(57)【要約】  オプトエレクトロニクス素子において、金属リン酸塩から成るコンポーネントが用いられる。このコンポーネントには実質的に、アルカリ含有成分およびハロゲン含有成分が存在しない。例えばこの金属リン酸塩は、部品及び／又は粒子のための接着剤として用いられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源とケーシングと電気端子と金属リン酸塩を含むコンポーネントとを備えたオプトエレクトロニクス半導体素子において、
前記金属リン酸塩は実質的にアルカリ不含及びハロゲン不含であることを特徴とする、
オプトエレクトロニクス素子。
【請求項２】
前記金属リン酸塩は、最大で１モル％のアルカリ金属酸化物とハロゲン含有成分を含む、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項３】
前記金属リン酸塩は主成分としてリン酸塩を含む、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項４】
前記金属リン酸塩は５〜７５モル％のＰ2Ｏ5を含み、例えば５〜２５モル％のＡｌ2Ｏ3またはＹ2Ｏ3を含む、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項５】
前記金属リン酸塩に、０．５〜１０モル％までのバナジウムＶ、テルルＴｅ及び／又はビスマスＢｉがそれぞれ添加されている、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項６】
前記金属リン酸塩に、屈折率を高める無機成分、及び／又は充填剤として用いられる無機成分、及び／又は光学フィルタとして作用する無機成分、及び／又は反射を行う無機成分、及び／又は反射防止を行う無機成分、及び／又は放射を吸収する無機成分が添加されている、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項７】
前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは、半導体素子の２つの部品を結合する手段として用いられる接着剤である、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項８】
前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは変換素子のためのマトリックスである、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項９】
前記金属リン酸塩を含むコンポーネントはケーシング部材またはレンズである、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項１０】
前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは蛍光体粒子のための保護層である、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【請求項１１】
前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは、変換素子のコーティングまたは変換素子のコーティングのマトリックスである、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイスに関する。
【０００２】
背景技術
DE-A 10 11 8630およびDE-A 10 15 9544には、ガラス部品を備えたＬＥＤが開示されている。US-A 5965469には、接着剤として用いられるリン酸塩ガラスが開示されている。
【０００３】
発明の概要
本発明の課題は、例えば請求項１の上位概念に記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイスにおいて、特に温度及び天候に対し耐性のある接着手段又はコンポーネントを提供することにある。
【０００４】
この課題は請求項１の特徴により解決される。
【０００５】
従属請求項には殊に有利な実施形態が示されている。
【０００６】
本発明によれば、ＬＥＤにおいて温度及び天候に対し耐性のある接着手段又はコンポーネントを提供する、という問題が解決される。
【０００７】
