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TW201424049A - 光半導體發光裝置、照明器具、及顯示裝置 - Google Patents

光半導體發光裝置、照明器具、及顯示裝置 Download PDF

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TW201424049A
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Takeshi Otsuka
Yoichi Sato
Takeru Yamaguchi
Kenji Harada
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種能夠減少同白光一起發出之藍光成份且能夠提高亮度之光半導體發光裝置、具備該半導體裝置之照明器具以及顯示裝置。本發明的光半導體發光裝置，具有光半導體發光元件和含有螢光體粒子之光轉換層並發出白光，其中，該光半導體發光裝置係在光轉換層中含特定的光散射組合物，或者在光轉換層上設置有含特定的光散射組合物之光散射層。

Description

光半導體發光裝置、照明器具、及顯示裝置
本發明係有關一種光半導體發光裝置、具備該光半導體發光裝置之照明器具以及顯示裝置。
將藍光半導體發光元件和螢光體進行組合之白光半導體發光裝置，係從藍光半導體發光元件發光之藍光和藉由螢光體而波長被轉換之光合成而成為白色(虛擬白色)者。該類型的白光半導體發光裝置中有：將藍光半導體發光元件和黃色螢光體進行組合者；以及將綠色螢光體和紅色螢光體於藍光半導體發光元件上進行組合者，然而，光源(光半導體發光元件的發光色)為藍光，因此成為包含大量藍色成份之白光。尤其是將藍光半導體發光元件和黃色螢光體進行組合之白光半導體裝置包含大量藍色成份。
將藍光半導體發光元件和螢光體進行組合之白光半導體發光裝置包含大量藍色成份，因此指出藍光對視網膜的損傷、對皮膚的生理損傷、或對警覺程度、自律神經功能、生物鐘、褪黑激素分泌等的生理影響。並且，近年來，光半導體發光裝置的照明用途市場擴大，光半導體發光裝置的高亮度化不斷發展，人體暴露於藍光之情況增多。
曾提出如下技術：作為光半導體發光裝置中具備散射部位之面狀光源，該面狀光源藉由塗佈白色粉末之散射層使得光在導光板內散射，以使表面亮度恆定(專利文獻1)；和藉由使通過光源之光散射而使其集束、定向、轉換，並且使白光呈放射狀分散以用於室內照明之 方法(專利文獻2)；為了消除相鄰LED設備的黑點使密封材料含有使光散射之擴散粒子之方法(專利文獻3)；以及使粒徑為2μm到4.5μm的散射粒子與螢光體並存於密封材料中，以減輕照明光的色斑之方法(專利文獻4)。並且提出有如下方法，亦即將具有許多納米粒子之過濾器元件配置於電致發光元件的後方，藉由吸收而選擇性降低不希望之放射線的至少一個光譜部份區域的放射線強度(專利文獻5)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本專利第3116727號公報
專利文獻2：日本特表2003-515899號公報
專利文獻3：日本特開2007-317659號公報
專利文獻4：日本特開2011-150790號公報
專利文獻5：日本特表2007-507089號公報
然而，均以使得從光半導體發光裝置向外部發出之光的分佈均勻或者減少色斑為目的，而並非減少向外部發出之光的藍光成份者。並且，為專利文獻4的粒徑時會從光半導體發光元件發出之光的透光性變差，存在光半導體發光裝置的亮度下降之問題。並且，如專利文獻5那樣，藉由吸收而降低不希望之放射線強度之情況下，會產生光半導體發光裝置的亮度降低，且放射線因吸收轉換成熱而損傷周邊材料或因光半導體發光元件的熱而引起發光效率降低等問題。
