KR20140086882A - 봉지층 피복 광반도체 소자, 그의 제조방법 및 광반도체 장치 - Google Patents

봉지층 피복 광반도체 소자, 그의 제조방법 및 광반도체 장치 Download PDF

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KR20140086882A
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히로유키 가타야마
히로시 노로
히사타카 이토
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법은, 봉지층을 지지대의 두께 방향 한쪽 측에 배치하는 배치 공정, 및 배치 공정 후에, 광반도체 소자를, 그 한쪽 면이 노출되도록, 봉지층에 의해서 피복하여, 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻는 피복 공정을 갖춘다.

Description

봉지층 피복 광반도체 소자, 그의 제조방법 및 광반도체 장치{ENCAPSULATING LAYER-COVERED OPTICAL SEMICONDUCTOR ELEMENT, PRODUCING METHOD THEREOF, AND OPTICAL SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 봉지층 피복 광반도체 소자, 그의 제조방법 및 광반도체 장치, 상세하게는봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법, 그것에 의하여 얻어지는 봉지층 피복 광반도체 소자, 및 그것을 구비하는 광반도체 장치에 관한 것이다.
종래, 발광 다이오드 장치(이하, LED 장치로 약기한다.)를 포함하는 광반도체 장치는, 우선, 기판에 복수의 광반도체 소자(발광 다이오드 소자(이하, LED로 약기한다.)를 포함한다)를 실장하고, 이어서, 복수의 광반도체 소자를 피복하도록 봉지층을 설치하고, 그 후, 각 광반도체 소자에 대응하여 봉지층을 절단하여, 각 광반도체 소자로 개편화하는 것에 의해 제조된다는 것이 알려져 있다.
특히, 광반도체 소자가 LED이며, 광반도체 장치가 LED 장치인 경우에는, 복수의 LED 사이에서, 발광 파장이나 발광 효율에 편차가 생기기 때문에, 그와 같은 LED가 실장된 LED 장치에서는, 복수의 LED의 사이에서 발광에 편차가 생기는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 예컨대, 복수의 LED를 형광체층으로 피복하여 형광체층 피복 LED를 제작하고, 그 후, 형광체층 피복 LED를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 기판에 실장하는 것이 검토되어 있다.
예컨대, 우선, 점착 시트 위에 LED를 배치하고, 이어서, 형광체가 분산 혼입된 세라믹 잉크를 도포하고, 가열하는 것에 의해 세라믹을 가경화시킨 후, LED에 대응하여 세라믹을 다이싱하고, 그 후, 세라믹을 본 경화시켜 유리화시키는 것에 의해 얻어지는 LED가 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허공개 2012-39013호 공보 참조.). 일본 특허공개 2012-39013호 공보의 LED는, 그 후 기판에 실장되어, LED 장치가 얻어진다.
일본 특허공개 2012-39013호 공보
그러나, 일본 특허 공개 2012-39013호 공보에 기재된 방법에서는, 가경화한 세라믹을 각 LED에 대응하여 다이싱할 때에, 각 LED의 상면 및 측면은, 형광체가 분산 혼입된 세라믹에 의해서 피복되어 있기 때문에, 그 위치를 확인할 수 없고, 그 때문에, 세라믹을 좋은 정밀도로 다이싱할 수 없다. 그 결과, 얻어지는 LED의 치수 안정성이 낮고, 그 때문에, LED를 갖추는 LED 장치의 광학 안정성이 저하된다고 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 치수 안정성이 우수한 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법, 그것에 의하여 얻어지는 봉지층 피복 광반도체 소자, 및 그것을 구비하는, 광학 안정성이 우수한 광반도체 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법은, 봉지층을 지지대의 두께 방향 한쪽 측에 배치하는 배치 공정, 및 상기 배치 공정 후에, 광반도체 소자를, 그 한쪽 면이 노출되도록, 상기 봉지층에 의해서 피복하여, 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻는 피복 공정을 갖추는 것을 특징으로 하고 있다.
이 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의하면, 피복 공정에서, 광반도체 소자를, 그 한쪽 면이 노출되도록, 봉지층에 의해서 피복하기 때문에, 피복 공정 후에, 한쪽 면이 노출되는 광반도체 소자를 시인하면서, 그 광반도체 소자에 대응하여 봉지층을 좋은 정밀도로 절단할 수 있다. 그 때문에, 얻어지는 봉지층 피복 광반도체 소자는, 치수 안정성이 우수하다. 그 결과, 이러한 봉지층 피복 광반도체 소자를 갖추는 광반도체 장치는, 발광 안정성이 우수하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에서는, 상기 봉지층은 형광체를 함유하는 것이 적합하다.
이 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의하면, 봉지층에 의해서, 광반도체 소자로부터 발광되는 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 그 때문에, 광반도체 장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법은, 상기 피복 공정에서는, 복수의 상기 광반도체 소자를, 각 상기 광반도체 소자의 한쪽 면이 노출되 도록, 상기 봉지층에 의해서 피복하고, 상기 피복 공정 후에, 상기 봉지층을 각 상기 광반도체 소자에 대응하여 절단하여, 복수의 상기 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻는 절단 공정을 추가로 갖추는 것이 적합하다.
이 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의하면, 피복 공정에서는, 복수의 광반도체 소자를, 각 광반도체 소자의 한쪽 면이 노출되도록, 봉지층에 의해서 피복하고, 절단 공정에서는, 봉지층을 각 광반도체 소자에 대응하여 절단하여, 복수의 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻기 때문에, 복수의 봉지층 피복 광반도체 소자에 대응하여 봉지층을 절단하기 때문에, 치수 안정성이 우수한 개편화된 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에서는, 상기 봉지층은, 상기 광반도체 소자를 피복하는 피복부와, 광반사 성분을 함유하고 상기 피복부를 둘러싸도록 하여 형성되는 리플렉터부를 구비하는 것이 적합하다.
이 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의하면, 봉지층은, 광반도체 소자를 피복하는 피복부와, 광반사 성분을 함유하고 피복부를 둘러싸도록 하여 형성되는 리플렉터부를 구비하기 때문에, 광반도체 소자로부터 발광되는 광을 리플렉터부에 의해서 반사시킬 수 있다. 그 때문에, 광반도체 장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법은, 상기 봉지층은, 경화성 수지를 함유하고, 상기 피복 공정에서는, B 스테이지의 상기 봉지층에, 상기 광반도체 소자를 피복하고, 상기 피복 공정 후에, 상기 봉지층을 경화시켜 C 스테이지로 하며, C 스테이지의 상기 봉지층에 의해서 상기 광반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정을 추가로 갖추는 것이 적합하다.
이 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의하면, 피복 공정에서, B 스테이지의 봉지층에 의해서, 광반도체 소자를 용이하고 또한 확실히 피복할 수 있고, 또한, 봉지 공정에서, 봉지층을 경화시켜 C 스테이지로 하여, C 스테이지의 봉지층에 의해서 광반도체 소자를 확실히 봉지할 수 있다.
그 때문에, 신뢰성이 우수한 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에서는, 상기 봉지층은, 봉지 시트로부터 형성되어 있는 것이 적합하다.
이 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의하면, 봉지층은, 봉지 시트로부터 형성되어 있기 때문에, 봉지 시트에 의해서, 복수의 광반도체 소자를 일괄해서 피복할 수 있다. 그 때문에, 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자는, 상기한 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하고 있다.
이 봉지층 피복 광반도체 소자는, 치수 안정성이 우수하다.
또한, 본 발명의 광반도체 장치는, 기판과, 상기 기판에 실장되는 상기한 봉지층 피복 광반도체 소자를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이 광반도체 장치는, 치수 안정성이 우수한 봉지층 피복 광반도체 소자를 갖추기 때문에, 발광 안정성이 우수하다.
본 발명의 광반도체 장치는, 발광 안정성 및 치수 안정성이 우수한 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자를 갖추기 때문에, 발광 안정성이 우수하다.
도 1은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 1 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 1(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 1(b)는, 형광체층을 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 1(c)는, LED를 형광체층에 매설하는 매설 공정,
도 1(d)는, 형광체층을 절단하는 절단 공정,
도 1(e)는, 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 1(f)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 2는, 도 1(d)에 나타내는 형광체층 피복 LED의 평면도를 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 2 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 3(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 3(b)는, 형광체층을 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 3(c)는, LED를 형광체층에 매설하는 매설 공정,
도 3(d)는, 형광체층을 절단하는 절단 공정,
도 3(e)는, 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 3(e')은, (e)의 박리 공정에서, 픽업 장치를 이용하여 형광체층 피복 LED를 점착층으로부터 박리하는 상태를 상설하는 공정도,
도 3(f)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 4는, 도 3(e)에 나타내는 형광체층 피복 LED의 평면도를 나타낸다.
도 5는, 도 3(e) 및 도 3(e')에 나타내는 박리 공정의 변형예이고, 개편화하지 않은 복수의 형광체층 피복 LED를 박리하는 변형예를 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 3 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 6(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 6(b)는, 형광체층을 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 6(c)는, LED를 형광체층에 매설하는 매설 공정,
도 6(d)는, 형광체층을 절단하는 절단 공정,
도 6(e)는, 지지판을 점착층으로부터 박리하는 지지판 박리 공정,
도 6(f)는, 형광체층 피복 LED를 점착층으로부터 박리하는 박리 공정,
도 6(f')은, (f)의 박리 공정에서, 픽업 장치를 이용하여 형광체층 피복 LED를 점착층으로부터 박리하는 상태를 상설하는 공정도,
도 6(g)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 7은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 4 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 7(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 7(b)는, 형광체층을 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 7(c)는, LED를 형광체층에 매설하는 매설 공정,
도 7(d)는, 형광체층을 절단하는 절단 공정,
도 7(e)는, 형광체층 피복 LED를 전사시트에 전사하는 제 1전사 공정,
도 7(f)는, 형광체층 피복 LED를 연신 지지 시트에 전사하는 제 2전사 공정,
도 7(g)는, 형광체층 피복 LED를 연신 지지 시트로부터 박리하는 재박리 공정,
도 7(g')은, (g)의 재박리 공정에서, 픽업 장치를 이용하여 형광체층 피복 LED를 연신 지지 시트로부터 박리하는 상태를 상설하는 공정도,
도 7(h)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 8은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 5 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 8(a)는, 연신 지지 시트를 준비하는 공정,
도 8(b)는, 형광체층을 연신 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 8(c)는, LED를 형광체층에 매설하는 매설 공정, 및 형광체층을 절단하는 절단 공정,
도 8(d)는, 형광체층 피복 LED를 연신 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 8(d')은, (d)의 박리 공정에서, 픽업 장치를 이용하여 형광체층 피복 LED를 연신 지지 시트로부터 박리하는 상태를 상설하는 공정도,
도 8(e)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 9는, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 6 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 9(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 9(b)는, LED를 형광체층에 매설하는 매설 공정,
도 9(c)는, 활성 에너지선을 형광체층에 조사하여 형광체층을 경화시켜, 이러한 형광체층에 의해서 LED를 봉지하는 봉지 공정,
도 9(d)는, 형광체층을 절단하는 절단 공정,
도 9(e)는, 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 9(e')은, (e)의 박리 공정에서, 픽업 장치를 이용하여 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 상태를 상설하는 공정도,
도 9(f)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 10은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 7 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 10(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 10(b)는, 형광체층을 지지 시트 위에 접착하는 접착 공정,
도 10(c)는, LED를 형광체층에 매설하는 매설 공정,
도 10(d)는, 형광체층 피복 LED를 절단하는 절단 공정,
도 10(e)는, 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 10(f)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 11은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 8 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 11(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 11(b)는, 매설-리플렉터 시트를 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 11(c)는, LED를 매설부에 매설하는 매설 공정,
도 11(d)는, 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 11(e)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 11(f)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 12는, 도 11(d)에 나타내는 형광체층 매설 LED의 평면도를 나타낸다.
도 13은, 도 11(b)에 나타내는 매설-리플렉터 시트의 제조방법의 공정도이며,
도 13(a)는, 프레스 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 13(b)는, 리플렉터 시트를 프레스하여, 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 13(c)는, 형광체 시트를, 리플렉터부 위에 배치하는 공정,
도 13(d)는, 형광체 시트를 프레스하여, 매설부를 형성하는 공정,
도 13(e)는, 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 14는, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 9 실시형태에 사용되는 매설-리플렉터 시트의 제조방법의 공정도이며,
도 14(a)는, 프레스 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 14(b)는, 리플렉터 시트를 프레스하여, 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 14(c)는, 형광 수지 조성물의 바니쉬를 관통공에 포팅하는 공정,
도 14(d)는, 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 15는, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 10 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 15(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 15(b)는, 매설-리플렉터 시트를 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 15(c)는, LED를 매설부에 매설하는 매설 공정,
도 15(d)는, 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 15(e)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 15(f)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 16은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 11 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 16(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 16(b)는, 매설-리플렉터 시트를 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 16(c)는, LED를 매설부에 매설하는 매설 공정,
도 16(d)는, 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 16(e)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 16(f)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 17은, 도 16(b)에 나타내는 매설-리플렉터 시트의 제조방법의 공정도이며,
도 17(a)는, 타발 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 17(b)는, 리플렉터 시트를 타발하여, 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 17(c)는, 형광체 시트를, 리플렉터부의 위에 배치하는 공정,
도 17(d)는, 형광체 시트를 프레스하여, 매설부를 형성하는 공정,
도 17(e)는, 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 18은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 12 실시형태에 사용되는 매설-리플렉터 시트의 제조방법의 공정도이며,
도 18(a)는, 타발 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 18(b)는, 리플렉터 시트를 타발하여, 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 18(c)는, 형광 수지 조성물의 바니쉬를 관통공에 포팅하는 공정,
도 18(d)는, 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 19는, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 13 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 19(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 19(b)는, 피복-리플렉터 시트를 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 19(c)는, LED를 피복부에 의해서 피복하는 피복 공정,
도 19(d)는, 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 19(e)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 19(f)는, 리플렉터부가 설치된 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 20은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 14 실시형태를 나타내는 공정도이며,
도 20(a)는, 지지 시트를 준비하는 공정,
도 20(b)는, 형광체층을 지지 시트 위에 배치하는 배치 공정,
도 20(c)는, LED를 형광체층에 의해서 피복하는 피복 공정,
도 20(d)는, 형광체층을 절단하는 절단 공정,
도 20(e)는, 형광체층 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 박리 공정,
도 20(f)는, 형광체층 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 21은, 본 발명의 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법의 제 15 실시형태에 사용되는 디스펜서의 사시도를 나타낸다.
<제 1 실시형태>
도 1에 있어서, 지면 상하 방향을 상하 방향(제 1 방향), 지면 좌우 방향을 좌우 방향(제 2 방향, 제 1 방향에 직교하는 방향), 지면 종이 두께 방향을 전후 방향(제 3 방향, 제 1 방향 및 제 2 방향에 직교하는 방향)으로 한다. 도 2 이후의 각 도면은, 상기한 방향 및 도 1의 방향 화살표에 준거한다.
봉지층 피복 광반도체 소자로서의 형광체 매설 LED(10)의 제조방법은, 봉지층으로서의 형광체층(5)을 지지대로서의 지지 시트(1) 위(두께 방향 한쪽 측)에 배치하는 배치 공정(도 1(b) 참조), 배치 공정 후에, 복수의 광반도체 소자로서의 LED(4)를, 그 각 상면이 노출되도록, 형광체층(5)에 매설하는 매설 공정(도 1(c) 참조, 피복 공정의 일례), 매설 공정 후에, 형광체층(5)에 의해서 복수의 LED(4)를 봉지하는 봉지 공정(도 1(c) 참조), 봉지 공정 후에, 형광체층(5)을 각 LED(4)에 대응하여 절단하여, 복수의 형광체층 피복 LED(10)를 얻는 절단 공정(도 1(d) 참조), 및 복수의 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(1)로부터 박리하는 박리 공정(도 1(e) 참조)을 갖춘다.
이하, 제 1 실시형태의 각 공정을 상술한다.
[배치 공정]
배치 공정에서는, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 우선, 지지 시트(1)를 준비한다.
지지 시트(1)는, 면방향(두께 방향에 대한 직교 방향. 즉, 좌우 방향 및 전후 방향)으로 연장되는 시트 형상을 이루고, 평면시 형상(두께 방향으로 투영했을 때의 형상)은, 예컨대, 직사각형상으로 형성되어 있다. 지지 시트(1)의 1변의 길이는, 예컨대 10mm 이상 300mm 이하이다.
지지 시트(1)는, 다음에서 설명하는 형광체층(5)을 지지할 수 있도록 구성되어 있고, 예컨대, 지지판(2)과, 지지판(2)의 상면에 적층되는 점착층(3)을 구비한다.
지지판(2)은, 면방향으로 연장되는 판 형상을 이루고, 지지 시트(1)에 있어서의 하부에 설치되어 있고, 지지 시트(1)와 평면시 대략 동일 형상으로 형성되어 있다.
지지판(2)은, 면방향으로 연신 불능한 경질의 재료로 이루어지고, 구체적으로는, 그와 같은 재료로서, 예컨대, 산화 규소(석영 등), 알루미나 등의 산화물, 예컨대, 스테인레스 등의 금속, 예컨대, 실리콘 등을 들 수 있다.
지지판(2)의 23℃에서의 영률은, 예컨대 106Pa 이상, 바람직하게는 107Pa 이상, 보다 바람직하게는 108Pa 이상이며, 또한, 예컨대 1012Pa 이하이다. 지지판(2)의 영률이 상기한 하한 이상이면, 지지판(2)의 경질을 담보하여, 후술하는 형광체층(5)(도 1(b) 참조)을 더한층 확실히 지지할 수 있다. 한편, 지지판(2)의 영률은, 예컨대, JIS H 7902:2008의 압축 탄성률 등으로부터 구해진다.
지지판(2)의 두께는, 예컨대 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.3mm 이상이며, 또한, 예컨대 5mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하이다.
점착층(3)은, 지지판(2)의 상면 전면에 형성되어 있다.
점착층(3)을 형성하는 점착 재료로서는, 예컨대, 아크릴계 감압 접착제, 실리콘계 감압 접착제 등의 감압 접착제를 들 수 있다. 또한, 점착층(3)을, 예컨대, 활성 에너지선의 조사에 의해서 점착력이 저하되는 활성 에너지선 조사 박리 시트(구체적으로는, 일본 특허공개 2005-286003호 공보 등에 기재되는 활성 에너지선 조사 박리 시트), 가열에 의해서 점착력이 저하되는 열박리 시트(구체적으로는, 리바알파(닛토덴코사제) 등의 열박리 시트) 등으로부터 형성할 수 있다. 구체적으로는, 후술하는 형광체층(5)(도 1(b) 참조)의 형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 바람직하게는, 점착층(3)을 활성 에너지선 조사 박리 시트로부터 형성하고, 한편, 후술하는 형광체층(5)의 형광 수지 조성물이 활성 에너지선 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 바람직하게는, 점착층(3)을 열박리 시트로부터 형성한다.
점착층(3)의 두께는, 예컨대 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.2mm 이상이며, 또한, 1mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이하이다.
지지 시트(1)를 준비하기 위해서는, 예컨대, 지지판(2)과 점착층(3)을 접합한다. 한편, 우선, 지지판(2)을 준비하고, 이어서, 바니쉬를 지지판(2)에 도포하는 도포 방법 등에 의해서, 점착층(3)을 지지판(2)에 직접 적층할 수도 있다.
지지 시트(1)의 두께는, 예컨대 0.2mm 이상, 바람직하게는 0.5mm 이상이며, 또한, 6mm 이하, 바람직하게는 2.5mm 이하이다.
그리고, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을, 준비한 지지 시트(1) 위에 배치한다.
형광체층(5)을, 예컨대, 봉지 시트로서의 형광체 시트(25)로부터 형성한다.
형광체 시트(25)는, 경화성 수지 및 형광체를 함유하는 형광 수지 조성물로부터 형성되어 있다.
경화성 수지로서는, 예컨대, 가열에 의해 경화되는 열경화성 수지, 예컨대, 활성 에너지선(예컨대, 자외선, 전자선 등)의 조사에 의해 경화되는 활성 에너지선경화성 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 열경화성 수지를 들 수 있다.
구체적으로는, 경화성 수지로서, 예컨대, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스터 수지 등의 열경화성 수지를 들 수 있다. 바람직하게는, 실리콘 수지를 들 수 있다.
실리콘 수지로서는, 예컨대, 2단계 경화형 실리콘 수지, 1단계 경화형 실리콘 수지 등의 실리콘 수지를 들 수 있고, 바람직하게는, 2단계 경화형 실리콘 수지를 들 수 있다.
2단계 경화형 실리콘 수지는, 2단계의 반응 기구를 갖고 있고, 1단계째의 반응으로 B 스테이지화(반경화)되고, 2단계째의 반응으로 C 스테이지화(완전 경화)되는 열경화성 실리콘 수지이다. 한편, 1단계 경화형 실리콘 수지는, 1단계의 반응 기구를 갖고 있고, 1단계째의 반응으로 완전 경화되는 열경화성 실리콘 수지이다.
B 스테이지는, 열경화성 실리콘 수지가, 액상인 A 스테이지와, 완전 경화된 C 스테이지 사이의 상태이고, 경화 및 겔화가 약간 진행되고, 압축 탄성률이 C 스테이지의 탄성률보다도 작은 상태이다.
2단계 경화형 실리콘 수지로서는, 예컨대, 축합 반응과 부가 반응의 2개의 반응계를 갖는 축합 반응·부가 반응 경화형 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
경화성 수지의 배합 비율은, 형광 수지 조성물에 대하여, 예컨대 30질량% 이상, 바람직하게는 50질량% 이상이며, 또한, 예컨대 99질량% 이하, 바람직하게는 95량% 이하이다.
형광체는, 파장 변환 기능을 갖고 있고, 예컨대, 청색광을 황색광으로 변환할 수 있는 황색 형광체, 청색광을 적색광으로 변환할 수 있는 적색 형광체 등을 들 수 있다.
