本發(fā)明涉及光源裝置。
背景技術(shù):
可燃性氣體(包含可燃性液體的蒸氣)、可燃性粉塵等可燃性物質(zhì)與空氣混合時(shí),形成爆炸性氣氛。在這樣的爆炸性氣氛下,使用電氣電子設(shè)備(以下簡稱為“設(shè)備”)時(shí),從設(shè)備的高溫部分發(fā)出的熱、設(shè)備中產(chǎn)生的電火花等成為著火源,有可能使得爆炸性氣氛(可燃性物質(zhì))燃燒。因此,進(jìn)行了設(shè)備的防爆化,以使得即使在爆炸性氣氛下使用設(shè)備也不會(huì)使爆炸性氣氛(可燃性物質(zhì))燃燒。
作為設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)的一例,例如可以列舉內(nèi)壓防爆結(jié)構(gòu)(例如專利文獻(xiàn)1)。這種防爆結(jié)構(gòu)中,將成為著火源的設(shè)備的主要部分收容在規(guī)定的容器(防爆容器)內(nèi),向該容器內(nèi)供給氮?dú)獾炔蝗夹詺怏w(保護(hù)氣體)而保持內(nèi)壓,并且利用不燃性氣體充滿容器內(nèi),由此,將著火源與容器外部的氣氛(爆炸性氣氛)隔離。需要說明的是,作為供給到容器內(nèi)的不燃性氣體,從化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良、操作容易等觀點(diǎn)出發(fā),多使用氮?dú)狻?/p>
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-108563號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問題
在如內(nèi)壓防爆型裝置等那樣在氮?dú)鈿夥障率褂玫难b置中,具備led(light-emittingdiode,發(fā)光二極管)封裝體作為光源的情況下,led封裝體中所含的led元件的亮度隨著點(diǎn)亮?xí)r間的推移而逐漸降低成為問題。
本發(fā)明的目的在于提供led元件的亮度降低得到抑制的光源裝置。
用于解決問題的方法
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在使用led封裝體作為光源的光源裝置中,在利用氮?dú)獬錆M裝置內(nèi)的狀態(tài)下使led封裝體連續(xù)地點(diǎn)亮?xí)r,隨著時(shí)間的推移,在led封裝體內(nèi)的led元件的發(fā)光面上附著有來源于作為惰性氣體已知的氮?dú)獾牡煞?,因該氮成分而使得led元件的發(fā)光面黑化,該現(xiàn)象使得led元件的亮度降低。
于是,本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的而進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過在led封裝體的光出射面形成規(guī)定的氟系涂膜,使led元件的發(fā)光面的黑化得到抑制,從而完成了本申請發(fā)明。
用于解決上述問題的方法如下所述。即,
<1>一種光源裝置,其具備:具有l(wèi)ed元件、被安裝上述led元件的基板部、形成包圍上述led元件的周圍且沿上述led元件的光出射方向開口的形狀并且在內(nèi)側(cè)收容上述led元件的周壁部、以封入上述led元件的方式填充在上述周壁部的內(nèi)側(cè)的封入樹脂和由被上述周壁部圍成的部分的上述封入樹脂的表面構(gòu)成且使從上述led元件出射的光出射至上述封入樹脂的外部的光出射面的led封裝體;收容上述led封裝體且填充氮?dú)獾氖杖菔遥灰约耙愿采w上述光出射面的方式形成在上述led封裝體的表面的氟系涂膜。
<2>如上述<1>所述的光源裝置,其中,上述氟系涂膜由通過使數(shù)均分子量為20000~100000的氟系共聚物溶解于選自總碳原子數(shù)為4~8的氫氟烴和總碳原子數(shù)為4~8的氫氟醚中的一種以上的溶劑而得到的涂布劑構(gòu)成,所述氟系共聚物通過使以49質(zhì)量%以上且74質(zhì)量%以下的比例含有下述通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯、以16質(zhì)量%以上且31質(zhì)量%以下的比例含有下述通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯且以1質(zhì)量%以上且33質(zhì)量%以下的比例含有下述通式(3)所表示的含氟單體的單體成分進(jìn)行無規(guī)聚合而得到。
(式中,r1為碳原子數(shù)1~3的直鏈狀或支鏈狀烷基。)
(式中,r2為氫或甲基,r3為碳原子數(shù)4~8的直鏈狀或支鏈狀烷基。)
(式中,r4為氫或甲基,n表示4~6的整數(shù)。)
