(57)【要約】本発明は発光エレメント用の変換フィルムに関し、該フィルムは変換顔料を含む。さらに、本発明は、変換フィルムを製造する方法、その使用および該変換フィルムを備え付けた発光エレメントにも関する。
2012502455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板Aと、変換顔料を含む1またはそれを超える変換層（または複数の変換層）Bとを含む発光エレメント用の変換フィルムであって、該基板が実質的または全体的にガラスまたはセラミックから、またはポリマー材料からなることを特徴とする該変換フィルム。
【請求項２】
基板Aが50％以上、好ましくは70％以上、特に好ましくは90％以上の透明度を有することを特徴とする請求項１記載の変換フィルム。
【請求項３】
ポリマー材料がポリマー、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、三酢酸セルロース（CTA）、エチレン酢酸ビニル（EVA）、酢酸ポリビニル（PVA）、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール（PVB）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエステル、ポリカーボネート（PC）、ポリエチレンナフタレート（PEN）、ポリウレタン（PU）、熱可塑性ポリウレタン（TPU）、ポリアミド（PA）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリイミド（PI）、ポリアリレート（PAR）、ニトロセルロース、セルロースエステル、ポリフルオロ炭化水素および／または前記したポリマーの少なくとも２のモノマーのコポリマーおよび／または２またはそれを超えるこれらのポリマーの混合物よりなる群から選択されることを特徴する請求項１または２記載の変換フィルム。
【請求項４】
変換フィルムが変換層（または複数の変換層）Bに加えて1またはそれを超える保護層Cおよび／またはカバーフィルムを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の変換フィルム。
【請求項５】
変換フィルムが1またはそれを超える変換層（または複数の変換層）Bに加えて、1またはそれを超える透明色層Dおよび／または1またはそれを超えるグラフィック層Eを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の変換フィルム。
【請求項６】
基板Aが10μmないし2000μm、好ましくは70μmないし500μm、特に好ましくは100μmないし375μm、より特に好ましくは125μmないし275μmの厚さを有するフィルムであることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の変換フィルム。
【請求項７】
基板Aが500μmないし10,000μm、好ましくは750μmないし6000μm、特に好ましくは2000μmないし5000μmの厚さを有するプレートであることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の変換フィルム。
【請求項８】
変換層の厚さまたは変換層の厚さの合計が、1ないし300μm、好ましくは20ないし200μm、特に好ましくは50ないし100μmであって、個々の層の厚さが好ましくは1μm以上であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の変換フィルム。
【請求項９】
発光エレメントが発光半導体エレメント、好ましくはLED、OLED、PLEDまたはエレクトロルミネセント・エレメントであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の変換フィルム。
【請求項１０】
変換層（または複数の変換層）を、適用法によって、好ましくは印刷法によって、特に好ましくはスクリーン印刷法によって基板Aに適用することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の変換フィルムを製造する方法。
【請求項１１】
（1）基板Aを提供し；
（2）変換層Bを製造するために、適用法によって、好ましくは印刷法によって、特に好ましくはスクリーン印刷法によって、変換顔料を適用し；
（3）変換層Bでコートした基板Aを乾燥および／または重合および／または架橋し、その場合に、工程（1）の後に工程（2）を最初に行って、工程（2）または工程（3）または工程（2）および（3）を個々におよび／または交互に1、2または3回各々繰り返してもよい
工程を含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
基板Aを、乾燥、重合および／または架橋工程（3）のうちの１つの後に、好ましくは最終工程（3）の後に除去することを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１０または請求項１１に記載の方法に従って得ることができる変換フィルム。
【請求項１４】
発光エレメントに備え付けるための請求項１ないし９または請求項１３のいずれか１項に記載の変換フィルムの使用。
