发光装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是中国申请号为201180040060. 0、发明名称为"发光装置的制造方法"且申 请日为2011年08月02日的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种发光装置的制造方法。
【背景技术】
[0003] 近年来，广泛采用如下技术：在氮化镓（GaN)系的蓝色LED(LightEmitting Diode:发光二极管）芯片的附近配置YAG荧光体等荧光体，利用从蓝色LED芯片射出的蓝 色光、和荧光体通过接受蓝色光并进行二次发光射出的黄色光的混色来得到白色LED。
[0004] 在这样的白色LED中，通常使用分散有荧光体的透明树脂来密封LED芯片及安装 部的方法。但是，由于荧光体的比重比透明树脂大，因此，荧光体在树脂固化之前沉淀，成为 导致发光时的色斑等的原因。
[0005] 因此，提出了各种抑制荧光体的沉淀，从而防止色斑的产生的方法，例如在专利文 献1中记载有：通过将树脂固化时的粘度为100cP?10000CP的有机硅树脂用作密封体来 抑制荧光体的沉淀及偏析。另外，在专利文献2中公开了一种芯片部件型LED，其在筒状容 器的上端开口和下端开口之间配置LED元件，用透光性树脂从上端开口填充至下端开口， 并且形成容器的内壁面使得来自LED元件的出射光向上端开口侧反射。
[0006] 另外，在专利文献3中公开了一种发光装置及其制造方法，所述发光装置在液态 的透光性密封材料中加入了亲油性化合物，所述亲油性化合物是在作为荧光体的沉淀抑制 剂的以粘土矿物为主的层状化合物中添加有机阳离子的而成的。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2002-314142号公报
[0010] 专利文献2:日本特开2002-185046号公报
[0011] 专利文献3:日本特开2004-153109号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题
[0013] 但是，在专利文献1中，由于用有机硅树脂密封LED芯片，因此，密封材料容易因来 自LED芯片的发光或LED芯片及荧光体的发热等而产生着色等劣化，难以得到可耐受长时 间使用的耐久性。另外，在专利文献2的方案中，也存在LED的结构变得复杂、关系到成本 升高的问题。进而，在专利文献2、3中，作为透光性密封材料的具体例，也可以举出环氧树 脂及有机硅树脂、聚酰亚胺树脂等树脂材料，与专利文献1同样地在密封材料的耐久性方 面不充分。
[0014] 因此，一般认为，通过使用在加热后成为陶瓷的密封材料来密封LED芯片来提高 LED芯片的耐热性及耐光性。此时，作为荧光体的沉淀抑制剂，添加专利文献2中记载的层 状化合物时，荧光体的分散状态稳定，可以减少色斑的产生。但是，由于密封材料和沉淀抑 制剂的混合液的粘度小，因此，荧光体在密封材料固化之前沉淀，沉淀抑制效果不充分。 [0015] 因此，本发明的主要的目的在于，提供一种发光装置的制造方法，所述发光装置具 备使荧光体均匀地分散在耐热性高的透光性部件中而形成的波长变换部。
[0016] 解决问题的方法
[0017] 为了解决上述问题，本发明提供一种发光装置的制造方法，所述发光装置具备：
[0018] 发光元件，其射出规定波长的光；和
[0019] 波长变换部，其具有被来自所述发光元件的出射光激发而射出波长与激发波长不 同的荧光的荧光体，
[0020] 其中，该制造方法具备如下工序：
[0021] 在所述发光元件上涂布荧光体分散液的工序，所述荧光体分散液含有用于形成所 述波长变换部的荧光体、层状硅酸盐矿物、有机金属化合物中的荧光体、层状硅酸盐矿物；
[0022] 在所述发光元件上涂布所述荧光体分散液的工序之后，在所述发光元件上涂布前 体溶液的工序，所述前体溶液含有用于形成所述波长变换部的荧光体、层状硅酸盐矿物、有 机金属化合物中的有机金属化合物；
[0023] 对涂布了所述荧光体分散液及所述前体溶液的所述发光元件进行加热而形成所 述波长变换部的工序。
[0024] 发明的效果
[0025] 根据本发明，由于分别在发光元件上涂布荧光体分散液和前体溶液，因此，可以使 荧光体以分散的状态涂布在发光元件上，可以形成使荧光体均匀地分散在耐热性高的透光 性部件中而形成的波长变换部。
【附图说明】
[0026] 图1是示出发光装置的大致结构的剖面图；
[0027] 图2是用于概略性地说明第一实施方式的发光装置的制造装置及制造方法的示 意图；
