KR20140147147A - 형광체 분산액의 제조 방법 및 led 장치의 제조 방법 - Google Patents

형광체 분산액의 제조 방법 및 led 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140147147A
KR20140147147A KR1020147033045A KR20147033045A KR20140147147A KR 20140147147 A KR20140147147 A KR 20140147147A KR 1020147033045 A KR1020147033045 A KR 1020147033045A KR 20147033045 A KR20147033045 A KR 20147033045A KR 20140147147 A KR20140147147 A KR 20140147147A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phosphor
dispersion
particles
solvent
clay mineral
Prior art date
Application number
KR1020147033045A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101538603B1 (ko
Inventor
아츠시 사토
Original Assignee
코니카 미놀타 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코니카 미놀타 가부시키가이샤 filed Critical 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Publication of KR20140147147A publication Critical patent/KR20140147147A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101538603B1 publication Critical patent/KR101538603B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7715—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing cerium
    • C09K11/7721—Aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774—Aluminates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/0004—Devices characterised by their operation
    • H01L33/0041—Devices characterised by their operation characterised by field-effect operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005—Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

본 발명의 과제는 형광체 입자를 열화시키지 않고, 형광체 입자가 침강하기 어려운 형광체 분산액을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다. 상기 과제를 해결하기 위해서, 형광체 입자, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 포함하는 형광체 분산액의 제조 방법이며, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 혼합하고, 점도가 50 내지 500mPa·s인 제1 분산액을 제조하는 공정과, 상기 제1 분산액에 형광체 입자를 혼합하는 공정을 갖는 형광체 분산액의 제조 방법으로 한다.

Description

형광체 분산액의 제조 방법 및 LED 장치의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING PHOSPHOR DISPERSION LIQUID AND METHOD FOR MANUFACTURING LED DEVICE}
본 발명은 형광체 분산액의 제조 방법 및 LED 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 질화갈륨(GaN)계 청색 LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드) 소자 근방에, YAG 등의 황색 형광체를 배치한 백색 LED 장치가 개발되고 있다. 이 백색 LED 장치에서는 청색 LED 소자가 출사하는 청색광과, 청색광을 받아서 형광체가 발하는 황색광을 혼색하여 백색광을 얻는다. 또한, 청색 LED 소자가 출사하는 청색광과, 청색광을 받은 형광체가 발하는 적색광이나 녹색광 등을 혼색하여, 백색광을 얻는 백색 LED 장치도 개발되고 있다.
이러한 백색 LED 장치에는 투명 수지에 형광체 입자를 분산시킨 밀봉 부재가 배치되어 있다. 밀봉 부재에 포함되는 형광체 입자의 비중은 투명 수지의 비중보다 크다. 그로 인해, 밀봉 부재의 형성시, 투명 수지가 경화하기 전에 형광체 입자가 침강하기 쉽고, 밀봉 부재 내에서 형광체 농도가 균일하게 되지 않는다는 문제가 있었다. 형광체의 농도가 불균일하면, LED 장치의 조사광 색도가 원하는 범위에 들어가기 어렵다.
따라서, 예를 들어, 점도가 높은 실리콘 수지를 밀봉 수지로 하여, 형광체 입자를 침강하기 어렵게 하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1). 또한, 밀봉 수지에 층상 점토 화합물 및 유기 양이온을 첨가하거나(특허문헌 2), 밀봉 수지에 실리콘 미립자를 첨가함으로써, 형광체 입자의 침강을 억제하는 것도 제안되어 있다(특허문헌 3).
특허문헌 1 내지 3의 기술에 의하면, 형광체 입자의 침강이나 편석을 어느 정도는 억제할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1 내지 3의 기술에서는 모두 수지로 형광체 입자를 밀봉하고 있다. 그로 인해, LED 소자로부터의 광이나 열에 의해, 밀봉 수지가 착색되거나, 밀봉 수지가 열화되기 쉽다는 문제가 있었다.
이러한 문제에 대하여 형광체 입자 및 세라믹 전구체를 포함하는 조성물을 LED 소자 상에 도포하여, 형광체 입자를 세라믹 바인더로 결착하는 기술이 제안되어 있다. 세라믹 바인더는 LED 소자로부터의 광이나 열에 대하여 안정하다. 그로 인해, 시간의 경과로 착색되거나 열화되는 경우가 적다. 단, 형광체 입자와 세라믹 전구체를 혼합한 조성물은 장기간 보존해 두면, 형광체 입자와 세라믹 전구체가 반응하여, 세라믹 전구체가 겔화되거나, 고화되어 버리는 경우 등이 있다. 따라서, 형광체 입자 및 세라믹 전구체를 개별로 도포하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 4). 이 문헌에 기재된 방법에서는 1) LED 소자 상에, 형광체 입자를 포함하는 형광체 분산액을 도포하여 형광체 입자층을 형성한다. 그 후, 2) 세라믹 전구체를 포함하는 용액을 형광체 입자층 상에 도포하고, 투광성 세라믹 바인더로 형광체 입자층을 결착한다. 이 방법에 의하면, 형광체 분산액이나, 세라믹 전구체를 포함하는 용액이 보존시에 겔화될 우려가 적다.
일본 특허 공개 제2002-314142호 공보 일본 특허 공개 제2004-153109호 공보 일본 특허 공개 제2006-339581호 공보 국제 공개 제2012/023425호
단, 바인더 성분을 포함하지 않는 형광체 분산액은 점도가 낮고, 시간의 경과로 형광체 입자가 침강하기 쉽다. 따라서, 특허문헌 4의 기술에서는 형광체 입자 및 층상 점토 광물 입자를 용매에 첨가해, 이들을 비교적 높은 전단력으로 교반·혼합한다. 이에 의해, 형광체 입자 및 층상 점토 광물 입자가 균일하게 분산되어, 형광체 입자가 침강하기 어려워진다. 그러나, 높은 전단력으로 교반을 행하면, 형광체 입자가 미분화하여, 형광체 분산액의 도막으로부터 충분한 형광이 얻어지지 않게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 형광체 입자를 열화시키지 않고, 형광체 입자가 침강하기 어려운 형광체 분산액을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1은 이하의 형광체 분산액의 제조 방법에 관한 것이다.
[1] 형광체 입자, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 포함하는 형광체 분산액의 제조 방법이며, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 혼합하여, 점도가 50 내지 500mPa·s인 제1 분산액을 제조하는 공정과, 상기 제1 분산액에 형광체 입자를 혼합하는 공정을 갖는, 형광체 분산액의 제조 방법.
[2] 상기 제1 분산액을 제조하는 공정에서의 상기 층상 점토 광물 입자, 상기 산화물 미립자 및 상기 용매의 혼합과, 상기 형광체 입자를 혼합하는 공정에서의, 상기 제1 분산액 및 상기 형광체 입자의 혼합을, 각각 상이한 장치에서 행하는, [1]에 기재된 형광체 분산액의 제조 방법.
[3] 상기 제1 분산액과 상기 형광체 입자의 혼합을, 자전·공전식 교반기, 진동식 교반기, 전도 회전형 교반기, 용기 회전형 혼합기 및 진탕기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 장치에서 행하는, [1] 또는 [2]에 기재된 형광체 분산액의 제조 방법.
[4] 상기 용매가 지방족 알코올류인, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 형광체 분산액의 제조 방법.
[5] 상기 층상 점토 광물 입자가 팽윤성 점토 광물 입자인, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 형광체 분산액의 제조 방법.
[6] 상기 형광체 분산액의 점도가 80 내지 1000mPa·s인, [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 형광체 분산액의 제조 방법.
[7] 상기 제1 분산액의 제조 공정에서 제조한 제1 분산액을, 출하용 용기에 수용하는 공정을 더 갖고, 상기 출하용 용기는, 상기 제1 분산액과 상기 형광체 입자의 혼합용 장치에 장착 가능하고, 상기 형광체 입자를 혼합하는 공정에서의 상기 제1 분산액과 상기 형광체 입자의 혼합을 상기 출하용 용기 내에서 행하는, [3]에 기재된 형광체 분산액의 제조 방법.
본 발명의 제2는 이하의 LED 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
[8] 상술한 [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법으로 형광체 분산액을 제조하는 공정과, 상기 형광체 분산액을 LED 소자 상에 도포하여 형광체층을 형성하는 공정과, 투광성 세라믹 재료 및 용매를 포함하는 투광성 세라믹 재료 조성물을 상기 형광체층 상에 도포하는 공정과, 상기 투광성 세라믹 재료를 경화시켜, 상기 형광체층이 투광성 세라믹으로 결착된 파장 변환부를 형성하는 공정을 포함하는, LED 장치의 제조 방법.
[9] 상기 투광성 세라믹 재료가 폴리실록산인, [8]에 기재된 LED 장치의 제조 방법.
[10] 투명 수지를 포함하는 투명 수지층용 조성물을 상기 파장 변환부 상에 도포하여 투명 수지층을 형성하는 공정을 갖는, [8] 또는 [9]에 기재된 LED 장치의 제조 방법.
본 발명의 제조 방법에 의하면, 층상 점토 광물이나 형광체 입자를 균일하게 분산할 수 있고, 얻어지는 형광체 분산액에 있어서, 형광체 입자가 침강하기 어렵다. 한편, 형광체 분산액의 제조 시에, 형광체 입자에 걸리는 전단력을 적게 할 수 있고, 형광체 분산액 제조 시의 형광체 입자의 열화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제조 방법으로 얻어지는 LED 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제조 방법으로 얻어지는 LED 장치의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명에서 얻어지는 형광체 분산액을 도포하는, 스프레이 장치의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
1. 형광체 분산액의 제조 방법
본 발명의 제조 방법에서는 형광체 입자, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 포함하는 형광체 분산액을 제조한다. 본 발명의 제조 방법에서는 형광체 입자 이외의 성분을 먼저 혼합하고, 나중에 형광체 입자를 혼합한다. 구체적으로는, 이하의 2개의 공정으로 형광체 분산액을 제조한다.
(1) 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 혼합하여, 제1 분산액을 제조하는 공정
(2) 제1 분산액에 형광체 입자를 혼합하는 공정
또한, 본 발명의 제조 방법에서는 필요에 따라, 제1 분산액의 제조 공정 후, 형광체 입자의 혼합 전에, 제1 분산액을 출하용 용기에 수용하는 공정을 행해도 된다.
종래의 형광체 분산액의 제조 방법에서는 형광체 입자나 층상 점토 광물 입자, 용매 등을 모두 혼합한 액을 교반·혼합하고 있었다. 이때, 교반·혼합이 불충분하면 형광체 입자나 층상 점토 광물 입자의 분산이 불균일해지고, 시간의 경과로 형광체 입자가 침강해버린다. 한편, 높은 전단력을 걸어서 각 입자를 균일하게 분산시키면, 형광체 입자가 미분화해버려, 그 도막으로부터 충분한 형광이 얻어지기 어렵다는 문제가 있었다.
이에 비해, 본원 발명에서는 형광체 분산액의 제조 공정을 2단계로 나눈다. 즉, 형광체 이외의 재료(층상 점토 화합물, 산화물 미립자 및 용매)의 혼합액을 혼합하여, 제1 분산액을 제조한다. 혼합액에는 형광체 입자가 포함되지 않는다. 따라서, 높은 전단력을 걸어서 각 성분을 혼합할 수 있고, 층상 점토 광물 입자나, 산화물 미립자가 균일하게 분산된 제1 분산액을 제조할 수 있다.
이 제1 분산액에 또한 형광체 입자를 혼합한다. 형광체 입자는 층상 점토 광물 입자와 친화성을 갖는다. 그로 인해, 층상 점토 광물 입자가 균일하게 분산된 제1 분산액에 형광체 입자를 혼합하면, 층상 점토 광물 입자에 형광체 입자가 끌려, 형광체 입자가 균일하게 분산한다. 즉, 높은 전단력을 걸지 않고도, 형광체 입자가 균일하게 분산한 형광체 분산액을 제조할 수 있다. 또한, 얻어지는 형광체 분산액에서는 층상 점토 광물 입자 및 형광체 입자가 균일하게 분산되어 있어, 장기간 보존해도, 형광체 입자가 침강하기 어렵다.
(1) 제1 분산액 제조 공정
제1 분산액 제조 공정에서는 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 혼합하여, 제1 분산액을 제조한다.
