JP5768816B2 - 波長変換素子及びその製造方法、発光装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は発光素子と、発光素子から出射される光の波長を変換する蛍光体を含む波長変換部とを有する発光装置に関する。
近年、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップの近傍にＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体等の蛍光体を配置し、青色ＬＥＤチップから出射される青色光と、蛍光体が青色光を受けて二次発光することにより出射される黄色光との混色により白色発光装置を得る技術が広く用いられている。また、青色ＬＥＤチップから出射される青色光と、各蛍光体が青色光を受けて二次発光することにより出射される赤色光及び緑色光との混色により白色発光装置を得る技術も用いられている。
このような白色発光装置には様々な用途があり、例えば、蛍光灯や白熱電灯の代替品としての需要がある。また、自動車のヘッドライト等の非常に高い輝度が求められる照明装置へも使われつつある。ヘッドライトには、遠方の標識等の対象物に対する高い視認性が求められるため、白色発光装置の色味や照射範囲の色の均一性においても高い性能が求められる。
このような白色発光装置では、蛍光体を分散させた透明樹脂を用いてＬＥＤチップや実装部を封止する方法が一般的である。しかしながら、上記のような高レベルの色の均一性が求められる用途において、蛍光体を単に透明樹脂中に分散させてＬＥＤチップを封止する構成では、蛍光体粒子の比重が透明樹脂より大きいため、透明樹脂が硬化する前に蛍光体が沈降し、発光時に色むら等を生じるという問題がある。
そこで、蛍光体の沈降を抑制して色むら等の発生を防止する技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、樹脂硬化時の粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓのシリコーン樹脂を封止体として用いることにより、蛍光体の沈降や偏析を抑制しようとする発光装置が開示されている。
また特許文献２には、筒状容器の上端開口と下端開口の間にＬＥＤ素子を配置し、上端開口から下端開口までを透光性樹脂で満たすとともに、ＬＥＤ素子からの出射光が上端開口側へ反射するように容器の内壁面を形成したチップ部品型ＬＥＤが開示されている。
また特許文献３には、液状の透光性封止材料に、蛍光体の沈降防止材として粘度鉱物を主とする層状化合物に有機カチオンを添加してなる親油性化合物を加えた発光装置及びその製造方法が開示されている。
また特許文献４には、発光素子を粘着性の透明材料で覆い、その外側に蛍光体層を付着させる構成が開示されている。
特許文献１〜３の技術によれば、蛍光体の沈降による色むらの問題については、ある程度改善される。しかしながら、何れの文献でも蛍光体を樹脂内に分散させているため、上記のような高輝度の照明装置に用いる場合、ＬＥＤ自身の発熱やＬＥＤの光により励起された蛍光体からの発光による熱により、樹脂が劣化して着色することで透過率が低下したり、樹脂の変形による色むらや表面散乱といった問題が生じるおそれがある。また、高輝度なＬＥＤではなくても長期間の使用に伴って同様の問題が生じるおそれがある。
また特許文献４の技術では、透明材料の外側に蛍光体層を付着させているので蛍光体が沈降するという問題はないが、透明材料が樹脂であるためＬＥＤ自身の発熱やＬＥＤの光により励起された蛍光体からの発光による熱により、樹脂が劣化して着色することで透過率が低下したり、樹脂の変形による色むらや表面散乱といった問題は生じるおそれがある。
そこで、白色発光装置の耐熱性を高める技術として、例えば特許文献５に、蛍光体粒子を金属アルコキシドやセラミック前駆体組成物を含有した溶液中に分散させ、これをＬＥＤに塗布して加熱することで、蛍光体を含有したセラミック（ガラス）で封止する技術が提案されている。特許文献５には、蛍光体の沈降防止材として無機粒子を蛍光体分散溶液中に添加することも開示されている。
特開２００２−３１４１４２号公報 特開２００２−１８５０４６号公報 特開２００４−１５３１０９公報 米国特許第７１５７７４５号明細書 特許第３３０７３１６号公報
しかしながら、特許文献５のように無機粒子を蛍光体分散溶液中に添加しても、上記のような高レベルの色の均一性が求められる用途において使用できる程度まで色むらを低減することは困難である。なぜなら、本発明者らが検証したところ、蛍光体の沈降を抑制するために無機粒子を大量に添加した場合、無機粒子による散乱等により透過率が低下したり、蛍光体を含有する層の表面の平滑性が損なわれて散乱を起こしたりすることが判明した。一方、無機粒子の添加量を少なくした場合は、蛍光体の沈降を十分に抑制できず、色むらを十分に解消できなかった。
さらに、本発明者らは特許文献５に記載されている耐熱性を高める技術に、特許文献１〜３に記載されている蛍光体の沈降を抑制する技術を適用することを試みた。まず、特許文献１の技術は粘度の高い樹脂を用いることを特徴としているので、樹脂を用いない特許文献５の技術に特許文献４の技術を組み合わせることはできない。
次に、特許文献２の技術ではＬＥＤの構成が複雑になってコストアップに繋がるという問題に加え、特許文献２の筒状容器に特許文献５の高耐熱性の金属アルコキシドやセラミック前駆体組成物と蛍光体との分散溶液を充填した場合には加熱しても硬化しないので、特許文献２の技術に特許文献４の技術を組み合わせることはできない。
次に、特許文献５の金属アルコキシドやセラミック前駆体組成物と蛍光体との分散溶液に、蛍光体の沈降防止材として特許文献３の層状化合物を添加する組み合わせによれば、蛍光体の分散状態がある程度安定し、色むらの発生をある程度低減できたが、封止材料と沈降防止材との混合液の粘度を十分に高めることはできず、封止材料が硬化する前に蛍光体が沈降してしまい、蛍光体の均一性が損なわれるので、色むらの発生を十分に抑制するには至らなかった。
本発明は、自動車のヘッドライトのように高レベルの色の均一性が求められる用途において十分使用可能な程度に色むらの発生を低減すること、耐久性に優れていることを課題とし、その波長変換素子の製造方法、その波長変換素子、その発光装置の製造方法、その発光装置をそれぞれ提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、蛍光体、膨潤性粒子、及び水を含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まず、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下である混合液を用い、該混合液を発光素子上に塗布して加熱することで波長変換層を形成する工程と、前記波長変換層上に透光性セラミック材料を供給する工程と、を有する発光装置の製造方法とする。
上記の発光装置の製造方法において、前記混合液が有機溶媒及び／又は無機粒子を含んでいてもよい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記波長変換層中の前記膨潤性粒子の含有量が０．３重量％以上７０重量％以下であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記膨潤性粒子が層状ケイ酸塩鉱物であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記層状ケイ酸塩鉱物が膨潤性粘土鉱物であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記膨潤性粘土鉱物がスメクタイト構造であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記透光性セラミック材料を供給する工程は、有機金属化合物又は無機ポリマーを含む溶液を塗布し、焼成する工程を含むことが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記有機金属化合物が有機シロキサン化合物であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記無機ポリマーがポリシラザンであることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記蛍光体の体積平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記波長変換層の厚みが５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記混合液中の前記膨潤性粒子に対する前記水と前記有機溶媒の合計量の割合が１０００重量％以上９０００重量％以下であることが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記膨潤性粒子が表面処理されていない親水性の粒子である場合、前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記水とを混合することが好ましい。
