DE112012003819T5 - Verfahren zum Fertigen einer LED, Vorrichtung zum Fertigen einer LED und LED - Google Patents

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Abstract

Es werden eine hochqualitative LED und ein LED-Element sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, mit denen es möglich ist, jene in großen Mengen bei minimalen Fertigungskosten herzustellen. Die vorliegende Erfindung umfasst eine Abnehm-/Anbringungseinheit für die LED oder das LED-Element, eine Beschichtungseinheit zum Ausführen einer automatischen Beschichtung und eine Trocknungseinheit. Unter Verwendung der Beschichtungseinheit wird ein Überzug aufgebracht, und es erfolgt ein provisorisches Trocknen, oder das Härten wird unter Verwendung der Trocknungsvorrichtung beschleunigt. Alternativ werden das Beschichten und Trocknen mehrmals wiederholt, woraufhin ein endgültiges Trocknen oder Härten stattfindet.

Description

  • [TECHNISCHES GEBIET]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fertigen einer LED durch Aufbringen eines Überzugsmaterials auf ein durch eine LED oder eine LED-Komponente gebildetes Substrat, und eine derart gefertigte LED.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Lösung oder einer Suspension, Slurry oder Aufschlämmung (im Folgen nur Suspension genannt) auf ein durch eine LED oder eine LED-Komponente gebildetes Substrat und zum Trocknen derselben, ferner eine derart gefertigte LED. Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fertigen einer Weißlichtleuchtdiode und eine dadurch hergestellte LED. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Begriff „LED-Komponente” auf ein Zwischenprodukt, welches im Verlauf des Fertigungsprozesses für eine fertiggestellte LED anfällt. Der Aufbringprozess gemäß der Erfindung enthält – ohne Beschränkung – das kontinuierliche oder intermittierende Verteilen, Tintenstrahlen, Aufbringen mittels Mikrovorhang, Aufbringen unter Verwendung einer Schlitzdüse, Aufbringen durch Zerstäuben und Sprühen.
  • [TECHNISCHER HINTERGRUND]
  • Bei herkömmlichen Verfahren zum Fertigen von LEDs (Leuchtdioden), die weißes Licht emittieren, wird eine Suspension, in der mindestens eine Art von Leuchtstoff wie beispielsweise YAG, TAG oder Material auf Silicabasis und ein Bindemittel gemischt sind, auf eine ultraviolettes oder blaues Licht emittierende Diode aufgebracht, um diese zu überziehen, es wird eine ähnliche Suspension, die außerdem ein zusätzliches Lösungsmittel zum Verringern der Viskosität enthält, direkt auf die LED mit Hilfe einer Sprühvorrichtung als eine Art von Feinpartikelerzeugungsvorrichtung zur Beschichtung direkt aufgesprüht, oder es wird zum Abdecken der LED ein Leuchtstoffplättchen vorbereitet, oder es wird ein als Fern-Leuchtstoff, im Englischen Remote Phosphor, bezeichnetes Leuchtstoffflachstück hergestellt und an einer von der LED entfernten Stelle angebracht.
  • Die Patentschrift 1 zeigt ein Verfahren zum Fertigen einer LED durch Aufbringen einer einen Leuchtstoff enthaltenden Suspension auf einen erhitzten LED-Chip durch Aufsprühen, während die Suspension mittels Druckluft verwirbelt wird, um dadurch die Suspension auf eine Seitenfläche der LED aufzubringen, die mittels üblicher Sprühverfahren als schwierig zu beschichten gilt.
  • Die Patentschrift 2 zeigt einen Prozess des Beschichtens eines LED-Chips mit einem Bindemittel wie beispielsweise Silikon und dessen Aushärtung, des Aufbringens einer Suspension aus einem Leuchtstoff, einem Bindemittel und einem Lösungsmittel auf den Chip, und des Laminierens eines Diffusors zusammen damit in gemischter Weise, falls notwendig.
  • Die Patentschrift 3 zeigt einen Prozess des Transferierens einer aus einem Leuchtstoff, einem Bindemittel und einem Lösungsmittel mit einer Viskosität zwischen 0,1 und 200 cps bestehenden Suspension zwischen zwei Spritzen unter Verwendung der Lehre der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2004-300000 , und des mehrmaligen Aufbringens der Suspension auf einen Chip bei Verwirbelung des Sprühstroms mittels Luftpulssprühens gemäß der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 59-281013 .
  • Ein Verfahren unter Verwendung eines Spenders gemäß der Nicht-Patentschrift 1 findet weite Verbreitung zum Füllen eines Bechers mit der Suspension, in welchem ein Chip angeordnet ist für eine Massenfertigung von granatenförmigen LEDs geringer Leistung und LEDs für Hintergrundbeleuchtung.
  • Es trifft zu, dass das Verfahren nach der Patentschrift 1 die Auftreffwahrscheinlichkeit für Suspensionspartikel auf der Seitenfläche aufgrund einer Verwirbelung des Sprühstrahls steigert. Um allerdings eine Farbtemperatur von annähernd 5000 K zu erreichen, ist es notwendig, einen Überzug zu schaffen, der ein Trockensuspensionsgewicht pro Flächeneinheit von 20 bis 100 Mikrometer äquivalenter Schichtdicke aufweist, was in Relation zu dem Verhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels schwanken kann. Um eine Farbtemperatur von etwa 2700 K zu erreichen, ist es notwendig, einen rot gefärbten Leuchtstoff hinzuzufügen und die Überzugsdicke nahezu zu verdoppeln, das heißt, eine Beschichtung zu schaffen, die eine Dicke von 40 bis 200 Mikrometer besitzt, wobei im Fall der verdünnten Suspension die Nassbeschichtungsdicke 1,5- oder 2-mal dicker sein muss. Dann bewirkt selbst bei Erwärmung eine vorübergehende Abnahme der Viskosität die Trennung des Überzugs von der oberen Stirnfläche und Seitenfläche des Chips, wodurch es unmöglich wird, eine Beschichtung mit einer gewünschten Dicke zu schaffen.
  • Bei dem in der Patentschrift 2 dargestellten Verfahren wird auf einen LED-Chip ein Bindemittel aufgebracht und ausgehärtet, und anschließend wird durch Luftsprühen eine einen Leuchtstoff enthaltende Suspension aufgebracht. Allerdings gehört es zum Allgemeinwissen von Ingenieuren auf dem Gebiet der Sprühbeschichtung und der einschlägigen Technik, dass es unmöglich ist, eine Seitenfläche einer Ecken aufweisenden LED mit gesprühten Partikeln in gewünschter Dicke durch übliches Luftsprühen zu beschichten, weil das Luftvolumen 400- bis 600-mal so groß ist wie das Volumen der gesprühten Partikel und die an den Ecken der LED ankommende Luft wie ein Kissen wirkt, welches die pausenlos ankommende, Partikel enthaltende Luft wiederholt zurückstößt.
  • Bei dem Verfahren nach der Patentschrift 3 wird zwar die Qualität der Bedeckung der Kanten und Wandflächen durch Aufbringen einer Beschichtung in Form mehrerer dünner Schichten mit einer Dicke von 3 bis 10 Mikrometern verbessert, allerdings wird der Chip bei geringer Temperatur erwärmt, typischerweise im Bereich von 40°C bis 80°C, um eine Ungleichmäßigkeit der Beschichtungsdicke durch stoßweises Auftreffen von Lösungsmitteldampf zur Zeit der Sprühbeschichtung oder eine Entstehung von Nadellöchern zu verhindern, wozu es kommen könnte, wenn der Chip übermäßig erhitzt wird. Allerdings wird bei derartigen Temperaturen eine Vernetzung eines Bindemittels wie beispielsweise Silikon nicht bei hoher Geschwindigkeit vorangetrieben. Vielmehr löst sich das Bindemittel in dem Lösungsmittel erneut auf oder schwillt an und verursacht ein Absinken des Überzugs an Stellen nahe den Rändern und/oder ein Fließen des Überzugs. Es kann also keine ideale Beschichtung erreicht werden. Aus diesem Grund wird das zu beschichtende Objekt jedes Mal aus der Beschichtungsapparatur herausgenommen, wenn mindestens eine Überzugsschicht aufgebracht wurde, um in einer separaten Trocknungsvorrichtung mehrere Minuten lang bei einer Temperatur im Bereich von 150°C bis 200°C getrocknet zu werden, damit ein Gelieren begünstigt wird.
  • Darüber hinaus wird in einigen Fällen eine Metallmaskierung auf denjenigen Bereichen eines Keramiksubstrats oder eines LED-Wafers als Beschichtungsobjekt platziert, wo keine Beschichtung aufgebracht werden sollte. In diesen Fällen wird ein Überzug auf einer Maskierplatte beseitigt, nachdem eine Bearbeitung zum Unterstützen dieses Beseitigens angewendet wurde, und die einmal gelöste Maskierung wird erneut angebracht, um ein Aushärten zu verhindern. Als Folge beträgt die Zeit für den indirekten Arbeitsaufwand einschließlich der oben beschriebenen Schritte das Drei- bis Zehnfache der gesamten Beschichtungszeit, was zu einer äußerst geringen Produktivität führt.
  • Andererseits wird in dem Fall, dass eine Suspension ohne Lösungsmittel mit einem Bindemittel wie beispielsweise Silikon und einem Leuchtstoff durch einen Spender aufgebracht wird, indem eine einfache Apparatur ähnlich derjenigen gemäß der Nicht-Patentschrift 1 verwendet wird, keine Maskierung benötigt, und man kann eine hohe Produktivität erzielen. Allerdings ist der LED-Chip im Mittelbereich relativ dick oder hoch, und er ist im Kantenbereich dünn, wie aus 7 hervorgeht. Aus diesem Grund ist nicht nur die vertikale Lichtverteilung, sondern ist auch die räumliche gleichmäßige Verteilung unzureichend. Daher eignet sich dieser LED-Chip nicht für den Einsatz als Hochleistungs-LED für Beleuchtungszwecke.
  • [SCHRIFTEN ZUM STAND DER TECHNIK]
  • [PATENTSCHRIFTEN]
    • Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2005-1 5281 1
    • Patentschrift 2: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2010-119945
    • Patentschrift 3: TW201034759A1
  • [NICHT-PATENTSCHRIFT]
    • Nicht-Patentschrift 1: Katalog von MUSASHI ENGINEERING
  • [OFFENBARUNG DER ERFINDUNG]
  • [DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM]
  • Um die Dauerhaftigkeit und Farbechtheit zu verbessern, wurden die als Bindemittel verwendeten Werkstoffe in jüngerer Zeit von Harzen auf Epoxybasis auf Harze auf Silikonbasis verlagert, wobei letztere geringe Benetzbarkeit haben. Es wurden Verfahren entwickelt, bei denen durch einen Sol-Gel-Prozess erzeugtes Flüssigglas eingesetzt wird und eine Beschichtung abschließend ausgehärtet wird, um die Hitzebeständigkeit und Farbechtheit zu steigern. Auch im Fall des Sprühverfahrens wird, wenn eine dicke Beschichtung durch einen Nasswerkstoff gebildet ist, der Überzug im Kantenbereich auf der Oberseite des Chips dünn, wie oben erläutert wurde, bedingt durch ein Absinken des Überzugs, welches verursacht wird durch den Einfluss der Oberflächenspannung und der Grenzflächenspannung an der Oberfläche des Bindemittels oder der Chipoberfläche, was zu einer unzureichenden Qualität führt. Darüber hinaus leidet die Beschichtung an der Seitenfläche an dem oben beschriebenen Phänomen, was zu einer Schwankung der Farbtemperatur insbesondere in dem Umgebungsraum führt (das heißt zu einer geringen räumlichen Gleichförmigkeit). In der Industrie nehmen zahlreiche Firmen dieses Problem in Angriff.
  • Da die Benetzbarkeit von Silikonbindemitteln an dem Chip schwach ist, wie oben ausgeführt wurde, besteht Bedarf an einer Verbesserung der Benetzung durch Modifizieren des Silikonbindemittels mittels Coronaentladungsbehandlung, Plasmaentladungsbehandlung oder Framebehandlung und/oder Zwangsbenetzung und Einebnung. Wenn allerdings ein dicker Überzug mit einer Suspension geringer Viskosität und übermäßig hoher Benetzbarkeit gebildet wird, treten an der Kante und an der Seitenfläche Einsenkungen auf. Daher ist es schwierig, in diesen Bereichen den erforderlichen Überzug aufrecht zu erhalten.
