JP2014116598A - Light emitting diode sealing composition, phosphor sheet, led package employing the same and manufacturing method thereof - Google Patents

Light emitting diode sealing composition, phosphor sheet, led package employing the same and manufacturing method thereof Download PDF

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Kazuki Shigeta
和樹 重田
Yutaka Ishida
豊 石田
Nobuo Matsumura
宣夫 松村
Kazunari Kawamoto
一成 川本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve luminance of an LED package employing a light emitting diode sealing composition to which fine particles are added.SOLUTION: A light emitting diode sealing composition contains a matrix resin, a phosphor and a plurality of fine particles having different refraction indices. A concentration of fine particles having a refraction index closest to that of the matrix resin, among the fine particles, in a solid component in the sealing composition is 1 to 30 vol%, and a concentration of the other fine particles in the solid component in the sealing composition is 0.001 to 0.045 vol%.

Description

本発明は、発光ダイオード封止用組成物、蛍光体シートならびにそれらを用いたLEDパッケージおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a composition for sealing a light emitting diode, a phosphor sheet, an LED package using them, and a method for producing the same.

発光ダイオード(LED)は、その発光効率の目覚しい向上を背景とし、低い消費電力、高寿命、意匠性などを特長として液晶ディスプレイ(LCD)のバックライト向けや、特殊照明分野で急激に市場を拡大している。さらに、更なる発光効率の向上により、前述のような環境低負荷を特長として、今後一般照明分野で巨大な市場を形成すると期待されている。   Light-emitting diodes (LEDs) are rapidly expanding in the field of liquid crystal display (LCD) backlights and special lighting fields with low power consumption, long service life, and design, etc. due to the remarkable improvement in luminous efficiency. doing. Furthermore, by further improving the luminous efficiency, it is expected to form a huge market in the general lighting field in the future, characterized by the low environmental load as described above.

LEDの発光スペクトルは、LEDチップを形成する半導体材料に依存するため、LCDバックライトや一般照明向けの白色光を得るために、LEDチップ上にそれぞれのチップにあう蛍光体を設置している。例えば、青色を発光するLEDチップ上に黄色蛍光体を設置する方法、青色LEDチップ上に赤および緑の蛍光体を設置する方法、さらには紫外線を発するLEDチップ上に赤、緑、青の蛍光体を設置する方法などがある。LEDチップの発光効率やコストの面から、青色LEDチップ上に黄色蛍光体を設置する方法、または赤および緑の蛍光体を設置する方法が、現在最も広く採用されている。   Since the emission spectrum of the LED depends on the semiconductor material forming the LED chip, in order to obtain white light for an LCD backlight or general illumination, a phosphor corresponding to each chip is installed on the LED chip. For example, a method of installing a yellow phosphor on a blue LED chip, a method of installing red and green phosphors on a blue LED chip, and a red, green and blue fluorescence on an LED chip emitting ultraviolet light. There are ways to install the body. From the viewpoint of luminous efficiency and cost of the LED chip, a method of installing a yellow phosphor on a blue LED chip or a method of installing red and green phosphors is currently most widely adopted.

LEDチップ上に蛍光体を設置する方法の一つとして、蛍光体粒子を分散した樹脂組成物をチップ上に膜形成し、その後、透明性が高く、耐熱性、耐光性の良好なシリコーン系の樹脂で封止する方法が行われている。しかしながら、蛍光体粒子が均一に分散した状態を保つことが難しいため、LEDチップ上に蛍光体を塗布する工程で、設置される蛍光体の量に差がでることが多かった。その結果、LEDパッケージ毎の輝度バラツキ、色度バラツキが生じやすかった。   As one of the methods for installing the phosphor on the LED chip, a resin composition in which phosphor particles are dispersed is formed on the chip, and then a silicone-based resin having high transparency, good heat resistance and light resistance. The method of sealing with resin is performed. However, since it is difficult to keep the phosphor particles uniformly dispersed, the amount of phosphors to be installed often differs in the step of applying the phosphor on the LED chip. As a result, luminance variation and chromaticity variation for each LED package were likely to occur.

樹脂中の蛍光体粒子の分散性を改善するため、例えば特許文献1、2には、蛍光体の沈降防止を目的に樹脂中にシリコーン微粒子を分散させることが検討されている。特許文献3には、分散剤として平均粒径D50の値が蛍光体の平均粒径D50の1/10以上である酸化ケイ素、酸化アルミニウム、エポキシ系樹脂、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化バリウム、酸化チタンなどが検討されている。 In order to improve the dispersibility of the phosphor particles in the resin, for example, Patent Documents 1 and 2 discuss the dispersion of silicone fine particles in the resin for the purpose of preventing the phosphor from settling. Patent Document 3, 1/10 or more at which silicon oxide having an average particle diameter D average particle diameter D 50 value of the phosphor 50 as a dispersant, aluminum oxide, epoxy resin, barium sulfate, calcium carbonate, barium oxide Titanium oxide has been studied.

これら微粒子の添加は、蛍光体の沈降防止が目的ではないが、光の散乱制御や、封止用組成物の耐クラック性などの機械特性向上のために用いられることも検討されている。例えば特許文献4には、シリコーン系微粒子を含有し、かつ、400nmの波長における直線光透過率と全光線透過率の比を制御することにより、良好な光取り出し効率を示し、かつ、光拡散効果を制御することが検討されている。特許文献5には、シリコーン微粒子を含有することにより、観察角度による輝度の不均一性を抑えることが検討されている。特許文献6、7には、シリコーン微粒子を必須成分の一つとすることで、成型加工性、透明性、耐熱性、接着性、耐クラック性、耐冷熱衝撃性などを向上することが検討されている。   The addition of these fine particles is not intended to prevent the sedimentation of the phosphor, but it is also considered to be used for controlling light scattering and improving mechanical properties such as crack resistance of the sealing composition. For example, Patent Document 4 includes a silicone-based fine particle, shows a good light extraction efficiency by controlling the ratio of the linear light transmittance and the total light transmittance at a wavelength of 400 nm, and exhibits a light diffusion effect. It has been considered to control. Patent Document 5 discusses suppression of luminance non-uniformity due to observation angles by containing silicone fine particles. In Patent Documents 6 and 7, it is studied to improve molding processability, transparency, heat resistance, adhesion, crack resistance, cold shock resistance, etc. by using silicone fine particles as one of the essential components. Yes.

国際公開第2011/102272号International Publication No. 2011/102272 特開2006−339581号公報JP 2006-339581 A 特開2005−064233号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-064233 特開2010−276855号公報JP 2010-276855 A 特開2008−159713号公報JP 2008-159713 A 特開2010−095619号公報JP 2010-095619 A 特開2006−321832号公報JP 2006-321832 A

上記の通りマトリックス樹脂中に、蛍光体、微粒子を含むことによって、蛍光体とマトリックス樹脂との密度差に起因する蛍光体の沈降を抑制することができる。しかしながら、微粒子を添加すると、微粒子を添加しないものと比較して、輝度バラツキや色度バラツキの低減、または機械特性の向上はできるものの、輝度が低下するという課題があった。   By including the phosphor and fine particles in the matrix resin as described above, it is possible to suppress the sedimentation of the phosphor due to the density difference between the phosphor and the matrix resin. However, when fine particles are added, although luminance variation and chromaticity variation can be reduced or mechanical properties can be improved as compared with a case where fine particles are not added, there is a problem that luminance is lowered.

さらに詳細な検討の結果、屈折率の近いマトリックス樹脂と微粒子を用いた場合、LEDチップからの視感度の低い青色光が、蛍光体に吸収されずに外部に漏れやすくなるため、輝度が低下する傾向にあることが分かった。一方、屈折率の大きく異なるマトリックス樹脂と微粒子を用いた場合、封止樹脂中での光散乱により蛍光体の再吸収ロスが増加し、輝度が低下する傾向にあることが分かった。   As a result of further detailed examination, when matrix resin and fine particles having a close refractive index are used, blue light with low visibility from the LED chip is not absorbed by the phosphor and easily leaks to the outside. It turned out that there was a tendency. On the other hand, it was found that when matrix resin and fine particles having different refractive indexes were used, the reabsorption loss of the phosphor increased due to light scattering in the sealing resin, and the luminance tended to decrease.

本発明は、上記課題に着目し、微粒子を添加した発光ダイオード封止用組成物を用いたLEDパッケージの輝度を向上することを目的とする。   The present invention focuses on the above-mentioned problems and aims to improve the luminance of an LED package using a light-emitting diode sealing composition to which fine particles are added.

本発明は、マトリックス樹脂と、蛍光体と、異なる屈折率を持つ複数の微粒子を含む発光ダイオード封止用組成物であって、前記微粒子のうちマトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子が封止用組成物中の固形分に占める濃度が1〜30vol%であり、それ以外の微粒子が封止用組成物中の固形分に占める濃度が0.001〜0.045vol%である発光ダイオード封止用組成物である。   The present invention relates to a composition for sealing a light-emitting diode comprising a matrix resin, a phosphor, and a plurality of fine particles having different refractive indexes, the fine particles having a refractive index closest to the refractive index of the matrix resin among the fine particles. Is a concentration of 1 to 30 vol% in the solid content of the sealing composition, and other light emission is a concentration of 0.001 to 0.045 vol% in the solid content of the sealing composition A composition for encapsulating a diode.

本発明の発光ダイオード封止用組成物は、発光ダイオードの輝度バラツキ、色度バラツキを抑えつつ、輝度を向上させることができる。   The composition for encapsulating a light emitting diode of the present invention can improve luminance while suppressing variation in luminance and chromaticity of the light emitting diode.

実施例1〜5、比較例1〜5で用いた測定装置。The measuring apparatus used in Examples 1-5 and Comparative Examples 1-5. 実施例1〜3、比較例1〜3における微粒子2の濃度と照度の増加率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the microparticles | fine-particles 2 and the increase rate of illumination intensity in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3. 実施例4〜5、比較例1、4〜5における微粒子3の濃度と照度の増加率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the microparticles | fine-particles 3 and the increase rate of illumination intensity in Examples 4-5 and Comparative Examples 1 and 4-5. 実施例6〜9、比較例1、6、7における微粒子4の濃度と照度の増加率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the microparticles | fine-particles 4 and the increase rate of illumination intensity in Examples 6-9 and Comparative Examples 1, 6, and 7. FIG. 実施例10〜13、比較例1、8、9における微粒子5の濃度と照度の増加率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the microparticles | fine-particles 5 and the increase rate of illumination intensity in Examples 10-13 and Comparative Examples 1, 8, and 9. FIG. 実施例14〜17、比較例1、10、11における封止材2における微粒子5の濃度と照度の増加率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the microparticles | fine-particles 5 in the sealing material 2 in Examples 14-17 and Comparative Examples 1, 10, and 11, and the increase rate of illumination intensity. 実施例18〜23、比較例12〜14における微粒子2の濃度と輝度の増加率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the microparticles | fine-particles 2 and the increase rate of a brightness | luminance in Examples 18-23 and Comparative Examples 12-14. 実施例24〜29、比較例15〜17における微粒子2の濃度と輝度の増加率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the microparticles | fine-particles 2 and the increase rate of a brightness | luminance in Examples 24-29 and Comparative Examples 15-17.