また上記の発光装置の製造方法において、前記膨潤性粒子が表面処理された親水性の粒子である場合、前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記有機溶媒とを混合することが好ましい。
また本発明の発光装置は、上記の発光装置の製造方法の何れかによって製造されたものである。
また本発明は、蛍光体、膨潤性粒子、及び水を含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まず、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下である混合液を用い、該混合液を透光性基板の少なくとも片面に塗布して加熱することで波長変換層を形成する工程と、前記波長変換層上に透光性セラミック材料を供給する工程と、を有する波長変換素子の製造方法とする。
上記の波長変換素子の製造方法において、前記混合液が有機溶媒及び／又は無機粒子を含んでいてもよい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記波長変換層中の前記膨潤性粒子の含有量が０．３重量％以上７０重量％以下であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記膨潤性粒子が層状ケイ酸塩鉱物であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記層状ケイ酸塩鉱物が膨潤性粘土鉱物であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記膨潤性粘土鉱物がスメクタイト構造であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記透光性セラミック材料を供給する工程は、有機金属化合物又は無機ポリマーを含む溶液を塗布し、焼成する工程を含むことが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記有機金属化合物が有機シロキサン化合物であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記無機ポリマーがポリシラザンであることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記蛍光体の体積平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記波長変換層の厚みが５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記混合液中の前記膨潤性粒子に対する前記水と前記有機溶媒の合計量の割合が１０００重量％以上９０００重量％以下であることが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記膨潤性粒子が表面処理されていない親水性の粒子である場合、前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記水とを混合することが好ましい。
また上記の波長変換素子の製造方法において、前記膨潤性粒子が表面処理された親油性の粒子である場合、前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記有機溶媒とを混合することが好ましい。
また本発明の波長変換素子は、上記の波長変換素子の製造方法によって製造されたものである。
また本発明の発光装置の製造方法は、上記の波長変換素子の製造方法において波長変換素子を発光素子の発光面側に設置する工程を加えたものである。
また本発明の発光装置は、上記の発光装置の製造方法によって製造されたものである。
また本発明の発光装置の製造方法は、蛍光体と膨潤性粒子とを含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まない混合液を用い、該混合液を発光素子上に塗布して加熱することで前記膨潤性粒子により前記蛍光体を前記発光素子上に固定して波長変換層を形成する工程を有するものである。
上記の発光装置の製造方法において、前記混合液は、水を含み、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
また本発明の混合液は、蛍光体層の形成に用いる混合液であって、蛍光体、膨潤性粒子、及び水を含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まず、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下である。
本発明によると、自動車のヘッドライトのように高レベルの色の均一性が求められる用途の発光装置において、十分使用可能な程度に色むらの発生を低減すること、耐久性に優れていることを実現することができる。
本発明の第１実施形態の発光装置の概略断面図である。 本発明の第２実施形態の発光装置の概略断面図である。 本発明の第３実施形態の発光装置の概略断面図である。 実施例１〜７の成分データを示す図である。 実施例８〜１４の成分データを示す図である。 実施例２９〜３３の成分データを示す図である。 比較例１〜６の成分データを示す図である。 実施例１〜１５、２９〜３３及び比較例１〜６の膜厚、及び色度の評価結果を蛍光体が分散した混合液の粘度と併せて示した図である。 実施例４、７〜９、１２、１３の親水性スメクタイトの含有量と輝度とを示す図である。 実施例６及び実施例１５の蛍光体が分散した混合液の粘度を経時測定した結果を示す図である。 実施例２６〜２８の成分データを示す図である。 実施例１６〜２８の色度、水及びＩＰＡの含有量、蛍光体が分散した混合液のぬれ性を示す図である。
以下、本発明の波長変換素子及びそれを備えた発光装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態の発光装置の概略断面図である。図１に示すように、発光装置１００は、平板状のＬＥＤ基板１上にメタル部２を設け、メタル部２上に発光素子としてＬＥＤ素子３を配置している。ＬＥＤ素子３は、メタル部２に対向する面に、突起電極４が設けられており、メタル部２とＬＥＤ素子３とを突起電極４を介して接続している(フリップチップ型)。
本実施形態では、ＬＥＤ素子３として青色ＬＥＤ素子を用いている。青色ＬＥＤ素子は、例えばサファイア基板上にｎ−ＧａＮ系クラッド層、ＩｎＧａＮ発光層、ｐ−ＧａＮ系クラッド層、及び透明電極を積層してなる。
また、ＬＥＤ素子３の上面には波長変換素子９が設けられている。波長変換素子９は、ガラス基板５と、ガラス基板５の上面に形成された波長変換部６とを有している。ガラス基板５の形状には特に限定はなく、平板状、レンズ状等を採用できる。なお、波長変換部６はガラス基板５の下面に形成してもよい。波長変換部６は、ガラス基板５上に形成された波長変換層７と、波長変換層７上に形成されたセラミック層８とを有している。波長変換層７は、ＬＥＤ素子３から出射される所定波長の光を異なる波長の光に変換する部分であり、ＬＥＤ素子３からの波長により励起されて、励起波長と異なる波長の蛍光を出す蛍光体が含まれている。セラミック層８は、波長変換層７を封止して保護するための層であり、少なくともＬＥＤ素子３の光及び波長変換層７の蛍光を透過する透光性を有する。