[0028] 图3是用于概略性地说明第二实施方式的发光装置的制造装置及制造方法的示 意图。
[0029] 符号说明
[0030] 1LED基板
[0031] 2金属部
[0032] 3LED元件
[0033] 4突起电极（凸块）
[0034] 6波长变换部
[0035] 10制造装置
[0036] 20移动台
[0037] 30喷雾装置
[0038] 32 喷嘴
[0039] 34连接管
[0040] 36 罐
[0041] 40涂布液
[0042] 42前体溶液
[0043] 44焚光体分散液
[0044] 50检查装置
[0045] 52 LED元件
[0046] 54色彩亮度计
[0047] 60玻璃板
[0048] 70 (第二）制造装置
[0049] 80喷雾装置
[0050] 82 喷嘴
[0051] 84连接管
[0052] 86 罐
[0053] 100发光装置
【具体实施方式】
[0054] 以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[0055][第一实施方式]
[0056] 如图1所示，发光装置100具有剖面凹状的LED基板1。
[0057] 在LED基板1的凹部（底部）设置有金属部2,在金属部2上配置有正方体状的 LED元件3。LED元件3为射出规定波长的光的发光元件的一个例子。
[0058] 在LED元件3的与金属部2对置的面上设置有突起电极4,金属部2和LED元件3 经由突起电极4连接（倒装片型）。
[0059] 另外，在此，图中示出了相对于一个LED基板1设置一个LED元件3的结构，也可 以在一个LED基板1的凹部设置多个LED元件3。
[0060] 在本实施方式中，使用蓝色LED元件作为LED元件3。
[0061] 蓝色LED元件是在例如蓝宝石基板上层叠n-GaN系包覆层、InGaN发光层、p-GaN 系包覆层及透明电极而成的。
[0062] 在LED基板1的凹部形成波长变换部6使其将LED元件3的周围密封。
[0063] 波长变换部6是将从LED元件3射出的规定波长的光变换为不同波长的光的部 分，在具有透光性的陶瓷层中添加被来自LED元件3的波长激发且发出波长与激发波长不 同的荧光的荧光体。其中，形成波长变换部6使其将LED元件3的周围密封，波长变换部6 仅设置在LED元件3的周围（上面及侧面）即可，也可以采用不在LED基板1的凹部设置 波长变换部6的结构。
[0064] 作为仅在LED元件3的周围设置波长变换部6的方法，可使用在形成波长变换部 6时设置掩模的方法等。
[0065] 接着，对波长变换部6的结构等进行详述。
[0066] 波长变换部6是通过加热将在有机溶剂中混合了有机金属化合物的溶胶状前体 溶液制成凝胶状态，进而通过进行烧制即所谓溶胶-凝胶法形成的透明陶瓷层（玻璃体） 且在该透明陶瓷层中含有荧光体、层状硅酸盐矿物、无机微粒。
[0067] (有机金属化合物）
[0068] 有机金属化合物起到作为密封荧光体、层状硅酸盐矿物、无机微粒的粘合剂的作 用。
[0069] 作为用于本发明的有机金属化合物，可以举出：金属醇盐、乙酰丙酮金属、金属羧 酸盐等，但优选容易通过水解和聚合反应而凝胶化的金属醇盐。
[0070] 金属醇盐可以为如四乙氧基硅烷之类的单分子的盐，也可以为有机硅氧烷化合物 连接成链状或环状而形成的聚硅氧烷，优选前体溶液的粘性增加的聚硅氧烷。
[0071] 另外，只要可以形成透光性的玻璃体即可，金属的种类没有限制，从形成的玻璃体 的稳定性及制造的容易性的观点考虑，优选含有硅。另外，可以含有多种金属。
[0072] 陶瓷层中的有机金属化合物的含量低于2重量％时，作为粘合剂的有机金属化合 物过少，加热、烧制后的陶瓷层的强度降低。
[0073] 另一方面，有机金属化合物的含量超过50重量％时，层状硅酸盐矿物的含量及无 机微粒的含量相对降低，因此，陶瓷层的强度也降低。
[0074] 因此，陶瓷层中的有机金属化合物的含量优选为2重量％以上且50以下，更优选 为2. 5重量％以上且30重量％以下。
[0075] 作为有机金属化合物，也可以使用聚硅氮烷。
[0076] 本发明中所使用的聚硅氮烷由下述通式（1)表示。
[0077] (RlR2SiNR3)n... (1)
[0078] 式（1)中，Rl、R2及R3分别独立地表示氢原子或烷基、芳基、乙烯基、环烷基，R1、 R2、R3中的至少1个为氢原子，优选全部为氢原子，n表示1?60的整数。
[0079] 聚硅氮烷的分子形状可以为任何形状，例如可以为直链状或环状。