WO2012023424A1 - 発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012023424A1
WO2012023424A1 PCT/JP2011/067634 JP2011067634W WO2012023424A1 WO 2012023424 A1 WO2012023424 A1 WO 2012023424A1 JP 2011067634 W JP2011067634 W JP 2011067634W WO 2012023424 A1 WO2012023424 A1 WO 2012023424A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
nozzle
light emitting
emitting device
manufacturing
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/067634
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小嶋　健
Original Assignee
コニカミノルタオプト株式会社
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 コニカミノルタオプト株式会社 filed Critical コニカミノルタオプト株式会社
Priority to US13/817,320 priority Critical patent/US9153752B2/en
Priority to JP2012529551A priority patent/JP5870923B2/ja
Publication of WO2012023424A1 publication Critical patent/WO2012023424A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • 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
    • 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
    • H01L33/005—Processes
    • 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
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device.
  • phosphors such as YAG phosphors are arranged in the vicinity of a gallium nitride (GaN) -based blue LED (Light Emitting Diode) chip, and the blue light emitted from the blue LED chip and the phosphor is blue light.
  • GaN gallium nitride
  • a technique for obtaining a white LED by mixing with yellow light emitted by secondary light emission in response to the light is widely used.
  • a method of sealing an LED chip or a mounting portion using a transparent resin in which a phosphor is dispersed is generally used.
  • the specific gravity of the phosphor is larger than that of the transparent resin, the phosphor settles before the resin is cured, causing color unevenness during light emission.
  • Patent Document 1 uses a silicone resin having a viscosity of 100 cP to 10,000 cP when cured as a sealing body. Thus, it is described that the sedimentation and segregation of the phosphor is suppressed.
  • Patent Document 2 an LED element is disposed between an upper end opening and a lower end opening of a cylindrical container, and the upper end opening to the lower end opening are filled with a translucent resin.
  • a chip component type LED in which an inner wall surface of a container is formed so as to be reflected toward the opening side is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a light emitting device in which a liquid translucent sealing material is added with a lipophilic compound obtained by adding an organic cation to a layered compound mainly composed of clay mineral as an anti-settling agent for a phosphor, and The manufacturing method is disclosed.
  • Patent Document 1 since the LED chip is sealed with a silicone resin, deterioration such as coloring of the sealing material easily proceeds due to light emission from the LED chip or heat generation of the LED chip and the phosphor. It was difficult to obtain durability sufficient to withstand the use of In addition, the configuration of Patent Document 2 has a problem in that the configuration of the LED is complicated, leading to an increase in cost. Furthermore, in Patent Documents 2 and 3, resin materials such as epoxy resin, silicone resin, and polyimide resin are listed as specific examples of the light-transmitting sealing material. Was not enough.
  • a main object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light emitting device including a wavelength conversion unit in which a phosphor is uniformly dispersed in a light-transmissive member having high heat resistance.
  • a light emitting element that emits light of a predetermined wavelength
  • a method for manufacturing a light emitting device having: While the nozzle for injecting the mixed liquid containing the phosphor, the layered silicate mineral, and the translucent ceramic precursor is moved relative to the light emitting element, the mixed liquid is emitted from the nozzle.
  • a method for manufacturing a light-emitting device is provided.
  • the phosphor since the liquid mixture containing the phosphor, the layered silicate mineral, and the ceramic precursor is sprayed and applied to the light emitting element, the phosphor can be applied to the light emitting element in a dispersed state. In addition, it is possible to form a wavelength conversion part in which a phosphor is uniformly dispersed in a light-transmissive member having high heat resistance.
  • the light emitting device 100 includes an LED substrate 1 having a concave cross section.
  • a metal part 2 is provided in a recess (bottom part) of the LED substrate 1, and a rectangular parallelepiped LED element 3 is disposed on the metal part 2.
  • the LED element 3 is an example of a light emitting element that emits light of a predetermined wavelength.
  • a protruding electrode 4 is provided on the surface of the LED element 3 facing the metal part 2, and the metal part 2 and the LED element 3 are connected via the protruding electrode 4 (flip chip type).
  • a configuration in which one LED element 3 is provided for one LED substrate 1 is illustrated, but a plurality of LED elements 3 may be provided in a concave portion of one LED substrate 1.
  • a blue LED element is used as the LED element 3.
  • a blue LED element is formed by laminating an n-GaN-based cladding layer, an InGaN light-emitting layer, a p-GaN-based cladding layer, and a transparent electrode on a sapphire substrate.
  • a wavelength converter 6 is formed in the recess of the LED substrate 1 so as to seal the periphery of the LED element 3.
  • the wavelength conversion unit 6 is a part that converts light having a predetermined wavelength emitted from the LED element 3 into light having a different wavelength, and is excited by the wavelength from the LED element 3 in the translucent ceramic layer.
  • a phosphor that emits fluorescence having a wavelength different from the excitation wavelength is added.
  • the wavelength conversion unit 6 is formed so as to seal the periphery of the LED element 3, but the wavelength conversion unit 6 may be provided only on the periphery (upper surface and side surface) of the LED element 3, and the LED substrate.
  • the wavelength conversion unit 6 may not be provided in the concave portion 1.
  • a method of providing the wavelength conversion unit 6 only around the LED element 3 a method of installing a mask or the like is used when forming the wavelength conversion unit 6.
  • the wavelength conversion unit 6 is a transparent ceramic layer (glass body) formed by a so-called sol-gel method in which a sol-like mixed liquid in which an organic metal compound is mixed with an organic solvent is heated to be in a gel state and then fired.
  • the transparent ceramic layer contains a phosphor, a layered silicate mineral, and inorganic fine particles.
  • the organometallic compound serves as a binder for sealing the phosphor, the layered silicate mineral, and the inorganic fine particles.
  • organometallic compound used in the present invention include metal alkoxides, metal acetylacetonates, metal carboxylates, and the like, but metal alkoxides that are easily gelled by hydrolysis and polymerization reaction are preferable.
  • the metal alkoxide may be a single molecule such as tetraethoxysilane, or may be a polysiloxane in which an organic siloxane compound is linked in a chain or a ring, but a polysiloxane that increases the viscosity of the mixed solution is preferable.
  • a translucent glass body can be formed, but it is preferable to contain a silicon
  • the content of the organometallic compound in the ceramic layer is less than 2% by weight, the organometallic compound as the binder is too small, and the strength of the ceramic layer after heating and firing is lowered.
  • the content of the organometallic compound exceeds 50% by weight, the content of the layered silicate mineral is relatively lowered, so that the viscosity of the mixed solution before heating is lowered and the phosphor is easily precipitated. .
  • the content of the inorganic fine particles is relatively lowered, the strength of the ceramic layer is also lowered. Therefore, the content of the organometallic compound in the ceramic layer is preferably 2% by weight to 50% by weight, and more preferably 2.5% by weight to 30% by weight.
  • Polysilazane can also be used as the organometallic compound.
  • the polysilazane used in the present invention is represented by the following general formula (1).
  • R 1, R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, an aryl group, a vinyl group or a cycloalkyl group, and at least one of R 1, R 2 and R 3 is a hydrogen atom, All are preferably hydrogen atoms, and n represents an integer of 1 to 60.
  • the molecular shape of polysilazane may be any shape, for example, linear or cyclic.
  • the polysilazane represented by the above formula (1) and a reaction accelerator as required are dissolved in an appropriate solvent and then cured by heating, excimer light treatment, UV light treatment, and excellent heat resistance and light resistance.
  • a ceramic film can be made.
  • the effect of preventing penetration of moisture can be further improved by heat curing after irradiation with UVU radiation (eg, excimer light) containing a wavelength component in the range of 170 to 230 nm.
  • UVU radiation eg, excimer light
  • an acid, a base, or the like is preferably used, but it may not be used.
  • reaction accelerators include triethylamine, diethylamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, triethylamine, hydrochloric acid, oxalic acid, fumaric acid, sulfonic acid, acetic acid, nickel, iron, palladium , Metal carboxylates including iridium, platinum, titanium, and aluminum, but are not limited thereto. Particularly preferred when a reaction accelerator is used is a metal carboxylate, and the addition amount is preferably 0.01 to 5 mol% based on polysilazane.
  • the solvent aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogen hydrocarbons, ethers, and esters can be used.
  • methyl ethyl ketone Preferred are methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, benzene, toluene, xylene, dimethyl fluoride, chloroform, carbon tetrachloride, ethyl ether, isopropyl ether, dibutyl ether, and ethyl butyl ether.
  • the polysilazane concentration is preferably high, but the increase in concentration leads to a shortening of the polysilazane storage period. Therefore, the polysilazane is preferably dissolved in the solvent at 5 to 50 wt% (wt%) or less.
  • the heating temperature during firing is preferably 150 ° C. to 500 ° C., and preferably 150 ° C. to 350 ° C. from the viewpoint of suppressing the deterioration of the glass material used as the substrate. More preferably.
  • the phosphor is excited by the wavelength of the light emitted from the LED element 3 (excitation wavelength) and emits fluorescence having a wavelength different from the excitation wavelength.
  • a YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphor that converts blue light (wavelength 420 nm to 485 nm) emitted from the blue LED element into yellow light (wavelength 550 nm to 650 nm) is used.
  • Such phosphors use oxides of Y, Gd, Ce, Sm, Al, La, and Ga, or compounds that easily become oxides at high temperatures, and are mixed well in a stoichiometric ratio.
  • a mixed raw material is obtained.
  • a coprecipitated oxide obtained by calcining a solution obtained by coprecipitation of a solution obtained by dissolving a rare earth element of Y, Gd, Ce, or Sm in an acid with a stoichiometric ratio with oxalic acid, and aluminum oxide or gallium oxide.
  • an appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride is mixed with the obtained mixed raw material as a flux and pressed to obtain a molded body.
