特許 6481710 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6481710

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/54 20100101AFI20190304BHJP

   H01L 33/56 20100101ALI20190304BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/54

   H01L33/56

【請求項の数】18

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-94926(P2017-94926)

(22)【出願日】2017年5月11日

(62)【分割の表示】特願2016-120074(P2016-120074)の分割

【原出願日】2011年12月26日

(65)【公開番号】特開2017-135427(P2017-135427A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2017年5月24日

(31)【優先権主張番号】特願2010-292204(P2010-292204)

(32)【優先日】2010年12月28日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100138863

【弁理士】

【氏名又は名称】言上 惠一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雅信

【審査官】 島田 英昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０８６８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４１５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０３／０９２０８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１８５１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１６７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９３１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２２２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１９６２３５０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２７３５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００４０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０２５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８８４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５４１４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９４４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５７９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９３８９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、前記基体上に載置された発光素子と、前記発光素子を封止する、一つまたは複数の層からなる封止部材と、を備え、
前記封止部材の少なくとも一つの層は、該封止部材中に、充填剤の粒子であって粒径が該少なくとも一つの層の底面から上面までの厚みよりも小さい該粒子を含有し、かつ、該粒子は該封止部材の表面側に偏在しており、
前記充填剤の粒子は、中空の粒子であり、
前記封止部材の表面は、粒径が該少なくとも一つの層の底面から上面までの厚みよりも小さい前記充填剤の粒子に起因して形成された凹凸を有する発光装置。

【請求項2】

前記封止部材の表面は、周縁部から中央部にかけて窪む凹面であって、
前記充填剤の粒子は、封止部材の周縁部側に偏在している請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

基体と、前記基体上に載置された発光素子と、前記発光素子を封止する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、該封止部材の表面側に偏在する充填剤の粒子を含有しており、
前記充填剤の粒子は、中空の粒子であり、
前記封止部材の表面は、前記充填剤の粒子に起因して形成された凹凸を有し、
前記封止部材の表面は、周縁部から中央部にかけて窪む凹面であって、
前記充填剤の粒子は、封止部材の周縁部側に偏在している発光装置。

【請求項4】

前記封止部材の母材は、前記充填剤の粒子を被覆している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記充填剤の粒子が前記封止部材の母材から露出されて、前記封止部材の母材の表面と前記充填剤の粒子の表面により、前記封止部材の表面の凹凸が形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項6】

前記充填剤の粒子は、前記封止部材の表層に略局在している請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項7】

前記封止部材の母材と前記充填剤の粒子との屈折率差は、０．１以下である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項8】

前記基体は、凹部を有し前記発光素子を支持するリード電極を該凹部内に含むパッケージであって、
前記封止部材は、前記凹部から該パッケージの上面の少なくとも一部に這い上がって形成されており、
前記パッケージの上面を被覆する封止部材の表面において、前記充填剤の粒子に起因する凹凸が形成されている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項9】

前記封止部材の母材は、カチオン系硬化剤で硬化させるエポキシ樹脂である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項10】

前記封止部材の母材は、付加重合型のシリコーン樹脂である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項11】

前記充填剤の粒子は、シリカである請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項12】

前記充填剤の粒子は、第１充填剤の粒子であって、
前記封止部材は、該封止部材の底面側に偏在する第２充填剤の粒子を含有している請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項13】

前記第２充填剤の粒子は、蛍光体の粒子である請求項１２に記載の発光装置。

【請求項14】

前記発光素子は、赤色系の光を発する発光素子と、緑色系の光を発する発光素子と、青色系の光を発する発光素子とを含む請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項15】

前記基体は、凹部を有し前記発光素子を支持するリード電極を該凹部内に含むパッケージであって、
前記封止部材は、前記パッケージの凹部に充填されている請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項16】