  • Andererseits werden die oben beschriebenen Probleme nicht bei einem Mehrlagenüberzug angetroffen, der nach jedem Beschichtungsauftrag getrocknet wird. Allerdings leidet diese Art von Beschichtung an einer äußerst geringen Produktivität, weil die durch die Anbringungs-/Abnahmevorgänge und das Trocknen des Werkstücks benötigte Zeit viel länger ist als die für den Beschichtungsvorgang erforderliche Zeit.
  • Wenn beispielsweise zwei Keramiksubstrate mit jeweils einer Größe von 100 mm × 50 mm Seite an Seite auf einem Tisch platziert werden, wobei sie sich über eine Fläche von 100 mm × 100 mm erstrecken, um mit fünf Lagen durch Sprühbeschichtung mit Hilfe einer Sprühdüse überzogen zu werden, die ein effektives Sprühmuster mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Quergeschwindigkeit der Sprühdüse von 60 mm/s und einer Schrittweite von 10 mm aufweist, muss man eine Beschichtung über einen Bereich aufbringen, der sich um 10 mm an sämtlichen vier Seiten der zu beschichtenden Fläche verlängert, wenn eine gleichmäßige Beschichtung erreicht werden soll. Die Größe der beschichteten Fläche beträgt daher 120 mm × 120 mm. Wenn die Querdistanz auf 200 mm eingestellt wird, wird der Tisch-Schrittweitengeber auf 0,3 Sekunden eingestellt, wobei die erforderliche Beschichtungszeit pro Schicht A + B + C + D + E ausmacht, wobei A 2 Sekunden × 12 + 0,3 Sekunden × 12 beträgt, B die Zeit ist, die es braucht, um die Sprühdüse weg von dem Ausgangspunkt und hin zu dem Ausgangspunkt zu bewegen, C die Zeit zum Lösen und Anbringen des Substrats ist, D die Zeit zum Anbringen und Entfernen der Maskierung ist und E die Zeit für ein temporäres Trocknen ist. Der oben erwähnte Ausgangspunkt bezieht sich auf die Stelle, an der der Querlauf (die Bewegung in X-Richtung) der Sprühdüse für den Beschichtungsvorgang gestartet wird. An dieser Stelle kann ein Leersprühen über die Düse stattfinden.
  • In dem obigen Zusammenhang hat A einen Wert von 2,6 Sekunden, B einen Wert von 7 Sekunden, C einen Wert von 60 bis 120 Sekunden, D einen Wert von 120 Sekunden und E einen Wert von 180 Sekunden. Der Grund dafür, dass die Zeit E so lang ist, besteht darin, dass es typischerweise 2 Minuten erfordert, um das Werkstück oder das Beschichtungsobjekt auf beispielsweise 170°C zu erhitzen, wenn ein chargenweise arbeitender Heißlufttrockner verwendet wird.
  • Wenn beispielsweise ein dreimaliges Beschichten erfolgt, so findet zweimal ein temporäres Trocknen statt, und dann anschließend erfolgt ein abschließendes Trocknen, so dass die Gesamtzeit ohne die Zeit für das durchgehende Trocknen 19,6 Minuten beträgt. Wenn ein zehnmaliges Beschichten erfolgt, findet neunmal ein temporäres Trocknen statt, so dass die Gesamtzeit sich auf 72,5 Minuten beläuft, was zu sehr hohen Kosten führt, die in der Praxis nicht akzeptierbar sind, obschon die Leistungsfähigkeit verbessert werden könnte. Es werden zahlreiche Versuche unternommen, die Produktivität zu steigern, unter anderem ein Vergrößern der Tischfläche um beispielsweise das 25-fache, damit der Zeitanteil für die Sprühbeschichtung gesteigert wird, außerdem wird die Anzahl von Arbeitern erhöht, damit der Beschichtungsvorgang und andere Vorgänge unabhängig voneinander möglich sind.
  • Allerdings sind die Erfolge dieser Versuche begrenzt. In einem praktischen Verfahren erfolgt die Beschichtung für die erste Schicht mit einer Schrittweite von beispielsweise 10 mm, und die Schrittweiten für die Beschichtung der zweiten und der nachfolgenden Schichten werden um passende Beträge versetzt, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erreichen.
  • Wenn eine Mehrlagenbeschichtung erfolgt, bei der die Dicke jeder Lage klein ist und die Schrittweiten der Beschichtung in passender Weise versetzt werden, so ist es effektiv, wenn die tatsächliche Schrittweite einen so geringen Wert wie 0,1 bis 3 mm aufweist, weil die geringe Schrittweite den Partikeln ermöglicht, die Seitenfläche mit einem Aufprall unter gewünschten Winkeln zu streifen. Darüber hinaus führen das Längsbeschichten und das seitliche Beschichten zu optimierten Ergebnissen.
  • Andererseits führt der Einsatz eines Tisches mit größerer Fläche von beispielsweise 500 mm × 500 mm in Verbindung mit dem Aufsetzen einer erhöhten Anzahl von zu beschichtenden Objekten zu einer Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit. Damit allerdings eine erhöhte Anzahl zu beschichtender Objekte angeordnet werden kann, ist es notwendig, die Öffnung der Tür für die Beschichtungsvorrichtung zu vergrößern, damit die Bedienungsperson Zugriff hat. Damit die Bedienungsperson außerdem die zu beschichtenden Objekte über eine große Fläche des Tisches mit erhöhter Genauigkeit verteilen kann, muss die Bedienungsperson durch die Türöffnung in die Apparatur hineinlangen können. Wenn also eine Suspension mit einem organischen Lösungsmittel in Verbindung mit einer freistehenden Apparatur eingesetzt wird, muss man die Menge an Frischluftzufuhr ebenso wie die Menge an Abluft erhöhen, um für die Gesunderhaltung und Sicherheit der Bedienungsperson zu sorgen. Selbst wenn die Bedienungsperson nicht in die Apparatur hineinlangt, muss aus hygienischen Gründen die Luftströmungsgeschwindigkeit im Bereich der Öffnung auf einem Wert höher als 0,4 m/s gehalten werden. Im Fall der Tür mit einer Öffnung der Größe 1000 mm × 1000 mm ist es daher notwendig, einen Abluft-Strömungsdurchsatz von mehr als 24 m3/min aufrecht zu erhalten, was zu hohen Kosten nur aufgrund des Verbrauchs der Bereitstellungsluft im Reinraum führt. Außerdem ist auch die Luftgeschwindigkeit in der Beschichtungszelle entsprechend hoch. Hieraus folgt, dass gesprühte Partikel zum Zerstreuen neigen, was den Beschichtungswirkungsgrad deutlich beeinträchtigt und zu einer Verschwendung teuren Leuchtstoffs führt.
  • [MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME]
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben angesprochenen Probleme zu lösen. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Beschichtungsverfahrens, welches eine deutlich bessere Leistung aufweist als herkömmliche Verfahren, und welches eine hohe Produktivität erreicht, wobei außerdem eine Vorrichtung und eine LED geschaffen werden sollen. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Fertigungsverfahrens, welches einen hervorragenden Schutz der Gesundheit der Bedienungsperson und deren Sicherheit auch dann bietet, wenn eine Suspension mit einem organischen Lösungsmittel verwendet wird, wobei das Verfahren die Produktionskosten deutlich reduzieren soll. Außerdem soll eine entsprechende Fertigungsvorrichtung sowie eine LED geschaffen werden.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Fertigen einer LED oder einer LED-Komponente durch Aufbringen mehrerer verschiedener Arten von Leuchtstoffen auf eine LED oder eine LED-Komponente zur Bildung laminierter Schichten unter Verwendung mehrerer Applikatoren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht mit mindestens einer Art von Leuchtstoff aus mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen eine dünne Schicht ist, deren durchschnittliche Dicke nach dem Trocknen im Bereich zwischen 3 und 15 Mikrometern liegt.
  • Bei dem oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen in den Schichten ausgewählt sind aus Rot-, Grün- und Gelb-Leuchtstoffen.
  • Bei dem oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen Suspensionen sind, die mindestens mit einem Bindemittel vermischt sind.
  • Bei dem oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn mindestens eine Art von Suspension ein Lösungsmittel enthält, das Gewichtsverhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels in der Suspension im Bereich zwischen 3:1 und 10:1 liegt, das Gewichtsverhältnis der nicht-flüchtigen Komponenten und des Lösungsmittels in der Suspension im Bereich zwischen 4:1 und 1:4 liegt, und die Viskosität der Suspension im Bereich zwischen 1 und 100 mPa·s liegt.
  • Bei dem oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn das Verfahren aufweist: Auswählen einer Kombination von zwei Arten von Leuchtstoffsuspensionen für laminierte Schichten aus einer Kombination von Rot- und Grün-Leuchtstoffsuspensionen, einer Kombination von Grün- und Gelb-Leuchtstoffsuspensionen und einer Kombination von Rot- und Gelb-Leuchtstoffsuspensionen; wenn die laminierten Schichten auf der LED oder der LED-Komponente gebildet werden, erstens: Bilden einer Überzugsschicht aus einer Einfarbenschicht, laminierten Einfarbenschichten oder laminierten Schichten aus zwei Farben, anschließend: sequentielles Aufbringen von einer oder mehreren Arten von Suspensionen einer oder mehrerer weiterer Farben, wobei jede der Schichten eine dünne Schicht mit einer durchschnittlichen Dicke zwischen 3 und 15 Mikrometern ist; Ausführen eines temporären Trocknens jedes Mal, wenn eine Schicht oder eine Mehrzahl von Schichten aufgebracht ist/sind, und endgültiges Ausführen eines Trocknens und Aushärtens nach Wiederholungen der obigen Schritte.
  • Bei dem oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die Applikatoren Vorrichtungen sind, welche eine Suspension zerstäuben.
  • Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Beschichtungsverfahren für eine LED oder eine LED-Komponente. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch: Zerstäuben einer Suspension, die ein Lösungsmittel und eine Viskosität zwischen 1 und 100 mPa·s aufweist, in der das Gewichtsverhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels im Bereich zwischen 3:1 und 10:1 liegt, und das Gewichtsverhältnis der nicht-flüchtigen Komponenten und des Lösungsmittels im Bereich zwischen 4:1 und 1:4 liegt, unter Verwendung einer Luftsprühvorrichtung oder einer luftunterstützten Sprühvorrichtung; Erhitzen der LED oder der LED-Komponente; Einstellen einer Distanz zwischen der LED oder der LED-Komponente und einer Ausstoßöffnung der Sprühvorrichtung oder der luftunterstützten Sprühvorrichtung im Bereich zwischen 5 und 80 mm; Einstellen einer Breite des Sprühmusters an der Auftreffstelle am zu beschichtenden Objekt im Bereich zwischen 1 und 20 mm; und Ausführen des Sprühens unter Aufbringung von Stoßkraft in einem gepulsten Verfahren.
  • Eine durch das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren erhaltene LED ist eine LED, die hergestellt wird durch Aufbringen von Leuchtstoffen von mindestens zwei aus Rot, Grün und Gelb ausgewählten Farben auf die LED zur Bildung laminierter Schichten auf der LED und Aushärten der Schichten durch Trocknen. Die LED ist dadurch gekennzeichnet, dass die laminierten Schichten ausgewählt sind aus laminierten Schichten aus Leuchtstoffen für zumindest Rot und Grün, laminierten Schichten aus Leuchtstoffen für zumindest Grün und Gelb und laminierten Schichten von Leuchtstoffen für zumindest Rot und Gelb, wobei die durchschnittliche Dicke einer Überzugsschicht einer Farbe daraus im Bereich zwischen 3 und 15 Mikrometern liegt.
