TW201401573A - 被覆有螢光體層之led、其製造方法及led裝置 - Google Patents

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Ryuichi Kimura
Hiroyuki Katayama
Yuki Ebe
Hidenori Onishi
Kazuhiro Fuke
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Abstract

本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法包括:LED配置步驟,其係將LED配置於支持片材之厚度方向之一面;層配置步驟,其係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆LED之方式配置於支持片材之厚度方向之一面;硬化步驟,其係對螢光體層照射活性能量線而使螢光體層硬化;切斷步驟,其係對應LED而將螢光體層切斷,藉此獲得包含LED、及被覆LED之螢光體層的被覆有螢光體層之LED;及LED剝離步驟,其係於切斷步驟後,將被覆有螢光體層之LED自支持片材剝離。

Description

被覆有螢光體層之LED、其製造方法及LED裝置
本發明係關於一種被覆有螢光體層之LED、其製造方法及LED裝置,詳細而言,係關於一種被覆有螢光體層之LED之製造方法、藉由該方法獲得之被覆有螢光體層之LED、及包含該被覆有螢光體層之LED之LED裝置。
已知先前發光二極體裝置(以下,簡稱為LED裝置)係藉由如下方式而製造:首先於基板上安裝複數個發光二極體元件(以下,簡稱為LED),其次以被覆複數個LED之方式設置螢光體層,其後單片化成各LED。
然而,於複數個LED之間發光波長或發光效率會產生不均,因此安裝有此種LED之LED裝置存在複數個LED之間之發光產生不均之不良情況。
為消除該不良情況,例如業界正在研究以螢光體層被覆複數個LED而製作被覆有螢光體層之LED,其後根據發光波長或發光效率而分選出被覆有螢光體層之LED之後安裝於基板上。
例如提出有藉由如下方式而獲得之LED:於黏著片材上配置LED,其次,將分散混入有螢光體之陶瓷油墨以被覆LED之方式塗佈 於黏著片材上並進行加熱,藉此使陶瓷油墨暫時硬化之後,對應LED切割陶瓷油墨,然後將陶瓷油墨於高溫(160℃)下進行加熱處理使之正式硬化而玻璃化(例如參照日本專利特開2012-39013號公報)。其後,將LED安裝於基板上,獲得LED裝置。
但是,於日本專利特開2012-39013號公報中所記載之方法中,由於陶瓷油墨中螢光體隨著時間之經過而沈澱,故而螢光體無法均勻地分散於LED之周圍,因此有無法充分消除發光不均之不良情況。
而且,於日本專利特開2012-39013號公報中所記載之方法中,由於係藉由高溫之加熱處理使塗佈於黏著片材上之陶瓷油墨正式硬化,故而有黏著片材受到損傷之不良情況。
本發明之目的在於提供一種可使螢光體均勻地配置於LED之周圍,可對各種支持片材防止其損傷而加以利用的被覆有螢光體層之LED之製造方法,藉由該方法獲得之被覆有螢光體層之LED,及包含該被覆有螢光體層之LED之LED裝置。
本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法之特徵在於包括:LED配置步驟,其係將LED配置於支持片材之厚度方向之一面;層配置步驟,其係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆上述LED之方式配置於上述支持片材之上述厚度方向之一面;硬化步驟,其係對上述螢光體層照射活性能量線而使上述螢光體層硬化;切斷步驟,其係對應上述LED而將上述螢光體層切斷,藉此獲得包含上述LED、及被覆上述LED之上述螢光體層的被覆有螢光體層之LED;及LED剝離步驟,其係於上述切斷步驟後,將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
又,於本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法中,較佳為上述螢光體層係由螢光體片材所形成。
又,於本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法中,較佳為上述支持片材可於與上述厚度方向正交之方向上延伸,於上述LED剝離步驟中,一面使上述支持片材於上述正交方向上延伸,一面將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
又,於本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法中,較佳為上述支持片材為藉由加熱而黏著力降低之熱剝離片材,於上述LED剝離步驟中,對上述支持片材進行加熱而將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
又,於本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法中,較佳為上述螢光體層包含:被覆部,其被覆上述LED;及反射部,其含有光反射成分,且形成為包圍上述被覆部。
又,本發明之被覆有螢光體層之LED之特徵在於,其係藉由包括如下步驟之被覆有螢光體層之LED之製造方法而獲得:LED配置步驟,其係將上述LED配置於支持片材之厚度方向之一面;層配置步驟,其係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆上述LED之方式配置於上述支持片材之上述厚度方向之一面;硬化步驟,其係對上述螢光體層照射活性能量線而使上述螢光體層硬化;切斷步驟,其係對應上述LED而將上述螢光體層切斷,藉此獲得包含上述LED、及被覆上述LED之上述螢光體層的被覆有螢光體層之LED;及LED剝離步驟,其係於上述切斷步驟後,將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
又,本發明之LED裝置之特徵在於:包含基板、及安裝於上述基板上之上述被覆有螢光體層之LED;且上述被覆有螢光體層之LED係 藉由包括如下步驟之被覆有螢光體層之LED之製造方法而獲得:LED配置步驟,其係將LED配置於支持片材之厚度方向之一面;層配置步驟,其係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆上述LED之方式配置於上述支持片材之上述厚度方向之一面;硬化步驟,其係對上述螢光體層照射活性能量線而使上述螢光體層硬化;切斷步驟,其係對應上述LED而將上述螢光體層切斷,藉此獲得包含上述LED、及被覆上述LED之上述螢光體層的被覆有螢光體層之LED;及LED剝離步驟,其係於上述切斷步驟後,將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
於本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法中,係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆LED之方式積層於支持片材之厚度方向之一面,對螢光體層照射活性能量線,從而藉由螢光體層密封LED。因此,可抑制支持片材之因加熱引起之損傷而將LED密封,使螢光體均勻地分散於LED之周圍。
又,對應LED而將螢光體層切斷,藉此獲得包含LED、及被覆LED之螢光體層的被覆有螢光體層之LED,其後將被覆有螢光體層之LED自支持片材剝離。因此,可將由損傷得到抑制之支持片材支持之螢光體層以優異之尺寸穩定性切斷,獲得尺寸穩定性優異之被覆有螢光體層之LED。
因此,本發明之被覆有螢光體層之LED之尺寸穩定性優異。
又,本發明之LED裝置包含尺寸穩定性優異之被覆有螢光體層之LED,故而可靠性優異,因此發光效率提高。
1‧‧‧支持片材
2‧‧‧支持板
3‧‧‧黏著層
4‧‧‧LED
5‧‧‧螢光體片材
8‧‧‧切縫
9‧‧‧基板
10‧‧‧被覆有螢光體片材之LED
12‧‧‧支持片材
13‧‧‧脫模片材
14‧‧‧推壓構件
15‧‧‧LED裝置
16‧‧‧吸引構件
17‧‧‧拾取裝置
19‧‧‧間隙
20‧‧‧密封保護層
24‧‧‧埋設-反射片材
25‧‧‧螢光體層
26‧‧‧分注器
27‧‧‧導入部
28‧‧‧塗佈部
31‧‧‧晶圓切割機(切割刀片)
33‧‧‧埋設部
34‧‧‧反射部
35‧‧‧壓製裝置
36‧‧‧支持板
37‧‧‧模具
38‧‧‧平板部
39‧‧‧突出部
40‧‧‧間隔件
41‧‧‧貫通孔
42‧‧‧反射片材
43‧‧‧被覆部
44‧‧‧被覆-反射片材
49‧‧‧剝離片材
53‧‧‧貫通孔
55‧‧‧沖裁裝置
56‧‧‧支持板
57‧‧‧模具
58‧‧‧平板部
59‧‧‧突出部
圖1係表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第1實施 形態之步驟圖,圖1(a)表示將LED配置於支持片材之上表面之LED配置步驟,圖1(b)表示將螢光體片材配置於支持片材上之片材配置步驟,圖1(c)表示對螢光體片材照射活性能量線而使螢光體片材硬化,從而藉由該螢光體片材密封LED之密封步驟,圖1(d)表示將螢光體片材切斷之切斷步驟,圖1(e)表示將被覆有螢光體層之LED自支持片材剝離之LED剝離步驟,圖1(e')表示詳細說明於圖1(e)之LED剝離步驟中,使用拾取裝置將被覆有螢光體層之LED自支持片材剝離之狀態之步驟圖,圖1(f)表示將被覆有螢光體層之LED安裝於基板上之安裝步驟。
圖2係表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第2實施形態之步驟圖,圖2(a)表示將LED配置於支持片材上之LED配置步驟,圖2(b)表示將埋設-反射片材配置於支持片材上之片材配置步驟,圖2(c)表示對埋設-反射片材照射活性能量線而使埋設部硬化,從而藉由該埋設部密封LED之密封步驟,圖2(d)表示將反射部切斷之切斷步驟,圖2(e)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之LED剝離步驟,圖2(e')表示詳細說明於圖2(e)之LED剝離步驟中使用拾取裝置將被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之狀態之步驟圖,圖2(f)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED安裝於基板上之安裝步驟。
圖3表示圖2(d)所示之螢光體片材埋設LED之平面圖。
圖4係圖2(a)所示之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖,圖4(a)表示於壓製裝置中配置反射片材之步驟,圖4(b)表示對反射片材加壓而形成反射部之步驟,圖4(c)表示將螢光體片材配置於反射部上之步驟,圖4(d)表示對螢光體片材加壓而形成埋設部之步驟,圖4(e)表示將埋設-反射片材自剝離片材剝離之步驟。
圖5係本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第3實施形態中所使用之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖,圖5(a)表示於壓製裝置中配置反射片材之步驟,圖5(b)表示對反射片材加壓而形成反射部之步驟,圖5(c)表示將螢光樹脂組合物之清漆灌注至貫通孔中之步驟,圖5(d)表示將埋設-反射片材自剝離片材剝離之步驟。
圖6係表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第4實施形態之步驟圖,圖6(a)表示將LED配置於支持片材上之LED配置步驟,圖6(b)表示將埋設-反射片材配置於支持片材上之片材配置步驟,圖6(c)表示對埋設-反射片材照射活性能量線而使埋設部硬化,從而藉由該埋設部密封LED之密封步驟,圖6(d)表示將反射部切斷之切斷步驟,圖6(e)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之LED剝離步驟,圖6(e')表示詳細說明於圖6(e)之LED剝離步驟中使用拾取裝置將被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之狀態之步驟圖,圖6(f)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED安裝於基板上之安裝步驟。
