(57)【要約】ここでは、ＬＥＤ及び成形されたケイ素含有封入材を含む発光デバイスの製造方法が開示される。この方法は、ＬＥＤを、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物を含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒とを含む光重合性組成物と接触させることを含む。その後、封入材を形成するために、光重合性組成物の光重合が実行される。重合が完了する前のいくつかの時点で、成形型は封入材に所定の形を付与するために使用される。
2009513021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードを提供することと、
前記発光ダイオードを、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物と接触させることと、
前記光重合性組成物を成形型と接触させることと
を含む、発光デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記成形型に接触させた後に、前記光重合性組成物に化学線を適用することを更に含み、その際、
前記化学線は７００ｎｍ以下の波長であり、前記ケイ素含有樹脂内で、前記ケイ素結合水素と前記脂肪族不飽和物との間の反応を含むヒドロシリル化を開始させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記化学線の適用は、部分的に重合した組成物を形成することを含み、
前記方法は、前記ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を更に開始するために前記部分重合組成物を加熱することを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記成形型と接触させる前に、前記光重合性組成物を約１５０℃未満の温度に加熱することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
発光ダイオードを提供することと、
前記発光ダイオードを、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物と接触させることと、
前記光重合性組成物に、７００ｎｍ以下の波長であり、前記ケイ素含有樹脂内で、前記ケイ素結合水素と前記脂肪族不飽和物との間の反応を含むヒドロシリル化を開始する化学線を適用し、部分的に重合した組成物を形成することと、
前記部分重合組成物を成形型と接触させることと
を含む、発光デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記成形型に接触させた後に、前記部分重合組成物に化学線を適用することを更に含み、その際、前記部分重合組成物に適用される前記化学線は、７００ｎｍ以下の波長であり、前記ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を更に開始する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記部分重合組成物への前記化学線の適用は、第２の部分重合組成物を形成することを含み、
前記方法は、前記ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を更に開始するために前記第２の部分重合組成物を加熱することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記成形型に接触させた後に、前記部分重合組成物を約１５０℃未満の温度で加熱することを更に含み、その際、前記加熱は前記ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を更に開始する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記成形型は前記化学線に対して透明である、請求項１又は５に記載の方法。
【請求項１０】
前記化学線を適用することは、前記発光ダイオードを活性化することを含む、請求項２、５及び６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記成形型は成形型材料を含み、前記光重合性組成物の表面の大部分に正又は負のレンズを付与するために付形されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記成形型は成形型材料を含み、各々１０μｍ〜１ｍｍの寸法を有するマクロ構造を付与するために付形されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記成形型は成形型材料を含み、各々１００ｎｍ〜１０μｍ未満の寸法を有するミクロ構造を付与するために付形されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
発光ダイオードを提供することと、
前記発光ダイオードを、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物と接触させることと、
前記光重合性組成物の表面を成形型に接触させることにより付形することと、
前記光重合性組成物に７００ｎｍ以下の波長である化学線を適用し、前記ケイ素含有樹脂内で、前記ケイ素結合水素と前記脂肪族不飽和物との間の反応を含むヒドロシリル化を開始し、それにより光重合組成物を形成することと、
前記成形型を前記光重合組成物から分離することと
を含む、発光デバイスの製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法で製造された発光デバイス。
【請求項１６】
発光ダイオードと、
光重合性組成物であって、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物と、
成形型とを含む、発光デバイス。
【請求項１７】
前記光重合性組成物が部分的に重合されている請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項１８】
発光ダイオードと、
光重合組成物であって、前記発光ダイオードに接触していて、
ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物から形成された光重合組成物とを含み、
前記光重合組成物の表面が、その大部分において、正又は負のレンズとして付形されている、発光デバイス。
【請求項１９】
発光ダイオードと、
光重合組成物であって、前記発光ダイオードに接触していて、
ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物から形成された光重合組成物とを含み、