【請求項１５】
発光エレメントが請求項１ないし９または請求項１３のいずれか１項に記載の少なくとも１の変換フィルムによってカバーされていることを特徴とする発光エレメントを含むデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光エレメント用の変換顔料を含む変換フィルム、この変換フィルムを製造する方法、その使用およびこの変換フィルムを備え付けた発光エレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の環境（環境光）を照らすことに使用するため、光産業では白色光を作り出す光源に特に関心が寄せられている。なぜなら、自然光に最も似ているのはこの白色光であるからである。
【０００３】
その低電力消費および長寿命により、すべてのLEDのみならずエレクトロルミネセント・ランプ（エレクトロルミネセンス・ランプ、ELランプ）も近年より関心が寄せられてきており、普及してきている。
【０００４】
しかしながら、これらの光源は単色光、すなわち1の光色しか有していない光、しか発光しないという欠点を有する。LEDについては、これらは具体的には光色、青色、緑色、黄色、橙色、赤色、紫色または単色UV光、すなわちUV  LEDであり、エレクトロルミネセント・ランプについては、これらは具体的には光色、青色、緑色または橙色である。
【０００５】
この欠点を克服するために、例えば、LEDをベースとする白色光源が青色、緑色および赤色のLEDを組み合わせることによって作り出されている。
【０００６】
別法として、有機または無機の変換顔料が単色光発光エレメントで白色光を生作り出すために用いられている。この目的のために、発光エレメントを変換顔料でコーティングしている。この方法はLEDおよびELランプの両方に利用し得る。
【０００７】
その場合、かかる光源の白色光の色（光温度）は、変換顔料、その濃度および発光エレメントの放射の元の波長に依存する。放射された光の均一性は、発光エレメント上の変換顔料の分布における均一性によって決まる。
【０００８】
したがって、例えば、変換顔料は例えばLEDの青色光の一部を吸収し、より長い波長の黄色光を放射し得る。色層によって生成された残りの青色光および黄色光の付加的な色混合は観者に白色光を与える。原理的には、放射された光の色の軌跡（colour  locus）は青色LEDの色とCIE  1931標準色度図中の変換顔料との色の軌跡の間の線上に調節し得る。用いるUV  LEDおよび青色LEDは、240ないし510nm、好ましくは460ないし475nm、特に好ましくは464nmの範囲に最大発光波長を有する。
【０００９】
例えば、LEDの青色光を白色光に変換するために、US−A−2007／0291196は光を偏光し得、変換特性も有する被覆シートを提案している。しかしながら、種々の層は接着層であり、例えば感圧式接着剤（PSA）の層はこのシートの製造を精巧にし、比較的厚いシートに通じる。他の方法においては、変換顔料は例えばエポキシ樹脂またはシリコーンと分散させ、例えば、発光エレメント、好ましくはLEDに、分散液が発光エレメント上に変換顔料を含む層を形成するように、滴下、噴霧、吹き付けまたは霧吹きすることによって適用する。WO−A−97／50132、WO−A−01／65613およびUS−A−2005／0062140は、かかる方法の例を開示している。分散方法に起因する分散液中の変換顔料のおよびそれゆえに得られた層の均一でない、不均一な分布は、変換した光の不均一な放射を引き起こす。ヒトの眼は白色光の色差に特に感受性が高いため、1のみの光色（光温度）を有するものを可能な限り入手するために、発光エレメントを分類（bin）する必要がある。この下方への分類プロセスは、各々の個々の発光エレメントを測定し、対応してクラスター化しなければならないため、非常に資源集約的である。
【００１０】
EP−A−1643567はこの問題を取り扱っており、発光エレメントとして、観察角度に対する得られる色の軌跡の依存性を調節するために変換層（コンバータ層、すなわち変換顔料を含む層）が慎重に構成された発光ダイオードチップを提供している。変換層は特に好ましくはスクリーン印刷によって適用され、構成される。変換層は半導体層配列の主要表面に直接適用され、すなわち、発光ダイオードチップに直接適用されている。半導体層配列の主要表面は、複数の発光ダイオードチップのためのウェハーの形態またはすでにダイスした発光ダイオードチップの形態のいずれかで提供され得る。
【００１１】
しかしながら、適用すべき構造の小さなサイズ、例えば18μmのために、この方法は、構造をスクリーン印刷と同時に適用する場合には不正確であり、前記した分類（binning）が未だ必要である。精度を高めるためには、構造をスクリーン印刷後に、例えばリソグラフィーで適用し得る。その場合には、分類の間にほとんど拒絶されるものは得られないであろう。しかしながら、この方法をより精巧にし、より高価なものにするさらなる方法の工程が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は先行技術の欠点を克服することにある。詳細には、変換した光の不均一な放射を回避する、すなわち変換した光の均一な放射を保証する、発光エレメントを提供することである。変換層を構成することは、不必要になることを意図する。エレメントは好ましく標準化された方法によって薄く、まっすぐに再現性よく製造可能であり、使用するべき変換顔料および関連する光色（光温度）に関して個別化が可能である。例えば、カットまたはスタンプすることにってエレメントをトリミングすることは、つづく製作工程によって本願発明により容易に可能である。このエレメントを製造する方法を提供することは本発明のもう１の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
