(57)【要約】  サブマウント（１２）の表面に搭載された発光ダイオード(ＬＥＤ)（１４）であって、該表面は、ＬＥＤの周りに第１のメニスカス形成特徴物（２０）を有することを特徴とするＬＥＤを備えた発光体パッケージ（１０、３０）を提供する。マトリックス封止体（２２）は、該表面上に含まれ、該ＬＥＤ（１４）を被覆している。該表面近傍の、マトリックス封止体（２２）の外端部は、メニスカス形成特徴物（２０）で規定され、該封止体（２２）は、ほぼドーム型を形成して該ＬＥＤ（１４）を覆う。第１のメニスカス保持特徴物（２０）を有する表面を持つ母体（１２）を提供することによる、ＬＥＤパッケージ（１０、３０）の製造方法が提供される。ＬＥＤ（１４）は、該ＬＥＤ（１４）の周りにメニスカス保持特徴物（２０）を有する表面に搭載される。液体のマトリックス封止体（２２）が、該ＬＥＤ（１４）と該表面との上に導入され、第１のメニスカス保持特徴物（２０）が、該ＬＥＤ（１４）上で、液体のマトリックス封止体（２２）をドーム型に保持する。次いで、マトリックス封止体（２２）は硬化される。
2009532900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブマウントと、
前記サブマウントの表面に搭載された固体発光体であって、前記サブマウントは前記固体発光体の周りに第１のメニスカス形成特徴物を備える固体発光体と、
前記サブマウントの前記表面上にあって、前記固体発光体を被覆している封止体マトリックスであって、前記マトリックス封止体は、前記固体発光体上でドーム型を形成し、前記封止体マトリックスのサイズと形状は、前記メニスカス形成特徴物の幅と形状によって少なくとも部分的に規定されることを特徴とする封止体マトリックスと
を備えたことを特徴とする発光体パッケージ。
【請求項２】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、前記発光体の周りで、前記封止体マトリックスと前記メニスカス形成特徴物との間に形成されるメニスカスによって、前記封止体マトリックスを前記発光体上で前記ドーム型に保持するための幅を有することを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
前記固体発光体は、発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項４】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、液体が接触したときにメニスカスを作る物理的な変わり目を備えることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項５】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、端部、角、水平棚、および堀の集合の中の１つの物理的な特徴物を備えることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項６】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、前記表面の端部を備えることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項７】
前記第１の メニスカス形成特徴物は、前記発光体を囲んで円形、四角形、長方形、または八角形状を有することを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項８】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、角に切れ込みを持つ四角形を有することを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項９】
前記封止体マトリックスは、変換材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１０】
前記第１のメニスカス形成特徴物の周りに第２のメニスカス形成特徴物を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１１】
前記封止体マトリックスの上面に、前記第２のメニスカス形成特徴物のサイズと形状によってサイズと形状が少なくとも部分的に規定される中間封止体を、ドーム型に更に備えることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１２】
前記第２のメニスカス形成特徴物は、液体が接触したときにメニスカスを作る物理的な変わり目を備えることを特徴とする請求項１１に記載のパッケージ。
【請求項１３】
前記マトリックス封止体は、変換材料を含み、前記中間封止体は、前記発光体と前記変換材料とによって放出される光の波長に対して透明であり、前記中間封止体は、前記マトリックス封止体よりも大きな屈折率を有することを特徴とする請求項１１に記載のパッケージ。
【請求項１４】
前記サブマウントは、上部と下部を備え、前記上部は、前記下部の幅よりも小さな幅を有し、前記第１のメニスカス保持特徴物は前記上部の端部であり、前記第２のメニスカス保持特徴物は、前記下部の端部であることを特徴とする請求項１１に記載のパッケージ。
【請求項１５】
前記サブマウントは、印刷回路基板に搭載されることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１６】
前記マトリックス封止体と前記サブマウントとを被覆する第２の封止体を備えたことを特徴とする請求項１５に記載のパッケージ。
【請求項１７】
前記マトリックス封止体は、変換材料を含み、前記第２の封止体は、前記発光体と前記変換材料とによって放出される光の波長に対して透明であり、前記第２の封止体は、前記マトリックス封止体よりも大きな屈折率を有することを特徴とする請求項１６に記載のパッケージ。
【請求項１８】
第１のメニスカス保持特徴物を有する表面を持つ母体を実現するステップと、
前記発光体と前記表面との上面に液体の封止体マトリックスを導入するステップであって、前記第１のメニスカス保持特徴物が、前記発光体の上面で、前記液体の封止体マトリックスをドーム型に保持することを特徴とする液体の封止体マトリックスを導入するステップと、
前記封止体マトリックスを硬化させるステップと
を備えた、発光体パッケージを製造するための方法。
【請求項１９】