前記光重合組成物の表面には、各々１０μｍ〜１ｍｍの寸法を有するマクロ構造が付形されている、発光デバイス。
【請求項２０】
発光ダイオードと、
光重合組成物であって、前記発光ダイオードに接触していて、
ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物を含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物から形成された光重合組成物とを含み、
前記光重合組成物の表面には、各々１００ｎｍ〜１０μｍ未満の寸法を有するミクロ構造が付形されている、発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、参照することにより本明細書に援用される、２００５年１０月２４日出願の米国特許仮出願番号第６０／７２９５７６号の利益を主張する。
（発明の分野）
本発明は、ＬＥＤ成形型と、成形されてケイ素含有樹脂を含む封入材とを有する発光デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの封入は、従来は、熱硬化性樹脂成形コンパウンド（一般に固体のエポキシプレフォーム）が誘電的に予熱され、成型工具のポットに配置されるトランスファーモールド工程を使用して達成された。トランスファーシリンダ、又はプランジャは、ランナーシステムへの成形コンパウンド及び成形型のゲートを押圧するために使用される。その後、成形コンパウンドは、チップ、ワイヤボンド、及びリードフレームを通過し、半導体デバイスを封入する。大部分のトランスファーモールド工程は、高い運転温度（成形コンパウンドは、室温では固体である）、及び成形型を充填するために必要な高い圧力（溶融状態でも、成形コンパウンドは高い粘性を有し、粘性は反応により更に増す）に起因する大きな問題に悩まされる。これらの問題は、不完全な成形型の充填、（反応温度が最終の使用温度より非常に高いため）熱応力、及びワイヤ流れをもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここでは、低粘性から中程度の粘性の樹脂を使って、低温で、成形されたケイ素含有封入材で封入されたＬＥＤの製造方法を開示する。この方法は、ワイヤ流れに伴う上記問題を防止する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願明細書において開示されている方法は発光デバイスの製造方法であり、この方法は、ＬＥＤを提供することと、前記ＬＥＤを、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物と接触させることと、前記光重合性組成物を成形型と接触させることとを含む。前記成形型に接触させた後に、前記光重合性組成物に７００ｎｍ以下の波長の化学線を適用し、前記ケイ素含有樹脂内で、前記ケイ素結合水素と前記脂肪族不飽和物との間の反応を含むヒドロシリル化を開始する。前記化学線の適用は、部分重合組成物を形成することを含んでもよく、それにより、前記方法は、前記ケイ素含有樹脂内で更にヒドロシリル化を開始するために前記部分重合組成物を加熱することを更に含んでもよい。任意で、前記成形型と接触させる前に、前記光重合性組成物を約１５０℃未満の温度に加熱してもよい。
【０００５】
この方法は、部分重合組成物を形成するために、前記成形型に接触させる前に、前記光重合組成物に化学線を適用することを含んでもよい。前記成形型に接触させた後に、部分重合組成物に化学線を適用してもよく、それにより、前記ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を開始し、第２の部分重合組成物が形成される。その後、第２の部分重合組成物は、前記ケイ素含有樹脂内で更にヒドロシリル化を更に開始するために加熱されてもよい。成形型に接触させた後に、化学線を適用する代わりに、前記部分重合組成物を約１５０℃未満の温度に加熱することよりヒドロシリル化が更に開始されることも可能である。
【０００６】
成形型は、あらゆる有用な構造、例えば、正又は負レンズ、又はマクロ構造及び／又はミクロ構造のいくつかの組み合わせを付与するために付形することができる。
【０００７】
本発明のこれら及び他の態様は、以下の詳細な説明及び図面から明らかである。上記概要は、請求された内容の限界として解釈されてはならず、その内容は、審査の間に補正され得る添付の請求の範囲のみにより定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この出願はトンプソンら（Thompson et al.）により同日に提出された「成形された封入材を有する発光デバイスの製造方法」という名称の米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿（受領番号６１４０４ＵＳ００７）に関する。本願は、一般に譲渡され、ボードマンら（Boardman et al.）により２００５年１０月１７日に提出された「ケイ素含有封入材による発光デバイスの製造方法」という名称の米国特許同時係属出願番号第１１／２５２，３３６号であり、２００４年１１月１８日に提出され、現在許可されている米国特許出願番号第１０／９９３，４６０号の一部継続出願に関し、これらの出願は全体を参照することにより本明細書に援用される。
【０００９】
本願明細書に記載の方法は、成形型材料を含む成形型を使用し、封入材の外側表面に所望のコンプリメンタリー（complimentary）な形状を付与するように付形される。ここで使用するように、「封入材」は少なくとも部分的に重合化されたケイ素含有樹脂を指す。成形型に形成できるあらゆる材料が使用され得て、一般に、成形型材料が後述のように、発光デバイスの製造方法に使用される特定の温度よりも高温のガラス転移温度を有することが通常は望ましい。成形型材料の例としては、重合材料、例えば、フッ素エラストマー、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート及び、セラミック、石英、サファイヤ、金属、及び特定のガラスを含む無機材料とを含む。有機−無機ハイブリッド材料も、成形型として使用されることができる。典型的なハイブリッド材料は、チョイら（Choi et al.）のラングミュア（Langmuir）、第２１巻、９３９０ページ（２００５年）に記載のフッ素化材料を含む。成形型は、透明、例えば透過なセラミックであってもよく、化学線が成形型に適用される場合、透過な成形型は有用である。成形型は非透明、例えば不透明なセラミック、不透明なプラスチック、又は金属であってもよい。成形型は、従来の機械加工、ダイヤモンド旋削、接触リソグラフィ、投影リソグラフィ、干渉リソグラフィ、エッチング、又は他のあらゆる適切な技術により製造可能である。成形型は、元のマスター成形型又はそのドーター成形型であってもよい。成型は、反応性のエンボス加工と呼ばれてもよい。