本発明は、マトリックス樹脂と、蛍光体と、異なる屈折率を持つ複数の微粒子を含む発光ダイオード封止用組成物であって、前記微粒子のうちマトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子が封止用組成物中の固形分に占める濃度が1〜30vol%であり、それ以外の微粒子が封止用組成物中の固形分に占める濃度が0.001〜0.045vol%である発光ダイオード封止用組成物である。マトリックス樹脂と屈折率が近い微粒子が蛍光体の沈降抑制効果を、マトリックス樹脂と屈折率が大きく異なる微粒子が適度な光散乱効果をそれぞれ担うことによって、発光ダイオードの輝度バラツキ、色度バラツキを抑えつつ、輝度を向上させることができる。   The present invention relates to a composition for sealing a light-emitting diode comprising a matrix resin, a phosphor, and a plurality of fine particles having different refractive indexes, the fine particles having a refractive index closest to the refractive index of the matrix resin among the fine particles. Is a concentration of 1 to 30 vol% in the solid content of the sealing composition, and other light emission is a concentration of 0.001 to 0.045 vol% in the solid content of the sealing composition A composition for encapsulating a diode. Fine particles with a refractive index close to that of the matrix resin have the effect of suppressing the sedimentation of the phosphor, and fine particles with a refractive index significantly different from that of the matrix resin have an appropriate light scattering effect, thereby suppressing the luminance variation and chromaticity variation of the light emitting diode. , The brightness can be improved.

マトリックス樹脂は、封止用組成物中で連続相を形成するものであり、成型加工性、透明性、耐熱性、接着性等に優れる材料であれば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂(シリコーンゴム、シリコーンゲル等のオルガノポリシロキサン硬化物(架橋物)を含む)、ウレア樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂などの公知のものを用いることができるが、シリコーン樹脂を好適に用いることができる。例えば、付加反応硬化型シリコーン組成物は、常温または50〜200℃の温度で、加熱、硬化し、透明性、耐熱性、接着性に優れる。付加反応硬化型シリコーンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を有するシリコーンと、ケイ素原子に結合した水素原子を有するシリコーン、触媒量の白金系触媒を含有するものを使用することができる。   The matrix resin forms a continuous phase in the encapsulating composition, and can be an epoxy resin, silicone resin (silicone rubber, silicone) as long as it is a material excellent in molding processability, transparency, heat resistance, adhesiveness, and the like. Known resins such as gels and other organopolysiloxane cured products (including crosslinked products), urea resins, fluororesins, and polycarbonate resins can be used, and silicone resins can be preferably used. For example, an addition reaction curable silicone composition is heated and cured at room temperature or a temperature of 50 to 200 ° C., and is excellent in transparency, heat resistance, and adhesiveness. As the addition reaction curable silicone, a silicone containing an alkenyl group bonded to a silicon atom, a silicone having a hydrogen atom bonded to a silicon atom, and a catalytic amount of a platinum-based catalyst can be used.

蛍光体は、LEDチップから放出される光を吸収し、波長変換を行い、発光素子の光と異なる波長の光を放出するものである。これにより、LEDチップから放出される光の一部と、蛍光体から放出される光の一部とが混合して、白色を含む多色系のLEDを作製することが可能である。具体的には、青色系LEDにLEDからの光によって黄色系の発光色を発光する蛍光物質を光学的に結合させることにより単一のLEDチップで白色系を発光させることができる。また、青色系LEDにLEDからの光によって緑色系と赤色系の発光色を発光する蛍光物質を光学的に結合させても単一のLEDチップを用いて白色系を発光させることができる。上述の蛍光体は公知のものを用いることができる。例として、青色LEDチップに対応する蛍光体として、YAG系蛍光体、TAG系蛍光体、シリケート蛍光体、ナイトライド系蛍光体、オキシナイトライド系蛍光体等が挙げられる。   The phosphor absorbs light emitted from the LED chip, performs wavelength conversion, and emits light having a wavelength different from that of the light emitting element. Thereby, a part of the light emitted from the LED chip and a part of the light emitted from the phosphor can be mixed to produce a multicolor LED including white. Specifically, a white LED can be emitted with a single LED chip by optically combining a blue LED with a fluorescent substance that emits a yellow emission color by light from the LED. Further, even when a fluorescent material that emits green and red light emission colors is optically coupled to a blue LED by light from the LED, a white LED can be emitted using a single LED chip. A well-known thing can be used for the above-mentioned fluorescent substance. Examples of phosphors corresponding to blue LED chips include YAG phosphors, TAG phosphors, silicate phosphors, nitride phosphors, oxynitride phosphors, and the like.

異なる屈折率を持つ微粒子は、無機微粒子、有機微粒子のいずれも用いることができる。例えば、無機微粒子としては、結晶性または不定形シリカ、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、ガラス繊維、アルミナ繊維、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、フッ化バリウム等が挙げられ、これらは単独で用いられても良く、2種類以上併用されても良い。アルミナが、屈折率、入手のし易さという観点から好ましい。マトリックス樹脂との分散性を向上させるため、シランカップリング剤などで表面処理を行っても良い。   As the fine particles having different refractive indexes, either inorganic fine particles or organic fine particles can be used. For example, inorganic fine particles include crystalline or amorphous silica, alumina, zirconia, zircon, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, glass fiber, alumina fiber, talc, water Examples thereof include aluminum oxide, calcium carbonate, manganese carbonate, barium sulfate, potassium titanate, calcium silicate, barium fluoride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Alumina is preferred from the viewpoints of refractive index and availability. In order to improve the dispersibility with the matrix resin, surface treatment may be performed with a silane coupling agent or the like.

また、有機微粒子としては、シリコーン樹脂系微粒子(シリコーンゴム、シリコーンゲル等のオルガノポリシロキサン硬化物(架橋物)を含む)、エポキシ樹脂系微粒子、ウレア樹脂系微粒子、フッ素樹脂系微粒子、ポリカーボネート樹脂系微粒子を単独で用いても良く、2種類以上併用しても良い。シリコーン樹脂系微粒子が、透明性、耐熱性の観点から好ましい。中心部と表層部で材質の異なるコア・シェル型微粒子を用いることもできる。   Organic fine particles include silicone resin fine particles (including cured organopolysiloxanes (crosslinked products) such as silicone rubber and silicone gel), epoxy resin fine particles, urea resin fine particles, fluororesin fine particles, polycarbonate resin fine particles. The fine particles may be used alone or in combination of two or more. Silicone resin-based fine particles are preferable from the viewpoints of transparency and heat resistance. It is also possible to use core / shell type fine particles having different materials in the central portion and the surface layer portion.

異なる屈折率を持つ複数の微粒子のうち、マトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子が封止用組成物の固形分に占める濃度は1〜30vol%である。この濃度範囲にすることによって、適度な微粒子による構造粘性(チキソトロピー性)が発現し、密度が大きい蛍光体の沈降を抑制することができる。また、マトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子は、封止樹脂中での屈折率差に起因する光散乱を抑制することで蛍光体の再吸収ロスを低減でき、輝度を向上させることができる。1vol%未満だと、蛍光体の沈降抑制効果が得られず、30vol%を超えると増粘などの問題が生じやすい。より好ましくは下限としては5vol%以上であり、上限としては15vol%以下である。   Among the plurality of fine particles having different refractive indexes, the concentration of the fine particles having the refractive index closest to the refractive index of the matrix resin in the solid content of the sealing composition is 1 to 30 vol%. By setting it in this concentration range, structural viscosity (thixotropic property) due to appropriate fine particles is expressed, and sedimentation of a phosphor having a high density can be suppressed. In addition, the fine particles having the refractive index closest to the refractive index of the matrix resin can reduce the re-absorption loss of the phosphor by suppressing light scattering caused by the refractive index difference in the sealing resin, thereby improving the luminance. be able to. If it is less than 1 vol%, the effect of suppressing the sedimentation of the phosphor cannot be obtained, and if it exceeds 30 vol%, problems such as thickening tend to occur. More preferably, the lower limit is 5 vol% or more, and the upper limit is 15 vol% or less.

また、それ以外の微粒子が封止用組成物中の固形分に占める濃度は0.001〜0.045vol%である。0.001vol%未満だと、光散乱効果が得られず、0.045vol%を超えると、光散乱効果が強すぎるため、蛍光体の吸収ロス等が生じ、輝度が低下する。より好ましくは下限としては0.010以上であり、上限としては0.028vol%以下である。   Moreover, the density | concentration which other microparticles | fine-particles occupies for the solid content in the composition for sealing is 0.001-0.045 vol%. If it is less than 0.001 vol%, the light scattering effect cannot be obtained, and if it exceeds 0.045 vol%, the light scattering effect is too strong, causing an absorption loss of the phosphor, and the luminance is lowered. More preferably, the lower limit is 0.010 or more, and the upper limit is 0.028 vol% or less.

なお、本発明において固形分とは溶媒を除いた全成分を指す。   In addition, in this invention, solid content refers to all the components except a solvent.

本発明の発光ダイオード封止用組成物において、前記マトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子は、マトリックス樹脂の屈折率との差が0.05未満の微粒子(a)であることが好ましい。全ての微粒子の屈折率とマトリックス樹脂の屈折率の差が0.05以上であると、光散乱が強く、微粒子の濃度を増やすことが難しくなることがある。従って、微粒子(a)は、マトリックス樹脂と同じ材料により構成された微粒子であることが好ましい。マトリックス樹脂はシリコーン樹脂が好適であるため、微粒子の少なくとも一種がシリコーン微粒子であることが好ましい。   In the light emitting diode sealing composition of the present invention, the fine particles having a refractive index closest to the refractive index of the matrix resin may be fine particles (a) having a difference from the refractive index of the matrix resin of less than 0.05. preferable. If the difference between the refractive index of all the fine particles and the refractive index of the matrix resin is 0.05 or more, light scattering is strong and it may be difficult to increase the concentration of the fine particles. Therefore, the fine particles (a) are preferably fine particles made of the same material as the matrix resin. Since the matrix resin is preferably a silicone resin, at least one of the fine particles is preferably a silicone fine particle.

マトリックス樹脂の屈折率との差が0.05未満の微粒子(a)の、封止用組成物中の固形分に占める濃度は1〜30vol%であることが好ましい。より好ましくは下限としては5vol%以上であり、上限としては15vol%以下である。   The concentration of the fine particles (a) having a difference from the refractive index of the matrix resin of less than 0.05 in the solid content in the sealing composition is preferably 1 to 30 vol%. More preferably, the lower limit is 5 vol% or more, and the upper limit is 15 vol% or less.