  • Um die obigen Probleme zu lösen, wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Fertigen einer LED oder einer LED-Komponente geschaffen, bei dem auf eine LED oder eine LED-Komponente ein Überzugsmaterial aufgebracht wird, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
    Anordnen der LED oder der LED-Komponente auf einer Beschichtungsobjektträgereinheit;
    anschließend: Aufbringen mindestens einer Art von Überzugsmaterial auf die LED oder die LED-Komponente zum Bilden mindestens einer Überzugsschicht in einer Beschichtungszelle unter Verwendung mindestens eines Applikators, während die Beschichtungsobjektträgereinheit und der Applikator relativ zueinander bewegt werden;
    anschließend: Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu einer Trocknungsvorrichtung und zumindest temporäres Vorantreiben des Trocknens der LED oder der LED-Komponente oder des Aushärtens eines Bindemittels;
    anschließend: Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Beschichtungszelle und Aufbringen der mindestens einen Art von Überzugsmaterial auf die LED oder die LED-Komponente zur Bildung einer Schicht unter Verwendung mindestens eines Applikators;
    anschließend: Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Trocknungsvorrichtung und zumindest temporäres Vorantreiben des Trocknens oder Aushärtens;
    Ausführen der obigen Schritte mit einer vorbestimmten Häufigkeit; und
    anschließendes endgültiges Trocknen oder Aushärten der LED oder LED-Komponente.
  • Beim oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung nach dem weiteren Aspekt kann eine Trocknungsvorrichtung für ein abschließendes Trocknen oder Aushärten eine Trocknungsvorrichtung sein, die verschieden ist von der Trocknungsvorrichtung, die dazu dient, ein temporäres Trocknen oder Aushärten des Bindemittels voranzutreiben.
  • Beim oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß dem weiteren Aspekt kann die Beschichtungsobjektträgereinheit direkt zu der Trocknungsvorrichtung transferiert werden.
  • Beim oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß dem weiteren Aspekt kann die Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Trocknungsvorrichtung transferiert werden, nachdem die LED oder die LED-Komponente von der Beschichtungsobjektträgereinheit abgenommen wurde, in einem Speicher oder auf einer Platte platziert wurde, und erneut auf der Beschichtungsobjektträgereinheit platziert wurde.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim oben beschriebenen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung bevorzugt, wenn die mindestens eine Art von Überzugsmaterial eine einen Leuchtstoff und ein Bindemittel enthaltende Suspension ist.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim Fertigungsverfahren gemäß dem weiteren Aspekt der Erfindung bevorzugt, wenn die Anzahl von Schichten, die Häufigkeit des zumindest temporären Trocknens in der Trocknungsvorrichtung oder die Häufigkeit zumindest der Verarbeitung zum Vorantreiben des Aushärtens des in einer Suspension enthaltenen Bindemittels, das in der Trocknungsvorrichtung erfolgt, im Bereich zwischen 2 und 30 ausgewählt wird.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim Fertigungsverfahren gemäß dem weiteren Aspekt der Erfindung bevorzugt, wenn die Menge des auf die LED oder die LED-Komponente aufgebrachten Überzugs oder die Farbtemperatur direkt oder indirekt zumindest dann gemessen wird, wenn die Beschichtung der zweitletzten (vorletzen) Schicht abgeschlossen ist, und wenn die Menge der Beschichtung oder die Farbtemperatur aus einem vorbestimmten Bereich fällt, eine Beschichtung mit einer korrigierten Abweichungsmenge vorgenommen wird, so dass die End-Überzugsmenge oder End-Farbtemperatur in den vorbestimmten Bereich fällt.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung bevorzugt, dass die LED eine Gruppe von LEDs aufweist, die Beschichtungsobjektträgereinheit ein Erhitzungstisch ist, mit dessen Hilfe die Gruppe von LEDs oder LED-Komponenten auf eine Temperatur zwischen 30°C und 90°C beim Aufbringen einer Suspension aufgeheizt wird, und die Trocknungsvorrichtung ausgewählt wird aus mindestens einer von einer Vakuumtrocknungsvorrichtung, einer Heißlufttrocknungsvorrichtung, einer im fernen Infrarotbereich arbeitenden Trocknungsvorrichtung, einer Ultraviolett-Trocknungsvorrichtung, einer Elektroinduktions-Heiztrocknungsvorrichtung und einer Mikrowellen-Aushärt-Trocknungsvorrichtung.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung bevorzugt, dass der Applikator eine Feinpartikelerzeugungsvorrichtung ist, ein Bereich der LED oder der LED-Komponente, die nicht zu beschichten ist, maskiert wird, und die Feinpartikelerzeugungsvorrichtung und die LED oder die LED-Komponente relativ zueinander schrittweise bewegt werden, und die Schrittphase jedes Mal dann variiert wird, wenn mindestens eine Schicht aufgebracht wird.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung bevorzugt, dass die Feinpartikelerzeugungsvorrichtung eine Luftsprühvorrichtung ist, der Abstand zwischen einer Ausstoßöffnung an einem Ende der Luftsprühvorrichtung und der LED oder Gruppe von LEDs einstellbar ist im Bereich zwischen 5 und 80 Millimetern, die Ausstoßöffnung am Ende der Luftsprühvorrichtung und die LED oder Gruppe von LEDs relativ zueinander mit einer Schrittweite von 2 bis 15 Millimeter bewegt werden, und die Phase um einen Betrag zwischen 0,1 und 7,5 Millimeter jedes Mal variiert wird, wenn während der Beschichtung eine Schicht aufgebracht wird.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung bevorzugt, wenn die Suspension ein Lösungsmittel enthält, und die Suspension eine Viskosität zwischen 1 und 100 mPa·s aufweist.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es beim Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung bevorzugt, wenn das Gewichtsverhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels im Bereich zwischen 1:3 und 10:1 liegt, das Gewichtsverhältnis von nicht-flüchtigen Bestandteilen und flüchtigen Bestandteilen im Bereich zwischen 4:1 und 1:4 liegt.
  • Um die obigen Probleme zu lösen, ist es beim erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren bevorzugt, wenn mindestens eine Art von Suspension zu Partikeln zerstäubt wird und die Partikel mit Elektrizität aufgeladen und auf die LED oder die LED-Komponente aufgebracht werden.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Fertigen einer LED oder einer LED-Komponente, gekennzeichnet durch: einen ersten Schritt des Platzierens der LED oder der LED-Komponente auf der Beschichtungsobjektträgereinheit in einer Aufsetz-/Absetz-Zone außerhalb der Beschichtungszelle; einen zweiten Schritt des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Zelle; einen dritten Schritt des Aufbringens einer Suspension auf die LED oder die LED-Komponente, um mindestens eine Schicht zu bilden; einen vierten Schritt des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Trocknungsvorrichtung außerhalb der Zelle, um ein zumindest temporäres Trocknen oder Aushärten voranzutreiben; und einen fünften Schritt des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Zelle und Aufbringen der Suspension zur Bildung einer Schicht, wobei nach einmaligem oder mehrmaligem Wiederholen des vierten und des fünften Schritts die Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Aufsetz-/Absetz-Zone bewegt wird, die LED oder die LED-Komponente von der Beschichtungsobjektträgereinheit abgenommen wird und die so abgenommene LED oder LED-Komponente abschließend getrocknet oder ausgehärtet wird.
  • Es ist bevorzugt, wenn der Schritt des abschließenden Trocknens oder Aushärtens der LED oder LED-Komponente, die von der Beschichtungsobjektträgereinheit abgenommen ist, von einer Trocknungsvorrichtung verschieden von der Trocknungsvorrichtung vorgenommen wird, die dazu dient, ein temporäres Trocknen oder Aushärten im vierten Schritt voranzutreiben.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine LED, auf die eine mindestens einen Leuchtstoff und ein Bindemittel enthaltende Suspension durch Sprühen und Trocken oder Aushärten zum Ändern der Farbe des von der LED emittierten Lichts aufgebracht ist, wobei die LED hergestellt ist durch Ausführen eines ersten Schritts, bei dem mindestens eine Art von Suspension auf die LED aufgebracht wird, welche auf einem Tisch platziert ist, der auf eine Temperatur im Bereich von 30°C bis 150°C erwärmt ist, um mindestens eine Überzugsschicht in einer Beschichtungszelle zu bilden, eines zweiten Schritts des Transferierens der LED zu einer Trocknungsvorrichtung und des Vorantreibens eines temporären Trocknens oder Aushärtens, eines dritten Schritts, bei dem direkt oder indirekt die Farbtemperatur der LED oder das Gewicht des Überzugs gemessen wird, eines vierten Schritts des Transferierens der LED in die Beschichtungszelle und des Aufbringens der mindestens einen Art von Suspension zur Bildung einer laminierten Schicht, und, nachdem der zweite bis vierte Schritt mindestens einmal wiederholt wurden, des Transferierens der LED zu der Trocknungsvorrichtung und des Ausführens des abschließendes Trocknens oder Aushärtens.
  • Es ist bevorzugt, wenn eine Trocknungsvorrichtung für das abschließende Trocknen oder Aushärten verschieden ist von der Trocknungsvorrichtung, die dazu dient, ein temporäres Trocknen oder Aushärten im zweiten Schritt voranzutreiben.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Fertigen einer LED oder einer LED-Komponente, gekennzeichnet durch das Ausführen eines ersten Schritts des Anordnens einer LED oder einer LED-Komponente auf einer Beschichtungsobjektträgereinheit in einer Aufsetz-/Absetz-Zone für die LED oder die LED-Komponente außerhalb einer Beschichtungszelle, eines zweiten Schritts des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Beschichtungszelle über eine, zwischen der Aufsetz-/Absetz-Zone und der Beschichtungszelle befindliche erste Öffnung, und des Schließens der Öffnung, eines dritten Schritts des Aufbringens mindestens einer Art von Suspension, die mindestens einen Leuchtstoff und ein Bindemittel enthält, auf die LED oder LED-Komponente, um zumindest eine Überzugsschicht zu bilden, eines vierten Schritts des Öffnens einer zweiten Öffnung, des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu einer Temporärtrocknungszone außerhalb der Zelle, des Schließens der zweiten Öffnung und des Vorantreibens des zumindest temporären Trocknens oder Aushärtens, eines fünften Schritts des Öffnens der zweiten Öffnung, des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Beschichtungszelle, des Schließens der zweiten Öffnung, und des Aufbringens der Suspension zur Bildung einer laminierten Schicht, und, nachdem der vierte und der fünfte Schritt einmal oder mehrmals wiederholt wurden, Öffnen der ersten Öffnung und Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Aufsetz-/Absetz-Zone.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Fertigen einer LED oder einer LED-Komponente, gekennzeichnet durch Ausführen eines ersten Schritts des Aufsetzens einer LED oder einer LED-Komponente auf eine erhitzte Beschichtungsobjektträgereinheit in einer Aufsetz-/Absetz-Zone außerhalb einer eine erste Tür aufweisenden Beschichtungszelle, eines zweiten Schritts des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Beschichtungszelle durch eine zwischen der Aufsetz-/Absetz-Zone und der Beschichtungszelle befindliche Öffnung, und des Schließens der Öffnung, eines dritten Schritts des relativen Bewegens der Beschichtungsobjektträgereinheit und eines Applikators, um ein ein organisches Lösungsmittel enthaltendes Überzugsmaterial auf die LED oder die LED-Komponente zur Bildung mindestens einer Überzugsschicht aufzubringen, des Öffnens der Öffnung, des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Aufsetz-/Absetz-Zone, und des Schließens der Öffnung, um ein Aufsetzen/Absetzen der LED oder der LED-Komponente zu ermöglichen, wobei der Bereich einer zweiten Tür für den Zugriff auf das Innere der Beschichtungszelle kleiner ist als der Bereich der ersten Tür.
  • [VORTEILHAFTE WIRKUNGSWEISEN DER ERFINDUNG]
  • Wie oben beschrieben, werden bei der LED, dem Verfahren zum Fertigen einer LED oder einer LED-Komponente und der Vorrichtung zum Fertigen einer LED oder einer LED-Komponente gemäß der Erfindung das Beschichten mit einem Überzugsmaterial und das Fördern eines temporären Trocknens oder Aushärtens wiederholt durchgeführt. Auf diesem Weg können Überzugsschichten mit zuverlässiger Qualität ohne Zeitverlust erzeugt werden, und man kann eine Massenfertigung von LEDs und LED-Komponenten erreichen.
  • In einer bevorzugten Version der Erfindung ist es wichtig, ein Luftsprühen oder -spritzen mit Geschwindigkeitsenergie in einem gepulsten Prozess sowohl für die Luft als auch das Überzugsmaterial durchzuführen, um einen Überzug in Form einer dünnen Schicht auch auf der Seitenfläche der LED aufzubringen und ein Beschichten und vorübergehendes Trocknen wiederholt durchzuführen, wenngleich bezüglich des Applikators und der Trocknungsvorrichtung keine Beschränkung besteht.
