含荧光体树脂片材及发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于将L邸巧片的发光波长进行转换的含巧光体树脂片材及使用其 的发光装置。
【背景技术】
[000引就发光二极管（LED,Li曲t血ittingDiode)而言，在发光效率显著提高的背景 下，在W低电力消耗、高寿命、外观设计性等为特色的液晶显示器（LCD)用背光源、车载用 头灯、聚光灯、普通照明用途中，其市场正在急剧扩大。
[0003] L邸的发光光谱依赖于形成L邸巧片的半导体材料，因而其发光颜色受到限制。因 此，为了使用L邸得到用于LCD的背光源、普通照明的白色光，需要在L邸巧片上配置适合 于各巧片的巧光体，来转换发光波长得到白色光。具体而言，提出了在发藍色光的L邸巧片 上配置黄色巧光体的方法，在发藍色光的L邸巧片上配置红及绿的巧光体的方法，在发出 紫外线的L邸巧片上配置红、绿、藍的巧光体的方法等。其中，从L邸巧片的发光效率、成本 方面考虑，目前最广泛采用在藍色L邸上配置黄色巧光体的方法，及在藍色L邸上配置红及 绿的巧光体的方法。
[0004] 作为在L邸巧片上配置巧光体的具体方法之一，提出了使巧光体分散于L邸巧片 的密封树脂中的方法（例如，参见专利文献1及2)。但是，如果预先使巧光体分散于液态的 密封树脂中，则由于比重大的巧光体的沉降所引起的分散不良的原因，从而存在如下情况： 不能对每个L邸巧片供给规定分量的液体，产生密封树脂的厚度不均、巧光体浓度不均，并 导致每个L邸巧片的颜色互不相同。
[0005] 作为抑制该样的密封树脂中的巧光体沉降的方法，提出了添加触变剂的方法（例 如，参见专利文献3)、添加聚硅氧烷微粒的方法（例如，参见专利文献4)等，但是，在高浓度 地分散巧光体的情况下，难W充分抑制巧光体的沉降。
[0006] 因此，提出了预先将均匀分布有高浓度巧光体的树脂成型为片状并使用的方法 (例如，参见专利文献5)。该方法中，通过预先将含有高浓度巧光体的树脂成型为片状，从 而可W获得均匀的膜厚、均匀的巧光体浓度分布和耐光性，因此，在向L邸封装、发光元件 贴合时可W抑制LED的颜色偏差。
[0007] 专利文献1 ;日本特开平5-152609号公报 [000引专利文献2 ;日本特开平7-99345号公报
[0009] 专利文献3 ;日本特表2005-524737号公报
[0010] 专利文献4 ;国际公开第2011/102272号
[0011] 专利文献5 ;国际公开第2012/81411号
【发明内容】
[0012] 在使用含巧光体树脂片材的情况下，包括如下工序；使片材与每个发光元件的大 小相适应而加工成单片的工序，为了利用引线接合法将发光元件与基板连接而在与接合位 置相对应的部分进行开孔加工的工序。因此，适合于该些工序的片材物性是不可或缺的。 但是，由于使用W高浓度含有巧光体的树脂片材，所W片材自身变硬，因此会产生加工时断 裂、操作性差等各种各样的问题。具体而言，在将含巧光体树脂片材单片化为LED封装、发 光元件的尺寸时，或将所述已单片化的片材贴合于单个发光元件时，存在片材断裂或片材 上产生裂缝的情况。结果是存在来自L邸发光元件的光从片材裂缝漏出、产生颜色偏差的 情况。
[0013] 进而在巧光体为高浓度的情况下，巧光体吸收来自L邸巧片的发光波长后，巧光 体自身还会再次吸收进行了波长转换后的发光，结果还存在发光体的亮度降低的问题。
[0014] 鉴于所述状况，本发明的课题在于提供一种具备良好的加工性、耐光性、耐热性和 良好的光学特性的含巧光体树脂片材。
[00巧]为了解决上述问题，本发明包含W下的构成。
[0016] (1) 一种含巧光体树脂片材，包含巧光体、树脂和平均粒径为10~200nm的金属氧 化物粒子（I)，相对于100质量份的所述树脂，所述巧光体的含量为250~1000质量份。
[0017] (2)上述含巧光体树脂片材，其中，进一步包含平均粒径为300~lOOOnm的金属氧 化物粒子（II)。
[0018] (3)上述任一项的含巧光体树脂片材，其中，包含聚硅氧烷微粒。
[0019] (4) 一种发光装置，所述发光装置中，上述任一项的含巧光体树脂片材贴合于LED 发光元件上。
[0020] (5)-种发光装置的制造方法，具有将上述任一项的含巧光体树脂片材贴合于 LED发光元件上的工序。