如上所述，本發明的目的在於提供一種減少同白光一起發出之藍光成份且能夠提高亮度之光半導體發光裝置、具備該半導體發光裝置之照明器具以及顯示裝置。
本發明人等為了解決上述課題而經過深入的研究，結果發現藉由使含螢光體粒子之光轉換層含特定的光散射組合物，或者藉由將含特定的光散射組合物之光散射層設置於光轉換層上，獲得一種可降低同白光一起發出之藍光成份且能夠提高亮度之光半導體發光裝置，從而想到了本發明。亦即，本發明如下。
[1]一種光半導體發光裝置，其具有光半導體元件和含螢光體粒子之光轉換層並發出白光，其中，前述光轉換層還包含含光散射粒子和黏合劑之光散射組合物，前述光散射粒子係藉由具有一個以上選自烯基、H-Si基、以及烷氧基之官能基之表面修飾材料而被表面修飾，在光半導體發光波長區域中無光吸收且平均一次粒徑為3nm以上且20nm以下的粒子。
[2]一種光半導體發光裝置，其具有光半導體元件和含螢光體粒子之光轉換層並發出白光，其中，該半導體發光裝置係在前述光轉換層上設置有含光散射粒子和黏合劑之光散射組合物之光散射層，前述光散射粒子係藉由具有一個以上選自烯基、H-Si基、以及烷氧基之官能基之表面修飾材料而被表面修飾，在光半導體發光波長區域中無光吸收且平均一次粒徑為3nm以上且20nm以下的粒子。
[3]上述[1]或[2]所述之光半導體發光裝置，其中，前述光散射組合物的以積分球測定之460nm波長下的透射率為40%以上且95%以下，在550nm波長下的透射率為80%以上。
[4]一種照明器具，其中，具備上述[1]~[3]中任一項所述之光半導體發光裝置。
[5]一種顯示裝置，其中，具備上述[1]~[3]中任一項所述之光半導體發光裝置。
依本發明，能夠提供一種減少同白光一起發出之藍光成份且能 夠提高亮度之光半導體發光裝置、具備該半導體發光裝置之照明器具以及顯示裝置。並且，藉由減少藍光成份，還能夠提高色澤性。
10‧‧‧光半導體發光元件
11‧‧‧密封樹脂層
12‧‧‧光轉換層
14‧‧‧螢光體粒子
16‧‧‧光散射層
18‧‧‧與外部空氣層的界面
圖1係表示本發明的光半導體發光裝置的一例之概略剖面圖。
圖2係表示本發明的光半導體發光裝置的另一例之概略剖面圖。
圖3係表示本發明的光半導體發光裝置的另一例之概略剖面圖。
圖4係表示本發明的光半導體發光裝置的另一例之概略剖面圖。
[光半導體發光裝置]
本發明的光半導體發光裝置具有光半導體發光元件和含螢光體粒子(僅稱作“螢光體”)之光轉換層並發出白光，其中，(A)光轉換層還包含含光散射粒子和黏合劑之光散射組合物，該光散射粒子係藉由具有一個以上選自烯基、H-Si基、以及烷氧基之官能基之表面修飾材料而被表面修飾，在光半導體發光波長區域中無光吸收且平均一次粒徑為3nm以上且20nm以下的粒子(以下，稱作“光半導體發光裝置A”)。再者，本發明的光半導體發光裝置為(B)在光轉換層上設置有包含含光散射粒子和黏合劑之光散射組合物之光散射層，該光散射粒子係與光半導體發光裝置A相同的粒子(以下，稱作“光半導體發光裝置B”)。
另外，在本發明的說明中僅稱作“光半導體發光裝置”時，指“光半導體發光裝置A”以及“光半導體發光裝置B”這兩者。
作為本發明的光半導體發光裝置中的光半導體發光元件與螢光體的組合，可例舉出例如發光波長為460nm左右的藍光半導體發光元件與黃色螢光體的組合；發光波長為460nm左右的藍光半導體發光元件與紅色螢光體以及綠色螢光體的組合；以及發光波長接近340~410nm的近紫外線光半導體發光元件與紅色螢光體、綠色螢光體以及 藍色螢光體這三原料色螢光體的組合等。該情況下的各種半導體發光元件及各種螢光體可使用公知者。
並且，用於密封各種半導體發光元件和各種螢光體之密封樹脂亦可使用公知者。
利用圖1~圖4對本發明的光半導體發光裝置A以及光半導體發光裝置B的態樣進行說明。