【００１０】
光重合性組成物、又は部分重合組成物を接触させる成形型の表面は、成形された表面から成形型を容易に除去するために、剥離材料で被覆されることができる。例えば、鋼又はニッケル成形型においては、５〜１０周期ごとに、家庭用洗剤の２〜５重量％の水溶液を成型表面に吹き付けることは有用であり得る。フルオロカーボン剥離剤も使用され得る。１つの発光デバイス又は複数の発光デバイスは、単一の成形型を使用して同時に製造されてもよい。
【００１１】
成形型は、光重合性組成物又は部分重合組成物の表面上に、あらゆる有用な構造を付与するために付形することができる。例えば、成形型はＬＥＤ上の屈折レンズを形成するために成形されることができる。レンジング（Lensing）は、正又は負レンズを形成するための、封入材の表面の大部分の均一な（又はほぼ均一な）曲率に関連し、その直径は、ほぼパッケージ又はリフレクタカップの寸法である。一般に、レンズ表面は「曲率半径」によって特徴づけられる。曲率半径は、凸状表面を意味する正、又は凹状表面を意味する負、又は平らな表面を意味するインフィニットであり得る。レンジングは、封入材と空気との界面で、全体の入射光の内部反射を減らすことによって光抽出を改良することができる。それは、発光デバイスから発される光の角分布も変えることができる。
【００１２】
図１を参照すると、型から外された封入材６を含む発光デバイス１０が示される。ＬＥＤ２は、リフレクタカップ４の基板７に配置される金属で被覆された接点３ａに取り付けられる。ＬＥＤ２は、その最下面上に１つの電気的接点を有し、別の電気的接点を最上面に有し、後者はワイヤボンド５により別個の電気的接点３ｂへ接続されている。ＬＥＤに電圧を加えるために、電源を電気接点につなぐことができる。封入材６の表面８は成形されない。図２は、典型的な発光デバイス２０の概略横断面図を示し、封入材２４の表面２２は、半球状のレンズの形で、ほぼリフレクタカップ２６の寸法に成形される。図３は、デバイスがリフレクタカップを有しないことを除いて、他の典型的な発光デバイス３０の概略横断面図を示す。この場合、封入材３４の表面３２も、半球状のレンズの形に成形される。
【００１３】
表面も、パッケージ寸法より小さいが可視光線の波長よりも非常に大きい特徴的な寸法を有するマクロ構造によって付形されることができる。すなわち、各マクロ構造が１０μｍ〜１ｍｍの寸法を有してもよい。各マクロ構造間の間隔又は周期も１０μｍ〜１ｍｍ（又はＬＥＤパッケージのサイズの約１／３）あってもよい。マクロ構造の例としては、横断面で見ると、正弦波、三角波、方形波、整流化された正弦波、のこぎり波、サイクロイド（さらに一般的にいえば短サイクロイド）、波状に付形された表面を含む。マクロ構造の周期性は、一次元又は二次元でもよい。一次元の周期性を有する表面は、表面のただ１つの主要方向に沿って、繰返し構造を有する。１つの特定の実施例において、成形型としては３Ｍ社（3M Company）から入手可能な輝度向上フィルムであるヴィクイティ（Vikuiti）（登録商標）を挙げることができる。
【００１４】
成形型は、側面発光パターンを発生可能な成形された封入材を作製可能なレンズ構造を付与するために付形されることができる。例えば、成形された封入材は中心軸を有し、成形された封入材に入る光は、反射され、屈折し、最終的には、中心軸に対して実質的に垂直な方向に出る。これらのタイプの側面発光レンズ形状及びデバイスの例は、米国特許第６，６７９，６２１  Ｂ２号及び米国特許第６，５９８，９９８  Ｂ２号に記載されている。他の例では、成形された封入材は、封入材に延びる渦形状を画定する緩やかに湾曲した表面を有する一般に平坦な表面を有し、先端を形成する等角の螺旋形状を有する。このような形の例は、米国特許第６，４７３，５５４  Ｂ１号、特に図１５、１６及び１６Ａに記載されている。
【００１５】
二次元の周期性を有する表面は、マクロ構造の平面のあらゆる２つの直交方向に沿って、繰返し構造を有する。二次元の周期性を有するマクロ構造の例としては、ランダム表面、二次元の正弦曲線、円すい状のアレイ、プリズムのアレイ、例えばキューブコーナー、及びレンズレットアレイが挙げられる。図４は、他の典型的な発光デバイス４０の立面図を示し、この図において、封入材の表面４２は、一般に円形の対称を有するフレスネルレンズとして付形され、固体のレンズより非常に少ない体積を占めつつ、あらゆる正又は負のレンズの光学的性質を複製するように設計可能である。また、図４では、リフレクタカップ４４の基板４７に配置された金属で被覆された接点４３ａ及び４３ｂ（ＬＥＤ及びワイヤボンドは見えない）が示される。
【００１６】
一般に、マクロ構造の寸法は、表面全体で均一である必要はない。例えば、該構造の寸法が、パッケージの端部へ向かって大きく又は小さくなってもよく、形を変えてもよい。この表面は、本願明細書に記載の形のあらゆる直線的組み合わせから成ってもよい。
【００１７】
この表面も、可視光線の波長と同様のスケールで特徴的な寸法を有するミクロ構造によって付形されることができる。すなわち、各ミクロ構造は、１００ｎｍ〜１０μｍ未満の寸法を有することができる。ミクロ構造化された表面と相互作用する際は、光は回析する傾向がある。したがって、ミクロ構造の表面の設計は、光の波のような性質に、慎重な注意を必要とする。ミクロ構造の例としては、一次元及び二次元の回折格子、一次元、二次元、又は三次元の光結晶、バイナリ光学素子、及び「モスアイ」反射防止コーティングが挙げられる。図５は、典型的な発光デバイス５０の概略横断面図を示し、ここでは、封入材５４の表面５２は、一次元の周期性を有する直線のプリズムによって成形される。コンプリメンタリーな形状の表面５８を有する成形型５６も示される。図７は、他の典型的な発光デバイス７０の立面図を示し、ここでは、封入材の表面７２は、二次元のプリズムのアレイを含む。図６において、他の典型的な発光デバイス６０の概略横断面図が示され、ここでは、封入材６４の表面６２はミクロレンズによって成形される。
【００１８】
このミクロ構造は、表面全体の寸法が均一である必要はない。例えば、この素子は、パッケージの端部へ向かって大きく又は小さくなってもよく、形を変えてもよい。この表面は、本願明細書に記載の形のあらゆる直線的組み合わせから成ってもよい。図８は、他の典型的な発光デバイス８０の立面図を示し、ここでは、封入材の表面８２は、ランダムに配置された凸部及び凹部を含む。
【００１９】
封入材の表面は、全ての３つの寸法スケールからの構造を含むことができる。全てのパッケージ表面はいくつかの曲率半径でレンズ化され、正、負はインフィニットであり得る。マクロ構造又はミクロ構造は、更に光出力を高め、又は所要の用途のための角分布を最適化するためにレンズ表面に追加されることができる。表面は、レンズ表面上のマクロ構造上にミクロ構造を組み込んでもよい。