·층상 점토 광물 입자에 대해서
층상 점토 광물 입자란, 층상 구조를 갖는 점토 광물로 이루어지는 입자이다. 층상 점토 광물 입자는 평판 형상을 나타낸다. 그로 인해, 층상 점토 광물 입자가 함유되면, 얻어지는 제1 분산액, 나아가서는 형광체 분산액의 점도가 높아진다. 또한, 층상 점토 광물 입자는 전술한 바와 같이 형광체 입자와 친화성이 높다. 따라서, 제1 분산액 내에 층상 점토 광물 입자가 균일하게 분산되어 있으면, 형광체 입자의 분산성이 높아진다.
층상 점토 광물의 예에는 층상 규산염 광물, 이모고라이트, 알로펜(allophane) 등이 포함된다. 층상 규산염 광물은 운모 구조, 카올리나이트 구조 또는 스멕타이트 구조를 갖는 팽윤성 점토 광물인 것이 바람직하고, 특히 팽윤성이 많은 스멕타이트 구조를 갖는 팽윤성 점토 광물인 것이 바람직하다. 팽윤성 점토 광물 입자는 형광체 함유액 내에서 카드 하우스 구조를 형성하기 때문에, 제1 분산액에 소량 포함되기만 해도, 점도가 높아진다.
층상 점토 광물의 구체예에는 천연 또는 합성의 헥토라이트, 사포나이트, 스테벤사이트, 하이데라이트, 몬모릴로나이트, 논트라이트, 벤토나이트, 라포나이트 등의 스멕타이트속 점토 광물이나, Na형 테트라실리식(tetrasilicic) 불소 운모, Li형 테트라실리식 불소 운모, Na형 불소 테니올라이트, Li형 불소 테니올라이트 등의 팽윤성 운모속 점토 광물, 백운모, 금운모, 불소 금운모, 견운모, 칼륨 4규소 운모 등의 비팽윤성 운모속 점토 광물 및 바미큐라이트나 카올리나이트 또는 이들의 혼합물이 포함된다.
층상 점토 광물 입자의 시판품 예에는 라포나이트XLG(영국, 라포트사제 합성 헥토라이트 유사물질), 라포나이트RD(영국, 라포트사제 합성 헥토라이트 유사물질), 서모비스(thermobis, 독일, 헨켈사제 합성 헥토라이트 유사물질), 스멕톤SA-1(쿠니미네 고교(주)제 사포나이트 유사물질), 벤겔(호쥰(주) 판매의 천연 벤토나이트), 쿠니비아F(쿠니미네 고교(주) 판매의 천연 몬모릴로나이트), 비검(미국, 밴더 빌트사제의 천연 헥토라이트), 다이모나이트(토피 고교(주)제의 합성 팽윤성 운모), 소마시프(코프 케미컬(주)제의 합성 팽윤성 운모), SWN(코프 케미컬(주)제의 합성 스멕타이트), SWF(코프 케미컬(주)제의 합성 스멕타이트), M-XF((주)레프코제의 백운모), S-XF((주)레프코제의 금운모), PDM-800(토피 고교(주)제의 불소 금운모), 세리사이트OC-100R(오켐 쯔쇼(주)제의 견운모), PDM-K(G)325(토피 고교(주)제의 칼륨 4규소 운모) 등이 포함된다.
층상 점토 광물 입자는 표면 암모늄염 등으로 수식(표면처리)된 것이어도 된다. 층상 점토 광물 입자의 표면이 수식되어 있으면, 제1 분산액에서의 층상 점토 광물 입자의 분산성이 양호해진다.
층상 점토 광물 입자의 평균 입경은 0.1 내지 100 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 50 ㎛이다. 층상 점토 광물 입자의 크기가 0.1 ㎛ 이상이면, 상술한 점도 향상 효과가 얻어지기 쉽다. 한편, 층상 점토 광물 입자의 크기가 100 ㎛보다 크면, 최종적으로 얻어지는 형광체 입자의 도포막에 대한 광투과성이 저하하는 경우가 있다. 층상 점토 광물 입자의 크기는 코울터 카운터법 등으로 측정된다.
제1 분산액 제조 시에 혼합하는 층상 점토 광물 입자의 양은 제1 분산액 전량에 대하여 0.1 내지 5질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 4질량％이다. 층상 점토 광물 입자의 농도가 0.1질량％ 미만이면, 제1 분산액의 점도가 충분히 높아지지 않는다. 한편, 층상 점토 광물 입자의 농도가 5질량％를 초과하면, 제1 분산액의 유동성이 낮아져, 후술하는 공정에 있어서, 형광체 입자의 분산성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 층상 점토 광물 입자의 비율이 증가하면 증가할수록, 제1 분산액의 점도가 높아지는 것은 아니다. 제1 분산액의 점도는 용매량이나 산화물 미립자량 등, 그 밖의 성분과의 함유 비율로 정해진다.
·산화물 미립자에 대해서
제1 분산액에 산화물 미립자가 포함되면, 제1 분산액의 점도가 더욱 높아진다. 산화물 미립자의 예에는 산화규소, 산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화지르코늄 등을 들 수 있다. 산화물 미립자의 표면은 실란 커플링제나 티타늄 커플링제로 처리되어 있어도 된다.
산화물 미립자는 다공질 형상의 입자이어도 되고, 그의 비표면적은 200m2/g 이상인 것이 바람직하다. 산화물 미립자가 다공질이면, 다공질의 공극부에 용매가 들어가기 때문에, 제1 분산액의 점도가 높아지기 쉽다. 단, 제1 분산액의 점도는 간단히 산화물 미립자의 양에 따라 정해지는 것이 아니고, 산화물 미립자와 용매와의 비율이나, 층상 점토 광물 입자의 양 등에 따라서도 변화된다.
산화물 미립자의 평균 1차 입경은 5 내지 100nm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 80nm, 더욱 바람직하게는 5 내지 50nm이다. 산화물 미립자의 평균 1차 입경이 상기 범위이면, 제1 분산액의 점도가 높아지기 쉽다. 산화물 미립자의 평균 1차 입경은 코울터 카운터법으로 측정된다.
제1 분산액 제조 시에 혼합하는 산화물 미립자의 양은 제1 분산액의 전량에 대하여 1 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 20질량％, 더욱 바람직하게는 1 내지 10질량％이다. 산화물 미립자의 양이 너무 적으면, 얻어지는 제1 분산액의 점도가 충분히 높아지지 않는다. 한편, 산화물 미립자의 양이 너무 많으면, 상대적으로 층상 점토 광물 입자의 양이 감소하고, 얻어지는 형광체 분산액에 있어서, 형광체 입자가 침강하거나, 형광체 입자의 분산성이 저하될 우려가 있다.
·용매에 대해서
용매는 층상 점토 광물 입자 및 산화물 미립자를 분산 가능하면, 특별히 제한되지 않는다. 용매의 예에는 물이나, 물과의 상용성이 우수한 유기 용매, 물과의 상용성이 낮은 유기 용매가 포함된다. 층상 점토 광물 입자나 산화물 미립자의 분산성, 얻어지는 제1 분산액의 점도 등의 관점에서, 용매는 특히 지방족 알코올류인 것이 바람직하다. 지방족 알코올류는 1가 지방족 알코올이어도 되고, 또한 2가 이상의 다가 지방족 알코올이어도 된다. 특히, 1가 지방족 알코올과 다가 지방족 알코올을 조합하는 것이, 얻어지는 제1 분산액의 점도, 나아가 최종적으로 얻어지는 형광체 분산액의 점도 등의 관점에서 바람직하다.
1가 지방족 알코올이 포함되면, 제1 분산액의 점도, 나아가 최종적으로 얻어지는 형광체 분산액의 점도가 낮아지기 쉽다. 또한, 형광체 분산액의 도막 건조성이 양호해진다. 1가 지방족 알코올의 예에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등이 포함된다. 제1 분산액의 제조 시에 혼합하는 1가 지방족 알코올의 양은 제1 분산액 전량에 대하여 20 내지 60질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 내지 50질량％이다.
한편, 다가 지방족 알코올이 포함되면, 제1 분산액의 점도, 나아가 최종적으로 얻어지는 형광체 분산액의 점도가 높아지기 쉽다. 다가 지방족 알코올은 디올 또는 트리올 중 어느 것이어도 된다. 다가 지방족 알코올의 예에는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 등을 들 수 있고, 바람직하게는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 등이 포함된다. 제1 분산액의 제조 시에 혼합하는 다가 알코올의 양은 제1 분산액 전량에 대하여 30 내지 80질량％인 것이 바람직하고, 45 내지 65질량％인 것이 보다 바람직하다.
용매에는 물이 포함되어도 된다. 물이 포함되어 있으면, 층상 점토 광물 입자일 수 있는 팽윤성 점토 광물 입자의 층간에 물이 들어가 팽윤성 점토 광물 입자가 팽윤하고, 제1 분산액의 점도가 보다 높아진다. 단, 물에 불순물이 포함되면, 팽윤성 점토 광물 입자의 팽윤을 저해할 우려가 있다. 따라서, 팽윤성 점토 광물 입자를 팽윤시킬 경우에는, 혼합하는 물을 순수로 한다.
용매에는 비점이 150℃ 이상인 유기 용매가 포함되는 것도 바람직하다. 비점이 150℃ 이상인 유기 용매가 포함되면, 최종적으로 얻어지는 형광체 분산액의 보존 안정성이 향상된다. 한편, 용매의 비점은 250℃ 이하인 것이 바람직하다. 용매의 비점이 250℃를 초과하면, 최종적으로 얻어지는 형광체 분산액의 도막으로부터 용매가 건조되기 어려워질 우려가 있다.
제1 분산액의 제조 시에 혼합하는 용매의 총량은 제1 분산액 전량에 대하여 55 내지 99질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 75 내지 98질량％이다. 용매의 총량이 55질량％ 미만이면, 제1 분산액의 점도가 너무 높아지고, 후술하는 공정에 있어서, 형광체 입자를 균일하게 분산하지 못할 우려가 있다. 한편, 용매의 총량이 99질량％를 초과하면, 상대적으로 층상 점토 광물 입자나 산화물 미립자의 양이 적어지고, 제1 분산액의 점도가 충분히 높아지지 않고, 후술하는 공정에서 혼합한 형광체 입자가 침강할 우려가 있다.
·제1 분산액의 제조에 대해서
층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자, 용매 및 필요에 따라 다른 첨가제를 혼합하고, 이들을 충분히 혼합하여 제1 분산액을 얻는다. 각 성분의 혼합 시에, 혼합액에 높은 전단력을 걸 수 있다. 높은 전단력을 걸음으로써, 층상 점토 광물 입자나 산화물 미립자의 응집 입자가 해쇄되어, 층상 점토 광물 입자나 산화물 미립자가 보다 균일하게 분산된다. 혼합액의 교반 시간은 혼합액의 양이나 교반 방법에 맞춰서 적절히 조정한다.
전단력을 걸면서, 각 성분의 분산을 행하는 방법의 예에는 교반 밀, 블레이드 혼련 교반 장치, 박막 선회형 분산기 등의 교반 장치에 의한 교반이나 분산을 들 수 있다. 교반 장치의 구체예에는 울트라터랙스(IKA 재팬사제), TK 오토호모믹서(프라이믹스사제), TK 파이프라인 호모믹서(프라이믹스사제), TK 필믹스(프라이믹스사제), 클레어믹스(엠 테크닉사제), 클레어SS5(엠 테크닉사제), 캐비트론(유로텍사제), 파인 플로우밀(다이헤요 기꼬사제)과 같은 미디어레스 교반기; 비스코 밀(아이멕스제), 아펙스 밀(고또부끼 고교사제), 스타 밀(아시자와·파인 테크사제), DCP 슈퍼플로우(닛본 아이리치사제), 엠피 밀(이노우에 세이사꾸쇼제), 스파이크 밀(이노우에 세이사꾸쇼제), 마이티 밀(이노우에 세이사꾸쇼제), SC밀(미쯔이 고잔사제) 등의 미디어 교반기; 알티마이저(스기노 머신사제), 나노마이저(요시다 기까이사제), NANO3000(비류사제) 등의 고압 충격식 분산 장치를 들 수 있다. 또한, 바람직한 예에는 초음파 분산 장치도 포함된다.
얻어지는 제1 분산액의 점도는 50 내지 500mPa·s이며, 바람직하게는 70 내지 250mPa·s이다. 제1 분산액의 점도가 50mPa·s 미만이면, 후술하는 공정에서 혼합하는 형광체 입자가 침강하기 쉬워진다. 한편, 점도가 500mPa·s를 초과하면, 점도가 너무 높아지기 때문에, 형광체 입자가 균일하게 분산되기 어려워진다. 제1 분산액의 점도는 혼합액의 교반(분산) 시간이나, 교반(분산) 시의 전단력으로 조정한다. 교반 시의 전단력을 높게 하면, 제1 분산액의 점도가 높아지기 쉽다. 또한, 일반적으로, 교반(분산) 시간이 짧으면, 제1 분산액의 점도가 낮아지는 경향이 있다. 상기 점도는 제1 분산액이 25℃일 때의 점도이며, 진동식 점도 측정기 VM-10A(가부시끼가이샤 세코닉사제)의 진동자를 액에 침지하고 나서 1분 후의 값이다.