次に、波長変換部６（波長変換層７及びセラミック層８）の構成及び形成方法と、発光装置１００の製造方法とについて詳述する。波長変換層７は、少なくとも蛍光体、膨潤性粒子、及び水を含み、さらに有機溶媒及び／又は無機粒子（無機微粒子）を含んでいてもよい混合液を加熱して得られる層である。セラミック層８は、有機金属化合物又は無機ポリマーを溶媒に混合したゾル状の前駆体溶液を加熱によりゲル状態とし、さらに焼成する、いわゆるゾル・ゲル法により形成された透明セラミック層（ガラス体）である。
（蛍光体）
蛍光体は、ＬＥＤ素子３からの出射光の波長（励起波長）により励起されて、励起波長と異なる波長の蛍光を出射するものである。本実施形態では、青色ＬＥＤ素子から出射される青色光（波長４２０ｎｍ〜４８５ｎｍ）を黄色光（波長５５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）に変換するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体を使用している。
このような蛍光体は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ａｌ、Ｌａ、Ｇａの酸化物、または高温で容易に酸化物となる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して混合原料を得る。或いは、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶液をシュウ酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。そして、得られた混合原料にフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して加圧し、成形体を得る。得られた成形体を坩堝に詰め、空気中１３５０〜１４５０℃の温度範囲で２〜５時間焼成し、蛍光体の発光特性をもつ焼結体を得る。
なお、本実施形態ではＹＡＧ蛍光体を使用しているが、蛍光体の種類はこれに限定されるものではなく、例えばＣｅを含まない非ガーネット系蛍光体等の他の蛍光体を使用することもできる。また、蛍光体の粒径が大きいほど発光効率（波長変換効率）は高くなる反面、膨潤性粒子との界面に生じる隙間が大きくなって形成された波長変換層の膜強度が低下する。従って、発光効率と膨潤性粒子との界面に生じる隙間の大きさを考慮し、体積平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下のものを用いることが好ましく、加熱後の波長変換層７の厚さより小さいものを用いる。蛍光体の体積平均粒径は、例えばコールターカウンター法やレーザー回折・散乱式粒径測定装置によって測定することができる。
（膨潤性粒子）
膨潤性粒子としては、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム等のフッ化物粒子や、層状ケイ酸塩鉱物を用いることができる。その中でも層状ケイ酸塩鉱物が好ましく、雲母構造、カオリナイト構造、スメクタイト構造等の構造を有する膨潤性粘土鉱物がより好ましく、膨潤性に富むスメクタイト構造が特に好ましい。これは、後述するように混合液中に水を添加することで、スメクタイト構造の層間に水が進入して膨潤したカードハウス構造をとるため、混合液の粘性を大幅に増加させる効果があるためである。
ここでの鉱物とは、天然又は合成の無機質で一定の化学組成と結晶構造を有する固体物質であるとする。
波長変換層７における膨潤性粒子の含有量が０．３重量％未満になると混合液中の蛍光体等の固形成分の割合が高くなり、それらの分散性が悪化する。一方、膨潤性粒子の含有量が７０重量％を超えると膨潤性粒子による励起光の散乱が多く発生し、波長変換層７の発光輝度が低下する。従って、膨潤性粒子の含有量は０．３重量％以上７０重量％以下とすることが好ましく、０．５重量％以上６５重量％以下がより好ましく、１重量％以上６０重量％以下がさらに好ましい。
スメクタイト構造の膨潤性粘土鉱物には増粘効果があるが、波長変換層７中での割合が高ければ混合液の粘度が高くなるわけではなく、混合液の粘度は水、有機溶媒、蛍光体など他の成分との比率で決まる。なお、溶媒との相溶性を考慮して、層状ケイ酸塩鉱物の表面をアンモニウム塩等で修飾（表面処理）したものを適宜用いることもできる。
（水）
水は親水性の膨潤性粒子を膨潤させる役割がある。例えば、表面処理されていない親水性の層状ケイ酸塩鉱物に水を添加することにより、層状ケイ酸塩鉱物の層間に水が入り込んで混合液の粘性が増加するため、蛍光体の沈降を抑制することができる。なお、水に不純物が含まれていると膨潤を阻害するおそれがあるため、添加する水は不純物を含まない純水を用いる必要がある。
（有機溶媒）
有機溶媒は、混合液のぬれ性向上、粘度調整のために用いられる。表面処理されていない親水性の層状ケイ酸塩鉱物などの親水性の膨潤性粒子に水を添加して膨潤させる場合には、有機溶媒として、水との相溶性に優れたメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類を用いることが好ましい。一方、表面処理した親油性の層状ケイ酸塩鉱物などの親油性の膨潤性粒子を用いる場合は、膨潤性粒子の膨潤に水は作用しないが、水を加えることにより粘度が増加するため、水との相溶性に優れた有機溶媒を用いることが好ましい。高沸点（１５０〜２５０℃が好ましい）の有機溶媒を用いることにより、混合液のポットライフが短くならず、取り扱い性に優れる。
（無機粒子）
無機粒子は、蛍光体と膨潤性粒子との界面に生じる隙間を埋める充填効果、加熱前の混合液の粘性を増加させる増粘効果を有する。本発明に用いられる無機粒子としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛等の酸化物微粒子、フッ化マグネシウム等のフッ化物微粒子等が挙げられる。なお、溶媒との相溶性を考慮して、無機粒子の表面をシランカップリング剤やチタンカップリング剤で処理したものを適宜用いることもできる。
無機粒子の粒径分布には特に制限はなく、広範囲に分布していてもよいし、比較的狭い範囲に分布していてもよい。なお、無機粒子の粒径としては、一次粒径の中心粒径が０．００１μｍ以上１μｍ以下であり、蛍光体より小さいものが好ましく、加熱後の波長変換層７の厚さより小さいものを用いる。無機粒子の平均粒径は、例えばコールターカウンター法によって測定することができる。
（前駆体溶液）
前駆体溶液は、有機金属化合物又は無機ポリマーを溶媒に混合したものであり、前駆体溶液を加熱することにより透光性のセラミック層８を得ることができる。セラミック層８で波長変換層７を封止することで、ガスバリア性や膜強度を向上させることができる。また、前駆体溶液に無機粒子、膨潤性粒子、水などを混合することにより、セラミック層８の屈折率等の特性を調整できる。
有機金属化合物に対する溶媒としては、水を添加する場合は水との相溶性に優れたメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類が好ましい。また、溶媒に対する有機金属化合物の混合量が５重量％未満になると溶液の粘性を増加させることが困難となり、有機金属化合物の混合量が５０重量％を超えると重合反応が必要以上に速く進んでしまう。そのため、溶媒に対する有機金属化合物の混合量は５重量％以上５０重量％以下が好ましく、８重量％以上４０重量％以下がより好ましい。
無機ポリマーに対する溶媒としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン炭化水素、エーテル類、エステル類を使用することができる。好ましくはメチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルフルオライド、クロロホルム、四塩化炭素、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルブチルエーテルである。