<3>如上述<1>或<2>所述的光源裝置,其中,上述氟系涂膜的厚度為1μm以上。
<4>如上述<1>~<3>中任一項(xiàng)所述的光源裝置,其中,上述led封裝體具有分散在上述封入樹脂中、吸收從上述led元件出射的光并放出與上述光不同波長的光的熒光體。
<5>如上述<1>~<4>中任一項(xiàng)所述的光源裝置,其中,上述led元件包含氮化鎵系半導(dǎo)體。
<6>如上述<1>~<5>中任一項(xiàng)所述的光源裝置,其中,具備向上述收容室內(nèi)供給氮?dú)獾墓┙o部。
<7>如上述<1>~<6>中任一項(xiàng)所述的光源裝置,其中,具備設(shè)置于上述收容室的壁面、使來自上述led封裝體的光從上述收容室側(cè)透過至外部的透過部。
<8>如上述<1>~<7>中任一項(xiàng)所述的光源裝置,其中,上述透過部包含利用來自上述led封裝體的光的顯示屏。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供led元件的亮度降低得到抑制的光源裝置。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光源裝置的示意性說明圖。
圖2是光源單元的示意性斷面圖。
圖3是led封裝體的俯視圖。
圖4是示意性地示出光源裝置的構(gòu)成的斷面圖。
圖5是示意性地示出光源裝置的亮度降低試驗(yàn)的內(nèi)容的說明圖。
圖6是示意性地示出液晶面板的亮度測定方法的說明圖。
圖7是示出實(shí)施例1、比較例1和比較例2的各光源裝置的亮度測定結(jié)果的圖。
圖8是示出從光出射面?zhèn)葘υ囼?yàn)開始前的led封裝體(無涂膜)的狀態(tài)進(jìn)行拍攝而得到的放大照片的圖。
圖9是示出從光出射面?zhèn)葘脑囼?yàn)開始408小時(shí)后的led封裝體(無涂膜)的狀態(tài)進(jìn)行拍攝而得到的放大照片的圖。
圖10是示出對led元件的表面黑化后的led封裝體的斷面進(jìn)行拍攝而得到的放大照片的圖。
圖11是示出形成在led元件上的黑色層的基于tof-sims的解析結(jié)果的圖。
符號說明
1、1a…光源裝置、
2、2a…光源單元、
21、21a…氟系涂膜、
22、22a…led封裝體、
23、23a…帶膜的led封裝體、
24、24a…led基板、
25、25a…led元件、
25a…發(fā)光面、
26…基板部、
27…周壁部、
28…封入樹脂、
29…光出射面、
3、3a…收容室、
4、4a…殼體、
41、41a…壁、
42…供給口、
43…排出口、
5…供給部、
6a…液晶面板、
7a…背光源裝置
具體實(shí)施方式
以下,參考圖1~圖3對本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光源裝置1的示意性說明圖。光源裝置1是利用氮?dú)庾鳛椴蝗夹詺怏w(保護(hù)氣體)的內(nèi)壓防爆型裝置,主要具備光源單元2、在內(nèi)側(cè)具有收容光源單元2并填充氮?dú)獾氖杖菔?的殼體4和向收容室3內(nèi)供給氮?dú)獾墓┙o部5。需要說明的是,光源裝置1除了光源單元2以外,還具備其他設(shè)備類(例如,繼電器裝置、配線、電路基板),這樣的設(shè)備類與光源單元2一起收容在殼體4的收容室3中。
光源單元2具備形成有氟系涂膜21的led封裝體22(以下,有時(shí)稱為“帶膜的led封裝體23”)和被表面安裝帶膜的led封裝體23的led基板24。
圖2是光源單元2的示意性斷面圖。led封裝體22是出射白光的頂面發(fā)光型,主要具有l(wèi)ed元件25、被安裝led元件25的基板部26、形成包圍led元件25的周圍且沿led元件25的光出射方向(光軸方向)l開口的形狀并且在內(nèi)側(cè)收容led元件25的周壁部27、以封入led元件25的方式填充在周壁部27的內(nèi)側(cè)的封入樹脂28和由被周壁部27圍成的部分的封入樹脂28的表面構(gòu)成且使從led元件25出射的光出射至封入樹脂28的外部的光出射面29。
led元件25由包含氮化鎵(gan)系半導(dǎo)體的材料構(gòu)成,生成藍(lán)光或綠光。作為led元件25,例如具備藍(lán)寶石等透明的絕緣基板、依次層疊于該絕緣基板上的n型氮化鎵層、有源層和p型氮化鎵層。并且,進(jìn)一步在其層疊物上適當(dāng)形成有由ito(indiumtinoxide,氧化銦錫)等構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜、由sio2等構(gòu)成的保護(hù)膜。
led元件25的外觀形狀形成為大致長方體狀,與基板部26相對向的面的相反側(cè)的面為發(fā)光面25a。在圖2中,發(fā)光面25a以朝向上側(cè)的方式配置。另外,在圖2中示出了從led元件25的發(fā)光面25a出射的光的光軸方向l。在本實(shí)施方式的情況下,led元件25的光軸方向l在與led基板24的表面(安裝面)24a垂直的方向上延伸。