황색 형광체로서는, 예컨대, Y3Al5O12:Ce(YAG(이트륨·알루미늄·Garnet):Ce), Tb3Al3O12:Ce(TAG(테르븀·알루미늄·가넷):Ce) 등의 가넷형 결정 구조를 갖는 가넷형 형광체, 예컨대, Ca-α-SiAlON 등의 산질화물 형광체 등을 들 수 있다.
적색 형광체로서는, 예컨대, CaAlSiN3:Eu, CaSiN2:Eu 등의 질화물 형광체 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 황색 형광체를 들 수 있다.
형광체의 형상으로서는, 예컨대, 구상, 판상, 침상 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 유동성의 관점에서, 구상을 들 수 있다.
형광체의 최대 길이의 평균치(구상인 경우에는, 평균 입자경)는, 예컨대 0.1μm 이상, 바람직하게는 1μm 이상이며, 또한, 예컨대 200μm 이하, 바람직하게는 100μm 이하이다.
형광체의 배합 비율은, 경화성 수지 100질량부에 대하여, 예컨대, 0.1질량부 이상, 바람직하게는, 0.5질량부 이상이며, 예컨대, 80질량부 이하, 바람직하게는, 50질량부 이하이다.
또한, 형광 수지 조성물은, 충전제를 함유할 수도 있다.
충전제는, 후술하는 반사 성분을 제외하는, 공지된 충전제를 들 수 있고, 구체적으로는, 실리콘 입자 등의 유기 미립자, 예컨대, 실리카, 탈크, 알루미나, 질화 알루미늄, 질화 규소 등의 무기 미립자를 들 수 있다. 충전제의 배합 비율은, 경화성 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이며, 또한, 예컨대 70질량부 이하, 바람직하게는 50질량부 이하이다.
형광체 시트(25)를 준비하기 위해서는, 경화성 수지 및 형광체 및 필요에 따라 배합되는 충전제를 배합하여, 형광 수지 조성물을 조제한다. 이어서, 형광 수지 조성물을, 도시하지 않은 이형 시트의 표면에 도포하고, 그 후, 가열한다.
경화성 수지가 2단계 경화형 실리콘 수지를 함유하는 경우에는, 상기한 가열에 의해서, 경화성 수지가 B 스테이지화(반경화)된다. 즉, B 스테이지의 형광체 시트(25)를 준비한다.
이 형광체 시트(25)의 23℃에서의 압축 탄성률은, 예컨대 0.01MPa 이상, 바람직하게는 0.04MPa 이상이며, 또한, 예컨대 1.0MPa 이하, 바람직하게는 0.2MPa 이하이다.
형광체 시트(25)의 압축 탄성률이 상기 상한 이하이면, 충분한 유연성을 담보하여, 후술하는 LED(4)(도 1(b) 참조)를 매설할 수 있다. 형광체 시트(25)의 압축 탄성률이 상기 하한 이상이면, 형광체 시트(25)의 외형 형상을 확실히 유지하여, 형광체 시트(25)의 취급성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 형광체 시트(25)를, 점착층(3)의 상면에 적층한다.
이것에 의해서, 형광체층(5)을, 지지 시트(1) 위에 배치한다.
그 후, 도시하지 않은 박리 시트를 형광체층(5)으로부터 박리한다.
[매설 공정]
매설 공정에서는, 우선, 도 1(b)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 복수의 LED(4)를 준비한다.
LED(4)는, 전기 에너지를 광 에너지로 변환하는 광반도체 소자이며, 예컨대, 두께가 면방향 길이(최대 길이)보다 짧은 단면시 대략 직사각형상 및 평면시 대략 직사각형상(도 2 참조)으로 형성되어 있다. LED(4)로서는, 예컨대, 청색광을 발광하는 청색 다이오드 소자를 들 수 있다. 또한, 각 LED(4)의 상면의 일부는, 도시하지 않은 단자에 의해서 형성되어 있다.
LED(4)의 면방향의 1변의 길이는, 예컨대 0.1mm 이상, 3mm 이하이다. 또한, LED(4)의 두께는, 예컨대 0.05mm 이상, 1mm 이하이다.
이어서, 도 1(b)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 준비한 LED(4)를, 형광체층(5)의 상면에 재치한다.
구체적으로는, 복수의 LED(4)를, 면방향으로 서로 간격이 사이에 두어지도록, 형광체층(5)의 상면에 재치한다.
LED(4)의 형광체층(5)에의 재치 후, 잇따라, LED(4)를, 그들의 상면이 노출되도록, 형광체층(5)에 매설한다. 구체적으로는, LED(4)을, 그 상면이 노출되도록, 형광체층(5)의 상부에 매설한다.
LED(4)를 형광체층(5)에 매설하기 위해서는, 구체적으로는, 우선, LED(4)의 상면에 이형 시트(13)를 배치한다. 즉, 이형 시트(13)를, 두께 방향으로 투영했을 때에, 복수의 LED(4)에 중복되도록, 복수의 LED(4)의 상면에 재치한다. 보다 상세하게는, 지지 시트(1)와 동일 치수 또는 그것보다 큰 치수의 하나의 이형 시트(13)를, LED(4)의 상면에 재치한다.
이형 시트(13)로서는, 예컨대, 폴리에틸렌 필름, 폴리에스터 필름(PET 등) 등의 폴리머 필름, 예컨대, 세라믹스 시트, 예컨대, 금속박 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리머 필름을 들 수 있다. 또한, 이형 시트(13)의 표면에는, 불소 처리 등의 박리 처리를 실시할 수도 있다.
이어서, 서로 대향 배치되는 2개의 평판을 갖추는 프레스 장치에 의해서, 지지 시트(1), LED(4) 및 이형 시트(13)로 이루어지는 적층체를 프레스한다.
프레스의 압력은, 예컨대 0.1MPa 이상, 바람직하게는 0.5MPa 이상이며, 또한, 예컨대 50MPa 이하, 바람직하게는 10MPa 이하이다.
또한, 프레스와 함께, 형광체층(5)을 가열할 수도 있다. 즉, 형광체층(5) 및 LED(4)을 열프레스할 수 있다. 가열 온도는, 예컨대 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상이며, 또한, 예컨대 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하이다.
프레스에 의해서, 각 LED(4)는, 각 상면이 이형 시트(13)에 의해서 피복되면서, 형광체층(5)의 상부에 압입된다. 각 LED(4)의 측면 및 하면은, 형광체층(5)에 의해서 피복된다.
또한, LED(4) 주위의 형광체층(5)은, 그 상면이, LED(4)의 주위의 이형 시트(13)에 의해서 가압되는 한편, LED(4)의 상면이 이형 시트(13)에 의해서 피복되어 있기 때문에, LED(4)의 상면에 접촉하지 않는다.
또한, 형광체층(5)의 상면과, LED(4)의 상면은, 면일(面一)로 형성된다.
그 후, 도 1(c)에 나타낸 바와 같이, 이형 시트(13)를 형광체층(5) 및 복수의 LED(4)로부터 박리한다.
[봉지 공정]
봉지 공정에서는, 도 1(d)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을 경화시킨다. 경화성 수지가 열경화성 수지인 경우에는, 형광체층(5)을 열경화시킨다. 구체적으로는, 형광체층(5)을, 예컨대 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상, 또한, 예컨대 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하로 가열한다. 한편, 형광체층(5)을 열경화시키는 경우에는, 상기한 도 1(c)의 열프레스에 있어서, 복수의 LED(4)의 형광체층(5)에의 매설과 더불어 실시할 수도 있다.
열경화성 수지가 2단계 경화형 실리콘 수지를 함유하고, LED(4)를 매설하는 형광체층(5)이 B 스테이지인 경우에는, 형광체층(5)은, 상기한 가열에 의해서, 완전 경화되어 C 스테이지로 된다.
또한, 열경화성 수지가 1단계 경화형 실리콘 수지를 함유하는 경우에는, 형광체층(5)은, 상기한 가열에 의해서, 완전 경화되어 C 스테이지로 된다.
또는, 경화성 수지가 활성 에너지선 경화성 수지인 경우에는, 형광체층(5)에 활성 에너지선을 조사한다.
경화(완전 경화)된 형광체층(5)은, 가요성을 갖고 있고, 구체적으로는, 23℃에서의 압축 탄성률이, 예컨대 0.5MPa 이상, 바람직하게는 1.0MPa 이상이며, 또한, 예컨대 100MPa 이하, 바람직하게는 10MPa 이하이다.
형광체층(5)의 압축 탄성률이 상기 상한 이하이면, 가요성을 확실히 담보할 수 있어, 예컨대, 다음 절단 공정(도 1(e) 참조)에 있어서, 커팅 장치(후술)를 이용하여, 형광체층(5)을 절단할 수도 있다. 형광체층(5)의 압축 탄성률이 상기 하한 이상이면, 절단 후의 형광체층(5)의 형상을 유지할 수 있다.
이것에 의해, LED(4)의 측면 및 하면이, 형광체층(5)에 의해서 밀착상으로 피복된다. 즉, C 스테이지의 형광체층(5)에 의해서 LED(4)가 봉지된다. 한편, 각 LED(4)의 상면은, 그 주위의 형광체층(5)으로부터 노출되어 있다.
[절단 공정]
도 1(c)로 나타낸 바와 같이, 절단 공정에서는, LED(4) 주위의 가요성의 형광체층(5)을, 두께 방향에 따라 절단한다. 예컨대, 도 2의 1점 파선으로 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을, 예컨대, 각 LED(4)를 둘러싸는 평면시 대략 직사각형상으로 절단한다.
형광체층(5)을 절단하기 위해서는, 예컨대, 도 1(d)로 표시되는 원반상의 다이싱 소(다이싱 블레이드)(31)을 이용하는 다이싱 장치, 커터를 이용하는 커팅 장치, 레이저 조사 장치 등이 사용된다.
또한, 형광체층(5)의 절단은, 상측으로부터, LED(4)의 위치를 확인하면서, 실시한다. 구체적으로는, 형광체층(5)을, 예컨대, 카메라 등에 의해서, 시인하면서, LED(4)의 위치를 확인한다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 평면시에 있어서, LED(4)를 둘러싸는 영역을 구획하는 칼집(8)이 형성되도록, 형광체층(5)을 절단한다.
한편, 도 1(d)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)의 절단에서는, 예컨대, 칼집(8)이 지지 시트(1)를 관통하지 않도록, 구체적으로는, 점착층(3)을 관통하지 않도록, 형광체층(5)의 상면으로부터 하면으로 향하여 절단한다.
도 2가 참조되는 바와 같이, 좌우 방향으로 대향하는 칼집(8) 사이의 간격, 및 전후 방향으로 대향하는 칼집(8) 사이의 간격은, 예컨대 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.3mm 이상이며, 또한, 예컨대 5mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하이다.
절단 공정에 의해서, 도 1(d)에 나타낸 바와 같이, 하나의 LED(4)와, LED(4)를 매설하는 형광체층(5)을 구비하는 형광체층 피복 LED(10)를, 지지 시트(1)에 밀착하는 상태로 얻는다.
또한, 형광체층 피복 LED(10)에서는, LED(4)의 상면의 일부를 형성하는 단자가 노출되는 한편, LED(4)의 하면 및 측면이, 형광체층(5)에 의해서 밀착상으로 피복되어 있다.
[박리 공정]
도 1(e)에 있어서, 박리 공정에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)의 상면으로부터 박리한다. 즉, 형광체층(5)과 점착층(3) 사이의 계면 박리가 일어나도록, 형광체층 피복 LED(10)를 지지판(2) 및 점착층(3)으로부터 박리한다.
구체적으로는, 점착층(3)이 활성 에너지선 조사 박리 시트로부터 형성되는 경우에는, 활성 에너지선을 점착층(3)에 조사한다. 또는, 점착층(3)이 열박리 시트로부터 형성되는 경우에는, 점착층(3)을 가열한다.
이들 처리에 의해서, 지지 시트(1)로부터 박리된 형광체층 피복 LED(10)를 얻는다.
[실장 공정]
그 후, 형광체층 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 1(g)에 나타낸 바와 같이, 선별된 형광체층 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해서, LED 장치(15)를 얻는다.
구체적으로는, 형광체층 피복 LED(10)를 상하 반전시키고, 그리고, 형광체층 피복 LED(10)의 하면의 일부를 형성하는 단자(도시하지 않음)를, 기판(9)의 상면에 설치되는 단자(도시하지 않음)와 대향하도록, 기판(9)과 대향 배치시킨다. 즉, 형광체층 피복 LED(10)의 LED(4)를 기판(9)에 플립 칩 실장한다.
이것에 의해, 기판(9)과, 기판(9)에 실장되는 형광체층 피복 LED(10)를 구비하는 LED 장치(15)를 얻는다.
그 후, 필요에 따라, 도 1(f)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, LED 장치(15)에, 형광체층 피복 LED(10)를 봉지하는 봉지 보호층(20)을 설치한다.
그리고, 상기한 형광체 매설 LED(10)의 제조방법에 의하면, 매설 공정에서, LED(4)를, 그 한쪽 면이 노출되도록, 형광체층(5)에 의해서 하면 및 측면이 피복되어 있는, 보다 구체적으로는, LED(4)을 형광체층(5)에 매설하기 때문에, 매설 공정 후에, 상면이 노출되는 LED(4)를 시인하면서, 그 LED(4)에 대응하여 형광체층(5)을 정밀도 좋게 절단할 수 있다. 그 때문에, 얻어지는 형광체층 피복 LED(10)는, 치수 안정성이 우수하다. 그 결과, 이러한 형광체층 피복 LED(10)를 갖추는 LED 장치(15)는, 발광 안정성이 우수하다.
또한, 이 형광체층 피복 LED(10)의 제조방법에 의하면, 형광체층(5)에 의해서, LED(4)로부터 발광되는 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 그 때문에, LED 장치(15)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 매설 공정에서는, 복수의 LED(4)를, 각 LED(4)의 한쪽 면이 노출되도록, 형광체층(5)에 매설하고, 절단 공정에서는, 형광체층(5)을 각 LED(4)에 대응하여 절단하여, 복수의 형광체층 피복 LED(10)를 얻기 때문에, 복수의 형광체층 피복 LED(10)에 대응하여 형광체층(5)을 절단하기 때문에, 치수 안정성이 우수한 개편화된 형광체층 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
또한, 배치 공정에서, 형광체층(5)을, 경화성 수지를 함유하는 B 스테이지의 형광체 시트(25)로부터 형성하면, 매설 공정에서, B 스테이지의 형광체층(5)에, LED(4)를 용이하고 또한 확실히 매설할 수 있고, 또한, 봉지 공정에서, 형광체층(5)을 경화시켜 C 스테이지로 하여, C 스테이지의 형광체층(5)에 의해서 LED(4)를 확실히 봉지할 수 있다.
그 때문에, 신뢰성이 우수한 형광체층 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
또한, 형광체층(5)은, 형광체 시트(25)로부터 형성되어 있으면, 형광체 시트(25)에 의해서, 복수의 LED(4)를 일괄해서 매설할 수 있다. 그 때문에, 형광체층 피복 LED(10)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기한 방법에 의해서 얻어지는 형광체층 피복 LED(10)는, 치수 안정성이 우수하다.
또한, 이 LED 장치(15)는, 치수 안정성이 우수한 형광체층 피복 LED(10)를 갖추기 때문에, 발광 안정성이 우수하다.
<변형예>
제 1 실시형태에서는, LED(4)을 형광체층(5)에 재치한 후, 이형 시트(13)를 LED(4)에 재치하고 있지만, 예컨대, LED(4)가 정렬상으로 적층된 이형 시트(13)를 준비하고, 그 후, 그들을 상한 반전시키고, 계속해서, 형광체층(5)에 적층할 수도 있다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 이형 시트(13)를 LED(4)의 상면에 배치하고 있지만, 예컨대, 도시하지 않지만, 이형 시트(13)를, 도시하지 않은 프레스 장치의 상판의 하면에 설치할 수도 있다. 바람직하게는, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 이형 시트(13)를 형광체층(5)에 적층된 LED(4)의 상면에 미리 배치한다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 형광체를 함유하는 형광 수지 조성물로부터 형광체 시트(25) 및 형광체층(5)을 형성하고 있지만, 예컨대, 형광체를 함유하지 않은 수지 조성물로부터 봉지 시트(25) 및 봉지층(5)을 형성할 수도 있다. 그 경우에는, 형광체층 피복 LED(10)는, 봉지층 매설 LED(10)로서 얻어진다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 복수의 LED(4)를 형광체층(5)에 매설하고 있지만, 예컨대, 단수의 LED(4)를 형광체층(5)에 매설할 수도 있다.
그 경우에는, 도 1(d)에 나타내는 절단 공정에서는, LED(4)의 주위의 형광체층(5)을, 원하는 치수가 되도록, 외형 가공(트리밍)한다.
또한, 도 1의 실시형태에서는, 우선, 절단 공정에서, 도 1(d)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 절단 공정을 실시하여, 형광체층(5)을, 하나의 LED(4)를 갖추는 형광체층 피복 LED(10)로 개편화하고 있지만, 예컨대, 도시하지 않지만, 하나의 LED(4)를 갖추는 형광체층 피복 LED(10)로 개편화하지 않고, 복수의 LED(4)를 갖추는 형광체층 피복 LED(10)를 그대로 얻을 수도 있다. 한편, 도 1(d)에 나타내는 절단 공정에서는, 복수의 LED(4)를 매설하는 형광체층(5)을, 원하는 치수가 되도록, 외형 가공(트리밍)한다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 본 발명에 있어서의 광반도체 소자, 봉지층 피복 광반도체 소자 및 광반도체 장치로서, 각각, LED(4), 형광체층 피복 LED(10) 및 LED 장치(15)를 일례로서 설명하고 있지만, 예컨대, 각각, LD(레이저 다이오드)(4), 형광체층 피복 LD(10) 및 레이저 다이오드 장치(15)로 할 수 있다.
<제 2 실시형태>
제 2 실시형태의 도면에 있어서, 제 1 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시형태에서는, 도 1(a) 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지판(2)을 평판상에 형성하고 있지만, 예컨대, 도 3(a) 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 지지판(2)에 관통공(21)을 형성할 수도 있다.
[배치 공정]
관통공(21)은, 후술하는 가압 부재(14)(도 3(e') 참조)를 삽입하기 위한 삽입공이고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 지지판(2)에 있어서, 그 후에 배치되는 LED(4)에 대응하여 설치되고, 간격을 사이에 두고 복수 설치되어 있다. 예컨대, 관통공(21)은, 형광체층 피복 LED(10)를 개편화했을 때에 각각의 형광체층 피복 LED(10)를 가압할 수 있도록 배치되어 있다.
보다 구체적으로는, 복수의 관통공(21)이 평면시에 있어서 전후 좌우로 서로 등간격을 사이에 두도록, 지지 시트(1)에 정렬 배치되어 있다.
관통공(21)의 형상은, 예컨대, 평면시 원형상을 이루고, 그 크기는, 공경(孔徑)이, 예컨대 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.2mm 이상이며, 또한, 예컨대 1mm 이하, 바람직하게는 0.7mm 이하이다.
또한, 관통공(21)의 크기(평면적)는, LED(4)의 크기(평면적)에 대하여, 예컨대 10% 이상, 바람직하게는, 20% 이상이며, 또한, 예컨대 90% 이하이고, 바람직하게는 80% 이하이다.
또한, 점착층(3)은, 지지판(2)의 상면에 관통공(21)을 피복하도록 적층되어 있다.
[매설 공정]
도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 매설 공정에서는, 우선, 복수의 LED(4) 각각을, 관통공(21)에 대응하는 형광체층(5)의 상면에 재치한다. 계속해서, 각 LED(4)를, 각 상면이 노출되도록, 형광체층(5)에 매설한다.
[박리 공정]
박리 공정에서는, 도 3(e)에 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리한다. 박리 공정에서는, 도 3(e')에 나타낸 바와 같이, 바늘 등의 가압 부재(14)와, 콜렛 등의 흡인 부재(16)를 구비하는 픽업 장치(17)를 이용하여, 관통공(21)을 통해서 가압 부재(14)에 의해 점착층(3)을 가압하여, 형광체층 피복 LED(10)를 지지판(2) 및 점착층(3)으로부터 박리한다.
상세하게는, 우선, 지지 시트(1)를 픽업 장치(17)에 설치하고, 가압 부재(14)를 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)에 대응하는 관통공(21)에 대하여 하측으로부터 대향 배치시킨다.
그리고, 관통공(21)에, 가압 부재(14)를 하측으로부터 삽입한다.
그렇게 하면, 관통공(21)에 대응하는 점착층(3)이, 지지판(2)에 대하여 상대적으로 상측으로 가압되어, 형광체층 피복 LED(10)과 동시에 밀어 올려진다.
밀어 올려진 형광체층 피복 LED(10)는, 흡인 부재(16)에 의해서 흡인된다.
그리고, 형광체층 피복 LED(10)는, 흡인 부재(16)에 의해서 흡인되면서, 지지판(2)에 대하여 상대적으로 상측으로 더욱 이동하고, 그 후, 점착층(3)으로부터 박리된다.
한편, 필요에 따라, 박리 공정 전에, 자외선 조사, 약액 또는 가열에 의해서 점착층(3)의 점착력을 저하시키고 나서, 형광체층 매설 LED(10)를 용이하게 박리할 수도 있다.
이것에 의해서, 도 3(e)에 나타낸 바와 같이, 지지 시트(1)로부터 박리된 형광체층 피복 LED(10)를 얻는다.
<변형예>
도 2의 실시형태에서는, 우선, 절단 공정에서, 도 3(d)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을, 하나의 LED(4)를 갖추는 형광체층 피복 LED(10)로 개편화하고, 이어서, 박리 공정에서, 도 3(e)에 나타낸 바와 같이, 복수의 형광체층 피복 LED(10)의 각각을 점착층(3)으로부터 박리하고 있다. 그러나, 도 5에 나타낸 바와 같이, 절단 공정에서, 복수의 LED(4) 및 그것에 대응하는 형광체층(5)을 개편화하지 않고서, 박리 공정에서, 복수의 LED(4)를 갖추는 형광체층 매설 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리할 수도 있다.
그 경우에는, 픽업 장치(17)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수의 LED(4)에 대응하여, 복수의 가압 부재(14)와 복수의 흡인 부재(16)를 구비하고, 복수의 가압 부재(14)는 연동(連動)하여 동시에 상하 이동한다.
