螢光體分散液及led裝置的製造方法

2023-10-31 10:33:57 1

螢光體分散液及led裝置的製造方法
【專利摘要】本發明的目的在於，通過抑制螢光體分散液中螢光體的沉降，在LED裝置中成膜均勻的螢光體層。本發明中，提供一種螢光體顆粒螢光體分散液，螢光體分散液，其包含：分散溶劑、分散在所述分散溶劑中的螢光體顆粒、層狀粘土礦物微粒及氧化物微粒，其中，將填充於內徑為15mm的玻璃瓶的5ml所述螢光體分散液進行靜置時，直到因螢光體顆粒沉降而產生上清層的時間為4小時以上。螢光體分散液的粘度優選為80cp～1000cp。
【專利說明】螢光體分散液及LED裝置的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種分散有螢光體顆粒的螢光體分散液及使用其的LED裝置的製造方法。
【背景技術】
[0002]伴隨對發光裝置的高亮度化及節能的要求不斷增長，使用了 LED晶片的發光裝置(LED裝置)在各種用途中的應用逐漸擴大。特別是，已知有一種白色LED裝置，其組合藍色LED晶片和通過接收藍色光而射出黃色光的螢光體，使藍色光和黃色光混色，射出白色光。該種白色LED裝置逐漸被用作需要白色光的電燈、液晶顯示裝置的背光燈等照明用途。
[0003]另外，作為組合LED晶片和螢光體的白色LED裝置，還研究了:組合射出紫外光的LED晶片和通過紫外光而射出藍、綠、紅光的螢光體，從而形成白色光的白色LED裝置；組合射出的藍色光的LED晶片和射出紅、綠光的螢光體，從而形成白色光的白色LED裝置等。
[0004]由於上述組合LED晶片和螢光體的白色LED裝置通過一個LED晶片即可獲得白色光，因此，與組合顏色不同的多個LED晶片形成白色光的白色LED裝置相比，可簡化裝置。另外，還可抑制消耗的電能，故優選使用。
[0005]但是，來自組合LED晶片和螢光體的白色LED裝置的光在來自LED晶片的射出光和來自螢光體的螢光失去平衡時會發生著色。另外，在來自白色LED裝置的光發生著色時，還會因白色LED裝置的觀察角度不同而產生顏色(色度)不同的「顏色不勻」的問題。
[0006]來自白色LED裝置的光發生著色或產生顏色不勻的原因之一是因為LED裝置中的螢光體不均勻地存在。以往，通常通過將分散有螢光體顆粒的固化型樹脂組合物塗布在LED晶片上並使其固化，在LED晶片的周邊設置螢光體層，獲得白色LED裝置。然而，通常，螢光體為比重非常高的無機金屬化合物。因此，固化型樹脂組合物中的螢光體發生沉澱，螢光體顆粒容易不均地堆積在LED晶片上。其結果，來自白色LED裝置的光發生著色、或產生顏色不勻。
[0007]為了抑制發生著色或顏色不勻，研究了如下技術。
[0008]為了降低白色LED裝置的顏色不勻，在液態密封材料中含有螢光體顆粒和螢光體顆粒的防沉降材料。由此，公開有一種防止比重較重的螢光體顆粒的沉降的技術(參考專利文獻I)。另外，在LED晶片周邊設置含螢光體顆粒的密封層後，通過一邊使發光裝置旋轉，一邊使密封層固化，使發光裝置內的色度差、即顏色不勻降低(參考專利文獻I)。
[0009]還公開了使螢光體顆粒堆積在LED晶片的發光面上獲得白色LED裝置的技術(參考專利文獻2)。特別是，對於在LED晶片的角部及側面無法塗布螢光體顆粒，從而產生波長轉換效率降低，各方位上的色度偏離或色調不均的問題，記載了通過以霧狀吹送含有螢光體的塗布液並使其螺旋狀旋轉來改善上述問題(參考專利文獻2)。
[0010]現有技術文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開2004-153109號公報[0013]專利文獻2:日本特開2003-115614號公報
【發明內容】

[0014]發明所要解決的技術問題
[0015]根據上述技術，可在某種程度上改善一個白色LED裝置中的著色及顏色不勻、SP來自一個白色LED裝置的光由於角度不同而產生的色度偏離。然而，近年開發有一種包含多個白色LED裝置的白色照明裝置，並逐漸用於追求高亮度的汽車照明裝置及特別重視色度的店鋪用照明裝置等。在該種白色照明裝置中，各個白色LED裝置的色度高度一致逐漸受到重視。
[0016]特別是，如果由使用多個白色LED裝置而高亮度化的白色照明裝置形成的照明中，來自多個白色LED裝置的光存在色度不同，會被認為是在遠處存在顏色不勻的照明。因此，與以往相比，抑制白色LED裝置之間的色度不均變得更加重要。