首先，如圖1所示，本發明的光半導體發光裝置A的第1態樣係，在基板的凹部配置光半導體發光元件10，且以覆蓋該光半導體元件10之方式設置含螢光體粒子14和含本發明之光散射組合物之光轉換層12，前述光散射組合物含光散射粒子和黏合劑。此時，光散射粒子存在於比螢光體粒子更靠近與外部空氣層的界面18側為較佳。對於與外部空氣層的界面18的表面形狀無特別限定，可為平坦狀、凸狀以及凹狀中的任一種。
如圖2所示，本發明的光半導體發光裝置A的第2態樣係，與圖1的情況相比，更多的光散射粒子存在於比螢光體粒子更靠近與外部空氣層的界面18側。藉由該種態樣，能夠減少同白光一起發出之藍光成份且能夠進一步提高亮度。
本發明的光半導體發光裝置B係將含螢光體粒子之層(光轉換層)與含光散射粒子之層(光散射層)分開配置之態樣。作為光半導體發光裝置B的第1態樣，如圖3所示，在基板的凹部配置有光半導體發光元件10，且以覆蓋該光半導體發光元件之方式設置有含螢光體粒子14之光轉換層12，在該光轉換層12上，亦即光轉換層12之與外部空氣層之界面18之側設置有含前述光散射組合物之光散射層16。
如圖4所示，本發明的光半導體發光裝置B的第2態樣係，以覆蓋光半導體發光元件10之方式設置有由密封樹脂構成之密封樹脂層11，在密封樹脂層11上設置有光轉換層12，且在該光轉換層12上，亦即光 轉換層12之與外部空氣層之界面18之側設置有光散射層16。
在光半導體發光裝置B中，關於光轉換層與光散射層的厚度，只要能夠獲得本發明的效果則無特別限定，若希望進一步減少藍色成份時，進一步加大光散射層的厚度為較佳，鑒於將光半導體發光裝置調整為所希望之色澤性時使用之螢光體的波長轉換效率以及添加量而設計光散射層的厚度即可。
光散射組合物的以積分球測定之460nm波長下的透射率為40%以上且95%以下為較佳。若460nm波長下的透射率為40%以上，則能夠防止光整體的透光性下降且能夠提高光半導體發光裝置的亮度。並且，若透射率為95%以下，則能夠防止因螢光體而未被轉換波長之光半導體發光元件的大量發光色成份出到外部空氣層，增加朝不同於外部空氣層之方向的散射而能夠提高光半導體發光裝置的色澤性。460nm波長下的透射率為45%以上且95%以下為更佳，透射率為50%以上且85%以下為進一步較佳。
並且，在550nm波長下的透射率為80%以上為較佳。若透射率為80%以上，則能夠防止光半導體發光元件的發光色與該發光色因螢光體而波長被轉換之光合成之白光的透光性下降，能夠提高光半導體發光裝置的亮度。在550nm波長下的透射率為85%以上為更佳，90%以上為進一步較佳。
為了獲得如上所述之透射率，調整光散射粒子的粒徑或量即可。
作為光散射粒子，可例舉無機粒子、有機樹脂粒子、使無機粒子在有機樹脂粒子中分散複合化之粒子。表面改性需容易以確保向黏合劑中的單分散性和與黏合劑的界面親和性，從這一點考慮則無機粒子為較佳，在光半導體光波長區域中460nm波長下無光吸收之材質，亦即ZrO2、TiO2，ZnO、Al2O3、SiO2、CeO2等金屬氧化物粒子為較 佳。從能夠提高從光半導體發光元件取出之取光效率方面考慮，折射率高的ZrO2、TiO2為尤佳。
光散射粒子的平均一次粒徑為3nm以上且20nm以下，4nm以上且15nm以下為較佳，5nm以上且10nm以下為更佳。若平均一次粒徑小於3nm，則散射效果低而導致朝不同於外部空氣層之方向的散射減少，大量發光色成份會出到外部空氣層，若平均一次粒徑超過20nm，則散射增大而不僅是發光色成份，連因螢光體而被轉換波長之光成份均不會出到外部空氣層，導致光半導體發光裝置的亮度下降。
光轉換層或光散射層中的光散射粒子的含量為10~70質量%為較佳，20~60質量%為更佳，進一步以30~50質量%為更佳。由於含量為10~70質量%，則散射性和透光性保持良好的平衡，並且，作為光散射粒子使用ZrO2、TiO2金屬氧化物粒子之情況下能夠提高折射率，因此從光半導體發光元件取出之取光率提高，藉此能夠成為更為高亮度的光半導體發光裝置。
