JP2016122828A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた発光効率を有する発光装置を提供する。
【解決手段】一対のリード電極２０、２１を有する基体と、基体上に設けられ、一対のリード電極２０、２１に電気的に接続された発光素子４０と、基体上に設けられ、発光素子４０及び一対のリード電極２０、２１の少なくとも一部を封止する樹脂を母材とする封止部材５０と、を備え、一対のリード電極２０,２１は、硫黄系光沢剤を用いた銀又は銀合金めっきの反射層２９を表層に有し、反射層２９と封止部材５０の間に、透光性の無機物の保護膜６０が形成されている。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、発光装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載されているように、光半導体装置用リードフレームの銀めっきには、セレン系光沢剤が一般的に使用されている。

特開２０１０−１９９１６６号公報 特開２０１４−１７９４９２号公報

一方、本発明者らは、銀めっきに硫黄系光沢剤を使用すると、高い初期反射率が得られるものの、大気中の水蒸気の影響で銀が粗粒化しやすく、それにより銀膜の反射率が経時劣化しやすいことを新たに見出した。

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、優れた発光効率を有する発光装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一実施の形態に係る発光装置は、一対のリード電極を有する基体と、前記基体上に設けられ、前記一対のリード電極に電気的に接続された発光素子と、前記基体上に設けられ、前記発光素子及び前記一対のリード電極の少なくとも一部を封止する樹脂を母材とする封止部材と、を備え、前記一対のリード電極は、硫黄系光沢剤を用いた銀又は銀合金めっきの反射層を表層に有し、前記反射層と前記封止部材の間に、透光性の無機物の保護膜が形成されていることを特徴とする。

本発明の一実施の形態に係る発光装置は、反射層の高い初期反射率が得られ、またその経時劣化を抑えて、優れた発光効率を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図である。 図１ＡにおけるＡ−Ａ断面を示す概略断面図である。 本発明の一実施例及び一比較例に係る発光装置の高温高湿環境下におけるライフ試験の結果を示すグラフである。 本発明の一実施例及び一比較例に係る発光装置の高温高湿環境下におけるライフ試験の結果を示すグラフである。 本発明の一実施例に係る発光装置の高温高湿環境下におけるライフ試験５００時間経過後の外観を示す写真である。 一比較例に係る発光装置の高温高湿環境下におけるライフ試験５００時間経過後の外観を示す写真である。

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、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。

＜実施の形態１＞
図１Ａは、実施の形態１に係る発光装置の概略上面図である。図１Ｂは、図１ＡにおけるＡ−Ａ断面を示す概略断面図である。

図１Ａ、図１Ｂに示すように、実施の形態１に係る発光装置１００は、基体１０と、発光素子４０と、封止部材５０と、を備えている。基体１０は、一対のリード電極２０，２１を有している。発光素子４０は、基体１０上に設けられ、一対のリード電極２０，２１に電気的に接続されている。封止部材５０は、樹脂を母材とし、基体１０上に設けられ、発光素子４０及び一対のリード電極２０，２１の少なくとも一部を封止している。

より詳細には、基体１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）用のパッケージである。基体１０は、第１のリード電極２０と、第２のリード電極２１と、樹脂成形体３０と、を備えている。樹脂成形体３０は、第１のリード電極２０及び第２のリード電極２１と一体に成形されている。樹脂成形体３０は、白色樹脂の硬化物又は固化物である。基体１０は、凹部を有し、その凹部の底面の一部が第１のリード電極２０の上面及び第２のリード電極２１の上面により構成されている。発光素子４０は、基体１０の凹部内に２つ収容されている。２つの発光素子４０は其々、ＬＥＤチップであって、基体の凹部の底面に接着剤８５で接着され、各リード電極２０，２１にワイヤ８０で接続されている。封止部材５０は、基体１０の凹部内に充填されている。封止部材５０は、蛍光体９０を含有している。

そして、一対のリード電極２０，２１は、硫黄系光沢剤を用いた銀又は銀合金めっきの反射層２９を表層に有している。また、反射層２９と封止部材５０の間には、透光性の無機物の保護膜６０が形成されている。