[0017]為了在LED晶片上塗布包含螢光體顆粒的液態物，使用點膠機或噴霧器等塗布裝置。如使用這些塗布裝置，則可連續地製造多個白色LED裝置。在用塗布裝置進行塗布時，用塗布液罐儲存且包含螢光體顆粒的液態物通過位於塗布液罐中的攪拌裝置攪拌，通過該攪拌，液態物中的螢光體被均勻地分散。其後，將在塗布液罐內攪拌的包含螢光體的液態物供給到塗布裝置的噴頭，通過噴嘴塗布在LED晶片上。這樣，實現了降低LED裝置的發光色的不均。
[0018]但是，在將液態物從用於保存包含螢光體的液態物的保管容器導入塗布液罐，並攪拌液態物的情況下，存在如下問題，需要消耗較長的時間才能使螢光體形成充分的分散狀態。另外，由於通常保管容器沒有攪拌裝置，在保管容器內，螢光體顆粒的一部分有時還會沉澱，固結在保管容器的內壁上。由於該固結量也會隨著在保管容器內的保存時間而變化，因此，隨著在保管容器內的保存時間變長，投入塗布液罐的液態物的螢光體的量也會產生微妙的變化。其結果，無法充分地降低得到的LED裝置發光色度的不均。
[0019]因此,本發明提供一種將突光體作為分散質的突光體分散液,該突光體分散液即使靜置，也不易產生沉澱，因而不易固結在保管容器的內壁上。
[0020]用於解決技術問題的技術方案
[0021]本發明的第一方面涉及一種如下所示的螢光體分散液。
[0022][I] —種突光體分散液，其包含:分散溶劑、分散在所述分散溶劑中的突光體顆粒、層狀粘土礦物微粒及氧化物微粒，其中，將填充於內徑為15_的玻璃瓶的5ml所述螢光體分散液進行靜置時，直到因螢光體顆粒沉降而產生上清層的時間為4小時以上。
[0023][2]如[I]所述的螢光體分散液，其中，所述螢光體分散液的粘度為80cp?lOOOcp。
[0024][3] 一種LED裝置的製造方法，該方法包括:
[0025]準備LED晶片安裝封裝體的工序，所述LED晶片安裝封裝體包含封裝體和配置於所述封裝體且具有發光面的LED晶片；
[0026]在所述LED晶片的發光面上塗布[I]所述的螢光體分散液，從而使螢光體層成膜
的工序。
[0027][4]如[3]所述的LED裝置的製造方法，其中，所述螢光體分散液通過噴霧塗布裝置進行塗布，所述噴霧塗布裝置具備:儲存螢光體分散液的塗布液罐、具有用於噴出螢光體分散液的噴嘴的噴頭、以及連通塗布液罐和噴頭的連結管。
[0028][5]如[3]所述的LED裝置的製造方法，該方法還包括在所述LED晶片的發光面上塗布含有有機金屬化合物的溶液的工序。
[0029][6]如[3]所述的LED裝置的製造方法，其中，所述LED裝置為白色LED裝置。
[0030]發明效果
[0031]本發明的螢光體分散液中，由於螢光體沉降而產生的上清層的產生時間為4小時以上，螢光體不易產生沉降。因此，在通過塗布裝置塗布螢光體分散液的情況下，縮短了開始塗布前分散螢光體分散液所需的時間。因此，提高了螢光體分散液的塗布的工作效率。
[0032]另外，即使將螢光體分散液長時間保管在保管容器內，也不易固結在保管容器的內壁上，可長時間保存。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是概略性地表示LED裝置的截面的圖；
[0034]圖2是表示塗布裝置的概要圖。
[0035]標記說明
[0036]I封裝體
[0037]2金屬部`
[0038]3LED 晶片
[0039]4突起電極
[0040]6螢光體層
[0041]90LED晶片安裝封裝體
[0042]100LED 裝置
[0043]200塗布裝置
[0044]210塗布液罐
[0045]220塗布液
[0046]230連結管
[0047]240噴頭
[0048]250噴嘴
[0049]260攪拌裝置
[0050]270噴出液
[0051]300保管容器
【具體實施方式】
[0052]1.關於突光體分散液
[0053]螢光體分散液包含分散溶劑、分散在分散溶劑中的螢光體顆粒、層狀粘土礦物微粒及氧化物微粒。在螢光體分散液中還可含有任意的添加劑。
[0054][螢光體顆粒]
[0055]螢光體顆粒通過LED晶片射出的光的波長(激發波長)而激發，發出與激發波長不同波長的螢光。由於在從LED晶片射出藍色光的情況下，螢光體顆粒產生黃色的螢光，因此，可獲得白色LED裝置。發出黃色螢光的螢光體的例子可以舉出YAG(釔.鋁.石榴石)螢光體。YAG螢光體受到從藍色LED晶片射出的由藍色光(波長420nm?485nm)構成的激發光，可以發出黃色光(波長550nm?650nm)的突光。