복수의 LED(4)를 박리하기 위해서는, 우선, 복수의 LED(4)를 픽업 장치(17)에 설치하고, 복수의 가압 부재(14)를 각각 복수의 관통공(21)에 대하여 하측으로부터 대향 배치시킨다.
그리고, 복수의 관통공(21)에, 복수의 가압 부재(14)를 하측으로부터 동시에 삽입한다.
그렇게 하면, 점착층(3) 전체가, 지지판(2)에 대하여 상대적으로 상측으로 가압되어, 복수의 LED(4) 및 형광체층(5)과 동시에 밀어 올려진다.
밀어 올려진 복수의 LED(4) 및 형광체층(5)은, 복수의 흡인 부재(16)에 의해서 흡인된다.
그리고, 복수의 LED(4) 및 형광체층(5)은, 복수의 흡인 부재(16)에 의해서 흡인되면서, 지지판(2)에 대하여 상대적으로 상측으로 추가로 이동하고, 그 후, 점착층(3)으로부터 박리된다.
<제 3 실시형태>
제 3 실시형태의 도면에 있어서, 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시형태에 있어서의 박리 공정(도 1(e) 참조)에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 지지판(2) 및 점착층(3)으로부터 박리하고 있지만, 예컨대, 도 6(e)에 나타낸 바와 같이, 우선, 지지판(2)을 점착층(3)으로부터 박리하고, 그 후, 도 6(f)에 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터만 박리할 수도 있다.
즉, 형광체층 피복 LED(10)의 제조방법은, 제 1 실시형태와 같은, 배치 공정(도 6(b) 참조), 매설 공정(도 6(c) 참조), 봉지 공정(도 6(d) 참조), 절단 공정(도 6(d)의 파선 참조) 및 박리 공정(도 6(f) 참조)을 갖추고, 또한, 절단 공정(도 6(d) 참조) 후에, 박리 공정(도 6(f) 참조) 전에, 도 6(e)에 나타낸 바와 같이, 지지판(2)을 점착층(3)으로부터 박리하는 지지판 박리 공정을 추가로 갖춘다.
[지지판 박리 공정]
도 6(e)에 나타낸 바와 같이, 지지판 박리 공정에서는, 지지판(2)을 점착층(3)의 하면으로부터 박리한다.
지지판(2)을 점착층(3)으로부터 박리하기 위해서는, 예컨대, 점착층(3)을, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하는 것에 의해 점착력이 저하되는 감압 접착제로부터 형성하고, 그리고, 이러한 점착층(3)에 활성 에너지선을 조사하여, 점착층(3)의 점착력을 저하시킨다. 그 후, 지지판(2)을 이러한 점착층(3)으로부터 박리한다.
또는, 점착층(3)을, 가열에 의해서 점착력이 저하되는 감압 접착제로부터 형성하고, 그리고, 이러한 점착층(3)에 가열하여, 점착층(3)의 점착력을 저하시킨다. 그 후, 지지판(2)을 이러한 점착층(3)으로부터 박리한다.
[박리 공정]
이어서, 도 6(f)의 화살표로 나타내는 박리 공정에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리한다.
구체적으로는, 도 6(f')에 나타낸 바와 같이, 픽업 장치(17)에 의해서, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리한다. 픽업 장치(17)에서는, 가압 부재(14)가, 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)에 대응하는 점착층(3)을 하방으로부터 가압하는(밀어 올리는) 것에 의해, 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)를 상방으로 밀어 올리고, 밀어 올려진 형광체층 피복 LED(10)를 콜렛 등의 흡인 부재(16)에 의해서 흡인하면서 점착층(3)으로부터 박리한다.
이것에 의해서, 도 6(f)에 나타낸 바와 같이, 지지 시트(1)로부터 박리된 형광체층 피복 LED(10)를 얻는다.
그리고, 제 3 실시형태에 의하면, 박리 공정에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리하기 때문에, 즉, 지지 시트(1)에는, 경질의 지지판(2)이 점착층(3)으로부터 이미 박리되어 있기 때문에, 상기한 픽업 장치(17)를 이용하여, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 용이하고 또한 확실히 박리할 수 있다.
<제 4 실시형태>
제 4 실시형태의 도면에 있어서, 제 1∼제 3 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시형태의 박리 공정(도 1(e) 참조)에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(1)로부터 박리하고, 실장 공정(도 1(f) 참조)에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 그대로 기판(9)에 실장하고 있다. 그러나, 예컨대, 도 7(e) 및 도 7(f)에 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)를 전사 시트(11) 및 연신 지지 시트(12)에 순차적으로 전사하고, 그 후, 도 7(g)에 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리할 수도 있다.
[박리 공정]
박리 공정은, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)에 전사하는 전사 공정(도 7(f) 참조), 및 연신 지지 시트(12)를 면방향으로 연신시키면서, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리하는 재박리 공정(도 7(g) 및 도 7(g') 참조)를 갖춘다.
[전사 공정]
형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)에 전사하기 위해서는, 미리, 도 7(d)의 화살표 및 도 7(e)에 나타낸 바와 같이, 절단 공정(도 7(d)의 파선) 후의 형광체층 피복 LED(10)를 전사 시트(11)에 전사한다(제 1 전사 공정).
전사 시트(11)는, 다음에서 설명하는 연신 지지 시트(12)와 마찬가지의 재료 및 두께로 형성되어 있다.
형광체층 피복 LED(10)의 전사 시트(11)에의 전사에 의해서, 도시하지 않은 단자에 의해서 일부가 형성되는 LED(4)의 하면은, 전사 시트(11)의 상면에 접촉(밀착)한다.
그 후, 도 7(f)에 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)에 전사한다(제 2 전사 공정).
연신 지지 시트(12)는, 면방향으로 연신 가능한 연신 가능 점착 시트이고, 예컨대, 활성 에너지선의 조사에 의해서 점착력이 저하되는 활성 에너지선 조사 박리 시트(구체적으로는, 일본 특허공개 2005-286003호 공보 등에 기재되는 활성 에너지선 조사 박리 시트), 가열에 의해서 점착력이 저하되는 열박리 시트(구체적으로는, 리바알파(등록상표, 닛토덴코사제) 등의 열박리 시트) 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 활성 에너지선 조사 박리 시트 등을 들 수 있다.
연신 지지 시트(12)의 23℃에서의 인장 탄성률은, 예컨대 0.01MPa 이상, 바람직하게는 0.1MPa 이상이며, 또한, 예컨대 10MPa 이하, 바람직하게는 1MPa 이하이다.
연신 지지 시트(12)의 두께는, 예컨대 0.1mm 이상 1mm 이하이다.
연신 지지 시트(12)는, 시판품을 이용할 수 있고, 구체적으로는, UE 시리즈(닛토덴코사제) 등이 사용된다.
형광체층 피복 LED(10)의 연신 지지 시트(12)에의 전사에 의해서, 도시하지 않은 단자에 의해서 일부가 형성되는 LED(4)의 상면은, 형광체층(5)으로부터 노출된다.
[재박리 공정]
전사 공정 후, 도 7(g)에 나타낸 바와 같이, 연신 지지 시트(12)를 면방향으로 연신시키면서, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리한다.
구체적으로는, 우선, 도 7(f)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 연신 지지 시트(12)를 면방향 외측으로 연신시킨다. 이것에 의해서, 도 7(g)에 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)는, 연신 지지 시트(12)에 밀착한 상태로, 칼집(8)에 인장 응력이 집중하기 때문에, 칼집(8)이 넓어지고, 그리고, 각 LED(4)이 서로 이간하여, 간극(19)이 형성된다. 간극(19)은, 각 LED(4)를 사이에 두도록, 평면시 대략 격자 형상(대략 바둑판눈 형상)으로 형성된다.
계속해서, 도 7(g')에 나타낸 바와 같이, 가압 부재(14)에 의해서, 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)에 대응하는 연신 지지 시트(12)를 하방으로부터 밀어 올리면서, 이러한 형광체층 피복 LED(10)를 상방으로 밀어 올리고, 밀어 올려진 형광체층 피복 LED(10)를 흡인 부재(16)에 의해서 흡인하면서 연신 지지 시트(12)로부터 박리한다.
또한, 연신 지지 시트(12)가 활성 에너지선 조사 박리 시트인 경우에는, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리할 때에, 연신 지지 시트(12)에 활성 에너지선을 조사한다. 또는, 연신 지지 시트(12)가 열박리 시트인 경우에는, 연신 지지 시트(12)를 가열한다. 이들의 처리에 의해서, 연신 지지 시트(12)의 점착력이 저하되기 때문에, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 용이하고 또한 확실히 박리할 수 있다.
이것에 의해서, 지지 시트(1)로부터 박리된 형광체층 피복 LED(10)를 얻는다.
그리고, 제 4 실시형태에서는, 연신 지지 시트(12)를 면방향으로 연신시키면서, 형광체층 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리한다.
그 때문에, 형광체층 피복 LED(10)의 주위에는 간극(19)이 형성되어 있기 때문에, 이러한 형광체층 피복 LED(10)를, 픽업 장치(17)를 이용하여, 연신 지지 시트(12)로부터 더한층 용이하고 또한 확실히 박리할 수 있다.
더구나, 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)과, 그것에 인접하는 형광체층 피복 LED(10)의 사이에 간극(19)이 형성되기 때문에, 흡인 부재(16)를 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)에 근접시켰을 때에, 그것에 인접하는 형광체층 피복 LED(10)에 흡인 부재(16)가 접촉하여, 이러한 형광체층 피복 LED(10)이 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
<제 5 실시형태>
제 5 실시형태의 도면에 있어서, 제 1∼제 4 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 5 실시형태에서는, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 우선, 지지대로서의 지지 시트(1) 대신에 연신 지지 시트(12)를 준비하고, 계속해서, 배치 공정(도 8(b) 참조), 매설 공정(도 8(c) 참조), 봉지 공정(도 8(c) 참조), 절단 공정(도 8(c)의 파선 참조), 박리 공정(도 8(d) 참조)을 순차적으로 실시한다. 또한, 제 5 실시형태의 LED 장치(15)의 제조방법은, 실장 공정(도 8(e) 참조)을 갖춘다.
[배치 공정]
도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 배치 공정에서는, 형광체 시트(25)를 연신 지지 시트(12)의 상면에 적층하는 것에 의해, 연신 지지 시트(12)의 상면에, 형광체층(5)을 형성한다.
[절단 공정]
도 8(c)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 절단 공정에서는, 연신 지지 시트(12)에 지지되는 형광체층(5)을 절단한다.
<제 6 실시형태>
제 6 실시형태의 도면에 있어서, 제 1∼제 5 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 6 실시형태의 형광체층 피복 LED(10)의 제조방법은, 도 9(a)∼도 9(e)에 나타낸 바와 같이, 배치 공정(도 9(a) 및 도 9(b) 참조), 매설 공정(도 9(c) 참조), 활성 에너지선을 형광체층(5)에 조사하여, 형광체층(5)에 의해서 LED(4)를 봉지하는 봉지 공정(도 9(c) 참조), 절단 공정(도 9(d) 참조), 및 박리 공정(도 9(e) 참조)을 갖춘다. 또한, 제 6 실시형태의 LED 장치(15)의 제조방법은, 실장 공정(도 9(f) 참조)을 갖춘다.
이하, 제 6 실시형태의 각 공정을 상술한다.
<배치 공정>
도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 배치 공정에서, 지지 시트(32)는, 면방향(두께 방향에 대한 직교 방향)으로 연장되는 시트 형상을 이루고, 다음에서 설명하는 형광체층(5)과 동일 또는 그것보다 큰 평면시 대략 형상을 이루고, 구체적으로는, 평면시 대략 직사각형 시트 형상으로 형성되어 있다.
지지 시트(32)는, 후술하는 형광체층(5)의 가열 경화에 대한 내열성이 불필요하기 때문에, 내열성이 낮은 시트로부터 선택될 수도 있다. 또한, 지지 시트(32)에 투명성을 갖추게 할 수도 있다. 그와 같은 지지 시트(32)로서는, 형광체층(5)을 지지 가능하고, 또한 면방향으로 연신 가능하다. 또한, 지지 시트(32)는, 예컨대, 가열에 의해서 점착력이 저하되는 열박리 시트(구체적으로는, 리바알파(등록상표, 닛토덴코사제) 등의 열박리 시트), 또는 활성 에너지선(예컨대, 자외선, 전자선 등)의 조사에 의해서 점착력이 저하되는 활성 에너지선 조사 박리 시트(구체적으로는, 일본 특허공개 2005-286003호 공보 등에 기재되는 활성 에너지선 조사 박리 시트)여도 좋다. 한편, 지지 시트(32)가 활성 에너지선 조사 박리 시트인 경우에는, 활성 에너지선의 형광체층(5)에의 조사에 의해서 지지 시트(32)의 점착력이 저하되지 않도록, 활성 에너지선 경화성 수지나 조사 조건이 선택된다.
지지 시트(32)의 1변의 길이는, 예컨대 10mm 이상, 300mm 이하이다.
지지 시트(32)의 23℃에서의 인장 탄성률은, 예컨대 1×104Pa 이상, 바람직하게는 1×105Pa 이상이며, 또한, 예컨대 1×109Pa 이하이다. 지지 시트(32)의 인장 탄성률이 상기한 하한 이상이면, 지지 시트(32)의 면방향의 연신성을 담보하여, 후술하는 지지 시트(32)의 면방향의 연신(도 9(e) 참조)을 원활히 실시할 수 있다.
지지 시트(32)의 두께는, 예컨대 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.2mm 이상이며, 또한, 예컨대 1mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이하이다.
도 9(b)에 나타내는 형광체층(5)은, 활성 에너지선 경화성 수지 및 형광체를 함유하는 형광 수지 조성물로부터 형성되어 있다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 활성 에너지선의 조사에 의해서 경화되는 경화성 수지이며, 구체적으로는, 실리콘 반경화체를 들 수 있고, 그와 같은 실리콘 반경화체는, 제 1 실리콘 수지 조성물 또는 제 2 실리콘 수지 조성물을 가열하는 것에 의해 시트로서 얻어진다.
이하, 제 1 실리콘 수지 조성물 및 제 2 실리콘 수지 조성물을 각각 상술한다.
[제 1 실리콘 수지 조성물]
제 1 실리콘 수지 조성물은, 예컨대, 가열에 의해서 축합 가능한 적어도 1쌍의 축합 가능 치환기와, 활성 에너지선에 의해서 부가 가능한 적어도 하나의 부가 가능 치환기를 함유하는 제 1 폴리실록산과, 활성 에너지선에 의해서 부가 가능하고, 제 1 폴리실록산의 부가 가능 치환기와 1쌍을 이루는, 적어도 하나의 부가 가능 치환기를 함유하는 제 2 폴리실록산을 함유한다.
1쌍의 축합 가능 치환기로서는, 예컨대, 하이드록실기(-OH), 알콕시기, 아실옥시기, 아미노기(-NH2), 알킬아미노기, 알켄일옥시기 및 할로젠 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기와, 하이드록실기의 조합(제 1 조합군)을 들 수 있다.
알콕시기는, -OR1로 표시된다. R1은, 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. 알킬기로서는, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, 뷰틸기, 아이소뷰틸기, 펜틸기, 헥실기 등의, 직쇄상 또는 분기상의 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기를 들 수 있다. 바람직하게는, 탄소수 1 이상의 알킬기, 더 바람직하게는, 탄소수 10 이하의 알킬기, 보다 바람직하게는, 탄소수 6 이하의 알킬기를 들 수 있다. 사이클로알킬기로서는, 예컨대, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등의, 탄소수 3 이상 6 이하의 사이클로알킬기를 들 수 있다.
알콕시기로서는, 예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 아이소프로폭시기, 뷰톡시기, 아이소뷰톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기 등, 탄소수 1 이상 20 이하의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기를 갖는 알콕시기 등을 들 수 있다.
또한, 알콕시기로서, 예컨대, 사이클로펜틸옥시기, 사이클로헥실옥시기 등의, 탄소수 3 이상 6 이하의 사이클로알킬기를 갖는 알콕시기 등도 들 수 있다.
알콕시기로서, 바람직하게는, 조제의 용이성이나 열안정성의 관점에서, 탄소수 1 이상의 알킬기를 갖는 알콕시기를 들 수 있고, 또한, 바람직하게는, 탄소수 10 이하의 알킬기를 갖는 알콕시기를 들 수 있으며, 보다 바람직하게는, 탄소수 6 이하의 알킬기를 갖는 알콕시기, 더 바람직하게는, 메톡시기를 들 수 있다.
아실옥시기는, -OCOR1로 표시된다. R1은, 상기한 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. R1로서, 바람직하게는, 알킬기를 들 수 있다.
아실옥시기로서는, 예컨대, 아세톡시기(-OCOCH3), -OCOC2H5, -OCOC3H7 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 아세톡시기를 들 수 있다.
알킬아미노기는, 모노알킬아미노기 및 다이알킬아미노기를 포함한다.
모노알킬아미노기는, -NR2H로 표시된다. R2는, 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. R2로서, 바람직하게는, 알킬기를 들 수 있다. 모노알킬아미노기로서는, 예컨대, 메틸아미노기, 에틸아미노기, n-프로필아미노기, 아이소프로필아미노기등, N 치환 알킬기의 탄소수가 1 이상 10 이하인 모노알킬아미노기를 들 수 있다.
다이알킬아미노기는, -NR2 2로 표시된다. R2는, 동일 또는 상이해도 좋은 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. R2는, 상기와 같은 의미이다. 다이알킬아미노기로서는, 예컨대, 다이메틸아미노기, 다이에틸아미노기, 다이 n-프로필아미노기, 다이아이소프로필아미노기, 에틸메틸아미노기, 메틸 n-프로필아미노기, 메틸아이소프로필아미노기 등, N,N 치환 알킬의 탄소수가 1 이상 10 이하인 다이알킬아미노기를 들 수 있다.
알킬아미노기로서, 바람직하게는, 다이알킬아미노기, 보다 바람직하게는, N,N 치환 알킬의 탄소수가 동수인 다이알킬아미노기, 더 바람직하게는, 다이메틸아미노기를 들 수 있다.
알켄일옥시기는, -OCOR3으로 표시된다. R3은, 알켄일기, 사이클로알켄일을 나타낸다. 알켄일기로서는, 예컨대, 바이닐기, 알릴기, 프로펜일기, 아이소프로펜일기, 뷰텐일기, 펜텐일기, 헥센일기, 헵텐일기, 옥텐일기 등의 탄소수 2 이상 10 이하의 알켄일기를 들 수 있다. 사이클로알켄일기로서는, 예컨대, 사이클로헥센일기, 사이클로옥텐일기, 노보넨일기 등의 탄소수 3 이상 10 이하의 사이클로알켄일기를 들 수 있다.
알켄일옥시기로서, 바람직하게는, 탄소수 2 이상 10 이하의 알켄일기를 함유하는 알켄일옥시기를 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 아이소프로펜일옥시기를 들 수 있다.
할로젠 원자로서는, 예컨대, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 염소 원자를 들 수 있다.
제 1 조합군으로서, 구체적으로는, 예컨대, 하이드록실기끼리의 조합, 알콕시기와 하이드록실기의 조합, 아실옥시기와 하이드록실기의 조합, 아미노기와 하이드록실기의 조합, 알킬아미노기와 하이드록실기의 조합, 알켄일옥시기와 하이드록실기의 조합, 할로젠 원자와 하이드록실기의 조합 등, 1쌍의 조합을 들 수 있다.
또한, 예컨대, 알콕시기와, 아실옥시기와, 하이드록실기의 조합 등, 2쌍(구체적으로는, 알콕시기와 하이드록실기의 1쌍과, 아실옥시기와 하이드록실기와의 1쌍의 합계 2쌍) 이상의 조합도 들 수 있다.
제 1 조합군으로서, 바람직하게는, 하이드록실기끼리의 조합, 알콕시기와 하이드록실기의 조합, 보다 바람직하게는, 알콕시기와 하이드록실기의 조합, 더 바람직하게는, 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기를 갖는 알콕시기와 하이드록실기의 조합, 특히 바람직하게는, 메톡시기와 하이드록실기의 조합을 들 수 있다.
그리고, 제 1 조합군으로 이루어지는 1쌍의 축합 가능 치환기는, 하기 화학식 1로 표시되는 축합, 즉, 실란올 축합에 의해서, 2개의 규소 원자가 산소 원자를 통해서 결합한다.
Figure pat00001
(식 중, R1∼R3은, 상기와 같은 의미이다.)
1쌍의 축합 가능 치환기로서, 예컨대, 하이드록실기 및 알콕시기로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기와, 수소 원자의 조합(제 2 조합군)도 들 수 있다.
알콕시기로서는, 제 1 조합군에서 든 알콕시기를 들 수 있다.
제 2 조합군으로서, 구체적으로는, 예컨대, 하이드록실기와 수소 원자의 조합, 알콕시기와 수소 원자의 조합 등, 1쌍의 조합을 들 수 있다.
또한, 예컨대, 하이드록실기와, 알콕시기와, 수소 원자의 조합 등, 2쌍(구체적으로는, 하이드록실기와 수소 원자의 1쌍과, 알콕시기와 수소 원자의 1쌍의 합계 2쌍) 이상의 조합도 들 수 있다.
그리고, 제 2 조합군으로 이루어지는 1쌍의 축합 가능 치환기는, 하기 화학식 2로 표시되는 축합, 즉, 하이드로실레인 축합에 의해서, 2개의 규소 원자가 산소 원자를 통해서 결합한다.
Figure pat00002
(식 중, R1은, 상기와 같은 의미이다.)
상기한 제 1 조합군 및 제 2 조합군을, 제 1 폴리실록산에, 단독의 군으로, 또는, 복수의 군을 병용하여, 함유할 수 있다.
각 축합 가능 치환기는, 제 1 폴리실록산의 분자를 구성하는 주쇄의 말단, 주쇄의 도중, 및/또는 주쇄로부터 분기하는 측쇄에 있어서의 규소 원자에 결합한다. 바람직하게는, 한쪽의 축합 가능 치환기(바람직하게는, 하이드록실기)가, 주쇄의 양말단의 규소 원자에 결합하고, 다른 쪽의 축합 가능 치환기(바람직하게는, 알콕시기)가, 주쇄의 도중의 규소 원자에 결합한다(후술의 화학식 16 참조).
