含荧光体树脂片材及发光装置的制造方法_2

文档序号:8436000阅读:来源:国知局
rioximesilane)、有机二月亏硅烷(organodioximesilane)等有 机硅烷水解,然后使其缩合。
[0041] 作为有机二烷氧基硅烷,可列举甲基二甲氧基硅烷、甲基二己氧基硅烷、甲基二正 丙氧基硅烷、甲基=异丙氧基硅烷、甲基=正了氧基硅烷、甲基=异了氧基硅烷、甲基=仲 了氧基硅烷、甲基二叔了氧基硅烷、己基二甲氧基硅烷、正丙基二甲氧基硅烷、异丙基二甲 氧基硅烷、正了基=了氧基硅烷、异了基=了氧基硅烷、仲了基=甲氧基硅烷、叔了基=了 氧基硅烷、N-P(氨己基)丫-氨丙基二甲氧基硅烷、丫-环氧丙氧基丙基二甲氧基硅烷、己 締基=甲氧基硅烷、苯基=甲氧基硅烷等。
[0042] 作为有机^烷氧基硅烷,可列举^甲基^甲氧基硅烷、^甲基^己氧基硅烷、甲基 己基二甲氧基硅烷、甲基己基二己氧基硅烷、二己基二己氧基硅烷、二己基二甲氧基硅烷、 3-氨丙基甲基二己氧基硅烷、N-(2-氨己基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨己 基)-3-氨基异了基甲基二甲氧基硅烷、N-己基氨基异了基甲基二己氧基硅烷、(苯基氨甲 基)甲基二甲氧基硅烷、己締基甲基二己氧基硅烷等。
[0043] 作为有机=己酷氧基硅烷,可列举甲基=己酷氧基硅烷、己基=己酷氧基硅烷、己 締基=己酷氧基硅烷等。
[0044] 作为有机二己酷氧基硅烷,可列举二甲基二己酷氧基硅烷、甲基己基二己酷氧基 硅烷、己締基甲基二己酷氧基硅烷、己締基己基二己酷氧基硅烷等。
[0045] 作为有机S朽硅烷,可列举甲基S甲基己基酬朽硅烷、己締基S甲基己基酬朽娃 烧,作为有机二朽硅烷,可列举甲基己基双甲基己基酬朽硅烷等。
[0046] 该样的粒子具体地可W通过日本特开昭63-77940号公报中公开的方法、日本特 开平6-248081号公报中公开的方法、日本特开2003-342370号公报中公开的方法、日本特 开平4-88022号公报中公开的方法等得到。另外,也已知有下述方法,通过下述任一方法也 能够得到本发明中使用的粒子,所述方法为;将有机=烷氧基硅烷或有机二烷氧基硅烷、有 机=己酷氧基硅烷、有机二己酷氧基硅烷、有机=朽硅烷、有机二目亏硅烷等有机硅烷和/或 其部分水解产物添加到碱性水溶液中,使其水解?缩合而得到粒子的方法;将有机硅烷和/ 或其部分水解产物添加到水或酸性溶液中,得到该有机硅烷和/或其部分水解产物的水解 部分缩合物后,添加碱使其进行缩合反应而得到粒子的方法;将有机硅烷和/或其水解产 物配置在上层,将碱或碱与有机溶剂的混合液配置在下层,在其界面使该有机硅烷和/或 其水解产物水解?缩聚而得到粒子的方法等。
[0047]其中,优选采取如下方法:在使有机硅烷和/或其部分水解产物水解?缩合、制造 球状有机聚倍半硅氧烷微粒时,如日本特开2003-342370号公报中公开的那样,向反应溶 液内添加高分子分散剂。
[0048] 此外,可W通过W下的制造方法制造聚硅氧烷微粒。使有机硅烷和/或其部分水 解产物水解?缩合。在使在溶剂中作为保护胶体而发挥作用的高分子分散剂和盐存在于酸 性水溶液中的状态下,添加上述有机硅烷和/或其水解产物而得到水解产物。之后,向该反 应液内添加碱、使其进行缩合反应,从而得到聚硅氧烷微粒。