  • the obtained molded body is packed in a crucible and fired in air at a temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a sintered body having the light emission characteristics of a phosphor.
  • the YAG phosphor is used.
  • the type of the phosphor is not limited to this.
  • other phosphors such as non-garnet phosphors containing no Ce are used. You can also.
  • the larger the particle size of the phosphor the higher the light emission efficiency (wavelength conversion efficiency).
  • the gap formed at the interface with the organometallic compound is increased, and the film strength of the formed ceramic layer is lowered. Accordingly, in consideration of the size of the gap generated at the interface between the light emission efficiency and the organometallic compound, it is preferable to use one having an average particle diameter of 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of the phosphor can be measured, for example, by a Coulter counter method.
  • the layered silicate mineral is preferably a swellable clay mineral having a structure such as a mica structure, a kaolinite structure, or a smectite structure, and particularly preferably a smectite structure rich in swellability. This is because, as will be described later, by adding water to the mixed solution, water enters the interlayer of the smectite structure and swells to form a card house structure, which has the effect of greatly increasing the viscosity of the mixed solution in a small amount. Because there is. Since the layered silicate mineral has a flat plate shape in the ceramic layer, the film strength of the ceramic layer can be improved.
  • the content of the layered silicate mineral in the ceramic layer is less than 0.5% by weight, the effect of increasing the viscosity of the mixed solution cannot be obtained sufficiently.
  • the content of the layered silicate mineral exceeds 20% by weight, the strength of the ceramic layer after heating is lowered. Therefore, the content of the layered silicate mineral is preferably 0.5% by weight or more and 20% by weight or less, and more preferably 0.5% by weight or more and 10% by weight or less.
  • a layered silicate mineral whose surface is modified (surface treatment) with an ammonium salt or the like can be used as appropriate.
  • Inorganic fine particles include a filling effect that fills gaps formed at the interface between the organometallic compound, the phosphor and the layered silicate mineral, a thickening effect that increases the viscosity of the mixed solution before heating, and a ceramic layer film after heating. It has a film strengthening effect that improves strength.
  • Examples of the inorganic fine particles used in the present invention include oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide and zinc oxide, and fluoride fine particles such as magnesium fluoride.
  • silicon oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide and zinc oxide
  • fluoride fine particles such as magnesium fluoride.
  • silicon oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide and zinc oxide
  • fluoride fine particles such as magnesium fluoride.
  • silicon oxide fine particles such as silicon-containing organic compound such as polysiloxane
  • the content of the inorganic fine particles in the ceramic layer is less than 0.5% by weight, the above-described effects cannot be sufficiently obtained.
  • the content of the inorganic fine particles exceeds 50% by weight, the strength of the ceramic layer after heating is lowered. Therefore, the content of the inorganic fine particles in the ceramic layer is 0.5 wt% or more and 50 wt% or less.
  • the content of the inorganic fine particles in the ceramic layer is preferably 0.5% by weight or more and 40% by weight or less.
  • the average particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 0.001 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 0.005 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less in consideration of the above-described effects.
  • the average particle diameter of the inorganic fine particles can be measured, for example, by a Coulter counter method.
  • a material obtained by treating the surface of inorganic fine particles with a silane coupling agent or a titanium coupling agent can be used as appropriate.
  • the precursor solution is a mixture of an organometallic compound in an organic solvent, and a translucent ceramic layer can be obtained by heating the precursor solution.
  • the wavelength conversion part 6 is formed by heating the liquid mixture which mixed fluorescent substance, a layered silicate mineral, and inorganic fine particles with this precursor solution. Furthermore, when water is added to the mixed solution, water enters between the layers of the layered silicate mineral and the viscosity of the mixed solution increases, so that sedimentation of the phosphor can be suppressed. In addition, since there exists a possibility of inhibiting a polymerization reaction when the impurity is contained in water, it is necessary to use the pure water which does not contain an impurity for the water to add.
  • the organic solvent alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol having excellent compatibility with added water are preferable. Further, when the amount of the organometallic compound mixed with the organic solvent is less than 5% by weight, it becomes difficult to increase the viscosity of the mixed solution, and when the amount of the organometallic compound exceeds 50% by weight, the polymerization reaction is faster than necessary. Proceed. Therefore, the amount of the organometallic compound mixed with the organic solvent is preferably 5% by weight or more and 50% by weight or less, and more preferably 8% by weight or more and 40% by weight or less.
  • the layered silicate mineral when using a surface-treated lipophilic layered silicate mineral, the layered silicate mineral is first added to a solution (precursor solution) in which an organometallic compound is mixed in an organic solvent. Premixing is performed, and then phosphor, inorganic fine particles, and water are mixed.
  • a hydrophilic layered silicate mineral that has not been surface-treated is used, first the layered silicate mineral and water are premixed, and then the phosphor, inorganic fine particles, and precursor solution are mixed. Thereby, a layered silicate mineral can be mixed uniformly and the thickening effect can be heightened more.
  • the preferred viscosity of the mixed solution is 25 to 800 cP, and the most preferred viscosity is 30 to 500 cP.
  • the ratio of the water with respect to the total amount of solvent shall be 5% or more.
  • the ratio of water is preferably 5% by weight or more and 60% by weight or less, and more preferably 7% by weight or more and 55% by weight or less with respect to the total amount of solvent.
  • the most preferred composition of the mixed solution is one using polysiloxane as the organometallic compound, and the most preferred composition range of each of the above components contained in the mixed solution is 35 to 65% by weight of the polysiloxane dispersion and layered silica.
  • the acid salt mineral is 0.1 to 5% by weight
  • the inorganic fine particles are 1 to 40% by weight
  • the water is 5 to 50% by weight.
  • the manufacturing method of the light-emitting device 100 (wavelength conversion part 6) is demonstrated.
  • the manufacturing apparatus 10 When manufacturing the wavelength conversion part 6 of the light-emitting device 100, the manufacturing apparatus 10 of FIG. 2, for example is used.
  • the manufacturing apparatus 10 mainly includes a movable table 20 that can move up and down, left and right, and back and forth, a spray device 30 that can spray the mixed liquid (40) described above, and the chromaticity and luminance of the wavelength conversion unit 6. And an inspection device 50 capable of inspecting.
  • the spray device 30 is disposed above the movable table 20.
  • the spray device 30 has a nozzle 32 into which air is sent.
  • the structure which sprays the liquid mixture 40 toward the upper direction in which the spray apparatus 30 is installed below the movable stand 20 may be sufficient.
  • the hole diameter at the tip of the nozzle 32 is 20 ⁇ m to 2 mm, preferably 0.1 to 0.3 mm.
  • the nozzle 32 is movable up and down, left and right, and front and rear, like the moving table 20. In particular, the angle of the nozzle 32 can be adjusted, and the nozzle 32 can be inclined with respect to the movable table 20 (or the LED substrate 1 installed on the moving table 20).
  • the nozzle 32 has a built-in temperature adjustment mechanism, and can adjust the temperature of the ejected matter.
  • a tank 36 is connected to the nozzle 32 via a connecting pipe 34.
  • a mixed liquid 40 is stored in the tank 36.
  • the tank 36 contains a stirring bar, and the mixed solution 40 is constantly stirred. If the liquid mixture 40 is stirred, sedimentation of the phosphor having a large specific gravity can be suppressed, and the state in which the phosphor is dispersed in the liquid mixture 40 can be maintained.
  • a pressure is applied to the liquid mixture 40 itself of the tank 36 using a motor or the like as a drive source, or the liquid mixture 40 is injected from the nozzle 32, or It is good also as a mechanism which extrudes.
  • the pressure variation with respect to the mixed liquid 40 is set to be within 10%.
  • the inspection device 50 includes an LED element 52 and a color luminance meter 54.
  • the LED element 52 is an element that emits light similar to the LED element 3.
  • the color luminance meter 54 is a measuring instrument that measures the chromaticity and luminance of received light.
  • the liquid mixture 40 is sprayed and applied in advance to a glass plate 60 for chromaticity / luminance adjustment (for testing), so that the chromaticity of white light is increased. And brightness are measured in advance (preliminary spraying / coating process).
  • the glass plate 60 is installed on the moving table 20, and the moving table 20 and the nozzle 32 of the spray device 30 are controlled so that the glass plate 60 and the tip of the nozzle 32 are arranged to face each other.
  • the liquid mixture 40 is sprayed and applied from the nozzle 32 to the glass plate 60, the glass plate 60 coated with the liquid mixture 40 is transferred to the vicinity of the inspection device 50, and the light emitting element 52 emits light.
  • the chromaticity and luminance of the white light are measured by the color luminance meter 54, and it is confirmed whether or not the chromaticity and luminance of the white light have a desired value (range).
  • the pre-spraying / coating process is repeated until the chromaticity and brightness of white light are stabilized.
  • the spraying pressure of the spray or the concentration of the phosphor in the liquid mixture 40 should be adjusted to a desired value. Can do.
  • the adjustment at this time is preferably automatically performed according to the measurement value, but may be manually adjusted according to the measurement value.
  • a plurality of LED substrates 1 (on which the LED elements 3 are mounted in advance) are installed on the moving base 20, and the positional relationship between the LED substrate 1 and the nozzle 32 of the spray device 30 is adjusted (position) Adjustment process).
  • the LED substrate 1 is installed on the moving table 20 in the same manner as when the glass plate 60 is installed, and the LED substrate 1 and the tip of the nozzle 32 are arranged to face each other.
  • the distance between the LED substrate 1 and the tip of the nozzle 32 is 5 to 30 cm.
  • the mixed solution 40 is sprayed from the nozzle 32 to apply the mixed solution 40 to the LED substrate 1 (spraying / coating step).
  • the moving base 20 and the nozzle 32 are moved to move the LED substrate 1 and the nozzle 32 back and forth and right and left.