1쌍의 부가 가능 치환기에 있어서, 한쪽의 부가 가능 치환기는, 제 1 폴리실록산에 적어도 하나 함유되고, 다른 쪽의 부가 가능 치환기는, 제 2 폴리실록산에 적어도 하나 함유되어 있다.
1쌍의 부가 가능 치환기로서는, 예컨대, 하이드로실릴기와 에틸렌성 불포화기 함유기의 조합, (메트)아크릴로일기 함유기끼리의 조합, 에폭시기 함유기끼리의 조합, 싸이올기 함유기와 에틸렌성 불포화기 함유기의 조합 등을 들 수 있다.
하이드로실릴기는, -SiH로 표시되고, 규소 원자에 수소 원자가 직접 결합하는 기이다.
에틸렌성 불포화기 함유기는, 분자 내에 에틸렌성 불포화기를 함유하고 있고, 에틸렌성 불포화기 함유기로서, 예컨대, 상기한 알켄일기, 사이클로알켄일기를 들 수 있다. 바람직하게는, 알켄일기, 보다 바람직하게는, 바이닐기를 들 수 있다.
(메트)아크릴로일기 함유기는, 분자 내에 메타크릴로일기(CH2=C(CH3)COO-) 및/또는 아크릴로일기(CH2=CHCOO-)를 함유하고, 구체적으로는, 하기 화학식 3으로 표시된다.
Figure pat00003
(식 중, Y는 수소 원자 또는 메틸기, R4는 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 2가의 탄화수소기를 나타낸다.)
2가의 포화 탄화수소기로서는, 예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기 등의 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬렌기, 예컨대, 사이클로펜틸렌기, 사이클로헥실렌기 등의 탄소수 3 이상 8 이하의 사이클로알킬렌기 등을 들 수 있다.
2가의 방향족 탄화수소기로서는, 예컨대, 페닐렌기, 나프틸렌기 등의 탄소수 6 이상 10 이하의 아릴렌기 등을 들 수 있다.
2가의 탄화수소기로서, 바람직하게는 2가의 포화 탄화수소기, 보다 바람직하게는 알킬렌기, 더 바람직하게는 프로필렌기를 들 수 있다.
(메트)아크릴로일기 함유기로서, 구체적으로는 3-(메트)아크릴옥시프로필기 등을 들 수 있다.
에폭시기 함유기는, 분자 내에 에폭시기를 함유하고 있고, 에폭시기 함유기로서는, 예컨대, 에폭시기, 글리시딜에터기, 에폭시사이클로알킬기 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 글리시딜에터기, 에폭시사이클로알킬기 등을 들 수 있다.
글리시딜에터기는, 예컨대, 화학식 4로 표시되는 글리시독시알킬기이다.
Figure pat00004
(화학식 4 중, R4는, 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 2가의 탄화수소기를 나타낸다.)
R4로 표시되는 2가의 탄화수소기는, 상기 화학식 3의 2가의 탄화수소기와 같은 의미이다.
글리시딜에터기로서는, 예컨대, 3-글리시독시프로필기 등을 들 수 있다.
에폭시사이클로알킬기로서는, 예컨대, 하기 화학식 5로 표시되는 에폭시사이클로헥실기 등을 들 수 있다.
Figure pat00005
(식 중, R4는 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 2가의 탄화수소기를 나타낸다.)
2가의 포화 탄화수소기로서는, 상기 화학식 3의 2가의 탄화수소기를 들 수 있고, 바람직하게는, 상기한 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬렌기를 들 수 있으며, 보다 바람직하게는, 에틸렌기를 들 수 있다.
에폭시사이클로알킬기로서, 구체적으로는, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기 등을 들 수 있다.
싸이올기 함유기는, 분자 내에 싸이올기(-SH)를 함유하고 있고, 예컨대, 싸이올기, 예컨대, 머캅토메틸, 머캅토에틸, 머캅토프로필 등의 머캅토알킬기 등을 들 수 있다.
한쪽의 부가 가능 치환기는, 제 1 폴리실록산의 주쇄의 말단, 도중 및/또는 측쇄에 치환하고 있다. 다른 쪽의 부가 가능 치환기는, 제 2 폴리실록산의 주쇄의 말단, 도중, 및/또는 측쇄에 치환 또는 위치하고 있다.
부가 가능 치환기로서, 상기한 각 1쌍 또는 2쌍 이상의 조합을 들 수 있다.
1쌍의 부가 가능 치환기로서, 내열성 및 투명성의 관점에서, 바람직하게는, 하이드로실릴기와 알켄일기의 조합을 들 수 있다.
그리고, 1쌍의 부가 가능 치환기는, 하기 화학식 6∼화학식 9로 표시되는 바와 같이 부가한다.
Figure pat00006
Figure pat00007
(식 중, Z는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)
Figure pat00008
Figure pat00009
구체적으로는, 1쌍의 부가 가능 치환기가, 하이드로실릴기와 알켄일기(구체적으로는, 바이닐기)의 조합인 경우에는, 상기 화학식 6으로 나타낸 바와 같이, 하이드로실릴화(하이드로실릴 부가)한다.
또한, 1쌍의 부가 가능 치환기가, (메트)아크릴로일기끼리의 조합인 경우에는, 상기 화학식 7로 나타낸 바와 같이, 중합(부가 중합)한다.
또한, 1쌍의 부가 가능 치환기가, 글리시딜에터기끼리의 조합인 경우에는, 상기 화학식 8로 나타낸 바와 같이, 에폭시기의 개환에 기초하여, 개환 부가한다.
또한, 1쌍의 부가 가능 치환기가, 싸이올기와 알켄일기(구체적으로는, 바이닐기)의 조합인 경우에는, 상기 화학식 9로 나타내는 엔·싸이올 반응(부가)한다.
제 1 폴리실록산은, 구체적으로는, 하기 화학식 10으로 표시된다.
Figure pat00010
(식 중, R6은 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기, 축합 가능 치환기 및/또는 부가 가능 치환기를 나타낸다. 또한, SiR6은 부가 가능 치환기를 나타내도 좋다. A∼E는 구성 단위, A 및 E가 말단 단위, B∼D가 반복 단위를 나타낸다. Q는, B∼E 중 어느 하나의 구성 단위를 나타낸다. a+b+c는 1 이상의 정수이다. 복수의 R6 중, 적어도 1쌍의 R6은, 축합 가능 치환기를 나타내고, 또한, 적어도 하나의 R6 또는 적어도 하나의 SiR6은, 부가 가능 치환기를 나타낸다.)
화학식 10 중, R6으로 표시되는 1가의 탄화수소기 중, 1가의 포화 탄화수소기로서는, 예컨대, 알킬기, 사이클로알킬기 등을 들 수 있다. 알킬기 및 사이클로알킬기로서는, 각각, 상기 R1에서 든 알킬기 및 사이클로알킬기와 마찬가지이다.
화학식 10 중, R6으로 표시되는 1가의 탄화수소기 중, 1가의 방향족 탄화수소기로서는, 예컨대, 페닐기, 나프틸기 등의, 탄소수 6 이상 10 이하의 아릴기 등을 들 수 있다.
1가의 탄화수소기로서, 바람직하게는, 메틸, 페닐을 들 수 있다.
a는, 예컨대 0 이상의 정수, 바람직하게는 1 이상의 정수, 보다 바람직하게는 2 이상의 정수이며, 또한, 예컨대 100000 이하의 정수, 바람직하게는 10000 이하의 정수이다.
b는, 예컨대 0 이상 100000 이하의 정수, 바람직하게는 0 이상 10000 이하의 정수이다.
c는, 예컨대 0 이상 100000 이하의 정수, 바람직하게는 0 이상 10000 이하의 정수이다.
a+b+c는, 바람직하게는 1 이상 100000 이하의 정수, 보다 바람직하게는 1 이상 10000 이하의 정수이다. 즉, a∼c 중 적어도 어느 하나는, 1 이상의 정수이다.
R6으로 표시되는 축합 가능 치환기, 및 R6 또는 SiR6으로 표시되는 부가 가능 치환기로서는, 각각, 상기한 축합 가능 치환기 및 부가 가능 치환기를 들 수 있다.
제 1 폴리실록산은, 예컨대, 적어도 하나의 축합 가능 치환기 및 적어도 하나의 부가 가능 치환기를 병유하는 제 1 규소 화합물과, 적어도 하나의 축합 가능 치환기를 함유하는 제 2 규소 화합물을 부분적으로 축합시키는 것에 의해, 조제된다(후술하는 화학식 16 참조).
제 1 규소 화합물은, 예컨대, 하기 화학식 11로 표시된다.
Figure pat00011
(식 중, R7 또는 SiR7은 부가 가능 치환기, B는 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기, X1은 축합 가능 치환기를 나타낸다. n은 0 또는 1을 나타낸다.)
R7 또는 SiR7로 표시되는 부가 가능 치환기로서, 예컨대, 상기한 부가 가능 치환기, 바람직하게는, 1쌍의 부가 가능 치환기를 구성하는 치환기 중의 한쪽이고, 보다 바람직하게는, 에틸렌성 불포화기 함유기, (메트)아크릴로일기 함유기, 에폭시기 함유기를 들 수 있고, 더 바람직하게는, 에틸렌성 불포화기 함유기, 특히 바람직하게는, 알켄일기, 가장 바람직하게는, 바이닐기를 들 수 있다.
X1로 표시되는 축합 가능 치환기로서, 예컨대, 상기한 축합 가능 치환기, 바람직하게는, 1쌍의 축합 가능 치환기를 구성하는 치환기 중의 한쪽이고, 보다 바람직하게는, 하이드록실기, 알콕시기, 아실옥시기, 아미노기, 알킬아미노기, 알켄일옥시기, 할로젠 원자를 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 알콕시기를 들 수 있다.
X1로 표시되는 알콕시기로서, 예컨대, 반응성의 관점에서, 바람직하게는, 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기를 갖는 알콕시기, 보다 바람직하게는, 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬기를 갖는 알콕시기를 들 수 있다. 구체적으로는, 메톡시기를 들 수 있다.
B로 표시되는 1가의 탄화수소기는, 화학식 10의 R6에서 예시한 1가의 탄화수소기와 같은 의미이다.
n이 0인 경우에는, 제 1 규소 화합물은, 하기 화학식 12로 표시되고, 3개의 축합 가능 치환기를 함유하는 3작용형 규소 화합물로 된다.
Figure pat00012
(식 중, R7 또는 SiR7은 부가 가능 치환기, X1은 축합 가능 치환기를 나타낸다.)
그와 같은 3작용형 규소 화합물로서는, 예컨대, 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 알릴트라이메톡시실레인, 프로펜일트라이메톡시실레인, 노보넨일트라이메톡시실레인, 옥텐일트라이메톡시실레인, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실레인, 3-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실레인 등을 들 수 있다.
이들 3작용형 규소 화합물은, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
3작용형 규소 화합물로서, 바람직하게는, 상기 화학식 12에 있어서, R7이 바이닐기, X1이 모두 메톡시기인 바이닐트라이메톡시실레인을 들 수 있다.
한편, 상기 화학식 11에 있어서, n이 1인 경우에는, 제 1 규소 화합물은, 하기 화학식 13으로 표시되고, 2개의 축합 가능 치환기를 함유하는 2작용형 규소 화합물로 된다.
Figure pat00013
(식 중, R7 또는 SiR7은 부가 가능 치환기, B는 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기, X1은 축합 가능 치환기를 나타낸다.)
R7, SiR7, B 및 X1은 상기와 같은 의미이다.
2작용형 규소 화합물로서는, 예컨대, 바이닐다이메톡시메틸실레인, 바이닐다이에톡시메틸실레인, 알릴다이메톡시메틸실레인, 프로펜일다이메톡시메틸실레인, 노보넨일다이메톡시메틸실레인, 옥텐일다이메톡시메틸실레인, 옥텐일다이에톡시메틸실레인, 3-아크릴옥시프로필다이메톡시메틸실레인, 3-메타크릴옥시프로필다이메톡시메틸실레인, 3-메타크릴옥시프로필다이메톡시메틸실레인, 3-글리시독시프로필다이에톡시메틸실레인, 3-글리시독시프로필다이메톡시메틸실레인, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸다이메톡시메틸실레인 등을 들 수 있다.
이들 2작용형 규소 화합물은, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
2작용형 규소 화합물로서, 바람직하게는, 상기 화학식 13에 있어서, R7이 바이닐기, B가 메틸기, X1이 전부 메톡시기인 바이닐다이메톡시메틸실레인을 들 수 있다.
제 1 규소 화합물은, 시판품을 이용할 수 있고, 또한, 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수도 있다.
제 1 규소 화합물은, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
구체적으로는, 3작용형 규소 화합물의 단독 사용, 2작용형 규소 화합물의 단독 사용, 3작용형 규소 화합물과 2작용형 규소 화합물의 병용 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 3작용형 규소 화합물의 단독 사용, 3작용형 규소 화합물과 2작용형 규소 화합물의 병용을 들 수 있다.
제 2 규소 화합물은, 예컨대, 적어도 2개의 축합 가능 치환기를 함유하는 폴리실록산을 들 수 있고, 구체적으로는, 주쇄의 말단의 규소 원자에 결합하는 축합 가능 치환기, 및/또는 주쇄로부터 분기하는 측쇄의 규소 원자에 결합하는 축합 가능 치환기를 함유한다.
제 2 규소 화합물은, 바람직하게는, 주쇄의 양말단의 규소 원자에 결합하는 축합 가능 치환기를 함유한다(2작용형 규소 화합물).
그와 같은 제 2 규소 화합물은, 하기 화학식 14로 표시되는 양말단형 폴리실록산(2작용형 폴리실록산)이다.
Figure pat00014
(식 중, R8은 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기, X2는 축합 가능 치환기를 나타낸다. 또한, n은 1 이상의 정수를 나타낸다.)
화학식 14에 있어서, R8로 표시되는 1가의 탄화수소기로서는, 상기 화학식 10의 R6에서 예시되는 1가의 탄화수소기를 들 수 있고, 바람직하게는, 메틸, 페닐을 들 수 있다.
화학식 14에 있어서, X2로 표시되는 축합 가능 치환기로서는, 상기 화학식 10의 R6에서 예시되는 축합 가능 치환기를 들 수 있고, 바람직하게는, 하이드록실기, 수소 원자, 보다 바람직하게는, 하이드록실기를 들 수 있다.
양말단형 폴리실록산은, 축합 가능 치환기가 하이드록실기인 경우에는, 하기 화학식 15로 표시되는 실란올기 양말단 폴리실록산(양말단 실란올형 실리콘 오일)로 된다.
Figure pat00015
(식 중, R8은 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기를 나타낸다. 또한, n은 1 이상의 정수를 나타낸다.)
R8은 상기와 같은 의미이다.
상기 화학식 14 및 상기 화학식 15에 있어서, n은, 바람직하게는, 안정성 및/또는 취급성의 관점에서, 1 이상 10000 이하의 정수, 더 바람직하게는, 1 이상 1000 이하의 정수이다.
양말단형 폴리실록산으로서, 구체적으로는, 실란올기 양말단 폴리다이메틸실록산, 실란올기 양말단 폴리메틸페닐실록산, 실란올기 양말단 폴리다이페닐실록산 등을 들 수 있다.
제 2 규소 화합물은, 시판품을 이용할 수 있고, 또한, 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수도 있다.
제 2 규소 화합물의 수평균 분자량은, 안정성 및/또는 취급성의 관점에서, 예컨대 100 이상, 바람직하게는 200 이상이며, 또한, 예컨대 1000000 이하, 바람직하게는 100000 이하이다. 수평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피에 의해, 표준 폴리스타이렌으로 환산되어 산출된다. 제 2 규소 화합물 이외의 원료의 수평균 분자량에 관해서도, 상기와 마찬가지로 하여 산출된다.
제 1 규소 화합물과 제 2 규소 화합물을 부분적으로 축합시키기 위해서는, 그들로 이루어지는 축합 원료를 축합 촉매와 함께 배합한다.
제 2 규소 화합물의 배합 비율은, 제 1 규소 화합물 및 제 2 규소 화합물의 총량(즉, 축합 원료의 총량) 100질량부에 대하여, 예컨대 1질량부 이상, 바람직하게는 50질량부 이상, 더 바람직하게는 80질량부 이상이며, 또한, 예컨대 99.99질량부 이하, 바람직하게는 99.9질량부 이하, 보다 바람직하게는 99.5질량부 이하이다.
또한, 제 1 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 11에 있어서의 X1, 구체적으로는 알콕시기)에 대한, 제 2 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 14에 있어서의 X2, 구체적으로는 하이드록실기)의 몰비(X2/X1)는, 예컨대 20/1 이하, 바람직하게는 10/1 이하이며, 또한, 예컨대 1/5 이상, 바람직하게는 1/2 이상이기도 하고, 가장 바람직하게는, 실질적으로 1/1이다.
몰비가 상기 상한을 초과하는 경우에는, 제 1 및 제 2 규소 화합물을 부분적으로 축합시켜 제 1 폴리실록산을 얻고, 그 후, 제 1 및 제 2 폴리실록산을 완전히 축합시킬 때에, 적절한 인성을 갖는 실리콘 반경화체가 얻어지지 않는 경우가 있고, 한편, 몰비가 상기 하한에 차지 않는 경우에는, 제 1 규소 화합물의 배합 비율이 과도하게 많아, 그 때문에, 얻어지는 실리콘 경화체의 내열성이 저하되는 경우가 있다.
또한, 몰비가 상기 범위 내(바람직하게는, 실질적으로 1/1)이면, 제 1 규소 화합물의 축합 가능 치환기(구체적으로는, 알콕시기)와, 제 2 규소 화합물의 축합 가능 치환기(구체적으로는, 하이드록실기)를 과부족 없이 완전히 축합시킬 수 있다.
또한, 3작용형 규소 화합물과 2작용형 규소 화합물이 병용되는 경우에는, 2작용형 규소 화합물의, 3작용형 규소 화합물에 대한 비(2작용형 규소 화합물의 질량부수/3작용형 규소 화합물의 질량부수)는, 질량 기준으로, 예컨대 70/30 이하, 바람직하게는 50/50 이하이며, 또한, 예컨대 1/99 이상, 바람직하게는 5/95 이상이다. 또한, 3작용형 규소 화합물과 2작용형 규소 화합물이 병용되는 경우에는, 3작용형 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 12에 있어서의 X1, 구체적으로는 알콕시기)에 대한, 제 2 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 14에 있어서의 X2, 구체적으로는 하이드록실기)의 몰비(X2/X1)는, 예컨대 20/1 이하, 바람직하게는 10/1 이하이며, 또한, 예컨대 1/5 이상, 바람직하게는 1/2 이상이기도 하고, 가장 바람직하게는, 실질적으로 1/1이다. 한편, 3작용형 규소 화합물과 2작용형 규소 화합물이 병용되는 경우에 있어서, 2작용형 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 13에 있어서의 X1, 구체적으로는 알콕시기)에 대한, 제 2 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 14에 있어서의 X2, 구체적으로는 하이드록실기)의 몰비(X2/X1)는, 예컨대 20/1 이하, 바람직하게는 10/1 이하이며, 또한, 예컨대 1/5 이상, 바람직하게는 1/2 이상이기도 하고, 또한, 가장 바람직하게는, 실질적으로 1/1이다.
축합 촉매로서는, 제 1 규소 화합물 및 제 2 규소 화합물의 축합을 촉진하는 촉매이면 특별히 한정되지 않는다. 축합 촉매로서는, 예컨대, 산, 염기, 금속계 촉매 등을 들 수 있다.
산으로서는, 예컨대, 염산, 아세트산, 폼산, 황산 등의 무기산(브뢴스테드산) 등을 들 수 있다. 또한, 산은, 루이스산을 포함하고, 그와 같은 루이스산으로서, 예컨대, 펜타플루오로페닐붕소, 스칸듐 트리플레이트, 비스무트 트리플레이트, 스칸듐 트리플릴 이미드, 옥소바나듐 트리플레이트, 스칸듐 트리플릴메티드, 트라이메틸실릴 트리플릴 이미드 등의 유기 루이스산을 들 수 있다.
염기로서는, 예컨대, 수산화 칼륨, 수산화 나트륨, 탄산 칼륨 등의 무기 염기, 예컨대, 수산화 테트라메틸암모늄 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 수산화 테트라메틸암모늄 등의 유기 염기를 들 수 있다.
금속계 촉매로서는, 예컨대, 알루미늄계 촉매, 티타늄계 촉매, 아연계 촉매, 주석계 촉매 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 주석계 촉매를 들 수 있다.
주석계 촉매로서는, 예컨대, 다이(2-에틸헥세인산)주석(II), 다이옥테인산주석(II)(다이카프릴산주석(II)), 비스(2-에틸헥사노에이트)주석, 비스(네오데카노에이트)주석, 주석 올레에이트 등의, 탄소수 1 이상 20 이하의 직쇄상 또는 분기상의 카복실산을 함유하는 다이(또는 비스)(카복실산)주석(II) 등의 카복실산 주석염, 예컨대, 다이뷰틸비스(2,4-펜테인다이오네이트)주석, 다이메틸주석다이버사테이트, 다이뷰틸주석다이버사테이트, 다이뷰틸주석다이아세테이트(다이뷰틸다이아세톡시주석), 다이뷰틱주석다이옥토네이트, 다이뷰틸비스(2-에틸헥실말레에이트)주석, 다이옥틸다이라우릴주석, 다이메틸다이네오데카노에이트주석, 다이뷰틸주석다이올레에이트, 다이뷰틸주석다이라우레이트, 다이옥틸주석다이라우레이트, 다이옥틸주석다이버사테이트, 다이옥틸주석비스(머캅토아세트산아이소옥틸에스터)염, 테트라메틸-1,3-다이아세톡시다이스타녹산, 비스(트라이에틸주석)옥사이드, 테트라메틸-1,3-다이페녹시다이스타녹산, 비스(트라이프로필주석)옥사이드, 비스(트라이뷰틸주석)옥사이드, 비스(트라이뷰틸주석)옥사이드, 비스(트라이페닐주석)옥사이드, 폴리(말레산다이뷰틸주석), 다이페닐주석다이아세테이트, 산화 다이뷰틸주석, 다이뷰틸주석다이메톡사이드, 다이뷰틸비스(트라이에톡시)주석 등의 유기 주석 화합물 등을 들 수 있다.