前記パッケージの上面の少なくとも一部、及び前記凹部の内壁は、暗色である請求項１５に記載の発光装置。

【請求項17】

前記中空の粒子の粒径は、１〜４０μｍである請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項18】

前記封止部材は、該封止部材中における前記充填剤の粒子の浮上または沈降を利用した偏在が形成される請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置に関し、より詳細には発光素子を封止部材により封止した発光装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）素子を搭載した発光装置をマトリックス状に配置してなる、大型の街頭ディスプレイ等の表示装置が実用化されている。このような表示装置において、発光装置の周囲を封止する封止部材の表面の光沢により、その表面で太陽光や照明光等の外来光が全反射して、間接グレアが発生したり、表示コントラストが低下したりする問題があった。

【0003】

このような問題を解決するため、例えば特許文献１には、枠体状のケースと、ケースに収納されたＬＥＤ基板と、ＬＥＤ基板に導通固定したＬＥＤランプと、ケースに注入されＬＥＤ基板及びＬＥＤランプの樹脂ヘッドの基端部を含んで封止する防水性合成樹脂の封止樹脂と、を備え、封止樹脂の生地表面に、ガラスビーズを露出させることによって、入射する外光を散乱光として反射する微小な凹凸面を形成してなるＬＥＤ表示器が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−１１４６０５号公報

【特許文献2】特開２００７−２３４７６７号公報

【特許文献3】特開２００３−０８６８４６号公報

【特許文献4】特開２００１−０７７４３３号公報

【特許文献5】特開平１０−２８４７５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、最近では、このような表示装置において、表示画像の高精細化に伴い、発光装置の配列間隔が狭くなってきており、発光装置自体の表面の光沢が間接グレアや表示コントラストの低下を招く大きな要因になっている。

【0006】

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、発光素子を封止する封止部材の表面の光沢が抑えられた発光装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基体と、前記基体上に載置された発光素子と、前記発光素子を封止する封止部材と、を備え、前記封止部材は、該封止部材の表面側に偏在する充填剤の粒子を含有しており、前記封止部材の表面は、前記充填剤の粒子に起因して形成された凹凸を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、充填剤の粒子を効率良く利用して、発光素子を封止する封止部材の表面の光沢を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＡ−Ａ断面における概略断面図（ｂ）である。

【図2】本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を以下のものに限定しない。特に、以下に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。

【0011】

＜実施の形態１＞
図１（ａ）は、実施の形態１に係る発光装置１００の概略上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す概略断面図である。図１に示す例の発光装置１００は、基体１０と、この基体１０上に載置された発光素子２０と、この発光素子２０を封止する封止部材３０と、を備えている。より詳細には、基体１０は、上面が開口し内側壁と底面を有する凹部１２が形成されたパッケージ１１であり、その凹部１２の底面には正負一対のリード電極１３が３組設けられている。発光素子２０（20a,20b,20c）は各々、このリード電極１３に、接着剤により接着され且つワイヤ１４により接続されている。

【0012】

封止部材３０は、充填剤の粒子（第１充填剤の粒子）４０を含有しパッケージの凹部１２に充填され、その表面３５が本発光装置１００の発光面を構成している。この封止部材の表面３５は、主として発光素子２０の実装面に対向する面であり、通常、封止部材の上面であるが、上面に連続して側面の一部を含んでもよい。そして、この封止部材の表面３５は、充填剤の粒子４０に起因して形成された凹凸を有している。つまり、封止部材の表面３５は、この凹凸により、外来光を散乱させる光散乱面を有しており、光沢が抑えられている。これにより、封止部材の表面３５における間接グレアの発生が抑制され、表示コントラストの高い発光装置とすることができる。また、封止部材３０が含有する充填剤の粒子４０は、封止部材の表面３５側に偏在しているため、封止部材の表面３５に該粒子４０に起因する凹凸を効率良く形成することができる。この凹凸の形成領域は、封止部材の表面３５の一部であってもよいが、封止部材の表面３５の略全域であることが最も好ましい。なお、本明細書において、「充填剤の粒子４０が封止部材３０のＸ側に偏在する」とは、封止部材３０内をＸ側とその反対のＹ側の２つの領域に分けたとき、領域Ｘの体積に対する領域Ｘに存在する充填剤の粒子４０の体積（総和）の割合が、領域Ｙの体積に対する領域Ｙに存在する充填剤の粒子４０の体積（総和）の割合より大きい状態、と定義することができる。