詳細には、変換顔料を含み、均一な変換特性を有する変換フィルムによって目的を達成する。このことは、変換層（または複数の変換層）の層表面全体にわたって変換フィルムの変換層および／または複数の変換層中に変換顔料を均一に分布させることによって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１−４】例示的な形態は図1ないし4に見出し得る。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、発光エレメント用の変換フィルムを提供する。この変換フィルムは基板Aと、変換顔料を含む1またはそれを超える変換層（または複数の変換層）B（好ましくは1、2、3または4の変換層B1、B2、B3、B4）とを含む。
【００１６】
本発明によれば、変換フィルムは好ましくは光散乱特性をも有し、したがって散乱フィルムとしても使用される。
【００１７】
散乱フィルムとは、出射する光が実質的に散乱して、すなわち全ての方向に均一に放射されるように、光の屈折によって入射光線の方向を偏光する能力を有するフィルムを意味することを意図する。この能力は、例えば、基板の粗さまたは散乱顔料によって達成し得る。これらの散乱顔料は基板または基板に適用されたいずれかの層に取り込ませるまたは適用し得る。本発明の範囲において、変換顔料は散乱顔料としても使用し得る。
【００１８】
本発明の範囲の変換層とは、変換顔料を含む層を意味することを意図する。本発明の範囲の変換顔料は、2またはそれを超える異なる変換顔料の混合物を意味することも意図する。これらの変換顔料は、さらなる散乱顔料を含み得る。
【００１９】
本発明の範囲における均一とは、変換特性が変換フィルムとその上に印刷された変換顔料との全体の範囲にわたって変換特性が同じであることを意味する。変換特性とは、発光エレメントの光波長の透過度および変換した光波長の放射率を意味することを意図する。変換特性は、スペクトルカメラ（例えば、Techno  TeamからのLMK  98−4を有する）を用いて発光エレメントのスペクトル放射特徴（波長の関数としての強度）を記録し、それを適用した変換フィルムでの色の軌跡によってスペクトル図と比較することによって決定する。別法として、強度（輝度）および色の軌跡について（色−補正したカメラを用いた）デジタル写真を評価し得る。
【００２０】
本発明の範囲における均一な変換特性とは、0.005ないし0.05mm2、好ましくは0.01ないし0.02mm2の大きさを有する1の測定点から同じ大きさを有するいずれかの他の測定点までの変換フィルムの変換層（または複数の変換層）における変換特性の差が、CIE  1931色空間における色座標xおよびyについてΔx＝0.2およびΔy＝0.2以下、好ましくはΔx＝0.035およびΔy＝0.035以下、より特に好ましくはΔx＝0.025およびΔy＝0.025以下、より特に好ましくはΔx＝0.017およびΔy＝0.017以下であることを特に意味することを意図する。
【００２１】
前記した特性は、好ましくは、本発明によって、その上に印刷された変換顔料を有する変換フィルムの領域中の印刷した領域の外縁から少なくとも約5ないし10mmに位置する領域、すなわち印刷した変換フィルムの内側領域について、印刷した変換フィルム、および仕上げた変換フィルム全体に当てはまる。なぜならば、印刷した変換フィルムのこの内側領域は製造に関連する不均一性を含まず、仕上げた変換フィルムは例えばこの内側領域からカットまたはスタンプされるためである。
【００２２】
これらの特性を達成することは、EP−A−1643567によるウェハーまたは個々の発光ダイオードチップをコーティングするために必要であろうようないずれかの特別または精巧な製作方法を必要としない。変換フィルムの外縁の5ないし10mmの排除は、0.01m2ないし1m2のオーダーの印刷したフィルム面積、好ましくは100mmにほぼ等しいおよび／または少なくとも100mm以上であるフィルム端部の長さの無視し得る損失しか必要とせず、印刷したフィルムの面積がより大きい場合にはこの損失は釣り合ってより少ない。印刷したフィルムの面積は、イン・サイチュ（in  situ）または他の規格で利用可能な製作方法に従ってより大きくまたはより小さく選択することもできるが、一般的にはエッジ効果に基づいてより大きな面積が好ましい。EP−A−1643567による方法において、外縁の5ないし10mmを排除することは、ウェハーの場合においては経済上実行不可能であり、発光ダイオードチップの場合においては問題外である。
【００２３】
