JPWO2013051281A1 - Ｌｅｄ装置の製造方法、およびそれに用いる蛍光体分散液 - Google Patents

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Abstract

本発明は、発光に色むらのないＬＥＤ装置を提供することを課題とする。上記課題を解決するため、パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップと、を含むＬＥＤチップ実装パッケージを用意する工程と；前記ＬＥＤチップの発光面上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子と、を含む蛍光体分散液を塗布し、乾燥させ、蛍光体層を成膜する工程と；前記蛍光体層に、透光性セラミックの前駆体を溶媒に分散させた前駆体溶液を塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子が分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程とを含むＬＥＤ装置の製造方法とする。

Description

本発明は、ＬＥＤ装置の製造方法、およびそれに用いる蛍光体分散液に関する。
ＬＥＤを用いた白色発光装置として、いくつかのＬＥＤ装置が知られている。例えば、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、青色光を出射する青色ＬＥＤチップと、青色光を受けた時に赤色光を出射する蛍光体と、緑色光を出射する蛍光体とを用いて、それぞれからの発光を混色させることで白色発光装置を得る技術も知られている。
ＬＥＤを用いた白色発光装置は様々な用途に拡大しつつあり、代表的なものとしては、従来の蛍光灯や白熱電灯の代替品が挙げられる。そのような一般的な用途に加えて、近年では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適用が検討されている。このような用途においては、遠方の対象物（例えば、標識等）に対する高い認知性が求められるため、白色発光装置における色味や照射範囲における色の均一性においても高い性能が求められている。
このような白色発光装置としては、蛍光体粒子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装置が一般的である。しかしながら、上述のような高いレベルの色の均一性が求められる用途において、蛍光体粒子を単に透明樹脂中に分散させてＬＥＤチップ等を封止する構成では、透明樹脂よりも大きい比重を有する蛍光体粒子が、樹脂が硬化する前に沈降してしまい、発光時の色むらなどが問題となっていた。
そこで、蛍光体の沈降を抑制して色むらの発生を防止する方法が種々提案されている。例えば、樹脂硬化時の粘度が１００ｍＰａ・s〜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することが報告されている（特許文献１参照）。また、液状の透光性封止材料に、蛍光体の沈降防止剤として粘土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（特許文献２参照）。
これらの特許文献に記載の技術によれば、蛍光体粒子の沈降による色むらの発生は、ある程度抑制されうる。しかしながら、これらの技術においては、いずれも蛍光体を有機樹脂に分散させている。そのため、上述のような高輝度のＬＥＤを用いた白色発光装置に用いられた場合は、ＬＥＤの自体の発熱や、ＬＥＤからの光により励起された蛍光体粒子からの発光による熱により有機樹脂材料が劣化する。有機樹脂材料が劣化すると、樹脂が着色して透過率が落ちたり、樹脂の変形による色むらや表面散乱といった課題が発生する場合があった。また、ＬＥＤが高輝度のものではなくても、長時間の経過に伴い、このような問題が少なからず発生する場合があり改善が求められていた。
一方、白色ＬＥＤ発光装置の耐熱性を高める技術として、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し、これをＬＥＤチップに塗布して加熱することで、ＬＥＤチップを封止する蛍光体粒子含有セラミック（ガラス）層とする技術が提案されている（特許文献３参照）。更に、蛍光体粒子の沈降防止剤として、無機粒子を分散溶液中に添加することが提案されている（特許文献４参照）。
特開２００２−３１４１４２号公報 特開２００４−１５３１０９号公報 特許第３３０７３１６号公報 米国登録特許７１５７７４５号明細書
しかしながら、特許文献４のように、無機粒子を添加した蛍光体分散溶液を用いても、高い色均一性が求められる用途において使用可能なほど色むらを低減する蛍光体層を成膜することは困難であった。また、蛍光体の沈降を抑制するために、蛍光体分散液に無機粒子を大量に添加すると、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を損なって散乱を引き起こす場合があることが判明した。一方、無機粒子の添加量を低減させると、蛍光体の沈降を十分に抑制することができず、色むらを十分に解消することが困難であった。
特許文献３に記載の蛍光体粒子を金属アルコキシドなどのセラミック前駆体を含有した溶液中に、特許文献２のように、蛍光体の沈降抑制剤として層状化合物を添加すると、蛍光体粒子の分散状態がある程度安定化し、色むらの発生を低減することはできた。しかしながら、溶液の粘度を十分に高めることはできず、前駆体が硬化する前に蛍光体が沈降しまう。そのため、蛍光体層における蛍光体粒子の均一性が損なわれ、結果として色むらを十分に抑制することはできなかった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、ＬＥＤ装置の波長変換部位（蛍光体層）に、バインダとして有機樹脂を含ませるまでもなく、蛍光体粒子を均一に分散させることを目的とする。それにより、ＬＥＤ装置の発光の色むらの発生を低減し、非常に高い色均一性が求められる用途においても十分使用可能なＬＥＤ装置を提供する。さらには、耐久性にも優れた発光装置を提供する。
すなわち、本発明の第１は、以下に示すＬＥＤ装置の製造方法に関する。
［１］ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップと、を含むＬＥＤチップ実装パッケージを用意する工程と；前記ＬＥＤチップの発光面上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子と、を含む蛍光体分散液を塗布し、乾燥させ、蛍光体層を成膜する工程と；前記蛍光体層に、透光性セラミックの前駆体を溶媒に分散させた前駆体溶液を、塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子が分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程とを含むＬＥＤ装置の製造方法。
［２］ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
透光性基材上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子と、を含む蛍光体分散液を塗布し、乾燥させ、蛍光体層を成膜する工程と；前記蛍光体層に、透光性セラミックの前駆体を溶媒に分散させた前駆体溶液を塗布し焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子が分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と；前記波長変換部が成膜された前記透光性基材を、パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップと、を含むＬＥＤチップ実装パッケージに設置する工程とを含むＬＥＤ装置の製造方法。
［３］ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップと、を含むＬＥＤチップ実装パッケージを用意する工程と；前記ＬＥＤチップの発光面上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物、多孔質無機粒子および透光性セラミックの前駆体と、を含む蛍光体分散液を塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子の分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程とを含む発光装置の製造方法。
［４］ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
透光性基材上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物、多孔質無機粒子および透光性セラミックの前駆体と、を含む蛍光体分散液を塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子の分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と；前記波長変換部が成膜された前記透光性基材を、パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップと、を含むＬＥＤチップ実装パッケージに設置する工程とを含む、ＬＥＤ装置の製造方法。
［５］前記多孔質無機粒子の比表面積は、２００ｍ２/ｇ以上である、［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。
［６］前記多孔質無機粒子の１次粒子の平均粒径が、０．００１μｍ以上、５０μｍ以下である、［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。