圖7係表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第5實施形態之步驟圖,圖7(a)表示將LED配置於支持片材上之LED配置步驟,圖7(b)表示將埋設-反射片材配置於支持片材上之片材配置步驟,圖7(c)表示藉由埋設部埋設LED之片材配置步驟,圖7(d)表示藉由埋設部密封LED之密封步驟、及將反射部切斷之切斷步驟,圖7(e)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之LED剝離步驟,圖7(e')表示詳細說明於圖7(e)之LED剝離步驟中使用拾取裝置將被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之狀態之步驟圖,圖7(f)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED安裝於基板上之安裝步驟。
圖8係圖7(a)所示之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖,圖8(a)表示於沖裁裝置中配置反射片材之步驟,圖8(b)表示對反射片材進行沖裁而形成反射部之步驟,圖8(c)表示將螢光體片材配置於反射部上之步驟,圖8(d)表示對螢光體片材加壓而形成埋設部之步驟,圖8(e)表示將埋設-反射片材自剝離片材剝離之步驟。
圖9係本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第6實施形態中所使用之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖,圖9(a)表示於沖裁裝置中配置反射片材之步驟,圖9(b)表示對反射片材進行沖裁而形成反射部之步驟,圖9(c)表示將螢光樹脂組合物之清漆灌注至貫通孔中之步驟,圖9(d)表示將埋設-反射片材自剝離片材剝離之步驟。
圖10係表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第7實施形態之步驟圖,圖10(a)表示將LED配置於支持片材上之LED配置步驟,圖10(b)表示將被覆-反射片材配置於支持片材上之片材配置步驟,圖10(c)表示使被覆部硬化之硬化步驟,圖10(d)表示將反射部切斷之切斷步驟,圖10(e)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之LED剝離步驟,圖10(e')表示詳細說明於圖10(e)之LED剝離步驟中使用拾取裝置將被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之狀態之步驟圖,圖10(f)表示將設置有反射部之被覆有螢光體片材之LED安裝於基板上之安裝步驟。
圖11係表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第8實施形態之步驟圖,圖11(a)表示將LED配置於支持片材上之LED配置步驟,圖11(b)表示將螢光體片材以被覆LED之側面之方式配置於支持片材上之片材配置步驟,圖11(c)表示使螢光體片材硬化之硬化步驟,圖11(d)表示將螢光體片材切斷之切斷步驟,圖11(e)表示將被覆有螢光體片材之LED自支持片材剝離之LED剝離步驟,圖11(e')表示詳細說明於圖11(e)之LED剝離步驟中使用拾取裝置將被覆有螢光體層之LED自支持片材剝離之狀態之步驟圖,圖11(f)表示將被覆有螢光體片材之LED安裝於基板上之安裝步驟。
圖12表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第9實施形態中所使用之分注器之立體圖。
<第1實施形態>
於圖1中,將紙面上下方向設為上下方向(第1方向,厚度方向),將紙面左右方向設為左右方向(第2方向,與第1方向正交之方向),將紙面紙厚方向設為前後方向(第3方向,與第1方向及第2方向正交之方向)。圖2以下之各圖係依據上述之方向及圖1之方向箭頭。
圖1係表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第1實施形態之步驟圖。
作為該被覆有螢光體層之LED之一例的被覆有螢光體片材之LED10之製造方法如圖1(a)~圖1(e)所示般包括:LED配置步驟(參照圖1(a)),將LED4配置於支持片材12之上表面(厚度方向之一面);片材配置步驟(層配置步驟之一例,參照圖1(b)),將螢光體片材5以被覆LED4之方式配置於支持片材12之上表面(厚度方向之一面);密封步驟(硬化步驟之一例,參照圖1(c)),對螢光體片材5照射活性能量線,從而藉由螢光體片材5密封LED4;切斷步驟(參照圖1(d)),對應LED4而將螢光體片材5切斷;及LED剝離步驟(參照圖1(e)),將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離。
以下,對各步驟進行詳細敍述。
<LED配置步驟>
如圖1(a)所示,於LED配置步驟中,支持片材12係呈於面方向(與厚度方向正交之方向,即左右方向及前後方向)上延伸之片狀,呈與下述中說明之螢光體片材5相同或大於其之俯視大致片狀,具體而言形成為俯視大致矩形片狀。
關於支持片材12,由於不需要對於後述之螢光體片材5之加熱硬 化之耐熱性,故而亦可自耐熱性較低之片材中選擇。此種支持片材12可支持LED4且可於面方向上延伸。又,支持片材12例如可為藉由加熱而黏著力降低的熱剝離片材(具體而言,REVALPHA(日東電工公司製造)等熱剝離片材)、或藉由活性能量線(例如,紫外線、電子束等)之照射而黏著力降低的活性能量線照射剝離片材(具體而言,日本專利特開2005-286003號公報等中所記載之活性能量線照射剝離片材)。再者,於支持片材12為活性能量線照射剝離片材之情形時,以使支持片材12之黏著力不會因活性能量射線對螢光體片材5之照射而降低之方式選擇活性能量射線硬化性樹脂或照射條件。
支持片材12之尺寸係最大長度例如為10 mm以上、300 mm以下。
支持片材12於23℃下之拉伸彈性模數例如為1×104 Pa以上,較佳為1×105 Pa以上,又,例如亦為1×109 Pa以下。若支持片材12之拉伸彈性模數為上述下限以上,則可確保支持片材12之面方向之延伸性,可順利地實施後述之支持片材12之面方向之延伸(參照圖1(e))。
支持片材12之厚度例如為0.1 mm以上,較佳為0.2 mm以上,又,例如亦為1 mm以下,較佳為0.5 mm以下。
LED4例如形成為厚度短於面方向長度(最大長度)之剖面視大致矩形及俯視大致矩形。又,LED4之下表面係由未圖示之凸塊所形成。作為LED4,例如可列舉發出藍色光之藍色二極體元件。
LED4之面方向之最大長度例如為0.1 mm以上、3 mm以下。又,LED4之厚度例如為0.05 mm以上、1 mm以下。
於LED配置步驟中,例如將複數個LED4排列配置於支持片材12之上表面。具體而言,以使複數個LED4於俯視下前後左右相互隔開相等間隔之方式而將LED4配置於支持片材12之上表面。又,將LED4以使未圖示之凸塊與支持片材12之上表面相對向之方式黏貼於支持片 材12之上表面。藉此,LED4係以其排列狀態可維持之方式由支持片材12之上表面支持(感壓接著)。
各LED4間之間隔例如為0.05 mm以上、2 mm以下。
<片材配置步驟>
片材配置步驟係於LED配置步驟之後實施。
於圖1(b)所示之片材配置步驟中,螢光體片材5係由含有活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物形成為片狀。
活性能量線硬化性樹脂為藉由活性能量線之照射而硬化的硬化性樹脂,具體而言,可列舉聚矽氧半硬化體,此種聚矽氧半硬化體係藉由對第1聚矽氧樹脂組合物或第2聚矽氧樹脂組合物進行加熱而以片材之形式獲得。
以下,對第1聚矽氧樹脂組合物及第2聚矽氧樹脂組合物分別進行詳細敍述。
[第1聚矽氧樹脂組合物]
第1聚矽氧樹脂組合物例如含有:第1聚矽氧烷,其含有可藉由加熱而縮合之至少1對可縮合之取代基、及可藉由活性能量線而加成之至少1個可加成之取代基;及第2聚矽氧烷,其含有可藉由活性能量線而加成且與第1聚矽氧烷之可加成之取代基形成1對的至少1個可加成之取代基。
作為1對可縮合之取代基,例如可列舉:選自由羥基(-OH)、烷氧基、醯氧基、胺基(-NH2)、烷基胺基、烯氧基及鹵素原子所組成之群中之至少1個取代基與羥基之組合(第1組合組)。
烷氧基係以-OR1表示。R1表示烷基或環烷基。作為烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、己基等直鏈狀或支鏈狀之碳數1以上20以下之烷基。可較佳地列舉碳數1以上之烷基,又,可較佳地列舉碳數10以下之烷基,可更佳地列舉碳數6 以下之烷基。作為環烷基,例如可列舉:環戊基、環己基等碳數3以上6以下之環烷基。
作為烷氧基,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、戊氧基、己氧基等具有碳數1以上20以下之直鏈狀或支鏈狀之烷基之烷氧基等。
又,作為烷氧基,例如亦可列舉:環戊氧基、環己氧基等具有碳數3以上6以下之環烷基之烷氧基等。
作為烷氧基,就製備之容易性或熱穩定性之觀點而言,可較佳地列舉具有碳數1以上之烷基之烷氧基,又,可較佳地列舉具有碳數10以下之烷基之烷氧基,可更佳地列舉具有碳數6以下之烷基之烷氧基,可進而較佳地列舉甲氧基。
醯氧基係以-OCOR1表示。R1表示上述烷基或環烷基。作為R1,可較佳地列舉烷基。
作為醯氧基,例如可列舉:乙醯氧基(-OCOCH3)、-OCOC2H5、-OCOC3H7等。可較佳地列舉乙醯氧基。
烷基胺基包含單烷基胺基及二烷基胺基。
單烷基胺基係以-NR2H表示。R2表示烷基或環烷基。作為R2,可較佳地列舉烷基。作為單烷基胺基,例如可列舉:甲基胺基、乙基胺基、正丙基胺基、異丙基胺基等N取代烷基之碳數為1以上10以下之單烷基胺基。
二烷基胺基係以-NR2 2表示。R2表示可相同或不同之烷基或環烷基。R2與上述含義相同。作為二烷基胺基,例如可列舉:二甲基胺基、二乙基胺基、二正丙基胺基、二異丙基胺基、乙基甲基胺基、甲基正丙基胺基、甲基異丙基胺基等N,N取代烷基之碳數為1以上10以下之二烷基胺基。
作為烷基胺基,可較佳地列舉二烷基胺基,可更佳地列舉N,N取 代烷基之碳數相同之二烷基胺基,可進而較佳地列舉二甲基胺基。
烯氧基係以-OCOR3表示。R3表示烯基、環烯基。作為烯基,例如可列舉:乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基等碳數3以上10以下之烯基。作為環烯基,例如可列舉:環己烯基、環辛烯基、降烯基等碳數3以上10以下之環烯基。
作為烯氧基,可較佳地列舉含有碳數2以上10以下之烯基之烯氧基,可更佳地列舉異丙烯氧基。
作為鹵素原子,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。可較佳地列舉氯原子。
作為第1組合組,具體而言,例如可列舉:羥基彼此之組合、烷氧基與羥基之組合、醯氧基與羥基之組合、胺基與羥基之組合、烷基胺基與羥基之組合、烯氧基與羥基之組合、鹵素原子與羥基之組合等1對之組合。
進而,例如亦可列舉:烷氧基、醯氧基、及羥基之組合等2對(具體而言,烷氧基與羥基之1對、及醯氧基與羥基之1對的合計2對)以上之組合。
作為第1組合組,可較佳地列舉羥基彼此之組合、烷氧基與羥基之組合,可更佳地列舉烷氧基與羥基之組合,可進而較佳地列舉具有碳數1以上10以下之烷基之烷氧基與羥基之組合,可尤佳地列舉甲氧基與羥基之組合。
並且,第1組合組之1對可縮合之取代基藉由下述式(1)所表示之縮合、即矽烷醇縮合而2個矽原子經由氧原子鍵結。
式(1): X=-OH,-OR1,-OCOR1,-NH2,-NR2H,-NR2 2,-OCOR3,鹵素原子
(式中,R1~R3與上述含義相同)
作為1對可縮合之取代基,例如亦可列舉選自羥基及烷氧基中之至少1個取代基與氫原子之組合(第2組合組)。
作為烷氧基,可列舉第1組合組中所列舉之烷氧基。
作為第2組合組,具體而言,例如可列舉:羥基與氫原子之組合、烷氧基與氫原子之組合等1對之組合。
進而,例如亦可列舉:羥基、烷氧基、及氫原子之組合等2對(具體而言,羥基與氫原子之1對、及烷氧基與氫原子之1對的合計2對)以上之組合。
並且,第2組合組之1對可縮合之取代基藉由下述式(2)所表示之縮合、即氫矽烷縮合而2個矽原子經由氧原子鍵結。
OR=OH,-OR1
(式中,R1與上述含義相同)
可使上述第1組合組及第2組合組以單獨之組或併用複數個組而含於第1聚矽氧烷中。
各可縮合之取代基係鍵結於構成第1聚矽氧烷之分子的主鏈之末端、主鏈之中途、及/或自主鏈分支之側鏈的矽原子上。較佳為一可 縮合之取代基(較佳為羥基)鍵結於主鏈之兩末端之矽原子上,另一可縮合之取代基(較佳為烷氧基)鍵結於主鏈之中途之矽原子上(參照後述之式(16))。
於1對可加成之取代基中,一可加成之取代基於第1聚矽氧烷中含有至少1個,另一可加成之取代基於第2聚矽氧烷中含有至少1個。
作為1對可加成之取代基,例如可列舉:氫矽烷基與含乙烯性不飽和基之基之組合、含(甲基)丙烯醯基之基彼此之組合、含環氧基之基彼此之組合、含硫醇基之基與含乙烯性不飽和基之基之組合等。