これまでＬＥＤはたいていの場合、有機成分を含めて製造されてきており、殊にこのことは基板やレンズについてあてはまり、あるいはＬＥＤの変換素子についてもあてはまる。しかも接着に関しては有機接着剤を用いることが多く、例えばガラスから成るカバーの取り付けや、チップ上への変換素子の接着の目的で、そのような接着剤が用いられる。
【０００８】
この種の有機成分は典型的には熱伝導性が悪く、ＵＶ耐性が低く、殊にこのことは４２０ｎｍよりも低い範囲の放射に対する耐性について該当する。しかもそのような有機成分は温度に敏感である。さらにこのようなことすべてによって効率の低下が引き起こされる。なぜならば、ＬＥＤが変色したり、あるいは過度に高い温度で駆動されたりするからである。
【０００９】
本発明によれば、接着のために金属リン酸塩が用いられ、もしくは金属リン酸塩から成る成分が用いられる。これによって、熱伝導性と紫外線耐性の改善が達成される。金属リン酸塩は有利には鉛不含であるか、または１モル％よりも低い割合でほとんど鉛不含である。
【００１０】
金属リン酸塩には、添加物及び／又は放射吸収性元素及び／又は屈折率を変化させる成分を添加することができる。これらの成分は有利には無機である。ここで金属リン酸塩とは例えば、アルミニウムリン酸塩、イットリウムリン酸塩、アルカリ土類金属リン酸塩、第ＩＩＩ主族または副属のリン酸塩とすることができるし、あるいは他の希土類リン酸塩とすることもできる。リン酸塩には殊に添加物を加えることもでき、例えばアエロジルの形態でＳｉＯ2を添加することができ、あるいは熱分解によるＡｌ2Ｏ3またはＴｉＯ2等を添加することができる。有利にはこれらの添加物はナノ粒子として加えられ、殊にこれらの平均粒子サイズは１〜４０ｎｍの範囲にある。粉砕されたガラス例えば硬質ガラスあるいは粉砕されたガラスはんだを添加することもできる。これらの添加物によって、必要に応じて熱伝導性をさらに高めることができ、これらの添加物を反射器または拡散手段として用いることもでき、あるいは熱膨張係数に整合させることもできる。
【００１１】
所期の加熱のため、例えば酸化バナジウムなど放射線吸収性の成分を添加することもでき、及び／又はビスマス含有の化合物のようにフィルタ作用を有する成分を添加することもできる。屈折率を変えるためにさらに別の成分を所期のように用いることができ、例えばテルル含有化合物を用いることができる。金属リン酸塩は湿気に強く、有利なことに低い温度で製造される。このような金属リン酸塩は、蛍光体を埋め込むのにも適しており、つまり変換素子のためのマトリックスとしても適している。添加物質の割合は、金属リン酸塩が主として結合媒体としての役割を果たすような大きさとすることができる。
【００１２】
新規の接着剤を使用することによって、効率と寿命が高まる。この目的で有利には、金属リン酸塩から成る接着剤またはコンポーネントが用いられ、金属リン酸塩には必要に応じて、放射吸収性または反射性あるいは屈折率を変化させる添加物が加えられる。このようにしてＵＶ耐性、熱伝導性を高めることができ、温度安定性を向上させることができ、さらに必要に応じて屈折率を高めることができる。
【００１３】
添加される成分の一部分またはすべての成分を、それらが金属リン酸塩と化学的に反応し、それによって変化するように選定することができる。
【００１４】
以下、本発明の基本的な特徴について、番号を付しながら列挙しておく。
１．金属リン酸塩を含むコンポーネントが設けられており、光源とケーシングと電気端子とを備えたオプトエレクトロニクス半導体素子において、前記金属リン酸塩は実質的にアルカリ不含でありハロゲン不含であることを特徴とする、オプトエレクトロニクス素子。
２．金属リン酸塩は、最大で１モル％のアルカリ金属酸化物とハロゲン含有成分を含む、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
３．前記金属リン酸塩は主成分としてリン酸塩を含む、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
４．前記金属リン酸塩は５〜７５モル％のＰ2Ｏ5を含み、例えば５〜２５モル％のＡｌ2Ｏ3またはＹ2Ｏ3を含む、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
５．前記金属リン酸塩に、０．５〜１０モル％までのバナジウムＶ、テルルＴｅ及び／又はビスマスＢｉがそれぞれ添加されている、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
