專利名稱：熒光體部件、熒光體部件的制造方法以及照明裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熒光體部件、熒光體部件的制造方法、以及使用熒光體部件的照明裝置，特別地，涉及與構成白色照明裝置的LED光源分別制造且用于吸收LED芯片發(fā)出的部分光并經波長轉換而發(fā)光的熒光體部件及其制造方法、以及使用熒光體部件的照明裝置。
背景技術：
近年來，已開發(fā)出可通過氮化鎵類化合物半導體放射藍光或紫外線的LED芯片。 并已嘗試通過將該LED芯片與各種熒光體組合，來開發(fā)可發(fā)射包括白色且與芯片的發(fā)光色不同色調的光的LED發(fā)光裝置。該LED發(fā)光裝置具有小型、輕質、節(jié)能的優(yōu)點，目前已被廣泛用作顯示用電源、小型燈泡的替代品、或液晶面板用光源等。作為上述LED中的熒光體部件的形成方法，通常采用的是在LED載置(載置)部填充含熒光體的樹脂的方法。另外，作為傳統(tǒng)的發(fā)光二極管，包括用含有熒光體的保護樹脂包圍發(fā)光二極管芯片、再用密封樹脂將整體包圍而得到的發(fā)光二極管。但作為在上述LED載置部填充含熒光體的樹脂的熒光體部的傳統(tǒng)形成方法，由于要逐個地向LED載置部滴加填充含熒光體的少量樹脂，并使其固化，因此存在工序繁瑣、耗時的問題。另外，由于很難控制樹脂滴加量，并且發(fā)現(xiàn)在樹脂發(fā)生固化的過程中，比重大于樹脂的熒光體存在發(fā)生沉降的傾向，因此在其沉降程度方面也容易產生差異，結果導致各個發(fā)光部存在嚴重的色彩不均、光量不均的問題。此外，對于上述用含有熒光體的保護樹脂包圍發(fā)光二極管芯片、再用密封樹脂將整體包圍而得到的發(fā)光二極管而言，會引發(fā)實用方面的各種問題。就第1個問題而言，當保護樹脂及密封樹脂的環(huán)境耐性未必充分時，會導致能夠配合到保護樹脂中的熒光體限于特定種類。即，樹脂通常會使水分透過，而將這樣的樹脂置于高濕度的氣體氛圍中時，隨著時間的經過，水分將滲透至樹脂內部。這種情況下，可能會由侵入的水分而引發(fā)分解或變性， 進而導致熒光體的光波長轉換功能下降或消失。例如，對于會在水分存在下發(fā)生水解的公知的代表性硫化鈣類熒光體而言，這樣的問題是顯著的。這樣，由于可用的熒光體限于特定種類，因此存在顯色性(演色性)不足的問題。第2個問題在于，由發(fā)光二極管芯片產生的紫外線成分，會導致包覆樹脂(保護樹脂、密封樹脂)及熒光體劣化。已知在通常情況下，由碳、氫、氧、氮等元素鍵合為網狀的有機高分子化合物構成的保護樹脂及密封樹脂在經過紫外線照射后，會導致有機高分子的網狀結構發(fā)生斷裂，各種光學特性及化學特性劣化。例如，對于GaN(氮化鎵)的藍色發(fā)光二極管芯片而言，由于其除了具有可見光成分以外，還在波長380nm以下的紫外波長區(qū)具有發(fā)光成分，因此包覆樹脂會從光強度高的發(fā)光二極管芯片周圍逐漸變黃，發(fā)生著色現(xiàn)象。由此，由發(fā)光二極管芯片發(fā)射的可見光會被著色部吸收而衰減。此外，由于伴隨包覆樹脂的劣化，不僅會導致其耐濕性降低、同時還會引起離子透過性增大，因此發(fā)光二極管芯片本身也發(fā)生劣化，結果導致發(fā)光二極管裝置的發(fā)光強度協(xié)同性地下降。為了防止由紫外線引起的包覆樹脂的劣化，也考慮在包覆樹脂中添加紫外線吸收劑等的方法，但必須慎重選擇不吸收可見光成分本身、不會對包覆樹脂的固有特性造成不良影響的紫外線吸收劑。另外，采用紫外線吸收劑時，會導致附加使用的材料及操作工序增加，因此存在制品價格上升的難點。 由此，存在的問題在于無法獲得充分優(yōu)異的以耐濕性為主的環(huán)境耐性。第3個問題在于，由于耐熱性低的包覆樹脂會發(fā)生變黃或著色，因此，由發(fā)光二極管芯片照射的光在通過包覆樹脂時會發(fā)生衰減。例如，對于正向電壓高的GaN(氮化鎵)的藍色發(fā)光二極管芯片而言，即使在較低的正向電流下也會發(fā)生嚴重的電力損耗，運轉時芯片溫度會極大地上升。已知在通常情況下，樹脂被加熱至高溫時，會逐漸劣化，引發(fā)變黃、著色。因此，將GaN的發(fā)光二極管芯片用于傳統(tǒng)的發(fā)光二極管裝置時，樹脂會從與高溫的發(fā)光二極管芯片相接的部分開始逐漸發(fā)生變黃、著色，因此會導致發(fā)光二極管裝置的外觀品質和發(fā)光強度逐漸降低。如上所述，在傳統(tǒng)的發(fā)光二極管裝置中，在樹脂中配合熒光體時，會發(fā)生上述問題，而這樣的問題會成為引發(fā)可選擇的材料種類減少、可靠性下降、光轉換功能不足性、制品價格上升的原因。以上的問題是，無法獲得充分優(yōu)異的耐熱性。另外，作為現(xiàn)有技術，已知有通過在常溫下呈液態(tài)的樹脂(例如，環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂等)中分散熒光體并進行加熱固化而得到的熒光體密封樹脂(例如，參見專利文獻1 及專利文獻2)。但由于在上述專利文獻1中記載的熒光體密封樹脂中使用的是環(huán)氧樹脂， 而在經過長時間使用后，環(huán)氧樹脂會發(fā)生光劣化，因此存在耐久性方面的問題。另外，由于發(fā)生光劣化會引起樹脂變色為黃色，因此存在顯色性不良的問題。另外，由于在上述專利文獻2中記載的熒光體密封樹脂中使用的是有機硅樹脂，因此在常溫情況下(不發(fā)光時)和高溫情況下(發(fā)光時)，有機硅樹脂的膨脹差大。如果重復進行發(fā)光和不發(fā)光，則密封的金屬絲(金屬線)將反復受到拉伸應力。其結果，也可能導致金屬絲發(fā)生斷線，無法期待長壽命，存在耐久性方面的問題。另外，由于有機硅樹脂具有高透濕性，因此存在空氣中的水分透過至內部、有時還會發(fā)生熒光體及半導體層的劣化這樣的環(huán)境耐性方面的問題。此外，作為現(xiàn)有技術，已公開了一種熒光體密封玻璃，其是通過對常溫下呈固態(tài)的玻璃進行加熱溶融、并向其中混入熒光體，然后再加入到模具中進行冷卻、成形而得到的 (例如，參見專利文獻3)。但對于上述專利文獻3中公開的熒光體密封玻璃而言，由于必須為熒光體賦予耐熱性，混入到經過加熱溶融的玻璃中的熒光體限定于特定種類，因此限制了熒光波長和效率的選擇。其結果，存在難以調整混色比例、顯色性不足的問題。作為其它現(xiàn)有技術，已公開了下述芯片在杯(力7 )部的底部設置半導體發(fā)光元件，將混有熒光體的液體玻璃加入到杯部并進行加熱固化形成后，進一步利用密封樹脂進行密封而得到芯片(例如，參見專利文獻4)。就上述專利文獻4中公開的芯片而言，通過將混有熒光體的液體玻璃加入到杯部并進行固化形成，從而在對半導體發(fā)光元件實施密封的同時形成熒光體層，但其存在半導體發(fā)光元件不良、熒光體的分散不良、由發(fā)光不良引起的芯片收率及成品率低的問題。