WO2014054523A1 - 光源装置 - Google Patents

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WO2014054523A1
WO2014054523A1 PCT/JP2013/076240 JP2013076240W WO2014054523A1 WO 2014054523 A1 WO2014054523 A1 WO 2014054523A1 JP 2013076240 W JP2013076240 W JP 2013076240W WO 2014054523 A1 WO2014054523 A1 WO 2014054523A1
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WO
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sensitive adhesive
heat
adhesive sheet
heat conductive
conductive pressure
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Application number
PCT/JP2013/076240
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English (en)
French (fr)
Inventor
憲司 古田
Original Assignee
日東電工株式会社
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Application filed by 日東電工株式会社 filed Critical 日東電工株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/20Chemical modification of a polymer leading to a crosslinking, either explicitly or inherently

Definitions

  • the present invention relates to a light source device, and more particularly to a light source device suitably used for an optical device.
  • a backlight including an LED as a light source is known as a light source device used in a liquid crystal display device.
  • an aluminum housing an aluminum substrate disposed inside the housing, on which an LED is mounted, and a heat dissipation composed of a graphite sheet disposed between the housing and the substrate.
  • An illumination device including a sheet has been proposed (see, for example, Patent Document 1 below).
  • the heat dissipation sheet and the housing are bonded via a double-sided adhesive tape.
  • the heat dissipating sheet in the lighting device of Patent Document 1 is hard and therefore has no adhesiveness, and therefore, it is necessary to separately provide a double-sided adhesive tape as an essential member.
  • the apparatus configuration becomes complicated, and furthermore, since the double-sided pressure-sensitive adhesive tape is interposed between the heat dissipation sheet and the housing, there is a problem that heat dissipation cannot be sufficiently improved.
  • An object of the present invention is to provide a light source device that has a simple device configuration and is excellent in light emission efficiency and light emission reliability.
  • the light source device of the present invention includes a substrate on which an optical semiconductor element is mounted, a heat radiating member that supports the substrate, and a heat conductive pressure sensitive adhesive sheet provided on the heat radiating member, and the heat conductive pressure sensitive adhesive sheet.
  • the thermal conductivity is 0.5 W / m ⁇ K or more
  • the thermal conductive pressure-sensitive adhesive sheet is attached to an aluminum plate at 25 ° C., and then peeled off at 180 degrees with respect to the aluminum plate at a speed of 300 mm / min.
  • the 180 degree peeling adhesive strength is 0.1 N / 20 mm or more.
  • the heat dissipation member includes a heat spreader that supports the substrate and a heat sink that supports the heat spreader, and the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet pressure-bonds the heat spreader and the heat sink. Is preferred.
  • the thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet further pressure-bonds the substrate and the heat spreader.
  • the thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet comprises a pressure-sensitive adhesive component obtained by polymerizing a monomer component containing a (meth) acrylic acid alkyl ester as a main component, and a hydrated metal compound. It is suitable to obtain by heat-conducting pressure-sensitive adhesive composition containing heat conductive particles containing
  • the thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet has a flame retardancy UL94 standard of V-0.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet having a desired thermal conductivity and peeling adhesive force is provided on the heat dissipation member, the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet is reliably provided on the heat dissipation member, It is possible to reliably improve the heat dissipation of the heat radiating member, and consequently improve the heat dissipation of the light source device. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the light emission efficiency of the optical semiconductor element and to suppress the influence of heat on the substrate, so that the light emission efficiency and the light emission reliability are excellent.
  • the components in the heat radiating member can be easily pressure-sensitive bonded by the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet without using the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet. Therefore, the device configuration of the light source device can be simplified.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an embodiment of a light source device of the present invention.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of another embodiment of the light source device of the present invention.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of one embodiment of the light source device of Comparative Example 1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a thermal characteristic evaluation apparatus, in which FIG. 4 (a) is a front view and FIG. 4 (b) is a side view.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the lighting time and temperature in the heat dissipation test of Example 1.
  • 6 is a graph showing the relationship between the lighting time and temperature in the heat dissipation test of Example 2.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the lighting time and temperature in the heat dissipation test of Comparative Example 1.
  • FIG. 8 is a particle size distribution of the heat conductive particles in the heat conductive pressure-sensitive adhesive raw material in Preparation Example 1.
  • the right side of the paper is “upper”, the left side of the paper is “lower”, the upper side of the paper is “front”, the lower side of the paper is “rear”, and is indicated by a directional arrow, and the front side of the paper is “right”.
  • the vertical direction is the first direction
  • the front-rear direction is the second direction
  • the left-right direction is the third direction.
  • the light source device 1 includes a substrate 2 on which an optical semiconductor element 5 is mounted, a heat radiating member 3 that supports the substrate 2, and a heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 provided on the heat radiating member 3.
  • the substrate 2 is disposed below the light source device 1 and has a flat plate shape that is long in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the substrate 2 is formed of, for example, a laminated plate in which a conductive layer (not shown) including electrode pads (not shown) and wiring (not shown) is laminated as a circuit pattern on the surface of an insulating substrate.
  • the insulating substrate is made of, for example, a silicon substrate, a ceramic substrate, a polyimide resin substrate, or the like. Further, the insulating substrate can be configured as a laminated insulating substrate including a metal layer and an insulating layer formed on the surface thereof.
  • Examples of the metal forming the metal layer include copper, silver, gold, iron, chromium, nickel, aluminum, iron, and alloys thereof (stainless steel, copper-beryllium, phosphor bronze, iron-nickel, etc.). It is done.
  • Examples of the insulator forming the insulating layer include an insulating resin such as polyimide.
  • the conductor layer is formed of a conductor such as gold, copper, silver, or nickel.
  • the optical semiconductor element 5 is mounted on the upper surface of the substrate 2 and is formed in a substantially rectangular shape in cross-section that is long in the front-rear and left-right directions. Specifically, the optical semiconductor element 5 is connected to the electrode pad of the substrate 2 by flip-chip mounting or wire bonding, thereby being electrically connected to the electrode pad. Examples of the optical semiconductor element 5 include an LED (light emitting diode element).
  • the optical semiconductor element 5 is covered and sealed with a sealing layer 6 provided on the substrate 2. Specifically, the lower surface and both left and right surfaces (not shown in FIG. 1) of the optical semiconductor element 5 are covered with the sealing layer 6, and the upper surface is exposed from the sealing layer 6.
  • the heat dissipating member 3 includes a heat spreader 7 and a heat sink 8.
  • the heat spreader 7 has a substantially L shape in cross section and is formed to extend in the left-right direction.
  • the heat radiating member 3 is integrally provided with a lower wall 9 extending in the front-rear direction and a rear wall 10 extending upward from the rear end portion of the lower wall 9.
  • the lower wall 9 is formed in a substantially rectangular flat plate shape in plan view.
  • a second heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 12 to be described later is laminated on the entire upper surface of the lower wall 9 (excluding the rear edge).
  • the lower wall 9 supports the substrate 2 via the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12.
  • the rear wall 10 is formed in a substantially rectangular flat plate shape when viewed from the front.
  • the heat sink 8 is a casing (housing) that forms an outer shape of the light source device 1, specifically, a rear wall, has a substantially rectangular flat plate shape when viewed from the front, and is a cross-sectional view in which a front lower portion is cut away. It is formed in a substantially L shape.
  • a lower portion of the heat sink 8 is a support portion 14 corresponding to the notch portion 13.
  • the upper portion of the rear wall 10 of the heat spreader 7 is accommodated in the notch 13 formed in the heat sink 8.
  • the front surface of the support portion 14 supports the rear wall 10 via a first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 (described later).
  • the notch 13 is formed so that the front surface of the rear wall 10 of the heat spreader 7 and the front surface of the heat sink 8 (portion excluding the notch 13) are flush with each other.
  • the thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 is a sheet having both thermal conductivity and pressure-sensitive adhesiveness (adhesiveness), and includes a first thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 and a second thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12. I have.
  • the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is interposed between the front surface of the support portion 14 of the heat sink 8 and the rear surface of the upper portion of the rear wall 10 of the heat spreader 7.
  • the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is interposed between the front surface of the support portion 14 of the heat sink 8 and the rear surface of the upper portion of the rear wall 10 of the heat spreader 7.
  • the first heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 11 is pressure sensitively adhered to the front surface of the support portion 14 and pressure sensitively adhered to the rear surface of the rear wall 10. That is, the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 pressure-bonds the rear wall 10 of the heat spreader 7 and the support portion 14 of the heat sink 8.
  • the upper end portion of the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is arranged at a small interval from the upper end portion of the support portion 14 to the lower side, that is, the front surface of the upper end portion of the support portion 14 is 1 Exposed from the upper end of the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11.
  • the lower end surface of the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is disposed so as to be flush with the lower end surface of the heat sink 8 in the front-rear direction.
  • the upper end portion of the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is exposed from the upper end portion of the rear wall 10 of the heat spreader 7 (formed to protrude upward).
  • the dimensions of the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 are appropriately set according to the dimensions of the support portion 14.
  • the thickness of the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more, and for example, 10,000 ⁇ m or less, preferably 5000 ⁇ m or less, more preferably, It is also less than 3000 ⁇ m.
  • the second heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 12 is interposed between the substrate 2 and the lower wall 9 of the heat sink 8.
  • the substrate 2 is supported on the upper surface of the lower wall 9 of the heat sink 8 by the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12, specifically, pressure-sensitively bonded.
  • the second heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 12 is pressure sensitively adhered to the lower surface of the substrate 2 and pressure sensitively adhered to the upper surface of the lower wall 9. That is, the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12 pressure-bonds the lower surface of the substrate 2 and the upper surface of the lower wall 9 of the heat spreader 7.
  • the dimensions of the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12 are appropriately set according to the dimensions of the lower wall 9 and the substrate 2.
  • the thickness of the second heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 12 is the same as the thickness of the first heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 11.
  • the heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 4 is obtained by molding a heat conductive pressure sensitive adhesive composition containing a pressure sensitive adhesive component (adhesive component) and heat conductive particles into a sheet shape.
  • the pressure sensitive adhesive component is obtained by polymerizing the monomer component.
  • the monomer component contains (meth) acrylic acid alkyl ester as a main component.
  • the (meth) acrylic acid alkyl ester is a methacrylic acid alkyl ester and / or an acrylic acid alkyl ester.
  • (meth) acrylic acid alkyl esters in view of easy balance of adhesive properties, (meth) acrylic acid C2-12 alkyl ester is preferred, and (meth) acrylic acid C4-9 is more preferred.
  • Examples include alkyl esters.
  • (Meth) acrylic acid alkyl ester is blended in the monomer component in a proportion of, for example, 60% by mass or more, preferably 80% by mass or more, for example, 99% by mass or less.
  • Examples of the monomer component further include a polar group-containing monomer and a copolymerizable monomer.
  • Examples of polar group-containing monomers include nitrogen-containing monomers, hydroxyl group-containing monomers, sulfo group-containing monomers, nitrogen / hydroxyl group-containing monomers, nitrogen / sulfo group-containing monomers, hydroxyl group / phosphate group-containing monomers, and carboxyl group-containing monomers. Etc.