（有機金属化合物）
本発明に用いられる有機金属化合物としては、金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート等が挙げられるが、加水分解と重合反応によりゲル化し易い金属アルコキシドが好ましい。
金属アルコキシドは、テトラエトキシシランのような単分子のものでもよいし、有機シロキサン化合物が鎖状または環状に連なったポリシロキサンでもよいが、前駆体溶液の粘性が増加するポリシロキサンが好ましい。なお、透光性のガラス体を形成可能であれば金属の種類に制限はないが、形成されるガラス体の安定性や製造の容易性の観点から、ケイ素を含有していることが好ましい。また、複数種の金属を含有していてもよい。
（無機ポリマー）
本発明に用いられる無機ポリマーとしては、ポリシラザンが挙げられるが、低温度、低湿度でセラミックへ硬化するという硬化条件の緩いパーハイドロポリシラザンが好ましい。
ポリシラザンは、下記の一般式（１）で表される。
（Ｒ１Ｒ２ＳｉＮＲ３）ｎ （１）
式（１）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して水素原子又はアルキル基、アリール基、ビニル基、シクロアルキル基を表し、Ｒ１〜Ｒ３のうち少なくとも１つは水素原子であり、全てが水素原子である場合がパーハイドロポリシラザンである。ｎは１〜６０の整数である。
ポリシラザンの分子形状はいかなる形状でもよく、例えば、直鎖状又は環状であってもよい。式（１）に示すポリシラザンと必要に応じた反応促進剤を、適切な溶媒に溶かして塗布し、加熱やエキシマー光処理、ＵＶ（紫外）光処理を行うことで硬化し、耐熱性、耐光性に優れたセラミック層を作製することができる。
反応促進剤としては酸、塩基などを用いることが好ましいが必ずしも用いる必要はない。反応促進剤としては例えばトリエチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、塩酸、シュウ酸、フマル酸、スルホン酸、酢酸やニッケル、鉄、パラジウム、イリジウム、白金、チタン、アルミニウムを含む金属カルボン酸塩などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
反応促進剤を用いる場合に特に好ましいのは金属カルボン酸塩であり、添加量はポリシラザンを基準にして０．０１〜５ｍｏｌ％が好ましい。
（混合液の調整手順）
混合液の調製手順としては、表面処理された層状ケイ酸塩鉱物などの親油性の膨潤性粒子を用いる場合は、まず有機溶媒に親油性の膨潤性粒子を予備混合し、その後に蛍光体、水、必要に応じて無機粒子を混合する。一方、表面処理されていない層状ケイ酸塩鉱物などの親水性の膨潤性粒子を用いる場合は、まず水に膨潤性粒子を予備混合し、その後に蛍光体、必要に応じて有機溶媒や無機粒子を混合する。これにより、膨潤性粒子を均一に混合して増粘効果をより高めることができる。混合液の好ましい粘度は２５〜８００ｍＰａ・ｓであり、最も好ましい粘度は２５〜６００ｍＰａ・ｓである。
（発光装置の製造方法）
以上のようにして得られた混合液をガラス基板５の片面に所定量塗布し、加熱して所定の膜厚の波長変換層７を形成する。上記混合液を塗布、加熱することで、ガラス基板５上に均一な厚さ（均一な蛍光体分布）の波長変換層７が形成される。次に、波長変換層７の上面に前駆体溶液を所定量塗布する。塗布された前駆体溶液の一部は蛍光体粒子や膨潤性粒子の隙間に浸透する。前駆体溶液が塗布されたガラス基板５を焼成することでセラミック層８が形成される。
ここで、波長変換層７に浸透した前駆体溶液はセラミック材料に変化するため、セラミック材料は蛍光体粒子と膨潤性粒子とガラス基板５に対してバインダとして作用する。したがって、波長変換層７の上面に前駆体溶液を塗布して焼成することで、波長変換層７上にセラミック層８が明確に形成されなくても、ガラス基板５に波長変換層７が確実に固定される。また、波長変換層７上にセラミック層８が明確に形成される場合には、波長変換層７を封止するという機能もある。なお、混合液及び前駆体溶液の塗布方法は特に限定されるものではなく、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等、従来公知の種々の方法を用いることができる。
そして、波長変換部６が形成されたガラス基板５を所定の大きさ（例えば２×２ｍｍ）に切断してＬＥＤ素子３上に配置することにより、発光装置１００を製造することができる。
形成された波長変換部７の厚みが５μｍ未満である場合は波長変換効率が低下して十分な蛍光が得られず、波長変換層７の厚みが５００μｍを超える場合は膜強度が低下してクラック等が発生し易くなる。従って、波長変換層７の厚みは５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
なお、上記実施形態ではガラス基板５を使用しているが、ガラス基板に限らず、透光性の無機材料からなる基板であれば、例えば、単結晶サファイア等の結晶基板やセラミック基板を用いてもよい。
図２は、本発明の第２実施形態の発光装置の概略断面図である。図２に示すように、発光装置１０１は、断面凹状のＬＥＤ基板１の底部にメタル部２が設けられ、メタル部２上にＬＥＤ素子３が配置されるとともに、ＬＥＤ基板１の凹部に蓋をするように波長変換素子９が設けられている。波長変換素子９を含む他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
本実施形態の発光装置１０１は、ＬＥＤ基板１の凹部にＬＥＤ素子３を配置し、第１実施形態で用いた波長変換素子９をＬＥＤ基板１の側壁の上端に凹部を覆うように接着して製造することができる。
本実施形態の発光装置１０１は、第１実施形態に比べて、ＬＥＤ素子３の側面から出射される光も効率良く蛍光に変換される。
なお、ＬＥＤ基板１の凹部の形状や大きさは発光装置１０１の仕様に応じて適宜設計することができる。例えば、凹部の側面をテーパ状としてもよい。また、凹部の内面を反射面とすることにより、発光装置１０１の発光効率を高める構成としてもよい。
図３は、本発明の第３実施形態の発光装置の概略断面図である。図３に示すように、発光装置１０２は、断面凹状のＬＥＤ基板１の底部にメタル部２が設けられ、メタル部２上にＬＥＤ素子３が配置されるとともに、ＬＥＤ素子３を覆うようにＬＥＤ基板１の凹部に波長変換部６が設けられている。
本実施形態の発光装置１０２は、ＬＥＤ基板１の凹部にＬＥＤ素子３を配置し、ＬＥＤ基板１の凹部及びＬＥＤ素子３表面に蛍光体の混合溶液をスプレーコート法により噴霧し、加熱して波長変換層７を形成し、波長変換層７の上に前駆体溶液をスプレーコート法により噴霧し、焼成してセラミック層８を形成して製造することができる。
その他、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態では青色ＬＥＤと蛍光体とを併用することで白色発光する発光装置を例に挙げて説明したが、緑色ＬＥＤや赤色ＬＥＤと蛍光体とを併用する場合にも同様に適用できるのはもちろんである。さらに言えば、蛍光体は１種類だけでなく、紫外光を吸収して赤色、緑色、青色の光をそれぞれ放射する３種類の蛍光体や、青色光を吸収して赤色、緑色の光をそれぞれ放射する２種類の蛍光体を併用してもよい。また、蛍光体の混合液を塗布する前に、ガラス基板５又はＬＥＤ素子３の表面に、上述したセラミック層８のような透光性のセラミック層を形成しておいてもよい。
以下、本発明の発光装置について実施例及び比較例により更に具体的に説明する。実施例１〜１５、２９〜３３及び比較例１〜６は第１又は第２実施形態の波長変換素子９の例であり、実施例１６〜２８は第３実施形態の発光装置１０２の例である。
（蛍光体の調製例）
各実施例及び比較例で用いる蛍光体は、蛍光体原料として、Ｙ２Ｏ３７．４１ｇ、Ｇｄ２Ｏ３４．０１ｇ、ＣｅＯ２０．６３ｇ、Ａｌ２Ｏ３７．７７ｇを十分に混合し、これにフラックスとしてフッ化アンモニウムを適量混合したものをアルミ製の坩堝に充填し、水素含有窒素ガスを流通させた還元雰囲気中において、１３５０〜１４５０℃の温度範囲で２〜５時間焼成して焼成品（（Ｙ０．７２Ｇｄ０．２４）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ０．０４）を得た。