周壁部27形成為包圍led元件25的筒狀,以包圍led元件25的周圍的方式豎立設(shè)置在基板部26的表面上。周壁部27例如由白色樹脂的模制品構(gòu)成,特別是包圍led元件25的內(nèi)周面27a為光反射面(反射體)。需要說明的是,周壁部27的內(nèi)徑以隨著從基板部26側(cè)向開口端部27b側(cè)行進(jìn)而逐漸增大的方式設(shè)定,內(nèi)周面27a整體形成所謂的倒錐形。
封入樹脂28例如包含有機(jī)硅樹脂,填充在周壁部27的內(nèi)側(cè)。led元件25在周壁部27內(nèi)由封入樹脂28包覆而被封入到封入樹脂28內(nèi)。在本實(shí)施方式的情況下,在封入樹脂28中分散有熒光體(未圖示)。熒光體由吸收從led元件25出射的光并放出與該光不同的波長的光的物質(zhì)構(gòu)成。具體而言,由吸收從led元件25出射的光(藍(lán)光)并放出綠光的綠色熒光體、吸收從led元件25出射的光(藍(lán)光)并放出紅光的紅色熒光體等構(gòu)成。
圖3是led封裝體22的俯視圖。如圖2和圖3所示,由周壁部27的開口端部27b圍成的部分的封入樹脂28的表面成為使從led元件25出射的光出射至封入樹脂28的外部的光出射面29。在本實(shí)施方式的情況下,如圖3所示,光出射面29形成為長方形的一組邊被置換成一組圓弧的形狀。光出射面29的外周緣與周壁部27的開口端部27b的內(nèi)周緣相接。在圖2和圖3中,光出射面29的外周緣與開口端部27b的內(nèi)周緣的邊界部分以符號x表示。
氟系涂膜21以覆蓋光出射面29的方式形成在led封裝體22的表面。在本實(shí)施方式的情況下,如圖2所示,氟系涂膜21不僅形成在形成有光出射面29的led封裝體22的頂面(即,光出射面29與周壁部27的開口端部27b的表面),而且還形成在led封裝體22的四個(gè)側(cè)面。
氟系涂膜21抑制在led封裝體22的led元件25的發(fā)光面25a上形成來源于氮?dú)獾牡煞值哪?。氟系涂?1優(yōu)選以通過覆蓋光出射面29的整面并且覆蓋開口端部27b的表面而堵住存在于光出射面29的外周緣與開口端部27b的內(nèi)周緣的邊界部分x的極微細(xì)的間隙(例如,氣體可通過的程度的間隙)的方式形成。通過使氟系涂膜21形成在這樣的部位,能夠更可靠地抑制led封裝體22中的led元件25的亮度降低。
形成在led封裝體22的表面(光出射面29等)的氟系涂膜21的厚度只要不損害本發(fā)明的目的就沒有特別限制,例如,作為其下限值,優(yōu)選為1μm以上,更優(yōu)選為2μm以上。另外,作為氟系涂膜21的厚度的上限值,優(yōu)選為45μm以下,更優(yōu)選為40μm以下。氟系涂膜21的厚度為這樣的范圍時(shí),能夠抑制因氮?dú)庖鸬膌ed封裝體22的led元件25的黑化,并且能夠抑制led封裝體22的亮度降低(因氮?dú)庖鸬牧炼冉档鸵约耙蚍低磕?1的膜厚引起的亮度降低)。
作為在光出射面29等led封裝體22的表面形成氟系涂膜21的方法,只要不損害本發(fā)明的目的就沒有特別限制,可以適當(dāng)選自公知的方法。作為形成氟系涂膜21的方法,例如可以列舉如下方法:將用于形成氟系涂膜21的液態(tài)氟系涂布劑涂布到led封裝體22的表面,使該涂布物干燥,從而形成氟系涂膜21。
需要說明的是,作為氟系涂布劑的涂布方法,沒有特別限制,可以采用點(diǎn)膠法、浸漬法、刷涂法、噴霧法、輥涂法、印刷等公知的方法。
另外,如本實(shí)施方式那樣,不僅在led封裝體22的頂面形成氟系涂膜21,而且在側(cè)面也形成氟系涂膜21,由此,與僅在led封裝體22的頂面形成氟系涂膜21的情況相比,從氟系涂膜21的周緣至上述邊界部分x的距離變長。其結(jié)果是,能夠更可靠地抑制氮?dú)馇秩胫羖ed封裝體22內(nèi)。需要說明的是,氟系涂膜21的詳細(xì)組成在下文進(jìn)行說明。
led基板24包含在長條狀的支撐基板上形成有由絕緣層、銅箔等構(gòu)成的配線圖案、保護(hù)層等的構(gòu)件。led基板24上的配線圖案與led封裝體22的電極(未圖示)電連接,向led封裝體22供給從外部供給的電力。光源單元2的led封裝體22通過未圖示的控制器進(jìn)行點(diǎn)亮控制。
殼體(防爆容器)4包含將塑料制、金屬制等的板材組裝成箱狀的構(gòu)件,由其內(nèi)壁面圍成的部分成為收容光源單元2的收容室3。利用未圖示的固定手段將光源單元2固定在收容室3的壁面等上。另外,對于光源單元2以外的其他設(shè)備類(未圖示),也同樣地以固定在收容室3內(nèi)的狀態(tài)配置。