氫矽烷基係以-SiH表示,為氫原子直接鍵結於矽原子之基。
含乙烯性不飽和基之基於分子內含有乙烯性不飽和基,作為含乙烯性不飽和基之基,例如可列舉上述烯基、環烯基。可較佳地列舉烯基,可更佳地列舉乙烯基。
含(甲基)丙烯醯基之基於分子內含有甲基丙烯醯基(CH2=C(CH3)COO-)及/或丙烯醯基(CH2=CHCOO-),具體而言,以下述式(3)表示。
式(3):CH2=CYCOO-R4- (3)
(式中,Y表示氫原子或甲基,R4表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之2價烴基)
作為2價之飽和烴基,可列舉:例如亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基等碳數1以上6以下之伸烷基,例如伸環戊基、伸環己基等碳數3以上8以下之伸環烷基等。
作為2價之芳香族烴基,例如可列舉:伸苯基、伸萘基等碳數6以上10以下之伸芳基等。
作為2價烴基,可較佳地列舉2價之飽和烴基,可更佳地列舉伸 烷基,可進而較佳地列舉伸丙基。
作為含(甲基)丙烯醯基之基,具體而言,可列舉3-(甲基)丙烯醯氧基丙基等。
含環氧基之基於分子內含有環氧基,作為含環氧基之基,例如可列舉:環氧基、縮水甘油醚基、環氧環烷基等。可較佳地列舉縮水甘油醚基、環氧環烷基等。
縮水甘油醚基例如為式(4)所表示之縮水甘油氧基烷基。
(式(4)中,R4表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之2價烴基)
R4所表示之2價烴基與上述式(3)之2價烴基含義相同。
作為縮水甘油醚基,例如可列舉3-縮水甘油氧基丙基等。
作為環氧環烷基,例如可列舉下述式(5)所表示之環氧環己基等。
(式中,R4表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之2價烴基)
作為2價之飽和烴基,可列舉上述式(3)之2價烴基,可較佳地列舉上述碳數1以上6以下之伸烷基,可更佳地列舉伸乙基。
作為環氧環烷基,具體而言,可列舉2-(3,4-環氧環己基)乙基等。
含硫醇基之基於分子內含有硫醇基(-SH),可列舉:例如硫醇基,例如巰基甲基、巰基乙基、巰基丙基等巰基烷基等。
一可加成之取代基係取代於第1聚矽氧烷之主鏈之末端、中途及/或側鏈上。另一可加成之取代基係取代於或位於第2聚矽氧烷之主鏈之末端、中途、及/或側鏈上。
作為可加成之取代基,可列舉上述各1對或2對以上之組合。
作為1對可加成之取代基,就耐熱性及透明性之觀點而言,可較佳地列舉氫矽烷基與烯基之組合。
並且,1對可加成之取代基係以下述式(6)~式(9)所示之方式進行加成。
(式中,Z表示氫原子或甲基)
具體而言,於1對可加成之取代基為氫矽烷基與烯基(具體而言為乙烯基)之組合之情形時,以上述式(6)所示之方式進行矽氫化(氫矽烷基加成)。
又,於1對可加成之取代基為(甲基)丙烯醯基彼此之組合之情形時,以上述式(7)所示之方式進行聚合(加成聚合)。
又,於1對可加成之取代基為縮水甘油醚基彼此之組合之情形時,以上述式(8)所示之方式,基於環氧基之開環而進行開環加成。
又,於1對可加成之取代基為硫醇基與烯基(具體而言為乙烯基)之組合之情形時,進行上述式(9)所示之烯-硫醇反應(加成)。
具體而言,第1聚矽氧烷係以下述式(10)表示。
(式中,R6表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基、可縮合之取代基及/或可加成之取代基。又,SiR6亦可表示可加成之取代基。A~E表示結構單元,A及E表示末端單元,B~D表示重複單元。Q表示B~E中之任一結構單元。a+b+c為1以上之整數。複數個R6之中,至少1對R6表示可縮合之取代基,且至少1個R6或至少1個SiR6表示可加成之取代基)
式(10)中,R6所表示之1價烴基之中,作為1價之飽和烴基,例如可列舉:烷基、環烷基等。作為烷基及環烷基,分別與上述R1中所列 舉之烷基及環烷基相同。
式(10)中,R6所表示之1價烴基之中,作為1價之芳香族烴基,例如可列舉:苯基、萘基等碳數6以上10以下之芳基等。
作為1價烴基,可較佳地列舉甲基、苯基。
a例如為0以上之整數,較佳為1以上之整數,更佳為2以上之整數,又,例如亦為100000以下之整數,較佳為10000以下之整數。
b例如為0以上100000以下之整數,較佳為0以上10000以下之整數。
c例如為0以上100000以下之整數,較佳為0以上10000以下之整數。
a+b+c較佳為1以上100000以下之整數,更佳為1以上10000以下之整數。即,a~c中,至少任一者為1以上之整數。
作為R6所表示之可縮合之取代基、及R6或SiR6所表示之可加成之取代基,可分別列舉上述可縮合之取代基及可加成之取代基。
第1聚矽氧烷例如可藉由使兼具至少1個可縮合之取代基及至少1個可加成之取代基的第1矽化合物、與含有至少1個可縮合之取代基的第2矽化合物進行部分縮合而製備(參照後述之式(16))。
第1矽化合物例如以下述式(11)表示。
式(11):R7SiBnX1 3-n (11)
(式中,R7或SiR7表示可加成之取代基,B表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基,X1表示可縮合之取代基。n表示0或1)
作為R7或SiR7所表示之可加成之取代基,例如為上述可加成之取代基,較佳為構成1對可加成之取代基的取代基中之一者,可更佳地 列舉含乙烯性不飽和基之基、含(甲基)丙烯醯基之基、含環氧基之基,可進而較佳地列舉含乙烯性不飽和基之基,可尤佳地列舉烯基,可最佳地列舉乙烯基。
作為X1所表示之可縮合之取代基,例如為上述可縮合之取代基,較佳為構成1對可縮合之取代基的取代基中之一者,可更佳地列舉羥基、烷氧基、醯氧基、胺基、烷基胺基、烯氧基、鹵素原子,可更佳地列舉烷氧基。
作為X1所表示之烷氧基,例如就反應性之觀點而言,可較佳地列舉具有碳數1以上10以下之烷基之烷氧基,可更佳地列舉具有碳數1以上6以下之烷基之烷氧基。具體而言,可列舉甲氧基。
B所表示之1價烴基與式(10)之R6中所例示之1價烴基含義相同。
於n為0之情形時,第1矽化合物係以下述式(12)表示,可視為含有3個可縮合之取代基的3官能型矽化合物。
式(12):R7SiX1 3 (12)
(式中,R7或SiR7表示可加成之取代基,X1表示可縮合之取代基)
作為此種3官能型矽化合物,例如可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、丙烯基三甲氧基矽烷、降烯基三甲氧基矽烷、辛烯基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等。
該等3官能型矽化合物可單獨使用或併用2種以上。
作為3官能型矽化合物,可較佳地列舉於上述式(12)中,R7為乙 烯基,X1全部為甲氧基的乙烯基三甲氧基矽烷。
另一方面,於上述式(11)中n為1之情形時,第1矽化合物係以下述式(13)表示,可視為含有2個可縮合之取代基的2官能型矽化合物。
式(13):R7SiBX1 2 (13)
(式中,R7或SiR7表示可加成之取代基,B表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基,X1表示可縮合之取代基)
R7、SiR7、B及X1與上述含義相同。
作為2官能型矽化合物,例如可列舉:乙烯基二甲氧基甲基矽烷、乙烯基二乙氧基甲基矽烷、烯丙基二甲氧基甲基矽烷、丙烯基二甲氧基甲基矽烷、降烯基二甲氧基甲基矽烷、辛烯基二甲氧基甲基矽烷、辛烯基二乙氧基甲基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基二乙氧基甲基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基二甲氧基甲基矽烷等。
該等2官能型矽化合物可單獨使用或併用2種以上。
作為2官能型矽化合物,可較佳地列舉於上述式(13),R7為乙烯基,B為甲基,X1全部為甲氧基的乙烯基二甲氧基甲基矽烷。
第1矽化合物可使用市售品,又,亦可使用依據公知之方法而合成者。
第1矽化合物可單獨使用或併用2種以上。
具體而言,可列舉:3官能型矽化合物之單獨使用、2官能型矽化合物之單獨使用、3官能型矽化合物與2官能型矽化合物之併用等。可較佳地列舉:3官能型矽化合物之單獨使用、3官能型矽化合物與2 官能型矽化合物之併用。
第2矽化合物例如可列舉含有至少2個可縮合之取代基之聚矽氧烷,具體而言,含有鍵結於主鏈之末端之矽原子上的可縮合之取代基、及/或鍵結於自主鏈分支之側鏈之矽原子上的可縮合之取代基。
第2矽化合物較佳為含有鍵結於主鏈之兩末端之矽原子上的可縮合之取代基(2官能型矽化合物)。
此種第2矽化合物為下述式(14)所表示之兩末端型聚矽氧烷(2官能型聚矽氧烷)。
(式中,R8表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基,X2表示可縮合之取代基。又,n表示1以上之整數)
於式(14)中,作為R8所表示之1價烴基,可列舉上述式(10)之R6中所例示之1價烴基,可較佳地列舉甲基、苯基。
於式(14)中,作為X2所表示之可縮合之取代基,可列舉上述式(10)之R6中所例示之可縮合之取代基,可較佳地列舉羥基、氫原子,可更佳地列舉羥基。
兩末端型聚矽氧烷於可縮合之取代基為羥基之情形時,成為下述式(15)所表示之矽烷醇基兩末端之聚矽氧烷(兩末端矽烷醇型聚矽氧油)。
式(15):
(式中,R8表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基。又,n表示1以上之整數)
R8與上述含義相同。
於上述式(14)及上述式(15)中,就穩定性及/或操作性之觀點而言,n較佳為1以上10000以下之整數,進而較佳為1以上1000以下之整數。
作為兩末端型聚矽氧烷,具體而言,可列舉:矽烷醇基兩末端之聚二甲基矽氧烷、矽烷醇基兩末端之聚甲基苯基矽氧烷、矽烷醇基兩末端之聚二苯基矽氧烷等。
第2矽化合物可使用市售品,又,亦可使用依據公知之方法而合成者。
就穩定性及/或操作性之觀點而言,第2矽化合物之數量平均分子量例如為100以上,較佳為200以上,又,例如為1000000以下,較佳為100000以下。數量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法,以標準聚苯乙烯進行換算而算出。關於第2矽化合物以外之原料之數量平均分子量,亦以與上述相同之方式算出。
使第1矽化合物與第2矽化合物進行部分縮合時,將包含其等之縮合原料與縮合觸媒一併調配。
第2矽化合物之調配比率係相對於第1矽化合物及第2矽化合物之總量(即,縮合原料之總量)100質量份,例如為1質量份以上,較佳為50質量份以上,進而較佳為80質量份以上,又,例如亦為99.99質量份以下,較佳為99.9質量份以下,更佳為99.5質量份以下。
又,第2矽化合物之可縮合之取代基(上述式(14)中之X2,具體而言為羥基)相對於第1矽化合物之可縮合之取代基(上述式(11)中之X1,具體而言為烷氧基)的莫耳比(X2/X1)例如為20/1以下,較佳為10/1以下,又,例如亦為1/5以上,較佳為1/2以上,最佳為實質上為1/1。
於莫耳比超過上述上限之情形時,有於使第1及第2矽化合物進行部分縮合而獲得第1聚矽氧烷,其後使第1及第2聚矽氧烷完全縮合時,無法獲得具有適度之韌性之聚矽氧半硬化體的情況,另一方面,於莫耳比未達上述下限之情形時,第1矽化合物之調配比率過多,因此有所獲得之聚矽氧硬化體之耐熱性降低的情況。
又,若莫耳比為上述範圍內(較佳為實質上為1/1),則可使第1矽化合物之可縮合之取代基(具體而言為烷氧基)、與第2矽化合物之可縮合之取代基(具體而言為羥基)完全縮合而不會過多或不足。
又,於併用3官能型矽化合物與2官能型矽化合物之情形時,2官能型矽化合物相對於3官能型矽化合物的比(2官能型矽化合物之質量份數/3官能型矽化合物之質量份數)以質量基準計,例如為70/30以下,較佳為50/50以下,又,例如亦為1/99以上,較佳為5/95以上。又,於併用3官能型矽化合物與2官能型矽化合物之情形時,第2矽化合物之可縮合之取代基(上述式(14)中之X2,具體而言為羥基)相對於3官能型矽化合物之可縮合之取代基(上述式(12)中之X1,具體而言為烷氧基)的莫耳比(X2/X1)例如為20/1以下,較佳為10/1以下,又,例如亦為1/5以上,較佳為1/2以,最佳為實質上為1/1。另一方面,於併用3官能型矽化合物與2官能型矽化合物之情形時,第2矽化合物之可縮合之取代基(上述式(14)中之X2,具體而言為羥基)相對於2官能型矽化合物之可縮合之取代基(上述式(13)中之X1,具體而言為烷氧基)的莫耳比(X2/X1)例如為20/1以下,較佳為10/1以下,又,例如亦為1/5以上,較佳為1/2以上,又,最佳為實質上為1/1。