一方で、本発明の発光ダイオード封止用組成物は、マトリックス樹脂の屈折率との差が0.06以上の微粒子(b)を含むことが好ましい。全ての微粒子の屈折率とマトリックス樹脂の屈折率の差が0.06未満であると、光散乱が弱く、微粒子の濃度を減らすことが難しくなることがある。より好ましくは0.20以上である。また、光散乱を生じさせることが目的なので、マトリックス樹脂との屈折率の上限に特に制限はないが、好ましくは2.8以下である。従って、微粒子(b)は、マトリックス樹脂と屈折率が異なる材料により構成された微粒子であることが好ましい。すなわち、微粒子の少なくとも一種が無機粒子であることが好ましい。例えば、マトリックス樹脂としてシリコーン樹脂を用いた場合は、入手の容易さという観点から、無機粒子がシリカ、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、フッ化バリウムから選ばれる一種以上であることが好ましい。特にアルミナ等の無機粒子を用いることが好ましい。   On the other hand, the composition for sealing a light emitting diode of the present invention preferably contains fine particles (b) having a difference from the refractive index of the matrix resin of 0.06 or more. If the difference between the refractive index of all the fine particles and the refractive index of the matrix resin is less than 0.06, light scattering is weak and it may be difficult to reduce the concentration of the fine particles. More preferably, it is 0.20 or more. Further, since the purpose is to cause light scattering, the upper limit of the refractive index with the matrix resin is not particularly limited, but is preferably 2.8 or less. Therefore, the fine particles (b) are preferably fine particles composed of a material having a refractive index different from that of the matrix resin. That is, it is preferable that at least one of the fine particles is an inorganic particle. For example, when a silicone resin is used as the matrix resin, the inorganic particles are preferably at least one selected from silica, alumina, zirconia, silicon nitride, and barium fluoride from the viewpoint of easy availability. It is particularly preferable to use inorganic particles such as alumina.

マトリックス樹脂の屈折率との差が0.06以上の微粒子(b)の、封止用組成物中の固形分に占める濃度は0.001〜0.045vol%であることが好ましい。より好ましくは下限としては0.010vol%以上であり、上限としては0.028vol%以下である。   The concentration of the fine particles (b) having a difference from the refractive index of the matrix resin of 0.06 or more in the solid content in the sealing composition is preferably 0.001 to 0.045 vol%. More preferably, the lower limit is 0.010 vol% or more, and the upper limit is 0.028 vol% or less.

微粒子の濃度(vol%)は、封止用組成物の硬化物の断面を走査型電子顕微鏡観察(例えば、(株)日立製高分解能電界放出形走査電子顕微鏡“S4800”)で観察し、面積比から求めることができる。例えば、500μm×500μmの視野内にある微粒子の面積を測定し、視野面積でそれを除し、100を乗じることで、濃度(vol%)を算出することができる。後述の蛍光体シートの場合も、その硬化物について同様に測定することで算出できる。   The fine particle concentration (vol%) was determined by observing the cross section of the cured product of the sealing composition with a scanning electron microscope (for example, a high resolution field emission scanning electron microscope “S4800” manufactured by Hitachi, Ltd.). It can be obtained from the ratio. For example, the concentration (vol%) can be calculated by measuring the area of fine particles in a 500 μm × 500 μm visual field, dividing it by the visual field area, and multiplying by 100. In the case of a phosphor sheet to be described later, it can be calculated by measuring the cured product in the same manner.

マトリックス樹脂、微粒子の屈折率とは、25℃におけるナトリウムD線(589.3nm)に対する屈折率である。屈折率の測定は、Abbe屈折率計、Pulfrich屈折率計、液浸型屈折率計、液浸法、最小偏角法などを用いることができる。   The refractive index of the matrix resin and the fine particles is a refractive index with respect to sodium D line (589.3 nm) at 25 ° C. For the measurement of the refractive index, an Abbe refractometer, a Pulrich refractometer, an immersion refractometer, an immersion method, a minimum deflection angle method, or the like can be used.

微粒子の粒径は、0.01〜10μmの範囲であることが好ましい。粒径は、平均粒径すなわちメジアン径(D50)で表し、マイクロトラック法(日機装(株)製マイクロトラックレーザー回折式粒度分布測定装置による方法)で測定する。すなわち、レーザー回折散乱式粒度分布測定により測定して得られる体積基準粒度分布において、小粒径側からの通過分積算」50%の粒子系をメジアン径(D50)として求める。0.01μmより小さいと、沈降抑制効果が得られにくく、10μmを超えると均一に分散させることが難しい。より好ましくは0.1〜1.0μmである。 The particle diameter of the fine particles is preferably in the range of 0.01 to 10 μm. The particle diameter is expressed by an average particle diameter, that is, a median diameter (D 50 ), and is measured by a microtrack method (a method using a microtrack laser diffraction type particle size distribution analyzer manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). That is, in a volume-based particle size distribution obtained by measurement by laser diffraction / scattering particle size distribution measurement, a particle system having a cumulative amount of passage from the small particle size side of 50% is obtained as the median diameter (D 50 ). If it is smaller than 0.01 μm, it is difficult to obtain a sedimentation suppressing effect, and if it exceeds 10 μm, it is difficult to uniformly disperse it. More preferably, it is 0.1-1.0 micrometer.

以下に、本発明の発光ダイオード封止用組成物について、シリコーン樹脂をマトリックスとした場合を例に説明する。なお、これらの作製は、その他の公知の方法を用いてもよく、後述する方法に限定されない。   Hereinafter, the composition for sealing a light-emitting diode of the present invention will be described using a silicone resin as a matrix as an example. In addition, these productions may use other known methods, and are not limited to the methods described later.

マトリックス樹脂となるシリコーン樹脂は、ケイ素原子に結合したアルケニル基を有するシリコーン(A)と、ケイ素原子に結合した水素原子を有するシリコーン(B)と、ヒドロシリル化反応触媒(C)として白金系触媒を含む付加反応硬化型シリコーンが好ましい。例えば、東レ・ダウコーニング(株)製封止材“OE6630”、を用いることができる。   The silicone resin used as the matrix resin includes a silicone (A) having an alkenyl group bonded to a silicon atom, a silicone (B) having a hydrogen atom bonded to a silicon atom, and a platinum-based catalyst as a hydrosilylation reaction catalyst (C). Addition reaction curable silicones are preferred. For example, Toray Dow Corning Co., Ltd. sealing material “OE6630” can be used.

(A)と(B)を含む組成物、(A)と(C)を含む混合物、マトリックス樹脂との屈折率差が0.05未満の微粒子としてシリコーン微粒子(D)と、マトリックス樹脂との屈折率差が0.06以上の微粒子としてアルミナ微粒子(E)を所定量混合、分散する。混合、分散には、ホモジナイザー、自公転型攪拌機、3本ローラー、ボールミル、遊星式ボールミル、ビーズミル等の攪拌・混練機で均質に混合分散することによって、本発明の発光ダイオード封止用組成物を作製することができる。混合分散後、もしくはその過程で、真空もしくは減圧により脱泡することも好ましい。   A composition containing (A) and (B), a mixture containing (A) and (C), and a refractive index difference between the silicone fine particles (D) and the matrix resin as fine particles having a refractive index difference of less than 0.05 with the matrix resin. A predetermined amount of alumina fine particles (E) are mixed and dispersed as fine particles having a rate difference of 0.06 or more. For mixing and dispersion, the composition for encapsulating a light emitting diode of the present invention is obtained by homogeneously mixing and dispersing with a stirrer / kneader such as a homogenizer, a self-revolving stirrer, three rollers, a ball mill, a planetary ball mill, or a bead mill. Can be produced. It is also preferable to degas by vacuum or reduced pressure after mixing or dispersing.

このようにして得た発光ダイオード封止用組成物を、LEDチップ上に射出成型、圧縮成型、注型成型、トランスファー成型、コーティング、ディスペンス、印刷、転写した後、硬化させることにより、所望の形状の蛍光体分散体をLEDチップ上に設置することができる。加熱硬化させる場合の硬化条件は、通常40〜250℃で1分〜5時間、好ましくは100℃〜200℃で5分〜2時間である。こうして、本発明の発光ダイオード封止用組成物をもちいたLEDパッケージを作製することができる。   The composition for sealing a light-emitting diode thus obtained is injection-molded, compression-molded, cast-molded, transfer-molded, coated, dispensed, printed, transferred, cured, and then cured to a desired shape. The phosphor dispersion can be placed on the LED chip. The curing conditions for heat curing are usually 40 to 250 ° C. for 1 minute to 5 hours, preferably 100 ° C. to 200 ° C. for 5 minutes to 2 hours. Thus, an LED package using the light emitting diode sealing composition of the present invention can be produced.

また、本発明の発光ダイオード封止用組成物を直接LEDチップ上に設置するだけでなく、シート状成型物とした後、LEDチップ上に設置することもできる。そのシート状成形物は、マトリックス樹脂と、蛍光体と、異なる屈折率を持つ複数の微粒子を含み、前記微粒子のうちマトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子が蛍光体シート中の固形分に占める濃度が1〜30vol%であり、それ以外の微粒子が蛍光体シート中の固形分に占める濃度が0.001〜0.045vol%である。   In addition, the composition for sealing a light-emitting diode of the present invention can be installed not only directly on the LED chip but also on the LED chip after forming a sheet-like molded product. The sheet-like molded product includes a matrix resin, a phosphor, and a plurality of fine particles having different refractive indexes, and among the fine particles, a fine particle having a refractive index closest to the refractive index of the matrix resin is a solid in the phosphor sheet. The density | concentration which occupies for a minute is 1-30 vol%, and the density | concentration which the other microparticles | fine-particles occupies for the solid content in a fluorescent substance sheet is 0.001-0.045 vol%.

本発明の発光ダイオード封止用組成物を、予め剥離性を有するフレキシブルな基材(ベース基板)上に塗布、乾燥、硬化もしくは半硬化させた後、LEDチップ上に剥離転写させることによって、さらに必要に応じて追加の加熱、硬化を行うことによって、所望の形状の蛍光体分散体をLEDチップ上に設置することができる。基材(ベース基板)としては、特に制限無く公知の金属、フィルム、ガラス、セラミック、紙等を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、ポリフェニレンサルファイド(PPS)フィルム、ポリイミドフィルム、アラミドフィルムなどの他、コーティング処理が施された紙、アルミ箔もしくは板、スチール箔もしくは板、ガラスを使用することができるが、経済性、取り扱い性の面ではPETフィルム、PPSフィルム、PPフィルムが好ましく、シリコーン組成物の硬化に高温を必要とする場合は、耐熱性の面でポリイミドフィルが好ましい。また、蛍光体シートの作製のし易さや蛍光体シートの個片化のし易さからはガラスが好ましく用いられる。   The composition for encapsulating a light emitting diode of the present invention is applied on a flexible base material (base substrate) having peelability in advance, dried, cured, or semi-cured, and then peeled and transferred onto an LED chip. By performing additional heating and curing as necessary, a phosphor dispersion having a desired shape can be placed on the LED chip. As the base material (base substrate), a known metal, film, glass, ceramic, paper, or the like can be used without particular limitation. Specifically, in addition to polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene (PP) film, polyphenylene sulfide (PPS) film, polyimide film, aramid film, etc., coated paper, aluminum foil or plate, steel foil or Although a plate and glass can be used, PET film, PPS film, and PP film are preferable in terms of economy and handleability, and polyimide is used in terms of heat resistance when a high temperature is required for curing the silicone composition. Fill is preferred. Moreover, glass is preferably used from the viewpoint of ease of production of the phosphor sheet and ease of separation of the phosphor sheet.