前記母体は、固体発光体を備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のメニスカス保持特徴物は、前記固体発光体の上端部を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記母体は、サブマウントを含み、前記方法は固体発光体を、前記発光体の周りに前記メニスカス保持特徴物を有する前記サブマウントに搭載するステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記液体のマトリックス封止体の粘性と前記固体発光体の周りの前記第１のメニスカス保持特徴物の幅とが、前記液体のマトリックス封止体を前記ドーム型に保持するための前記メニスカス保持特徴物の位置でメニスカスを実現することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のメニスカス保持特徴物の周りに第２のメニスカス保持特徴物を更に備え、前記硬化したマトリックス封止体と、および、中間の／第２の封止体の幅と形状に影響を与える第２のメニスカス保持特徴物との上面に、中間の／第２の封止体材料を導入するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記中間の／第２の封止体を硬化させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記母体を印刷回路基板(ＰＣＢ)上に搭載するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
母体の表面に搭載された固体発光体であって、前記表面は前記発光体の周りに第１のメニスカス形成特徴物を有することを特徴とする固体発光体と、
前記表面上にある、前記固体発光体を被覆する封止体であって、前記表面近傍の前記封止体の外端部は、前記メニスカス形成特徴物によって規定され、前記封止体は前記発光体を被覆する、ほぼドーム型を形成していることを特徴とする封止体と
を備えた発光体パッケージ。
【請求項２７】
前記メニスカス形成特徴物が、前記発光体の周りで、液体を、前記液体と前記メニスカス形成特徴物との間で形成されるメニスカスによって、前記発光体上面で、ドーム型に保持するための幅を有することを特徴とする請求項２６に記載のパッケージ。
【請求項２８】
前記固体発光体は、発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項２６に記載のパッケージ。
【請求項２９】
前記封止体は、変換材料を更に備えることを特徴とする請求項２６に記載のパッケージ。
【請求項３０】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、液体が接触したときにメニスカスを作る物理的な変わり目を備えることを特徴とする請求項２６に記載のパッケージ。
【請求項３１】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、前記表面の端部を備えることを特徴とする請求項２６に記載のパッケージ。
【請求項３２】
前記第１のメニスカス形成特徴物の周りに第２のメニスカス形成特徴物を更に備えることを特徴とする請求項２６に記載のパッケージ。
【請求項３３】
前記マトリックス封止体の上面にドーム型をした中間封止体を更に備え、前記第２のメニスカス形成特徴物の近傍の前記中間封止体の外端部は、前記第２のメニスカス形成特徴物によって規定されることを特徴とする請求項２６に記載のパッケージ。
【請求項３４】
前記第２のメニスカス形成特徴物は、液体が接触したときにメニスカスを作る物理的な変わり目を備えることを特徴とする請求項３３に記載のパッケージ。
【請求項３５】
マトリックス封止体は、変換材料を含み、前記中間封止体は、前記発光体と前記変換材料とによって放出される光の波長に対して透明であり、前記中間封止体は、前記マトリックス封止体よりも大きな屈折率を有することを特徴とする請求項３３に記載のパッケージ。
【請求項３６】
第１のメニスカス形成特徴物を有する固体発光体と、
前記固体発光体の表面上にあり、前記表面を少なくとも部分的に被覆する封止体であって、前記第１のメニスカス形成特徴物が、前記封止体を前記表面上でほぼドーム型に形成することを特徴とする封止体と
を備えた発光体パッケージ。
【請求項３７】
前記第１のメニスカス保持特徴物は、前記固体発光体の端部を含むことを特徴とする請求項３６に記載の発光体パッケージ。
【請求項３８】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、物理的な変わり目を備えることを特徴とする請求項３６に記載のパッケージ。
【請求項３９】
第２のメニスカス保持特徴物を更に備えることを特徴とする請求項３６に記載のパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、半導体発光ダイオード(ＬＥＤ)に関し、より具体的には、ＬＥＤパッケージと、ＬＥＤをパッケージする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(ＬＥＤ)は電気エネルギーを光に変える固体デバイスであり、一般的には、反対極性にドープされた層の間に挟まれた１つ以上の半導体材料の活性層を備える。ドープされた層を挟んでバイアスが印加されると、正孔と電子が活性層に注入されて、そこで再結合をして光を発する。光は、活性層から、及びＬＥＤの全ての表面から全方向に放出される。有用な光は、通常は、ｐ型であるＬＥＤの上面方向に放出される。
【０００３】
従来のＬＥＤは、活性層から白色光を発生することはできない。従来のＬＥＤから白色光を生成する１つの方法は、異なるＬＥＤからの異なる色を組み合わせることである。例えば、赤色、緑色、及び青色ＬＥＤまたは青色と黄色のＬＥＤからの光を組み合わせて、白色光を生成することができる。尚、異なる色の光は、異なるタイプのＬＥＤから発生するのがしばしばであるが、これを１つのデバイスに組み込むためには複雑な製造工程を必要とすることになる。異なる種類のダイオードは、異なる制御電圧を必要とするであろうから、出来上がったデバイスは、また、複雑な制御電子回路を必要とすることになる。異なるＬＥＤは異なる経時変化特性を持つので、これらのデバイスの長期波長安定性は損なわれることになる。
【０００４】
最近、ＬＥＤを黄色の蛍光体、高分子、または染料で取り囲むことによって、単一の青色発光ＬＥＤからの光が白色光に変換されている（非特許文献１及び特許文献１参照）。取り囲む材料は、ＬＥＤの光の一部の波長を「ダウンコンバート」してその色を変える。例えば、窒化物ベースの青色発光ＬＥＤが黄色の蛍光体に取り囲まれると、青色光の一部は変化を受けることなく蛍光体を通過するが、残りの光が黄色にダウンコンバートされる。該ＬＥＤは、青色と黄色の光を放出することになり、それらが組み合わされて白色光が生成される。この方法を用いたＬＥＤの他の例も開示されている（特許文献２及び特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９５９３１６号明細書  発明者ハイデン（Ｈａｙｄｅｎ）  発明の名称「蛍光体―ＬＥＤデバイスの多重封止（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ−ＬＥＤ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）」