作為縮合觸媒,只要為促進第1矽化合物及第2矽化合物之縮合之觸媒,則並無特別限定。作為縮合觸媒,例如可列舉:酸、鹼、金屬系觸媒等。
作為酸,例如可列舉:鹽酸、乙酸、甲酸、硫酸等無機酸(布忍斯特酸(Brnsted acid))等。又,酸包含路易斯酸,作為此種路易斯酸,例如可列舉:五氟苯基硼、三氟甲磺酸鈧、三氟甲磺酸鉍、三呋喃基醯亞胺鈧、三氟甲磺酸氧釩、三呋喃基甲基化鈧、三甲基矽烷基三呋喃基醯亞胺等有機路易斯酸。
作為鹼,可列舉:例如氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀等無機鹼,例如氫氧化四甲基銨等。可較佳地列舉氫氧化四甲基銨等有機鹼。
作為金屬系觸媒,例如可列舉:鋁系觸媒、鈦系觸媒、鋅系觸媒、錫系觸媒等。可較佳地列舉錫系觸媒。
作為錫系觸媒,可列舉:例如二(2-乙基己酸)錫(II)、二辛酸錫(II)(tin(II)dicaprylate)、雙(2-乙基己酸)錫、雙(新癸酸)錫、油酸錫等含有碳數1以上20以下之直鏈狀或支鏈狀之羧酸的二(或雙)(羧酸)錫(II)等羧酸錫鹽,例如二丁基雙(2,4-戊二酸)錫、二叔碳酸二甲基錫、二叔碳酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫(二丁基二乙醯氧基錫)、二辛酸二丁基錫、雙(順丁烯二酸2-乙基己酯)二丁基錫、二辛基二月桂基錫、二甲基二新癸酸錫、二油酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二叔碳酸二辛基錫、雙(巰基乙酸異辛酯)二辛基錫、四甲基-1,3-二乙醯氧基二錫氧烷、雙(三乙基錫)氧化物、四甲基-1,3-二苯氧基二錫氧烷、雙(三丙基錫)氧化物、雙(三丁基錫)氧化物、雙(三丁基錫)氧化物、雙(三苯基錫)氧化物、聚(順丁烯二酸二丁基錫)、二乙酸二苯基錫、氧化二丁基錫、二丁基二甲氧基錫、二丁基雙(三乙氧基)錫等有機錫化合物等。
作為錫系觸媒,可較佳地列舉羧酸錫鹽,可更佳地列舉具有碳數1以上20以下之直鏈狀或支鏈狀之羧酸之二(羧酸)錫(II),可進而較佳地列舉具有碳數4以上14以下之直鏈狀或支鏈狀之羧酸之二(羧酸)錫(II),可尤佳地列舉具有碳數6以上10以下之支鏈狀之羧酸之二(羧酸)錫(II)。
縮合觸媒可單獨使用或併用。
縮合觸媒可使用市售品,又,亦可使用依據公知之方法而合成者。
又,縮合觸媒例如可溶解於溶劑而製備成縮合觸媒溶液。縮合觸媒溶液中之縮合觸媒之濃度例如調整為1質量%以上99質量%以下。
縮合觸媒之調配比率係相對於第2矽化合物100莫耳,例如為0.001莫耳以上,較佳為0.01莫耳以上,又,例如亦為50莫耳以下,較佳為5莫耳以下。
其次,於該方法中,調配第1矽化合物、第2矽化合物及縮合觸媒之後,例如於溫度0℃以上、較佳為10℃以上,又,例如80℃以下、較佳為75℃以下,例如攪拌混合1分鐘以上、較佳為2小時以上,又,例如24小時以下、較佳為10小時以下。
並且,藉由上述混合,第1及第2矽化合物於縮合觸媒之存在下進行部分縮合。
具體而言,使第1矽化合物之可縮合之取代基(上述式(11)中之X1)、與第2矽化合物之可縮合之取代基(上述式(14)中之X2)進行部分縮合。
詳細而言,於第1矽化合物之可縮合之取代基為烷氧基,第2矽化合物之可縮合之取代基為羥基之情形時,其等以下述式(16)所示之方式進行部分縮合。
式(16):
再者,第2矽化合物之一部分未縮合而殘存,藉由其後之進一步之縮合(完全硬化步驟)與第1聚矽氧烷之可縮合之取代基進行縮合。
以此種方式獲得之第1聚矽氧烷為液狀(油狀),為A階段。
作為第2聚矽氧烷,例如可列舉以下述式(17)表示且側鏈含有至少1個可縮合之取代基的側鏈型聚矽氧烷。
(式中,F~I為結構單元,F及I表示末端單元,G及H表示重複單元。R8表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基,R9或SiR9表示可加成之取代基。d表示0或1,e表示0以上之整數,f表示1以上之整數。其中,全部之R8或R9可相同亦可不同)
於式(17)中,作為R8所表示之1價烴基,可列舉上述式(10)之R6中所例示之1價烴基,可較佳地列舉甲基、苯基。
於式(17)中,作為R9或SiR9所表示之可加成之取代基,例如為上述可加成之取代基,較佳為構成1對可加成之取代基的取代基中之另一者,可更佳地列舉氫矽烷基、含乙烯性不飽和基之基(具體而言為乙烯基),可更佳地列舉氫矽烷基。
於d為1之情形時,側鏈型聚矽氧烷為直鏈狀聚矽氧烷,於d為0之情形時,側鏈型聚矽氧烷為環狀聚矽氧烷。
d較佳為1。
e表示結構單元G之重複單元數,就反應性之觀點而言,較佳為0以上之整數,更佳為1以上之整數,又,較佳為100000以下之整數,更佳為10000以下之整數。
f表示結構單元H之重複單元數,就反應性之觀點而言,較佳為1以上之整數,更佳為2以上之整數,又,亦較佳為100000以下之整數,更佳為10000以下之整數。
例如就穩定性或操作性之觀點而言,側鏈型聚矽氧烷之數量平均分子量為100以上1000000以下,較佳為100以上100000以下。
作為側鏈型聚矽氧烷,具體而言,可列舉:甲基氫聚矽氧烷、甲基乙烯基聚矽氧烷、二甲基聚矽氧烷-共聚-甲基氫聚矽氧烷、二甲基聚矽氧烷-共聚-乙烯基甲基聚矽氧烷、乙基氫聚矽氧烷、甲基氫聚矽氧烷-共聚-甲基苯基聚矽氧烷、甲基乙烯基聚矽氧烷-共聚-甲基苯基聚矽氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基環四矽氧烷、1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷等。
該等側鏈型聚矽氧烷可單獨使用或併用2種以上。
可較佳地列舉R8為甲基,R9為氫原子(即,SiR9為氫矽烷基)或乙烯基,d為1,e為1以上之整數,h為2以上之整數的直鏈狀之側鏈型聚矽氧烷。
又,作為第2聚矽氧烷,例如可列舉以下述式(18)表示且分子之 兩末端含有可加成之取代基的兩末端型聚矽氧烷(兩末端含有可加成之取代基之聚矽氧烷)。
(式中,R8表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基,R9或SiR9表示可加成之取代基,g表示1以上之整數。其中,全部之R8或R9可相同亦可不同)
作為R8所表示之1價烴基,可列舉上述式(10)之R6所表示之1價烴基,可較佳地列舉甲基、苯基。
作為R9或SiR9所表示之可加成之取代基,例如為上述可加成之取代基,較佳為構成1對可加成之取代基的取代基中之另一者,可更佳地列舉氫矽烷基、含乙烯性不飽和基之基(具體而言為乙烯基),可更佳地列舉氫矽烷基。
就反應性之觀點而言,g較佳為1以上之整數,更佳為2以上之整數,又,亦較佳為100000以下之整數,更佳為10000以下之整數。
就穩定性或操作性之觀點而言,兩末端型聚矽氧烷之數量平均分子量例如為100以上1000000以下,較佳為100以上100000以下。
作為兩末端型聚矽氧烷,例如可列舉:兩末端氫矽烷基型聚二甲基矽氧烷、兩末端乙烯基型聚二甲基矽氧烷、兩末端氫矽烷基型聚甲基苯基矽氧烷、兩末端乙烯基型聚甲基苯基矽氧烷、兩末端氫矽烷基型聚二苯基矽氧烷、兩末端含有乙烯基之聚二甲基矽氧烷、兩末端含有乙烯基之聚二苯基矽氧烷等。
該等兩末端型聚矽氧烷可單獨使用或併用2種以上。
可較佳地列舉R8全部為甲基,R9為氫原子(即,SiR9為氫矽烷基)或乙烯基,g為2以上10000以下之整數的兩末端氫矽烷基型聚二甲基矽氧烷(有機氫聚矽氧烷)或兩末端含有乙烯基之聚二甲基矽氧烷。
上述側鏈型聚矽氧烷及兩末端型聚矽氧烷之中,作為第2聚矽氧烷,可較佳地列舉兩末端型聚矽氧烷。
第2聚矽氧烷可使用市售品,又,亦可使用依據公知之方法而合成者。
並且,製備第1聚矽氧樹脂組合物時,將第1聚矽氧烷與第2聚矽氧烷加以調配。較佳為將第1聚矽氧烷及第2聚矽氧烷與加成觸媒一併調配。
又,第1聚矽氧烷之可加成之取代基(一側,較佳為乙烯基(式(11)之R7))相對於第2聚矽氧烷之可加成之取代基(另一側,較佳為氫矽烷基(式(18)之SiR9))的莫耳比(R7/SiR9)例如為20/1以下,較佳為10/1以下,更佳為5/1以下,又,例如亦為1/20以上,較佳為1/10以上,更佳為1/5以上。
又,第2聚矽氧烷之調配比率係相對於第1聚矽氧烷及第2聚矽氧烷之總量100質量份,例如為1質量份以上,較佳為50質量份以上,進而較佳為80質量份以上,又,例如亦為99.99質量份以下,較佳為99.9質量份以下,更佳為99.5質量份以下。
作為加成觸媒,只要為促進第1聚矽氧烷之可加成之取代基與第1聚矽氧烷之可加成之取代基之加成、具體而言促進上述式(6)~式(9)之加成的觸媒,則並無特別限定。就促進利用活性能量線之縮合之觀點而言,可較佳地列舉對活性能量線具有活性之光觸媒。
作為光觸媒,例如可列舉矽氫化觸媒等。
矽氫化觸媒促進氫矽烷基與烯基之矽氫化加成。作為此種矽氫化觸媒,例如可列舉過渡元素系觸媒,具體而言,可列舉:鉑系觸 媒、鉻系觸媒(六羰基鉻(Cr(CO)6)等)、鐵系觸媒(三苯基膦羰基鐵(Fe(CO)PPh3等)、雙苯基膦三羰基鐵(反式-Fe(CO)3(PPh3)2)、聚合物基質-(芳基-二苯基膦)5-n[羰基鐵](polymer substrate-(Ar-PPh2)5-n[Fe(CO)n])、五羰基鐵(Fe(CO)5)等)、鈷系觸媒(三乙基矽烷基三羰基鈷(Et3SiCo(CO)3)、三苯基矽烷基四羰基鈷(Ph3SiCo(CO)4)、八羰基鈷(Co2(CO)8)等)、鉬系觸媒(六羰基鉬(Mo(CO)6)等)、鈀系觸媒、銠觸媒系等。
作為矽氫化觸媒,可較佳地列舉鉑系觸媒。作為鉑系觸媒,可列舉:例如鉑黑、氯化鉑、氯鉑酸等無機系鉑,例如鉑-烯烴錯合物、鉑-羰基錯合物、鉑-環戊二烯基錯合物、鉑-乙醯丙酮酸鹽錯合物等鉑錯合物等。
就反應性之觀點而言,可較佳地列舉鉑錯合物,可更佳地列舉鉑-環戊二烯基錯合物、鉑-乙醯丙酮酸鹽錯合物。
作為鉑-環戊二烯基錯合物,例如可列舉:三甲基(甲基環戊二烯基)鉑(IV)、三甲基(環戊二烯基)鉑(IV)錯合物等。
作為鉑-乙醯丙酮酸鹽錯合物,例如可列舉:2,4-戊二酮酸鉑(II)(乙醯丙酮酸鉑(II))等。
再者,過渡元素系觸媒例如亦可列舉下述文獻等中所記載者。
文獻:ISSN 1070-3632,Russian Journal of General chemistry,2011,Vol.81,No.7,pp.1480-1492「Hydrosilyation on Photoactivated Catalysts」D.A.de Vekki
加成觸媒可單獨使用或併用。
加成觸媒可使用市售品,又,亦可使用依據公知之方法而合成者。
加成觸媒例如可溶解於溶劑而製備成加成觸媒溶液。加成觸媒溶液中之加成觸媒之濃度例如為1質量%以上99質量%以下,又,於加 成觸媒為過渡元素系觸媒之情形時,例如將過渡元素之濃度調整為0.1質量%以上50質量%以下。
加成觸媒之調配比率係相對於第1聚矽氧樹脂組合物總體100質量份,例如為1.0×10-11質量份以上,較佳為1.0×10-9質量份以上,又,例如亦為0.5質量份以下,較佳為0.1質量份以下。
又,加成觸媒亦可視需要與適當量之光活性劑、光酸產生劑、光鹼產生劑等光助劑併用。
並且,以上述調配比率調配包含第1聚矽氧烷與第2聚矽氧烷之各成分並攪拌混合,藉此可獲得第1聚矽氧樹脂組合物。
再者,第1聚矽氧樹脂組合物含有製備第1聚矽氧烷時殘存之一部分第2矽化合物。
並且,以如上所述之方式獲得之第1聚矽氧樹脂組合物例如為液狀,較佳為油狀(黏稠之液狀),25℃、1個大氣壓之條件下之黏度例如為100 mPa.s以上,較佳為1000 mPa.s以上,又,例如亦為100000 mPa.s以下,較佳為50000 mPa.s以下。再者,黏度係於1個大氣壓之條件下使用流變儀而測定。再者,黏度係將第1聚矽氧樹脂組合物之溫度調節至25℃,使用E型錐,於轉速99 s-1下測定。
具體而言,獲得第1聚矽氧樹脂組合物時,首先,將矽烷醇基兩末端之聚二甲基矽氧烷、乙烯基三甲氧基矽烷、及二(2-乙基己酸)錫(II)(縮合觸媒)加以調配而製備油狀之第1聚矽氧烷,其後,添加兩末端氫矽烷基型聚二甲基矽氧烷(第2聚矽氧烷)、及三甲基(甲基環戊二烯基)鉑(IV)溶液或乙醯丙酮酸鉑(II)(加成觸媒)。
或者,首先將矽烷醇基兩末端之聚二甲基矽氧烷、乙烯基三甲氧基矽烷、及二(2-乙基己酸)錫(II)(縮合觸媒)加以調配而製備油狀之第1聚矽氧烷,其後,添加兩末端氫矽烷基型聚二甲基矽氧烷(第2聚矽氧烷)、及三甲基(甲基環戊二烯基)鉑(IV)錯合物溶液或乙醯丙酮酸 鉑(II)(加成觸媒)。
[第2聚矽氧樹脂組合物]
第2聚矽氧樹脂組合物例如包含含有可藉由加熱而縮合之至少1對可縮合之取代基、及可藉由活性能量線而加成之至少1對可加成之取代基的第3聚矽氧烷。
1對可縮合之取代基與第1聚矽氧樹脂組合物之第1聚矽氧烷中的1對可縮合之取代基相同。1對可縮合之取代基係取代於第3聚矽氧烷之主鏈之末端、中途及/或側鏈上。