  • Either one of the moving table 20 and the nozzle 32 may be fixed, and the other may be moved back and forth and left and right.
  • a method of applying a plurality of LED elements 3 in a direction orthogonal to the moving direction of the moving table 20 and moving the nozzle 32 in a direction orthogonal to the moving direction of the moving table 20 is also preferably used.
  • air is fed into the nozzle 32 and the mixed liquid 40 is sprayed from the tip of the nozzle 32 toward the LED substrate 1.
  • the tip end portion of the nozzle 32 is disposed immediately above the LED substrate 1 and the mixed liquid 40 is sprayed from directly above the LED element 3.
  • the LED element 3 has a rectangular parallelepiped shape, in addition to or instead of injecting the mixed liquid 40 from directly above the LED element 3, for example, the nozzle 32 is inclined to form four corners of the LED element 3. You may inject the liquid mixture 40 from the diagonal direction.
  • the mixed liquid 40 is sprayed from four directions by reducing the spray angle of the nozzle 32, the mixed liquid 40 can be uniformly applied also to the side surface of the LED element 3.
  • the injection angle of the nozzle 32 can be set as appropriate, and is preferably 45 °.
  • the injection amount of the mixed liquid 40 is constant, and the phosphor amount per unit area is constant.
  • the variation with time of the injection amount of the mixed liquid 40 is within 10%, preferably within 1%.
  • the temperature of the nozzle 32 is adjusted to adjust the viscosity when the mixed liquid 40 is jetted.
  • the temperature of the mixed solution 40 is adjusted to 40 ° C. or lower, or adjusted according to the viscosity of the mixed solution 40.
  • the LED substrate 1 may be in a room temperature environment, or a temperature adjustment mechanism may be provided on the moving base 20 to control the temperature of the LED substrate 1. If the temperature of the LED substrate 1 is set high at 30 to 100 ° C., the organic solvent in the mixed solution 40 sprayed onto the LED substrate 1 can be volatilized quickly, and the mixed solution 40 drips from the LED substrate 1. Can be prevented.
  • the solvent can be volatilized slowly, and the mixed solution 40 can be uniformly applied along the outer wall of the LED element 3.
  • the film density, film strength, and the like of the conversion unit 6 can be increased, and a dense film can be formed.
  • the environmental atmosphere (temperature / humidity) of the manufacturing apparatus 10 is made constant, and the injection of the mixed liquid 40 is stabilized.
  • the humidity is preferably lowered when the mixed solution 40 is sprayed.
  • a mask corresponding to the shape of the LED element 3 is arranged between the spray device 30 and the LED substrate 1, and the mixed liquid 40 is sprayed through the mask.
  • the mask it is necessary to use a material that does not dissolve in the organic solvent that constitutes the mixed solution 40, but a flammable material is preferably used from the viewpoint of recovery of a material such as a phosphor attached to the mask.
  • the chromaticity and luminance of white light by the mixed liquid 40 are measured by the color luminance meter 54, and the injection amount, the injection pressure, the injection temperature (the temperature of the nozzle 32), etc. of the mixed liquid 40 are changed based on the measurement result. Also good.
  • the mixed liquid 40 may be sprayed / coated on the glass plate 60, and this may be used as an inspection target for chromaticity or luminance of white light.
  • the LED element 52 is allowed to emit light and the chromaticity and luminance of white light can be measured.
  • the nozzle 32 may be cleaned during the spraying / coating process.
  • a cleaning tank storing the cleaning liquid is installed in the vicinity of the spray device 30, and the tip of the nozzle 32 is placed in the cleaning tank during the suspension of the jetting of the mixed liquid 40 or the inspection of the chromaticity / luminance of white light. It is soaked in that the tip of the nozzle 32 is prevented from drying.
  • a liquid that can dissolve the mixed liquid 40 can be used as the cleaning liquid.
  • the liquid mixture 40 may harden and the spray holes of the nozzle 32 may become clogged. Therefore, the nozzle 32 may be immersed in the cleaning tank, or the nozzle at the start of the spraying / coating process. It is preferable to perform 32 cleaning.
  • the cleaning of the nozzle 32 may be performed before executing the spraying / coating process itself.
  • the liquid mixture 40 is sprayed in the form of a mist. Therefore, when the organic solvent in the liquid mixture 40 volatilizes, powders such as phosphors and inorganic fine particles may be scattered.
  • the entire manufacturing apparatus 10 is covered with a housing or the like, and the processes of the spraying / coating process and the inspection process are performed while collecting / exhausting the dust through the filter. If the phosphor is collected by a filter, the expensive phosphor can be reused.
  • the LED substrate 1 coated with the mixed solution 40 is transferred to a sintering furnace, and the mixed solution 40 is baked (baking step).
  • the processing temperature sintering temperature
  • the processing temperature is set to such an extent that the LED element 3 is not damaged, and is 100 to 300 ° C., preferably 130 to 170 ° C., more preferably 140 to 160 ° C., and most preferably 150 It should be around °C.
  • the mixed liquid 40 is sintered and the wavelength conversion unit 6 is manufactured (formed).
  • the liquid mixture 40 containing the phosphor since the liquid mixture 40 containing the phosphor is sprayed and applied to the LED element 3, it can be applied to the LED element 3 in a state where the phosphor is dispersed, and has high heat resistance.
  • the wavelength conversion unit 6 in which the phosphor is uniformly dispersed in the ceramic layer can be formed.
  • the obtained fired product was pulverized, washed, separated, and dried to obtain yellow phosphor particles having an average particle diameter of about 10 ⁇ m.
  • the emission wavelength of excitation light having a wavelength of 465 nm of the phosphor particles was measured, it had a peak wavelength at a wavelength of approximately 570 nm.
  • the mixing amount of the polysiloxane, smectite, phosphor, and silicon oxide fine particles was determined so that the sum of the weight% in the ceramic layer after the heat polymerization was 100% by weight (the following mixed liquids 1-2 to 1). The same applies to ⁇ 3, 2-1 to 2-2).
  • liquid mixture 1-2 Lipophilic smectite (Lucentite SPN, manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) surface-treated in 1 g of polysiloxane dispersion (polysiloxane 14% by weight, isopropyl alcohol 86% by weight) ) 0.01 g was mixed and dispersed. In this dispersion, 0.7 g of the phosphor particles prepared above, 0.03 g of silicon oxide fine particles (Hisilica F3, manufactured by Nichetsu) having a particle size distribution of 1 to 24 ⁇ m, a median diameter (D50) of 3 ⁇ m, and 0.07 g of pure water were added. By mixing, “mixed liquid 1-2” was prepared.
  • liquid mixture 2-1 0.3 g of the phosphor particles prepared above were mixed in 1 g of a polysiloxane dispersion (polysiloxane 14 wt%, isopropyl alcohol 86 wt%). Liquid 2-1 ” was prepared.
  • Table 1 shows component data of the mixed liquids 1-1 to 1-3 and 2-1 to 2-2.
  • “*” represents the ratio of water to the total amount of solvent (the total amount of the solvent obtained by adding the organic solvent and water).
  • Viscosity of mixed liquids 1-1 to 1-3 and 2-1 to 2-2 was measured using a vibration viscometer (VM-10A-L, manufactured by CBC). did.
  • the mixed liquid 1-1 has a film thickness of 35 ⁇ m after firing, and the mixed liquid 1-2 and the mixed liquid 2-2 have a film thickness of 40 ⁇ m after firing.
  • the mixed solution 1-3 and the mixed solution 2-1 were applied by a spray device onto an LED substrate provided with 20 blue LED chips, so that the thickness of the fired ceramic layer was 45 ⁇ m.
  • the ceramic layer (wavelength conversion part) was produced by heating at 60 ° C. for 60 minutes.
  • the light emitting device in which the wavelength conversion unit is prepared using the mixed liquids 1-1 to 1-3 is used as a sample of “Examples 1 to 3,” and the wavelength conversion is performed using the mixed liquids 2-1 to 2-2.
  • the light emitting device in which the part was manufactured was used as a sample of “Comparative Examples 1 and 2”.
  • the average value of the film thickness on each LED chip of one sample applied first was set as a reference value (100%), and the remaining four units When the variation of the average value of the film thickness on each LED chip of the sample with respect to the reference value is within a range of ⁇ 10%, “ ⁇ ”, when the variation is within a range of ⁇ 20%, “ ⁇ ”, ⁇ 30 % When it was within the range of%, and “x” when the variation in film thickness exceeded ⁇ 40%.
  • the chromaticity of white light is (0.33, 0.33). The closer the chromaticity is to this value, the closer to white light.
  • the five chromaticities in Table 2 are the chromaticities of each of the five samples, and the value of each sample is the chromaticity measured by emitting any three LED chips out of the plurality of LED chips in the LED substrate. Is the average value.