［７］前記透光性セラミック層中の前記多孔質無機粒子の含有量が、０．５質量％以上、５０質量％以下であり、前記粘土鉱物の含有量が０．５質量％以上、２０質量％以下である、［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。
本発明の第２は、以下に示す蛍光体分散液に関する。
［８］溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子と、を含む蛍光体分散液。
［９］溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物、多孔質無機粒子、および透光性セラミックの前駆体と、を含む蛍光体分散液。
[１０]前記蛍光体分散液中の前記多孔質無機粒子の含有量が０．１質量％以上４０質量％以下であり、かつ前記粘土鉱物の含有量が０．０５質量％以上、１８質量％以下である、［８］または［９］に記載の蛍光体分散液。
本発明のＬＥＤ装置の製造方法では、多孔質無機粒子を含有する蛍光体分散液を塗布することで波長変換層を形成する。多孔質無機粒子の増粘効果により、蛍光体分散液で蛍光体が沈殿せずに均一に分散し、蛍光体が一様に分散された状態で蛍光体分散液が塗布される。さらに蛍光体の沈降が発生しないため、経時で安定した塗布ができる。
また、蛍光体分散液の塗布膜を焼成すると、溶媒が揮発して、蛍光体粒子と多孔質無機粒子とが均一に分散された波長変換部位（蛍光体層）が発光素子上に形成される。よって、発光に色むらのないＬＥＤ装置が提供できる。
第１の例のＬＥＤ装置の断面図である。 第２の例のＬＥＤ装置の断面図である。 第３の例のＬＥＤ装置の断面図である。 スプレー装置の概要を示す図である。 ＬＥＤチップ実装パッケージの例を示す図である。
１．ＬＥＤ装置について
［ＬＥＤ装置］
ＬＥＤ装置は、パッケージと、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップの発光面を覆う透光性セラミック層（蛍光体を含有する）とを有し、さらに蛍光体層を覆う任意の保護層を有する。図１は、第１の例のＬＥＤ装置１００の断面図である。図２は、第２の例のＬＥＤ装置１００’の断面図である。図３は、第３の例のＬＥＤ装置１００''の断面図である。
図１のＬＥＤ装置１００は、凹部を有するパッケージ１と、メタル部（メタル配線）２と、パッケージ１の凹部に配置されたＬＥＤチップ３と、メタル部２とＬＥＤチップ３とを接続する突起電極４とを有する。このように、突起電極４を介してメタル部２とＬＥＤチップ３とを接続する態様を、フリップチップ型という。
図２のＬＥＤ装置１００'は、板状のパッケージ１と、メタル部（メタル配線）２と、パッケージ１の上に配置されたＬＥＤチップ３と、メタル部２とＬＥＤチップ３とを接続する突起電極４とを有する。
図３のＬＥＤ装置１００''は、凹部を有する板状のパッケージ１と、メタル部（メタル配線）２と、パッケージ１の凹部に配置されたＬＥＤチップ３と、メタル部２とＬＥＤチップ３とを接続する突起電極４とを有する。
パッケージ１は、例えば液晶ポリマーやセラミックであるが、絶縁性と耐熱性を有していれば、その材質は特に限定されない。
ＬＥＤチップ３は、例えば青色ＬＥＤチップである。青色ＬＥＤチップの構成の例には、サファイア基板に積層されたｎ-ＧａＮ系化合物半導体層（クラッド層）と、ＩｎＧａＮ系化合物半導体層（発光層）と、ｐ-ＧａＮ系化合物半導体層（クラッド層）と、透明電極層との積層体である。
ＬＥＤチップ３は、例えば２００〜３００μｍ×２００〜３００μｍの面を有し、ＬＥＤチップ３の高さは、例えば数十μｍである。
図１〜図３に示されるＬＥＤ装置（１００、１００'、１００''）には、１つのパッケージ１に、１つのＬＥＤチップ３が配置されているが；１つのパッケージ１に、複数のＬＥＤチップ３が配置されていてもよい。
ＬＥＤ装置（１００、１００'、１００''）は、ＬＥＤチップ３の発光面を覆う波長変換部位６をさらに有する。波長変換部位６は透光性セラミック層７を含み、任意の保護層８を含みうる。透光性セラミック層７とは、蛍光体と、蛍光体を結着させるバインダとを含む層である。保護層８は、透明セラミックからなる層でありうる。
透光性セラミック層７は、図１に示されるように、ＬＥＤチップ３の発光面に直接成膜されていてもよいが；図２および図３に示されるように、ＬＥＤチップ３の発光面に配置された透明板５（ガラス板など）に成膜されていてもよい。波長変換部位６は、ＬＥＤチップ３の発光面（典型的にはＬＥＤチップの上面）を覆っていればよく、図１に示されるようにＬＥＤチップ３の側面をも覆っていてもよい。波長変換部位６を構成する透光性セラミック層７の厚みは特に制限されないが、１５μｍ〜３００μｍであることが好ましく、２０μｍ〜１００μｍであることがさらに好ましい。
図２のＬＥＤ装置１００'は、ＬＥＤチップ３に接する透明板５を有し、その透明板５の表面に波長変換部位６が成膜されている。図３のＬＥＤ装置１００''は、凹部を有するパッケージ１の開口部に配置された透明板５を有し、その透明板５の表面に波長変換部位６が成膜されている。
透明板５の形状は特に限定されず、平板状の板であってもよいし、レンズ形状であってもよい。
波長変換部位６を構成する透光性セラミック層７は、ＬＥＤチップ３から出射される光（励起光）を受けて、蛍光を発する層である。励起光と蛍光とが混ざることで、ＬＥＤ装置（１００、１００'、１００''）から所望の色の光が発光する。すなわち、透光性セラミック層７は波長変換層として機能する。例えば、ＬＥＤチップ３からの光が青色であり、透光性セラミック層７からの蛍光が黄色であれば、ＬＥＤ装置（１００、１００'、１００''）は白色ＬＥＤ装置となる。
透光性セラミック層７には、蛍光体粒子が均一に存在していることが求められる。ＬＥＤ装置（１００、１００'、１００''）からの発光が所望の色になるようにするためである。本発明の蛍光体分散液によれば、蛍光体粒子が均一に存在した透光性セラミック層７を成膜しやすい。
透光性セラミック層７には、蛍光体粒子、粘土鉱物と、多孔質無機粒子と、バインダ（透明セラミック）と、他の任意成分とが含まれる。
蛍光体粒子について
透光性セラミック層７に含有される蛍光体粒子は、ＬＥＤチップのＬＥＤからの特定波長（励起波長）を有する出射光により励起されて、励起波長と異なる波長の蛍光を発する。ＬＥＤチップから青色光が出射される場合には、蛍光体粒子が黄色の蛍光を発することによって、白色ＬＥＤ素子が得られる。黄色の蛍光を発する蛍光体の例には、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体が挙げられる。ＹＡＧ蛍光体は、青色ＬＥＤチップから出射される青色光（波長４２０ｎｍ〜４８５ｎｍ）からなる励起光を受けて、黄色光（波長５５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）の蛍光を発することができる。
蛍光体は、例えば、１）所定の組成を有する混合原料に、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、成形体を得て、２）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時間焼成し焼結体を得ることで製造されうる。
所定の組成を有する混合原料は、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、化学量論比で十分に混合して得ることができる。あるいは、所定の組成を有する混合原料は、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得ることができる。
蛍光体の種類はＹＡＧ蛍光体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などの他の蛍光体を使用することもできる。
蛍光体粒子の平均粒径は１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。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。一方で、蛍光体の粒径が大きすぎると、透光性セラミック層において蛍光体とバインダとの界面に生じる隙間が大きくなり、透光性セラミック層の膜強度が低下する。蛍光体の平均粒径は、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。
透光性セラミック層７における蛍光体の濃度は、蛍光体の質量と、バインダとしてのセラミックの質量と、無機粒子（多孔質無機粒子や他の任意の無機粒子を含む）の質量との合計質量に対して、６０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。基本的には、透光性セラミック層７における蛍光体粒子の濃度は高いほど好ましい。透光性セラミック層７における蛍光体の濃度を高くすると、バインダの含有比率が低下するので、透光性セラミック層７における蛍光体粒子の分布が均一になりやすいからである。また、蛍光体の濃度を高くすると、層を薄くしても必要量の蛍光体をＬＥＤ装置に配置することができるからである。
また、透光性セラミック層７における蛍光体粒子の濃度が高いと、蛍光体粒子同士が密着するため、層の膜強度を高めることができる。さらには、透光性セラミック層７における蛍光体粒子の濃度が高いと、蛍光体からの発熱が、透光性セラミック層７から放散されやすくなる。
一方で、透光性セラミック層７における蛍光体の濃度が高すぎる（９５質量％超である）と、バインダの含有比率が極端に低下して、蛍光体粒子同士が結着することができない場合がある。
粘土鉱物について
粘土鉱物の例には、層状ケイ酸塩鉱物のほか、イモゴライトやアロフェンなどが挙げられる。層状ケイ酸塩鉱物としては、雲母構造、カオリナイト構造、スメクタイト構造などの構造を有する膨潤性粘土鉱物が好ましく、膨潤性に富むスメクタイト構造を有する膨潤性粘土鉱物がより好ましい。層状ケイ酸塩鉱物微粒子は、蛍光体分散液中においてカードハウス構造として存在し、少量で蛍光体分散液の粘度を大幅に高めることができる。また、層状ケイ酸塩鉱物微粒子は平板状を呈するため、透光性セラミック層の膜強度を向上させることもできる。
