含熒光體樹(shù)脂片材及發(fā)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于將L邸巧片的發(fā)光波長(zhǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的含巧光體樹(shù)脂片材及使用其 的發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[000引就發(fā)光二極管（LED,Li曲t血ittingDiode)而言，在發(fā)光效率顯著提高的背景 下，在W低電力消耗、高壽命、外觀設(shè)計(jì)性等為特色的液晶顯示器（LCD)用背光源、車載用 頭燈、聚光燈、普通照明用途中，其市場(chǎng)正在急劇擴(kuò)大。
[0003] L邸的發(fā)光光譜依賴于形成L邸巧片的半導(dǎo)體材料，因而其發(fā)光顏色受到限制。因 此，為了使用L邸得到用于LCD的背光源、普通照明的白色光，需要在L邸巧片上配置適合 于各巧片的巧光體，來(lái)轉(zhuǎn)換發(fā)光波長(zhǎng)得到白色光。具體而言，提出了在發(fā)藍(lán)色光的L邸巧片 上配置黃色巧光體的方法，在發(fā)藍(lán)色光的L邸巧片上配置紅及綠的巧光體的方法，在發(fā)出 紫外線的L邸巧片上配置紅、綠、藍(lán)的巧光體的方法等。其中，從L邸巧片的發(fā)光效率、成本 方面考慮，目前最廣泛采用在藍(lán)色L邸上配置黃色巧光體的方法，及在藍(lán)色L邸上配置紅及 綠的巧光體的方法。
[0004] 作為在L邸巧片上配置巧光體的具體方法之一，提出了使巧光體分散于L邸巧片 的密封樹(shù)脂中的方法（例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1及2)。但是，如果預(yù)先使巧光體分散于液態(tài)的 密封樹(shù)脂中，則由于比重大的巧光體的沉降所引起的分散不良的原因，從而存在如下情況： 不能對(duì)每個(gè)L邸巧片供給規(guī)定分量的液體，產(chǎn)生密封樹(shù)脂的厚度不均、巧光體濃度不均，并 導(dǎo)致每個(gè)L邸巧片的顏色互不相同。
[0005] 作為抑制該樣的密封樹(shù)脂中的巧光體沉降的方法，提出了添加觸變劑的方法（例 如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)3)、添加聚硅氧烷微粒的方法（例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)4)等，但是，在高濃度 地分散巧光體的情況下，難W充分抑制巧光體的沉降。
[0006] 因此，提出了預(yù)先將均勻分布有高濃度巧光體的樹(shù)脂成型為片狀并使用的方法 (例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)5)。該方法中，通過(guò)預(yù)先將含有高濃度巧光體的樹(shù)脂成型為片狀，從 而可W獲得均勻的膜厚、均勻的巧光體濃度分布和耐光性，因此，在向L邸封裝、發(fā)光元件 貼合時(shí)可W抑制LED的顏色偏差。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開(kāi)平5-152609號(hào)公報(bào) [000引專利文獻(xiàn)2 ;日本特開(kāi)平7-99345號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 ;日本特表2005-524737號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)4 ;國(guó)際公開(kāi)第2011/102272號(hào)
[0011] 專利文獻(xiàn)5 ;國(guó)際公開(kāi)第2012/81411號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 在使用含巧光體樹(shù)脂片材的情況下，包括如下工序；使片材與每個(gè)發(fā)光元件的大 小相適應(yīng)而加工成單片的工序，為了利用引線接合法將發(fā)光元件與基板連接而在與接合位 置相對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行開(kāi)孔加工的工序。因此，適合于該些工序的片材物性是不可或缺的。 但是，由于使用W高濃度含有巧光體的樹(shù)脂片材，所W片材自身變硬，因此會(huì)產(chǎn)生加工時(shí)斷 裂、操作性差等各種各樣的問(wèn)題。具體而言，在將含巧光體樹(shù)脂片材單片化為L(zhǎng)ED封裝、發(fā) 光元件的尺寸時(shí)，或?qū)⑺鲆褑纹钠馁N合于單個(gè)發(fā)光元件時(shí)，存在片材斷裂或片材 上產(chǎn)生裂縫的情況。結(jié)果是存在來(lái)自L邸發(fā)光元件的光從片材裂縫漏出、產(chǎn)生顏色偏差的 情況。