以另一部件的形式制作熒光體層時，有可能實現(xiàn)收率及成品率的提高。此外，作為另一現(xiàn)有技術，已提出了一種使用含熒光體的樹脂片的LED(例如，參見專利文獻5)。但在上述專利文獻5中記載的含熒光體的樹脂片中，為了獲得充分的強度， 需要使熒光體層具有一定程度的厚度。存在的問題是很難在這樣的樹脂片中使熒光體粒子達到均勻分散，會導致熒光體粒子的分布不均；或者，產生凝聚的情況下，會因光散射而導致射出到外部的光的導出效率(取”出効率)下降；或者，會因光的導出效率的局部差異而導致顯色性下降?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2000-164937號公報專利文獻2 日本特開2003-142737號公報專利文獻3 日本特開2007-16171號公報專利文獻4 日本特開平11-204838號公報專利文獻5 日本專利4122739號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明為解決上述問題而完成，目的在于提供可減少色彩不均及光量不均，提高環(huán)境耐性、耐熱性、耐久性及顯色性，并且可提高收率及成品率的熒光體部件、熒光體部件的制造方法、以及照明裝置。解決問題的方法為解決上述問題，本發(fā)明人針對用于減少色彩不均及光量不均，使用環(huán)境耐性、耐熱性及耐久性優(yōu)異的無機層和熒光體粒子來提高收率及成品率的方法進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的上述目的可通過下述方案而實現(xiàn)。1. 一種熒光體部件，其與構成白色照明裝置的LED光源分別制造，其中，所述熒光體部件具有熒光體粒子和通過進行涂布及加熱處理而得到的無機層。2.根據(jù)上述項1所述的熒光體部件，其中，所述無機層如下地獲得通過涂布含有平均粒徑1. Onm 1. 0 μ m的無機氧化物粒子的涂布液形成涂膜，并對形成的涂膜進行加熱處理。3.根據(jù)上述項1或2所述的熒光體部件，其中，所述無機層含有具有聚硅氧烷鍵的組合物并通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；對形成的涂膜進行加熱處理的工序。4.根據(jù)上述項1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述無機層含有所述熒光體粒子。5.根據(jù)上述項1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述熒光體部件具有玻璃基體材料作為支持體，所述無機層如下地獲得通過將含有所述熒光體粒子的涂布液涂布在所述玻璃基體材料上形成涂膜，然后對形成的涂膜進行加熱處理。 6.根據(jù)上述項1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述熒光體部件具有在有機硅樹脂中分散有所述熒光體粒子的樹脂層、和設置于所述樹脂層上的所述無機層。7.根據(jù)上述項1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；在700°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。8.根據(jù)上述項7所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；在600°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。9.根據(jù)上述項8所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；在500°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。10.根據(jù)上述項1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有平均粒徑1. Onm 1. 0 μ m的無機氧化物粒子的涂布液形成涂膜的工序； 在150°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。11.根據(jù)上述項3、7、8及9中任一項所述的熒光體部件，其中，所述聚硅氧烷組合物前體是聚硅氮烷(# 'J化合物或烷氧基硅烷化合物。12.根據(jù)上述項1 11中任一項所述的熒光體部件，其中，所述熒光體粒子的平均粒徑為Ι.Ομπι ΙΟΟμπι，所述無機層的膜厚為IOOym以下。13.根據(jù)上述項2或10所述的熒光體部件，其中，所述無機氧化物粒子含有選自氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦及氧化鋯中的至少1種化合物。14.根據(jù)上述項1所述的熒光體部件，其具有在支持體上疊層有2個以上熒光體部件單元的結構，所述熒光體部件單元至少具有所述熒光體粒子和所述無機層。15. 一種照明裝置，其具有發(fā)射藍光或紫外波段的光的LED光源，且所述LED光源被上述項1 14中任一項所述的熒光體部件密封。16. 一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的LED光源分別制造，該方法包括下述工序利用含有熒光體粒子及平均粒徑1. Onm 1. 0 μ m的無機氧化物粒子的涂布液形成涂膜的工序；和，通過在150°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理，來形成含有所述無機氧化物粒子及所述熒光體粒子的無機層的工序。17. 一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的LED光源分別制造，該方法包括下述工序利用含有熒光體粒子及聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；和，通過在700°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理，來形成含有具有聚硅氧烷鍵的組合物及所述熒光體粒子的無機層的工序。18. 一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的LED光源分別制造，該方法包括下述工序形成通過使熒光體粒子分散于有機硅樹脂中而得到的熒光體層的工序；利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液在所述熒光體層上形成涂膜的工序；以及通過在700°C以下的溫度下對形成的所述涂膜進行加熱處理，來形成含有具有聚硅氧烷鍵的組合物的無機層的工序。19. 一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的LED光源分別制造，該方法包括下述工序形成通過使熒光體粒子分散于有機硅樹脂中而得到的熒光體層的工序；利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；
