TWI660526B - 發光元件、發光裝置及彼等之製造方法 - Google Patents

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Abstract

提供能使耐熱性提升,且能小型化的發光元 件、發光裝置及彼等之製造方法。
在基板11上搭載由LED所構成的複數個 半導體發光晶片12,在半導體發光晶片12上,與半導體發光晶片12相接配置波長轉換構件14。波長轉換構件14係藉由在形成基材14A的一面塗布螢光體膜原料,使其在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來形成者,該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石(silica)、及非晶質矽石的群組中至少一種。

Description

發光元件、發光裝置及彼等之製造方法
本發明係關於使用螢光體材料的發光元件、發光裝置及彼等之製造方法。
作為使用螢光體的發光裝置,例如,已知有使螢光體分散在環氧樹脂或矽酮樹脂而配置者(例如,參照專利文獻1或專利文獻2)。但是,此發光裝置,隨著LED的高輸出化或LED的發熱,環氧樹脂或矽酮樹脂會劣化,和變形、剝離,而有難以謀求高輸出化這種問題。作為其解決對策,開發了例如使螢光體分散在取代環氧樹脂或矽酮樹脂的玻璃的發光裝置(例如,參照專利文獻3到專利文獻5)。根據此發光裝置,能藉由在分散媒使用無機材料來使構造的耐熱性提升。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3364229號公報
[專利文獻2]日本專利第3824917號公報
[專利文獻3]日本特開2009-91546號公報
[專利文獻4]日本特開2008-143978號公報
[專利文獻5]日本特開2008-115223號公報
然而,一般的低熔點玻璃,不加熱到實質500℃以上的話便難以使其軟化到能使螢光體分散的程度(參照引用文獻4實施例)。例如,能藉由添加鉛等重金屬來低熔點化,但是從對環境或人體的影響的觀點來看,那些元素被允許的用途現在是極少的。因此,利用螢光體,有因熱的影響而性能劣化的情況這種問題。
又,在使螢光體分散在玻璃的情況下,為了維持成為母材的玻璃的強度而不能提高螢光體的填充率,隨著LED的高輝度,產生了超過需要的激發光透射這種問題。為了抑制此透射,必須將已使螢光體分散的玻璃的厚度增厚。其結果,無法謀求發光裝置的薄型化,又,透光性會因玻璃厚度增加而降低,另外,也有妨礙放熱等問題。
本發明係基於這種問題而完成者,其目的在於提供能使耐熱性提升,且能小型化的發光元件、發光裝置及彼等之製造方法。
請求項1記載的發光裝置具備半導體發光晶片、和與此半導體發光晶片相接而配置的波長轉換構件;波長轉換構件具有形成基材和螢光體膜;該螢光體膜係形成在此形成基材的至少一面,包含粒子狀的螢光體材料和黏合劑(binder);螢光體膜係藉由在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料,使其在常溫下反應或在500℃ 以下的溫度下熱處理來形成者,該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種。
請求項7記載的發光裝置之製造方法,係製造具備半導體發光晶片、和與此半導體發光晶片相接而配置的波長轉換構件的發光裝置的方法,此波長轉換構件具有形成基材和螢光體膜,該螢光體膜係形成在此形成基材的至少一面,包含粒子狀的螢光體材料和黏合劑;螢光體膜係藉由利用印刷法在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料,使其在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來形成者,該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種。
請求項8記載的發光元件,係利用接著劑將波長轉換構件配設在半導體發光晶片者,波長轉換構件具有形成基材和螢光體膜,該螢光體膜係形成在此形成基材的至少一面,包含粒子狀的螢光體材料和黏合劑:螢光體膜係藉由在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料,使其在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來形成,該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種;接著劑係藉由使接著劑原料在常溫下反應 或在500℃以下的溫度下熱處理得到者,該接著劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、磷酸化合物、及藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂的群組中至少一種。
請求項14記載的發光裝置係具備請求項8記載的發光元件者。
請求項15記載的發光元件的製造方法,係製造以下的發光元件的方法:利用接著劑將波長轉換構件配設在半導體發光晶片,波長轉換構件具有形成基材和形成在此形成基材的至少一面之螢光體膜,螢光體膜包含粒子狀的螢光體材料和黏合劑;螢光體膜係藉由利用印刷法在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料,使其在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來形成,該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種,半導體發光晶片和波長轉換構件係藉由接著劑進行接著者,該接著劑係藉由使接著劑原料在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到,該接著劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、磷酸化合物、及藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂的群組中至少一種。