[0056]螢光體例如可通過如下方法製造，I)在具有規定組成的混合原料中適量混合作為助熔劑的氟化銨等氟化物並加壓，得到成形體，2)將得到的成形體填入坩堝，在空氣中於1350?1450°C的溫度範圍內燒制2?5小時，獲得燒結體。
[0057]具有規定組成的混合原料可以將Y、Gd、Ce、Sm、Al、La、Ga的氧化物、或在高溫下容易形成氧化物的化合物以化學計量比充分地混合而獲得。或者，具有規定組成的混合原料可以通過如下方法獲得，將Y、Gd、Ce、Sm的稀土類元素以化學計量比溶解於酸形成溶液，使該溶液與草酸共沉澱，並對得到的物質進行燒制，得到共沉澱氧化物，將該共沉澱氧化物與氧化招、氧化鎵混合。
[0058]螢光體的種類不限於YAG螢光體，例如，還可以使用不含有Ce的非石榴石類螢光體等其它螢光體。
[0059]螢光體的平均粒徑優選為I μ m以上50 μ m以下。螢光體的粒徑越大，發光效率(波長轉換效率)越高。另一方面，如螢光體的粒徑過大，則在螢光體層中，產生在螢光體和粘合劑的界面的間隙變大，螢光體層的膜強度降低。螢光體的平均粒徑例如可通過庫爾特計數法測定。
[0060][層狀粘土礦物微粒]
[0061]層狀粘土礦物微粒的主成分為層狀矽酸鹽礦物，優選具有雲母結構、高嶺石結構、蒙脫石結構等結構的膨脹性粘土礦物，更優選具有膨脹性優異的蒙脫石結構的膨脹性粘土礦物。層狀粘土礦物微粒在螢光體分散液中以片架結構存在，僅以少量即可大幅提高螢光體分散液的粘度。另外，由於層狀粘土礦物微粒呈平板狀，因此，可以提高螢光體層(參照圖1)的膜強度。
[0062]優選螢光體分散液中層狀粘土礦物微粒的含量為0.1?5重量％。
[0063]考慮與螢光體分散液中有機溶劑的相溶性，層狀粘土礦物微粒的表面也可用銨鹽等修飾(表面處理)。
[0064][氧化物微粒]
[0065]氧化物微粒可以是氧化矽、氧化鈦、氧化鋅等微粒。特別是，將螢光體層中的粘合劑製成聚矽氧烷等含矽有機化合物的固化物即陶瓷的情況下，從對形成的陶瓷的穩定性的觀點考慮，優選使用氧化矽作為氧化物微粒。
[0066]優選螢光體分散液中氧化物微粒的含量為I?40重量％。
[0067]氧化物微粒具有填充劑的功能，其填充粘合劑與螢光體及層狀粘土礦物微粒之間的界面上產生的間隙，還具有增粘劑的功能，其增加螢光體分散液的粘性，還可具有膜強化劑等的功能，其提聞突光體層的I吳強度。
[0068]考慮上述的各種效果，氧化物微粒的平均粒徑優選為0.001 μ m以上50 μ m以下。氧化物微粒的平均粒徑例如可通過庫爾特計數法測定。
[0069]氧化物微粒的表面還可以用矽烷偶聯劑或鈦偶聯劑處理。通過表面處理，提高了氧化物微粒與有機金屬化合物和有機溶劑的相溶性。[0070][分散溶劑]
[0071]螢光體分散液中的分散溶劑中優選含有醇類。醇類可以是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等一元醇，也可以是二元以上的多價醇。也可以組合兩種以上的醇。如將二元以上的醇作為分散溶劑使用，則容易提高螢光體分散液的粘度，容易防止作為分散質的螢光體顆粒的沉降。
[0072]分散溶劑的沸點優選為250°C以下。這是因為，使分散溶劑容易從分散溶液中乾燥除去。沸點過高時，分散溶劑的蒸發較為遲緩，因此將分散溶液塗布成塗膜時，塗膜中的螢光體會流動。
[0073]二元以上的多元醇只要可以作為溶劑使用即可，可以使用任意多元醇。可以使用的多元醇例如可以舉出:乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇等，優選為乙二醇、丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇等。
[0074]突光體分散液中的一部分分散溶劑可以為水。在突光體分散液中含有水時，通過在層狀粘土礦物微粒的層間導入水，層狀粘土礦物微粒發生溶脹，螢光體分散液的粘度容易變得更高。分散溶劑中水的含量相對總溶劑量優選為5重量％以上。水的比例不足5重量％時，往往無法充分獲得增粘效果；在水的比例超過60重量％時，增粘效果非但不提高，反而由於混合過多的水，粘度容易降低。因此，優選水的比例相對總溶劑量為5重量％以上60重量％以下，更優選為7重量％以上55重量％以下。
[0075]螢光體分散液的粘度通常為10?lOOOcp，優選為80?lOOOcp，更優選為200?450cp。在粘度較低時，螢光體分散液中螢光體顆粒容易沉降，產生上清層的時間變短。另一方面，在粘度過高時，螢光體分散液的塗布、特別是採用噴霧器進行塗布變得困難。