(2) 제1 분산액의 수용 공정
제1 분산액의 제조 공정 후, 제1 분산액과 형광체 입자를 혼합하기 전에, 제1 분산액을 출하용 용기에 수용해도 된다. 제1 분산액의 제조 후에, 제1 분산액을 출하용 용기에 수용해 두면, 후술하는 형광체 분산액의 제조 공정에서, 당해 용기 내에서 형광체 입자를 분산시킬 수 있다. 그리고, 얻어진 형광체 분산액을 그대로 출하할 수 있어, 형광체 분산액의 제조 손실을 적게 할 수 있다. 출하용 용기란, 최종적으로 얻어지는 형광체 분산액을 보관이나 수송, 나아가 납입하기 위한 용기이다.
출하용 용기는 후술하는 형광체 분산액의 제조 공정에서의, 형광체 입자와 제1 분산액과의 혼합 장치에 장착 가능한 용기라면, 그의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 용기는 기밀성이 높고, 또한 전술한 용매에 대하여 안정한 용기인 것이 바람직하다. 용기는 예를 들어, 수지제의 병, 금속제의 캔 등일 수 있다. 또한 출하용 용기의 크기나 형상은 출하량 등에 맞춰서 적절히 선택된다.
제1 분산액의 출하용 용기에 수용하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 전술한 공정에서 얻어진 제1 분산액을 충전 장치에 공급하고, 충전 장치로부터 원하는 양만큼 출하용 용기에 주입하는 방법 등일 수 있다. 출하용 용기에 수용하기 전에, 제1 분산액을 여과해도 된다.
(3) 형광체 분산액의 제조 공정
전술한 공정에서 얻어진 제1 분산액에 형광체 입자를 혼합하고, 형광체 입자를 균일하게 분산시켜, 형광체 분산액을 얻는다.
·형광체 입자에 대해서
형광체 입자는 LED 칩이 출사하는 광에 의해 여기되어, LED 칩이 출사하는 광과는 다른 파장의 형광을 발하는 것이면 된다. 예를 들어, 노란 형광을 발하는 형광체 입자의 예에는 YAG(이트륨·알루미늄·가닛) 형광체 등이 있다. YAG 형광체는 청색 LED 칩(3)이 출사하는 청색광(파장 420nm 내지 485nm)을 받아, 노란 형광(파장 550nm 내지 650nm)을 발한다.
형광체 입자는 예를 들어, 1) 소정의 조성을 갖는 혼합 원료에, 플럭스(불화 암모늄 등의 불화물)를 적당량 혼합하여 가압하고, 이것을 성형체로 한다. 2) 얻어진 성형체를 도가니에 채우고, 공기 중에서 1350 내지 1450℃의 온도 범위에서 2 내지 5시간 소성하여, 소결체로 함으로써 얻어진다.
소정의 조성을 갖는 혼합 원료는 Y, Gd, Ce, Sm, Al, La, Ga 등의 산화물, 또는 고온에서 용이하게 산화물이 되는 화합물을, 화학 양론비로 충분히 혼합하여 얻어진다. 또한, 소정의 조성을 갖는 혼합 원료는 1) Y, Gd, Ce, Sm의 희토류 원소를 화학 양론비로 산에 용해한 용액과 옥살산을 혼합하여, 공침 산화물을 얻는다. 2) 상기 공침 산화물과 산화알루미늄 또는 산화갈륨을 혼합해도 얻어진다.
형광체의 종류는 YAG 형광체에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, Ce를 포함하지 않는 비가닛계 형광체 등, 다른 형광체이어도 된다.
형광체 입자의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 형광체 입자의 입경이 클수록 발광 효율(파장 변환 효율)은 높아진다. 한편, 형광체 입자의 입경이 너무 크면, 얻어지는 형광체 분산액의 도막에 있어서, 형광체 입자끼리 사이에 생기는 간극이 커진다. 이에 의해, 얻어지는 형광체 입자층의 강도가 저하하는 경우가 있다. 형광체 입자의 평균 입경은 예를 들어, 코울터 카운터법에 의해 측정할 수 있다.
형광체 분산액에 혼합하는 형광체 입자의 양은 형광체 분산액의 고형분 전체 질량에 대하여 10 내지 99질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 97질량％이다. 형광체 입자의 농도가 10질량％ 미만이면, 얻어지는 형광체 분산액의 도막으로부터, 충분히 형광을 얻지 못할 우려가 있다. 한편, 형광체 입자의 양이 99질량％를 초과하면, 상대적으로 층상 점토 광물 입자의 양이나, 산화물 미립자의 양이 적어지고, 형광체 입자가 형광체 분산액 내에서 침강할 경우가 있다.
·형광체 분산액의 제조에 대해서
형광체 입자의 분산은 제1 분산액과 형광체 입자의 혼합액에 높은 전단력을 걸지 않고 행하는 것이 바람직하다. 혼합액에 높은 전단력을 걸면, 형광체 입자가 미분화하여, 형광체 분산액의 도막으로부터, 충분한 형광을 얻지 못할 우려가 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에서는 제1 분산액에 층상 점토 광물 입자가 균일하게 분산되어 있다. 그로 인해, 높은 전단력을 걸지 않고도, 층상 점토 광물 입자와 형광체 입자와의 친화성에 의해, 형광체 입자가 균일하게 분산되기 쉽다. 또한 형광체 분산액 내에, 층상 점토 광물 입자 및 형광체 입자가 균일하게 분산됨으로써, 형광체 입자가 침강하기 어려워진다.
형광체 입자의 분산은 형광체 입자와 교반기의 교반 날개나 교반용 미디어가 접촉하지 않는 방법으로 행하는 것이 바람직하다. 즉, 전술한 제1 분산액 제조 공정에서의, 각 성분의 혼합 장치와는, 다른 장치에서 형광체 입자의 분산을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 형광체 입자의 분산은 제1 분산액을 수용한 출하용 용기 내에서 행하는 것이 바람직하다. 형광체 입자의 분산을 행하는 장치의 예에는 자전·공전식 교반기나, 진동식 교반기, 전도 회전형 교반기, 용기 회전형 혼합기, 진탕기 등에서 행할 수 있다. 교반 장치의 구체예에는 자전·공전식 교반기: 아와토리 렌타로(신키사제), 진동식 교반기: 로킹 셰이커(세이와 기술연구소사제), 로킹 밀(세이와 기술연구소사제), 전도 회전형 교반기: 믹스 로터(애즈원사제), 용기 회전형 혼합기: V형 블렌더(니시무라 기까이 세이사꾸쇼사제), 로킹 믹서(아이치 덴끼사제), 진탕기: 셰이킹 인큐베이터(애즈원사제) 등이 포함된다.
형광체 입자의 분산 시간은 1 내지 30분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 15분이다. 형광체 입자의 분산 시간이 과잉으로 길면, 형광체 입자가 열화될 우려가 있다. 한편, 형광체 입자의 분산 시간이 과잉으로 짧으면, 형광체 입자가 균일하게 분산하지 않을 우려가 있다.
얻어지는 형광체 분산액의 점도는 형광체 분산액의 도포 방법에 의해 적절히 선택되지만, 통상 80 내지 1000mPa·s인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200 내지 450mPa·s이다. 형광체 분산액의 점도가 80mPa·s 미만이면, 형광체 분산액의 보존 중에 형광체 입자가 침강하기 쉬워진다. 한편, 점도가 1000mPa·s를 초과하면, 형광체 분산액의 점도가 너무 높기 때문에, 형광체 분산액의 도포가 곤란해지는 경우가 있다. 형광체 분산액의 점도는 형광체 입자를 분산시키기 위한 교반 시간, 분산 시의 전단력 등으로 조정한다. 상기 점도는 형광체 분산액이 25℃의 점도이며, 진동식 점도 측정기 VM-10A(가부시끼가이샤 세코닉사제)의 진동자를 액에 침지하고 나서 1분 후의 값이다.
2. LED 장치
전술한 형광체 분산액은 LED 장치의 파장 변환부의 형성에 적합하다. 상기 형광체 분산액을 사용하여 형성되는 LED 장치는 특정 파장의 광을 출사하는 LED 소자와, 상기 LED 소자 상에 형성되고, 상기 LED 소자로부터의 광을 다른 특정 파장의 광으로 변환하는 파장 변환부를 갖는다. 파장 변환부 상에는 투명 수지층 등, 임의의 층이 형성되어 있어도 된다. 도 1 및 도 2는 LED 장치(100)의 예를 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시하는 LED 장치는 LED 칩(3)을 갖는 LED 소자와, LED 칩 상에 형성된 파장 변환부(6)와, 투명 수지층(7)을 갖는다.
(1) LED 소자
도 1에 도시하는 LED 장치(100)는 패키지(LED 기판)(1)와, 메탈부(2)와, LED 칩(3)과, 메탈부(2) 및 LED 칩(3)을 접속하는 배선(4)을 갖는다.
패키지(1)는 예를 들어, 액정 중합체나 세라믹일 수 있지만, 절연성과 내열성을 가지면, 그의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 또한 그 형상도 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 오목 형상이어도 되고, 도 2에 도시한 바와 같이 평판 형상이어도 된다.
LED 칩(3)의 발광 파장은 특별히 제한되지 않는다. LED 칩(3)은 예를 들어, 청색광(420nm 내지 485nm 정도의 광)을 발하는 것이어도 되고, 자외광을 발하는 것이어도 된다.
LED 칩(3)의 구성은 특별히 제한되지 않는다. LED 칩(3)의 발광색이 청색일 경우, LED 칩(3)은 n-GaN계 화합물 반도체층(클래드층)과, InGaN계 화합물 반도체층(발광층)과, p-GaN계 화합물 반도체층(클래드층)과, 투명 전극층과의 적층체일 수 있다. LED 칩(3)은 예를 들어, 200 내지 300 ㎛×200 내지 300 ㎛의 발광면을 갖는 것일 수 있다. LED 칩(3)의 높이는 통상 50 내지 200 ㎛ 정도이다.
메탈부(2)는 은 등의 금속을 포함하는 배선일 수 있다. LED 장치(100)에 있어서, 메탈부(2)가 LED 칩(3)으로부터의 출사광 등을 반사하는 반사판으로서 기능해도 된다. 메탈부(2) 및 LED 칩(3)은 도 1에 도시한 바와 같이 배선(4)을 개재하여 접속되어도 되고, 도 2에 도시한 바와 같이 돌기 전극(5)을 개재하여 접속되어도 된다. 메탈부(2) 및 LED 칩(3)이 배선(4)을 개재하여 접속되는 형태를 와이어 본딩형이라 하고, 돌기 전극(5)을 개재하여 접속되는 형태를 플립 칩형이라고 한다.
도 1 및 도 2에 도시하는 LED 장치(100)에는 패키지(1)에, 1개의 LED 칩(3)만이 배치되어 있지만; 패키지(1)에, 복수의 LED 칩(3)이 배치되어 있어도 된다.
(2) 파장 변환부
파장 변환부(6)는 형광체 입자가 투광성 세라믹으로 결착된 층이다. 파장 변환부(6)는 LED 칩(3)이 출사하는 특정 파장의 광(여기광)을 받아, 다른 특정 파장의 광(형광)을 발한다. 여기광과 형광이 혼합됨으로써, LED 장치(100)로부터의 광이 원하는 광이 된다. 예를 들어, LED 칩(3)이 출사하는 광이 청색이며, 파장 변환부(6)에 포함되는 형광체 입자가 발하는 형광이 황색이나 오렌지 색이면, LED 장치(100)로부터의 광이 백색이 된다.
파장 변환부(6)는 LED 칩(3)의 발광면을 피복하고 있으면 되고, 패키지(1)나 메탈부(2), 배선(4) 등을 완전히 피복하고 있지 않아도 된다. 파장 변환부(6)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상 15 내지 300 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 내지 200 ㎛이다. 파장 변환부(6)의 두께가 너무 두꺼우면, 파장 변환부(6)에 크랙이 발생할 우려가 있다. 한편, 파장 변환부(6)의 두께가 너무 얇으면, 파장 변환부(6) 내에, 충분히 형광체 입자가 포함되지 않고, 충분한 형광이 얻어지지 않을 가능성이 있다. 파장 변환부(6)의 두께란, LED 칩(3)의 발광면 상에 형성된 파장 변환부(6)의 최대 두께를 의미한다. 파장 변환부(6)의 두께는 레이저 홀로게이지(laser hologauge)로 측정된다.