印刷した変換フィルムの内側領域および仕上げた変換フィルムの変換特性は、同様に好ましくは、発光エレメントによる放射が変換フィルムの大きな表面に垂直に当たり、垂直からの偏位は30°未満、好ましくは15°未満、特に好ましくは7.5°未満であるべきである。
【００２４】
本発明の範囲における仕上げた変換フィルムとは、単色光を白色光に変換するために、発光エレメントに装備することができる変換フィルム、すなわちトリミングを含む製造終了時の後の変換フィルムを意味することを意図する。トリミングするために、変換フィルムは、機械的に、熱的に、またはツール、レーザー、液体、圧縮ガスほかによるかのいずれにしろ、カットまたはスタンプのような方法によって加工し得る。
【００２５】
本発明の範囲において、トリミング前に得られる変換フィルムは、印刷した変換フィルムという。
【００２６】
印刷したおよび仕上げた変換フィルムの特徴が同一である場合は、表示（expression）変換フィルムのみがそれらの両方に使用されるであろう。
【００２７】
本発明の範囲における語句「発光エレメント」とは、
−発光半導体エレメント、好ましくはLED、OLED、PLED；
−エレクトロルミネセント・エレメント、好ましくは無機および／または有機の薄膜および／または薄膜エレメント
を意味することを意図する。
【００２８】
変換フィルムの変換層は、好ましくは基板に対する適用の方法によって、例えばスクリーン印刷、フレキソ印刷またはグラビア印刷のような印刷法によって、またはフィルム・キャスティングまたはキャスティング−スプレッディング法によって製造する。これらのうち、変換層は好ましくはスクリーン印刷法によって、より好ましくはフラットベッドおよびローターリースクリーン印刷によって製造する。特に印刷法を用いれば、より詳細にはスクリーン印刷法を用いれば、従来の機器を用いて標準化され、良好に再現可能であって均一な層を容易に製造し得る。印刷した変換フィルムは、例えば、半分仕上げた製品として得ることができ、すべての技術的に実行可能な大きさでシート−またはロール−製品の形態でさらなるトリミングに使用し得る。
【００２９】
技術的に現実的な程度において、変換フィルムのさらなる層、詳細には透明色層も本願の方法によって製造し得る。
【００３０】
本願の方法による印刷した変換フィルムの製造の間に変換顔料でコートした基板の面積（したがって、印刷した変換フィルムの面積）は、仕上げた変換フィルム、すなわちトリミング後の変換フィルムの面積よりも数倍大きい。変換フィルムは好ましくは完全に平面であるため、変換顔料の均一な分布に関するエッジ効果は仕上げた変換フィルムに全く生じない。このことは、仕上げた変換フィルムを印刷したフィルムの内部領域から取り出す、すなわち例えばカットまたはスタンプするという条件ならよくあてはまる。仕上げた変換フィルムおよび印刷した変換フィルムの内部領域の両方について、変換顔料の均一な分布および一定の層の厚さが存在し、それによって均一な変換特性が得られる。
【００３１】
本発明に係る変換フィルムは、発光エレメントを分類する必要性を不要にする。なぜなら、変換顔料が変換層において均一に分布しているからである。顔料は層中に凝集しない。平均して、本発明に係る変換フィルムを備えたすべての発光エレメントが同じ光色（光温度）を有するように、仕上げた変換フィルム上のすべての位置において同一の濃度の顔料が存在する。先行技術の方法に係る変換顔料を含む層を備えた発光エレメントの場合においては、このことは保証されない。
【００３２】
本発明に係る印刷した変換フィルムおよび仕上げた変換フィルムの両方の品質検査は、流れ作業においておよび流れ作業から離れても両方において経済的に価値がある。最終的な色温度は、変換顔料の型、変換層のフィルファクタ、変換層の厚さ、適用する層の数、および発光エレメントの元の発光波長によって決まる。この色温度は方法の終了後に確認し、同一の方法の条件を用いればそれは再現可能である。
【００３３】
発光エレメントの日設計（day  design）を自由に選択し得るように、上に印刷された変換層を有する変換フィルムは透明色層と一緒に提供し得る。例えば、本発明の変換層は発光エレメントとして青色LEDの場合は白色光を発生するために、色を黄色にし得、あるいは、例えばLED（赤色、青色および緑色）の三原色を用いて任意の色を生成するために他の色を有し得る。本発明によれば、透明とは、入射光の20％を超える、好ましくは30％を超える、特に好ましくは40％を超える最適な伝達を意味することを意図する。透明色層の色は任意に選択し得る。透明なインク、例えばProell  KGからのインクは当該技術分野においてまた当業者に知られている。このコーティングは変換層に適用し得、あるいは変換層から外側を向いている基板Aの側に適用し得る。可能な限り、透明色層が発光エレメントから見た場合に変換層の後ろに存在することを確認する必要がある。
【００３４】