  • nitrogen-containing monomer examples include cyclic (meth) acrylamides such as N- (meth) acryloylmorpholine and N- (meth) acryloylpyrrolidine, such as (meth) acrylamide, N-substituted (meth) acrylamide (for example, N- N-alkyl (meth) acrylamides such as ethyl (meth) acrylamide and Nn-butyl (meth) acrylamide, for example, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N N, such as dipropyl (meth) acrylamide, N, N-diisopropyl (meth) acrylamide, N, N-di (n-butyl) (meth) acrylamide, N, N-di (t-butyl) (meth) acrylamide N-dialkyl (meth) acrylamide) Luamide such as N
  • hydroxyl group-containing monomer examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, (meth ) 8-hydroxyoctyl acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate, and the like.
  • sulfo group-containing monomer examples include styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxynaphthalene sulfonic acid, and the like.
  • Examples of the monomer having both nitrogen and hydroxyl groups include N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide (HEAA / HEMA), N- (2-hydroxypropyl) (meth) acrylamide, and N- (1-hydroxypropyl).
  • nitrogen / sulfo group-containing monomer examples include 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and (meth) acrylamidepropanesulfonic acid.
  • hydroxyl group / phosphate group-containing monomer examples include 2-hydroxyethyl (meth) acryloyl phosphate.
  • Examples of the carboxyl group-containing monomer include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, and isocrotonic acid.
  • Examples of the carboxyl group-containing monomer include carboxylic anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride.
  • nitrogen-containing monomers nitrogen / hydroxyl group-containing monomers are mentioned, and more preferably , NVP, HEAA / HEMA.
  • the polar group-containing monomer is blended in the monomer component in an amount of, for example, 5% by mass or more, for example, 30% by mass or less, preferably 5 to 25% by mass.
  • the blending ratio of the polar group-containing monomer is within the above range, good adhesiveness and holding power can be imparted to the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4.
  • the copolymerizable monomer is a monomer copolymerizable with the above-described monomer ((meth) acrylic acid alkyl ester and / or polar group-containing monomer).
  • copolymerizable monomers include epoxy group-containing monomers such as glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether, such as 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxypropyl (meth) acrylate, Alkoxy group-containing monomers such as (meth) acrylic acid methoxyethylene glycol and (meth) acrylic acid methoxypolypropylene glycol, for example, (meth) acrylic acid alkali metal salts such as sodium (meth) acrylate, such as acrylonitrile, methacrylonitrile Cyano group-containing monomers such as styrene, styrene monomers such as styrene and ⁇ -methylstyrene,
  • Heterocycle-containing (meth) acrylic acid esters such as acrylate, halogen atom-containing monomers such as fluoroalkyl (meth) acrylate, for example, alkoxysilyl such as 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane Group-containing monomers, for example, siloxane skeleton-containing monomers such as (meth) acrylic group-containing silicones, such as cyclopropyl (meth) acrylate, cyclobutyl (meth) acrylate Cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate and other alicyclic hydrocarbon group-containing (meta ) Acrylates such as phenyl (
  • the copolymerizable monomers can be used alone or in combination.
  • an alkoxy group-containing monomer is preferable.
  • the copolymerizable monomer is, for example, 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass in the monomer component. It mix
  • the content ratio of the pressure-sensitive adhesive component is, for example, 50% by mass or less, preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less with respect to the heat conductive pressure-sensitive adhesive composition. It is 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more.
  • the heat conductive particles are formed into a particle shape from a heat conductive material, and examples of such a heat conductive material include a hydrated metal compound.
  • the hydrated metal compound has a decomposition start temperature in the range of 150 to 500 ° C., and has a general formula M x O y ⁇ nH 2 O (M is a metal atom, x and y are integers of 1 or more determined by the valence of the metal, n is a compound represented by the number of contained crystal water) or a double salt containing the above compound.
  • Examples of the hydrated metal compound include aluminum hydroxide [Al 2 O 3 .3H 2 O; or Al (OH) 3 ], boehmite [Al 2 O 3 .H 2 O; or AlOOH], magnesium hydroxide [MgO H 2 O; or Mg (OH) 2 ], calcium hydroxide [CaO ⁇ H 2 O; or Ca (OH) 2 ], zinc hydroxide [Zn (OH) 2 ], silicic acid [H 4 SiO 4 ; H 2 SiO 3 ; or H 2 Si 2 O 5 ], iron hydroxide [Fe 2 O 3 .H 2 O or 2FeO (OH)], copper hydroxide [Cu (OH) 2 ], barium hydroxide [BaO.
  • thermally conductive material examples include boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, gallium nitride, silicon carbide, silicon dioxide, aluminum oxide, magnesium oxide, titanium oxide, and zinc oxide. , Tin oxide, copper oxide, nickel oxide, antimonic acid doped tin oxide, calcium carbonate, barium titanate, potassium titanate, copper, silver, gold, nickel, aluminum, platinum, carbon (including diamond) and the like.
  • the heat conductive material is preferably a hydrated metal compound, more preferably aluminum hydroxide, because it imparts high heat conductivity and flame retardancy to the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4.
  • the shape of the heat conductive particles is not particularly limited as long as it is particulate (powder), and may be, for example, a bulk shape, a needle shape, a plate shape, or a layer shape.
  • the bulk shape includes, for example, a spherical shape, a rectangular parallelepiped shape, a crushed shape, or a deformed shape thereof.
  • a spherical shape is used.
  • the size of the heat conductive particles is not particularly limited.
  • the primary average particle diameter is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.5 ⁇ m or more, more preferably 0.7 ⁇ m or more, and further preferably, For example, it is 1000 ⁇ m or less, preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less, and further preferably 80 ⁇ m or less.
  • the primary particle size of the thermally conductive particles is determined based on the particle size distribution measured by the particle size distribution measurement method in the laser scattering method, more specifically, the volume-based average particle size, more specifically, the D50 value (cumulative 50% median diameter). ).
  • the heat conductive particles can also contain first heat conductive particles having a first particle size distribution and second heat conductive particles having a second particle size distribution.
  • the volume-based average particle size of the primary particles is less than 10 ⁇ m (preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or less, for example, 0.1 ⁇ m). Above).
  • the volume-based average particle diameter of the primary particles is 10 ⁇ m or more (preferably 20 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, for example, 100 ⁇ m or less). It is.
  • the particle size distribution is obtained by a particle size distribution measurement method in the laser scattering method (specifically, measured by a laser scattering type particle size distribution meter).
  • the first thermally conductive particles are, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and for example, 80% by mass or less, preferably in the thermally conductive particles. 60 mass% or less.
  • the second thermally conductive particles are, for example, 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, for example, 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less, more preferably in the thermally conductive particles. 60 mass% or less.
  • heat conductive particles are commercially available.
  • the heat conductive particles made of aluminum hydroxide the trade name “Hijilite H-100-ME” (manufactured by Showa Denko KK), the trade name “Heidilite H— 10 "(manufactured by Showa Denko KK), trade name” Hijilite H-32 "(manufactured by Showa Denko KK), trade name”
  • Heidilite H-31 “(manufactured by Showa Denko KK), trade name”
  • Heidilite H-42 trade name
  • trade name “Hijilite H-43M” manufactured by Showa Denko KK
  • trade name “B103ST” trade name (manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.), etc.
  • thermally conductive particles made of magnesium hydroxide The product name “KISUMA 5A” (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) and the like can be mentioned.
  • thermally conductive particles made of boron nitride examples include trade name “HP-40” (manufactured by Mizushima Alloy Iron Co., Ltd.), trade name “PT620” (manufactured by Momentive), and the like.
  • Examples of the conductive particles include trade name “AS-50” (manufactured by Showa Denko KK), trade name “AS-10” (manufactured by Showa Denko KK), and the like, for example, as thermally conductive particles made of antimonic acid-doped tin oxide , Product name “SN-100S” (Ishihara Sangyo Co., Ltd.), product name “SN-100P” (Ishihara Sangyo Co., Ltd.), product name “SN-100D (water dispersion)” (Ishihara Sangyo Co., Ltd.)
  • Examples of the thermally conductive particles made of titanium oxide include the trade name “TTO series” (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.).
  • the thermally conductive particles made of zinc oxide have the trade name “SnO— 10 "(manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) the trade name of" SnO-350 "(manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) the trade name of" SnO-410 "and the like.
  • These heat conductive particles can be used alone or in combination with a plurality of different types.
  • the content ratio of the heat conductive particles is, for example, less than 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pressure-sensitive adhesive component, preferably 450 parts by weight or less, more preferably 400 parts by weight or less, still more preferably, 350 parts by mass or less, for example, 1 part by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass or more, and further preferably 200 parts by mass or more.
  • the content ratio of the heat conductive particles is, for example, 50% by mass or more, preferably 65% by mass or more, more preferably 70% by mass or more with respect to the heat conductive pressure-sensitive adhesive composition. It is also 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 can be provided with excellent thermal conductivity and excellent pressure-sensitive adhesiveness (tackiness).
  • a pressure-sensitive adhesive component is prepared, and the prepared pressure-sensitive adhesive component and heat conductive particles are blended. It is also possible to blend the pressure sensitive adhesive component and the heat conductive particles at once.
  • the monomer component can be polymerized.
  • the monomer component is polymerized.
  • a polymerization initiator is blended with the above-described monomer component.
  • polymerization initiator examples include a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator examples include a benzoin ether photopolymerization initiator, an acetophenone photopolymerization initiator, an ⁇ -ketol photopolymerization initiator, an aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator, and a photoactive oxime photopolymerization initiator.
  • Agents benzoin photopolymerization initiators, benzyl photopolymerization initiators, benzophenone photopolymerization initiators, thioxanthone photopolymerization initiators, and the like.
  • benzoin ether photopolymerization initiator examples include benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, and anisole.
  • examples include methyl ether.
  • acetophenone photopolymerization initiator examples include 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4- (t-butyl) dichloroacetophenone, and the like.
  • Examples of ⁇ -ketol photopolymerization initiators include 2-methyl-2-hydroxypropiophenone, 1- [4- (2-hydroxyethyl) phenyl] -2-methylpropan-1-one, and 1-hydroxy. And cyclohexyl-phenyl-ketone.
  • aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator examples include 2-naphthalene sulfonyl chloride.
  • Examples of the photoactive oxime photopolymerization initiator include 1-phenyl-1,1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime.
  • benzoin photopolymerization initiator examples include benzoin.
  • benzyl photopolymerization initiator examples include benzyl.
  • benzophenone photopolymerization initiator examples include benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, and polyvinylbenzophenone.
  • thioxanthone photopolymerization initiator examples include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, decylthioxanthone, and the like.
  • thermal polymerization initiator examples include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylpropionic acid) dimethyl, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, azobisisovaleronitrile, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2- Imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) disulfate, 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine) hydrochloride, 2, Azo polymerization initiators such as 2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] hydrate, Peroxide polymerization such as zoyl peroxide, t-butylpermaleate, di-tt-hexyl
  • These polymerization initiators can be used alone (only one kind) or in combination of two or more kinds.
  • a photopolymerization initiator is preferable because of the advantage that the polymerization time can be shortened. More preferred are benzoin ether photopolymerization initiators and ⁇ -ketol photopolymerization initiators.
  • the photopolymerization initiator When blending a photopolymerization initiator as a polymerization initiator, the photopolymerization initiator is, for example, 0.01 parts by mass or more, preferably 0.05 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the monomer component. Further, for example, it is blended at a ratio of 5 parts by mass or less, preferably 3 parts by mass or less.