得られた焼成品を粉砕、洗浄、分離、乾燥して、体積平均粒径が１μｍ程度の黄色蛍光体粒子を得た。波長４６５ｎｍの励起光における発光波長を測定したところ、おおよそ波長５７０ｎｍにピーク波長を有していた。
（ガラス基板）
各実施例及び比較例で用いるガラス基板は、横５０ｍｍ、縦２０ｍｍ、厚さ１ｍｍの直方体で薄板のものを用いた。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水２．２ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水５．５ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水２．２ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）２．２ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水２．２ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ４．４ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水２．２ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ３．３ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水２．２ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ３．８５ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０５ｇと純水１ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ２ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３０μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．４３ｇと純水８．６ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ１７．２ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が５０μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）１．５ｇと純水３０ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ６０ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が２００μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理された親油性スメクタイト（ルーセンタイトＳＰＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇとＩＰＡ４．４ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇと純水１．１ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
実施例４において、ポリシロキサン分散液をポリシラザン分散液（ＮＬ１２０−２０；ポリシラザン２０重量％、ジブチルエーテル８０重量％；ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製）に代えて波長変換素子のサンプルを作製した。他の条件は実施例４と同じである。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．９ｇと純水１８ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体０．１ｇとＩＰＡ３６ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が４００μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水２．２ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体２１．９ｇとＩＰＡ４．４ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水１．４ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ０．３ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０２ｇと純水０．４ｇを混合して分散させた。これにポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）１ｇと、上記調製例により調製した蛍光体０．７ｇと、無機粒子であるNanoTek Powder（メジアン径（Ｄ５０）２５ｎｍの酸化ケイ素微粒子；ＣＩＫナノテック社製）０．０３ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、焼成後の波長変換層の膜厚が４０μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、さらにその上から、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
実施例２と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例３と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例４と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例５と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例６と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例７と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３０μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例８と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が５０μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例９と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が２００μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例１０と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例１７において、ポリシロキサン分散液をポリシラザン分散液（ＮＬ１２０−２０；ポリシラザン２０重量％、ジブチルエーテル８０重量％；ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製）に代えて発光装置のサンプルを作製した。他の条件は実施例１７と同じである。
実施例４と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０２ｇと純水０．４ｇを混合して分散させ、これにポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を１ｇ混合して前駆体溶液を調整した。この前駆体溶液を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例４と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０１ｇと純水０．２ｇを混合して分散させ、これにポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を１ｇ混合して前駆体溶液を調整した。この前駆体溶液を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