【００２０】
本願明細書に記載の方法は、ケイ素結合水素及び脂肪族不飽和物を含むケイ素含有樹脂を含有する光重合性組成物を提供することを含む。ケイ素含有樹脂は、モノマー類、オリゴマー類、ポリマー類、又はこれらの混合物を含むことができる。かかる樹脂は、ヒドロシリル化（すなわち、炭素−炭素二重結合又は三重結合に対するケイ素結合水素の付加）を可能にするケイ素結合水素及び脂肪族不飽和を含む。ケイ素結合水素及び脂肪族不飽和は、同じ分子中に存在してもよく、又は存在しなくてもよい。さらに、脂肪族不飽和は、ケイ素に直接結合してもよく、又はしていなくてもよい。
【００２１】
好ましいケイ素含有樹脂は、液体、ゲル、エラストマー、又は非弾性固体の形態であることができる封入材を提供し、熱的及び光化学的に安定なものである。紫外線には、少なくとも１．３４の屈折率を有するケイ素含有樹脂が好ましい。一部の実施形態に関しては、少なくとも１．５０の屈折率を有するケイ素含有樹脂が好ましい。
【００２２】
好ましいケイ素含有樹脂は、光安定性であり、熱安定性でもある封入材を提供するように選択される。本明細書において、光安定性とは、特に着色又は光吸収性分解生成物の形成という観点から、化学線放射に長期間さらされたときに化学的に分解しない材料を指す。本明細書において、熱安定性とは、特に着色又は光吸収性分解生成物の形成という観点から、熱に長期間さらされたときに化学的に分解しない材料を指す。さらに、好ましいケイ素含有樹脂は、製造時間を速め、全体的なＬＥＤコストを削減するために相対的に迅速な硬化機構（例えば、数秒から３０分未満）を有するものである。
【００２３】
適したケイ素含有樹脂の例としては、例えば、米国特許第６，３７６，５６９号（オックスマンら（Oxman et al.））、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマンら（Boardman et al.））、米国特許第６，０４６，２５０号（ボードマンら）、米国特許第５，１４５，８８６号（オックスマンら）、米国特許第６，１５０，５４６号（バット（Butts））、及び、米国特許出願公開第２００４／０１１６６４０号（ミヨシ（Miyoshi））に開示されている。好ましいケイ素含有樹脂は、オルガノポリシロキサン類を含むオルガノシロキサン（すなわち、シリコーン類）を含む。こうした樹脂は、通常、１つはケイ素結合水素を有し、もう一方は脂肪族不飽和を有する少なくとも２つの構成成分を含む。しかし、ケイ素結合水素及びオレフィン性不飽和の両方が、同じ分子内に存在してもよい。
【００２４】
実施形態の１つでは、ケイ素含有樹脂は、１分子中にケイ素原子に結合した少なくとも２つの脂肪族不飽和部位（例えば、アルケニル又はアルキニル基）を有するシリコーン構成成分、並びに１分子中にケイ素原子に結合した少なくとも２つの水素原子を有するオルガノハイドロジェンシラン及び／又はオルガノハイドロジェンポリシロキサン構成成分を含むことができる。好ましくは、ケイ素含有樹脂は、ベースポリマー（すなわち、組成物中の主要なオルガノシロキサン構成成分）として脂肪族不飽和を含有するシリコーンとともに、両方の構成成分を含む。好ましいケイ素含有樹脂は、オルガノポリシロキサン類である。こうした樹脂は、通常、少なくとも２つの構成成分を含み、それらの少なくとも１つは脂肪族不飽和を含有し、それらの少なくとも１つはケイ素結合水素を含有する。こうしたオルガノポリシロキサン類は当該技術分野において既知であり、例えば、米国特許第３，１５９，６６２号（アシュビイ（Ashby））、米国特許第３，２２０，９７２号（ラモレアズ（Lamoreauz））、米国特許第３，４１０，８８６号（ジョイ（Joy））、米国特許第４，６０９，５７４号（ケリーク（Keryk））、米国特許第５，１４５，８８６号（オクスマン（Oxman）ら）、及び米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）のような特許に開示されている。硬化性の一成分型オルガノポリシロキサン樹脂は、単一樹脂構成成分が脂肪族不飽和とケイ素結合水素との両方を含有する場合に可能である。
【００２５】
脂肪族不飽和物を含むオルガノポリシロキサン類は、好ましくは直線状、環状、又は分岐したオルガノポリシロキサンであり、式Ｒ１ａＲ２ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２のユニットを含み、ここでは、Ｒ１は、一価で、直鎖状、分岐状又は環状の、脂肪族不飽和物が無く、１〜１８個の炭素原子を有する非置換又は置換の炭化水素基であり、Ｒ２は、脂肪族不飽和物及び２〜１０個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、１つの分子につき少なくとも１つのＲ２が平均して存在しているという条件で、ａは０、１、２、又は３であり、ｂは、０、１、２、又は３であり、ａ＋ｂの和は、０、１、２、又は３である。
【００２６】
脂肪族不飽和を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、２５℃にて少なくとも５ｍＰａ・ｓの平均粘度を有する。
【００２７】
適したＲ１基の例は、アルキル基、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−オクチル、２，２，４−トリメチルペンチル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、及びｎ−オクタデシル；芳香族基、例えば、フェニル又はナフチル；アルカリール基、例えば、４−トリル；アラルキル基、例えば、ベンジル、１−フェニルエチル、及び２−フェニルエチル；並びに置換アルキル基、例えば、３，３，３−トリフルオロ−ｎ−プロピル、１，１，２，２−テトラヒドロペルフルオロ−ｎ−ヘキシル、及び３−クロロ−ｎ−プロピルである。
【００２８】
適したＲ２基の例は、アルケニル基、例えば、ビニル、５−ヘキセニル、１−プロペニル、アリル、３−ブテニル、４−ペンテニル、７−オクテニル、及び９−デセニル；並びにアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル及び１−プロピニルである。本発明では、脂肪族炭素−炭素多重結合を有する基としては、脂環式炭素−炭素多重結合を有する基が挙げられる。
【００２９】
ケイ素結合水素を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、式Ｒ１ａＨｃＳｉＯ（４−ａ−ｃ）／２のユニットを含む線状、環状又は分枝状オルガノポリシロキサン類であり、式中、Ｒ１は上記で定義した通りであり、ａは０、１、２、又は３であり、ｃは０、１、又は２であり、ａ＋ｃの合計は０、１、２、又は３であるが、平均して１分子あたり少なくとも１つのケイ素結合水素原子が存在することが条件である。