本発明において、基材と、本発明の発光ダイオード封止用組成物を前記基材上に塗布することによって形成されたシート状成型物である蛍光体シートを含有する積層体を蛍光体シート積層体という。   In the present invention, a laminate containing a substrate and a phosphor sheet, which is a sheet-like molded product formed by applying the light-emitting diode sealing composition of the present invention onto the substrate, is a phosphor sheet laminate. The body.

シート状成型物の厚さ(膜厚)としては、5〜1000μmであることが好ましく、5〜500μmであることがより好ましく、取り扱い性の点から50〜200μmであることがさらに好ましい。また、厚さにバラツキがあると、LEDチップ上の蛍光体量に違いが生じ、結果として発光スペクトルにもバラツキが生じる。従って、厚さのバラツキは、好ましくは±5%、さらに好ましくは±3%である。本発明におけるシートの膜厚は、JIS K7130(1999)プラスチック−フィルム及びシート−厚さ測定方法における機械的走査による厚さの測定方法A法に基づいて測定される膜厚(平均膜厚)のことをいう。より具体的には、機械的走査による厚さの測定方法A法の測定条件を用いて、市販されている接触式の厚み計などのマイクロメーターを使用して膜厚を測定して、得られた膜厚の最大値あるいは最小値と平均膜厚との差を計算し、この値を平均膜厚で除して100分率であらわした値が膜厚バラツキB(%)となる。   The thickness (film thickness) of the sheet-like molded product is preferably 5 to 1000 μm, more preferably 5 to 500 μm, and further preferably 50 to 200 μm from the viewpoint of handleability. In addition, when the thickness varies, the amount of phosphor on the LED chip varies, and as a result, the emission spectrum also varies. Therefore, the thickness variation is preferably ± 5%, more preferably ± 3%. The film thickness of the sheet in the present invention is the film thickness (average film thickness) measured based on the method A of measuring thickness by mechanical scanning in JIS K7130 (1999) plastic-film and sheet-thickness measuring method. That means. More specifically, it is obtained by measuring the film thickness using a micrometer such as a commercially available contact-type thickness meter using the measurement conditions of the method A of measuring the thickness by mechanical scanning. The difference between the maximum value or the minimum value of the film thickness and the average film thickness is calculated, and this value is divided by the average film thickness, and the value expressed in 100 minutes is the film thickness variation B (%).

膜厚バラツキB(%)=(最大膜厚ズレ値*−平均膜厚)/平均膜厚×100
*最大膜厚ズレ値は膜厚の最大値または最小値のうち平均膜厚との差が大きい方を選択する。
Film thickness variation B (%) = (maximum film thickness deviation value * −average film thickness) / average film thickness × 100
* For the maximum film thickness deviation value, the one with the larger difference from the average film thickness is selected from the maximum value or the minimum value.

本発明の蛍光体シートは、マトリックス樹脂の室温(25℃)での貯蔵弾性率と高温(100℃)での貯蔵弾性率を制御し、蛍光体シートの貯蔵弾性率を、25℃で0.1MPa以上、100℃で0.1MPa未満にすることが好ましく、より望ましくは、25℃で0.5MPa以上、100℃で0.05MPa未満にすることが好ましい。   The phosphor sheet of the present invention controls the storage elastic modulus at room temperature (25 ° C.) and the storage elastic modulus at a high temperature (100 ° C.) of the matrix resin, and the storage elastic modulus of the phosphor sheet is reduced to 0.2 at 25 ° C. It is preferably 1 MPa or more and less than 0.1 MPa at 100 ° C., and more preferably 0.5 MPa or more at 25 ° C. and less than 0.05 MPa at 100 ° C.

ここで言う貯蔵弾性率とは、動的粘弾性測定を行った場合の貯蔵弾性率である。動的粘弾性とは、材料にある正弦周波数で剪断歪みを加えたときに、定常状態に達した場合に現れる剪断応力を歪みと位相の一致する成分(弾性的成分)と、歪みと位相が90°遅れた成分(粘性的成分)に分解して、材料の動的な力学特性を解析する手法である。ここで剪断歪みに位相が一致する応力成分を剪断歪みで除したものが、貯蔵弾性率G’であり、各温度における動的な歪みに対する材料の変形、追随を表すものであるので、材料の加工性や接着性に密接に関連している。   The storage elastic modulus mentioned here is a storage elastic modulus when dynamic viscoelasticity measurement is performed. Dynamic viscoelasticity means that when shear strain is applied to a material at a sinusoidal frequency, the shear stress that appears when a steady state is reached is divided into a component (elastic component) whose strain and phase match, and the strain and phase are This is a technique for analyzing the dynamic mechanical properties of a material by decomposing it into components (viscous components) delayed by 90 °. Here, what is obtained by dividing the stress component whose phase matches the shear strain by the shear strain is the storage elastic modulus G ′, which represents the deformation and tracking of the material against the dynamic strain at each temperature. It is closely related to processability and adhesion.

本発明における蛍光体シートについての場合は、25℃で0.1MPa以上の貯蔵弾性率を有することにより、室温(25℃)での蛍光体シート表面の粘着性もなくハンドリング性が良好となる。また、金型打ち抜きによる孔開け加工や、刃体による切断加工にといった早い剪断応力に対してもシートが周囲の変形無しに孔開け、切断されるので高い寸法精度での加工性が得られる。室温における貯蔵弾性率の上限は本発明の目的のためには特に制限されないが、LEDチップと貼り合わせた後の応力歪みを提言する必要性を考慮すると1GPa以下であることが望ましい。また、100℃において貯蔵弾性率が0.1MPa未満であることによって、60℃〜250℃での加熱貼り付けを行えばLEDチップ表面の形状に対して素早く変形して追従し、高い接着力が得られるものである。100℃において0.1MPa未満の貯蔵弾性率が得られる蛍光体シートであれば、室温から温度を上げて行くに従い貯蔵弾性率が低下し、100℃未満でも貼り付け性は温度上昇と共に良好となるが実用的な接着性を得るためには60℃以上が好適である。またこのような蛍光体シートは100℃を超えて加熱することでさらに貯蔵弾性率の低下が進み、貼り付け性が良好になるが、250℃を超える温度では通常、樹脂の熱膨張、熱収縮や熱分解の問題が発生しやすい。従って好適な加熱貼り付け温度は60℃〜250℃である。100℃における貯蔵弾性率の下限は本発明の目的のためには特に制限されないが、LED素子上への加熱貼り付け時に流動性が高すぎると、貼り付け前に切断や孔開けで加工した形状が保持できなくなるので、0.001MPa以上であることが望ましい。   In the case of the phosphor sheet in the present invention, having a storage modulus of 0.1 MPa or more at 25 ° C. improves the handling properties without sticking of the phosphor sheet surface at room temperature (25 ° C.). In addition, since the sheet is perforated and cut without surrounding deformation even when the shearing stress is generated by punching by a die or cutting by a blade, workability with high dimensional accuracy can be obtained. Although the upper limit of the storage elastic modulus at room temperature is not particularly limited for the purpose of the present invention, it is preferably 1 GPa or less in view of the necessity to propose stress strain after being bonded to the LED chip. In addition, since the storage elastic modulus is less than 0.1 MPa at 100 ° C., if it is heated and pasted at 60 ° C. to 250 ° C., it quickly deforms and follows the shape of the LED chip surface, and has high adhesive strength. It is obtained. If the phosphor sheet is capable of obtaining a storage modulus of less than 0.1 MPa at 100 ° C., the storage modulus decreases as the temperature is increased from room temperature. However, in order to obtain practical adhesion, 60 ° C. or higher is preferable. In addition, when such a phosphor sheet is heated to a temperature exceeding 100 ° C., the storage elastic modulus further decreases and the sticking property is improved. However, at a temperature exceeding 250 ° C., the resin usually has thermal expansion and thermal contraction. And thermal decomposition problems are likely to occur. Therefore, a suitable heat bonding temperature is 60 ° C to 250 ° C. The lower limit of the storage elastic modulus at 100 ° C. is not particularly limited for the purpose of the present invention, but if the fluidity is too high at the time of heating and pasting on the LED element, the shape processed by cutting or punching before pasting Therefore, it is desirable that the pressure be 0.001 MPa or more.

蛍光体シートとして上記の貯蔵弾性率が得られるのであれば、そこに含まれる樹脂は未硬化または半硬化状態のものであってもよいが、以下の通りシートの取扱性・保存性等を考慮すると、含まれる樹脂は硬化後のものであることが好ましい。樹脂が未硬化、もしくは半硬化状態であると、蛍光体シートの保存中に室温で硬化反応が進み、貯蔵弾性率が適正な範囲から外れる恐れがある。これを防ぐためには樹脂は硬化完了しているかもしくは室温保存で1ヶ月程度の長期間、貯蔵弾性率が変化しない程度に硬化が進行していることが望ましい。   As long as the above storage elastic modulus can be obtained as a phosphor sheet, the resin contained therein may be in an uncured or semi-cured state. Then, it is preferable that resin contained is a thing after hardening. If the resin is in an uncured or semi-cured state, the curing reaction proceeds at room temperature during storage of the phosphor sheet, and the storage elastic modulus may be out of the proper range. In order to prevent this, it is desirable that the resin is completely cured, or has been cured to such an extent that the storage elastic modulus does not change for a long period of about one month when stored at room temperature.

基材(ベース基板)上への蛍光体分散シリコーン組成物の塗布は、リバースロールコーター、ブレードコーター、キスコーター、スリットダイコーター、スクリーン印刷等により行うことができるが、前述のような得られる蛍光体分散シリコーン組成物のシート状成型物の厚さが均一性を得るためにはスリットダイコーターで塗布することが好ましい。   The phosphor-dispersed silicone composition can be applied to the base material (base substrate) by a reverse roll coater, blade coater, kiss coater, slit die coater, screen printing, etc. In order to obtain uniformity in the thickness of the sheet-like molded product of the dispersed silicone composition, it is preferably applied by a slit die coater.

得られたシート状成型物は、LEDチップと同程度の大きさにカットされ、マウンターなどの装置によって、LEDチップ上に設置される。その後、蛍光体を含まない透明シリコーン樹脂で封止する。以下に、LEDチップへの適用例について、詳細に説明する。   The obtained sheet-like molded product is cut into the same size as the LED chip, and placed on the LED chip by a device such as a mounter. Then, it seals with the transparent silicone resin which does not contain a fluorescent substance. Below, the application example to an LED chip is demonstrated in detail.

本発明の蛍光体シート積層体は、ラテラル、バーティカル、フィリップチップなどの一般的な構造の光半導体素子に貼り付けることで、LEDチップの表面に蛍光体層が積層された積層体を形成できる。本発明の蛍光体シート積層体は、特に発光面積が大きいバーティカル、フリップチップタイプのLEDチップに好適に用いることができる。前記LEDチップを蛍光体層で直接被覆することで、LEDチップからの光を反射などによってロスすることなく、直接波長変換層である蛍光体層へ入射させることができるため、色バラツキが少なく高効率で均一な白色光を得ることができるから好ましい。ここで言う波長変換層とは、LEDチップから放出される光を吸収して波長を変換し、LEDチップの光と異なる波長の光を放出する層を表す。前記の方法で得られた積層体は、金属配線や封止を行ってパッケージ化した後、モジュールに組み込むことで各種照明や液晶バックライト、ヘッドランプをはじめとする様々なLED発光装置に好適に使用することができる。   The phosphor sheet laminate of the present invention can be applied to an optical semiconductor element having a general structure such as lateral, vertical, and Philip chip to form a laminate in which a phosphor layer is laminated on the surface of an LED chip. The phosphor sheet laminate of the present invention can be suitably used particularly for vertical and flip chip type LED chips having a large light emitting area. By directly covering the LED chip with the phosphor layer, light from the LED chip can be directly incident on the phosphor layer, which is the wavelength conversion layer, without being lost due to reflection or the like. It is preferable because uniform white light can be obtained efficiently. The wavelength conversion layer here refers to a layer that absorbs light emitted from the LED chip, converts the wavelength, and emits light having a wavelength different from that of the LED chip. The laminate obtained by the above method is packaged by performing metal wiring and sealing, and then incorporated into a module, so that it is suitable for various LED light emitting devices such as various illuminations, liquid crystal backlights, and headlamps. Can be used.