根據請求項1記載的發光裝置,因為是依於波長轉換構件使用由以無機材料為主所構成的黏合劑的方 式進行,因此能使對從半導體發光晶片產生的熱的耐熱性提升,能謀求高輸出化及高輝度化。又,因為是依波長轉換構件係在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料而形成的方式進行,因此能提高螢光體膜中的螢光體材料的填充率,並能減薄螢光體膜的厚度,其中該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種。由此,能小型化,並且也能提升放熱效率,且能提高設計的自由度。另外,因為螢光體膜係在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到,因此能在低溫下形成,且能抑制螢光體材料的特性劣化。
又,若依將螢光體材料的初級粒子的平均粒徑設為1μm以上20μm以下的方式進行的話,或者是,若依將螢光體膜的膜厚分布設為±10%以內的方式進行的話,或者是,若依將螢光體膜的表面粗糙度以算術平均粗糙度Ra計設為10μm以下的方式進行的話,便能抑制顏色不均,均勻化,使性能穩定化。另外,若依將形成基材的厚度設為0.05mm以上3mm以下的方式進行的話,便能保持形狀並且更小型化。
根據請求項7記載的發光裝置之製造方法,因為是依利用印刷法在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料的方式進行,因此能將螢光體膜的面內膜厚分布的均勻性提高。由此,能抑制顏色不均,均勻化,使性能穩定化。
根據請求項8記載的發光元件或請求項14記載的發光裝置,因為是依於波長轉換構件使用由以無機材料為主所構成的黏合劑的方式進行,因此能使對從半導體發光晶片產生的熱的耐熱性提升,能謀求高輸出化及高輝度化。又,因為是依波長轉換構件係在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料而形成的方式進行,因此能提高螢光體膜中的螢光體材料的填充率並能減薄螢光體膜的厚度,其中該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種。由此,能小型化,並且也能提升放熱效率,並能提高設計的自由度。另外,因為螢光體膜係在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到,因此能在低溫下形成,且能抑制螢光體材料的特性劣化。
此外,因為是依於接著劑使用主成分的大半係無機材料者、或至少一部分係無機鍵結的材料的方式進行,因此能使耐熱性更加提高。又,因為相較於樹脂也能使熱傳導性提升,因此能將在波長轉換構件中產生的熱傳往半導體發光晶片側,能透過半導體發光晶片使放熱性提升。另外,因為可以不用樹脂封裝發光元件的周圍,因此能使放熱性更加提升。由此,能抑制螢光體材料的劣化。
又,若依將螢光體材料的初級粒子的平均粒徑設為1μm以上20μm以下的方式進行的話,或者是,若 依將螢光體膜的膜厚分布設為±10%以內的方式進行的話,或者是,若依將螢光體膜的表面粗糙度以算術平均粗糙度Ra計設為10μm以下的方式進行的話,便能抑制顏色不均,均勻化,使性能穩定化。另外,若依將形成基材的厚度設為0.05mm以上3mm以下的方式進行的話,便能保持形狀並且更小型化。
根據請求項15記載的發光元件之製造方法,因為是依利用印刷法在形成基材的至少一面塗布螢光體膜原料的方式進行,因此能提高螢光體膜的面內膜厚分布的均勻性。由此,能抑制顏色不均,均勻化,使性能穩定化。
10‧‧‧發光裝置
11‧‧‧基板
12‧‧‧半導體發光晶片
13‧‧‧反射器框
14‧‧‧波長轉換構件
14A‧‧‧形成基材
14B‧‧‧螢光體膜
20‧‧‧發光元件
21‧‧‧半導體發光晶片
22‧‧‧接著劑
23‧‧‧波長轉換構件
23A‧‧‧形成基材
23B‧‧‧螢光體膜
30‧‧‧發光裝置
31‧‧‧基板
32‧‧‧反射器框
第1圖係表示本發明第一實施形態的發光裝置的構成的圖。
第2圖係表示本發明第二實施形態的發光元件的構成的圖。
第3圖係表示使用第2圖的發光元件的發光裝置的構成的圖。
第4圖係表示在85℃、85%RH的高溫高濕度環境下的曝露試驗中的輝度隨時間的變化的特性圖。
第5圖係表示在150℃的乾燥高溫環境下的曝露試驗中的輝度隨時間的變化的特性圖。
第6圖係表示在200℃的乾燥高溫環境下的曝露試驗中的輝度隨時間的變化的特性圖。
第7圖係表示在乾燥高溫環境下的曝露試驗中的曝露溫度和24小時後的發光輝度的關係的特性圖。
[實施發明之形態]
以下,針對本發明的實施形態,參照圖式詳細地說明。
(第一實施形態)
第1圖係表示本發明第一實施形態的發光裝置10的構成者。此發光裝置10係例如,在基板11上搭載有由LED所構成的複數個半導體發光晶片12。在半導體發光晶片12係例如,使用發出作為激發光的紫外光、藍色光、或綠色光者,其中,較佳為發出藍色光。這是因為能容易地得到白色,並且相對於紫外光有使周圍的構件劣化等的影響,藍色光的那種影響小的緣故。半導體發光晶片12係例如,雖然未圖示,但可利用在基板11上所形成的配線和凸塊等電性連接。在半導體發光晶片12的周圍係例如,以包圍整體的方式,形成反射器框13。