このような層状ケイ酸塩鉱物としては、天然または合成の、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、ハイデライト、モンモリロナイト、ノントライト、ベントナイト等のスメクタイト属粘土鉱物や、Ｎａ型テトラシリシックフッ素雲母、Ｌｉ型テトラシリシックフッ素雲母、Ｎａ型フッ素テニオライト、Ｌｉ型フッ素テニオライト等の膨潤性雲母属粘土鉱物およびバーミキュラライトやカオリナイトまたはこれらの混合物が挙げられる。
透光性セラミック層７における粘土鉱物の含有量は、０．５質量％以上２０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下がより好ましい。透光性セラミック層７における粘土鉱物の含有量が０．５質量％未満になると、混合液中の蛍光体などの固形分成分の割合が多くなり、それらの分散性が悪化する。一方、粘土鉱物の含有量が２０重量％を超えると、粘土鉱物による励起光の散乱が多く発生し、ＬＥＤ装置の発光輝度が低下し、かつ透光性セラミック層７の強度も低下する。
粘土鉱物は増粘効果があるが、蛍光体分散液の粘度は、単に粘土鉱物の割合が増えれば粘度が増加するわけではなく、粘度は蛍光体分散液の溶媒や蛍光体などのその他の成分との比率で決まる。
蛍光体分散液での有機溶媒との相溶性を考慮して、粘土鉱物の表面は、アンモニウム塩等で修飾（表面処理）されていてもよい。
多孔質無機粒子について
透光性セラミック層７は、多孔質無機粒子を含む。多孔質無機粒子の成分の例には、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミ、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物などを挙げることができる。
多孔質無機粒子の体積平均粒径は、蛍光体分散液中での分散性を考慮して、１ｎｍ〜５０μｍであることが好ましい。比表面積は２００ｍ２/ｇ以上が好ましい。
透光性セラミック層７において、多孔質無機粒子は蛍光体同士の隙間に入り込み、透光性セラミック層７の膜強度を高めることができる。また、透光性セラミック層７は、蛍光体粒子を含む蛍光体分散液を塗布することで成膜されるが、蛍光体分散液に多孔質無機粒子を配合して分散させることで、多孔質の空隙部に溶媒が入り込み、蛍光体分散液の粘度を効果的に高める。このように、多孔質無機粒子は増粘効果があるが、蛍光体分散液の粘度は、単に多孔質無機粒子の割合が増えれば高まるわけではなく、混合液中の溶媒や蛍光体などその他の成分との比率で決まる。
透光性セラミック層７における多孔質無機粒子の含有量は０．５重量％〜５０重量％が好ましく、０．５重量％〜４５重量％がより好ましく、１重量％〜４０重量％がさらに好ましい。透光性セラミック層７における多孔質無機粒子の含有量が５０重量％を超えると多孔質無機粒子による励起光の散乱が多く発生し、ＬＥＤ装置の発光輝度が低下する。透光性セラミック層７における多孔質無機粒子の含有量が０．５重量％未満になると、透光性セラミック層７において蛍光体粒子同士の界面の隙間を十分に埋めることができず、膜強度が低下する。
また、透光性セラミック層７における多孔質無機粒子の含有量が０．５重量％未満になると、それを塗布形成するための蛍光体分散液中の蛍光体などの固形分成分の割合が多くなり、塗布のハンドリング性が悪化し、色度の均一な塗布が困難になる。
また、多孔質無機粒子の表面には、修飾材としてシランカップリング剤やチタンカップリング剤などのセラミック前駆体や溶媒との相溶性を考慮し、適宜用いることもできる。
バインダについて
透光性セラミック層７に含有されるバインダは、蛍光体粒子同士を結着させる。バインダは、透光性セラミック層７の耐熱性などを高める点から、ガラスなどの透明セラミックであることが好ましい。より具体的にバインダは、ポリシロキサンまたはポリシラザンなどでありうる。
透光性セラミック層７における透明セラミックの含有量は、３質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。透光性セラミック層７における透明セラミックの含有量が３質量％未満では、バインダとしての透明セラミックが少な過ぎるために、透光性セラミック層７の強度が低下する。一方、透明セラミックの含有量が４０質量％を超えると、無機粒子（多孔質無機粒子や粘土鉱物など）の含有量が相対的に低下する。無機粒子の含有量が相対的に低下すると、透光性セラミック層７の強度が低下する。また、透光性セラミック層７における無機粒子の含有量が相対的に低下すると、蛍光体分散液における無機粒子の含有量も低下しやすく、蛍光体分散液の粘度も低下しやすい。
無機粒子
透光性セラミック層７には、他の任意成分を含有していてもよい。任意成分の例には、無機粒子である酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミ、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物やフッ化物粒子が含まれる。これらの無機粒子は、透光性セラミック層７を成膜するための蛍光体分散液に分散させることで、その粘度を高めることができ、蛍光体粒子の沈降を抑制することができる。また、蛍光体粒子同士の隙間に入り込み、膜強度を向上の効果も有する。
透光性セラミック層７の厚みについて
透光性セラミック層７の厚みは、ＬＥＤ装置が必要とする蛍光体の量に応じて設定されるため、特に限定されない。ただし、透光性セラミック層７の厚みを１５０μｍ以下とすることが好ましく、さらに１００μｍ以下とすることが好ましい。透光性セラミック層７の厚みが１５０μｍを超えると、通常は、透光性セラミック層７における蛍光体粒子の濃度が過剰に低くなるので、蛍光体粒子を均一に分散させにくかったり、膜強度が低かったりする。
透光性セラミック層７の厚みの下限は特に制限されないが、通常は１５μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上である。蛍光体粒子の大きさ（粒径）は、通常１０μｍ以上であるので、波長変換部位６を構成する層の厚みを１５μｍ未満とすることは困難であることがある。
また、透光性セラミック層７の厚みよりも、蛍光体、多孔質無機粒子および無機粒子の粒径を小さくすることが望ましい。
透光性セラミック層７の厚みは、ＬＥＤチップ３の上面に配置された層の最大厚みを意味する（図１参照）。また、透明板５に成膜された透光性セラミック層７の厚みは、その最大厚みを意味する。層の厚みは、レーザホロゲージを用いて測定することができる。
（保護層）
透光性セラミック層７は、保護層８に覆われていてもよい。例えば、透光性セラミック層７のバインダが透明セラミックである場合には、透光性セラミック層７を屈折率の異なる透明セラミックで覆うこともできる。
２．ＬＥＤ装置の製造方法について
本発明のＬＥＤ装置は、蛍光体分散液を塗布することで透光性セラミック層を成膜する工程を経て製造されうる。ここで用いる蛍光体分散液の態様によって、ＬＥＤ装置の製造方法は２つに大別されうる。
ＬＥＤ装置の第１の製造方法は、蛍光体粒子と、粘土鉱物と、多孔質無機粒子と、溶媒とを含有する蛍光体分散液（「２液タイプの蛍光体分散液」と称する）と、バインダ前駆体を含有する溶液（「前駆体溶液」と称する）とを用いる。２液タイプの蛍光体分散液は、通常は、バインダ前駆体を含まない。
ＬＥＤ装置の第２の製造方法は、蛍光体粒子と、粘土鉱物と、多孔質無機粒子と、バインダ前駆体と、溶媒とを含有する蛍光体分散液（「１液タイプの蛍光体分散液」と称する）を用いる。
［ＬＥＤ装置の第１の製造方法（２液タイプの蛍光体分散液）］
ＬＥＤ装置の第１の製造方法は、２液タイプの蛍光体分散液を塗布する工程を含むことを特徴とする。第１の製造方法は、さらに２つの態様に大別されうる。
第１の製造方法の第１は、１）パッケージとＬＥＤチップとを含むＬＥＤチップ実装パッケージ９０（図５参照）を用意する工程と、２）ＬＥＤチップの発光面に２液タイプの蛍光体分散液を塗布して蛍光体層を成膜する工程と、３）蛍光体層にバインダ前駆体を含む溶液（前駆体溶液）を塗布して、透光性セラミック層を成膜する工程とを含む。それにより、図１で示されるタイプのＬＥＤ装置が得られる。
第１の製造方法の第２は、１）透光性基材上に、２液タイプの蛍光体分散液を塗布し、乾燥させ、蛍光体層を成膜する工程と、２）蛍光体層に、透光性セラミックの前駆体を溶媒に分散させた前駆体溶液を塗布して焼成することにより、透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と、３）前記波長変換部が成膜された前記透光性基材を、パッケージと前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップ、を含むＬＥＤチップ実装パッケージに設置する工程とを含む。透光性基材とは、例えば、図２や図３におけるガラス板５でありうる。ガラス板５に波長変換部を成膜して、それを図２や図３に示されるように、ＬＥＤチップ実装パッケージに設置する。
２次タイプの蛍光体分散液と前駆体溶液は、交互に繰り返し塗布してもよい。
２液タイプの蛍光体分散液について
２液タイプの蛍光体分散液は、蛍光体粒子と、粘土鉱物と、多孔質無機粒子と、溶媒とを含有し、さらに任意の無機粒子を含有していてもよい。一方で、２液タイプの蛍光体分散液は、バインダおよびバインダ前駆体を含まないことが好ましい。蛍光体粒子と、粘土鉱物と、多孔質無機粒子と、任意の無機粒子の種類は、前述した通りである。
（溶媒）
２液タイプの蛍光体分散液の溶媒は、水と、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、ブタノールなどのアルコール類などの有機溶媒の組み合わせか；または、水難溶性の有機溶媒であって、水を含有しない溶媒を用いることができる。水による劣化が発生する蛍光体を使用する場合は水を含有しない溶媒が好ましい。エチレングリコールやプロピレングリコールなどの沸点が１５０℃以上の有機溶媒を使用することにより、蛍光体分散液のポットライフやスプレー塗布時のスプレー先端のノズルつまり防止などに優位性がある。