【特許文献２】米国特許第５，８１３，７５３号明細書  発明者Ｖｒｉｅｎｓら
【特許文献３】米国特許第５，９５９，３１６号明細書  発明者Ｌｏｗｅｒｙ
【特許文献４】米国特許第３４，８６１号明細書
【特許文献５】米国特許第４，９４６，５４７号明細書
【特許文献６】米国特許第５，２００，０２２号明細書
【非特許文献１】日亜化学。白色ＬＥＤ。部品番号ＮＳＰＷ３００ＢＳ、ＮＳＰＷ３１２ＢＳ、など。これらは黄色の蛍光体の粉末で青色ＬＥＤを取り囲んだ構造を備える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常タイプのＬＥＤパッケージ方法は、「カップの中の１滴（glob-in-a-cup）」方法として知られている。この方法では、ＬＥＤは、カップの形をした窪みの底に設置される。マトリックス材料を含む蛍光体(例えば、シリコーンやエポキシのような封止体中に分散された蛍光体粉末)が、カップの中に注入されてこれを満たし、ＬＥＤを取り巻き、封止する。マトリックス材料は、そこで硬化され、ＬＥＤの周りの封止体を固める。しかしながら、このパッケージ方法によると、パッケージに対して異なる視野角で、発光の色と色調が大きく異なるという性質を持つＬＥＤパッケージとなってしまう。この色の変化は、蛍光体を含むマトリックス材料が、中にＬＥＤが設置されているカップの「縁」を超えて拡がるようなパッケージにおいて特に顕著になり、その結果、横に、高視野角に(例えば、光軸から９０度の角度に)放出される変換光が支配的になる。高視野角に放出される非変換ＬＥＤ光の量が制限されることによって、この問題は悪化する。非変換ＬＥＤ光は、通常は、カップの側壁によって高視野角に反射され、それ故、この角度に放出される非変換光は少なくなる。
【０００７】
ＬＥＤをパッケージする他の方法は、蛍光体粒子をＬＥＤの表面上に直接結合させる工程を含む。この「白色チップ」方法は、視野角の関数としての色の一様性を大幅に改善することになる。この改善の１つの理由は、変換光と非変換光の源が空間的に同一点に近いということである。例えば、黄色に変換する材料によって被覆された青色発光ＬＥＤは、変換材料とＬＥＤが空間の同一点の近くにあるので、ほぼ一様な白色光源を実現できる。しかしながら、この方法は通常、ＬＥＤの上に直接、一様な蛍光体の被覆を実現するために、電気泳動成膜法のような複雑で費用のかかる処理工程を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡単に、一般的に述べると、本発明は、固体発光体パッケージと、発光体パッケージを製造する方法とに関する。本発明による発光体パッケージの一実施形態は、サブマウントであって、その表面に固体発光体が搭載されるサブマウントを備える。該サブマウントは、ＬＥＤの周りに第１のメニスカス形成特徴物を備える。封止体マトリックスは、サブマウントの表面上に含まれ、固体発光体を被覆する。封止体マトリックスは、発光体の上面でドーム型を形成する。封止体マトリックスのサイズと形状は、メニスカス形成特徴物の幅と形状によって影響される。
【０００９】
本発明による発光体パッケージの他の実施形態は、母体の表面に搭載された固体発光体であって、その表面が発光体の周りに第１のメニスカス形成特徴物を有することを特徴とする固体発光体を備える。封止体は、表面上に含まれ、固体発光体を被覆する。表面の近傍の封止体の外端部は、メニスカス形成特徴物によって規定される。封止体は、発光体上を覆う、ほぼドーム型を形成する。
【００１０】
本発明によるＬＥＤパッケージを製造する方法の一実施形態は、第１のメニスカス保持特徴物を持つ表面を有する母体を実現するステップを備える。固体発光体は、発光体の周りにメニスカス保持特徴物を有する表面に搭載される。液体の封止体マトリックスが、ＬＥＤと表面との上に導入される。第１のメニスカス保持特徴物は、発光体上で液体の封止体マトリックスをドーム型に保持する。マトリックス封止体は、そこで、硬化される。
【００１１】
本発明のこれら及び他の更なる特徴と利点は、以下の詳細な説明と添付の図面とを参照すれば、当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ＬＥＤを取り巻く、小型で、自立した、半球状の蛍光体変換層を作るための、簡単で、安価な調剤工程を用いたＬＥＤパッケージと、ＬＥＤパッケージを製作するための方法とを提示する。この層の蛍光体粒子は、変換光および非変換光が空間内の同じ点で発生するように、チップの近傍に存在する。このことにより、ＬＥＤパッケージが、異なる視野角でもほぼ同じ割合の変換光とＬＥＤ光を発生し、それによって異なる視野角でもほぼ一様の光を発生することが可能になる。
【００１３】
本発明は、特定の実施形態を参照して説明されるが、多くの異なる形態で実施することができ、ここに言及した実施形態だけに制限されていると捉えるべきではないということは理解されよう。層、領域、または基板などの要素が他の要素の「上に」あると記載された場合、それは他の要素の直接上にあってもよいし、または介在する要素が存在してもよいということも理解されよう。更に「上の」、「上に」、「下の」、「直下に」、「下に」及び「上に横たわる」及びこれらの同義語のように、相対関係を表す用語は、ここでは、１つの層または他の領域の関係を記述するために用いられる。これらの用語は、図に描かれた方向に加えて、デバイスの他の方向を包含するものであると意図されていると理解されよう。
【００１４】
「第１の」、「第２の」などの用語が、ここでは、色々な要素、部品、領域、層、および／または区画を記述するために用いられているが、これらの要素、部品、領域、層、および／または区画は、これらの用語によって制限されるべきものではない。これらの用語は、単に、１つの要素、部品、領域、層、または区画を他の領域、層、または区画と区別するために用いられる。このように、本発明の教示するところから逸脱することなしに、以下に記述する第１の要素、部品、領域、層、または区画は、第２の要素、部品、領域、層、または区画と呼ぶこともできよう。
【００１５】
本発明の実施形態は、ここでは、本発明の理想化された実施形態を表す概略図である断面図、斜視図、および／または平面図を参照して記述される。それ故、たとえば、製造技術または公差の結果として、図示の形状からの変形が予想される。本発明の実施形態は、ここに図示した領域の特定の形状だけに制限されていると捉えるべきではなく、たとえば製造工程から来る形状の変形を含むべきである。四角形または長方形として図示され、記述された領域は通常、普通の製造公差のために、丸まったり、または曲がったりしている。このように、図示された領域は、本来、概略的であり、その形状はデバイスの領域の正確な形状を表すことを意図しておらず、本発明の技術範囲を制限しようとするものでもない。