在半導體發光晶片12上,係例如,與半導體發光晶片12相接配置波長轉換構件14。波長轉換構件14係具有例如形成基材14A、和在此形成基材14A的至少一面所形成的螢光體膜14B。各LED之間,即,在基板11與波長轉換構件14之間,雖然未圖示,但也可以配置接著劑或封裝構件而填入空間。作為此接著劑或封裝構件,較佳為由無機材料所構成、耐熱性高者,例如,能使用與在後述的螢光體膜14B使用的黏合劑相同者。又,在 第1圖係例如,針對以螢光體膜14B為半導體發光晶片12側來配置波長轉換構件14的情況顯示,但是也可以依以形成基材14A為半導體發光晶片12側來配置的方式進行。
形成基材14A係例如,較佳為由玻璃或石英,或者是,藍寶石等具有透光性者構成,尤其是,若依利用藍寶石構成的方式進行的話,因為與玻璃同樣地在光學上是透明的,且即使和玻璃相比仍能大幅地使放熱性提升,能抑制螢光體材料的劣化而更佳。又,形成基材14A也可以依利用高純度的多晶氧化鋁構成的方式進行。這是因為和藍寶石相比是低成本的,光吸收也少,另外熱傳導率是和藍寶石相等的緣故。作為形成基材14A的特性,例如,較佳為在400nm到800nm的波長區域中透光率有90%以上。又,形成基材14A係例如,在使用玻璃或藍寶石的情況下,也可以為了使光散射而將表面粗糙化成毛玻璃狀。在使用多晶氧化鋁的情況下,由於光會因內部的粒界而被散射,因此不用特地在表面施加處理而可得到散射光。
形成基材14A的厚度係例如,較佳為0.05mm以上3mm以下。這是因為藉由設為3mm以下能小型化,而且,若比3mm還厚,則成為比需要的厚度還厚,放熱性、透光性也會降低的緣故。又,這是因為若比0.05mm還薄,則成為難以保持本身的形狀,有因印刷時使用的固定夾具的影響等而無法維持平面度的可能性的緣故。形成基材14A,在形成螢光體膜14B之際,也可以依使用這種厚度者形成波長轉換構件14的方式進行,也可以依 在使用比這還厚者形成螢光體膜14B後,利用研磨等將形成基材14A的厚度減薄的方式進行。但是,在波長轉換構件14的形狀大,形成基材14A本身要擔負用於保持構造的任務的情況下,形成基材14A的厚度可以比3mm還厚。又,形成基材14A,可以是任何的形狀,可以是圓形板狀,也可以是四角板狀。又,雖然在第1圖顯示平面狀的情況,但也可以是凹面狀、凸面狀、或電燈泡形狀。
螢光體膜14B係例如,包含粒子狀的螢光體材料、和接著此螢光體材料的黏合劑,依照需要,也可以包含填料。螢光體膜14B的厚度係例如,較佳為30μm以上1mm以下,若為50μm以上500μm以下則更佳。這是因為若過薄則螢光體材料的量變少,顏色的調整會變難,若過厚則光的散射增加過多而光的吸收變得顯著,光變得難以導出到外部的緣故。螢光體膜14B的表面粗糙度(即,螢光體膜14B的與形成基材14A為相反側的表面的表面粗糙度)係以算術平均粗糙度Ra計較佳是設為10μm以下,又,螢光體膜14B的膜厚分布較佳是設為±10%以內。這是因為能抑制顏色不均,均勻化,使性能穩定化的緣故。螢光體膜14B的表面粗糙度,或是,螢光體膜14B的膜厚分布係例如,能在形成螢光體膜14B後,利用研磨或是研削來調整表面。
螢光體材料係例如,包含螢光體粒子,也可以在螢光體粒子的表面形成被覆層。作為螢光體粒子,例如,可舉出BaMgAl10O17:Eu、ZnS:Ag,Cl、BaAl2S4:Eu或者是CaMgSi2O6:Eu等藍色系螢光體、Zn2SiO4:Mn、 (Y,Gd)BO3:Tb、ZnS:Cu,Al、(M1)2SiO4:Eu、(M1)(M2)2S:Eu、(M3)3Al5O12:Ce、SiAlON:Eu、CaSiAlON:Eu、(M1)Si2O2N:Eu或者是(Ba,Sr,Mg)2SiO4:Eu,Mn等黃色或綠色系螢光體、(M1)3SiO5:Eu或者是(M1)S:Eu等黃色、橙色或紅色系螢光體、(Y,Gd)BO3:Eu,Y2O2S:Eu、(M1)2Si5N8:Eu、(M1)AlSiN3:Eu或者是YPVO4:Eu等紅色系螢光體。又,在上述化學式中,M1包含包括Ba、Ca、Sr及Mg的群組中至少一個,M2包含Ga及Al中至少一個,M3包含包括Y、Gd、Lu及Te的群組中至少一個。
其中,若考慮波長轉換構件14的耐熱性,則螢光體粒子較佳為由(M3)3Al5O12:Ce、SiAlON:Eu、CaSiAlON:Eu、(M1)Si2O2N:Eu、(M1)2Si5N8:Eu、或者是(M1)AlSiN3:Eu構成。M1及M3係如上述者。螢光體粒子係依照半導體發光晶片12的種類等加以選擇。螢光體材料係使用一種或兩種以上的螢光體粒子,在使用複數種的情況下,也可以混合使用,又,也可以分為複數層加以積層。
螢光體粒子的被覆層係例如,較佳為包含包括稀土類氧化物、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、釔-鋁-石榴石等釔和鋁的複合氧化物、氧化鎂、及MgAl2O4等鋁和鎂的複合氧化物的群組中至少一種的金屬氧化物作為主成分。這是因為能使耐水性及耐紫外光等特性提升的緣故。其中,較佳為稀土類氧化物或氧化鋯。作為稀土類氧化物,更佳為包含包括釔、釓、鈰及鑭的群組中至少一種元素者,又,若使用氧化鋯的話更 佳。這是因為能得到更高的效果或能抑制成本的緣故。
螢光體材料的初級粒子的平均粒徑係例如,較佳是設為1μm以上20μm以下。這是因為藉由縮小平均粒徑,能抑制顏色不均,均勻化的緣故。但是,若縮得過小,則由於螢光體材料本身的光學特性降低的情況多,又,比1μm還小的粒子會二次凝集而喪失微小化的效果的情形多,因此較佳是設為1μm以上。