  • [KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN]
  • 1 ist eine schematische Querschnittansicht einer Aufbringvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, welche vornehmlich eine von einer Seite betrachtete Aufbringzelle darstellt.
  • 2 ist eine schematische Draufsicht auf die Aufbringvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 ist eine schematische Querschnittansicht einer Aufbringapparatur gemäß einer ersten Modifizierung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, betrachtet von einer Seite.
  • 4 ist eine schematische Querschnittansicht einer Aufbringvorrichtung gemäß einer zweiten Modifizierung der ersten Ausführungsform der Erfindung, betrachtet von einer Seite.
  • 5 ist eine schematische Querschnittansicht einer Trocknungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 6 ist eine schematische Querschnittansicht einer Beschichtungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 7 ist eine schematische Querschnittansicht einer typischen LED.
  • 8 ist eine schematische Querschnittansicht einer LED-Komponente gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 9 ist eine schematische Querschnittansicht einer LED gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 ist eine schematische Querschnittansicht der Beschichtungsvorrichtung gemäß der ersten Modifikation der Beschichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gemäß 1.
  • [AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG]
  • Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Die nachstehenden Ausführungsbeispiele dienen lediglich zu Anschauungszwecken, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, es ist nicht beabsichtigt, vernünftige Hinzufügungen, Austauschungen, Modifikationen auszuschließen, die dem Fachmann geläufig sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
  • Die Zeichnungen zeigen schematisch bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 bis 3 zeigen eine Beschichtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 ist eine schematische Querschnittansicht der Beschichtungsvorrichtung bei Betrachtung von der Zellenseite, 2 ist eine schematische Draufsicht, und 3 ist eine schematische Querschnittansicht, betrachtet von einer Seite. 10 ist eine Querschnittansicht einer Modifizierung der in 1 dargestellten Beschichtungsvorrichtung bei Betrachtung von einer Seite.
  • Bezugnehmend auf 1 ist ein Beschichtungsobjekt 11, bei dem es sich um eine LED oder eine LED-Komponente handeln kann, auf eine Beschichtungsobjektträgereinheit 10 aufgesetzt, die von einer zweiten Antriebsquelle 3 und einer zweiten Antriebswelle 4 in einer geradlinigen Richtung (Y-Richtung) bewegt wird. An einem Träger 7 ist ein Applikator 8 fixiert, wobei der Träger 7 an einer dritten Antriebsquelle 5 und an einer dritten Antriebswelle 6 angebracht ist, um linear entlang einer Vertikalrichtung (Z-Richtung) bewegt zu werden. Weiterhin wird die dritte Antriebswelle 6 in linearer Richtung (X-Richtung) von einer ersten Antriebswelle 2 bewegt, die ihrerseits in einer Richtung rechtwinklig zu der zweiten Antriebswelle 4 bewegt wird, demzufolge der Applikator 8 sich in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen schrittweise bewegen kann. Damit lässt sich eine gleichmäßige Beschichtung über einen Bereich von Hüben der Antriebswellen erreichen.
  • Im Gegensatz zu der oben beschriebenen „lateralen Aufbringung” der Beschichtung kann eine Beschichtung auch durch „Längsaufbringung” erfolgen, bei der der Applikator schrittweise bewegt wird und die Beschichtungsobjektträgereinheit kontinuierlich bewegt wird. Alternativ können die laterale Aufbringung und die Längsaufbringung abwechselnd erfolgen. Nachdem das Überzugsmaterial auf das zu beschichtende Objekt 11 in mindestens einer Schicht von dem Applikator 8 aufgebracht wurde, wird das zu beschichtende Objekt zu einer Trocknungszone transferiert, die sich auf der rechten Seite in 1 befindet, wo ein temporäres Trocknen oder Vorantreiben des Aushärtens mit Hilfe einer Trocknungsvorrichtung 50 erfolgt, wobei ein Verschluss 15 und eine Öffnungs- und Schließvorrichtung 16 geschlossen bleiben. Das Trocknungsmittel kann ausgewählt werden aus Heißluft, Licht im fernen Infrarotbereich, Vakuum, ultraviolettem Licht und Aushärten mit Hilfe eines Mikrowellenofens. Alternativ können zwei oder mehr dieser Mittel in Kombination eingesetzt werden. Bezüglich der Trocknungsmittel besteht keine spezielle Beschränkung.
  • Für den Fall, dass die Beschichtungsvorrichtung mit zwei Applikatoren ausgerüstet ist, wie es bei der in 10 dargestellten Beschichtungsvorrichtung der Fall ist, ist es äußerst effektiv, die beiden Applikatoren 8a, 8b separat oder gleichzeitig anzutreiben, um verschiedene Überzugsmaterialien aufzubringen. Es können auch beispielsweise drei Applikatoren vorgesehen sein.
  • Es ist bevorzugt, dass innerhalb der Beschichtungszelle 0 nur Grundkomponenten wie der Applikator 8, das zu beschichtende Objekt 11 und die Beschichtungsobjektträgereinheit 10 exponiert sind, während die Antriebsquellen und die elektrische Verdrahtung Grund für eine Zündung dann sein können, wenn das Überzugsmaterial ein organisches Lösungsmittel enthält, so dass die genannten Teile aus Sicherheitsgründen nicht innerhalb der Beschichtungszelle 0 vorgesehen sind. Die vorliegende Erfindung gestattet eine derartige Ausgestaltung ohne weiteres.
  • Lufteinlasseinheiten 18, 18' sind im oberen Teil der Beschichtungszelle vorgesehen, und im oberen Teil der Trocknungskammer befindet sich eine Lufteinlasseinheit 18''. Die in die Zelle und in die Trocknungskammer über die Lufteinlasseinheiten 18, 18', 18'' eingeleitete Luft wird von einem Abwärtssog durch eine Austrageinheit 12 im unteren Teil der Zelle und durch ein Abluftgebläse 13 ausgetragen. Als Filter in den Einlasseinheiten wird vorzugsweise ein HEPA verwendet. Da der Applikator Feinteilchen erzeugt, ist es bevorzugt, dass ein Sintermaterial mit feiner Porosität, die einen Luftdurchlass ermöglicht, oder eine feuerbeständige Aramidfaser als Austragluftfilter verwendet werden, damit überschüssige Partikel aufgefangen werden, wenn das Überzugsmaterial beispielsweise eine ein organisches Lösungsmittel enthaltende Suspension ist. Anstelle von oder zusätzlich zum Austragluftfilter kann Aktivkohle eingesetzt werden, um das organische Lösungsmittel und Lösungsmittelgeruch zu adsorbieren. Alternativ kann ein Vakuum-Lösungsmittelsammler in der Austragleitung aus Umweltschutzgründen vorgesehen sein.
  • Zur Verbesserung der Luftdichtigkeit der Beschichtungszelle 0 können die obere Öffnung, innerhalb der sich der Träger bewegt, und die untere Öffnung, die das Bewegen der Beschichtungsobjektträgereinheit gestattet, durch mit diesen Komponenten bewegte Dichtungsgürtel 28 abgedichtet sein. In 1 ist nur der Gürtel 28 dargestellt, der die obere Öffnung abdichtet. Die Struktur des Dichtungsgürtels ist im Detail in der WO 2011/083841 A1 beschrieben, die eine Erfindung offenbart, die vom Erfinder der vorliegenden Erfindung gemacht wurde. Deshalb soll hier die Struktur des Dichtungsgürtels nicht beschrieben werden. Die Beschichtungsobjektträgereinheit 10 kann ein erhitzter Tisch sein, damit das zu beschichtende Objekt erhitzt wird. Darüber hinaus kann die Beschichtungsobjektträgereinheit 10 derart ausgebildet sein, dass sie eine Ansaugstruktur besitzt, welche das zu beschichtende Objekt mit Hilfe einer Vakuumpumpe oder dergleichen ansaugt, um zu verhindern, dass das zu beschichtende Objekt verlagert wird, und um außerdem einen engen Kontakt zu erreichen, der den Wärmetransfer erleichtert. Die Heizvorrichtung des Tisches kann Hitze mit Hilfe eines zirkulierenden Heizmediums, eines Heizelements, einer elektrischen Induktionsheizung, einer Hochfrequenzheizung oder mit anderen Mitteln zuführen. Bezüglich der Heizvorrichtung und des Heizverfahrens gibt es keine spezielle Beschränkung.
  • Wenn der Tisch, auf dem das zu beschichtende Objekt platziert ist, ein Ansaugtisch ist, lässt sich eine Maskierung des zu beschichtenden Objekts in integrierter Weise ansaugen und fixieren, indem lediglich ein Film oder eine dünne Metallplatte mit einer oder mehreren Aufbringöffnungen und einem wärmebeständigen und lösungsmittelbeständigen Klebstoff an einem Teil oder der gesamten Fläche auf der von der beschichteten Seite abgewandten Seite auflaminiert wird. Damit lässt sich das Maskiersystem einfach gestalten.
  • Da der Applikator und das zu beschichtende Objekt auf dem Tisch sich relativ zueinander in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegen, ist es möglich, ein Überzugsmaterial effektiv mit Hilfe des Applikators über der Gesamtheit des zu beschichtenden Objekts aufzubringen, oder nur in einem gewünschten Bereich des Objekts, abhängig von einem Befehl, der seitens einer (nicht gezeigten) separaten Steuereinheit gesendet wird. Das zu beschichtende Objekt wird intermittierend in der Y-Richtung mit einer gewünschten Schrittweite oder mit einem gewünschten Mittenabstand von der zweiten Antriebsquelle 3 transportiert oder verschoben. Der Applikator 8 wird in der X-Richtung von der ersten Antriebsquelle 1 bewegt, während der Aufbringvorgang während Zeitspannen erfolgt, in denen die Verschiebung in Y-Richtung durch die zweite Antriebsquelle angehalten ist. Eine Beschichtungslage lässt sich erreichen, indem das Aufbringen und das intermittierende Verschieben des zu beschichtenden Objekts wiederholt durchgeführt werden. Bei dem Beschichten der zweiten und weiterer Lagen erfolgt die Beschichtung mit einer Schrittposition (das ist die Stelle, an der die Beschichtung gestartet wird), die automatisch durch ein Programm einer separaten Steuervorrichtung versetzt ist, wodurch ein gleichförmiges Beschichten erreicht werden kann. Alternativ kann die Beschichtung so erfolgen, dass die erste Antriebswelle 2 in betrieblicher Zuordnung zum Applikator 8 intermittierend angetrieben wird, um den Applikator 8 in X-Richtung Schritt für Schritt zu bewegen, während die Beschichtungsobjektträgereinheit 10 in betrieblicher Zuordnung zu der zweiten Antriebswelle 4 kontinuierlich in Y-Richtung bewegt wird, während die schrittweise Bewegung des Applikators 8 angehalten ist. Es ist bevorzugt, wenn die Beschichtung der zweiten und der nachfolgenden Lagen in der selben Weise stattfindet. Alternativ können die oben beschriebenen Beschichtungsarten abwechselnd wiederholt werden. Jede Antriebswelle kann ersetzt werden durch eine Kombination aus einer Führungsschiene und einem Seil oder einem Riemen, der von einer Antriebsquelle angetrieben werden kann.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist die dritte Antriebsquelle 5, die von der ersten Antriebsquelle 1 und der ersten Antriebswelle 2 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung außerhalb und oberhalb der Beschichtungszelle 0 oder entlang der linearen Richtung Z bewegt wird, mit der dritten, in 1 gezeigten Antriebswelle 6 verbunden. Luft gelangt in das Innere der Zelle 0 und das Innere der Trocknungskammer über die Lufteinlasseinheiten 18, 18' und 18''. Zugang zum Inneren der Zelle erfolgt über die zu öffnende Tür. Die Länge der Öffnung 30 gemäß 2 ermöglicht, dass die Bewegung des Applikators 8 in Y-Richtung erhöht werden kann, um eine Beschichtung einer großen Fläche zu ermöglichen. Die Öffnung 30 wird abgedichtet von einem sich in Y-Richtung erstreckenden Band 20, welches sich im Verein mit der ersten Antriebswelle 2 bewegt, um Luftdichtigkeit zu gewährleisten. Es ist bevorzugt, wenn die erste und die dritte Antriebsquelle 1 und 3 sowie die erste und die dritte Antriebswelle 2 bzw. 4 außerhalb der Zelle 0 vorgesehen sind, und die Öffnung 30 für eine Bewegung und dergleichen durch das Band 20 oder dergleichen aus hygienischen und Sicherheitsgründen abgedichtet ist, obschon die Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt ist.