1對可加成之取代基與第1聚矽氧樹脂組合物之第1及第2聚矽氧烷的可加成之取代基相同。1對可加成之取代基係取代於第3聚矽氧烷之主鏈之末端、中途及/或側鏈上。
第3聚矽氧烷例如係以下述式(19)表示。
(式中,R6表示選自飽和烴基及芳香族烴基中之1價烴基、可縮合之取代基及/或可加成之取代基。J~N為結構單元,J及N表示末端單元,K~M表示重複單元。P表示K~M中之任一結構單元。k+l+m表示1以上之整數。其中,R6包含至少1對可縮合之取代基、及至少1對可加成之取代基)
R6所表示之1價烴基、可縮合之取代基及可加成之取代基可列舉上述之上述式(10)中所例示之1價烴基、可縮合之取代基及可加成之 取代基。
就穩定性或操作性之觀點而言,k+l+m較佳為1以上100000以下之整數,更佳為1以上10000以下之整數。
k例如為0以上之整數,較佳為1以上之整數,又,例如為100000以下之整數,較佳為10000以下之整數。
l例如為0以上100000以下之整數,較佳為0以上10000以下之整數。
m例如為0以上100000以下之整數,較佳為0以上10000以下之整數。
第3聚矽氧烷之數量平均分子量例如為100以上,較佳為200以上,又,例如亦為1000000以下,較佳為100000以下。
第3聚矽氧烷可使用市售品,又,亦可使用依據公知之方法而合成者。
第3聚矽氧烷之含有比率係相對於第2聚矽氧樹脂組合物,例如為60質量%以上,較佳為90質量%以上,又,例如亦為100質量%以下。
於由第2聚矽氧樹脂組合物獲得聚矽氧半硬化體時,係於與第1聚矽氧樹脂組合物相同之條件下,將第3聚矽氧烷與縮合觸媒一併加熱,其後添入加成觸媒。
[螢光體]
螢光體具有波長轉換功能,例如可列舉:可將藍色光轉換為黃色光之黃色螢光體、可將藍色光轉換為紅色光之紅色螢光體等。
作為黃色螢光體,可列舉:例如Y3Al5O12:Ce(YAG(釔-鋁-石榴石):Ce)、Tb3Al3O12:Ce(TAG(鋱-鋁-石榴石):Ce)等具有石榴石型結晶結構之石榴石型螢光體,例如Ca-α-SiAlON等氮氧化物螢光體等。
作為紅色螢光體,例如可列舉:CaAlSiN3:Eu、CaSiN2:Eu等氮化 物螢光體等。
可較佳地列舉黃色螢光體。
作為螢光體之形狀,例如可列舉:球狀、板狀、針狀等。就流動性之觀點而言,可較佳地列舉球狀。
螢光體之最大長度之平均值(為球狀之情形時為平均粒徑)例如為0.1 μm以上,較佳為1 μm以上,又,例如亦為200 μm以下,較佳為100 μm以下。
螢光體之調配比率係相對於活性能量硬化性樹脂100質量份,例如為0.1質量份以上,較佳為0.5質量份以上,例如亦為80質量份以下,較佳為50質量份以下。
[填充劑]
進而,螢光樹脂組合物亦可含有填充劑。
作為填充劑,可列舉:例如聚矽氧粒子等有機微粒子,例如二氧化矽、滑石、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽等無機微粒子。又,填充劑之調配比率係相對於活性能量硬化性樹脂100質量份,例如為0.1質量份以上,較佳為0.5質量份以上,又,例如亦為70質量份以下,較佳為50質量份以下。
[螢光體片材5之製作]
於製作螢光體片材5時,將A階段之第1聚矽氧樹脂組合物或第2聚矽氧樹脂組合物及螢光體以及視需要調配之填充劑加以調配,將其等之混合物塗佈於脫模片材13之表面,其後進行加熱,將螢光樹脂組合物製備成片狀。再者,螢光體及視需要調配之填充劑可於A階段之第1聚矽氧樹脂組合物或第2聚矽氧樹脂組合物之製備中各成分之調配時、反應前、反應中、反應後之任一階段添加。
作為脫模片材13,可列舉:例如聚乙烯膜、聚酯膜(PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)等)等聚合物 膜,例如陶瓷片材,例如金屬箔等。可較佳地列舉聚合物膜。又,亦可對脫模片材之表面實施氟處理等剝離處理。
混合物之塗佈例如可使用澆鑄、旋轉塗佈、輥式塗佈等。
作為加熱條件,加熱溫度例如為40℃以上,較佳為60℃以上,又,例如亦為180℃以下,較佳為150℃以下,加熱時間例如為0.1分鐘以上,又,例如亦為180分鐘以下,較佳為60分鐘以下。
若加熱條件為上述範圍內,則可將低分子成分(例如,包含水之溶劑等)確實地除去,完成縮合,使第1或第2聚矽氧樹脂組合物半硬化(B階段化)。
並且,於由第1聚矽氧樹脂組合物製備混合物之情形時,藉由上述加熱,第1聚矽氧烷所含之至少1對可縮合之取代基產生縮合。藉此,於第1矽化合物之可縮合之取代基為烷氧基,第2矽化合物之可縮合之取代基為羥基之情形時,如下述式(20)所示,第1聚矽氧烷之分子量增大,藉此第1聚矽氧樹脂組合物凝膠化。即,第1聚矽氧樹脂組合物半硬化(B階段化)而獲得聚矽氧半硬化體。
或者,於由第2聚矽氧樹脂組合物製備混合物之情形時,藉由上述加熱,第3聚矽氧烷所含之至少1對可縮合之取代基產生縮合。藉此,第3聚矽氧烷之分子量增大,藉此第2聚矽氧樹脂組合物凝膠化。即,第2聚矽氧樹脂組合物半硬化(B階段化)而獲得聚矽氧半硬化體。
藉此,獲得由含有聚矽氧半硬化體及螢光體(以及視需要調配之填充劑)之螢光樹脂組合物所形成之螢光體片材5。
螢光體片材5於23℃下之壓縮彈性模數例如為0.01 MPa以上,較佳為0.04 MPa以上,又,例如亦為1.0 MPa以下。
若螢光體片材5之壓縮彈性模數為上述上限以下,則可確保充分之柔軟性。另一方面,若螢光體片材5之壓縮彈性模數為下限以上,則可埋設LED4。
又,螢光體片材5於波長400 nm以下之透光率例如為50%以上,較佳為60%以上。
又,若螢光體片材5之透光率為上述下限以上,則可確實地確保透光性,可獲得亮度優異之LED裝置15(後述)。
螢光體片材5之厚度例如為10 μm以上,較佳為100 μm以上,又,例如亦為5000 μm以下,較佳為2000 μm以下。
藉此,如圖1(a)之上部所示,製作(準備)積層於脫模片材13上之螢光體片材5。
其後,將所製作之螢光體片材5以埋設LED4之方式配置於支持片材12之上表面(埋設步驟)。即,將螢光體片材5以被覆LED4之上表面及側面之方式配置於支持片材12上。
具體而言,如圖1(a)之箭頭及圖1(b)所示,將積層於脫模片材13上之螢光體片材5朝向支持片材12進行壓接。
即,於片材配置步驟中,實施藉由螢光體片材5埋設LED4之埋設步驟。
其後,視需要如圖1(b)之假想線所示,將脫模片材13自螢光體片材5剝離。
<密封步驟>
於片材配置步驟後,如圖1(c)之箭頭所示,於密封步驟中,對螢光體片材5照射活性能量線。
活性能量線例如包含紫外線、電子束等,例如可列舉於波長180 nm以上之區域、較佳為200 nm以上,又,例如為460 nm以下、較佳為400 nm以下之區域內具有光譜分佈之活性能量線。
活性能量線之照射例如可使用化學燈、準分子雷射、黑光燈、水銀弧燈、碳弧燈、低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵素燈等照射裝置。再者,亦可使用可產生相較於上述波長區域為長波長側或短波長側之活性能量線的照射裝置。
照射量例如為0.001 J/cm2以上,又,例如亦為100 J/cm2以下,較佳為10 J/cm2以下。
照射時間例如為10分鐘以下,較佳為1分鐘以下,又,亦為5秒鐘以上。
又,將活性能量線例如自上方及/或下方朝向螢光體片材5照射,較佳為如圖1(c)之箭頭所示般自上方朝向螢光體片材5照射。
再者,關於活性能量線對螢光體片材5之照射,於支持片材12為活性能量線照射剝離片材之情形時,以使支持片材12之黏著力不會因活性能量線對螢光體片材5之照射而降低之方式選擇活性能量線照射剝離片材或照射條件。
亦可與上述活性能量線之照射一併進行加熱。
關於加熱之時機,可於活性能量線之照射之同時、或活性能量線之照射之前或之後實施,較佳為於活性能量線之照射後實施。
關於加熱條件,溫度例如為50℃以上,較佳為100℃以上,又, 例如亦為250℃以下,另外為200℃以下,又,加熱時間例如為0.1分鐘以上,又,例如亦為1440分鐘以下,較佳為180分鐘以下。
藉由上述活性能量線之照射(及視需要實施之加熱),螢光體片材5完全硬化(最終硬化)而成為C階段。
具體而言,於由第1聚矽氧樹脂組合物製備聚矽氧半硬化體之情形時,藉由活性能量線之照射(及視需要實施之加熱),如下述式(21)所示,於第1聚矽氧烷之可加成之取代基為乙烯基,第2聚矽氧烷之可加成之取代基為氫矽烷基之情形時,其等進行加成(氫矽烷基加成)。
或者,於由第2聚矽氧樹脂組合物製備聚矽氧半硬化體之情形時,藉由活性能量線之照射(及視需要實施之加熱),於第3聚矽氧烷之可加成之取代基為乙烯基及氫矽烷基之情形時,其等進行加成(氫矽烷基加成)。
藉此,聚矽氧半硬化體完全硬化。即,螢光體片材5完全硬化(C階段化)。
再者,完全硬化中之加成之進行度例如可藉由固體NMR(nuclear magnetic resonance,核磁共振)測定,根據源自可加成之取代基之波峰強度而確認。
經C階段化(完全硬化)之螢光體片材5具有可撓性,具體而言,23℃下之壓縮彈性模數例如為0.5 MPa以上,較佳為1.0 MPa以上,又,例如亦為100 MPa以下,較佳為10 MPa以下。
若螢光體片材5之壓縮彈性模數為上述上限以下,則可確實地確保可撓性,例如於下述切斷步驟(參照圖1(d)之虛線)中,亦可使用價格相對較低廉之裁切裝置(後述)將螢光體片材5切斷。若螢光體片材5之壓縮彈性模數為上述下限以上,則可保持切斷後之形狀。
藉此,藉由螢光體片材5將LED4之側面及上表面、及自LED4露出之支持片材12之上表面以密接狀被覆。即,藉由C階段之螢光體片材5將LED4密封。
<切斷步驟>
於片材配置步驟後,如圖1(d)之虛線所示,於切斷步驟中,將LED4周圍之可撓性之螢光體片材5沿厚度方向切斷。例如將螢光體片材5切斷成例如包圍各LED4之俯視大致矩形。
將螢光體片材5切斷時,例如可使用利用圓盤狀之晶圓切割機(dicing saw)(切割刀片)31之切割裝置、利用裁切刀(cutter)之裁切裝置、雷射照射裝置等。
螢光體片材5之切斷例如係以切縫8不貫通支持片材12之方式自螢光體片材5之上表面朝向下表面切斷。
藉由切斷步驟,以密接於支持片材12之狀態獲得包含LED4、及被覆LED4之表面(上表面及側面)之螢光體片材5的被覆有螢光體片材之LED10。
<LED剝離步驟>
於切斷步驟後,如圖1(e)所示,一面使支持片材12於面方向上延伸,一面將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離。
具體而言,首先如圖1(d)之箭頭所示般使支持片材12向面方向外側延伸。藉此,如圖1(e)所示,於被覆有螢光體片材之LED10密接於支持片材12之狀態下,拉伸應力集中於切縫8,因此切縫8擴展,隨之,各LED4相互離開而形成間隙19。間隙19係以將各LED4隔開之方式形成為俯視大致格子形狀。
其後,將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12之上表面剝離。
具體而言,如圖1(e')所示,例如藉由包含針等推壓構件14、及筒夾等吸引構件16之拾取裝置17,將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離。拾取裝置17中,推壓構件14自下方推壓(推頂)與欲剝離之被覆有螢光體片材之LED10對應之支持片材12,藉此將欲剝離之被覆有螢光體片材之LED10推頂至上方,一面利用筒夾等吸引構件16吸引受到推頂之被覆有螢光體片材之LED10,一面將其自支持片材12剝離。
並且,若使支持片材12於面方向上延伸,則於欲剝離之被覆有螢光體片材之LED10與鄰接於其之被覆有螢光體片材之LED10之間形成間隙19,因此亦可防止於使吸引構件16接近欲剝離之被覆有螢光體片材之LED10時,吸引構件16接觸鄰接於其之被覆有螢光體片材之 LED10而使該被覆有螢光體片材之LED10受到損傷。
又,於代替上述支持片材12之延伸而上述支持片材12為熱剝離片材,或者除支持片材12之延伸以外,上述支持片材12亦為熱剝離片材之情形時,亦可將支持片材12加熱至例如50℃以上、較佳為70℃以上,又,例如200℃以下、較佳為150℃以下。
又,於代替上述支持片材12之延伸而上述支持片材12為活性能量線照射剝離片材,或者除支持片材12之延伸以外,上述支持片材12亦為活性能量線照射剝離片材之情形時,亦可對支持片材12照射活性能量線。
藉由該等處理,支持片材12之黏著力降低,可更容易地將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離。
藉此,如圖1(e)所示,獲得經自支持片材12剝離之被覆有螢光體片材之LED10。
<安裝步驟>
於剝離步驟後,根據發光波長或發光效率而分選出被覆有螢光體片材之LED10之後,如圖1(f)所示,將分選出之被覆有螢光體片材之LED10安裝於基板9上。藉此,獲得LED裝置15。
