この結果、発光素子よりも離れて蛍光体が存在するので、熱に弱い蛍光粒子の場合には、熱劣化を防止することができる。また、本発明では、封止樹脂６５とバリア層９０の両方に蛍光体粉体６５ａ（蛍光体粒子）を分散させてもよい。
　また、実施の形態１～実施の形態３では、発光装置６０を用いて構成した発光モジュール１２を、液晶表示装置のバックライト装置１０に適用する例について説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば発光モジュール１２をシェード等と組み合わせることによって、空間や物体などを照明する照明装置として利用することもできる。
　また、上述した発光装置６０を、例えば信号機、スキャナの光源装置、プリンタの露光装置、車載用の照明機器、ＬＥＤのドットマトリクスを用いたＬＥＤディスプレイ装置等にも適用することができる。
　さらに、実施の形態１～実施の形態３では、青色光を出力する半導体発光素子６４（第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、第３半導体発光素子６４ｃ）と、青色光を緑色光に変換する蛍光体および青色光を赤色光に変換する蛍光体とを用いて、白色光を出力する例について説明を行ったが、これに限られるものではない。すなわち、半導体発光素子６４の発光色（発光波長）については適宜選定して差し支えなく、また、蛍光体についても適宜旋転して差し支えない。そして、本発明においては、発光装置６０が必ずしも蛍光体を含んでいる必要はなく、半導体発光素子６４からの発光光をそのまま出力するものであってもよい。
　以下に本発明の実施例について説明を行うが、本発明は本実施例に制限を受けるものではない。
　表１は、実施例および比較例に用いた各試料とその構成との関係を示す。この実験では、寸法の異なる３種類の樹脂容器６１を用意した。ここで第１の樹脂容器６１（Ｔｙｐｅ １と呼ぶ）は、上面における縦横の大きさが３．５ｍｍ×２．８ｍｍであり、第２の樹脂容器６１（Ｔｙｐｅ ２）は、上面における縦横の大きさが３．８ｍｍ×０．８ｍｍであり、第３の樹脂容器６１（Ｔｙｐｅ ３）は上面における縦横の大きさが５．０ｍｍ×５．５ｍｍであるものを使用した。また、Ｔｙｐｅ １～Ｔｙｐｅ ３の樹脂容器６１を構成する白色樹脂の可視領域におけるそれぞれ光吸収率は７％である。なお、Ｔｙｐｅ １およびＴｙｐｅ ２の樹脂容器６１を有する発光装置６０は、図３に示した構造を有しており、それぞれには１個の半導体発光素子６４が搭載されている。一方、Ｔｙｐｅ ３の樹脂容器６１を有する発光装置６０は、図６に示した構造を有しており、３個の半導体発光素子６４（第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、第３半導体発光素子６４ｃ）が搭載されている。
　発光装置６０の製造方法は、前述の実施形態で説明に準じ行った。
　まず、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を一体化したリードフレームに、白色樹脂を射出成形して、凹部６１ａを有する樹脂容器６１を形成した。次いで、樹脂容器６１の凹部６１ａの底面７０に露出するカソード用リード部６３上に半導体発光素子６４をダイアタッチペーストを用いてダイボンディングを行い、１５０℃で２時間加熱して硬化させたのち、金線を用いてワイヤボンディングを行い、半導体発光素子６４のｐ型電極及びｎ型電極と、対応するアノード用リード部６２及びカソード用リード部６３とを、それぞれ接続した。なお、半導体発光素子６４は、国際公開２００８－０８７９３０号公報に記載の方法に準じて作製したものを用いた。
　そして、１つの樹脂容器６１に１つの半導体発光素子６４を搭載し、また１つの樹脂容器６１に３つの半導体発光素子６４（第１半導体発光素子６４ａ、第２半導体発光素子６４ｂ、第３半導体発光素子６４ｃ）を並列に搭載したものを作製した。
　次に、凹部６１ａに、蛍光体粉体６５ａと未硬化状態の透明樹脂６５ｂとを含む混合樹脂ペーストＲを充填した。その際、半導体発光素子６４およびボンディングワイヤを混合樹脂ペーストＲによって覆うとともに、混合樹脂ペーストＲの液面Ｒ1を樹脂容器６１の上面６１ｂよりも凹ませ、その凹み量ｄを上面６１ｂから－２０μｍ～－１００μｍの範囲に設定した。液面Ｒ1の中心部Ａ1の高さと液面Ｒ1の端部Ｂ1の高さとの差を５０μｍとした。その後、混合樹脂ペーストＲを加熱により硬化させて封止樹脂６５とした。
　次に、表１に示すエピスルフィド化合物とメルカプタン化合物を所定の比率で混合し、この混合物を封止樹脂６５の上に積層し、加熱して硬化した。このようにしてバリア層９０を形成した。
　但し、樹脂容器６１の基体樹脂には、ガラス繊維と酸化チタンフィラー入りのナイロン９Ｔ（クラレ製ジェネスタ（商品名））を用いた。未硬化状態の透明樹脂６５ｂの基体樹脂には、（ｉ）硬化性シリコーン樹脂〔主剤のビニル基含有ポリジメチルシロキサンと、硬化剤のSiH基含有ポリジメチルシロキサンと、硬化反応促進剤の白金族金属系触媒〕または（ｉｉ）硬化性エポキシ樹脂〔主剤の水添ビスフェノールＡと硬化剤の４－メチルヘキサヒドロ無水フタル酸/ヘキサヒドロ無水フタル酸（７：３）（商品名リカシッド）〕を使用した。
蛍光体粉体６５ａの蛍光体にはシリケート系の蛍光体（BaSrMg)2Si04（Intematex社製Y-406）を６５ｂに対して１５質量%用いた。