通過在700°C以下的溫度下對形成的所述涂膜進行加熱處理，來形成含有具有聚硅氧烷鍵的組合物的無機層的工序；以及在所述熒光體層上疊層所述無機層的工序。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可提供一種熒光體部件、熒光體部件的制造方法、以及照明裝置，所述熒光體部件的環(huán)境耐性、耐熱性、耐久性及顯色性得到提高，并且其色彩不均及光量不均得到減少、收率及成品率得到提高。


圖1為示出本發(fā)明的熒光體部件的結構的一例的剖面圖。圖2為示出本發(fā)明的熒光體部件的其它結構的一例的剖面圖。圖3為示出本發(fā)明的熒光體部件的其它結構的一例的剖面圖。圖4為示出本發(fā)明的熒光體部件的其它結構的一例的剖面圖。圖5為示出本發(fā)明的熒光體部件的其它結構的一例的剖面圖。圖6為示出白色LED的構成的一例的剖面圖，所述白色LED使用本發(fā)明的熒光體部件。圖7為示出白色LED的構成的另一例的剖面圖，所述白色LED使用本發(fā)明的熒光體部件。符號說明10熒光體部件20熒光體層30、30a 無機層40熒光體粒子50支持體
具體實施例方式[熒光體部件的結構]以下，結合附圖對本發(fā)明的熒光體部件的結構進行說明。圖1為示出本發(fā)明的熒光體部件的結構的一例的剖面圖。圖1中，熒光體部件10具有熒光體層20和疊層在熒光體層20上的無機層30。無機層30是通過進行退火處理使包含無機氧化物粒子的液體干燥而得到的。通過將包含無機氧化物粒子(例如二氧化硅)的液體涂布在熒光體層20上，形成無機層30。作為退火處理的溫度，可根據(jù)所采用的形成無機層的材料、或所期待的膜物性來設定最適溫度，但優(yōu)選在700°C以下、600°C以下、500°C以下、或150°C以下。退火處理的時間可根據(jù)溫度來確定。在本發(fā)明中，無機氧化物粒子的平均粒徑優(yōu)選在1. Onm以上、1. 0 μ m以下。更優(yōu)選在3. Onm以上、300nm以下，特別優(yōu)選在5. Onm以上、IOOnm以下。另外，熒光體粒子40的平均粒徑優(yōu)選在Ι.Ομπ 以上、ΙΟΟμ 以下。更優(yōu)選在Ι.Ομ 以上、20μπ 以下。此外，無機層30的膜厚優(yōu)選為100 μ m以下。
通過設置這樣的包含無機氧化物微粒的無機層，可以抑制由無機氧化物微粒的光散射引起的光導出效率的下降，并且能夠使熒光體層中產生的熱有效地釋放至外部，同時還能夠作為熒光體層的阻擋層發(fā)揮作用，因此可獲得具有優(yōu)異耐久性的熒光體部件。此外， 熒光體層和無機層的存在，可確保熒光體部件的強度，因此能夠減小熒光體層的厚度，從而可抑制由熒光體粒子的凝聚、分布不均引起的光導出效率的降低及顯色性的降低。圖2為示出本發(fā)明的熒光體部件的結構的另一例的剖面圖。在圖2所示的實施方式中，對于與上述圖1所示實施方式中相同的結構因子，標注為同一序號，并省略其說明。無機層30中含有具有聚硅氧烷鍵的組合物和熒光體粒子40。對于聚硅氧烷鍵的說明參見后述。對于由具有聚硅氧烷鍵的組合物和熒光體粒子40構成的無機層30，其膜厚優(yōu)選為20 μ m以下、更優(yōu)選為10 μ m以下。通過這樣的結構，也能獲得與上述實施方式相同的效果。圖3是示出本發(fā)明的熒光體部件的其它結構的一例的剖面圖。在圖3所示的熒光體部件的實施方式中，熒光體部件10的形狀(膜狀)、無機氧化物粒子的平均粒徑、熒光體粒子40的平均粒徑及無機層30的膜厚與圖1所示的實施方式相同，標注與上述圖1所示實施方式中相同的序號，并省略其說明。在上述圖1所示的實施方式中，通過使有機硅樹脂中含有熒光體粒子40而形成熒光體層20。與此相對，在圖3所示的實施方式中，通過使無機層30中含有熒光體粒子40而形成熒光體層20。通過將含有無機氧化物粒子(例如二氧化硅)及熒光體粒子40的液體涂布于基體材料(省略圖示)上并進行燒制，來形成無機層30。圖4是示出本發(fā)明的熒光體部件的其它結構的一例的剖面圖。在圖4所示的實施方式中，對于與圖1 圖3所示實施方式中相同的結構，也標注為同一序號，并省略其說明。在圖4所示的實施方式中，熒光體部件10由支持體50和疊層在支持體50上的無機層30構成。并且，無機層30優(yōu)選為含有熒光體粒子40的無機層。支持體50的膜厚優(yōu)選在20 μ m以下、更優(yōu)選在10 μ m以下。圖5是示出本發(fā)明的熒光體部件的結構的另一例的剖面圖。圖5中示例的是，熒光體部件10由三層含有熒光體粒子40的無機層30疊層而得到的結構。通過使來自光源的藍色或紫外波段的直接光(直接光)、與經過分別包含在疊層的三層無機層30中的熒光體粒子40轉換得到的光混合，可改變白光的色調。可以采取各無機層30中的熒光體粒子40含有率不同的構成，也可以采取各無機層30中的熒光體粒子 40種類不同的構成。具體而言，可疊層使用各自分散有分別放射藍色、綠色、紅色的光的熒光體粒子作為波長轉換物質的各無機層30。通過這些光的混合，可獲得白光。此外，通過改變分散有各色熒光體粒子的各無機層30的厚度，可改變白光的色調。也可以通過疊層使用 2種放射相同顏色的熒光體粒子40來改變白光的色調。[照明裝置]以下，結合圖6及圖7對使用上述熒光體部件而構成的照明裝置的結構進行說明。圖6是示出使用本發(fā)明的熒光體部件構成的具有白色LED的照明裝置的一例的剖面圖。
在圖6中，透光性的無機層30a例如由藍寶石或碳化硅構成。在其一側表面上，疊層有由氮化鎵、氮化鎵_銦等構成的化合物半導體層，表面上設置有η型半導體層101和ρ 型半導體層102的ρη結(ρη接合)，在該ρη結部形成有作為發(fā)光層103的發(fā)光二極管。在圖6中，對ρ型半導體層102進行刻蝕直至η型半導體層101，在露出的η型半導體層101上形成有η側電極105。P側電極104形成在P型半導體層102上。透光性無機層30a的另一面(與形成發(fā)光二極管的面相反一側的表面)涂布并粘結有分散了作為波長轉換物質的熒光體粒子40的無機層30。該熒光體粒子40是用于吸收由該發(fā)光二極管發(fā)射的光、并發(fā)射其互補色的光的熒光體。出于該目的，可使用YAG熒光體等。根據(jù)該結構，可通過使來自發(fā)光二極管的直接光、與經熒光體粒子40轉換得到的光混合，來獲得白光。該元件可通過電極側直接與配線基板連接的倒裝片方式來實現(xiàn)組裝。此外，可通過在由熒光體粒子40和無機層30構成的層的上表面設置凹凸，來防止因全反射引起的光導出效率的降低。該凹凸可直接以這樣的形式成形于層的上表面，也可以混入某些粒子。圖7是示出使用本發(fā)明的熒光體部件構成的具有白色LED的照明裝置的其它結構的剖面圖。