주석계 촉매로서, 바람직하게는, 카복실산 주석염, 보다 바람직하게는, 탄소수 1 이상 20 이하의 직쇄상 또는 분기상의 카복실산을 갖는 다이(카복실산)주석(II), 더 바람직하게는, 탄소수 4 이상 14 이하의 직쇄상 또는 분기상의 카복실산을 갖는 다이(카복실산)주석(II), 특히 바람직하게는, 탄소수 6 이상 10 이하의 분기상의 카복실산을 갖는 다이(카복실산)주석(II)을 들 수 있다.
축합 촉매는, 단독 사용 또는 병용할 수 있다.
축합 촉매는, 시판품을 이용할 수 있고, 또한, 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수도 있다.
또한, 축합 촉매는, 예컨대, 용매에 용해시켜 축합 촉매 용액으로서 조제할 수 있다. 축합 촉매 용액에 있어서의 축합 촉매의 농도는, 예컨대 1질량% 이상 99질량% 이하로 조정된다.
축합 촉매의 배합 비율은, 제 2 규소 화합물 100몰에 대하여, 예컨대 0.001몰 이상, 바람직하게는 0.01몰 이상이며, 또한, 예컨대 50몰 이하, 바람직하게는 5몰 이하이다.
이어서, 이 방법에서는, 제 1 규소 화합물, 제 2 규소 화합물 및 축합 촉매를 배합한 후, 예컨대 온도 0℃ 이상, 바람직하게는 10℃ 이상이며, 또한, 예컨대 80℃ 이하, 바람직하게는 75℃ 이하에서, 예컨대 1분간 이상, 바람직하게는 2시간 이상, 또한, 예컨대 24시간 이하, 바람직하게는 10시간 이하 교반 혼합한다.
그리고, 상기한 혼합에 의해서, 제 1 및 제 2 규소 화합물이, 축합 촉매의 존재 하에서, 부분적으로 축합한다.
구체적으로는, 제 1 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 11에 있어서의 X1)와, 제 2 규소 화합물의 축합 가능 치환기(상기 화학식 14에 있어서의 X2)가 부분적으로 축합한다.
상세하게는, 제 1 규소 화합물의 축합 가능 치환기가 알콕시기이며, 제 2 규소 화합물의 축합 가능 치환기가 하이드록실기인 경우에는, 하기 화학식 16으로 나타낸 바와 같이, 그들이 부분적으로 축합한다.
Figure pat00016
한편, 제 2 규소 화합물의 일부는 축합하지 않고 잔존하고 있으며, 다음의 추가적인 축합(완전 경화 공정)에 의해서, 제 1 폴리실록산의 축합 가능 치환기와 축합한다.
이렇게 하여 얻어지는 제 1 폴리실록산은, 액상(오일상)이고, A 스테이지이다.
제 2 폴리실록산으로서는, 예컨대, 하기 화학식 17로 표시되고, 적어도 하나의 축합 가능 치환기를 측쇄에 함유하는 측쇄형 폴리실록산을 들 수 있다.
Figure pat00017
(식 중, F∼I는 구성 단위이며, F 및 I가 말단 단위, G 및 H가 반복 단위를 나타낸다. R8은 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기, R9 또는 SiR9는 부가 가능 치환기를 나타낸다. d는 0 또는 1, e는 0 이상의 정수, f는 1 이상의 정수를 나타낸다. 단, 모든 R8 또는 R9는 동일해도 상이해도 좋다.)
화학식 17에 있어서, R8로 표시되는 1가의 탄화수소기로서는, 상기 화학식 10의 R6에서 예시한 1가의 탄화수소기를 들 수 있고, 바람직하게는, 메틸, 페닐을 들 수 있다.
화학식 17에 있어서, R9 또는 SiR9로 표시되는 부가 가능 치환기로서는, 예컨대, 상기한 부가 가능 치환기, 바람직하게는, 1쌍의 부가 가능 치환기를 구성하는 치환기 중의 다른 쪽이며, 보다 바람직하게는, 하이드로실릴기, 에틸렌성 불포화기 함유기(구체적으로는, 바이닐기)를 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 하이드로실릴기를 들 수 있다.
d가 1인 경우에는, 측쇄형 폴리실록산은 직쇄상 폴리실록산이며, d가 0인 경우에는, 측쇄형 폴리실록산은 환상 폴리실록산이다.
d는 바람직하게는 1이다.
e는, 구성 단위 G의 반복 단위수를 나타내고, 반응성의 관점에서, 바람직하게는 0 이상의 정수, 보다 바람직하게는 1 이상의 정수이며, 또한, 바람직하게는 100000 이하의 정수, 보다 바람직하게는 10000 이하의 정수이다.
f는, 구성 단위 H의 반복 단위수를 나타내고, 반응성의 관점에서, 바람직하게는 1 이상의 정수, 보다 바람직하게는 2 이상의 정수이며, 또한, 바람직하게는 100000 이하의 정수, 보다 바람직하게는 10000 이하의 정수이다.
측쇄형 폴리실록산의 수평균 분자량은, 예컨대, 안정성이나 취급성의 관점에서, 100 이상 1000000 이하, 바람직하게는 100 이상 100000 이하이다.
측쇄형 폴리실록산으로서, 구체적으로는, 메틸 하이드로젠 폴리실록산, 메틸바이닐폴리실록산, 다이메틸폴리실록산-CO-메틸 하이드로젠 폴리실록산, 다이메틸폴리실록산-CO-바이닐메틸폴리실록산, 에틸 하이드로젠 폴리실록산, 메틸 하이드로젠 폴리실록산-CO-메틸페닐폴리실록산, 메틸바이닐폴리실록산-CO-메틸페닐폴리실록산, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라바이닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산 등을 들 수 있다.
이들 측쇄형 폴리실록산은, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
바람직하게는, R8이 메틸기, R9가 수소 원자(즉, SiR9가 하이드로실릴기) 또는 바이닐기, d가 1, e가 1 이상의 정수, h가 2 이상의 정수인 직쇄상의 측쇄형 폴리실록산을 들 수 있다.
또한, 제 2 폴리실록산으로서, 예컨대, 하기 화학식 18로 표시되고, 부가 가능 치환기를 분자의 양말단에 함유하는 양말단형 폴리실록산(부가 가능 치환기 양말단 함유 폴리실록산)을 들 수 있다.
Figure pat00018
(식 중, R8은 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기, R9 또는 SiR9는 부가 가능 치환기, g는 1이상의 정수를 나타낸다. 단, 모든 R8 또는 R9는 동일해도 상이해도 좋다.)
R8로 표시되는 1가의 탄화수소기로서는, 상기 화학식 10의 R6으로 표시되는 1가의 탄화수소기를 들 수 있고, 바람직하게는 메틸, 페닐을 들 수 있다.
R9 또는 SiR9로 표시되는 부가 가능 치환기로서는, 예컨대, 상기한 부가 가능 치환기, 바람직하게는, 1쌍의 부가 가능 치환기를 구성하는 치환기 중의 다른 쪽이며, 보다 바람직하게는, 하이드로실릴기, 에틸렌성 불포화기 함유기(구체적으로는, 바이닐기)를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 하이드로실릴기를 들 수 있다.
g는, 반응성의 관점에서, 바람직하게는 1 이상의 정수, 보다 바람직하게는 2 이상의 정수이며, 또한, 바람직하게는 100000 이하의 정수, 보다 바람직하게는 10000 이하의 정수이다.
양말단형 폴리실록산의 수평균 분자량은, 안정성이나 취급성의 관점에서, 예컨대 100 이상 1000000 이하, 바람직하게는 100 이상 100000 이하이다.
양말단형 폴리실록산으로서는, 예컨대, 양말단 하이드로실릴형 폴리다이메틸실록산, 양말단 바이닐형 폴리다이메틸실록산, 양말단 하이드로실릴형 폴리메틸페닐실록산, 양말단 바이닐형 폴리메틸페닐실록산, 양말단 하이드로실릴형 폴리다이페닐실록산, 양말단 바이닐기 함유 폴리다이메틸실록산, 양말단 바이닐기 함유 폴리다이페닐실록산 등을 들 수 있다.
이들 양말단형 폴리실록산은, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
바람직하게는, R8이 모두 메틸기, R9가 수소 원자(즉, SiR9가 하이드로실릴기) 또는 바이닐기, g가 2 이상 10000 이하의 정수인, 양말단 하이드로실릴형 폴리다이메틸실록산(오가노 하이드로젠 폴리실록산) 또는 양말단 바이닐기 함유 폴리다이메틸실록산을 들 수 있다.
상기한 측쇄형 폴리실록산 및 양말단형 폴리실록산 중, 제 2 폴리실록산으로서, 바람직하게는 양말단형 폴리실록산을 들 수 있다.
제 2 폴리실록산은 시판품을 이용할 수 있고, 또한, 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수도 있다.
그리고, 제 1 실리콘 수지 조성물을 조제하기 위해서는, 제 1 폴리실록산과 제 2 폴리실록산을 배합한다. 바람직하게는, 제 1 폴리실록산과 제 2 폴리실록산을 부가 촉매와 함께 배합한다.
또한, 제 2 폴리실록산의 부가 가능 치환기(다른 쪽측, 바람직하게는, 하이드로실릴기(화학식 18의 SiR9))에 대한, 제 1 폴리실록산의 부가 가능 치환기(한쪽 측, 바람직하게는, 바이닐기(화학식 11의 R7))의 몰비(R7/SiR9)는, 예컨대 20/1 이하, 바람직하게는 10/1 이하, 보다 바람직하게는 5/1 이하이며, 또한, 예컨대 1/20 이상, 바람직하게는 1/10 이상, 보다 바람직하게는 1/5 이상이다.
또한, 제 2 폴리실록산의 배합 비율은, 제 1 폴리실록산 및 제 2 폴리실록산의 총량 100질량부에 대하여, 예컨대 1질량부 이상, 바람직하게는 50질량부 이상, 더 바람직하게는 80질량부 이상이며, 또한, 예컨대 99.99질량부 이하, 바람직하게는 99.9질량부 이하, 보다 바람직하게는 99.5질량부 이하이다.
부가 촉매로서는, 제 1 폴리실록산의 부가 가능 치환기와, 제 1 폴리실록산의 부가 가능 치환기의 부가, 구체적으로는, 상기 화학식 6∼화학식 9의 부가를 촉진하는 촉매이면 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 활성 에너지선에 의한 축합을 촉진하는 관점에서, 활성 에너지선에 대하여 활성을 갖는 광촉매를 들 수 있다.
광촉매로서, 예컨대 하이드로실릴화 촉매 등을 들 수 있다.
하이드로실릴화 촉매는, 하이드로실릴기와 알켄일기의 하이드로실릴화 부가를 촉진한다. 그와 같은 하이드로실릴화 촉매로서, 예컨대, 전이 원소계 촉매를 들 수 있고, 구체적으로는, 백금계 촉매, 크로뮴계 촉매(헥사카보닐크로뮴(Cr(CO)6) 등), 철계 촉매(카보닐트라이페닐포스핀철(Fe(CO)PPh3 등), 트라이카보닐비스페닐포스핀철(trans-Fe(CO)3(PPh3)2), 폴리머 기질-(아릴-다이페닐포스핀)5-n[카보닐철](polymer substrate-(Ar-PPh2)5-n[Fe(CO)n]), 펜타카보닐철(Fe(CO)5) 등), 코발트계 촉매(트라이카보닐트라이에틸실릴코발트(Et3SiCo(CO)3), 테트라카보닐트라이페닐실릴코발트(Ph3SiCo(CO)4), 옥타카보닐코발트(Co2(CO)8) 등), 몰리브덴계 촉매(헥사카보닐몰리브덴(Mo(CO)6) 등), 팔라듐계 촉매, 로듐 촉매계 등을 들 수 있다.
하이드로실릴화 촉매로서, 바람직하게는 백금계 촉매를 들 수 있다. 백금계 촉매로서는, 예컨대, 백금흑, 염화백금, 염화백금산 등의 무기계 백금, 예컨대, 백금-올레핀 착체, 백금-카보닐 착체, 백금-사이클로펜타다이엔일 착체, 백금-아세틸아세토네이트 착체 등의 백금 착체 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 반응성의 관점에서, 백금 착체를 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 백금-사이클로펜타다이엔일 착체, 백금-아세틸아세토네이트 착체를 들 수 있다.
백금-사이클로펜타다이엔일 착체로서는, 예컨대, 트라이메틸(메틸사이클로펜타다이엔일)백금(IV), 트라이메틸(사이클로펜타다이엔일)백금(IV) 착체 등을 들 수 있다.
백금-아세틸아세토네이트 착체로서는, 예컨대, 2,4-펜테인다이오네이트 백금(II)(백금(II)아세틸아세토네이트) 등을 들 수 있다.
한편, 전이 원소계 촉매는, 예컨대, 하기 문헌 등에 기재된 것을 들 수도 있다.
문헌: ISSN 1070-3632, Russian Journal of General chemistry, 2011, Vol.81, No.7, pp. 1480-1492 「Hydrosilyation on Photoactivated Catalysts」 D. A. de Vekki
부가 촉매는, 단독 사용 또는 병용할 수 있다.
부가 촉매는, 시판품을 이용할 수 있고, 또한, 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수도 있다.
부가 촉매는, 예컨대, 용매에 용해하여 부가 촉매 용액으로서 조제할 수 있다. 부가 촉매 용액에 있어서의 부가 촉매의 농도는, 예컨대, 1질량% 이상 99질량% 이하이며, 또한, 부가 촉매가 전이 원소계 촉매인 경우에는, 예컨대, 전이 원소의 농도가 0.1질량% 이상 50질량% 이하로 조정된다.
부가 촉매의 배합 비율은, 제 1 실리콘 수지 조성물 전체 100질량부에 대하여, 예컨대 1.0×10-11질량부 이상, 바람직하게는 1.0×10-9질량부 이상이며, 또한, 예컨대 0.5 질량부 이하, 바람직하게는 0.1질량부 이하이다.
또한, 부가 촉매는, 필요에 따라, 적절한 양의 광활성제, 광산 발생제, 광염기 발생제 등의 광 조제와 병용할 수도 있다.
그리고, 제 1 폴리실록산과 제 2 폴리실록산을 포함하는 각 성분을 상기한 배합 비율로 배합하고, 교반 혼합하는 것에 의해, 제 1 실리콘 수지 조성물을 얻을 수 있다.
한편, 제 1 실리콘 수지 조성물은, 제 1 폴리실록산의 조제에 있어서 잔존하는 제 2 규소 화합물의 일부를 포함하고 있다.
그리고, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 제 1 실리콘 수지 조성물은, 예컨대, 액상, 바람직하게는, 오일상(점조(粘調)한 액상)이며, 25℃, 1기압의 조건 하에서의 점도는, 예컨대 100mPa·s 이상, 바람직하게는 1000mPa·s 이상이며, 또한, 예컨대 100000mPa·s 이하, 바람직하게는, 50000 mPa·s 이하이다. 한편, 점도는, 1기압의 조건 하에서 레오미터를 이용하여 측정했다. 한편, 점도는, 제 1 실리콘 수지 조성물을 25℃로 온도 조절하고, E형 콘을 이용하여, 회전수 99s-1에서 측정된다.
구체적으로, 제 1 실리콘 수지 조성물을 얻기 위해서는, 우선, 실란올기 양말단 폴리다이메틸실록산과, 바이닐트라이메톡시실레인과, 다이(2-에틸헥세인산)주석(II)(축합 촉매)을 배합하여, 오일상의 제 1 폴리실록산을 조제하고, 그 후, 양말단 하이드로실릴형 폴리다이메틸실록산(제 2 폴리실록산)과, 트라이메틸(메틸사이클로펜타다이엔일)백금(IV) 용액 또는 백금(II)아세틸아세토네이트(부가 촉매)를 가한다.
또는, 우선, 실란올기 양말단 폴리다이메틸실록산과, 바이닐트라이메톡시실레인과, 다이(2-에틸헥세인산)주석(II)(축합 촉매)을 배합하여, 오일상의 제 1 폴리실록산을 조제하고, 그 후, 양말단 하이드로실릴형 폴리다이메틸실록산(제 2 폴리실록산)과, 트라이메틸(메틸사이클로펜타다이엔일)백금(IV) 착체 용액 또는 백금(II)아세틸아세토네이트(부가 촉매)를 가한다.
[제 2 실리콘 수지 조성물]
제 2 실리콘 수지 조성물은, 예컨대, 가열에 의해서 축합 가능한 적어도 1쌍의 축합 가능 치환기와, 활성 에너지선에 의해서 부가 가능한 적어도 1쌍의 부가 가능 치환기를 함유하는 제 3 폴리실록산을 함유한다.
1쌍의 축합 가능 치환기는, 제 1 실리콘 수지 조성물의 제 1 폴리실록산에 있어서의 1쌍의 축합 가능 치환기와 마찬가지이다. 1쌍의 축합 가능 치환기는, 제 3 폴리실록산의 주쇄의 말단, 도중 및/또는 측쇄에 치환하고 있다.
1쌍의 부가 가능 치환기는, 제 1 실리콘 수지 조성물의 제 1 및 제 2 폴리실록산의 부가 가능 치환기와 마찬가지이다. 1쌍의 부가 가능 치환기는, 제 3 폴리실록산의 주쇄의 말단, 도중 및/또는 측쇄에 치환하고 있다.
제 3 폴리실록산은, 예컨대, 하기 화학식 19로 표시된다.
Figure pat00019
(식 중, R6은 포화 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 1가의 탄화수소기, 축합 가능 치환기 및/또는 부가 가능 치환기를 나타낸다. J∼N은 구성 단위이며, J 및 N은 말단 단위, K∼M은 반복 단위를 나타낸다. P는 K∼M 중 어느 것인가의 구성 단위를 나타낸다. k+l+m은 1 이상의 정수를 나타낸다. 단, R6은, 적어도 1쌍의 축합 가능 치환기와, 적어도 1쌍의 부가 가능 치환기를 포함한다.)
R6으로 표시되는 1가의 탄화수소기, 축합 가능 치환기 및 부가 가능 치환기는, 상기한 상기 화학식 10으로 예시되는 1가의 탄화수소기, 축합 가능 치환기 및 부가 가능 치환기를 들 수 있다.
k+l+m은, 안정성이나 취급성의 관점에서, 바람직하게는 1 이상 100000 이하의 정수, 보다 바람직하게는 1 이상 10000 이하의 정수이다.
k는, 예컨대 0 이상의 정수, 바람직하게는 1 이상의 정수이며, 또한, 예컨대 100000 이하의 정수, 바람직하게는 10000 이하의 정수이다.
l은, 예컨대 0 이상 100000 이하의 정수, 바람직하게는 0 이상 10000 이하의 정수이다.
m은, 예컨대 0 이상 100000 이하의 정수, 바람직하게는 0 이상 10000 이하의 정수이다.
제 3 폴리실록산의 수평균 분자량은, 예컨대 100 이상, 바람직하게는 200 이상이며, 또한, 예컨대 1000000 이하, 바람직하게는 100000 이하이다.
제 3 폴리실록산은, 시판품을 이용할 수 있고, 또한, 공지된 방법에 따라서 합성한 것을 이용할 수도 있다.
제 3 폴리실록산의 함유 비율은, 제 2 실리콘 수지 조성물에 대하여, 예컨대 60질량% 이상, 바람직하게는 90질량% 이상이며, 또한, 예컨대 100질량% 이하이다.
제 2 실리콘 수지 조성물로부터 실리콘 반경화체를 얻기 위해서는, 제 1 실리콘 수지 조성물과 마찬가지의 조건에서, 제 3 폴리실록산을, 축합 촉매와 함께 가열하고, 그 후, 부가 촉매를 가한다.
[형광체]
형광체로서는, 제 1 실시형태에서 든 형광체와 마찬가지의 형광체를 들 수 있다. 형광체의 배합 비율은, 활성 에너지 경화성 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이며, 예컨대 80질량부 이하, 바람직하게는 50질량부 이하이다.
[충전제]
또한, 형광 수지 조성물은, 충전제를 함유할 수도 있다. 충전제로서는, 제 1 실시형태에서 든 충전제와 마찬가지의 충전제를 들 수 있다. 충전제의 배합 비율은, 활성 에너지 경화성 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이며, 또한, 예컨대 70질량부 이하, 바람직하게는 50질량부 이하이다.
[형광체층(5)의 제작]
형광체층(5)을 제작하기 위해서는, A 스테이지의 제 1 실리콘 수지 조성물 또는 제 2 실리콘 수지 조성물 및 형광체 및 필요에 따라 배합되는 충전제를 배합하고, 그들의 혼합물을, 이형 시트(13)의 표면에 도포하고, 그 후, 가열하여, 형광 수지 조성물을 시트상으로 조제한다. 한편, 형광체 및 필요에 따라 배합되는 충전제를, A 스테이지의 제 1 실리콘 수지 조성물 또는 제 2 실리콘 수지 조성물의 조제에 있어서, 각 성분의 배합시, 반응 전, 반응 중, 반응 후의 어느 것에 있어서도 가할 수 있다.
이형 시트(13)로서는, 예컨대, 폴리에틸렌 필름, 폴리에스터 필름(PET 등) 등의 폴리머 필름, 예컨대, 세라믹스 시트, 예컨대, 금속박 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리머 필름을 들 수 있다. 또한, 이형 시트의 표면에는, 불소 처리 등의 박리 처리를 실시할 수도 있다.
혼합물의 도포에서는, 예컨대, 캐스팅, 스핀 코팅, 롤 코팅 등이 사용된다.