２液タイプの蛍光体分散液の溶媒には、アルコール類が含まれることが好ましい。アルコール類は、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの１価アルコールでもよいし、２価以上の多価アルコールであってもよい。２種以上のアルコールを組み合わせてもよい。２価以上のアルコールを溶媒として用いれば、蛍光体分散液の粘度を高めやすく、分散質である蛍光体粒子の沈降が防止しやすくなる。
溶媒の沸点は、２５０℃以下であることが好ましい。蛍光体分散液から、分散溶媒を乾燥しやすくするためである。沸点が高すぎると分散溶媒の蒸発が遅いので、分散溶液を塗布して塗膜としたときに、塗膜中で蛍光体が流れ、凝集してしまう。
２価以上の多価アルコールは、溶媒として用いることができる限り、いずれの多価アルコールでも使用できるが；例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、１,３-ブタンジオール、１,４-ブタンジオールなどが挙げられ、好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール、１,３-ブタンジオール、１,４-ブタンジオールなどである。
水による劣化が少ない蛍光体を使用する場合は２液タイプの蛍光体分散液の溶媒には水が含まれていてもよい。水は、粘土鉱物や任意のフッ化物粒子を膨潤させることで、蛍光体分散液の粘度を高めることができる。水に不純物が含まれていると、粘土鉱物などの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ことが望ましい。
２液タイプの蛍光体分散液の調製について
２液タイプの蛍光体分散液は、溶媒に蛍光体粒子を混合して、さらに無機粒子（多孔質無機粒子や粘土鉱物）を混合し、必要に応じて、他の無機粒子を添加して調製されうる。
２液タイプの蛍光体分散液の粘度は、１０〜１０００ｃＰであり、好ましくは１２〜８００ｃＰであり、さらに好ましくは２０〜６００ｃＰである。
２液タイプの蛍光体分散液の塗布
２液タイプの蛍光体分散液は、ブレード塗布、スピンコート塗布、ディスペンサー塗布、スプレー塗布などの手法で塗布されるが；特に、スプレー塗布は非接触にて薄い塗布膜を成膜しやすく、従って薄い蛍光体層を成膜しやすいために好ましい。
図４には、蛍光体分散液を塗布する塗布装置の例が示される。図４に示される塗布装置１０は、主に、上下，左右，前後に移動可能な移動台２０と、スプレー装置３０は移動台２０の上方に配置されている。スプレー装置３０は、蛍光体分散液４０を噴射可能な構成を有している。
スプレー装置３０は、エアーが送り込まれるノズル３２を有しており、ノズル３２にはエアーを送り込むためのエアーコンプレッサー（図示略）が接続されている。ノズル３２の先端部の孔径は２０μｍ〜２ｍｍであり、好ましくは０．１〜０．５ｍｍである。ノズル３２は移動台２０と同様に、上下，左右，前後に移動可能となっている。たとえば、ノズル３２として、アネスト岩田社製スプレーガンW-101-142BPGが、コンプレッサーとしてアネスト岩田社製OFP-071Cがそれぞれ使用されうる。
ノズル３２は、吐出物の吐出角度を調整することが可能であり、移動台２０（またはこれに設置されるパッケージ１）に対して傾斜させることができるようになっている。被噴射物（パッケージ１）に対するノズル３２の角度は、当該被噴射物から垂直方向を０°とした場合、０〜６０°の範囲であることが好ましい。
ノズル３２には連結管３４を介してタンク３６が接続されている。タンク３６には蛍光体分散液４０が貯留されている。タンク３６に配置された撹拌子（不図示）によって、蛍光体分散液４０は常に撹拌されている。蛍光体分散液４０を撹拌すれば、比重の大きい蛍光体の沈降を抑止することができ、蛍光体分散液４０中で蛍光体を分散させ続けることができる。タンクとしては、例えば、アネスト岩田社製PC-51が使用される。
蛍光体分散液４０を塗布する場合には、パッケージ１にＬＥＤチップ３を実装した複数のＬＥＤチップ実装パッケージを移動台２０に設置し、パッケージ１とスプレー装置３０のノズル３２との位置関係を調整する（位置調整工程）。詳しくは、パッケージ１を移動台２０に設置し、パッケージ１とノズル３２の先端部とを対向配置する。パッケージ１とノズル３２との距離を離すほど蛍光体分散液４０を均一に塗布することが可能であるが、膜強度が低下する傾向もあるため、パッケージ１とノズル３２の先端部との距離は３〜３０ｃｍの範囲に保持することが適している。
その後、移動台２０とノズル３２とを互いに相対移動させながら、ノズル３２から蛍光体分散液４０を噴射してパッケージ１に蛍光体分散液４０を塗布する（噴射・塗布工程）。詳しくは、一方では、移動台２０とノズル３２とを相対移動させてパッケージ１とノズル３２とを前後左右に相対移動させる。移動台２０とノズル３２のうちいずれか一方の位置を固定し、他方を前後左右に移動させてもよい。また、移動台２０の移動方向と直交する方向にＬＥＤチップ３を複数配置し、ノズル３２を移動台２０の移動方向と直交する方向に移動させながら塗布する方法も好ましく用いられる。
他方では、ノズル３２にエアーを送り込み、蛍光体分散液４０をノズル３２の先端部からパッケージ１に向けて噴射する。パッケージ１とノズル３２との距離はエアーコンプレッサーの圧力を考慮して上記の範囲で調整可能である。たとえば、ノズル３２の入り口部（先端部）の圧力が０．１４ＭＰａとなるようにコンプレッサーの圧力を調整する。
２液タイプの蛍光体分散液を塗布して蛍光体層を成膜した後に、次に、バインダ前駆体を含む溶液（前駆体溶液）を蛍光体層に塗布する。
前駆体溶液について
前駆体溶液は、セラミック前駆体を溶媒に分散させた溶液である。セラミック前駆体は透光性のセラミックスを形成することができればよく、通常は金属化合物であり、金属の種類に制限はない。
前駆体溶液は、加水分解等の反応によりゲル化した後、ゲルを加熱することによりセラミックを形成する溶液（ゾル−ゲル溶液）であってもよいし、溶媒成分を揮発させることにより、ゲル化することなく直接セラミックを形成する溶液であってもよい。
ゾル−ゲル溶液の金属化合物は有機化合物でもよいし無機化合物でもよい。好ましい金属化合物の例には、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、硝酸塩、酸化物などが含まれる。なかでも金属アルコキシドは、加水分解と重合反応によりゲル化し易いため好ましく、特にテトラエトキシシランが好ましい。複数種の金属化合物を組み合わせて使用してもよい。
前駆体溶液は、金属化合物の他に、加水分解用の水、溶媒、触媒などを適宜含有することが好ましい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類が挙げられる。触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸、アンモニア等が挙げられる。
前駆体溶液の金属化合物としてテトラエトキシシランを用いる場合、テトラエトキシシラン１００質量部に対して、エチルアルコール１３８質量部、純水５２質量部を含有することが好ましい。
この場合、ゲルを加熱する際の温度は１２０〜２５０℃が好ましく、ＬＥＤチップ３等の劣化をより抑制する観点からは１２０〜２００℃とすることがより好ましい。また、金属化合物としてポロシロキサンを用いる場合、塗布後の加熱温度は１２０〜５００℃が好ましく、ＬＥＤチップ３等の劣化をより抑制する観点からは１２０〜３５０℃とすることがより好ましい。
セラミック前駆体は、ポリシラザンであってもよい。ポリシラザンとは下記一般式（ｉ）で表される。
（Ｒ１Ｒ２ＳｉＮＲ３）ｎ … （ｉ）
式（ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して水素原子またはアルキル基、アリール基、ビニル基、シクロアルキル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つは水素原子であり、好ましくはすべてが水素原子であり、ｎは１〜６０の整数を表す。
ポリシラザンの分子形状はいかなる形状であってもよく、例えば、直鎖状または環状であってもよい。
上記式（ｉ）に示すポリシラザンと、必要に応じた反応促進剤とを、適切な溶媒に溶かして前駆体溶液とする。前駆体溶液を塗布し、塗膜を加熱やエキシマ光処理、ＵＶ光処理を行うことで硬化することで、耐熱性、耐光性の優れた透明セラミック膜を作製することができる。特に、１７０〜２３０ｎｍの範囲の波長成分を含むＵＶＵ放射線（例えばエキシマ光）を照射して硬化させた後に、加熱硬化を行うとさらに水分の浸透防止効果を向上させることができる。
反応促進剤として、酸または塩基などを用いることが好ましいが用いなくても良い。反応促進剤の例には、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含まれるが、これに限られない。反応促進剤の好ましい例は、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％が好ましい添加量である。
前駆体溶液の金属化合物をポリシラザンとする場合、前駆体溶液の溶媒は脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン炭化水素、エーテル類、エステル類などでありうる。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。
また、前駆体溶液におけるポリシラザン濃度は高い方が好ましいが、濃度の上昇はポリシラザンの保存期間の短縮につながるため、ポリシラザンは、溶媒中に５質量％以上５０質量％以下で溶解していることが好ましい。