[0076]本發明的螢光體分散液的特徵在於，作為分散質的螢光體顆粒不易沉降。具體而言，將本發明的螢光體分散液(5ml)填充至內徑為15mm的玻璃瓶並靜置4小時時，不會產生上清層。通過目測可確認上清層的產生，可以將產生Imm以上的上清層定義為產生上清層。
[0077][螢光體分散液的製造方法]
[0078]本發明的螢光體分散液可通過如下方法製造，在分散溶劑中添加螢光體顆粒、層狀粘土礦物微粒及氧化物微粒，還可根據需要添加其它添加劑，獲得混合液；攪拌混合液。
[0079]各成分的添加順序沒有特別限定，在分散溶劑的一部分使用水的情況下，可以列舉:1)在水以外的分散溶劑中預先混合層狀粘土礦物微粒(經親油性表面處理)，其後，添加混合螢光體顆粒、氧化物微粒、其它添加劑及水，並進行攪拌的方式、2)預先混合層狀粘土礦物微粒(經親油性表面處理)和水，其後，將螢光體顆粒、氧化物微粒、其它添加劑與水以外的分散溶劑一起攪拌的方式。這樣，可以將層狀粘土礦物微粒均勻地分散在螢光體分散液中，進一步提高粘度。
[0080]混合液的攪拌可通過使用例如攪拌磨、葉片混煉攪拌裝置、薄膜旋轉型分散機等進行。通過調整攪拌條件，能夠抑制螢光體分散液中螢光體顆粒的沉降。
[0081][攪拌裝置]
[0082]作為用於攪拌混合液的攪拌裝置，可以使用所有公知的攪拌裝置。例如，可以舉出:ULTRA-TURRAX(IKA 日本社製造)、TK Autohomomixer (primix 社製造)、TK pipelineHomomixer (primix 社製造)>TKFilmix (primix 社製造)>CLEARMIX(M Technique 社製造)、Claire SS5 (M Technique 社製造)、Cavitron (Eurotec 社製造)、fine flow mill (太平洋機工社製造)等無介質攪拌機、Viscomill (Imex製造)、Apex mill (壽工業社製造)、Starmill (Ashizawa、Fine Tech 製造)、DCP super flow(日本 eirich 社製造)、MPmill (井上製作所社製造)、Spike mill (井上製作所社製造)、Mighty mill (井上製作所社製造)、SCmill (三井礦山社製造)等介質攪拌機等或Ultimizer (Sugino Machine社製造)、Nanomizer (吉田機械社製造)、NAN03000 (美粒社製造)等高壓衝擊式分散裝置。
[0083][螢光體分散液的用途]
[0084]本發明的螢光體分散液可用於成膜LED裝置中的螢光體層(後述)。特別是優選本發明的螢光體分散液與粘合劑溶液組合，塗布在LED晶片上，形成螢光體層。組合的粘合劑可以是有機樹脂，也可以是透明陶瓷。
[0085]2.關於LED裝置
[0086][LED 裝置]
[0087]LED裝置具有:封裝體、LED晶片、覆蓋LED晶片的發光面的螢光體層。圖1是表示LED裝置100的例的剖面圖。LED裝置具有:具有凹部11的封裝體1、金屬部(金屬配線)2、配置於封裝體I的凹部11的LED晶片3、連接金屬部2和LED晶片3的突起電極4。這樣，將隔著突起電極4連接金屬部2和LED晶片3的方式稱為倒裝片型。
[0088]封裝體I例如為液晶聚合物或陶瓷，但只要具有絕緣性和耐熱性，其材質並不特別限定。
[0089]LED晶片3例如為藍色LED晶片。藍色LED晶片的結構例子包括:層疊於藍寶石基板的n-GaN系化合物半導體層(包覆層)、InGaN系化合物半導體層(發光層)、p_GaN系化合物半導體層(包覆層)、透明電極層的層疊體。
[0090]LED晶片3具有例如200?300 μ mX 200?300 μ m的面，LED晶片3的高度為例如數十μ m。
[0091]在圖1所示的LED裝置100中，在封裝體I的凹部11配置有一個LED晶片3 ;也可在封裝體I的凹部11配置有多個LED晶片3。
[0092]而且，LED裝置100具有覆蓋LED晶片3的發光面的螢光體層6。螢光體層6為含有螢光體顆粒的層。螢光體層6隻要覆蓋LED晶片3的發光面(典型的是在LED晶片的上面)即可，如圖1所示，也可覆蓋LED晶片3的側面。螢光體層6的厚度沒有特別限定，優選為 15 μ m ?300 μ m。
[0093]螢光體層6是受到從LED晶片3射出的光(激發光)而發出螢光的層。通過混合激發光和螢光，從LED裝置100發出希望顏色的光。例如，從LED晶片3發出的光是藍色，從螢光體層6發出的螢光是黃色，則LED裝置100為白色LED裝置。