【００３０】
ケイ素結合水素を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、２５℃にて少なくとも５ｍＰａ・ｓの平均粘度を有する。
【００３１】
脂肪族不飽和及びケイ素結合水素の両方を含有するオルガノポリシロキサン類は、好ましくは、式Ｒ１ａＲ２ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２及び式Ｒ１ａＨｃＳｉＯ（４−ａ−ｃ）／２の両方の式のユニットを含む。これらの式において、Ｒ１、Ｒ２、ａ、ｂ、及びｃは上記で定義した通りであるが、脂肪族不飽和及び１つのケイ素結合水素原子を含有する基が、１分子あたり平均して少なくとも１つ存在することが条件である。
【００３２】
ケイ素含有樹脂（特にオルガノポリシロキサン樹脂）におけるケイ素結合水素原子と脂肪族不飽和とのモル比は、０．５〜１０．０モル／モル、好ましくは０．８〜４．０モル／モル、及びより好ましくは１．０〜３．０モル／モルの範囲であってもよい。
【００３３】
一部の実施形態に関しては、Ｒ１基の大部分がフェニル又はその他のアリール、アラルキル、若しくはアルカリールであるような上述されたオルガノポリシロキサン樹脂は、これらの基を組み込むことにより、Ｒ１ラジカルの全てが、例えばメチルであるような材料よりも高い屈折率を有する材料を提供するので、好ましい。
【００３４】
開示される組成物はまた、放射活性ヒドロシリル化により封入材の硬化が可能になる金属含有触媒を含む。これらの触媒は当該技術分野において既知であり、通常、例えば白金、ロジウム、イリジウム、コバルト、ニッケル、及びパラジウムのような貴金属の錯体を含む。貴金属含有触媒は白金を含有するのが好ましい。開示される組成物はまた、共触媒、すなわち２つ以上の金属含有触媒の使用を含むことができる。
【００３５】
こうした様々な触媒は、例えば、米国特許第６，３７６，５６９号（オクスマン（Oxman）ら）、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）、米国特許第６，０４６，２５０号（ボードマン（Boardman）ら）、米国特許第５，１４５，８８６号（オクスマン（Oxman）ら）、米国特許第６，１５０，５４６号（バッツ（Butts））、米国特許第４，５３０，８７９号（ドラナク（Drahnak））、米国特許第４，５１０，０９４号（ドラナク（Drahnak））、米国特許第５，４９６，９６１号（ダウス（Dauth））、米国特許第５，５２３，４３６号（ダウス（Dauth））、米国特許第４，６７０，５３１号（エックバーグ（Eckberg））、並びにＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９５／０２５７３５（ミナニ（Mignani））に開示されている。
【００３６】
特定の好ましい白金含有触媒は、Ｐｔ（ＩＩ）β−ジケトネート錯体（例えば、米国特許第５，１４５，８８６号（オクスマン（Oxman）ら）に開示されるもの）、（η５−シクロペンタジエニル）トリ（σ−脂肪族）白金錯体（例えば、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）及び米国特許第４，５１０，０９４号（ドラナク（Drahnak））に開示されるもの）、及びＣ７〜２０−芳香族置換（η５−シクロペンタジエニル）トリ（σ−脂肪族）白金錯体（例えば、米国特許第６，１５０，５４６号（バッツ（Butts））に開示されるもの）から成る群から選択される。
【００３７】
こうした触媒は、ヒドロシリル化反応を促進するのに有効な量で使用される。このような触媒は、光重合性組成物に光重合性組成物１００万部につき、少なくとも１部、好ましくは少なくとも５部の量で含まれることが好ましい。このような触媒は、光重合性組成物１００万部につき、金属の１０００部以下、より好ましくは金属の２００部以下の量で光重合性組成物に含まれることが好ましい。
【００３８】
ケイ素含有樹脂及び触媒に加えて、光重合性組成物は、非吸収性金属酸化物粒子、半導体粒子、蛍光体、増感剤、光重合開始剤、抗酸化剤、触媒阻害物質、及び顔料も含むことができる。使用される場合、こうした添加剤は所望の効果を生み出す量で使用される。
【００３９】
光重合性組成物内に含まれる粒子は、樹脂の粒子の分散性を改良するために表面処理され得る。こうした表面処理化学物質の例としては、シラン類、シロキサン類、カルボン酸類、ホスホン酸類、ジルコン酸塩類、チタン酸塩類などが挙げられる。こうした表面処理化学物質を適用する技術は既知である。
【００４０】
非吸収性金属酸化物及び半導体粒子は、封入材の屈折率を増やすために任意に光重合性組成物に含まれることができる。適した非吸収性粒子は、ＬＥＤの発光バンド幅にわたって実質的に透明なものである。非吸収性金属酸化物及び半導体粒子の例としては、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、及びこれらの混合物、並びに他の十分に透明な非酸化物セラミック材料、例えばＺｎＳ、ＣｄＳ、及びＧａＮのような材料を含む半導体材料が挙げられるが、これらに限定されない。相対的に低い屈折率を有するシリカ（ＳｉＯ２）も、一部の用途において粒子材料として有用な場合があるが、より重要なことには、それがまた、より屈折率の高い材料から製造された粒子用の薄い表面処理として有用な場合があり、オルガノシラン類を用いる表面処理をより容易にできることである。この点に関して、粒子は、別の種類の材料が付着した１つの材料のコアを有する種を含むことができる。使用される場合、このような非吸収性金属酸化物及び半導体粒子は、光重合性組成物に光重合性組成物の総重量に基づいて好ましくは８５重量％以下の量で含まれる。好ましくは、非吸収性金属酸化物及び半導体粒子は、光重合性組成物に光重合性組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の量、より好ましくは少なくとも４５重量％の量で含まれる。一般に、粒子は、その大きさが１ナノメートル〜１ミクロン、好ましくは１０ナノメートル〜３００ナノメートル、より好ましくは１０ナノメートル〜１００ナノメートルの範囲であってもよい。この粒径は平均粒径であるが、ここで、粒径は、球状粒子の直径である粒子の最長寸法である。金属酸化物及び／又は半導体粒子の体積パーセントが、モノモーダル分布の球状粒子を考えると７４体積パーセントを超えることができないことは、当業者にはわかるであろう。
【００４１】