　樹脂容器６１用の樹脂には表－１に示す配合でチオエポキシ樹脂をハイシャアミキサー（テクノサポート社製L4RT）を用いてよく混合した後、簡易ディスペンサーを用いて硬化した６５ａの上に被覆し、オーブン中で30℃で7時間、100℃で1時間かけて硬化した。
　そして、得られた各発光装置６０に対し、定格通電電流２０ｍＡを流したところ、発光出力は１７～２０ｍＷの範囲を示した。
　次に、このように製造した発光装置６０の環境試験として、前記処理をした各２５個の試験素子（全２２５個）をエージングボードに実装し、８５℃、８５％ＲＨ環境下で２０ｍＡ通電試験を５００時間行い、０時間に対する５００時間後の発光出力の変化率を表１にまとめた。環境試験の結果、実施例の試験素子は発光出力の低下がなかった。
　なお、代表的にType １の樹脂容器に用いられたバリア層について、当該バリア層形成樹脂に対する水蒸気及び酸素のガス透過率測定をJIS　K7126のガスクロ法に準じてガス透過率測定装置（GTTテック株式会社製GTR-30XASD型）で測定した。結果を表２にまとめた。実施例１～７で用いられたバリア層形成樹脂の水蒸気透過率[ｇ／ｍ２・２４時間]は、０．３（ｇ／ｍ２・２４時間）以下であり、酸素透過率[ｃｍ３/ｍ２/２４ｈ/ａｔｍ]は５００（ｃｍ３/ｍ２/２４ｈ/ａｔｍ）以下であった。
[規則26に基づく補充 24.02.2010]　
Figure WO-DOC-TABLE-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１０…バックライト装置、１２…発光モジュール、５０…液晶表示モジュール、５１…液晶パネル、６０…発光装置、６１…樹脂容器、６１ａ…凹部、６１ｂ…上面、６２…アノード用リード部、６２ａ…第１アノード用リード部、６２ｂ…第２アノード用リード部、６２ｃ…第３アノード用リード部、６３…カソード用リード部、６４…半導体発光素子（発光素子）、６４ａ…第１半導体発光素子、６４ｂ…第２半導体発光素子、６４ｃ…第３半導体発光素子、６５…封止樹脂、６５ａ…蛍光体粉体、６５ｂ…透明樹脂、６５ｃ…出射面、７０…底面、８０…壁面、９０…バリア層。

Claims (9)

  1. 　凹部を有する樹脂容器と、
    　前記樹脂容器の前記凹部の内側に露出した状態で配置される導体部と、
    　前記凹部の内側に設けられ、前記導体部と電気的に接続される発光素子と、
    　前記発光素子から出力される光に対する透光性を有し、前記凹部において当該発光素子を封止する封止樹脂と、
    　少なくとも前記封止樹脂上に積層されたバリア層と、
    を含むことを特徴とする発光装置。
  2. 　前記バリア層が、透湿度で５（ｇ／ｍ２・２４時間）以下の水蒸気透過性を有する樹脂材料であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記バリア層が、１～３０００μｍの範囲の膜厚を有することを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 　前記バリア層が、下記一般式（１）で表されるエピスルフィド化合物と、ＳＨ基を１分子あたり２個以上有するメルカプタン化合物との反応物からなり、前記エピスルフィド化合物とメルカプタン化合物の配合質量比が０．０２～１．５からなる樹脂組成物を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の発光装置。
    ［下記一般式（１）のｍ１、ｎ１はそれぞれ、ｍ１が０～４の整数であり、ｎ１が０～１の整数である。］
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
  5. 　前記バリア層が、下記一般式（２）で表されるエピスルフィド化合物と、エポキシ基を持つ化合物と、ＳＨ基を１分子あたり２個以上有するメルカプタン化合物との反応物からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の発光装置。
    ［下記一般式（２）のｍ２、ｎ２はそれぞれ、ｍ２が０～４の整数であり、ｎ２が０～１の整数である。］
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
  6. 　前記封止樹脂中に蛍光体粒子が含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の発光装置。
  7. 　前記バリア層中に、蛍光体粒子が含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の発光装置。
  8. 　前記バリア層が、前記樹脂容器の上面に延出して形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の発光装置。
  9. 　基板と、前記基板に取り付けられる複数の発光装置とを備え、
    　前記発光装置は、凹部を有する樹脂容器と、前記樹脂容器の前記凹部の内側に露出した状態で配置される導体部と、前記凹部の内側に設けられ、前記導体部と電気的に接続される発光素子と、前記発光素子から出力される光に対する透光性を有し、前記凹部において当該発光素子を封止する封止樹脂と、少なくとも前記封止樹脂上に積層されたバリア層と、を含むことを特徴とする発光モジュール。
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