【0013】

このように、封止部材に添加される充填剤の粒子を利用して、封止部材の表面に凹凸を形成し、その光沢を抑えることができる。これは、封止部材の表面にブラスト加工や艶消し剤を塗布するのに比べ、非常に簡便である。また、ブラスト加工等により封止部材を構成する樹脂等の母材の表面を直接的に粗面化する場合、封止部材の表面が白濁しやすく、表示コントラストを低下させる虞がある。これに対して、充填剤の粒子に起因して形成される本発明の凹凸構造は、封止部材の母材の表面自体は比較的滑らかであるため、そのような表面の白濁を抑制することができ、また発光素子からの光を効率良く外部に取り出すことができる。また、この凹凸構造は、封止部材の表面の凹凸によって外来光を散乱させるとともに、封止部材内に入射した外来光を表層に存在する充填剤の粒子によって散乱させることができる。

【0014】

封止部材の表層に充填剤の粒子を配置するために、充填剤の粒子が封止部材中に分散し封止部材の表層まで堆積するように充填剤の粒子を大量に添加してもよいが、これでは封止部材の粘度が増して成形性が低下したり、封止部材の光透過率が低下して光度が低下したりする虞がある。そこで、本発明では、封止部材中における充填剤の粒子の浮上や沈降を積極的に利用することにより、比較的少ない添加量でも封止部材の表層に充填剤の粒子を配置することができる。なお以下、充填剤の粒子の添加量の単位である「部」とは、封止部材の母材の重量１００ｇに対する充填剤の粒子の重量（ｇ）に相当するものである。

【0015】

一般に、封止部材３０の母材に対して、比重（以下、充填剤の粒子４０が多孔質の場合は「嵩密度」とする）の小さい充填剤の粒子４０は浮上しやすく、逆に比重の大きい充填剤の粒子４０は沈降しやすい。したがって、例えば、充填剤の粒子４０の比重が封止部材３０の母材に対して小さい場合、基体１０上面すなわち凹部１２の開口が仰向けられた状態で封止部材３０を硬化させれば、充填剤の粒子４０を封止部材の表面３５側に、浮上させ、偏在させることができる。且つ、封止部材の表面３５が露出された状態で、すなわち封止部材の表面３５が金型等に接することなく、封止部材３０を硬化させることで、封止部材の表面３５に充填剤の粒子４０に起因する凹凸を形成することができる。なお、このように、基体１０上面が仰向けられた状態で封止部材３０を硬化させる場合、逆に俯けられた状態で硬化させるのに比べ、封止部材３０中にボイドが発生するのを抑制することができる。また、封止部材３０は、１回のポッティングで簡便に形成できる単層で構成されていることが好ましいが、複数の層で構成されていてもよい。

【0016】

また特に、充填剤の粒子４０を封止部材の表面３５側に浮上させて表面３５に凹凸を形成する場合、充填剤の粒子４０は、浮きやすい多孔質又は中空の粒子であることが好ましい。充填剤の粒子４０が多孔質又は中空の粒子の場合、粒径は、比較的大きいものでもよく、１〜４０μｍ程度が好ましい。なかでも、封止部材の表面に凹凸を好適に形成するために、粒径は１μｍ以上３５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上２０μｍ以下がより好ましく、５μｍ以上１０μｍ以下が最も好ましい。比重は、小さいほうが浮きやすいが、小さ過ぎると充填剤の粒子４０がディスペンサ内で偏在するなど作業性が悪くなるため、０．４〜１．０程度が好ましい。なかでも、封止部材の表面に凹凸を好適に形成するために、比重は０．４以上０．８以下が好ましく、０．５以上０．６以下がより好ましい。またこのため、作業性の観点では、多孔質の粒子のほうがより好ましい。例えば、エポキシ樹脂に、このような比重・粒径の多孔質又は中空の粒子４０を１部以上添加することで、封止部材の表面３５に凹凸を形成し光沢を抑えることができる。充填剤の粒子４０の形状は、球状でもよいが、破砕状など不定形のほうが低密度で堆積するので、充填剤の粒子４０を少ない添加量で封止部材３０の表層に配置しやすい。また、充填剤の粒子４０は、複数種の粒子が混合されたものでもよい。