【００１６】
本発明によるパッケージと方法は、蛍光体または高分子のような変換材料を有する、ＬＥＤのような固体発光デバイスを提供する。変換材料は、ここに用いられるように、一般的には、光変換粒子と、散乱粒子のような他の任意の材料とを混合した硬化可能な液体の封止体材料を指す封止体マトリックスの中に備えられる。ＬＥＤからの光の少なくとも一部は、変換材料によってダウンコンバートされ、パッケージはＬＥＤの光と変換光との組み合わせを放出する。ＬＥＤは、封止体マトリックスによって少なくとも部分的に囲まれていて、ＬＥＤパッケージとパッケージの方法は、封止体マトリックスの表面張力によって形成されるメニスカスが出来上がるような物理的形状によって実現されるメニスカス形成特徴物に依存する。この形状は、液体表面が接触するとメニスカスを作るような、端部（edge）、角（corner）、水平棚（ledge）、および堀（trench）、円環（ring）、のような物理的特徴物及びその他の物理的または化学的変わり目（transition）によって規定される。一実施形態では、四角形（または円形、または多角形）が、サブマウントの中心にあるＬＥＤに関して対称に、ＬＥＤの下に置かれる。ＬＥＤはサブマウントの中心以外の場所に置かれてもよい。封止体マトリックスは、ＬＥＤ上方に導入されて、サブマウントの端部が形成されるメニスカスのサイズと位置を規定していることを特徴とする半球（すなわちドーム）形状に形成されるのが好適である。
【００１７】
図１−３は、サブマウント１２と、サブマウント１２に搭載された半導体発光デバイス１４とを備えた固体発光体パッケージ１０の一実施形態を示す。本発明のいろいろな実施形態がここで記述され、半導体発光デバイスという用語は、発光ダイオード(ＬＥＤ)、レーザ、および／または１つ以上の半導体層を含む他の半導体デバイスを含むことができる。半導体層は、シリコン、または炭化珪素を含み、好適な材料系はＩＩＩ族窒化物系であるがこれに限定されることはない色々な材料系で作ることができる。ＩＩＩ族窒化物とは、窒素と、通常はアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、及びインジウム（Ｉｎ）である周期表のＩＩＩ族元素との間で形成される半導体化合物を指す。この用語は、ＡｌＧａＮとＡｌＩｎＧａＮのような三元化合物及び四元化合物をも指す。
【００１８】
半導体層は、サファイヤ、シリコン、炭化珪素および／または他の微小電子回路用基板を含む基板上に形成することができる。適当な炭化珪素基板は、４Ｈ多形（polytype）炭化珪素であるが、３Ｃ、６Ｈおよび１５Ｒのような他の多形炭化珪素も用いることが出来る。他の基板材料に比べて、炭化珪素は、ＩＩＩ族窒化物と、より近い結晶格子の整合性をもち、その結果、高品質のＩＩＩ族窒化物薄膜ができる。炭化珪素は、また、非常に高い熱伝導度を持ち、発光デバイスの熱放散を促進する。ＳｉＣ基板は、本件特許出願人から入手可能であり、それを作る方法は学術文献及び特許文献４、５、６に述べられている。
【００１９】
発光デバイスは基板なしでも形成できるし、基板は、発光体層の形成後に取り除くこともできる。どちらの場合も、発光デバイス１４は、基板なしでパッケージ１０に搭載できる。該デバイスは、また、金属または他の導電層を含む１つ以上のコンタクト層を含む。パッケージ１０及びここで記述する他のパッケージの実施形態では、発光デバイス１４はＬＥＤと呼ばれ、パッケージに用いられるＬＥＤは、紫外（ＵＶ)，青色、緑色、黄色、または赤色を含むがこれに制限されることはない多くの異なる波長スペクトルで発光できる。
【００２０】
半導体ＬＥＤの設計と製作は、当業者にはよく知られており、ここでは詳しくは記述しない。一般的には、ＬＥＤ層は、有機金属化学気相成膜法(ＭＯＣＶＤ)、ハイドライド気相エピタキシャル成長法(ＨＶＰＥ)、または分子線エピタキシャル成長法(ＭＢＥ)のようなよく知られた半導体成長技術を用いて、基板上に形成できる。
【００２１】
パッケージ１０では、サブマウント１２は一般的に円筒形状をしており、下の円筒部１６と、下部よりも幅または直径の小さな上の円筒部１８とを備える。上部１８は、下部１６の上の色々な位置に配置することができるが、下部１６の上面の中心に配置され、両者が縦軸に沿って軸が合っているのが好適である。サブマウント１２は、多くの異なる材料から作られうるが、金属のような熱伝導材料から作られるのが好適である。それは、一体構造で作られるか、または異なる部分を搭載して作ってもよい。一実施形態では、サブマウント１２は、ニッケル鍍金の銅でできた一体構造であり、旋盤または型押で作られる。
【００２２】
ＬＥＤ１４は、上部１８に、よく知られた搭載方法を用いて搭載され、上部の上面の中心またはその近くに搭載されるのが好適である。以下により詳しく記述されるように、サブマウント１２は、ＬＥＤ１４にバイアスを印加して発光させる印刷回路基板のような別のデバイスに搭載することができる。バイアスは、サブマウント１２やワイヤ・ボンドまたは両者の組み合わせを通して印加される。 
【００２３】
上部の端部２０は、液体の変換材封止体マトリックスと端部２０との間の表面張力によってメニスカスが形成されるように構成される第１のメニスカス形成特徴物のサイズと位置を規定する。「メニスカス」という用語は、表面張力によって形成される液体の凸型表面を指している。ＬＥＤ１４の周りの上部１８の直径または幅と封止体マトリックスの粘性とは、端部２０での封止体マトリックスの表面張力が重力を超えることを可能にする。色々な上部の直径（または幅）を用いることが出来るが、適当な直径は、封止体マトリックスの粘性によって変化する。封止体マトリックスの粘性が低いときは、上部の直径の小さいものを用いるべきである。メニスカスの形成を記述するために、ここでは「粘性（viscosity）」という用語が用いられているが、ＬＥＤ上に封止体マトリックスを形成するためには、他の特性も重要であることは理解されよう。粘性及び他の流体力学的特性は、封止体マトリックス形成に影響を与える。粘性は、メニスカスが最初に形成される様式に影響を与えるが、（糖みつのような）通常の粘性流体はゆっくり流れるが、十分に時間が経つと、ついには非粘性流のように平衡形状に達する。他の（髭剃りクリームのような性質を持った）揺変性材料は、流れないか、時間が経っても僅かしか流れず、メニスカス形状のよりよい制御を可能にする。従って、ある種の応用には、特に、封止体マトリックスの導入と硬化との間に何がしかの遅れがある場合には、揺変性材料を用いることが望ましい。