[0013] 進(jìn)而在巧光體為高濃度的情況下，巧光體吸收來(lái)自L邸巧片的發(fā)光波長(zhǎng)后，巧光 體自身還會(huì)再次吸收進(jìn)行了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換后的發(fā)光，結(jié)果還存在發(fā)光體的亮度降低的問(wèn)題。
[0014] 鑒于所述狀況，本發(fā)明的課題在于提供一種具備良好的加工性、耐光性、耐熱性和 良好的光學(xué)特性的含巧光體樹(shù)脂片材。
[00巧]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明包含W下的構(gòu)成。
[0016] (1) 一種含巧光體樹(shù)脂片材，包含巧光體、樹(shù)脂和平均粒徑為10~200nm的金屬氧 化物粒子（I)，相對(duì)于100質(zhì)量份的所述樹(shù)脂，所述巧光體的含量為250~1000質(zhì)量份。
[0017] (2)上述含巧光體樹(shù)脂片材，其中，進(jìn)一步包含平均粒徑為300~lOOOnm的金屬氧 化物粒子（II)。
[0018] (3)上述任一項(xiàng)的含巧光體樹(shù)脂片材，其中，包含聚硅氧烷微粒。
[0019] (4) 一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置中，上述任一項(xiàng)的含巧光體樹(shù)脂片材貼合于LED 發(fā)光元件上。
[0020] (5)-種發(fā)光裝置的制造方法，具有將上述任一項(xiàng)的含巧光體樹(shù)脂片材貼合于 LED發(fā)光元件上的工序。
[0021] (6) -種巧光體分散樹(shù)脂組合物的制造方法，所述巧光體分散樹(shù)脂組合物用于制 作巧光體層，所述巧光體分散樹(shù)脂組合物的制造方法具有將巧光體、樹(shù)脂和金屬氧化物粒 子進(jìn)行混合的工序，其中，所述被混合的金屬氧化物粒子至少包含平均粒徑為10~200nm 的金屬氧化物粒子（I)，相對(duì)于100質(zhì)量份的所述樹(shù)脂，所述巧光體的含量為250~1000質(zhì) 量份。
[0022] (7)上述巧光體分散樹(shù)脂組合物的制造方法，其中，所述被混合的金屬氧化物粒子 還包含平均粒徑為300~lOOOnm的金屬氧化物粒子（II)。
[0023] (8)上述任一項(xiàng)所述的巧光體分散樹(shù)脂組合物的制造方法，其中，在所述混合工序 中，進(jìn)一步混合聚硅氧烷微粒。
[0024] (9)一種含巧光體樹(shù)脂片材的制造方法，其特征在于，利用上述任一方法制造巧光 體分散樹(shù)脂組合物，然后將巧光體分散樹(shù)脂組合物涂布于基材上并進(jìn)行干燥。
[0025] (10)-種發(fā)光裝置的制造方法，具有如下工序；利用上述方法制造含巧光體樹(shù)脂 片材，然后，將所述含巧光體樹(shù)脂片材貼合于Lm)發(fā)光元件上。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，可W獲得優(yōu)異的加工性、良好的耐光性、良好的耐熱性W及用于發(fā)光 元件時(shí)的巧片間的發(fā)光偏差小的含巧光體樹(shù)脂片材。進(jìn)而根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式，可W獲 得能生產(chǎn)亮度良好的發(fā)光體的含巧光體樹(shù)脂片材。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 對(duì)于本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材而言，包含巧光體、樹(shù)脂、平均粒徑為10~200nm 的金屬氧化物粒子（I)，還優(yōu)選包含平均粒徑為300~1000皿的金屬氧化物粒子（II)，相 對(duì)于100質(zhì)量份的所述樹(shù)脂，所述巧光體的含量為250~1000質(zhì)量份。對(duì)于本發(fā)明的含巧 光體樹(shù)脂片材而言，優(yōu)選地，還包含聚硅氧烷微粒。
[002引對(duì)于該含巧光體樹(shù)脂片材而言，基于W下理由，加工性、操作性和發(fā)光特性優(yōu)異， 適用于LED的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。