【0017】

充填剤の粒子４０が無孔質である場合、粒径・比重が大きいものは沈降しやすく、粒径が小さいもの（例えば粒径がｎｍオーダーのもの）は少量の添加でも封止部材３０を増粘させやすい。このため、粒径は１〜３μｍ程度が好ましく、比重は１．３〜２．７程度が好ましい。なかでも、粒径は１μｍ以上１．５μｍ以下がより好ましく、比重は２．２以上２．６以下がより好ましい。例えば、エポキシ樹脂に、このような比重・粒径の無孔質の粒子４０を１５部以上添加することで、封止部材の表層まで粒子を堆積させて封止部材の表面３５に凹凸を形成することができる。また、実施の形態２にて後述するように、基体１０上面が俯けられた状態で封止部材３０を硬化させる場合には、このような無孔質の粒子が好適に利用できる。この場合、充填剤の粒子４０の比重は大きいほど良い。

【0018】

上述のように、第１充填剤の粒子４０は、封止部材の表面３５に凹凸を形成し光沢を抑える目的で添加されるものである。少ない添加量の充填剤の粒子４０で封止部材の表面３５に凹凸を形成できれば、充填剤の粒子４０の利用効率が高められるとともに、封止部材３０の増粘が抑えられ、成型性が良く、また封止部材３０の基体１０との密着性を高めることができる。このため、充填剤の粒子４０は、封止部材３０の表層に略局在していることが好ましい。なお、この「表層に略局在している」とは、「表面側に偏在している」場合の極端な事例であって、充填剤の粒子４０が該粒子１〜３個の堆積に相当する厚さの表層内に偏在している状態を指すものとする。

【0019】

封止部材の表面３５は、封止部材３０の硬化収縮により、中央部（又は中心部）が窪み、周縁部が這い上がって、凹面となる傾向がある。このように、封止部材の表面３５が周縁部から中央部にかけて窪む凹面である場合、間接グレアは、特にその周縁部の表面において発生しやすい。したがって、このような場合、充填剤の粒子４０は、封止部材３０の周縁部側に偏在していることが好ましい。封止部材３０の硬化により、その表面３５がこのような凹面になる際、充填剤の粒子４０は、封止部材の表面３５側への浮上又は沈降によって、封止部材３０内の空間がより広い周縁部側に集まりやすい。これにより、封止部材の表面３５の周縁部において、充填剤の粒子４０に起因する凹凸が形成されやすく、間接グレアの原因となる外来光を効果的に散乱させることができる。なお、この封止部材の表面３５の窪み量は、通常１０μｍ以下程度であり、最大でも１５０μｍ程度である。

【0020】

封止部材３０の母材は、充填剤の粒子４０を被覆していることが好ましい。すなわち、封止部材３０の母材の表面が充填剤の粒子４０の形状に略沿って起伏することで、封止部材の表面３５の凹凸が形成されることが好ましい。これにより、充填剤の粒子４０が封止部材３０から離脱するのを抑制することができ、装置の信頼性を高められる。また、封止部材３０の母材の表面の凹凸と、表層の充填剤の粒子４０と、により外来光を効果的に散乱させることができる。なお、これに限らず、充填剤の粒子４０が封止部材３０の母材から露出されて、封止部材３０の母材の表面と充填剤の粒子４０の表面により、封止部材の表面３５の凹凸が形成されてもよい。また、この両形態が混在していてもよい。