即,將被覆有螢光體片材之LED10以使LED4之凸塊(未圖示)與設置於基板9之上表面之端子(未圖示)相對向之方式與基板9對向配置。具體而言,將被覆有螢光體片材之LED10之LED4覆晶安裝於基板9上。
藉此,獲得包含基板9、及安裝於基板9上之被覆有螢光體片材之LED10的LED裝置15。
其後,視需要如圖1(f)之假想線所示,於LED裝置15上設置將被覆有螢光體片材之LED10密封之密封保護層20。藉此,可提高LED裝置15之可靠性。
並且,於該被覆有螢光體片材之LED10之製造方法中,係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體片材5以被覆LED4之方式積層於支持片材12之上表面,其後對螢光體片材5照射活性能量線,從而藉由螢光體片材5密封LED4。因此,可抑制支持片材12之損傷而將LED4密封,使螢光體均勻地分散於LED4之周圍。
即,可不對螢光體片材5進行加熱或減少加熱而對螢光體片材5照射活性能量線,而使該螢光體片材5硬化,藉此將LED4密封,因此支持螢光體片材5之支持片材12無需具有耐熱性,亦即可利用耐熱性較低之支持片材12。
而且,於使螢光體片材5完全硬化之情形時,照射活性能量線之照射時間與僅藉由加熱使螢光體片材5完全硬化之情形相比,可設定為較短之時間。
又,係對應LED4而將螢光體片材5切斷,藉此獲得包含LED4、及被覆LED4之表面之螢光體片材5的被覆有螢光體片材之LED10,其後,將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離。因此,可將由損傷得到抑制之支持片材12支持之螢光體片材5以優異之尺寸穩定性切斷,獲得尺寸穩定性優異之被覆有螢光體片材之LED10。
又,若於切斷步驟中,一面藉由支持片材12支持螢光體片材5一面將螢光體片材5切斷,其後,於剝離步驟中對支持片材12進行加熱,則係對已於切斷步驟中支持螢光體片材5而完成其作用之支持片材12進行加熱,且自其將被覆有螢光體片材之LED10剝離,因此可高效率地獲得尺寸穩定性優異之被覆有螢光體片材之LED10。
因此,該被覆有螢光體片材之LED10之尺寸穩定性優異。
又,由於LED裝置15包含尺寸穩定性優異之被覆有螢光體片材之LED10,故而可靠性優異,因此發光效率提高。
<變化例>
於第1實施形態中,係由支持片材12之1層形成本發明之支持片材,但例如亦可為未圖示之由無法於面方向上延伸之硬質之支持板、與積層於支持板上(厚度方向之一側)之黏著層之2層所形成。
作為形成支持板之硬質材料,可列舉:例如氧化矽(石英等)等氧化物、例如不鏽鋼等金屬等。支持板之厚度例如為0.1 mm以上,較佳為0.3 mm以上,又,例如亦為5 mm以下,較佳為2 mm以下。
黏著層係形成於支持板之上表面整面。作為形成黏著層之黏著材料,例如可列舉丙烯酸系感壓接著劑等感壓接著劑。黏著層之厚度例如為0.1 mm以上,較佳為0.2 mm以上,又,例如亦為1 mm以下,較佳為0.5 mm以下。
較佳為如圖1(a)之上部所示般使用可於面方向上延伸之1層之支持片材12作為本發明之支持片材。
藉此,於圖1(e)所示之LED剝離步驟中,可一面使支持片材12於面方向上延伸,一面將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離,因此如圖1(e')所示,可利用上述拾取裝置17將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12容易且確實地剝離。
再者,由於支持片材12中未設置硬質之支持板,故而如參照圖1(e')般,可藉由拾取裝置17之推壓構件14自下方推頂支持片材12及與其對應之被覆有螢光體片材之LED10。
而且,由於無需將硬質之支持板積層於黏著層,故而可實現製程之簡便化。
<第2實施形態>
圖2表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第2實施形態之步驟圖。圖3表示圖2(d)所示之螢光體片材埋設LED之平面圖。圖4表示圖2(a)所示之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖。
再者,於第2實施形態中,對與第1實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細說明。
於第1實施形態中,作為本發明之螢光體層之一例,係如圖1(a)所示般例示螢光體均勻(至少於面方向上均勻)地分散之螢光體片材5,但例如亦可如圖2(a)及圖3所示般,例示作為密封片材的包含作為含有螢光體之被覆部之埋設部33、及包圍埋設部33之反射部34的埋設-反射片材24。
如圖3所示,於埋設-反射片材24中,埋設部33係作為埋設複數個LED4之部分而隔開間隔地設置有複數個,各埋設部33係形成為俯視大致圓形。具體而言,如圖2(a)所示,各埋設部33係形成為寬度朝向下方逐漸變窄之大致圓錐台形狀。
埋設部33之下端部之直徑(最大長度)大於LED4之面方向之最大長度,具體而言,相對於LED4之面方向之最大長度,例如為200%以上,較佳為300%以上,更佳為500%以上,且例如為3000%以下。具體而言,埋設部33之下端部之直徑(最大長度)例如為5 mm以上,較佳為7 mm以上,又,例如為300 mm以下,較佳為200 mm以下。
又,埋設部33之上端部之直徑(最大長度)大於下端部之直徑(最大長度),具體而言,例如為7 mm以上,較佳為10 mm以上,又,例如為400 mm以下,較佳為250 mm以下。
進而,各埋設部33間之間隔(最小間隔,具體而言係埋設部33之上端部間之間隔)例如為20 mm以上,較佳為50 mm以上,又,例如為1000 mm以下,較佳為200 mm以下。
埋設部33係由上述螢光樹脂組合物所形成。於螢光樹脂組合物含有硬化性樹脂之情形時,埋設部33係以B階段形成。
如圖3所示,反射部34於埋設-反射片材24之周端部連續,並且配置於各埋設部33之間,形成為包圍各埋設部33之俯視大致格子狀。
又,反射部34係由後述之含有光反射成分之反射樹脂組合物所形成。
其次,參照圖3及圖4對該埋設-反射片材24之製造方法進行說明。
於該方法中,首先,如圖4(a)所示,準備壓製裝置35。
壓製裝置35包含支持板36、及對向配置於支持板36之上側之模具37。
支持板36例如係由不鏽鋼等金屬形成為大致矩形平板形狀。
模具37例如係由不鏽鋼等金屬所形成,一體地包含平板部38、及形成為自平板部38向下側突出之突出部39。
平板部38於俯視下形成為與支持板36相同之形狀。
突出部39於模具37中係以對應埋設部33之方式於面方向上相互隔開間隔地設置複數個。即,突出部39係形成為寬度自平板部38之下表面朝向下方逐漸變窄之大致圓錐台形狀,具體而言,形成為於正剖面視及側剖面視下寬度朝向下方逐漸變窄之錐形。即,突出部39係形成為與埋設部33相同之形狀。
又,如圖4(a)所示,於支持板36之周端部之上表面設置有間隔件40。間隔件40例如包含不鏽鋼等金屬,以於厚度方向上投影時包圍複數個埋設部33之方式而配置。又,間隔件40係以於厚度方向上投影時包含於模具37內、具體而言與平板部38之周端部重合之方式而配置於支持板36上。
間隔件40之厚度係設定為後述之剝離片材49之厚度與突出部39之厚度的合計厚度。具體而言,間隔件40之厚度例如為0.3 mm以上,較佳為0.5 mm以上,又,例如為5 mm以下,較佳為3 mm以下。
再者,壓製裝置35係構成為可更換不同形狀之模具37,具體而言,構成為可將圖4(a)所示之具有突出部39之模具37、與圖4(c)所示 之後述之不具有突出部39的平板狀之模具37更換。
又,如圖4(a)所示,於支持板36之上表面的間隔件40之內側載置有剝離片材49。剝離片材49之周端面係以接觸間隔件40之內側面之方式形成於支持板36之上表面。剝離片材49之厚度例如為10 μm以上,較佳為30 μm以上,又,例如為200 μm以下,較佳為150 μm以下。
其次,於圖4(a)所示之壓製裝置35中,將反射片材42配置於剝離片材49之上表面。
將反射片材42配置於剝離片材49之上表面時,可使用:例如將由反射樹脂組合物所形成之反射片材42積層於剝離片材49之上表面的積層方法;例如將液狀之反射樹脂組合物塗佈於剝離片材49之上表面的塗佈方法等。
反射樹脂組合物例如含有樹脂及光反射成分。
作為樹脂,例如可列舉:熱硬化性聚矽氧樹脂、環氧樹脂、熱硬化性聚醯亞胺樹脂、酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、熱硬化性胺基甲酸酯樹脂等熱硬化性樹脂,可較佳地列舉熱硬化性聚矽氧樹脂、環氧樹脂。
光反射成分例如為白色化合物,作為此種白色化合物,具體而言,可列舉白色顏料。
作為白色顏料,例如可列舉白色無機顏料,作為此種白色無機顏料,可列舉:例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯等氧化物,例如鉛白(碳酸鉛)、碳酸鈣等碳酸鹽,例如高嶺土(kaolinite)等黏土礦物等。
作為白色無機顏料,可較佳地列舉氧化物,可進而較佳地列舉氧化鈦。
此種氧化鈦具體而言為TiO2(氧化鈦(IV)、二氧化鈦)。
氧化鈦之結晶結構並無特別限定,例如為金紅石、板鈦礦(板鈦石)、銳鈦礦(銳錐石)等,較佳為金紅石。
又,氧化鈦之晶系並無特別限定,例如為正方晶系、斜方晶系等,較佳為正方晶系。
若氧化鈦之結晶結構及晶系為金紅石及正方晶系,則即便於反射部34長期曝露於高溫下之情形時,亦可有效地防止對光(具體而言為可見光、尤其是波長450 nm附近之光)之反射率降低。
光反射成分為粒子狀,其形狀並無限定,例如可列舉:球狀、板狀、針狀等。光反射成分之最大長度之平均值(為球狀之情形時為其平均粒徑)例如為1 nm以上、1000 nm以下。最大長度之平均值係使用雷射繞射散射式粒度分佈計測定。
光反射成分之調配比率係相對於樹脂100質量份,例如為30質量份以上,較佳為50質量份以上,又,例如為200質量份以下,較佳為100質量份以下。
上述光反射成分係均勻地分散混合於樹脂中。
又,反射樹脂組合物中亦可進而添加上述填充劑。即,可將填充劑與光反射成分(具體而言為白色顏料)併用。
填充劑除上述白色顏料以外,亦可列舉公知之填充劑,具體而言,可列舉:聚矽氧粒子等有機微粒子,例如二氧化矽、滑石、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽等無機微粒子。
填充劑之添加比率係以使填充劑及光反射成分之總量相對於樹脂100質量份成為例如400質量份以上、較佳為500質量份以上、更佳為600質量份以上,又,成為例如2500質量份以下、較佳為2000質量份以下、更佳為1600質量份以下之方式進行調整。
於積層方法中,反射樹脂組合物係將上述樹脂、光反射成分、及視需要添加之填充劑加以調配並均勻混合,藉此製備成A階段。
繼而,於積層方法中,將A階段之反射樹脂組合物藉由例如澆鑄、旋轉塗佈、輥式塗佈等塗佈方法塗佈於未圖示之脫模片材之表 面,其後進行加熱而成為B階段或C階段。作為脫模片材,例如可列舉與上述脫模片材13相同者。
或者,將A階段之反射樹脂組合物利用絲網印刷等藉由上述塗佈方法塗佈於例如未圖示之脫模片材之表面,其後進行加熱,藉此形成B階段或C階段之反射片材42。
其後,將反射片材42轉印至剝離片材49上。繼而,將未圖示之脫模片材剝離。
另一方面,於塗佈方法中,藉由絲網印刷等將上述A階段之反射樹脂組合物塗佈於剝離片材49之上表面,其後進行加熱,藉此形成B階段之反射片材42。
反射片材42之厚度例如為0.3 mm以上,較佳為0.5 mm以上,又,例如為5 mm以下,較佳為3 mm以下。
繼而,如圖4(a)之箭頭及圖4(b)所示,藉由壓製裝置35對反射片材42加壓。
具體而言,對支持板36按壓模具37。詳細而言,以使突出部39於厚度方向上貫通反射片材42之方式,將模具37向下側按壓。並且,使模具37之平板部38之周端部抵接於間隔件40之上表面。
藉此,如圖4(b)所示,反射片材42中形成貫通厚度方向且形狀與突出部39對應之貫通孔41。
關於模具37之按壓,於反射樹脂組合物含有B階段之熱硬化性樹脂之情形時,亦可於模具37中預先內藏加熱器(未圖示),藉由該加熱器對反射片材42進行加熱。藉此,使反射樹脂組合物完全硬化(C階段化)。
加熱溫度例如為80℃以上,較佳為100℃以上,又,例如為200℃以下,較佳為180℃以下。
藉此,於剝離片材49上形成反射部34。
其後,如圖4(c)所示,解除壓製裝置35之加壓狀態。具體而言,抬起模具37。
繼而,將包含平板部38及突出部39之模具37更換為僅包含平板部38之模具37。
與此同時,將螢光體片材5配置於反射部34上。
具體而言,將螢光體片材5以被覆貫通孔41之方式載置於反射部34之上表面。
具體而言,將B階段之螢光體片材5配置於反射部34上。由於螢光體片材5為B階段,故而其平板形狀可一定程度地維持,因此可以不塌陷至貫通孔41內地被覆貫通孔41之方式載置於反射部34之上表面。