本発明の蛍光体シート積層体を用いたLEDパッケージの製造方法は、(A)前記蛍光体シートの一の区画を、一のLEDチップの発光面に対向させる位置合わせ工程、および(B)加圧ツールにより加圧して前記シートの前記一の区画と前記一のLEDチップの発光面を接着させる接着工程を少なくとも含むLEDパッケージの製造方法である。さらに、前記(A)の工程が、前記蛍光体シートの一の区画の上面および下面のうち無機粒子の濃度の大きい側の面を前記一のLEDチップの発光面に対向させる位置合わせ工程であるLEDパッケージの製造方法であることが好ましい。   The manufacturing method of the LED package using the phosphor sheet laminate of the present invention includes (A) an alignment step in which one section of the phosphor sheet is opposed to a light emitting surface of one LED chip, and (B) It is a manufacturing method of an LED package including at least a bonding step of bonding the one section of the sheet and the light emitting surface of the one LED chip by pressing with a pressure tool. Further, the step (A) is an alignment step in which the surface of the phosphor sheet having the higher concentration of inorganic particles among the upper and lower surfaces of one section of the phosphor sheet is opposed to the light emitting surface of the one LED chip. It is preferable that it is a manufacturing method of an LED package.

マトリックス樹脂として熱融着樹脂を用いた蛍光体シートを用いることが、容易に接着剤なしでLEDチップに接着させることができるため好ましい。   It is preferable to use a phosphor sheet using a heat fusion resin as a matrix resin because it can be easily adhered to the LED chip without an adhesive.

蛍光体シートは、LEDチップに貼り付ける際、加熱して貼り付ける。加熱温度は、60℃以上250℃以下が望ましく、より望ましくは60℃以上150℃以下である。60℃以上にすることで、室温と貼り付け温度での弾性率差を大きくするための樹脂設計が容易となる。また、250℃以下にすることで、基材および蛍光体シートの熱膨張、熱収縮を小さくすることができるので、貼り付けの精度を高めることができる。特に、蛍光体シートに予め孔開け加工を施して、半導体素子上の所定部分と位置合わせを行う場合などには貼り付けの位置精度は重要である。貼り付けの精度を高めるためには150℃以下で貼り付けることがより好適である。さらに、本発明によるLEDパッケージの信頼性向上のためには、蛍光体シートとLEDチップの間に応力歪みが無いことが好ましい。そのため、貼り付け温度は本発明のLEDパッケージを用いたLED発光装置の動作温度近辺、好ましくは動作温度の±20℃以内にしておくことが好ましい。LED発光装置は、点灯時には80℃〜130℃まで温度が上昇する。よって、動作温度と貼り付け温度を近づける意味でも、貼り付け温度は60℃以上150℃以下が望ましい。従って、100℃で十分に低貯蔵弾性率化するように設計された蛍光体シートの特性が重要である。   When the phosphor sheet is attached to the LED chip, it is heated and attached. The heating temperature is preferably 60 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. By setting the temperature to 60 ° C. or higher, the resin design for increasing the difference in elastic modulus between the room temperature and the attaching temperature becomes easy. Moreover, since the thermal expansion and thermal shrinkage of the base material and the phosphor sheet can be reduced by setting the temperature to 250 ° C. or lower, the accuracy of pasting can be increased. In particular, when the phosphor sheet is pre-perforated and aligned with a predetermined portion on the semiconductor element, the position accuracy of pasting is important. In order to increase the accuracy of pasting, it is more preferable to paste at 150 ° C. or lower. Furthermore, in order to improve the reliability of the LED package according to the present invention, it is preferable that there is no stress strain between the phosphor sheet and the LED chip. For this reason, the pasting temperature is preferably around the operating temperature of the LED light emitting device using the LED package of the present invention, preferably within ± 20 ° C. of the operating temperature. The LED light emitting device rises in temperature from 80 ° C. to 130 ° C. when lit. Therefore, the pasting temperature is desirably 60 ° C. or higher and 150 ° C. or lower in order to bring the operating temperature and the pasting temperature closer. Therefore, the characteristics of the phosphor sheet designed to sufficiently reduce the storage elastic modulus at 100 ° C. are important.

蛍光体シートを貼り付ける方法としては、所望の温度で加熱加圧できる装置であれば既存の任意の装置が利用できる。後述するように、蛍光体シートを個片に切断してから、個別のLEDチップに貼り付ける方法と、ダイシング前のLEDチップを作り付けたウェハに一括貼り付けを経て、ウェハのダイシングと蛍光体シートの切断を一括して行う方法があるが、蛍光体シートを個片に分割してから貼り付ける方法の場合は、フリップチップボンダーが利用できる。ウェハレベルのLEDチップに一括して貼り付ける際には、100mm角程度の加熱部分を有する加熱圧着ツールなどで貼り付ける。いずれの場合も、高温で蛍光体シートをLEDチップに熱融着させてから、室温まで放冷し、基材を剥離する。本発明のような温度と弾性率の関係を持たせることで、熱融着後に室温まで放冷却したあとの蛍光体シートはLEDチップに強固に密着しつつ、基材から容易に剥離することが可能となる。   As a method for attaching the phosphor sheet, any existing apparatus can be used as long as it can be heated and pressurized at a desired temperature. As will be described later, after the phosphor sheet is cut into individual pieces and then attached to individual LED chips, the wafer is diced and phosphor sheets after being collectively attached to the wafer on which the LED chips before dicing are made. However, in the case of attaching the phosphor sheet after dividing it into individual pieces, a flip chip bonder can be used. When affixing to wafer level LED chips in a lump, it is affixed with a thermocompression bonding tool having a heating portion of about 100 mm square. In either case, after the phosphor sheet is thermally fused to the LED chip at a high temperature, the phosphor sheet is allowed to cool to room temperature and the substrate is peeled off. By providing the relationship between the temperature and the elastic modulus as in the present invention, the phosphor sheet after being allowed to cool to room temperature after heat fusion can be easily peeled off from the substrate while firmly adhering to the LED chip. It becomes possible.

蛍光体シートを切断加工する方法について説明する。蛍光体シートは、LEDチップへの貼り付け前に予め個片に切断し、個別のLEDチップに貼り付ける方法と、ウェハレベルのLEDチップに蛍光体シートを貼り付けてからウェハのダイシングと同時に一括して蛍光体シートを切断する方法がある。貼りつけ前に予め切断する場合には、均一に形成された蛍光体シートを、レーザーによる加工、あるいは刃物による切削によって所定の形状に加工し、分割する。レーザーによる加工は、高エネルギーが付与されるので樹脂の焼け焦げや蛍光体の劣化を回避することが非常に難しく、刃物による切削が望ましい。刃物で切断する上で加工性を向上するために、蛍光体シートの25℃での貯蔵弾性率が0.1MPa以上であることが非常に重要となる。刃物での切削方法としては、単純な刃物を押し込んで切る方法と、回転刃によって切る方法があり、いずれも好適に使用できる。回転刃によって切断する装置としては、ダイサーと呼ばれる半導体基板を個別のチップに切断(ダイシング)するのに用いる装置が好適に利用できる。ダイサーを用いれば、回転刃の厚みや条件設定により、分割ラインの幅を精密に制御できるため、単純な刃物の押し込みにより切断するよりも高い加工精度が得られる。   A method for cutting the phosphor sheet will be described. The phosphor sheet is pre-cut into individual pieces before being attached to the LED chip, and then attached to individual LED chips, and the phosphor sheet is attached to the wafer level LED chip and then simultaneously with wafer dicing. Then, there is a method of cutting the phosphor sheet. In the case of cutting in advance before sticking, the uniformly formed phosphor sheet is processed into a predetermined shape by laser processing or cutting with a blade and divided. Since processing with a laser gives high energy, it is very difficult to avoid scorching of the resin and deterioration of the phosphor, and cutting with a blade is desirable. In order to improve workability when cutting with a blade, it is very important that the storage elastic modulus of the phosphor sheet at 25 ° C. is 0.1 MPa or more. As a cutting method with a blade, there are a method of pushing and cutting a simple blade and a method of cutting with a rotary blade, both of which can be suitably used. As an apparatus for cutting with a rotary blade, an apparatus used for cutting (dicing) a semiconductor substrate called a dicer into individual chips can be suitably used. If the dicer is used, the width of the dividing line can be precisely controlled by the thickness of the rotary blade and the condition setting, so that higher processing accuracy can be obtained than when cutting with a simple cutting tool.

基材と積層された状態の蛍光体シートを切断する場合には、基材ごと個片化しても良いし、あるいは蛍光体シートは個片化しつつ、基材は切断しなくても構わない。あるいは基材は貫通しない切り込みラインが入る所謂ハーフカットでも良い。そのように個片化した蛍光体シートを、個別のLEDチップ上に加熱融着させる。   When the phosphor sheet in a state of being laminated with the base material is cut, the whole base material may be singulated, or the phosphor sheet may be singulated and the base material may not be cut. Alternatively, the substrate may be a so-called half cut in which a cut line that does not penetrate is entered. The phosphor sheet thus separated is heat-fused onto individual LED chips.

また、基材が連続したまま蛍光体シートを個片化した場合には、そのまま一括してダイシング前のウェハレベルのLEDチップに熱融着させても良い。   In addition, when the phosphor sheets are separated into pieces while the base material is continuous, they may be heat-sealed to the wafer level LED chips before dicing as they are.

ダイシング前のウェハレベルのLEDチップに一括して蛍光体シートを熱融着する場合には、貼り付け後にLEDチップウェハのダイシングと共に、蛍光体シートを切断することもできる。ウェハのダイシングは上述のダイサーで行われ、切断するときの回転数や切断速度などの条件設定は半導体ウェハを切断する条件に最適化されるため、蛍光体シートを切断するために最適な条件にすることは難しいが、本発明の通り25℃で高い弾性率を持つ蛍光体シートを用いることによって好適に切断することができる。   When the phosphor sheet is thermally bonded to the wafer level LED chips before dicing, the phosphor sheet can be cut together with the dicing of the LED chip wafer after being attached. The dicing of the wafer is performed by the above-mentioned dicer, and the conditions such as the number of rotations and the cutting speed when cutting are optimized for the conditions for cutting the semiconductor wafer. Therefore, the conditions are optimal for cutting the phosphor sheet. Although it is difficult to do, it can cut suitably by using a phosphor sheet having a high elastic modulus at 25 ° C. as in the present invention.