【0021】

封止部材３０の母材と充填剤の粒子４０との屈折率差が小さいと、封止部材３０中の充填剤の粒子４０の遮光性を低減し、発光素子２０からの光を効率良く外部に取り出せるので、光度を高めることができる。このため、封止部材３０の母材と充填剤の粒子４０との屈折率差は、０．１以下であることが好ましい。例えば、封止部材３０の母材にエポキシ樹脂を使用する場合、充填剤の粒子４０にシリカ（ガラス）を使用することが好ましい。

【0022】

封止部材３０には、複数種の充填剤の粒子を添加でき、封止部材の表面３５の光沢を抑えるための第１充填剤の粒子４０のほかに、別の目的で第２充填剤の粒子４５が添加されてもよい。発光装置１００において、第２充填剤の粒子４５は、凹部１２の底面側すなわち封止部材３０の底面側に偏在しており、主として光拡散剤として機能し、配光を制御するために添加されるものである。また、ワイヤ１４周辺の封止部材３０の熱伸縮を抑え、ワイヤ１４にかかる応力を軽減する効果もある。なお、第２充填剤の粒子４５として、カーボンブラック等の暗色の粒子を用いることで、表示コントラストを高めることができる。このように、浮上しやすい第１充填剤の粒子４０と、沈降しやすい第２充填剤の粒子４５と、を封止部材３０に添加する場合でも、第１充填剤の粒子４０の一部は第２充填剤の粒子４５により浮上を抑止され第２充填剤の粒子４５とともに存在するが、第２充填剤の粒子４５の隙間を抜けて封止部材３０の表層に浮上した第１充填剤の粒子４０によって、表面３５に凹凸を形成することが可能である。特に、このような場合、封止部材３０内に、第１充填剤の粒子４０が偏在する第１領域と、第２充填剤の粒子４５が偏在する第２領域と、の間に、略封止部材３０の母材のみで構成される第３領域が設けられていることが好ましい。これにより、第３領域を光透過領域として機能させ、光度を高めることができる。封止部材３０内に、この第１〜３領域が各々、面内略全域に及ぶ層状の領域として設けられていると、なお良い。

【0023】

封止部材３０は、凹部１２からパッケージ１１の上面の少なくとも一部に這い上がって形成されてもよく、このようにパッケージ１１の上面を被覆する封止部材３０の表面において、充填剤の粒子４０に起因する凹凸が形成されてもよい。これにより、パッケージ１１の上面における間接グレアの発生を抑制することができる。なお、パッケージ１１の上面は、凹部１２に連続する段差を有するものでもよく、封止部材３０はその段差上を覆って形成されてもよい。

【0024】

＜実施の形態２＞
図２は、実施の形態２に係る発光装置２００の概略断面図である。発光装置２００において、実施の形態１と実質上同様の構成については適宜説明を省略する。図２に示す例の発光装置２００において、基体１０は上面に導体配線を有する配線基板１５であって、この導体配線に発光素子２０が導電性接着剤によりフリップチップ実装されている。封止部材３１は、充填剤の粒子４１を含有し、発光素子２０を封止して配線基板１５上に成型されている。この封止部材３１は、略直方体で、その表面（上面）３５と側面から発光可能となっている。そして、充填剤の粒子４１は封止部材の表面３５側に偏在しており、封止部材の表面３５は、充填剤の粒子４１に起因して形成された凹凸を有し、光沢が抑えられている。

【0025】

このような封止部材３１は、配線基板１５上に、発光素子２０を取り囲む枠体１６を設けて、その枠体１６の内側に、充填剤の粒子４１を含有する封止部材３１を滴下して硬化させることで形成される。このとき、充填剤の粒子４１の比重が封止部材３１の母材に対して大きい場合、基体１０上面が俯けられ且つ封止部材の表面３５が露出された状態で、封止部材３１を硬化させる。これにより、充填剤の粒子４１を封止部材の表面３５側に沈降させて、表面３５に充填剤の粒子４１に起因する凹凸を形成することができる。また、充填剤の粒子４１を光拡散剤として機能させることもできる。なお、このように封止部材の表面３５側に沈降させる第１充填剤の粒子４１や上述の第２充填剤の粒子４５は、比較的比重の大きい、ＹＡＧ等の蛍光体の粒子であってもよい。枠体１６は、封止部材３１が形成された後、本例のように取り外されてもよいし、残存させて上述のパッケージのように機能させてもよい。また、内側壁に凹凸が形成された枠体１６を用いて封止部材３１の側面を成型すれば、封止部材３１の側面を光散乱面とすることができる。