又,B階段之螢光體片材5係形成為較反射部34(具體而言,反射片材42之反射樹脂組合物含有硬化性樹脂之情形時為C階段之反射部34)柔軟。具體而言,螢光體片材5為可藉由下述加壓(圖4(d))而變形之柔軟度,另一方面,反射部34形成為藉由下述加壓無法使之變形之硬度。
其次,如圖4(d)所示,藉由壓製裝置35對螢光體片材5加壓。具體而言,將包含平板部38之模具37朝向支持板36進行按壓。並且,使平板部38之周端部抵接於間隔件40之上表面。又,使平板部38之下表面接觸反射部34之上表面。
藉此,平板部38自上側推壓相對較柔軟之螢光體片材5而將其填充至貫通孔41內。另一方面,相對較硬之反射部34不產生變形而將埋設部33收容於其貫通孔41內。
亦可藉由內藏於平板部38之加熱器對螢光體片材5進行加熱。
藉此,使埋設部33形成於反射部34之貫通孔41內。
藉此,於支持板36與模具37之間獲得包含埋設部33及反射部34 之埋設-反射片材24。
如圖4(e)所示,其後抬起模具37,繼而將埋設-反射片材24自剝離片材49剝離。
其次,針對使用圖4(e)所示之埋設-反射片材24製造被覆有螢光體片材之LED10及LED裝置15之方法,參照圖2詳細敍述與上述實施形態不同之步驟。
[片材配置步驟]
如圖2(b)之上側圖所示,將埋設-反射片材24以使埋設部33成為寬度朝向下方逐漸變窄之錐形之方式配置於支持片材12上。
即,將複數個埋設部33之各個相對於複數個LED4之各個對向配置。具體而言,將各埋設部33以於俯視下與LED4之中心相對向,並且於反射部34之內側隔開間隔之方式進行配置。
繼而,如圖2(b)所示,對埋設-反射片材24加壓。藉此,將LED4以使其上表面及側面由埋設部33被覆之方式埋設於埋設部33中。
[密封步驟]
如圖2(c)所示,於密封步驟中,對螢光體片材5照射活性能量線,使螢光體片材5硬化。藉此,埋設部33完全硬化。藉此,LED4由埋設部33密封。
[切斷步驟]
如圖2(d)之虛線所示,於切斷步驟中,將反射部34沿厚度方向切斷。例如,如參照圖3之單點虛線般,以使反射部34形成為例如包圍各埋設部33之俯視大致矩形之方式將螢光體片材5切斷。
藉由切斷步驟,以密接於支持片材12之狀態獲得包含1個LED4、埋設LED4之埋設部33、及設置於埋設部33之周圍之反射部34的被覆有螢光體片材之LED10。即,於被覆有螢光體片材之LED10中設置有反射部34。即,被覆有螢光體片材之LED10為附有反射部之被覆有螢 光體片材之LED。
[LED剝離步驟]
於LED剝離步驟中,如圖2(e)所示,將設置有反射部34之被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離。
[安裝步驟]
於安裝步驟中,根據發光波長或發光效率而分選出設置有反射部34之被覆有螢光體片材之LED10之後,如圖2(f)所示,將分選出之被覆有螢光體片材之LED10安裝於基板9上。藉此,獲得LED裝置15。
藉此,獲得包含基板9、及安裝於基板9上且設置有反射部34之被覆有螢光體片材之LED10的LED裝置15。
並且,根據該第2實施形態,埋設-反射片材24係包含埋設LED4之埋設部33、及含有光反射成分且形成為包圍埋設部33之反射部34,因此可藉由反射部34將自LED4發出之光反射。因此,可提高LED裝置15之發光效率。
<變化例>
亦可於圖4(c)所示之平板部38與螢光體片材5之間設置脫模片材13(參照圖2(a)之假想線),形成上表面積層有脫模片材13之埋設-反射片材24,其後,如圖2(b)之假想線所示,將該埋設-反射片材24例如相對於複數個LED4及支持片材12進行例如平板加壓。
<第3實施形態>
圖5表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第3實施形態中所使用之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖。
再者,於第3實施形態中,對與第2實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細之說明。
於第2實施形態之埋設-反射片材24之製造方法中,如圖4(c)及圖 4(d)所示,係由螢光體片材5形成埋設部33,但例如亦可如圖5(c)所示般不使用螢光體片材5,而將螢光樹脂組合物之清漆灌注至貫通孔41內,藉此形成埋設部33。
具體而言,首先,製備螢光樹脂組合物之清漆。具體而言,由螢光樹脂組合物製備A階段之清漆。藉此,將A階段之螢光樹脂組合物填充至貫通孔41內。
其後,使A階段之螢光樹脂組合物B階段化。
藉由第3實施形態,亦可發揮出與第2實施形態相同之作用效果。
<第4實施形態>
圖6表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第4實施形態之步驟圖。
再者,於第4實施形態中,對與第2實施形態及第3實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細之說明。
於第2實施形態中,如圖2(a)及圖3所示,係使埋設部33之下端部形成為於俯視下大於LED4,但例如亦可如圖6(a)所示般使埋設部33之下端部與LED4形成為相同尺寸。
[LED配置步驟]
例如,埋設部33係形成為寬度朝向下方逐漸變窄之大致四角錐台形狀。
為形成圖6(a)所示之埋設部33,使參照圖4及圖5之突出部39形成為寬度自平板部38之下表面朝向下方逐漸變窄之大致四角錐台形狀。
又,如圖6(a)之單點虛線所示,於厚度方向上投影時,埋設部33之下端部係與LED4相互重疊,具體而言,以於俯視下埋設部33之下端部之周端緣與LED4之周端緣形成於同一位置之方式將埋設-反射片材24配置於包含LED4之支持片材12上。
藉由第4實施形態,亦可發揮出與第2實施形態及第3實施形態相同之作用效果。
<第5實施形態>
圖7表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第5實施形態之步驟圖。圖8表示圖7(a)所示之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖。
再者,於第5實施形態中,對與第2實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細之說明。
於第2實施形態中,如圖2(a)所示,係使埋設-反射片材24中之埋設部33形成為寬度朝向下方逐漸變窄之大致圓錐台形狀,但例如亦可如圖7(a)所示般形成為於上下方向(厚度方向)上延伸之大致圓柱形狀。
為形成此種埋設部33,使用圖8(a)及圖8(b)所示之沖裁裝置55。
沖裁裝置55包含支持板56、及對向配置於支持板56之上側之模具57。
支持板56例如由不鏽鋼等金屬形成為大致矩形平板形狀,又,支持板56中形成有貫通厚度方向之貫通孔53。
貫通孔53係形成為俯視大致圓形。
模具57係一體地包含平板部58、及形成為自平板部58向下側突出之突出部59。
平板部58係形成為與圖4(a)所示之平板部38相同之形狀。
突出部59於模具57中係以對應埋設部33(參照圖8(d))之方式於面方向上相互隔開間隔地設置複數個。突出部59於俯視下形成為與貫通孔53相同形狀及相同尺寸,具體而言形成為大致圓柱形狀。突出部59形成為與埋設部33(參照圖8(d))相同之形狀。即,突出部59於正剖面視及側剖面視下形成為大致矩形。
藉此,沖裁裝置55構成為可藉由按壓模具57而將突出部59插入至貫通孔53中。
貫通孔53之孔徑及突出部59之直徑例如為5 mm以上,較佳為7 mm以上,又,例如為300 mm以下,較佳為200 mm以下。
又,於支持板56之周端部之上表面設置有間隔件40。間隔件40以於俯視下包圍貫通孔53之方式而於支持板56之周端部配置為俯視大致框形。
並且,於藉由圖8(a)及圖8(b)所示之沖裁裝置55形成埋設-反射片材24時,首先,如圖8(a)所示,將反射片材42配置於支持板56上。具體而言,將反射片材42以被覆複數個貫通孔53之方式載置於支持板56之上表面。
其次,如圖8(b)所示,使用沖裁裝置55對反射片材42進行沖裁。
具體而言,藉由按壓模具37,而使突出部59對反射片材42進行沖裁。
藉此,於反射片材42中形成形狀與突出部59對應之貫通孔41。
藉此,於支持板56上形成反射部34。
其次,如圖8(c)所示,抬起模具57。
其後,將所形成之反射部34設置於包含支持板36、及含有平板部38之模具37且設置有剝離片材49之壓製裝置35中。
其次,將螢光體片材5配置於反射部34上。
其次,如圖8(c)之箭頭及圖8(d)所示,藉由壓製裝置35對螢光體片材5加壓。藉此,使埋設部33形成於反射部34之貫通孔41內。
藉此,於支持板36與模具37之間獲得包含埋設部33及反射部34之埋設-反射片材24。
其後,抬起模具37,繼而,如圖8(e)所示,將埋設-反射片材24自剝離片材49剝離。
藉由第5實施形態,亦可發揮出與第2實施形態相同之作用效果。
<第6實施形態>
圖9表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第6實施形態中所使用之埋設-反射片材之製造方法之步驟圖。
再者,於第6實施形態中,對與第5實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細之說明。
於第5實施形態之埋設-反射片材24之製造方法中,如圖8(c)及圖8(d)所示,係由螢光體片材5形成埋設部33,但亦可如圖9(c)所示般不使用螢光體片材5而將螢光樹脂組合物之清漆灌注至貫通孔41內,藉此形成埋設部33。
具體而言,將圖9(b)所示之反射部34自沖裁裝置55中取出,繼而如圖9(c)所示般配置於剝離片材49之上表面。繼而,將螢光樹脂組合物之清漆灌注至貫通孔41內。
藉由第6實施形態,亦可發揮出與第5實施形態相同之作用效果。
<第7實施形態>
圖10表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第7實施形態之步驟圖。
再者,於第7實施形態中,對與第5實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細之說明。
於第5實施形態中,如圖7(b)所示,作為被覆部係例示埋設LED4之埋設部33,但例如亦可如圖10(c)所示,例示被覆LED4之上表面之被覆部43。
如圖10(b)所示,被覆部43係以由反射部34包圍之方式設置於被覆-反射片材44中。於被覆-反射片材44中,被覆部43係呈與圖7(b)所 示之埋設部33相同之形狀,並且形成為與LED4相同之尺寸。
例如,如圖10(a)所示,於厚度方向上投影時,被覆部43與LED4相互重疊,具體而言,以於俯視下被覆部43之周端緣與LED4之周端緣形成於同一位置之方式將LED4載置於被覆部43之上表面。
[被覆步驟]
於第7實施形態中,實施圖10(b)所示之被覆步驟代替圖7(b)所示之片材配置步驟中之埋設步驟。被覆步驟之條件與埋設步驟之條件相同。
再者,於圖10(b)所示之被覆步驟中,被覆部43被覆LED4之上表面。被覆部43藉由對LED4加壓而將LED4壓入其中,因而向面方向外側略微鼓出,但其鼓出程度微小,故而於圖10(b)中,將加壓後之被覆部43與LED4之左右方向長度以相同長度表示。
[硬化步驟]
於第7實施形態中,實施圖10(c)所示之硬化步驟代替圖7(c)所示之密封步驟。
於硬化步驟中,使被覆部43硬化。硬化步驟之條件與上述密封步驟之條件相同。
藉由第7實施形態,亦可發揮出與第5實施形態相同之作用效果。
<第8實施形態>
圖11表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第8實施形態之步驟圖。
再者,於第8實施形態中,對與第1實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細之說明。
於第1實施形態中,如圖1(b)所示,於片材配置步驟中,係實施藉由螢光體片材5被覆LED4之側面及上表面之埋設步驟,但例如亦可 代替埋設步驟,如圖11(b)所示般實施藉由螢光體片材5僅被覆LED4之側面之被覆步驟。又,亦可實施硬化步驟代替密封步驟。
[片材配置步驟]
如圖11(b)所示,將所準備之螢光體片材5之厚度設定為薄於LED4之厚度,設定為相對於LED4之厚度例如為95%以下、較佳為90%以下,又,例如10%以上。具體而言,將螢光體片材5之厚度設定為例如1000 μm以下、較佳為800 μm以下,又,例如30 μm以上、較佳為50 μm以上。
於被覆步驟中,如圖11(a)所示,藉由加壓將包含脫模片材13、及積層於脫模片材13之下表面之螢光體片材5之積層體(參照圖11(b)之上側圖)以使脫模片材13之下表面接觸各LED4之上表面之方式壓入至包含LED4之支持片材12。