  • thermal polymerization initiator when a thermal polymerization initiator is blended as a polymerization initiator, the thermal polymerization initiator is not particularly limited and is blended in an available ratio.
  • the monomer component is partially polymerized as necessary.
  • the mixture of the monomer component and the photopolymerization initiator is irradiated with ultraviolet rays.
  • the monomer composition has a viscosity (BH viscometer, No. 5 rotor, 10 rpm, measurement temperature 30 ° C.) with irradiation energy that excites the photopolymerization initiator, for example, 5 Pa ⁇ s.
  • irradiation is preferably performed until the pressure is 10 Pa ⁇ s or more, for example, 30 Pa ⁇ s or less, and preferably 20 Pa ⁇ s or less.
  • the mixture of the monomer component and the thermal polymerization initiator is polymerized at, for example, a temperature higher than the decomposition temperature of the thermal polymerization initiator, specifically about 20 to 100 ° C.
  • the viscosity of the monomer composition is, for example, 5 Pa ⁇ s or more, preferably Heating is performed until the pressure reaches 10 Pa ⁇ s or higher, for example, 30 Pa ⁇ s or lower, preferably 20 Pa ⁇ s or lower.
  • a monomer component selected from (meth) acrylic acid alkyl ester, polar group-containing monomer and copolymerizable monomer, and polymerization initiation
  • a monomer component can be polymerized and then a crosslinking agent can be blended.
  • the crosslinking agent is a polyfunctional compound having a plurality of ethylenically unsaturated hydrocarbon groups.
  • the crosslinking agent can be used alone or in combination.
  • dipentaerythritol hexa (meth) acrylate is preferable.
  • the content of the crosslinking agent is, for example, 0.001 part by mass or more, preferably 0.01 part by mass or more, for example, 10 parts by mass or less, preferably 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer component. It is also below mass parts.
  • the monomer composition is prepared as a syrup having the above-described viscosity when the monomer component is partially polymerized.
  • heat conductive particles are then blended into the prepared monomer composition.
  • the thermally conductive particles are blended into the monomer composition so as to have the blending ratio described above.
  • the heat conductive pressure sensitive adhesive raw material containing a monomer composition and heat conductive particles is prepared.
  • the monomer composition and / or the heat conductive pressure-sensitive adhesive raw material include a dispersant (for example, an anionic surfactant), a tackifier, a silane coupling agent, a plasticizer, a filler, an aging as necessary.
  • a dispersant for example, an anionic surfactant
  • a tackifier for example, a silane coupling agent
  • a plasticizer for example, a polystackifier
  • a plasticizer for example, a tackifier
  • a filler for example, a tackifier
  • Additives such as an inhibitor and a colorant can be blended at an appropriate ratio.
  • the viscosity (BM viscometer, No. 4 rotor, 12 rpm, measurement temperature 23 ° C.) of the obtained heat conductive pressure-sensitive adhesive material is, for example, 50 Pa ⁇ s or less, preferably 40 Pa ⁇ s or less, more preferably 35 Pa ⁇ s or less, for example, 5 Pa ⁇ s or more, and preferably 10 Pa ⁇ s or more.
  • a first release film (not shown) is prepared, and a heat conductive pressure-sensitive adhesive material is applied to the surface of the first release film that has been subjected to the peeling treatment.
  • the first release film (not shown) includes a release liner.
  • a polyester film polyethylene terephthalate film, etc.
  • a fluorine-based polymer eg, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoro
  • Fluorine film made of ethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, chlorofluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, etc., for example, olefin resin (polyethylene, polypropylene, etc.) Olefin-based resin films consisting of, for example, polyvinyl chloride film, polyimide film, polyamide film (nylon film), plastic base film (synthetic resin film) such as rayon film, If For example, high-quality paper, Japanese paper, craft paper, glassine paper, synthetic paper, paper such as top-coated paper, for example, and these were multi-layered composite body, and the like.
  • olefin resin polyethylene, polypropylene, etc.
  • Olefin-based resin films consisting of, for example, polyvinyl chloride film, polyimide film, polyamide film (nylon film), plastic base film (
  • the first release film that transmits ultraviolet rays is used so as not to prevent irradiation of the ultraviolet rays to the heat conductive pressure-sensitive adhesive raw material. use.
  • Examples of the method for applying the heat conductive pressure-sensitive adhesive material to the first release film include roll coating, kiss roll coating, gravure coating, reverse coating, roll brush, spray coating, dip roll coating, bar coating, and knife coating. And an extrusion coating method using an air knife coat, curtain coat, lip coat, die coater, and the like.
  • the coating thickness of the heat conductive pressure-sensitive adhesive raw material is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more, and for example, 10,000 ⁇ m or less, preferably 5000 ⁇ m or less, more preferably It is also less than 3000 micrometers.
  • a second release film (not shown) is then placed on the heat conductive pressure sensitive adhesive material coating.
  • a 2nd mold release film In order to arrange
  • Examples of the second release film include the same films as the first release film described above.
  • a second release film that transmits ultraviolet light is used so as not to prevent irradiation of the heat conductive pressure-sensitive adhesive material with ultraviolet light. use.
  • the monomer component in the heat conductive pressure sensitive adhesive raw material is then polymerized.
  • the heat conductive pressure sensitive adhesive raw material is irradiated with ultraviolet rays, or When the thermal polymerization initiator is blended, the heat conductive pressure sensitive adhesive raw material is heated.
  • the first release film is laminated on the back surface, and the second mold release on the surface.
  • a heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 on which a film (not shown) is laminated is manufactured.
  • the thermal conductivity of the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 (excluding the thermal conductivity of the first release film and the second release film) is 0.5 W / m ⁇ K or more, preferably 0.6 W / m ⁇ K or more, more preferably 0.7 W / m ⁇ K or more, still more preferably 0.8 W / m ⁇ K or more, for example, 20 W / m ⁇ K or less, preferably 10 W / m. ⁇ K or less.
  • the thermal conductivity will be detailed in the evaluation of later examples.
  • the heat conductivity of the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 is preferably isotropic, and specifically, the heat conductivity in the thickness direction and the heat in the surface direction (direction perpendicular to the thickness direction).
  • the conductivity is substantially the same.
  • the thermal conductivity of the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 does not satisfy the above lower limit, the heat dissipation of the heat radiating member 2 cannot be improved, and consequently the heat dissipation of the light source device 1 cannot be improved.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 has a peel adhesive strength at 25 ° C. of 0.1 N / 20 mm or more, preferably 0.5 N / 20 mm or more, more preferably 1 N / 20 mm or more, It is preferably 2N / 20 mm or more, particularly preferably 3N / 20 mm or more, most preferably 5N / 20 mm or more, and for example, 200 N / 20 mm or less, preferably 100 N / 20 mm or less.
  • the heat radiating member 3 cannot sufficiently exhibit the heat conductive effect of the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4.
  • the peel adhesive strength of the heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 4 at 25 ° C. is as follows. After the heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 4 having a thickness of 200 ⁇ m is adhered to the aluminum plate at 25 ° C., the speed is 300 ° / min. It is calculated
  • the heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 4 is, for example, flame retardant UL94 standard V-0.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 is excellent in flame retardancy when the flame retardancy UL94 standard is V-0.
  • the above heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 4 is prepared.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 is cut and processed to have the shape and dimensions described above, and the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 and the second heat conductive sheet.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 12 is used.
  • the second release film corresponding to the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is peeled off from the surface of the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11, and then the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 is removed from the heat sink 8. It sticks on the front surface of the support part 14.
  • the first release film is peeled off from the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11, and the rear wall 10 of the heat spreader 7 is adhered to the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11, thereby the rear wall.
  • the rear surface of 10 and the front surface of the support portion 14 are pressure-sensitive bonded (adhered).
  • the second release film corresponding to the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12 is peeled off from the surface of the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12, and then the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12 is removed from the heat spreader 7. Adhere to the upper surface of the lower wall 9.
  • the first release film is peeled off from the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12, and the lower surface of the substrate 2 is adhered to the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12. And pressure sensitive adhesion (adhesion) to the upper surface of the lower wall 9.
  • the light source device 1 is manufactured.
  • the manufactured light source device 1 can constitute the backlight 25 in the liquid crystal display together with the light guide plate 20 indicated by a virtual line.
  • the light guide plate 20 is formed, for example, in a substantially flat rectangular shape when viewed from the front, and is inclined so that the rear surface is parallel to the front surface of the heat sink 8 and the front surface is closer to the rear surface as it goes upward. That is, the light guide plate 20 is formed in a substantially trapezoidal cross section in which the interval (length in the front-rear direction) between the front surface and the rear surface is narrowed.
  • a liquid crystal display device including the backlight 25 and the liquid crystal panel can be configured.
  • the light source device 1 can also be used as a light source for other optical devices such as a lighting device, a projector, an in-vehicle speedometer, and an agricultural light.
  • the heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 4 which has desired heat conductivity and peeling adhesive force is provided in the heat radiating member 3, the heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 4 is reliably attached to the heat radiating member 3. Therefore, the heat dissipation of the heat radiating member 3 can be reliably improved, and as a result, the heat dissipation of the light source device 1 can be reliably improved. For this reason, it is possible to suppress a decrease in the light emission efficiency of the optical semiconductor element 5 and to suppress the influence of heat on the substrate 2, so that the light emission efficiency and light emission reliability are excellent.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 makes it easy to pressure-sensitive components in the heat dissipation member 3, specifically, the rear wall 10 of the heat spreader 7 and the support portion 14 of the heat sink 8. Can be glued. Therefore, the device configuration of the light source device 1 can be simplified.
  • the light source device 1 and the optical semiconductor element 5 are disposed below the light guide plate 20.
  • the direction of the light source device 1 relative to the light guide plate 20 is not particularly limited. Although not shown, they can be arranged on any of the upper side, the left side, and the right side.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of another embodiment of the light source device of the present invention.
  • members similar to those in the embodiment of FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 is composed of a first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11 and a second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 can also comprise only the 1st heat conductive pressure sensitive adhesive sheet 11.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 includes a first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 11.
  • a metal fixing member 30 is provided.
  • the fixing member 30 is an iron screw or the like, and penetrates the lower wall 9 of the heat spreader 7 and the substrate 2 in the vertical direction. The fixing member 30 fixes the substrate 2 to the heat spreader 7.
  • a heat conductive hard sheet 40 indicated by a virtual line can be provided between the lower wall 9 of the heat spreader 7 and the substrate 2.
  • the heat conductive hard sheet 40 is made of, for example, a graphite sheet.
  • the heat conductive hard sheet 40 is vertically penetrated by the fixing member 30 and fixed to the lower wall 9 of the heat spreader 7 and the substrate 2.
  • the dimensions of the heat conductive hard sheet 40 are the same as the dimensions of the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12 described above.
  • FIG. 1 is preferably adopted as compared with the embodiment of FIG.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 (second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 12) is further pressure-sensitively bonded to the substrate 2 and the heat spreader 7, so that these pressure-sensitive bonds can be easily configured with a simple configuration. In this way, the heat conduction from the substrate 2 to the heat spreader 7 can be improved.
  • the mixture was irradiated with ultraviolet rays and polymerized until the viscosity (BH viscometer, No. 5 rotor, 10 rpm, measurement temperature 30 ° C.) reached about 20 Pa ⁇ s, and the monomer component was partially polymerized.