蛍光体は、ＬＥＤから発される色を調整するために、任意に光重合性組成物に含まれてもよい。本明細書に記載されるように、蛍光体は蛍光材料から成る。蛍光性材料は、無機粒子、有機粒子、又は有機分子又はそれらの組み合わせであってもよい。適した無機粒子として、ドープされたガーネット（例えば、ＹＡＧ：Ｃｅ及び（Ｙ、Ｇｄ）ＡＧ：Ｃｅ）、アルミン酸塩（例えば、Ｓｒ２Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、及びＢＡＭ：Ｅｕ）、珪酸塩（例えば、ＳｒＢａＳｉＯ：Ｅｕ）、スルフィド（例えば、ＺｎＳ：Ａｇ（ＣａＳ：Ｅｕ）、及びＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ）、オキシ硫化物、オキシ窒化物、リン酸塩、ホウ酸塩、及びタングステン酸塩（例えば、ＣａＷＯ４）が挙げられる。これらの材料は、従来の蛍光体粉末又はナノ粒子蛍光体粉末の形態であってもよい。別の種類の適した無機粒子は、Ｓｉ、Ｇｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ及びこれらの組み合わせを含む半導体ナノ粒子から製造される、いわゆる量子ドット蛍光体である。一般に、それぞれの量子ドットの表面は、アグロメレーションを防止するために、及び結合剤との適合性を増大させるために、有機分子で少なくとも部分的にコーティングされる。一部の例では、半導体量子ドットは、コア−シェル構造にて異なる材料のいくつかの層で構成されていてもよい。適した有機分子としては、米国特許第６，６００，１７５号（バレッツ（Baretz）ら）に列挙されるもののような蛍光染料が挙げられる。好ましい蛍光材料は、良好な耐久性と安定な光学特性を示すものである。蛍光体層は、単一層又は一連の層にて異なる種類の蛍光体のブレンドから成っていてもよく、それぞれは１種類以上の蛍光体を含有する。蛍光体層中の無機蛍光体粒子は大きさ（例えば、直径）が異なっていてもよく、それらは、それらが組み込まれるシロキサン層の断面にわたって平均粒径が均一ではないように分離されていてもよい。使用される場合、光重合性組成物の総重量に基づいて、８５重量％以下、少なくとも１重量％の量の蛍光体粒子が光重合性組成物に含まれるのが好ましい。使用される蛍光体の量は、蛍光体を含有するシロキサン層の厚さ及び放出される光の所望の色に応じて調節される。
【００４２】
増感剤は、放射を開始する所定の波長で硬化処理（又はヒドロシリル化反応）の全体的な割合を増やすため、及び／又は放射を開始するのに最適な効果的な波長をより長い値にシフトするために、任意に光重合性組成物に含まれることができる。有用な増感剤としては、例えば、多環式芳香族化合物及びケトン発色団を含有する芳香族化合物（例えば、米国特許第４，９１６，１６９号（ボードマン（Boardman）ら）及び米国特許第６，３７６，５６９号（オクスマン（Oxman）ら））に開示されるもの）が挙げられる。有用な増感剤の例としては、２−クロロチオキサントン、９，１０−ジメチルアントラセン、９，１０−ジクロロアントラセン、及び２−エチル−９，１０−ジメチルアントラセンが挙げられるが、これらに限定されない。使用される場合、このような増感剤は、光重合性組成物に、好ましくは１００万部の組成物につき５０，０００重量部以下、より好ましくは５０００重量部以下の量で含まれることが好ましい。使用される場合、このような増感剤は、光重合性組成物に、１００万部の組成物につき、少なくとも５０重量部、より好ましくは少なくとも１００重量部の量で含まれることが好ましい。
【００４３】
光重合開始剤は、硬化工程（又はヒドロシリル化反応）の全体的な割合を増やすために任意に光重合性組成物に含まれることができる。有用な光重合開始剤は、例えば、α−ジケトン又はα−ケトアルデヒドのモノケタール及びアシロイン及びそれらに対応するエーテル（例えば、米国特許第６，３７６，５６９号（オックスマンら）に開示されるものを含む。使用される場合、このような光重合開始剤は、光重合性組成物に、１００万部の組成物につき、５０，０００重量部以下、より好ましくは５０００重量部以下の量で含まれることが好ましい。使用される場合、このような光重合開始剤は、光重合性組成物に、１００万部の組成物につき、少なくとも５０重量部、より好ましくは少なくとも１００重量部の量で含まれることが好ましい。
【００４４】
触媒阻害物質は、組成物の有効な保管寿命を更に延ばすために、任意に光重合性組成物に含まれる。触媒阻害物質は当該技術分野において既知であり、アセチレン性アルコール類（例えば、米国特許第３，９８９，６６６号（ニエミ（Niemi））及び米国特許第３，４４５，４２０号（クークットシデス（Kookootsedes）ら）を参照のこと）、不飽和カルボン酸エステル類（例えば、米国特許第４，５０４，６４５号（メランコン（Melancon））、米国特許第４，２５６，８７０号（エックバーグ（Eckberg））、米国特許第４，３４７，３４６号（エックバーグ（Eckberg））、及び米国特許第４，７７４，１１１号（ロー（Lo））を参照のこと）、及び特定のオレフィン性シロキサン類（例えば、米国特許第３，９３３，８８０号（バーグストロム（Bergstrom））、米国特許第３，９８９，６６６号（ニエミ（Niemi））、及び米国特許第３，９８９，６６７号（リー（Lee）ら）を参照のこと）のような材料が挙げられる。使用される場合、このような触媒阻害物質は、モルベースで金属含有触媒の約１０倍までの量で、光重合性組成物に含まれることが好ましい。
【００４５】
本願明細書に記載の方法は、ＬＥＤを提供することを含む。ＬＥＤは、可視、紫外、及び／又は赤外線の領域で発光するダイオードである。ＬＥＤは単一のＬＥＤ、例えば、モノクロＬＥＤを含むことができ、又は１つ以上のＬＥＤを含むことができる。場合によっては、例えば、ＬＥＤ自体を活性化することによって化学線が適用される時に、ＬＥＤが３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を発することは有用であり得る。ＬＥＤは、従来のもの又は超放射の種類のものに関わらず「ＬＥＤ」として市場に出されるインコヒーレント・エポキシ封入半導体デバイスを含む。垂直キャビティ面発光レーザーダイオードはＬＥＤの別の形態である。「ＬＥＤ成形型」は、最も基本的な形態、すなわち、半導体ウェハ加工手順によって製造される個々の構成要素又はチップの形態のＬＥＤである。構成要素又はチップの個々の層及びその他の機能的要素は、通常、ウェハスケールで形成され、仕上がったウェハは最終的に個々の小片部に切られて、多数のＬＥＤ成形型となる。ＬＥＤは、デバイスを起動するために電力をかけるのに適した電気接点を含むことができる。
【００４６】
