[发明专利]发光元件搭载用基板及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件搭载用基板及使用该基板的发光装置，特别涉及搭载发光元件的搭载面的平坦度良好、光获取效率的下降得到抑制的发光元件搭载用基板及使用该基板的发光装置。

背景技术

近年来，伴随发光二极管元件(芯片)的高亮度化、白色化，使用发光二极管元件的发光装置被用作照明、各种显示器、大型液晶电视的背光源等。一般要求搭载发光二极管元件的发光元件搭载用基板具有高效地反射自元件发射的光的高反射性。

然而，存在下述问题：由于从发光元件入射至基板内的光几乎全部在基板内散射，因此无法充分提高反射向基板前方的光的比例。

因此，一直以来，为了使自发光元件发射的光尽可能地向前方反射，尝试了在基板表面施以光反射层。作为这样的光反射层，采用具有高反射率的银反射层。

然而，由于银容易被腐蚀，因此如果放置在暴露状态下，则在银反射层的表面发生氧化或硫化，光反射率下降，无法获得足够的光获取效率。

于是，提出了用有机硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等树脂被覆光反射层的表面来防止光反射率的下降的技术方案(例如参照专利文献1)。

然而，即使用这些树脂被覆银反射层，由于其密封性不足，也可能会发生腐蚀性的气体或液体透过树脂本身或气体或液体从树脂与基板的界面侵入的情况，有时无法充分防止由银反射层的氧化或硫化引起的光反射率的下降。

于是，近年来，对在光反射层的上表面设置采用玻璃的被覆层来保护光反射层的技术进行了研究。

采用玻璃的保护层不仅密封性比采用树脂的保护层更好，而且光的透射率高，到达光反射层的光量增加，因此可获得高反射率。此外，由于玻璃的导热性良好，因此设置玻璃层作为光反射层的保护层的情况下，可获得比设置树脂层时更好的散热性。

然而，光反射层的保护层采用玻璃层的情况下，对于玻璃粉末的烧结体，一般在未烧成的状态下流动性高，因此容易在烧成时产生由弯曲等引起的变形。因此，例如图5所示，在烧成体的表面产生不少凹凸部分，玻璃层700表面的平坦度下降。在这样的玻璃层700上搭载发光元件11的情况下，元件11与玻璃层700的接触面积小，因此热阻增加。特别是近年来的发光二极管元件的发热量随着高亮度化而增加，所以要求抑制热阻的增加。

此外，如果搭载部存在凹凸，则所固定的发光元件可能会倾斜，也可能会因之后的引线接合而造成损伤或发生光轴偏离。

专利文献1：日本专利特开2007-67116号公报

发明内容

为了解决这样的问题，近年来，对设置包含陶瓷填料的玻璃层(保护涂层)作为光反射层的保护层的方案进行了研究。通过使保护层为玻璃粉末和陶瓷填料的混合体，未烧成状态下的流动性降低，烧成时的弯曲等引起的变形得到抑制。因此，烧成体表面的凸部的比例降低，平坦度提高。

此外，使玻璃层包含陶瓷填料的情况下，可以使从发光元件入射至玻璃层的光的反射方向分散，也能够减少配光特性的不均。

然而，作为陶瓷填料，例如包含以Al₂O₃为主要成分的氧化铝类陶瓷填料而制成玻璃层的情况下，如图6所示，有时产生由以银为主体的金属粉末形成的反射层6的银离子6A逐渐移至氧化铝类陶瓷填料90表面上的现象(迁移现象)。

该情况下，银离子6A形成高浓度状态的同时，在玻璃层70内向表层侧移动，因此银离子6A在玻璃层70表面凝集而形成银粒子，有时其一部分从玻璃层70露出。

用有机硅树脂等密封材料密封这样的发光元件搭载用基板表面的情况下，有时露出于表面的银粒子与密封材料(模塑材料)所含的铂催化剂等接触而再次离子化，这些银离子凝集而胶体化。如果在该状态下于恒温、恒湿的环境中长时间放置，则胶体粒子凝集，密封材料(模塑材料)和玻璃层呈现茶色或黄色等，即产生被称为所谓银显色的现象。

如果密封材料发生显色，则由发光元件产生的光被显色体吸收，因此作为发光装置的发光强度可能会下降。

本发明是为了解决上述课题而完成的发明，其目的在于提供制成发光装置时从发光元件供给的光的损失少、光的利用效率提高且搭载发光元件的搭载面的平坦度良好、热阻小、可抑制发光元件的倾斜的发光元件搭载用基板。此外，本发明的目的还在于提供使用上述发光元件搭载用基板的发光装置。

本发明人进行了认真研究，结果发现通过本发明的发光元件搭载用基板及发光装置可以解决上述问题，从而完成了本发明。