在殼體4的壁41上分別設(shè)置有用于從設(shè)置在殼體4的外部的供給部5向殼體4內(nèi)的收容室3供給氮?dú)獾墓┙o口42和用于將收容室3內(nèi)的氮?dú)獾葰怏w排出至收容室3的外部(殼體4的外部)的排氣口43。需要說明的是,將供給口42和排氣口43都堵住時(shí),殼體4內(nèi)(收容室3內(nèi))成為與外氣隔斷的密閉空間。
供給部5由氮?dú)馄?、將氮?dú)馄颗c供給口42之間連接的配管(軟管)等構(gòu)成。對氮?dú)馄克鋫涞拈_關(guān)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),填充在氮?dú)馄績?nèi)的液氮被減壓而氣化,該氣化后的氮?dú)鈴牡獨(dú)馄繃姵?,進(jìn)而通過配管從供給口42向收容室3內(nèi)供給。
排氣口43向大氣開放,將收容室3內(nèi)的氮?dú)獾葰怏w排出至收容室3(殼體4)的外部。需要說明的是,在排氣口43設(shè)置有對排出氣體的流量(壓力)進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)閥(未圖示),通過調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行控制以使得收容室3內(nèi)的壓力高于大氣壓。
接著,對氟系涂膜21詳細(xì)地進(jìn)行說明。氟系涂膜21只要能夠抑制在led元件25的發(fā)光面25a形成來源于氮?dú)獾牡煞值哪ぜ纯伞W鳛檫@樣的氟系涂膜21,例如優(yōu)選由通過使數(shù)均分子量為20000~100000的氟系無規(guī)共聚物溶解在選自總碳原子數(shù)為4~8的氫氟烴和總碳原子數(shù)為4~8的氫氟醚中的一種以上溶劑而得到的氟系涂布劑構(gòu)成,所述氟系無規(guī)共聚物通過使以49質(zhì)量%以上且74質(zhì)量%以下的比例含有下述通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯、以16質(zhì)量%以上且31質(zhì)量%以下的比例含有下述通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯、以1質(zhì)量%以上且33質(zhì)量%以下的比例含有下述通式(3)所表示的含氟單體的單體成分進(jìn)行無規(guī)聚合而得到。
(式中,r1為碳原子數(shù)1~3的直鏈狀或支鏈狀烷基。)
(式中,r2為氫或甲基,r3為碳原子數(shù)4~8的直鏈狀或支鏈狀烷基。)
(式中,r4為氫或甲基,n表示4~6的整數(shù)。)
在此,對氟系涂布劑中所含的氟系共聚物進(jìn)行說明。氟系共聚物通過使包含通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯、通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯和通式(3)所表示的含氟單體的單體成分進(jìn)行無規(guī)聚合而得到。
通式(1)中的r1是碳原子數(shù)1~3的直鏈狀或支鏈狀烷基,具體而言,可以列舉甲基、乙基、丙基。作為通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯,可以列舉甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯等,這些化合物可以使用一種或組合使用兩種以上。作為通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯,優(yōu)選為選自甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丙酯中的一種以上。
通式(2)中的r2是氫或甲基。通式(2)中的r3是碳原子數(shù)4~8的直鏈狀或支鏈狀烷基,具體而言,可以列舉正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基等辛基。作為通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯),可以列舉(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基已酯,這些化合物可以使用一種或組合使用兩種以上。作為通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯,優(yōu)選為選自丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸正丁酯中的一種以上。在本說明書中,(甲基)丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。
通式(3)中的r4是氫或甲基,n為4~6。作為通式(3)所表示的含氟單體,可以列舉(甲基)丙烯酸全氟己基乙酯、(甲基)丙烯酸全氟丁基乙酯等。這些含氟單體可以使用一種或組合使用兩種以上。
