TWI536614B - 含螢光體片材、使用該片材的ｌｅｄ發光裝置及其製造方法 - Google Patents

含螢光體片材、使用該片材的ｌｅｄ發光裝置及其製造方法 Download PDF

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Description

含螢光體片材、使用該片材的LED發光裝置及其製造方法
本發明是有關於用以轉換LED晶片的發光波長的片材狀的螢光材料。
發光二極體(LED，Light Emitting Diode)為以發光效率的顯著提升為背景，並以低耗費電力、高壽命及設計性等作為特長，不僅用作液晶顯示器(LCD)的背光或車的頭燈等的車用領域，用作一般照明的市場亦正在急劇地擴大。
由於LED的發光光譜(spectrum)依存於形成LED晶片的半導體材料，因此其發光色有限。因此，在為了使用LED而得到用作LCD背光或一般照明的白色光時，必須在LED晶片上配置適合各個晶片的螢光體，以轉換發光波長。具體而言，已提出在發藍色光的LED晶片上設置黃色螢光體的方法，在發藍色光的LED晶片上設置紅色螢光體及綠色螢光體的方法，在發紫外線的LED晶片上設置紅色螢光體、綠色螢光體及藍色螢光體的方法等。在這些方法中，從LED晶片的發光效率或成本的觀點來看，現在最被廣泛採用的是在藍色LED上設置黃色螢光體的方法以及在藍色LED上設置紅色螢光體及綠色螢光體的方法。
作為在LED晶片上設置螢光體的具體的方法之一，已提出在LED晶片上貼附含螢光體片材(以下稱螢光體片材)的方法(專利文獻1~專利文獻3)。此方法與將分散 了迄今為止已實用化的螢光體的液狀樹脂分注(dispense)在LED晶片上而進行硬化的方法相比較下，容易將一定量的螢光體配置在LED晶片上，結果就可以將所得的白色LED的顏色或亮度均一化的觀點而看為優異。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2009-235368號公報
專利文獻2：日本專利特開2010-123802號公報
專利文獻3：日本專利特許2011-102004號公報
將螢光體片材貼附在LED晶片的方法相較於如前述般使用液狀螢光體樹脂，在為了顏色或亮度的穩定化方面為優異的方法，但是具有所謂難以加工的問題。用以將螢光體片材單片化至LED晶片的大小的切斷加工有變得繁雜之虞，而且，存在對在相當於LED晶片上的電極部等的部位實施預先開孔加工的必要性。因此，開發加工性優異的螢光體片材材料變得重要。
另一方面，為了貼附在LED晶片上，必須付予螢光體片材黏著性或接著性。例如專利文獻1中揭露對使螢光體分散於未硬化的矽酮(silicone)樹脂的片材材料進行成形，在貼附後，使其熱硬化而得到牢固的接著的方法。但是，此處所揭露的方法中，若將螢光體片材中所含的樹脂主成分作為硬化後的矽酮樹脂，則難以得到接著性，因此貼附前的螢光體片材為未硬化狀態、半固體狀或柔軟的固體狀，從而非常難以高精度地進行切斷或開孔加工。
此外，專利文獻2中為了確保接著性，而設為含螢光體的層與不含螢光體的接著層的2層結構，並規定硬化前與硬化後各自的高溫(150℃)彈性模數。藉由設為2層結構且將含高濃度螢光體的層與不含螢光體的接著層的功能分離，並規定各自的高溫時的彈性模數，藉此貼附性優異，但是未特定常溫下的物性且未考慮到所謂的貼附前的開孔或切斷等機械的加工性。
進而，專利文獻3中揭露積層有無機的螢光體片材及接著層的複合片材，且揭露無機的螢光體片材能夠以切割(dicing)進行切斷，但是接著層為矽酮系彈性體，且室溫下的機械加工性不明。
如上所述，並無法得到貼附前的加工性優異且貼附時的接著性亦優異的螢光體片材。本發明的目的為提供兼顧所述特性的螢光體片材。
本發明為一種含螢光體片材，其特徵在於：其是在25℃下的儲存彈性模數為0.1MPa以上，100℃下的儲存彈性模數為不足0.1MPa的含螢光體片材，含螢光體片材的樹脂主成分為將至少含有下述(A)~(D)的組成的交聯性矽酮組成物進行氫矽烷化(hydrosilylation)反應而成的交聯物。
交聯性矽酮組成物至少包括下述(A)~(D)：(A)有機聚矽氧烷(organic polysiloxane)，由一般式：(R1 2SiO2/2)a(R1SiO3/2)b(R2O1/2)c所表示， (式中，R1為苯基、碳數為1~6的烷基或環烷基、或碳數為2~6的烯基，其中，R1的65mol%~75mol%為苯基，R1的10mol%~20mol%為烯基，R2為氫原子或碳數為1~6的烷基，a、b及c為滿足如下的數字：0.5≦a≦0.6，0.4≦b≦0.5，0≦c≦0.1且a+b=1。)；(B)有機聚矽氧烷，相對於(A)成分100重量份，具有5重量份~15重量份，由一般式：R3 3SiO(R3 2SiO)mSiR3 3所表示，(式中，R3為苯基、碳數為1~6的烷基或環烷基、或碳數為2~6的烯基，其中，R3的40mol%~70mol%為苯基，R3的至少一個為烯基，m為5~50的整數。)；(C)有機三矽氧烷，具有相對於(A)成分與(B)成分中烯基的合計，此成分中的矽原子鍵結氫原子的莫耳比成為0.5~2的量，由一般式：(HR4 2SiO)2SiR4 2所表示，(式中，R4為苯基、或者碳數為1~6的烷基或環烷基，其中，R4的30mol%~70mol%為苯基。)；以及(D)氫矽烷化反應用觸媒，具有足以促進(A)成分及(B)成分中的烯基與(C)成分中矽原子鍵結氫原子的氫矽烷化反應的量。
根據本發明，含螢光體樹脂層在室溫附近下具有高儲存彈性模數，因此切斷及開孔等的機械加工性優異。此外，由於高溫下具有低儲存彈性模數，因此在高溫下進行朝 LED元件的貼附而具有優異的接著性。
本發明的含螢光體片材(以下亦可僅稱「螢光體片材」)就從透明性的觀點而言，較佳的是主要使用矽酮樹脂或環氧樹脂。進一步從耐熱性的觀點來看，特佳的是使用矽酮樹脂。
作為本發明所用的矽酮樹脂，較佳的是硬化型矽酮橡膠(silicone rubber)。亦可使用一液型、二液型(三液型)的任一種溶液構成。硬化型矽酮橡膠中，作為藉由空氣中的水分或觸媒而產生縮合反應的類型，存在有脫醇型、脫肟(oxime)型、脫乙酸型及脫羥胺(hydroxylamine)型等，但較佳的是藉由觸媒而產生氫矽烷化反應的類型的加成反應型。從沒有伴隨硬化反應的副產物、且硬化收縮小以及容易藉由加熱而加速硬化的觀點來看，特佳的是加成反應型的矽酮橡膠。
加成反應型的矽酮橡膠，作為一例，可藉由下述化合物的氫矽烷化反應形成：含有鍵結於矽原子的烯基的化合物以及具有鍵結於矽原子的氫原子的化合物。本發明中，藉由使用如下矽酮樹脂可得後述的特性：使含有下述的(A)~(D)的組成的交聯性矽酮組成物(以下稱「本組成物」)進行氫矽烷化反應而成的交聯物的矽酮樹脂。
較佳的是使用至少包括下述(A)~(D)的交聯性矽酮組成物。