(3) 투명 수지층
투명 수지층(7)은 파장 변환부(6)를 덮도록 형성된다. 투명 수지층(7)은 외부의 충격이나 가스 등으로부터 LED 소자나 파장 변환부(6)를 보호한다. 또한, 파장 변환부(6)를 가지면, 광 취출 효율도 높아지기 쉽다. 투명 수지층은 투명 수지를 포함하고, 가시광에 대한 투과성이 높은 층이다.
투명 수지의 예에는 에폭시 변성 실리콘 수지, 알키드 변성 실리콘 수지, 아크릴 변성 실리콘 수지, 폴리에스테르 변성 실리콘 수지, 페닐 실리콘 수지 등의 실리콘 수지; 에폭시 수지; 아크릴 수지; 메타크릴 수지; 우레탄 수지 등의 투명 수지 등이 포함된다. 특히 페닐 실리콘 수지인 것이 바람직하다. 투명 수지가 페닐 실리콘 수지이면, LED 장치의 내습성이 높아진다.
투명 수지층(7)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상 25 ㎛ 내지 5mm인 것이 바람직하고, 또한 1 내지 3mm인 것이 바람직하다. 일반적으로, 투명 수지층(7)의 두께를 25 ㎛로 하는 것은 어렵다. 한편, LED 장치의 소형화라는 관점에서, 투명 수지층(7)의 두께는 5mm 이하인 것이 바람직하다.
3. LED 장치의 제조 방법
전술한 LED 장치를 제조하는 방법에는 다음 6개의 공정이 포함된다.
1) 상술한 방법으로 형광체 분산액을 제조하는 공정
2) LED 소자를 준비하는 공정
3) 상술한 형광체 분산액을 도포하여, 형광체 입자층을 형성하는 공정
4) 형광체 입자층 상에 투광성 세라믹 재료 및 용매를 포함하는 투광성 세라믹 재료 조성물을 도포하는 공정
5) 투광성 세라믹 재료를 경화시키는 공정
6) 투명 수지를 포함하는 투명 수지층용 조성물을 도포하여 투명 수지층을 형성하는 공정
본 발명의 제조 방법에서는 LED 소자 상에, 전술한 형광체 분산액을 도포하여, 형광체층을 형성한다. 투광성 세라믹 재료 조성물을 형광체층 상에 도포하고, 투광성 세라믹 재료를 경화시킴으로써, 투광성 세라믹 재료로 형광체층을 결착한다.
전술한 방법으로 제조한 형광체 분산액에서는 형광체 입자가 침강하기 어렵고, 균일한 분산 상태가 유지되기 쉽다. 그로 인해, 도포 장치의 도포액 탱크 등에 장시간 저류되어도, 형광체 분산액에서의 형광체 입자는 균일하게 분산되어 있다. 그 결과, 도포 작업 초기와 종기에서, LED 소자에 도포하는 형광체 분산액 내의 형광체의 농도가 일정해진다. 또한, 전술한 방법으로 제조한 형광체 분산액에서는 형광체 입자가 열화되지 않는다. 따라서, 원하는 색도의 조사광을 갖는 LED 장치가 얻어진다.
1) 형광체 분산액 준비 공정
전술한 방법, 즉 형광체 입자 이외의 성분(층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매)을 혼합하여 제1 분산액을 제조하고, 이 제1 분산액에 형광체 입자를 혼합하여 형광체 분산액을 제조한다.
2) LED 소자 준비 공정
LED 소자 준비 공정에서는 전술한 LED 소자를 준비한다. 예를 들어, 패키지에 형성된 메탈부와 LED 칩을 전기적으로 접속하고, LED 칩을 패키지에 고정하는 공정 등일 수 있다.
3) 형광체 분산액 도포 공정
전술한 형광체 분산액을 전술한 LED 소자의 메탈부(메탈 배선), 및 LED 칩의 발광면을 덮도록 도포하고, LED 소자 상에 형광체 입자층을 형성한다.
형광체 분산액은 LED 칩의 발광면을 덮도록 도포한다. 도포 수단은 특별히 제한되지 않는다. 형광체 분산액의 도포 방법의 예에는 바 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 디스펜스법, 제트 디스펜스법 등, 종래 공지된 방법이 포함된다. 형광체 분산액을 후술하는 스프레이 도포 장치 등에 의해 도포하면, 형광체 입자층의 두께를 얇게 할 수 있다.
형광 함유 조성물의 도포량은 형광체 입자층의 두께에 따라서 적절히 조정한다. 형광체 입자층의 두께는 15 내지 300 ㎛로 하는 것이 바람직하고, 30 내지 200 ㎛로 하는 것이 보다 바람직하다. 형광체 입자층의 두께가 15 ㎛ 미만이면, 형광체 입자량이 적어지고, 충분한 형광을 얻지 못할 우려가 있다. 한편, 형광체 입자층의 두께가 300 ㎛를 초과하면, 형광체 입자층 중의 형광체 입자의 농도가 과잉으로 낮아지므로, 형광체 입자의 농도가 균일해지지 않을 우려가 있다. 형광체 입자층의 두께란, LED 칩의 발광면 상에 형성한 형광체 입자층의 최대 두께를 의미한다. 형광체 입자층의 두께는 레이저 홀로게이지로 측정된다.
형광체 분산액의 도포 후에 형광체 분산액 내의 용매를 건조시키는 것이 바람직하다. 형광체 분산액 내의 용매를 건조시킬 때의 온도는 통상 20 내지 200℃이며, 바람직하게는 25 내지 150℃이다. 20℃ 미만이면, 용매가 충분히 휘발하지 않을 가능성이 있다. 한편, 200℃를 초과하면, LED 칩에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 또한, 건조 시간은 제조 효율 면에서, 통상 0.1 내지 30분이며, 바람직하게는 0.1 내지 15분이다.
·형광체 분산액의 스프레이 도포 장치
스프레이 도포 장치는 형광체 분산액을 저류하는 도포액 탱크와, 도포액을 토출하기 위한 노즐을 갖는 헤드와, 도포액 탱크와 노즐을 연통시키는 연결관을 갖는 것이 바람직하다. 도 3에는 도포액을 도포하기 위한 스프레이 도포 장치의 개요가 나타난다.
도 3에 도시되는 도포 장치(200)에서의 도포액 탱크(210)에는 형광체 분산액이 투입된다. 도 3에 도시되는 도포 장치(200)에서의 도포액 탱크(210) 내의 형광체 분산액(220)은 압력을 가할 수 있어서 연결관(230)을 통하여 헤드(240)에 공급된다. 헤드(240)에 공급된 형광체 분산액(220)은 노즐(250)로부터 토출되어, 도포 대상물(LED 칩3)에 도포된다. 스프레이 도포 장치의 경우에는 노즐(250)로부터의 도포액(270)의 토출은 풍압에 따라 행하여진다. 노즐(250)의 선단에 개폐가 자유자재인 개구부를 형성하여, 이 개구부를 개폐 조작하고, 토출 작업의 온·오프를 제어하는 구성으로 해도 된다.
형광체 분산액의 도포 공정에서는 하기 (1) 내지 (9)의 조작이나 조건 설정 등을 행한다.
(1) 기본적으로는, 노즐(250)의 선단부를 LED 칩(3)의 바로 위에 배치하여 형광체 분산액(220)을 LED 칩(3)의 바로 위로부터 분사한다. LED 칩(3)의 형상에 맞추어, 형광체 분산액(220)을 LED 칩(3)의 바로 위로부터 분사하거나, LED 칩(3)의 비스듬히 상방으로부터 분사해도 된다. 비스듬히 상방으로부터 분사함으로써, LED 칩(3)의 전체면에 형광체 분산액(220)을 적절하게 도포할 수 있다. 이와 같이 하여, LED 칩(3)의 측면에 대해서도 형광체 분산액(220)을 균일하게 도포하는 것이 바람직하다.
(2) 형광체 분산액(220)의 분사량은 일정하게 하고, 단위 면적당 형광체량을 일정하게 한다. 형광체 분산액(220)의 분사량의 경시적인 편차는 10％ 이내로 하고, 바람직하게는 1％ 이내로 한다.
(3) 노즐(250)의 온도를 조정하고, 형광체 분산액(220)의 분사 시의 점도를 조정한다. 바람직하게는 형광체 분산액(220)의 온도를 40℃ 이하로 조정하거나, 또는 형광체 분산액(220)의 점도에 맞춰서 조정한다. 이 경우, LED 소자의 LED 기판(패키지)(1)을 실온 환경 하에 두어도 되고, 온도 조정 기구를 이동대에 설치하여 LED 소자의 LED 기판(1)의 온도를 컨트롤해도 된다. LED 기판(1)의 온도를 30 내지 100℃로 높게 설정하면, LED 기판(1)에 분사된 형광체 분산액(220) 중의 유기 용매를 빨리 휘발시킬 수 있고, 형광체 분산액(220)이 LED 기판(1)으로부터 드리핑하는 것을 방지할 수 있다. 반대로, LED 기판(1)의 온도를 5 내지 20℃로 낮게 설정하면, 용매를 천천히 휘발시킬 수 있고, 형광체 분산액(220)을 LED 칩(3)의 외벽을 따라 균일하게 도포할 수 있다. 나아가서는 형광체 입자층의 막 밀도나 막 강도 등을 높일 수 있어, 치밀한 막을 형성할 수 있다.
(4) 도포 장치(200)의 환경 분위기(온도·습도)를 일정하게 하고, 형광체 분산액(220)의 분사를 안정시킨다.
(5) 도포 장치(200)와 LED 소자 사이에, LED 칩(3)의 형상에 따른 마스크를 배치하고, 당해 마스크를 개재하여 형광체 분산액(220)을 분사해도 된다. 마스크는 형광체 분산액(220)을 구성하는 용매에 용해하지 않는 재질의 것을 사용할 필요가 있지만, 마스크에 부착된 형광체 등의 재료의 회수라는 관점에서 바람직하게는 가연성의 것을 사용한다.
(6) 1개의 LED 소자에의 형광체 분산액(220)의 분사·도포가 종료되면, 그 다음 LED 소자에 대하여 상기와 마찬가지의 조작을 반복하고, 복수의 LED 소자의 LED 칩(3) 위에 형광체 분산액(220)을 순차 분사·도포한다. 이 경우, LED 소자의 전환과는 관계없이, 형광체 분산액(220)을 연속적으로 계속하여 분사해도 되고, LED 소자를 전환할 때마다 형광체 분산액(220)의 분사를 일시적으로 휴지하고, 형광체 분산액(220)을 단속적으로 분사해도 된다. 형광체 분산액(220)을 연속적으로 계속하여 분사하면, 각 LED 소자에 대한 형광체 분산액(220)의 분사량을 안정시킬 수 있다. 형광체 분산액(220)을 단속적으로 분사하면, 형광체 분산액(220)의 사용량을 절약할 수 있다.
(7) 분사·도포 공정 중에는 일정수의 LED 소자에 대한 형광체 분산액(220)의 분사·도포가 종료될 때마다, 백색광의 색도나 휘도를 실제로 검사하고, 그 검사 결과를 형광체 분산액(220)의 분사량이나 분사압, 분사 온도 등으로 피드백해도 된다.
(8) 분사·도포 공정 중에는 노즐(250)을 클리닝해도 된다. 이 경우, 스프레이 장치(200) 근방에, 세정액을 저류한 클리닝 탱크를 설치하고, 형광체 분산액(220)의 분사 휴지 중이나 백색광의 색도·휘도의 검사 중 등에 있어서, 노즐(250)의 선단부를 클리닝 탱크 중에 침지시켜, 노즐(250) 선단부의 건조를 방지한다. 또한, 분사·도포 공정의 휴지 중에는 형광체 분산액(220)이 경화하여 노즐(250)의 분사 구멍이 막힐 우려가 있어서, 노즐(250)을 클리닝 탱크 중에 침지시키거나, 분사·도포 공정의 개시 시에 노즐(250)을 클리닝하는 것이 바람직하다.
(9) 분사·도포 공정에서는 형광체 분산액(220)을 미스트 형상으로 분사하기 때문에, 형광체 분산액(220) 중의 유기 용매가 휘발하면, 형광체 입자, 산화물 미립자 등의 분체가 비산하기도 한다. 그로 인해, 바람직하게는 도포 장치(200) 전체를 하우징 등으로 피복하여 필터 너머로 집진·배기하면서, 분사·도포 공정이나 검사 공정의 처리를 실행한다. 형광체 입자를 필터로 포집하면, 고가의 형광체 입자를 재이용할 수 있다.