在圖7中，熒光體粒子40和無機層30部分由預先制作的片材構成，可通過預先形成無機層30，來制作均勻的層。如果在無機層設置凹凸并控制波長轉換物質的分布及量的情況下，另外制作無機層，也易于制作。此外，也可以根據(jù)用途而預先制作多種片狀無機層， 再根據(jù)需要進行粘接、組裝，來繼續(xù)進行制造工序。以下，針對本發(fā)明的熒光體部件的各構成要素進行具體說明。[玻璃基體材料]本發(fā)明的熒光體部件中，在圖4所示的支持體上形成有無機層的構成中，優(yōu)選支持體為玻璃基體材料、該玻璃基體材料上具有含有熒光體粒子的無機層的構成。作為可用于本發(fā)明的玻璃基體材料，并無特殊限制，優(yōu)選可通過使俗稱“白玻璃” 的硼硅酸玻璃分相，使一定量的堿硼酸(alkali boric acid)溶出，從而將二氧化硅成分提高至96%的玻璃等無色透明玻璃，更具體而言，優(yōu)選美國Corning公司制造的VYC0R。另外， 耐熱性比VYCOR差、但線性膨脹系數(shù)小的PYREX(注冊商標)、TEMPAX(SCH0TT公司制造，與 PYREX(注冊商標)的組成基本相同)，由于在紫外區(qū)透明，因此也優(yōu)選作為玻璃基板使用。 另外，石英玻璃雖然價格較高，但由于其線性膨脹系數(shù)比PYREX (注冊商標)小、且具有可使紫外光透過的特性，因此作為玻璃基板時可發(fā)揮出良好的特性。另一方面，作為本發(fā)明中要避開的玻璃基體材料，由于當使用俗稱“水玻璃”的常規(guī)鈉鈣玻璃等時，其在350nm附近存在吸收，因此無法使由LED芯片發(fā)出的光適當?shù)赝高^，不優(yōu)選。[熒光體粒子]本發(fā)明的熒光體部件的特征之一是含有熒光體粒子。作為可在本發(fā)明中使用的熒光體粒子，只要是能夠將從藍色LED發(fā)出的藍光轉換為黃色系的光、例如黃綠色(發(fā)光峰約550nm)，且通常能夠在市場上獲取的熒光體粒子，即可以使用。作為最優(yōu)選的氧化物熒光體，可列舉化，6山(^)#15012等￥#15012類熒光體。作為藍色熒光體，可列舉Srltl(PO4)6Cl2:Eu2+、CaS:Bi、CaSrS:Bi、Ba1^aEuaMgAl10O17, 作為綠色熒光體，可列舉ZnS:Cu, Al、Ba2SiO4IEu, ZnGe2O4:Eu,作為紅色熒光體，可列舉Y2O2S: Eu3+、CaS: Eu、3. 5Mg0 · 0. 5MgF2 · GeO2 Mn、K5Eu2.5 (WO4)等。本發(fā)明的包含熒光體粒子的熒光層是指，至少能在由LED芯片的半導體發(fā)光層發(fā)出的光的激發(fā)下發(fā)光的無機熒光體層。在本發(fā)明中，無機熒光體的填充率使得從LED芯片發(fā)出的光與從無機熒光體層發(fā)出的光成互補色關系等的情況下，通過使這些光混色，能夠發(fā)出白光。具體可列舉來自LED芯片的光和受其激發(fā)而發(fā)光的熒光層的光分別為光的三原色(紅色系、綠色系、藍色系)，或從LED芯片發(fā)出的藍光和受其激發(fā)而發(fā)黃光的熒光層的光寸。通過選擇在熒光層中使用的熒光體粒子的種類及作為發(fā)光元件的LED芯片的主要發(fā)光波長，可提供包括白色在內的燈泡色等任意色調。[無機層(無機氧化物膜)的構成材料](無機氧化物粒子)本發(fā)明的無機氧化物粒子的組成并無特殊限制，優(yōu)選為選自氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦及氧化鋯中的至少1種化合物。本發(fā)明中，優(yōu)選無機氧化物粒子的平均粒徑為1. Onm以上、1. 0 μ m以下，更優(yōu)選為 3. Onm以上、300nm以下，尤其優(yōu)選為5. Onm以上、IOOnm以下。通常，僅通過對由μ m級無
機氧化物粒子的分散液得到的涂膜進行加熱處理無法獲得堅固的涂膜，而像本發(fā)明這樣， 通過使用nm級的無機氧化物粒子來增大比表面積，可以提高反應性，從而經加熱處理而形成堅固的含無機氧化物的無機膜。另一方面，對于粒徑1. Onm以下的無機氧化物粒子而言， 粒子本身很難獲得，并且即使得到了這樣的粒子，粒子之間在短時間內即發(fā)生凝聚，極不穩(wěn)定，因此很難用于本發(fā)明。(含有無機氧化物粒子的無機層)就本發(fā)明的含有無機氧化物粒子的無機層而言，可使用通過對無機氧化物粒子的分散液進行干燥、燒制而得到的無機層，但優(yōu)選至少含有上述無機氧化物粒子和用于形成后述二氧化硅類被膜的具有聚硅氧烷鍵的組合物作為其構成要素。此時，優(yōu)選無機氧化物粒子的含有率為無機層的30體積％以上、99體積％以下， 更優(yōu)選為50體積％以上、80體積％以下。對于無機層中無機氧化物粒子的含有率，可通過利用透射型電子顯微鏡對無機氧化物膜的截面進行觀察，用無機氧化物膜的整個截面積中所含的無機微粒的面積的總比例來表示無機層中無機氧化物粒子的含有率。對于無機微粒，由于在膜中可觀察到原始的粒子界面，因此可以對無機微粒的存在面積進行定量。無機氧化物膜可通過蒸鍍等干式工藝、 或溶膠凝膠法這樣的濕式工藝來成膜，但由于均存在結晶的粒子界面，因此對于氣體、水蒸氣的耐候性不足，但通過使本發(fā)明的無機層中含有無機氧化物粒子，可使作為損害耐候、耐久性的原因的破裂的產生最小化，由此能夠提高耐候、耐久性。作為用于分散無機氧化物粒子的溶劑，并無特殊限制，優(yōu)選使用具有水溶性的溶劑。本發(fā)明中，優(yōu)選采用在涂布于有機硅樹脂等樹脂基體材料上之后，于120°C下進行 30分鐘左右退火處理的方法。優(yōu)選一次性涂布的無機層的膜厚為20 μ m以下、更優(yōu)選為 IOym以下。膜厚超過20 μ m時，可能導致脫水縮合反應不充分、膜強度變弱。膜強度因基體材料而異，但能夠耐受至鉛筆硬度7H的程度。進行干燥的調整時，可使用GLIC0AT這樣的高沸點溶劑(沸點206°C )。通過減少 GLIC0AT的用量，可使干燥溫度降低。(具有聚硅氧烷鍵的化合物)本發(fā)明的無機層的優(yōu)選形式為含有具有聚硅氧烷鍵的組合物的形式。作為具有聚硅氧烷鍵的組合物，可使用傳統(tǒng)公知的化合物，優(yōu)選使用硅氧烷聚合物。對于本發(fā)明的硅氧烷聚合物并無特殊限制，優(yōu)選為具有Si-O-Si鍵的聚合物?！赐檠趸柰榛衔铩翟诒景l(fā)明中，優(yōu)選以烷氧基硅烷化合物為起始物質來獲得構成無機層的具有聚硅氧烷鍵的組合物。在本發(fā)明中，也將作為用于形成具有聚硅氧烷鍵的組合物的起始材料的化合物稱為聚硅氧烷組合物前體。作為烷氧基硅烷，可使用所有種類的烷氧基硅烷。作為這樣的烷氧基硅烷，可列舉例如下述通式(a)所示的化合物。通式(a)R1n-Si (OR2) 4_n(式中，R1為氫原子、碳原子數(shù)1 20的烷基或芳基，R2為1價有機基團，η代表整數(shù)0 2。)這里，作為R2代表的1價有機基團，可列舉例如烷基、芳基、烯丙基、縮水甘油基等。