(A)有機聚矽氧烷(organic polysiloxane)，由一般 式：(R1 2SiO2/2)a(R1SiO3/2)b(R2O1/2)c所表示，(式中，R1為苯基、碳數為1~6的烷基或環烷基、或碳數為2~6的烯基，其中，R1的65mol%~75mol%為苯基，R1的10mol%~20mol%為烯基，R2為氫原子或碳數為1~6的烷基，a、b及c為滿足如下的數字：0.5≦a≦0.6，0.4≦b≦0.5，0≦c≦0.1且a+b=1。)；(B)有機聚矽氧烷{相對於(A)成分100重量份，(B)成分為5重量份~15重量份}，由一般式：R3 3SiO(R3 2SiO)mSiR3 3所表示，(式中，R3為苯基、碳數為1~6的烷基或環烷基、或碳數為2~6的烯基，其中，R3的40mol%~70mol%為苯基，R3的至少一個為烯基，m為5~50的整數。)；(C)有機三矽氧烷{本成分中的矽原子鍵結氫原子的莫耳比相對於(A)成分與(B)成分中烯基的合計為0.5~2的量}，由一般式：(HR4 2SiO)2SiR4 2所表示，(式中，R4為苯基、或者碳數為1~6的烷基或環烷基，其中，R4的30mol%~70mol%為苯基。)；以及(D)氫矽烷化反應用觸媒{於促進(A)成分與(B)成分中的烯基與(C)成分中矽原子鍵結氫原子的氫矽烷化反應為充足的量}。
實施本發明時有用的矽酮樹脂為上述的組成者。(A)成分的一般式中，a、b及c的值是以如下範圍而定：所得的交聯物在室溫下可得充分的硬度且在高溫下的軟化足以實施本發明。(B)成分的一般式中，若苯基的含量不足 上述範圍的下限，則所得的交聯物在高溫下的軟化會不充分，另一方面，若苯基的含量超過上述範圍的上限，則所得的交聯物會失去透明性，且其機械強度亦降低。此外，式中R3的至少一個為烯基。其原因在於：若不具有烯基，則本成分不會進行交聯反應，本成分有自所得的交聯物溢出(bleed out)之虞。此外，式中m為5~50的範圍內的整數，此為維持所得的交聯物的機械強度並且保持操作作業性的範圍。
本組成物中，相對於(A)成分100重量份，(B)成分的含量為5重量份~15重量份的範圍內。此為用以得到所得的交聯物在高溫下充分的軟化。
(C)成分的一般式中，式中R4為苯基、或碳數為1~6的烷基或環烷基。作為R4的烷基，可例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及庚基。作為R4的環烷基，可例示環戊基及環庚基。此外，R4中，苯基的含量為30mol%~70mol%的範圍內。此為所得的交聯物在高溫下可得充分的軟化且保持透明性及機械強度的範圍。
本組成物中，(C)成分的含量的矽原子鍵結氫原子相對於(A)成分及(B)成分中的烯基的合計的莫耳比為0.5~2的範圍內。此為所得的交聯物在室溫下可得充分的硬度的範圍。
(D)成分為用以促進(A)成分及(B)成分中的烯基與(C)成分中矽原子鍵結氫原子的氫矽烷化反應的氫矽烷化反應用觸媒。作為(D)成分，可例示鉑系觸媒、 銠系觸媒及鈀系觸媒，鉑系觸媒由於可以顯著地促進本組成物的硬化，因此較佳。作為該鉑系觸媒，可例示鉑微粉末，氯鉑酸(chloroplatinic acid)、氯鉑酸的醇溶液、鉑-烯基矽氧烷錯化物、鉑-烯烴(olefin)錯化物及鉑-羰錯化物，特佳的是鉑-烯基矽氧烷錯化物。作為此烯基矽氧烷可例示：1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷、這些烯基矽氧烷的甲基的一部分經乙基、苯基等取代的烯基矽氧烷以及這些烯基矽氧烷的乙烯基經烯丙基、己烯基等取代的烯基矽氧烷。由於鉑-烯基矽氧烷錯化物的穩定性良好，因此特佳的是1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷。此外，由於可以提升鉑-烯基矽氧烷錯化物的穩定性，因此較佳的是在此錯化物中添加下列化合物：1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、1,3-二烯丙基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、1,3-二乙烯基-1,3-二甲基-1,3-二苯基二矽氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四苯基二矽氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷等烯基矽氧烷或者二甲基矽氧烷寡聚物等有機矽氧烷寡聚物，特佳的是添加烯基矽氧烷。
本組成物中，(D)成分的含量只要是用以促進(A)成分及(B)成分中烯基與(C)成分中矽原子鍵結氫原子的氫矽烷化反應為充分的量，則沒有特別限定，對於本組成物而言，本成分中的金屬原子以質量單位計，較佳的是0.01ppm~500ppm的範圍內，更佳的是0.01ppm~100ppm的範圍內，特佳的是0.01ppm~50ppm的範圍內。此為所 得的組成物會充分地交聯且不產生著色等的問題的範圍。
本組成物至少包括上述(A)成分~(D)成分，但是亦可含有下列反應抑制劑作為其他任意的成分：乙炔基已醇(ethynyl hexanol)、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇及2-苯基-3-丁炔-2-醇等炔烴(alkyne)醇；3-甲基-3-戊烯-1-炔及3,5-二甲基-3-己烯-1-炔等烯炔(enyne)化合物；1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基環四矽氧烷及苯并三唑(benzotriazole)等。該反應抑制劑的含量並沒有特別限定，但是對於本組成物的重量而言，較佳的是1ppm~5,000ppm的範圍內。藉由調整反應抑制劑的含量，可以調整所得的矽酮樹脂的儲存彈性模數(storage modulus)。
此外，本發明的含螢光體片材亦可添加用以穩定塗佈膜的分散劑或調平劑(leveling agent)作為添加劑，亦可添加矽烷耦合劑(silane coupling agent)等接著輔助劑作為片材表面的改質劑。此外，亦可添加氧化鋁(alumina)微粒子、二氧化矽(silica)微粒子及矽酮微粒子等作為螢光體沈降抑制劑。
於這些樹脂中分散螢光體而成的螢光體片材的儲存彈性模數設為在25℃下0.1MPa以上，在100℃下不足0.1MPa。較理想的是在25℃下為0.3MPa以上，更理想的是0.5MPa以上，進一步更理想的是0.7MPa以上，特別理想的是1.0MPa以上。此外，較理想的是在100℃下不足0.07MPa，更理想的是不足0.05MPa，進一步更理想的是 不足0.03MPa，特別理想的是不足0.01MPa。
此處所謂的儲存彈性模數為進行動態黏彈性(dynamic viscoelasticity)測量時的儲存彈性模數。所謂的動態黏彈性是如下的手法：對材料以某一正弦頻率施加剪切應變時，將達常態時所出現的剪應力分解成應變與相位為一致的成分(彈性的成分)以及應變與相位遲了90°的成分(黏性的成分)來解析材料的動態力學特性的手法。此處將與剪切應變相位一致的應力成分除以剪切應變所得者為儲存彈性模數G’，由於其為表示各溫度下的對於動態應變的材料的變形及追從，因此與材料的加工性或接著性密切相關。