  • 3 zeigt eine erste Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung. Teile, die jenen in der in 1 gezeigten Beschichtungsapparatur äquivalent sind, sind mit gleichen Bezugszeichen wie in 1, addiert mit 100, bezeichnet, und die folgende Beschreibung befasst sich hauptsächlich mit dem, was gegenüber dem in 1 Gezeigten unterschiedlich ist.
  • Bezugnehmend auf 3 wird ein zu beschichtendes Objekt 111 automatisch über eine geöffnete Tür 114 der Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Kammer auf der linken Seite der Beschichtungszelle 100 oder über eine andere Öffnung, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, auf einer Beschichtungsobjektträgereinheit 110 angeordnet. Die Beschichtungsobjektträgereinheit 110 kann sich in die Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Zone in der Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Kammer einer Beschichtungszelle 100 und einer Trocknungsvorrichtung 150 auf der rechten Seite der Beschichtungszelle 100 bewegen. Für diese Bewegung werden eine lange Antriebswelle 104 und eine Antriebsquelle 103 als Antriebsvorrichtung benötigt. Die Welle lässt sich durch einen Riemen austauschen, der auch als Beschichtungsobjektträgereinheit dient. Die Zelle ist mit einer Tür 109 auf der Vorderseite ausgestattet, die den Zugang zum Inneren der Zelle gestattet. Für die Tür 109 reicht es aus, dass lediglich Justierungen des Applikators und dergleichen möglich sind und außerdem Zugang zu einer Überzugsmaterialzuführeinheit, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, möglich ist. Deshalb kann die Fläche der Tür 109 viel kleiner sein als die der Tür 114 der Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Kammer (die Fläche der Tür 109 kann zum Beispiel 300 mm × 300 mm betragen), selbst wenn das zu beschichtende Objekt und die Beschichtungsobjektträgereinheit eine große Fläche von 500 mm × 500 mm besitzt, was zu einem geringen Versorgungsluftenergieaufwand führt.
  • Deshalb, und um einen abträglichen Einfluss auf andere Bereiche zu unterbinden, sind die Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Kammer und die Beschichtungszelle 100 durch einen Verschluss 115, der sich öffnen und schließen lässt, unterteilt, und die Beschichtungskammer 100 sowie die Trocknungsvorrichtung sind durch einen Verschluss 115' einer Verschlussöffnungs- und -schliessvorrichtung 116', die sich öffnen und schließen lässt, unterteilt.
  • 4 zeigt eine zweite Modifizierung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Teile, die äquivalent zu jenen der in 1 gezeigten Beschichtungsapparatur sind, sind mit Bezugszeichen wie in 1, addiert mit 200, bezeichnet, und die folgende Beschreibung befasst sich vornehmlich mit dem, was zwischen 1 und 3 unterschiedlich ist.
  • Bezugnehmend auf 4 sind eine Beschichtungszelle 200 und eine Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Kammer durch einen zu öffnenden und zu schließenden Verschluss 215 unterteilt. Hierdurch lässt sich die Beschichtungszelle 200 von der Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Kammer abteilen. Aus diesem Grund kann die Fläche der Zugangstür 209, die zum Inneren der Beschichtungszelle 200 führt, viel kleiner sein als die Fläche der Tür 214 der Beschichtungsobjekt-Aufsetz-/Absetz-Kammer. Wenn also beispielsweise die Beschichtungsvorrichtung in einem Reinraum installiert und benutzt wird, lässt sich die Menge der in die Beschichtungszelle 200 eingelassenen und von ihr ausgetragenen Luft klein halten. Dies ist ein beträchtlicher Vorteil hinsichtlich Energie und Beschichtungseffizienz beim Sprühbeschichten auch dann, wenn die Vorrichtung nicht an eine Trocknungsvorrichtung angeschlossen ist.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Als nächstes wird anhand der 5 und 6 eine zweite Ausführungsform der Erfindung sowie deren Modifizierung beschrieben.
  • Für die zweite Ausführungsform ist 5 eine Querschnittansicht einer von einer Seite betrachteten Vakuum-Trocknungsvorrichtung, und 7 ist eine Querschnittansicht einer zusätzlich mit einer Heizeinheit versehenen Vakuum-Trocknungsvorrichtung.
  • Bezugnehmend auf 5, ist eine LED 311 als zu beschichtendes Objekt mittels einer Packung in enger Berührung mit einem Heiztisch 310 gehalten, und in einer Vakuumkammer 60 wird eine Vakuumpumpe betrieben, wodurch das Trocknen des auf die LED 311 aufgebrachten Überzugsmaterials begünstigt wird. Dies ist besonders effektiv dann, wenn ein mildes Lösungsmittel mit einem hohen Siedepunkt verwendet wird, da das Vakuum den Siedepunkt senken kann, demzufolge das Lösungsmittel schneller verdampft. In der Trocknungszone wird die LED als zu beschichtendes Objekt auf dem Heiztisch, der auf eine Temperatur im Bereich von 30°C bis 150°C aufgeheizt ist, dadurch in enger Berührung mit dem Tisch gebracht, dass die Stärke des Vakuums durch eine separat vorgesehene Vakuumpumpe erhöht wird. Dies macht es möglich, dass die LED innerhalb kurzer Zeit eine eingestellte Temperatur erreicht und das Trocknen oder Aushärten rasch voranschreitet.
  • In dem in 6 gezeigten Fall ist im oberen Teil der Vakuumkammer 460 eine im fernen Infrarotbereich arbeitende Heizvorrichtung 450 vorgesehen, so dass das zu beschichtende Objekt 411 auf zweierlei Weise erhitzt werden kann. Deshalb reicht es aus, wenn der Heiztisch 410 Wärme im Bereich von 30°C bis 90°C liefert, was für die Beschichtungsaufbringung günstig ist.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm, welches ein zu beschichtendes Objekt 70 für eine LED darstellt, wobei mit einem herkömmlichen Spender eine Suspension 80, die Leuchtstoff enthält, aufgebracht wird. Die Dicke der Beschichtung ist im mittleren Bereich groß, und die Beschichtung kann den Rand nicht abdecken, was zu einer Schwankung in der Farbtemperatur führt. Der Bereich in der Nähe eines Pads, an dem ein Zuleitungsdraht 71 verbunden ist, ist abgeschattet und schwierig zu beschichten.
  • (Beispiel)
  • Im folgenden wird anhand der 8 ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 8 zeigt eine erste Schicht 181, gebildet durch Aufbringen einer oder mehrerer Lagen einer Suspension auf einen LED-Chip 170 nach einem Verfahren der vorliegenden Erfindung, und anschließendes Vorantreiben einer Aushärtung des Bindemittels in einer Trocknungsvorrichtung, eine zweite Schicht 182, bei der das Aushärten des Bindemittels in gleicher Weise begünstigt wurde, und eine dritte Schicht 183, deren Aushärtung vorangetrieben wurde. Das Anwenden der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein gleichmäßiges Beschichten der Oberfläche des LED-Chips 170 und ein Überziehen der Kante und der Seitenfläche. Da die Aushärtung des Bindemittels vorangetrieben wird, ist das Ausmaß der Neuauflösung in das Bindemittel durch ein Lösungsmittel in der nächstfolgenden Beschichtung vernachlässigbar gering. Damit lässt sich eine qualitativ hochstehende Beschichtung erreichen. In 8 ist mit dem Bezugszeichen 71 ein Leitungsdraht bezeichnet.
  • Insbesondere ist es äußerst schwierig, mit herkömmlichen Methoden eine Suspension aufzubringen, die sich aus einem Leuchtstoff mit hohem spezifischen Gewicht und einer durchschnittlichen Partikelgrößenverteilung bei etwa 10 Mikrometer zwischen einigen Mikrometer und 30 Mikrometer, und einem Bindemittel relativ geringen spezifischen Gewichts sowie bedarfsweise einem beigefügten Lösungsmittel zusammensetzt, um eine dünne Lage mit einer Schwankung pro Flächeneinheit von ±1,5% pro Beschichtungsvorgang zu bilden. In mikroskopischer Betrachtung können außerdem einige Bereiche große Partikel enthalten, andere Bereiche wiederum können natürlich kleinere Partikel enthalten.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Beschichtung in einer maximalen Anzahl dünner Schichten aufgebracht, indem eine gleichmäßig verteilte Suspension ausgetragen wird, welche folgendermaßen aufbereitet wird: Anordnen einer mit einer Suspension gefüllten Spritze, eines Applikators und einer Kleinpumpe in einem Umwälzweg, und Veranlassen, dass die Suspension zirkuliert, während die Suspension innerhalb der Spritze bedarfsweise gerührt wird, um eine gleichmäßige Dispersion zu erreichen; Bereitstellen eines Rühr- und Pumpsystems in einem Umwälzweg, welcher eine mit einer Suspension gefüllte Spritze enthält, um einen unter Druck stehenden Strom dazu zu bringen, durch einen Applikator zu strömen und zu der stromaufwärtigen Seite der Spritze zurückzukehren; oder Veranlassen, dass eine Suspension abwechselnd zwischen zwei eine Druckdifferenz aufweisenden Spritzen bewegt wird, in der zu einer der Spritzen bewegten Suspension ein Strahlstrom erzeugt wird durch eine Fluiddruckdifferenz von 15 KPa bis 40 KPa und eine gesteigerte Strömungsgeschwindigkeit aufgrund eines Strömungskanaldurchmessers von 0,5 mm bis 1 mm in zumindest einem Abschnitt des Strömungskanals.
  • Durch das obige Verfahren ist es möglich, die Partikelgrößenverteilung des Beschichtungsfilms aufgrund der gegebenen Wahrscheinlichkeit gleichförmig zu gestalten. Außerdem kann eine Schwingung an einen bevorzugten Bereich des Umwälzwegs erzeugt werden, wodurch eine zusätzlich verbesserte Dispersion aufrecht erhalten werden kann. Bei einer mehr bevorzugten Beschichtung kann die Oberfläche der LED so konfiguriert sein, dass sie elektrische Leitfähigkeit aufweist, wie es der Fall bei der Elektrophorese ist. Dann können beispielsweise im Fall der Sprühbeschichtung zerstäubte Partikel mit statischer Elektrizität aufgeladen werden, um eine Ansammlung zerstäubter Partikel zu verhindern und das Haften feiner Partikel zu ermöglichen. Auf diese Weise lässt sich eine ideale Leuchtstoffbeschichtung erzielen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf das Beschichten mit einer Art von Suspension in mehreren laminierten Schichten durch einen einzelnen Applikator, sondern es können mehrere Arten von Leuchtstoffen in einer Mehrzahl von Lagen durch mehrere Applikatoren aufgebracht werden. Erfindungsgemäß kann insbesondere eine LED gefertigt werden durch Aufbringen mehrerer Leuchtstoffe unterschiedlicher Art auf eine LED oder eine LED-Komponente als zu beschichtendes Objekt in Form laminierter Schichten und durch Trocknen dieser Schichten, wozu eine Beschichtungsvorrichtung mit mehreren Applikatoren verwendet wird, beispielsweise zwei Applikatoren 8a, 8b, wie in 10 dargestellt ist, welche in einer Beschichtungszelle vorgesehen sind. Es ist bevorzugt, dass die durchschnittliche Dicke mindestens einer dünnen Schicht Leuchtstoff unter den zwei Arten von in Schichten laminierten Leuchtstoffen im Bereich von 3 bis 15 Mikrometer liegt.
  • Die oben erwähnten mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen, welche Schichten bilden, können ausgewählt werden aus Rot-, Grün- und Gelb-Leuchtstoffen.
  • Es ist außerdem bevorzugt, dass die oben angesprochenen mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen zur Bildung einer Suspension mit einem Bindemittel vermischt sind.