  • a partial polymer (syrup) was prepared.
  • a trade name “KAYARAD DPHA-40H” dipentaerythritol hexaacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • a trade name “Plisurf A212E” anion
  • 2 parts by mass of a surfactant manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • a surfactant manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • the particle size distribution of the heat conductive particles in the heat conductive pressure-sensitive adhesive raw material is shown in FIG. In this particle size distribution, peaks were confirmed at 8 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • the first release film (trade name “Diafoil MRF38”, manufactured by Mitsubishi Chemical Polyester Film Co., Ltd.), which is a release liner made of polyethylene terephthalate that has been subjected to release treatment on one side, is prepared from the heat-conductive pressure-sensitive adhesive material
  • a second release film (product for release) made of polyethylene terephthalate, which is applied onto the release-treated surface and subsequently subjected to a release treatment on one side of the heat-conductive pressure-sensitive adhesive material coating film.
  • the name “Diafoil MRF38” manufactured by Mitsubishi Chemical Polyester Film Co., Ltd. was laminated so that the release-treated surface was in contact with the coating film.
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive material was irradiated with ultraviolet rays (illuminance of about 5 mW / cm 2 ) from both sides (both release liners) for 3 minutes.
  • the monomer component in the heat conductive pressure-sensitive adhesive raw material was polymerized to form a heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet having a thickness of 200 ⁇ m.
  • Preparation Example 2 A graphite sheet having a thickness of 200 ⁇ m (manufactured by Otsuka Electric Co., Ltd.) described in JP-A-2007-287463 was prepared, and this was used as the heat conductive hard sheet of Preparation Example 2.
  • Example 1 (Manufacture of light source devices)
  • the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet obtained in Preparation Example 1 was cut into a size: 50 mm ⁇ 500 mm ⁇ 0.2 mm and a size: 6 mm ⁇ 500 mm ⁇ 0.2 mm, respectively, and the former was subjected to the first heat conductive feeling.
  • a pressure adhesive sheet was used, and the latter was a second heat conductive pressure sensitive adhesive sheet.
  • the second release film corresponding to the first thermally conductive pressure sensitive adhesive sheet is peeled off from the surface of the first thermally conductive pressure sensitive adhesive sheet, and then the first thermally conductive pressure sensitive adhesive sheet is 1.5 mm thick.
  • the heat sink made of aluminum
  • the 1st release film was peeled off from the 1st heat conductive pressure sensitive adhesive sheet.
  • a heat spreader made of aluminum provided integrally with a lower wall having a thickness of 1.5 mm and a length of 500 mm and a rear wall having a thickness of 500 mm and a length of 500 mm was prepared.
  • the rear wall of the heat spreader was attached to the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet. That is, the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet pressure-bonded (adhered) the rear wall of the heat spreader and the support portion.
  • the second release film corresponding to the second thermally conductive pressure sensitive adhesive sheet is peeled off from the surface of the second thermally conductive pressure sensitive adhesive sheet, and then the second thermally conductive pressure sensitive adhesive sheet is removed from the lower wall of the heat spreader 7. Sticked on top. Then, the 2nd release film was peeled off from the 2nd heat conductive pressure sensitive adhesive sheet.
  • a substrate made of aluminum having a thickness of 1.5 mm and a length of 500 mm in the front-rear direction on which an optical semiconductor element having a thickness of 1.5 mm and a length of 500 mm in the front-rear direction is mounted is prepared.
  • the lower surface of the substrate was attached to the second thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet. That is, the substrate and the heat spreader were pressure-sensitive bonded (adhered) with the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet.
  • Example 2 (See Figure 2) A light source device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that an iron screw (30) was used instead of the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet.
  • Comparative Example 1 (See Figure 3) A light source device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that an iron screw (30) was used instead of the first heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet and the second heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet.
  • the heat conductive hard sheet (40) having a size of 200 mm ⁇ 300 mm ⁇ 0.2 mm of Preparation Example 2 is disposed so as to straddle the front surface of the rear wall of the heat spreader and the front surface of the heat spreader (excluding the support portion). did.
  • the heat conductive hard sheet (40) was fixed to the lower wall of the heat spreader and the substrate by screws (30) penetrating in the vertical direction.
  • the heating element H is disposed on the upper block L
  • the radiator C is disposed below the block L on the lower side.
  • the pair of blocks L attached by the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 is positioned between a pair of pressure adjusting screws T penetrating the heating element H and the radiator C.
  • a load cell R is disposed between the pressure adjusting screw T and the heating element H, and is configured to measure the pressure when the pressure adjusting screw T is tightened. Was used as a pressure applied to the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4.
  • the pressure adjusting screw T was tightened so that the pressure applied to the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 was 25 N / cm 2 (250 kPa).
  • the temperature sensor D was attached to the heating element H and the upper and lower blocks L. Specifically, the temperature sensor D was attached to one place of the heating element H, and the temperature sensors D were attached to the five places of each block L at intervals of 5 mm in the vertical direction.
  • the pressure adjusting screw T is tightened to apply pressure to the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 to set the temperature of the heating element H to 80 ° C. Was circulated.
  • the temperature of the upper and lower blocks L is measured by each temperature sensor D, and the thermal conductivity (W / m ⁇ K) and temperature gradient of the upper and lower blocks L are measured.
  • the heat flux passing through the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 was calculated, and the temperature at the interface between the upper and lower blocks L and the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet 4 was calculated.