4) 투광성 세라믹 재료 조성물의 도포 공정
투광성 세라믹 재료 조성물을 전술한 형광체 입자층을 덮도록 도포한다. 투광성 세라믹 재료 조성물은 형광체 입자층 내의 공극에 들어가, 형광체 입자층에 포함되는 형광체 입자나 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 등의 간극을 매립한다.
투광성 세라믹 재료 조성물에는 투광성 세라믹 재료 및 용매가 포함되고, 필요에 따라 무기 입자 등이 포함된다.
·투광성 세라믹 재료에 대해서
투광성 세라믹 재료는 졸-겔 반응에 의해 투광성 세라믹(바람직하게는 유리세라믹)이 되는 화합물일 수 있다. 투광성 세라믹 재료의 예에는 금속 알콕시드, 금속 아세틸아세토네이트, 금속 카르복실레이트, 폴리실라잔 올리고머 등이 포함되고, 반응성이 양호하다라는 관점에서, 금속 알콕시드가 바람직하다.
금속 알콕시드는 각종 금속의 알콕시드일 수 있지만, 얻어지는 투광성 세라믹의 안정성 및 제조 용이성의 관점에서, 알콕시실란이나 아릴옥시실란인 것이 바람직하다.
알콕시실란이나 아릴옥시실란은 테트라에톡시실란 등의 단분자 화합물(단량체)이어도 되지만, 폴리실록산(올리고머)인 것이 바람직하다. 폴리실록산은 실란 화합물이 쇄상 또는 환상으로 실록산 결합한 화합물이다. 폴리실록산의 제조 방법은 후술한다.
폴리실록산의 질량 평균 분자량은 바람직하게는 1000 내지 3000이며, 보다 바람직하게는 1200 내지 2700이며, 더욱 바람직하게는 1500 내지 2000이다. 폴리실록산의 질량 평균 분자량이 1000 미만이면, 투광성 세라믹 재료 조성물의 점도가 너무 낮아질 우려가 있다. 한편, 질량 평균 분자량이 3000을 초과하면, 투광성 세라믹 재료 조성물의 점도가 높아지고, 투광성 세라믹 재료 조성물의 도포가 곤란해지는 경우가 있다. 질량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피로 측정되는 값(폴리스티렌 환산)이다.
투광성 세라믹 재료가 폴리실록산일 경우, 투광성 세라믹 재료 조성물에 포함되는 폴리실록산의 양은 투광성 세라믹 재료 조성물 전체 질량에 대하여 1 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 30질량％이다. 폴리실록산의 양이 1질량％ 미만이면, 폴리실록산의 경화물이 형광체 입자 등을 충분히 결착하지 못하게 될 우려가 있다. 한편, 폴리실록산의 양이 40질량％를 초과하면, 투광성 세라믹 재료 조성물의 점도가 과잉으로 높아지고, 투광성 세라믹 재료 조성물의 도포가 곤란해지는 경우가 있다.
·용매에 대해서
투광성 세라믹 재료 조성물에는 용매가 포함된다. 용매는 전술한 투광성 세라믹 재료를 용해, 또는 균일하게 분산가능한 것이면 된다. 용매의 예에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, n-부탄올 등의 1가 지방족 알코올; 메틸-3-메톡시 프로피오네이트, 에틸-3-에톡시 프로피오네이트 등의 알킬 카르복실산 에스테르; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올 프로판, 헥산트리올 등의 다가 지방족 알코올; 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르 등의 다가 지방족 알코올의 모노에테르류, 또는 이들의 모노아세테이트류; 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르, 에틸렌글리콜 디프로필에테르, 에틸렌글리콜 디부틸에테르, 프로필렌글리콜 디메틸에테르, 프로필렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르 등의 다가 지방족 알코올의 수산기를 모두 알킬에테르화한 다가 알코올 에테르류; 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸이소아밀 케톤 등의 케톤류; 등이 포함된다. 투광성 세라믹 재료 조성물 중에는 용매가 1종만 포함되어도 되고, 2종 이상 포함되어도 된다.
용매에는 물이 포함되는 것이 바람직하다. 물의 양은 투광성 세라믹 재료 조성물 전체 질량에 대하여 3 내지 15질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 10질량％이다. 투광성 세라믹 재료가 폴리실록산일 경우, 물의 함유량이 폴리실록산 100질량부에 대하여 10 내지 120질량부인 것이 바람직하고, 80 내지 100질량부인 것이 보다 바람직하다. 투광성 세라믹 재료 조성물에 포함되는 물의 양이 너무 적으면, 투광성 세라믹 재료 도포 후에 폴리실록산을 충분히 가수분해 할 수 없는 경우가 있다. 한편, 투광성 세라믹 재료 조성물에 포함되는 물의 양이 과잉이면, 투광성 세라믹 재료 조성물의 보존 중에 가수분해 등이 발생하고, 투광성 세라믹 재료 조성물이 겔화될 우려가 있다.
용매에는 비점이 150℃ 이상인 유기 용매(예를 들어, 에틸렌글리콜이나, 프로필렌글리콜 등)가 포함되는 것도 바람직하다. 비점이 150℃ 이상인 유기 용매가 포함되면, 투광성 세라믹 재료 조성물의 보존 안정성이 높아진다. 또한, 도포 장치 내에서 용매가 휘발하기 어렵기 때문에, 투광성 세라믹 재료 조성물을 도포 장치로부터 안정하게 도포할 수 있다.
한편, 투광성 세라믹 재료 조성물에 포함되는 용매의 비점은 250℃ 이하인 것이 바람직하다. 용매의 비점이 250℃를 초과하면, 투광성 세라믹 재료 조성물의 건조에 시간이 걸리거나, 용매가 충분히 건조되지 않을 우려가 있다.
·무기 입자에 대해서
투광성 세라믹 재료 조성물에는 무기 입자가 포함되어도 된다. 투광성 세라믹 재료 조성물에 무기 입자가 포함되면, 투광성 세라믹 재료 조성물이 경화될 때, 막에 발생하는 응력이 완화되어, 파장 변환부에 크랙이 발생하기 어려워진다.
무기 입자의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 무기 입자의 굴절률이 투광성 세라믹 재료(폴리실록산이나 폴리실라잔 등)의 굴절률보다 높은 것이 바람직하다. 굴절률이 높은 무기 입자가 투광성 세라믹 재료 조성물에 포함되면, 얻어지는 파장 변환부의 굴절률이 높아진다. 일반적으로 LED 소자(LED 칩)의 굴절률은 투광성 세라믹 재료와 비교하여 상당히 높다. 따라서, 파장 변환부의 굴절률이 높아지면, LED 소자와 파장 변환부와의 굴절률 차가 작아져, LED 소자와 파장 변환부와의 계면에서의 광 반사가 적어진다. 즉, LED 장치의 광 취출 효율이 높아진다.
무기 입자는 다공질 형상의 입자인 것이 바람직하고, 그의 비표면적이 200m2/g 이상인 것이 바람직하다. 무기 입자가 다공질이면, 다공질의 공극부에 용매가 들어가, 투광성 세라믹 재료 조성물의 점도가 높아진다. 단, 투광성 세라믹 재료 조성물의 점도는 간단히 무기 입자의 양에 따라 정해지는 것이 아니고, 무기 입자와 용매와의 비율이나, 그 밖의 성분의 양 등에 따라서도 변화한다.
무기 입자의 평균 1차 입경은 5 내지 100nm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 80nm, 더욱 바람직하게는 5 내지 50nm이다. 무기 입자의 평균 1차 입경이 100nm 이하이면, 전술한 2) 공정에서 형성된 형광체 입자층의 형광체 입자끼리의 간극에 들어가기 쉽다. 또한, 무기 입자의 평균 1차 입경이 5nm 이상이면, 상술한 크랙 억제 효과, 굴절률 향상 효과를 얻기 쉽다. 무기 입자의 평균 1차 입경은 코울터 카운터법으로 측정된다.
무기 입자의 예에는 산화지르코늄, 산화티타늄, 산화주석, 산화세륨, 산화 니오븀 및 산화아연 등이 포함된다. 이들 중에서도, 굴절률이 높은 점에서, 무기 입자는 산화지르코늄 미립자인 것이 바람직하다. 투광성 세라믹 재료 조성물에는 무기 입자가 1종만 포함되어도 되고, 2종 이상이 포함되어도 된다.
무기 입자는 표면이 실란 커플링제나 티타늄 커플링제로 처리된 것이어도 된다. 표면 처리된 무기 입자는 투광성 세라믹 재료 조성물에 균일하게 분산되기 쉽다.
투광성 세라믹 재료 조성물 중의 무기 입자의 양은 투광성 세라믹 재료 조성물의 고형분 전량에 대하여 10 내지 60질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 45질량％, 더욱 바람직하게는 20 내지 30질량％이다. 무기 입자의 양이 너무 적으면, 전술한 크랙 억제 효과가 높아지지 않고, 굴절률 향상 효과도 충분해지지 않는다. 한편, 무기 입자의 양이 너무 많으면, 상대적으로 투광성 세라믹 재료(바인더)의 양이 감소하여, 투명 세라믹에 의한 형광체 입자의 결착이 불충분해지거나, 파장 변환부의 강도가 저하될 우려가 있다.
·투광성 세라믹 재료 조성물의 도포에 대해서
투광성 세라믹 재료 조성물의 도포 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 블레이드 도포, 스핀 코팅 도포, 디스펜서 도포, 스프레이 도포 등일 수 있지만, 스프레이 도포에 의하면, 두께가 얇은 파장 변환부를 성막할 수 있다. 스프레이 도포 장치는 전술한 형광체 분산액의 도포에 사용하는 스프레이 도포 장치와 마찬가지일 수 있다.
투광성 세라믹 재료 조성물의 도포량은 형광체 입자층에 포함되는 형광체 입자, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 등을 충분히 결착 가능한 양으로 한다. 투광성 세라믹 재료 조성물의 도포량이 너무 적으면, 형광체 입자를 충분히 결착할 수 없고, 파장 변환부의 강도가 낮아질 우려가 있다.
·폴리실록산(투광성 세라믹 재료)의 제조 방법
투광성 세라믹 재료용 조성물에 첨가하는 투광성 세라믹 재료인 폴리실록산은 알콕시실란 화합물 또는 아릴옥시실란 화합물을 중합하여 얻어진다. 알콕시실란 화합물 또는 아릴옥시실란 화합물은 예를 들어, 이하의 일반식(II)로 표시된다.
Si(OR)nY4-n (II)
일반식(II) 중, n은 알콕시기 또는 아릴옥시기(OR)의 수를 나타내고, 2 이상 4 이하의 정수이다. 또한, R은 각각 독립적으로 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 페닐기를 나타낸다.
상기 일반식(II) 중, Y는 수소 원자 또는 1가 유기 기를 나타낸다. Y로 표시되는 1가 유기 기의 구체예에는 탄소수가 1 내지 1000, 바람직하게는 500 이하, 보다 바람직하게는 100 이하, 더욱 바람직하게는 50 이하, 특히 바람직하게는 6 이하인 지방족기, 지환족기, 방향족기, 지환 방향족기가 포함된다. 이들 1가 유기 기는 지방족기, 지환족기, 방향족기 및 지환 방향족기가 연결기를 개재하여 결합한 기이어도 된다. 연결기는 O, N, S 등의 원자 또는 이들을 포함하는 원자단이어도 된다. 또한, Y로 표시되는 1가 유기 기는 치환기를 가져도 된다. 치환기의 예에는 예를 들어, F, Cl, Br, I 등의 할로겐 원자; 비닐기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 스티릴기, 머캅토기, 에폭시기, 에폭시시클로헥실기, 글리시독시기, 아미노기, 시아노기, 니트로기, 술폰산기, 카르복시기, 히드록시기, 아실기, 알콕시기, 이미노기, 페닐기 등의 유기 관능기 등이 포함된다.
일반식(II)에 있어서, Y로 표시되는 기는 특히 메틸기인 것이 바람직하다. Y가 메틸기이면, 파장 변환부의 내광성 및 내열성이 양호해진다.
상기 일반식(II)로 표시되는 알콕시실란 또는 아릴옥시실란에는 이하의 4관능의 실란 화합물, 3관능의 실란 화합물, 2관능의 실란 화합물이 포함된다.