  • Außerdem ist bevorzugt, wenn mindestens eine Art von Suspension ein Lösungsmittel enthält, wobei das Gewichtsverhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels in der Suspension im Bereich zwischen 3:1 und 10:1 liegt, das Gewichtsverhältnis der nicht-flüchtigen Bestandteile und des Lösungsmittels in der Suspension im Bereich von 4:1 und 1:4 liegt, und die Viskosität der Suspension im Bereich zwischen 1 und 100 mPa·s liegt.
  • Außerdem ist bevorzugt, dass eine Kombination aus zwei Arten von Leuchtstoffsuspensionen für laminierte Schichten ausgewählt ist aus einer Kombination von Rot- und Grün-Leuchtstoffsuspensionen, einer Kombination von Grün- und Gelb-Leuchtstoffsuspensionen und einer Kombination aus Rot- und Gelb-Leuchtstoffsuspensionen, wenn laminierte Schichten auf einer LED oder einer LED-Komponente gebildet werden, wobei eine Überzugsschicht aus einer Einfarbenschicht, aus laminierten Einfarbenschichten oder laminierten Schichten von zwei Farben zunächst aufgebracht wird/werden, und eine oder mehrere Arten von Suspensionen einer oder mehrerer anderer Farben sequentiell aufgebracht wird/werden, wobei jede der Schichten eine Dünnschicht mit einer durchschnittlichen Dicke zwischen 3 bis 15 Mikrometer ist, bei jedem Aufbringen einer oder mehrerer Schichten ein temporäres Trocknen erfolgt, und schließlich nach Wiederholungen des obigen Prozesses ein Aushärten durch Trocknen abschließend stattfindet.
  • 9 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Substrat 75 aus einem hitzebeständigen PET- oder PEN-Film oder dergleichen zeigt, auf das Suspensionen aufgebracht wurden, die dann durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung getrocknet wurden, um einen Leuchtstofffilm oder ein Leuchtstoffplättchen bzw. -platte zum Ab- oder Bedecken einer LED zu erhalten, oder um einen Fern-Leuchtstoff (Remote Phosphor) zu erstellen, der an einer Stelle mit Abstand entfernt von einer Oberfläche einer LED angeordnet wird. In 9 bezeichneten Bezugszeichen 191 bis 194 eine erste Schicht, eine zweite Schicht, eine dritte Schicht bzw. eine vierte Schicht.
  • Bei diesem Verfahren wird wie im Fall des oben beschriebenen Aufbringens auf ein LED-Substrat gleichmäßig eine Suspension dispergiert. Das Substrat als zu beschichtendes Objekt kann ein elektrisch leitendes Material wie beispielsweise eine verspiegelte Metallplatte sein, oder es kann sich um einen Abziehfilm oder einen elektrisch leitenden Film handeln. Erwünschte Suspensionen werden schichtweise auf das Substrat aufgebracht, beispielsweise durch Sprühbeschichtung oder anderweitig, und anschließend wird das Substrat von der aufgebrachten und getrockneten Leuchtstoffbeschichtung separiert, also abgetrennt. Eine LED-Beleuchtungseinrichtung lässt sich effektiv dadurch herstellen, dass man eine LED mit dem abgetrennten Leuchtstofffilm oder der abgetrennten Leuchtstoffplatte abdeckt. Bei diesem Verfahren gemäß der Erfindung ist die Art des Aufbringens von Partikeln effektiver deshalb, weil die Beschichtung auf einer flachen Oberfläche aufgebracht wird. Es können Leuchtstoffe mehrerer Farben auf ein beschichtetes Substrat bei idealen Verteilungen unter Einsatz mehrerer Applikatoren wie in 10 aufgebracht werden.
  • Beispielsweise wird im Stand der Technik, bei dem ein Leuchtstoff auf die Oberfläche eines Keramiksubstrats für eine Hochleistungsbeleuchtung oder auf ein LED-Chip-Wafer aufgebracht wird, häufig ein Spender, wie er bei anderen LED-Typen verwendet wird, eingesetzt. Wenn eine Suspension, in welcher Silikon oder ein anderes Bindemittel und ein Leuchtstoff vermischt sind, aufgetragen wird, so wird die Dicke des Überzugs auf der Oberfläche des LED-Chips mit einer Größe von beispielsweise 1 mm im Quadrat in der Nähe der Verteilungsmitte groß aufgrund der Oberflächenspannung und der Grenzspannung, wohingegen die Dicke in Richtung der Kante aufgrund des Einsinkens abnimmt. Daher ist es unmöglich, eine gleichmäßige Beschichtung zu bilden. Da außerdem die Höhe des Chips etwa 0,1 mm beträgt, ist der Kantenbereich zu dünn, und das Haften der Beschichtung an der Seitenfläche des Chips ist äußerst instabil, was zu einer übermäßig starken Schwankung der Farbtemperatur führt, was die Qualität der LED als Hochleistungs-Beleuchtungs-LED unakzeptabel macht.
  • Als Gegenmaßnahme offenbart die US 2009/10179213 A1 eine Methode, bei der ein Bindemittel auf einem Chip aufgebracht wird, und eine aus einem Bindemittel, einem Leuchtstoff und einem Lösungsmittel bestehende Suspension auf die Bindemittelschicht durch Luftsprühen aufgetragen wird, wobei eine derartige Beschichtung bedarfsweise in mehreren Lagen stattfindet. Wie oben erläutert, besitzt ein LED-Chip eine dreidimensionale Struktur, wobei in der Umgebung eine Verdrahtung vorhanden ist. Um also die Beschichtungsdicke auf der Oberseite des Chips mit Hilfe eines Verfahrens, welches von einer Feinpartikelerzeugungseinrichtung wie dem Luftsprühen Gebrauch macht, gleichmäßig zu gestalten, ist es wichtig, eine Suspension vorzulegen, in der das Verhältnis des Leuchtstoffs im Gewichtsverhältnis weitestgehend größer gemacht wird als das Bindemittel und die mit einem Lösungsmittel verdünnt wird, damit sie Fließfähigkeit besitzt, um die Dicke jeder Lage möglichst klein zu halten, und um die Anzahl der aufgebrachten Schichten möglichst groß zu machen. Selbst wenn man vom Sprühen Gebrauch macht, ist es unmöglich, eine relativ dünne Beschichtung zu erreichen, wenn man nicht die Suspension mit einem Lösungsmittel verdünnt. Die Dicke der getrockneten und dünnen Beschichtung einer Lage nach Umwandlung aus dem Beschichtungsgewicht pro Flächeneinheit beträgt etwa 3 bis 15 Mikrometer.
  • Selbst wenn mehrere dünne Beschichtungslagen mit Hilfe einer ein Lösungsmittel enthaltenden Suspension gebildet werden, wird das Bindemittel von dem Lösungsmittel gelöst oder schwillt an, wenn die Suspension auf eine Überzugsschicht aufgebracht wird, die Rest-Lösungsmittel enthält oder noch nicht auszuhärten begonnen hat. Dann ist die Qualität der Beschichtung ähnlich derjenigen einer Beschichtung, die in einer dicken Lage aufgebracht wird. Im Hinblick darauf ist es für die Erfindung wichtig, dass das zu beschichtende Objekt erwärmt wird, um das Lösungsmittel sofort zu verdampfen. Ist allerdings die Dicke der Beschichtung zu groß, so verdampft das Lösungsmittel auch bei Erwärmung nicht sofort, und es ist schwierig aufgrund der Oberflächenspannung, der Grenzspannung und des zunehmenden Einsinkens in Richtung des Randes, eine gleichmäßige Beschichtung zu erreichen. Dennoch bewirkt ein Erhitzen des zu beschichtenden Objekts auf eine hohe Temperatur zwischen 90°C und 150°C, dass das in den gesprühten Partikel enthaltene Bindemittel aushärtet, bevor es auf der Chipoberfläche fließt. Dann würde die Oberfläche der Beschichtung aufgrund des Abstoßens, durch Blasenbildung und/oder instabiles Gelieren unglatt werden, was zu Qualitätseinbußen führt.
  • Erfindungsgemäß ist bevorzugt, dass die Temperatur des erhitzten, zu beschichtenden Objekts im Bereich von 35°C bis 90°C liegt, ideal ist der Bereich von 50°C bis 70°C, wenngleich die bevorzugte und die ideale Temperatur abhängig von unterschiedlichen Arten von Lösungsmitteln variieren können.
  • Für den Fall, dass die Beschichtung dadurch vorgenommen wird, dass das Überzugsmaterial durch Sprühen oder ein anderes Verfahren zerstäubt wird, wird die Oberfläche des LED-Chips aufgrund der Zerstäubungswärme des Lösungsmittels rasch abgekühlt. Daher wird eine Aufheizung mit einer Wärmemenge von 1,5 W bis 4,5 W pro Quadratzentimeter benötigt, um ein Absinken der Temperatur zu vermeiden und die anschließende Temperaturerhöhungsmöglichkeit zu verbessern. Mit Blick auf die Produktivität ist es bevorzugt, dass die Tischgröße im Bereich von 225 bis 2500 Quadratzentimeter liegt, damit mehrere Keramiksubstrate oder Wafer auf dem Beschichtungsobjektträgertisch platziert werden können. Es besteht die Notwendigkeit, diejenigen Bereiche zu maskieren, wo keine Beschichtung aufgebracht werden darf, so zum Beispiel Bereiche, an denen später eine Lötverbindung zu schaffen ist.
  • Wenn die Maske erneut benutzt werden soll, kann die Maske mit einem Prozessmittel zur Verunreinigungsvermeidung auf Fluor- oder Keramikbasis abgedeckt werden, wie es üblicherweise auf Verkleidungen für Gebäude aufgebracht wird. Dies erleichtert das Separieren eines gelierten Überzugsfilms auf der Maske. Für eine Hochgeschwindigkeitsfertigung ist es bevorzugt, wenn das Beschichtungsobjekt vorab teilweise oder in seiner Gesamtheit mit einem hitzebeständigen und lösungsmittelbeständigen Kunststofffilm überzogen wird, beispielsweise einem Fluor-Harz oder einem Polyamid-Imid-Harz unter Einsatz eines hitzebeständigen und lösungsmittelbeständigen Klebstoffs wie beispielsweise eines Klebstoffs auf Silikonbasis, oder Vernetzen eines Klebstoffs auf Acrylbasis oder Urethanbasis.
  • Ein zu beschichtendes Objekt wie zum Beispiel ein Keramiksubstrat oder ein Wafer wird auf einen aufgeheizten Tisch in einer Beschichtungsobjekt-Aufsetzkammer platziert, die eine Beschichtungsobjekt-Platzierungszone bildet, um dann innerhalb einer Beschichtungszelle, welche eine Beschichtungszone bildet, von der zweiten Antriebsquelle und der zweiten Antriebswelle in Y-Richtung vorgerückt zu werden, woraufhin ein intermittierendes, schrittweises Verschieben zu einer Stelle vor einem Applikator erfolgt, der dann veranlasst wird, rechtwinklig zur Bewegungsrichtung (Y-Richtung) des zu beschichtenden Objekts von der ersten Antriebsquelle und der ersten Antriebswelle in X-Richtung bewegt zu werden. Während der Applikator den Aufbringvorgang ausführt, während er sich in einer Richtung (X-Richtung) um die erforderliche Distanz in einem Hub bewegt, wird der Beschichtungsobjektträgertisch angehalten. Nach Abschluss eines Beschichtungshubs oder nach Abschluss des Bewegungshubs wird der Tisch intermittierend um eine Schrittweite verschoben. Es erfolgt das Niederschlagen einer Lage durch wiederholtes Ausführen des oben beschriebenen Ablaufs.
  • Für den Fall, dass der Applikator für ein Luftsprühen oder ein luftunterstütztes Sprühen ausgelegt ist, ist es bevorzugt, wenn eine Sprühdüse mit einem Sprühwinkel eingesetzt wird, die zu einer Musterbreite auf dem zu beschichtenden Objekt oder zu einer Breite des gesprühten Beschichtungsmaterials auf der Oberfläche des zu beschichtenden Objekts von 1 bis 20 mm führt. Die Musterbreite sollte ausgewählt werden unter Berücksichtigung der gewünschten Beschichtungsdicke in den einzelnen Bereichen des gesamten Chips, was wiederum von der Form und dem Typ des Chips abhängt. Obschon man von einem kontinuierlichen Sprühvorgang Gebrauch machen kann, ist es effektiver, von einem gepulsten Luftsprühen Gebrauch zu machen, wie dies in der PCT-Anmeldung PCT/JP2011/050168 (Internationale Veröffentlichung WO 2011/083841 A1 ) der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung offenbart ist, um die gewünschte Beschichtungsdicke am Rand und an der Seitenfläche des LED-Chips zu erreichen.