가열 조건으로서, 가열 온도는, 예컨대 40℃ 이상, 바람직하게는 60℃ 이상이며, 또한, 예컨대 180℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하이기도 하고, 가열 시간은, 예컨대 0.1분간 이상이며, 또한, 예컨대 180분간 이하, 바람직하게는 60분간 이하이다.
가열 조건이 상기 범위 내에 있으면, 저분자 성분(예컨대, 물을 포함하는 용매 등)을 확실히 제거하여, 축합을 완결시켜, 제 1 또는 제 2 실리콘 수지 조성물을 반경화(B 스테이지화)시킬 수 있다.
그리고, 혼합물이 제 1 실리콘 수지 조성물로부터 조제되는 경우에는, 상기한 가열에 의해서, 제 1 폴리실록산이 함유하는 적어도 1쌍의 축합 가능 치환이 축합한다. 이것에 의해서, 제 1 규소 화합물의 축합 가능 치환기가 알콕시기이며, 제 2 규소 화합물의 축합 가능 치환기가 하이드록실기인 경우에는, 하기 화학식 20에 나타낸 바와 같이, 제 1 폴리실록산의 분자량이 증대하여, 그것에 의하여, 제 1 실리콘 수지 조성물이 겔화된다. 즉, 제 1 실리콘 수지 조성물이 반경화(B 스테이지화)되어, 실리콘 반경화체가 얻어진다.
Figure pat00020
또는, 혼합물이 제 2 실리콘 수지 조성물로부터 조제되는 경우에는, 상기한 가열에 의해서, 제 3 폴리실록산이 함유하는 적어도 1쌍의 축합 가능 치환이 축합된다. 이것에 의해서, 제 3 폴리실록산의 분자량이 증대하여, 그것에 의하여, 제 2 실리콘 수지 조성물이 겔화된다. 즉, 제 2 실리콘 수지 조성물이 반경화(B 스테이지화)되어, 실리콘 반경화체가 얻어진다.
이것에 의해, 실리콘 반경화체 및 형광체(및 필요에 따라 배합되는 충전제)를 함유하는 형광 수지 조성물로부터 형성되는 형광체 시트(25)로부터 형광체층(5)이 얻어진다.
형광체층(5)(형광체 시트(25))의 23℃에서의 압축 탄성률은, 예컨대 0.01MPa 이상, 바람직하게는 0.04MPa 이상이며, 또한, 예컨대 1.0MPa 이하이다.
형광체층(5)의 압축 탄성률이 상기 상한 이하이면, 충분한 유연성을 담보할 수 있다. 한편, 형광체층(5)의 압축 탄성률이 상기 하한 이상이면, LED(4)에 지나친 응력이 걸리는 것을 방지하면서, LED(4)를 매설할 수 있다.
또한, 형광체층(5)의 파장 400nm 이하에서의 광투과율은, 예컨대 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상이다.
또한, 형광체층(5)의 광투과율이 상기 하한 이상이면, 광투과성을 확실히 담보할 수 있어, 휘도가 우수한 LED 장치(15)(후술)를 얻을 수 있다.
형광체층(5)의 두께는, 예컨대 10μm 이상, 바람직하게는 100μm 이상이며, 또한, 예컨대 5000μm 이하, 바람직하게는 2000μm 이하이다.
이것에 의해서, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을 제작(준비)한다.
<매설 공정>
도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 매설 공정에서는, 우선, 복수의 LED(4)를 형광체층(5)의 상면에 재치한다. 그 후, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 복수의 LED(4)를, 그들의 상면이 노출되도록, 형광체층(5)에 매설한다.
<봉지 공정>
도 9(c)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 봉지 공정에서는, 활성 에너지선을 형광체층(5)에 조사한다.
활성 에너지선은, 예컨대, 자외선, 전자선 등을 포함하고, 예컨대, 파장 180nm 이상 영역, 바람직하게는 200nm 이상, 또한, 예컨대 460nm 이하, 바람직하게는 400nm 이하의 영역에 스펙트럼 분포를 가지는 활성 에너지선을 들 수 있다.
활성 에너지선의 조사에는, 예컨대, 케미컬 램프, 엑시머 레이저, 블랙 라이트, 수은 아크, 탄소 아크, 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프 등의 조사 장치가 사용된다. 한편, 상기 파장 영역보다 장파장측 또는 단파장측의 활성 에너지선을 발생시킬 수 있는 조사 장치를 이용할 수도 있다.
조사량은, 예컨대 0.001J/cm2 이상, 또한, 예컨대 100J/cm2 이하, 바람직하게는 10J/cm2 이하이다.
조사 시간은, 예컨대 10분간 이하, 바람직하게는 1분간 이하 이며, 또한, 5초간 이상이다.
또한, 활성 에너지선을, 예컨대, 상방 및/또는 하방으로부터 형광체층(5)으로 향해서 조사하고, 바람직하게는, 도 9(c)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 하방으로부터 형광체층(5)으로 향해서 조사한다. 구체적으로는, 활성 에너지선을, 하방으로부터 지지 시트(32)를 투과하도록, 형광체층(5)에 조사한다.
한편, 활성 에너지선의 형광체층(5)에의 조사에 있어서, 지지 시트(32)가 활성 에너지선 조사 박리 시트인 경우에는, 활성 에너지선의 형광체층(5)에의 조사에 의해서 지지 시트(32)의 점착력이 저하되지 않도록, 활성 에너지선 조사 박리 시트나 조사 조건이 선택된다.
상기한 활성 에너지선의 조사와 함께, 가열할 수도 있다.
가열의 시기는, 활성 에너지선의 조사와 함께, 또는, 활성 에너지선의 조사의 전 또는 후에 실시해도 좋고, 바람직하게는, 활성 에너지선의 조사 후에 실시한다.
가열 조건으로는, 온도가, 예컨대 50℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상이고, 또한, 예컨대 250℃ 이하, 또한 200℃ 이하이기도 하고, 또한, 가열 시간은, 예컨대 0.1분간 이상, 또한, 예컨대 1440분간 이하, 바람직하게는 180분간 이하이다.
상기한 활성 에너지선의 조사(및 필요에 따라 실시되는 가열)에 의해서, 형광체층(5)이 완전 경화되어 C 스테이지로 된다.
구체적으로는, 실리콘 반경화체가 제 1 실리콘 수지 조성물로부터 조제되는 경우에는, 활성 에너지선의 조사(및 필요에 따라 실시되는 가열)에 의해서, 하기 화학식 21에 나타낸 바와 같이, 제 1 폴리실록산의 부가 가능 치환기가, 바이닐기이며, 제 2 폴리실록산의 부가 가능 치환기가 하이드로실릴기인 경우에는, 그들이 부가(하이드로실릴 부가)한다.
Figure pat00021
또는, 실리콘 반경화체가 제 2 실리콘 수지 조성물로부터 조제되는 경우에는, 활성 에너지선의 조사(및 필요에 따라 실시되는 가열)에 의해서, 제 3 폴리실록산의 부가 가능 치환기가, 바이닐기 및 하이드로실릴기인 경우에는, 그들이 부가(하이드로실릴 부가)한다.
이것에 의해서, 실리콘 반경화체가 완전 경화된다. 즉, 형광체층(5)이 완전 경화(C 스테이지화)된다.
한편, 완전 경화에 있어서의, 축합의 진행도는, 예컨대, 고체 NMR 측정에 의해서, 축합 가능 치환기에 유래하는 피크 강도로 확인할 수 있다.
C 스테이지화(완전 경화)된 형광체층(5)은, 가요성을 갖고 있고, 구체적으로는, 23℃에서의 압축 탄성률이, 예컨대 0.5MPa 이상, 바람직하게는 1.0MPa 이상이며, 또한, 예컨대 100MPa 이하, 바람직하게는 10MPa 이하이다.
형광체층(5)의 압축 탄성률이 상기 상한 이하이면, 가요성을 확실히 담보할 수 있어, 예컨대, 다음 절단 공정(도 9(d)의 파선 참조)에 있어서, 비교적 저렴한 커팅 장치를 이용하여, 형광체층(5)을, 상측으로부터 확인하면서 절단할 수도 있다. 형광체층(5)의 압축 탄성률이 상기 하한 이상이면, 절단 후의 형광체층(5)의 형상을 유지할 수 있다.
이것에 의해, LED(4)의 측면 및 하면이, 형광체층(5)에 의해서 밀착상으로 피복된다. 즉, C 스테이지의 형광체층(5)에 의해서 LED(4)가 봉지된다.
<절단 공정>
봉지 공정 후, 도 9(d)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 절단 공정에서는, LED(4)의 주위의 가요성의 형광체층(5)을, 두께 방향에 따라, 상측으로부터 확인하면서, 절단한다. 예컨대, 형광체층(5)을, 예컨대, 각 LED(4)을 둘러싸는 평면시 대략 직사각형상으로 절단한다.
이것에 의해서, LED(4)와, LED(4)를 봉지하는 형광체층(5)을 구비하는 형광체층 피복 LED(10)를, 지지 시트(32)에 밀착하는 상태로 얻는다.
<박리 공정>
절단 공정 후, 도 9(e)에 나타낸 바와 같이, 지지 시트(32)를 면방향으로 연신시키면서, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(32)로부터 박리한다.
구체적으로는, 우선, 도 9(d)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 지지 시트(32)를 면방향 외측으로 연신시킨다. 이것에 의해서, 도 9(e)에 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)는, 지지 시트(32)에 밀착한 상태로, 칼집(8)에 인장 응력이 집중하기 때문에, 칼집(8)이 넓어지고, 그리고, 각 LED(4)가 서로 이간하여, 간극(19)이 형성된다. 간극(19)은, 각 LED(4)를 사이에 두도록, 평면시 대략 격자 형상으로 형성된다.
그 후, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(32)의 상면으로부터 박리한다.
구체적으로는, 도 9(e')에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 바늘 등의 가압 부재(14)와, 콜렛 등의 흡인 부재(16)를 구비하는 픽업 장치(17)에 의해서, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(32)로부터 박리한다. 픽업 장치(17)로서는, 가압 부재(14)가, 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)에 대응하는 지지 시트(32)를 하방으로부터 가압하는(밀어 올리는) 것에 의해, 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)를 상방으로 밀어 올리고, 밀어 올려진 형광체층 피복 LED(10)를 콜렛 등의 흡인 부재(16)에 의해서 흡인하면서 지지 시트(32)로부터 박리한다.
그리고, 지지 시트(32)를 면방향으로 연신하면, 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)과, 그것에 인접하는 형광체층 피복 LED(10)의 사이에 간극(19)이 형성되기 때문에, 흡인 부재(16)를 박리하고자 하는 형광체층 피복 LED(10)에 근접시켰을 때에, 그것에 인접하는 형광체층 피복 LED(10)에 흡인 부재(16)가 접촉하여, 이러한 형광체층 피복 LED(10)이 손상하는 것을 방지할 수도 있다.
또한, 상기한 지지 시트(32)의 연신 대신에, 또는, 지지 시트(32)의 연신에 더하여, 상기한 지지 시트(32)가, 열박리 시트이기도 하는 경우에는, 지지 시트(32)를, 예컨대 50℃ 이상, 바람직하게는 70℃ 이상, 또한, 예컨대 200℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하로 가열할 수도 있다.
또한, 상기한 지지 시트(32)의 연신 대신에, 또는, 지지 시트(32)의 연신에 더하여, 상기한 지지 시트(32)가, 활성 에너지선 조사 박리 시트이기도 하는 경우에는, 지지 시트(32)에 활성 에너지선을 조사할 수도 있다.
이들 처리에 의해서, 지지 시트(32)의 점착력이 저하되어, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(32)로부터 더한층 용이하게 박리할 수 있다.
이것에 의해서, 도 9(e)에 나타낸 바와 같이, 지지 시트(32)로부터 박리된 형광체층 피복 LED(10)를 얻는다.
<실장 공정>
박리 공정 후, 형광체층 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 9(f)에 나타낸 바와 같이, 선별된 형광체층 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해서, LED 장치(15)를 얻는다.
그 후, 필요에 따라, 도 9(f)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, LED 장치(15)에, 형광체층 피복 LED(10)를 봉지하는 봉지 보호층(20)을 설치한다.
그리고, 제 6 실시형태의 형광체층 피복 LED(10)의 제조방법에서는, 활성 에너지선의 조사에 의해서 경화되는 활성 에너지선 경화성 수지 및 형광체를 함유하는 형광 수지 조성물로부터 형성되는 형광체층(5)에, LED(4)를 매설하고, 그 후, 활성 에너지선을 형광체층(5)에 조사하여, 형광체층(5)에 의해서 LED(4)를 봉지한다. 그 때문에, 지지 시트(32)의 손상을 억제하면서, LED(4)를 봉지하여, LED(4)의 주위에 형광체를 균일하게 분산시킬 수 있다.
즉, 형광체층(5)을, 가열하지 않고도, 또는 가열을 저감하면서, 형광체층(5)을 활성 에너지선의 조사에 의해서, 이러한 형광체층(5)을 경화시키는 것에 의해, LED(4)를 봉지할 수 있기 때문에, 형광체층(5)을 지지하는 지지 시트(32)가 내열성을 가질 필요가 없어, 즉, 내열성이 낮은 지지 시트(32)를 이용할 수 있다.
더구나, 형광체층(5)을 완전 경화시키는 경우에, 활성 에너지선을 조사하는 조사 시간은, 가열만에 의해서 형광체층(5)을 완전 경화시키는 경우에 비하여, 단시간으로 설정할 수 있다.
또한, 형광체층(5)을, LED(4)에 대응하여, 상측으로부터 확인하면서 절단하는 것에 의해, LED(4)와, LED(4)를 매설하는 형광체층(5)을 구비하는 형광체층 피복 LED(10)를 얻고, 그 후, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(32)로부터 박리한다. 그 때문에, 손상이 억제된 지지 시트(32)에 지지되는 형광체층(5)을, 우수한 치수 안정성으로 절단하여, 치수 안정성이 우수한 형광체층 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
또한, 절단 공정에서, 형광체층(5)을 지지 시트(32)에 의해서 지지하면서 절단하고, 그 후, 박리 공정에서, 지지 시트(32)를 가열하면, 이미 절단 공정에서 형광체층(5)을 지지하여 그 역할을 끝낸 지지 시트(32)를, 가열하고, 그 다음에 형광체층 피복 LED(10)를 박리하기 때문에, 효율적으로, 치수 안정성이 우수한 형광체층 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
따라서, 이 형광체층 피복 LED(10)는, 치수 안정성이 우수하다.
또한, LED 장치(15)는, 치수 안정성이 우수한 형광체층 피복 LED(10)를 갖추기 때문에, 신뢰성이 우수하고, 그 때문에, 발광 효율이 향상되어 있다.
<변형예>
상기한 제 6 실시형태에서는, 지지 시트(32)를 1층으로부터 형성하고 있지만, 예컨대, 도시하지 않지만, 면방향으로 연신 불능한 경질의 지지판과, 지지판 위에 적층되는 점착층의 2층으로부터 형성할 수도 있다.
지지판을 형성하는 경질 재료로서, 예컨대, 산화 규소(석영 등) 등의 산화물, 예컨대, 스테인레스 등의 금속 등을 들 수 있다. 지지판의 두께는, 예컨대 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.3mm 이상이며, 또한, 예컨대 5mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하이다.
점착층은, 지지판의 상면 전면에 형성되어 있다. 점착층을 형성하는 점착재료로서는, 예컨대, 아크릴계 감압 접착제 등의 감압 접착제를 들 수 있다. 점착층의 두께는, 예컨대 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.2mm 이상이며, 또한, 예컨대 1mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이하이다.
바람직하게는, 도 9(a)의 상측도에 나타낸 바와 같이, 면방향으로 연신 가능한 지지 시트(32)를 1층으로부터 형성한다.
이것에 의하면, 도 9(e)에 나타내는 박리 공정에서는, 지지 시트(32)를 면방향으로 연신시키면서, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(32)로부터 박리할 수 있기 때문에, 도 9(e')에 나타낸 바와 같이, 상기한 픽업 장치(17)를 이용하여, 형광체층 피복 LED(10)를 지지 시트(32)로부터 용이하고 또한 확실히 박리할 수 있다.
한편, 지지 시트(32)에는, 경질의 지지판이 설치되어 있지 않기 때문에, 도 9(e')이 참조되는 바와 같이, 픽업 장치(17)의 가압 부재(14)에 의해서, 하방으로부터 지지 시트(32) 및 그것에 대응하는 형광체층 피복 LED(10)를 밀어 올릴 수 있다.
더구나, 경질의 지지판을 점착층에 적층할 필요가 없기 때문에, 프로세스의 간편화를 꾀할 수 있다.
<제 7 실시형태>
제 7 실시형태의 도면에 있어서, 제 1∼제 6 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 7 실시형태의 형광체층 피복 LED(10)의 제조방법은, 지지 시트(1)를 준비하는 공정(도 10(a) 참조), 형광체층(5)을, 지지판(2)에 점착층(3)을 통해서 접착하는 접착 공정(도 10(b) 참조, 배치 공정의 일례), 매설 공정(도 10(c) 참조, ), 봉지 공정(도 10(d) 참조), 절단 공정(도 10(d)의 파선 참조), 및 박리 공정(도 10(e) 참조)을 갖춘다. 또한, 제 7 실시형태의 LED 장치(15)의 제조방법은, 실장 공정(도 10(f) 참조)을 갖춘다.
이하, 제 7 실시형태의 각 공정에 대하여 상술한다.
<지지 시트(1)를 준비하는 공정>
도 10(a)에 나타낸 바와 같이, 지지 시트(1)는, 지지판(2)과, 지지판(2)의 상면에 적층되는 점착층(3)을 구비한다.
지지판(2)으로서는, 제 1 실시형태의 지지판(2)과 마찬가지의 지지판(2)을 들 수 있다.
점착층(3)은, 활성 에너지선의 조사에 의해서 점착력이 저하되는 재료로부터, 활성 에너지선 조사 박리층(시트)으로서 형성되어 있고, 구체적으로는, 예컨대, 아크릴계 감압 접착제층 등의 감압 접착제층을 들 수 있다. 또한, 점착층(3)은, 예컨대, 일본 특허공개 2001-308116호 공보에 기재된 활성 에너지선 조사 박리층(시트)으로부터 형성할 수도 있다.
점착층(3)의 두께는, 예컨대 0.01mm 이상, 바람직하게는 0.02mm 이상이며, 또한, 1mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이하이다.
지지 시트(1)를 준비하기 위해서는, 예컨대, 지지판(2)과 점착층(3)을 접합한다. 한편, 우선, 지지판(2)을 준비하고, 이어서, 바니쉬를 지지판(2)에 도포하는 도포 방법 등에 의해서, 점착층(3)을 지지판(2)에 직접 적층할 수도 있다.
지지 시트(1)의 두께는, 예컨대 0.2mm 이상, 바람직하게는 0.5mm 이상이며, 또한, 6mm 이하, 바람직하게는 2.5mm 이하이다.
<접착 공정>
접착 공정은, 지지 시트(1)를 준비하는 공정 후에, 실시한다.
접착 공정에서는, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 형광체 시트(25)를 점착층(3)의 상면에 접착한다. 이것에 의해, 형광체층(5)을 점착층(3)에 접착된 상태로 형성한다.
도 10(b)에 있어서, 형광체층(5)은, 제 1 실시형태의 형광 수지 조성물과 마찬가지의 형광 수지 조성물로부터, 면방향으로 연장되는 시트상으로 형성되어 있다.
<매설 공정>
매설 공정은, 접착 공정 후에 실시한다.
도 10(c)으로 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)에 의해서 LED(4)를 봉지하기 위해서는, 우선, 도 10(b)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 복수의 LED(4)를 준비한다.
이어서, 도 10(c)에 나타낸 바와 같이, 이형 시트(13)를 LED(4) 위에 재치하고, 이어서, LED(4)를 형광체층(5)에 매설한다.
그 후, 도 10(c)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 이형 시트(13)를 형광체층(5)의 상면으로부터 박리한다.
<봉지 공정>
봉지 공정은, 매설 공정 후에 실시한다.
그 후, 도 10(d)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을 경화시킨다. 경화성 수지가 열경화성 수지인 경우에는, 형광체층(5)을 열경화시킨다. 구체적으로는, 형광체층(5)을, 예컨대 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상, 또한, 예컨대 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하로 가열한다.
열경화성 수지가 2단계 경화형 실리콘 수지를 함유하고, LED(4)를 매설하는 형광체층(5)이 B 스테이지인 경우에는, 형광체층(5)은, 상기한 가열에 의해서, 완전 경화되어 C 스테이지로 된다.
또한, 열경화성 수지가 1단계 경화형 실리콘 수지를 함유하는 경우에는, 형광체층(5)은, 상기한 가열에 의해서, 완전 경화되어 C 스테이지로 된다.
또는, 경화성 수지가 활성 에너지선 경화성 수지인 경우에는, 형광체층(5)에 활성 에너지선을 상방으로부터 조사한다. 한편, 활성 에너지선을 상방으로부터 조사하는 경우에는, 그것에 의하여 점착층(3)의 점착력이 저하되지 않도록, 경화성 수지나 조사 조건이 선택된다.
경화(완전 경화)된 형광체층(5)은, 가요성을 갖고 있고, 또한, 형광체층(5)의 파장 400nm 이하에서의 광투과율은, 예컨대 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상이다. 형광체층(5)의 광투과율이 상기한 하한 이상이면, 형광체층(5)에 있어서의 활성 에너지선의 투과성을 담보하여, 활성 에너지선이 형광체층(5)을 투과하여 점착층(3)에 도달할 수 있다. 동시에, 휘도가 우수한 LED 장치(15)(후술)를 얻을 수 있다.
이것에 의해, LED(4)의 측면 및 하면이, 형광체층(5)에 의해서 밀착상으로 피복된다. 즉, C 스테이지의 형광체층(5)에 의해서 LED(4)가 봉지된다.
<절단 공정>
봉지 공정 후, 도 10(d)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 절단 공정에서는, LED(4) 주위의 형광체층(5)을, 두께 방향에 따라 절단한다. 예컨대, 도 2의 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을, 예컨대, 각 LED(4)을 둘러싸는 평면시 대략 직사각형상으로, 상측으로부터 확인하면서, 절단한다.