  • the present invention can be suitably used to uniformly disperse phosphors in a light-transmissive member having high heat resistance in a method for manufacturing a light-emitting device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

　発光装置は所定波長の光を出射するＬＥＤ素子（３）と、ＬＥＤ素子（３）からの出射光により励起されて励起波長と異なる波長の蛍光を出射する蛍光体を含有する波長変換部と、を有する。当該発光装置の製造方法は、前記蛍光体と層状ケイ酸塩鉱物と透光性のセラミック前駆体とを含む混合液（４０）を噴射するスプレー装置（３０）のノズル（３２）を、ＬＥＤ素子（３）に対して相対的に移動させながら、混合液（４０）をノズル（３２）からＬＥＤ素子（３）に噴射して塗布する工程と、噴射・塗布後の混合液（４０）を加熱して前記波長変換部を形成する工程と、を備える。

Description

発光装置の製造方法
　本発明は発光装置の製造方法に関する。
　近年、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップの近傍にＹＡＧ蛍光体等の蛍光体を配置し、青色ＬＥＤチップから出射される青色光と、蛍光体が青色光を受けて二次発光することにより出射される黄色光との混色により白色ＬＥＤを得る技術が広く用いられている。
　このような白色ＬＥＤでは、蛍光体を分散させた透明樹脂を用いてＬＥＤチップや実装部を封止する方法が一般的である。しかし、蛍光体の比重は透明樹脂よりも大きいため、樹脂が硬化する前に蛍光体が沈降してしまい、発光時の色むら等の原因となっていた。
　そこで、蛍光体の沈降を抑制して色むらの発生を防止する方法が種々提案されており、例えば特許文献１には、樹脂硬化時の粘度が１００ｃＰ～１００００ｃＰのシリコーン樹脂を封止体として用いることにより、蛍光体の沈降や偏析を抑制することが記載されている。また、特許文献２には、筒状容器の上端開口と下端開口の間にＬＥＤ素子を配置し、上端開口から下端開口までを透光性樹脂で充填するとともに、ＬＥＤ素子からの出射光が上端開口側へ反射するように容器の内壁面を形成したチップ部品型ＬＥＤが開示されている。
　さらに、特許文献３には、液状の透光性封止材料に、蛍光体の沈降防止剤として粘土鉱物を主とする層状化合物に有機カチオンを添加してなる親油性化合物を加えた発光装置及びその製造方法が開示されている。
特開２００２－３１４１４２号公報 特開２００２－１８５０４６号公報 特開２００４－１５３１０９号公報
　しかしながら、特許文献１では、ＬＥＤチップをシリコーン樹脂で封止しているため、ＬＥＤチップからの発光やＬＥＤチップ及び蛍光体の発熱などにより封止材料の着色等の劣化が進行し易く、長期間の使用に耐えうるだけの耐久性を得ることが困難であった。また、特許文献２の構成ではＬＥＤの構成が複雑となり、コストアップに繋がるという問題点もあった。さらに、特許文献２、３においても、透光性封止材料の具体例としてエポキシ樹脂やシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料が挙げられており、特許文献１と同様に封止材料の耐久性の面で十分ではなかった。
　そこで、加熱後にセラミックとなる封止材料を用いてＬＥＤチップを封止することにより、ＬＥＤチップの耐熱性や耐光性を向上させることが考えられる。この場合、蛍光体の沈降抑制剤として、特許文献２に記載されている層状化合物を添加すると、蛍光体の分散状態が安定し、色むらの発生を低減することができる。しかし、封止材料と沈降抑制剤との混合液の粘度が小さいため、封止材料が硬化する前に蛍光体が沈降してしまい、沈降抑制効果が十分ではなかった。
　したがって、本発明の主な目的は、耐熱性の高い透光性部材中に蛍光体を均一に分散させた波長変換部を備える発光装置の製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するため本発明によれば、
　所定波長の光を出射する発光素子と、
　前記発光素子からの出射光により励起されて励起波長と異なる波長の蛍光を出射する蛍光体を含有する波長変換部と、
　を有する発光装置の製造方法において、
　前記蛍光体と層状ケイ酸塩鉱物と透光性のセラミック前駆体とを含む混合液を噴射するノズルを、前記発光素子に対して相対的に移動させながら、前記混合液を前記ノズルから前記発光素子に噴射して塗布する工程と、
　噴射・塗布後の前記混合液を加熱して前記波長変換部を形成する工程と、
　を備えることを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。
　本発明によれば、蛍光体と層状ケイ酸塩鉱物とセラミック前駆体とを含む混合液を発光素子に噴射して塗布するから、蛍光体を分散させた状態で発光素子に塗布することができ、耐熱性の高い透光性部材中に蛍光体を均一に分散させた波長変換部を形成することができる。
発光装置の概略構成を示す断面図である。 発光装置の製造装置および製造方法を概略的に説明するための模式図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
　図１に示すとおり、発光装置１００は、断面凹状のＬＥＤ基板１を有している。
　ＬＥＤ基板１の凹部（底部）にはメタル部２が設けられ、メタル部２上に直方体状のＬＥＤ素子３が配置されている。ＬＥＤ素子３は所定波長の光を出射する発光素子の一例である。
　ＬＥＤ素子３のメタル部２に対向する面には突起電極４が設けられており、メタル部２とＬＥＤ素子３とが突起電極４を介して接続されている(フリップチップ型)。
　尚、ここでは、一つのＬＥＤ基板１に対して、一つのＬＥＤ素子３が設けられる構成を図示しているが、一つのＬＥＤ基板１の凹部に複数のＬＥＤ素子３が設けられてもよい。
　本実施形態では、ＬＥＤ素子３として青色ＬＥＤ素子を用いている。
　青色ＬＥＤ素子は、例えばサファイア基板上にｎ－ＧａＮ系クラッド層、ＩｎＧａＮ発光層、ｐ－ＧａＮ系クラッド層、及び透明電極を積層してなる。
　ＬＥＤ基板１の凹部にはＬＥＤ素子３の周囲を封止するように波長変換部６が形成されている。
　波長変換部６は、ＬＥＤ素子３から出射される所定波長の光を、異なる波長の光に変換する部分であり、透光性を有するセラミック層中にＬＥＤ素子３からの波長により励起されて、励起波長と異なる波長の蛍光を出す蛍光体が添加されている。ここでは、ＬＥＤ素子３の周囲を封止するように波長変換部６が形成されているが、波長変換部６は、ＬＥＤ素子３の周囲（上面及び側面）のみに設けられればよく、ＬＥＤ基板１の凹部には波長変換部６が設けられない構成とされてもよい。
　ＬＥＤ素子３の周囲のみに波長変換部６を設ける方法としては、波長変換部６を形成する際に、マスクを設置する方法等が用いられる。
　次に、波長変換部６の構成などについて詳述する。
　波長変換部６は、有機金属化合物を有機溶媒に混合したゾル状の混合液を加熱によりゲル状態とし、さらに焼成する、いわゆるゾル・ゲル法により形成された透明セラミック層（ガラス体）であって、その透明セラミック層中に蛍光体、層状ケイ酸塩鉱物、無機微粒子を含有するものである。
（有機金属化合物）
　有機金属化合物は、蛍光体、層状ケイ酸塩鉱物、無機微粒子を封止するバインダとしての役割を果たすものである。
　本発明に用いられる有機金属化合物としては、金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート等が挙げられるが、加水分解と重合反応によりゲル化し易い金属アルコキシドが好ましい。
　金属アルコキシドは、テトラエトキシシランのような単分子のものでも良いし、有機シロキサン化合物が鎖状または環状に連なったポリシロキサンでも良いが、混合液の粘性が増加するポリシロキサンが好ましい。
　なお、透光性のガラス体を形成可能であれば金属の種類に制限はないが、形成されるガラス体の安定性や製造の容易性の観点から、ケイ素を含有していることが好ましい。また、複数種の金属を含有していても良い。
　セラミック層中の有機金属化合物の含有量が２重量％未満では、バインダとしての有機金属化合物が少なすぎて加熱、焼成後のセラミック層の強度が低下する。
　一方、有機金属化合物の含有量が５０重量％を超えると、層状ケイ酸塩鉱物の含有量が相対的に低下するため、加熱前の混合液の粘度が低下して蛍光体が沈降し易くなる。また、無機微粒子の含有量も相対的に低下するため、セラミック層の強度も低下する。
　そのため、セラミック層中の有機金属化合物の含有量は２重量％以上５０以下が好ましく、２．５重量％以上３０重量％以下がより好ましい。
　有機金属化合物としてポリシラザンを使用することもできる。
　本発明で用いられるポリシラザンとは下記一般式（１）で表される。
　　　（Ｒ１Ｒ２ＳｉＮＲ３）ｎ　…　（１）
　式（１）中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して水素原子またはアルキル基、アリール基、ビニル基、シクロアルキル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つは水素原子であり、好ましくはすべてが水素原子であり、ｎは１～６０の整数を表す。
　ポリシラザンの分子形状はいかなる形状であってもよく、例えば、直鎖状または環状であってもよい。
　上記式（１）に示すポリシラザンと必要に応じた反応促進剤を、適切な溶媒に溶かして塗布し、加熱やエキシマ光処理、ＵＶ光処理を行うことで硬化し、耐熱性、耐光性の優れたセラミック膜を作成することができる。特に、１７０～２３０ｎｍの範囲の波長成分を含むＵＶＵ放射線（例えばエキシマ光）を照射して硬化させた後に、加熱硬化を行うとさらに水分の浸透防止効果を向上させることができる。
　反応促進剤としては酸、塩基などを用いることが好ましいが用いなくても良い。
　反応促進剤としては例えばトリエチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、塩酸、シュウ酸、フマル酸、スルホン酸、酢酸やニッケル、鉄、パラジウム、イリジウム、白金、チタン、アルミニウムを含む金属カルボン酸塩などが挙げられるがこれに限られない。
　反応促進剤を用いる場合に特に好ましいのは金属カルボン酸塩であり、添加量はポリシラザンを基準にして０．０１～５ｍｏｌ％が好ましい添加量である。
　溶媒としては脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン炭化水素、エーテル類、エステル類を使用することができる。好ましくはメチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルフルオライド、クロロホルム、四塩化炭素、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルブチルエーテルである。
　また、ポリシラザン濃度は高い方が好ましいが、濃度の上昇はポリシラザンの保存期間の短縮につながるため、ポリシラザンは、溶媒中に５～５０ｗｔ％（重量％）以下で溶解していることが好ましい。
　また、ポリシラザン溶液をセラミック前駆体溶液として用いる場合、焼成する際の加熱温度は、基板として用いられるガラス材料等の劣化を抑制する観点からは１５０℃～５００℃が好ましく、１５０℃～３５０℃とすることがより好ましい。