あらゆる適した発光デバイスが、本願明細書に記載の方法によって作製できる。一つの実施例では、発光デバイスは様々な色付きのＬＥＤ、例えば、赤色、緑色、及び青色、又は青色と黄色の直接発光構造を有する白色光源である。他の例では、発光デバイスは、単一のＬＥＤ及びＬＥＤに近接して取り付けられる又は埋め込まれる蛍光体を含むことができる。ＬＥＤは、光が蛍光体材料に作用し、可視光線を生じるために、蛍光体材料を励起するよう、狭い範囲の波長の光を発生させる。蛍光体材料は、１種類又は異なった蛍光体材料の混合物又は組み合わせを含むことができ、蛍光体材料によって発される光は、発された光が補助の無い人間の目に実質的に白く見えるように、可視波長範囲を通じて分配される複数の狭い輝線を含むことができる。蛍光体材料は、光重合性組成物の一部としてＬＥＤに適用されることができる。あるいは、蛍光体材料は、別のステップでＬＥＤに適用されることができ、例えば、ＬＥＤを光重合性組成物に接触させる前に、蛍光体をＬＥＤ上に被覆してもよい。蛍光体−ＬＥＤ又はＰＬＥＤの例としては、青色の波長を、赤色と緑色の両方の波長に変換する蛍光体を照射する青色ＬＥＤである。青色励起光の一部は蛍光体に吸収されず、残存青色励起光は蛍光体により放出される赤色及び緑色光と組み合わされる。ＰＬＥＤの他の例としては、紫外線を吸収し、赤色、緑色、及び青色の光に変換する蛍光体を照射するＵＶ−ＬＥＤである。Ｒ１（後述するように）郡が小型且つ最小の紫外線吸収（例えば、メチル）を有するオルガノポリシロキサンは、ＵＶ−ＬＥＤに好ましい。蛍光体による化学線の競合吸着は、光重合開始剤又は金属含有触媒によって吸収を減らし、システムが注意深く構成されないと、減速する、又は硬化を防ぐことは当業者にとって明らかである。
【００４７】
ＬＥＤは、様々な構造で実装され得る。例えば、ＬＥＤは、リフレクタカップを含んでもよく、或いは含まなくてもよいセラミック又はポリマーパッケージ内の取り付けられた表面又は取り付けられた側面であり得る。ＬＥＤは回路基板上又はプラスチックの電子基板上に取り付けられることもできる。
【００４８】
本明細書に開示される方法も、オルガノシロキサン構成成分に結合した、脂肪族不飽和及びケイ素結合水素が組み込まれた基の間の金属触媒ヒドロシリル化反応によって硬化されるオルガノシロキサン組成物を利用する。ここで使用される金属含有触媒は、化学線放射によって活性化され得る。化学線によって活性化される触媒を使用してヒドロシリル化を始める利点は、（１）ＬＥＤ、取り付けられる基板、又はパッケージ又はシステムに存在する他のあらゆる材料が、潜在的に有害な温度を被ることなく光重合性組成物を硬化できること（２）長い稼動時間（別名、浴寿命又は保管寿命）を示す一部光重合性組成物を製造できること（３）ユーザーの裁量で要求に応じて光重合性組成物を硬化できること（４）一般に、熱的に硬化可能なヒドロシリル化組成物に必要なように、二部製剤の必要を避けることによって製造工程を単純化できることを含む。
【００４９】
開示される方法は、７００ナノメートル（ｎｍ）以下の波長を有する化学線放射の使用を伴う。故に、開示される方法は、有害な温度を回避するという点で特に有利である。好ましくは、開示される方法は、１２０℃未満の温度、より好ましくは６０℃未満の温度、及びさらにより好ましくは２５℃以下の温度で化学線放射を適用することを伴う。
【００５０】
開示される方法に使用される化学線放射には、可視光線及び紫外線を含む７００ｎｍ以下の広範囲の波長の光が含まれるが、好ましくは化学線放射は、６００ｎｍ以下、及びより好ましくは２００〜６００ｎｍ、及びさらにより好ましくは２５０〜５００ｎｍの波長を有する。好ましくは、化学線放射は少なくとも２００ｎｍ、及びより好ましくは少なくとも２５０ｎｍの波長を有する。
【００５１】
化学線放射の供給源の例としては、タングステンハロゲンランプ、キセノンアークランプ、水銀アークランプ、白熱ランプ、殺菌ランプ、及び蛍光ランプが挙げられる。特定の実施形態では、化学線放射の供給源はＬＥＤである。
【００５２】
上記の通り、本願明細書に開示の方法は、ＬＥＤを提供することと、前記ＬＥＤを、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物と接触させることと、前記光重合性組成物を成形型と接触させることとを含む。任意に、光重合性組成物は、成形型と接触する前に約１５０℃未満の温度に加熱されてもよい。このような方法の加熱は、光重合性組成物の粘性を減らし、組成物と成形型との間の接触を容易にする。
【００５３】
成形型と接触した後に、化学線は、光重合性組成物に適用され、化学線は７００ｎｍ以下の波長であり、ケイ素含有樹脂内で、前記ケイ素結合水素と前記脂肪族不飽和物との間の反応を含むヒドロシリル化を開始させる。この場合、部分重合組成物又は実質的な重合組成物を形成するために化学線を用いてもよい。その後、実質的な重合組成物を形成するために、部分重合組成物に熱を適用することによってヒドロシリル化が更に開始されてもよい。
【００５４】
上記方法による部分重合組成物の形成は、ケイ素含有樹脂をゲル化し、あらゆる添加組成物、例えば、封入材に存在するプラスチック、蛍光体等の硬化を制御するために有用である。粒子又は蛍光体の制御された沈降は、封入材内での粒子又は蛍光体の特定の有用な空間分布を達成するために使用されてもよい。例えば、本方法は、制御された粒子の沈降が、ＬＥＤの効率又は発光パターンを向上させ得る勾配のある屈折率分布を形成するのを可能にすることができる。封入材の一部が透明であり、他の部分が蛍光体を含有するように、蛍光体の部分的な沈降を可能にすることも有利となる場合がある。この場合、封入材の透明な部分は、蛍光体から放出される光のためのレンズとして作用するように成形できる。
【００５５】
沈降を制御する以外に、化学線放射適用後の加熱工程が、封入材の形成を促進するために、又は先行する工程中に封入材が化学線放射にさらされる時間を低減するために使用されてもよい。例えば、赤外線ランプ、強制空気オーブン、又は加熱プレートのようないかなる加熱手段も使用可能である。適用される場合、加熱は、１５０℃未満、又はより好ましくは１００℃未満、及びさらにより好ましくは６０℃未満であってもよい。
【００５６】
成形型と接触させる前に、化学線が光重合性組成物に適用されてもよい。この方法は、発光ダイオードを提供することと、前記発光ダイオードを、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和物とを含むケイ素含有樹脂及び化学線によって活性化できる金属含有触媒を含む光重合性組成物と接触させることと、前記光重合性組成物に、７００ｎｍ以下の波長であり、前記ケイ素含有樹脂内で、前記ケイ素結合水素と前記脂肪族不飽和物との間の反応を含むヒドロシリル化を開始する化学線を適用し、部分的に重合した組成物を形成することと、前記部分重合組成物を成形型と接触させることとを含む。
【００５７】