上述のいずれの工程を採る場合でも、蛍光体シートを上面に電極があるLEDチップに貼り付ける場合には、電極部分の蛍光体シートを除去するために蛍光体シートの貼り付け前に予めその部分に孔開け加工をしておくことが望ましい。孔開け加工はレーザー加工、金型パンチングなどの公知の方法が好適に使用できるが、レーザー加工は樹脂の焼け焦げや蛍光体の劣化を引き起こすので、金型によるパンチング加工がより望ましい。パンチング加工を実施する場合、蛍光体シートをLEDチップに貼り付けた後ではパンチング加工は不可能であるので、蛍光体シートには貼り付け前にパンチング加工を施すことが必須となる。金型によるパンチング加工は、貼り付けるLEDチップの電極形状などにより任意の形状や大きさの孔を開けることができる。孔の大きさや形状は金型を設計すれば任意のものが形成できるが、1mm角内外のLEDチップ上の電極接合部分は、発光面の面積を小さくしないためには500μm以下であることが望ましく、孔はその大きさに合わせて500μm以下で形成される。また、ワイヤーボンディングなどを行う電極はある程度の大きさが必要であり、少なくとも50μm程度の大きさとなるので、孔はその大きさに合わせて50μm程度である。孔の大きさは電極より大きすぎると、発光面が露出して光漏れが発生し、LEDパッケージの色特性が低下する。また、電極より小さすぎると、ワイヤーボンディング時にワイヤが触れて接合不良を起こす。従って、孔開け加工は50μm以上500μm以下という小さい孔を±10%以内の高精度で加工する必要があり、パンチング加工の精度を向上するためにも、蛍光体シートの25℃での貯蔵弾性率が0.1MPa以上であることが非常に重要となる。   In any of the above steps, when the phosphor sheet is attached to the LED chip having the electrode on the upper surface, the portion is previously removed before attaching the phosphor sheet in order to remove the phosphor sheet of the electrode portion. It is desirable to make a hole in the hole. Although known methods such as laser processing and die punching can be suitably used for drilling, laser processing causes burning of the resin and deterioration of the phosphor, so punching with a die is more desirable. When punching is performed, punching cannot be performed after the phosphor sheet is attached to the LED chip. Therefore, it is essential to perform punching before attaching the phosphor sheet. In the punching process using a mold, a hole having an arbitrary shape or size can be formed depending on the electrode shape of the LED chip to be attached. Any size and shape of the hole can be formed by designing the mold, but the electrode joint portion on the LED chip inside and outside the 1 mm square is preferably 500 μm or less in order not to reduce the area of the light emitting surface. The hole is formed with a size of 500 μm or less in accordance with its size. In addition, an electrode for performing wire bonding or the like needs to have a certain size and is at least about 50 μm. Therefore, the hole is about 50 μm in accordance with the size. If the size of the hole is too larger than the electrode, the light emitting surface is exposed, light leakage occurs, and the color characteristics of the LED package deteriorate. On the other hand, if it is too small than the electrode, the wire touches at the time of wire bonding, resulting in poor bonding. Therefore, in the drilling process, it is necessary to process small holes of 50 μm or more and 500 μm or less with high accuracy within ± 10%. In order to improve punching accuracy, the storage elastic modulus of the phosphor sheet at 25 ° C. Is very important to be 0.1 MPa or more.

切断加工・孔開け加工を施した蛍光体シートを、LEDチップの所定部分に位置合わせして貼り付ける場合には、光学的な位置合わせ(アラインメント)機構を持つ、貼り付け装置が必要となる。このとき、蛍光体シートとLEDチップを近接させて位置合わせすることは作業的に難しく、実用的には蛍光体シートとLEDチップを軽く接触させた状態で位置合わせを行うことが良く行われる。このとき、蛍光体シートが粘着性を持っていると、LEDチップに接触させて動かすことは非常に困難である。本発明の蛍光体シート積層体であれば、室温で位置合わせを行えば粘着性がないので、蛍光体シートとLEDチップを軽く接触した位置合わせを行うことが容易である。   When the phosphor sheet that has been cut and perforated is aligned and adhered to a predetermined portion of the LED chip, an affixing device having an optical alignment (alignment) mechanism is required. At this time, it is difficult to align the phosphor sheet and the LED chip in terms of work, and in practice, the alignment is often performed in a state where the phosphor sheet and the LED chip are lightly contacted. At this time, if the phosphor sheet has adhesiveness, it is very difficult to move it in contact with the LED chip. If the phosphor sheet laminate of the present invention is aligned at room temperature, it is not sticky, so that it is easy to align the phosphor sheet and the LED chip with light contact.

以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。各実施例および比較例における組成物で用いた原料、各実施例および比較例における評価方法は以下の通りである。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this. The raw materials used in the compositions in the examples and comparative examples, and the evaluation methods in the examples and comparative examples are as follows.

[発光ダイオード封止用組成物]
封止材1(マトリックス樹脂):東レ・ダウコーニング社製“OE6630”(シリコーン樹脂、屈折率:1.53、密度:1.17g/cm)。2液混合タイプのため、A液、B液からなる。
[Light emitting diode sealing composition]
Sealing material 1 (matrix resin): “OE6630” (silicone resin, refractive index: 1.53, density: 1.17 g / cm 3 ) manufactured by Toray Dow Corning. Since it is a two-component mixed type, it consists of component A and component B.

封止材2(マトリックス樹脂):東レ・ダウコーニング社製“OE6336”(シリコーン樹脂、屈折率:1.41、密度:1.03g/cm)。2液混合タイプのため、A液、B液からなる。 Sealing material 2 (matrix resin): “OE6336” manufactured by Toray Dow Corning (silicone resin, refractive index: 1.41, density: 1.03 g / cm 3 ). Since it is a two-component mixed type, it consists of component A and component B.

微粒子1:シリコーン微粒子(屈折率:1.56、粒径:0.5μm、密度:1.17g/cm)。微粒子1は以下の方法により作製した。2L四つ口丸底フラスコに攪拌機、温度計、還流管、滴下ロートを取り付け、フラスコに界面活性剤としてポリエーテル変性シロキサン“BYK333”を1ppm含む2.5%のアンモニア水2Lを入れ、300rpmで攪拌しつつ、オイルバスにて昇温した。内温50℃に到達したところで滴下ロートからメチルトリメトキシシランとフェニルトリメトキシシランの混合物(71/29mol%)200gを30分かけて滴下した。そのままの温度で、さらに60分間攪拌を続けた後、酢酸(試薬特級)約5gを添加、攪拌混合したあと、ろ過を行った。ろ過器上の生成粒子に水600mLを2回、メタノール200mLを1回添加し、ろ過、洗浄を行った。ろ過器上のケークを取り出し、解砕後、10時間かけ凍結乾燥することにより、白色粉末60gを得た。得られた粒子は、平均粒径すなわちメジアン径(D50)0.5μmの単分散球状微粒子であった。この微粒子を液浸法により屈折率測定した結果、1.56という値が得られた。この粒子断面をTEMで観察した結果、粒子内が単一構造の粒子であることが確認できた。 Fine particles 1: Silicon fine particles (refractive index: 1.56, particle size: 0.5 μm, density: 1.17 g / cm 3 ). The fine particles 1 were produced by the following method. Attach stirrer, thermometer, reflux tube and dropping funnel to 2L four-necked round bottom flask, and put 2L of 2.5% ammonia water containing 1ppm of polyether-modified siloxane "BYK333" as surfactant into the flask at 300rpm. The temperature was raised in an oil bath while stirring. When the internal temperature reached 50 ° C., 200 g of a mixture of methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane (71/29 mol%) was dropped from the dropping funnel over 30 minutes. Stirring was continued for 60 minutes at the same temperature, and then about 5 g of acetic acid (special grade reagent) was added, stirred and mixed, and then filtered. 600 mL of water was added twice to the generated particles on the filter and 200 mL of methanol was added once, followed by filtration and washing. The cake on the filter was taken out, crushed, and freeze-dried for 10 hours to obtain 60 g of white powder. The obtained particles were monodispersed spherical fine particles having an average particle diameter, that is, a median diameter (D 50 ) of 0.5 μm. As a result of measuring the refractive index of the fine particles by the immersion method, a value of 1.56 was obtained. As a result of observing this particle cross section with TEM, it was confirmed that the inside of the particle was a particle having a single structure.

微粒子2:住友化学(株)社製高純度アルミナ“AKP3000”(屈折率:1.76、粒径:0.5μm、密度:3.95g/cm)。 Fine particles 2: High-purity alumina “AKP3000” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (refractive index: 1.76, particle size: 0.5 μm, density: 3.95 g / cm 3 ).

微粒子3:住友化学(株)社製高純度アルミナ“AKP50”(屈折率:1.76、粒径:0.2μm、密度:3.95g/cm)。 Fine particles 3: High-purity alumina “AKP50” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (refractive index: 1.76, particle size: 0.2 μm, density: 3.95 g / cm 3 ).

微粒子4:共立マテリアル(株)社製ジルコニア粉末“KZ−0Y−LSF”(屈折率:2.20、粒径:0.2μm、密度:5.90g/cm)。 Fine particles 4: Zirconia powder “KZ-0Y-LSF” manufactured by Kyoritsu Material Co., Ltd. (refractive index: 2.20, particle size: 0.2 μm, density: 5.90 g / cm 3 ).

微粒子5:(株)アドマテックス社製シリカ粉末“SO−E1”(屈折率:1.46、粒径:0.7μm、密度:2.2g/cm
微粒子6:シリコーン微粒子(屈折率:1.42、粒径:0.5μm、密度:1.02g/cm)。微粒子6は、微粒子1の製造方法のメチルトリメトキシシランとフェニルトリメトキシシランの混合物(71/29mol%)200gの代わりに、メチルメトキシシラン200gを用いたこと以外は、同様にして作製した。得られた粒子は、平均粒径すなわちメジアン径(D50)0.5μmの単分散球状微粒子であった。この微粒子を液浸法により屈折率測定した結果、1.42という値が得られた。この粒子断面をTEMで観察した結果、粒子内が単一構造の粒子であることが確認できた。
Fine particles 5: silica powder “SO-E1” manufactured by Admatechs Co., Ltd. (refractive index: 1.46, particle size: 0.7 μm, density: 2.2 g / cm 3 )
Fine particles 6: Silicone fine particles (refractive index: 1.42, particle size: 0.5 μm, density: 1.02 g / cm 3 ). The fine particles 6 were produced in the same manner except that 200 g of methylmethoxysilane was used instead of 200 g of the mixture (71/29 mol%) of methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane in the production method of the fine particles 1. The obtained particles were monodispersed spherical fine particles having an average particle diameter, that is, a median diameter (D 50 ) of 0.5 μm. As a result of measuring the refractive index of the fine particles by the immersion method, a value of 1.42 was obtained. As a result of observing this particle cross section with TEM, it was confirmed that the inside of the particle was a particle having a single structure.

蛍光体1:Intematix社製“NYAG−02”(CeドープのYAG系蛍光体、メジアン径(D50):7μm、密度:4.8g/cm)。 Phosphor 1: “NYAG-02” manufactured by Intematix (Ce-doped YAG phosphor, median diameter (D 50 ): 7 μm, density: 4.8 g / cm 3 ).