実施例７と同様の蛍光体が分散した混合液を調整した。この混合液を、加熱後のＬＥＤ素子上の波長変換層の膜厚が３０μｍとなるように、ＬＥＤ基板の凹部及びＬＥＤ素子表面にスプレーコート法によりスプレー圧0.2MPaにて噴霧し、５０℃で１０分間加熱した。次に、表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０２ｇと純水０．４ｇを混合して分散させ、これにポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を１ｇ混合して前駆体溶液を調整した。この前駆体溶液を、焼成後のＬＥＤ素子上のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にスプレーコート法によりスプレー圧0.1MPaにて噴霧し、１２０℃で１時間焼成して発光装置のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０５ｇと純水１ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇと無機粒子であるNanoTek Powder０．０６ｇとＩＰＡ１ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０５ｇと純水１ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇと無機粒子であるRX300（１次粒子の平均粒径が７ｎｍのシリル化処理無水ケイ酸；日本アエロジル社製）０．０６ｇとＩＰＡ１ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０５ｇと純水１ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇと無機粒子であるRX300を０．０６ｇとＩＰＡ０．５ｇとプロピレングリコール０．５ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０５ｇと純水１ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇと無機粒子であるRX300を０．０６ｇとＩＰＡ０．５ｇと1,3-ブタンジオール０．５ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．０５ｇと純水１ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇと無機粒子であるサイリシア４７０（１次粒子の平均粒径１４μｍ、比表面積３００ｍ２/ｇ；富士シリシア社製）０．０６ｇとＩＰＡ０．５ｇと1,3-ブタンジオール０．５ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
 比較例１
ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）１ｇに、上記調製例により調製した蛍光体０．３ｇを混合して混合液を調製した。この混合液を、焼成後の膜厚が４５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
比較例２
ポリシラザン分散液（ＮＬ１２０−２０；ポリシラザン２０重量％、ジブチルエーテル８０重量％；ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製）１ｇに、上記調製例により調製した蛍光体０．８ｇと、無機粒子であるRX300（１次粒子の平均粒径が７ｎｍのシリル化処理無水ケイ酸；日本アエロジル社製）０．０６ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、焼成後の膜厚が５０μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
比較例３
ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）２．６ｇに、上記調製例により調製した蛍光体０．５ｇと、無機粒子であるNanoTek Powder（メジアン径（Ｄ５０）２５ｎｍの酸化ケイ素微粒子；ＣＩＫナノテック社製）０．３ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、焼成後の膜厚が１６０μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
比較例４
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水０．５５ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
比較例５
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水１１ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
比較例６
表面処理されていない親水性スメクタイト（ルーセンタイトＳＷＮ、コープケミカル社製）０．１１ｇと純水２．２ｇを混合して分散させた。これに上記調製例により調製した蛍光体１ｇとＩＰＡ１１ｇとを混合して混合液を調製した。この混合液を、加熱後の波長変換層の膜厚が３５μｍとなるように、ガラス基板上にバーコート法により塗布し、５０℃で１０分間加熱した。次に、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）を、焼成後のセラミック層の膜厚が１μｍとなるように、波長変換層上にバーコート法により塗布し、５００℃で１時間焼成して波長変換素子のサンプルを作製した。
（評価、検討）
各実施例及び比較例のサンプルは各々５つずつ作製した。そして、膜厚の測定にはミツトヨ社製レーザホロゲージを用いた。混合液の粘度を、１０００ｍＰａ・ｓ未満は振動式粘度計（ＶＭ−１０Ａ−Ｌ、ＣＢＣ社製）を用い、１０００ｍＰａ・ｓ以上は振動式粘度計（ＶＭ−１０Ａ−ＭＨ、ＣＢＣ社製）を用いて測定した。発光装置は、１０００×１０００×１００μｍの青色ＬＥＤ上に、約１ｍｍ角に切断した波長変換素子をフリップチップタイプで実装して作製した。発光の色度を分光放射輝度計（ＣＳ−１０００Ａ、コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定した。
図４は実施例１〜７の成分データを示す図であり、図５は実施例８〜１４の成分データを示す図、図６は実施例２９〜３３の成分データを示す図、図７は比較例１〜６の成分データを示す図である。図中、水、ＩＰＡ、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオールの値は膨潤性粒子（親水性又は親油性スメクタイト）の重量の何倍であるかを示している。
図８は、実施例１〜１５、２９〜３３及び比較例１〜６の膜厚、及び色度の評価結果を蛍光体が分散した混合液の粘度と併せて示した図である。膜厚の評価は、各サンプル５枚のうち最初に塗布した１枚の膜厚を基準値（１００％）とし、残りの４枚の膜厚のばらつきが±１０％の範囲内であるとき◎、±２０％の範囲内であるとき○、±３０％の範囲内であるとき△、膜厚のばらつきが±４０％を超えるとき×とした。
色度は、色空間をＸＹＺ座標系で表したＣＩＥ−ＸＹＺ表色系で、ある点と原点を結ぶ直線が平面ｘ＋ｙ＋ｚ＝１と交わる点で定義される。色度は（ｘ、ｙ）座標で表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の関係から得られるｚ座標は省略する。白色光の色度は（０．３３，０．３３）であり、色度がこの値に近いほど白色光に近くなる。ｘ座標の値が小さくなると青色がかった白色になり、ｘ座標の値が大きくなると黄色がかった白色になる。図８中の５つの色度は５枚の塗布サンプルそれぞれの色度であり、各サンプルの値は５０ｍｍ×２０ｍｍのサイズから切り出された多数の波長変換素子のうち任意の３枚を用いて測定した色度の平均値を示した。