其中，優(yōu)選烷基及芳基。烷基碳原子數(shù)優(yōu)選為1 5，可列舉例如甲基、乙基、丙基、丁基等。此外，烷基可以為直鏈狀也可以為支鏈狀，氫原子還可以被氟原子取代。作為芳基，優(yōu)選碳原子數(shù)6 20的基團，可列舉例如苯基、萘基等。作為上述通式(a)所示的化合物的具體例，可列舉如下(al)n = 0 的情況四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等；(a2)n=l 的情況單甲基三甲氧基硅烷、單甲基三乙氧基硅烷、單甲基三丙氧基硅烷、單乙基三甲氧基硅烷、單乙基三乙氧基硅烷、單乙基三丙氧基硅烷、單丙基三甲氧基硅烷、單丙基三乙氧基硅烷等單烷基三烷氧基硅烷，單苯基三甲氧基硅烷、單苯基三乙氧基硅烷等單苯基三烷氧基硅烷等；(a3)n = 2 的情況二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、二丙基二丙氧基硅烷等二烷基二烷氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷等二苯基二烷氧基硅烷等。在本發(fā)明的無機層的組合物中，具有聚硅氧烷鍵的組合物的重均分子量優(yōu)選為 200以上、50000以下，更優(yōu)選為1000以上、3000以下。其重均分子量在該范圍內時，可使無機層組合物的涂布性提高。烷氧基硅烷的水解縮合可通過使作為聚合單體的烷氧基硅烷在有機溶劑中、在酸催化劑或堿催化劑存在下進行反應而獲得。作為聚合單體的烷氧基硅烷可僅使用1種，也可以組合多種烷氧基硅烷進行縮合。
另外，也可以在水解時添加三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基丙氧基
硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三乙基丙氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三丙基乙氧基硅烷等三烷基烷氧基硅烷，三苯基甲氧基硅烷、三苯基乙氧基硅烷等三苯基烷氧基娃焼等。作為縮合的前提的烷氧基硅烷的水解程度，可通過添加的水量進行調整，但通常， 相對于上述通式(a)所示烷氧基硅烷的總摩爾數(shù)，優(yōu)選以1.0 10.0倍摩爾、更優(yōu)選以 1. 5 8. 0倍摩爾的比例添加水。通過使水的添加量在1. 0倍摩爾以上，可充分增加水解度，從而能夠形成良好的被膜。另一方面，通過使水的添加量在10.0倍摩爾以下，可防止凝膠化，實現(xiàn)良好的保存穩(wěn)定性。另外，在上述通式(a)所示烷氧基硅烷的縮合中，優(yōu)選使用酸催化劑，作為所使用的酸催化劑，并無特殊限制，可使用以往慣用的有機酸、無機酸中的任意酸。作為有機酸，可列舉例如乙酸、丙酸、丁酸等有機羧酸；作為無機酸，可列舉例如鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸等。 酸催化劑可直接添加到烷氧基硅烷與水的混合物中，或者，也可以與水一起、以酸性水溶液的形式添加到烷氧基硅烷中。水解反應通常進行5 100小時左右結束。另外，也可以在從室溫到不超過80°C 的加熱溫度下，通過向包含上述通式(a)所示的1種以上烷氧基硅烷的有機溶劑中滴加酸催化劑水溶液并使之反應，使反應在短時間內完成。隨后，使經過水解的烷氧基硅烷發(fā)生縮合反應，結果可形成Si-O-Si的網絡?！淳酃璧榛衔铩盗硗?，本發(fā)明中，以聚硅氮烷化合物為起始物質來獲得具有聚硅氧烷鍵的組合物也是優(yōu)選的實施方式。作為可以在本發(fā)明中使用的聚硅氮烷，可列舉下述通式(1)所示的化合物。通式(1)(R1R2SiNR3)n上述通式(1)中，禮、&及1 3彼此獨立地代表氫原子、烷基、芳基、乙烯基或環(huán)烷基， R1^ R2> R3中的至少1個為氫原子、優(yōu)選禮、&、R3全部為氫原子，η代表整數(shù)1 60。聚硅氮烷的分子形狀可以是任何形狀，例如，可以是直鏈狀或環(huán)狀。可通過將上述通式(1)所示的聚硅氮烷和根據(jù)需要而使用的反應促進劑溶于適當溶劑中并進行涂布，并通過進行加熱、準分子(excimer)光處理、UV光處理使其固化，可制作耐熱性、耐光性優(yōu)異的無機層。特別是，如果在照射含170 230nm范圍的波長成分的 UV放射線(例如，準分子光)使其固化后再進行加熱固化，可使水分的浸透防止效果進一步提尚。作為反應促進劑，優(yōu)選使用酸、堿等，但也可以不使用。作為反應促進劑，可列舉例如三乙胺、二乙胺、N，N- 二乙基乙醇胺、N, N- 二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、鹽酸、草酸、富馬酸、磺酸、乙酸、或包含鎳、鐵、鈀、銥、鉬、鈦、鋁的金屬羧酸鹽等，但并不限定于這些反應促進劑。使用反應促進劑的情況下，特別優(yōu)選的是金屬羧酸鹽，優(yōu)選其以聚硅氮烷為標準的添加量為0. 01 5mol %。作為溶劑，可使用脂肪族烴、芳香族烴、鹵代烴、醚類、酯類。優(yōu)選甲乙酮、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二氟甲烷、氯仿、四氯化碳、乙醚、異丙醚、二丁基醚、乙基丁基醚。另外，優(yōu)選聚硅氮烷濃度高者，但由于濃度的上升會關系到聚硅氮烷的保存期限的縮短，因此優(yōu)選在溶劑中溶解5體積％以上、50體積％以下的聚硅氮烷。(作為添加劑的無機氧化物粒子)接著，針對在無機層中以附加目的使用無機氧化物粒子作為添加劑的情況進行說明。通過在本發(fā)明的熒光體部件中的無機層內混入作為散射劑的無機氧化物粒子，可通過使發(fā)光二極管芯片的光發(fā)生散射來增加照射到熒光物質上的發(fā)光二極管芯片的光量， 這不僅可提高波長轉換效率，并且能夠加大從發(fā)光二極管裝置發(fā)射到外部的光的指向角。 這種情況下，也應使用粒徑在上述范圍內的無機氧化物粒子，但也可以將粒徑小的無機氧化物粒子和粒徑較大的粒子混合使用。另外，含有無機氧化物粒子的情況下，優(yōu)選配合用于防止無機層破裂的粘結材料。此外，形成含有無機微粒的無機層時，還可以作為用來提高涂布液的粘度的增粘劑使用。此外，通過添加無機氧化物微粒，還可以減少形成無機層的其它材料的用量。[無機層的形成方法]本發(fā)明的無機層(無機氧化物膜)優(yōu)選為二氧化硅類被膜，但也可以是&02膜、 Al2O3膜。作為二氧化硅類被膜的形成方法，首先要將二氧化硅類被膜形成用涂布液涂布在基板上。作為在基板上涂布二氧化硅類被膜形成用組合物的方法，可采用例如噴霧法、旋涂法、浸涂法、輥涂法等濕式涂布方法，但通常采用旋涂法。接著，在700°C以下對涂布在基板上的二氧化硅類被膜形成用組合物進行加熱處理。對于加熱處理的方式、溫度、時間等并無特殊限制，一般而言，在700°C以下的熱板上進行1 6分鐘左右加熱即可。