4관능의 실란 화합물의 예에는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 테트라펜틸옥시실란, 테트라페닐옥시실란, 트리메톡시 모노에톡시실란, 디메톡시 디에톡시실란, 트리에톡시 모노메톡시실란, 트리메톡시 모노프로폭시실란, 모노메톡시 트리부톡시실란, 모노메톡시 트리펜틸옥시실란, 모노메톡시 트리페닐옥시실란, 디메톡시 디프로폭시실란, 트리프로폭시 모노메톡시실란, 트리메톡시 모노부톡시실란, 디메톡시 디부톡시실란, 트리에톡시 모노프로폭시실란, 디에톡시 디프로폭시실란, 트리부톡시 모노프로폭시실란, 디메톡시 모노에톡시 모노부톡시실란, 디에톡시 모노메톡시 모노부톡시실란, 디에톡시 모노프로폭시 모노부톡시실란, 디프로폭시 모노메톡시 모노에톡시실란, 디프로폭시 모노메톡시 모노부톡시실란, 디프로폭시 모노에톡시 모노부톡시실란, 디부톡시 모노메톡시 모노에톡시실란, 디부톡시 모노에톡시 모노프로폭시실란, 모노메톡시 모노에톡시 모노프로폭시 모노부톡시실란 등의 테트라알콕시실란, 테트라아릴옥시실란 등이 포함된다. 이들 중에서도 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란이 바람직하다.
3관능의 실란 화합물의 예에는 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 트리프로폭시실란, 트리펜틸옥시실란, 트리페닐옥시실란, 디메톡시 모노에톡시실란, 디에톡시 모노메톡시실란, 디프로폭시 모노메톡시실란, 디프로폭시 모노에톡시실란, 디펜틸옥실 모노메톡시실란, 디펜틸옥시 모노에톡시실란, 디펜틸옥시 모노프로폭시실란, 디페닐옥시 모노메톡시실란, 디페닐옥시 모노에톡시실란, 디페닐옥시 모노프로폭시실란, 메톡시에톡시 프로폭시실란, 모노프로폭시 디메톡시실란, 모노프로폭시 디에톡시실란, 모노부톡시 디메톡시실란, 모노펜틸옥시 디에톡시실란, 모노페닐옥시 디에톡시실란 등의 모노히드로실란 화합물; 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 메틸트리펜틸옥시실란, 메틸모노메톡시 디에톡시실란, 메틸모노메톡시 디프로폭시실란, 메틸모노메톡시 디펜틸옥시실란, 메틸모노메톡시 디페닐옥시실란, 메틸메톡시에톡시프로폭시실란, 메틸모노메톡시 모노에톡시 모노부톡시실란 등의 모노메틸실란 화합물; 에틸트리메톡시실란, 에틸트리프로폭시실란, 에틸트리펜틸옥시실란, 에틸트리페닐옥시실란, 에틸모노메톡시 디에톡시실란, 에틸모노메톡시 디프로폭시실란, 에틸모노메톡시 디펜틸옥시실란, 에틸모노메톡시 디페닐옥시실란, 에틸모노메톡시 모노에톡시 모노부톡시실란 등의 모노에틸실란 화합물; 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 프로필트리펜틸옥시실란, 프로필트리페닐옥시실란, 프로필모노메톡시 디에톡시실란, 프로필모노메톡시 디프로폭시실란, 프로필모노메톡시 디펜틸옥시실란, 프로필모노메톡시 디페닐옥시실란, 프로필메톡시에톡시프로폭시실란, 프로필모노메톡시 모노에톡시 모노부톡시실란 등의 모노프로필실란 화합물; 부틸트리메톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 부틸트리프로폭시실란, 부틸트리펜틸옥시실란, 부틸트리페닐옥시실란, 부틸모노메톡시 디에톡시실란, 부틸모노메톡시 디프로폭시실란, 부틸모노메톡시 디펜틸옥시실란, 부틸모노메톡시 디페닐옥시실란, 부틸메톡시에톡시프로폭시실란, 부틸모노메톡시 모노에톡시 모노부톡시실란 등의 모노부틸실란 화합물이 포함된다. 이들 중에서도, 메틸트리메톡시실란 및 메틸트리에톡시실란이 보다 바람직하고, 메틸트리메톡시실란이 더욱 바람직하다.
2관능의 실란 화합물의 구체예에는 디메톡시실란, 디에톡시실란, 디프로폭시 실란, 디펜틸옥시실란, 디페닐옥시실란, 메톡시에톡시실란, 메톡시프로폭시실란, 메톡시펜틸옥시실란, 메톡시페닐옥시실란, 에톡시프로폭시실란, 에톡시펜틸옥시실란, 에톡시페닐옥시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸메톡시에톡시실란, 메틸디에톡시실란, 메틸메톡시프로폭시실란, 메틸메톡시펜틸옥시실란, 메틸메톡시페닐옥시실란, 에틸디프로폭시실란, 에틸메톡시프로폭시실란, 에틸디펜틸옥시실란, 에틸디페닐옥시실란, 프로필디메톡시실란, 프로필메톡시에톡시실란, 프로필에톡시프로폭시실란, 프로필디에톡시실란, 프로필디펜틸옥시실란, 프로필디페닐옥시실란, 부틸디메톡시실란, 부틸메톡시에톡시실란, 부틸디에톡시실란, 부틸에톡시프로폭시실란, 부틸디프로폭시실란, 부틸메틸디펜틸옥시실란, 부틸메틸디페닐옥시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸메톡시에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸디펜틸옥시실란, 디메틸디페닐옥시실란, 디메틸에톡시프로폭시실란, 디메틸디프로폭시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸메톡시프로폭시실란, 디에틸디에톡시실란, 디에틸에톡시프로폭시실란, 디프로필디메톡시실란, 디프로필디에톡시실란, 디프로필디펜틸옥시실란, 디프로필디페닐옥시실란, 디부틸디메톡시실란, 디부틸디에톡시실란, 디부틸디프로폭시실란, 디부틸메톡시펜틸옥시실란, 디부틸메톡시페닐옥시실란, 메틸에틸디메톡시실란, 메틸에틸디에톡시실란, 메틸에틸디프로폭시실란, 메틸에틸디펜틸옥시실란, 메틸에틸디페닐옥시실란, 메틸프로필디메톡시실란, 메틸프로필디에톡시실란, 메틸부틸디메톡시실란, 메틸부틸디에톡시실란, 메틸부틸디프로폭시실란, 메틸에틸에톡시프로폭시실란, 에틸프로필디메톡시실란, 에틸프로필메톡시에톡시실란, 디프로필 디메톡시실란, 디프로필메톡시에톡시실란, 프로필부틸디메톡시실란, 프로필부틸디에톡시실란, 디부틸메톡시에톡시실란, 디부틸메톡시프로폭시실란, 디부틸에톡시프로폭시실란 등이 포함된다. 그 중에서도 디메톡시실란, 디에톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란이 바람직하다.
폴리실록산은 상기 실란 화합물을 산 촉매, 물, 유기 용매의 존재 하에서 가수분해하고, 축합 반응시키는 방법으로 제조된다. 폴리실록산의 질량 평균 분자량은 반응 조건(특히 반응 시간) 등으로 조정가능하다.
이때, 4관능 실란 화합물과, 3관능 실란 화합물이나 2관능 실란 화합물을 원하는 몰 비율로 미리 혼합하여, 랜덤하게 중합시켜도 된다. 또한 3관능 실란 화합물 또는 2관능 실란 화합물을 단독으로 어느 정도 중합시켜서 올리고머로 한 후, 이 올리고머에 4관능 실란 화합물만을 중합시키거나 하여, 블록 공중합체로 해도 된다.
폴리실록산 제조용 산 촉매는 하기 일반식(III)으로 표시되는 유기 술폰산인 것이 특히 바람직하다.
R8-SO3H …(III)
상기 일반식(III)에 있어서, R8로 표시되는 탄화수소기는 직쇄상, 분지쇄상, 환상의 포화 또는 불포화 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기이다. 환상 탄화수소기의 예로는 페닐기, 나프틸기 또는 안트릴기 등의 방향족 탄화수소기가 포함되고, 바람직하게는 페닐기이다. 또한, 일반식(III)에 있어서 R8로 표시되는 탄화수소기는 치환기를 가져도 된다. 치환기의 예에는 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 탄소수 1 내지 20의 포화 또는 불포화 탄화수소기; 불소 원자 등의 할로겐 원자; 술폰산기; 카르복실기; 수산기; 아미노기; 시아노기 등이 포함된다.
상기 일반식(III)으로 표시되는 유기 술폰산은 특히 노나플루오로부탄 술폰산, 메탄 술폰산, 트리플루오로메탄 술폰산 또는 도데실벤젠 술폰산인 것이 바람직하다.
폴리실록산의 제조 시에 첨가하는 산 촉매의 양은 폴리실록산 제조 액 전량에 대하여 1 내지 1000 질량ppm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 800 질량ppm이다.
폴리실록산의 제조 시에 첨가하는 물의 양에 따라, 폴리실록산 소성물의 성질이 변화한다. 따라서, 목적으로 하는 성질에 따라, 폴리실록산 제조 시의 물 첨가율을 조정하는 것이 바람직하다. 물 첨가율이란, 폴리실록산 제조 액에 포함되는 실란 화합물의 알콕시기 또는 아릴옥시기의 몰수에 대한, 첨가하는 물분자의 몰수 비율(％)이다. 물 첨가율은 50 내지 200％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 75 내지 180％이다. 물 첨가율을 50％ 이상으로 함으로써 파장 변환부의 성질이 안정된다. 또한 200％ 이하로 함으로써 투광성 세라믹 재료 조성물의 보존 안정성이 양호해진다.
폴리실록산의 제조 시에 첨가하는 용매의 예에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, n-부탄올 등의 1가 지방족 알코올; 메틸-3-메톡시 프로피오네이트, 에틸-3-에톡시 프로피오네이트 등의 알킬 카르복실산 에스테르; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올 프로판, 헥산트리올 등의 다가 지방족 알코올; 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르 등의 다가 지방족 알코올의 모노에테르류, 또는 이들의 모노아세테이트류; 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸이소아밀 케톤 등의 케톤류; 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르, 에틸렌글리콜 디프로필에테르, 에틸렌글리콜 디부틸에테르, 프로필렌글리콜 디메틸에테르, 프로필렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르 등의 다가 알코올의 수산기를 모두 알킬에테르화한 다가 알코올 에테르류 등이 포함된다. 이들은 1종 단독으로 첨가해도 되고, 또한 2종 이상을 첨가해도 된다.
5) 투광성 세라믹 재료 경화 공정
투광성 세라믹 재료 조성물의 도포 후, 투광성 세라믹 재료 조성물을 건조·경화시킨다. 투광성 세라믹 재료를 경화시킴으로써, 형광체 입자층이 투광성 세라믹 재료로 결착된 파장 변환부가 얻어진다.
투광성 세라믹 재료의 건조·경화 방법은 투광성 세라믹 재료의 종류에 따라 적절히 선택된다. 예를 들어, 투광성 세라믹 재료가 폴리실록산일 경우, 도막을 100℃ 이상으로 가열하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 150 내지 300℃로 가열한다. 투광성 세라믹 재료가 폴리실록산일 경우, 가열 온도가 100℃ 미만이면, 탈수 축합 시에 발생하는 수분을 충분히 제거할 수 없고, 파장 변환부의 내광성이 저하될 우려가 있다.
6) 투명 수지층용 조성물 도포 공정
전술한 파장 변환부 상에 투명 수지를 포함하는 투명 수지층용 조성물을 도포하여 투명 수지층을 형성해도 된다.
투명 수지층용 조성물에 포함되는 투명 수지는 가시광에 대하여 투명한 경화성 수지 등이라면 특별히 제한되지 않고, 전술한 각종 투명 수지로 할 수 있다. 투명 수지층용 조성물에는 필요에 따라 용매가 포함되어도 된다. 용매의 종류는 투명 수지의 종류나 투명 수지층용 조성물의 점도에 따라서 적절히 선택된다.
투명 수지층용 조성물의 도포 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 디스펜서 등의 일반적인 도포 장치에 의한 도포 방법일 수 있다. 또한, 투명 수지층용 조성물의 경화 방법이나 경화 조건은 투명 수지의 종류에 의해 적절히 선택한다. 경화 방법의 일례로서, 가열 경화를 들 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위는 이에 의해 전혀 제한을 받지 않는다.
[형광체 입자의 제조]
실시예 및 비교예에 사용하는 형광체 입자는 이하와 같이 제조하였다.
형광체 원료는 Y2O3 7.41g, Gd2O3 4.01g, CeO2 0.63g 및 Al2O3 7.77g으로 하였다. 이들 형광체 입자를 충분히 혼합하고, 또한 불화암모늄(플럭스)을 적당량 혼합하였다. 이 혼합물을 알루미늄제 도가니에 충전하고, 수소 함유 질소 가스를 유통시킨 환원 분위기 하에서, 1350 내지 1450℃의 온도 범위로 2 내지 5시간 소성하였다. 얻어진 소성물의 조성은 (Y0 .72Gd0 .24)3Al5O12:Ce0 .04이었다.