[0049] 对于高分子分散剂而言,只要为水溶性高分子、且在溶剂中作为保护胶体发挥作 用即可,可W使用合成高分子、天然高分子中的任一种,具体可W列举聚己締醇、聚己締化 咯烧酬等。作为高分子分散剂的添加方法,可W举出预先添加至反应初液的方法;与有机= 烷氧基硅烷和/或其部分水解产物同时添加的方法;使有机=烷氧基硅烷和/或其部分水 解产物进行水解部分缩合后进行添加的方法,可w选择上述的任一种方法。此处,相对于反 应液容量1质量份,高分子分散剂的添加量优选在5 XICT~10-2质量份的范围内,在该范 围时不易发生粒子之间的凝集。
[0050] 作为聚硅氧烷微粒中含有的有机取代基,优选甲基、苯基,可W利用该些取代基的 含量调整聚硅氧烷微粒的折射率。
[0051] 作为本发明的含巧光体树脂片材中的聚硅氧烷微粒的含量,相对于100质量份的 有机娃树脂,作为下限,优选为5质量份W上,进一步优选为10质量份W上。此外,作为上 限,优选为50质量份W下,进一步优选为30质量份W下。通过含有5质量份W上的聚娃氧 烧微粒,可W得到特别良好的巧光体分散稳定化效果,另一方面,通过含有50质量份W下, 不会使含巧光体树脂组合物的粘度过度上升。
[0化2] 接下来,对本发明的含巧光体树脂片材能够抑制巧光体对光的吸收的机理进行W下说明。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。因此,光的通道剧减,光被巧光体自身吸收的几率将变高。作为结果,通常是亮度下 降。但是,在本发明的含巧光体树脂片材中,如果聚硅氧烷微粒存在于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。认为特别是聚硅氧烷微粒的平均粒径为 0. 1~2ym时,由于可W使光发生散射从而有效地将光放出至外部,所W结果是亮度提高。 [0化3] 基于上述理由,作为聚硅氧烷微粒的平均粒径的上限,优选为2ymW下,进一步 优选为1. 5ymW下。此外,作为下限,更优选为0. 5ymW上。
[0054] 此外,通过使平均粒径为0.lymW上且2.OymW下,可W使片材中的巧光体和金 属氧化物均匀地分散,抑制片材的色温偏差。此外,优选使用单分散且正圆球状的粒子。[0化5]需要说明的是,聚硅氧烷微粒的平均粒径为;通过片材剖面的沈M观察,与上述金 属氧化物粒子同样地测定并求出的平均粒径。
[0化6] 对于本发明的含巧光体树脂片材的、按照JIS-K7161 (1994)求出的拉伸弹性模量 而言,作为其上限值优选为lOOOMPaW下,进一步优选为800MPaW下。此外,作为其下限值 优选为300MPaW上,进一步优选为500MPaW上。此外,对于按照JIS-K7161 (1994)求出的 拉伸断裂伸长率而言,作为其上限值优选为30 %W下,更优选为25%W下,进一步优选为 20%W下。此外,作为其下限值优选为5%W上,更优选为7%W上,进一步优选为10%W 上。在上述范围内时,可W在保持作为片材的形状的同时,具有更良好的加工性和操作性。 需要说明的是,含巧光体树脂片材的拉伸弹性模量和拉伸断裂伸长率可W通过制造片材时 的加热条件来进行控制。拉伸弹性模量和拉伸断裂伸长率与片材的加工性、操作性密切相 关。
[0057]对于本发明的含巧光体树脂片材的膜厚而言,从抑制膜厚的偏差和提高耐热性的 观点考虑,作为其上限值优选为150ymW下,进一步优选为100ymW下。此外,作为其下 限值优选为20ymW上,更优选为30ymW上,进一步优选为50ymW上。所述含巧光体树 脂片材的膜厚的上限和下限可W适当组合。