氟系共聚物通過下述方法來制作。添加包含通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯、通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯和通式(3)所表示的含氟單體的單體成分、聚合溶劑與2,2’-偶氮二異丁腈等聚合引發(fā)劑,通過公知的聚合法進(jìn)行聚合,由此得到氟系共聚物。
需要說明的是,只要不損害本發(fā)明的目的,也可以在上述通式(1)~(3)所表示的單體的基礎(chǔ)上共聚其他單體。例如,為了賦予功能性,可以共聚具有羧基、羥基、縮水甘油基、酰胺基、烷氧基甲硅烷基等極性官能團(tuán)的含官能團(tuán)單體。具體而言,例如可以例示含有烷氧基甲硅烷基的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶聯(lián)劑、含有羧基的甲基丙烯酸、丙烯酸、含有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、含有羥基的(甲基)丙烯酸羥乙酯等。含官能團(tuán)單體可以只共聚一種,也可以共聚兩種以上。
作為聚合法,例如可以使用溶液聚合法、乳液聚合法、本體聚合法等。例如,在溶液聚合法的情況下,將各單體成分以期望的單體組成溶解在溶劑中,在氮?dú)鈿夥障绿砑幼杂苫酆弦l(fā)劑,進(jìn)行加熱攪拌,由此,可以得到氟系共聚物。
作為聚合時(shí)所使用的溶劑,只要是能夠使單體成分溶解或懸浮的溶劑則可以使用任何溶劑,例如有水、或甲苯、二甲苯、庚烷、環(huán)己烷、四氫呋喃等有機(jī)溶劑,它們可以單獨(dú)使用或組合使用兩種以上。
作為聚合引發(fā)劑,只要是具有使自由基聚合開始的能力的物質(zhì)就沒有特別限制,例如,除了過氧化苯甲酰等過氧化物、偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮二(異丁酸)二甲酯等偶氮類化合物以外,還可以列舉過硫酸鉀、過硫酸銨等過硫酸類聚合引發(fā)劑。
聚合時(shí)間沒有特別限制,通常為2~24小時(shí)。在想要得到較高的分子量的共聚物的情況下,優(yōu)選使其反應(yīng)約1天。反應(yīng)時(shí)間過短時(shí),有時(shí)會(huì)殘留未反應(yīng)的單體,分子量也較小。氟系共聚物的數(shù)均分子量(mn)以聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)換算計(jì)優(yōu)選為約20000~約100000。氟系共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為約0℃~約50℃。
在單體成分中,相對于單體成分的總質(zhì)量,以49質(zhì)量%以上且74質(zhì)量%以下的比例含有通式(1)所表示的甲基丙烯酸酯、以16質(zhì)量%以上且31質(zhì)量%以下的比例含有通式(2)所表示的(甲基)丙烯酸酯、以1質(zhì)量%以上且33質(zhì)量%以下的比例含有通式(3)所表示的含氟單體。
將氟系共聚物溶解于選自總碳原子數(shù)為4~8的氫氟烴和總碳原子數(shù)為4~8的氫氟醚中的一種以上的溶劑中,制成氟系涂布劑。
作為總碳原子數(shù)為4~8的氫氟烴的具體例,可以列舉下述化合物。
作為總碳原子數(shù)為4~8的氫氟醚,可以列舉下述化合物。
其中,從即使在-20℃下也不會(huì)凝固的方面考慮,優(yōu)選式(7)所表示的化合物(2,2,2-三氟乙基1,1,2,2-四氟乙基醚)。特別優(yōu)選相對于溶劑的總質(zhì)量含有10質(zhì)量%以上的式(7)所表示的化合物的溶劑。
需要說明的是,在氟系涂布劑中,只要不損害本發(fā)明的目的,則可以添加有抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、填料等各種添加劑。
另外,在氟系涂膜的形成時(shí),將氟系涂布劑涂布到led封裝體的光出射面等上,然后,可以將該涂膜僅在常溫下進(jìn)行干燥,也可以以led封裝體不發(fā)生破損的程度實(shí)施加熱處理。
如上所述的光源裝置1以覆蓋led封裝體22的光出射面29的方式形成有氟系涂膜21,因此,可抑制在led元件25的發(fā)光面25a上生成來源于氮?dú)獾牡煞侄拱l(fā)光面25a黑化,進(jìn)而抑制從發(fā)光面25a出射的光的亮度降低。
需要說明的是,在本實(shí)施方式的光源裝置1中,殼體4的壁41的一部分或全部可以由具有透光性的透過部(例如,玻璃板、丙烯酸類板等透明的塑料板、液晶面板等利用光的顯示屏)構(gòu)成。這種情況下,從光源單元2的帶膜的led封裝體23出射的光自收容室3內(nèi)從透過部透過而出射至外部(殼體4的外部)。