適用於光散射組合物之黏合劑，只要不損害光半導體發光裝置的可靠性(所要求之各種性能、耐久性)則能夠使用透明樹脂，然而在假定光半導體發光元件的高輸出化和照明用途的適用性時，使用一般的光半導體發光元件密封材料為較佳。從耐久性的觀點考慮使用矽酮系列密封材料為尤佳，可例舉出二甲基矽酮樹脂，甲基苯基矽酮樹脂，苯基矽酮樹脂、有機變性矽酮樹脂等，藉由加成型反應、縮合型反應、以及自由基聚合反應而使其硬化。
為了使光散射粒子均勻地分散於黏合劑中，需要確保光散射粒子表面與黏合劑樹脂的界面親和性，藉由具有與黏合劑樹脂結構的相性優良的結構的表面修飾材料包覆粒子表面。
作為表面修飾材料，使用具有一個以上選自烯基、H-Si基、烷氧 基中之官能基之表面修飾材料為較佳。
並且，為了進一步提高光散射粒子表面與黏合劑樹脂的界面親和性，或者在對光散射粒子進行表面修飾之工藝中，為了更有效地修飾具有上述官能基之表面修飾材料，能夠同時使用除具有上述官能基之表面修飾材料以外的公知的表面修飾材料。
烯基與黏合劑樹脂中的H-Si基交聯，H-Si基與黏合劑樹脂中的烯基交聯，烷氧基與黏合劑中的烷氧基或表面修飾材料的烷氧基經過水解而縮合。藉由此等反應，在光轉換層或光散射層硬化之過程中，粒子不會相分離，能夠維持分散狀態固定於光轉換層或光散射層中，且能夠提高該些層的緻密性。
作為具有選自一個以上烯基、H-Si基、烷氧基之官能基之表面修飾材料可例舉乙烯基三甲氧基矽烷、一末端烷氧基一末端乙烯基二甲基矽酮、烷氧基一末端乙烯基一末端甲基苯基矽酮、烷氧基一末端乙烯一末端苯基矽酮、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、甲基丙烯酸等含碳碳不飽和鍵脂肪酸、二甲基氫矽酮、甲基苯基氫矽酮、苯基氫矽酮、二甲基氯矽烷、甲基二氯矽烷、二乙基氯矽烷、乙基二氯矽烷、甲基苯基氯矽烷、二苯基氯矽烷、苯基氯矽烷、三甲氧基矽烷、二甲氧基矽烷、單甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、二乙氧基單甲基矽烷、單乙氧基二甲基矽烷、甲基苯基二甲氧基矽烷、二苯基單甲氧基矽烷、甲苯基二乙氧基矽烷、二苯基單乙氧基矽烷、兩末端烷氧基苯基矽酮、烷氧基兩末端甲基苯基矽酮、含烷氧基二甲基矽酮樹脂、含烷氧基苯基矽酮、含烷氧基甲基苯基矽酮樹脂等。
具有一個以上選自烯基、H-Si基、烷氧基之官能基之表面修飾材料的表面修飾量，相對於金屬氧化物粒子的質量為1質量%以上且80質量%以下為較佳。若為1質量%以上則與黏合劑樹脂中所含的官能基 的鏈合點增多，在光轉換層或光散射層硬化之過程中不易引起粒子的相分離，從而能夠防止硬化體的硬度下降。若為80質量%以下，則與黏合劑樹脂中所含的官能基的鏈合點不會變得過多，結果能夠防止硬化體變脆而產生龜裂。
具有一個以上選自烯基、H-Si基、烷氧基之官能基之表面修飾材料的表面修飾量為3質量%以上且70質量%以下為更佳，5質量%以上且60質量%以下為進一步較佳。
表面修飾的方法可例舉對光散射粒子直接混合、噴霧表面修飾材料等之乾式方法，或將光散射粒子投入到溶解有表面修飾材料之水或有機溶劑中並在溶劑中進行表面修飾之濕式方法。
作為使經表面修飾之光散射粒子均勻地分散於黏合劑中之方法，有藉由雙軸混煉機等機械方法來混合表面修飾粒子和黏合劑並使其分散之方法，或者在對有機溶劑中分散有表面修飾粒子之分散液與黏合劑進行混合之後，乾燥去除有機溶劑之方法。
將如上所獲得之光散射組合物塗佈或注入於光轉換層之上，或者在光散射組合物中混合螢光體粒子，並塗佈或注入於光半導體發光元件之上，接著進行硬化而製造本發明之光半導體發光裝置。
[照明器具以及顯示裝置]
本發明的光半導體發光裝置能夠發揮其優良的特性而利用於各種用途。尤其顯現顯著的本發明的效果者係，具備前述光半導體發光裝置之各種照明器具以及顯示裝置。
作為照明器具，可例舉出室內燈、室外燈等一般照明裝置。另外，亦能夠適用於行動電話或OA設備等電子設備的開關部的照明。
作為顯示裝置，可例舉出例如行動電話、行動資訊終端、電子詞典、數位相機、電腦、超薄電視機、照明設備以及它們的外圍設備等特別要求小型化、輕質化、薄型化、省電化以及在太陽光中亦能夠 獲得良好的視認性之高亮度和良好的色澤性之設備的顯示裝置中的發光裝置等。尤其如電腦的顯示裝置(顯示器)或超薄電視機等長時間觀看之顯示裝置中能夠抑制對人體、尤其對眼睛的影響，因此特別適合。並且，藉由將第一發光元件與第二發光元件的距離設為3mm以下進而接近1mm而能夠可實現小型化，從而亦適合於15英寸以下的小型顯示裝置。
[實施例]
本實施例之各種測定方法及評價方法如同下述。
(光散射組合物的透射率的測定)
光散射組合物的透射率係藉由將光散射組合物挾持於0.5mm的薄層石英槽中藉由分光光度計(V-570，日本分光公司製造)利用積分球進行了測定。將460nm波長下的透射率設為40%以上且95%以下、550nm波長下的透射率設為80%以上標為“A”，將脫離該範圍者標為“B”。
另外，設置挾持光散射組合物之薄層石英槽來代替分光光度計，測定返回積分球之反射光譜，由短波長側的透射率的下降對應於發射率的增大，能夠確認由粒子引起之後方散射，而沒有發生由粒子引起之光的吸收。
(光散射粒子的平均一次粒徑的測定)
光散射粒子的平均一次粒徑設為由X射線衍射而得到之謝勒(Scherrer)直徑。
(光半導體發光裝置的發光光譜評價)
利用分光測光裝置(PMA-12，濱松Photonics公司製造)測定了光半導體發光裝置的發光光譜，將400nm到480nm波長的發光光譜峰面積設為a，將480nm到800nm波長的發光光譜峰面積設為b時，對a/b小於比較例1的a/b者標為“A”，將相同值以上者標為“B”。在實施 例4中，與比較例2的a/b進行了比較。
(光半導體發光裝置的亮度評價)
利用亮度計(LS-110，Konica Minolta Sensing公司製造)測定了光半導體發光裝置的亮度，將實施例1、2、3、比較例3、4、5中亮度大於比較例1者標為“A”，相同值標為“B”，小於比較例1者標為“C”。在實施例4中，與比較例2的亮度進行了比較。
[實施例1]
(氧化鋯粒子的製造)
在將二氧氯化鋯八水合2615g溶解於純水40L(升)中之氧化鋯鹽水溶液中，攪拌添加將28%的氨水344g溶解於純水20L之稀氨水溶液而製備氧化鋯前體漿料。
在該漿料中，攪拌添加將硫酸鈉300g溶液於5L純水中之硫酸鈉水溶液到而獲得混合物。此時，相對於氧化鋯鹽水溶液中的氧化鋯離子的氧化鋯換算值，硫酸鈉的添加量係30質量%。
利用乾燥器將該混合物在大氣中在130℃下進行24小時的乾燥而獲得固形物。用自動乳缽粉碎該固形物之後，利用電爐在大氣中在520℃下進行1小時的燒成。
接著，將該燒成物投入純水中進行攪拌而作成漿料狀之後，利用離心分離器進行洗淨，在充份去除所添加之硫酸鈉之後，藉由乾燥器進行乾燥而獲得平均一次粒徑為5.5nm的氧化鋯粒子。
(表面修飾氧化鋯分散液的製造)
接著，在氧化鋯粒子10g中添加甲苯82g、含甲氧基甲基苯基矽酮樹脂(信越化學工業公司製造KR9218)4g進行混合，利用珠磨機進行5小時的表面修飾處理之後去除了氧化鋯珠。接著，含乙烯基修飾材料亦即乙烯基三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製造KBM1003)4g，在130℃下於6小時的回流下進行修飾/分散處理而製 備出氧化鋯透明分散液。
基於含烯基表面修飾材料之表面修飾量相對於氧化鋯粒子的質量為40質量%。
(光散射組合物的製造)
在上述氧化鋯透明分散液50g中添加作為苯基矽酮樹脂之產品名稱：OE-6330(Dow Corning Toray公司製造，折射率1.53，A液/B液配合比=1/4)7.6g(A液1.5g、B液6.1g)進行攪拌之後，藉由減壓乾燥而去除甲苯，獲得含有表面修飾氧化鋯粒子和苯基矽酮樹脂之光散射組合物(氧化鋯粒子含量：30質量%)並對其透射率進行了評價。
(具備光散射層之光半導體發光裝置的製造)
在光散射組合物中以成為20質量%的方式添加黃色螢光體(Genelite製造，GLD(Y)-550A)，用自轉公轉式混合機進行混合和脫泡。接著，將含螢光體光散射組合物滴於具備未密封之藍光半導體發光元件之封裝箱的發光元件上。進而將不含螢光體之光散射組合物滴於含螢光體光散射組合物上，並在150℃下加熱硬化2小時。光散射層相對於外部空氣層呈凸狀。對光半導體發光裝置的發光光譜以及亮度進行了評價。結果於下述表1中表示。
[實施例2]
在氧化鋯粒子的製造過程中，除了在電爐內將大氣中的520℃變更為550℃之外，以與實施例1相同的方式製造平均一次粒徑為7.8nm的氧化鋯粒子。在製備表面修飾氧化鋯分散液時，作為H-Si基修飾材料，將實施例1的乙烯基三甲氧基矽烷替換為甲基二氯矽烷(信越化學工業公司製造，LS-50)，在50℃下加熱攪拌3小時之後，在130℃於3小時的回流下進行修飾/分散處理而製備了氧化鋯透明分散液。基於含H-Si基表面修飾材料之表面修飾量相對於氧化鋯粒子的質量為40質量%。除了使用該氧化鋯透明分散液之外以與實施例1相同的方式製 造和評價光散射組合物和光半導體發光裝置。結果在下述表1中表示。
[實施例3]
以與實施例1相同的方式製造了平均一次粒徑為5.5nm的氧化鋯粒子。在製備表面修飾氧化鋯分散液時，作為含烷氧基修飾材料，將實施例1的乙烯基三甲氧基矽烷替換為四乙氧基矽烷(信越化學工業公司製造KBE-04)，在50℃下加熱攪拌3小時之後，在130℃下於3小時的回流下進行修飾/分散處理而製備了氧化鋯透明分散液。基於含烷氧基表面修飾材料之表面修飾量相對於氧化鋯粒子的質量為40質量%。在製備光散射組合物時，將縮合硬化型苯基矽酮樹脂(Wacker Asahikasei Silicone Co.,Ltd製造H62C)7.6g添加到該氧化鋯透明分散液50g中進行攪拌，然後藉由減壓乾燥而去除甲苯，獲得含表面修飾氧化鋯粒子和苯基矽酮樹脂之光散射組合物(氧化鋯粒子含量：30質量%)並對其透射率進行了評價。在製備光半導體發光裝置時，除了使用該光散射組合物以外，以與實施例1相同的方式製造並評價了光半導體發光裝置。結果在下述表1中表示。
[實施例4]
(表面修飾二氧化矽分散液的製造)
在矽溶膠(日產化學工業製造SNOWTEX OS)50g中，將溶解有己酸5g之甲醇溶液50g進行混合攪拌，對於所獲得之漿料利用蒸發器乾燥去除溶劑。對於所獲得之含二氧化矽離子乾燥粉體藉由X射線衍射而測定二氧化矽粒子的謝勒直徑，結果平均一次粒徑為9.5nm。另外，在甲苯80g中將含二氧化矽粒子乾燥粉體10g進行混合。接著，添加一末端環氧基變性矽酮(信越化學工業公司製造，X-22-173DX)5g和作為含乙烯基修飾材料的乙烯基三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製造，KBM1003)5g，在130℃下於6小時的回流下進行修飾/分散處理。在所獲得之二氧化矽透明分散液100g中投入100g甲醇，在回收 和乾燥沉澱物之後，在甲苯中以二氧化矽粒子成為10質量%之方式添加該沉澱物甲苯中而獲得二氧化矽透明分散液。在添加該二氧化矽透明分散液50g和作為二甲基矽酮樹脂之產品名稱：OE-6336(Dow Corning Toray公司製造，折射率1.41，A液/B液配合比=1/1)15g(A液7.5g，B液7.5g)進行攪拌之後，藉由減壓乾燥而去除甲苯，獲得含有表面修飾二氧化矽粒子、二甲基矽酮樹脂、以及反應催化劑之光散射組合物(二氧化矽粒子含量：20質量%)，並對其透射率進行了評價。除了使用該光散射組合物之外，以與實施例1相同的方式製造光半導體發光裝置並進行了評價。結果在下述表1中表示。