（蛍光体）
　蛍光体は、ＬＥＤ素子３からの出射光の波長（励起波長）により励起されて、励起波長と異なる波長の蛍光を出射するものである。
　本実施形態では、青色ＬＥＤ素子から出射される青色光（波長４２０ｎｍ～４８５ｎｍ）を黄色光（波長５５０ｎｍ～６５０ｎｍ）に変換するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体を使用している。
　このような蛍光体は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ａｌ、Ｌａ、Ｇａの酸化物、または高温で容易に酸化物となる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して混合原料を得る。或いは、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶液をシュウ酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。
　そして、得られた混合原料にフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して加圧し、成形体を得る。
　得られた成形体を坩堝に詰め、空気中１３５０～１４５０℃の温度範囲で２～５時間焼成し、蛍光体の発光特性を持つ焼結体を得る。
　なお、本実施形態ではＹＡＧ蛍光体を使用しているが、蛍光体の種類はこれに限定されるものではなく、例えばＣｅを含まない非ガーネット系蛍光体等の他の蛍光体を使用することもできる。また、蛍光体の粒径が大きいほど発光効率（波長変換効率）は高くなる反面、有機金属化合物との界面に生じる隙間が大きくなって形成されたセラミック層の膜強度が低下する。
　従って、発光効率と有機金属化合物との界面に生じる隙間の大きさを考慮し、平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下のものを用いることが好ましい。蛍光体の平均粒径は、例えばコールターカウンター法によって測定することができる。
（層状ケイ酸塩鉱物）
　層状ケイ酸塩鉱物は、雲母構造、カオリナイト構造、スメクタイト構造等の構造を有する膨潤性粘土鉱物が好ましく、膨潤性に富むスメクタイト構造が特に好ましい。これは、後述するように混合液中に水を添加することで、スメクタイト構造の層間に水が進入して膨潤したカードハウス構造をとるため、少量で混合液の粘性を大幅に増加させる効果があるためである。
　層状ケイ酸塩鉱物はセラミック層中では平板状を呈するため、セラミック層の膜強度を向上させることができる。
　セラミック層中における層状ケイ酸塩鉱物の含有量が０．５重量％未満になると混合液の粘性を増加させる効果が十分に得られない。
　一方、層状ケイ酸塩鉱物の含有量が２０重量％を超えると加熱後のセラミック層の強度が低下する。
　従って、層状ケイ酸塩鉱物の含有量は０．５重量％以上２０重量％以下とすることが好ましく、０．５重量％以上１０重量％以下がより好ましい。
　なお、有機溶媒との相溶性を考慮して、層状ケイ酸塩鉱物の表面をアンモニウム塩等で修飾（表面処理）したものを適宜用いることもできる。
（無機微粒子）
　無機微粒子は、有機金属化合物と、蛍光体及び層状ケイ酸塩鉱物との界面に生じる隙間を埋める充填効果、加熱前の混合液の粘性を増加させる増粘効果、及び加熱後のセラミック層の膜強度を向上させる膜強化効果を有する。
　本発明に用いられる無機微粒子としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛等の酸化物微粒子、フッ化マグネシウム等のフッ化物微粒子等が挙げられる。特に、有機金属化合物としてポリシロキサン等の含ケイ素有機化合物を用いる場合、形成されるセラミック層に対する安定性の観点から酸化ケイ素の微粒子を用いることが好ましい。
　セラミック層中における無機微粒子の含有量が０．５重量％未満になると上述したそれぞれの効果が十分に得られない。
　一方、無機微粒子の含有量が５０重量％を超えると加熱後のセラミック層の強度が低下する。
　従って、セラミック層中における無機微粒子の含有量は０．５重量％以上５０重量％以下とする。
　なお、セラミック層中における無機微粒子の含有量は、好ましくは０．５重量％以上４０重量％以下である。
　また、無機微粒子の平均粒径は、上述したそれぞれの効果を考慮して０．００１μｍ以上５０μｍ以下のものを用いることが好ましく、０．００５μｍ以上２０μｍ以下のものを用いることがより好ましい。
　無機微粒子の平均粒径は、例えばコールターカウンター法によって測定することができる。
　なお、有機金属化合物や有機溶媒との相溶性を考慮して、無機微粒子の表面をシランカップリング剤やチタンカップリング剤で処理したものを適宜用いることもできる。
（前駆体溶液）
　前駆体溶液は、有機金属化合物を有機溶媒に混合したものであり、前駆体溶液を加熱することにより透光性のセラミック層を得ることができる。この前駆体溶液に蛍光体、層状ケイ酸塩鉱物、及び無機微粒子を混合した混合液を加熱することで、波長変換部６が形成される。
　さらに、混合液に水を添加すると、層状ケイ酸塩鉱物の層間に水が入り込んで混合液の粘性が増加するため、蛍光体の沈降を抑制することができる。
　なお、水に不純物が含まれていると重合反応を阻害するおそれがあるため、添加する水は不純物を含まない純水を用いる必要がある。
　有機溶媒としては、添加される水との相溶性に優れたメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類が好ましい。
　また、有機溶媒に対する有機金属化合物の混合量が５重量％未満になると混合液の粘性を増加させることが困難となり、有機金属化合物の混合量が５０重量％を超えると重合反応が必要以上に速く進んでしまう。
　そのため、有機溶媒に対する有機金属化合物の混合量は５重量％以上５０重量％以下が好ましく、８重量％以上４０重量％以下がより好ましい。
　混合液の調製手順としては、例えば、表面処理された親油性の層状ケイ酸塩鉱物を用いる場合は、先ず有機金属化合物を有機溶媒に混合した溶液（前駆体溶液）に層状ケイ酸塩鉱物を予備混合し、その後に蛍光体、無機微粒子、及び水を混合する。
　また、表面処理されていない親水性の層状ケイ酸塩鉱物を用いる場合は、先ず層状ケイ酸塩鉱物と水とを予備混合し、その後に蛍光体、無機微粒子、及び前駆体溶液を混合する。
　これにより、層状ケイ酸塩鉱物を均一に混合して増粘効果をより高めることができる。混合液の好ましい粘度は２５～８００ｃＰであり、最も好ましい粘度は３０～５００ｃＰである。
　また、有機溶媒に水を加える場合は、総溶媒量に対する水の割合を５％以上とする。水の割合が５重量％未満になると上記の増粘効果を十分に得ることができず、水の割合が６０重量％を超えると増粘効果よりも水の混合過多による粘度低下効果の方が大きくなる。
　そのため、水の割合は総溶媒量に対し５重量％以上６０重量％以下が好ましく、７重量％以上５５重量％以下がより好ましい。
　混合液の最も好ましい組成は、有機金属化合物としてポリシロキサンを用いたものであり、混合液中に含まれる上記各成分の最も好ましい組成範囲は、ポリシロキサン分散液が３５～６５重量％、層状ケイ酸塩鉱物が０．１～５重量％、無機微粒子が１～４０重量％、水が５～５０重量％である。
　なお、層状ケイ酸塩鉱物としては、ポリシロキサンとの親和性が高いスメクタイト構造を有するものを用いるのが好ましい。
　続いて、発光装置１００（波長変換部６）の製造方法について説明する。
　発光装置１００の波長変換部６を製造する場合、たとえば図２の製造装置１０が使用される。
　製造装置１０は、主に、上下，左右，前後に移動可能な移動台２０と、上記で説明した混合液（４０）を噴射可能なスプレー装置３０と、波長変換部６の色度や輝度などを検査可能な検査装置５０と、を有している。
　スプレー装置３０は移動台２０の上方に配置されている。
　スプレー装置３０はエアーが送り込まれるノズル３２を有している。
　また、スプレー装置３０が移動台２０の下方に設置され、上方に向かって混合液４０を噴射する構成であってもよい。
　ノズル３２の先端部の孔径は２０μｍ～２ｍｍであり、好ましくは０．１～０．３ｍｍである。ノズル３２は移動台２０と同様に、上下，左右，前後に移動可能となっている。特にノズル３２は角度調整も可能であり、移動台２０（またはこれに設置されるＬＥＤ基板１）に対し傾斜させることができるようになっている。
　ノズル３２には温度調整機構が内蔵されており、噴射物の温度を調整することができる。
　ノズル３２には連結管３４を介してタンク３６が接続されている。
　タンク３６には混合液４０が貯留されている。タンク３６には撹拌子が入っており、混合液４０が常に撹拌されている。混合液４０を撹拌すれば、比重の大きい蛍光体の沈降を抑止することができ、蛍光体が混合液４０中で分散した状態を保持することができる。
　なお、スプレー装置３０では、ノズル３２にエアーを送り込むのに代えて、モーターなどを駆動源として利用しタンク３６の混合液４０自体に圧力を加えてノズル３２から混合液４０を噴射するか、または押し出すような機構としてもよい。混合液４０を押し出すような機構とする場合、混合液４０に対する圧力のバラツキを１０％以内とする。
　検査装置５０は、ＬＥＤ素子５２と色彩輝度計５４とを有している。
　ＬＥＤ素子５２はＬＥＤ素子３と同様の光を発光する素子である。
　色彩輝度計５４は受光した光の色度や輝度を計測する計測器である。
　実際に発光装置１００の波長変換部６を製造する場合には、まず、色度・輝度調整用（試験用）のガラスプレート６０に混合液４０を事前に噴射・塗布し、白色光の色度や輝度をあらかじめ計測する（予備噴射・塗布工程）。
　詳しくは、ガラスプレート６０を移動台２０に設置し、移動台２０とスプレー装置３０のノズル３２とを制御してガラスプレート６０とノズル３２の先端部とを対向配置する。ノズル３２からガラスプレート６０に混合液４０を噴射・塗布し、混合液４０が塗布されたガラスプレート６０を検査装置５０の近傍に移送し、発光素子５２を発光させる。そして白色光の色度や輝度を色彩輝度計５４で計測し、白色光の色度や輝度が所望の値（範囲）になっているかどうかを確認する。
　予備噴射・塗布工程の処理は、白色光の色度や輝度が安定するまで繰り返す。
　予備噴射・塗布工程において、白色光の色度や輝度が所望の値からずれている場合には、スプレーの噴射圧や混合液４０における蛍光体の濃度等を調整して所望の値とすることができる。この際の調整は、計測値に応じて自動で行われることが好ましいが、計測値に応じて手動により調整してもよい。
　その後、ガラスプレート６０に代えて、（ＬＥＤ素子３をあらかじめ実装した）複数のＬＥＤ基板１を移動台２０に設置し、ＬＥＤ基板１とスプレー装置３０のノズル３２との位置関係を調整する（位置調整工程）。
　詳しくは、ガラスプレート６０を設置したときと同様に、ＬＥＤ基板１を移動台２０に設置し、ＬＥＤ基板１とノズル３２の先端部とを対向配置する。ＬＥＤ基板１とノズル３２の先端部との距離は５～３０ｃｍとする。ＬＥＤ素子３に対し混合液４０を均一に塗布するには、ＬＥＤ基板１とノズル３２の先端部との間に一定の間隔をあけて、ＬＥＤ基板１からノズル３２の先端部を離間させたほうがよい。
　その後、ＬＥＤ基板１とノズル３２とを互いに相対移動させながら、ノズル３２から混合液４０を噴射してＬＥＤ基板１に混合液４０を塗布する（噴射・塗布工程）。