【0026】

以下、本発明の発光装置の各構成要素について詳述する。

【0027】

（基体）
基体は、発光素子を支持する支持体であって、パッケージや配線基板等を含む。パッケージは、発光素子を支持するリード電極を凹部内に含み、発光素子を外部環境から保護する機能を有する。パッケージは、機械的強度が高く、発光素子からの光や外来光が透過しにくいものが好ましい。具体的には、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）樹脂、フェノール樹脂、ＢＴレジン（bismaleimide triazine resin）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セラミックス（Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等）などが挙げられる。パッケージは、光の取り出し効率に優れる白色のものでもよいが、パッケージの上面の少なくとも一部は、外来光に対する反射率を低下させるため、黒色など暗色であることが好ましく、外来光を散乱させる凹凸が形成されていてもよい。また、凹部内壁も暗色として表示コントラストを高めてもよいし、凹部内壁は白色として光の取り出し効率を高めてもよい。配線基板は、ガラスエポキシ、セラミックス、アルミニウム等の各種基板に、発光素子及び外部端子と接続する導体配線が形成されたものを利用できる。

【0028】

（発光素子）
発光素子は、半導体発光素子、例えば可視光を発する、ＬＥＤ素子や半導体レーザ（ＬＤ；LASER Diode）素子を用いることができる。発光素子は、例えば、基板上に、窒化物、III−Ｖ族化合物、II−ＶＩ族化合物など種々の半導体によって、ｐ型半導体層、活性層、ｎ型半導体層を含む積層構造が形成されたものが挙げられる。また、蛍光体を含有する波長変換部材が組み合わされたものでもよい。フルカラー表示装置用の発光装置の場合、１つの発光装置に、赤色系、緑色系、青色系の光を各々発する３個以上の発光素子が搭載されていることが好ましい。但し、１つの発光装置における発光素子の搭載個数は、この限りではなく、１個であってもよい。また、発光素子の組み合わせについても、この限りではなく、白色系発光の発光素子を用いてもよい。

【0029】

（封止部材）
封止部材は、発光素子やワイヤなどを保護するために設けられる。封止部材の母材は、透光性を有するものであれば特に限定されない。例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂の１種又は２種以上の樹脂や、液晶ポリマー、ガラス等から選択することができる。なかでも、耐光性や耐熱性に優れる、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、酸無水物系硬化剤、カチオン系硬化剤、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤などを用いて硬化させることができる。特に、透光性に優れる酸無水物系硬化剤で硬化させるもの、又は低揮発性で生産性に優れるカチオン系硬化剤で硬化させるものが好ましい。酸無水物系硬化剤を用いるものは、カチオン系硬化剤を用いるものに比べて粘度が低く、充填剤の粒子の浮上又は沈降が強調されやすいので、好ましい。シリコーン樹脂は、付加重合型又は縮合重合型のジメチルシリコーンやフェニルシリコーンなどを用いることができる。特に、硬化時の脱アルコール反応等による体積や表面形状の変化が少ない付加重合型が好ましい。なお、封止部材には、表示コントラストを高めるために顔料や染料が添加されてもよいし、耐光性を高めるために酸化防止剤や紫外線吸収剤が添加されてもよい。

【0030】

（充填剤の粒子）
充填剤の粒子は、例えば、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化第二鉄、カーボンブラック、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化アルミニウムなどが利用できる。なかでも、封止部材の表面の凹凸形成に好適な比重、粒径、封止部材の母材との屈折率差などの観点において、シリカが最も好ましく、次いでケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウムが好ましい。これらのほか、シリコーン樹脂など熱硬化性樹脂の粒子を用いて封止部材の表面に凹凸を形成することができる。