  • the thermal conductivity (W / m * K) in pressure was computed using these using the following thermal conductivity equation (Fourier's law).
  • the thermal conductivity of Preparation Example 1 was 0.8 W / m ⁇ K
  • the thermal conductivity of Preparation Example 2 was 25.7 W / m ⁇ K. 2. Peel Adhesive Force About the thermally conductive pressure-sensitive adhesive sheet of Preparation Example 1, the 180 ° peel adhesive strength after pasting at 25 ° C. was determined.
  • a heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet is first attached to an aluminum plate at 25 ° C. and then cut to a width of 20 mm, it is then peeled off at 180 degrees from the aluminum plate at a speed of 300 mm / min. The 180 degree peel adhesion was measured.
  • the heat conductive hard sheet of Preparation Example 2 was also subjected to a 180-degree peel adhesion test after being pasted at 25 ° C., but the heat conductive hard sheet could not be stuck to the aluminum plate. The peel adhesive strength could not be measured. 3. Flammability (flame retardant) With respect to the heat conductive pressure-sensitive adhesive sheet of Preparation Example 1 and the heat conductive hard sheet of Preparation Example 2, a flammability (flame retardant) test based on the UL94 standard was performed.
  • Preparation Example 1 was V-0, while Preparation Example 2 did not have flame retardancy.
  • Lighting test heat dissipation test
  • a current of 1 A was passed through the optical semiconductor element to light the optical semiconductor element for 50 minutes.
  • thermocouple 1 The temperature of the following part during lighting of the optical semiconductor element was measured by thermocouple 1 to thermocouple 3. The results are shown in FIGS.
  • Thermocouple 51 Surface of substrate Thermocouple 52: Connection portion of lower wall and rear wall in heat spreader Thermocouple 53: Surface of upper portion of heat sink.
  • the light source device is used as a light source of an optical device such as a liquid crystal display device, a lighting device, a projector, an in-vehicle speedometer, an agricultural light.
  • an optical device such as a liquid crystal display device, a lighting device, a projector, an in-vehicle speedometer, an agricultural light.

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Abstract

 光源装置は、光半導体素子が実装される基板と、基板を支持する放熱部材と、放熱部材に設けられる熱伝導性感圧接着シートとを備える。熱伝導性感圧接着シートの熱伝導率が0.5W/m・K以上であり、熱伝導性感圧接着シートを25℃でアルミニウム板に貼着した後、アルミニウム板に対して180度で速度300mm/分で剥離したときの180度剥離接着力が0.1N/20mm以上である。

Description

光源装置
 本発明は、光源装置、詳しくは、光学装置に好適に用いられる光源装置に関する。
 従来、液晶表示装置に用いられる光源装置として、LEDを光源として備えるバックライトが知られている。
 このようなバックライトでは、LEDが生じる熱によって、発光効率が低下したり、あるいは、LEDが実装される基板が影響を受けるという不具合がある。
 上記不具合を解消すべく、例えば、アルミニウム製の筐体と、筐体の内側に配置され、LEDが実装されるアルミニウム製の基板と、筐体および基板の間に配置されるグラファイトシートからなる放熱シートとを備える照明装置が提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。下記特許文献1の照明装置では、放熱シートと筐体とが両面粘着テープを介して接着されている。
特開2007-287463号公報
 しかるに、上記特許文献1の照明装置における放熱シートは、硬く、そのため、接着性がないことから、両面粘着テープを必須の部材として別途設ける必要がある。その結果、装置構成が複雑となり、しかも、放熱シートと筐体との間に両面粘着テープが介在するので、放熱性を十分に向上させることができないという不具合がある。
 さらに、両面粘着テープに代えて、鉄製のネジなどの、金属製の固定部材を併用することも試案される。しかし、そのような試案においても、やはり固定部材を別途設ける必要があり、そのため、装置構成が複雑となる不具合がある。
 本発明の目的は、装置構成が簡易でありながら、発光効率および発光信頼性に優れる光源装置を提供することにある。
 本発明の光源装置は、光半導体素子が実装される基板と、前記基板を支持する放熱部材と、前記放熱部材に設けられる熱伝導性感圧接着シートとを備え、前記熱伝導性感圧接着シートの熱伝導率が0.5W/m・K以上であり、前記熱伝導性感圧接着シートを25℃でアルミニウム板に貼着した後、前記アルミニウム板に対して180度で速度300mm/分で剥離したときの180度剥離接着力が0.1N/20mm以上であることを特徴としている。
 本発明の光源装置では、前記放熱部材は、前記基板を支持するヒートスプレッダと、前記ヒートスプレッダを支持するヒートシンクとを備え、前記熱伝導性感圧接着シートは、前記ヒートスプレッダと前記ヒートシンクとを感圧接着することが好適である。
 また、本発明の光源装置では、前記熱伝導性感圧接着シートは、さらに、前記基板と前記ヒートスプレッダとを感圧接着することが好適である。
 また、本発明の光源装置では、前記熱伝導性感圧接着シートは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分として含有するモノマー成分を重合させることにより得られる感圧接着成分と、水和金属化合物を含有する熱伝導性粒子とを含有する熱伝導性感圧接着剤組成物をシート状に成形することにより得られることが好適である。
 また、本発明の光源装置では、前記熱伝導性感圧接着シートは、難燃性UL94規格がV-0であることが好適である。
 本発明の光源装置では、所望の熱伝導率および剥離接着力を有する熱伝導性感圧接着シートが放熱部材に設けられているので、熱伝導性感圧接着シートが放熱部材に確実に設けられて、放熱部材の放熱性を確実に向上させ、ひいては、光源装置の放熱性を確実に向上させることができる。そのため、光半導体素子の発光効率の低下を抑制するとともに、基板への熱の影響を抑制することができるので、発光効率および発光信頼性に優れる。
 また、両面粘着シートを用いることなく、熱伝導性感圧接着シートによって、放熱部材における部品を簡易に感圧接着することができる。そのため、光源装置の装置構成を簡易にすることができる。
図1は、本発明の光源装置の一実施形態の断面図を示す。 図2は、本発明の光源装置の他の実施形態の断面図を示す。 図3は、比較例1の光源装置の一実施形態の断面図を示す。 図4は、熱特性評価装置の説明図であって、図4(a)は、正面図、図4(b)は、側面図を示す。 図5は、実施例1の放熱試験における点灯時間と温度との関係を示すグラフである。 図6は、実施例2の放熱試験における点灯時間と温度との関係を示すグラフである。 図7は、比較例1の放熱試験における点灯時間と温度との関係を示すグラフである。 図8は、調製例1における熱伝導性感圧接着剤原料中の熱伝導性粒子の粒度分布である。
 図1において、紙面右側を「上側」、紙面左側を「下側」、紙面上側を「前側」、紙面下側を「後側」として、方向矢印で示し、また、紙面手前側を「右側」、紙面奥側を「左側」として説明する。また、図1において、上下方向を第1方向、前後方向を第2方向、左右方向を第3方向とする。
 図1において、この光源装置1は、光半導体素子5が実装される基板2と、基板2を支持する放熱部材3と、放熱部材3に設けられる熱伝導性感圧接着シート4とを備える。
 基板2は、光源装置1の下側に配置されており、前後方向および左右方向に長い平板形状に形成されている。基板2は、例えば、絶縁基板の表面に、電極パッド(図示せず)および配線(図示せず)を含む導体層(図示せず)が回路パターンとして積層された積層板から形成されている。絶縁基板は、例えば、シリコン基板、セラミックス基板、ポリイミド樹脂基板などからなる。また、絶縁基板を、金属層と、その表面に形成される絶縁層とからなる積層絶縁基板として構成することもできる。金属層を形成する金属としては、例えば、銅、銀、金、鉄、クロム、ニッケル、アルミニウム、鉄、あるいは、それらの合金(ステンレス、銅-ベリリウム、リン青銅、鉄-ニッケルなど)などが挙げられる。絶縁層を形成する絶縁体としては、例えば、ポリイミドなどの絶縁樹脂などが挙げられる。
 導体層は、例えば、金、銅、銀、ニッケルなどの導体から形成されている。
 光半導体素子5は、基板2の上面に実装されており、前後左右方向に長い断面視略矩形状に形成されている。詳しくは、光半導体素子5は、基板2の電極パッドに対して、フリップチップ実装接続またはワイヤボンディング接続され、これによって、電極パッドと電気的に接続されている。光半導体素子5としては、例えば、LED(発光ダイオード素子)などが挙げられる。
 また、光半導体素子5は、基板2の上に設けられる封止層6によって被覆および封止される。具体的には、光半導体素子5は、その下面および左右両面(図1において図示せず)が封止層6に被覆されるとともに、上面が封止層6から露出している。
 放熱部材3は、ヒートスプレッダ7と、ヒートシンク8とを備えている。
 ヒートスプレッダ7は、断面視略L字形状をなし、左右方向に延びるように形成されている。放熱部材3は、前後方向に延びる下壁9と、下壁9の後端部から上方に向かって延びる後壁10とを一体的に備えている。
 下壁9は、平面視略矩形平板形状に形成されている。また、下壁9の上面全面(後端縁を除く)には、後述する第2熱伝導性感圧接着シート12が積層されている。下壁9は、第2熱伝導性感圧接着シート12を介して基板2を支持する。
 後壁10は、正面視略矩形平板形状に形成されている。
 ヒートシンク8は、光源装置1の外形形状、具体的には、後壁を形成するケーシング(筐体)であって、正面視略矩形平板形状をなし、前側の下部分が切り欠かれた断面視略L字形状に形成されている。ヒートシンク8の下側部分は、切欠部13に対応する支持部14とされている。そして、ヒートシンク8に形成される切欠部13に、ヒートスプレッダ7の後壁10の上部分が収容されている。また、支持部14の前面が、第1熱伝導性感圧接着シート11(後述)を介して後壁10を支持している。また、切欠部13は、ヒートスプレッダ7の後壁10の前面と、ヒートシンク8(切欠部13を除く部分)の前面とが、面一となるように、形成されている。
 熱伝導性感圧接着シート4は、熱伝導性および感圧接着性(粘着性)を併有するシートであって、第1熱伝導性感圧接着シート11と第2熱伝導性感圧接着シート12とを備えている。
 第1熱伝導性感圧接着シート11は、ヒートシンク8の支持部14の前面と、ヒートスプレッダ7の後壁10の上部分の後面との間に介在している。第1熱伝導性感圧接着シート11によって、ヒートスプレッダ7の後壁10の上部分の後面は、ヒートシンク8の支持部14の前面に支持されており、具体的には、感圧接着されている。
 すなわち、第1熱伝導性感圧接着シート11は、支持部14の前面に感圧接着するとともに、後壁10の後面に感圧接着する。つまり、第1熱伝導性感圧接着シート11は、ヒートスプレッダ7の後壁10と、ヒートシンク8の支持部14とを感圧接着する。
 また、第1熱伝導性感圧接着シート11の上端部は、支持部14の上端部から下側に微小な間隔を隔てて配置されており、すなわち、支持部14の上端部の前面は、第1熱伝導性感圧接着シート11の上端部から露出している。一方、第1熱伝導性感圧接着シート11の下端面は、ヒートシンク8の下端面と前後方向において面一となるように配置されている。
 また、第1熱伝導性感圧接着シート11の上端部は、ヒートスプレッダ7の後壁10の上端部から露出している(上方に突出して形成されている)。
 第1熱伝導性感圧接着シート11の寸法は、支持部14の寸法に応じて適宜設定される。第1熱伝導性感圧接着シート11の厚みは、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上、より好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、10000μm以下、好ましくは、5000μm以下、より好ましくは、3000μm以下でもある。
 第2熱伝導性感圧接着シート12は、基板2と、ヒートシンク8の下壁9との間に介在している。第2熱伝導性感圧接着シート12によって、基板2は、ヒートシンク8の下壁9の上面に支持されており、具体的には、感圧接着されている。
 すなわち、第2熱伝導性感圧接着シート12は、基板2の下面に感圧接着するとともに、下壁9の上面に感圧接着している。つまり、第2熱伝導性感圧接着シート12は、基板2の下面と、ヒートスプレッダ7の下壁9の上面とを感圧接着している。
 第2熱伝導性感圧接着シート12の寸法は、下壁9および基板2の寸法に応じて適宜設定される。第2熱伝導性感圧接着シート12の厚みは、第1熱伝導性感圧接着シート11の厚みと同一である。