  • Es ist bevorzugt, dass eine zum Zerstäuben einer als Überzugsmaterial dienenden Suspension verwendete Vorrichtung eine Luftsprühvorrichtung oder eine luftunterstützte Sprühvorrichtung ist, dass ein Substrat für die LED oder eine LED-Komponente erhitzt wird, dass der Abstand zwischen der LED oder der LED-Komponente als zu beschichtendes Objekt einerseits und der Ausstoßöffnung der Sprühvorrichtung andererseits auf einen Wert im Bereich von 5 bis 80 mm eingestellt wird, dass die Breite des Sprühmusters an der Auftreffstelle auf dem zu beschichtenden Objekt im Bereich von 1 bis 20 mm liegt, und dass das Sprühen abläuft, während auf das Substrat Stoßimpulse aufgebracht werden.
  • Wenn eine Suspension verwendet wird, die ein Bindemittel mit geringer Benetzbarkeit, wie beispielsweise ein Silikon-Bindemittel, enthält, so ist es schwierig, die Seitenfläche und den Bereich um die Kante herum abzudecken, wenn nicht auf das Überzugsmaterial eine Stoßkraft ausgeübt wird, um es zu veranlassen, auf die Oberfläche des zu beschichtenden Objekts für eine LED aufzuschlagen. Wenn außerdem der Düsendurchmesser klein eingestellt ist und die Öffnung eines Nadelventils oder dergleichen klein gewählt wird, damit der Strömungsdurchsatz gering ist, um einen dünnen Überzugsfilm zu erreichen, so kann es zu einer Verstopfung aufgrund der Beschaffenheit der Suspension kommen, was zu einer unzureichenden Beschichtungsqualität führt. Das Sprühen mit Aufschlagimpulsen gemäß der Erfindung ist auch hier wirksam. Das Sprühen mit Aufschlagimpulsen lässt sich zustande bringen, indem man den Abstand zwischen dem Ende der Düse und dem Beschichtungsobjekt kürzer als 80 mm macht und den Druck der Sprühluft auf 0,15 bis 0,35 MPa einstellt. Falls das Aufsprühen aus einer sehr kurzen Distanz von 5 bis 30 mm erfolgt, kann der Aufschlag exzessiv stark ausfallen. Daher ist es bevorzugt, wenn die Sprühluft auf einen Wert im Bereich zwischen 0,05 und 0,15 MPa eingestellt wird.
  • Es ist bevorzugt, wenn die Schrittweite des intermittierenden Verschiebens im Bereich von 1 bis 15 mm liegt. Wenn die durchschnittliche Trockenbeschichtungsdicke einer Lage etwa 7 Mikrometer als äquivalentes Gewicht pro Einheitsfläche oder weniger beträgt, ist es im Hinblick auf die Produktivität bevorzugt, wenn das Beschichten mehrmals innerhalb der Beschichtungszelle erfolgt und anschließend das Beschichtungsobjekt in die Trocknungszone zwecks Trocknung transferiert wird.
  • Während die Beschichtung anhält, schreitet die Sedimentierung von Leuchtstoffpartikeln etc. in einer eine geringe Viskosität aufweisenden Suspension rasch voran, so dass die Suspension zum Verhindern der Sedimentierung bewegt oder umgewälzt werden sollte. Da die Sedimentierung auch innerhalb der Düse stattfinden kann, wird der Applikator zu einer Ruheposition oder dergleichen bewegt, und die in dem Kanal stromabwärts eines Öffnungs-/Schließventils befindliche Suspension, wo sich die Suspension nicht bewegt, wird in einem kleinen Behälter oder dergleichen ausgetragen, indem in vorbestimmten Intervallen ein Leerlaufsprühen ausgeführt wird. Dieses Leerlaufsprühen kann in gepulster Weise vorgenommen werden, indem eine Vibration ausgeübt wird, was zu einer kleinen Austragung führt.
  • Es ist bevorzugt, wenn die Temperatur innerhalb der Trocknungskammer auf einen Wert im Bereich zwischen 90°C bis 250°C eingestellt wird, was abhängig vom Typ des Bindemittels schwanken kann. Im Hinblick auf die Produktivität ist es von Bedeutung, eine Vorrichtung auszuwählen, mit der das Trocknen und Aushärten innerhalb kurzer Zeit erreicht werden können. Die Einrichtung zum Trocknen kann – ohne Beschränkung – auch durch Heißluft, fernes Infrarotlicht, Hochfrequenzwellen, elektrische Induktionsheizung, UV, Aushärten mit Hilfe von Mikrowellen oder durch andere Mittel erfolgen.
  • Ungeachtet des zeitlichen Ablaufs der Trocknung im Verhältnis zu der Anzahl fertiger Lagen ist es ideal, wenn die Position, an der das Beschichten der zweiten Lage begonnen wird, automatisch um eine vorbestimmte Distanz gegenüber der Stelle versetzt wird, an der die Beschichtung der ersten Lage gestartet wurde. Wenn zehn Beschichtungslagen mit einer Schrittweite von 12 mm gebildet werden, liefert die Einstellung des Versatzes auf 1,2 mm das gleiche Ergebnis in der zehnten Lage wie in dem Fall einer Beschichtung mit einer Schrittweite von 1,2 mm. Allerdings hat die Mehrlagenbeschichtung mit einer großen Schrittweite den Vorteil gegenüber einer Beschichtung mit kleiner Schrittweite insofern, als eine Mehrlagenbeschichtung mit großer Schrittweite zu einer Gewichtsverringerung der Beschichtung pro Flächeneinheit einer Lage führen kann, was das oben angesprochene Problem von Einsenkungen beseitigt. Es ist bevorzugt, wenn das Maß des Versatzes berechnet wird, indem man die Schrittweite durch die Anzahl von Lagen dividiert. Der Versatz wird typischerweise auf einen Wert im Bereich von 0,1 bis 5 mm eingestellt. Während bevorzugt wird, dass die Anzahl der Häufigkeit der Beschichtungen oder die Anzahl von Lagen möglichst groß ist, hat die Häufigkeit der Beschichtungsvorgänge dann Grenzen, wenn die Produktivität und die durchschnittliche Größe der Leuchtstoffpartikel (die eine Partikelgrößenverteilung aufweisen, welche bei 3 bis 30 Mikrometer zentriert ist) berücksichtigt werden. Berücksichtigt man die Qualität und die Produktivität, so ist es bevorzugt, wenn die Häufigkeit der Beschichtungsvorgänge (oder die Anzahl von Lagen) als ein Wert im Bereich von 2 bis 30 gewählt wird.
  • Wenn Leuchtstoff auf eine LED oder eine LED-Komponente als Beschichtungsobjekt aufgebracht wird, lässt sich die Farbechtheit beispielsweise dadurch steigern, dass man eine gelbe erste Lage, eine rote zweite Lage mit einem Gewicht von beispielsweise dem 1/5-Fachen des Gewichts der ersten Schicht, eine gelbe dritte Lage, eine rote oder grüne vierte Schicht in laminierter Weise unter Verwendung mehrerer Applikatoren aufbringt, ohne dass man gelbe, rote und grüne Leuchtstoffe mit verschiedenen durchschnittlichen Partikelgrößenverteilungen und unterschiedlichen spezifischen Gewichten vermischt. Je größer die Anzahl der laminierten Lagen dann ist, desto besser ist die Dispersion (das Farbgemisch).
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann eine LED als zu beschichtendes Objekt schaffen, auf der mindestens zwei von Rot-, Grün- und Gelb-Leuchtstoffen in Lagen aufgebracht und durch Trocknen mit einer durchschnittlichen Dicke einer Leuchtstoffüberzugslage im Bereich zwischen 3 und 15 Mikrometer aufgebracht sind.
  • Wenn das Leuchtstoffmaterial der oben erläuterten Maske wiedergewonnen werden soll, besteht die Möglichkeit, dies in effizienter Weise dadurch vorzunehmen, dass man einen Chip, auf den ein Bindemittel aufgetragen wurde, mit einer Spezialmaske versieht, eine Suspension aufbringt, die ein Lösungsmittel und von einem Bindemittel eingekapselte Leuchtstoffpartikel enthält und anschließend die Beschichtung auf der Maske entfernt.
  • Dieses Verfahren ist besonders effektiv für Rot- und Grün-Leuchtstoffe, die teuer sind. In solchen Fällen, in denen diese Farben zu mischen sind, kann eine Beschichtung in der oben beschriebenen Weise erfolgen, nachdem eine einen Gelb-Leuchtstoff und ein Bindemittel enthaltende Suspension aufgetragen wurde. Die Wiederverwendung der Suspensionsbeschichtung, die gemischtes Bindemittel und Leuchtstoff auf der Maske enthält, kann zu einer unzuverlässigen Qualität führen und möglicherweise Einsatz für Chips mittlerer und geringer Klasse finden.
  • Eine Messung der Farbtemperatur und/oder des Gewichts kann für jede einzelne Schicht ohne Bezugnahme darauf stattfinden, ob die Anzahl der Farben eins oder mehr als eins beträgt, für eine oder mehrere Schichten, für die die Messung erforderlich ist, oder für die vorletzte Schicht, und die Beschichtungsmenge kann nötigenfalls korrigiert werden. Bei diesem Verfahren lässt sich die gewünschte Qualität erreichen. Das Beschichtungsobjekt mit der darauf angebrachten Beschichtung in der gewünschten Anzahl wird in eine Abnahmezone transferiert und manuell oder automatisch in einen Hochtemperaturtrockner verbracht, um vollständig ausgehärtet zu werden.
  • [Industrielle Anwendbarkeit]
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, höherwertige LEDs und LED-Komponenten bei geringerem Zeitaufwand unter Beibehaltung hoher Qualität zu fertigen. Die vorliegende Erfindung kann eine Vorrichtung schaffen, die auch dann sicher und hygienisch ist, wenn ein organisches Lösungsmittel eingesetzt wird, und die bei geringer Belastung für die Bedienungsperson betrieben werden kann.

Claims (24)

  1. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente durch Aufbringen mehrerer verschiedener Arten von Leuchtstoffen auf eine LED oder LED-Komponente zur Bildung laminierter Schichten unter Verwendung mehrerer Applikatoren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht mit mindestens einer Art von Leuchtstoff aus mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen eine dünne Schicht ist, deren durchschnittliche Dicke nach dem Trocknen im Bereich zwischen 3 und 15 Mikrometern liegt.
  2. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen in den Schichten ausgewählt werden aus Rot-, Grün- und Gelb-Leuchtstoffen.
  3. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Arten von Leuchtstoffen zumindest mit einem Bindemittel vermischte Suspensionen sind.
  4. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Art von Suspension ein Lösungsmittel enthält, das Gewichtsverhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels in der Suspension im Bereich zwischen 3:1 und 10:1 liegt, das Gewichtsverhältnis der nicht-flüchtigen Komponenten und des Lösungsmittels in der Suspension im Bereich zwischen 4:1 und 1:4 liegt, und die Viskosität der Suspension im Bereich zwischen 1 und 100 mPa·s liegt.
  5. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch: Auswählen einer Kombination von zwei Arten von Leuchtstoffsuspensionen für laminierte Schichten aus einer Kombination von Rot- und Grün-Leuchtstoffsuspensionen, einer Kombination von Grün- und Gelb-Leuchtstoffsuspensionen und einer Kombination von Rot- und Gelb-Leuchtstoffsuspensionen; wenn die laminierten Schichten auf der LED oder LED-Komponente gebildet werden, erstens: Bilden einer Überzugsschicht aus einer Einfarbenschicht, laminierten Einfarbenschichten oder laminierten Schichten aus zwei Farben, anschließend: sequentielles Aufbringen von einer oder mehreren Arten von Suspensionen einer oder mehrerer weiterer Farben, wobei jede der Schichten eine dünne Schicht mit einer durchschnittlichen Dicke zwischen 3 und 15 Mikrometern ist; Ausführen eines temporären Trocknens jedes Mal, wenn eine Schicht oder mehrere Schichten aufgebracht ist/sind, und endgültiges Ausführen eines Trocknens und Aushärtens nach Wiederholungen der obigen Schritte.