[0021] (6) -种巧光体分散树脂组合物的制造方法，所述巧光体分散树脂组合物用于制 作巧光体层，所述巧光体分散树脂组合物的制造方法具有将巧光体、树脂和金属氧化物粒 子进行混合的工序，其中，所述被混合的金属氧化物粒子至少包含平均粒径为10~200nm 的金属氧化物粒子（I)，相对于100质量份的所述树脂，所述巧光体的含量为250~1000质 量份。
[0022] (7)上述巧光体分散树脂组合物的制造方法，其中，所述被混合的金属氧化物粒子 还包含平均粒径为300~lOOOnm的金属氧化物粒子（II)。
[0023] (8)上述任一项所述的巧光体分散树脂组合物的制造方法，其中，在所述混合工序 中，进一步混合聚硅氧烷微粒。
[0024] (9)一种含巧光体树脂片材的制造方法，其特征在于，利用上述任一方法制造巧光 体分散树脂组合物，然后将巧光体分散树脂组合物涂布于基材上并进行干燥。
[0025] (10)-种发光装置的制造方法，具有如下工序；利用上述方法制造含巧光体树脂 片材，然后，将所述含巧光体树脂片材贴合于Lm)发光元件上。
[0026] 根据本发明，可W获得优异的加工性、良好的耐光性、良好的耐热性W及用于发光 元件时的巧片间的发光偏差小的含巧光体树脂片材。进而根据本发明的优选方式，可W获 得能生产亮度良好的发光体的含巧光体树脂片材。
【具体实施方式】
[0027] 对于本发明的含巧光体树脂片材而言，包含巧光体、树脂、平均粒径为10~200nm 的金属氧化物粒子（I)，还优选包含平均粒径为300~1000皿的金属氧化物粒子（II)，相 对于100质量份的所述树脂，所述巧光体的含量为250~1000质量份。对于本发明的含巧 光体树脂片材而言，优选地，还包含聚硅氧烷微粒。
[002引对于该含巧光体树脂片材而言，基于W下理由，加工性、操作性和发光特性优异， 适用于LED的波长转换层。
[0029] 本发明的含巧光体树脂片材由于预先将均匀分散有巧光体的树脂成型为片状，因 此，通过将含巧光体树脂片材贴合于L邸封装、发光元件上，可W得到颜色偏差小、均匀且 高效率的发光色。相对于100质量份的树脂，含巧光体树脂片材中的巧光体的含量为250~ 1000质量份。通过使含巧光体树脂片材中的巧光体含量在该范围内，可W提高片材的耐光 性。需要说明的是，如果相对于100质量份的树脂，巧光体含量为400~800质量份，则可 W同时实现片材的耐光性和巧光体向树脂的良好的分散性，故优选。
[0030] 对于本发明的含巧光体树脂片材而言，通过包含平均粒径为10~200nm的金属氧 化物粒子（I)，从而即使在含巧光体树脂片材中含有高浓度的巧光体，含巧光体树脂片材依 然具有柔软的片材物性，加工性、操作性依然优异。此外，对于本发明的含巧光体树脂片材 而言，根据本发明的优选方式，通过在金属氧化物粒子中包含平均粒径为300~lOOOnm的 金属氧化物粒子（II)，从而即使含巧光体树脂片材中所含有的巧光体成为高浓度，也能够 抑制巧光体自身对光的吸收，可W得到高亮度的LED发光装置。
[0031] 进而作为本发明的优选方式，通过进一步包含聚硅氧烷微粒，所述金属氧化物粒 子、巧光体的分散性提高。因此，亮度提高、发光的色温偏差减小。此外，通过包含聚硅氧烷 微粒，从而即使含巧光体树脂片材中所含有的巧光体成为高浓度，也能够抑制巧光体自身 对光的吸收，可W提供高亮度的LED发光装置。
[0032] 此处所述的平均粒径是利用W下方法求出的粒径的平均值。由利用扫描型电子显 微镜（SEM)观察粒子而得到的平面图像，计算出与粒子外缘W2点相交的直线的、该两个交 点间的最大距离，将其定义为粒径。对观测的200个粒子进行测定，将得到的粒径的平均值 作为平均粒径。在测定存在于含巧光体树脂片材中的所述金属氧化物粒子的粒径的情况 下，利用选自机械研磨法、超薄切片法（microtomy)、CP法（Cross-sectionPolisher)和聚 焦离子束（FIB)加工法的方法，进行研磨已使含巧光体树脂片材的剖面能够被观测到，之 后，利用扫描型电子显微镜（SEM)观察所得到的剖面。然后可W由得到的平面图像，与上述 方法同样地计算出平均粒径。