얻어진 소성물을 분쇄, 세정, 분리 및 건조하여, 체적 평균 입경이 1 ㎛ 정도인 황색 형광체 입자를 얻었다. 얻어진 황색 형광체 입자에 파장 465nm의 여기광을 조사하여, 황색 형광체 입자가 발하는 광의 파장을 측정하였다. 그 결과, 황색 형광체 입자는 대략 파장 570nm에 피크 파장을 가졌다.
[LED 소자의 준비]
LED 소자는 원형 패키지(개구 직경 3mm, 바닥면 직경 2mm, 벽면 각도 60°)의 수용부 중앙에, 1개의 청색 LED 칩(직육면체 형상; 200 ㎛×300 ㎛×100 ㎛)이 플립 칩 실장된 LED 칩 실장 패키지(LED 소자)를 준비하였다.
(형광체 분산액의 제조)
·샘플 1
층상 점토 광물 입자로서 벤겔(호쥰사제: 천연 벤토나이트) 3g과, 산화물 미립자로서 사일리시아470(후지 시리시아 가가꾸사제) 4.5g을, 프로필렌글리콜 70g, 1,3-부탄디올 30g 및 이소프로필알코올 50g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 혼합액을 TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 45mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다. 제1 분산액의 점도는 혼합액의 분산 시간 및 분산 시의 전단력으로 조정하였다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 아와토리 렌타로(신키사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 100mPa·s이었다.
·샘플 2
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 55mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을, 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 130mPa·s이었다.
·샘플 3
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 200mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 280mPa·s이었다.
·샘플 4
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 450mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 510mPa·s이었다.
·샘플 5
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 550mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 600mPa·s이었다.
·샘플 6
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 200mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 230mPa·s이었다.
·샘플 7
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 200mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 로킹 믹서(아이치 덴끼사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 260mPa·s이었다.
·샘플 8
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 200mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 로킹 밀(세이와 기술연구소사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 260mPa·s이었다.
·샘플 9
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 200mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 믹스 로터(애즈원사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 270mPa·s이었다.
·샘플 10
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을, TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 점도가 200mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 셰이킹 인큐베이터(애즈원사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 240mPa·s이었다.
·샘플 11
층상 점토 광물 입자로서 벤겔(호쥰사제: 천연 벤토나이트) 4g과, 산화물 미립자로서 마이크로비드SP-1(닛키 쇼꾸바이 가세이사제) 4g을 프로필렌글리콜 100g 및 에탄올 50g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 혼합액을 TK 필믹스(프라이믹스사제)로 점도가 280mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 400mPa·s이었다.
·샘플 12
층상 점토 광물 입자로서 마이크로 마이카MK-100(코프 케미컬사제: 합성 운모) 2.5g과, 산화물 미립자로서 AEROSIL RX300(닛본 에어로실사제) 4g을 1,3-부탄디올 90g 및 이소프로필 알코올 60g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 혼합액을 아펙스 밀(고또부끼 고교사제)에서 점도가 250mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 350mPa·s이었다.
·샘플 13
층상 점토 광물 입자로서 쿠니피아F(쿠니미네 고교사제: 몬모릴로나이트) 3g과, 산화물 미립자로서 닙 시일SS-50F(도소·실리카사제) 4.5g을 프로필렌글리콜 70g, 1,3-부탄디올 30g 및 이소프로필 알코올 50g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 혼합액을 클레어 믹스(엠 테크닉사제)에서 점도가 200mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 280mPa·s이었다.
·샘플 14
층상 점토 광물 입자로서 루센타이트SWN(코프 케미컬사제: 스멕타이트) 3g과, 산화물 미립자로서 마이크로비드SP-1(닛키 쇼꾸바이 가세이사제) 4g을 1,3-부탄디올 90g, 이소프로필 알코올 30g 및 에탄올 30g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 혼합액을 나노마이저(요시다 기까이사제)로 점도가 180mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 250mPa·s이었다.
·샘플 15
층상 점토 광물 입자로서 루센타이트SWN(코프 케미컬사제: 스멕타이트) 4g과, 산화물 미립자로서 사일리시아470(후지 시리시아 가가꾸사제) 5g을 프로필렌글리콜 40g, 1,3-부탄디올 40g 및 이소프로필 알코올 80g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 혼합액을 울트라터랙스(IKA 재팬사제)로 점도가 150mPa·s가 되도록 혼합하여, 제1 분산액을 얻었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 샘플 1과 동일한 조건에서 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 200mPa·s이었다.
·샘플 16
층상 점토 광물 입자로서 벤겔(호쥰사제: 천연 벤토나이트) 3g과, 산화물 미립자로서 사일리시아470(후지 시리시아 가가꾸사제) 4.5g과, 형광체 입자 90g을 프로필렌글리콜 70g, 1,3-부탄디올 30g 및 이소프로필 알코올 50g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 혼합액을 TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 일괄 분산하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 250mPa·s이었다.
·샘플 17
층상 점토 광물 입자로서 벤겔(호쥰사제: 천연 벤토나이트)3g과, 산화물 미립자로서 사일리시아470(후지 시리시아 가가꾸사제) 4.5g과, 형광체 입자 90g을 프로필렌글리콜 70g, 1,3-부탄디올 30g 및 이소프로필 알코올 50g의 혼합 용매 중에 첨가하였다. 이것을 아와토리 렌타로(신키사제)로 일괄 분산하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 60mPa·s이었다.
·샘플 18
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을 아와토리 렌타로(신키사제)로 분산하여, 제1 분산액을 얻었다. 얻어진 제1 분산액의 점도는 30mPa·s이었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 TK 오토호모믹서(프라이믹스사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 180mPa·s이었다.
·샘플 19
샘플 1과 동일한 조성의 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매의 혼합액을 아와토리 렌타로(신키사제)로 분산하여, 제1 분산액을 얻었다. 얻어진 제1 분산액의 점도는 30mPa·s이었다.
그 후, 제1 분산액에 형광체 입자 90g을 첨가하였다. 이것을 아와토리 렌타로(신키사제)로 교반 혼합하여, 형광체 분산액을 얻었다. 얻어진 형광체 분산액의 점도는 60mPa·s이었다.
[평가]
·점도 측정
샘플 1 내지 15, 18, 19로 제조한 제1 분산액의 점도, 및 샘플 1 내지 19로 제조한 형광체 분산액의 점도 측정은 진동식 점도 측정기VM-10A(가부시끼가이샤 세코닉사제)에서 진동자를 액에 침지하고 나서 1분 후의 값을 판독하였다. 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
·침강 평가
샘플 1 내지 19로 제조한 형광체 분산액을 각각 내경 15mm의 유리병에 5ml 충전하였다. 이것을 실온에서 10일간 정치하였다. 정치 후에 발생한 상청층의 두께를 스케일로 측정하였다. 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
·색도 편차 평가(LED 장치의 제조)
샘플 1 내지 19로 제조한 형광체 분산액을 스프레이 도포 장치에 의해 전술한 LED 소자의 오목부 내에 도포하였다. 스프레이 도포의 조건은 스프레이압 0.2MPa, 스프레이 노즐과 LED 소자로부터의 출사광 소자와의 상대 이동 속도 100mm/s로 하였다. 형광체 분산액의 도포 후, 150℃에서 1시간 가열하여, 형광체층을 형성하였다.
계속하여 형광체층 상에 투광성 세라믹 재료 조성물을 스프레이 도포하였다. 투광성 세라믹 재료 조성물은 테트라메톡시실란KBM04(신에쯔 가가꾸 고교사제) 15질량부와 메틸트리메톡시실란 KBM13(신에쯔 가가꾸 고교사제) 5질량부와, 이소프로필알코올 40질량부와 에탄올 40질량부와 염산 2질량부의 혼합액으로 하였다.
스프레이 도포의 조건은 스프레이압 0.1MPa, 스프레이 노즐과 LED 소자로부터의 출사광 소자와의 상대 이동 속도 100mm/s로 하였다. 투광성 세라믹 재료 조성물의 도포 후, 150℃에서 1시간 가열하여, 투광성 세라믹으로 형광체층을 결착한 파장 변환부를 얻었다.
또한, 파장 변환부 상에 페닐 실리콘(신에쯔 가가꾸 고교사제; KER-6000)을 디스펜서로 도포하고, 150℃에서 1시간 가열하였다. 이에 의해, 두께 2mm의 투명 수지층을 형성하였다.
(색도 측정)
샘플 1 내지 19로 제조한 형광체 분산액을 사용하여, LED 장치를 5개씩 제작하였다. 각각의 LED 장치에 대해서, 색도를 측정하였다. 측정 장치는 코니카 미놀타 센싱사제; 분광 방사 휘도계 CS-1000A로 하였다.
각 샘플에 대해서, 5개의 LED 장치의 색도 표준 편차를 산출하였다. 이 표준 편차로부터 이하와 같이 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
◎…표준 편차가 0.01 이하임
○…표준 편차가 0.01보다 크고, 0.02 이하임
×…표준 편차가 0.02보다 큼
·전체 광속값의 평가
각 샘플의 형광체 분산액 중에 포함되는 양과 동량의 형광체 입자, 산화물 미립자 및 층상 점토 광물 입자와, 실리콘 수지(신에쯔 가가꾸 고교사제; KER-6000)를 혼합하고, 아와토리 렌타로(500rpm 10분)로 실리콘 수지에 각 성분을 분산시켰다. 각 형광체 분산액을 사용하여, 전술한 바와 마찬가지의 방법으로 각각 LED 장치(샘플)를 제작하였다. 샘플의 LED 장치에 대해서, 분광 방사 휘도계 CS-200(코니카 미놀타 센싱사제)으로 측정하였다.
한편, 전술한 샘플 1 내지 19로 제조한 형광체 분산액을 사용하여, LED 장치(색도 측정으로 작성한 바와 동일한 것)를 제작하고, 이들의 전체 광속값을 측정하였다. 각 실시예 및 비교예에 각각 대응하는 샘플의 전체 광속값에 대한, 각 실시예 및 비교예의 전체 광속값의 비율을 구하였다. 이 비율을 이하와 같이 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
◎…비율이 98％ 이상임
○…비율이 96％ 이상 98％ 미만임
△…비율이 94％ 이상 96％ 미만임
×…비율이 94％ 미만임
또한, 비율이 94％ 이상인 경우가 실용상 문제없는 레벨이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
[평가 결과]
표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 포함하는 제1 분산액을 점도가 50 내지 500mPa·s의 범위 내가 되도록 제조하고, 그 후, 형광체 입자를 분산시킨 샘플 2 내지 4, 및 6 내지 15의 형광체 분산액에서는 형광체 입자의 침강이 보이지 않았다. 또한, 이들 형광체 분산액을 사용하여 제작한 LED 장치에 색도 편차가 적었다. 제1 분산액의 제조 시에, 형광체 이외의 성분을 충분히 분산한 것으로, 형광체 입자가 양호하게 분산되었다고 추정된다.
또한, 특히 형광체 입자의 분산을, 예를 들어, 아와토리 렌타로나 로킹 믹서 등, 전단력을 걸지 않는 각종 장치로 행한 경우(샘플 2 내지 4, 및 7 내지 15)에는, 전체 광속값 비율이 매우 높았다. 형광체 입자의 분산 시에, 전단력을 걸지 않았기 때문에, 형광체 입자가 열화되지 않았다고 추정된다. 이에 비해, 제1 분산액의 제조 및 형광체 입자의 분산을 모두 TK 오토호모믹서; 즉 전단력을 걸어 행한 경우(샘플 6)에는, 전체 광속값이 약간 낮았다. 형광체 입자의 분산 시에 높은 전단력이 걸려, 형광체 입자가 일부 미분화했다고 추정된다.
한편, 제1 분산액을 제조하고, 그 후, 형광체 입자를 마찬가지로 분산한 경우에도, 제1 분산액의 점도가 50mPa·s 미만인 경우(샘플 1)에는 형광체 분산액 내에서 형광체 입자가 침강하였다. 제1 분산액의 점도가 낮으면, 얻어지는 형광체 분산액의 점도도 낮아져, 형광체 입자가 침강한다고 추정된다. 또한 샘플 1에서는 형광체 분산액의 도포 장치 내에서도 형광체 입자가 침강했기 때문에, LED 장치가 발하는 광의 색도에 편차가 발생하였다.