[0029] 本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材由于預(yù)先將均勻分散有巧光體的樹(shù)脂成型為片狀，因 此，通過(guò)將含巧光體樹(shù)脂片材貼合于L邸封裝、發(fā)光元件上，可W得到顏色偏差小、均勻且 高效率的發(fā)光色。相對(duì)于100質(zhì)量份的樹(shù)脂，含巧光體樹(shù)脂片材中的巧光體的含量為250~ 1000質(zhì)量份。通過(guò)使含巧光體樹(shù)脂片材中的巧光體含量在該范圍內(nèi)，可W提高片材的耐光 性。需要說(shuō)明的是，如果相對(duì)于100質(zhì)量份的樹(shù)脂，巧光體含量為400~800質(zhì)量份，則可 W同時(shí)實(shí)現(xiàn)片材的耐光性和巧光體向樹(shù)脂的良好的分散性，故優(yōu)選。
[0030] 對(duì)于本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材而言，通過(guò)包含平均粒徑為10~200nm的金屬氧 化物粒子（I)，從而即使在含巧光體樹(shù)脂片材中含有高濃度的巧光體，含巧光體樹(shù)脂片材依 然具有柔軟的片材物性，加工性、操作性依然優(yōu)異。此外，對(duì)于本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材 而言，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式，通過(guò)在金屬氧化物粒子中包含平均粒徑為300~lOOOnm的 金屬氧化物粒子（II)，從而即使含巧光體樹(shù)脂片材中所含有的巧光體成為高濃度，也能夠 抑制巧光體自身對(duì)光的吸收，可W得到高亮度的LED發(fā)光裝置。
[0031] 進(jìn)而作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，通過(guò)進(jìn)一步包含聚硅氧烷微粒，所述金屬氧化物粒 子、巧光體的分散性提高。因此，亮度提高、發(fā)光的色溫偏差減小。此外，通過(guò)包含聚硅氧烷 微粒，從而即使含巧光體樹(shù)脂片材中所含有的巧光體成為高濃度，也能夠抑制巧光體自身 對(duì)光的吸收，可W提供高亮度的LED發(fā)光裝置。
[0032] 此處所述的平均粒徑是利用W下方法求出的粒徑的平均值。由利用掃描型電子顯 微鏡（SEM)觀察粒子而得到的平面圖像，計(jì)算出與粒子外緣W2點(diǎn)相交的直線的、該兩個(gè)交 點(diǎn)間的最大距離，將其定義為粒徑。對(duì)觀測(cè)的200個(gè)粒子進(jìn)行測(cè)定，將得到的粒徑的平均值 作為平均粒徑。在測(cè)定存在于含巧光體樹(shù)脂片材中的所述金屬氧化物粒子的粒徑的情況 下，利用選自機(jī)械研磨法、超薄切片法（microtomy)、CP法（Cross-sectionPolisher)和聚 焦離子束（FIB)加工法的方法，進(jìn)行研磨已使含巧光體樹(shù)脂片材的剖面能夠被觀測(cè)到，之 后，利用掃描型電子顯微鏡（SEM)觀察所得到的剖面。然后可W由得到的平面圖像，與上述 方法同樣地計(jì)算出平均粒徑。
[0033] 作為金屬氧化物粒子（I)，平均粒徑為lOnmW上時(shí)，不但容易獲得金屬氧化物粒 子（I)，而且，由于金屬氧化物粒子（I)也不易發(fā)生再凝集，所W即使含有高濃度的巧光體， 含巧光體樹(shù)脂片材依然具有柔軟的片材物性，可W充分地獲得加工性、操作性優(yōu)異的效果。 此外，平均粒徑為200nmW下時(shí)，通過(guò)金屬氧化物粒子（I)與巧光體之間的相互作用可W將 含巧光體樹(shù)脂片材調(diào)節(jié)至適度的柔軟度，含巧光體樹(shù)脂片材的加工性、操作性提高。結(jié)果是 使用該樣的含巧光體樹(shù)脂片材的L邸發(fā)光元件的光學(xué)特性變得良好。金屬氧化物粒子（I) 的平均粒徑的范圍更優(yōu)選為10~lOOnm，進(jìn)一步優(yōu)選為10~50nm，特別優(yōu)選為10~30nm。 該是因?yàn)椋喝绻骄綖樯鲜龇秶慕饘傺趸?，則其與巧光體之間的相互作用將 變大，可W同時(shí)實(shí)現(xiàn)含巧光體樹(shù)脂片材的柔軟性和分散穩(wěn)定性。