[實(shí)施例]
以下,基于實(shí)施例對本發(fā)明更詳細(xì)地進(jìn)行說明。需要說明的是,本發(fā)明不受這些實(shí)施例的任何限定。
[實(shí)施例1]
(氟系涂膜的制作)
將甲基丙烯酸甲酯68g、丙烯酸正丁酯3.5g、丙烯酸2-乙基己酯24g、丙烯酸全氟丁基乙酯4g、甲基丙烯酸0.5g、1,1,2,3,3,4-七氟環(huán)戊烷(“ゼオローラh”、日本瑞翁株式會(huì)社制造)150g以及作為聚合引發(fā)劑的2,2’-偶氮二異丁腈(aibn)0.1g裝入到內(nèi)容積為500ml的玻璃制燒瓶內(nèi)。將攪拌葉片、蓋、冷凝管和溫度計(jì)安裝到燒瓶中,然后,以100rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌。接著,利用氮?dú)鈱績?nèi)進(jìn)行30分鐘置換后,加入熱水,將加熱器設(shè)置于80℃,開始聚合。從開始聚合起2小時(shí)后,將0.1g的2,2’-偶氮二(異丁酸)二甲酯溶解于ゼオローラh1g中,并加入到聚合液中,進(jìn)一步繼續(xù)聚合3小時(shí)。聚合結(jié)束后,冷卻至40℃,然后添加650g的“ゼオローラh”和1100g的“ae-3000”(上述式(7)的化合物、旭硝子株式會(huì)社制造)并進(jìn)行攪拌,得到氟系涂布劑。
需要說明的是,取上述氟系涂布劑至1g的鋁杯中,在150℃下加熱1小時(shí)而除去溶劑,對所得到的聚合物(無規(guī)聚合物)利用gpc(凝膠滲透色譜)進(jìn)行測定,結(jié)果,以pmma換算計(jì),數(shù)均分子量(mn)為45000、重均分子量(mw)為123000。
(帶膜的led封裝體的制作)
準(zhǔn)備具備液晶面板(屏幕尺寸:12英寸,顯示屏的一例)6a的光源裝置1a。圖4是示意性地示出光源裝置1a的構(gòu)成的斷面圖。該光源裝置1a在殼體(防爆容器)4a內(nèi)的收容室3a中具備向液晶面板6a供給光的邊緣照明式的背光源裝置7a,在這樣的背光源裝置7a中利用了多個(gè)形成有由上述氟系涂布劑構(gòu)成的氟系涂膜21a的led封裝體22a(即,帶膜的led封裝體23a)。
作為led封裝體22a,利用出射白光的“ns系列”(日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造)。該led封裝體22a內(nèi)置有含有氮化鎵的藍(lán)色led元件,在封入樹脂中添加有規(guī)定的熒光體(將藍(lán)光波長轉(zhuǎn)換為綠光的綠色熒光體、將藍(lán)光波長轉(zhuǎn)換為紅光的紅色熒光體)。
多個(gè)led封裝體22a以等間隔排成一列的形式安裝在長條狀的led基板24a上,led封裝體22a彼此相互電串聯(lián)連接。安裝有l(wèi)ed封裝體22a的led基板24a(即,光源單元2a)以收容于背光源裝置7a的箱型的底座74a內(nèi)的方式固定。需要說明的是,在底座74a內(nèi),以層疊的方式收容有構(gòu)成背光源裝置7a的反射片73a、導(dǎo)光板72a和光學(xué)片類71a。led封裝體22a(帶膜的led封裝體23a)以光出射面與導(dǎo)光板72a的端面相對向的方式固定在底座74內(nèi)。
液晶面板6a以嵌入的方式安裝在殼體4a的壁41的一部分被挖空的部分。液晶面板6a是具有透光性的透過部的一例,也是利用光來顯示文字、符號、圖像等各種信息的顯示屏的一例。
關(guān)于帶膜的led封裝體23a,從殼體4a內(nèi)取出背光源裝置7a,然后從該背光源裝置7a進(jìn)一步取出光源單元2a,以覆蓋led基板24a上的led封裝體22a的光出射面的方式形成氟系涂膜21。氟系涂膜21a形成于安裝在led基板24a上的全部led封裝體22a的表面。
需要說明的是,對于各led封裝體22a,以覆蓋所露出的全部表面的方式形成氟系涂膜21。形成在各led封裝體22a上的氟系涂膜21的厚度為10μm。
在形成氟系涂膜21a時(shí),利用分配器將上述氟系涂布劑涂布到氟系涂膜21a的表面(光出射面等)上。涂布氟系涂布劑后,使該涂布物在室溫(23℃)下干燥,在led封裝體22a的表面形成氟系涂膜21。
(光源裝置1a的亮度降低試驗(yàn))
在將上述光源裝置1a內(nèi)(收容室3a)用氮?dú)獬錆M的狀態(tài)下,使各led封裝體22a以最高亮度點(diǎn)亮,每隔規(guī)定時(shí)間測定這種狀態(tài)的液晶面板6a的屏幕中央的亮度,對光源裝置1a的經(jīng)時(shí)性亮度降低進(jìn)行考察。需要說明的是,亮度降低試驗(yàn)在室溫(23℃)下進(jìn)行。圖5是示意性地示出光源裝置1a的亮度降低試驗(yàn)的內(nèi)容的說明圖。