図９は、実施例４、７〜９、１２、１３の親水性スメクタイトの含有量と輝度とを示す図である。５枚の各塗布サンプルの５０ｍｍ×２０ｍｍのサイズから切り出された多数の波長変換素子のうち任意の３枚を用い、計１５枚のサンプルについて輝度を測定した。輝度は実施例７の輝度を１とし、相対値で示した。ここでの輝度とは鉛直方向のみの輝度であり、スメクタイトにより散乱された鉛直方向以外の光を積分球で測定したものではない。
図１０は、実施例６及び実施例１５の蛍光体が分散した混合液の粘度を経時測定した結果を示す図である。粘度測定の結果は、混合液の調製直後と、調製から３時間後と、調製から１６８時間後とを記している。バインダとなるセラミック材料（ポリシロキサン）を含む実施例１５は、調製から時間が経つと化学反応を起こして粘度が高くなり、調製から１６８時間後では塗布するのに好ましくない粘度にまで上昇する。すなわち、塗布液にバインダ成分を含むと、塗布液のポットライフが短くなってしまう。したがって、蛍光体、膨潤性粒子、水を含む溶液には、バインダ成分の量が少ないことが好ましく、バインダ成分を含まないことがさらに好ましい。ここでバインダ成分とは、焼成後にセラミックとなる無機ポリマーや有機金属化合物のことである。
図１１は、実施例２６〜２８の成分データを示す図である。図中、ポリシロキサンの配合割合については焼成後のセラミックになった際の重量で記している。また、水の値は膨潤性粒子（親水性スメクタイト）の重量の何倍であるかを示している。
図１２は、実施例１６〜２８の色度、水及びＩＰＡの含有量、蛍光体が分散した混合液のぬれ性を示す図である。図中、水とＩＰＡの値は膨潤性粒子（親水性又は親油性スメクタイト）の重量の何倍であるかを示している。ぬれ性の評価は、均一に塗布できる場合◎、均一に塗布できるが塗布液のはじかれる箇所がある場合○とした。
実施例及び比較例の評価結果を検討したところ、比較例１〜３、５、６は、粘度が低いため蛍光体が沈殿しやすく、膜厚も安定していない。そのため、発光の色度のばらつきが大きい。比較例４は、図８に示したように、粘度が高すぎるため膜厚が安定しない。
実施例１〜１１、１３、１４、２９〜３３は、粘度が高く、膜厚及び色度が安定している。実施例１２は、粘度が高く、膜厚及び色度が安定しているが、スメクタイト量が多いため、散乱により鉛直方向の輝度が若干低下する。また、実施例１６〜２８のように、波長変換素子をＬＥＤ素子に直接塗布しても同様の効果が得られことがわかった。ただし、実施例１６では有機溶媒であるＩＰＡが含まれていないため、ぬれ性が若干低下する。
また、実施例２９〜３３では添加された各種シリカの増粘効果により、塗布液内で蛍光体が沈降しにくく、一様に分散された状態で塗布でき、経時でも安定した塗布ができる。また、蛍光体が均一に分散された状態で乾燥されるので、色むらの発生を抑制することができる。さらに、実施例２９〜３３ではプロピレングリコールやブタンジオールなどの高沸点の有機溶媒を用いることにより、塗布液のポットライフが短くならず、またスプレー塗布時にはノズルの詰まりを防ぎ、取り扱い性に優れる。
また、比較例４の粘度が高すぎ、比較例５及び６の粘度が低すぎることから、水と有機溶媒の合計の含有量は膨潤性粒子の１０〜９０倍（１０００重量％以上９０００重量％以下）であることが好ましい。
また、粘度調整と固形成分の分散、発光時の輝度の低下を抑えるためには、波長変換層中の膨潤性粒子の含有量が０．３重量％以上７０重量％以下であることが好ましい。
また、波長変換層を均一に塗布する際の好ましい粘度は、バーコート法では２５〜８００ｍＰａ・ｓであり、スプレーコート法では粘度が高すぎると噴射できないため２５〜５００ｍＰａ・ｓである。
なお、スプレーコート法により噴霧する場合、蛍光体が分散した塗布液は有機溶媒を含有し、ノズル詰まりの防止のために有機溶媒の含有量は水の３倍以下であることが好ましい。
１ ＬＥＤ基板
３ ＬＥＤ素子（発光素子）
５ ガラス基板（透光性基板）
６ 波長変換部
７ 波長変換層
８ セラミック層
９ 波長変換素子
１００、１０１、１０２ 発光装置

Claims (35)

  1. 蛍光体、膨潤性粒子、及び水を含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まず、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下である混合液を用い、該混合液を発光素子上に塗布して加熱することで波長変換層を形成する工程と、
    前記波長変換層上に透光性セラミック材料を供給する工程と、を有する発光装置の製造方法。
  2. 前記混合液が有機溶媒及び／又は無機粒子を含むことを特徴とする請求項１記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記波長変換層中の前記膨潤性粒子の含有量が０．３重量％以上７０重量％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記膨潤性粒子が層状ケイ酸塩鉱物であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記層状ケイ酸塩鉱物が膨潤性粘土鉱物であることを特徴とする請求項４記載の発光装置の製造方法。
  6. 前記膨潤性粘土鉱物がスメクタイト構造であることを特徴とする請求項５記載の発光装置の製造方法。
  7. 前記透光性セラミック材料を供給する工程は、有機金属化合物又は無機ポリマーを含む溶液を塗布し、焼成する工程を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の発光装置の製造方法。
  8. 前記有機金属化合物が有機シロキサン化合物であることを特徴とする請求項７記載の発光装置の製造方法。
  9. 前記無機ポリマーがポリシラザンであることを特徴とする請求項７記載の発光装置の製造方法。
  10. 前記蛍光体の体積平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の発光装置の製造方法。
  11. 前記波長変換層の厚みが５μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の発光装置の製造方法。
  12. 前記混合液中の前記膨潤性粒子に対する前記水と前記有機溶媒の合計量の割合が１０００重量％以上９０００重量％以下であることを特徴とする請求項２記載の発光装置の製造方法。
  13. 前記膨潤性粒子が表面処理されていない親水性の粒子である場合、
    前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記水とを混合することを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の発光装置の製造方法。
  14. 前記膨潤性粒子が表面処理された親水性の粒子である場合、
    前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記有機溶媒とを混合することを特徴とする請求項２記載の発光装置の製造方法。
  15. 請求項１〜１４の何れかに記載の発光装置の製造方法によって製造された発光装置。
  16. 蛍光体、膨潤性粒子、及び水を含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まず、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下である混合液を用い、該混合液を透光性基板の少なくとも片面に塗布して加熱することで波長変換層を形成する工程と、
    前記波長変換層上に透光性セラミック材料を供給する工程と、を有する波長変換素子の製造方法。
  17. 前記混合液が有機溶媒及び／又は無機粒子を含むことを特徴とする請求項１６記載の波長変換素子の製造方法。