在本發明中的螢光體片材的情況下，藉由在25℃下具有0.1MPa以上的儲存彈性模數，則在施加下列的加工時，由於在加工部位的周圍沒有變形下，片材可以進行開孔或切斷，因此具有高尺寸精度下的加工性，其中，上述加工為：室溫(25℃)下藉由模具沖裁進行的開孔加工或所謂藉由刀物的切斷加工的快速剪應力施加加工。為了本發明的目的，室溫下的儲存彈性模數的上限並沒有特別限制，但是若考慮降低與LED元件進行貼附後的應力應變的必要性，較理想的是1GPa以下。此外，100℃下儲存彈性模數為不足0.1MPa，藉此若進行60℃~250℃下的加熱貼附，則螢光體片材會對於LED晶片表面的形狀進行快速變形並追從，從而得到高黏著力。只要是在100℃下可得到不足0.1MPa的儲存彈性模數的螢光體片材，則隨著溫度 自室溫上升，儲存彈性模數會降低，即便在不足100℃下，貼附性亦隨著溫度上升而變好，但是為了得到實用的接著性，60℃以上較合適。此外，如此的螢光體片材藉由在超過100℃下進行加熱，而使儲存彈性模數進一步降低，貼附性變好，但是在超過250℃的溫度下，通常容易發生樹脂的熱膨脹、熱收縮或熱分解的問題。因此，合適的加熱貼附溫度為60℃~250℃。為了本發明的目的，100℃下的儲存彈性模數的下限並沒有特別限制，但是若朝LED元件上進行加熱貼附時流動性過高，則由於在貼附前無法保持以切斷或開孔進行了加工的形狀，因此較理想的是0.001MPa以上。
作為螢光體片材，只要是可以得到上述的儲存彈性模數，其中所含的樹脂亦可在未硬化狀態或半硬化狀態下，但是若考慮如下述片材的操作性及保存性等，則所含的樹脂較佳的是硬化後的樹脂。若樹脂在未硬化狀態或半硬化狀態下，則存在於螢光體片材的保存中，在室溫下硬化反應會進行，儲存彈性模數自適當的範圍脫離之虞。為了防止此情況，樹脂較理想的是處於硬化結束，或者在室溫保存下1個月左右的長期間中，儲存彈性模數在不變化的程度下進行硬化。
螢光體會吸收自LED晶片放出的藍光、紫光或紫外光而轉換波長，進而放出與紅色、橙色、黃色、綠色或藍色區域波長的LED晶片的光為相異波長的光。藉由如此，自LED晶片放出的光的一部分與自螢光體放出的光的一 部分會混合，可得含有白色的多色系的LED。
上述的螢光體中，存在有發綠色光的螢光體、發藍色光的螢光體、發黃色光的螢光體及發紅色光的螢光體等各種的螢光體。作為本發明所用的具體的螢光體，可列舉有機螢光體、無機螢光體、螢光顏料及螢光染料等公知的螢光體。作為有機螢光體，可列舉烯丙基磺醯胺．三聚氰胺甲醛(melamine formaldehyde)共縮合染色物或苝(perylene)系螢光體等，從可以長期間使用的觀點來看，可以較佳地使用苝系螢光體。作為本發明可以特佳地使用的螢光物質，可列舉無機螢光體。以下記載本發明所用的無機螢光體。
作為發綠色光的螢光體，例如存在有SrAl2O4：Eu、Y2SiO5：Ce,Tb、MgAl11O19：Ce,Tb、Sr7Al12O25：Eu以及(Mg、Ca、Sr及Ba中至少一個以上)Ga2S4：Eu等。
作為發藍色光的螢光體，例如存在有Sr5(PO4)3Cl：Eu、(SrCaBa)5(PO4)3Cl：Eu、(BaCa)5(PO4)3Cl：Eu、(Mg、Ca、Sr及Ba中至少一個以上)2B5O9Cl：Eu,Mn、(Mg、Ca、Sr及Ba中至少一個以上)(PO4)6Cl2：Eu,Mn等。
作為自綠色發光至黃色的螢光體，存在有至少以鈰活化了的釔．鋁氧化物螢光體、至少以鈰活化了的釔．釓．鋁氧化物螢光體、至少以鈰活化了的釔．鋁．石榴石氧化物螢光體以及至少以鈰活化了的釔．鎵．鋁氧化物螢光體等(所謂YAG系螢光體)。具體而言，可以使用Ln3M5O12： R(Ln為選自Y、Gd及La的至少一種以上。M含有Al及Ca的至少任一個。R為鑭(lanthanoid)系元素。)以及(Y1-xGax)3(Al1-yGay)5O12：R(R為選自Ce、Tb、Pr、Sm、Eu、Dy及Ho的至少一種以上。0<Rx<0.5、0<y<0.5。)。
作為發紅色光的螢光體，例如存在有Y2O2S：Eu、La2O2S：Eu、Y2O3：Eu以及Gd2O2S：Eu等。
此外，作為對應現在主流的藍色LED而發光的螢光體，可列舉以下的螢光體：Y3(Al,Ga)5O12：Ce、(Y,Gd)3Al5O12：Ce、Lu3Al5O12：Ce以及Y3Al5O12：Ce等YAG系螢光體，Tb3Al5O12：Ce等TAG系螢光體，(Ba,Sr)2SiO4：Eu系螢光體或Ca3Sc2Si3O12：Ce系螢光體，(Sr,Ba,Mg)2SiO4：Eu等矽酸鹽系螢光體，(Ca,Sr)2Si5N8：Eu、(Ca,Sr)AlSiN3：Eu以及CaSiAlN3：Eu等氮化物系螢光體，Cax(Si,Al)12(O,N)16：Eu等氧氮化物系螢光體，此外還有(Ba,Sr,Ca)Si2O2N2：Eu系螢光體，Ca8MgSi4O16C12：Eu系螢光體，以及SrAl2O4：Eu與Sr4Al14O25：Eu等螢光體。
從發光效率或亮度等的觀點來看，這些螢光體中較佳為使用YAG系螢光體、TAG系螢光體及矽酸鹽系螢光體。
除了上述以外，亦可依據用途或目的之發光色而使用公知的螢光體。
螢光體的粒子大小並沒有特別限制，D50較佳的是0.05μm以上者，更佳的是3μm以上者。此外，D50較佳的是30μm以下者，更佳的是20μm以下者。此處所謂 D50是指藉由雷射繞射散射式粒度分布測量法進行測量，所得的體積基準粒度分布中，自小粒徑側通過的部分累計達50%時的粒子徑。若D50為前述範圍，則螢光體片材中的螢光體的分散性良好，可得穩定的發光。
本發明中，螢光體的含量較佳的是螢光體片材整體的53重量%以上，更佳的是57重量%以上，進一步更佳的是60重量%以上。藉由將螢光體片材中的螢光體含量設為前述範圍，可以提高螢光體片材的耐光性。此外，螢光體含量的上限並沒有特別規定，從容易製作作業性優異的螢光體片材的觀點來看，較佳的是螢光體片材整體的95重量%以下，更佳的是90重量%以下，進一步更佳的是85重量%以下，特佳的是80重量%以下。
本發明的螢光體片材如後續之詳細說明，特佳的是用於LED的表面覆蓋(surface covering)用途。此時，藉由螢光體片材中的螢光體含量為上述範圍，可以得到顯示優異性能的LED發光裝置。
本發明的螢光體片材的膜厚由螢光體含量以及所希望的光學特性來決定。從作業性的觀點來看，由於螢光體含量如上述存在有極限，因此膜厚較佳的是10μm以上。此外，由於本發明的螢光體片材的螢光體含量多，因此即便在膜厚為厚的情況下，耐光性亦優異。另一方面，從提高螢光體片材的光學特性及耐熱性的觀點來看。螢光體片材的膜厚較佳的是1000μm以下，更佳的是200μm以下，進一步更佳的是100μm以下。由於藉由將螢光體片材設 為1000μm以下的膜厚，可以降低因黏著劑(binder)所引起的光吸收或光散射，因此成為光學性能優異的螢光體片材。
本發明中的螢光體片材的膜厚是指根據以下的方法所測量到的膜厚(平均膜厚)：JIS K7130(1999)塑膠薄膜及塑膠片材厚度測量方法中藉由機械式掃描測量厚度的方法A法。
所謂耐熱性表示對於LED晶片內所產生的熱的耐性。耐熱性可以藉由下述進行評價：比較LED在室溫下發光以及在高溫下發光時的亮度，測量在高溫下的亮度降低到什麼程度。