蛍光体2:Intematix社製“EY4453”(シリケート系蛍光体、メジアン径(D50):15.5μm、密度:4.48g/cm)。 Phosphor 2: “EY4453” manufactured by Intematix (silicate phosphor, median diameter (D 50 ): 15.5 μm, density: 4.48 g / cm 3 ).

[各実施例および比較例における評価方法]
<照度評価サンプルの作製>
実施例1〜5、比較例1〜5における照度評価サンプルは以下の要領で作製した。容積300mLのポリエチレン製容器に、表1〜2に示す濃度になるように所定量の封止材(マトリックス樹脂)、微粒子、蛍光体を秤量し、クラボウ社製遊星式攪拌脱泡装置“マゼルスターKK−400”を用い、1,000rpmで10分間攪拌、脱泡した。得られた組成物を、1mm厚、3cm×3cmの金型に流し込み、熱プレスによって温度150℃で20分間成型した。その後、パーフェクトオーブンにて温度150℃で2時間乾燥してシート状サンプルを作製した。
[Evaluation methods in Examples and Comparative Examples]
<Preparation of illuminance evaluation sample>
The illuminance evaluation samples in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 were prepared as follows. A predetermined amount of sealing material (matrix resin), fine particles, and phosphors are weighed in a polyethylene container having a volume of 300 mL so as to have the concentrations shown in Tables 1 and 2, and a planetary stirring deaerator “Mazerustar KK” manufactured by Kurabo Industries Co., Ltd. -400 ", the mixture was stirred and degassed at 1,000 rpm for 10 minutes. The obtained composition was poured into a 1 mm thick, 3 cm × 3 cm mold and molded by hot pressing at a temperature of 150 ° C. for 20 minutes. Then, it dried for 2 hours at 150 degreeC in perfect oven, and produced the sheet-like sample.

<照度測定>
実施例1〜5、比較例1〜5における照度は以下の要領で評価した。図1に示すようにLED光源1(Prizmatix社製“MS−LED−460”、波長:460nm、出力:>50mW)の上に、LED光源1が覆われるようにカットした拡散シート2((株)オプティカルソリューションズ社製“LSD−60x1PC10−F12”)、直径1mm径の孔があいた黒色金属製の遮光板3、シート状サンプル4、黒色金属製の遮光円筒5、照度計6(コニカミノルタ社製色彩照度計“CL−200A”)の受光部を順におき、シート状サンプル4の照度(lx)を測定した。常に一定距離、一定角度で測定すれば、照度は輝度に比例するため、照度を輝度の指標とすることができる。比較例1に対する照度の増加率を下式により計算し、増加率がプラスであれば輝度向上効果あり(表1、2中でGと表記、特に増加率がプラス2%以上になる効果が顕著なものをEと表記)マイナスであれば輝度向上効果なし(表1、2中でNGと表記)とした。
<Illuminance measurement>
The illuminance in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 was evaluated in the following manner. As shown in FIG. 1, on a LED light source 1 ("MS-LED-460" manufactured by Prizmatix, wavelength: 460 nm, output:> 50 mW), a diffusion sheet 2 (Co., Ltd.) cut so as to cover the LED light source 1 ) "LSD-60x1PC10-F12" manufactured by Optical Solutions Co., Ltd.), black metal shading plate 3 with a 1 mm diameter hole, sheet-like sample 4, black metal shading cylinder 5, illuminance meter 6 (manufactured by Konica Minolta) The light receiving portions of the color illuminometer “CL-200A”) were placed in order, and the illuminance (lx) of the sheet-like sample 4 was measured. If the measurement is always performed at a constant distance and a constant angle, the illuminance is proportional to the luminance, so that the illuminance can be used as an index of luminance. The increase rate of illuminance with respect to Comparative Example 1 is calculated by the following formula, and if the increase rate is positive, there is a brightness improvement effect (indicated as G in Tables 1 and 2, particularly the effect of increasing the increase rate by 2% or more is remarkable) If it is negative, it indicates that there is no luminance improvement effect (denoted as NG in Tables 1 and 2).

照度の増加率(%)={(各実施例、比較例の照度)−(比較例1の照度)}/(比較例1の照度)×100。   Illuminance increase rate (%) = {(illuminance of each example, comparative example) − (illuminance of comparative example 1)} / (illuminance of comparative example 1) × 100.

<実施例1〜3、比較例1〜3(微粒子2の濃度による輝度向上効果)>
上記のように照度評価サンプルの作成と照度測定および照度の増加率の評価を行い、結果を表1、図2に示した。実施例1〜3では、比較例1と比較して、輝度向上効果が得られた。特に実施例2、3でその効果が大きかった。比較例2、3では、輝度は逆に低下した。
<Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 (brightness enhancement effect by concentration of fine particles 2)>
Preparation of an illuminance evaluation sample, illuminance measurement, and evaluation of an increase rate of illuminance were performed as described above, and the results are shown in Table 1 and FIG. In Examples 1 to 3, the brightness improvement effect was obtained as compared with Comparative Example 1. In particular, the effect was great in Examples 2 and 3. In Comparative Examples 2 and 3, the luminance decreased on the contrary.

Figure 2014116598
Figure 2014116598

<実施例4〜5、比較例1、4〜5(微粒子3の濃度による輝度向上効果)>
上記のように照度評価サンプルの作成と照度測定および照度の増加率の評価を行い、結果を表2、図3に示した。実施例4〜5では、比較例1と比較して、輝度向上効果が得られた。実施例4、5ともにその効果が大きかった。比較例4、5では、輝度は逆に低下した。
<Examples 4 to 5 and Comparative Examples 1 and 4 to 5 (brightness enhancement effect due to the concentration of the fine particles 3)>
As described above, the illuminance evaluation sample was prepared, the illuminance measurement, and the increase rate of the illuminance were evaluated, and the results are shown in Table 2 and FIG. In Examples 4 to 5, a brightness improvement effect was obtained as compared with Comparative Example 1. In Examples 4 and 5, the effect was great. In Comparative Examples 4 and 5, the luminance decreased on the contrary.

Figure 2014116598
Figure 2014116598

<実施例6〜9、比較例1、6、7(微粒子4の濃度による輝度向上効果)>
上記のように照度評価サンプルの作成と照度測定および照度の増加率の評価を行い、結果を表3、図4に示した。実施例6〜9では、比較例1と比較して、輝度向上効果が得られた。比較例6、7では、輝度は逆に低下した。
<Examples 6 to 9, Comparative Examples 1, 6, and 7 (brightness improvement effect by concentration of fine particles 4)>
The illuminance evaluation sample was prepared as described above, the illuminance measurement, and the illuminance increase rate were evaluated, and the results are shown in Table 3 and FIG. In Examples 6 to 9, a brightness improvement effect was obtained as compared with Comparative Example 1. In Comparative Examples 6 and 7, the luminance decreased on the contrary.

Figure 2014116598
Figure 2014116598

<実施例10〜13、比較例1、8、9(微粒子5の濃度による輝度向上効果)>
上記のように照度評価サンプルの作成と照度測定および照度の増加率の評価を行い、結果を表4、図5に示した。実施例10〜13では、比較例1と比較して、輝度向上効果が得られた。比較例8、9では、輝度は逆に低下した。
<Examples 10 to 13, Comparative Examples 1, 8, and 9 (brightness enhancement effect due to concentration of fine particles 5)>
The illuminance evaluation sample was prepared as described above, the illuminance measurement, and the illuminance increase rate were evaluated, and the results are shown in Table 4 and FIG. In Examples 10 to 13, a brightness improvement effect was obtained as compared with Comparative Example 1. In Comparative Examples 8 and 9, the luminance decreased on the contrary.

Figure 2014116598
Figure 2014116598

<実施例14〜17、比較例1、10、11(封止材2における微粒子5の輝度向上効果)>
上記のように照度評価サンプルの作成と照度測定および照度の増加率の評価を行い、結果を表5、図6に示した。実施例14〜17では、比較例1と比較して、輝度向上効果が得られた。比較例10、11では、輝度は逆に低下した。
<Examples 14 to 17, Comparative Examples 1, 10, and 11 (Brightness improvement effect of fine particles 5 in the sealing material 2)>
As described above, the illuminance evaluation sample was prepared, the illuminance measurement and the illuminance increase rate were evaluated, and the results are shown in Table 5 and FIG. In Examples 14 to 17, a brightness improvement effect was obtained as compared with Comparative Example 1. In Comparative Examples 10 and 11, the luminance decreased on the contrary.

Figure 2014116598
Figure 2014116598

<LEDパッケージの作製と輝度評価>
実施例18〜23、比較例12〜14におけるLEDパッケージは以下の要領で作製した。まず、容積300mLのポリエチレン製容器に、表6に示す濃度になるように所定量の封止材(マトリックス樹脂)、微粒子、蛍光体を秤量し、クラボウ社製遊星式攪拌脱泡装置“マゼルスターKK−400”を用い、1,000rpmで10分間攪拌、脱泡した。得られた組成物を、LEDチップ(昭和電工(株)製“GM2QT450G”、平均波長:453.4nm)が実装されたフレーム(エノモト社製フレーム“TOP LED BASE”)に、ディスペンサー(武蔵野エンジニアリング社製“MPP−1”)を用いて流し込み、80℃で1時間、150℃で2時間キュアすることによって、LEDパッケージを作製した。作製したLEDパッケージを、20mAの電流を流して点灯させ、瞬間マルチ測光システム(大塚電子社製“MCPD−7700”)を用いて、試験開始直後の輝度を測定し、10個の平均値を輝度とした。比較例12に対する輝度の増加率を下式により計算し、増加率がプラスであれば輝度向上効果あり(表6中でGと表記、特に増加率がプラス2%以上になる効果が顕著なものをEと表記)、マイナスであれば輝度向上効果なし(表6中でNGと表記)とした。
<Production of LED package and brightness evaluation>
The LED packages in Examples 18 to 23 and Comparative Examples 12 to 14 were produced as follows. First, a predetermined amount of sealing material (matrix resin), fine particles, and phosphors are weighed in a polyethylene container having a volume of 300 mL so as to have the concentration shown in Table 6, and a planetary stirring deaerator “Mazerustar KK” manufactured by Kurabo Industries. -400 ", the mixture was stirred and degassed at 1,000 rpm for 10 minutes. The obtained composition was placed on a frame (Enomoto's frame “TOP LED BASE”) on which an LED chip (“GM2QT450G” manufactured by Showa Denko KK, average wavelength: 453.4 nm) was mounted. LED package was produced by pouring using “MPP-1”) and curing at 80 ° C. for 1 hour and 150 ° C. for 2 hours. The manufactured LED package was turned on by passing a current of 20 mA, and using an instantaneous multi-photometry system (“MCPD-7700” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the luminance immediately after the start of the test was measured. It was. The luminance increase rate relative to Comparative Example 12 is calculated by the following formula, and if the increase rate is positive, there is a luminance improvement effect (indicated as G in Table 6, especially the effect that the increase rate is 2% or more is remarkable) Is expressed as E), and if it is negative, there is no luminance improvement effect (denoted as NG in Table 6).