 熱伝導性感圧接着シート4は、感圧接着成分(粘着成分)と熱伝導性粒子とを含有する熱伝導性感圧接着剤組成物をシート状に成形することにより得られる。
 感圧接着成分は、モノマー成分を重合させることにより得られる。
 モノマー成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分として含有する。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸アルキルエステルおよび/またはアクリル酸アルキルエステルであって、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの、アルキル部分が、直鎖状または分岐状のC1-20のアルキル基である(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
 これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステルのうち、特に接着特性のバランスを取り易いという点から、好ましくは、(メタ)アクリル酸C2-12アルキルエステル、より好ましくは、(メタ)アクリル酸C4-9アルキルエステルが挙げられる。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルは、モノマー成分中に、例えば、60質量%以上、好ましくは、80質量%以上、例えば、99質量%以下の割合で配合される。
 モノマー成分として、さらに、極性基含有モノマー、共重合可能モノマーなども挙げられる。
 極性基含有モノマーとしては、例えば、窒素含有モノマー、水酸基含有モノマー、スルホ基含有モノマー、窒素・水酸基併有モノマー、窒素・スルホ基併有モノマー、水酸基・リン酸基併有モノマー、カルボキシル基含有モノマーなどが挙げられる。
 窒素含有モノマーとしては、例えば、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピロリジンなどの環状(メタ)アクリルアミド、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-置換(メタ)アクリルアミド(例えば、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミドなどのN-アルキル(メタ)アクリルアミド、例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(n-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(t-ブチル)(メタ)アクリルアミドなどのN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド)などの非環状(メタ)アクリルアミド、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-3-モルホリノン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、N-ビニル-3,5-モルホリンジオンなどのN-ビニル環状アミド、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有モノマー、例えば、N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミドなどのマレイミド骨格含有モノマー、例えば、N-メチルイタコンイミド、N-エチルイタコンイミド、N-ブチルイタコンイミド、N-2-エチルヘキシルイタコンイミド、N-ラウリルイタコンイミド、N-シクロヘキシルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマーなどが挙げられる。
 水酸基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリルなどが挙げられる。
 スルホ基含有モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などが挙げられる。
 窒素・水酸基併有モノマーとしては、例えば、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド(HEAA/HEMA)、N-(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(1-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(4-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミドなどのN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
 窒素・スルホ基併有モノマーとしては、例えば、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸などが挙げられる。
 水酸基・リン酸基併有モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェートなどが挙げられる。
 カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などが挙げられる。また、カルボキシル基含有モノマーとして、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などのカルボン酸無水物も挙げられる。
 これらの極性基含有モノマーのうち、熱伝導性感圧接着組成物に高い接着性と保持力とを付与するという点から、好ましくは、窒素含有モノマー、窒素・水酸基含有モノマーが挙げられ、より好ましくは、NVP、HEAA/HEMAが挙げられる。
 極性基含有モノマーは、モノマー成分中に、例えば、5質量%以上、また、例えば、30質量%以下、好ましくは、5~25質量%の割合で配合される。極性基含有モノマーの配合割合が上記範囲内であると、熱伝導性感圧接着シート4に良好な接着性と保持力とを付与することができる。
 共重合可能モノマーは、上記したモノマー((メタ)アクリル酸アルキルエステルおよび/または極性基含有モノマー)と共重合可能なモノマーである。そのような共重合可能モノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有モノマー、例えば、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸3-メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのアルコキシ基含有モノマー、例えば、(メタ)アクリル酸ナトリウムなどの(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー、例えば、スチレン、α-メチルスチレンなどのスチレン系モノマー、例えば、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのα-オレフィン、例えば、2-イソシアナートエチルアクリレート、2-イソシアナートエチルメタクリレートなどのイソシアネート基含有モノマー、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー、例えば、アルキルビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー、例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートなどの複素環含有(メタ)アクリル酸エステル、例えば、フルオロアルキル(メタ)アクリレートなどのハロゲン原子含有モノマー、例えば、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのアルコキシシリル基含有モノマー、例えば、(メタ)アクリル基含有シリコーンなどのシロキサン骨格含有モノマー、例えば、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートなどの脂環式炭化水素基含有(メタ)アクリレート、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸フェノキシジエチレングリコールなどの芳香族炭化水素基含有(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
 共重合可能モノマーは、単独使用または併用することができる。
 これらの共重合可能モノマーのうち、好ましくは、アルコキシ基含有モノマーが挙げられる。
 共重合可能モノマーは、モノマー成分中に、例えば、30質量%以下、好ましくは、20質量%以下、より好ましくは、15質量%以下、また、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上の割合で配合される。
 感圧接着成分の含有割合は、熱伝導性感圧接着剤組成物に対して、例えば、50質量%以下、好ましくは、35質量%以下、より好ましくは、30質量%以下であり、また、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上でもある。
 熱伝導性粒子は、熱伝導性材料から粒子状に形成されており、そのような熱伝導性材料としては、例えば、水和金属化合物が挙げられる。
 水和金属化合物は、分解開始温度が150~500℃の範囲であり、一般式M・nHO(Mは金属原子、x,yは金属の原子価によって定まる1以上の整数、nは含有結晶水の数)で表される化合物または上記化合物を含む複塩である。
 水和金属化合物としては、例えば、水酸化アルミニウム[Al・3HO;またはAl(OH)]、ベーマイト[Al・HO;またはAlOOH]、水酸化マグネシウム[MgO・HO;またはMg(OH)]、水酸化カルシウム[CaO・HO;またはCa(OH)]、水酸化亜鉛[Zn(OH)]、珪酸[HSiO;またはHSiO;またはHSi]、水酸化鉄[Fe・HOまたは2FeO(OH)]、水酸化銅[Cu(OH)]、水酸化バリウム[BaO・HO;またはBaO・9HO]、酸化ジルコニウム水和物[ZrO・nHO]、酸化スズ水和物[SnO・HO]、塩基性炭酸マグネシウム[3MgCO・Mg(OH)・3HO]、ハイドロタルサイト[6MgO・Al・HO]、ドウソナイト[NaCO・Al・nHO]、硼砂[NaO・B・5HO]、ホウ酸亜鉛[2ZnO・3B・3.5HO]などを挙げることができる。
 また、熱伝導性材料としては、上記した水和金属化合物の他に、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ガリウム、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化銅、酸化ニッケル、アンチモン酸ドープ酸化スズ、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、白金、カーボン(ダイヤモンドを含む)などが挙げられる。
 熱伝導性材料として、好ましくは、熱伝導性感圧接着シート4に高い熱伝導性と難燃性とを付与するという理由から、水和金属化合物、より好ましくは、水酸化アルミニウムが挙げられる。
 熱伝導性粒子の形状は、粒子状(粉末状)であれば特に限定されず、例えば、バルク状、針形状、板形状、層状であってもよい。バルク形状には、例えば、球形状、直方体形状、破砕状またはそれらの異形形状が含まれる。好ましくは、球形状が挙げられる。
 熱伝導性粒子のサイズは、特に限定されず、例えば、1次平均粒子径として、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.5μm以上、より好ましくは、0.7μm以上、さらに好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、200μm以下、より好ましくは、100μm以下、さらに好ましくは、80μm以下でもある。熱伝導性粒子の1次粒子径は、レーザー散乱法における粒度分布測定法によって測定された粒度分布に基づいて、体積基準の平均粒子径、より具体的には、D50値(累積50%メジアン径)として求められる。
 また、熱伝導性粒子は、第1の粒度分布を有する第1熱伝導性粒子と、第2の粒度分布を有する第2熱伝導性粒子とを含有することもできる。
 第1熱伝導性粒子の粒度分布(第1の粒度分布)において、1次粒子の体積基準の平均粒子径が10μm未満(好ましくは、5μm以下、より好ましくは、2μm以下、例えば、0.1μm以上)である。
 第2熱伝導性粒子の粒度分布(第2の粒度分布)において、1次粒子の体積基準の平均粒子径が10μm以上(好ましくは、20μm以上、より好ましくは、30μm以上、例えば、100μm以下)である。
 なお、粒度分布は、レーザー散乱法における粒度分布測定法によって求められる(具体的には、レーザー散乱式粒度分布計により計測する。)。
 第1熱伝導性粒子は、熱伝導性粒子中に、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、30質量%以上、また、例えば、80質量%以下、好ましくは、60質量%以下含有されている。
 第2熱伝導性粒子は、熱伝導性粒子中に、例えば、20質量%以上、好ましくは、30質量%以上、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下、より好ましくは、60質量%以下含有されている。
 これら熱伝導性粒子は、市販されており、例えば、水酸化アルミニウムからなる熱伝導性粒子として、商品名「ハイジライトH-100-ME」(昭和電工社製)、商品名「ハイジライトH-10」(昭和電工社製)、商品名「ハイジライトH-32」(昭和電工社製)、商品名「ハイジライトH-31」(昭和電工社製)、商品名「ハイジライトH-42」(昭和電工社製)、商品名「ハイジライトH-43M」(昭和電工社製)、商品名「B103ST」(日本軽金属社製)などが挙げられ、例えば、水酸化マグネシウムからなる熱伝導性粒子として、商品名「KISUMA 5A」(協和化学工業社製)などが挙げられる。
 また、窒化ホウ素からなる熱伝導性粒子として、商品名「HP-40」(水島合金鉄社製)、商品名「PT620」(モメンティブ社製)などが挙げられ、例えば、酸化アルミニウムからなる熱伝導性粒子として、商品名「AS-50」(昭和電工社製)、商品名「AS-10」(昭和電工社製)などが挙げられ、例えば、アンチモン酸ドープ酸化スズからなる熱伝導性粒子として、商品名「SN-100S」(石原産業社製)、商品名「SN-100P」(石原産業社製)、商品名「SN-100D(水分散品)」(石原産業社製)などが挙げられ、例えば、酸化チタンとしてからなる熱伝導性粒子として、商品名「TTOシリーズ」(石原産業社製)などが挙げられ、例えば、酸化亜鉛からなる熱伝導性粒子として、商品名「SnO-310」(住友大阪セメント社製)、商品名「SnO-350」(住友大阪セメント社製)、商品名「SnO-410」(住友大阪セメント社製)などが挙げられる。
 これらの熱伝導性粒子は、単独使用または互いに異なる複数種類を併用することができる。
 熱伝導性粒子の含有割合は、感圧接着成分100質量部に対して、例えば、500質量部未満であり、好ましくは、450質量部以下、より好ましくは、400質量部以下、さらに好ましくは、350質量部以下であり、また、例えば、1質量部以上、好ましくは、10質量部以上、より好ましくは、100質量部以上、さらに好ましくは、200質量部以上でもある。
 また、熱伝導性粒子の含有割合は、熱伝導性感圧接着組成物に対して、例えば、50質量%以上、好ましくは、65質量%以上、より好ましくは、70質量%以上であり、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下でもある。
 熱伝導性粒子の配合割合が上記範囲内であると、熱伝導性感圧接着シート4に優れた熱伝導性と優れた感圧接着性(粘着性)とを付与することができる。