　詳しくは、一方では、移動台２０とノズル３２とを移動させてＬＥＤ基板１とノズル３２とを前後左右に移動させる。移動台２０とノズル３２とのうちいずれか一方の位置を固定し、他方を前後左右に移動させてもよい。また、移動台２０の移動方向と直交する方向にＬＥＤ素子３を複数配置し、ノズル３２を移動台２０の移動方向と直交する方向に移動させながら塗布する方法も好ましく用いられる。他方では、ノズル３２にエアーを送り込み、混合液４０をノズル３２の先端部からＬＥＤ基板１に向けて噴射する。
　噴射・塗布工程では、下記（１）～（９）の操作や条件設定などをおこなう。
（１）基本的には、ノズル３２の先端部をＬＥＤ基板１の直上に配置して混合液４０をＬＥＤ素子３の真上から噴射する。
　ただ、ＬＥＤ素子３が直方体状を呈しているため、混合液４０をＬＥＤ素子３の真上から噴射するのに加えてまたは代えて、たとえばノズル３２を傾けてＬＥＤ素子３の４つの角部に向けて斜め方向から混合液４０を噴射してもよい。
　このようにノズル３２の噴射角度を小さくして混合液４０を４方向から噴射すれば、ＬＥＤ素子３の側面に対しても混合液４０を均一に塗布することができる。
　ノズル３２の噴射角度は適宜設定可能であり、好ましくは４５°とする。
（２）混合液４０の噴射量は一定とし、単位面積当たりの蛍光体量を一定とする。
　混合液４０の噴射量の経時的なバラツキは１０％以内とし、好ましくは１％以内とする。
（３）ノズル３２を温度調整し、混合液４０の噴射時の粘度を調整する。
　好ましくは混合液４０の温度を４０℃以下に調整するか、または混合液４０の粘度にあわせて調整する。
　この場合、ＬＥＤ基板１を室温環境下においてもよいし、温度調整機構を移動台２０に設けてＬＥＤ基板１の温度をコントロールしてもよい。
　ＬＥＤ基板１の温度を３０～１００℃で高く設定すれば、ＬＥＤ基板１に噴射された混合液４０中の有機溶媒を早く揮発させることができ、混合液４０がＬＥＤ基板１から液だれするのを防止することができる。逆に、ＬＥＤ基板１の温度を５～２０℃と低く設定すれば、溶媒をゆっくり揮発させることができ、混合液４０をＬＥＤ素子３の外壁に沿って均一に塗布することができ、ひいては波長変換部６の膜密度や膜強度などを増大させることができ、緻密な膜を形成することができる。
（４）製造装置１０の環境雰囲気（温度・湿度）を一定とし、混合液４０の噴射を安定させる。
　特に、有機金属化合物としてポリシラザンを使用する場合、ポリシラザンが吸湿性を有しており混合液４０自体が固化する可能性があるため、混合液４０を噴射するときは好ましくは湿度を低くする。
（５）スプレー装置３０とＬＥＤ基板１との間にＬＥＤ素子３の形状に応じたマスクを配置し、当該マスクを介して混合液４０を噴射する。
　マスクとしては、混合液４０を構成する有機溶媒に溶解しない材質のものを使用する必要があるが、マスクに付着した蛍光体等の材料の回収の観点から好ましくは可燃性のものを使用する。
（６）１つのＬＥＤ基板１への混合液４０の噴射・塗布が終了したら、その次のＬＥＤ基板１に対し上記と同様の操作を繰り返し、複数のＬＥＤ基板１のＬＥＤ素子３上に混合液４０を順次噴射・塗布する。
　この場合、ＬＥＤ基板１の切り替えとは無関係に混合液４０を連続的に噴射し続けてもよいし、ＬＥＤ基板１を切り替えるごとに混合液４０の噴射を一時的に休止して混合液４０を断続的に噴射してもよい。混合液４０を連続的に噴射し続ければ、各ＬＥＤ基板１に対する混合液４０の噴射量を安定させることができる。混合液４０を断続的に噴射すれば、混合液４０の使用量を節約することができる。
（７）噴射・塗布工程中は、一定数のＬＥＤ基板１への混合液４０の噴射・塗布が終了するごとに、白色光の色度や輝度を実際に検査し、その検査結果を混合液４０の噴射量や噴射圧、噴射温度（ノズル３２の温度）などにフィードバックしてもよい（検査工程）。
　すなわち、検査工程では、混合液４０の噴射・塗布が終了したＬＥＤ基板１のうちの１枚を検査装置５０の近傍に移送し、ＬＥＤ素子３を発光させる。そして混合液４０による白色光の色度や輝度を色彩輝度計５４で計測し、その計測結果に基づき、混合液４０の噴射量や噴射圧、噴射温度（ノズル３２の温度）などを変更してもよい。
　混合液４０の噴射・塗布が終了したＬＥＤ基板１を使用するのに代えて、ガラスプレート６０に混合液４０を噴射・塗布し、これを白色光の色度や輝度の検査対象としてもよい。ガラスプレート６０を使用する場合は、ＬＥＤ素子５２を発光させ、白色光の色度や輝度を計測すればよい。
（８）噴射・塗布工程中は、ノズル３２をクリーニングしてもよい。
　この場合、スプレー装置３０の近傍に、洗浄液を貯留したクリーニングタンクを設置し、混合液４０の噴射の休止中や白色光の色度・輝度の検査中などにおいて、ノズル３２の先端部をクリーニングタンク中に浸漬させ、ノズル３２の先端部の乾燥を防ぐようにする。
　洗浄液としては、混合液４０を溶解可能な液体が使用可能である。
　また、噴射・塗布工程の休止中には、混合液４０が硬化してノズル３２の噴射孔がつまる恐れがある為、ノズル３２をクリーニングタンク中に浸漬させるか、噴射・塗布工程の開始時にノズル３２のクリーニングを行うことが好ましい。
　なお、ノズル３２の上記クリーニングは、噴射・塗布工程の処理自体を実行する前に行ってもよい。
（９）噴射・塗布工程では、混合液４０をミスト状に噴射する関係上、混合液４０中の有機溶媒が揮発すると、蛍光体，無機微粒子などの粉体が飛散することもあるため、好ましくは製造装置１０の全体をハウジングなどで被覆してフィルタ越しに集塵・排気しながら、噴射・塗布工程や検査工程の処理を実行する。
　蛍光体をフィルタで捕集すれば、高価な蛍光体を再利用することができる。
　その後、混合液４０が塗布されたＬＥＤ基板１を焼結炉に移送し、混合液４０を焼成する（焼成工程）。
　焼成工程では、処理温度（焼結温度）を、ＬＥＤ素子３が破損しない程度に設定し、１００～３００℃、好ましくは１３０～１７０℃とし、より好ましくは１４０～１６０℃とし、もっとも好ましくは１５０℃前後とする。
　その結果、混合液４０が焼結して波長変換部６が製造（形成）される。
　なお、混合液４０を焼結させた後に、ディスペンサーを用いて波長変換部６上をシリコーン樹脂で封止してもよい。この場合、波長変換部６の経時的な劣化を抑制することができ、波長変換部６のＬＥＤ基板１やＬＥＤ素子３への接着性を向上させることができる。
　以上の本実施形態によれば、蛍光体を含む混合液４０をＬＥＤ素子３に噴射して塗布するから、蛍光体を分散させた状態でＬＥＤ素子３に塗布することができ、耐熱性の高いセラミック層中に蛍光体を均一に分散させた波長変換部６を形成することができる。
　なお、本実施形態では、１本のノズル３２を使用する例を示したが、作業時間を短縮する場合や複数の噴射物を使用する場合に、その使用状況や噴射物の種類などに応じてノズルの数を増やしてもよい（変更してもよい）。
　たとえば、赤色（Ｒ），青色（Ｂ），緑色（Ｇ）の光を出射する蛍光体を用いて、これら３色の光を混色させることで白色光を出射させようとする場合には、スプレー装置３０と同様のスプレー装置を３台用いて、各蛍光体を含む分散液を３本のノズルから別個に噴射するような構成としてもよい。
　以下、本発明の発光装置１００について実施例及び比較例により更に具体的に説明する。
（１）サンプルの作製
（１．１）蛍光体の調製
　蛍光体原料として、Ｙ２Ｏ３７．４１ｇ、Ｇｄ２Ｏ３４．０１ｇ、ＣｅＯ２０．６３ｇ、Ａｌ２Ｏ３７．７７ｇを十分に混合し、これにフラックスとしてフッ化アンモニウムを適量混合したものをアルミ製の坩堝に充填し、水素含有窒素ガスを流通させた還元雰囲気中において、１３５０～１４５０℃の温度範囲で２～５時間焼成して焼成品（（Ｙ０．７２Ｇｄ０．２４）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ０．０４）を得た。
　得られた焼成品を粉砕、洗浄、分離、乾燥して、平均粒径が１０μｍ程度の黄色蛍光体粒子を得た。当該蛍光体粒子の波長４６５ｎｍの励起光における発光波長を測定したところ、おおよそ波長５７０ｎｍにピーク波長を有していた。
（１．２）混合液（前駆体溶液）の調製
（１．２．１）混合液１－１の調製
　ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）１ｇ中に表面処理された親油性スメクタイト（ルーセンタイトＳＰＮ、コープケミカル社製）０．０２ｇを混合して分散させた。この分散液に上記で調製した蛍光体粒子１．１ｇ、メジアン径（Ｄ５０）２５ｎｍの酸化ケイ素微粒子（NanoTek Powder、ＣＩＫナノテック社製）０．０３ｇ、及び純水０．３８ｇを混合して「混合液１－１」を調製した。
　なお、ポリシロキサン、スメクタイト、蛍光体、及び酸化ケイ素微粒子の混合量は、加熱重合後のセラミック層中における重量％の総和が１００重量％となるように決定した（下記混合液１－２～１－３，２－１～２－２においても同じ）。
（１．２．２）混合液１－２の調製
　ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）１ｇ中に表面処理された親油性スメクタイト（ルーセンタイトＳＰＮ、コープケミカル社製）０．０１ｇを混合して分散させた。この分散液に上記で調製した蛍光体粒子０．７ｇ、粒度分布１～２４μｍ、メジアン径（Ｄ５０）３μｍの酸化ケイ素微粒子（ハイシリカＦ３、ニッチツ社製）０．０３ｇ、及び純水０．０７ｇを混合して「混合液１－２」を調製した。
（１．２．３）混合液１－３の調製
　混合液１－１の調製において、蛍光体粒子の混合量を０．９ｇに、メジアン径（Ｄ５０）２５ｎｍの酸化ケイ素微粒子（NanoTek Powder、ＣＩＫナノテック社製）の混合量を０．２ｇにそれぞれ変更した。
　それ以外は混合液１－１と同様の方法により「混合液１－３」を調製した。
（１．２．４）混合液２－１の調製
　ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）１ｇ中に上記で調製した蛍光体粒子０．３ｇを混合して「混合液２－１」を調製した。
（１．２．５）混合液２－２
　ポリシロキサン分散液（ポリシロキサン１４重量％、イソプロピルアルコール８６重量％）１ｇ中に上記で調製した蛍光体粒子０．６ｇ、メジアン径（Ｄ５０）２５ｎｍの酸化ケイ素微粒子（NanoTek Powder、ＣＩＫナノテック社製）０．０３ｇを混合して「混合液２－２」を調製した。
　混合液１－１～１－３，２－１～２－２の成分データを表１に示す。
　なお、表１中、「＊」は総溶媒量（有機溶媒と水とを足し合わせた溶媒の総量）に対する水の割合を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
（１．３）波長変換部の作製
　混合液１－１～１－３，２－１～２－２の粘度を、振動式粘度計（ＶＭ－１０Ａ－Ｌ、ＣＢＣ社製）を用いて測定した。
　混合液１－１は、焼成後のセラミック層の膜厚が３５μｍとなるように、混合液１－２および混合液２－２は、焼成後のセラミック層の膜厚が４０μｍとなるように、混合液１－３および混合液２－１は、焼成後のセラミック層の膜厚が４５μｍとなるように、それぞれ２０個の青色ＬＥＤチップが設けられたＬＥＤ基板上にスプレー装置により塗布し、１５０℃で６０分加熱してセラミック層（波長変換部）を作製した。
　以上の処理により、混合液１－１～１－３，２－１～２－２ごとに、発光装置を５台（５枚）ずつ作製した。