  18. 前記波長変換層中の前記膨潤性粒子の含有量が０．３重量％以上７０重量％以下であることを特徴とする請求項１６又は１７記載の波長変換素子の製造方法。
  19. 前記膨潤性粒子が層状ケイ酸塩鉱物であることを特徴とする請求項１６〜１８の何れかに記載の波長変換素子の製造方法。
  20. 前記層状ケイ酸塩鉱物が膨潤性粘土鉱物であることを特徴とする請求項１９記載の波長変換素子の製造方法。
  21. 前記膨潤性粘土鉱物がスメクタイト構造であることを特徴とする請求項２０記載の波長変換素子の製造方法。
  22. 前記透光性セラミック材料を供給する工程は、有機金属化合物又は無機ポリマーを含む溶液を塗布し、焼成する工程を含むことを特徴とする請求項１６〜２１の何れかに記載の波長変換素子の製造方法。
  23. 前記有機金属化合物が有機シロキサン化合物であることを特徴とする請求項２２記載の波長変換素子の製造方法。
  24. 前記無機ポリマーがポリシラザンであることを特徴とする請求項２２記載の波長変換素子の製造方法。
  25. 前記蛍光体の体積平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１６〜２４の何れかに記載の波長変換素子の製造方法。
  26. 前記波長変換層の厚みが５μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１６〜２５の何れかに記載の波長変換素子の製造方法。
  27. 前記混合液中の前記膨潤性粒子に対する前記水と前記有機溶媒の合計量の割合が１０００重量％以上９０００重量％以下であることを特徴とする請求項１７記載の波長変換素子の製造方法。
  28. 前記膨潤性粒子が表面処理されていない親水性の粒子である場合、
    前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記水とを混合することを特徴とする請求項１６〜２７の何れかに記載の波長変換素子の製造方法。
  29. 前記膨潤性粒子が表面処理された親油性の粒子である場合、
    前記混合液の調整時には、最初に前記膨潤性粒子と前記有機溶媒とを混合することを特徴とする請求項１７記載の波長変換素子の製造方法。
  30. 請求項１６〜２９の何れかに記載の波長変換素子の製造方法によって製造された波長変換素子。
  31. 請求項１６〜２９の何れかに記載の波長変換素子の製造方法に、前記波長変換素子を発光素子の発光面側に設置する工程を加えた発光装置の製造方法。
  32. 請求項３１に記載の発光装置の製造方法によって製造された発光装置。
  33. 蛍光体と膨潤性粒子とを含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まない混合液を用い、該混合液を発光素子上に塗布して加熱することで前記膨潤性粒子により前記蛍光体を前記発光素子上に固定して波長変換層を形成する工程を有する発光装置の製造方法。
  34. 前記混合液は、水を含み、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項３３に記載の発光装置の製造方法。
  35. 蛍光体層の形成に用いる混合液であって、蛍光体、膨潤性粒子、及び水を含み、樹脂、有機金属化合物、及び、ポリシラザンを含まず、粘度が２５ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下である混合液。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2816620A4 (en) * 2012-02-13 2015-08-19 Konica Minolta Inc WAVE LENGTH CONVERSION ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREFOR, AND LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP5910340B2 (ja) * 2012-06-15 2016-04-27 コニカミノルタ株式会社 Ｌｅｄ装置、及びその製造方法
JP6237631B2 (ja) * 2012-09-12 2017-11-29 コニカミノルタ株式会社 Ｌｅｄ装置の製造方法
WO2014104295A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 コニカミノルタ株式会社 発光装置
JP2014138081A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Konica Minolta Inc 発光装置、波長変換・光拡散素子及びそれらの製造方法、光拡散セラミック層形成用組成物
DE102014106074A1 (de) 2014-04-30 2015-11-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181614A (ja) * 1999-12-24 2001-07-03 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd Ｅｌ素子用蛍光体ペースト及びその製造方法
JP2002314142A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
WO2003034508A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-24 Nichia Corporation Light emitting device and method for manufacture thereof
JP2008538652A (ja) * 2005-04-20 2008-10-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ セラミック発光コンバーターを含む照明システム
JP2009091380A (ja) * 2007-10-03 2009-04-30 Jsr Corp 発光素子コーティング用組成物および発光装置、ならびに発光素子コーティング用組成物の製造方法
WO2010123059A1 (ja) * 2009-04-22 2010-10-28 シーシーエス株式会社 Ｌｅｄ発光デバイスの製造方法
WO2011129320A1 (ja) * 2010-04-13 2011-10-20 コニカミノルタオプト株式会社 発光装置及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181614A (ja) * 1999-12-24 2001-07-03 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd Ｅｌ素子用蛍光体ペースト及びその製造方法
JP2002314142A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
WO2003034508A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-24 Nichia Corporation Light emitting device and method for manufacture thereof
JP2008538652A (ja) * 2005-04-20 2008-10-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ セラミック発光コンバーターを含む照明システム
JP2009091380A (ja) * 2007-10-03 2009-04-30 Jsr Corp 発光素子コーティング用組成物および発光装置、ならびに発光素子コーティング用組成物の製造方法
WO2010123059A1 (ja) * 2009-04-22 2010-10-28 シーシーエス株式会社 Ｌｅｄ発光デバイスの製造方法
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