この場合、化学線は、成形型と接触させた後に、部分重合組成物に適用されることができ、部分重合組成物に適用される７００ｎｍ以下の波長の化学線は、ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化を更に開始する。この場合、化学線は、第２の部分重合組成物又は実質的な重合組成物を形成するために使用されてもよい。その後、実質的な重合組成物を形成するために、ヒドロシリル化が第２の部分重合組成物を加熱することによって更に開始されてもよい。
【００５８】
成形型に接触させた後に、部分重合組成物を約１５０℃未満の温度に加熱することも可能であり、この加熱により、ケイ素含有樹脂内でヒドロシリル化が更に始まる。この加熱ステップは、第２の部分重合組成物又は実質的な重合組成物を形成するために使用されることができる。
【００５９】
少なくとも部分的に硬化した封入材を形成する時間で、十分な量の化学線放射がケイ素含有樹脂に適用される。部分的に硬化した封入材とは、少なくとも５モルパーセントの脂肪族不飽和がヒドロシリル化反応にて消費されることを意味する。好ましくは、実質的に硬化した封入材を形成するような時間で、十分な量の化学線放射がケイ素含有樹脂に適用される。実質的に硬化した封入材とは、反応前の反応物質種中に存在する脂肪族不飽和の６０モルパーセントを超える量が、ケイ素結合水素と脂肪族不飽和種との光活性付加反応の結果として消費されていることを意味する。好ましくは、こうした硬化は３０分未満、より好ましくは１０分未満、及びさらにより好ましくは５分未満又は１分未満で発生する。特定の実施形態では、こうした硬化は１０秒未満で発生し得る。
【００６０】
一部の実施形態において、金属含有触媒は白金を含んでいてもよい。他の実施形態において、光重合性組成物は約３０℃〜約１２０℃の温度であってもよい。他の実施形態では、金属含有触媒は白金を含んでいてもよく、光重合性組成物は約３０℃〜約１２０℃の温度であってもよい。
【００６１】
一部の例では、本明細書に開示される方法は、化学線放射が適用される前に約３０℃〜約１２０℃の温度で加熱する工程を更に含んでもよい。
【実施例】
【００６２】
セラミックパッケージ内への青色ＬＥＤ成形型の実装
京セラ（Kyocera）パッケージ（京セラ・アメリカ（Kyocera America, Inc.）、部品番号ＫＤ−ＬＡ２７０７−Ａ）に、水ベースのハライドフラックス（スーペリア（Superior）番号３０、スーペリア・フラックス・アンド・マニュファクチャリング社（Superior Flux & Mfg. Co.））を用いてクレエ（Cree）ＸＢ成形型（クレエ社（Cree Inc.）、部品番号Ｃ４６０ＸＢ２９０−０１０３−Ａ）を結合させた。クレエ（Cree）ＸＢ成形型を０．０３ｍｍ（１ミル）の金ワイヤを用いてワイヤボンディング（キューリック・アンド・ソファ・インダストリーズ社（Kulicke and Soffa Industries, Inc.）４５２４デジタルシリーズマニュアルワイヤボンダー）することにより、ＬＥＤデバイスを完成させた。ＬＥＤのピーク発光波長は４５５〜４５７ｎｍであった。
【００６３】
実施例１
１０．００ｇのＨ２Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ−［Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ］８０−［Ｓｉ（Ｃ６Ｈ５）２Ｏ］２６−Ｓｉ（ＣＨ３）２−ＣＨ＝ＣＨ２（ゲレスト（Ｇｅｌｅｓｔ）からＰＤＶ−２３３１として入手可能）が、１０ｍＬのヘプタン中の１０ｍｇのＰｔ｛［Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ（ＣＨ３）２］Ｏ｝２の溶液の２５μＬのアリコートに添加される。１．００ｇのこの組成物が、更なる１．５０ｇのＰＤＶ−２３３１、０．２６ｇのＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ−［Ｓｉ（ＣＨ３）ＨＯ］１５−［Ｓｉ（ＣＨ３）（Ｃ６Ｈ５）Ｏ］１５−Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｈ（ゲレストから入手可能なＨＰＭ−５０２）、及び１ｍＬのトルエン中の３３ｍｇのＣＨ３ＣｐＰｔ（ＣＨ３）３（スターム・ケミカルズ（Strem Chemicals）から入手可能）の溶液の２５μＬのアリコートに添加される。混合物は真空下で脱気され、最終組成物は標識された封入材Ａである。
【００６４】
注射針の先端を用いて封入材Ａの小さい液滴は、上記の青色ＬＥＤデバイスに置かれ、ＬＥＤとワイヤーボンドは被覆され、デバイスはリフレクターカップの上のレベルまで満たされる。シロキサン封入材は、封入ＬＥＤから２０ｍｍの距離から３６５ｎｍにて放出する２つの４０．６ｃｍ（１６インチ）のフィリップス（Philips）Ｆ１５Ｔ８／ＢＬ１５Ｗバルブを備えたＵＶＰ  Ｂｌａｋ−ＲａｙランプモデルＸＸ−１５の下で１分間照射される。３Ｍから入手可能な輝度向上フィルム（ＢＥＦ  ＩＩ）の１片は、部分的に硬化した封入材に押圧される。その後、部分的に硬化した封入材は、更に５分間照射される。ＢＥＦフィルムは、封入材から剥離される。顕微鏡を使用した発光デバイスの検査は、封入材の表面上の一連のプリズムを示す。
【００６５】
実施例２
実施例１にて説明したように、青色ＬＥＤデバイスは封入材Ａを充填される。シロキサン封入材は、実施例１にて説明したように、１分間照射される。ＢＥＦフィルムの１片は、硬化した封入材に部分的に押圧される。その後、照射された封入材を含むＬＥＤデバイスは、１００℃の熱板に３０秒間置かれる。ＢＥＦフィルムは、封入材から剥離される。顕微鏡を使用した発光デバイスの検査は、封入材の表面の一連のプリズムを示す。
【００６６】
本発明に対する様々な修正及び変更は、本発明の範囲及び精神から逸脱せずに当業者には明らかになるであろう。
【００６７】
本発明は、上記図と関連して以下の詳細な説明を考慮してより完全に理解され得る。これらの図は例として示されているだけである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】型から除去された封入材を有する典型的な発光デバイスの概略断面図。
【図２】封入材が成形された典型的な発光デバイスの図。
【図３】封入材が成形された典型的な発光デバイスの図。
【図４】封入材が成形された典型的な発光デバイスの図。
【図５】封入材が成形された典型的な発光デバイスの図。
【図６】封入材が成形された典型的な発光デバイスの図。
【図７】封入材が成形された典型的な発光デバイスの図。
【図８】封入材が成形された典型的な発光デバイスの図。
【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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【国際調査報告】
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