本發(fā)明中，通過利用加熱處理進行加熱，在二氧化硅類被膜形成用組合物中會產生酸或堿。由于該產生的酸或堿會促進水解，因此烷氧基轉變?yōu)榱u基，生成醇。然后，經過醇的2分子縮合，形成Si-O-Si的網絡，因此通過加熱處理，可獲得致密的二氧化硅類被膜。此外，就加熱處理而言，例如也可以在氮氣等非活潑氣體氛圍中分3個以上的階段進行階段性的升溫。由此，通過進行3個階段以上、優(yōu)選3 6個階段左右的階段性的加熱處理，可以在更低溫度下形成二氧化硅類被膜。在本發(fā)明中，對由含有聚硅氧烷組合物前體和無機氧化物粒子的分散物形成的涂膜進行加熱處理時，其溫度優(yōu)選為700°C以下。作為加熱方法，可以無限制地使用常規(guī)采用的加熱方法，但優(yōu)選采用間歇性地重復進行短時間加熱的加熱方法。作為本發(fā)明中的加熱方法，通過對含有無機氧化物粒子的分散物的涂膜(也稱為 “涂層”)進行局部加熱來形成無機膜。這里，所述涂膜的“局部加熱”是指，在700°C以下的高溫下對涂層進行加熱，而基本上不使樹脂基體材料發(fā)生加熱劣化。由此，作為局部加熱方法，可采用傳統(tǒng)公知的各種方法。例如，可適當選擇利用紅外線加熱器進行的加熱、熱風、微波、超聲波加熱、感應加熱等。 其中，優(yōu)選使用紅外線的間歇照射、微波等電磁波及超聲波的方法。作為紅外線的照射裝置，可使用紅外燈、紅外線加熱器等照射裝置。只要能夠穩(wěn)定地形成無機氧化物層，進行一次利用紅外線照射裝置的照射即可，但為了對涂層進行局部加熱，優(yōu)選采用間歇性地反復進行短時間紅外線照射的方法。作為間歇性地反復進行短時間紅外線照射的方法，可列舉例如以短時間反復進行紅外線照射裝置的開關的方法，通過在紅外線照射裝置和非照射物之間設置屏蔽板、通過移動屏蔽板來重復進行照射的方法， 在非照射物(樹脂膜)輸送方向上的多處設置紅外線照射裝置、通過輸送非照射物來反復進行紅外線照射的方法等。微波是頻率IGHz 3THz、波長0. 1 300mm處的UHF EHF帶的總稱，通常使用 2. 45GHz頻率的微波發(fā)生裝置，也可以使用1 IOOGHz頻率的微波?？闪信e例如2. 45GHz 微波照射機(四國計測工業(yè)(株)制造的μ -reactor)、照射2. 45GHz微波的微波發(fā)生裝置 (磁控管)等。在本發(fā)明中，所述“超聲波”指的是IOkHz以上振動數(shù)的彈性振動波(音波)。作為本發(fā)明中可采用的利用超聲波的加熱方法，優(yōu)選使揚聲器(*一 > )的頻率在50kHz以下的范圍內，像照射紅外線那樣，間歇性地反復進行短時間加熱的方法。使用微波、超聲波進行涂層的加熱時，也優(yōu)選采用下述方法像照射紅外線那樣， 通過間歇性地反復進行短時間加熱，僅對樹脂涂層進行局部加熱，而不使樹脂基體材料發(fā)生劣化。實施例以下，列舉實施例對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。需要說明的是，實施例中采用了“份”或“％”的表述，在沒有特殊限定的情況下，其表示“質量份”或“質量％”。[實施例1]在IL不銹鋼罐中加入純水400g，使用ULTRA-TURRAX T25Digital (IKA公司制造)， 以6000rpm，經5分鐘添加600g氧化硅1 (電氣化學工業(yè)株式會社制商品名SFP_30M平均粒徑700nm)，然后進行了 30分鐘分散。接著，添加IOOOg甲乙酮，使溫浴的溫度為40°〇、在沈.6^^減壓下，利用蒸發(fā)儀重復進行3次除去溶劑的操作，使其殘余量達到800g，最后加入200g甲乙酮，使總質量達到 lOOOg，從而得到了分散液-1。然后，在乙醇100質量份中混合四乙氧基硅烷(Si(C2H50)4) 20質量份和苯基三乙氧基硅烷(C6H5Si (OC2H5) 3) 80質量份，以甲酸為催化劑進行反應，得到了酸性溶液。接著，利用三乙胺((C2H5)3N)中和該酸性溶液，得到了中和溶液。然后用甲乙酮對中和溶液進行溶劑置換，得到了樹脂不揮發(fā)成分濃度為60%、粘度為400mPa · s的樹脂溶液-1。將30g分散液-1和70g樹脂溶液-1混合，得到混合液-1。在該混合液_1中分散熒光體，并使該混合液-1與熒光體的質量比達到90 10，在表面經過氟加工的脫模處理的盤(tray)上進行棒涂，使干燥后的膜的厚度達到5. 0 μ m，在干燥烘箱中于120°C加熱干燥 30分鐘，從而制作了膜狀的熒光部件、即實施例1的樣品。[實施例2]除了在上述實施例1的樣品制作中使用下述分散液-2代替分散液-1以外，按照同樣的方法制作了實施例2的樣品。
〈分散液-2的配制〉除了在上述分散液-1的配制中使用氧化硅2 (電氣化學工業(yè)株式會社制商品名 SFP-20M粒徑300nm)代替氧化硅1 (電氣化學工業(yè)株式會社制商品名SFP_30M平均粒徑 700nm)以外，按照同樣的方法配制了分散液_2。[實施例3]除了在上述實施例1的樣品制作中使用下述分散液-3代替分散液-1以外，按照同樣的方法制作了實施例3的樣品。〈分散液-3的配制〉除了在上述分散液-1的配制中使用氧化硅3(C0refr0nt株式會社制商品名 sicastar粒徑70nm)代替氧化硅1 (電氣化學工業(yè)株式會社制商品名SFP_30M平均粒徑 700nm)以外，按照同樣的方法配制了分散液_3。[實施例4]在IL不銹鋼罐中添加氧化鋁的水分散物(株式會社TETSUTANI制商品名 NAN0BYK-3600平均粒徑40nm) 600g和甲乙酮lOOOg，使溫浴的溫度為40°C、在26. 6kPa減壓下，利用蒸發(fā)儀重復進行3次除去溶劑的操作，使其殘余量達到800g，最后加入200g甲乙酮，使總質量達到lOOOg，從而得到了分散液-4。在分散液-4中分散熒光體，并使分散液-4與熒光體的質量比達到95 5，進行棒涂，使干燥后的涂膜的厚度達到lOOnm，在干燥烘箱中于150°C加熱干燥20分鐘，從而制作了實施例4的樣品。[實施例5]在由信越化學工業(yè)公司制造的有機硅類熱固性樹脂組合物LPS-L402A和 LPS-L402B等量混合而得到的粘性液體中分散熒光體，并使粘性液體與熒光體的質量比達到90 10，于150°C加熱固化20分鐘，得到了厚IOOym的熒光體片。在該熒光體片的一側表面棒涂實施例1中配制的分散液-1，使干燥后的膜的厚度達到5μπι，在干燥烘箱中于 120°C加熱干燥30分鐘，從而制作了實施例5的樣品。[實施例6]在表面經過氟加工的脫模處理的盤上棒涂實施例1中記載的分散液-1，使干燥后涂膜的厚度達到5. 0 μ m，并在干燥烘箱中于120°C加熱干燥10分鐘。然后，從烘箱中取出， 去除余熱后，再次棒涂分散液-1，使干燥后涂膜的厚度達到10 μ m，并于120°C加熱干燥20 分鐘，從而制作了實施例6的樣品。[實施例7]使用了粒度分布為10 30 μ m、平均粒徑為20 μ m的(Y，Gd，Ce)3Al5012黃色熒光體粒子。