[0034] 本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材所含有的金屬氧化物中，作為金屬氧化物粒子（I)， 可列舉二氧化娃、氧化侶、二氧化鐵、氧化錯(cuò)、氧化錠、氧化錦、氧化儀、氧化鋒、氧化鋪、氧化 銅、氧化鐵、氧化狄、氧化鉛和氧化錫等，特別地，從容易分散于片材中的觀點(diǎn)考慮，氧化侶 是優(yōu)選的。此外，可W使用復(fù)數(shù)種上述金屬氧化物的粒子。對(duì)于本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材 中的金屬氧化物粒子（I)的含量而言，相對(duì)于100質(zhì)量份的樹(shù)脂，作為下限，優(yōu)選為1質(zhì)量 份W上，更優(yōu)選為3質(zhì)量份W上。此外，作為上限，優(yōu)選為30質(zhì)量份W下，更優(yōu)選為20質(zhì)量 份W下。通過(guò)使金屬氧化物粒子（I)的含量為1質(zhì)量份W上，可W更大幅度地提高固化后 的含巧光體樹(shù)脂片材的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率，形成不易斷裂的片材。此外，金屬氧化物粒子（I) 的含量為30質(zhì)量份W下時(shí)，含巧光體樹(shù)脂組合物的粘度不會(huì)變得過(guò)高。
[0035] 本發(fā)明中，為了提高亮度，還優(yōu)選含有平均粒徑為300~lOOOnm的金屬氧化物粒 子（II)。認(rèn)為該是由于：通過(guò)含有具有該范圍粒徑的金屬氧化物粒子，可W抑制巧光體自 身對(duì)光的吸收。如果巧光體在含巧光體樹(shù)脂片材中成為高濃度，則巧光體在片材中所占的 體積增加，因而光的通道劇減，光被巧光體吸收的幾率變高，結(jié)果存在亮度下降的可能。但 是，在本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材中，如果金屬氧化物粒子（II)存在于W高密度填充在片 材內(nèi)的巧光體之間，則可W將光有效地放出至外部。認(rèn)為特別是金屬氧化物粒子（II)的平 均粒徑為300~lOOOnm時(shí)，由于可W將光進(jìn)行散射從而有效地將光放出至外部，所W結(jié)果 是見(jiàn)度提局。
[0036] 基于上述理由，作為金屬氧化物粒子（II)的平均粒徑的上限，優(yōu)選為lOOOnmW 下，進(jìn)一步優(yōu)選為800nmW下。此外，作為下限，優(yōu)選為300nmW上，進(jìn)一步優(yōu)選為400nmW 上。所述金屬氧化物粒子（II)的平均粒徑大于lOOOnm時(shí)，粒子自身會(huì)反射?吸收光，故而 亮度下降。另一方面，所述金屬氧化物粒子（II)的平均粒徑小于300nm時(shí)，光不發(fā)生散射 而是透過(guò)。
[0037] 此外，所述金屬氧化物粒子（II)與后述的用于含巧光體樹(shù)脂片材的樹(shù)脂之間的 折射率之差優(yōu)選為0.06W上。由于目的是為了產(chǎn)生光散射，所W對(duì)金屬氧化物粒子（II) 與所述樹(shù)脂的折射率差的上限沒(méi)有特別限制，但優(yōu)選為0. 30W下。通過(guò)使所述金屬氧化物 粒子（II)的折射率范圍在上述范圍內(nèi)，可W促進(jìn)光散射，進(jìn)一步提高亮度。
[003引對(duì)于本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材中的金屬氧化物粒子（II)的含量而言，相對(duì)于 100質(zhì)量份的巧光體，作為下限，優(yōu)選為0. 1質(zhì)量份W上，更優(yōu)選為0. 5質(zhì)量份W上，進(jìn)一步 優(yōu)選為1質(zhì)量份W上。此外，作為下限，優(yōu)選為20質(zhì)量份W下，更優(yōu)選為10質(zhì)量份W下，進(jìn) 一步優(yōu)選為5質(zhì)量份W下。通過(guò)使金屬氧化物粒子（II)的含量為0. 1質(zhì)量份W上，可W提 高光的放出效率。此外，通過(guò)含有20質(zhì)量份W下，從而不會(huì)影響含巧光體樹(shù)脂片材的物性。
[0039]作為本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材所含有的金屬氧化物粒子（II)，可列舉二氧化 娃、氧化侶、二氧化鐵、氧化錯(cuò)、氧化錠、氧化錦、氧化儀、氧化鋒、氧化鋪、氧化銅、氧化鐵、氧 化狄、氧化鉛和氧化錫等，特別地，從容易分散于片材中的觀點(diǎn)考慮，氧化侶是優(yōu)選的。此 夕F，可W使用復(fù)數(shù)種上述金屬氧化物的粒子。
[0040] 對(duì)于本發(fā)明的含巧光體樹(shù)脂片材所含有的聚硅氧烷微粒而言，優(yōu)選選自有機(jī)娃樹(shù) 脂（Siliconeresin)和娃橡膠（Siliconerubber)的微粒。也可W并用有機(jī)娃樹(shù)脂和娃 橡膠。特別優(yōu)選通過(guò)如下方法得到的聚硅氧烷微粒（Siliconefineparticles),所述方 法為；將有機(jī)二烷氧基硅烷或有機(jī)二烷氧基硅烷、有機(jī)二己酷氧基硅烷、有機(jī)二己酷氧基娃 燒、有機(jī)SS虧硅烷（organot