【００２４】
端部２０に形成されるこのメニスカスは、上部１８上に、ＬＥＤ１４の上方にわたって、ほぼドーム型に封止体マトリックスを保持する。ＬＥＤ１４の周りで円形を規定するメニスカス保持特徴物があると、マトリックス封止体は、ＬＥＤ１４のドームにほぼ近い形になる。以下に更に記述するように、メニスカス保持特徴物は、ＬＥＤの周りで色々な形状（例えば、四角形、八角形など）をとることができ、この形状は、ＬＥＤの上方のドーム型の全体の形状に影響を与える。ここで用いる「ドーム型」という用語は、円形のメニスカス保持特徴物によって形成されるドーム、及び他の形状の特徴物によって形成されるドームを含むということは理解されよう。
【００２５】
図４と図５は、液体の封止体マトリックス２２がＬＥＤ１４の上方に導入され、上部１８上に保持されたＬＥＤパッケージ１０を示す。封止体マトリックス２２は、よく知られたスポイトまたは針を用いた注入システムを含むがこれに限定されることはない、多くの公知の方法を用いて、導入することができる。
【００２６】
封止体マトリックス２２は、好適には変換粒子を含む変換材料を混合した、シリコーン、エポキシ、樹脂のような硬化可能な液体を含むことが好適である。一実施形態では、硬化可能な液体は、市販のヌシル（Ｎｕｓｉｌ）ＣＦＩ−６７５５シリコーン・エラストマを含む。ＬＥＤ１４の発光波長と変換される光の所望の波長とに依存して、多くの異なる種類の変換粒子が用いられる。本発明による一実施形態では、ＬＥＤ１４は青色の波長スペクトルで発光し、変換材料は青色光の一部を吸収して黄色を再発光し、その結果、パッケージ１０は、青色光と黄色光の組み合わせである白色光を放出する。（Ｇｄ，Ｙ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ系をベースとした蛍光体で出来た変換粒子を用いると、広い黄色全域のスペクトルを放出することが可能である。以下に、ＬＥＤパッケージ１０に変換粒子として用いられる他の適当な蛍光体を挙げる。それぞれは、青色および／またはＵＶ光のスペクトルで励起を示し、所望のピークでの発光を提供し、良好な光変換効率を持ち、受け入れ可能なストークス・シフトを示す。
（黄色／緑色）
（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）（Ａｌ、Ｇａ）２Ｓ４：Ｅｕ２＋
Ｂａ２（Ｍｇ、Ｚｎ）Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋
Ｇｄ０．４６Ｓｒ０．３１Ａｌ１．２３ＯｘＦ１．３８：Ｅｕ２＋０．０５
（Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＣａｙ）ＳｉＯ４：Ｅｕ
Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋
（赤色）
Ｌｕ２Ｏ３：Ｅｕ３＋
（Ｓｒ２−ｘＬａｘ）（Ｃｅ１−ｘＥｕｘ）Ｏ４
Ｓｒ２Ｃｅ１−ｘＥｕｘＯ４
Ｓｒ２−ｘＥｕｘＣｅＯ４
ＳｒＴｉＯ３： Ｐｒ３＋、Ｇａ３＋
【００２７】
変換材料は、材料の変換効率に依存して、封止体マトリックス内で色々な濃度を有することができる。変換粒子は、封止体マトリックス内で一様に分散してもよいし、または粒子は、ＬＥＤの周りに沈殿して粒子がＬＥＤのより近くに位置するようにしてもよい。マトリックス封止体２２は、散乱粒子のように光の散乱を助ける材料を含むことも出来る。封止体マトリックス２２が適切な位置に注入されると、熱またはＵＶ硬化法などの公知の方法でそれを硬化させて、封止体マトリックス２２をＬＥＤ１４の上方の適切な位置に固定させることができる。
【００２８】
図６は、封止体マトリックス２２の上方にドーム型の中間封止体２４を有するＬＥＤパッケージ１０を示す。第２の端部２６が、第２のメニスカス形成特徴物として働き、中間封止体は、硬化された封止体マトリックス２２の上の適切な位置に注入される。中間封止体は、中間封止体２４と第２の端部２６との間の表面張力が、第２の端部２６でメニスカスを形成するように、所望の粘性を有している。このメニスカスは、封止体マトリックス２２上に、ドーム型に中間封止体２４を保持する。中間封止体２４は透明な材料であるか、変換粒子と散乱粒子のどちらかまたは両方を含んでもよい。変換粒子は、封止体マトリックス内に在るものと同じでもよいし、異なる物であってもよい。中間封止体２４は、封止体マトリックス２２の屈折率と同じ屈折率を持っていてもよいし、別の屈折率でもよく、公知の硬化方法を用いてその場で硬化させることができる。中間封止体２４は、ＬＥＤパッケージ１０の最終の封止体となることもできる。
【００２９】
パッケージ１０は、サブマウントの更なる端部でメニスカスを形成する、更なる封止体層を持つこともできることは理解されよう。封止体層は、異なる形状を持つこともできるし、異なる変換粒子と散乱粒子を持つこともできる。蛍光体シェル（shell）を形成するために、蛍光体と封止体との他の組み合わせを用いることも出来る。
【００３０】
図７は、本発明によるＬＥＤパッケージ３０の別の実施形態を示す。上記し、図１−５に示したＬＥＤ１０と同じ特徴物に対しては、上記の記述がこの実施形態の同じ特徴物にも適用されるとの理解で、同じ参照番号が用いられる。ＬＥＤパッケージ３０は、上部が下部１６よりも小さな直径を持ち、上部１８と下部１６の軸が合った、一般的な円筒形状をしたサブマウント１２を備える。ＬＥＤ１４は、その上部に搭載され、ＬＥＤの接続はサブマウント１２を介して行われるか、リードを介して行われるか、あるいはその両方で行われる。封止体マトリックス２２は、上部１８の上に含まれ、封止体マトリックス２２と上部端部２０との間の表面張力によって形成されるメニスカスによって、ＬＥＤ１４の上方にドームを形成する。封止体マトリックス２２は、液体で導入され、次に硬化され、ＬＥＤ１４の上方の適切な位置で固まる。
【００３１】
パッケージ３０は、印刷回路基板(ＰＣＢ)３２を更に備え、公知の方法を用いてサブマウント１２がＰＣＢ３２に搭載されている。ＰＣＢ３２は、サブマウント１２に接続する導電性の配線３４を備え、配線３４に印加された電気信号がサブマウントに伝わるようにするのが好適である。配線３４からの(不図示の)リードも配線からＬＥＤ１４への経路に含まれていて、電気信号をＬＥＤ１４へ供給する。マトリックス封止体２２と同じ、または異なる屈折率を有する(例えば、シリコーン、エポキシ、樹脂、などの)第２の封止体３６は、封止体マトリックス２２とサブマウント１２とを覆うために、また、所望の場合には、サブマウント１２の周りのＰＣＢ３２の表面を覆うために、含めることもできる。
【００３２】
第２の封止体３６(及び上記の中間封止体)のために用いられる材料の選択によって、パッケージ３０の発光効率を高めることができる。特に、パッケージの発光効率の全体を改良する要素は、第２の封止体材料とマトリックス封止体との相対屈折率と、波長の関数としての第２の封止体の透過率を含む。関係する発光体変換材料の透過波長帯に亘っての高い透過率と、マトリックス封止体よりも大きな屈折率を持つ第２の封止体材料は、パッケージ３０の発光を改良することができる。本発明によるパッケージ３０の一実施形態では、青色ＬＥＤと黄色の変換材料を持つマトリックス封止体とを用いて白色光を発生させることが出来、パッケージは、色々な視野角でほぼ一様な相関色温度(ＣＣＴ)を示す。パッケージから放出される光の輝度も、適当な透過率と屈折率を持つ第２の封止体を選択することで増強させることも出来る。「カップの中の１滴」方法と比べると、変換される光とＬＥＤ光の光源が近接していることが放出される光の一様性を実現することにもなっている。２つの光源を接近させると、両者を光素子の焦点に、またはその近傍に置くことができる。このことは、変換光と非変換光を同時に指向させたり集光させたりすることによってよりよい色の一様性を実現することになり、その結果、一様な色分布を持つ照明となる。
【００３３】
図８は、図７に示したＬＥＤパッケージ３０であって、封止体マトリックス２２の上方に中間封止体３８を有し、中間封止体の表面張力が封止体マトリックス２２の上方にドーム型に中間封止体３８を保持するためにメニスカスを形成していることを特徴とするＬＥＤパッケージを示す。中間封止体３８もまた、変換材料と散乱粒子を含むことができ、中間封止体の透過率と屈折率は、パッケージ３０の発光を最適化するために選ぶことができる。
【００３４】
パッケージから放出される光の効率は、第１と第２のメニスカス形成特徴物の形状を変えることによって改良することもできる。上記したように、本発明によるパッケージでは、ＬＥＤは、丸いボンディング用のパッド、または丸い反射器表面、または丸いサブマウントなどの丸い表面上に置くことができる。丸い表面は最小面積内で熱拡がりを最大にするためにしばしば用いられる。丸いＬＥＤも用いることが出来ると理解されるが、ＬＥＤは、通常は、四角形または長方形状を持つ。四角形状のＬＥＤでは、ＬＥＤの下部の表面の丸い形状が、通常はほぼ均一なドーム型を持つ封止体マトリックスが出来上がるメニスカス保持特徴物を提供する。これは、四角形のＬＥＤ上では、ＣＣＴ変動を最小化するための最適の形状を提供するものではないこともありえる。
【００３５】
本発明によれば、代替として、ＬＥＤは、ＣＣＴ変動を最適化するために、封止体マトリックスのドーム型に影響を及ぼしてチップの近視野によりよく整合した形状にするメニスカス保持特徴物を持つ形状の上に置くこともできる。図９は、ＬＥＤ４４の形状によりよく整合したサブマウント４２を有する、サブマウント／ＬＥＤの組み合わせ４０の他の実施形態を示す。サブマウント４２は、上面に搭載された四角形のＬＥＤ４４に整合したほぼ四角な上面を有する。図１０は、(図１０に点線で示されている)ＬＥＤ４４とサブマウント４２の上面との上に導入された封止体マトリックス４６を有する、図９のＬＥＤパッケージ４０を示す。パッケージ４０のメニスカス保持特徴物は、サブマウントの上端部４８であり、封止体マトリックス４６がＬＥＤ４４の上方で、四角形にさせられたドーム型を形成する。封止体マトリックス４６は、ドーム型の中で、サブマウントの上端部４８の角に達するように拡がり、特に上端部４８の近傍では、封止体マトリックスを、四角形に変形されたドーム型にする。次に、封止体マトリックス４６は、硬化されＬＥＤ４４上に固定される。
【００３６】
四角形のサブマウント４２は、金属導体または半導体材料で作るのが好適である。四角形のサブマウントは、上記した円筒形のサブマウントに比べて通常は作製が容易であり、金属の大きな片から切り出し、サイコロ状に切断できる。四角形のサブマウント４２は、更なるメニスカス形成特徴物と封止体層を持つこともでき、上記のようにＰＣＢに搭載することもできる。
【００３７】
図１１は、図９と１０に示したパッケージ４０と同様に構成したＬＥＤパッケージの相関色温度(ＣＣＴ)を示すグラフ５０である。パッケージは、ＬＥＤからの青色と封止体マトリックス内の変換粒子からの黄色との組み合わせである白色光を放出することができる。グラフは視野角の関数としてのＣＣＴを示し、視野角全体に亘ってほぼ一様なＣＣＴを示している。
【００３８】
ＬＥＤパッケージのＣＣＴを改善する目的でマトリックス封止体を調整するために、色々なサブマウント形状を用いることが出来る。図１２は、本発明による、サブマウント／ＬＥＤの組み合わせ６０の他の実施形態の斜視図であり、その端部に、一般的な四角形の形状を持ったメニスカス形成特徴物を備えるために、一般的な四角形の形状をもっているサブマウント６２を有している。しかしながら、サブマウント６２は切れ込み６４を備え、その切れ込みは、色々なサイズと色々な形状でよく、サブマウント６２上の色々な位置に配置されてもよいが、 図示の切れ込み６４は、サブマウント６２の角に位置している。切れ込み６４は、メニスカス保持特徴物の形状を備えるために、サブマウント６２の高さの全体に亘っていてもよいし、またはサブマウントの上面にだけ存在してもよい。ＬＥＤ６６は、サブマウントの上表面に搭載され、ＬＥＤ６６の周りに端部のメニスカス形成特徴物を有する。封止体マトリックスは、そこで、上表面に、ＬＥＤ６６を覆うように導入される。サブマウントの上端部でのマトリックス封止体の表面張力が、メニスカスを形成し、そのメニスカスが、ＬＥＤの上面で、封止体マトリックスを、サブマウントの上表面の形状によって影響を受けたドーム型に保持する。例えば、サブマウント内の切れ込み６４は、特に、切れ込み６４の近傍で、封止体マトリックス内に切れ込みを有する形状を作ることになる。
【００３９】
図１３と１４は、本発明によるサブマウント７０、８０の更なる実施形態を示す。しかし、サブマウントは、ここに図示し、説明するもの以外の多くの異なる形状を取ることができることは理解されよう。図１３のサブマウント７０は、図１２のサブマウント６２と同様であるが、角に丸い切れ込みを持つのではなくて、角７２は切り落とされて、サブマウントの上表面を八角形状にし、八角形のメニスカス形成特徴物を実現している。図１４のサブマウント８０も、図１２のサブマウント６２と同様であるが、角の切れ込み８２が角度を持っている。切れ込み８２は色々な角度を持ってもよいが、適当な角度は図示のようにほぼ９０度である。サブマウント７０、８０のどちらも、ＬＥＤは、上記のように上表面に搭載され、マトリックス封止体は、上表面上に、ＬＥＤと上表面を覆うように導入される。サブマウントの上端部での封止体マトリックスの表面張力はメニスカスを形成し、そのメニスカスは、ＬＥＤの上面で、封止体マトリックスを、サブマウントの上表面の形状によって影響を受けたドーム型に保持する。
【００４０】