LED處在小空間且會產生大量的熱的環境下，特別是在高功率LED的情況下，發熱顯著。由於如上所述的發熱螢光體的溫度上升，因此LED的亮度降低。因此，重要的是如何使產生熱有效率地散熱。本發明中，藉由將片材膜厚設為前述範圍，可得耐熱性優異的片材。此外，若片材膜厚不均，則造成每一個LED晶片上的螢光體量不同，結果發光光譜(spectrum)(色溫度、亮度及色度)產生不均。因此，片材膜厚的不均較佳的是±5%以內，更佳的是±3%以內。此外，此處所謂的膜厚不均是指根據以下方法測量膜厚且藉由下述所示的式子算出：JIS K7130(1999)塑膠薄膜及塑膠片材厚度測量方法中藉由機械式掃描測量厚度的方法A法。
更具體而言，使用藉由機械式掃描測量厚度的方法A 法的測量條件，且使用市面販售的接觸式厚度計等的測微器(micrometer)來測量膜厚，計算所得的膜厚最大值或最小值與平均膜厚的差，將此值除以平均膜厚，以百分率所呈現的值即成為膜厚不均B(%)。
膜厚不均B(%)={(最大膜厚偏離值*-平均膜厚)/平均膜厚}x100
*最大膜厚偏離值為選擇膜厚最大值或最小值中與平均膜厚的差為最大的值。
說明本發明的螢光體片材的製作方法。此外，以下即為一例，但螢光體片材的製作方法並不限定於此。首先，製作螢光體分散於樹脂中的溶液(以下稱「片材製作用螢光體分散矽酮樹脂」)，並將其作為螢光體片材形成用的塗佈液。片材製作用螢光體分散矽酮樹脂為藉由混合螢光體及樹脂而得。在使用加成反應型矽酮樹脂的情況下，若混合含有鍵結於矽原子的烯基的化合物以及具有鍵結於矽原子的氫原子的化合物，則即使在室溫下硬化反應亦開始進行，因此進一步將乙炔(acetylene)化合物等的氫矽烷化反應延遲劑調配至片材製作用螢光體分散矽酮樹脂中，藉此可以延長適用期(pot life)。此外，亦可將用以穩定塗佈膜的分散劑或調平劑作為添加劑以及將矽烷耦合劑等接著輔助劑作為片材表面的改質劑，接著將上述添加劑及上述片材表面的改質劑與片材製作用螢光體分散矽酮樹脂混合。此外，亦可將作為螢光體沈降抑制劑的氧化鋁微粒子、二氧化矽微粒子及矽酮微粒子等與片材製作用螢光體 分散矽酮樹脂混合。
為了使流動性合適化，視需要亦可加入溶劑而作成溶液。溶劑只要是可以調整流動狀態的樹脂的黏度者，則沒有特別限定。例如可列舉甲苯、丁酮、甲基異丁基酮、己烷、丙酮及松香醇(terpineol)等。
將該些成分以成為規定的組成的方式進行調配以後，以均質攪拌機(homogenizer)、自公轉型攪拌機、三輥機、球磨機(ball mill)、行星式球磨機(planetary ball mill)及珠磨機(bead mill)等攪拌．混練機均質地混合分散，藉此可得片材製作用螢光體分散矽酮樹脂。混合分散後或者在混合分散的過程中，亦可較佳地在真空或減壓條件下進行脫泡。
接著，將片材製作用螢光體分散矽酮樹脂塗佈在基材上並使其乾燥。塗佈可藉由下列機台進行：反輥塗佈機(reverse roll coater)、刮刀塗佈機(blade coater)、狹縫式塗佈機(slit die coater)、直接凹版塗佈機(direct gravure coater)、補償凹版塗佈機(offset gravure coater)、吻合式塗佈機(kiss coater)、自然輥塗佈機(natural roll coater)、氣刀塗佈機(air knife coater)、輥刮刀塗佈機(roll blade coater)、八里巴輥刮刀塗佈機(balibar roll blade coater)、兩流向塗佈機(two stream coater)、棒式塗佈機(rod coater)、線棒塗佈機(wire bar coater)、塗佈器(applicator)、浸塗機(dip coater)、簾幕式塗佈機(curtain coater)、旋轉塗佈機(spin coater)及刀式塗佈 機(knife coater)等。為了得到螢光體片材膜厚的均一性，較佳的是以狹縫式塗佈機進行塗佈。此外，本發明的螢光體片材亦可使用網版印刷(screen printing)、凹版印刷(gravure printing)或平版印刷等印刷法來製作。在使用印刷法的情況下，可以特佳地使用網版印刷。
片材的乾燥可使用熱風乾燥機或紅外線乾燥機等一般的加熱裝置進行。在片材的加熱硬化中，可使用熱風乾燥機或紅外線乾燥機等一般的加熱裝置。在此情況下，加熱硬化條件通常為40℃~250℃下進行1分鐘~5小時，較佳的是100℃~200℃下進行2分鐘~3小時。
基材並沒有特別限制，可使用公知的金屬、薄膜、玻璃、陶瓷及紙等。具體而言，可列舉鋁(亦包括鋁合金)、鋅、銅及鐵等金屬片材或箔，乙酸纖維素(cellulose acetate)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene-telephthalate)(PET)、聚乙烯(polyethylene)、聚酯(polyester)、聚醯胺(polyamide)、聚醯亞胺(polyimide)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚丙烯(polypropylene)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚乙烯基乙縮醛(polyvinyl acetal)及芳香族聚醯胺(aramid)等塑膠的薄膜，積層有前述塑膠的紙，或者藉由前述塑膠塗佈而成的紙，積層或蒸鍍有前述金屬的紙，積層或蒸鍍有前述金屬的塑膠薄膜等。此外，在基材為金屬片材的情況下，亦可在表面進行鉻系或鎳系等的電鍍處理或陶瓷處理。這些當中，從將含螢光體樹脂片材貼附至LED元件時 的密著性來看，基材較佳的是柔軟的薄膜狀。此外，操作薄膜狀的基材時，為了沒有破裂之虞，較佳為強度高的薄膜。從這些的要求特性或經濟性的觀點來看，較佳的是樹脂薄膜，這些當中，從經濟性及操作性的觀點來看，較佳的是PET薄膜。此外，樹脂的硬化或將螢光體片材貼附至LED時需要200℃以上的高溫的情況下，從耐熱性的觀點來看，較佳的是聚醯亞胺薄膜。從剝離片材的容易性的觀點來看，基材亦可預先進行表面的脫模處理。
基材的厚度並沒有特別限制，但作為下限，較佳的是40μm以上，更佳的是60μm以上。此外，作為上限，較佳的是5000μm以下，更佳的是3000μm以下。
本發明的螢光體片材作為波長轉換層而貼附至LED元件，且作為發光裝置來使用。本發明中，將片材貼附至LED元件時，加熱並且進行貼附。加熱溫度較理想的是60℃以上、250℃以下，更理想的是60℃以上、150℃以下。藉由設為60℃以上，用以使室溫與貼附溫度下的彈性模數(elastic modulus)差變大的樹脂設計會變得容易。此外，藉由設為250℃以下，可以使基材及螢光體片材的熱膨脹或熱收縮變小，藉此可以提高貼附的精度。在預先對螢光體片材實施開孔加工並進行與LED元件上的規定部位的對位的情況等下，特別重要的是貼附的位置精度。為了提高貼附的精度，較合適的是以150℃以下進行貼附。並且為了提升本發明的LED發光裝置的可靠性，較佳的是在螢光體片材與LED元件之間沒有應力應變。因此，貼附溫度 為LED發光裝置的運作溫度附近，較佳的是預先設為運作溫度的±20℃以內。LED發光裝置在發光時，溫度會上升至80℃~130℃。因此，即便為使運作溫度與貼附溫度接近的意思，貼附溫度較理想的是60℃以上、150℃以下。因此，重要的是以在100℃下足夠地進行低儲存彈性模數化的方式設計而成的螢光體片材的特性。