  6. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikatoren Geräte sind, die eine Suspension zerstäuben.
  7. Beschichtungsverfahren für eine LED oder LED-Komponente, gekennzeichnet durch: Zerstäuben einer Suspension, die ein Lösungsmittel und eine Viskosität zwischen 1 und 100 mPa·s aufweist, in der das Gewichtsverhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels im Bereich zwischen 3:1 und 10:1 liegt, und das Gewichtsverhältnis der nichtflüchtigen Komponenten und des Lösungsmittels im Bereich zwischen 4:1 und 1:4 liegt, unter Verwendung einer Luftsprühvorrichtung oder einer luftunterstützten Sprühvorrichtung; Erhitzen der LED oder LED-Komponente; Einstellen einer Distanz zwischen der LED oder LED-Komponente und einer Ausstoßöffnung der Sprühvorrichtung oder der luftunterstützten Sprühvorrichtung im Bereich zwischen 5 und 80 mm; Einstellen einer Breite des Sprühmusters an der Auftreffstelle an dem zu beschichtenden Objekt im Bereich zwischen 1 und 20 mm; und Ausführen des Sprühens unter Aufbringung von Stoßkraft in gepulster Weise.
  8. LED, gefertigt durch Aufbringen von Leuchtstoffen von mindestens zwei aus Rot, Grün und Gelb ausgewählten Farben auf die LED zur Bildung laminierter Schichten auf der LED und Aushärten der Schichten durch Trocknen, dadurch gekennzeichnet, dass die laminierten Schichten ausgewählt sind aus laminierten Schichten aus Leuchtstoffen für zumindest Rot und Grün, laminierten Schichten aus Leuchtstoffen für zumindest Grün und Gelb und laminierten Schichten von Leuchtstoffen für zumindest Rot und Gelb, wobei die durchschnittliche Dicke einer Überzugsschicht einer Farbe daraus im Bereich zwischen 3 und 15 Mikrometern liegt.
  9. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente durch Aufbringen eines Überzugsmaterials auf eine LED oder LED-Komponente, gekennzeichnet durch: Anordnen der LED oder LED-Komponente auf einer Beschichtungsobjektträgereinheit; anschließend: Aufbringen mindestens einer Art von Überzugsmaterial auf die LED oder LED-Komponente zum Bilden mindestens einer Überzugsschicht in einer Beschichtungszelle unter Verwendung mindestens eines Applikators, während die Beschichtungsobjektträgereinheit und der Applikator relativ zueinander bewegt werden; anschließend: Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu einer Trocknungsvorrichtung und zumindest temporäres Vorantreiben des Trocknens der LED oder LED-Komponente oder des Aushärtens eines Bindemittels; anschließend: Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Beschichtungszelle und Aufbringen der mindestens einen Art von Überzugsmaterial auf die LED oder LED-Komponente zur Bildung einer Schicht unter Verwendung mindestens eines Applikators; anschließend: Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Trocknungsvorrichtung und zumindest temporäres Vorantreiben des Trocknens oder Aushärtens; Ausführen der obigen Schritte mit einer vorbestimmten Häufigkeit; und anschließendes endgültiges Trocknen oder Aushärten der LED oder LED-Komponente.
  10. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsobjektträgereinheit direkt zu der Trocknungsvorrichtung transferiert wird.
  11. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Trocknungsvorrichtung transferiert wird, nachdem die LED oder LED-Komponente von der Beschichtungsobjektträgereinheit gelöst wurde, in einem Speicher oder auf einer Platte platziert wurde und erneut auf der Beschichtungsobjektträgereinheit angeordnet wurde.
  12. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Art von Überzugsmaterial eine mindestens einen Leuchtstoff und ein Bindemittel enthaltende Suspension ist.
  13. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Schichten, die Häufigkeit des zumindest temporären Trocknens in der Trocknungsvorrichtung oder die Häufigkeit zumindest der Verarbeitung zum Vorantreiben des Aushärtens des in einer Suspension enthaltenen Bindemittels, das in der Trocknungsvorrichtung erfolgt, im Bereich zwischen 2 und 30 ausgewählt wird.
  14. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des auf die LED oder LED-Komponente aufgebrachten Überzugs oder die Farbtemperatur direkt oder indirekt zumindest dann gemessen wird, wenn die Beschichtung der vorletzten Schicht abgeschlossen ist, und wenn die Menge der Beschichtung oder die Farbtemperatur aus einem vorbestimmten Bereich fällt, eine Beschichtung mit einer korrigierten Abweichungsmenge vorgenommen wird, so dass die End-Überzugsmenge oder End-Farbtemperatur in den vorbestimmten Bereich fällt.
  15. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die LED eine Gruppe von LEDs aufweist, die Beschichtungsobjektträgereinheit ein Erhitzungstisch ist, mit dessen Hilfe die Gruppe von LEDs oder LED-Komponenten auf eine Temperatur zwischen 30°C und 90°C beim Aufbringen einer Suspension aufgeheizt wird, und die Trocknungsvorrichtung ausgewählt wird aus mindestens einer von einer Vakuumtrocknungsvorrichtung, einer Heißlufttrocknungsvorrichtung, einer im fernen Infrarotbereich arbeitenden Trocknungsvorrichtung, einer Ultraviolett-Trocknungsvorrichtung, einer Elektroinduktions-Heiztrocknungsvorrichtung und einer Mikrowellen-Aushärt-Trocknungsvorrichtung.
  16. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator eine Feinpartikelerzeugungsvorrichtung ist, ein Bereich der LED oder LED-Komponente, die nicht zu beschichten ist, maskiert wird, und die Feinpartikelerzeugungsvorrichtung und die LED oder LED-Komponente relativ zueinander schrittweise bewegt werden, und die Schrittphase jedes Mal dann variiert wird, wenn mindestens eine Schicht aufgebracht wird.
  17. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinpartikelerzeugungsvorrichtung eine Luftsprühvorrichtung ist, der Abstand zwischen einem Ausstoßabschnitt an einem Ende der Luftsprühvorrichtung und der LED oder Gruppe von LEDs einstellbar ist im Bereich zwischen 5 und 80 Millimetern, der Ausstoßabschnitt an dem Ende der Luftsprühvorrichtung und die LED oder Gruppe von LEDs relativ zueinander mit einer Schrittweite von 2 bis 15 Millimeter bewegt werden, und die Phase um einen Betrag zwischen 0,1 und 7,5 Millimeter jedes Mal variiert wird, wenn während der Beschichtung eine Schicht aufgebracht wird.
  18. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension ein Lösungsmittel enthält, die Suspension eine Viskosität zwischen 1 und 100 mPa·s aufweist und das Sprühen in gepulster Weise erfolgt.
  19. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Leuchtstoffs und des Bindemittels im Bereich zwischen 1:3 und 10:1 liegt, das Gewichtsverhältnis von nicht-flüchtigen Bestandteilen und flüchtigen Bestandteilen im Bereich zwischen 4:1 und 1:4 liegt.
  20. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Art von Suspension zu Partikeln zerstäubt wird, und die Partikel mit Elektrizität aufgeladen und zur Bildung einer Schicht auf die LED oder die LED-Komponente aufgebracht werden.
  21. Verfahren zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch: einen ersten Schritt des Platzierens der LED oder LED-Komponente auf der Beschichtungsobjektträgereinheit in einer Aufsetz-/Absetz-Zone außerhalb der Beschichtungszelle; einen zweiten Schritt des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Zelle; einen dritten Schritt des Aufbringens einer Suspension auf die LED oder LED-Komponente, um mindestens eine Schicht zu bilden; einen vierten Schritt des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Trocknungsvorrichtung außerhalb der Zelle, um ein zumindest temporäres Trocknen oder Aushärten voranzutreiben; und einen fünften Schritt des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Zelle und Aufbringen der Suspension zur Bildung einer Schicht, wobei nach einmaligem oder mehrmaligem Wiederholen des vierten und des fünften Schritts die Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Aufsetz-/Absetz-Zone bewegt wird, die LED oder LED-Komponente von der Beschichtungsobjektträgereinheit abgenommen wird und die so abgenommene LED oder LED-Komponente abschließend getrocknet oder ausgehärtet wird.
  22. LED, auf die eine mindestens einen Leuchtstoff, ein Bindemittel und eine Lösung enthaltende Suspension durch Sprühen und Trocken oder Aushärten zum Ändern der Farbe des von der LED emittierten Lichts aufgebracht ist, wobei die LED hergestellt ist durch Ausführen eines ersten Schritts, bei dem mindestens eine Art von Suspension auf die LED aufgebracht wird, welche auf einem Tisch platziert ist, der auf eine Temperatur im Bereich von 30°C bis 150°C erwärmt ist, um mindestens eine Überzugsschicht in einer Beschichtungszelle zu bilden, eines zweiten Schritts des Transferierens der LED zu einer Trocknungsvorrichtung und des Vorantreibens eines temporären Trocknens oder Aushärtens, eines dritten Schritts, bei dem direkt oder indirekt die Farbtemperatur der LED oder das Gewicht des Überzugs gemessen wird, eines vierten Schritts des Transferierens der LED in die Beschichtungszelle und des Aufbringens der mindestens einen Art von Suspension zur Bildung einer laminierten Schicht, und, nachdem der zweite bis vierte Schritt mindestens einmal wiederholt wurden, des Transferierens der LED zu der Trocknungsvorrichtung und des Ausführens des Trocknens oder Aushärtens.
  23. Vorrichtung zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente, gekennzeichnet durch das Ausführen eines ersten Schritts des Anordnens einer LED oder LED-Komponente auf einer Beschichtungsobjektträgereinheit in einer Aufsetz-/Absetz-Zone für die LED oder LED-Komponente außerhalb einer Beschichtungszelle, eines zweiten Schritts des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Beschichtungszelle über eine, zwischen der Aufsetz-/Absetz-Zone und der Beschichtungszelle befindliche erste Öffnung, und des Schließens der Öffnung, eines dritten Schritts des Aufbringens mindestens einer Art von Suspension, die mindestens einen Leuchtstoff und ein Bindemittel enthält, auf die LED oder LED-Komponente, um zumindest eine Überzugsschicht zu bilden, eines vierten Schritts des Öffnens einer zweiten Öffnung, des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu einer Temporärtrocknungszone außerhalb der Zelle, des Schließens der zweiten Öffnung und des Vorantreibens des zumindest temporären Trocknens oder Aushärtens, eines fünften Schritts des Öffnens der zweiten Öffnung, des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Beschichtungszelle, des Schließens der zweiten Öffnung, und des Aufbringens der Suspension zur Bildung einer laminierten Schicht, und, nachdem der vierte und der fünfte Schritt einmal oder mehrmals wiederholt wurden, Öffnen der ersten Öffnung und Transferieren der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Aufsetz-/Absetz-Zone.
  24. Vorrichtung zum Fertigen einer LED oder LED-Komponente, gekennzeichnet durch Ausführen eines ersten Schritts des Aufsetzens einer LED oder LED-Komponente auf eine erhitzte Beschichtungsobjektträgereinheit in einer Aufsetz-/Absetz-Zone außerhalb einer eine erste Tür aufweisenden Beschichtungszelle, eines zweiten Schritts des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit in die Beschichtungszelle durch eine zwischen der Aufsetz-/Absetz-Zone und der Beschichtungszelle befindliche Öffnung, und des Schließens der Öffnung, eines dritten Schritts des relativen Bewegens der Beschichtungsobjektträgereinheit und eines Applikators, um ein ein organisches Lösungsmittel enthaltendes Überzugsmaterial auf die LED oder LED-Komponente zur Bildung mindestens einer Überzugsschicht aufzubringen, des Öffnens der Öffnung, des Transferierens der Beschichtungsobjektträgereinheit zu der Aufsetz-/Absetz-Zone, und des Schließens der Öffnung, um ein Aufsetzen/Absetzen der LED oder LED-Komponente zu ermöglichen, wobei der Bereich einer zweiten Tür für den Zugriff auf das Innere der Beschichtungszelle kleiner ist als der Bereich der ersten Tür.
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