 そして、熱伝導性感圧接着シート4を製造するには、例えば、まず、感圧接着成分を調製し、調製した感圧接着成分と熱伝導性粒子とを配合する。また、感圧接着成分および熱伝導性粒子を一度に配合することもできる。
 さらには、感圧接着成分を形成するためのモノマー成分を含有するモノマー組成物と、熱伝導性粒子とを配合した後、モノマー成分を重合させることもできる。
 好ましくは、モノマー組成物と熱伝導性粒子とを配合した後、モノマー成分を重合させる。
 モノマー組成物を調製するには、まず、上記したモノマー成分に重合開始剤を配合する。
 重合開始剤としては、例えば、光重合開始剤、熱重合開始剤が挙げられる。
 光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などが挙げられる。
 ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、アニソールメチルエーテルなどが挙げられる。
 アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-(t-ブチル)ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。
 α-ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニル-ケトンなどが挙げられる。
 芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2-ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。
 光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1-フェニル-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシムなどが挙げられる。
 ベンゾイン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインなどが挙げられる。
 ベンジル系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルなどが挙げられる。
 ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3、3′-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノンなどが挙げられる。
 チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、デシルチオキサントンなどが挙げられる。
 熱重合開始剤としては、例えば、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル、2,2′-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、2,2′-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4′-アゾビス-4-シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2′-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2′-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2′-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2′-アゾビス(N,N′-ジメチレンイソブチルアミジン)ヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレートなどのアゾ系重合開始剤、例えば、ジベンゾイルペルオキシド、t-ブチルペルマレエート、ジ-t-t-ヘキシルパーオキサイド、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素などの過酸化物系重合開始剤、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、例えば、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムとの組み合わせなどのレドックス系重合開始剤などが挙げられる。
 これらの重合開始剤は、単独(1種類のみ)で使用することもでき、また、2種以上組み合わせて使用することもできる。
 これらの重合開始剤のうち、重合時間を短くすることができる利点などから、好ましくは、光重合開始剤が挙げられる。より好ましくは、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤が挙げられる。
 重合開始剤として光重合開始剤を配合する場合には、光重合開始剤は、例えば、モノマー成分100質量部に対して、例えば、0.01質量部以上、好ましくは、0.05質量部以上、また、例えば、5質量部以下、好ましくは、3質量部以下の割合で配合される。
 また、重合開始剤として熱重合開始剤を配合する場合には、熱重合開始剤は、特に限定されず、利用可能な割合で配合される。
 次いで、モノマー組成物を調製するには、必要により、モノマー成分を部分的に重合させる。
 モノマー成分を部分的に重合させるには、光重合開始剤を配合している場合には、モノマー成分と光重合開始剤との混合物に紫外線を照射する。紫外線を照射するには、光重合開始剤が励起されるような照射エネルギーで、モノマー組成物の粘度(BH粘度計、No.5ロータ、10rpm、測定温度30℃)が、例えば、5Pa・s以上、好ましくは、10Pa・s以上、また、例えば、30Pa・s以下、好ましくは、20Pa・s以下になるまで、照射する。
 また、熱重合開始剤を配合している場合には、モノマー成分と熱重合開始剤との混合物を、例えば、熱重合開始剤の分解温度以上、具体的には、20~100℃程度の重合温度で、光重合開始剤を配合している場合と同様に、モノマー組成物の粘度(BH粘度計、No.5ロータ、10rpm、測定温度30℃)が、例えば、5Pa・s以上、好ましくは、10Pa・s以上、また、例えば、30Pa・s以下、好ましくは、20Pa・s以下になるまで、加熱する。
 なお、モノマー成分を部分的に重合させてモノマー組成物を調製する場合には、まず、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、極性基含有モノマーおよび共重合可能モノマーから選択されるモノマー成分と、重合開始剤とを配合して、上記したように、モノマー成分を重合させ、その後、架橋剤を配合することもできる。
 架橋剤は、エチレン系不飽和炭化水素基を複数有する多官能化合物であって、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ジブチル(メタ)アクリレート、ヘキシジル(メタ)アクリレートなどの2官能以上の多官能オリゴマーが挙げられる。
 架橋剤は、単独使用または併用することができる。
 架橋剤として、好ましくは、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。
 架橋剤の含有割合は、モノマー成分100質量部に対して、例えば、0.001質量部以上、好ましくは、0.01質量部以上であり、また、例えば、10質量部以下、好ましくは、1質量部以下でもある。
 これにより、モノマー組成物が調製される。
 なお、モノマー組成物は、モノマー成分が部分的に重合した場合には、上記した粘度を有するシロップとして調製される。
 この方法では、次いで、調製したモノマー組成物に、熱伝導性粒子を配合する。
 すなわち、熱伝導性粒子を、上記した配合割合となるように、モノマー組成物に配合する。これにより、モノマー組成物および熱伝導性粒子を含有する熱伝導性感圧接着剤原料を調製する。
 なお、モノマー組成物および/または熱伝導性感圧接着剤原料には、必要により、分散剤(例えば、アニオン性界面活性剤など)、粘着付与剤、シランカップリング剤、可塑剤、充填材、老化防止剤、着色剤などの添加剤を適宜の割合で配合することもできる。
 得られた熱伝導性感圧接着剤原料の粘度(BM粘度計、No.4ロータ、12rpm、測定温度23℃)は、例えば、50Pa・s以下、好ましくは、40Pa・s以下、より好ましくは、35Pa・s以下であり、また、例えば、5Pa・s以上、好ましくは、10Pa・s以上である。
 その後、第1離型フィルム(図示せず)を用意し、熱伝導性感圧接着剤原料を、第1離型フィルムの剥離処理が施された面に塗布する。
 第1離型フィルム(図示せず)は、剥離ライナーを含み、具体的には、例えば、ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルムなど)、例えば、フッ素系ポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン-フッ化ビニリデン共重合体など)からなるフッ素系フィルム、例えば、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)からなるオレフィン系樹脂フィルム、例えば、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム(ナイロンフィルム)、レーヨンフィルムなどのプラスチック系基材フィルム(合成樹脂フィルム)、例えば、上質紙、和紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、トップコート紙などの紙類、例えば、これらを複層化した複合体などが挙げられる。
 なお、熱伝導性感圧接着剤原料が光重合開始剤を含有している場合には、熱伝導性感圧接着剤原料に対する紫外線の照射を妨げないように、紫外線を透過する第1離型フィルムを使用する。
 熱伝導性感圧接着剤原料を第1離型フィルムに塗布する方法としては、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーターなどによる押出しコート法などが挙げられる。
 熱伝導性感圧接着剤原料の塗工厚みとしては、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上、より好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、10000μm以下、好ましくは、5000μm以下、より好ましくは、3000μm以下でもある。
 この方法では、次いで、熱伝導性感圧接着剤原料の塗膜の上に第2離型フィルム(図示せず)を配置する。第2離型フィルムを塗膜の上に配置するには、第2離型フィルムの剥離処理が施された面が塗膜に接触するように、配置する。
 第2離型フィルムとしては、例えば、上記した第1離型フィルムと同様のフィルムが挙げられる。また、熱伝導性感圧接着剤原料が光重合開始剤を含有している場合には、熱伝導性感圧接着剤原料に対する紫外線の照射を妨げないように、紫外線を透過する第2離型フィルムを使用する。
 この方法では、その後、熱伝導性感圧接着剤原料中のモノマー成分を重合させる。
 熱伝導性感圧接着剤原料中のモノマー成分を重合させるには、上記したように、光重合開始剤を配合している場合には、熱伝導性感圧接着剤原料に紫外線を照射し、あるいは、熱重合開始剤を配合している場合には、熱伝導性感圧接着剤原料を加熱する。
 これにより、熱伝導性感圧接着剤原料から調製され(より具体的には、熱伝導性感圧接着剤組成物から成形され)、裏面に第1離型フィルムが積層され、表面に第2離型フィルム(図示せず)が積層される熱伝導性感圧接着シート4を製造する。
 熱伝導性感圧接着シート4の熱伝導率(第1離型フィルムおよび第2離型フィルムの熱伝導率を除く)は、0.5W/m・K以上であり、好ましくは、0.6W/m・K以上、より好ましくは、0.7W/m・K以上、さらに好ましくは、0.8W/m・K以上であり、また、例えば、20W/m・K以下、好ましくは、10W/m・K以下でもある。熱伝導率は、後の実施例の評価で詳述される。
 また、熱伝導性感圧接着シート4の熱伝導性は、好ましくは、等方性であって、具体的には、厚み方向の熱伝導率と、面方向(厚み方向に直交する方向)の熱伝導率とが、実質的に同一である。
 熱伝導性感圧接着シート4の熱伝導率が上記下限に満たないと、放熱部材2の放熱性を向上させることができず、ひいては、光源装置1の放熱性も向上させることができない。
 また、熱伝導性感圧接着シート4は、25℃における剥離接着力が、0.1N/20mm以上であり、また、好ましくは、0.5N/20mm以上、より好ましくは、1N/20mm以上、さらに好ましくは、2N/20mm以上、とりわけ好ましくは、3N/20mm以上、最も好ましくは、5N/20mm以上であり、また、例えば、200N/20mm以下、好ましくは、100N/20mm以下でもある。
 熱伝導性感圧接着シート4の剥離接着力が上記下限に満たないと、放熱部材3が熱伝導性感圧接着シート4の熱伝導性の効果を十分に発揮することができない。
 熱伝導性感圧接着シート4の25℃における剥離接着力は、厚み200μmの熱伝導性感圧接着シート4を25℃でアルミニウム板に貼着した後、アルミニウム板に対して180度で速度300mm/分で剥離したときの180度剥離接着力として求められる。
 また、熱伝導性感圧接着シート4は、例えば、難燃性UL94規格がV-0である。熱伝導性感圧接着シート4は、難燃性UL94規格がV-0であれば、難燃性に優れる。
 次に、熱伝導性感圧接着シート4を備える光源装置1の製造(組み付け)方法について説明する。
 まず、上記した熱伝導性感圧接着シート4を用意する。
 熱伝導性感圧接着シート4を用意するには、熱伝導性感圧接着シート4を、上記した形状および寸法となるように切断加工して、第1熱伝導性感圧接着シート11および第2熱伝導性感圧接着シート12とする。
 その後、第1熱伝導性感圧接着シート11に対応する第2離型フィルムを第1熱伝導性感圧接着シート11の表面から引き剥がし、その後、第1熱伝導性感圧接着シート11をヒートシンク8の支持部14の前面に貼着する。
 続いて、第1熱伝導性感圧接着シート11から第1離型フィルムを引き剥がして、ヒートスプレッダ7の後壁10を、第1熱伝導性感圧接着シート11に貼着し、これによって、後壁10の後面と、支持部14の前面とを感圧接着(粘着)する。
 また、第2熱伝導性感圧接着シート12に対応する第2離型フィルムを第2熱伝導性感圧接着シート12の表面から引き剥がし、その後、第2熱伝導性感圧接着シート12をヒートスプレッダ7の下壁9の上面に貼着する。
 続いて、第2熱伝導性感圧接着シート12から第1離型フィルムを引き剥がして、基板2の下面を、第2熱伝導性感圧接着シート12に貼着し、これによって、基板2の下面と、下壁9の上面とを感圧接着(粘着)する。
 これにより、光源装置1を製造する。
 その後、製造された光源装置1は、仮想線で示す導光板20とともに、液晶表示ディスプレイにおけるバックライト25を構成することができる。
 導光板20は、例えば、正面視略平板矩形状に形成をなし、後面がヒートシンク8の前面に平行し、前面が、上方に向かうに従って後面に近接するように傾斜して形成されている。つまり、導光板20は、前面および後面間の間隔(前後方向の長さ)が狭くなる断面略台形状に形成されている。
 また、バックライト25の前側に液晶パネル(図示せず)を設けることにより、バックライト25および液晶パネルを備える液晶表示装置を構成することができる。
 また、光源装置1を、例えば、照明装置、プロジェクタ、車載スピードメーター、農業用ライトなど、その他の光学装置の光源として用いることもできる。