作為貼附螢光體片材的方法，只要是能夠在所希望的溫度下進行加熱加壓的裝置，則可以利用既有的任意裝置。如後述，存在有以下方法：將螢光體片材切斷成單片，然後貼附至個別的LED元件的方法；以及經由一次性地貼附至切割(dicing)前的製作設置有LED元件的晶圓，然後一次性地進行晶圓的切割及螢光體片材的切斷的方法，但是在將螢光體片材分割成單片後進行貼附的方法的情況下，可以利用覆晶接合機(flip chip bonder)。一次性地貼附至晶圓級(wafer level)的LED元件時，以具有100mm見方左右的加熱部位的加熱壓著工具等進行貼附。任意情況下，以高溫使螢光體片材熱融著於LED元件後，降溫至室溫並剝離基材。藉由使其具有如本發明的溫度與彈性模數的關係，熱融著後並降溫至室溫後的螢光體片材會牢固地密著於LED元件，並且能夠容易地自基材剝離。
對切斷加工螢光體片材的方法進行說明。存在有如下方法：在朝LED元件貼附前，預先將螢光體片材切斷成單片並貼附至個別的LED元件的方法；以及將螢光體片材貼附至晶圓級的LED元件後，與晶圓的切割同時一次性地將 螢光體片材切斷的方法。在貼附前預先切斷的情況下，將均一地形成了的螢光體片材藉由雷射加工或利用刀物的切削來加工並分割成規定的形狀。雷射加工由於付予了高能量，因此非常難避免樹脂的燒焦或螢光體的劣化，較理想的是利用刀物的切削。以刀物切斷來提升加工性，因此螢光體片材在25℃下的儲存彈性模數為0.1MPa以上則變得非常地重要。作為刀物的切削方法，存在有壓入單純的刀物進行切斷的方法以及藉由旋轉刀進行切斷的方法，不管哪一個皆可合適地使用。作為藉由旋轉刀進行切斷的裝置，可以合適地利用被稱作切割機(dicer)而將半導體基板切斷成個別的晶片上所使用之裝置。若使用切割機，藉由旋轉刀的厚度或條件設定，可以精密地控制分割線的寬度，因此與藉由壓入單純的刀物進行切斷相較下，可得高的加工精度。
在切斷與基材積層而成的狀態下的螢光體片材時，可連同基材進行單片化，或者亦可在螢光體片材單片化時不進行基材的切斷。或者亦能夠以不貫通基材的方式產生切入線的所謂的半切割(half cut)。使如此單片化了的螢光體片材在個別的LED晶片上進行加熱融著。圖1表示在螢光體片材連同基材進行單片化的情況下之單片化、LED元件的貼附及切割步驟的一例。圖1的步驟中，包含將螢光體片材切斷成單片的步驟以及將切斷成該單片的含螢光體片材加熱及貼附至LED元件的步驟。圖1的(a)為將與基材2積層而成的狀態下的本發明的螢光體片材1固定至 暫時固定片材3。圖1所示的步驟中，由於螢光體片材1及基材2皆進行單片化，因此以容易操作的方式預先固定至暫時固定片材3。接著如圖1的(b)所示，將螢光體片材1及基板2切斷來進行單片化。接著，如圖1的(c)所示，在被安裝於安裝基板5的LED元件4上進行經單片化的螢光體片材1與基材2的對位，接著如圖1的(d)所示，以加熱壓著工具6進行壓著。此時，較佳的是以螢光體片材1及LED元件4之間不進入空氣的方式，在真空下或減壓下進行壓著步驟。壓著後降溫至室溫，並如圖1的(e)所示將基材2剝離。
此外，在基材保持連續而對螢光體片材進行單片化的情況下，亦可直接一次性地熱融著於切割前的晶圓級的LED元件。圖2表示在基材保持連續而對螢光體片材進行單片化的情況下之單片化、LED元件的貼附及切割步驟的一例。圖2的步驟中，亦包含將螢光體片材切斷成單片的步驟以及將被切斷成該單片的含螢光體片材加熱及貼附至LED元件的步驟。圖2所示的步驟的例子中，首先如圖2的(b)所示的步驟，對螢光體片材1進行單片化時，基材2並沒有進行單片化。圖2的(b)中，基材2為完全沒有被切斷，但是只要基材2為連續，部分的基材2被切斷亦沒有關係。接著如圖2的(c)所示，使經單片化的螢光體片材1與切割前的表面形成有LED元件的晶圓7相對向並進行對位。在圖2的(d)所示的步驟中，藉由加熱壓著工具6對螢光體片材1與切割前的表面形成有LED元件的晶 圓7進行壓著。此時，較佳的是以螢光體片材1及LED元件4之間不進入空氣的方式，在真空下或減壓下進行壓著步驟。壓著後降溫至室溫，如圖2的(e)所示，將基材2剝離後，切割晶圓而進行單片化，如圖2的(f)所示，得到附有經單片化的螢光體片材的LED元件。
在將螢光體片材一次性地熱融著於切割前的晶圓級的LED元件的情況下，亦可於貼附後與LED元件晶圓的切割一起對螢光體片材進行切斷。晶圓的切割以上述的切割機進行，由於切斷時的旋轉數或切斷速度等的條件設定為切斷半導體晶圓的最適化條件，因此難以設定為用以切斷螢光體片材的最適條件，但是如本發明所述，藉由使用在25℃下具有高彈性模數的螢光體片材，可以合適地進行切斷。圖3表示貼附螢光體片材及晶圓後一次性地進行切割的情況的步驟的一例。圖3的步驟中，包含在多個LED元件上對螢光體片材加熱後一次性地進行貼附的步驟以及對螢光體片材與LED元件一次性地進行切割的步驟。圖3的步驟中，本發明的螢光體片材1沒有預先進行切斷加工，如圖3的(a)所示，使螢光體片材1的一側與切割前的表面形成有LED元件的晶圓7相對向並進行對位。接著，如圖3的(b)所示，藉由加熱壓著工具6對螢光體片材1與表面形成有切割前的LED元件的晶圓7進行壓著。此時，較佳的是以螢光體片材1及LED元件4之間不進入空氣的方式，在真空下或減壓下進行壓著步驟。壓著後降溫至室溫，如圖3的(c)所示，剝離基材2後，切割晶圓 的同時將螢光體片材1切斷而進行單片化，如圖3的(d)所示，得到附有經單片化的螢光體片材的LED元件。
不管採取上述的圖1~圖3的任一步驟，在將本發明的螢光體片材貼附至上面存在有電極的LED元件的情況下，為了除去電極部位的螢光體片材，較理想的是在貼附螢光體片材前，預先對該部位進行開孔加工(預先形成貫通孔)。開孔加工可以合適地使用雷射加工及模具開孔(punching)等公知的方法，但是由於雷射加工會引起樹脂的燒焦或螢光體的劣化，因此更理想的是模具的開孔加工。在實施開孔加工的情況下，由於將螢光體片材貼附至LED元件後不可能進行開孔加工，因此必須在螢光體片材貼附前實施開孔加工。利用模具的開孔加工可根據所貼附的LED元件的電極形狀等而開出任意的形狀或大小的孔。孔的大小或形狀只要對模具進行設計，則可形成為任意者，但是為了不使發光面的面積變小，1mm見方內外的LED元件上的電極接合部位較理想的是500μm以下，孔是配合其大小而形成500μm以下。此外，進行打線(wire bonding)等的電極必須有一定程度的大小，由於至少要50μm左右的大小，因此孔配合其大小而為50μm左右。若孔的大小相較電極為過大，則發光面會露出而產生光洩漏，LED發光裝置的顏色特性會降低。此外，若相較電極為過小，則進行打線時，線會接觸到螢光體片材而引起接合不良。因此，開孔加工必須將50μm以上、500μm以下所謂的小孔以±10%以內的高精度進行加工，且為了提升開 孔加工的精度，螢光體片材在25℃下的儲存彈性模數為0.1MPa以上變得非常重要。