このような構成を有する発光装置１００は、反射層２９の高い初期反射率が得られ、またその経時劣化を抑えて、優れた発光効率を得ることができる。

銀めっき（以下、銀合金めっきも含むものとする）の反射層２９を、硫黄系光沢剤を用いて形成すると、セレン系光沢剤を用いる場合よりも反射層２９の表面が平滑に形成され、高い光沢度及び反射率が得られる。このとき、光沢剤中の硫黄及び／若しくは硫黄化合物は、銀の結晶粒中及び／若しくは結晶粒界に散在し（硫黄の含有量としては例えば２０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であって、５０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ以下であることがより好ましい）、銀のマイグレーションを抑制するように作用する。しかしながら、このような硫黄系光沢剤を用いて形成された銀めっきの反射層２９は、原因は定かではないが、大気中の水蒸気の影響により、銀のマイグレーションひいては銀の粗粒化（銀結晶粒の粗大化）を発生しやすいことを、本発明者らは新たに見出した。そして、この課題に対し、反射層２９上に透光性の無機物の保護膜６０を形成し、反射層２９への水蒸気の到達を抑制する。これにより、銀の粗粒化を抑え、反射層２９の高い初期反射率ひいては発光装置の高い発光効率を維持することができる。

なお、反射層２９の光沢度は、例えば１．３以上であり、発光装置の高い発光効率を得る観点から、１．５以上であることが好ましく、１．８以上であることがより好ましい。一方、反射層２９の光沢度の上限は特に限定されないが、測定機器の検出限界が上限となり、一般には３．０前後である。この光沢度は、リードフレーム業界で一般に使用されている光沢度で、例えばＧＡＭ社製のDensitmeter Model 144、又は日本電色工業株式会社製の微小面色彩計・反射率計ＶＳＲ４００若しくはデンシトメーター（反射濃度計）ＮＤ−１１で測定される数値である。また、反射層２９の銀の平均粒径は、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。ここで、平均粒径は、例えばＤ_５０により定義することができる。また、平均粒径は、レーザ回折・散乱法、画像解析法（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））、動的光散乱法、Ｘ線小角散乱法などにより測定することができる。なかでも、画像解析法が好ましい。画像解析法は、例えばＪＩＳ Ｚ ８８２７−１：２００８に準ずる。また、反射層２９の主成分を銀合金とする場合は、例えば銀−金合金が好ましい。また、「めっき」は、電解めっきが好ましいが、無電解めっきを含むものとする。

以下、発光装置１００の好ましい形態について説明する。

図１Ａ、図１Ｂに示すように、発光素子４０は、一対のリード電極２０，２１の一方（本実施の形態では第１のリード電極２０）の上に設けられている。そして、保護膜６０は、反射層２９上から発光素子４０上に連続して設けられていることが好ましい。銀のマイグレーションは熱、光、電気などのエネルギーにより促進されるため、反射層２９の銀の粗粒化は特に発光素子４０の近傍において発生しやすい。そのため、保護膜６０が反射層２９上から発光素子４０上に連続して設けられていることで、反射層２９の銀の粗粒化ひいては反射層２９の反射率の低下を効果的に抑制することができる。

図１Ａ、図１Ｂに示すように、一対のリード電極２０，２１の他方（本実施の形態では第２のリード電極２１）の上に設けられた保護素子７０を備えている。そして、保護膜６０は、反射層２９上から保護素子７０上に連続して設けられていることが好ましい。保護素子７０の近傍もまた、上述のことから、反射層２９の銀の粗粒化が比較的発生しやすい箇所である。そのため、保護膜６０が反射層２９上から保護素子７０上に連続して設けられていることで、反射層２９の銀の粗粒化ひいては反射層２９の反射率の低下を抑制しやすい。

図１Ａ、図１Ｂに示すように、基体１０は、一対のリード電極２０，２１と一体に成形された樹脂成形体３０を備えている。そして、保護膜６０は、反射層２９上から樹脂成形体３０上に連続して設けられていることが好ましい。大気中の水蒸気は、リード電極２０，２１と樹脂成形体３０の間の微小な隙間及び／若しくは樹脂成形体３０内を通って、基体１０の凹部底面若しくは素子載置面に到達する。そのため、保護膜６０が反射層２９上から樹脂成形体３０上に連続して設けられていることで、反射層２９の銀の粗粒化ひいては反射層２９の反射率の低下を抑制しやすい。

