[发明专利]光转换用陶瓷复合体的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种利用于显示器、照明、背光光源等的发光二极管等所使用的光转换用陶瓷复合体的制造方法。

背景技术

近年来，以蓝色发光元件作为发光源的白色发光装置的研究开发正如火如荼地进行。特别是使用有蓝色发光元件的白色发光装置，寿命长且与白炽灯或荧光灯相较之下消耗电力较小，不仅如此，而且由于未使用汞之类的有害物质，因此现在使用有白色发光装置的照明机器正日趋实用化。

作为将蓝色发光元件的蓝光作为光源而获得白光的方法，最通常实施的方法是通过将与蓝色为补色关系的黄色加以混色而模拟获得白色。

例如在典型的白色发光装置中，蓝色发光元件为被含有发出黄色的荧光体(例如，含有Ce的YAG(Y₃Al₅O₁₂)荧光体)的透明树脂密封，其中该荧光体通过蓝色发光元件发出的蓝光来发出黄光。自该蓝色发光元件发出蓝光(波长450～460nm)，并通过蓝光的一部分来激发YAG，从而自该荧光体发射黄光。

然而，现在有如下情况：在利用环氧树脂等透光性树脂材料将蓝色发光元件加以密封时，密封树脂会与发光元件发出的光或来自外部的光等反应而发生黄变等的劣化。另外，在白色发光装置中，若在获得高亮度的情形时使用高电流，则由于元件本身的发热而产生密封树脂的劣化。并且，会因密封树脂的水分的吸收等而导致发光效率下降。

因此，本发明先前提出有使用光转换用陶瓷复合体及蓝色发光元件所构成的白色发光装置(请参考专利文献1、2)，其中该光转换用陶瓷复合体为由含有发出荧光的Ce的YAG荧光体相与包含Al₂O₃相的多种氧化物结晶相连续且三维地相互交杂而形成的凝固体构成。光转换用陶瓷复合体因荧光体相均匀分布，故可稳定地获得均质的黄色荧光，又因是陶瓷，故耐久性优异，可解决利用环氧树脂等进行密封时所产生的问题，可提供可靠性高的白色发光装置。

使用该光转换用陶瓷复合体的白色发光装置的构成，例如具有：覆晶构装的蓝色发光元件、形成有对上述蓝色发光元件进行电力的接受供给的配线图案的电路基板、及与上述蓝色发光元件直接接合的光转换用陶瓷复合体。

又，到目前为止，曾提出一种积层有可形成发光二极管元件的单晶层与光转换用陶瓷复合体层的发光二极管用基板(请参考专利文献3)，其中，该光转换用陶瓷复合体层由选自单一金属氧化物及复合金属氧化物中的至少2种以上的氧化物结晶相连续且三维地相互交杂而形成的凝固体构成。

此种发光二极管元件形成用的基板，一般是使用蓝宝石等的单晶基板(请参考专利文献4)。为了将该单晶基板的表面精加工成没有研磨加工时所发生的刮痕等研磨伤痕的平坦表面，一般会进行阶段地逐渐使较被加工物硬的材质的金刚石粒子等研磨粒粒径缩小的研磨、精磨等机械研磨(Mechanical Polishing，以下称为MP)加工及使用硅酸胶等会与较被加工物软的材质的研磨粒发生化学作用的研磨液进行的化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，以下称为CMP)加工。已知以此方式通过MP加工及CMP加工等的研磨加工，可使前述单晶基板的表面成为Ra(算术平均粗糙度)未达1nm的平滑面。

专利文献1：日本特开2006-173433号公报；

专利文献2：国际公开第2004／065324号；

专利文献3：国际公开第2007／018222号；

专利文献4：日本特开2009-297818号公报。

发明内容

然而，上述加工方法虽然适合于由单一结晶相构成的单晶基板的研磨加工，但是当被加工物是由二种以上的结晶相构成且其表面的构成亦相同的复合材料时，若进行MP或CMP等的研磨加工，则由于机械作用及化学作用会因各结晶相而有所不同，因此在各结晶相的研磨速度上会产生差异，而在结晶相间产生凹凸形状的高低差(以下，称为相间阶差)。