[0094]要求螢光體顆粒在螢光體層6中均勻地存在。這是為了使從LED裝置100發出的光成為希望的顏色。本發明的螢光體分散液可用於成膜螢光體層6。
[0095]螢光體層6含有螢光體顆粒、層狀粘土礦物微粒及氧化物微粒、粘合劑、和其它任意成分。
[0096]優選突光體層6中突光體顆粒的含量為50?95重量％。
[0097]粘合劑可以為有機矽樹脂等透明有機樹脂，也可以是玻璃等透明陶瓷等；從提高螢光體層6的耐熱性等方面考慮，粘合劑優選為透明陶瓷。[0098]優選螢光體層6中粘合劑(透明陶瓷)的含量為2重量％以上50重量％以下，更優選為2.5重量％以上30重量％以下。螢光體層6中粘合劑(透明陶瓷)的含量不足2重量％時，由於作為粘合劑的陶瓷過少，加熱燒制後的螢光體層6的強度降低。另一方面，粘合劑(透明陶瓷)的含量超過50重量％時，層狀粘土礦物微粒及無機微粒的含量相對降低。在無機微粒的含量相對降低時，螢光體層6的強度降低。另外，螢光體層6中層狀粘土礦物微粒的含量相對降低時，螢光體分散液中層狀粘土礦物微粒的含量也容易降低，螢光體分散液的粘度也容易降低。
[0099]優選螢光體層6中層狀矽酸鹽礦物的含量為0.5重量％以上20重量％以下，更優選為0.5重量％以上10重量％以下。突光體層6中層狀娃酸鹽礦物的含量不足0.5重量％時，無法充分得到增加螢光體分散液粘性的效果。另一方面，層狀矽酸鹽礦物的含量超過20重量％時，陶瓷層的強度降低。
[0100]優選螢光體層6中氧化物微粒的含量為0.5重量％以上50重量％以下，更優選為I重量％以上40重量％以下。在螢光體層6中氧化物微粒的含量不足0.5重量％，或超過50重量％時，螢光體層6的強度無法充分地提高。
[0101][LED裝置的製造方法]
[0102]LED裝置可通過包括如下工序的工藝製造:準備在封裝體上安裝有LED晶片的LED晶片安裝封裝體的工序；在LED晶片的發光面上塗布「螢光體分散液」和「粘合劑溶液」，成膜突光體層。
[0103]LED晶片安裝封裝體90具有封裝體I和配置於其上的LED晶片3 (參照圖2)。在LED晶片安裝封裝體90的LED晶片3的發光面上塗布螢光體分散液和粘合劑溶液，但並不限定塗布螢光體分散液和 粘合劑溶液的順序，可同時塗布。也可重複多次進行螢光體分散液的塗布和粘合劑溶液的塗布。
[0104]作為塗布在LED晶片上的螢光體分散液,可以使用前述的螢光體分散液。
[0105]粘合劑溶液
[0106]粘合劑溶液含有粘合劑或其前體。如上述，粘合劑優選有機矽樹脂或透明陶瓷。在使用有機矽樹脂作為粘合劑的情況下，優選在粘合劑溶液中配合有機矽樹脂。在使用透明陶瓷作為粘合劑的情況下，優選在粘合劑溶液中配合作為透明陶瓷前體的有機金屬化合物。
[0107]粘合劑溶液中所含的有機金屬化合物通過溶膠-凝膠反應形成透明陶瓷(優選玻璃陶瓷)。生成的陶瓷使螢光體、層狀矽酸鹽礦物及無機微粒結合，構成密封LED晶片的螢光體層。
[0108]有機金屬化合物的例子包括:金屬醇鹽、乙醯丙酮合金屬、金屬羧酸鹽等，優選通過水解和聚合反應容易凝膠化的金屬醇鹽。只要可形成透光性玻璃陶瓷，不限金屬的種類。從形成的玻璃陶瓷的穩定性和製造的容易性的觀點考慮，優選含有矽。另外，也可組合多種有機金屬化合物。
[0109]金屬醇鹽可以是四乙氧基矽烷這樣的單分子，也可以是有機矽氧烷化合物連接成鏈狀或環狀的聚矽氧烷；通過採用聚矽氧烷，可提高粘合劑溶液的粘性。
[0110]有機金屬化合物的其它例子包括:聚娃氮燒。聚娃氮燒可用通式:(R1R2SiNR3)n表示。式中，R1^ R2及R3分別獨立表示氫原子或烷基、芳基、乙烯基、環烷基，R1^ R2> R3中的至少一個為氫原子，優選全部為氫原子，η表示I?60的整數。聚矽氮烷的分子形狀可以為任意形狀，例如，可以是直鏈狀或環狀。
[0111]在粘合劑溶液中，除有機金屬化合物(特別是聚矽氮烷)外，還可含有反應促進齊U。反應促進劑可以是酸或鹼等。在反應促進劑的具體例中，三乙胺、二乙胺、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺等鹼、或鹽酸、草酸、富馬酸、磺酸、醋酸、或包含鎳、鐵、鈀、銥、鉬、鈦、鋁的金屬的羧酸鹽等，但不限於此。特別優選的反應促進劑為金屬羧酸鹽，添加量以聚矽氮烷為基準優選為0.01?5mol%。
[0112]粘合劑溶液中還可含有溶劑。溶劑的例子包括:脂肪族烴、芳香族烴、滷代烴、醚類、酯類等。優選的溶劑為甲基乙基酮、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二甲基氟化物、氯仿、四氯化碳、乙醚、異丙醚、二丁醚、乙基丁基醚等。