図１２―１４にて説明したサブマウントは、更なるメニスカス形成特徴物を備えた更なる部分を持って形成することもできるし、上記した中間封止体、または第２の封止体を形成することもできる。図１５は、上部９２と下部９４を有する本発明によるサブマウント９０の別の実施形態を示す。上部９２は、図１２に示したサブマウント６２の形状と同様の形状を有し、下部９４は八角形状を持つ。ＬＥＤは、上部９２の上表面上であって、上表面の端部がＬＥＤの周りにメニスカス形成特徴物を備えた上表面上に搭載される。引き続く製造工程において、封止体マトリックスが、ＬＥＤの上面で、該上表面上に導入される。封止体マトリックスは、ＬＥＤの上面で、上表面の形状によって影響を受けたドーム型を形成する。封止体マトリックスが硬化された後、中間(または第２の)封止体が、封止体マトリックスの上に導入され、下部の端部９４での中間封止体の表面張力がメニスカスを形成し、該メニスカスが、中間封止体を封止体マトリックスの上面でドーム型に保持する。中間封止体の形状は下部９４の形状によって影響を受ける。本発明によれば、上部の形状と下部の形状の色々な組み合わせを用いることが出来、更なる封止体層のために更なるサブマウントの部分を含ませることもできるということは理解されよう。
【００４１】
上記した色々な形状をもつサブマウントは、金属のような導電性材料で作ることができ、公知の方法を用いて形成することができるということは理解されよう。サブマウントのそれぞれは上記のようなＰＣＢへ搭載することもできることも理解されよう。
【００４２】
上記したように、メニスカス形成特徴物は、端部、角、水平棚、堀、円環及びその他任意の物理的変わり目を含むことができる。図１６は、メニスカス保持特徴物として機能する代替の物理的変わり目を持つサブマウント１００を示し、中心に搭載されたＬＥＤの周りにメニスカス形成特徴物を備えるために、それぞれの特徴物は、サブマウントの中心１０１の周りに配置されている。色々な特徴物は、円形リング１０２、堀１０４、三角形のリング１０６、四角形のリング１０８、および水平棚１１０を含む。本発明によれば、多くの他の物理的変わり目を用いることも出来ることが理解されよう。
【００４３】
更に他の実施形態では、物理的変わり目の代わりに、封止体とは異なる表面張力を持つ化学薬品を有する化学的変わり目を用いることも出来る。化学薬品には封止体が濡れを呈さず、そのため、化学薬品のある位置でメニスカスの形成を可能にする。化学薬品はいろいろな方法で塗布されるが、適当な方法は、化学薬品を所望の位置に塗装することである。一実施形態では、化学薬品は、サブマウント上のＬＥＤ(または他の発光体)の周りに円形に(または他の形状に)塗装するのがよい。封止体マトリックスがＬＥＤの上方に導入されると、物理的変わり目の場合とほぼ同様に、メニスカスが封止体マトリックスをＬＥＤ上方でドーム型に形成する。多くの異なる化学薬品を用いることが出来るが、適当な化学薬品は市販のニエ(登録商標)潤滑油（Ｎｙｅ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ）社製の二エバーＱ（Ｎｙｅｂａｒ−Ｑ）である。
【００４４】
本発明による他の実施形態は、他の位置にある特徴物によって形成されているメニスカスを有し、サブマウントなしの固体発光体を有する。図１７と図１８は、サブマウントを持たないＬＥＤ１２２を備えた、本発明による固体発光体パッケージ１２０の他の実施形態を示す。ＬＥＤ１２２は円形であるが、他の形状を持つＬＥＤも用いることが出来る。ＬＥＤは、上表面１２４と上表面の端部１２６を備える。封止体マトリックス１２８が上表面１２４上に導入され、該表面が被覆され、封止体マトリックスが端部１２６に達すると、そこでメニスカスが形成される。これにより、封止体マトリックスがＬＥＤの上表面上でドームを形成するようになる。
【００４５】
この実施形態は、多くの異なる形と厚さのＬＥＤに用いることが出来るが、特に薄いＬＥＤに適用可能である。高さが直径よりもはるかに小さな薄いＬＥＤであれば、多くの異なるサイズのＬＥＤを用いることが出来る。薄いＬＥＤでは、放出される光の大部分が、マトリックス材料を通過し、ＬＥＤの側面を通って放出される光は少量である。薄いＬＥＤは、多くの異なる方法で製作することができるが、適当な製作方法は、基板上にＬＥＤの活性層を形成し、その後、基板を除去する方法である。
【００４６】
更に他の実施形態では、更なるメニスカス保持特徴物を備えるために、１つ以上の物理的特徴物が薄いＬＥＤの１つ以上の表面に形成される。物理的特徴物は、上表面上へ封止体マトリックスのドームが形成できるように配置されるか、または図６に示し、上記した多層２２、２４のような複数の材料の層を備えることを可能とするように配置される。
【００４７】
図１９は、本発明によるＬＥＤパッケージを作製するための方法１４０の一実施形態を示す。この方法は一連の引き続くブロックで示されるが、本発明による方法は異なる順番をとることもできるということは理解されよう。ステップ１４２では、メニスカス保持特徴物を有するサブマウントが提供される。サブマウントは、上記したものの中の１つであってもよいし、または本発明による他の任意のサブマウントでもよい。メニスカス保持特徴物は、サブマウントの表面の端部であってもよいし、上記したものを含む、本発明による他の任意の特徴物であってもよい。ステップ１４４では、ＬＥＤが、ＬＥＤの周りにメニスカス保持特徴物を有するサブマウントの表面に搭載される。ステップ１４６では、封止体マトリックスが、ＬＥＤとサブマウントの表面との上に導入される。メニスカス保持特徴物の幅／直径及び形状は、ＬＥＤの上面でドーム型を形成するのに好適である封止体マトリックスのサイズと形状に影響を及ぼす。
【００４８】
ステップ１４８では、封止体マトリックスは、熱硬化法などの公知の硬化方法で硬化される。この方法は、任意選択ステップ１５０を含み、ここでは、硬化した封止体マトリックスの上方に、中間の／第２の封止体が導入される。中間の／第２の封止体は、第２のメニスカス形成特徴物との間で形成されたメニスカスによって、封止体マトリックスの上方でドーム型に保持される。ステップ１５２では、中間の／第２の封止体が熱硬化法などで硬化される。ステップ１５４では、サブマウントは、上記のＰＣＢへ搭載することも任意選択肢としてできる。
【００４９】
サブマウントを持たないＬＥＤパッケージを作製する方法では、方法１４０のステップ１４２と１４４は必要ではないということは理解されよう。ステップ１４６で、封止体マトリックスは、ＬＥＤと、メニスカス形成特徴物として機能するＬＥＤの端部(または他の物理的特徴物)との上に直接導入される。次いで、方法１４０の残りの部分を、上述したように行うことができる。
【００５０】