이에 비해, 제1 분산액의 점도를 500mPa·s보다 높게 했을 경우(샘플 5)에는, 형광체 입자의 침강이 발생하지 않았지만, LED 장치가 발하는 광의 색도에 편차가 발생하였다. 제1 분산액의 점도가 과잉으로 높았기 때문에, 형광체 입자가 충분히 분산되지 않았다고 추정된다. 또한, 형광체 분산액의 점도가 비교적 높았기 때문에, 형광체 분산액을 스프레이 도포 장치로부터 균일하게 도포하기 어려웠다고도 추정된다.
또한, 형광체 입자, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 일괄하여 아와토리 렌타로; 즉, 높은 전단력을 걸지 않고 일괄 분산했을 경우(샘플 17)에는, 형광체 입자가 완전히 침강해버렸다. 이 방법에서는 형광체 입자나 층상 점토 광물 입자를 충분히 분산할 수 없다고 추정된다.
이에 비해, 형광체 입자, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 일괄하여 TK 오토호모믹서로 분산; 즉 전단력을 걸어서 일괄 분산했을 경우(샘플 16)에는, 형광체 입자가 침강하지 않고, LED 장치의 색도에 편차도 발생하지 않았다. 그러나, LED 장치로부터의 전체 광속값이 크게 저하되었다. 일괄 분산 시의 전단력에 의해, 형광체 입자가 열화(미분화)했다고 추정된다.
또한, 전단력을 걸지 않고 제1 분산액을 제조하고, 얻어진 제1 분산액에 형광체 입자를, 전단력을 걸어서 분산시켰을 경우(샘플 18)에는, 형광체 입자가 침강하지 않았다. 단, 형광체 입자의 분산 시에 형광체 입자가 열화(미분화)하여, LED 장치로부터의 전체 광속값이 저하되었다.
또한, 전단력을 걸지 않고 제1 분산액을 제조하여, 얻어진 제1 분산액에 형광체 입자를, 전단력을 걸지 않고 분산시켰을 경우(샘플 19)에는, 형광체 입자가 완전히 침강해버렸다. 이 방법에서는 층상 점토 광물 입자 및 형광체 입자가 충분히 분산할 수 없다고 추정된다.
본 발명에 의해 제조되는 형광체 분산액에서는 형광체 입자가 열화되지 않았다. 또한, 형광체 입자가 침강하기 어렵고, 균일한 분산 상태가 유지되고 있다. 따라서, 이 형광체 분산액을 사용하여 제작한 LED 장치는 광 취출 효율이 높고, 또한 조사광의 색도가 균일하다. 따라서, 옥내, 옥외의 조명 장치뿐만 아니라, 자동차의 헤드라이트 등, 대광량이면서 색도의 균일성이 요구되는 용도에도 적용 가능하다.
1 패키지
2 메탈부
3 LED 칩
4 배선
5 돌기 전극
6 파장 변환부
7 투명 수지층
100 LED 장치

Claims (10)

  1. 형광체 입자, 층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 포함하는 형광체 분산액의 제조 방법이며,
    층상 점토 광물 입자, 산화물 미립자 및 용매를 혼합하여, 점도가 50 내지 500mPa·s인 제1 분산액을 제조하는 공정과,
    상기 제1 분산액에 형광체 입자를 혼합하는 공정
    을 갖는, 형광체 분산액의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 분산액을 제조하는 공정에서의 상기 층상 점토 광물 입자, 상기 산화물 미립자 및 상기 용매의 혼합과,
    상기 형광체 입자를 혼합하는 공정에서의, 상기 제1 분산액 및 상기 형광체 입자의 혼합을,
    각각 상이한 장치에서 행하는, 형광체 분산액의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 분산액과 상기 형광체 입자의 혼합을, 자전·공전식 교반기, 진동식 교반기, 전도 회전형 교반기, 용기 회전형 혼합기 및 진탕기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 장치에서 행하는, 형광체 분산액의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매가 지방족 알코올류인, 형광체 분산액의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층상 점토 광물 입자가 팽윤성 점토 광물 입자인, 형광체 분산액의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체 분산액의 점도가 80 내지 1000mPa·s인, 형광체 분산액의 제조 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 분산액의 제조 공정에서 제조한 제1 분산액을, 출하용 용기에 수용하는 공정을 더 갖고,
    상기 출하용 용기는 상기 제1 분산액과 상기 형광체 입자의 혼합용 장치에 장착 가능하고,
    상기 형광체 입자를 혼합하는 공정에서의 상기 제1 분산액과 상기 형광체 입자의 혼합을 상기 출하용 용기 내에서 행하는, 형광체 분산액의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법으로 형광체 분산액을 제조하는 공정과,
    상기 형광체 분산액을 LED 소자 상에 도포하여 형광체층을 형성하는 공정과,
    투광성 세라믹 재료 및 용매를 포함하는 투광성 세라믹 재료 조성물을 상기 형광체층 상에 도포하는 공정과,
    상기 투광성 세라믹 재료를 경화시켜, 상기 형광체층이 투광성 세라믹으로 결착된 파장 변환부를 형성하는 공정을 포함하는, LED 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 투광성 세라믹 재료가 폴리실록산인, LED 장치의 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    투명 수지를 포함하는 투명 수지층용 조성물을 상기 파장 변환부 상에 도포하여 투명 수지층을 형성하는 공정을 갖는, LED 장치의 제조 방법.
KR1020147033045A 2012-08-13 2013-08-12 형광체 분산액의 제조 방법 및 led 장치의 제조 방법 KR101538603B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-179295 2012-08-13
JP2012179295 2012-08-13
PCT/JP2013/004830 WO2014027460A1 (ja) 2012-08-13 2013-08-12 蛍光体分散液の製造方法、及びｌｅｄ装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140147147A true KR20140147147A (ko) 2014-12-29
KR101538603B1 KR101538603B1 (ko) 2015-07-21

Family

ID=50685506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147033045A KR101538603B1 (ko) 2012-08-13 2013-08-12 형광체 분산액의 제조 방법 및 led 장치의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9175215B2 (ko)
EP (1) EP2853577A4 (ko)
JP (1) JP5541433B1 (ko)
KR (1) KR101538603B1 (ko)
CN (1) CN104334680B (ko)
WO (1) WO2014027460A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091599A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 도레이첨단소재 주식회사 파장 변환 필름
KR20190032275A (ko) * 2016-08-05 2019-03-27 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그 제조 방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3097588B1 (en) * 2014-01-21 2021-02-24 Lumileds LLC Hybrid chip-on-board led module with patterned encapsulation and method for producing the same
CN106661425B (zh) * 2014-07-28 2018-12-21 住友化学株式会社 硅酮系密封材料组合物及半导体发光装置
WO2016206348A1 (zh) * 2015-06-24 2016-12-29 林立宸 一种芯片级发光组件的制备方法
KR20170089053A (ko) * 2016-01-25 2017-08-03 삼성전자주식회사 수지 도포 장치 및 이를 사용한 발광소자 패키지 제조방법
JP6447557B2 (ja) * 2016-03-24 2019-01-09 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
TWI657602B (zh) * 2016-04-25 2019-04-21 日商日本特殊陶業股份有限公司 波長轉換構件及其製造方法、以及發光裝置
KR102249134B1 (ko) * 2019-09-11 2021-05-07 한국광기술원 옐로우 링 현상이 저감된 형광체 플레이트 및 그의 제조방법
CN116569081A (zh) * 2020-11-19 2023-08-08 日本电气硝子株式会社 波长转换部件及其制造方法
TW202233802A (zh) * 2021-02-17 2022-09-01 歆熾電氣技術股份有限公司 光轉換複合材料以及製造光轉換複合材料之方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3978961B2 (ja) * 1998-12-25 2007-09-19 特種製紙株式会社 偽造防止用紙に使用する蛍光発色粒子、その製造方法、及び蛍光発色粒子を使用した偽造防止用紙
JP3867830B2 (ja) * 1999-12-06 2007-01-17 東芝テック株式会社 電気掃除機
JP2001181614A (ja) * 1999-12-24 2001-07-03 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd Ｅｌ素子用蛍光体ペースト及びその製造方法
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
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
US7923918B2 (en) * 2003-03-13 2011-04-12 Nichia Corporation Light emitting film, luminescent device, method for manufacturing light emitting film and method for manufacturing luminescent device
JP4591690B2 (ja) 2005-06-06 2010-12-01 信越化学工業株式会社 蛍光物質入りｌｅｄ発光装置
KR100746749B1 (ko) * 2006-03-15 2007-08-09 (주)케이디티 광 여기 시트
JP5252621B2 (ja) * 2007-12-28 2013-07-31 独立行政法人産業技術総合研究所 粘土を主成分とするフレキシブル蛍光フィルム
KR101713087B1 (ko) 2010-02-19 2017-03-07 도레이 카부시키가이샤 형광체 함유 실리콘 경화물, 그 제조 방법, 형광체 함유 실리콘 조성물, 그 조성물 전구체, 시트상 성형물, ｌｅｄ 패키지, 발광 장치 및 ｌｅｄ 실장 기판의 제조 방법
US9112122B2 (en) * 2010-04-13 2015-08-18 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Light-emitting device and method for manufacturing same
JP2011238778A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Konica Minolta Opto Inc 波長変換素子の製造方法、波長変換素子および発光装置
WO2012023424A1 (ja) 2010-08-17 2012-02-23 コニカミノルタオプト株式会社 発光装置の製造方法
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
CN103563111B (zh) * 2011-06-01 2017-09-12 飞利浦照明控股有限公司 包括导热体的发光模块、灯和灯具
US9184352B2 (en) * 2011-10-07 2015-11-10 Konica Minolta, Inc. Phosphor dispersion liquid, and production method for LED device using same
JPWO2013051281A1 (ja) * 2011-10-07 2015-03-30 コニカミノルタ株式会社 Ｌｅｄ装置の製造方法、およびそれに用いる蛍光体分散液
US20140009060A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-09 Nitto Denko Corporation Phosphor layer-covered led, producing method thereof, and led device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190032275A (ko) * 2016-08-05 2019-03-27 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그 제조 방법
KR20180091599A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 도레이첨단소재 주식회사 파장 변환 필름

Also Published As

Publication number Publication date
US20150140700A1 (en) 2015-05-21
CN104334680A (zh) 2015-02-04
JP5541433B1 (ja) 2014-07-09
JPWO2014027460A1 (ja) 2016-07-25
EP2853577A4 (en) 2016-01-06
WO2014027460A1 (ja) 2014-02-20
CN104334680B (zh) 2016-01-27
KR101538603B1 (ko) 2015-07-21
US9175215B2 (en) 2015-11-03
EP2853577A1 (en) 2015-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101538603B1 (ko) 형광체 분산액의 제조 방법 및 led 장치의 제조 방법
EP2940743A1 (en) Light emitting device
JP5843016B2 (ja) Ｌｅｄ装置及びその製造方法
WO2013051280A1 (ja) 蛍光体分散液、及びこれを用いたｌｅｄ装置の製造方法
JP2014022508A (ja) Ｌｅｄ装置及びその製造方法
JP2014130871A (ja) 発光装置
JP5803541B2 (ja) Ｌｅｄ装置およびその製造方法、並びにそれに用いる蛍光体分散液
JP2014138081A (ja) 発光装置、波長変換・光拡散素子及びそれらの製造方法、光拡散セラミック層形成用組成物
CN103828075A (zh) 荧光体分散液及led装置的制造方法
WO2014103330A1 (ja) 蛍光体分散液、ｌｅｄ装置およびその製造方法
JP2014019844A (ja) 蛍光体分散液及びｌｅｄ装置の製造方法
JP2016154179A (ja) 発光装置、及びその製造方法
JP2014130903A (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
JP5880566B2 (ja) Ｌｅｄ装置
JP5729327B2 (ja) Ｌｅｄ装置の製造方法
JP5874425B2 (ja) 波長変換素子及びその製造方法、発光装置及びその製造方法
JP2014160713A (ja) Ｌｅｄ装置の製造方法
JP2014127495A (ja) Ｌｅｄ装置、及びその製造方法
JP2014003065A (ja) Ｌｅｄ装置、及びその製造方法
JP5765428B2 (ja) Ｌｅｄ装置の製造方法
JP2016181535A (ja) 発光装置、および発光装置製造用の塗布液
WO2014087629A1 (ja) ディスペンサー塗布用透光性セラミック材料、及びこれを用いたｌｅｄ装置の製造方法
WO2013187067A1 (ja) Ｌｅｄ装置、及びその製造方法
JP2014165463A (ja) 発光装置及びその製造方法
WO2016047746A1 (ja) 塗布液、これを用いたｌｅｄ装置の製造方法、及びｌｅｄ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant