JP2018041857A - Optical semiconductor element coated with phosphor layer and light diffusion layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子に関する。 The present invention relates to a phosphor layer light diffusion layer-coated optical semiconductor element.
従来から、高エネルギーの光を発光できる発光装置として、白色光半導体装置が知られている。白色光半導体装置には、例えば、電力をLEDに供給するダイオード基板と、それに実装され、青色光を発光するLED(発光ダイオード)と、青色光を黄色光に変換でき、LEDを被覆する蛍光体層と、LEDを封止する封止層と、LEDの周囲に設けられ、光を前方に反射させる反射層とが設けられている。白色光半導体装置は、LEDから発光されて蛍光体層および封止層を透過した青色光と、蛍光体層において青色光の一部が波長変換された黄色光との混色によって、高エネルギーの白色光を発光する。 Conventionally, a white light semiconductor device is known as a light emitting device capable of emitting high-energy light. The white light semiconductor device includes, for example, a diode substrate that supplies electric power to the LED, an LED (light emitting diode) that is mounted thereon and emits blue light, and a phosphor that can convert blue light into yellow light and covers the LED A layer, a sealing layer that seals the LED, and a reflective layer that is provided around the LED and reflects light forward are provided. The white light semiconductor device is a high-energy white by mixing blue light emitted from the LED and transmitted through the phosphor layer and the sealing layer with yellow light obtained by converting part of the blue light in the phosphor layer. Emits light.
このような光半導体発光装置として、例えば、特許文献1の光半導体発光装置が提案されている。特許文献1の光半導体発光装置は、発光層を含む半導体多層膜と、ベース基板とを有し、蛍光体膜が、光半導体多層膜の側面および上面(ベース基板とは反対側の面)を覆うように形成されている。
As such an optical semiconductor light emitting device, for example, an optical semiconductor light emitting device disclosed in
特許文献1の光半導体発光装置によれば、大型化を招くことなく、光半導体発光装置の歩留まりを向上することができる。
According to the optical semiconductor light-emitting device of
しかし、特許文献1の光半導体発光装置では、半導体多層膜から蛍光体膜を通過して放射される光が、その放射角度によって、不均一になる不具合が生じる。具体的には、斜め方向に放射される光は、正面方向(上側)に放射される光よりも黄色味を帯びる。その結果、放射される角度によって、色ムラが生じる。
However, in the optical semiconductor light emitting device of
本発明の目的は、角度方向での色均一性に優れる蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子を提供することにある。 The objective of this invention is providing the fluorescent substance layer light-diffusion layer coating | cover optical semiconductor element which is excellent in the color uniformity in an angle direction.
本発明[1]は、上面および側面が発光する光半導体素子と、前記光半導体素子の上面および側面に配置される蛍光体層と、前記蛍光体層の上面および側面に配置され、光拡散粒子および樹脂を含有する光拡散層とを備え、前記光拡散粒子と前記樹脂との屈折率差の絶対値が、0.04以上0.20以下であり、前記光半導体素子の上面に配置される前記光拡散層の平面視1cm2当たり、前記光拡散粒子が、0.0010cm3以上0.0180cm3以下存在し、前記光半導体素子の側面に配置される前記光拡散層の側面視1cm2当たり、前記光拡散粒子が、0.0010cm3以上0.0180cm3以下存在する、蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子を含んでいる。 The present invention [1] includes an optical semiconductor element that emits light from an upper surface and a side surface, a phosphor layer that is disposed on the upper surface and the side surface of the optical semiconductor element, and a light diffusion particle that is disposed on the upper surface and the side surface of the phosphor layer. And a light diffusing layer containing a resin, and an absolute value of a difference in refractive index between the light diffusing particles and the resin is 0.04 or more and 0.20 or less, and is disposed on an upper surface of the optical semiconductor element. The light diffusing particles are present in the range of 0.0010 cm 3 or more and 0.0180 cm 3 or less per 1 cm 2 in plan view of the light diffusing layer, and per 1 cm 2 in side view of the light diffusing layer disposed on the side surface of the optical semiconductor element. The light diffusing particles include a phosphor layer light diffusing layer-coated optical semiconductor element in which 0.0010 cm 3 or more and 0.0180 cm 3 or less are present.
本発明[2]は、前記蛍光体層の上部における上下方向長さL1と、前記蛍光体層の側部における直交方向長さL2との比(L1/L2)が、1.0以上3.0以下である、[1]に記載の蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子を含んでいる。 In the present invention [2], the ratio (L1 / L2) of the vertical length L1 at the upper part of the phosphor layer to the orthogonal length L2 at the side part of the phosphor layer is 1.0 or more. The phosphor layer light diffusing layer-coated optical semiconductor element according to [1], which is 0 or less, is included.
本発明[3]は、前記光拡散層の上部における上下方向長さL3と、前記光拡散層の側部における直交方向長さL4との比(L3/L4)が、0.8以上1.2以下である、[1]または[2]に記載の蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子を含んでいる。 In the present invention [3], the ratio (L3 / L4) of the vertical length L3 in the upper part of the light diffusion layer and the orthogonal length L4 in the side part of the light diffusion layer is 0.8 or more. The phosphor layer light diffusion layer-coated optical semiconductor element according to [1] or [2], which is 2 or less.
本発明の蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子によれば、角度方向での色均一性に優れる。 According to the phosphor layer light diffusion layer-coated optical semiconductor element of the present invention, the color uniformity in the angular direction is excellent.
図1Bにおいて、紙面上下方向は、上下方向(第1方向、厚み方向)であり、紙面上側が上側(第1方向一方側、厚み方向一方側)、紙面下側が下側(第1方向他方側、厚み方向他方側)である。紙面左右方向は、左右方向(第1方向に直交する第2方向、上下方向に対する直交方向の一例)であり、紙面左側が左側(第2方向一方側)、紙面右側が右側(第2方向他方側)である。紙厚方向は、前後方向(第1方向および第2方向に直交する第3方向、上下方向に対する直交方向の一例)であり、紙面手前側が前側(第3方向一方側)、紙面奥側が後側(第3方向他方側)である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。 In FIG. 1B, the vertical direction of the paper is the vertical direction (first direction, thickness direction), the upper side of the paper is the upper side (one side in the first direction, the one side in the thickness direction), and the lower side of the paper is the lower side (the other side in the first direction). , The other side in the thickness direction). The left-right direction on the paper surface is the left-right direction (second direction orthogonal to the first direction, an example of the orthogonal direction to the up-down direction), the left side of the paper is the left side (second side in the second direction), and the right side of the paper is the right side (the other in the second direction). Side). The paper thickness direction is the front-rear direction (the third direction orthogonal to the first direction and the second direction, an example of the orthogonal direction to the vertical direction), the front side of the paper is the front side (one side in the third direction), and the back side of the paper is the rear side (The other side in the third direction). Specifically, it conforms to the direction arrow in each figure.
<第1実施形態>
図1A−図1Bを参照して、本発明の蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子1(以下単に、二層被覆素子ともいう。)の第1実施形態について説明する。
<First Embodiment>
1A to 1B, a first embodiment of a phosphor layer light diffusion layer-coated optical semiconductor element 1 (hereinafter also simply referred to as a two-layer coated element) of the present invention will be described.
なお、二層被覆素子1は、光半導体装置(発光装置、図2Gで示される符号5)ではなく、つまり、光半導体装置に備えられる基板(電極基板、図2Gで示される符号6)を含んでいない。具体的には、二層被覆素子1は、光半導体素子2と、蛍光体層3と、光拡散層4とを備える。二層被覆素子1は、好ましくは、光半導体素子2、蛍光体層3および光拡散層4からなる。つまり、二層被覆素子1は、光半導体装置の基板に備えられる電極とまだ電気的に接続されないように、構成されている。また、二層被覆素子1は、光半導体装置の一部品、すなわち、光半導体装置を作製するための部品であり、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
The double-layer covering
図1A−図1Bに示すように、二層被覆素子1は、光半導体素子2と、蛍光体層3と、光拡散層4とを備えている。
As shown in FIGS. 1A to 1B, the two-layer covering
光半導体素子2は、例えば、電気エネルギーを光エネルギーに変換するLED(発光ダイオード素子)やLD(半導体レーザー素子)である。好ましくは、光半導体素子2は、青色光を発光する青色LEDである。一方、光半導体素子2は、光半導体素子2とは技術分野が異なるトランジスタなどの整流器(半導体素子)を含まない。
The
光半導体素子2は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有している。また、光半導体素子2は、平面視略矩形状(好ましくは、平面視略正方形状)を有している。光半導体素子2は、上面21と、下面22と、側面23とを備えている。
The
上面21は、光を上側に向かって放射する発光面であり、平坦な形状を有している。上面21には、蛍光体層3(後述)が設けられている。
The
下面22は、電極24が形成されている面であって、上面21に対して下側に間隔を隔てて対向配置されている。電極24は、複数(2個)設けられており、下面22から下側に向かってわずかに突出する形状を有している。
The
側面23は、光を放射する発光面であり、上面21の周端縁と、下面22の周端縁とを連結している。側面23は、前面23a、後面23b、左面23cおよび右面23dの4面を備える。すなわち、前面23a、後面23b、左面23cおよび右面23dから光を放射する。
The
光半導体素子2は、少なくとも5面(すなわち、上面21および側面23)から、5方向(すなわち、上側、前側、後側、左側、右側)に向かって、光を放射する。
The
光半導体素子2の寸法は、適宜設定されており、具体的には、厚み(上下方向長さ)が、例えば、0.1μm以上、好ましくは、10μm以上、より好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1500μm以下、より好ましくは、500μm以下である。光半導体素子2の左右方向および/または前後方向における長さは、それぞれ、例えば、200μm以上、好ましくは、500μm以上であり、また、例えば、3000μm以下、好ましくは、2000μm以下である。
The dimensions of the
蛍光体層3は、光半導体素子2の上面21および側面23(前面23a、後面23b、左面23cおよび右面23d)を被覆するように、光半導体素子2の上側および側方に配置されている。すなわち、蛍光体層3は、光半導体素子2の下面以外の5面を完全に被覆するように、光半導体素子2の上側および周囲に配置されている。蛍光体層3は、平面視略矩形状(好ましくは、平面視略正方形状)を有しており、上下方向に投影したときに、光半導体素子2を含むように形成されている。蛍光体層3は、光半導体素子2の上側に配置される蛍光体層上部31と、光半導体素子2の側方に配置される蛍光体層側部32とを備えている。
The
蛍光体層上部31は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有しており、平面視において、蛍光体層3の外形形状をなしている。具体的には、蛍光体層上部31の下面の中央部は、光半導体素子2の上面21全面と接触し、蛍光体層上部31の下面の外周部は、蛍光体層側部32の上面と一体的に連続している。
The phosphor layer
蛍光体層側部32は、上下方向に延びる平面視略矩形枠状を有している。蛍光体層側部32は、光半導体素子2の側面23と接触し、それを被覆するように、光半導体素子2の周囲に配置されている。すなわち、蛍光体層側部32の内周面は、光半導体素子2の側面23全面に接触している。蛍光体層側部32は、蛍光体層前部32a、蛍光体層後部32b、蛍光体層左部32cおよび蛍光体層右部32dを備える。
The phosphor
蛍光体層3の蛍光体層上部31の上下方向長さL1(厚み)は、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上、より好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、400μm以下、より好ましくは、300μm以下である。
The vertical length L1 (thickness) of the phosphor layer
蛍光体層3の蛍光体層側部32の直交方向長さL2(蛍光体層前部32aおよび蛍光体層後部32bの前後方向長さ、蛍光体層左部32cおよび蛍光体層右部32dの左右方向長さ)は、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上、より好ましくは、70μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、500μm以下、より好ましくは、200μm以下である。
The length L2 in the orthogonal direction of the phosphor
上記L1と上記L2との比(L1/L2)は、例えば、0.5以上、好ましくは、1.0以上、より好ましくは、1.5以上であり、また、例えば、5.0以下、好ましくは、3.4以下、より好ましくは、3.0以下である。上記比(L1/L2)を上記範囲内とすることにより、上側や側方における色変換を均一にすることができ、角度方向における色均一性をより一層良好にすることができる。 The ratio between L1 and L2 (L1 / L2) is, for example, 0.5 or more, preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, and for example, 5.0 or less. Preferably, it is 3.4 or less, more preferably 3.0 or less. By setting the ratio (L1 / L2) within the above range, color conversion on the upper side and side can be made uniform, and color uniformity in the angle direction can be made even better.
蛍光体層3は、例えば、蛍光体および樹脂を含有する蛍光組成物から形成されている。
The
蛍光体は、光半導体素子2から発光される光を波長変換する。蛍光体としては、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換することのできる赤色蛍光体などが挙げられる。
The phosphor converts the wavelength of the light emitted from the
黄色蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr,Ca)2SiO4;Eu、(Sr,Ba)2SiO4:Eu(バリウムオルソシリケート(BOS))などのシリケート蛍光体、例えば、Y3Al5O12:Ce(YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット):Ce)、Tb3Al3O12:Ce(TAG(テルビウム・アルミニウム・ガーネット):Ce)などのガーネット型結晶構造を有するガーネット型蛍光体、例えば、Ca−α−SiAlONなどの酸窒化物蛍光体などが挙げられる。 Examples of the yellow phosphor include silicate phosphors such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 ; Eu, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu (barium orthosilicate (BOS)), for example, Y 3 Al Garnet-type phosphors having a garnet-type crystal structure such as 5 O 12 : Ce (YAG (yttrium, aluminum, garnet): Ce), Tb 3 Al 3 O 12 : Ce (TAG (terbium, aluminum, garnet): Ce) Examples thereof include oxynitride phosphors such as Ca-α-SiAlON.
赤色蛍光体としては、例えば、CaAlSiN3:Eu、CaSiN2:Euなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。 Examples of the red phosphor include nitride phosphors such as CaAlSiN 3 : Eu and CaSiN 2 : Eu.
蛍光体は、単独で使用または2種以上を併用することができる。 The phosphors can be used alone or in combination of two or more.
蛍光体の形状としては、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。 Examples of the shape of the phosphor include a spherical shape, a plate shape, and a needle shape.
蛍光体の最大長さの平均値(球状である場合には、平均粒子径)は、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、100μm以下である。 The average value of the maximum length of the phosphor (in the case of a sphere, the average particle diameter) is, for example, 0.1 μm or more, preferably 1 μm or more, and for example, 200 μm or less, preferably 100 μm or less. It is.
蛍光体の含有割合は、蛍光組成物に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、40質量%以下である。 The content rate of a fluorescent substance is 1 mass% or more with respect to a fluorescent composition, Preferably, it is 10 mass% or more, for example, is 50 mass% or less, Preferably, it is 40 mass% or less.
樹脂は、蛍光組成物において蛍光体を均一に分散させるマトリクスであって、例えば、樹脂としては、光拡散組成物で後述する樹脂が挙げられる。好ましくは、硬化性樹脂が挙げられ、より好ましくは、Bステージとなることができる熱硬化性樹脂が挙げられ、さらに好ましくは、熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂が挙げられ、とりわけ好ましくは、フェニル系シリコーン樹脂組成物が挙げられる。 The resin is a matrix in which the phosphor is uniformly dispersed in the phosphor composition, and examples of the resin include resins described later in the light diffusion composition. Preferably, a curable resin is used, more preferably a thermosetting resin that can be a B-stage, more preferably a thermoplastic / thermosetting silicone resin, and particularly preferably phenyl. -Based silicone resin compositions.
樹脂の含有割合は、蛍光組成物に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、70質量%以下、より好ましくは、45質量%以下である。 The content ratio of the resin is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and, for example, 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less, more preferably, with respect to the fluorescent composition. 45 mass% or less.
蛍光組成物は、上記成分に加えて、さらに粒子を含有することができる。 The fluorescent composition may further contain particles in addition to the above components.
このような粒子としては、充填材、チクソ付与性粒子などが挙げられる。 Examples of such particles include fillers and thixotropic particles.
充填材としては、光拡散組成物で後述するものと同様のものが挙げられ、好ましくは、ガラス粒子が挙げられる。 As a filler, the thing similar to what is later mentioned by a light-diffusion composition is mentioned, Preferably, a glass particle is mentioned.
充填材を含有する場合、充填材の含有割合は、蛍光組成物に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、45質量%以下である。 When the filler is contained, the content ratio of the filler is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and, for example, 50% by mass or less, preferably, with respect to the fluorescent composition. It is 45 mass% or less.
チクソ付与性粒子としては、光拡散組成物で後述するものと同様のものが挙げられ、好ましくは、ヒュームドシリカが挙げられる。 Examples of the thixotropy-imparting particles include those described later for the light diffusing composition, and preferably fumed silica.
チクソ付与性粒子を含有する場合、チクソ付与性粒子の含有割合は、蛍光組成物に対して、例えば、0.01質量%以上、好ましくは、0.1質量%以上であり、また、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下である。 When the thixotropic particles are contained, the content ratio of the thixotropic particles is, for example, 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more with respect to the fluorescent composition. It is 10 mass% or less, Preferably, it is 5 mass% or less.
光拡散層4は、光半導体素子2から発光され、蛍光体層3によって波長変換された光を拡散させる拡散層である。光拡散層4は、蛍光体層上部31および蛍光体層側部32(蛍光体層前部32a、蛍光体層後部32b、蛍光体層左部32cおよび蛍光体層右部32d)を被覆するように、蛍光体層3の上側および側方に配置されている。光拡散層4は、平面視略矩形状(好ましくは、平面視略正方形状)を有しており、上下方向に投影したときに、蛍光体層3を含むように形成されている。
The
光拡散層4は、100μm厚みとして450nm波長の光で照射したときの光透過率が、例えば、30%を超過し、好ましくは、40%以上であり、また、例えば、80%以下、好ましくは、70%以下である。
The
光拡散層4は、蛍光体層3の上側に配置される光拡散層上部41と、蛍光体層3の側方に配置される光拡散層側部42とを備えている。
The
光拡散層上部41は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有しており、平面視において、光拡散層4の外形形状をなしている。具体的には、光拡散層上部41の下面の中央部は、蛍光体層上部31全面と接触し、光拡散層上部41の下面の外周部は、光拡散層側部42の上面と一体的に連続している。
The light diffusion layer
光拡散層側部42は、上下方向に延びる平面視略矩形枠状を有している。光拡散層側部42は、蛍光体層3の側面と接触し、それを被覆するように、蛍光体層3の周囲に配置されている。すなわち、光拡散層側部42の内周面は、蛍光体層上部31の側面全面および蛍光体層側部32の側面全面に接触している。光拡散層側部42は、光拡散層前部42a、光拡散層後部42b、光拡散層左部42cおよび光拡散層右部42dを備える。
The light diffusion
光拡散層上部41の上下方向長さL3(厚み)は、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上、より好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、500μm以下、より好ましくは、300μm以下である。
The vertical length L3 (thickness) of the light diffusion layer
光拡散層側部42の直交方向長さL4(光拡散層前部42aおよび光拡散層後部42b、の前後方向長さ、光拡散層左部42cおよび光拡散層右部42dの左右方向長さ)は、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上、より好ましくは、150μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、800μm以下、より好ましくは、300μm以下である。
The length L4 in the orthogonal direction of the light diffusion layer side portion 42 (the length in the front-rear direction of the light diffusion layer front portion 42a and the light diffusion layer
上記L3と上記L4との比(L3/L4)は、例えば、0.1以上、好ましくは、0.5以上、より好ましくは、0.8以上であり、また、例えば、10以下、好ましくは、7.0以下、より好ましくは、2.0以下、さらに好ましくは、1.2以下である。上記比(L1/L2)を上記範囲内とすることにより、上側や側方における光拡散をより確実に均等にすることができ、角度方向における色均一性をより一層良好にすることができる。 The ratio of L3 to L4 (L3 / L4) is, for example, 0.1 or more, preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, and for example, 10 or less, preferably 7.0 or less, more preferably 2.0 or less, and still more preferably 1.2 or less. By setting the ratio (L1 / L2) within the above range, the light diffusion on the upper side and the side can be made more uniform, and the color uniformity in the angular direction can be further improved.
光拡散層4は、例えば、光拡散粒子および樹脂を含有する光拡散組成物から形成されている。
The
光拡散粒子は、光を拡散する透明性の粒子であって、樹脂との屈折率差が高い粒子が挙げられる。 The light diffusing particles are transparent particles that diffuse light and include particles having a high refractive index difference from the resin.
具体的には、光拡散無機粒子、光拡散有機粒子などが挙げられる。 Specific examples include light diffusing inorganic particles and light diffusing organic particles.
光拡散無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、複合無機酸化物粒子が挙げられる。 Examples of the light diffusing inorganic particles include silica particles and composite inorganic oxide particles.
複合無機酸化物粒子は、好ましくは、ガラス粒子であって、具体的には、シリカ、あるいは、シリカおよび酸化ホウ素を主成分として含有し、また、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、酸化アンチモンなどを副成分として含有する。複合無機酸化物粒子における主成分の含有割合は、複合無機酸化物粒子に対して、例えば、40質量%以上、好ましくは、50質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下である。副成分の含有割合は、上記した主成分の含有割合の残部である。 The composite inorganic oxide particles are preferably glass particles, specifically containing silica or silica and boron oxide as main components, and also containing aluminum oxide, calcium oxide, zinc oxide, strontium oxide, Magnesium oxide, zirconium oxide, barium oxide, antimony oxide and the like are contained as accessory components. The content ratio of the main component in the composite inorganic oxide particles is, for example, 40% by mass or more, preferably 50% by mass or more, and for example, 90% by mass or less, preferably with respect to the composite inorganic oxide particles. 80% by mass or less. The content ratio of the subcomponent is the remainder of the content ratio of the main component described above.
光拡散有機粒子としては、例えば、アクリル系樹脂粒子、スチレン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、ポリカーボネート系樹脂粒子、ベンゾグアナミン系樹脂粒子、ポリオレフィン系樹脂粒子、ポリエステル系樹脂粒子、ポリアミド系樹脂粒子、ポリイミド系樹脂粒子などが挙げられる。 Examples of the light diffusing organic particles include acrylic resin particles, styrene resins, acrylic-styrene resin particles, silicone resin particles, polycarbonate resin particles, benzoguanamine resin particles, polyolefin resin particles, polyester resin particles, Examples include polyamide resin particles and polyimide resin particles.
光拡散有機粒子としては、好ましくは、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂粒子が挙げられ、より好ましくは、シリコーン系樹脂粒子が挙げられる。 The light diffusing organic particles preferably include acrylic resin and silicone resin particles, and more preferably include silicone resin particles.
光拡散粒子としては、光拡散性、耐久性の観点から、好ましくは、光拡散無機粒子が挙げられ、より好ましくは、シリカ粒子、ガラス粒子が挙げられる。 The light diffusing particles are preferably light diffusing inorganic particles, more preferably silica particles and glass particles, from the viewpoint of light diffusibility and durability.
光拡散粒子の屈折率は、例えば、1.40以上、好ましくは、1.45以上であり、また、例えば、1.60以下、好ましくは、1.55以下である。屈折率は、例えば、アッベ屈折計によって測定される。 The refractive index of the light diffusing particles is, for example, 1.40 or more, preferably 1.45 or more, and for example, 1.60 or less, preferably 1.55 or less. The refractive index is measured by, for example, an Abbe refractometer.
光拡散粒子と樹脂(後述)との屈折率差の絶対値は、0.04以上、0.20以下である。好ましくは、0.08以上、より好ましくは、0.11以上であり、また、好ましくは、0.18以下、より好ましくは、0.15以下である。屈折率差を上記範囲とすることにより、光拡散層4に入射した光を光拡散粒子によってバランス良く拡散することができる。そのため、光拡散層4からの外部に放射される光について、角度方向における色均一性を良好にすることができる。
The absolute value of the refractive index difference between the light diffusing particles and the resin (described later) is 0.04 or more and 0.20 or less. Preferably, it is 0.08 or more, more preferably 0.11 or more, and preferably 0.18 or less, more preferably 0.15 or less. By setting the refractive index difference within the above range, the light incident on the
光拡散粒子の平均粒子径は、例えば、1.0μm以上、好ましくは、3.0μm以上、より好ましくは、5.0μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。本発明において、平均粒子径は、粒度分布測定装置により、体積基準のD50値として求められる。 The average particle diameter of the light diffusing particles is, for example, 1.0 μm or more, preferably 3.0 μm or more, more preferably 5.0 μm or more, and for example, 100 μm or less, preferably 50 μm or less. In the present invention, the average particle size is obtained as a volume-based D50 value by a particle size distribution measuring device.
光拡散粒子の質量割合は、光拡散組成物に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、2質量%以上、より好ましくは、5質量%以上であり、また、例えば、45質量%以下、好ましくは、30質量%以下、より好ましくは、10質量%以下である。また、光拡散粒子の体積割合は、光拡散組成物に対して、例えば、1体積%以上、好ましくは、5体積%以上、より好ましくは、10体積%以上、さらに好ましくは、18体積%以上であり、また、例えば、50体積%以下、好ましくは、40体積%以下である。 The mass ratio of the light diffusing particles is, for example, 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and, for example, 45% by mass or less with respect to the light diffusing composition. The amount is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. The volume ratio of the light diffusing particles is, for example, 1% by volume or more, preferably 5% by volume or more, more preferably 10% by volume or more, and further preferably 18% by volume or more with respect to the light diffusion composition. Moreover, it is 50 volume% or less, for example, Preferably, it is 40 volume% or less.
樹脂としては、例えば、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましくは、硬化性樹脂が挙げられる。硬化性樹脂としては、2段反応硬化性樹脂、1段反応硬化性樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。 Examples of the resin include a curable resin and a thermoplastic resin. Preferably, a curable resin is used. Examples of the curable resin include thermosetting resins such as a two-stage reaction curable resin and a one-stage reaction curable resin.
2段反応硬化性樹脂は、2つの反応機構を有しており、第1段の反応で、AステージからBステージ化(半硬化)し、次いで、第2段の反応で、BステージからCステージ化(完全硬化)することができる。つまり、2段反応硬化性樹脂は、適度の加熱条件によりBステージとなることができる熱硬化性樹脂である。Bステージは、熱硬化性樹脂が、液状であるAステージと、完全硬化したCステージとの間の状態であって、硬化およびゲル化がわずかに進行し、圧縮弾性率がCステージの弾性率よりも小さい半固体状態または固体状態である。 The two-stage reaction curable resin has two reaction mechanisms. In the first stage reaction, the A stage is changed to the B stage (semi-cured), and then the second stage reaction is performed from the B stage to the C stage. It can be staged (completely cured). That is, the two-stage reaction curable resin is a thermosetting resin that can be a B stage under appropriate heating conditions. The B stage is a state between the A stage in which the thermosetting resin is in a liquid state and the fully cured C stage, and the curing and gelation proceed slightly, and the compression elastic modulus is the elastic modulus of the C stage. A smaller semi-solid or solid state.
1段反応硬化性樹脂は、1つの反応機構を有しており、第1段の反応で、AステージからCステージ化(完全硬化)することができる。このような1段反応硬化性樹脂は、第1段の反応の途中で、その反応が停止して、AステージからBステージとなることができ、その後のさらなる加熱によって、第1段の反応が再開されて、BステージからCステージ化(完全硬化)することができる熱硬化性樹脂を含む。つまり、かかる熱硬化性樹脂は、Bステージとなることができる1段反応硬化性樹脂である。また、1段反応硬化性樹脂は、1段の反応の途中で停止するように制御できず、すなわち、Bステージとなることができず、一度に、AステージからCステージ化(完全硬化)する熱硬化性樹脂も含む。つまり、かかる熱硬化性樹脂は、Bステージとなることができない1段反応硬化性樹脂である。 The one-stage reaction curable resin has one reaction mechanism, and can be changed from the A stage to the C stage (completely cured) by the first stage reaction. Such a one-stage reaction curable resin can be changed from the A stage to the B stage in the middle of the first stage reaction, and the subsequent stage heating causes the first stage reaction to proceed. It includes a thermosetting resin that can be resumed to be C-staged (completely cured) from the B-stage. That is, such a thermosetting resin is a one-stage reaction curable resin that can be a B-stage. In addition, the one-stage reaction curable resin cannot be controlled to stop in the middle of the one-stage reaction, that is, cannot become the B stage, and is changed from the A stage to the C stage (fully cured) at a time. Also includes thermosetting resin. That is, such a thermosetting resin is a one-stage reaction curable resin that cannot be a B-stage.
好ましくは、熱硬化性樹脂としては、Bステージとなることができる熱硬化性樹脂(2段反応硬化性樹脂および1段反応硬化性樹脂)が挙げられる。 Preferably, the thermosetting resin includes a thermosetting resin (two-stage reaction curable resin and one-stage reaction curable resin) that can be a B-stage.
Bステージとなることができる熱硬化性樹脂としては、好ましくは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられ、より好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。 The thermosetting resin that can be the B stage is preferably a silicone resin or an epoxy resin, and more preferably a silicone resin.
また、Bステージとなることができるシリコーン樹脂としては、例えば、熱可塑性および熱硬化性を併有するシリコーン樹脂(熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂)、熱可塑性を有さず・熱硬化性を有するシリコーン樹脂(非熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂)が挙げられる。 In addition, as a silicone resin that can be a B stage, for example, a silicone resin that has both thermoplasticity and thermosetting properties (thermoplastic / thermosetting silicone resin), has no thermoplasticity, and has thermosetting properties. Examples include silicone resins (non-thermoplastic / thermosetting silicone resins).
熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂は、Bステージにおいて、加熱により、一旦可塑化(あるいは液状化)し、その後、さらなる加熱によって硬化(Cステージ化)する。具体的には、1段反応硬化型樹脂として、例えば、特開2016−037562号公報、特開2016−119454号公報などに記載されるフェニル系シリコーン樹脂組成物が挙げられる。2段反応硬化型樹脂として、例えば、特開2014−72351号公報、特開2013−187227号公報に記載される第1〜第6の熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂組成物(例えば、両末端アミノ型シリコーン樹脂を含有する組成物、かご型オクタシルセスキオキサンを含有する組成物)などが挙げられる。 The thermoplastic / thermosetting silicone resin is once plasticized (or liquefied) by heating in the B stage and then cured (C stage) by further heating. Specific examples of the one-step reaction curable resin include phenyl silicone resin compositions described in JP-A-2006-037562 and JP-A-2006-119454. As the two-stage reaction curable resin, for example, first to sixth thermoplastic / thermosetting silicone resin compositions (for example, both terminals) described in JP-A-2014-72351 and JP-A-2013-187227 are disclosed. A composition containing an amino-type silicone resin, a composition containing a cage-type octasilsesquioxane) and the like.
フェニル系シリコーン樹脂組成物は、シロキサン結合である主骨格にフェニル基を有している。フェニル系シリコーン樹脂組成物としては、好ましくは、付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物が挙げられる。具体的には、アルケニル基含有ポリシロキサンと、ヒドロシリル基含有ポリシロキサンと、ヒドロシリル化触媒とを含有し、アルケニル基含有ポリシロキサンおよびヒドロシリル基含有ポリシロキサンの少なくとも一方がフェニル基を有する付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物などが挙げられる。 The phenyl silicone resin composition has a phenyl group in the main skeleton which is a siloxane bond. The phenyl silicone resin composition is preferably an addition reaction curable silicone resin composition. Specifically, it contains an alkenyl group-containing polysiloxane, a hydrosilyl group-containing polysiloxane, and a hydrosilylation catalyst, and at least one of the alkenyl group-containing polysiloxane and the hydrosilyl group-containing polysiloxane has a phenyl group. A silicone resin composition etc. are mentioned.
フェニル系シリコーン樹脂組成物は、上記したさらなる加熱において、軟化する(極小点を示す)ものの、一般的な熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂よりも硬い。 The phenyl silicone resin composition softens (shows a minimum point) upon further heating as described above, but is harder than a general thermoplastic / thermosetting silicone resin.
非熱可塑性・熱硬化性シリコーン樹脂としては、2段反応硬化型樹脂として、例えば、特開2010−265436号公報、特開2013−187227号公報などに記載される第1〜第8の縮合・付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物が挙げられる。 As the non-thermoplastic / thermosetting silicone resin, as the two-stage reaction curable resin, for example, first to eighth condensation / reduction described in JP2010-265436A, JP2013-187227A, and the like. An addition reaction curable silicone resin composition may be mentioned.
また、Bステージをとらない熱硬化性樹脂としては、付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物が挙げられる。Bステージをとらない付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物としては、市販品(例えば、商品名:KER−2500、KER−6110、信越化学工業社製、商品名:LR−7665、旭化成ワッカー社製)を用いることができる。 An example of the thermosetting resin that does not take the B stage is an addition reaction curable silicone resin composition. As an addition reaction curable silicone resin composition that does not take the B stage, commercially available products (for example, trade names: KER-2500, KER-6110, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade names: LR-7665, manufactured by Asahi Kasei Wacker) Can be used.
このようなBステージをとらない付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は、例えば、シロキサン結合である主骨格に実質的にメチル基のみを有している。なお、このようなシリコーン樹脂組成物は、メチル系シリコーン樹脂組成物とされる。 Such an addition reaction curable silicone resin composition that does not take the B stage has substantially only a methyl group in the main skeleton that is a siloxane bond, for example. Such a silicone resin composition is a methyl-based silicone resin composition.
樹脂の屈折率は、例えば、1.30以上、1.75以下である。特に、樹脂がフェニル系シリコーン樹脂組成物である場合、その屈折率は、Cステージ状態で、例えば、1.45以上、好ましくは、1.50以上、より好ましくは、1.55以上であり、また、例えば、1.75以下、好ましくは、1.65以下である。また、樹脂がメチル系シリコーン樹脂組成物である場合、その屈折率は、Cステージ状態で、例えば、1.30以上、さらには、1.35以上であり、また、例えば、1.50以下である。 The refractive index of the resin is, for example, 1.30 or more and 1.75 or less. In particular, when the resin is a phenyl-based silicone resin composition, the refractive index thereof is, for example, 1.45 or more, preferably 1.50 or more, more preferably 1.55 or more in the C-stage state. For example, it is 1.75 or less, preferably 1.65 or less. Further, when the resin is a methyl silicone resin composition, the refractive index thereof is, for example, 1.30 or more, further 1.35 or more in the C stage state, and for example, 1.50 or less. is there.
樹脂の含有割合は、光拡散組成物に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。 The content ratio of the resin is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and for example, 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less with respect to the light diffusion composition.
光拡散組成物は、上記成分に加えて、チクソ付与粒子、充填材などの粒子をさらに含有することができる。 The light diffusing composition can further contain particles such as thixotropic particles and fillers in addition to the above components.
チクソ付与粒子は、光拡散組成物に揺変性(thixotropy、チクソ性)を付与または向上させる揺変剤である。揺変性は、せん断応力を受け続けると粘度が次第に低下し、静止すると粘度が次第に上昇する性質である。これにより、光拡散粒子を光拡散組成物(さらには、光拡散層4)に均一に分散させることができる。 The thixotropic particle is a thixotropic agent that imparts or improves thixotropy to the light diffusing composition. Thixotropy is a property in which the viscosity gradually decreases when subjected to shear stress, and the viscosity gradually increases when stationary. As a result, the light diffusing particles can be uniformly dispersed in the light diffusing composition (further, the light diffusing layer 4).
チクソ付与粒子としては、好ましくは、光拡散性の観点から、ヒュームドシリカ(煙霧シリカ)などのナノシリカなどが挙げられる。 The thixotropic particles preferably include nano silica such as fumed silica (fumed silica) from the viewpoint of light diffusibility.
ヒュームドシリカとしては、例えば、ジメチルジクロロシラン、シリコーンオイルなどの表面処理剤により表面が疎水化された疎水性煙霧シリカ、および、表面処理されていない親水性煙霧シリカのいずれであってもよい。 The fumed silica may be, for example, either hydrophobic fumed silica whose surface has been hydrophobized by a surface treating agent such as dimethyldichlorosilane or silicone oil, or hydrophilic fumed silica that has not been surface-treated.
ナノシリカ(特にヒュームドシリカ)の平均粒子径は、例えば、1nm以上、好ましくは、5nm以上であり、また、例えば、200nm以下、好ましくは、50nm以下である。また、ナノシリカ(特にヒュームドシリカ)の比表面積(BET法)は、例えば、50m2/g以上、好ましくは、200m2/g以上であり、また、例えば、500m2/g以下である。 The average particle diameter of nano silica (particularly fumed silica) is, for example, 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and for example, 200 nm or less, preferably 50 nm or less. The specific surface area of nanosilica (particularly fumed silica) (BET method), for example, 50 m 2 / g or more, preferably not 200 meters 2 / g or more, and is, for example, at most 500m 2 / g.
光拡散組成物がチクソ付与粒子を含有する場合、チクソ付与粒子の含有割合は、光拡散組成物に対して、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、0.5質量%以上であり、また、例えば、10質量%以下、好ましくは、3質量%以下である。 When the light diffusion composition contains thixotropic particles, the content ratio of the thixotropic particles is, for example, 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more with respect to the light diffusion composition, For example, it is 10 mass% or less, Preferably, it is 3 mass% or less.
充填材は、透明性の粒子であって、樹脂との屈折率差が低い粒子である。具体的には、樹脂との屈折率差の絶対値が、0.03以下、好ましくは、0.01以下である粒子が挙げられる。 The filler is a transparent particle that has a low refractive index difference from the resin. Specifically, particles having an absolute value of the difference in refractive index from the resin of 0.03 or less, and preferably 0.01 or less can be given.
充填材の屈折率は、例えば、1.40以上、好ましくは、1.45以上であり、また、例えば、1.60以下、好ましくは、1.55以下である。 The refractive index of the filler is, for example, 1.40 or more, preferably 1.45 or more, and for example, 1.60 or less, preferably 1.55 or less.
このような充填材としては、例えば、無機粒子、有機粒子が挙げられる。好ましくは、無機粒子が挙げられる。 Examples of such a filler include inorganic particles and organic particles. Preferably, inorganic particles are used.
無機粒子としては、光拡散粒子と同様の材料の粒子が挙げられ、好ましくは、シリカ粒子、複合無機酸化物粒子(ガラス粒子など)が挙げられる。 Examples of the inorganic particles include particles of the same material as the light diffusing particles, and preferably include silica particles and composite inorganic oxide particles (such as glass particles).
有機粒子としては、光拡散有機粒子と同様の材料の粒子が挙げられる。 Examples of the organic particles include particles of the same material as the light diffusing organic particles.
充填材の平均粒子径は、例えば、1.0μm以上、好ましくは、5.0μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。 The average particle diameter of the filler is, for example, 1.0 μm or more, preferably 5.0 μm or more, and for example, 100 μm or less, preferably 50 μm or less.
充填材を含有する場合、充填材の含有割合は、光拡散組成物に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、30質量%以下である。 When the filler is contained, the content of the filler is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and, for example, 50% by mass or less, preferably with respect to the light diffusing composition. 30% by mass or less.
なお、本発明に用いる粒子において、光拡散粒子か充填材かは、たとえ材料が同一であったとしても、樹脂の屈折率差に応じて適宜区別される。 In addition, in the particle | grains used for this invention, even if it is the same material, even if a material is the same, it will distinguish suitably according to the refractive index difference of resin.
光拡散層上部41において、平面視1cm2当たりの光拡散粒子の存在量は、0.0010cm3以上、0.0180cm3以下である。好ましくは、0.0030cm3以上、より好ましくは、0.0040cm3以上であり、また、好ましくは、0.0100cm3以下、より好ましくは、0.0080cm3以下である。
In the
光拡散層側部42において、側面視1cm2当たりの光拡散粒子の存在量は、0.0010cm3以上、0.0180cm3以下である。好ましくは、0.0030cm3以上、より好ましくは、0.0040cm3以上であり、また、好ましくは、0.0100cm3以下、より好ましくは、0.0080cm3以下である。
In the light diffusion
光拡散層上部41および光拡散層側部42における光拡散粒子の存在量をともに上記範囲内とすることにより、上下方向および直交方向に放射されるそれぞれの光を均等かつ十分に拡散することができ、角度方向における色均一性を良好にすることができる。
By setting both the amount of the light diffusion particles in the light diffusion layer
なお、平面視(または側面視)1cm2当たりの光拡散粒子の存在量とは、厚みにかかわらず、光拡散層上部41(または光拡散層側部42)1cm2を厚み方向に投影した体積中に存在する光拡散粒子の量をいう。 The abundance of light diffusing particles per 1 cm 2 in plan view (or side view) is a volume obtained by projecting 1 cm 2 of light diffusion layer upper portion 41 (or light diffusion layer side portion 42) in the thickness direction regardless of the thickness. The amount of light diffusing particles present inside.
光拡散粒子の存在量は、光拡散組成物の仕込み量から計算することができる。具体的には、(1)光拡散層を構成する光拡散組成物に含有される各組成の体積割合を測定する。なお、光拡散粒子などの粒子については、真比重および質量から体積を測定することができる。(2)次いで、光拡散組成物1cm3に含有される光拡散粒子の体積X(/cm3)を測定する。(3)次いで、光拡散層上部41の上下方向長さ(cm)、または、光拡散層側部42の直交方向長さ(cm)を、上記光拡散粒子の体積X(/cm3)に乗ずる。
The abundance of the light diffusing particles can be calculated from the charged amount of the light diffusing composition. Specifically, (1) the volume ratio of each composition contained in the light diffusion composition constituting the light diffusion layer is measured. In addition, about particles, such as light-diffusion particle | grains, a volume can be measured from true specific gravity and mass. (2) Next, the volume X (/ cm 3 ) of the light diffusing particles contained in 1 cm 3 of the light diffusing composition is measured. (3) Next, the vertical length (cm) of the light diffusion layer
<第1実施形態の製造方法>
図2A〜図2Gを参照して、第1実施形態の二層被覆素子1の製造方法を説明する。第1実施形態の二層被覆素子1の製造方法は、例えば、仮固定シート用意工程、仮固定工程、蛍光体層形成工程、蛍光体層除去工程、光拡散層形成工程、および、切断工程を備える。
<The manufacturing method of 1st Embodiment>
With reference to FIG. 2A-FIG. 2G, the manufacturing method of the two-layer coating |
まず、図2Aに示すように、仮固定シート用意工程では、仮固定シートを用意する。 First, as shown in FIG. 2A, in the temporarily fixing sheet preparation step, a temporarily fixing sheet is prepared.
仮固定シート50は、公知または市販のものを用意でき、例えば、支持基材51と、支持基材51の上に配置される感圧接着剤層52とを備えている。
The temporarily fixed
支持基材51としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム(PETなど)などのポリマーフィルム、例えば、セラミックスシート、例えば、金属箔などの可撓性シートが挙げられる。
Examples of the
感圧接着剤層52は、支持基材51の上面全面に配置されている。感圧接着剤層52は、支持基材51の上面において、シート形状を有している。感圧接着剤層52は、例えば、処理(例えば、紫外線の照射や加熱など)によって感圧接着力が低減するような感圧接着剤から形成されている。感圧接着剤層52の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、500μm以下である。
The pressure sensitive
次いで、図2Bに示すように、仮固定工程では、複数の光半導体素子2を、左右方向および前後方向に互いに間隔を隔てて、仮固定シート50の上に仮固定する。
Next, as shown in FIG. 2B, in the temporary fixing step, the plurality of
具体的には、複数の光半導体素子2の下面22を、感圧接着剤層52の上面に感圧接着する。この際、複数の電極24が感圧接着剤層52に埋没するように、光半導体素子2を感圧接着剤層52に対して押圧する。
Specifically, the
これにより、仮固定シート50と、複数の光半導体素子2とを備える素子集合体7が得られる。
Thereby, the
次いで、図2Cに示すように、蛍光体層形成工程では、光半導体素子2を被覆するように、蛍光体層3を素子集合体7の上に配置する。
Next, as shown in FIG. 2C, in the phosphor layer forming step, the
例えば、蛍光体層3が剥離シートの上に配置された蛍光体層転写シートを用意し、続いて、蛍光体層3に光半導体素子2が埋没するように、素子集合体7に対して蛍光体層転写シートを熱プレスして積層し、続いて、剥離シートを蛍光体層3から剥離する。
For example, a phosphor layer transfer sheet in which the
蛍光体層転写シートの作製については、例えば、蛍光組成物(ワニス)を調製し、蛍光組成物を剥離シートの表面に塗布し、乾燥させる。このとき、蛍光組成物が、Bステージとなることができる熱硬化性樹脂を含有する場合には、蛍光組成物を、Bステージ化する(半硬化させる)。具体的には、蛍光組成物を、加熱する。これにより、剥離シートの上に、蛍光体層3が形成される。
For producing the phosphor layer transfer sheet, for example, a phosphor composition (varnish) is prepared, and the phosphor composition is applied to the surface of the release sheet and dried. At this time, when the fluorescent composition contains a thermosetting resin that can be a B-stage, the fluorescent composition is B-staged (semi-cured). Specifically, the fluorescent composition is heated. Thereby, the
熱プレス温度は、例えば、40℃以上、好ましくは、45℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、150℃以下である。 The hot press temperature is, for example, 40 ° C. or more, preferably 45 ° C. or more, and for example, 200 ° C. or less, preferably 150 ° C. or less.
熱プレスの圧力は、例えば、0.01MPa以上、好ましくは、0.10MPa以上であり、また、例えば、10MPa以下、好ましくは、5MPa以下である。 The pressure of the hot press is, for example, 0.01 MPa or more, preferably 0.10 MPa or more, and for example, 10 MPa or less, preferably 5 MPa or less.
熱プレス時間は、例えば、1秒以上、好ましくは、3秒以上であり、また、例えば、30分以下、好ましくは、10分以下である。 The hot press time is, for example, 1 second or more, preferably 3 seconds or more, and for example, 30 minutes or less, preferably 10 minutes or less.
なお、熱プレスは、複数回実施することができる。 The hot press can be performed a plurality of times.
これにより、光半導体素子2の上面21および側面23、ならびに、仮固定シート50の上面(光半導体素子2から露出している上面)が、蛍光体層3によって被覆される。すなわち、仮固定シート50と、複数の光半導体素子2と、蛍光体層3とを備える蛍光体層被覆素子集合体8が得られる。
Thereby, the
次いで、図2Dに示すように、蛍光体層除去工程では、蛍光体層被覆素子集合体8の蛍光体層3の一部を除去する。
Next, as shown in FIG. 2D, in the phosphor layer removing step, a part of the
具体的には、蛍光体層3が所望の寸法となるように、互いに隣接する光半導体素子2の間における蛍光体層3を除去する。例えば、広幅のダイシングソー(ダイシングブレード)53(図2D参照)を用いて、蛍光体層3を平面視略碁盤目形状に切削する。
Specifically, the
これにより、蛍光体層被覆素子集合体8において、蛍光体層3が除去された部分に隙間54が形成される。そのため、蛍光体層3が、1つの光半導体素子2に1対1対応するように、個片化される。個片化された蛍光体層3において、蛍光体層上部31および蛍光体層側部32が形成される。
Thereby, in the phosphor layer-covered
次いで、図2Eに示すように、光拡散層形成工程では、蛍光体層3を被覆するように、光拡散層4を蛍光体層被覆素子集合体8の上に配置する。
Next, as shown in FIG. 2E, in the light diffusion layer forming step, the
例えば、光拡散層4が剥離シートの上に配置された光拡散層転写シートを用意し、続いて、光拡散層4に蛍光体層3が埋没するように、蛍光体層被覆素子集合体8に対して光拡散層転写シートを熱プレスして積層し、続いて、剥離シートを光拡散層4から剥離する。
For example, a light diffusion layer transfer sheet in which the
光拡散層転写シートについては、例えば、光拡散組成物(ワニス)を調製し、光拡散組成物を剥離シートの表面に塗布し、乾燥させる。このとき、光拡散組成物が、Bステージとなることができる熱硬化性樹脂を含有する場合には、光拡散組成物を、Bステージ化する(半硬化させる)。具体的には、光拡散組成物を、加熱する。これにより、剥離シートの上に、光拡散層4が形成される。
For the light diffusion layer transfer sheet, for example, a light diffusion composition (varnish) is prepared, and the light diffusion composition is applied to the surface of the release sheet and dried. At this time, when the light diffusing composition contains a thermosetting resin that can be a B stage, the light diffusing composition is B-staged (semi-cured). Specifically, the light diffusing composition is heated. Thereby, the light-
光拡散層転写シートの熱プレス条件は、蛍光体層転写シートの熱プレス条件と同様である。 The hot pressing conditions for the light diffusion layer transfer sheet are the same as the hot pressing conditions for the phosphor layer transfer sheet.
なお、光拡散層転写シートを使用せずに、光拡散組成物を蛍光体層被覆素子集合体8の上に直接ポッティングして、光拡散組成物を圧縮成形および加熱することによっても、光拡散層4を配置することができる。
Alternatively, the light diffusion composition can be directly potted on the phosphor layer-covered
これにより、蛍光体層3の上面および側面、ならびに、仮固定シート50の隙間54の上面が、光拡散層4によって被覆される。すなわち、仮固定シート50と、複数の光半導体素子2と、蛍光体層3と、光拡散層4とを備える二層被覆素子集合体9が得られる。
Thereby, the upper surface and side surfaces of the
その後、光拡散層4および/または蛍光体層3がBステージである場合は、二層被覆素子集合体9を、例えば、オーブンなどによって、加熱する。これにより、光拡散層4および蛍光体層3を完全硬化(Cステージ化)することができる。
Thereafter, when the
加熱温度は、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、160℃以下である。また、加熱時間が、例えば、10分以上、好ましくは、30分以上であり、また、例えば、480分以下、好ましくは、300分以下である。なお、加熱を、異なる温度で複数回実施することもできる。 The heating temperature is, for example, 100 ° C. or more, preferably 120 ° C. or more, and for example, 200 ° C. or less, preferably 160 ° C. or less. The heating time is, for example, 10 minutes or longer, preferably 30 minutes or longer, and for example, 480 minutes or shorter, preferably 300 minutes or shorter. Note that the heating can be performed a plurality of times at different temperatures.
樹脂としてフェニル系シリコーン樹脂組成物を用いた場合、Cステージの生成物において、ケイ素原子に直接結合する炭化水素基におけるフェニル基の含有割合は、例えば、30モル%以上、好ましくは、35モル%以上であり、また、例えば、55モル%以下、好ましくは、50モル%以下である。フェニル基の含有割合は、29Si−NMRにより算出される。フェニル基の含有割合の算出方法の詳細は、例えば、WO2011/125463などに記載される。 When a phenyl-based silicone resin composition is used as the resin, the content ratio of the phenyl group in the hydrocarbon group directly bonded to the silicon atom in the C-stage product is, for example, 30 mol% or more, preferably 35 mol%. For example, it is 55 mol% or less, preferably 50 mol% or less. The phenyl group content is calculated by 29 Si-NMR. Details of the method for calculating the phenyl group content are described in, for example, WO2011 / 125463.
次いで、図2Fに示すように、切断工程では、二層被覆素子集合体9を切断(個片化)する。
Next, as shown in FIG. 2F, in the cutting step, the two-layer
具体的には、互いに隣接する光半導体素子2の間において、図2Eの仮想線が示すように、光拡散層4を厚み方向に完全に切断する。これにより、複数の光半導体素子2ごとに、二層被覆素子集合体9が個片化される。そのため、光拡散層4が、1つの光半導体素子2に1対1対応するように、個片化される。個片化された光拡散層4において、光拡散層上部41および光拡散層側部42が形成される。
Specifically, the
光拡散層4を切断するには、例えば、幅狭の円盤状のダイシングソーを用いるダイシング装置、例えば、カッターを用いるカッティング装置、例えば、レーザー照射装置などの切断装置が用いられる。
In order to cut the
次いで、図2Fの仮想線が示すように、仮固定シート50を光半導体素子2から剥離する。
Next, the
このようにして、光半導体素子2と、蛍光体層3と、光拡散層4とを備える二層被覆素子1が得られる。
In this way, the two-
この二層被覆素子1では、光拡散層上部41における光拡散粒子の存在量と、光拡散層側部42における光拡散粒子の存在量とが略同一であり、光拡散層4全体において、光拡散粒子が均一に分散されている。
In this two-
なお、図2Gが参照されるように、二層被覆素子1を、ダイオード基板などの電極基板6にフリップチップ実装することにより、発光ダイオード装置などの光半導体装置5が得られる。
2G, an optical semiconductor device 5 such as a light-emitting diode device can be obtained by flip-chip mounting the two-
電極基板6は、略平板形状を有し、具体的には、絶縁基板の上面に、導体層が回路パターンとして積層された積層板から形成されている。絶縁基板は、例えば、シリコン基板、セラミックス基板、プラスチック基板(例えば、ポリイミド樹脂基板)などからなる。導体層は、例えば、金、銅、銀、ニッケルなどの導体から形成されている。導体層は、単数の光半導体素子2と電気的に接続するための電極(図示せず)を備えている。電極基板6の厚みは、例えば、25μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1000μm以下である。
The electrode substrate 6 has a substantially flat plate shape. Specifically, the electrode substrate 6 is formed of a laminated plate in which a conductor layer is laminated as a circuit pattern on the upper surface of an insulating substrate. The insulating substrate is made of, for example, a silicon substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate (for example, a polyimide resin substrate), or the like. The conductor layer is made of a conductor such as gold, copper, silver, or nickel. The conductor layer includes an electrode (not shown) for electrical connection with the single
<作用効果>
この二層被覆素子1では、上面21および側面23が発光する光半導体素子2と、光半導体素子2の上面21および側面23に配置される蛍光体層3と、蛍光体層3の上面および側面に配置され、光拡散粒子および樹脂を含有する光拡散層4とを備えている。また、光拡散粒子と樹脂との屈折率差の絶対値が、0.04以上0.20以下である。さらに、光拡散層上部41の平面視1cm2当たり、光拡散粒子が、0.0010cm3以上0.0180cm3以下存在し、光拡散層側部42の側面視1cm2当たり、光拡散粒子が、0.0010cm3以上0.0180cm3以下存在する。
<Effect>
In the two-
このため、光半導体素子2の上面21および側面23から蛍光体層3を通過してくる白色光が、光拡散層上部41および光拡散層側部42内において、特定量の光拡散粒子によって均等かつ十分に拡散される。そのため、光拡散層4から外部へと上方向および直交方向に放射される光は、角度方向において色味の変化が抑制され、角度方向における色均一性に優れる。
Therefore, white light passing through the
<変形例>
上記した二層被覆素子1の製造方法では、光拡散層上部41における光拡散粒子の存在量と、光拡散層側部42における光拡散粒子の存在量とが略同一としているが、例えば、図示しないが、光拡散層上部41における光拡散粒子の存在量と、光拡散層側部42における光拡散粒子の存在量とが互いに異なるように、光拡散粒子を分散させることもできる。
<Modification>
In the manufacturing method of the two-
この実施形態では、例えば、光拡散層上部41を形成する上部用光拡散組成物と、光拡散層側部42を形成する側部用光拡散組成物とをそれぞれ用意し、次いで、図2Eの仮想線に示すように、側部用光拡散組成物を、蛍光体層3の側部を被覆するように配置し、最後に、上部用光拡散層を、蛍光体層3の上部を被覆するように配置する。
In this embodiment, for example, an upper light diffusing composition for forming the light diffusing layer
また、光拡散層上部41の上下方向長さや光拡散層側部42の直交方向長さを調製することにより、光拡散層上部41における光拡散粒子の存在量と、光拡散層側部42における光拡散粒子の存在量とを互いに調整することもできる。
Further, by adjusting the vertical length of the light diffusion layer
この実施形態の二層被覆素子1においても、上記した二層被覆素子1と同様の作用効果を奏する。
Also in the two-
以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。 Specific numerical values such as blending ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are described in the above-mentioned “Mode for Carrying Out the Invention”, and the corresponding blending ratio (content ratio) ), Physical property values, parameters, etc. may be replaced with the upper limit values (numerical values defined as “less than” or “less than”) or lower limit values (numbers defined as “greater than” or “exceeded”). it can.
<シリコーン樹脂組成物Aの調製>
特開2016−037562号公報の実施例に記載の調製例1に準拠して、Aステージのフェニル系シリコーン樹脂組成物A(Bステージとなることができる1段反応硬化性樹脂)を調製した。
<Preparation of silicone resin composition A>
In accordance with Preparation Example 1 described in Examples of JP-A-2006-037562, A-stage phenyl-based silicone resin composition A (one-stage reaction curable resin capable of becoming B-stage) was prepared.
次いで、Aステージのシリコーン樹脂組成物を、100℃1時間で、反応(完全硬化、Cステージ化)させて、生成物を得た。得られた生成物の29Si−NMRを測定して、ケイ素原子に直接結合している炭化水素基におけるフェニル基が占める割合(モル%)を算出したところ、48%であった。 Next, the A-stage silicone resin composition was reacted (completely cured, C-staged) at 100 ° C. for 1 hour to obtain a product. The 29 Si-NMR of the obtained product was measured, and the proportion (mol%) occupied by the phenyl group in the hydrocarbon group directly bonded to the silicon atom was calculated to be 48%.
また、フェニル系シリコーン樹脂組成物AのCステージにおける屈折率をアッベ屈折計により測定した。その結果、1.56であった。 Moreover, the refractive index in the C stage of phenyl-type silicone resin composition A was measured with the Abbe refractometer. As a result, it was 1.56.
<シリコーン樹脂組成物Bの調製>
シリコーン樹脂組成物Bとして、メチル系シリコーン樹脂組成物(Bステージをとらないシリコーン樹脂、「KER2500」、信越シリコーン社製)を用意した。また、シリコーン樹脂組成物BのCステージにおける屈折率は、1.41であった。
<Preparation of silicone resin composition B>
As the silicone resin composition B, a methyl silicone resin composition (silicone resin not taking B stage, “KER2500”, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was prepared. Moreover, the refractive index in the C stage of the silicone resin composition B was 1.41.
<実施例で使用する材料>
蛍光体:商品名「Y468」、YAG:Ce、平均粒子径17μm、ネモト・ルミマテリアル社製
シリカ粒子:商品名「FB−3SDC」、屈折率1.45、平均粒子径3.4μm、デンカ社製
ガラス粒子:屈折率1.55、組成および組成比率(質量%):SiO2/Al2O3/CaO/MgO=60/20/15/5の無機粒子、平均粒子径20μm
シリコーン系樹脂粒子:商品名「トスパール120」、屈折率1.42、平均粒子径2.0μm、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製
ヒュームドシリカ:商品名「R976S」、チクソ付与粒子、平均粒子径7nm、エボニック社製
実施例1
(蛍光組成物の調製)
シリコーン樹脂組成物A 41.7g、蛍光体15.0g、ガラス粒子42.5gおよびヒュームドシリカ0.85gを混合して、蛍光組成物を調製した。
<Materials used in Examples>
Phosphor: Trade name “Y468”, YAG: Ce, average particle diameter 17 μm, manufactured by Nemoto Lumimaterial, Inc. Silica particles: trade name “FB-3SDC”, refractive index 1.45, average particle diameter 3.4 μm, Denka Corporation Manufactured glass particles: refractive index 1.55, composition and composition ratio (% by mass): inorganic particles of SiO 2 / Al 2 O 3 / CaO / MgO = 60/20/15/5, average particle diameter 20 μm
Silicone resin particles: trade name “Tospearl 120”, refractive index 1.42, average particle size 2.0 μm, manufactured by Momentive Performance Materials Japan, Inc. Fumed silica: trade name “R976S”, thixotropic particles, average Example 1 with a particle size of 7 nm, manufactured by Evonik
(Preparation of fluorescent composition)
Silicone resin composition A 41.7g, phosphor 15.0g, glass particles 42.5g and fumed silica 0.85g were mixed to prepare a phosphor composition.
(光拡散組成物の調製)
光拡散組成物におけるシリカ粒子の含有割合が、21.8体積%となるように、シリコーン樹脂組成物A 64.2g、シリカ粒子7.0g、ガラス粒子27.9gおよびヒュームドシリカ0.9gを混合して、光拡散組成物を調製した。
(Preparation of light diffusion composition)
64.2 g of silicone resin composition A, 7.0 g of silica particles, 27.9 g of glass particles, and 0.9 g of fumed silica so that the content ratio of silica particles in the light diffusion composition is 21.8% by volume. A light diffusing composition was prepared by mixing.
(二層被覆素子の製造)
図2A〜図2Fに従って、二層被覆素子を製造した。
(Manufacture of double-layer covered elements)
A two-layer coated element was manufactured according to FIGS. 2A-2F.
具体的には、まず、電極が下面に設けられた光半導体素子(1.1mm角、厚み150μm、エピスター社製)を複数用意した。次いで、支持板(ステンレスキャリア)と、支持板の上面に配置される粘着シート(「リバアルファ」、日東電工社製)とを備える仮固定シートの上に、複数整列配置した(図2B参照)。 Specifically, first, a plurality of optical semiconductor elements (1.1 mm square, thickness 150 μm, manufactured by Epistar) having electrodes provided on the lower surface were prepared. Next, a plurality of alignment plates were arranged on a temporary fixing sheet including a support plate (stainless steel carrier) and an adhesive sheet ("Riva Alpha", manufactured by Nitto Denko Corporation) arranged on the upper surface of the support plate (see FIG. 2B). .
次いで、蛍光体層を、光半導体素子を被覆するように、仮固定シートの上に配置した(図2C参照)。具体的には、蛍光組成物(ワニス)を剥離シートの表面に塗布し、乾燥および加熱して、Bステージの蛍光体層転写シートを作製した。続いて、この蛍光体層転写シートを、光半導体素子が仮固定シートに仮固定された素子集合体に対して、90℃、10分間、0.1MPaの圧力で熱プレスした。これにより、蛍光体層被覆素子集合体を得た。 Next, the phosphor layer was disposed on the temporary fixing sheet so as to cover the optical semiconductor element (see FIG. 2C). Specifically, the phosphor composition (varnish) was applied to the surface of the release sheet, dried and heated to prepare a B-stage phosphor layer transfer sheet. Subsequently, this phosphor layer transfer sheet was hot-pressed at 90 ° C. for 10 minutes at a pressure of 0.1 MPa against the element assembly in which the optical semiconductor elements were temporarily fixed to the temporary fixing sheet. Thereby, a phosphor layer-covered element assembly was obtained.
次いで、蛍光体層被覆素子集合体の蛍光体層の一部を、広幅のダイシングソーを用いて、平面視碁盤目形状に除去した(図2D参照)。 Next, a part of the phosphor layer of the phosphor layer-covered element assembly was removed into a grid pattern in a plan view using a wide dicing saw (see FIG. 2D).
次いで、光拡散層を、蛍光体層を被覆するように、蛍光体層被覆素子集合体の上に配置した(図2E参照)。具体的には、光拡散組成物A(ワニス)を剥離シートの表面に塗布し、乾燥および加熱して、Bステージの光拡散層転写シートを作製した。続いて、この光拡散層転写シートを、蛍光体層被覆素子集合体に対して、90℃、10分間、0.1MPaの圧力で熱プレスした。これにより、二層被覆素子集合体を得た。 Next, the light diffusion layer was disposed on the phosphor layer-covered element assembly so as to cover the phosphor layer (see FIG. 2E). Specifically, the light diffusion composition A (varnish) was applied to the surface of the release sheet, dried and heated to prepare a B-stage light diffusion layer transfer sheet. Subsequently, this light diffusion layer transfer sheet was hot pressed at 90 ° C. for 10 minutes at a pressure of 0.1 MPa against the phosphor layer-covered element assembly. Thereby, a two-layer covered element assembly was obtained.
その後、二層被覆素子集合体を、オーブン内で、150℃、3時間放置した。これにより、光拡散層および蛍光体層を完全硬化させた。 Thereafter, the two-layer coated element assembly was left in an oven at 150 ° C. for 3 hours. Thereby, the light diffusion layer and the phosphor layer were completely cured.
次いで、隣接する光半導体素子間における光拡散層を切断して、光半導体素子を個片化した。続いて、仮固定シート50を光半導体素子2から剥離した。
Next, the light diffusion layer between adjacent optical semiconductor elements was cut to separate the optical semiconductor elements. Subsequently, the temporarily fixing
これにより、二層被覆素子を作製した。なお。蛍光体層上部の厚みL1は、150μm、蛍光体層側部(前部、後部、左部、右部)の長さL2は、70μmであった。光拡散層上部の厚みL3は、200μm、光拡散層側部(前部、後部、左部、右部)の長さL4は、200μmであった。 Thereby, a two-layer covering element was produced. Note that. The thickness L1 of the upper part of the phosphor layer was 150 μm, and the length L2 of the phosphor layer side parts (front part, rear part, left part, right part) was 70 μm. The thickness L3 of the upper part of the light diffusion layer was 200 μm, and the length L4 of the side part of the light diffusion layer (front part, rear part, left part, right part) was 200 μm.
実施例2
光拡散組成物におけるシリカ粒子の含有割合が14.0体積%となるように、光拡散組成物を調製した以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Example 2
A two-layer coated element was produced in the same manner as in Example 1 except that the light diffusion composition was prepared so that the content ratio of the silica particles in the light diffusion composition was 14.0% by volume.
実施例3
光拡散組成物におけるシリコーン系樹脂粒子の含有割合が、5.4体積%となるように、シリコーン樹脂組成物A 65.6g、シリコーン系樹脂粒子5.0g、ガラス粒子28.5gおよびヒュームドシリカ1.0gを混合して、光拡散組成物を調製した。この光拡散組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Example 3
65.6 g of silicone resin composition A, 5.0 g of silicone resin particles, 28.5 g of glass particles, and fumed silica so that the content ratio of the silicone resin particles in the light diffusion composition is 5.4% by volume. 1.0 g was mixed to prepare a light diffusing composition. A two-layer coated element was produced in the same manner as in Example 1 except that this light diffusing composition was used.
実施例4〜5
光拡散層上部の厚みL3および光拡散層側部の長さL4を、表1に示す厚みおよび長さに変更した以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Examples 4-5
A two-layer covering element was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness L3 of the upper part of the light diffusion layer and the length L4 of the side part of the light diffusion layer were changed to the thicknesses and lengths shown in Table 1.
実施例6
蛍光体層について、下記に示す工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Example 6
A two-layer coated element was produced in the same manner as in Example 1 except that the phosphor layer was subjected to the following steps.
光拡散組成物におけるシリカ粒子の含有割合が4.7体積%となるように、上部用光拡散組成物を調製した。また、光拡散組成物におけるシリカ粒子の含有割合が21.8体積%となる側部用光拡散組成物を調製した。図2Eに示す蛍光体層形成工程において、仮想線に示すように、まず、側部用光拡散組成物を、蛍光体層3の側部を被覆するように配置し、次いで、上部用光拡散層組成物を、蛍光体層の上部および側部用光散組成物を被覆するように配置した。なお、光拡散層上部の厚みL3および光拡散層側部の長さL4を、表1に示す厚みおよび長さとした。
The upper light diffusion composition was prepared so that the content ratio of the silica particles in the light diffusion composition was 4.7% by volume. Moreover, the light-diffusion composition for side parts from which the content rate of the silica particle in a light-diffusion composition becomes 21.8 volume% was prepared. In the phosphor layer forming step shown in FIG. 2E, as shown by the phantom line, first, the side light diffusing composition is disposed so as to cover the side part of the
実施例7
光拡散組成物において、シリカ粒子の代わりに、シリコーン系樹脂粒子を用いた以外は、実施例6と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Example 7
In the light diffusing composition, a two-layer coated element was produced in the same manner as in Example 6 except that silicone resin particles were used instead of silica particles.
実施例8
光拡散組成物におけるガラス粒子の含有割合が、21.8体積%となるように、シリコーン樹脂組成物B 50.8g、ガラス粒子40.9gおよびヒュームドシリカ1.0gを混合して、側部用光拡散組成物を調製した。
Example 8
Silicone resin composition B (50.8 g), glass particles (40.9 g) and fumed silica (1.0 g) were mixed so that the content ratio of the glass particles in the light diffusion composition was 21.8% by volume. A light diffusing composition was prepared.
また、上記側部用光拡散組成物と同様にして、光拡散組成物におけるガラス粒子の含有割合が、4.7体積%となるように、上部用光拡散組成物を調製した。 Further, in the same manner as in the side light diffusing composition, an upper light diffusing composition was prepared so that the content ratio of the glass particles in the light diffusing composition was 4.7% by volume.
蛍光体層の形成は、実施例6と同様に実施した。光拡散層の形成については、シリコーン樹脂組成物BがBステージを取ることができないため、光拡散組成物(液状)を蛍光体層被覆素子集合体にポッティングして、圧縮成型機を用いて、成形した。これにより、二層被覆素子を作製した。 The phosphor layer was formed in the same manner as in Example 6. For the formation of the light diffusing layer, since the silicone resin composition B cannot take the B stage, the light diffusing composition (liquid) is potted on the phosphor layer-covered element assembly, and a compression molding machine is used. Molded. Thereby, a two-layer covering element was produced.
実施例9〜12
蛍光体層上部の厚みL1および蛍光体層側部の長さL2を、表1に示す厚みおよび長さに変更した以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Examples 9-12
A two-layer covering element was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness L1 of the upper part of the phosphor layer and the length L2 of the side part of the phosphor layer were changed to the thicknesses and lengths shown in Table 1.
比較例1
光拡散組成物におけるシリカ粒子の含有割合が3.4体積%となるように、光拡散組成物を調製した以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Comparative Example 1
A two-layer coated element was produced in the same manner as in Example 1 except that the light diffusing composition was prepared so that the content ratio of the silica particles in the light diffusing composition was 3.4% by volume.
比較例2
光拡散組成物において、シリカ粒子およびガラス粒子を配合せずに光拡散組成物を調製した以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Comparative Example 2
In the light diffusing composition, a two-layer covering element was produced in the same manner as in Example 1 except that the light diffusing composition was prepared without blending silica particles and glass particles.
比較例3
光拡散組成物におけるシリカ粒子の含有割合が30.2体積%となるように、上部用光拡散組成物を調製した以外は、実施例6と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Comparative Example 3
A two-layer coated element was produced in the same manner as in Example 6 except that the upper light diffusing composition was prepared so that the content ratio of the silica particles in the light diffusing composition was 30.2% by volume.
比較例4
光拡散層上部の厚みL3および光拡散層側部の長さL4を、表1に示す厚みおよび長さに変更した以外は、実施例1と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Comparative Example 4
A two-layer covering element was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness L3 of the upper part of the light diffusion layer and the length L4 of the side part of the light diffusion layer were changed to the thicknesses and lengths shown in Table 1.
比較例5
上部用光拡散組成物において、シリカ粒子(含有割合4.7体積%)の代わりに、酸化チタン(含有割合4.7体積%)を用いた。また、側部用光拡散組成物において、シリカ粒子(含有割合21.8体積%)の代わりに、酸化チタン(含有割合21.8体積%)を用いた。これら以外は、実施例6と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Comparative Example 5
In the upper light diffusing composition, titanium oxide (content ratio 4.7 volume%) was used instead of silica particles (content ratio 4.7 volume%). In the side light diffusing composition, titanium oxide (content ratio 21.8% by volume) was used instead of silica particles (content ratio 21.8% by volume). Except for these, a double-layer covered element was produced in the same manner as in Example 6.
比較例6
上部用光拡散組成物において、シリカ粒子を配合せずに、ガラス粒子の含有割合が4.7体積%となるように、上部用光拡散組成物を調製した。側部用光拡散組成物において、シリカ粒子を配合せずに、ガラス粒子の含有割合が21.8体積%となるように、側部用光拡散組成物を調製した。これら以外は、実施例6と同様にして、二層被覆素子を作製した。
Comparative Example 6
In the upper light diffusing composition, the upper light diffusing composition was prepared so that the content ratio of the glass particles was 4.7% by volume without blending the silica particles. In the side light diffusing composition, the side light diffusing composition was prepared such that the silica particles were not blended and the glass particle content was 21.8% by volume. Except for these, a double-layer covered element was produced in the same manner as in Example 6.
(厚みの測定)
蛍光体層および拡散層の厚みは、測定計(リニアゲージ、シチズン社製)により測定した。
(Measurement of thickness)
The thicknesses of the phosphor layer and the diffusion layer were measured with a measuring meter (linear gauge, manufactured by Citizen).
(角度方向における色均一性)
各実施例および各比較例の二層被覆素子において、正面方向(0°:上方向)から斜め方向(−60°〜60°)に放射する光の色度(CIE、y)を、5°刻みで測定して、−60°〜60°の範囲における色度の最大と最小との差(Δu´v´)を算出した。なお、色度は、瞬間マルチ測光システム(「MCPD−9800」、大塚電子社製)を用い、また、二層被覆素子に対しては、300mAの電流を印加した。その結果を表1および表2に示す。
(Color uniformity in angular direction)
In the two-layer coated element of each example and each comparative example, the chromaticity (CIE, y) of light emitted from the front direction (0 °: upward direction) to the oblique direction (−60 ° to 60 °) is 5 °. Measured in steps, the difference (Δu′v ′) between the maximum and minimum chromaticity in the range of −60 ° to 60 ° was calculated. As the chromaticity, an instantaneous multi-metering system (“MCPD-9800”, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was used, and a current of 300 mA was applied to the two-layer covering element. The results are shown in Tables 1 and 2.
1 蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子
2 光半導体素子
3 蛍光体層
4 光拡散層
21 上面
23 側面
31 蛍光体層上部
32 蛍光体層側部
41 光拡散層上部
42 光拡散層側部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記光半導体素子の上面および側面に配置される蛍光体層と、
前記蛍光体層の上面および側面に配置され、光拡散粒子および樹脂を含有する光拡散層と
を備え、
前記光拡散粒子と前記樹脂との屈折率差の絶対値が、0.04以上0.20以下であり、
前記光半導体素子の上面に配置される前記光拡散層の平面視1cm2当たり、前記光拡散粒子が、0.0010cm3以上0.0180cm3以下存在し、
前記光半導体素子の側面に配置される前記光拡散層の側面視1cm2当たり、前記光拡散粒子が、0.0010cm3以上0.0180cm3以下存在することを特徴とする、蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子。 An optical semiconductor element whose top and side surfaces emit light;
A phosphor layer disposed on an upper surface and a side surface of the optical semiconductor element;
A light diffusing layer that is disposed on the top and side surfaces of the phosphor layer and contains light diffusing particles and a resin;
The absolute value of the difference in refractive index between the light diffusing particles and the resin is 0.04 or more and 0.20 or less,
The light diffusing particles are present in an amount of 0.0010 cm 3 or more and 0.0180 cm 3 or less per 1 cm 2 in plan view of the light diffusion layer disposed on the upper surface of the optical semiconductor element,
The phosphor layer light diffusion, wherein the light diffusion particles are present in an amount of 0.0010 cm 3 or more and 0.0180 cm 3 or less per 1 cm 2 of the light diffusion layer disposed on the side surface of the optical semiconductor element in a side view. Layer-coated optical semiconductor element.
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