[0113]優選粘合劑溶液中聚矽氮烷的濃度較高，如聚矽氮烷濃度上升，則粘合劑溶液的保存期間縮短。因此，粘合劑溶液中聚矽氮烷的濃度優選為5?50wt%(重量％)。
[0114]在將聚矽氮烷溶液作為粘合劑溶液使用的情況下，優選的是，通過塗布粘合劑溶液並加熱塗膜或對塗膜照射光，使塗膜形成陶瓷膜。從抑制作為LED晶片的封裝體使用的液晶聚合物等發生劣化的觀點考慮，加熱塗膜的溫度優選150°C?500°C，更優選150°C?3500C。特別是通過對塗膜照射包含170?230nm範圍的波長成分的UVU射線(例如準分子光)，使其固化後，進一步進行加熱固化，可進一步提高防水分浸滲的效果。
[0115]螢光體分散液和粘合劑溶液通過塗布裝置塗布在LED晶片上，構成螢光體層。塗布裝置的例子包括:噴霧塗布裝置或點膠機塗布裝置等。如使用這些塗布裝置，則可連續製造多個LED裝置。
[0116]塗布裝置優選具有:儲存塗布液(螢光體分散液或粘合劑溶液)的塗布液罐、具有用於噴出塗布液的噴嘴的噴頭、連通塗布液罐和噴嘴的連結管。圖2表示用於對塗布液進行塗布的噴霧器裝置的概要。
[0117]圖2所示的塗布裝置200中，塗布液罐210內的塗布液220被施加壓力，通過連結管230被供給到噴頭240。供給到頭240的塗布液220從噴嘴250噴出，塗布到塗布對象物(LED晶片)上。採用噴霧塗布裝置時，通過風壓從噴嘴250噴出塗布液。可以採用如下結構，在噴嘴250的前端設置開閉自由的開口部，通過對該開口部進行開閉操作，控制噴出作業的開關。
[0118]優選在塗布裝置200的塗布液罐210的內部具有攪拌裝置260。攪拌裝置260例如為設置在內部的翼狀的可動片，其採用通過磁力或電力驅動的結構即可，沒有特別限定。攪拌裝置260通過攪拌塗布液罐210內的塗布液，使塗布液中的溶質或分散質均勻地分散。通過使用該種塗布裝置，可從噴嘴250噴出由均勻的塗布液構成的噴出液270。
[0119]但是，在保存有用於導入塗布液罐210的塗布液的保管容器300中長時間儲存的螢光體分散液(塗布液220)中，螢光體往往會沉降，或固結在保管容器300的壁面上。如將該種螢光體分散液投入塗布液罐210，則即使塗布液罐210的攪拌裝置260對其進行攪拌，使螢光體均勻地分散也需要較長的時間。因此，塗布效率降低。
[0120]而且，如果導入塗布液罐210的塗布液220的螢光體濃度產生細微的不均，則待塗布的螢光體分散液中螢光體的濃度會產生不均。另外，留存在連結管230中的螢光體分散液也同樣，螢光體往往會沉降，固結在連結管230的壁面上。在該情況下，待塗布的螢光體分散液中的螢光體濃度也會產生不均。
[0121]與之相對，本發明的螢光體分散液中，螢光體顆粒不易產生沉降，容易維持均勻的分散狀態。因此，即使長時間儲存在保管容器300中，本發明的螢光體分散液的螢光體顆粒也會均勻地分散。因此，在將本發明的螢光體分散液導入塗布裝置的塗布液罐210後，可立即供給至噴頭240，從噴嘴250噴出，提高了塗布效率。另外，螢光體分散液中螢光體的濃度也恆定，螢光體層中螢光體濃度也變得均勻。
[0122]這樣，成膜螢光體層6，得到圖1所示的LED裝置100。在LED裝置100中，還設有其它光學零件(透鏡等)，作為各種光學部件使用。
[0123]實施例
[0124]以下，參照實施例更詳細地對本發明進行說明，但本發明並不因為這些記載而受到限定性解釋。
[0125](1)螢光體顆粒的製作
[0126]通過以下工序製作黃色螢光體顆粒。將充分混合如下所示的組成的螢光體原料而得到的混合物填充入鋁坩堝，在其中適量混合氟化銨等氟化物作為助熔劑。將填充物在流通含氫氮氣的還原氛圍中以1350~1450°C的溫度範圍燒制2~5小時，獲得燒製品((y0.72Gd0.24) 3Αl5o12: Ce0.04)。
[0127][原料組成]
[0128]Y2O3...7.41g
[0129]Gd2O3...4.0lg
[0130]CeO2...0.63g
[0131]Al2O3...7.77g
[0132]對獲得的燒製品進行粉碎、清洗、分離、乾燥，獲得希望的螢光體。將獲得的螢光體粉碎，製成約10 μ m粒徑的螢光體顆粒。檢驗獲得的螢光體顆粒的組成，確認是希望的螢光體。檢驗其對波長465nm的激發光的發光波長時，其在約570nm波長處具有峰波長。
[0133](2)螢光體分散液的製備
[0134]以下，說明各比較例、實施例的螢光體分散液的組成(g)。
[0135](2.1)比較例 I
[0136]通過將上述螢光體顆粒85g添加到丙二醇100g中，並對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌使用TK Filmix (primix社製造)進行。
[0137](2.2)比較例 2
[0138]通過將上述螢光體顆粒81g、氧化物微粒(日本Aerosil株式會社製造的RX300、粒徑7nm)4g添加到丙二醇100g中，並對其進行攪拌,製備突光體分散液。攪拌與比較例I相同地進行。
[0139](2.3)實施例1
[0140]將上述突光體顆粒90g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Lucentite SWN) 2.5g、氧化物微粒(日本Aerosil株式會社製造的RX300、粒徑7nm) 4g添加到丙二醇100g和異丙醇90g的混合溶劑中。通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌使用 TK Autohomomixer (primix 社製造)進行。
[0141](2.4)實施例 2[0142]將上述突光體顆粒90g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Micro mica MK-100) 2.5g、氧化物微粒(日本Aerosil株式會社製造的RX300、粒徑7nm) 4g添加到丙二醇IOOg和異丙醇70g的混合溶劑中。並通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌與比較例I同樣地進行。
[0143](2.5)實施例 3
[0144]將上述突光體顆粒100g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Micro mica MK-100) 2.5g、氧化物微粒(富士 SILYSIA化學株式會社製造的SYLYSIA470) 4g添加到1，3- 丁二醇IOOg和異丙醇70g的混合溶劑中。通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌使用Apex mill (壽工業社製造)進行。
[0145](2.6)實施例 4
[0146]將上述突光體顆粒100g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Lucentite SffN) 5g、氧化物微粒(富士 SILYSIA化學株式會社製造的SYLYSIA470) 6.5g添加到1，3_ 丁二醇IOOg和異丙醇40g的混合溶劑中。通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌與實施例3同樣地進行。
[0147](2.7)實施例 5
[0148]將上述突光體顆粒100g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Lucentite SffN) 2.5g、氧化物微粒(日本Aerosil株式會社製造的RX300、粒徑7nm) 6.5g添加到1，3-丁二醇IOOg和異丙醇80g的混合溶劑中，通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌與實施例1同樣地進行。
[0149](2.8)實施例 6
[0150]將上述突光體顆粒100g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Lucentite SffN) 2.5g、氧化物微粒(日本Aerosil株式會社製造的RX300、粒徑7nm) 6.5g添加到1，3_ 丁二醇IOOg和異丙醇70g的混合溶劑中。通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌與比較例I同樣地進行。
[0151](2.9)實施例 7
[0152]將上述突光體顆粒100g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Micro mica MK-100) 5g、氧化物微粒(日本Aerosil株式會社製造的RX300、粒徑7nm) 6.5g添加到1，3- 丁二醇IOOg和異丙醇60g的混合溶劑中。通過對其進行攪拌，製備突光體分散液。攪拌與實施例1同樣地進行。