黏合劑係藉由使黏合劑原料在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來得到者,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種。作為氧化矽前驅物,較佳地可舉出例如以全氫聚矽氮烷(perhydropolysilazane)、矽酸乙酯、矽酸甲酯為主成分者。這是因為這些氧化矽前驅物係容易藉由常溫或者是熱處理下的水解或者是氧化而成為二氧化矽等氧化矽,能使其產生作為黏合劑的功能的緣故。又,作為黏合劑,不需要氧化矽前驅物反應完全成為氧化矽,可以包含未反應部分或不完全反應部分。
又,作為矽酸化合物,較佳地可舉出例如矽酸鈉。矽酸化合物,可以使用脫水狀態者,也可以使用水合物。作為矽石或非晶質矽石,較佳為例如,使用奈米尺寸的超微粒子粉末,例如,使用作為初級粒子徑的平均粒子徑係5nm以上100nm以下的超微粒子粉末,若使用5nm以上50nm以下的超微粒子粉末的話更佳。這些矽酸化合物、矽石、或非晶質矽石係藉由使其溶解或分散 在溶媒,使其進行熱處理、乾燥來固形化,能使其產生作為黏合劑的功能。
黏合劑原料的熱處理溫度,為了減少對形成基材14A及螢光體材料的熱影響,較佳是設為500℃以下,在需要進一步減少熱影響的情況下,若設為300℃以下的話較佳,若設為200℃以下的話更佳。又,若依使黏合劑原料在常溫下反應的方式進行的話,因為沒有熱影響而較佳。較佳為依照使用的形成基材14A及螢光體材料的耐熱特性來選擇黏合劑原料的種類,依其調整使黏合劑原料在常溫下反應,或者是,在幾度下熱處理黏合劑原料。又,熱處理之際的氣體環境,在螢光體材料容易因熱而氧化劣化的情況下,較佳是設為氮氣環境等非氧化氣體環境。
填料係例如,用於調整螢光體材料的填充率者,較佳為由具有透光性的無機材料所構成者,可舉出氧化矽粒子、氧化鋁粒子、或是氧化鋯粒子等。更佳為氧化矽粒子,其形態可以是結晶也可以是玻璃。填料的平均粒子徑較佳為例如,與螢光體材料相同的1μm到20μm左右。
波長轉換構件14係藉由在形成基材14A的至少一面塗布包含螢光體材料、和黏合劑原料的螢光體膜原料,使其在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來形成者。作為塗布的方法,可舉出例如印刷法、噴霧法、利用分配器(dispenser)的描繪法、或噴墨法。其中,若利用印刷法或噴霧法的話,因為能提高螢光體膜14B 的面內膜厚分布的均勻性而較佳,最佳的是印刷法。塗布,可以重複進行到成為需要的膜厚為止。
例如,若為使用印刷法的情況的話,便混合1種或2種以上的螢光體材料、黏合劑原料、稀釋溶媒、依照需要的填料而作成膏(paste)狀的螢光體膜原料,在形成基材14A的至少一面,利用印刷法(例如,網版印刷)來塗布。印刷法(例如,網版印刷),因為能提高螢光體膜14B的面內膜厚分布的均勻性而較佳。又,例如,若為使用噴霧法的情況的話,便混合1種或2種以上的螢光體材料、黏合劑原料、稀釋溶媒、依照需要的填料而作成漿料(slurry)狀的螢光體膜原料,在形成基材14A的至少一面,使用噴霧槍(spray gun)而連同噴霧氣體一起塗布。較佳為用固定的速度使噴霧的噴霧徑、及噴霧槍一邊往返運動(traverse)一邊均勻地移動。
在形成基材14A塗布螢光體膜原料後,例如,使已塗布的螢光體膜原料乾燥而除去稀釋溶媒。此時,也可以依需要,在500℃以下,較佳為300℃以下,更佳為200℃以下的範圍下加熱。藉此,黏合劑原料係常溫或是藉由熱處理進行反應,或者是藉由熱處理進行固形化。
又,在螢光體膜14B的面積非常小的情況下,也可以依在同一形成基材14A的面上形成複數個螢光體膜14B後,藉由切片(dicing)等切斷的方式來進行。螢光體膜14B可以形成在形成基材14A的整面,也可以加以圖案化。若依此方式針對複數個波長轉換構件14加以一次 性處理的話,因為能謀求低成本化、短時間化、及效率化而較佳。又,因為即使一部分在螢光體膜14B的厚度上產生變異仍能藉由切片來挑選,因此能謀求品質的穩定化而較佳。另外,在需要微細圖案的情況下,若為網版印刷的話,因為能在一片形成基材14A一次印刷大量圖案而較佳。
依此方式,根據本實施形態,因為是依在波長轉換構件14使用主要由無機材料所構成的黏合劑的方式進行,因此能使對從半導體發光晶片12產生的熱的耐熱性提升,能謀求高輸出化及高輝度化。又,因為是依波長轉換構件14係在形成基材14A的至少一面塗布螢光體膜原料而形成的方式進行,該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種,因此能提高螢光體膜14B中的螢光體材料的填充率,能減薄螢光體膜14B的厚度。由此,能小型化,並且也能提升放熱效率,能提高設計的自由度。另外,因為螢光體膜14B係在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到,因此能在低溫下形成,能抑制螢光體材料的特性劣化。
又,若依將螢光體材料的初級粒子的平均粒徑設為1μm以上20μm以下的方式進行的話,或者是,若依將螢光體膜14B的膜厚分布設為±10%以內的方式進行的話,或者是,若依將螢光體膜14B的表面粗糙度以算術平均粗糙度Ra計設為10μm以下的方式進行的話,便能抑 制顏色不均,均勻化,使性能穩定化。
另外,若依利用藍寶石或多晶氧化鋁構成形成基材14A的方式進行的話,由於熱傳導率比玻璃還高,因此能使放熱性提升,由於耐熱溫度也飛躍地提升,因此能抑制劣化。
此外,若依將形成基材14A的厚度設為0.05mm以上3mm以下的方式進行的話,便能保持形狀,並且更小型化。
進一步地,若依在形成基材14A的至少一面利用印刷法塗布螢光體膜原料的方式進行的話,便能提高螢光體膜14B的面內膜厚分布的均勻性。由此,能抑制顏色不均,均勻化,使性能穩定化。
(第二實施形態)