[0化引本发明的含巧光体树脂片材的膜厚,是指基于JISK7130(1999)塑料-膜及片 材-厚度测定方法中的利用机械扫描进行厚度测定的测定方法A法而测定的膜厚(平均膜 厚)。
[0059]LED存在于在小的空间内产生大量的热的环境中,特别是在大功率LED的情况下, 发热显著。由于该样的发热使得巧光体温度上升,导致L邸的亮度下降。因此,如何高效地 放出产生的热是重要的。本发明中,通过使含巧光体树脂片材的膜厚为上述范围内,能够得 到耐热性更优异的含巧光体树脂片材。此外,如果含巧光体树脂片材的膜厚存在偏差,则各 L邸发光元件中的巧光体量产生差异,结果,发光色温产生偏差。因此,通过使含巧光体树脂 片材的膜厚为上述范围,可W获得发光色温偏差小的LED。含巧光体树脂片材的膜厚的偏差 优选在± 5 %W内,进一步优选在± 3 %W内。需要说明的是,此处所述的膜厚偏差,如下得 至IJ;基于JISK7130 (1999)塑料-膜及片材-厚度测定方法中的利用机械扫描进行厚度测 定的测定方法A法测定膜厚,通过下式算出。
[0060] 具体而言,使用利用机械扫描进行厚度测定的测定方法A法的测定条件,使用市 售的接触式厚度计等测微计测定膜厚,计算所得膜厚的最大值或最小值与平均膜厚的差, 用该值除W平均膜厚并用百分率表示,得到的值为膜厚偏差B(% )。
[0061] 膜厚偏差B(% )=(最大膜厚偏离值平均膜厚)/平均膜厚X100
[0062] *最大膜厚偏离值选择膜厚的最大值或最小值中与平均膜厚之差较大的一方。
[0063] 作为本发明的含巧光体树脂片材所含有的巧光体,只要为吸收从LED发光元件发 出的光并将波长进行转换、发出与L邸发光元件的光不同波长的光的物质即可,可W使用 任意物质。由此,从L邸发光元件发出的光的一部分与从巧光体发出的光的一部分混合,能 够得到发出W白色为代表的各种各样颜色光的LED。具体而言,通过光学地组合藍色系的 L邸和巧光体(所述巧光体通过来自L邸的光而发出黄色系的发光颜色)能够使用单一的 LED巧片发出白色系的光。
[0064] 如上所述的巧光体中,有发出绿色光的巧光体、发出藍色光的巧光体、发出黄色光 的巧光体、发出红色光的巧光体等多种巧光体。作为用于本发明的具体的巧光体,可举出无 机巧光体、有机巧光体、巧光颜料、巧光染料等已知的巧光体。作为有机巧光体,可举出締丙 基横酷胺(allylsul化amide) 聚氯胺甲醒共缩染色物、巧类巧光体等,从可长期使用方 面考虑,优选使用巧类巧光体。作为特别优选用于本发明的巧光物质,可举出无机巧光体。W下说明用于本发明的无机巧光体。
[0065] 作为发出绿色光的巧光体,例如有SrAl2〇4;Eu、YaSiO日;Ce,Tb、MgAlii〇ig;Ce,Tb、 Sr7Ali2〇25;Eu、(Mg、化、Sr、Ba中的至少 1 种W上)GasS*;化等。
[0066] 作为发出藍色光的巧光体,例如有Srs(P〇4)sCI;Eu、(SrCaBa)5(P〇4)sCl;化、 炬aCa)5(P〇4)3CI;Eu、(Mg、Ca、Sr、Ba中的至少 1 种W上)sBsOgCl;Eu,Mn、(Mg、Ca、Sr、Ba中 的至少1种W上)任〇4)日化咖,Mn等。