６．前記金属リン酸塩に、屈折率を高める無機成分、及び／又は充填剤として用いられる無機成分、及び／又は光学フィルタとして作用する無機成分、及び／又は反射を行う無機成分、及び／又は反射防止を行う無機成分、及び／又は放射を吸収する無機成分が添加されている、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
７．前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは、半導体素子の２つの部品を結合する手段として用いられる接着剤である、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
８．前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは変換素子のためのマトリックスである、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
９．前記金属リン酸塩を含むコンポーネントはケーシング部材またはレンズである、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
１０．前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは蛍光体粒子のための保護層である、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
１１．前記金属リン酸塩を含むコンポーネントは、変換素子のコーティングまたは変換素子のコーティングのマトリックスである、請求項１記載のオプトエレクトロニクス素子。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ガラスカバーを備えたＬＥＤの断面図
【図２】レンズを備えたＬＥＤの断面図
【図３】変換素子を備えたＬＥＤの断面図
【図４】半導体デバイスの断面図
【図５】半導体デバイスの別の実施例を示す図
【００１６】
発明を実施するための形態
図１には、基板２を備えたＬＥＤ１が略示されている。基板２上にチップ３が載置されている。チップ３は、天井壁５と側壁６を備えたガラスカバー４により、スペースを隔てて取り囲まれている。側壁には、例えば換気スリットが形成されている。側壁６と基板２との間の接続は接着レーン１０を介して行われ、この接着レーン１０は、有利にはアルカリ不含かつハロゲン不含の金属リン酸塩によって製造されている。
【００１７】
図２には、基板２とチップ３を備えたＬＥＤ１が略示されている。チップ３は、ガラスカバーにより、スペースを隔てて取り囲まれている。このガラスカバーはレンズ１１として構成されており、これは金属リン酸塩によって製造されている。レンズ１１は側壁６を介して、やはり金属リン酸塩から成る基板と接続されている。レンズ１１と側壁６との間にも、側壁６と基板２との間にも、金属リン酸塩から成る接着レーン１０が用いられ、これは最大で１モル％のアルカリ金属元素及びハロゲン元素の酸化物を含んでいる。レンズ１１自体は、１モル％までのアルカリ金属酸化物を含む金属リン酸塩によって製造されている。
【００１８】
図３には、変換素子１６を備えたチップ１５が示されており、変換素子１６はチップ１５の上に直接、載置されている。変換素子１６は薄い層であり、この層はマトリックス金属リン酸塩として用いられる。この中に、それ自体公知である１つまたは複数の蛍光体が埋め込まれている。典型的な蛍光体はＹＡＧ：Ｃｅ、Ｓｉｏｎｅ、窒化物またはオルトケイ酸塩あるいはＣａｌｓｉｎｅである。これらの蛍光体は殊に、青色または紫外線を送出するチップを用いて白色光を発生させるために用いられる。図３の実施例における１つの特別な実施形態によれば、蛍光体粒子が金属リン酸塩によって接着され（接着剤）、あるいは金属リン酸塩によって取り囲まれる（保護層）。後者のケースでは、そのようにして不活性化された蛍光体粒子を別のマトリックス内に設けることもできる。
【００１９】