在AQUAMICA NL120 (含有鈀類催化劑的聚硅氮烷20質量％的二丁基醚溶液、AZ ELECTRONIC MATERIALS株式會社制造)Ig中混合上述黃色熒光體粒子0. 8g，并滴加于LED 的收納部，靜置1分鐘，使黃色熒光體粒子沉淀，然后，用微量移液管抽出不含黃色熒光體粒子的層之后，在250°C下燒制1小時，從而制作了實施例7的樣品。[實施例8]在AQUAMICA NP120 (含有胺類催化劑的聚硅氮烷的20質量％的二丁基醚溶液、AZELECTRONIC MATERIALS株式會社制造)Ig中混合實施例7中記載的黃色熒光體粒子0. 8g， 并滴加于LED收納部，靜置1分鐘，使黃色熒光體粒子沉淀，然后，用微量移液管抽出不含黃色熒光體粒子的層之后，在100°C干燥10分鐘，并用Xe2準分子放射線30mWcm_2進行1分鐘照射，以使其固化。然后，在250°C下燒制10分鐘，從而制作了實施例8的樣品。[實施例9]在AQUAMICA NN120 (不含催化劑的聚硅氮烷的20質量％的二丁基醚溶液、AZ ELECTRONIC MATERIALS株式會社制造)Ig中混合實施例7中記載的黃色熒光體粒子0. 8g 混合，并浸涂于Imm厚的玻璃基板上，靜置1分鐘，使黃色熒光體粒子沉淀，然后，用微量移液管抽出不含黃色熒光體粒子的層之后，在250°C下進行了 1小時燒制。[比較例1]作為光聚合性化合物，在由東亞合成化學株式會社的氧雜環(huán)丁烷基硅倍半氧烷 (Oxetanyl Silsesquioxane) (0X-SQ，環(huán)氧丙烷化合物)13質量份、東亞合成化學株式會社的氧雜環(huán)丁烷基二硅氧烷(0X-DS，環(huán)氧丙烷化合物)13質量份、坂本藥品工業(yè)株式會社的六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯(SR-HHPA，縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂)13質量份、Daicel化學工業(yè)株式會社的脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(CELL0XIDE 2081) 27質量份、新日本理化株式會社的 4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐(Rikacid MH-700、酸酐固化劑)20質量份構成的混合物中，添加四國化成工業(yè)株式會社的三(3-羧基丙基)異氰脲酸(C3-CIC酸)14質量份，并進行加熱攪拌，使其完全溶解。在冷卻至室溫的混合物中充分混合作為固化促進劑的三甲氧基環(huán)硼氧烷0. 2質量份，然后向其中混合熒光體，使混合物中的環(huán)氧樹脂與熒光體的質量比達到15 85。通過進行灌注(potting)將由此得到的含有熒光體的環(huán)氧樹脂填充到用金屬線將發(fā)光二極管芯片與一對引線電極相連的組件的凹部內，并通過在150°C進行2小時加熱以使其熱固化，從而制作了比較例1的樣品。如果在環(huán)氧樹脂中混合有氣泡的情況下直接密封該比較例1的樣品，則氣泡會導致從LED芯片發(fā)出的光、熒光物質的發(fā)光發(fā)生反射、折射，因此可明顯觀察到色彩不均或亮度不均。為了抑制色彩不均及亮度不均，需要反復進行減壓及加壓以對環(huán)氧樹脂進行脫泡的工序。另外，環(huán)氧樹脂中包含氣泡時，會因此而導致環(huán)氧樹脂的剝離、金屬絲粘接部分的剝離、金屬絲斷裂等的發(fā)生，進而導致可靠性下降。[比較例2]準備了在玻璃化轉變溫度Tg為500°C、熔點為800°C、平均粒徑為IOnm 200 μ m 的粉體玻璃中混合并分散有粉末狀熒光體的混合物。粉末狀熒光體為YAG，與粉體玻璃同樣地選擇了平均粒徑IOnm 200 μ m的熒光體。將粉體玻璃、粉末狀熒光體以100 40 (質量比)的比例混合，通過充分進行攪拌使粉體/玻璃中的粉末狀熒光體基本達到均勻分散。 該粉體玻璃中含有56 63質量％的P205、5 13質量％的Al203、21 41質量％的SiO， 此外，還分別含有0 6質量％的B2O3、Na2O, K2O, Li2O, MgO, WO3、Gd203、ZrO2,分別含有0 12質量％的CaO、SrO，分別含有0 22質量％的BaO、TiO2, Nb2O5, Bi203。將粉體玻璃和粉末狀熒光體的混合物質填充到上方開口的凹部(杯部)，并對發(fā)光二極管芯片實施密封。經過粉體填充后，將其置于干燥烘箱中，加熱至粉體玻璃的玻璃化轉變溫度以上、 并且低于粉體玻璃的熔點的溫度，緩慢升溫至約560°C。由此，粉體玻璃達到軟化狀態(tài)。在最高溫度560°C下向達到軟化狀態(tài)的玻璃中導入熒光體。將發(fā)光二極管即半導體基板制成密封于軟化的玻璃中且完全與外界氣體隔離的結構，通過冷卻使軟化的玻璃固化，從而得到了比較例2的樣品。就上述制作的比較例2的樣品而言，感覺暴露于560°C的溫度下的熒光體暫時未受到熱的影響，但在熒光體中摻雜的元素發(fā)生了劣化，連續(xù)亮燈5000小時時，發(fā)光效率降低至初期值的8成左右。[比較例3]作為以有機金屬化合物為原料的溶膠溶液，稱取四乙氧基硅烷(和光純藥制)0. 04mol并加入到聚丙烯燒杯中。邊對其進行攪拌，邊添加0. 25mol乙醇，利用電磁式攪拌器進行了 10分鐘攪拌。然后，添加0. 24mol純水并進行10分鐘攪拌后，添加lmol/L 的HCLlml，從而配制了涂布型玻璃材料。使熒光體均勻分散后，從發(fā)光二極管芯片的上部將上述配制的包含熒光體的涂布型玻璃材料注入到上方開口的凹部(杯部)內，在約150°C的溫度下燒制150分鐘，固化形成了含有熒光體的玻璃層。為了對填充至杯內部的溶膠溶液-1進行燒制，與薄膜玻璃層相比需要花費5倍的加熱時間。制造時，玻璃層的燒制溫度是充分低于發(fā)光二極管芯片的熔點的溫度，但經過長時間的熱過程及蓄熱，發(fā)光二極管芯片的劣化受到了促進。無法提高生產效率，無法期待發(fā)光二極管芯片的長壽命化。[評價]將上述實施例1 9、比較例1 3中制作的各熒光部件貼合于在470nm具有發(fā)光峰的藍色發(fā)光二極管芯片上，制作了各白色LED。接著，在使該白色LED進行5000小時的連續(xù)亮燈試驗后，對其耐久性進行了判斷， 由此確認了其是否能夠保持下述規(guī)定的性能。1)亮度I25O(Hicd)以上2)發(fā)光效率70(lm/W)以上3)熒光體發(fā)光半峰寬150(nm)以下在滿足上述3個項目中規(guī)定的全部性能的情況下，其作為白色LED的基本性能充分，判定為“〇”，不滿足3個項目規(guī)定的性能中的1個的情況下，其作為白色LED的性能存在問題，因此判定為“ X ”。需要說明的是，上述3個項目的具體測定方法如下所述?！戳炼鹊臏y定〉基于JIS C 8152(照明用白色發(fā)光二極管(LED)的測光方法)規(guī)定的方法，進行了使用積分球的亮度測定。<發(fā)光效率的測定>基于IEC-747_5(光傳輸用發(fā)光二極管測定方法JIS C5951-1989)規(guī)定的方法，測定流過一定的正向電流時的光輸出，并算出了發(fā)光效率。<熒光體發(fā)光半峰寬的測定>使用分光光度計測定了熒光體的熒光光譜半峰寬。以上得到的結果如表1所示。