如圖5所示,在光源裝置1a的收容室3內(nèi),通過具備氮?dú)馄康墓┙o部5a供給氮?dú)?。光源裝置1a與收容室3a內(nèi)的氮?dú)馄客ㄟ^橡膠軟管連接,從氮?dú)馄繃姵龅牡獨(dú)馔ㄟ^橡膠軟管供給至光源裝置1a內(nèi)。在光源裝置1a中,設(shè)置有未圖示的供給口,在該供給口安裝橡膠軟管的一端。并且,橡膠軟管的另一端安裝于氮?dú)馄恐兴鋫涞拈_關(guān)閥。
供給至收容室3內(nèi)的氮?dú)鈴奈磮D示的排出口排出,在調(diào)節(jié)壓力的同時(shí)向大氣開放。需要說明的是,利用壓力調(diào)節(jié)閥70a調(diào)節(jié)從收容室3內(nèi)排出的氣體的壓力,將收容室3內(nèi)的壓力設(shè)定為300hpa(大氣壓+300hpa)。光源裝置1a的排出口與壓力調(diào)節(jié)閥70a通過橡膠軟管連接,從收容室3內(nèi)排出的氮?dú)獾韧ㄟ^橡膠軟管供給至壓力調(diào)節(jié)閥70a。
圖6是示意性地示出液晶面板6a的亮度測定方法的說明圖。關(guān)于液晶面板6a的屏幕中央處的亮度,如圖6所示,以在亮度計(jì)(“bm-9ac(顯示部)”、“bm-9a20d(受光部)”、株式會(huì)社トプコンテクノハウス制造)8a的測量部81a安裝有筒狀的適配器9a的狀態(tài),將適配器9a的前端91a垂直地按壓到屏幕中央來測定。
[比較例1、2]
分別準(zhǔn)備除了形成如下所示的有機(jī)硅膜代替氟系涂膜21a以外與光源裝置1a相同構(gòu)成的比較例1的光源裝置1x和除了不形成氟系涂膜21a以外與光源裝置1a相同構(gòu)成的比較例2的光源裝置1y,與實(shí)施例1的光源裝置1a一起在與實(shí)施例1的光源裝置1a相同的條件下進(jìn)行亮度降低試驗(yàn)。需要說明的是,向光源裝置1a、光源裝置1x和光源裝置1y中,經(jīng)由分別單獨(dú)準(zhǔn)備的橡膠軟管從同一供給部5a(氮?dú)馄?供給氮?dú)?。另外,關(guān)于光源裝置1x和光源裝置1y內(nèi)的各壓力,與光源裝置1同樣,利用壓力調(diào)節(jié)閥70a來調(diào)節(jié)來自光源裝置1x和光源裝置1y的各廢氣的壓力,設(shè)定為300hpa(大氣壓+300hpa)。
(比較例1的有機(jī)硅膜)
將市售的有機(jī)硅清漆(“fc-111”、日本精化株式會(huì)社制造)涂布到光源裝置1a的led封裝體的表面(與實(shí)施例1同樣的部位)上,使該涂布物干燥,形成厚度為10μm的有機(jī)硅膜。
光源裝置1a、光源裝置1x和光源裝置1y的各亮度測定結(jié)果示于圖7所示的圖中。圖7所示的圖的橫軸表示時(shí)間(小時(shí)),縱軸表示亮度(cd/m2)。如圖7所示,對于具備形成有氟系涂膜21a的led封裝體22a的實(shí)施例1的光源裝置1a而言,從試驗(yàn)開始時(shí)(0小時(shí)后)到408小時(shí)之間,幾乎沒有觀察到亮度降低。需要說明的是,實(shí)施例1的光源裝置1a中的試驗(yàn)開始時(shí)(0小時(shí)后)的亮度為340cd/m2、24小時(shí)后的亮度為342cd/m2、96小時(shí)后的亮度為352cd/m2、120小時(shí)后的亮度為352cd/m2、192小時(shí)后的亮度為348cd/m2、264小時(shí)后的亮度為347cd/m2、336小時(shí)后的亮度為343cd/m2、408小時(shí)后的亮度為340cd/m2。
與此相對,對于具備形成有有機(jī)硅膜的led封裝體的比較例1的光源裝置1x而言,自從試驗(yàn)開始起經(jīng)過192小時(shí)的前后起,亮度逐漸開始降低,在408小時(shí)后觀察到約32%的亮度降低。比較例1的光源裝置1x中的試驗(yàn)開始時(shí)(0小時(shí)后)的亮度為354cd/m2、24小時(shí)后的亮度為355cd/m2、96小時(shí)后的亮度為350cd/m2、120小時(shí)后的亮度為350cd/m2、192小時(shí)后的亮度為334cd/m2、264小時(shí)后的亮度為301cd/m2、336小時(shí)后的亮度為276cd/m2、408小時(shí)后的亮度為240cd/m2。
另外,對于具備沒有形成涂膜的led封裝體的比較例2的光源裝置1y而言,從試驗(yàn)開始起經(jīng)過96小時(shí)后觀察到約17%的亮度降低。對于比較例2的光源裝置1y而言,之后也隨著時(shí)間的推移,亮度持續(xù)降低,在408小時(shí)后得到了約67%的亮度降低這樣的結(jié)果。需要說明的是,比較例2的光源裝置1y中的試驗(yàn)開始時(shí)(0小時(shí)后)的亮度為355cd/m2、24小時(shí)后的亮度為356cd/m2、96小時(shí)后的亮度為295cd/m2、120小時(shí)后的亮度為278cd/m2、192小時(shí)后的亮度為215cd/m2、264小時(shí)后的亮度為162cd/m2、336小時(shí)后的亮度為139cd/m2、408小時(shí)后的亮度為117cd/m2。