 そして、この光源装置1では、所望の熱伝導率および剥離接着力を有する熱伝導性感圧接着シート4が放熱部材3に設けられているので、熱伝導性感圧接着シート4が放熱部材3に確実に設けられて、放熱部材3の放熱性を確実に向上させ、ひいては、光源装置1の放熱性を確実に向上させることができる。そのため、光半導体素子5の発光効率の低下を抑制するとともに、基板2への熱の影響を抑制することができるので、発光効率および発光信頼性に優れる。
 また、両面粘着シートを用いることなく、熱伝導性感圧接着シート4によって、放熱部材3における部品、具体的には、ヒートスプレッダ7の後壁10と、ヒートシンク8の支持部14とを簡易に感圧接着することができる。そのため、光源装置1の装置構成を簡易にすることができる。
 なお、図1の説明では、光源装置1を、光半導体素子5を導光板20に対して下側に配置しているが、例えば、光源装置1の導光板20に対する方向は特に限定されず、図示しないが、上側、左側および右側のいずれの側に配置することができる。
 図2は、本発明の光源装置の他の実施形態の断面図を示す。なお、図2において、図1の実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
 図1の実施形態では、熱伝導性感圧接着シート4を第1熱伝導性感圧接着シート11および第2熱伝導性感圧接着シート12から構成しているが、例えば、図2に示すように、第1熱伝導性感圧接着シート11のみから構成することもできる。
 図2において、熱伝導性感圧接着シート4は、第1熱伝導性感圧接着シート11を備えている。
 一方、図2では、図1の第2熱伝導性感圧接着シート12に代えて、例えば、金属製の固定部材30が設けられる。固定部材30は、鉄製のネジなどであって、ヒートスプレッダ7の下壁9および基板2のそれぞれを上下方向に貫通する。固定部材30は、基板2をヒートスプレッダ7に固定している。
 さらに、必要により、ヒートスプレッダ7の下壁9および基板2の間に、仮想線で示す熱伝導性硬質シート40を設けることもできる。
 熱伝導性硬質シート40は、例えば、グラファイトシートなどから形成されている。熱伝導性硬質シート40は、固定部材30によって上下方向に貫通されて、ヒートスプレッダ7の下壁9および基板2に固定される。熱伝導性硬質シート40の寸法は、上記した第2熱伝導性感圧接着シート12の寸法と同様である。
 一方、図1の実施形態は、図2の実施形態に比べて、好適に採用される。
 図1では、熱伝導性感圧接着シート4(第2熱伝導性感圧接着シート12)が、さらに、基板2とヒートスプレッダ7とを感圧接着するので、それらの感圧接着を簡易な構成で簡単に実施しながら、基板2からヒートスプレッダ7への熱伝導を向上させることができる。
 以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何らこれらに限定されるものではない。
  (熱伝導性感圧接着シートまたは熱伝導性硬質シートの調製)
  調製例1
 モノマー成分として、主成分としてのアクリル酸2-エチルヘキシル80質量部と、共重合可能モノマーとしとのアクリル酸2-メトキシエチル11.5質量部と、極性基含有モノマーとしてのN-ビニル-2-ピロリドン(NVP)7質量部と、極性基含有モノマーとしてのヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)1.5質量部とを混合した混合物を調製した。
 得られた混合物に、光重合開始剤として、商品名「イルガキュアー651」(2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン チバ・ジャパン社製)0.05質量部、および、商品名「イルガキュアー184」(1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン チバ・ジャパン社製)0.05質量部を配合した。
 次いで、混合物に紫外線を照射して、粘度(BH粘度計、No.5ローター、10rpm、測定温度30℃)が約20Pa・sになるまで重合し、モノマー成分が部分的に重合したモノマー成分の部分重合物(シロップ)を調製した。
 調製したシロップ100質量部に、架橋剤として商品名「KAYARAD DPHA-40H」(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬社製)0.05質量部、分散剤として商品名「プライサーフA212E」(アニオン性界面活性剤、第一工業製薬社製)2質量部を配合して混合し、モノマー組成物を調製した。
 得られたモノマー組成物に、第1熱伝導性粒子として水酸化アルミニウムである商品名「ハイジライトH-42」(形状:破砕状、1次平均粒子径(体積基準):1μm、最大粒子径(体積基準):10μm未満)(昭和電工社製)150質量部と、第2熱伝導性粒子として水酸化アルミニウムである商品名「ハイジライトH-10」(形状:破砕状、1次平均粒子径(体積基準):55μm、最小粒子径(体積基準):10μm以上)(昭和電工社製)150質量部とを添加し、熱伝導性感圧接着剤原料を調製した。なお、熱伝導性感圧接着剤原料中の熱伝導性粒子の粒度分布を、図8に示す。この粒度分布では、8μmと60μmにピークが確認された。
 調製した熱伝導性感圧接着剤原料を、片面に剥離処理が施されているポリエチレンテレフタレート製の剥離ライナーである第1離型フィルム(商品名「ダイアホイルMRF38」、三菱化学ポリエステルフィルム社製)の剥離処理面の上に塗布し、続いて、熱伝導性感圧接着剤原料の塗膜の上に、片面に剥離処理が施されているポリエチレンテレフタレート製の剥離ライナーである第2離型フィルム(商品名「ダイアホイルMRF38」、三菱化学ポリエステルフィルム社製)を、剥離処理面が塗膜と接触するように、積層した。
 次いで、熱伝導性感圧接着剤原料に、紫外線(照度約5mW/cm)を両側(両方の剥離ライナー)から3分間照射した。
 これにより、熱伝導性感圧接着剤原料中のモノマー成分を重合させて、厚み200μmの熱伝導性感圧接着シートを形成した。
  調製例2
 特開2007-287463号公報に記載される厚み200μmのグラファイトシート(大塚電気社製)を用意し、これを調製例2の熱伝導性硬質シートとした。
  (光源装置の製造)
  実施例1
  (図1参照)
 調製例1により得られた熱伝導性感圧接着シートを、サイズ:50mm×500mm×0.2mm、および、サイズ:6mm×500mm×0.2mmにそれぞれ切断加工して、前者を第1熱伝導性感圧接着シートとし、後者を第2熱伝導性感圧接着シートとした。
 次いで、第1熱伝導性感圧接着シートに対応する第2離型フィルムを第1熱伝導性感圧接着シートの表面から引き剥がし、その後、第1熱伝導性感圧接着シートを、厚み1.5mmのヒートシンク(アルミニウム製)における、厚み(T)1.5mm、幅(W1)50mmの支持部の前面に貼着した。その後、第1離型フィルムを第1熱伝導性感圧接着シートから引き剥がした。
 別途、厚み1.5mm、長さ500mmの下壁と、厚み500mm、長さ500mmの後壁とを一体的に備えるヒートスプレッダ(アルミニウム製)を用意した。次いで、ヒートスプレッダの後壁を、第1熱伝導性感圧接着シートに貼着した。つまり、第1熱伝導性感圧接着シートによって、ヒートスプレッダの後壁と、支持部とを感圧接着(粘着)した。
 別途、第2熱伝導性感圧接着シートに対応する第2離型フィルムを第2熱伝導性感圧接着シートの表面から引き剥がし、その後、第2熱伝導性感圧接着シートをヒートスプレッダ7の下壁の上面に貼着した。その後、第2離型フィルムを第2熱伝導性感圧接着シートから引き剥がした。
 さらに、封止層によって封止され、厚み1.5mm、前後方向長さ500mmの光半導体素子が実装される、厚み1.5mm、前後方向長さ500mmの基板(アルミニウム製)を用意した。次いで、基板の下面を第2熱伝導性感圧接着シートに貼着した。つまり、第2熱伝導性感圧接着シートによって、基板と、ヒートスプレッダとを感圧接着(粘着)した。
 これにより、光源装置を製造した。
  実施例2
  (図2参照)
 第2熱伝導性感圧接着シートに代えて、鉄製のネジ(30)を用いた以外は、実施例1と同様にして、光源装置を製造した。
 詳しくは、第2熱伝導性感圧接着シートによるヒートスプレッダの下壁および基板の感圧接着に代えて、それらを上下方向に貫通するネジ(30)によって、それらを固定した。
  比較例1
  (図3参照)
 第1熱伝導性感圧接着シートおよび第2熱伝導性感圧接着シートに代えて、鉄製のネジ(30)をそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして、光源装置を製造した。
 詳しくは、第1熱伝導性感圧接着シートによるヒートシンクおよびヒートスプレッダの後壁の感圧接着に代えて、それらを前後方向に貫通するネジ(30)によって、それらを固定した。
 また、第2熱伝導性感圧接着シートによるヒートスプレッダの下壁および基板の感圧接着に代えて、それらを上下方向に貫通するネジ(30)によって、それらを固定した。
 さらに、ヒートスプレッダの後壁の前面と、ヒートスプレッダの前面(支持部を除く)とに跨がるように、調製例2のサイズ200mm×300mm×0.2mmの熱伝導性硬質シート(40)を配置した。熱伝導性硬質シート(40)は、それを上下方向に貫通するネジ(30)によって、ヒートスプレッダの下壁および基板に固定された。
 (評価)
1. 熱伝導率
 熱伝導率測定は、図4に示す熱特性評価装置を用いて行った。
 具体的には、1辺が20mmの立方体となるように形成されたアルミニウム製(A5052、熱伝導率:140W/m・K)の一対のブロック(ロッドと称する場合もある。)L間に、調製例1の熱伝導性感圧接着シート(20mm×20mm、予め第1および第2離型フィルムを引き剥がしたもの)を挟み込み、一対のブロックLを接着シートで貼り合わせた。
 そして、一対のブロックLが上下となるように発熱体(ヒーターブロック)Hと放熱体(冷却水が内部を循環するように構成された冷却ベース板)Cとの間に配置した。具体的には、上側のブロックLの上に発熱体Hを配置し、下側にブロックLの下に放熱体Cを配置した。
 この際、熱伝導性感圧接着シート4で貼りあわされた一対のブロックLは、発熱体Hおよび放熱体Cを貫通する一対の圧力調整用ネジTの間に位置している。なお、圧力調整用ネジTと発熱体Hとの間にはロードセルRが配置されており、圧力調整用ネジTを締めこんだ際の圧力が測定されるように構成されており、斯かる圧力を熱伝導性感圧接着シート4に加わる圧力として用いた。
 具体的には、この試験において、圧力調整用ネジTを、熱伝導性感圧接着シート4に加わる圧力が25N/cm(250kPa)となるように締めこんだ。
 また、下側のブロックLおよび熱伝導性感圧接着シート4を放熱体C側から貫通するように接触式変位計の3本のプローブP(直径1mm)を設置した。この際、プローブPの上端部は、上側のブロックLの下面に接触した状態になっており、上下のブロックL間の間隔(熱伝導性感圧接着シート4の厚み)を測定可能に構成されている。
 発熱体Hおよび上下のブロックLには温度センサーDを取り付けた。具体的には、発熱体Hの1箇所に温度センサーDを取り付け、各ブロックLの5箇所に上下方向に5mm間隔で温度センサーDをそれぞれ取り付けた。
 測定はまず初めに、圧力調整用ネジTを締めこんで、熱伝導性感圧接着シート4に圧力を加え、発熱体Hの温度を80℃に設定するともに、放熱体Cに20℃の冷却水を循環させた。
 そして、発熱体Hおよび上下のブロックLの温度が安定した後、上下のブロックLの温度を各温度センサーDで測定し、上下のブロックLの熱伝導率(W/m・K)と温度勾配から熱伝導性感圧接着シート4を通過する熱流束を算出するとともに、上下のブロックLと熱伝導性感圧接着シート4との界面の温度を算出した。そして、これらを用いて圧力における熱伝導率(W/m・K)を、下記の熱伝導率方程式(フーリエの法則)を用いて算出した。
 Q=-λgradT
  Q:単位面積あたりの熱流速
  gradT:温度勾配
  L:熱伝導性感圧接着シートの厚み
  λ:熱伝導率
 また、調製例2の熱伝導性硬質シートについても、上記した調製例1の熱伝導性感圧接着シートと同様に処理して、熱伝導率を算出した。
 それらの結果、調製例1の熱伝導率は、0.8W/m・Kであり、調製例2の熱伝導率は、25.7W/m・Kであった。
2. 剥離接着力
 調製例1の熱伝導性感圧接着シートについて、25℃で貼着後の180度剥離接着力を求めた。
 すなわち、まず、熱伝導性感圧接着シートを、25℃でアルミニウム板に貼着して、その後、幅20mmに切断加工した後、アルミニウム板に対して180度で速度300mm/分で剥離したときの180度剥離接着力を測定した。
 その結果、5N/20mmであった。
 一方、調製例2の熱伝導性硬質シートについても、25℃で貼着後の180度剥離接着力試験を試みたが、熱伝導性硬質シートをアルミニウム板に貼着させることができず、そのため、剥離接着力を測定することができなかった。
3. 燃焼性(難燃性)
 調製例1の熱伝導性感圧接着シートと、調製例2の熱伝導性硬質シートとに関し、UL94規格に準拠する燃焼性(難燃性)試験を実施した。
 その結果、調製例1はV-0である一方、調製例2は難燃性を有さなかった
4. 点灯試験(放熱試験)
 光半導体素子に1Aの電流を流して、光半導体素子を50分間点灯させた。
 光半導体素子の点灯中の下記部分の温度を熱電対1~熱電対3によって測定した。その結果を、図5~図7に示す。
  熱電対51:基板の表面
  熱電対52:ヒートスプレッダにおける下壁および後壁の連結部分
  熱電対53:ヒートシンクの上側部分の表面
 なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記特許請求の範囲に含まれる。
 光源装置は、液晶表示装置、照明装置、プロジェクタ、車載スピードメーター、農業用ライトなどの光学装置の光源として用いられる。
1 光源装置
2 基板
3 放熱部材
4 熱伝導性感圧接着シート
5 光半導体素子
7 ヒートスプレッダ
8 ヒートシンク
11 第1熱伝導性感圧接着シート
12 第2熱伝導性感圧接着シート

Claims (5)

  1.  光半導体素子が実装される基板と、
     前記基板を支持する放熱部材と、
     前記放熱部材に設けられる熱伝導性感圧接着シートとを備え、
     前記熱伝導性感圧接着シートの熱伝導率が0.5W/m・K以上であり、
     前記熱伝導性感圧接着シートを25℃でアルミニウム板に貼着した後、前記アルミニウム板に対して180度で速度300mm/分で剥離したときの180度剥離接着力が0.1N/20mm以上であることを特徴とする、光源装置。
  2.  前記放熱部材は、
     前記基板を支持するヒートスプレッダと、
     前記ヒートスプレッダを支持するヒートシンクとを備え、
     前記熱伝導性感圧接着シートは、前記ヒートスプレッダと前記ヒートシンクとを感圧接着することを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  3.  前記熱伝導性感圧接着シートは、さらに、前記基板と前記ヒートスプレッダとを感圧接着することを特徴とする、請求項2に記載の光源装置。
  4.  前記熱伝導性感圧接着シートは、
     (メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分として含有するモノマー成分を重合させることにより得られる感圧接着成分と、水和金属化合物を含有する熱伝導性粒子とを含有する熱伝導性感圧接着剤組成物をシート状に成形することにより得られることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
  5.  前記熱伝導性感圧接着シートは、難燃性UL94規格がV-0であることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
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