在對實施了切斷加工及開孔加工的螢光體片材與LED元件的規定部位進行對位而貼附的情況下，變得需要具有光學的對位(alignment)機構的貼附裝置。此時，在作業上難以使螢光體片材與LED元件接近並進行對位，實用上可較佳地進行如下對位：使螢光體片材與LED元件在輕輕地接觸的狀態下進行對位。此時，螢光體片材若具有黏著性，則使其接觸LED元件並移動會非常地困難。若是本發明的螢光體片材，由於在室溫下進行對位不會有黏著性，因此可以容易地使螢光體片材與LED元件輕輕地接觸而進行對位。
使用藉由本發明而得的螢光體片材所貼附的LED元件的照明裝置與迄今為止的含液狀螢光體樹脂的分注或公知的螢光體片材的方法相較下，由於將正確地加工了的螢光體片材設置在LED元件上，因此在LED上存在一定的螢光體，顏色或亮度的不均變得非常小。分注的方法中，由於表面張力決定所供給的液狀樹脂的形狀，因此難以形成一定的膜厚。此外，若藉由依照本發明的彈性模數範圍的設計的螢光體片材，則即便高濃度地填充螢光體，與迄今為止的螢光體片材相比亦可以高精度地進行加工，因此變得可以使螢光體片材的膜厚變薄。具體而言，在藉由本發明的情況下，於LED元件上可以製造設置有如下的含螢光體層者：膜厚為10μm~1000μm，中心的膜厚與自中心 拉出至發光面端部的任意點的線段的中點的膜厚差為前述中心的膜厚的±5%以內，更佳的是±3%以內。此處所謂LED元件上的中心點，由於LED元件發光面為矩形，因此將其對角線的交點設為中心，將自其中心延伸至發光面端部的線段的中點設為中心與端部的中間點。本發明可以收斂其任意的中間點與中心點的膜厚差至±5%。更佳的是可以收斂至±3%以內。
〔實例〕
以下將藉由實例具體地說明本發明。但是本發明並不限定於該些實例。
<矽酮樹脂>
用以調配矽酮樹脂的成分
樹脂主成分：(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhsiO3/2)0.45(HO1/2)0.03(平均組成，相當於(A)成分。)
硬度調整劑：ViMe2SiO(MePhSiO)17.5SiMe2Vi(平均組成，相當於(B)成分。)
交聯劑：(HMe2SiO)2SiPh2(相當於(C)成分。)
其中，Me：甲基，Vi：乙烯基，Ph：苯基
反應抑制劑：1-乙炔基己醇
鉑觸媒：鉑(1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷)錯化物，1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷溶液鉑含量為5重量%
用於實例的矽酮樹脂1及矽酮樹脂2為調配用以調配上述的矽酮樹脂的成分並以相當於本說明書中「本組成物」的方式來製作，而矽酮樹脂3及矽酮樹脂4為利用市面販售品。
．矽酮樹脂1
樹脂主成分75重量份、硬度調整劑10重量份、交聯劑25重量份、反應抑制劑0.025重量份、鉑觸媒0.01重量份
．矽酮樹脂2
樹脂主成分75重量份、硬度調整劑10重量份、交聯劑25重量份、反應抑制劑0.05重量份、鉑觸媒0.01重量份
．矽酮樹脂3
X-32-2528(信越化學工業)
．矽酮樹脂4
KER6075(信越化學工業)
<動態彈性模數測量>
測量裝置：黏彈性測量裝置ARES-G2(TA Instruments製造)
幾何形狀(geometry)：平行圓片材型(15mm)
應變：1%
角頻率：1Hz
溫度範圍：25℃~140℃
升溫速度：5℃/min
測量環境：大氣中
<動態黏彈性測量的測量樣本的製備>
分別將30重量份的矽酮樹脂1~矽酮樹脂4與70重量份的螢光體”NYAG-02”(Intematix公司製造：摻雜Ce的YAG系螢光體，比重：4.8g/cm3，D50：7μm)混合成螢光體片材用樹脂液，並將”cerapeel”BLK(東麗薄膜加工股份有限公司製作)作為基材，以狹縫式塗佈機進行塗佈而成膜厚度100μm的膜。分別對矽酮樹脂1~矽酮樹脂4進行前述作業。矽酮樹脂1、矽酮樹脂2及矽酮樹脂4的成膜溫度為120℃下1小時。由於矽酮樹脂3為在半硬化狀態下使用的矽酮接著劑，因此在120℃下加熱10分鐘。
將所得的厚度100μm的膜積層8枚，並在100℃的加熱片材(hot plate)上進行加熱壓著，藉此製作800μm的經一體化的膜(片材)，並切下直徑15mm的膜作為測量樣本。
將各片材(含螢光體70重量%)的室溫(25℃)下、100℃下及140℃下的儲存彈性模數示於表1。
<接著性試驗>
將已積層於基材的螢光體片材在100℃下貼附至LED元件並壓著規定的時間後，返回至室溫，剝離基材時，將螢光體片材全部黏著於LED元件而不殘留於基材上的最小時間設為可接著時間。加熱壓著時間在1分以內且，將螢光體片材全部接著於LED元件而不殘留於基材上者判為接著性良好，即便加熱壓著1分以上，螢光體片材不接 著於LED元件上，或者即便部分接著，仍有一部分殘留於基材上時，判為接著性不良。
(實例1)
使用容積300ml的聚乙烯製容器，以30重量%的矽酮樹脂1與70重量%的螢光體的比例進行混合，其中前述螢光體為”NYAG-02”(Intematix公司製造：摻雜Ce的YAG系螢光體，比重：4.8g/cm3，D50：7μm)。
之後，使用行星式攪拌．脫泡裝置”MAZERUSTAR KK-400”(KURABO INDUSTRIES LTD.製造)，以1000rpm進行攪拌．脫泡20分鐘，藉此得到片材製作用螢光體分散矽酮樹脂。使用狹縫式塗佈機將片材製作用螢光體分散矽酮樹脂塗佈在作為基材的”cerapeel”BLK(東麗薄膜加工股份有限公司製作)上，以120℃進行1小時加熱乾燥，藉此得到膜厚90μm、100mm見方的螢光體片材。之後在螢光體片材上以模具開孔裝置(UHT公司製造)開出直徑200μm的孔。以附有測量長度裝置的顯微鏡檢查10次所開出的孔的直徑，求其尺寸的平均值，結果如表2所示，可得大致按照設計的孔。接著，藉由切割裝置(UHT公司製造，GCUT)將螢光體片材單片化成1mm見方×10000個。將螢光體片材與基材一起切斷而完全單片化。切斷面為沒有毛邊(burr)或缺口的良好的形狀，亦沒有發生切斷部位的再附著等。從單片化成10000個之中任意選擇100個，選出其切斷部位為良好者的個數，評價切斷加工性。
將切割成1mm見方的螢光體片材以螢光體片材面接觸安裝有藍色LED晶片的基板的晶片表面的方式進行配置。使用晶片接合(die bonding)裝置(Toray Engineering Co.,Ltd.製造)，對螢光體片材的孔與LED晶片的表面電極進行對位，自基材側以100℃的加熱頭進行按壓而接著，結果可接著時間為10秒鐘。將進行了10秒鐘壓著的試料返回至室溫後，剝離基材，結果螢光體片材完全地接著在藍色LED上，且在基材上完全沒有螢光體片材殘留，而可以漂亮地將基材剝離，從而接著性良好。對LED晶片的表面電極進行打線，結果可以經由預先在螢光體片材加工而成的孔而沒問題地接合。製作以透明樹脂密封附有相同的螢光體片材的LED10個，並連接直流電源使其發光，確認到全部10個皆發光。以色彩照度計(Konica Minolta CL200A)測量全部10個樣本的相關色溫度(correlated colour temperature，CCT)，將其最大值與最小值的差作為色溫度不均進行評價。