　特に、混合液１－１～１－３を使用して波長変換部を作製した発光装置を「実施例１～３」のサンプルとし、混合液２－１～２－２を使用して波長変換部を作製した発光装置を「比較例１～２」のサンプルとした。
（２）サンプルの性能評価
（２．１）波長変換部の膜厚の評価
　各サンプルの波長変換部の膜厚を、レーザホロゲージ（ミツトヨ社製）を用いて測定し、膜厚のばらつきを評価した。
　評価結果を表２に示す。
　表２には混合液の粘度も併せて示す。
　表２中、膜厚の評価に関し、各サンプル５台のうち、最初に塗布した１台のサンプルの各ＬＥＤチップ上の膜厚の平均値を基準値（１００％）として、残りの４台のサンプルの各ＬＥＤチップ上の膜厚の平均値の基準値に対するばらつきが±１０％の範囲内であるときは「◎」と、±２０％の範囲内であるときは「○」と、±３０％の範囲内であるときは「△」と、膜厚のばらつきが±４０％を超えるときは「×」とした。
（２．２）色度の測定
　各サンプルのＬＥＤチップを発光させ、発光の色度を、分光放射輝度計（ＣＳ－１０００Ａ、コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定した。
　測定結果を表２に示す。
　色度は、色空間をＸＹＺ座標系で表したＣＩＥ－ＸＹＺ表色系で、ある点と原点を結ぶ直線が平面ｘ＋ｙ＋ｚ＝１と交わる点で定義される。ここでは、色度は（ｘ、ｙ）座標で表し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の関係から得られるｚ座標は省略する。
　白色光の色度は（０．３３，０．３３）であり、色度がこの値に近いほど白色光に近くなる。ｘ座標の値が小さくなると青色がかった白色になり、ｘ座標の値が大きくなると黄色がかった白色になる。
　表２中の５つの色度は５台のサンプルそれぞれの色度であり、各サンプルの値はＬＥＤ基板中にある複数のＬＥＤチップのうち任意の３つのＬＥＤチップを発光させて測定した色度の平均値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
（２．３）ヒートショック試験および剥離評価
　上記で作製した実施例１，３および比較例２の各サンプルについて、ヒートショック試験を実施し波長変換部の剥離状態を評価した。
　具体的には、エスペック社製TSA-71S-Aを用いて－４０℃で３０分間放置し、その後１００℃で３０分間放置する処理を１サイクルとして、各サンプルに対し当該処理を１００サイクル繰り返した。
　その後、ヒートショック試験後の各サンプルのＬＥＤ基板表面に形成された波長変換部（セラミック層）にニチバン製セロテープ（登録商標）（２４ｍｍ）を貼り付けて剥離し、その剥離状態を評価した。
　評価結果を表３に示す。
　表３中、◎，○，△，×の基準は下記のとおりである。
　「◎」：５台の発光装置すべてにおいて剥離がない
　「○」：５台のうち１台の発光装置に剥離がある
　「△」：５台のうち２台の発光装置に剥離がある
　「×」：５台のうち３台以上の発光装置に剥離がある
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
（３）まとめ
　表２から明らかなように、前駆体溶液の有機金属化合物としてポリシロキサンを使用し、その前駆体溶液に蛍光体、スメクタイト、酸化ケイ素微粒子および純水を添加した実施例１～３のサンプルでは、混合液の粘度が３２～７４ｃＰと高く、波長変換部の膜厚のばらつきは±１０％の範囲内にあり、色度ばらつきも僅かであった。これは、スメクタイトおよび酸化ケイ素微粒子による増粘効果によって、混合液１－１～１－３（前駆体溶液）の粘性が高くなり、蛍光体の沈降が抑制されたためと考えられる。
　これに対し、混合液中にスメクタイト、酸化ケイ素微粒子および純水を添加しなかった比較例１のサンプルや、スメクタイトおよび純水を添加しなかった比較例２のサンプルでは、混合液の粘度が４～１２ｃＰと低いために蛍光体が沈降し易く、波長変換部の膜厚のばらつきは±２０％を超えていた。
　また、表３から明らかなように、前駆体溶液の有機金属化合物としてポリシロキサンを使用し、その前駆体溶液に蛍光体、スメクタイト、酸化ケイ素微粒子および純水を添加した実施例１，３のサンプルでは、波長変換部の剥離は認められず、膜強度が十分に確保できていることが確認された。
　これに対し、前駆体溶液に層状ケイ酸塩鉱物を添加しなかった比較例２のサンプルでは、３台以上の発光装置で剥離が発生した。
　本発明は、発光装置の製造方法において、耐熱性の高い透光性部材中に蛍光体を均一に分散させるのに好適に利用することができる。
　１　ＬＥＤ基板
　２　メタル部
　３　ＬＥＤ素子
　４　突起電極（バンプ）
　６　波長変換部
　１０　製造装置
　２０　移動台
　３０　スプレー装置
　３２　ノズル
　３４　連結管
　３６　タンク
　４０　混合液
　５０　検査装置
　５２　ＬＥＤ素子
　５４　色彩輝度計
　６０　ガラスプレート
　１００　発光装置

Claims (5)

  1. 　所定波長の光を出射する発光素子と、
    　前記発光素子からの出射光により励起されて励起波長と異なる波長の蛍光を出射する蛍光体を含有する波長変換部と、
    　を有する発光装置の製造方法において、
    　前記蛍光体と層状ケイ酸塩鉱物と透光性のセラミック前駆体とを含む混合液を噴射するノズルを、前記発光素子に対して相対的に移動させながら、前記混合液を前記ノズルから前記発光素子に噴射して塗布する工程と、
    　噴射・塗布後の前記混合液を加熱して前記波長変換部を形成する工程と、
    　を備える発光装置の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の発光装置の製造方法において、
    　前記混合液を前記ノズルから前記発光素子に噴射して塗布する工程の前に、前記ノズルをクリーニングする工程を備える発光装置の製造方法。
  3. 　請求項１に記載の発光装置の製造方法において、
    　前記混合液を前記ノズルから前記発光素子に噴射して塗布する工程では、前記混合液の噴射を一時的に休止させ、その休止中に前記ノズルの先端部を洗浄液に浸漬させる発光装置の製造方法。
  4. 　請求項１に記載の発光装置の製造方法において、
    　前記混合液を前記ノズルから前記発光素子に噴射して塗布する工程の前に、前記混合液を色度・輝度調整用のガラスプレートに噴射して塗布し、前記ガラスプレートの色度・輝度を計測する工程を備える発光装置の製造方法。
  5. 　請求項１に記載の発光装置の製造方法において、
    　前記混合液を前記ノズルから前記発光素子に噴射して塗布する工程では、前記ノズルを傾けて前記混合液を前記発光素子に対し斜め方向から噴射する発光装置の製造方法。
PCT/JP2011/067634 2010-08-17 2011-08-02 発光装置の製造方法 WO2012023424A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/817,320 US9153752B2 (en) 2010-08-17 2011-08-02 Method of manufacturing light-emitting device
JP2012529551A JP5870923B2 (ja) 2010-08-17 2011-08-02 発光装置の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010182211 2010-08-17
JP2010-182211 2010-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012023424A1 true WO2012023424A1 (ja) 2012-02-23

Family

ID=45605081

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/067634 WO2012023424A1 (ja) 2010-08-17 2011-08-02 発光装置の製造方法
PCT/JP2011/067635 WO2012023425A1 (ja) 2010-08-17 2011-08-02 発光装置の製造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/067635 WO2012023425A1 (ja) 2010-08-17 2011-08-02 発光装置の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (3) US9153752B2 (ja)
EP (1) EP2608284A1 (ja)
JP (3) JP5299577B2 (ja)
KR (1) KR101478472B1 (ja)
CN (2) CN104576899A (ja)
WO (2) WO2012023424A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094674A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Panasonic Corp 樹脂塗布装置および樹脂塗布方法
JP2012094675A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Panasonic Corp Ｌｅｄパッケージ製造システムおよびｌｅｄパッケージ製造システムにおける樹脂塗布方法
DE102012112316A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements und Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9260654B2 (en) * 2011-03-11 2016-02-16 Konica Minolta, Inc. Manufacturing method for light emitting device and phosphor mixture
JP5413404B2 (ja) 2011-05-30 2014-02-12 パナソニック株式会社 Ｌｅｄパッケージ製造システムおよびｌｅｄパッケージ製造システムにおける樹脂塗布方法
JP5413405B2 (ja) * 2011-05-30 2014-02-12 パナソニック株式会社 樹脂塗布装置および樹脂塗布方法
WO2013051281A1 (ja) * 2011-10-07 2013-04-11 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 Ｌｅｄ装置の製造方法、およびそれに用いる蛍光体分散液
WO2013121646A1 (ja) * 2012-02-16 2013-08-22 コニカミノルタ株式会社 発光装置の製造方法及び蛍光体塗布装置
JP2013258339A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Konica Minolta Inc 発光装置及びその製造方法
WO2014027460A1 (ja) 2012-08-13 2014-02-20 コニカミノルタ株式会社 蛍光体分散液の製造方法、及びｌｅｄ装置の製造方法