【実施例】

【0031】

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

【0032】

＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、実施の形態１に係る発光装置１００の一例であって、外形が縦３．０ｍｍ×横３．０ｍｍ×高さ１．８ｍｍの略直方体の表面実装型ＬＥＤである。基体１０は、その上面の略中央に凹部１２を有するパッケージ１１である。パッケージ１１は、外側がカーボンブラックを含有するＰＰＡ樹脂、凹部１２内が酸化チタンを含有するＰＰＡ樹脂により形成されている。凹部１２は、平面視において角部が丸められた正方形状（縦２．６ｍｍ×横２．６ｍｍ×深さ０．８ｍｍ）で、且つ内側壁が底面から上面側に向かって広がるように傾斜している。パッケージの凹部１２の底面には、銀でメッキされた鉄入り銅板の正負一対のリード電極１３が３組設けられており、パッケージ１１の側面及び下面（裏面）に沿うように屈曲しながら各々延出している。３個の略矩形状の発光素子20a,20b,20cは、発光色（発光波長）がそれぞれ赤（630nm）、緑（550nm）、青（460nm）のＬＥＤ素子であって、リード電極１３に各々、接着剤（20aは銀ペースト、20b,20cはエポキシ樹脂）で接着され且つワイヤ１４により電気的に接続されている。

【0033】

パッケージの凹部１２に充填された封止部材３０は、芳香族スルホニウム塩が添加された脂環式のエポキシ樹脂（比重１．１４）であり、第１充填剤の粒子４０として平均粒径４．５μｍ、嵩密度０．５１、球状の多孔質のシリカを１部と、第２充填剤の粒子４５として平均粒径７μｍ、比重２．６５、破砕状の無孔質のシリカを２０部と、を含有している。なお、使用するエポキシ樹脂の屈折率（波長５８９ｎｍ）は１．５２であり、シリカの屈折率は１．５５である。この封止部材３０において、第１充填剤の粒子４０は封止部材３０の表層に略局在しており、第２充填剤の粒子４５は封止部材３０の底面側に偏在している。そして、封止部材の表面３５は、第１充填剤の粒子４０を被覆する樹脂の表面が該粒子の形状に略沿って起伏して形成された凹凸を有し、光沢が略無い。このような封止部材３０は、液状のエポキシ樹脂中に第１充填剤の粒子４０及び第２充填剤の粒子４５をほぼ均一に分散するように混ぜてパッケージの凹部１２内に滴下（ポッティング）し、これを１４０℃にて４時間、基体１０上面が仰向けられ且つ樹脂の表面が露出された状態で硬化させることにより形成できる。なお、このとき、封止部材の表面３５は、周縁部から中心部にかけて５μｍ程度窪んだ凹面となっている。

【0034】

＜実施例２＞
実施例２の発光装置は、充填剤の粒子を除く他の構成は実施例１の発光装置と同様である。実施例２の発光装置の封止部材３０は、実施例１と同様のエポキシ樹脂に、充填剤の粒子４０として平均粒径４．０μｍ、嵩密度０．５、球状の多孔質のシリカを１０部含有している。そして、充填剤の粒子４０は封止部材３０の表面側に偏在しており、封止部材の表面３５は、充填剤の粒子４０を被覆する樹脂が該粒子の形状に略沿って起伏して形成された凹凸を有し、光沢が略無い。

【0035】

＜実施例３＞
実施例３の発光装置は、充填剤の粒子を除く他の構成は実施例１の発光装置と同様である。実施例３の発光装置の封止部材３０は、実施例１と同様のエポキシ樹脂に、充填剤の粒子４０として平均粒径４０μｍ、比重０．３５、球状の中空のシリカを１０部含有している。そして、充填剤の粒子４０は封止部材３０の表面側に偏在しており、封止部材の表面３５は、充填剤の粒子４０を被覆する樹脂が該粒子の形状に略沿って起伏して形成された凹凸を有し、光沢が略無い。