切斷同樣製作而成的附有螢光體片材的LED元件並測量剖面SEM，測量10個樣本的LED元件發光面的中心點與連結前述中心點與發光面端部的線段的中點的膜厚的差，求出其2點的膜厚差。將其膜厚差的相對於中心點的膜厚的比例設為其樣本的膜厚差(%)，從10個樣本中算出其平均值。表2中將其平均值作為不均來表示。此外，負值表示前述中點的膜厚較中心點的膜厚為厚。
(實例2)
使用矽酮樹脂2來代替矽酮樹脂1，與實例1同樣地進行而得到螢光體片材。與實例1同樣地在螢光體片材開出直徑200μm的孔並單片化成1mm見方。開孔加工性及切斷加工性的任一者與實例1皆同樣地為良好。與實例1同樣地將已切割成1mm見方的螢光體片材朝LED元件貼附時，可接著時間為5秒。此外，與實例1同樣地進行LED發光試驗及螢光體片材膜厚的評價，將結果示於表2。
(實例3)
使用矽酮樹脂2來代替矽酮樹脂1，與實例1同樣地進行而得到螢光體片材。與實例1同樣地在螢光體片材開出直徑200μm的孔，結果開孔加工性良好。接著，藉由切割裝置(UHT公司製造，GCUT)將螢光體片材單片化成1mm見方。此時，對螢光體片材完全地進行單片化，同時對基材進行半切割，使基材保持連續的狀態而進行加工。螢光體片材的切斷面為沒有毛邊或缺口的良好的形狀，亦沒有發生切斷部位的再附著等。
將螢光體片材單片化成1mm見方，且基材為經一體化狀態的100mm見方的螢光體片材以螢光體片材面接觸未切割成單片且表面形成有藍色LED元件的4吋晶圓的表面的方式進行配置。以使經單片化的螢光體片材與LED元件一致且使加工孔與LED晶片的表面電極部位一致的方式進行對位，自基材側以100℃的加熱片材進行壓著，結果可接著時間為15秒。使進行15秒鐘壓著的試料返回至室溫後，剝離基材，結果螢光體片材完全地接著在藍色 LED上，且在基材上完全沒有螢光體片材殘留，而可以漂亮地將基材剝離，從而接著性良好。
接著，將藍色LED元件的晶圓以切割裝置(DISCO製造)進行切割，對經單片化的LED晶片的表面電極進行打線時，可以經由預先在螢光體片材加工而成的孔而沒問題地接合。製作以透明樹脂密封附有相同的螢光體片材的LED 10個，並連接直流電源使其發光，確認到全部10個皆發光。以色彩照度計(Konica Minolta CL200A)測量全部10個樣本的相關色溫度(CCT)，評價其最大值與最小值的差。此外，與實例1同樣地進行螢光體片材膜厚的評價，將結果示於表2。
(實例4)
使用矽酮樹脂1並與實例1同樣地進行而得到螢光體片材。與實例1同樣地在螢光體片材開出直徑200μm的孔，結果開孔加工性良好。將100mm見方的螢光體片材以螢光體片材面接觸未切割成單片且表面形成有藍色LED元件的4吋晶圓的表面的方式進行配置。對螢光體片材的孔與LED晶片的表面電極進行對位，自基材側以100℃的加熱片材進行壓著，結果可接著時間為10秒。使進行10秒鐘壓著的試料返回至室溫後，剝離基材，結果螢光體片材完全地接著在藍色LED上，且在基材上完全沒有螢光體片材殘留，可以漂亮地將基材剝離，接著性良好。
接著，對藍色LED元件的晶圓自背面(貼附螢光體片材的面的相反面)以切割裝置(DISCO製造)將晶圓與 螢光體片材一次性地進行切割。切斷面為沒有毛邊或缺口的良好的形狀，亦沒有發生切斷部位的再附著等。
對LED晶片的表面電極進行打線，結果可以經由預先在螢光體片材加工成的孔而沒問題地接合。製作以透明樹脂密封附有相同的螢光體片材的LED10個，並且連接直流電源使其發光，確認到全部10個皆發光。以色彩照度計(Konica Minolta CL200A)測量10個樣本的相關色溫度(CCT)，評價其最大值與最小值的差。此外，與實例1同樣地進行螢光體片材膜厚的評價，將結果示於表2。
(比較例1)
使用矽酮樹脂2代替矽酮樹脂1來製成片材製作用含螢光體矽酮樹脂並塗佈在作為基材的”cerapeel”BLK(東麗薄膜加工股份有限公司製作)上，以120℃進行10分鐘加熱乾燥，藉此得到膜厚90μm、100mm見方的螢光體片材。與實例1同樣地在螢光體片材開出直徑200μm的孔時，由於矽酮樹脂2在室溫下的彈性模數過低而具有黏著性，因此會附著於模具，因此，加工後的孔的直徑平均值相對於設計會大幅變小。與實例1同樣地將螢光體片材單片化，但是約半數會再附著而無法切離。
僅使用沒問題而可以單片化的螢光體片材，與實例1同樣地使用晶片接合裝置，並在藍色LED元件上以100℃進行10秒鐘的熱壓著，並剝離基材，以150℃進行30分鐘的熱硬化。返回至室溫後，剝離基材，結果螢光體片材完全地接著在藍色LED上，且在基材上完全沒有螢光體片 材殘留，而可以漂亮地將基材剝離，接著性良好。對LED晶片的表面電極進行打線，結果預先在螢光體片材加工而成的孔的尺寸變小，且一部分的打線器(wire bonder)會接觸到。打線後製作10個經樹脂密封的附有螢光體片材的LED，連接直流電源使其發光，但是10個中有3個接合不良而無法發光。增加樣本的製作個數，得到10個正常發光的附有螢光體片材的LED發光裝置，以色彩照度計(Konica Minolta CL200A)測量10個樣本的相關色溫度(CCT)，評價其最大值與最小值的差。此外，與實例1同樣地進行螢光體片材膜厚的評價，將結果示於表2。
(比較例2)
使用矽酮樹脂4來代替矽酮樹脂1，與實例1同樣地得到螢光體片材。與實例1同樣地在螢光體片材開出直徑200μm的孔並單片化成1mm見方。開孔加工性及切斷加工性與實例1同樣地為良好的結果。將切割成1mm見方的螢光體片材以螢光體片材面接觸安裝有藍色LED晶片的基板的晶片表面的方式進行配置，使用晶片接合裝置(Toray Engineering Co.,Ltd.製造)，對螢光體片材的孔與LED晶片的表面電極進行對位，自基材(base)薄膜側以100℃的加熱頭進行1分鐘壓著。返回至室溫後，剝離基材薄膜，結果螢光體片材與藍色LED的接著不完全，因此與基材薄膜一起自LED元件上剝離，無法進行LED元件的評價。
(比較例3)
使用矽酮樹脂4來代替矽酮樹脂1，與實例1同樣地得到螢光體片材。在所得的螢光體片材上以狹縫式塗佈機塗佈不含螢光體的矽酮樹脂3，以120℃進行10分鐘加熱乾燥，藉此得到在膜厚90μm的螢光體片材上形成膜厚10μm的接著層的積層型的螢光體片材。
之後，在螢光體片材以模具開孔裝置(UHT公司製造)開出直徑200μm的孔。以附有測量長度裝置的顯微鏡檢查10次所開出的孔的直徑，求其平均值，結果如表2所示，發現到相對於設計，平均值為略小的尺寸，部分的矽酮樹脂3突出。接著，藉由切割裝置(UHT公司製造，GCUT)將樹脂片材單片化成1mm見方×10000個，但是約1/3再附著而無法切離。