[0033] 作为金属氧化物粒子（I)，平均粒径为lOnmW上时，不但容易获得金属氧化物粒 子（I)，而且，由于金属氧化物粒子（I)也不易发生再凝集，所W即使含有高浓度的巧光体， 含巧光体树脂片材依然具有柔软的片材物性，可W充分地获得加工性、操作性优异的效果。 此外，平均粒径为200nmW下时，通过金属氧化物粒子（I)与巧光体之间的相互作用可W将 含巧光体树脂片材调节至适度的柔软度，含巧光体树脂片材的加工性、操作性提高。结果是 使用该样的含巧光体树脂片材的L邸发光元件的光学特性变得良好。金属氧化物粒子（I) 的平均粒径的范围更优选为10~lOOnm，进一步优选为10~50nm，特别优选为10~30nm。 该是因为：如果包含平均粒径为上述范围的金属氧化物，则其与巧光体之间的相互作用将 变大，可W同时实现含巧光体树脂片材的柔软性和分散稳定性。
[0034] 本发明的含巧光体树脂片材所含有的金属氧化物中，作为金属氧化物粒子（I)， 可列举二氧化娃、氧化侣、二氧化铁、氧化错、氧化锭、氧化锦、氧化儀、氧化锋、氧化铺、氧化 铜、氧化铁、氧化狄、氧化铅和氧化锡等，特别地，从容易分散于片材中的观点考虑，氧化侣 是优选的。此外，可W使用复数种上述金属氧化物的粒子。对于本发明的含巧光体树脂片材 中的金属氧化物粒子（I)的含量而言，相对于100质量份的树脂，作为下限，优选为1质量 份W上，更优选为3质量份W上。此外，作为上限，优选为30质量份W下，更优选为20质量 份W下。通过使金属氧化物粒子（I)的含量为1质量份W上，可W更大幅度地提高固化后 的含巧光体树脂片材的拉伸断裂伸长率，形成不易断裂的片材。此外，金属氧化物粒子（I) 的含量为30质量份W下时，含巧光体树脂组合物的粘度不会变得过高。
[0035] 本发明中，为了提高亮度，还优选含有平均粒径为300~lOOOnm的金属氧化物粒 子（II)。认为该是由于：通过含有具有该范围粒径的金属氧化物粒子，可W抑制巧光体自 身对光的吸收。如果巧光体在含巧光体树脂片材中成为高浓度，则巧光体在片材中所占的 体积增加，因而光的通道剧减，光被巧光体吸收的几率变高，结果存在亮度下降的可能。但 是，在本发明的含巧光体树脂片材中，如果金属氧化物粒子（II)存在于W高密度填充在片 材内的巧光体之间，则可W将光有效地放出至外部。认为特别是金属氧化物粒子（II)的平 均粒径为300~lOOOnm时，由于可W将光进行散射从而有效地将光放出至外部，所W结果 是見度提局。
[0036] 基于上述理由，作为金属氧化物粒子（II)的平均粒径的上限，优选为lOOOnmW 下，进一步优选为800nmW下。此外，作为下限，优选为300nmW上，进一步优选为400nmW 上。所述金属氧化物粒子（II)的平均粒径大于lOOOnm时，粒子自身会反射?吸收光，故而 亮度下降。另一方面，所述金属氧化物粒子（II)的平均粒径小于300nm时，光不发生散射 而是透过。
[0037] 此外，所述金属氧化物粒子（II)与后述的用于含巧光体树脂片材的树脂之间的 折射率之差优选为0.06W上。由于目的是为了产生光散射，所W对金属氧化物粒子（II) 与所述树脂的折射率差的上限没有特别限制，但优选为0. 30W下。通过使所述金属氧化物 粒子（II)的折射率范围在上述范围内，可W促进光散射，进一步提高亮度。
[003引对于本发明的含巧光体树脂片材中的金属氧化物粒子（II)的含量而言，相对于 100质量份的巧光体，作为下限，优选为0. 1质量份W上，更优选为0. 5质量份W上，进一步 优选为1质量份W上。此外，作为下限，优选为20质量份W下，更优选为10质量份W下，进 一步优选为5质量份W下。通过使金属氧化物粒子（II)的含量为0. 1质量份W上，可W提 高光的放出效率。此外，通过含有20质量份W下，从而不会影响含巧光体树脂片材的物性。
[0039]作为本发明的含巧光体树脂片材所含有的金属氧化物粒子（II)，可列举二氧化 娃、氧化侣、二氧化铁、氧化错、氧化锭、氧化锦、氧化儀、氧化锋、氧化铺、氧化铜、氧化铁、氧 化狄、氧化铅和氧化锡等，特别地，从容易分散于片材中的观点考虑，氧化侣是优选的。此 夕F，可W使用复数种上述金属氧化物的粒子。
[0040] 对于本发明的含巧光体树脂片材所含有的聚硅氧烷微粒而言，优选选自有机娃树 脂（Siliconeresin)和娃橡胶（Siliconerubber)的微粒。也可W并用有机娃树脂和娃 橡胶。特别优选通过如下方法得到的聚硅氧烷微粒（Siliconefineparticles),所述方 法为；将有机二烷氧基硅烷或有机二烷氧基硅烷、有机二己酷氧基硅烷、有机二己酷氧基娃 烧、有机SS亏硅烷（organot