【0036】

＜実施例４＞
実施例４の発光装置は、充填剤の粒子を除く他の構成は実施例１の発光装置と同様である。実施例４の発光装置の封止部材３０は、実施例１と同様のエポキシ樹脂に、充填剤の粒子４０として平均粒径７μｍ、比重２．６５、破砕状の無孔質のシリカを２０部含有している。そして、充填剤の粒子４０は封止部材３０の表面側に偏在しており、封止部材の表面３５は、充填剤の粒子４０を被覆する樹脂の表面が該粒子の形状に略沿って起伏して形成された凹凸を有し、光沢が略無い。この封止部材３０は、液状のエポキシ樹脂中に充填剤の粒子４０をほぼ均一に分散するように混ぜてパッケージの凹部１２内に滴下し、これを１４０℃にて４時間、基体１０上面が俯けられ且つ樹脂の表面が露出された状態で硬化させることで形成される。

【0037】

＜実施例５＞
実施例５の発光装置は、封止部材の母材を除く他の構成は実施例２の発光装置と同様である。実施例２の発光装置の封止部材３０は、主剤（脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、又はその混合物）と、酸無水物のヘキサヒドロ無水フタル酸に硬化促進剤として４級ホスホニウム塩を添加した硬化剤と、により作製されるエポキシ樹脂（比重１．１〜１．２）に、充填剤の粒子４０として平均粒径４．０μｍ、嵩密度０．５、球状の多孔質のシリカを１０部含有している。そして、充填剤の粒子４０は封止部材３０の表面側に偏在しており、封止部材の表面３５は、充填剤の粒子４０を被覆する樹脂が該粒子の形状に略沿って起伏して形成された凹凸を有し、光沢が略無い。

【0038】

＜実施例６＞
実施例６の発光装置は、封止部材の母材と、充填剤の粒子と、を除く他の構成は実施例１の発光装置と同様である。実施例６の発光装置の封止部材３０は、付加重合型のジメチルシリコーン樹脂（比重１．０２）に、充填剤の粒子４０として平均粒径１８μｍ、比重０．３２、球状の中空シリカを１０部含有している。そして、充填剤の粒子４０は封止部材３０の表面側に偏在しており、封止部材の表面３５は、充填剤の粒子４０を被覆する樹脂が該粒子の形状に略沿って起伏して形成された凹凸を有し、光沢が略無い。

【0039】

＜比較例１＞
比較例１の発光装置は、充填剤の粒子を除く他の構成は実施例１の発光装置と同様である。比較例１の発光装置の封止部材は、充填剤の粒子として実施例４と同様のものを含有しているが、基体上面が仰向けられた状態で硬化され、充填剤の粒子が封止部材の底面側に偏在している。このため、封止部材の表面は、略平坦で光沢がある。

【0040】

＜光度比較＞
以下、実施例１，２と比較例１の発光装置を、電流値２０ｍＡで各々点灯させ、その光度を比較検証する。比較例１の発光装置の各発光色における光度を１．００とすると、実施例１の発光装置の光度は、赤１．００、緑１．０３、青１．０１であり、実施例２の発光装置の光度は、赤１．０３、緑１．０８、青１．０２である。このように、実施例１，２の発光装置は、高い光度を維持しながら、封止部材の表面の光沢を抑えることができる。また、実施例１，２の発光装置の光度は比較例１の発光装置のそれより高くなっており、充填剤の粒子により封止部材の表面に凹凸が形成されることで、光の取り出し効率を高めることもできる。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明の発光装置は、広告、行き先案内や道路情報等の表示装置、信号機、小型乃至大型ディスプレイなどに利用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１０…基体（１１…パッケージ（１２…凹部、１３…リード電極）、１５…配線基板） １４…ワイヤ、１６…枠体
２０（20a,20b,20c）…発光素子
３０，３１…封止部材、３５…封止部材の表面
４０，４１…充填剤の粒子（第１充填剤の粒子）、４５…第２充填剤の粒子
１００，２００…発光装置

【図1】

【図2】