前駆体溶液の塗布は、蛍光体分散液の塗布と同様に、図４の塗布装置１０を使用して、２液タイプの蛍光体分散液を塗布して成膜した蛍光体層上に塗布することができる。前駆体溶液を塗布したら、焼成することでセラミック前駆体を透明セラミックとする。これにより、透光性セラミック層７を成膜することができる。
このようにして透光性セラミック層７を成膜した後に、さらに保護層８で透光性セラミック層７を覆ってもよい。保護層８の成膜も、スプレー装置やディスペンサー装置を用いればよい。ＬＥＤ装置１００には、さらに他の光学部品（レンズなど）が設けられて各種光学部材として用いられる。
［ＬＥＤ装置の第２の製造方法（１液タイプの蛍光体分散液）］
ＬＥＤ装置の第２の製造方法は、１液タイプの蛍光体分散液を塗布する工程を含むことを特徴とする。第２の製造方法は、さらに２つの態様に大別されうる。
第２の製造方法の第１は、１）パッケージとＬＥＤチップとを含むＬＥＤチップ実装パッケージ９０（図５参照）を用意する工程と、２）ＬＥＤチップの発光面に１液タイプの蛍光体分散液を塗布して焼成することにより、透光性セラミック層を成膜する工程とを含む。
第２の製造方法の第２は、１）透光性基材上に、１液タイプの蛍光体分散液を塗布し、乾燥して焼成し、透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と、３）前記波長変換部が成膜された前記透光性基材を、パッケージと前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップ、を含むＬＥＤチップ実装パッケージに、設置する工程とを含む。透光性基材とは、例えば、図２や図３におけるガラス板５でありうる。ガラス板５に波長変換部を成膜して、それを図２や図３に示されるように、ＬＥＤチップ実装パッケージに設置する。
１液タイプの蛍光体分散液について
１液タイプの蛍光体分散液は、蛍光体粒子と、粘土鉱物と、多孔質無機粒子と、バインダ前駆体と、溶媒とを含み、さらに他の任意の無機粒子を含んでいてもよい。蛍光体粒子、粘土鉱物、多孔質無機粒子、バインダ前駆体、および他の任意の無機粒子の種類は、前述した通りである。
１液タイプの蛍光体分散液と、２液タイプの蛍光体分散液との相違は、バインダ前駆体を必須成分とすることである。
１液タイプの蛍光体分散液に含まれるバインダ前駆体は、２液タイプの蛍光体分散液と同様に、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などの有機金属化合物である。
１液タイプの蛍光体分散液の溶媒は、２液タイプ蛍光体分散液と同様でありうるが、水による劣化が発生する蛍光体を使用する場合は一般的には水を含有しないことが好ましい。
１液タイプの蛍光体分散液における蛍光体の濃度は、蛍光体粒子の質量と、無機粒子（粘土鉱物、多孔質無機粒子、その他を含む）の質量と、バインダ前駆体の硬化物であるセラミックの質量との合計に対して、６０〜９５質量％であることが好ましい。このような蛍光体分散液をＬＥＤチップの発光面に塗布乾燥することで、蛍光体の密度の高い層からなる波長変換部位が得られる。
１液タイプの蛍光体分散液は、溶媒に、バインダまたはバインダ前駆体と、蛍光体粒子とを混合して、さらにアルミニウムケイ酸塩を混合し、必要に応じて、他の無機粒子（平板状粒子や酸化物粒子）を添加して調製されうる。
１液タイプの蛍光体分散液の粘度は、１０〜１０００ｃＰであり、好ましくは１２〜８００ｃＰであり、さらに好ましくは２０〜６００ｃＰである。
１液タイプの蛍光体分散液の塗布手法の例も、２液タイプの蛍光体分散液の塗布と同様に、ブレード塗布、スピンコート塗布、ディスペンサー塗布、スプレー塗布などが例示される。例えば図４に示されるスプレー装置を含む塗布装置を用いて塗布される。
１液タイプの蛍光体分散液４０をＬＥＤチップ３に塗布するか、または透光性基材に塗布したら、焼成によりセラミック前駆体を透明セラミックとして、透光性セラミック層７を形成することができる。
このようにして透光性セラミック層７を成膜した後に、さらに保護層８で透光性セラミック層７を覆ってもよい。保護層８の成膜も、スプレー装置やディスペンサー装置を用いればよい。ＬＥＤ装置１００には、さらに他の光学部品（レンズなど）が設けられて各種光学部材として用いられる。
蛍光体分散液や前駆体溶液の塗布は、図４に示されるスプレー装置３０を具備する塗布装置１０に代えて、ディスペンサーやインクジェット装置を用いてもよいし、バーコート法、スピンコート法などの他の従来公知の種々の方法を用いてもよい。
ディスペンサーを使用する場合は、塗布液の滴下量を制御可能で、蛍光体などのノズル詰まりが発生しないようなノズルを用いる。たとえば、武蔵エンジニアリング社製の非接触ジェットディスペンサーや同社のディスペンサーを用いることができる。インクジェット装置を使用する場合も、塗布液の吐出量を制御可能で、蛍光体などのノズル詰まりが発生しないようなノズルを用いる。たとえば、コニカミノルタＩＪ社製のインクジェット装置を用いることができる。
蛍光体分散液や前駆体溶液を塗布するときに、マスクを介してＬＥＤチップ実装パッケージを塗布することで、必要箇所にのみ塗布してもよい。特に、ＬＥＤチップ実装パッケージに接続用の電極が露出している場合は、その上から波長変換層やセラミック層をスプレーしてしまうと、通電が阻害される。そのため、マスクをして必要箇所にのみスプレー塗布することが必要となる。
以下において、実施例を参照して本発明をより詳細に説明するが、これらの記載によって本発明は限定して解釈されない。
（１）蛍光体粒子の作製
以下の手順で黄色蛍光体粒子を作製した。下記に示す組成の蛍光体原料を十分に混合した混合物を、アルミ坩堝に充填し、これ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た。充填物を、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。
［原料組成］
Ｙ２Ｏ３ ・・・ ７．４１ｇ
Ｇｄ２Ｏ３ ・・・ ４．０１ｇ
ＣｅＯ２ ・・・ ０．６３ｇ
Ａｌ２Ｏ３ ・・・ ７．７７ｇ
得られた焼成品を粉砕、洗浄、分離、乾燥することで所望の蛍光体を得た。得られた蛍光体を粉砕して約１０μｍの粒径の蛍光体粒子とした。得られた蛍光体粒子の組成を調べて、所望の蛍光体であることを確認した。波長４６５ｎｍの励起光に対する発光波長を調べたところ、おおよそ波長５７０ｎｍにピーク波長を有していた。
以下の材料を用いて、実施例および比較例の蛍光体分散液および前駆体溶液を調製した。
［（多孔質）無機粒子］
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
ＲＸ３００：１次粒子の平均粒径７ｎｍ、比表面積３００ｍ２/ｇ シリル化処理無水シリカ、日本アエロジル社製
ＶＭ−２２７０：１次粒子の平均粒径１０μｍ、比表面積７００ｍ２/ｇ 東レダウコーニング社製
Ｈ−１２２：サンスフィアＨ−１２２、１次粒子の平均粒径１２μｍ、比表面積７００ｍ２/ｇ ＡＧＣエスアイテック社製
ＮａｎｏＴｅｋシリカ：シリカ、１次粒子の平均粒径２５ｎｍ、比表面積９５ｍ２/ｇ、CIKナノテック社製
Ｆ３：ハイシリカＦ−３ １次粒子の平均粒径３μｍ、比表面積０．９ｍ２/ｇ、ニッチツ社製
［粘土鉱物］
ＭＫ−１００：合成雲母、コープケミカル社製
ＳＷＮ：ルーセンタイトＳＷＮ コープケミカル社製
［前駆体溶液］
ポリシロキサン分散液：ポリシロキサン１４質量％、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）８６質量％
ポリシラザン分散液：ポリシラザン２０重量％、ジブチルエーテル８０重量％（ＮＬ１２０−２０、Ｚエレクトロニックマテリアルズ社製）
＜実施例１＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＭＫ−１００と、０．０５ｇのＲＸ３００と、１．５ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。
調製した蛍光体分散液を、図４の塗布装置を用いてスプレー圧０．２ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてＬＥＤ装置上にスプレー塗布し、５０℃で１時間乾燥させ蛍光体層を成膜した。
その後、蛍光体層に、前駆体溶液としてポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４質量％、ＩＰＡ８６質量％）を、スプレー圧０．１ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてスプレー塗布した。その後、１５０℃で１時間焼成することで蛍光体層の蛍光体を固着させ、透光性セラミック層を成膜した。図１に示すような波長変換部付きＬＥＤ装置を作製した（保護層８は省略）。このスプレー工程を５回繰り返し、波長変換部の付いたＬＥＤ装置を５個作製した。
＜実施例２＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＲＸ３００と、１．５ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例３＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＲＸ３００と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例４＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．３ｇのＲＸ３００と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例５＞
０．８ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．５ｇのＲＸ３００と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例６＞