本発明を、特定の好適な構成を参照して詳細に説明してきたが、他の変形も可能である。よって、添付の特許請求の範囲の趣旨と技術範囲は、ここに含まれた好適な形態だけに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明によるＬＥＤパッケージの一実施形態において用いられる円筒状サブマウントとＬＥＤの斜視図である。
【図２】図１に示したサブマウントとＬＥＤの上面図である。
【図３】図１と図２におけるサブマウントとＬＥＤの、図２における切断線３−３に沿って切り出した断面図である。
【図４】マトリックス封止体を有し、図１−３におけるサブマウントとＬＥＤとを有する、本発明によるＬＥＤパッケージの一実施形態の斜視図である。
【図５】図４に示したＬＥＤパッケージの、切断線５−５に沿って切断した断面図である。
【図６】本発明による中間封止体を有するＬＥＤパッケージの他の実施形態の断面図である。
【図７】本発明による、印刷回路基板に搭載され、第２の封止体を有するサブマウントを持つＬＥＤパッケージの他の実施形態の断面図である。
【図８】図７に示したＬＥＤパッケージと中間層封止体の断面図である。
【図９】本発明によるＬＥＤパッケージの他の実施形態において用いられる四角形のサブマウントとＬＥＤの斜視図である。
【図１０】マトリックス封止体を有する、図９に示したサブマウントとＬＥＤとの斜視図である。
【図１１】本発明によるＬＥＤパッケージの一実施形態のＣＣＴ特性を示すグラフである。
【図１２】本発明によるＬＥＤパッケージに用いられる他のサブマウントとＬＥＤとの組み合わせの斜視図である。
【図１３】本発明によるＬＥＤパッケージの他のサブマウントの上面図である。
【図１４】本発明によるＬＥＤパッケージに用いることができる、さらに他のサブマウントの上面図である。
【図１５】上部と下部が異なる形状を持つ、本発明による他のサブマウントの斜視図である。
【図１６】本発明によるＬＥＤパッケージに用いることが出来る、代替のメニスカス保持特徴物を示すサブマウントの断面図である。
【図１７】本発明によるＬＥＤとマトリックス材料との組み合わせの他の実施形態の斜視図である。
【図１８】図１７に示した、ＬＥＤとマトリックス材料との組み合わせの断面図である。
【図１９】本発明によるＬＥＤパッケージを製作するための方法の一実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009532900.tif 000015
【図１４】
2009532900.tif 000016
【図１５】
2009532900.tif 000017
【図１６】
2009532900.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月8日(2008.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な表面を持つ第１のメニスカス形成特徴物を有するサブマウントと、
前記第１のメニスカス形成特徴物の前記平坦な表面に搭載される固体発光体と、
前記メニスカス形成特徴物の前記平坦な表面上にあり、前記固体発光体を被覆している封止体マトリックスであって、前記封止体マトリックスは、前記固体発光体上でドーム型を形成し、前記封止体マトリックスのサイズと形状は、前記メニスカス形成特徴物の幅と形状によって少なくとも部分的に規定されることを特徴とする封止体マトリックスと
を備えたことを特徴とする発光体パッケージ。
【請求項２】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、前記発光体の周りで、前記封止体マトリックスと前記メニスカス形成特徴物との間に形成されるメニスカスによって、前記封止体マトリックスを前記発光体上で前記ドーム型に保持するための幅を有することを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、液体が接触したときにメニスカスを作る物理的な変わり目を備えることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項４】
前記第１のメニスカス形成特徴物は、前記発光体を囲んで円形、四角形、長方形、または八角形状を有することを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項５】
前記第１のメニスカス形成特徴物の周りに第２のメニスカス形成特徴物を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項６】
前記封止体マトリックスの上面に、前記第２のメニスカス形成特徴物のサイズと形状によってサイズと形状が少なくとも部分的に規定される中間封止体を、ドーム型に更に備えることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ。
【請求項７】
前記第２のメニスカス形成特徴物は、液体が接触したときにメニスカスを作る物理的な変わり目を備えることを特徴とする請求項６に記載のパッケージ。
【請求項８】
前記封止体マトリックスは、変換材料を含み、前記中間封止体は、前記発光体と前記変換材料とによって放出される光の波長に対して透明であり、前記中間封止体は、前記封止体マトリックスよりも大きな屈折率を有することを特徴とする請求項６に記載のパッケージ。
【請求項９】
前記サブマウントは、上部と下部を備え、前記上部は、前記下部の幅よりも小さな幅を有し、前記第１のメニスカス保持特徴物は前記上部の端部であり、前記第２のメニスカス保持特徴物は、前記下部の端部であることを特徴とする請求項６に記載のパッケージ。
【請求項１０】
第１のメニスカス保持特徴物を有する表面を持つ母体を提供するステップと、
前記表面上に固体発光体を搭載するステップと、
前記発光体および前記表面の上方に液体の封止体マトリックスを導入するステップであって、前記第１のメニスカス保持特徴物が、前記発光体の上方で、前記液体の封止体マトリックスをドーム型に保持するステップと、
前記発光体パッケージの相関色温度分布（ＣＣＴ）を改善するために、前記封止体マトリックスを調整するステップと、
前記封止体マトリックスを硬化させるステップと
を備えたことを特徴とする発光体パッケージを製造するための方法。
【請求項１１】
前記母体は、前記発光体の周りに前記メニスカス保持特徴物を有するサブマウントを備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記液体の封止体マトリックスの粘性と、前記固体発光体の周りの前記第１のメニスカス保持特徴物の幅とが、前記液体の封止体マトリックスを前記ドーム型に保持する前記メニスカス保持特徴物の位置でメニスカスを実現することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
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