[表 1]
權利要求
1.一種熒光體部件，其與構成白色照明裝置的LED光源分別制造，其中，所述熒光體部件具有熒光體粒子和通過進行涂布及加熱處理而得到的無機層。
2.根據(jù)權利要求1所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述方法獲得通過涂布含有平均粒徑1. Onm 1. 0 μ m的無機氧化物粒子的涂布液形成涂膜，并對形成的涂膜進行加熱處理。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的熒光體部件，其中，所述無機層含有具有聚硅氧烷鍵的組合物，所述無機層通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；以及對形成的涂膜進行加熱處理的工序。
4.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述無機層含有所述熒光體粒子。
5.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述熒光體部件具有玻璃基體材料作為支持體，所述無機層通過下述方法獲得通過將含有所述熒光體粒子的涂布液涂布在所述玻璃基體材料上來形成涂膜，然后對形成的涂膜進行加熱處理。
6.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述熒光體部件具有在有機硅樹脂中分散有所述熒光體粒子的樹脂層、和設置于所述樹脂層上的所述無機層。
7.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；和在700°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。
8.根據(jù)權利要求7所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；和在600°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。
9.根據(jù)權利要求8所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；和在500°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。
10.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的熒光體部件，其中，所述無機層通過下述工序獲得利用含有平均粒徑1. Onm 1. 0 μ m的無機氧化物粒子的涂布液形成涂膜的工序；和在150°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理的工序。
11.根據(jù)權利要求3、7、8及9中任一項所述的熒光體部件，其中，所述聚硅氧烷組合物前體是聚硅氮烷化合物或烷氧基硅烷化合物。
12.根據(jù)權利要求1 11中任一項所述的熒光體部件，其中，所述熒光體粒子的平均粒徑為1. 0 μ m 100 μ m，所述無機層的膜厚為100 μ m以下。
13.根據(jù)權利要求2或10所述的熒光體部件，其中，所述無機氧化物粒子含有選自氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦及氧化鋯中的至少1種化合物。
14.根據(jù)權利要求1所述的熒光體部件，其為在支持體上疊層有2個以上熒光體部件單元的結構，所述熒光體部件單元至少具有所述熒光體粒子和所述無機層。
15.一種照明裝置，其具有發(fā)射藍光或紫外波段的光的LED光源，所述LED光源被權利要求1 14中任一項所述的熒光體部件密封。
16.一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的 LED光源分別制造，該方法包括下述工序利用含有熒光體粒子及平均粒徑1. Onm 1. 0 μ m的無機氧化物粒子的涂布液形成涂膜的工序；和通過在150°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理，來形成含有所述無機氧化物粒子及所述熒光體粒子的無機層的工序。
17.一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的 LED光源分別制造，該方法包括下述工序利用含有熒光體粒子及聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；和通過在700°C以下的溫度下對形成的涂膜進行加熱處理，來形成含有具有聚硅氧烷鍵的組合物及所述熒光體粒子的無機層的工序。
18.一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的 LED光源分別制造，該方法包括下述工序形成通過使熒光體粒子分散于有機硅樹脂中而得到的熒光體層的工序；利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液在所述熒光體層上形成涂膜的工序；以及通過在700°C以下的溫度下對形成的所述涂膜進行加熱處理，來形成含有具有聚硅氧烷鍵的組合物的無機層的工序。
19.一種熒光體部件的制造方法，該方法中，所述熒光體部件與構成白色照明裝置的 LED光源分別制造，該方法包括下述工序形成通過使熒光體粒子分散于有機硅樹脂中而得到的熒光體層的工序；利用含有聚硅氧烷組合物前體的涂布液形成涂膜的工序；通過在700°C以下的溫度下對形成的所述涂膜進行加熱處理，來形成含有具有聚硅氧烷鍵的組合物的無機層的工序；以及在所述熒光體層上疊層所述無機層的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供可減少色彩不均及光量不均，提高環(huán)境耐性、耐熱性、耐久性及顯色性，并且可提高收率及成品率的熒光體部件、熒光體部件的制造方法、以及照明裝置。該熒光體部件是與構成白色照明裝置的LED光源分別制造的熒光體部件，其中，所述熒光體部件具有熒光體粒子和通過進行涂布及加熱處理而得到的無機層。
文檔編號H01L33/50GK102361953SQ20108001337
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者本田美佳 申請人:柯尼卡美能達精密光學株式會社