１ｇの蛍光体と、０．１ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＲＸ３００と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例７＞
１ｇの蛍光体と、０．２ｇのＳＷＮと、０．２５ｇのＲＸ３００と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例８＞
１ｇの蛍光体と、０．０３ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＲＸ３００と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇの１，３−ブタンジオールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例９＞
１ｇの蛍光体と、０．０３ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのサイリシア４７０と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのエチレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例１０＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．０８ｇのサイリシア４７０と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇの１，３−ブタンジオールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例１１＞
１ｇの蛍光体と、０．０３ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＶＭ−２２７０と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇの１，３−ブタンジオールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例１２＞
１ｇの蛍光体と、０．０３ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＨ−１２２と、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇの１，３−ブタンジオールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例１３＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＲＸ−３００と、１．５ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した（２液タイプ）。実施例１と同様にして、調製した蛍光体分散液を用いて蛍光体層を成膜し、さらに透光性セラミック層を成膜して、ＬＥＤ装置を作製した。
表１には、蛍光体分散液中の固形分（溶媒を除く）の配合割合が示される。
Figure 2013051281
＜実施例１４＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＲＸ３００と、１ｇのプロピレングリコールと、１ｇのポリシロキサン分散液とを混合して蛍光体分散液を調製した（１液タイプ）。
調製した蛍光体分散液を図４の塗布装置を用いてスプレー圧０．２ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてＬＥＤ装置上にスプレー塗布し、１５０℃で１時間焼成することで蛍光体を含む透光性セラミック層を成膜した。このスプレー工程を５回繰り返し、波長変換部の付いたＬＥＤ装置を５個作製した。
＜実施例１５＞
１ｇの蛍光体と、０．０３ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＲＸ３００と、１ｇの１，３−ブタンジオールと、１ｇのポリシロキサン分散液とを混合して蛍光体分散液を調製した（１液タイプ）。調製した蛍光体分散液を用いて、実施例１４と同様に、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例１６＞
１ｇの蛍光体と、０．０８ｇのＳＷＮと、０．１ｇのサイリシア４７０と、１ｇのプロピレングリコールと、１ｇのポリシロキサン分散液とを混合して蛍光体分散液を調製した（１液タイプ）。調製した蛍光体分散液を用いて、実施例１４と同様に、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例１７＞
１ｇの蛍光体と、０．０３ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＶＭ−２２７０と、１ｇの１，３−ブタンジオールと、１ｇのポリシロキサン分散液とを混合して蛍光体分散液を調製した（１液タイプ）。調製した蛍光体分散液を用いて、実施例１４と同様に、ＬＥＤ装置を作製した。
＜実施例１８＞
１ｇの蛍光体と、０．０３ｇのＳＷＮと、０．０５ｇのＨ−１２２と、１ｇの１，３−ブタンジオールと、１ｇのポリシロキサン分散液とを混合して蛍光体分散液を調製した（１液タイプ）。調製した蛍光体分散液を用いて、実施例１４と同様に、ＬＥＤ装置を作製した。
表２には、蛍光体分散液中の固形分（溶媒を除く）の配合割合が示される。
Figure 2013051281
＜実施例１９＞
実施例３と同様の蛍光体分散液を調製した。この蛍光体分散液を、図４の塗布装置を用いてスプレー圧０．２ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてガラス基板（５０×２０×ｔ１ｍｍ）上にスプレー塗布し、５０℃で１時間乾燥させ蛍光体層を成膜した。
その後、蛍光体層の上から前駆体溶液としてポリシロキサン分散液１ｇを、スプレー圧０．１ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてスプレー塗布し、１５０℃で１時間焼成することで蛍光体層の蛍光体を固着させ、ガラス基板上に透光性セラミック層を成膜した。
波長変換部付きガラス基板を１ｍｍ角に切断し、任意の１枚をＬＥＤ装置（実施例１〜１８にて使用したものと同じもの）のＬＥＤチップ３上に、図２に示すように張り付けた。この張り付け工程を５回繰り返し、波長変換部の付いたＬＥＤ装置を５個作成した。
＜実施例２０＞
実施例１４と同様の蛍光体分散液を調製した。この蛍光体分散液を、図４の塗布装置を用いてスプレー圧０．２ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてガラス基板（５０×２０×t１ｍｍ）上にスプレー塗布した。１５０℃で１時間乾燥させガラス基板上に透光性セラミック層を成膜した。
この波長変換部付きガラス基板１ｍｍ角に切断し、任意の１枚をＬＥＤ装置（実施例１〜１８にて使用したものと同じもの）の発光チップ上に、図２に示すように張り付けた。この張り付け工程を５回繰り返し、波長変換部の付いたＬＥＤ装置を５個作成した。
＜比較例１＞
１ｇの蛍光体と、１ｇのイソプロピルアルコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した。この蛍光体分散液を、図１の塗布装置を用いてスプレー圧０．２ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてＬＥＤ装置上にスプレー塗布し、５０℃で１時間乾燥させ蛍光体層を成膜した。
その後、蛍光体層に、前駆体溶液として、ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４質量％、ＩＰＡ８６質量％）を、スプレー圧０．１ＭＰａ、ステージロボットの移動速度１００ｍｍ/ｓにてスプレー塗布した。１５０℃で１時間焼成することで、蛍光体層の蛍光体を固着させ、波長変換部を成膜し、図２に示すような波長変換部付きＬＥＤ装置を作製した。このスプレー工程を５回繰り返し、波長変換部の付いたＬＥＤ装置を５個作製した。
＜比較例２＞
１ｇの蛍光体と、０．０８ｇのＮａｎｏＴｅｋシリカと、１．５ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した。この蛍光体分散液を用いて、比較例１と同様に、蛍光体層を成膜し、さらにＬＥＤ装置を作製した。
＜比較例３＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＮａｎｏＴｅｋシリカと、０．０５ｇのＳＷＮと、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した。この蛍光体分散液を用いて、比較例１と同様に、蛍光体層を成膜し、さらにＬＥＤ装置を作製した。
＜比較例４＞
１ｇの蛍光体と、０．０８ｇのＦ３と、０．０５ｇのＳＷＮと、０．７５ｇのイソプロピルアルコールと、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した。この蛍光体分散液を用いて、比較例１と同様に、蛍光体層を成膜し、さらにＬＥＤ装置を作製した。
表３には、蛍光体分散液中の固形分（溶媒を除く）の配合割合が示される。
Figure 2013051281
＜比較例５＞
１ｇの蛍光体と、０．０５ｇのＮａｎｏＴｅｋシリカと、０．０５ｇのＳＷＮと、１ｇのポリシロキサン分散液と、１ｇのプロピレングリコールとを混合し、蛍光体分散液を調製した。この蛍光体分散液を用いて、実施例１４と同様に、蛍光体層を成膜し、さらにＬＥＤ装置を作製した。
表４には、蛍光体分散液中の固形分（溶媒を除く）の配合割合が示される。
Figure 2013051281
[蛍光体分散液の粘度]
実施例１〜２０および比較例１〜５で調製した蛍光体分散液の粘度を、振動式粘度計（ＶＭ−１０Ａ−Ｌ、ＣＢＣ社製）を用いて測定した。これらの測定結果を表５（実施例１〜２０）および表６（比較例１〜５）に示す。
［発光の色度］