[比較例1]
將黃色螢光體(Genelite製造，GLD(Y)-550A)1g添加到作為苯基矽酮樹脂之產品名稱：OE-6520(Dow Corning Toray公司製造，折射率1.54，A液/B液配合比=1/1)5g(A液2.5g，B液2.5g)中，用自轉公轉混合機進行混合和脫泡。接著，將含螢光體苯基矽酮樹脂組合物滴於具備未密封之藍光半導體發光元件之封裝箱的發光元件上，進而滴下不含螢光體之該苯基矽酮樹脂，並在150℃下加熱硬化2小時。不含螢光體之該苯基矽酮層相對於外部空氣層呈凸狀。對光半導體發光裝置的發光光譜以及亮度進行了評價。結果在下述表1中表示。
[比較例2]
除了將苯基矽酮樹脂變更為二甲基矽酮樹脂、產品名稱：OE-6336(Dow Corning Toray公司製造，折射率1.41，A液/B液配合比=1/1)之外，以與比較例1相同的方式製造光半導體發光裝置並進行了評價。結果在下述表1中表示。
[比較例3]
在製造氧化鋯粒子時，除了在電爐中將大氣中的520℃變更為 500℃之外，以與實施例1相同的方式製造了平均一次粒徑為2.1nm的氧化鋯粒子。除了使用該氧化鋯粒子之外，以與實施例1相同的方式製造光散射組合物和光半導體發光裝置並進行了評價。結果在下述表1中表示。
[比較例4]
在製造氧化鋯粒子時，除了在電爐中將大氣中的520℃變更為620℃之外，以與實施例1相同的方式製造了平均一次粒徑為21.1nm的氧化鋯粒子。除了使用該氧化鋯粒子之外，以與實施例1相同的方式製造光散射組合物和光半導體發光裝置並進行了評價。結果在下述表1中表示。
[比較例5]
以與實施例1相同的方式製造了平均一次粒徑為5.5nm的氧化鋯粒子。在製備表面修飾氧化鋯分散液時，將實施例1的乙烯基三甲氧基矽烷替換為不含乙烯基、H-Si基之修飾材料之硬脂酸，在50℃下加熱攪拌3小時進行修飾/分散處理而製備了氧化鋯透明分散液。除了使用該氧化鋯透明分散液之外，以與實施例1相同的方式製造光散射組合物和光半導體發光裝置並進行了評價。結果在下述表1中表示。
由上述表1可知，實施例1~4的光半導體發光裝置的發光光譜峰面積比均優異於比較例。亦即，在實施例1~4的光半導體發光裝置中，同白光一起發出之藍光成份有所減少。另外，實施例1~4的光半導體發光裝置均為高亮度，尤其實施例1~3的光半導體發光裝置顯示非常高的亮度。
10‧‧‧光半導體發光元件
12‧‧‧光轉換層
14‧‧‧螢光體粒子
18‧‧‧與外部空氣層的界面

Claims (5)

  1. 一種光半導體發光裝置，其具有光半導體發光元件和含螢光體粒子之光轉換層並發出白光，其特徵為，前述光轉換層還包含含光散射粒子和黏合劑之光散射組合物，前述光散射粒子係藉由具有一個以上選自烯基、H-Si基、以及烷氧基之官能基之表面修飾材料而被表面修飾，由在光半導體發光波長區域中無光吸收之材質構成且平均一次粒徑為3nm以上且20nm以下的粒子。
  2. 一種光半導體發光裝置，其具有光半導體元件和含螢光體粒子之光轉換層並發出白光，其特徵為，在前述光轉換層上設置有包含含光散射粒子和黏合劑之光散射組合物之光散射層，前述光散射粒子係藉由具有一個以上選自烯基、H-Si基、以及烷氧基之官能基之表面修飾材料而被表面修飾，由在光半導體發光波長區域中無光吸收之材質構成且平均一次粒徑為3nm以上且20nm以下的粒子。
  3. 如請求項1或2所述之光半導體發光裝置，其中，前述光散射組合物的以積分球測定之460nm波長下的透射率為40%以上且95%以下，在550nm波長下的透射率為80%以上。
  4. 一種照明器具，其特徵為，具備請求項1至3中任一項所述之光半導體發光裝置。
  5. 一種顯示裝置，其特徵為，具備請求項1至3中任一項所述之光半導體發光裝置。
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