しかしながら、透明色層は別のフィルムにも適用し得る。その場合、これも散乱特性を有するこのフィルムは、発光エレメントから外側を向いている変換フィルムの側に適用し得る。このことは、例えば結合剤層、例えば接着剤もしくは積層可能（接着）層によって直接的または間接的に行い得る。しかしながら、結合剤層も省略し得る。特に、結合剤層または感圧接着剤（PSA）である接着剤を避けることは実行可能である。このことは、変換フィルムの製造を単純化するであろう。このことは、適用方法、好ましくは印刷法、より好ましくはスクリーン印刷法によって本発明に従って好ましくは行う変換フィルムの製造によって可能である。その場合、変換層上の透明色層を省き得る。しかしながら、別法として、透明色層を含むフィルムは、2のフィルム間に気体、好ましくは空気が存在するように変換フィルム上に適用することも可能である。このことは、変換層が透明色層を通してほとんど認知できないであろうという利点を有する。この場合、変換フィルム上の透明色層も省き得る。
【００３５】
本発明に係る変換フィルムは、基板Aおよび1またはそれを超える変換層B、好ましくは1、2、3または4の変換層B1、B2、B3またはB4を含む。
【００３６】
所望により、変換フィルムはさらに以下の層を含み得る：1またはそれを超える保護層C、好ましくは1、2、3または4の保護層C1、C2、C3またはC4、所望により1またはそれを超える透明層D、好ましくは1、2、3または4の透明色層D1、D2、D3またはD4、所望により1またはそれを超えるグラフィック層E、好ましくは1または2のグラフィック層E1、E2。所望により、該層のうちの少なくとも1は、少なくとも1の該層におよび／または基板Aにおよび／またはカバーフィルムに、1またはそれを超える中間層、好ましくは1またはそれを超える結合剤層によって連結し得る。すでに前記したように、結合剤層は、本発明に従って好ましい場合には、本願の方法によって、好ましくは印刷法による、より好ましくはスクリーン印刷法による製造を用いて、省き得る。特に、感圧接着剤（PSA）である結合剤層または複数の層を避けることが実行可能である。このことは、変換フィルムの製造を単純にするであろう。
【００３７】
変換フィルムは、好ましくは以下の構造を有する：
形態I
・発光エレメントから外側を向いている側面において、変換フィルムは以下のように構成され：
1）基板A：
2）その上の1またはそれを超える変換層B；
3）その上の所望による1またはそれを超える透明色層D；
4）その上の所望による1またはそれを超える保護層Cおよび／またはカバーフィルム；発光エレメントを向いている側面においては、基板Aは所望により1またはそれを超える保護層Cおよび／またはカバーフィルムを含み；
あるいは
【００３８】
形態II
・発光エレメントを向いている側面において、変換フィルムは以下のように構成され：
1）基板A：
2）その上の所望による幾つかの透明色層の透明色層D； 
3）その上の1またはそれを超える変換層B；
4）その上の所望による1またはそれを超える保護層Cおよび／またはカバーフィルム；
発光エレメントから外側を向いている側面においては、基板Aは以下のような構造：
6）所望による1またはそれを超える透明色層D；
7）その上の所望による1またはそれを超える保護層Cおよび／またはカバーフィルムを有し；
あるいは
形態III
・発光エレメントを向いている側面において、変換フィルムは以下のように構成され：
1）基板A：
2）その上の所望による1またはそれを超える透明色層D；
4）その上の1またはそれを超える変換層B；
5）その上の所望による1またはそれを超える保護層Cおよび／またはカバーフィルム；
発光エレメントから外側を向いている側面においては、基板Aは所望により1またはそれを超える保護層Cおよび／またはカバーフィルムを含んでいてもよい。
グラフィック層（または複数のグラフィック層）は、好ましくは発光エレメントから外側を向いている変換層（または複数の変換層）の側に適用する。
【００３９】
好ましくは、基板Aは10ないし2000μm、好ましくは70μmないし500μm、特に好ましくは100μmないし375μm、より特に好ましくは125μmないし275μmの厚さを有するフィルムである。
【００４０】
好ましくは、基板Aは500μmないし10,000μm、好ましくは750μmないし6000μm、特に好ましくは2000μmないし5000μmの厚さを有するプレートである。
【００４１】
基板Aはガラス、例えばガラス板またはガラスレンズ、またはセラミックパネルまたはセラミックレンズ、または好ましくはフィルムまたはプレートとして形成される、ポリマー、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、三酢酸セルロース（CTA）、エチレン酢酸ビニル（EVA）、酢酸ポリビニル（PVA）、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール（PVB）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエステル、ポリカーボネート（PC）、ポリエチレンナフタレート（PEN）、ポリウレタン（PU）、熱可塑性ポリウレタン（TPU）、ポリアミド（PA）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ニトロセルロースおよび／または前記したポリマーの少なくとも2のモノマーのコポリマーおよび／または2またはそれを超えるこれらのポリマーの混合物よりなる群から選択される。該材料、すなわち、ガラス、セラミックまたはポリマー材料の透明度は、50％以上、好ましくは70％以上、特に好ましくは90％以上とすべきである。すなわち、基板Aは50％以上、より好ましくは70％以上、特に好ましくは90％以上の透明度を有する。これら言及したことに加えて、いずれの他の十分に透明な材料も同様に好適である。