実施例１〜２０および比較例１〜５にて作製した発光装置の各々５サンプルずつの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。測定結果を表５（実施例１〜２０）および表６（比較例１〜５）に示す。
表５および表６に示された色度は、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とyの値で表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の関係から得られるｚ座標は省略されている。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。表５および表６中の５つの色度は、ＬＥＤ装置５個の塗布サンプルそれぞれの色度である。
５つの測定値から標準偏差を算出し、色度の均一性を比較・評価した。評価の指標として、標準偏差が０．０２以下であれば色度のバラツキにおいて実用上問題がないものとした。評価は標準偏差の平均値で行い、下記の基準（◎、○、×）で示した。
「◎」…０．０１以下である
「○」…０．０１より大きく、０．０２以下である
「×」…０．０２より大きい
［蛍光体分散液の上澄み発生時間］
実施例１〜２０および比較例１〜５で調製した蛍光体分散液を静置して、上澄みが発生するまでの時間を測定した。上澄みは、蛍光体粒子の沈降によって発生する。各蛍光体分散液を内径１５ｍｍのガラス瓶に５ｍｌ充填して、室温にて静置した。それぞれの蛍光体分散液にて上澄みの発生した時間を測定した。これらの測定結果を、表５（実施例１〜２０）および表６（比較例１〜５）に示す。評価の指標として、４時間にて上澄みが発生しなければ、蛍光体分散液の塗布装置での消費量を考慮して、蛍光体分散液の分散完了時間の管理を適切に行うことで使用可能であるが、現状、ＬＥＤ装置の封止用として用いられるシリコーンのポットライフを考慮し、それよりも優位性を示すため、下記の基準（◎、○、×）にて評価を示した。
「◎」・・・６時間以上、上澄み発生なし
「○」・・・４時間〜６時間で上澄み発生
「×」・・・４時間以下で上澄み発生
Figure 2013051281
Figure 2013051281
検討の結果より、比較例１〜２の蛍光体分散液は粘性が低いため、蛍光体が沈降しやすくＬＥＤ装置の色度のばらつきが大きい。一方、比較例３〜５の蛍光体分散液は粘度が高いため色度のばらつきは小さいが、４〜６時間の間に蛍光体の沈殿が発生する。
一方、実施例１〜１８では粘性が高く、長時間蛍光体の沈殿の発生しない、色度の安定したＬＥＤ装置を作製することができた。実施例１９〜２０のように、蛍光体を発光素子に直接塗布しない方法においても効果が得られることがわかった。
本発明により得られるＬＥＤ装置は、色均一性が求められる用途における発光装置としても用いられる。

Claims (20)

  1. ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
    パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップと、を含むＬＥＤチップ実装パッケージを用意する工程と、
    前記ＬＥＤチップの発光面上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子と、を含む蛍光体分散液を塗布し、乾燥させ、蛍光体層を成膜する工程と、
    前記蛍光体層に、透光性セラミックの前駆体を溶媒に分散させた前駆体溶液を塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子が分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と、
    を含むＬＥＤ装置の製造方法。
  2. 前記多孔質無機粒子の比表面積は、２００ｍ２/ｇ以上である、請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記多孔質無機粒子の１次粒子の平均粒径が、０．００１μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項１に記載の製造方法。
  4. 前記透光性セラミック層中の前記多孔質無機粒子の含有量が、０．５質量％以上、５０質量％以下であり、かつ前記粘土鉱物の含有量が０．５質量％以上、２０質量％以下である、請求項１に記載の製造方法。
  5. ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
    透光性基材上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子と、を含む蛍光体分散液を塗布し、乾燥させ、蛍光体層を成膜する工程と、
    前記蛍光体層に、透光性セラミックの前駆体を溶媒に分散させた前駆体溶液を塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子が分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と、
    前記波長変換部が成膜された前記透光性基材を、パッケージと前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップとを含むＬＥＤチップ実装パッケージに、設置する工程とを含む、
    ＬＥＤ装置の製造方法。
  6. 前記多孔質無機粒子の比表面積は、２００ｍ２/ｇ以上である、請求項５に記載の製造方法。
  7. 前記多孔質無機粒子の１次粒子の平均粒径が、０．００１μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項５に記載の製造方法。
  8. 前記透光性セラミック層中の前記多孔質無機粒子の含有量が、０．５質量％以上、５０質量％以下であり、かつ前記粘土鉱物の含有量が０．５質量％以上、２０質量％以下である、請求項５に記載の製造方法。
  9. ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
    パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップと、を含むＬＥＤチップ実装パッケージを用意する工程と、
    前記ＬＥＤチップの発光面上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物、多孔質無機粒子および透光性セラミックの前駆体と、を含む蛍光体分散液を塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子の分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と、
    を含む発光装置の製造方法。
  10. 前記多孔質無機粒子の比表面積は、２００ｍ２/ｇ以上である、請求項９に記載の製造方法。
  11. 前記多孔質無機粒子の１次粒子の平均粒径が、０．００１μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項９に記載の製造方法。
  12. 前記透光性セラミック層中の前記多孔質無機粒子の含有量が、０．５質量％以上、５０質量％以下であり、かつ前記粘土鉱物の含有量が０．５質量％以上、２０質量％以下である、請求項９に記載の製造方法。
  13. ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップから発された光を他の波長の光に変換する波長変換部とを、有するＬＥＤ装置の製造方法において、
    透光性基材上に、溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物、多孔質無機粒子および透光性セラミックの前駆体と、を含む蛍光体分散液を塗布して焼成することにより、蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子の分散した透光性セラミック層からなる波長変換部を成膜する工程と、
    前記波長変換部が成膜された前記透光性基材を、パッケージと、前記パッケージに実装された発光面を有するＬＥＤチップとを含むＬＥＤチップ実装パッケージに、設置する工程とを含む、
    ＬＥＤ装置の製造方法。
  14. 前記多孔質無機粒子の比表面積は、２００ｍ２/ｇ以上である、請求項１３に記載の製造方法。
  15. 前記多孔質無機粒子の１次粒子の平均粒径が、０．００１μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項１３に記載の製造方法。
  16. 前記透光性セラミック層中の前記多孔質無機粒子の含有量が、０．５質量％以上、５０質量％以下であり、かつ前記粘土鉱物の含有量が０．５質量％以上、２０質量％以下である、請求項１３に記載の製造方法。
  17. 溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物および多孔質無機粒子と、を含む蛍光体分散液。
  18. 前記蛍光体分散液中の前記多孔質無機粒子の含有量が０．１質量％以上４０質量％以下であり、かつ前記粘土鉱物の含有量が０．０５質量％以上、１８質量％以下である請求項１７に記載の蛍光体分散液。
  19. 溶媒と、前記溶媒に分散した蛍光体、粘土鉱物、多孔質無機粒子および透光性セラミックの前駆体と、を含む蛍光体分散液。
  20. 前記蛍光体分散液中の前記多孔質無機粒子の含有量が０．１質量％以上４０質量％以下であり、かつ前記粘土鉱物の含有量が０．０５質量％以上、１８質量％以下である、請求項１９に記載の蛍光体分散液。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2853577A4 (en) * 2012-08-13 2016-01-06 Konica Minolta Inc METHOD FOR PRODUCING A PHOSPHORDISPERSION LIQUID AND METHOD FOR PRODUCING AN LED DEVICE