[0067] 作为发出绿色至黄色光的巧光体,有至少用锦活化过的锭?侣氧化物巧光体、至少 用锦活化过的锭?乱?侣氧化物巧光体、至少用锦活化过的锭?侣?石恼石氧化物巧光体、 及至少用锦活化过的锭?嫁?侣氧化物巧光体等(所谓YAG类巧光体)。具体而言,可使用 Ln3Ms〇i2;R(Ln为选自Y、GtLa中的至少1种W上。M包含A1、化中的至少任一种。R为铜 系。)、(Yi_xGax)3(Ali_yGay)5〇n;R化为选自Ce、I'b、Pr、Sm、Eu、Dy、Ho中的至少 1 种W上。0 <X< 0. 5、0 <y< 0. 5。)。
[0068] 作为发出红色光的巧光体,例如有¥2化8出11、1^32化8出11、¥2〇3出11、6(12化5;化等。
[0069] 另外,作为对应目前主流的藍色LED进行发光的巧光体,可举出Y3(A1,Ga)5〇i2; Ce、(Y,Gd)3Als〇i2;Ce、Lu3Als〇i2;Ce、Y3Als〇i2;Ce等YAG类巧光体;Tb3Als〇i2;Ce等TAG类 巧光体;炬a,Sr)2Si〇4;化类巧光体、Ca3Sc2Si3〇i2;Ce类巧光体、(Sr,Ba,Mg)2Si〇4;化等娃 酸盐类巧光体;(Ca,Sr)2Si日Ns;Eu、(Ca,Sr)AlSiN3;Eu、CaSiAlN3击u等氮化物类巧光体; Cax(Si,AUi2(〇,N)ie;化等氮氧化物类巧光体;W及炬a,Sr,Ca)Si2〇2N2;化类巧光体; CasM拆iAeCla;化类巧光体;SrAl2〇4;Eu、Sr4AI14O25;化等巧光体。
[0070] 其中,从发光效率、亮度等方面考虑,优选使用YAG类巧光体、TAG类巧光体、娃酸 盐类巧光体。此外,除了W上说明的之外,可W根据用途、目标发光颜色使用已知的巧光体。
[0071] 巧光体的粒子尺寸没有特别限制,但优选D50为0. 05ymW上,更优选为3ymW 上。另外,优选D50为30ymW下,更优选为20ymW下。此处D50是指,在利用激光衍射 散射式粒度分布测定法测定而得到的体积基准粒度分布中,来自小粒径侧的通过累计百分 率为50%时的粒径。D50为上述范围时,片材中的巧光体的分散性良好,能够得到稳定的发 光。
[0072] 对于用于本发明的含巧光体树脂片材的树脂而言,优选的是,可W在内部含有巧 光体的树脂,并且是最终能够形成片材的树脂。因此,只要是在其内部能够均匀地分散巧光 体、并且能够形成片材的树脂,则可W使用任意树脂。具体而言,可举出有机娃树脂、环氧树 月旨、聚芳醋树脂、PET改性聚芳醋树脂、聚碳酸醋树脂、环状締姪、聚对苯二甲酸己二醇醋树 月旨、聚甲基丙締酸甲醋树脂、聚丙締树脂、改性丙締酸、聚苯己締树脂化及丙締膳?苯己締共 聚物树脂等。本发明中,从透明性方面考虑,优选使用有机娃树脂或环氧树脂。进一步从耐 热性方面考虑,特别优选使用有机娃树脂。
[0073] 作为本发明中能够使用的有机娃树脂,优选固化型娃橡胶(Siliconer址iber)。可 W使用一液型、二液型液型)的任一种液体构成。在固化型娃橡胶中,作为借助空气中 的水分或催化剂而发生缩合反应的类型,有脱醇型、脱目亏型、脱己酸型、脱哲胺型等。此外, 作为借助催化剂而发生氨化硅烷化反应的类型有加成反应型。可W使用上述任一种类型的 固化型娃橡胶。特别地,从不产生
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