図４には、オプトエレクトロニクス半導体デバイス１９の断面が示されている。コアとなる部品は、最初に紫外線を送出するチップ２０であり、このチップはリードフレーム部材として構成された電気端子２１，２２と接続されている。リードフレーム部材の一方は、ボンディングワイヤ２３を介してチップと接続されている。チップ２０は、幅の広い端子部材２１の上にじかに載置されており、さらに端子部材は、ガラス（石英ガラス、硬質ガラス、軟質ガラスまたはガラスはんだ）またはセラミックから成る矩形のベースボディ表面２５に配置されている。ベースボディにはリング状の装着部材２６が載置されており、この装着部材の内側には凹入部が形成されている。装着部材の傾斜した内壁２７は、反射器として形成されている。装着部材２６は、端子により形成されたリードフレーム及びベースボディと、無機接着剤３０またはガラスろうによって接続されている。接着剤は、アルカリ不含でありハロゲン不含の金属リン酸塩から成る。装着部材２６もガラスによって製造されている。反射器内部の開口部は、変換を行う蛍光体を含む注型樹脂３１によって充填されている。注型樹脂の代わりに、適切な金属リン酸塩をマトリックスとして用いることができる。ＬＥＤは例えばカバープレートによって覆われており、したがって気密状態となるよう封止されている。
【００２０】
例えば変換素子を、金属リン酸塩から成る接着剤によってチップと接続することができる。とはいえ変換素子を、いわゆる薄膜素子としてチップ上にじかに設けることも可能である。
【００２１】
金属リン酸塩はアルカリ及びハロゲンを僅かにしか含まず、有利にはアルカリ不含でありハロゲン不含である。つまりこれらの元素は意図的には添加されず、せいぜいのところ使用されるベース材料の汚染に起因する程度である。したがってアルカリ金属及びハロゲンの濃度は僅かであり、それぞれ１モル％を下回っている。これによりイオンを伴う成分が低減され、あるいはまったく回避される。特にこのことは、Ｎａ，Ｃｌ，Ｋ及びＦのようなイオンを形成する元素についてあてはまる。つまりそれらは湿気があるときにＬＥＤ内に入る可能性があり、それによって接点が侵食され、チップの電荷密度も損なわれてしまう。
【００２２】
図５に示されているオプトエレクトロニクス半導体デバイス３５には、チップ３６から距離を隔ててリモート蛍光体（Remote-Phosphor）コンセプトによる変換素子３７が配置されている。この場合、蛍光体３８は金属リン酸塩マトリックス３９中に埋め込まれており、もしくはそれらによって取り囲まれている。この変換素子３７は基板４０に取り付けられている。蛍光体３８は有利にはチップ３６に向けられており、基板４０は透過性であり、例えばガラスなどから成る。有利には、変換素子３７は変換層と基板とから成り、放射された光を均質化する。この目的で、基板において蛍光体の存在しない面４１を付加的に取り付けることができる。さらにこれに加えて蛍光体３８を、水平方向において所期のように不均一に取り付けることができ、このようにしてすべての角度にわたり良好な色の均質性が保証され、蛍光体が最大限に利用されるようになる。複数のチップの放射をいっしょに変換すべきときにも、ここで挙げたリモート蛍光体というソリューションを適用することができる。
【００２３】
オプトエレクトロニクス半導体デバイスとして、ＬＥＤの代わりにＯＬＥＤを用いることもできる。この場合も、既述の考察は少なくとも同じ程度にクリティカルなものである。ＯＬＥＤを密閉して封止することは、重要な課題の１つである。
【００２４】
このような金属リン酸塩を、例えば公知のゾル−ゲル法により水溶性の金属リン酸塩から、あるいはアルコキシドとリン酸の反応生成物から、あるいは金属塩または金属水酸化物とリン酸の反応生成物から製造することができる。ついで熱処理を行うことによって、水分もしくは炭素含有成分が分離され、その後、金属リン酸塩が重合された形態で得られる。有利には、アルミニウムリン酸塩、イットリウムリン酸塩、または他の希土類リン酸塩のうち冒頭で述べた金属リン酸塩の１つも用いられる。その理由は、この種のリン酸塩は高い温度耐性及び良好な湿度耐性を有しているからである。
【００２５】
金属リン酸塩を、非晶質、部分結晶質または結晶質の形態とすることができる。
【００２６】
本発明は、実施例に基づく説明に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されたいかなる新たな特徴も含み、さらにはそれらの特徴のいかなる組み合わせも含むものであり、それらの特徴又は組み合わせ自体が特許請求の範囲または実施例に明示されていないにしても、このことがあてはまる。
【００２７】
本発明による既述の金属リン酸塩の用途として、以下のものを挙げることができる：
−変換素子例えばセラミック変換素子及び／又はガラス中の蛍光体を基板に取り付けるための無機接着剤。この場合、金属リン酸塩は有利には非晶質であり、紫外線ＵＶから可視領域ＶＩＳに至るまで良好な透過性を有する。