JP5994628B2 (ja) * 2012-12-26 2016-09-21 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法およびスプレーコーティング装置
EP2940744A4 (en) * 2012-12-27 2016-06-29 Konica Minolta Inc PHOSPHORDISPERSION, LED DEVICE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
WO2014199926A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 旭硝子株式会社 蛍光体分散シートの色度座標検査方法、蛍光体分散シートの製造方法、光変換部材の製造方法およびｌｅｄパッケージの製造方法
KR101474376B1 (ko) * 2013-11-28 2014-12-18 주식회사 말콤 온도표시기능을 구비하는 led패키지용 시린지 및 이를 이용하는 led패키지 제조방법
CN103840068B (zh) * 2013-12-31 2017-09-19 杨毅 波长转换装置和发光装置
TWI575778B (zh) * 2014-05-07 2017-03-21 新世紀光電股份有限公司 發光二極體封裝結構
KR102237112B1 (ko) * 2014-07-30 2021-04-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 구비한 광원 모듈
KR20180011398A (ko) 2016-07-21 2018-02-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN107611241A (zh) * 2017-10-23 2018-01-19 苏州创思得新材料有限公司 一种多相复合的Re,Ce:YAG陶瓷荧光片及其制备方法
KR102053614B1 (ko) * 2018-06-19 2019-12-09 주식회사 네모엘텍 퀀텀닷 led 조명 및 제조 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11106685A (ja) * 1997-10-02 1999-04-20 Nemoto Tokushu Kagaku Kk 蓄光性塗料及びこの塗料を用いた表示体
JPH11251640A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光装置
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
JP2004153109A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置及びその製造方法
JP2008227458A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 発光ダイオードパッケージの製造方法。
JP2009256670A (ja) * 2008-03-28 2009-11-05 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性ポリシロキサン組成物、並びに、それを用いたポリシロキサン硬化物、光学部材、航空宇宙産業用部材、半導体発光装置、照明装置、及び画像表示装置
JP2010080588A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Fujikura Ltd 発光装置の製造方法および製造装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3614776B2 (ja) 2000-12-19 2005-01-26 シャープ株式会社 チップ部品型ｌｅｄとその製造方法
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
CN1323441C (zh) * 2001-10-12 2007-06-27 日亚化学工业株式会社 发光装置及其制造方法
US6789874B1 (en) 2003-02-28 2004-09-14 Eastman Kodak Company Method of cleaning nozzles in inkjet printhead
JP2005064233A (ja) * 2003-08-12 2005-03-10 Stanley Electric Co Ltd 波長変換型ｌｅｄ
JP4451178B2 (ja) 2004-03-25 2010-04-14 スタンレー電気株式会社 発光デバイス
JP2007123417A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置の製造方法
JP5167582B2 (ja) 2005-10-28 2013-03-21 住友大阪セメント株式会社 ジルコニア透明分散液及び透明複合体並びに透明複合体の製造方法
WO2008126500A1 (ja) * 2007-03-28 2008-10-23 Hiroshima University Ｍ－ｃ－ｎ－ｏ系蛍光体
CN101494271A (zh) * 2009-02-20 2009-07-29 隆达电子股份有限公司 发光二极管装置的制造方法及喷涂设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11106685A (ja) * 1997-10-02 1999-04-20 Nemoto Tokushu Kagaku Kk 蓄光性塗料及びこの塗料を用いた表示体
JPH11251640A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光装置
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
JP2004153109A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置及びその製造方法
JP2008227458A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 発光ダイオードパッケージの製造方法。
JP2009256670A (ja) * 2008-03-28 2009-11-05 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性ポリシロキサン組成物、並びに、それを用いたポリシロキサン硬化物、光学部材、航空宇宙産業用部材、半導体発光装置、照明装置、及び画像表示装置
JP2010080588A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Fujikura Ltd 発光装置の製造方法および製造装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094674A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Panasonic Corp 樹脂塗布装置および樹脂塗布方法
JP2012094675A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Panasonic Corp Ｌｅｄパッケージ製造システムおよびｌｅｄパッケージ製造システムにおける樹脂塗布方法
DE102012112316A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements und Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement

Also Published As

Publication number Publication date
US9153752B2 (en) 2015-10-06
KR20130028148A (ko) 2013-03-18
US20140349419A1 (en) 2014-11-27
CN103081142B (zh) 2015-01-14
WO2012023425A1 (ja) 2012-02-23
JP5299577B2 (ja) 2013-09-25
KR101478472B1 (ko) 2014-12-31
US8835192B2 (en) 2014-09-16
US20130143343A1 (en) 2013-06-06
US9306130B2 (en) 2016-04-05
JPWO2012023425A1 (ja) 2013-10-28
JP5900425B2 (ja) 2016-04-06
JP2013229621A (ja) 2013-11-07
EP2608284A1 (en) 2013-06-26
JPWO2012023424A1 (ja) 2013-10-28
JP5870923B2 (ja) 2016-03-01
CN103081142A (zh) 2013-05-01
CN104576899A (zh) 2015-04-29
US20130149801A1 (en) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5870923B2 (ja) 発光装置の製造方法
WO2013051281A1 (ja) Ｌｅｄ装置の製造方法、およびそれに用いる蛍光体分散液
JP5999223B2 (ja) 発光装置の製造方法および蛍光体混合液
JP5869769B2 (ja) 蛍光体層の形成方法および発光装置の製造方法
JPWO2012086483A1 (ja) 蛍光体塗布装置および発光装置の製造方法
JP5510312B2 (ja) 発光装置の製造方法
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
JP6076909B2 (ja) 蛍光体分散液、およびｌｅｄ装置の製造方法
JP5880566B2 (ja) Ｌｅｄ装置
JP5803940B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
WO2012090961A1 (ja) 発光装置、発光装置の製造方法、及び、塗布液
JP5729327B2 (ja) Ｌｅｄ装置の製造方法
JP5803941B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP2013166886A (ja) 蛍光体分散液の製造方法、およびそれを用いてｌｅｄ装置を製造する方法
JP2012195522A (ja) 発光装置の製造方法
JP2013258339A (ja) 発光装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11818066

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012529551

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13817320

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11818066

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1