【００４２】
変換フィルムの三次元的な形状づくりを意図する場合、基板は好ましくは少なくとも１の低温−伸縮性フィルム材料から製造すべきである。したがって、基板の軟化点未満の方法の温度でアイソスタティック高圧成型（isostatic  high-pressure  shaping）が可能である。好適な低温−伸縮性フィルム材料は、例えばEP−A−0371425で言及されている。熱可塑性および熱硬化性の両方の少なくとも部分的に透明な低温−伸縮性フィルム材料を用いることが可能である。室温および作業温度でほとんどまたは全く回復能力を有していない低温−伸縮性フィルム材料を用いることが好ましい。特に好ましいフィルム材料は、ポリカーボネート、好ましくはビスフェノールAをベースとするポリカーボネート、例えばBayer  MaterialScience  AGから販売されているMakrofol（登録商標）ブランド、特に芳香族ポリエステル、例えばポリアルキレン・テレフタレート、ポリアミド、例えばPA6またはPA6,6型、高強度「アラミド・フィルム」、ポリイミド（PI）、例えばポリ（ジフェニルオキサイド  ピロメリットイミド）、ポリアリレート（PAR）、有機熱可塑性セルロースエステル、特にそれらのアセテート、プロピオネートおよびアセトブチレートならびにポリフルオロ炭化水素、特に透明形態で入手可能である、テトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンのコポリマーから選択される。好ましいフィルム材料は、ポリカーボネート、好ましくはビスフェノールAをベースとするポリカーボネート、例えばBayer  MaterialScience  AGから販売されているMakrofol（登録商標）ブランド、ポリエステル、特に芳香族ポリエステル、例えばポリアルキレン・テレフタレート、およびポリアミド、ポリ（ジフェニルオキサイド  ピロメリットイミド）をベースとするフィルムから選択される。フィルム材料としてはビスフェノールAをベースとするポリカーボネート、特にMayer  MaterialScience  AGからのBayfol（登録商標）CR（ポリカーボネート／ポリブチレンテレフタレートフィルム）、Makrofol（登録商標）TPまたはMakrofol（登録商標）DEなる名称のフィルムを用いることがより特に好ましい。
【００４３】
本発明の範囲の基板Aは、EP−A−1643567に開示されているような半導体層配列またはその主表面を意味することを特別に意図するものではない。
【００４４】
有機および無機の両方の顔料が変換顔料として好適である。有機顔料としては、例えば、SwadaからのTシリーズまたはFTXシリーズまたはSinloihiからの昼光顔料、例えばFZ-2000シリーズ、FZ-5000シリーズ、FZ-6000シリーズ、FZ3040シリーズ、FA-40シリーズ、FA-200シリーズ、FA-000シリーズ、FM-100、FX-300またはSB-10のようないわゆる昼光顔料を用いることが可能である。
【００４５】
無機顔料用の材料としては、ガーネットまたは酸窒化物、例えばCeでドープした（Y，Gd，Lu，Tb）3（Al，Ga）5O12、Euでドープした（Ca，Sr，Ba）2SiO4、CeでドープしたYSiO2N、CeでドープしたY2Si3O3N4、CeでドープしたGd2Si3O3N4、Ceでドープした（Y，Gd，Tb，Lu）3Al5-xSixO12-xNx、EuでドープしたBaMgAl10O17、EuでドープしたSrAl2O4、EuでドープしたSr4Al14O25、Euでドープした（Ca，Sr，Ba）Si2N2O2、EuでドープしたSrSiAl2O3N2、Euでドープした（Ca，Sr，Ba）2Si2N8、EuでドープしたCaAlSiN3；ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウムおよびタリウムのモリブデン酸塩、タングステン酸塩、バナジウム酸塩、窒化物および／または酸化物を用いることが可能であり、各々を別々にまたは混合物として、Ce、Eu、Mn、Crおよび／またはBiのような1またはそれを超えるアクチベーターと一緒に用いることが可能である。
【００４６】
変換フィルムが複数の変換層を含む場合は、種々の層は異なる変換顔料を含んでいてもよく、それらすべてについては同一の変換顔料を含むことも可能である。
【００４７】
変換層の厚さ、または変換層の厚さの合計は1ないし300μm、好ましくは20ないし200μm、特に好ましくは50ないし100μmであり、個々の層の厚さは好ましくは1μm以上である。個々の層は単一の適用法、特に印刷法で適用し得、あるいは複数の印刷法で適用し得る。同一の変換特性については、変換層（または複数の変換層）の変換顔料のフィルファクタが高ければ、変換層の厚さまたは複数の変換層の厚さの合計を低いフィルファクタの場合よりもより小さく維持することができる。
【００４８】
例えば、変換層を製造するための印刷ペースト中の変換顔料の40重量％のフィルファクタでは、変換層の厚さは、例えば464nmの波長の放射を有するLEDの青色光を観者に白色光に変換するために約75ないし95μmが好ましいであろう。
【００４９】
変換層用の該印刷ペーストを製造するためには、例えばポリウレタンをベースとする原料コーティング剤、特にDesmodur（登録商標）および／またはDesmophen（登録商標）ならびにBayer  MaterialScience  AGからのBayhydur（登録商標）およびBayhydrol（登録商標）を用いるであろう。さらに、例えばProell（Noriphan（登録商標）HTR  093、合成樹脂をベースとするコーティング剤）、Marabu、Coates  Screen、DuPontほか（3M  Scotchcal（登録商標）およびScotchlite（登録商標））のような会社からの仕上げた非顔料付加スクリーン印刷ペーストを用いることも可能である。これらのコーティング剤、ペーストまたは原料処方は、1ないし99重量％、好ましくは10ないし80重量％、特に好ましくは20ないし77重量％、より特に好ましくは35ないし72重量％の前記した変換顔料で充填する。スクリーン印刷の正確な粘度を調整するためには、ペーストを好適な溶媒、例えば、水、酢酸エチル、酢酸ブチル、1−メトキシ−2−ピロール酢酸、トルエン、キシレン、Solvesso  100、Shellsol  A、ProellからのNoriphan（登録商標）HTR  097（3−エトキシプロピオン酸エチルをベースとする溶媒／リターダーまたは2またはそれを超えるこれらの溶媒の混合物で希釈し得る。例えばBayer  MaterialScience  AG（例えばDesmodur（登録商標）および／またはDesmophen（登録商標））からの、またはポリビニルブチラールをベースとする結合剤として、または例えばKuraray  Europe  GmbH  Mowital（登録商標）によりMowital（登録商標）として販売されている材料、またはポリメタクリル酸メチルをベースとする結合剤として、1または好ましくは2成分ポリウレタン系を結合剤として使用し得る。さらに、特性を改善するために、流動コントロール剤およびレオロジー添加剤のような添加剤をペーストに添加し得る。
【００５０】
例えば、スクリーン印刷法により変換層を製造するための処方は、40.2重量％の変換顔料、Leuchtstoffwerke  BreitungenからのEuでドープした（Ca，Sr，Ba）2SiO4、45.9重量％のProellからのNoriphan（登録商標）HTR093および13.9重量％のProellからのNoriphan（登録商標）HTR097を含む。本発明に係るもう1の処方は、例えば、39.2重量％のLeuchtstoffwerke  BreitungenからのEuでドープした変換顔料（Ca，Sr，Ba）2SiO4、Proellからの44.8重量％のNoriphan（登録商標）HTR093およびProellからの16.0重量％のNoriphan（登録商標）を含む。
【００５１】
本発明によれば、UV−乾燥コーティング系を用いても変換層を製造し得る。例えば、100％の溶媒含有または水性のUV−硬化性ポリウレタンコーティングを用い得る。これらは、可撓性であるという利点を有し、したがって、後に形成すべき部分に特に好適である。
【００５２】
本発明は、本発明に係る変換フィルムを製造する方法も提供する。すでに言及したように、変換フィルムは、公知の適用法によって製造し得る。それは、好ましくは印刷法、特にスクリーン印刷によって製造する。従来の分散法と比較して、印刷法は標準化されており、再現性がある。
【００５３】
方法は好ましくは以下の工程を含む：
（1）好ましくはシートとしてまたはロールから基板Aを提供し；
（2）変換層Bを製造するために、好ましくはスクリーン印刷法によって、ペースト中に分散した変換顔料を適用し；
（3）基板A上の変換層を乾燥および／または重合および／または架橋する。
【００５４】
スクリーン印刷については、例えば、43スレッド／cmのスクリーングレードのスクリーンを用い得る。他の使用し得るスクリーングレードは、20ないし120スレッド／cm、特に25、36、68、77、90、120スレッド／cmにある。
【００５５】
工程（1）、（2）および（3）は好ましくはこの順序で順次行う。
【００５６】
前記した工程（2）または前記した工程（3）、または工程（2）および（3）は、工程（1）の後に工程（2）を最初に行って、各々、個々におよび／または交互に1、2または3回以上繰り返してもよい。
【００５７】
変換フィルムを備えた発光エレメントの色の軌跡を調整するために、個々の変換層についての印刷した層の数および／または変換層の数を選択することが可能である。したがって、個々の変換層、または2、3、4または5の印刷した層について（すなわち、順番で）1のみの層をウェット（wet）でまたは互いに上方にウェット中のウェット（wet  in  wet）で印刷することが可能である。個々の層内の変換顔料のフィルファクタは、1またはそれを超える他の層のフィルファクタと等しいまたは異なっていてもよい。このことは、色の軌跡を正確に調整することを可能にする。
【００５８】
変換フィルムが含み得る、さらなる層を先行技術に係るいずれかの方法によって適用し得るが、技術的に実際的であって可能である限りはスクリーン印刷法が好ましい。
【００５９】
仕上げた変換フィルムは、印刷した変換フィルムを製作した後に、好ましくは内部領域から本発明に従ってトリミングによってそれから得ることができる。技術的な製造における仕上げた変換フィルムは、トリミング法および望ましい適用に依存してより大きいおよびより小さい変換フィルムの両方を切り出すことが可能であるが、1ないし100mm2、好ましくは2ないし50mm2、特に好ましくは4ないし25mm2の面積を有する。本発明による仕上げた変換フィルムは、光の光路中の発光エレメントの上またはそれにわたって任意に適用し得る。したがって、単一の小さいLEDを変換フィルムでカバーするか、またはLEDアレイを有する最大表面またはなお大きな面積のELランプをカバーするかのいずれかが可能である。
【００６０】
さらに、複数層構造が望ましいまたは必要である場合は、さらに、発光エレメントに1またはそれを超える変換層を有する1を超える変換フィルムを備えさせることが可能である。
【００６１】
本発明の別の形態において、基板Aは変換層（または複数の変換層）および所望により中間層（または複数の中間層）、透明色層（または複数の透明色層）、保護層（または複数の保護層）、保護フィルム（または複数の保護フィルム）から選択される1の層または幾つかの層を適用した後に除去し得る。この別の形態においては、基板Aの透明度を50％以上とする必要はなく、容易に遙かに低いものとし得る。その場合、変換フィルムは適用した層（または複数の層）によって形成される。その場合、これらの層（または複数の層）は、基板Aの仕事（または複数の仕事）を行う（例えば、基板Aの運搬／支持および／または任意の散乱効果）。本発明の範囲において、これらの層（または複数の層）は、元の基板Aを除去した後のこの別の形態のための変換フィルムを表している。したがって、好適な材料を用いれば、変換フィルムは、例えば、基板Aの機能および変換層Bの機能の両方を行う変換層のみからなることができる。好ましくは、基板Aは、乾燥、重合および／または架橋（3）の工程のうちの1の後、より好ましくは最終工程（3）の後に除去する。この別の形態によって得られる変換フィルムは、前記に開示した本発明に係る変換フィルムと同じ方法でさらに加工し使用し得る。
【００６２】
さらに、本発明は、発光エレメント、特に発光半導体エレメント、好ましくはLED（発光デバイス、発光エレメント）、OLED（有機発光デバイス、有機発光エレメント）、PLED（ポリマー発光デバイス、ポリマー発光エレメント）およびエレクトロルミネセント・エレメント、好ましくは無機および／または有機の薄膜および薄膜エレメントに備え付けるための本発明に係る変換フィルムの使用を提供する。
【００６３】
さらに、本発明は、発光エレメントを装備する、好ましくは本発明に係る少なくとも1の変換フィルムでカバーされたことを特徴とする発光エレメントを含むデバイスを提供する。本発明に係る変換フィルムを装備したこの発光エレメントは、さらに、透明色層を含むおよび散乱特性も有するフィルムをさらに装備し得る。
【００６４】
本発明の範囲において、「カバーした」とは、適用に用いる光が変換フィルムを通して輝くことを意味することを意図する。それによって、光は、色において完全にまたは部分的に変換される。変換フィルムは透明接着剤によって発光エレメントに直接的に結合し得、あるいは、例えば接着剤結合、差し込むまたは他の機械的固定法によって発光エレメントを含むパッケージに適用し得、または発光エレメントが上に位置するプリント回路基板または可撓性コンダクタートラックに好適に適用し得る。
【００６５】
特に三次元に形成した変換フィルムの場合、それを発光エレメントのパッケージにネジで取り付け得る。
【００６６】
発光エレメントと変換フィルムとの間には、1またはそれを超える実質的に透明な接着層、さらなるフィルム層または空気が存在し得る。
【００６７】
最終的な色温度は、変換顔料の型、変換層（または複数の変換層）の数または厚さ、2または3次元に構成された変換フィルムの外形形状、および発光エレメントの元の放射波長によって決まる。この色温度は、発光エレメントに本発明に係る変換フィルムを、および所望により透明色層を含むフィルムを装備した後に確認し、同じ方法条件を用いれば再現性がある。
【００６８】
参照一覧
1                基板A
2                中間層（または複数の中間層）
3                変換層B
4                透明色層D
5                保護層C
6                保護フィルム
7                発光エレメント
8                観者
【図１】
2012502455.tif 000003
【図２】
2012502455.tif 000004
【図３】
2012502455.tif 000005
【図４】
2012502455.tif 000006
【国際調査報告】
2012502455.tif 000007
2012502455.tif 000008
2012502455.tif 000009
2012502455.tif 000010
2012502455.tif 000011
2012502455.tif 000012