[led元件的黑化的確認(rèn)]
對于比較例2的光源裝置1y,在上述亮度降低試驗(yàn)后(自試驗(yàn)開始起408小時(shí)后),從光源裝置1y取出光源單元,對led封裝體的led元件的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。圖8是示出從光出射面?zhèn)葘υ囼?yàn)開始前的led封裝體(無涂膜)22y的狀態(tài)進(jìn)行拍攝而得到的放大照片的圖,圖9是示出從光出射面?zhèn)葘ψ栽囼?yàn)開始起408小時(shí)后的led封裝體(無涂膜)22y的狀態(tài)進(jìn)行拍攝而得到的放大照片的圖。如圖8所示,對于試驗(yàn)開始前的led封裝體22y而言,led元件25y的表面(發(fā)光面)沒有黑化。與此相對,對于自試驗(yàn)開始起408小時(shí)后的led封裝體22y而言,確認(rèn)到led元件25y的表面(發(fā)光面)變黑(黑化)。
另外,將亮度降低試驗(yàn)后(自試驗(yàn)開始起408小時(shí)后)的黑化后的上述led封裝體22y利用離子銑削橫切,利用光學(xué)顯微鏡對led封裝體22y的斷面進(jìn)行觀察。圖10是示出對led元件25y的表面黑化后的led封裝體22y的斷面進(jìn)行拍攝而得到的放大照片的圖。如圖10所示,確認(rèn)到:在led元件25y的上側(cè)的表面(發(fā)光面)上形成有黑色層n。另外確認(rèn)到:黑色層n僅形成于led元件25y的上表面(發(fā)光面)。
[led元件的黑色層的分析]
對于圖10所示的led封裝體22y的led元件25y上所形成的黑色層n,使用tof-sims(飛行時(shí)間型二次離子質(zhì)譜分析法)進(jìn)行分析(映射分析)。分析結(jié)果(陽離子質(zhì)譜圖)示于圖11中。需要說明的是,圖11所示的分析結(jié)果圖像對應(yīng)于圖10中所示的由虛線圍成的區(qū)域r。另外,圖11所示的分析結(jié)果圖像對應(yīng)于圖10中的區(qū)域r進(jìn)行90°右旋轉(zhuǎn)后的狀態(tài)。因此,圖11的右側(cè)對應(yīng)于圖10的上側(cè),圖11的上側(cè)對應(yīng)于圖10的左側(cè)。
如圖11所示,確認(rèn)到led元件25y的表面的黑色層n由含有氮原子和碳原子的物質(zhì)(c3h6n)構(gòu)成。推測這是因?yàn)椋涸诘獨(dú)鈿夥障拢琹ed封裝體22y點(diǎn)亮(通電)時(shí),氣氛中的氮?dú)鈴膌ed封裝體22y的封入樹脂(例如多孔質(zhì)有機(jī)硅)28y本身通過或者從位于封入樹脂28y與周壁部27y之間的極小間隙等通過而到達(dá)led元件25y的表面(發(fā)光面),在此處氮?dú)馐艿交瘜W(xué)作用而變化為黑色物質(zhì)。推測是這樣的來源于氮?dú)獾暮谏牡煞指街趌ed元件25y的表面(發(fā)光面),由此形成黑色層n。
需要說明的是,使形成有黑色層n的led封裝體22y在大氣中通電而不是氮?dú)鈿夥障峦姇r(shí)(例如約15分鐘),黑色層n消失,led封裝體22y(led元件25y)的亮度恢復(fù)至形成黑色層n之前的狀態(tài)。即,可以說黑色層n以可逆反應(yīng)的方式形成在led元件25y的表面。
<其他實(shí)施方式>
本發(fā)明不限定于通過上述記載和圖面說明的實(shí)施方式,例如如下所述的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
(1)上述光源裝置1、1a為使用具備氮?dú)馄康鹊墓┙o部5、5a而從殼體4的外部向殼體4內(nèi)的收容室3供給氮?dú)獾臉?gòu)成(所謂的流動(dòng)型內(nèi)壓防爆結(jié)構(gòu)),但本發(fā)明不限定于此,例如也可以為在光源裝置的殼體內(nèi)(收容室)密閉氮?dú)獾臉?gòu)成(所謂的密閉型防爆結(jié)構(gòu))。
(2)在本發(fā)明的光源裝置中,可以為在led封裝體的封入樹脂中添加有熒光體的構(gòu)成,也可以為不添加熒光體的構(gòu)成。
(3)作為led封裝體,可以為頂面發(fā)光型,也可以為側(cè)面發(fā)光型。
(4)光源裝置可以為具備一個(gè)led封裝體的構(gòu)成,也可以為具備兩個(gè)以上的led封裝體的構(gòu)成。
(5)在光源裝置具備多個(gè)led封裝體的情況下,優(yōu)選在所有的led封裝體上形成氟系涂膜,但根據(jù)情況也可以為僅在多個(gè)led封裝體中特定的led封裝體上形成氟系涂膜的構(gòu)成。