第2圖係表示本發明第二實施形態的發光元件20的構成者。此發光元件20係例如,具備:半導體發光晶片21和波長轉換構件23,該波長轉換構件23係利用接著劑22對此半導體發光晶片21配設。半導體發光晶片21係例如,雖然未圖示,但具有積層包含發光層的複數個半導體層的構造,配設有一對電極。作為半導體發光晶片21係例如,可舉出LED晶片,使用發出紫外光、藍色光、或綠色光者作為激發光。其中,作為半導體發光晶片21,較佳為發出藍色光者。這是因為能容易地得到白色,並且相對於紫外光有使周圍的構件劣化等的影響,藍色光的那種影響小的緣故。半導體發光晶片21可以是以發光層為上側配置的面朝上型(face-up type)者,也可以是 以發光層為下側配置的面朝下型(face-down type)者。
波長轉換構件23係例如,透過接著劑22直接配設在半導體發光晶片21的發光面上。波長轉換構件23係例如,具有形成基材23A、和在此形成基材23A的至少一面所形成的螢光體膜23B。又,在第2圖,係針對將螢光體膜23B形成在形成基材23A的表面或背面中一者的情況顯示,但也可以依形成在兩面的方式進行,或者,也可以依取代表面和背面而形成在側面、或是除了在表面及背面中至少一者以外還形成在側面的方式進行。波長轉換構件23可以以形成基材23A為半導體發光晶片21側來配設,又,也可以以螢光體膜23B為半導體發光晶片21側來配設。
形成基材23A及螢光體膜23B的構成係與已在第一實施形態說明的形成基材14A及螢光體膜14B相同的。又,波長轉換構件23能與已在第一實施形態說明的波長轉換構件14同樣地進行製造。
接著劑22係藉由使接著劑原料在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到者,該接著劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、磷酸化合物、及藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂的群組中至少一種。這些材料,因為具有透光性,且主成分的大半係無機材料或至少一部分係無機鍵結的材料,因此對發光特性造成的影響小,且耐熱性優異而較佳。
作為氧化矽前驅物,例如,較佳地可舉出以 全氫聚矽氮烷、矽酸乙酯、矽酸甲酯為主成分者。這些氧化矽前驅物係容易藉由常溫或者是熱處理下的水解或者是氧化而成為二氧化矽等氧化矽,能使其產生作為黏合劑22的功能。又,作為接著劑22,不需要氧化矽前驅物反應完全成為氧化矽,可以包含未反應部分或不完全反應部分。
作為矽酸化合物,較佳地可舉出例如矽酸鈉。矽酸化合物,可以使用脫水狀態者,也可以使用水合物。作為磷酸化合物,較佳地可舉出例如磷酸鋁。矽酸化合物及磷酸化合物能藉由使其溶解或分散在溶媒,使其熱處理、乾燥來固形化,使其產生作為接著劑22的功能。作為藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂,可舉出例如有機聚矽氧烷(organo polysiloxane)。這種矽樹脂,係因為藉由加熱而有機基脫離而有機成分變少,因此耐熱性高,又,能使其產生作為接著劑22的功能者。
接著劑原料的熱處理溫度,較佳是為了減少對形成基材23A及螢光體材料的熱影響而設為500℃以下,在需要進一步減少熱影響的情況下,若設為300℃以下的話較佳,若設為200℃以下的話更佳。又,若依使接著劑原料在常溫下反應的方式進行的話,因為沒有熱影響而較佳。較佳為依照使用的形成基材23A及螢光體材料的耐熱特性來選擇接著劑原料的種類,依其調整使接著劑原料在常溫下反應,或者是,在幾度下熱處理接著劑原料。又,熱處理之際的氣體環境,在螢光體材料或半導 體發光晶片21容易因熱而氧化劣化的情況下,較佳是設為氮氣環境等非氧化氣體環境。
又,在想厚厚地形成接著劑22的情況下、或在想提高接著劑原料的黏度的情況下等,也可以依在接著劑原料添加填料,接著劑22包含填料的方式進行。作為填料係例如,較佳為由具有透光性的無機材料所構成者,可舉出氧化矽粒子、氧化鋁粒子、或氧化鋯粒子等。
第3圖係表示使用此發光元件20的發光裝置30的一構成例者。此發光裝置30係在基板31上搭載有發光元件20。在發光元件20的周圍形成有例如反射器框32。在發光元件20的周圍,也可以不配設封裝劑。這是因為相較於用樹脂的封裝劑覆蓋的情況,能使放熱性提升的緣故。又,雖然未圖示,但也可以依在發光元件20的側部配置封裝劑來保護基板31上的電路的方式進行。另外,雖然未圖示,但也可以依亦覆蓋發光元件20的上面的方式配置封裝劑。這是因為能減輕由來自外部的水分或有害氣體直接接觸所造成的影響的緣故。
依此方式,根據本實施形態,因為於波長轉換構件23使用主要由無機材料所構成的黏合劑,因此能使對從半導體發光晶片21產生的熱的耐熱性提升,能謀求高輸出化及高輝度化。又,因為波長轉換構件23係依在形成基材23A的至少一面塗布螢光體膜原料而形成的方式進行,該螢光體膜原料包含螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含包括藉由水解或氧化而成為氧化 矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、矽石、及非晶質矽石的群組中至少一種,因此能提高螢光體膜23B中的螢光體材料的填充率,能減薄螢光體膜23B的厚度。由此,能小型化,並且也能提升放熱效率,能提高設計的自由度。另外,因為螢光體膜23B係在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到,因此能在低溫下形成,能抑制螢光體材料的特性劣化。
此外,因為於接著劑22使用具有透光性且主成分的大半係無機材料者、或至少一部分係無機鍵結的材料,因此能使耐熱性更加提高。又,因為相較於樹脂也能使熱傳導性提升,因此能將在波長轉換構件23中產生的熱傳往半導體發光晶片21側,能透過半導體發光晶片21使放熱性提升。另外,因為可以不用樹脂封裝發光元件20的周圍,因此能使放熱性更加提升。由此,能抑制螢光體材料的劣化。