又,對複數個LED4壓入之螢光體片材5其上表面與各LED4之上表面形成為同一平面。又,螢光體片材5之下表面亦與各LED4之下表面形成為同一平面。即,壓入有複數個LED4之螢光體片材5之厚度與各LED4之厚度相同。
又,形成LED4之下表面之一部分之凸塊與LED4之上表面均露出,另一方面,LED4之側面由螢光體片材5被覆。
[硬化步驟]
於硬化步驟中,如圖11(c)所示,使螢光體片材5硬化。硬化步驟之條件與上述密封步驟之條件相同。
[切斷步驟]
如圖11(d)之虛線所示,自上側一面確認LED4之位置一面將螢光體片材5切斷。具體而言,對於螢光體片材5,例如一面藉由相機等自上側觀視LED4一面確認LED4之位置。又,如參照圖3之虛線般,以形成於俯視下劃分包圍LED4之區域之切縫8之方式將螢光體片材5切 斷。
再者,亦可一面觀視LED4,一面進而以基準標記18(參照圖3)作為基準將螢光體片材5切斷。
[LED剝離步驟]
於圖11(e)中,LED剝離步驟中,將被覆有螢光體片材之LED10自黏著層3之上表面剝離。即,以產生螢光體片材5及LED4與支持片材12之間之界面剝離之方式將被覆有螢光體片材之LED10自支持片材12剝離。
藉由第8實施形態,亦可發揮出與第1實施形態相同之作用效果。
進而,因於被覆步驟中,係將LED4以至少上表面自螢光體片材5露出之方式藉由螢光體片材5被覆側面,故於片材配置步驟後之切斷步驟中,可一面觀視露出上表面之LED4,一面對應該LED4而將螢光體片材5精度良好地切斷。因此,所獲得之被覆有螢光體片材之LED10之尺寸穩定性優異。其結果,包含該被覆有螢光體片材之LED10之LED裝置15之發光穩定性優異。
<第9實施形態>
圖12表示本發明之被覆有螢光體層之LED之製造方法的第9實施形態所使用之分注器之立體圖。
再者,於第9實施形態中,對與第1實施形態相同之構件及步驟標附相同之參照符號,並省略其詳細之說明。
於第1實施形態中,如圖1(b)所示,於作為本發明之層配置步驟之一例的片材配置步驟中,係例示預先成形之螢光體片材5作為本發明之螢光體層之一例。但是,如參照圖12般,例如亦可製備螢光樹脂組合物之清漆,將清漆以被覆複數個LED4之方式直接塗佈於支持片材1上,而形成螢光體層25。即,可由螢光樹脂組合物之清漆形成螢 光體層25。
形成螢光體層25時,首先,將清漆以被覆LED4之方式塗佈於支持片材1上。
塗佈清漆時,例如可使用分注器、敷料器、狹縫式模嘴塗機(slit die coater)等塗佈機。較佳為使用圖12所示之分注器26。
如圖12所示,分注器26一體地包含導入部27、及塗佈部28。
導入部27係形成為於上下方向上延伸之大致圓筒形狀,其下端部連接於塗佈部28。
塗佈部28係形成為於左右方向及上下方向上延伸之平板形狀,又,形成為於上下方向上較長之側視大致矩形。於塗佈部28之上端部連接有導入部27。塗佈部28之下端部係形成為其前端部及後端部有切口之側剖面視前端漸細狀(錐形)。又,塗佈部28之下端面係構成為可壓抵於黏著層3之上表面及LED4之上表面。進而,於塗佈部28之內部,設置有自導入部27導入之清漆隨著朝向下游側(下側)而於左右方向上擴展之寬幅之流路(未圖示)。
又,分注器26係構成為可相對於在面方向上延伸之支持片材1於前後方向上相對移動。
使用該分注器26將清漆塗佈於支持片材1上時,一面將塗佈部28對向配置(壓抵)於複數個LED4之上表面,一面將清漆供給至導入部27。與此同時,使分注器26相對於複數個LED4向後側相對移動。藉此,清漆自導入部27導入至塗佈部28,繼而,自塗佈部28之下端部以寬幅狀供給至支持片材1及LED4。又,藉由分注器26相對於複數個LED4之向後側之相對移動,清漆於支持片材1之上表面以被覆複數個LED4之方式塗佈成於前後方向上延伸之帶狀。
再者,清漆係將螢光樹脂組合物製備成A階段狀態,並且具有例如於自塗佈部28供給至支持片材1上時,不會自該部位向面方向外側 流出、即停留於該部位的黏性。具體而言,清漆於25℃、1個大氣壓之條件下之黏度例如為1,000 mPa.s以上,較佳為4,000 mPa.s以上,又,例如為1,000,000 mPa.s以下,較佳為100,000 mPa.s以下。再者,黏度係將清漆之溫度調節至25℃,使用E型錐,於轉速99 s-1下測定。
若清漆之黏度為上述下限以上,則可有效地防止清漆向面方向外側流出。因此,無需於支持片材1上(具體而言,複數個LED4之周圍)另外設置障壁構件等,故而可實現製程之簡便化,可藉由分注器26將清漆簡易且確實地以所期望之厚度及所期望之形狀塗佈於支持片材1上。
另一方面,若清漆之黏度為上述上限以下,則可提高塗佈性(操作性)。
其後,藉由對螢光樹脂組合物照射活性能量線,而使所塗佈之清漆B階段化(半硬化)。
藉此,使B階段之螢光體層25以被覆複數個LED4之方式形成於支持片材1上(黏著層3之上表面)。
藉由第9實施形態,亦可發揮出與第1實施形態相同之作用效果。
<變化例>
於第1實施形態~第9實施形態中,係藉由螢光體片材5被覆複數個LED4,但例如亦可藉由螢光體片材5被覆單個LED4。
於此情形時,具體而言,於第1實施形態中所例示之圖1(d)所示之切斷步驟中,對LED4之周圍之螢光體片材5以成為所期望之尺寸之方式進行外形加工(修整(trimming))。
[實施例]
以下,例示實施例更具體地說明本發明,但本發明並不受實施例任何限定。
實施例1 <LED配置步驟>
首先,準備為尺寸50 mm×50 mm×0.1 mm之俯視矩形且包含ELEP HOLDER(切割保護膠帶(dicing tape),紫外線照射剝離片材,日東電工公司製造)之支持片材(參照圖1(a))。再者,支持片材亦為延伸片材,其於23℃下之拉伸彈性模數為500 MPa。
其次,將尺寸1 mm×1 mm×0.3 mm之俯視矩形之複數個LED(藍色發光元件)配置於支持片材之上表面(參照圖1(a))。各LED間之間隔為0.3 mm。
<片材配置步驟> [第1聚矽氧樹脂組合物之製備]
將兩末端矽烷醇型聚矽氧油(矽烷醇基兩末端之聚二甲基矽氧烷,信越化學工業公司製造,數量平均分子量11500)100 g(8.70 mmol)、乙烯基三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製造)0.43 g[2.9 mmol,兩末端矽烷醇型聚矽氧油之羥基與乙烯基三甲氧基矽烷之甲氧基的莫耳比(羥基/甲氧基)=2/1]及乙烯基二甲氧基甲基矽烷(東京化成製造)0.58 g[4.3 mmol,兩末端矽烷醇型聚矽氧油之羥基與乙烯基二甲氧基甲基矽烷之甲氧基的莫耳比(羥基/甲氧基)=2/1]攪拌混合後,添加作為縮合觸媒之二(2-乙基己酸)錫(II)(濃度95質量%)0.074 g(0.17 mmol,相對於兩末端矽烷醇型聚矽氧油100莫耳為2.0莫耳%),於70℃下攪拌2小時,藉此製備油狀之第1聚矽氧烷。
將第1聚矽氧烷冷卻至室溫後,添加作為第2聚矽氧烷之有機氫聚矽氧烷(兩末端氫矽烷基型聚二甲基矽氧烷,信越化學工業公司製造)2.4 g[乙烯基三甲氧基矽烷之乙烯基與有機氫聚矽氧烷之氫矽烷基的莫耳比(乙烯基/氫矽烷基)=1/3]及作為加成觸媒(矽氫化觸媒)的三甲基(甲基環戊二烯基)鉑(IV)溶液(鉑濃度2質量%)0.075 mL(第1聚矽 氧樹脂組合物總體之15 ppm),以透明油狀獲得A階段之第1聚矽氧樹脂組合物。
[螢光體片材之製作]
相對於A階段之第1聚矽氧樹脂組合物100 g混合包含YAG之螢光體15 g並攪拌,製備螢光體分散液。將該螢光體分散液塗佈於包含PET之脫模片材之表面,其後於135℃下加熱3分鐘,藉此使第1聚矽氧樹脂組合物B階段化(半硬化、凝膠化),藉此製作包含聚矽氧半硬化體且含有螢光體之厚度450 μm之螢光體片材(參照圖1(a)之上部)。
[螢光體片材之壓接]
其後,將所製作之螢光體片材以埋設複數個LED之方式配置於支持片材之上表面。具體而言,如圖1(a)之箭頭及圖1(b)所示,將積層於脫模片材上之螢光體片材朝向配置有LED之支持片材進行壓接(參照圖1(b))。
繼而,將脫模片材自支持片材剝離(參照圖1(b)之假想線)。
<密封步驟>
其後,自上方以照射量3 J/cm2對螢光體片材照射1分鐘紫外線(參照圖1(c))。藉此,使聚矽氧半硬化體C階段化,使螢光體片材完全硬化(參照圖1(c))。
藉此,藉由C階段之螢光體密封LED。
<切斷步驟>
繼而,藉由包含圓盤狀之切割刀片之切割裝置將螢光體片材切斷(切割(dicing)),藉此獲得包含LED、及被覆其之螢光體層之尺寸1.4 mm×1.4 mm×0.5 mm的被覆有螢光體層之LED(參照圖1(d))。
<LED剝離步驟>
其後,一面使支持片材於面方向上延伸,一面將被覆有螢光體層之LED自支持片材剝離(參照圖1(e))。具體而言,首先使支持片材 向面方向外側延伸。繼而,使用包含筒夾與針之拾取裝置,將被覆有螢光體層之LED自支持片材剝離(參照圖1(e'))。
<安裝步驟>
其後,根據發光波長及發光效率而分選出被覆有螢光體層之LED之後,覆晶安裝於基板9上(參照圖1(f))。具體而言,將被覆有螢光體層之LED之凸塊與設置於基板之上表面之端子連接。
再者,上述說明係作為本發明之例示之實施形態而提供,但其僅為例示,不可限定性地解釋。該技術領域之業者明瞭的本發明之變化例係包含於後述之申請專利範圍中。
4‧‧‧LED
5‧‧‧螢光體片材
8‧‧‧切縫
9‧‧‧基板
10‧‧‧被覆有螢光體片材之LED
12‧‧‧支持片材
13‧‧‧脫模片材
14‧‧‧推壓構件
15‧‧‧LED裝置
16‧‧‧吸引構件
17‧‧‧拾取裝置
19‧‧‧間隙
20‧‧‧密封保護層
31‧‧‧晶圓切割機(切割刀片)

Claims (7)

  1. 一種被覆有螢光體層之LED之製造方法,其特徵在於包括:LED配置步驟,其係將LED配置於支持片材之厚度方向之一面;層配置步驟,其係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆上述LED之方式配置於上述支持片材之上述厚度方向之一面;硬化步驟,其係對上述螢光體層照射活性能量線而使上述螢光體層硬化;切斷步驟,其係對應上述LED而將上述螢光體層切斷,藉此獲得包含上述LED、及被覆上述LED之上述螢光體層的被覆有螢光體層之LED;及LED剝離步驟,其係於上述切斷步驟後,將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
  2. 如請求項1之被覆有螢光體層之LED之製造方法,其中上述螢光體層係由螢光體片材所形成。
  3. 如請求項1之被覆有螢光體層之LED之製造方法,其中上述支持片材可於與上述厚度方向正交之方向上延伸,於上述LED剝離步驟中,一面使上述支持片材於上述正交方向上延伸,一面將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
  4. 如請求項1之被覆有螢光體層之LED之製造方法,其中上述支持片材為藉由加熱而黏著力降低之熱剝離片材,於上述LED剝離步驟中,對上述支持片材進行加熱而將上述被 覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
  5. 如請求項1之被覆有螢光體層之LED之製造方法,其中上述螢光體層包含:被覆部,其被覆上述LED;及反射部,其含有光反射成分,且形成為包圍上述被覆部。
  6. 一種被覆有螢光體層之LED,其特徵在於,其係藉由包括如下步驟之被覆有螢光體層之LED之製造方法而獲得:LED配置步驟,其係將LED配置於支持片材之厚度方向之一面;層配置步驟,其係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆上述LED之方式配置於上述支持片材之上述厚度方向之一面;硬化步驟,其係對上述螢光體層照射活性能量線而使上述螢光體層硬化;切斷步驟,其係對應上述LED而將上述螢光體層切斷,藉此獲得包含上述LED、及被覆上述LED之上述螢光體層的被覆有螢光體層之LED;及LED剝離步驟,其係於上述切斷步驟後,將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
  7. 一種LED裝置,其特徵在於包含:基板、及安裝於上述基板上之被覆有螢光體層之LED;且上述被覆有螢光體層之LED係藉由包括如下步驟之被覆有螢光體層之LED之製造方法而獲得:LED配置步驟,其係將LED配置於支持片材之厚度方向之一 面;層配置步驟,其係將由含有藉由活性能量線之照射而硬化之活性能量線硬化性樹脂及螢光體之螢光樹脂組合物所形成之螢光體層,以被覆上述LED之方式配置於上述支持片材之上述厚度方向之一面;硬化步驟,其係對上述螢光體層照射活性能量線而使上述螢光體層硬化;切斷步驟,其係對應上述LED而將上述螢光體層切斷,藉此獲得包含上述LED、及被覆上述LED之上述螢光體層的被覆有螢光體層之LED;及LED剝離步驟,其係於上述切斷步驟後,將上述被覆有螢光體層之LED自上述支持片材剝離。
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