図１Ａ、図１Ｂに示すように、一対のリード電極２０，２１は、銅又は銅合金の母体２５を有し、更に母体２５と反射層２９の間に中間層２７を有している。この中間層２７は、少なくともニッケル若しくはニッケル合金の層を含むことが好ましい。これにより、母体２５中の銅の反射層２９への拡散を抑制し、拡散した銅及び／若しくはその酸化による反射層２９の反射率の低下を抑制することができる。また、中間層２７は、金、パラジウム、又はこれらの合金の層を更に含んでいてもよい。中間層２７の好ましい一例としては、ニッケル若しくはニッケル合金の単層、ニッケル若しくはニッケル合金の層と金若しくは金合金の層をこの順に積層した積層体、又はニッケル若しくはニッケル合金の層とパラジウム若しくはパラジウム合金の層と金若しくは金合金の層をこの順に積層した積層体が挙げられる。

封止部材５０の母材は、シリコーン系樹脂であることが好ましい。シリコーン系樹脂は、耐光性及び耐熱性に優れる反面、水蒸気等の気体を比較的透過しやすい性質を有する。そのため、保護膜６０が特に効果を奏しやすい。なお、シリコーン系樹脂とは、主として、シリコーン樹脂、又はその変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂である。

発光素子４０は、投入電力又は発光出力の増大に伴って発熱量も増大するため、発光素子４０が大きい投入電力又は高出力で駆動されるほど、反射層２９の銀の粗粒化が発生しやすい。このような発光装置の一例として、順電流６５ｍＡにおける光束が、例えば２５ｌｍ以上であり、３０ｌｍ以上であることが好ましく、３５ｌｍ以上であることがより好ましい。また、定格電流は、例えば１２０ｍＡ以上であり、１５０ｍＡ以上であることが好ましく、１８０ｍＡ以上であることがより好ましい。平均演色評価数Ｒａは８０以上であることが好ましい。特殊演色評価数Ｒ９は０より大きいことが好ましい。なお、これらの測定は、常温（５〜３５℃）で行うものとする。また、樹脂成形体３０の母材が熱硬化性樹脂であることで、樹脂成形体３０の光及び熱による劣化を抑制でき、大電力又は高出力駆動の発光装置においても高い発光効率を維持しやすく、好ましい。

図１Ａに示すように、基体１０の凹部（の開口）の上面視形状は、矩形を構成する４つの角のうち１つの角が直線状に面取りされた形状である。基体１０の凹部の面取りされた角付近は空間が狭いため、この角から発光素子４０を離して配置することで、発光装置の発光効率を高めやすい。そして、その場合、保護素子７０用のワイヤ８０の接続領域を考慮すると、保護素子７０は、上面視において、基体１０の凹部の矩形を構成する４つの角のうち、面取りされた角と対角をなす角に最も近く配置されることが好ましい。

以下、本発明の発光装置における各構成要素について説明する。

（基体１０）
基体は、発光素子が実装される筐体や台座となる部材である。基体は、主として、パッケージ又は配線基板である。基体は、平板状のものや凹部（カップ部）を有するものなどを用いることができる。凹部は、樹脂成形体や基板母体自体を窪ませることで形成されてもよいし、略平坦な樹脂成形体や基板母体の上面に枠状の突起を別途形成することにより、その突起の内側を凹部としてもよい。凹部の上面視形状は、矩形、角が丸みを帯びた矩形、円形、楕円形などが挙げられる。なかでも、多くの基体の外形の上面視形状は矩形状であるため、凹部の上面視形状は、樹脂成形体の外形に略沿った、矩形状又は角が丸みを帯びている矩形状であることが好ましい。これにより、凹部の開口が大きく設けられやすく、発光素子から出射される光を効率良く取り出しやすい。なお、ここでの凹部の上面視形状は、極性識別用の直線状の面取り（図１Ａの右上部分参照）は考慮しないものとする。凹部の側壁面は、樹脂成形体を金型から離型しやすいように、また発光素子の光を効率良く取り出すために、凹部底面から上方に向かって凹部開口径が大きくなるように傾斜（湾曲を含む）していることが好ましい（傾斜角は例えば凹部底面から９５°以上１２０°以下）。凹部の深さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、０．２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下がより好ましい。基体が配線基板である場合の母体の材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム若しくはこれらの混合物を含むセラミックス、又はエポキシ樹脂、ＢＴレジン、ポリイミド樹脂などの樹脂若しくはこれらの繊維強化樹脂（強化繊維はガラスなど）が挙げられる。

（リード電極２１，２２）
リード電極は、発光素子に接続されて導電可能な金属部材を用いることができる。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、パラジウム、クロム、チタン、タングステン、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、若しくはこれらの合金、又は燐青銅、鉄入り銅などが挙げられる。リード電極の諸形状は、上記金属の板材（母体）に、プレス、圧延、エッチングなどの加工を施すことで形成することができる。また、リード電極は、配線基板の配線であってもよい。この場合のリード電極は、めっき、スパッタ、蒸着、印刷、塗布、コファイア法、ポストファイア法などにより形成することができる。

（樹脂成形体３０）
樹脂成形体の母材は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、以下に示す樹脂は、その変性樹脂、及びハイブリッド樹脂も含むものする。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステルのうちのいずれか１つが好ましい。熱可塑性樹脂としては、脂肪族ポリアミド樹脂、半芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリフタルアミド樹脂、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリカーボネート樹脂、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアリレート樹脂などが挙げられる。なかでも、芳香族ポリフタルアミド樹脂、脂肪族ポリアミド樹脂、ポリシクロヘキサンテレフタレート、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレートのうちのいずれか１つが好ましい。また、これらの母材中に、充填剤（強化繊維を含む）又は着色顔料として、ガラス、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ワラストナイト、マイカ、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素、酸化アンチモン、スズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、カーボンブラックなどの粒子又は繊維を混入させることができる。なかでも、充填剤としてシリカを、着色顔料（反射材）として酸化チタン又は酸化亜鉛を用いることが好ましい。樹脂成形体は、トランスファ成形や射出成形により成形することができる。

（発光素子４０）
発光素子は、発光ダイオード素子などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子は、種々の半導体で構成される素子構造と、正負一対の電極と、を有するものであればよい。特に、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）の発光素子が好ましい。発光素子の発光ピーク波長は、反射層の銀の粗粒化による影響の受けやすさの観点では４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下が好ましく、更に発光効率、蛍光体の励起効率、蛍光体の光との混色関係などの観点から、４４５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲が特に好ましい。このほか、緑色〜赤色発光のガリウム砒素系、ガリウム燐系半導体の発光素子でもよい。多くの発光素子は、基板を有する。基板は、透光性であることが好ましいが、これに限定されない。基板の母材としては、サファイア、スピネル、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン化亜鉛などが挙げられる。正負一対の電極が同一面側に設けられている発光素子の場合、各電極をワイヤでリード電極と接続してフェイスアップ実装される。また、各電極を導電性接着剤でリード電極と接続するフェイスダウン（フリップチップ）実装でもよい。正負一対の電極が互いに反対の面に各々設けられている対向電極構造の発光素子の場合、下面電極が導電性接着剤でリード電極に接着され、上面電極がワイヤでリード電極と接続される。１つの基体に搭載される発光素子の個数は１つでも複数でもよい。複数の発光素子は、ワイヤ又はリード電極により直列又は並列に接続することができる。また、１つのパッケージ等の基体に、例えば青色・緑色・赤色発光の３つの発光素子が搭載されてもよい。

（封止部材５０）
封止部材は、発光素子、保護素子、ワイヤなどを、封止して、外気、外力などから保護するための部材である。封止部材の母材は、電気的絶縁性を有し、発光素子及び／若しくは蛍光体から出射される光を透過可能（好ましくは透過率７０％以上）であればよい。具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂が挙げられる。また、封止部材は、その母材中に、充填剤や蛍光体など、種々の機能を持つ粒子が混入されてもよい。充填剤は、シリカ、ガラス、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、カーボンブラックなどが挙げられる。

（保護膜６０）
保護膜は、珪素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、タンタル、ニオブ、イットリウム、インジウム、スズ、ハフニウムからなる群より選択される少なくとも１つの元素の酸化物、窒化物、若しくは酸窒化物で構成されることが好ましい。なかでも、水蒸気透過性の比較的低い、珪素、アルミニウム、ジルコニウムからなる群より選択される少なくとも１つの元素の酸化物、窒化物、若しくは酸窒化物が特に好ましい。保護膜は、単層膜が簡便な点で良いが、多層膜とすることで水蒸気透過性をよりいっそう低下させることができる。保護膜の水蒸気透過率は、特に限定されないが、１５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることが好ましく、５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることがより好ましい。 なお、この水蒸気透過率の測定は、ＪＩＳ Ｋ７１２９に準ずるものとする。保護膜の膜厚は、特に限定されないが、水蒸気透過性、透光性の観点では、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。保護膜は、スパッタ法、蒸着法、原子層堆積法（ＡＬＤ法）のうちの少なくとも１つにより形成することができる。なかでも、スパッタ法が簡便な点で好ましく、また原子層堆積法であれば、緻密で水蒸気透過性の低い膜を形成しやすい点で好ましい。

（保護素子７０）
保護素子は、静電気や高電圧サージから発光素子を保護するための素子である。具体的には、ツェナーダイオードが挙げられる。

（ワイヤ８０）
ワイヤは、発光素子の電極と、リード電極と、を接続する導線である。また、ワイヤは、保護素子の電極と、リード電極と、の接続にも用いることができる。具体的には、金、銅、銀、白金、アルミニウム、パラジウム又はこれらの合金の金属線を用いることができる。特に、封止部材からの応力による破断が生じにくく、熱抵抗などに優れる金線が好ましい。また、光反射性を高めるために、少なくとも表面が銀で構成されていてもよい。

（接着剤８５）
接着剤は、発光素子をリード電極に接着する部材である。絶縁性接着剤は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、又はこれらの変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂などを用いることができる。導電性接着剤としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系の半田などを用いることができる。

（蛍光体９０）
蛍光体は、発光素子から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射する。具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット、ユウロピウム及び／若しくはクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（カルシウムの一部をストロンチウムで置換可）、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、ユウロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウム、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウムなどが挙げられる。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光（例えば白色光）を出射する発光装置や、紫外光の一次光に励起されて可視波長の二次光を出射する発光装置とすることができる。

以上、一実施の形態として、トップビュー（上面発光）式の発光装置について示したが、サイドビュー（側面発光）式の発光装置でもよく、発光装置の外部接続端子の構造は特に限定されない。

以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、図１Ａ，１Ｂに示す例の発光装置１００の構造を有する、略直方体状のトップビュー式のＳＭＤ型ＬＥＤである。

基体は、大きさが縦３．０ｍｍ、横３．０ｍｍ、厚さ０．６５ｍｍであり、正負一対（第１及び第２）のリード電極に、樹脂成形体が一体に成形されて構成されている。この基体は、複数組のリード電極が吊りリードを介して縦横に連なって成る加工金属板（リードフレーム）を、金型内に設置して、液状の樹脂成形体の構成材料を注入して硬化、離型させた後、切断（個片化）することで作製される。なお、本実施例において、基体の切断は、発光素子の封止工程後に行われる。

第１及び第２のリード電極は其々、銅合金の母体上に、ニッケル（最小厚２μｍ）、パラジウム（最小厚１５ｎｍ）、金（最小厚３ｎｍ）がこの順に積層された中間層、及び銀を主成分とする反射層（最小厚２μｍ）が表層に設けられた、最大厚０．２ｍｍの板状小片である。この中間層及び反射層は、電解めっきにより形成されている。反射層は、硫黄系光沢剤を用いて形成され、１００〜２００ｐｐｍ程度の硫黄を含有している。硫黄系光沢剤は、二硫化炭素誘導体である。第１及び第２のリード電極の下面の露出領域は、樹脂成形体の下面と実質的に同一面であって、基体の下面を構成している。第１及び第２のリード電極は其々、基体（樹脂成形体）の端面において、切断された吊りリード部が露出している。

樹脂成形体は、上面視の外形が縦３．０ｍｍ、横３．０ｍｍの正方形状であり、最大厚０．６５ｍｍであって、シリカと酸化チタンを含有するエポキシ樹脂製である。樹脂成形体の上面すなわち基体の上面の略中央には、上面視で角が丸みを帯びた縦２．６ｍｍ、横２．６ｍｍの正方形状（極性識別用の直線状の面取りは除く）の開口で、深さ０．４５ｍｍの凹部が形成されている。凹部の側壁面の傾斜角度は、凹部底面から１１７°である。

基体の凹部底面において、第１のリード電極上に、発光素子が２つ、ジメチルシリコーン樹脂である接着剤で接着されている。この発光素子は、サファイア基板上に窒化物半導体の素子構造が積層された、青色（中心波長約４５３ｎｍ）発光可能な、縦６５０μｍ、横６５０μｍ、厚さ２００μｍのＬＥＤチップである。また、発光素子は、ｎ電極が第１のリード電極の上面にワイヤで接続され、ｐ電極が第２のリード電極の上面にワイヤで接続されている。ワイヤは、線径１８μｍの金線である。また、第２のリード電極上に、縦１５０μｍ、横１５０μｍ、厚さ８５μｍの対向電極構造のツェナーダイオードである保護素子が、銀ペーストである導電性接着剤で接着されている。保護素子は、その上面電極が第１のリード電極の上面にワイヤで接続されている。なお、保護素子は、上面視において、基体の凹部の矩形を構成する４つの角のうちの面取りされた角と対角をなす角に最も近く配置されている。

基体の凹部には、封止部材が充填され、発光素子及び保護素子を被覆している。封止部材は、フェニルシリコーン樹脂を母材とし、その中にシリカ（平均粒径６μｍ）と酸化ジルコニウム（平均粒径５ｎｍ）の充填剤と、ＬＡＧ、ＹＡＧ、ＳＡＥ、ＳＣＡＳＮの蛍光体と、を含有している。封止部材の上面は、基体の上面と略同一面であり、ほぼ平坦面（厳密には硬化収縮により若干の凹面）になっている。この封止部材は、液状の構成材料がディスペンサ等により基体の凹部内に滴下され、加熱により硬化させることで形成される。

第１及び第２のリード電極の反射層と封止部材の間には、厚さ２０〜４０ｎｍ程度の酸化珪素の保護膜が形成されている。この保護膜は、基体に発光素子及び保護素子を実装した後、基体の上面側から、スパッタ法により形成されている。ゆえに、保護膜は、凹部内を含む基体の上面側の全域にわたって設けられている。より詳細には、保護膜は、第１及び第２のリード電極の反射層上から、発光素子上、保護素子上、及び樹脂成形体上に連続して設けられている。また、保護膜は、リード電極の反射層、発光素子、保護素子、及び樹脂成形体に接している。

＜比較例１＞
比較例１の発光装置は、実施例１の発光装置において、第１及び第２のリード電極の反射層がセレン系光沢剤を用いて形成されること以外は同様に作製されたものである。

（評価１）
実施例１の発光装置は、順電流６５ｍＡにおいて、順電圧２．７５Ｖ、初期光束Φ_ｖ＝３５．３ｌｍ（発光効率１９７ｌｍ／Ｗ）で発光することができる。これは、比較例１の発光装置の初期光束に対して０．９％高い値である。

＜比較例２＞
比較例２の発光装置は、実施例１の発光装置において、保護膜が設けられないこと以外は同様に作製されたものである。

（評価２）
実施例１及び比較例２の発光装置について、高温高湿環境下におけるライフ試験（温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、順電流１５０ｍＡ）を行うと、例えば５００時間経過後、比較例２の発光装置では、銀の粗粒化による反射層の著しい変色（黄変）と光束の大きな低下が観測される。なお、反射層の変色は、発熱源、発光源である発光素子近傍において特に顕著である。一方、実施例１の発光装置では、このような反射層の変色は殆ど観測されず、初期光束を高い割合で維持することができる。

＜実施例２＞
実施例２の発光装置は、実施例１の発光装置において、発光素子を１つとすること以外は同様に作製されたものである。

＜実施例３＞
実施例３の発光装置は、実施例２の発光装置において、封止部材に蛍光体を含まないこと以外は同様に作製されたものである。

＜比較例３＞
比較例３の発光装置は、比較例２の発光装置において、発光素子を１つとすること以外は同様に作製されたものである。

＜比較例４＞
比較例４の発光装置は、比較例３の発光装置において、封止部材に蛍光体を含まないこと以外は同様に作製されたものである。

（評価３）
実施例２，３及び比較例３，４の発光装置について、高温高湿環境下におけるライフ試験を行う。試験条件１は、温度９０℃、湿度６０％ＲＨ、順電流１５０ｍＡであり、試験条件２は、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、順電流１５０ｍＡである。図２Ａ及び２Ｂは其々、試験条件１及び２における試験結果（実施例２、比較例３）を示すグラフである。図３Ａ及び３Ｂは其々、実施例３及び比較例４の発光装置の試験条件２におけるライフ試験５００時間経過後の外観を示す写真である。図２Ａ，２Ｂに示すように、実施例２の発光装置は初期光束を高い割合で維持しているが、比較例３の発光装置の光束は大きく低下している。また、より高湿の条件下において、比較例３の発光装置の光束の低下が著しいことから、反射層の変色に大気中の水蒸気が大きく影響していることがわかる。さらに、図３Ａ，３Ｂに示すように、光束低下の主な原因である反射層の変色（黄変）が、比較例４の発光装置では発光素子近傍において顕著に観測されるのに対し、実施例３の発光装置では殆ど観測されない。

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

１０…基体
２０，２１…リード電極（２５…母体、２７…中間層、２９…反射層）
３０…樹脂成形体
４０…発光素子
５０…封止部材
６０…保護膜
７０…保護素子
８０…ワイヤ
８５…接着剤
９０…蛍光体
１００…発光装置

Claims (10)

1. 一対のリード電極を有する基体と、
   前記基体上に設けられ、前記一対のリード電極に電気的に接続された発光素子と、
   前記基体上に設けられ、前記発光素子及び前記一対のリード電極の少なくとも一部を封止する樹脂を母材とする封止部材と、を備え、
   前記一対のリード電極は、硫黄系光沢剤を用いた銀又は銀合金めっきの反射層を表層に有し、
   前記反射層と前記封止部材の間に、透光性の無機物の保護膜が形成されている発光装置。
2. 前記発光素子は、前記リード電極上に設けられており、
   前記保護膜は、前記反射層上から前記発光素子上に連続して設けられている請求項１に記載の発光装置。
3. 前記リード電極上に設けられた保護素子を備え、
   前記保護膜は、前記反射層上から前記保護素子上に連続して設けられている請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記基体は、前記一対のリード電極と一体に成形された樹脂成形体を備え、
   前記保護膜は、前記反射層上から前記樹脂成形体上に連続して設けられている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。
5. 前記基体は、前記一対のリード電極と一体に成形された樹脂成形体を備え、
   前記樹脂成形体の母材は、熱硬化性樹脂である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。
6. 前記保護膜の水蒸気透過率は、１５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。
7. 前記保護膜の膜厚は、１ｎｍ以上１０００ｎｍ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。
8. 前記保護膜は、珪素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、タンタル、ニオブ、イットリウム、インジウム、スズ、ハフニウムからなる群より選択される少なくとも１つの元素の酸化物、窒化物、若しくは酸窒化物で構成される請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。
9. 前記封止部材の母材は、シリコーン系樹脂である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。
10. 前記一対のリード電極は、銅又は銅合金の母体を有し、更に前記母体と前記反射層の間にニッケル若しくはニッケル合金の層を有する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光装置。