又,若將螢光體材料的初級粒子的平均粒徑設為1μm以上20μm以下的話,或者是,若將螢光體膜23B的膜厚分布設為±10%以內的話,或者是,若將螢光體膜23B的表面粗糙度(以算術平均粗糙度Ra計)設為10μm以下的話,便能抑制顏色不均,均勻化,使性能穩定化。
另外,若依利用藍寶石或多晶氧化鋁構成形成基材23A的方式進行的話,由於熱傳導率比玻璃還高,因此能使放熱性提升,由於耐熱溫度也飛躍地提升,因此能抑制劣化。
此外,若依將形成基材23A的厚度設為 0.05mm以上3mm以下的方式進行的話,便能保持形狀,並且更小型化。
[實施例] (實施例1-1~1-4)
首先,混合螢光體材料、黏合劑原料、填料、和稀釋溶媒,製作螢光體膜原料。作為螢光體材料,使用初級粒子的平均粒子徑分別為15μm左右的由Y3Al5O12:Ce所構成的螢光體粒子和由CaAlSiN3:Eu所構成的螢光體粒子。作為黏合劑原料,在實施例1-1使用矽酸乙酯,在實施例1-2使用全氫聚矽氮烷,在實施例1-3使用矽酸鈉的水合物,又,在實施例1-4使用以溶劑將矽石或非晶質矽石的超微粒子粉末懸浮化者。作為填料,使用平均粒子徑為15μm左右的二氧化矽粒子。作為稀釋溶媒,使用萜品醇(terpineol)。
接下來,在由厚度為1mm的透明玻璃板所構成的形成基材14A的一面,印刷已製作的螢光體膜原料,以成為需要的厚度的方式塗布。之後,藉由使其在150℃下乾燥來除去稀釋溶媒。藉此,針對各實施例,得到在形成基材14A的一面形成有厚度約80μm的螢光體膜14B的波長轉換構件14。測定所得到的螢光體膜14B的表面粗糙度,結果算術平均粗糙度Ra係10μm以下。也針對螢光體膜14B的膜厚分布進行測定,結果為±10%以內。使用所得到的各波長轉換構件14,分別製作如第1圖所示的發光裝置10。在半導體發光晶片12,使用藍色LED,作成發出白色光的發光裝置10。
針對各實施例的發光裝置10,進行通電,進行發光試驗的結果,不論是那一個都得到良好的白色發光。即,可知即使減薄螢光體膜14B的厚度,仍能得到良好的白色,能小型化。
(實施例2-1~2-4)
首先,與實施例1-1~1-4同樣地進行,混合螢光體材料、黏合劑原料、填料、和稀釋溶媒,製作螢光體膜原料。作為黏合劑原料,在實施例2-1使用矽酸乙酯,在實施例2-2使用全氫聚矽氮烷,在實施例2-3使用矽酸鈉的水合物,或者,在實施例2-4使用以溶劑將矽石或非晶質矽石的超微粒子粉末懸浮化者。接下來,準備由厚度為1mm的透明玻璃板所構成的、具有能形成複數個波長轉換構件14大小的形成基材14A。
然後,在此形成基材14A的一面,印刷已製作的螢光體膜原料,以成為需要的厚度的方式塗布,藉由使其在150℃下乾燥來除去稀釋溶媒,形成厚度約80μm的複數份螢光體膜14B。之後,藉由切片等來將已形成螢光體膜14B的形成基材14A切斷成複數個,得到各波長轉換構件14。使用所得到的各波長轉換構件14,分別製作如第1圖所示的發光裝置10。在半導體發光晶片12,使用藍色LED,作成發出白色光的發光裝置10。針對各實施例的發光裝置10,進行通電,進行發光試驗的結果,不論是那一個都得到良好的白色發光。
(實施例3-1~3-33、比較例3-1~3-4)
首先,混合螢光體材料、黏合劑原料、視情況的稀 釋溶媒、和視情況的填料,製作螢光體膜原料。將各實施例及各比較例中的螢光體材料的螢光體粒子的材質-螢光體粒子的平均粒子徑(粒徑)-添加量、填料的材質-平均粒子徑(粒徑)-添加量、黏合劑原料的材質-添加量顯示在表1~4。又,作為螢光體材料,使用螢光體材料A和螢光體材料B兩者或任一者。作為稀釋溶媒,使用α-萜品醇。
接下來,在由100mm見方的玻璃板所構成的形成基材14A的一面,塗布已製作的螢光體膜原料,熱處理或在室溫下處理,得到已形成既定厚度的螢光體膜14B的波長轉換構件14。使用所得到的波長轉換構件14,分別作成如第1圖所示的發光裝置10。將各實施例及各比較例中的螢光體膜原料的塗布法、熱處理溫度、螢光體膜14B的平均膜厚、螢光體膜14B的膜厚分布、及螢光體膜14B的算術平均粗糙度Ra顯示在表2、4。
又,螢光體膜14B的膜厚測定係事先測定好形成基材14A的厚度,測定已形成螢光體膜14B後的波長轉換構件14的厚度,將其差當作膜厚。平均膜厚,係針對100mm見方的形成基材14A測定縱5列、橫5行共計25點,將其膜厚的平均值當作平均膜厚。又,螢光體膜14B的膜厚分布係依照以下的計算式算出。又,最大膜厚係已測定的25點膜厚中的最大值,最小膜厚係已測定的25點膜厚中的最小值。
膜厚分布(%)={(最大膜厚-最小膜厚)/(最大膜厚+最小膜厚)}×100
螢光體膜14B的算術平均粗糙度Ra係利用觸針式表面粗糙度測定器來測定。
如表1、2所示,根據將螢光體粒子及填料的平均粒子徑設為20μm以下的實施例3-1~3-33,能將螢光體膜14B的膜厚分布設為±10%以內,將算術平均粗糙度Ra設為10μm以下。
針對在各實施例及各比較例製作的波長轉換構件14,調查作為初期特性的初期的發光輝度。又,作為高溫高濕試驗,進行在85℃、85%RH的高溫高濕度環境下的曝露試驗,調查經過2000小時後的發光輝度降低率。另外,作為乾燥高溫試驗,進行在150℃或200℃的乾燥高溫環境下的曝露試驗,調查經過2000小時後的發光輝度降低率。將所得到的結果顯示在表5、6。在表5、6中,初期特性的發光輝度係將實施例3-27的發光輝度設為100的情況的相對發光輝度。高溫高濕試驗及乾燥高溫試驗中的發光輝度降低率,係各實施例及各比較例中的從初期特性的發光輝度起算的降低率。
又,將所得到的結果當中實施例3-1及比較例3-1的結果顯示在第4~6圖。第4圖係在85℃、85%RH的高溫高濕度環境下的曝露試驗的結果,第5圖係在150℃ 的乾燥高溫環境下的曝露試驗的結果,第6圖係在200℃的乾燥高溫環境下的曝露試驗的結果。在第4~6圖中,縱軸係將各自的初期輝度設為100的情況的相對輝度值。