JP2015065425A (ja) * 2013-08-29 2015-04-09 株式会社日本セラテック 発光装置及びその製造方法
TWI580079B (zh) * 2013-12-26 2017-04-21 新世紀光電股份有限公司 發光二極體封裝結構及發光二極體模組
US9997676B2 (en) 2014-05-14 2018-06-12 Genesis Photonics Inc. Light emitting device and manufacturing method thereof
TWI641285B (zh) 2014-07-14 2018-11-11 新世紀光電股份有限公司 發光模組與發光單元的製作方法
JP6552269B2 (ja) * 2014-08-01 2019-07-31 信越石英株式会社 波長変換用石英ガラス部材及びその製造方法
JP6560534B2 (ja) * 2014-08-01 2019-08-14 信越石英株式会社 波長変換用石英ガラス部材及びその製造方法
JP2016062014A (ja) * 2014-09-19 2016-04-25 日本碍子株式会社 光学部品
US20160138267A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-19 Richard Ettinger Polyurethane foam building members for residential and/or commercial buildings
JP6646934B2 (ja) * 2015-02-10 2020-02-14 アルパッド株式会社 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法
US20170338387A1 (en) * 2015-06-30 2017-11-23 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting diode
KR20170003182A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 서울반도체 주식회사 발광 다이오드
JP2017107071A (ja) * 2015-12-10 2017-06-15 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及び波長変換素子、並びにそれらを用いた発光装置
JP6524474B2 (ja) 2016-01-22 2019-06-05 日本特殊陶業株式会社 波長変換部材および発光装置
WO2017126440A1 (ja) * 2016-01-22 2017-07-27 日本特殊陶業株式会社 波長変換部材および発光装置
CN113789165B (zh) * 2021-09-22 2024-02-23 烟台希尔德材料科技有限公司 一种抗沉降荧光粉的包覆方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000349347A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光装置
WO2009083887A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device and illumination device
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
WO2011065322A1 (ja) * 2009-11-30 2011-06-03 コニカミノルタオプト株式会社 発光ダイオードユニットの製造方法
JP2011114086A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5013585A (en) * 1989-06-13 1991-05-07 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for the preparation of surface-modified silica particles
JP3863599B2 (ja) * 1996-08-06 2006-12-27 株式会社ティオテクノ アモルファス型過酸化チタンのコーティング方法
JP3307316B2 (ja) 1998-02-27 2002-07-24 サンケン電気株式会社 半導体発光装置
US6429583B1 (en) * 1998-11-30 2002-08-06 General Electric Company Light emitting device with ba2mgsi2o7:eu2+, ba2sio4:eu2+, or (srxcay ba1-x-y)(a1zga1-z)2sr:eu2+phosphors
JP4101468B2 (ja) 2001-04-09 2008-06-18 豊田合成株式会社 発光装置の製造方法
JP4450547B2 (ja) * 2002-08-29 2010-04-14 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP4306224B2 (ja) 2002-10-31 2009-07-29 パナソニック電工株式会社 発光装置の製造方法
EP1605028B1 (en) * 2003-03-13 2016-12-07 Nichia Corporation Light emitting film, luminescent device, method for manufacturing light emitting film and method for manufacturing luminescent device
US7157745B2 (en) 2004-04-09 2007-01-02 Blonder Greg E Illumination devices comprising white light emitting diodes and diode arrays and method and apparatus for making them
US7723394B2 (en) * 2003-11-17 2010-05-25 Los Alamos National Security, Llc Nanocrystal/sol-gel nanocomposites
DE102007016228A1 (de) * 2007-04-04 2008-10-09 Litec Lll Gmbh Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffen basierend auf Orthosilikaten für pcLEDs
JP5430850B2 (ja) * 2007-12-27 2014-03-05 株式会社東芝 半導体発光装置用封止材の製造方法
US9287469B2 (en) * 2008-05-02 2016-03-15 Cree, Inc. Encapsulation for phosphor-converted white light emitting diode
DE102009010468A1 (de) * 2008-11-13 2010-05-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Funktionsmaterial mit darauf angeordneten Lichtkonversionsstoff-Partikeln, Verfahren zu dessen Herstellung und optoelektronisches Bauelement, enthaltend ein derartiges Funktionsmaterial
JPWO2011077548A1 (ja) * 2009-12-25 2013-05-02 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 発光装置
JP5304905B2 (ja) * 2010-02-08 2013-10-02 コニカミノルタ株式会社 発光装置
US8835192B2 (en) 2010-08-17 2014-09-16 Konica Minolta, Inc. Method of manufacturing light-emitting device
CN103597621A (zh) 2011-03-11 2014-02-19 柯尼卡美能达株式会社 发光装置的制造方法及荧光体混合液
US10147853B2 (en) * 2011-03-18 2018-12-04 Cree, Inc. Encapsulant with index matched thixotropic agent

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000349347A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光装置
WO2009083887A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device and illumination device
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
JP2011114086A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光装置
WO2011065322A1 (ja) * 2009-11-30 2011-06-03 コニカミノルタオプト株式会社 発光ダイオードユニットの製造方法

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