輝度の増加率(%)={(各実施例、比較例の輝度)−(比較例12の輝度)}/(比較例12の輝度)×100。   Brightness increase rate (%) = {(luminance of each example, comparative example) − (luminance of comparative example 12)} / (luminance of comparative example 12) × 100.

<実施例18〜23、比較例12〜14(微粒子2の濃度による輝度向上効果)>
上記のようにLEDパッケージの作成と輝度測定および輝度の増加率の評価を行い、結果を表6、図7に示した。実施例18〜23では、比較例12と比較して、輝度向上効果が得られた。特に実施例19〜21でその効果が大きかった。比較例13、14では、輝度は逆に低下した。
<Examples 18 to 23, Comparative Examples 12 to 14 (brightness enhancement effect due to the concentration of the fine particles 2)>
As described above, the LED package was prepared, the luminance was measured, and the luminance increase rate was evaluated. The results are shown in Table 6 and FIG. In Examples 18 to 23, a brightness improvement effect was obtained as compared with Comparative Example 12. Especially in Examples 19 to 21, the effect was great. In Comparative Examples 13 and 14, the luminance decreased on the contrary.

Figure 2014116598
Figure 2014116598

<蛍光体シート積層体を用いたLEDパッケージの作製と輝度評価>
スリットダイコーターを用いて実施例6〜11で用いた封止用組成物を、基材としてPET上に塗布し、120℃で1時間加熱、乾燥し、80μm、100mm角の蛍光体シート積層体を得た。基材上にある蛍光体シート積層体を1mm角×10000個に切断すると同時に、基材の切断箇所に対応する部分に溝を刻んだ。切断にはカッティング装置、UHT社製GCUTを用いた。前記切断加工された蛍光体シート積層体は、1mm角のフリップチップタイプ青色LEDチップが実装された基板に対して、LEDチップの発光面に対向させる位置合わせを行い、ダイボンドペースト“EN−4900GC”(日立化成工業株式会社製)を用いてLEDチップの発光表面に加圧ツールにより貼り付けた。100℃のホットプレート上で1分間加熱してダイボンドペーストを硬化させて、LEDパッケージを得た。作製したLEDパッケージを、20mAの電流を流して点灯させ、瞬間マルチ測光システム(大塚電子社製“MCPD−7700”)を用いて、試験開始直後の輝度を測定し、10個の平均値を輝度とした。比較例15に対する輝度の増加率を下式により計算し、増加率がプラスであれば輝度向上効果あり(表7中でGと表記、特に増加率がプラス2%以上になる効果が顕著なものをEと表記)、マイナスであれば輝度向上効果なし(表7中でNGと表記)とした。
<Production and brightness evaluation of LED package using phosphor sheet laminate>
The sealing composition used in Examples 6 to 11 was applied onto PET as a substrate using a slit die coater, heated and dried at 120 ° C. for 1 hour, and 80 μm, 100 mm square phosphor sheet laminate. Got. The phosphor sheet laminate on the base material was cut into 1 mm square × 10000 pieces, and at the same time, grooves were cut into portions corresponding to the cut portions of the base material. For cutting, a cutting device, GCUT manufactured by UHT, was used. The cut phosphor sheet laminate is aligned with a substrate on which a 1 mm square flip chip type blue LED chip is mounted so as to face the light emitting surface of the LED chip, and die bond paste “EN-4900GC” (Made by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was attached to the light emitting surface of the LED chip with a pressure tool. The die bond paste was cured by heating on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute to obtain an LED package. The manufactured LED package was turned on by passing a current of 20 mA, and using an instantaneous multi-photometry system (“MCPD-7700” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the luminance immediately after the start of the test was measured. It was. The luminance increase rate relative to Comparative Example 15 is calculated according to the following formula. Is expressed as E), and if it is negative, there is no luminance improvement effect (denoted as NG in Table 7).

輝度の増加率(%)={(各実施例、比較例の輝度)−(比較例15の輝度)}/(比較例15の輝度)×100。   Brightness increase rate (%) = {(luminance of each example, comparative example) − (luminance of comparative example 15)} / (luminance of comparative example 15) × 100.

<実施例24〜29、比較例15〜17(微粒子2の濃度による輝度向上効果)>
上記のように蛍光体シート積層体を用いたLEDパッケージの作成と輝度測定および輝度の増加率の評価を行い、結果を表7、図8に示した。実施例24〜29では、比較例15と比較して、輝度向上効果が得られた。特に実施例24、25でその効果が大きかった。比較例16、17では、輝度は逆に低下した。
<Examples 24 to 29, Comparative Examples 15 to 17 (brightness enhancement effect due to the concentration of the fine particles 2)>
As described above, the LED package using the phosphor sheet laminate was prepared, the luminance was measured, and the luminance increase rate was evaluated. The results are shown in Table 7 and FIG. In Examples 24-29, the brightness improvement effect was obtained as compared with Comparative Example 15. In particular, the effects were great in Examples 24 and 25. In Comparative Examples 16 and 17, the luminance decreased on the contrary.

Figure 2014116598
Figure 2014116598

1 LED光源
2 拡散シート
3 遮光板
4 シート状サンプル
5 遮光円筒
6 照度計
7 スタンド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED light source 2 Diffusion sheet 3 Light-shielding plate 4 Sheet-like sample 5 Light-shielding cylinder 6 Illuminance meter 7 Stand

Claims (15)

マトリックス樹脂と、蛍光体と、異なる屈折率を持つ複数の微粒子を含む発光ダイオード封止用組成物であって、前記微粒子のうちマトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子が封止用組成物中の固形分に占める濃度が1〜30vol%であり、それ以外の微粒子が封止用組成物中の固形分に占める濃度が0.001〜0.045vol%である発光ダイオード封止用組成物。 A composition for sealing a light-emitting diode comprising a matrix resin, a phosphor, and a plurality of fine particles having different refractive indexes, wherein the fine particles having a refractive index closest to the refractive index of the matrix resin among the fine particles are for sealing The concentration of the solid content in the composition is 1 to 30 vol%, and the concentration of the other fine particles in the solid content of the sealing composition is 0.001 to 0.045 vol%. Composition. 前記マトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子が、マトリックス樹脂の屈折率との差が0.05未満の微粒子(a)であり、当該微粒子(a)が封止用組成物中の固形分に占める濃度が1〜30vol%である請求項1に記載の発光ダイオード封止用組成物。 The fine particles having the refractive index closest to the refractive index of the matrix resin are fine particles (a) having a difference from the refractive index of the matrix resin of less than 0.05, and the fine particles (a) are contained in the sealing composition. The composition for encapsulating a light emitting diode according to claim 1, wherein the concentration in the solid content is 1 to 30 vol%. 異なる屈折率を持つ複数の微粒子が、少なくともマトリックス樹脂の屈折率との差が0.06以上の微粒子(b)を含み、当該微粒子(b)の封止用組成物中の固形分に占める濃度が0.001〜0.045vol%である請求項1または2に記載の発光ダイオード封止用組成物。 A plurality of fine particles having different refractive indices include at least a fine particle (b) having a difference from the refractive index of the matrix resin of 0.06 or more, and the concentration of the fine particles (b) in the solid content in the sealing composition The composition for sealing a light-emitting diode according to claim 1, wherein the content is 0.001 to 0.045 vol%. マトリックス樹脂がシリコーン樹脂である請求項1〜3のいずれかに記載の発光ダイオード封止用組成物。 The composition for sealing a light-emitting diode according to any one of claims 1 to 3, wherein the matrix resin is a silicone resin. 微粒子の少なくとも一種がシリコーン微粒子である請求項1〜4のいずれかに記載の発光ダイオード封止用組成物。 The composition for sealing a light-emitting diode according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the fine particles is a silicone fine particle. 微粒子の少なくとも一種が無機粒子である請求項1〜5のいずれかに記載の発光ダイオード封止用組成物。 The composition for encapsulating a light emitting diode according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the fine particles is an inorganic particle. 無機粒子がシリカ、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素から選ばれる一種以上である請求項6に記載の発光ダイオード封止用組成物。 The composition for sealing a light-emitting diode according to claim 6, wherein the inorganic particles are at least one selected from silica, alumina, zirconia, and silicon nitride. 請求項1〜7のいずれかに記載の発光ダイオード封止用組成物をもちいたLEDパッケージ。 The LED package using the composition for light emitting diode sealing in any one of Claims 1-7. マトリックス樹脂と、蛍光体と、異なる屈折率を持つ複数の微粒子を含む蛍光体シートであって、前記微粒子のうちマトリックス樹脂の屈折率と最も近い屈折率を持つ微粒子が蛍光体シート中の固形分に占める濃度が1〜30vol%であり、それ以外の微粒子が蛍光体シート中の固形分に占める濃度が0.001〜0.045vol%である蛍光体シート。 A phosphor sheet comprising a matrix resin, a phosphor, and a plurality of fine particles having different refractive indexes, wherein the fine particles having a refractive index closest to the refractive index of the matrix resin among the fine particles are solid content in the phosphor sheet. The phosphor sheet whose density | concentration is 1-30 vol%, and the density | concentration which the other microparticles | fine-particles occupies for the solid content in a phosphor sheet is 0.001-0.045 vol%. 前記基材がガラスであることを特徴とする請求項9に記載の蛍光体シート。 The phosphor sheet according to claim 9, wherein the base material is glass. 前記基材がポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリフェニレンサルファイド(PPS)フィルムまたはポリプロピレン(PP)フィルムであることを特徴とする請求項9に記載の蛍光体シート。 The phosphor sheet according to claim 9, wherein the substrate is a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyphenylene sulfide (PPS) film, or a polypropylene (PP) film. 膜厚が5〜1000μmである請求項9〜11のいずれかに記載の蛍光体シート。 The phosphor sheet according to any one of claims 9 to 11, having a thickness of 5 to 1000 µm. 蛍光体シートの25℃での貯蔵弾性率が0.1MPa以上であり、100℃での貯蔵弾性率が0.1MPa未満である請求項9〜12のいずれかに記載の蛍光体シート。 The phosphor sheet according to any one of claims 9 to 12, wherein the phosphor sheet has a storage elastic modulus at 25 ° C of 0.1 MPa or more and a storage elastic modulus at 100 ° C of less than 0.1 MPa. 請求項9〜13のいずれかに記載の蛍光体シートを用いたLEDパッケージ。 The LED package using the fluorescent substance sheet in any one of Claims 9-13. 請求項9〜14のいずれかに記載の蛍光体シートを用いたLEDパッケージの製造方法であって、(A)前記蛍光体シートの一の区画を、一のLEDチップの発光面に対向させる位置合わせ工程、および(B)加圧ツールにより加圧して前記シートの前記一の区画と前記一のLEDチップの発光面を接着させる接着工程を少なくとも含むLEDパッケージの製造方法。 It is a manufacturing method of the LED package using the fluorescent substance sheet in any one of Claims 9-14, Comprising: (A) The position which makes one division of the said fluorescent substance sheet oppose the light emission surface of one LED chip A method for manufacturing an LED package, comprising at least a bonding step, and (B) a bonding step in which the one section of the sheet and the light emitting surface of the one LED chip are bonded by pressing with a pressing tool.
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