另外,實施例3-1~3-4及比較例3-1的波長轉換構件14係在大氣烘箱加熱,進行100℃到500℃的乾燥高溫環境曝露試驗,調查輝度隨時間的變化。又,由於在超過200℃的高溫區域有波長轉換構件14損壞等可能性,因此也同時進行用目視的外觀確認。各溫度的曝露時間係設為24小時。將所得到的結果當中實施例3-1及比較例3-1的結果顯示在第7圖。在第7圖中,縱軸係將各自的初期輝度設為100的情況的相對輝度值。又,雖然未圖示,但就實施例3-2~3-4而言也得到了與實施例3-1同樣的結果。
如表5、6所示,根據本實施例,作為初期特性的相對發光輝度係80%以上,但已在550℃以上熱處理的比較例3-2~3-4則低到70%以下。
又,如表5、6及第4~6圖所示,在使用矽酮樹脂的比較例3-1,高溫高濕試驗中的發光輝度降低率係15%,150℃的高溫乾燥試驗中的發光輝度降低率係12%,在200℃的乾燥高溫試驗下、在1200小時後波長轉換構件剝離,在1000小時後的發光輝度降低率係33%。相對於此,根據本實施例,不論是高溫高濕試驗、150℃的高溫乾燥試驗、及200℃的乾燥高溫試驗,發光輝度降低率都能大幅改善成7%以下。
另外,如第7圖所示,在使用矽酮樹脂的比較例3-1,隨著溫度變高而輝度維持率降低,在300℃以上螢光體膜因由熱所造成的化學變化而粉狀地剝離。相對於此,在實施例3-1~3-4,沒有外觀上的變化,也看不到輝度維持率的降低。
此外,如表1、2、5所示,相較於螢光體粒子的平均粒子徑比20μm還大、螢光體膜14B的膜厚分布比±10%還大、算術平均粗糙度Ra比10μm還大的實施例3-34~3-36,根據將螢光體粒子及填料的平均粒子徑設為 20μm以下、將螢光體膜14B的膜厚分布設為±10%以內、將算術平均粗糙度Ra設為10μm以下的實施例3-1~3-33,能提高作為初期特性的相對發光輝度。
(實施例4-1、4-2)
首先,混合螢光體材料、黏合劑原料、填料、和稀釋溶媒,製作螢光體膜原料。將各實施例中的螢光體材料的螢光體粒子的材質-螢光體粒子的平均粒子徑(粒徑)-添加量、填料的材質-平均粒子徑(粒徑)-添加量、黏合劑原料的材質-添加量顯示在表7、8。作為稀釋溶媒,使用α-萜品醇。接下來,在由100mm見方的玻璃板所構成的形成基材14A的一面,利用噴霧法或刷子來塗布已製作的螢光體膜原料,進行熱處理或在室溫下處理,得到已形成既定厚度的螢光體膜14B的波長轉換構件14。使用所得到的波長轉換構件14,分別作成如第1圖所示的發光裝置10。將各實施例中的螢光體膜原料的塗布法、熱處理溫度、螢光體膜14B的平均膜厚、螢光體膜14B的膜厚分布、及螢光體膜14B的算術平均粗糙度Ra顯示在表8。又,在表7、8,也一併顯示實施例3-1的值。
如表7、8所示,相較於利用印刷法塗布的實施例3-1,在用噴霧法或刷子塗布的實施例4-1、4-2方面,螢光體膜14B的膜厚分布及算術平均粗糙度Ra變大,作為初期特性的相對發光輝度降低。即,可知若依利用印刷法塗布螢光體膜14B的方法進行的話較佳。
(實施例5-1~5-4)
作為接著劑原料,準備矽酸乙酯(實施例5-1)、磷酸鋁(實施例5-2)、藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂(有機聚矽氧烷)(實施例5-3)、矽酸鈉(實施例5-4),在2片玻璃板間塗布接著劑原料,進行加熱處理,藉此利用接著劑22接著2片玻璃板。於各接著劑原料使用液狀者。不論是那一個實施例,都能使2片玻璃板接著。之後,針對各實施例,進行從100℃加熱到300℃的耐熱試驗。將其結果顯示在表9。在表9中,○表示沒有剝離,×表示剝離。
如表9所示,不論是那一個都得到良好的耐熱性,尤其是,就實施例5-2的磷酸鋁、實施例5-3的藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂、及實施例5-4的矽酸鈉而言能得到高效果。即,可知任何一個作為接著劑22都是有效的。
(實施例6-1~6-4)
除了利用接著劑22來接著玻璃板和陶瓷板以外,其他係與實施例5-1~5-4同樣地進行耐熱性試驗。接著劑原料,實施例6-1係矽酸乙酯,實施例6-2係磷酸鋁,實施例6-3係藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂(有機聚矽氧烷),實施例6-4係矽酸鈉。將所得到的結果顯示在表10。在表10中,○表示沒有剝離,×表示剝離。
如表10所示,不論是那一個都得到良好的耐熱性,尤其是,就實施例6-3的藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂、及實施例6-4的矽酸鈉而言能得到高效果。即,可知任何一個作為接著劑22都是有效的。
(實施例7-1~7-4)
除了在接著劑原料添加氧化矽粒子的填料以外,其 他係與實施例6-1~6-4同樣地進行耐熱性試驗。關於接著劑原料,實施例7-1係矽酸乙酯,實施例7-2係磷酸鋁,實施例7-3係藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂(有機聚矽氧烷),實施例7-4係矽酸鈉。將所得到的結果顯示在表11。在表11中,○表示沒有剝離,×表示剝離。
如表11所示,就實施例7-3的藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂、及實施例7-4的矽酸鈉而言能得到高效果。即,可知即使添加填料仍可得到良好的接著性。
(實施例8-1~8-4的發光裝置的製作)