[0153](2.10)實施例 8
[0154]將上述突光體顆粒100g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Lucentite SffN) 5g、氧化物微粒(富士 SILYSIA化學株式會社製造的SYLYSIA470) 6.5g添加到1，3_ 丁二醇IOOg和異丙醇20g的混合溶劑中。通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌與實施例3同樣地進行。
[0155](2.11)實施例 9
[0156]將上述突光粒子體100g、層狀粘土礦物微粒(Co-op Chemical株式會社製造的Lucentite SffN) 5g、氧化物微粒(富士 SILYSIA化學株式會社制SYLYSIA470) 6.5g添加到1，3-丁二醇IOOg和異丙醇60g的混合溶劑中。通過對其進行攪拌，製備螢光體分散液。攪拌與比較例I同樣地進行。[0157](3)對各樣品的評價
[0158](3.1)粘度的測定
[0159]使用振動式粘度計(CBC社製造的VM-10A-L)測定比較例1、比較例2及實施例1~9的突光體分散液的粘度。將測定結果不於表1。
[0160](3.2)對因螢光體顆粒的沉降而產生的上清層的產生時間進行測定
[0161 ] 將比較例1、比較例2及實施例1~9的螢光體分散液5ml填充至內徑為15mm的玻璃瓶中，在室溫下靜置。用尺測定每小時因沉降而產生的上清層的厚度。將測定結果與各樣品的組成一起不於表1。
[0162](3.3)對保管容器內壁的固結進行評價
[0163]在內徑100mm、高度150mm的不鏽鋼製的保管容器中，填充比較例1、比較例2及實施例I~9的螢光體分散液。每保管I小時將螢光體分散液從保管容器移至其它容器中，目測在保管容器的內壁上的固結狀態，並根據以下的基準進行評價。評價結果示於表2。
[0164]◎沒有固結
[0165]〇雖有固結，但如將保管容器搖動數次後，將螢光體分散液移至其它容器，則固結物消失
[0166]Λ有固結，且即使將保管容器搖動數次後，將螢光體分散液移至其它容器，也有一部分的固結物沒有消失
[0167]X有固結，且即使`將保管容器搖動數次後，將螢光體分散液移至其它容器，產生的固結物仍然與不搖動時移至其它容器的情況相同，固結物完全不會消失
[0168](3.4)對在塗布裝置內的分散時間進行測定
[0169]將螢光體分散液供給至位於塗布裝置內且具備攪拌裝置的塗布液罐並進行攪拌，每5分鐘塗布一次。分別選擇5個塗布的樣品，測定色度。作為測定裝置，使用KonicaMinolta Sensing社製造的光譜儀CS-1000A。其後，算出該5個樣品的測定值(色度)的標準偏差，評價色度的均勻性。將標準偏差為0.02以下時的螢光體分散液作為充分的分散狀態的螢光體分散液。
[0170]表1
【權利要求】
1.一種突光體分散液，其包含:分散溶劑、分散在所述分散溶劑中的突光體顆粒、層狀粘土礦物微粒及氧化物微粒，其中， 將填充於內徑為15mm的玻璃瓶的5ml所述螢光體分散液進行靜置時，直到因螢光體顆粒沉降而產生上清層的時間為4小時以上。
2.如權利要求1所述的螢光體分散液，其中，所述螢光體分散液的粘度為80cp?lOOOcp。
3.一種LED裝置的製造方法，該方法包括: 準備LED晶片安裝封裝體的工序，所述LED晶片安裝封裝體包含封裝體和配置於所述封裝體且具有發光面的LED晶片； 在所述LED晶片的發光面上塗布權利要求1所述的螢光體分散液，從而使螢光體層成膜的工序。
4.如權利要求3所述的LED裝置的製造方法，其中， 所述螢光體分散液通過噴霧塗布裝置進行塗布， 所述噴霧塗布裝置具備:儲存螢光體分散液的塗布液罐、具有用於噴出螢光體分散液的噴嘴的噴頭、以及連通塗布液罐和噴頭的連結管。
5.如權利要求3所述的LED裝置的製造方法，該方法還包括: 在所述LED晶片的發光面上塗布含有有機金屬化合物的溶液的工序。
6.如權利要求3所述的LED裝置的製造方法，其中， 所述LED裝置為白色LED裝置。
【文檔編號】H01L33/50GK103828075SQ201280046815
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月25日 優先權日:2011年9月26日
【發明者】佐藤淳 申請人:柯尼卡美能達株式會社