절단 공정에 의해서, LED(4)와, LED(4)를 매설하는 형광체층(5)을 구비하는 형광체층 피복 LED(10)를, 형광체층(5)이 지지 시트(1)에 밀착하는 상태로 얻는다. 즉, 형광체층(5)을, LED(4)에 대응하여 개편화한다.
<박리 공정>
절단 공정 후, 도 10(e)에 있어서, 박리 공정에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)의 상면으로부터 박리한다.
형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)의 상면으로부터 박리하기 위해서는, 우선, 도 10(e)의 하향 화살표로 나타낸 바와 같이, 활성 에너지선을 상방으로부터 형광체층(5)을 통해서 점착층(3)에 조사한다.
활성 에너지선은, 예컨대, 자외선, 전자선 등을 포함하고, 예컨대 파장 180nm 이상 영역, 바람직하게는 200nm 이상, 또한, 예컨대 460nm 이하, 바람직하게는 400nm 이하의 영역에 스펙트럼 분포를 가지는 활성 에너지선을 들 수 있다.
활성 에너지선의 조사에는, 예컨대, 케미컬 램프, 엑시머 레이저, 블랙 라이트, 수은 아크, 탄소 아크, 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프 등의 조사 장치가 사용된다. 한편, 상기 파장 영역보다 장파장측 또는 단파장측의 활성 에너지선을 발생시킬 수 있는 조사 장치를 이용할 수도 있다.
조사량은, 예컨대 0.001J/cm2 이상, 바람직하게는 0.01J/cm2 이상이며, 또한, 예컨대 100J/cm2 이하, 바람직하게는 10J/cm2 이하이다. 조사량이 상기 하한 이상이면, 점착층(3)의 점착력을 확실히 효율적으로 저하시킬 수 있다. 한편, 조사량이 상기 상한 이하이면, 비용 증대를 억제하여, 기기의 손상을 유효하게 방지할 수 있다.
조사 시간은, 예컨대 10분간 이하, 바람직하게는 1분간 이하이며, 또한, 예컨대 5초간 이상이다. 조사 시간의 상한이 상기한 상한 이하이면, 박리 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
그리고, 활성 에너지선의 전부 또는 일부는, 상방으로부터 형광체층(5)을 투과하여 점착층(3)에 조사된다.
이 활성 에너지선의 조사에 의해서, 점착층(3)의 점착력이 저하된다.
이 상태로, 도 10(e)의 상향 화살표로 나타낸 바와 같이, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리한다. 한편, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리하기 위해서는, 필요에 따라, 도시하지 않지만, 콜렛 등의 흡인 부재를 갖추는 픽업 장치를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 흡인 부재에 의해서 형광체층 피복 LED(10)를 흡인하면서 점착층(3)으로부터 박리할 수 있다.
형광체층 피복 LED(10)의 점착층(3)으로부터의 박리에서는, 형광체층(5)의 하면이, 점착층(3)의 상면으로부터 박리된다.
이것에 의해서, 점착층(3)으로부터 박리된 형광체층 피복 LED(10)를 얻는다.
[실장 공정]
박리 공정 후, 형광체층 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 10(f)에 나타낸 바와 같이, 선별된 형광체층 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해서, LED 장치(15)를 얻는다.
이것에 의해, 기판(9)과, 기판(9)에 실장되는 형광체층 피복 LED(10)를 구비하는 LED 장치(15)를 얻는다.
그 후, 필요에 따라, 도 10(f)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, LED 장치(15)에, 형광체층 피복 LED(10)를 봉지하는 봉지 보호층(20)을 설치한다.
그리고, 제 7 실시형태에 의하면, 박리 공정에서는, 활성 에너지선을 상방으로부터 형광체층(5)을 통해서 점착층(3)에 조사한다. 그렇게 하면, 활성 에너지선이 형광체층(5)을 투과하여 점착층(3)에 조사된다. 그 때문에, 지지판(2)을, 활성 에너지선을 투과시키는 기판 재료로부터 형성하여, 그 지지판(2)에 활성 에너지선을 투과시킬 필요가 없다. 그 결과, 지지판(2)으로서, 활성 에너지선 투과성의 지지판에 한하지 않고, 활성 에너지선 차단성의 지지판으로부터도 선택할 수 있다.
또한, 절단 공정 후에, 박리 공정을 실시한다. 즉, 절단 공정에서는, 경질의 지지판(2)을 갖추는 지지 시트(1)에 의해, 형광체층(5)을 지지하면서, 형광체층(5)을 절단할 수 있다. 그 때문에, 치수 안정성이 우수한 형광체층 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
또한, 이 방법에서는, 박리 공정에서, 활성 에너지선을 점착층(3)에 조사하기 때문에, 점착층(3)의 가열에 의해서 점착층(3)의 점착력을 저감하는 방법에 비하면, 가열에 기인하는 지지 시트(1)의 변형을 방지하여, 치수 안정성을 더한층 향상시킬 수 있다.
따라서, 이 형광체층 피복 LED(10)는 치수 안정성이 우수하다.
또한, LED 장치(15)는, 치수 안정성이 우수한 형광체층 피복 LED(10)를 갖추기 때문에, 신뢰성이 우수하고, 그 때문에, 발광 효율이 향상되어 있다.
<변형예>
도 10(e)의 실시형태의 박리 공정에서는, 활성 에너지선을 상방으로부터만 점착층(3)에 조사하고 있지만, 제 7 실시형태에 있어서, 활성 에너지선을 적어도 상방으로부터 조사하면 바람직하고, 예컨대, 지지판(2)이 활성 에너지선 투과성 재료 또는 활성 에너지선 반투과성 재료로부터 형성되는 경우에는, 활성 에너지선을 상하 양쪽으로부터 점착층(3)에 조사할 수도 있다. 그 경우에는, 지지 시트(1)의 하방으로부터 조사되는 활성 에너지선은, 전부 또는 일부가, 지지판(2)을 투과하여 점착층(3)에 도달한다.
이러한 변형예에 의하면, 박리 공정에서, 점착층(3)의 점착력을 저하시키기 위해서 요하는 시간, 즉, 활성 에너지선의 조사 시간을 더한층 단축할 수 있어, 형광체층 피복 LED(10)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
<제 8 실시형태>
제 1 실시형태에서는, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을, 형광체가 균일하게(적어도 면방향에 균일하게) 분산되는 형광체 시트(25)로부터 형성하고 있지만, 예컨대, 도 11(b) 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 봉지 시트로서, 형광체를 함유하는 피복부로서의 매설부(33)와, 매설부(33)를 둘러싸는 리플렉터부(34)를 구비하는 매설-리플렉터 시트(24)를 예시할 수도 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 매설부(33)는, 매설-리플렉터 시트(24)에 있어서, 복수의 LED(4)를 매설하는 부분으로서 간격을 사이에 두고 복수 설치되고 있고, 각 매설부(33)는, 평면시 대략 원형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 각 매설부(33)는, 상방으로 향하여 점차로 가늘어지는 대략 원뿔대 형상으로 형성되어 있다.
매설부(33)의 상단부의 직경(최대 길이)은, LED(4)의 면방향의 최대 길이보다 크고, 구체적으로는, LED(4)의 면방향의 최대 길이에 대하여, 예컨대 200% 이상, 바람직하게는 300% 이상, 보다 바람직하게는 500% 이상이며, 예컨대 3000% 이하이다. 구체적으로는, 매설부(33)의 상단부의 직경(최대 길이)은, 예컨대 5mm 이상, 바람직하게는 7mm 이상이며, 또한, 예컨대 300mm 이하, 바람직하게는 200mm 이하이다.
또한, 매설부(33)의 하단부의 직경(최대 길이)은, 상단부의 직경(최대 길이)보다 크고, 구체적으로는, 예컨대 7mm 이상, 바람직하게는 10mm 이상이며, 또한, 예컨대 400mm 이하, 바람직하게는 250mm 이하이다.
또한, 각 매설부(33) 사이의 간격(최소 간격, 구체적으로는, 매설부(33)의 하단부 사이의 간격)은, 예컨대 20mm 이상, 바람직하게는 50mm 이상이며, 또한, 예컨대 1000mm 이하, 바람직하게는 200mm 이하이다.
매설부(33)는, 상기한 형광 수지 조성물로부터 형성되어 있다. 매설부(33)는, 형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, B 스테이지로 형성되어 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 리플렉터부(34)는, 매설-리플렉터 시트(24)의 주단부(周端部)에 있어서 연속함과 더불어, 각 매설부(33)의 사이에 배치되어, 각 매설부(33)를 둘러싸는 평면시 대략 격자상으로 형성되어 있다.
또한, 리플렉터부(34)는, 후술하는 광반사 성분을 함유하는 반사 수지 조성물로부터 형성되어 있다.
다음으로 이 매설-리플렉터 시트(24)의 제조방법에 대하여, 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다.
이 방법에서는, 우선, 도 13(a)에 나타낸 바와 같이, 프레스 장치(35)를 준비한다.
프레스 장치(35)는, 지지판(36)과, 지지판(36)의 상측에 대향 배치되는 형(37)을 구비하고 있다.
지지판(36)은, 예컨대, 스테인레스 등의 금속으로부터, 대략 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있다.
형(37)은, 평판부(38)와, 평판부(38)로부터 하측으로 돌출하도록 형성되는 돌출부(39)를 일체적으로 구비하고 있다.
평판부(38)는, 평면시에 있어서, 지지판(36)과 동일 형상으로 형성되어 있다.
돌출부(39)는, 형(37)에 있어서, 매설부(33)에 대응하도록, 면방향으로 서로 간격을 사이에 두고 복수 설치되어 있다. 즉, 돌출부(39)는, 평판부(38)의 하면으로부터 하방으로 향하여 점차로 가늘어지는 대략 원뿔대 형상으로 형성되어 있고, 구체적으로는, 정단면시 및 측단면시에 있어서, 하방으로 향하여 점차로 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 즉, 돌출부(39)는, 매설부(33)와 동일 형상으로 형성되어 있다.
또한, 도 13(a)에 나타낸 바와 같이, 지지판(36)의 주단부의 상면에는, 스페이서(40)가 설치되어 있다. 스페이서(40)는, 예컨대, 스테인레스 등의 금속으로 이루어지고, 두께 방향으로 투영했을 때에, 복수의 매설부(33)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 또한, 스페이서(40)는, 두께 방향으로 투영했을 때에, 형(37)에 포함되어, 구체적으로는, 평판부(38)의 주단부와 겹치도록, 지지판(36)에 배치되어 있다.
스페이서(40)의 두께는, 후술하는 박리 시트(49)의 두께와, 돌출부(39)의 두께의 합계 두께가 되도록 설정되어 있다. 스페이서(40)의 두께는, 예컨대 0.3mm 이상, 바람직하게는 0.5mm 이상이며, 또한, 예컨대 5mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하이다.
한편, 프레스 장치(35)는, 형상이 다른 형(37)이 교환 가능하게 구성되어 있고, 구체적으로는, 도 13(a)에 나타내는 돌출부(39)를 갖는 형(37)과, 도 17(c)에 나타내는 후술하는, 돌출부(39)를 갖지 않는 평판상의 형(37)이 교환 가능하게 구성되어 있다.
또한, 도 13(a)에 나타낸 바와 같이, 지지판(36)의 상면에 있어서, 스페이서(40)의 내측에는, 박리 시트(49)가 재치되어 있다. 박리 시트(49)의 주단면은, 지지판(36)의 상면에 있어서, 스페이서(40)의 내측면에 접촉하도록 형성되어 있다. 박리 시트(49)의 두께는, 예컨대 10μm 이상, 바람직하게는 30μm 이상이며, 또한, 예컨대 200μm 이하, 바람직하게는 150μm 이하이다.
이어서, 도 13(a)에 나타내는 프레스 장치(35)에, 리플렉터 시트(42)를, 박리 시트(49)의 상면에 배치한다.
리플렉터 시트(42)를 박리 시트(49)의 상면에 배치하기 위해서는, 예컨대, 반사 수지 조성물로부터 형성되는 리플렉터 시트(42)를 박리 시트(49)의 상면에 적층하는 적층 방법, 예컨대, 액상의 반사 수지 조성물을 박리 시트(49)의 상면에 도포하는 도포 방법 등이 사용된다.
반사 수지 조성물은, 예컨대, 수지와 광반사 성분을 함유한다.
수지로서는, 예컨대, 열경화성 실리콘 수지, 에폭시 수지, 열경화성 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 유레아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 다이알릴프탈레이트 수지, 열경화성 우레탄 수지 등의 열경화성 수지를 들 수 있고, 바람직하게는, 열경화성 실리콘 수지, 에폭시 수지를 들 수 있다.
광반사 성분은, 예컨대, 백색의 화합물이고, 그와 같은 백색의 화합물로서는, 구체적으로는, 백색 안료를 들 수 있다.
백색 안료로서는, 예컨대, 백색 무기 안료를 들 수 있고, 그와 같은 백색 무기 안료로서는, 예컨대, 산화티타늄, 산화아연, 산화지르코늄 등의 산화물, 예컨대, 연백(鉛白)(탄산 납), 탄산 칼슘 등의 탄산염, 예컨대, 카올린(카올리나이트) 등의 점토 광물 등을 들 수 있다.
백색 무기 안료로서, 바람직하게는, 산화물, 더 바람직하게는, 산화티타늄을 들 수 있다.
그와 같은 산화티타늄은, 구체적으로는 TiO2,(산화티타늄(IV), 이산화티타늄)이다.
산화티타늄의 결정 구조는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 루틸, 브루카이트(판티타늄석), 아나타제(예추석) 등이며, 바람직하게는 루틸이다.
또한, 산화티타늄의 결정계는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 정방정계, 사방정계 등이며, 바람직하게는 정방정계이다.
산화티타늄의 결정 구조 및 결정계가, 루틸 및 정방정계이면, 리플렉터부(34)가 장기간 고온에 노출되는 경우에도, 광(구체적으로는, 가시광, 특히, 파장450nm 부근의 광)에 대한 반사율이 저하되는 것을 유효하게 방지할 수 있다.
광반사 성분은 입자상이며, 그 형상은 한정되지 않고, 예컨대, 구상, 판상, 침상 등을 들 수 있다. 광반사 성분의 최대 길이의 평균치(구상인 경우에는, 그 평균 입자경)는, 예컨대 1nm 이상 1000nm 이하이다. 최대 길이의 평균치는, 레이저 회절 산란식 입도 분포계를 이용하여 측정된다.
광반사 성분의 배합 비율은, 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 0.5질량부 이상, 바람직하게는 1.5질량부 이상이며, 또한, 예컨대 90질량부 이상, 바람직하게는 70질량부 이상이다.
상기한 광반사 성분은, 수지 중에 균일하게 분산 혼합된다.
또한, 반사 수지 조성물에는, 추가로, 상기한 충전제를 첨가할 수도 있다. 즉, 충전제를, 광반사 성분(구체적으로는, 백색 안료)과 병용할 수 있다.
충전제는, 상기한 백색 안료를 제외하는, 공지된 충전제를 들 수 있고, 구체적으로는, 실리콘 입자 등의 유기 미립자, 예컨대, 실리카, 탈크, 알루미나, 질화알루미늄, 질화규소 등의 무기 미립자를 들 수 있다.
충전제의 첨가 비율은, 충전제 및 광반사 성분의 총량이, 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 10질량부 이상, 바람직하게는 25질량부 이상, 보다 바람직하게는 40질량부 이상이 되도록, 또한, 예컨대 80질량부 이하, 바람직하게는 75질량부 이하, 보다 바람직하게는 60질량부 이하가 되도록, 조정된다.
적층 방법에서는, 반사 수지 조성물은, 상기한 수지와, 광반사 성분과, 필요에 따라 첨가되는 충전제를 배합하고, 균일 혼합하는 것에 의해, A 스테이지로서 조제된다.
계속해서, 적층 방법에서는, A 스테이지의 반사 수지 조성물을, 도시하지 않은 이형 시트의 표면에, 예컨대, 캐스팅, 스핀 코팅, 롤 코팅 등의 도포 방법에 의해서 도포하고, 그 후, 가열하여 B 스테이지 또는 C 스테이지로 한다. 이형 시트로서는, 예컨대, 폴리에틸렌 필름, 폴리에스터 필름(PET 등) 등의 폴리머 필름, 예컨대, 세라믹스 시트, 예컨대, 금속박 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리머 필름을 들 수 있다. 또한, 이형 시트의 표면에는, 불소 처리 등의 박리 처리를 실시할 수도 있다.
또는, A 스테이지의 반사 수지 조성물을, 예컨대, 도시하지 않은 이형 시트의 표면에, 스크린 인쇄 등에 의해서 상기한 도포 방법에 의해서 도포하고, 그 후, 가열하는 것에 의해, B 스테이지 또는 C 스테이지의 리플렉터 시트(42)를 형성한다.
그 후, 리플렉터 시트(42)를 박리 시트(49)에 전사한다. 계속해서, 도시하지 않은 이형 시트를 박리한다.
한편, 도포 방법에서는, 상기한 A 스테이지의 반사 수지 조성물을, 박리 시트(49)의 상면에, 스크린 인쇄 등에 의해서 도포하고, 그 후, 가열하는 것에 의해, B 스테이지의 리플렉터 시트(42)를 형성한다.
리플렉터 시트(42)의 두께는, 예컨대 0.3mm 이상, 바람직하게는 0.5mm 이상이며, 또한, 예컨대 5mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하이다.
계속해서, 도 13(a)의 화살표 및 도 13(b)에 나타낸 바와 같이, 프레스 장치(35)에 의해서 리플렉터 시트(42)를 프레스한다.
구체적으로는, 형(37)을 지지판(36)에 대하여 밀어 내린다. 상세하게는, 돌출부(39)가, 리플렉터 시트(42)를 두께 방향으로 관통하도록, 형(37)을 하측으로 밀어 내린다. 더불어, 형(37)의 평판부(38)의 주단부를, 스페이서(40)의 상면에 당접시킨다.
이것에 의해, 리플렉터 시트(42)에는, 도 13(b)에 나타낸 바와 같이, 두께 방향을 관통하여, 돌출부(39)에 대응하는 형상의 관통공(41)이 형성된다.
형(37)의 밀어 내림에 있어서, 반사 수지 조성물이 B 스테이지의 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 형(37)에 미리 히터(도시하지 않음)를 내장시키고, 이러한 히터에 의해서, 리플렉터 시트(42)를 가열할 수도 있다. 이것에 의해서, 반사 수지 조성물을 완전 경화(C 스테이지화)시킨다.
가열 온도는, 예컨대 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상이며, 또한, 예컨대 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하이다.
이것에 의해서, 박리 시트(49) 위에 리플렉터부(34)가 형성된다.
그 후, 도 13(c)에 나타낸 바와 같이, 프레스 장치(35)의 프레스 상태를 해방한다. 구체적으로는, 형(37)을 끌어 올린다.
계속해서, 평판부(38) 및 돌출부(39)를 갖추는 형(37)을, 평판부(38)만을 갖추는 형(37)과 교환한다.
이것과 함께, 형광체 시트(25)를, 리플렉터부(34) 위에 배치한다.
구체적으로는, 형광체 시트(25)를, 리플렉터부(34)의 상면에, 관통공(41)을 피복하도록 재치한다.
형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, B 스테이지의 형광체 시트(25)를 리플렉터부(34) 위에 배치한다. 형광체 시트(25)는, B 스테이지인 경우에는, 그 평판 형상이 어느 정도 유지되기 때문에, 관통공(41) 내에 빠지는 일 없이, 관통공(41)을 피복하도록, 리플렉터부(34)의 상면에 재치된다.
또한, 형광체 시트(25)는, 리플렉터부(34)(구체적으로는, 리플렉터 시트(42)의 반사 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, C 스테이지의 리플렉터부(34))에 비하여 유연하게 형성되어 있다. 구체적으로는, 형광체 시트(25)는, 다음의 프레스(도 13(d))에 의해서, 변형 가능한 부드럽기인 한편, 리플렉터부(34)는, 다음의 프레스에 의해서, 변형 불가능한 경도로 형성되어 있다.
이어서, 도 13(d)에 나타낸 바와 같이, 프레스 장치(35)에 의해서, 형광체 시트(25)를 프레스한다. 구체적으로는, 평판부(38)로 이루어지는 형(37)을, 지지판(36)으로 향해서 밀어 내린다. 더불어, 평판부(38)의 주단부를, 스페이서(40)의 상면에 당접시킨다. 또한, 평판부(38)의 하면이, 리플렉터부(34)의 상면에 접촉한다.
이것에 의해서, 비교적 유연한 형광체 시트(25)는, 평판부(38)에 의해서 상측으로부터 가압되어, 관통공(41) 내에 충전된다. 한편, 비교적 딱딱한 리플렉터부(34)는, 변형되는 일 없이, 그 관통공(41)에 매설부(33)를 수용한다.
또한, 평판부(38)에 내장되는 히터에 의해서, 형광체 시트(25)를 가열할 수도 있다.
이것에 의해서, 매설부(33)가, 리플렉터부(34)의 관통공(41) 내에 형성된다.
이것에 의해서, 지지판(36) 및 형(37)의 사이에서, 매설부(33) 및 리플렉터부(34)를 갖추는 매설-리플렉터 시트(24)가 얻어진다.
도 13(e)에 나타낸 바와 같이, 그 후, 형(37)을 끌어 올리고, 계속해서, 매설-리플렉터 시트(24)를 박리 시트(49)로부터 박리한다.
다음으로 도 13(e)에 나타내는 매설-리플렉터 시트(24)를 이용하여, 형광체층 피복 LED(10) 및 LED 장치(15)를 제조하는 방법에 대하여, 도 11을 참조하여, 상기 실시형태와 다른 공정을 상술한다.
[배치 공정]
도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 매설-리플렉터 시트(24)를, 매설부(33)가 상방으로 향하여 점차로 가늘어지는 테이퍼 형상이 되도록, 지지 시트(1) 위에 배치한다.
[매설 공정]
매설 공정에서는, 우선, 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 복수의 LED(4)의 각각을, 매설부(33)에 대하여 대향 배치시킨다. 구체적으로는, 각 LED(4)을, 평면시에 있어서, 매설부(33)의 중심과 대향함과 더불어, 리플렉터부(34)의 상단부의 내측에 간격이 사이에 두어지도록 배치한다.