首先,混合螢光體材料、黏合劑原料、填料、和稀釋溶媒,製作螢光體膜原料。作為螢光體材料,使用初級粒子的平均粒子徑分別為15μm左右的由Y3Al5O12:Ce所構成的螢光體粒子和由CaAlSiN3:Eu所構成的螢光體粒子。作為黏合劑原料,在實施例8-1使用矽酸乙酯,在實施例8-2使用全氫聚矽氮烷,在實施例8-3使用矽酸鈉的水合物,或在實施例8-4使用以溶劑將矽石或非晶質矽石的超微粒子粉末懸浮化者。作為填料,使用平均粒子徑為15μm左右的二氧化矽粒子。作為稀釋溶媒,使用萜 品醇。
接下來,在由厚度為1mm的透明玻璃板所構成的形成基材23A的一面,印刷已製作的螢光體膜原料,以成為需要的厚度的方式塗布。之後,藉由使其在150℃下乾燥來除去稀釋溶媒。藉此,針對各實施例,得到在形成基材23A的一面形成有厚度約80μm的螢光體膜23B的波長轉換構件23。測定所得到的螢光體膜23B的表面粗糙度,結果算術平均粗糙度Ra係10μm以下。也針對螢光體膜23B的膜厚分布進行測定,結果為±10%以內。
將所得到的各波長轉換構件23、和另外準備的半導體發光晶片21利用接著劑22接著,分別製作如第2圖所示的發光元件20。作為接著劑原料,針對各實施例分別使用矽酸乙酯、磷酸鋁、藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂(有機聚矽氧烷)、或矽酸鈉,將接著材原料塗布在半導體發光晶片21與波長轉換構件23之間後,藉由加熱來接著。又,在半導體發光晶片21,使用藍色LED晶片,作成發出白色光的發光元件20。
針對各實施例的發光元件20,進行通電,進行發光試驗的結果,不論是那一個都得到良好的白色發光。
以上,雖然舉出實施形態說明本發明,但是本發明並非受上述實施形態限定者,可以是各種變形。例如,在上述實施形態,雖然針對發光元件20及發光裝置10、30的構造具體地說明,但也可以依具有其他構造 的方式構成。又,在上述實施形態,雖然針對波長轉換構件14、23具體地說明,但也可以另外具備其他的構成要素。
另外,在上述第一實施形態,係針對在形成基材14A、23A的至少一面,形成包含1種或2種以上的螢光體材料的螢光體膜14B、23B的波長轉換構件14、23加以說明,但也可以不是混合2種螢光體材料使用,而是依在形成基材14A、23A的至少一面,積層包含不同的螢光體材料的螢光體膜14B、23B而形成的方式進行,又,也可以是依在形成基材14A、23A的兩面,形成包含不同的螢光體材料的螢光體膜14B、23B的方式進行。
此外,在上述實施形態,作為半導體發光晶片12、21,雖然是針對使用LED的情況加以說明,但是也可以依使用雷射發光二極體等其他的半導體發光晶片的方式進行。尤其是,根據本發明,因為能謀求高輸出化,因此能適合用於需要高輸出的用途,例如,雷射投影機、LED頭燈、或雷射頭燈。
[產業上之可利用性]
能用於使用LED或雷射發光二極體等半導體發光晶片的發光元件及發光裝置。

Claims (8)

  1. 一種發光元件,其係利用接著劑將波長轉換構件配設在半導體發光晶片之發光元件,其特徵為:該波長轉換構件具有形成基材和螢光體膜,該螢光體膜係形成在此形成基材的表面或背面中一者,包含粒子狀的螢光體材料和黏合劑,該波長轉換構件係以該形成基材為該半導體發光晶片側,該形成基材透過該接著劑直接配設於該半導體發光晶片,該螢光體膜係藉由在該形成基材的表面或背面中一者塗布螢光體膜原料,並使其在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來形成,該螢光體膜原料包含該螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物及非晶質矽石中至少一種,該接著劑係藉由使接著劑原料在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到者,該接著劑原料包含藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、磷酸化合物、及藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂中至少一種。
  2. 如請求項1之發光元件,其中該螢光體材料的初級粒子的平均粒徑係1μm以上20μm以下。
  3. 如請求項1之發光元件,其中該螢光體膜的膜厚分布係±10%以內。
  4. 如請求項1之發光元件,其中該螢光體膜的表面粗糙度係以算術平均粗糙度Ra計為10μm以下。
  5. 如請求項1之發光元件,其中該形成基材係由玻璃、石英、藍寶石或多晶氧化鋁構成。
  6. 如請求項1之發光元件,其中該形成基材的厚度係0.05mm以上3mm以下。
  7. 一種發光裝置,其特徵為具備如請求項1之發光元件。
  8. 一種發光元件之製造方法,其中該發光元件係利用接著劑將波長轉換構件配設在半導體發光晶片,該波長轉換構件具有形成基材和形成在此形成基材的表面或背面中一者的螢光體膜,該螢光體膜包含粒子狀的螢光體材料和黏合劑;該製造方法之特徵為:該螢光體膜係藉由利用印刷法在該形成基材的表面或背面中一者塗布螢光體膜原料,並使其在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理來形成,該螢光體膜原料包含該螢光體材料和黏合劑原料,該黏合劑原料包含藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物及非晶質矽石中至少一種,該半導體發光晶片和該波長轉換構件係以該形成基材為該半導體發光晶片側,而藉由接著劑將該形成基材與該半導體發光晶片直接進行接著,該接著劑係藉由使接著劑原料在常溫下反應或在500℃以下的溫度下熱處理得到,該接著劑原料包含藉由水解或氧化而成為氧化矽的氧化矽前驅物、矽酸化合物、磷酸化合物、及藉由加熱而至少一部分的碳脫離而成為無機鍵結的矽樹脂中至少一種。
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