僅使用沒問題而可以單片化的螢光體片材，與實例1同樣地使用晶片接合裝置，並在藍色LED元件上以100℃進行10秒鐘的熱壓著，剝離基材薄膜，以150℃進行30分鐘的熱硬化。返回至室溫後，剝離基材薄膜，結果螢光體片材完全地黏著在藍色LED上，且在基材薄膜上完全沒有螢光體片材殘留，而可以漂亮地剝離。對LED晶片的表面電極進行打線，結果預先在螢光體片材加工而成的孔有部分的矽酮樹脂3突出，而與打線器接觸。打線後製作10個經樹脂密封的LED，並且連接直流電源使其發光，但是10個中有2個接合不良而無法發光。增加樣本的製作個數，得到10個正常發光的附有螢光體片材的LED發光裝置，以色彩照度計(Konica Minolta CL200A)測量10個 樣本的相關色溫度(CCT)，評價其最大值與最小值的差。此外，與實例1同樣地進行螢光體片材膜厚的評價，將結果示於表2。
(比較例4)
使用容積300ml的聚乙烯製容器，以90重量%的矽酮樹脂1與10重量%的螢光體的比例進行混合，其中前述螢光體為”NYAG-02”(Intematix公司製造：摻雜Ce的YAG系螢光體，比重：4.8g/cm3，D50：7μm)。
之後，使用行星式攪拌．脫泡裝置”MAZERUSTAR KK-400”(KURABO INDUSTRIES LTD.製造)，以1000rpm進行攪拌．脫泡20分鐘，藉此得到分注用的螢光體分散矽酮樹脂。
使用分注器(dispenser)，在安裝有藍色LED晶片且打線結束的基板的晶片表面分注一定量的螢光體樹脂，以150℃進行1小時加熱硬化。製作10個以含螢光體樹脂密封而成的LED，連接直流電源使其發光，確認到全部10個皆發光。以色彩照度計(Konica Minolta CL200A)測量全部10個樣本的相關色溫度(CCT)，以其最大值與最小值的差作為色溫度不均進行評價。結果如表2所示。此外，經分注的含螢光體樹脂形成為圓頂(dome)形狀，因此在中心點與中心點-端部中點的膜厚差非常大。
1‧‧‧螢光體片材
2‧‧‧基材
3‧‧‧暫時固定片材
4‧‧‧LED元件
5‧‧‧安裝基板
6‧‧‧加熱壓著工具
7‧‧‧表面形成有LED元件的晶圓
圖1之(a)至圖1之(e)為藉由本發明的樹脂積層片材的LED發光裝置製造步驟的第1例。
圖2之(a)至圖2之(f)為藉由本發明的樹脂積層片材的LED發光裝置製造步驟的第2例。
圖3之(a)至圖3之(d)為藉由本發明的樹脂積層片材的LED發光裝置製造步驟的第3例。
1‧‧‧螢光體片材
2‧‧‧基材
3‧‧‧暫時固定片材
4‧‧‧LED元件
5‧‧‧安裝基板
6‧‧‧加熱壓著工具

Claims (11)

  1. 一種含螢光體片材，其特徵在於：其是在25℃下的儲存彈性模數為0.1MPa以上，100℃下的儲存彈性模數為不足0.1MPa的含螢光體片材，所述含螢光體片材的樹脂主成分為使至少含有下述的(A)~(D)的組成的交聯性矽酮組成物進行氫矽烷化反應而成的交聯物，(A)有機聚矽氧烷，由一般式：(R1 2SiO2/2)a(R1SiO3/2)b(R2O1/2)c所表示，式中，R1為苯基、碳數為1~6的烷基或環烷基、或碳數為2~6的烯基，其中，R1的65mol%~75mol%為苯基，R1的10mol%~20mol%為烯基，R2為氫原子或碳數為1~6的烷基，a、b及c為滿足下述的數字：0.5≦a≦0.6，0.4≦b≦0.5，0≦c≦0.1且a+b=1；(B)有機聚矽氧烷，相對於(A)成分100重量份，具有5重量份~15重量份，由一般式：R3 3SiO(R3 2SiO)mSiR3 3所表示，式中，R3為苯基、碳數為1~6的烷基或環烷基、或碳數為2~6的烯基，其中，R3的40mol%~70mol%為苯基，R3的至少一個為烯基，m為5~50的整數；(C)有機三矽氧烷，具有相對於(A)成分與(B)成分中烯基的合計，此成分中的矽原子鍵結氫原子的莫耳比成為0.5~2的量，由一般式：(HR4 2SiO)2SiR4 2所表示，式中，R4為苯基、或者碳數為1~6的烷基或環烷基，其中，R4的30mol%~70mol%為苯基； (D)氫矽烷化反應用觸媒，具有足以促進(A)成分與(B)成分中烯基與(C)成分中矽原子鍵結氫原子的氫矽烷化反應的量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的含螢光體片材，其中螢光體含有率為53重量%以上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的含螢光體片材，其用作LED元件的波長轉換層。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的含螢光體片材，其形成有貫通孔。
  5. 一種積層體，其是將如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的含螢光體片材積層於表面形成有LED元件的半導體晶圓而成。
  6. 一種發光裝置，其為使用如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的含螢光體片材所得之發光裝置，其中，於LED元件上設置有含螢光體層，所述含螢光體層的膜厚為10μm~1000μm，且中心的膜厚與自所述中心拉出至發光面端部的任意點的線段的中點的膜厚差為所述中心的膜厚的±5%以內。
  7. 一種發光裝置的製造方法，其特徵在於：至少包括對如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的含螢光體片材進行加熱而貼附至LED元件的發光面的步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置的製造方法，其中將所述含螢光體片材貼附至所述LED元件的發光面的溫度為60℃以上、250℃以下。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的發光裝置的製造方法，其中更包括將如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的含螢光體片材切斷成單片的步驟，對所述含螢光體片材進行加熱而貼附至所述LED元件的發光面的步驟為對所述切斷成單片的含螢光體片材進行加熱而貼附至所述LED元件的步驟。
  10. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的發光裝置的製造方法，其中對所述含螢光體片材進行加熱而貼附至所述LED元件的發光面的步驟為對所述含螢光體片材進行加熱而一次性地貼附至多個所述LED元件的步驟，且更包括一次性地進行所述含螢光體片材的切斷與所述LED元件的切割的步驟。
  11. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的發光裝置的製造方法，其中在將如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的含螢光體片材貼附至所述LED元件之前，在所述含螢光體片材實施開孔加工。
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