도 11(c)에 나타낸 바와 같이, 그 후, 이형 시트(13)를, LED(4)의 상면에 배치하고, 계속해서, 적층체를 프레스한다. 이것에 의해, LED(4)를, 상면이 노출되도록, 매설부(33)에 매설한다.
[봉지 공정]
봉지 공정에서는, 형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 형광체층(5)을 가열에 의해 열경화시킨다. 이것에 의해서, 매설부(33)가 완전 경화된다. 이것에 의해서, LED(4)가 매설부(33)에 의해서 봉지된다.
[절단 공정]
도 13(d)에 나타낸 바와 같이, 절단 공정에서는, 리플렉터부(34)를, 두께 방향에 따라 절단한다. 예컨대, 도 12의 1점 파선이 참조되는 바와 같이, 리플렉터부(34)를, 예컨대, 각 매설부(33)를 둘러싸는 평면시 대략 직사각형상으로, 형광체층(5)을 절단한다. 또한, 형광체층(5)을, 상면이 노출되는 LED(4)를 시인하면서, 절단한다.
도 11(d)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 절단 공정에 의해서, 하나의 LED(4)와, LED(4)를 매설하는 매설부(33)와, 매설부(33)의 주위에 설치되는 리플렉터부(34)를 구비하는 형광체층 피복 LED(10)를, 지지 시트(1)에 밀착하는 상태로 얻는다. 즉, 형광체층 피복 LED(10)에는, 리플렉터부(34)가 설치되어 있다. 즉, 형광체층 피복 LED(10)는, 리플렉터부 부착 형광체층 피복 LED 이다.
[박리 공정]
박리 공정에서, 도 11(e)에 나타낸 바와 같이, 리플렉터부(34)가 설치된 형광체층 피복 LED(10)를, 지지 시트(1)로부터 박리한다.
[실장 공정]
실장 공정에서, 리플렉터부(34)가 설치된 형광체층 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 11(f)에 나타낸 바와 같이, 선별된 형광체층 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해서, LED 장치(15)를 얻는다.
이것에 의해, 기판(9)과, 기판(9)에 실장되어, 리플렉터부(34)가 설치되는 형광체층 피복 LED(10)를 구비하는 LED 장치(15)를 얻는다.
그리고, 이 제 8 실시형태에 의하면, 매설-리플렉터 시트(24)는, LED(4)를 매설하는 매설부(33)와, 광반사 성분을 함유하고 매설부(33)를 둘러싸도록 하여 형성되는 리플렉터부(34)를 구비하기 때문에, LED(4)로부터 발광되는 광을 리플렉터부(34)에 의해서 반사시킬 수 있다. 그 때문에, LED 장치(15)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
<변형예>
제 8 실시형태에서는, 매설부(33)를, 형광체를 함유하는 형광 수지 조성물로부터 형성하고 있지만, 예컨대, 형광체를 함유하지 않은 수지 조성물로부터 형성할 수도 있다.
<제 9 실시형태>
제 9 실시형태의 도면에 있어서, 제 8 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 8 실시형태의 매설-리플렉터 시트(24)의 제조방법에 있어서, 도 13(c) 및 도 13(d)에 나타낸 바와 같이, 형광체 시트(25)로부터 매설부(33)를 형성하고 있지만, 도 14(c)에 나타낸 바와 같이, 형광체 시트(25)를 이용하지 않고, 형광 수지 조성물의 바니쉬를 관통공(41)에 포팅하는 것에 의해, 매설부(33)를 형성할 수도 있다.
구체적으로는, 우선, 형광 수지 조성물을 바니쉬로서 조제한다. 구체적으로는, 형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, A 스테이지의 바니쉬를 조제한다. 이것에 의해서, A 스테이지의 형광 수지 조성물이 관통공(41) 내에 충전된다.
그 후, 형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, A 스테이지의 형광 수지 조성물을 가열하여, B 스테이지화한다.
제 9 실시형태에 의해서도, 제 8 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제 10 실시형태>
제 10 실시형태의 도면에 있어서, 제 8 실시형태 및 제 9 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 8 실시형태에 있어서, 도 11(b) 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 평면시에 있어서, 매설부(33)의 상단부를, LED(4)보다 크게 형성하고 있지만, 예컨대, 도 15(b)에 나타낸 바와 같이, 매설부(33)의 상단부와, LED(4)를, 동일 치수로 형성할 수도 있다.
[매설 공정]
예컨대, 매설부(33)는, 상방으로 향하여 점차로 가늘어지는 대략 사각뿔대 형상으로 형성되어 있다.
도 15(b)에 나타내는 매설부(33)를 형성하기 위해서는, 도 13 및 도 14가 참조되는 돌출부(39)를, 평판부(38)의 하면으로부터 하방으로 향하여 점차로 가늘어지는 대략 사각뿔대 형상으로 형성한다.
또한, 도 15(b)에 나타낸 바와 같이, 두께 방향으로 투영했을 때에, 매설부(33)의 상단부와 LED(4)는 서로 중복하게, 구체적으로는, 평면시에 있어서, 매설부(33)의 상단부의 주단 가장자리와, LED(4)의 주단 가장자리가 동일 위치에 형성되도록, LED(4)을 매설부(33)의 상면에 재치한다.
제 10 실시형태에 의해서도, 제 7 및 8 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제 11 실시형태>
제 11 실시형태의 도면에 있어서, 제 8 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 8 실시형태에 있어서, 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 매설-리플렉터 시트(24)에 있어서의 매설부(33)를, 상방으로 향하여 점차로 가늘어지는 대략 원뿔대 형상으로 형성하고 있지만, 예컨대, 도 16(b)에 나타낸 바와 같이, 상하 방향(두께 방향)으로 연장되는 대략 원기둥 형상으로 형성할 수도 있다.
이러한 매설부(33)를 형성하기 위해서는, 도 17(a) 및 도 17(b)에 나타내는 타발 장치(55)를 이용한다.
타발 장치(55)는, 지지판(56)과, 지지판(56)의 상측에 대향 배치되는 형(57)을 구비하고 있다.
지지판(56)은, 예컨대, 스테인레스 등의 금속으로부터, 대략 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있고, 또한, 지지판(56)에는, 두께 방향을 관통하는 관통공(53)이 형성되어 있다.
관통공(53)은, 평면시 대략 원형상으로 형성되어 있다.
형(57)은, 평판부(58)와, 평판부(58)로부터 하측으로 돌출하도록 형성되는 돌출부(59)를 일체적으로 구비하고 있다.
평판부(58)는, 도 13(a)에 나타내는 평판부(38)와 동일 형상으로 형성된다.
돌출부(59)는, 형(57)에 있어서, 매설부(33)(도 17(d) 참조)에 대응하도록, 면방향으로 서로 간격을 사이에 두고 복수 설치되어 있다. 돌출부(59)는, 평면시에 있어서, 관통공(53)과 동일 형상 및 동일 치수로 형성되어 있고, 구체적으로는, 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 돌출부(59)는, 매설부(33)(도 17(d) 참조)와 동일 형상으로 형성되어 있다. 즉, 돌출부(59)는, 정단면시 및 측단면시에 있어서, 대략 직사각형상으로 형성되어 있다.
이것에 의해서, 타발 장치(55)는, 형(57)의 밀어 내림에 의해, 돌출부(59)가 관통공(53)에 삽입 가능하게 구성되어 있다.
관통공(53)의 공경(孔徑) 및 돌출부(59)의 직경은, 예컨대 5mm 이상, 바람직하게는 7mm 이상이며, 또한, 예컨대 300mm 이하, 바람직하게는 200mm 이하이다.
또한, 지지판(56)의 주단부의 상면에는, 스페이서(40)가 설치되어 있다. 스페이서(40)는, 평면시에 있어서, 관통공(53)을 둘러싸도록, 지지판(56)의 주단부에, 평면시 대략 테두리 형상으로 배치되어 있다.
그리고, 도 17에 나타내는 타발 장치(55)에 의해서 매설-리플렉터 시트(24)를 형성하기 위해서는, 우선, 도 17(a)에 나타낸 바와 같이, 리플렉터 시트(42)를, 지지판(56) 위에 배치한다. 구체적으로는, 리플렉터 시트(42)를, 복수의 관통공(53)을 피복하도록, 지지판(56)의 상면에 재치한다.
이어서, 도 17(b)에 나타낸 바와 같이, 타발 장치(55)를 이용하여, 리플렉터 시트(42)를 타발한다.
구체적으로는, 형(57)을 밀어 내리는 것에 의해, 돌출부(59)가 리플렉터 시트(42)를 타발한다.
이것에 의해서, 리플렉터 시트(42)에는, 돌출부(59)에 대응하는 형상의 관통공(41)이 형성된다.
이것에 의해서, 지지판(56) 위에, 리플렉터부(34)가 형성된다.
이어서, 도 17(c)에 나타낸 바와 같이, 형(57)을 끌어 올린다.
그 후, 형성된 리플렉터부(34)를, 지지판(36)과, 평판부(38)로 이루어지는 형(37)을 구비하고, 박리 시트(49)가 설치되는 프레스 장치(35)에 설치한다.
이어서, 형광체 시트(25)를, 리플렉터부(34) 위에 배치한다.
이어서, 도 17(c)의 화살표 및 도 17(d)에 나타낸 바와 같이, 프레스 장치(35)에 의해서, 형광체 시트(25)를 프레스한다. 이것에 의해서, 매설부(33)를, 리플렉터부(34)의 관통공(41) 내에 형성한다.
이것에 의해서, 지지판(36) 및 형(37)의 사이에서, 매설부(33) 및 리플렉터부(34)를 갖추는 매설-리플렉터 시트(24)가 얻어진다.
그 후, 형(37)을 끌어 올리고, 계속해서, 도 17(e)에 나타낸 바와 같이, 매설-리플렉터 시트(24)를 박리 시트(49)로부터 박리한다.
제 11 실시형태에 의해서도, 제 8 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제 12 실시형태>
제 12 실시형태의 도면에 있어서, 제 11 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 11 실시형태의 매설-리플렉터 시트(24)의 제조방법에 있어서, 도 17(c) 및 도 17(d)에 나타낸 바와 같이, 형광체 시트(25)로부터 매설부(33)를 형성하고 있지만, 도 18(c)에 나타낸 바와 같이, 형광체 시트(25)를 이용하지 않고, 형광 수지 조성물의 바니쉬를 관통공(41)에 포팅하는 것에 의해, 매설부(33)를 형성할 수도 있다.
구체적으로는, 도 18(b)에 나타내는 리플렉터부(34)를 타발 장치(55)로부터 빼내고, 계속해서, 도 18(c)에 나타낸 바와 같이, 박리 시트(49)의 상면에 배치한다. 계속해서, 형광 수지 조성물의 바니쉬를, 관통공(41) 내에 포팅한다.
제 12 실시형태에 의해서도, 제 11 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제 13 실시형태>
제 13 실시형태의 도면에 있어서, 제 11 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 11 실시형태에 있어서, 도 16(c)에 나타낸 바와 같이, 피복부로서, LED(4)를 매설하는 매설부(33)를 예시하고 있지만, 예컨대, 도 19(c)에 나타낸 바와 같이, LED(4)의 하면을 피복하는 피복부(43)를 예시할 수도 있다.
피복부(43)는, 피복-리플렉터 시트(44)에 있어서, 리플렉터부(34)에 둘러싸이도록 설치되어 있다. 피복-리플렉터 시트(44)에 있어서, 피복부(43)는, 도 16(b)에 나타내는 매설부(33)와 동일 형상을 이루고, 또한, LED(4)와 동일 치수로 형성되어 있다.
예컨대, 도 19(b)에 나타낸 바와 같이, 피복부(43)는, 두께 방향으로 투영했을 때에, LED(4)와 서로 중복되게, 구체적으로는, 평면시에 있어서, 피복부(43)의 주단 가장자리와, LED(4)의 주단 가장자리가, 동일 위치에 형성되도록, LED(4)를 피복부(43)의 하면에 재치한다.
[피복 공정]
제 13 실시형태에서는, 도 16(c)에 나타내는 매설 공정 대신에, 도 19에 나타내는 피복 공정을 실시한다. 피복 공정의 조건에 관해서는, 매설 공정의 그것과 마찬가지이다.
한편, 도 19(c)에 나타내는 피복 공정에서, 피복부(43)는, LED(4)의 하면을 피복한다. 피복부(43)는, LED(4)의 프레스에 의해서, LED(4)가 압입되어, 면방향 외측으로 약간 팽출(膨出)하지만, 그 팽출의 정도는 미소하기 때문에, 도 19(c)에 있어서, 프레스 후의 피복부(43)와 LED(4)의 좌우 방향 길이를 동일 길이로 나타내고 있다.
제 13 실시형태에 의해서도, 제 11 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제 14 실시형태>
제 14 실시형태의 도면에 있어서, 제 1 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시형태에 있어서, 도 1(c)에 나타낸 바와 같이, LED(4)를 측면 및 하면을 형광체층(5)에 의해서 피복하는 매설 공정을 실시하고 있지만, 예컨대, 매설 공정 대신에, 도 20(c)에 나타낸 바와 같이, LED(4)의 측면만을 형광체층(5)에 의해서 피복하는 피복 공정을 실시할 수도 있다.
[배치 공정]
도 20(b)에 나타낸 바와 같이, 지지 시트(1)에 배치되는 형광체층(5)의 두께를, LED(4)의 두께보다 얇게 설정하여, LED(4)의 두께에 대하여, 예컨대 95 %이하, 바람직하게는 90% 이하로, 또한, 예컨대 10% 이상으로 설정한다. 지지 시트(1)에 배치되는 형광체층(5)의 두께를, 구체적으로는, 예컨대 1000μm 이하, 바람직하게는 800μm 이하로, 또한, 예컨대 30μm 이상, 바람직하게는 50μm 이상으로 설정한다.
[피복 공정]
도 20(c)에 나타낸 바와 같이, 프레스에 의해서, 각 LED(4)을, 각 상면이 이형 시트(13)에 의해서 피복되면서, 각 LED(4)의 하면이 점착층(3)의 상면에 접촉하도록, 형광체층(5)에 압입한다.
또한, 복수의 LED(4)가 압입된 형광체층(5)은, 그 상면이, 각 LED(4)의 상면과 면일로 형성된다. 또한, 형광체층(5)의 하면도, 각 LED(4)의 하면과 면일로 형성된다. 즉, 복수의 LED(4)가 압입된 형광체층(5)의 두께와, 각 LED(4)의 두께가, 동일하게 된다.
[박리 공정]
도 20(e)에 있어서, 박리 공정에서는, 형광체층 피복 LED(10)를 점착층(3)의 상면으로부터 박리한다. 즉, 형광체층(5) 및 LED(4)와, 점착층(3)의 사이의 계면 박리가 일어나도록, 형광체층 피복 LED(10)를 지지판(2) 및 점착층(3)으로부터 박리한다.
이 형광체층 피복 LED(10)에서는, LED(4)의 상면의 일부를 형성하는 단자와, LED(4)의 하면이, 함께 노출되는 한편, LED(4)의 측면이, 형광체층(5)에 의해서 피복되어 있다.
제 14 실시형태에 의해서도, 제 1 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
<제 15 실시형태>
제 15 실시형태의 도면에 있어서, 제 1 실시형태와 마찬가지의 부재 및 공정에 관해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시형태에서는, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 형광체층(5)을, 미리 성형된 형광체 시트(25)로부터 형성하고 있다. 그러나, 예컨대, 형광 수지 조성물을 바니쉬로서 조제하고, 바니쉬를 지지 시트(1) 위(구체적으로는, 점착층(3)의 상면)에 직접 도포할 수도 있다.
바니쉬를 도포하기 위해서는, 예컨대, 디스펜서, 어플리케이터, 슬릿 다이 코터 등의 도포기가 사용된다. 바람직하게는, 도 21에 나타내는 디스펜서(26)가 사용된다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 디스펜서(26)는, 도입부(27)와, 도포부(28)를 일체적으로 구비한다.
도입부(27)는, 상하 방향으로 연장되는 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 하단부는, 도포부(28)에 접속되어 있다.
도포부(28)는, 좌우 방향 및 상하 방향으로 연장되는 평판 형상으로 형성되고, 또한, 상하 방향으로 연장되는 측면시 대략 직사각형상으로 형성되어 있다. 도포부(28)의 상단부에는, 도입부(27)가 접속되어 있다. 도포부(28)의 하단부는, 그 전단부 및 후단부가 절결된, 측단면시 끝이 가늘어지는 형상(테이퍼)으로 형성되어 있다. 또한, 도포부(28)의 하단면은, 점착층(3)의 상면에 대하여, 압부(押付) 가능하게 구성되어 있다. 또한, 도포부(28)의 내부에는, 도입부(27)로부터 도입되는 바니쉬가 하류측(하측)으로 향함에 따라서 좌우 방향으로 퍼지는 폭넓은 유로(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
또한, 디스펜서(26)는, 면방향으로 연장되는 지지 시트(1)에 대하여, 상대적으로 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
이 디스펜서(26)를 이용하여, 바니쉬를 지지 시트(1)에 도포하기 위해서는, 도포부(28)를 지지 시트(1)의 상면에 대향 배치(압부)하면서, 바니쉬를 도입부(27)에 공급한다. 이것과 함께, 디스펜서(26)를 지지 시트(1)에 대하여 상대적으로 후측으로 이동시킨다. 이것에 의해서, 바니쉬는, 도입부(27)로부터 도포부(28)에 도입되고, 계속해서, 도포부(28)의 하단부로부터 지지 시트(1)로 폭넓은 형상으로 공급된다. 또한, 디스펜서(26)의 지지 시트(1)에 대한 상대적으로 후측으로의 이동에 의해서, 바니쉬는, 지지 시트(1)의 상면에 있어서, 전후 방향으로 연장되는 띠 형상으로 도포된다.
한편, 바니쉬는, 형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, A 스테이지 상태로서 조제되어 있고, 또한, 예컨대, 도포부(28)로부터 지지 시트(1)에 공급되었을 때에, 그 개소로부터, 면방향 외측으로 흘러 나옴이 없는, 즉, 그 개소에 머무르는 점성을 갖는다. 구체적으로는, 바니쉬의 25℃, 1기압의 조건 하에서의 점도는, 예컨대 1,000mPa·s 이상, 바람직하게는 4,000mPa·s 이상이며, 또한, 예컨대 1,000,000mPa·s 이하, 바람직하게는 100,000mPa·s 이하이다. 한편, 점도는, 바니쉬를 25℃로 온도 조절하고, E형 콘을 이용하여, 회전수 99s-1에서 측정된다.
바니쉬의 점도가 상기 하한 이상이면, 바니쉬가 면방향 외측으로 흘러 나오는 것을 유효하게 방지할 수 있다. 그 때문에, 댐 부재 등을 지지 시트(1)에 별도 설치할 필요가 없어지기 때문에, 프로세스의 간편화를 꾀할 수 있어, 바니쉬를, 디스펜서(26)에 의해서 지지 시트(1)에 간이하고 또한 확실히 원하는 두께 및 원하는 형상으로 도포할 수 있다.
한편, 바니쉬의 점도가 상기 상한 이하이면, 도포성(핸들링성)을 향상시킬 수 있다.
그 후, 형광 수지 조성물이 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 도포된 바니쉬를 가열하여, B 스테이지화(반경화)시킨다. 이것에 의해서, B 스테이지의 형광체층(5)을, 지지 시트(1) 위(점착층(3)의 상면)에 형성한다.
제 15 실시형태에 의해서도, 제 1 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 상기 설명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석하여서는 안 된다. 당해 기술분야의 당업자에 의해서 분명한 본 발명의 변형예는, 후기의 특허청구의 범위에 포함되는 것이다.

Claims (8)

  1. 봉지층을 지지대의 두께 방향 한쪽 측에 배치하는 배치 공정, 및
    상기 배치 공정 후에, 광반도체 소자를, 그 한쪽 면이 노출되도록, 상기 봉지층에 의해서 피복하여, 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻는 피복 공정
    을 갖추는 것을 특징으로 하는, 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지층은 형광체를 함유하는 것을 특징으로 하는, 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 피복 공정에서는, 복수의 상기 광반도체 소자를, 각 상기 광반도체 소자의 한쪽 면이 노출되도록, 상기 봉지층에 의해서 피복하고,
    상기 피복 공정 후에, 상기 봉지층을 각 상기 광반도체 소자에 대응하여 절단하여, 복수의 상기 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻는 절단 공정
    을 추가로 갖추는 것을 특징으로 하는, 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지층은,
    상기 광반도체 소자를 피복하는 피복부와,
    광반사 성분을 함유하고 상기 피복부를 둘러싸도록 하여 형성되는 리플렉터부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는, 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지층은, 경화성 수지를 함유하고,
    상기 피복 공정에서는, B 스테이지의 상기 봉지층에 의해서, 상기 광반도체 소자를 피복하고,
    상기 피복 공정 후에, 상기 봉지층을 경화시켜 C 스테이지로 하여, C 스테이지의 상기 봉지층에 의해서 상기 광반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정
    을 추가로 갖추는 것을 특징으로 하는, 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지층은 봉지 시트로부터 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법.
  7. 봉지층을 지지대의 두께 방향 한쪽 측에 배치하는 배치 공정, 및
    상기 배치 공정 후에, 광반도체 소자를, 그 한쪽 면이 노출되도록, 상기 봉지층에 의해서 피복하여, 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻는 피복 공정
    을 갖추는 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는, 봉지층 피복 광반도체 소자.
  8. 기판과,
    상기 기판에 실장되는 봉지층 피복 광반도체 소자
    를 구비하고,
    상기 봉지층 피복 광반도체 소자는,
    봉지층을 지지대의 두께 방향 한쪽 측에 배치하는 배치 공정, 및
    상기 배치 공정 후에, 광반도체 소자를, 그 한쪽 면이 노출되도록, 상기 봉지층에 의해서 피복하여, 봉지층 피복 광반도체 소자를 얻는 피복 공정
    을 갖추는 봉지층 피복 광반도체 소자의 제조방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는, 광반도체 장치.
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