−レンズをケーシングに取り付けるための無機接着剤。
−ガラスカバーをセラミック基板に取り付けるための無機接着剤。
−変換素子の無機マトリックス、この中に蛍光体が埋め込まれているか、またはこれを介して蛍光体粒子が相互に結合されている。これは例えばチップ上にじかに設けられているか、リモート蛍光体コンセプトに従い構成されている。この場合に有利であるのは、金属リン酸塩をＵＶ−ＶＩＳにおいて良好な透過性を有する非晶質とすることである。
−蛍光体粒子における無機保護層。このようにして蛍光体粒子を不活性化することができ、別のマトリックスに埋め込むことができる。この場合に有利であるのは、金属リン酸塩をＵＶ−ＶＩＳにおいて良好な透過性を有する非晶質とすることである。
−反射性素子。例えば、もっと高価な二酸化チタンを全体的または部分的に置き換える反射性の素子。この場合に有利であるのは、金属リン酸塩をＵＶ−ＶＩＳにおいて良好な透過性を有する結晶質とすることである。
−レンズ。この場合に有利であるのは、金属リン酸塩をＵＶ−ＶＩＳにおいて良好な透過性を有する非晶質とすることである。
−基板／ケーシング。この場合、充填材料を伴う金属リン酸塩が有利である。ただしここでは金属リン酸塩は、セラミック粒子またはガラス粒子を接着するためのみに用いることができる。
−変換素子を周囲の影響から保護するための変換素子のカバー層。この場合に有利であるのは、金属リン酸塩をＵＶ−ＶＩＳにおいて良好な透過性を有する非晶質とすることであり、あるいは部分結晶質とし、付加的な散乱作用つまりは均質化作用をもたせることである。後者は、気泡または散乱粒子によっても達成することができる。
−機能的なコーティング例えば変換素子の上に位置する反射防止膜（非鏡面化）。この場合、付加的にナノ粒子を添加することもできるし、あるいは所期のように微小多孔性を生じさせてもよい。
【００２８】
さらに付言しておくと、金属リン酸塩の組成（例えばアルミニウムリン酸塩であれば実質的にＡｌ2Ｏ3−Ｐ2Ｏ5−Ｈ2Ｏの比）と、熱処理による架橋を、個々の用途に整合させることによって、金属リン酸塩の様々な機能を達成することができる（透明、混濁、不透明）。
【００２９】
上述のケースにおいて、金属リン酸塩にガラスまたはセラミックの充填材料を含めることもでき、これらはいっしょには溶融しない。セラミックの接着剤と同じように充填材料粒子を結び付けるいわば結合手段ないしは接着剤としてのみ金属リン酸塩が働くように、充填材料または蛍光体の割合を高くすることができる。用途や要求に応じて、金属リン酸塩に機能的な成分を添加することができる。
【００３０】
金属リン酸塩の熱膨張率は、有利には少なくとも５．０×１０-6／Ｋ付近にある。
【００３１】
金属リン酸塩は主成分としてリン酸塩を含み、これを種々の変態として存在させることができ、つまりオルトリン酸塩、三リン酸塩、メタリン酸塩、ポリリン酸塩、ウルトラリン酸塩として、ならびに考えられ得るすべての中間段階として存在させることができる。
【００３２】
以下、さらに具体的な実施例について詳しく説明する。
【００３３】
実施例１：変換素子を取り付けるための無機接着剤
金属リン酸塩の水溶液例えばリン酸モノアルミニウムＡｌ（Ｈ2ＰＯ4） ｘ・ｎＨ2Ｏ（例えばBundenheimのFFB716水溶液）を、薄膜としてチップの上に塗布し、湿った層の上に変換素子を配置する。その際にこの塗布は、一般的なコーティング法によって行い、例えばディップコーティング、スピンコーティング、スクリーン印刷、タンポン印刷、ブレード塗布、吹き付け塗布などの手法によって行う。ついで低い温度（＜１５０℃）で乾燥を行い、必要に応じて周囲圧力を減少させて、及び／又は重量を加えて、乾燥を行う。焼成すなわち凝縮は、１５０〜８００℃の温度範囲にあり、有利には２００〜４００℃の温度範囲にある。２５０℃を超えると、三リン酸塩（ＡｌＨ2Ｐ3Ｏ10）が発生し、５００℃もしくは６００℃を超えると、長鎖および環状のポリリン酸アルミニウムが発生する。
【００３４】
使用すべき最高焼成温度は、デバイスの温度耐性によって定まる。有利であるのは、焼成を２００〜５００℃で行うことであり、特に２５０〜３５０℃で行うことである。
【００３５】
オプションとして、懸濁液に粉末状の固体を添加することもでき、有利には、発熱性シリカ（例えばEvonikのAerosil）及び／又は発熱性Ａｌ2Ｏ3（例えばEvonikのAeroxid Alu C）及び／又は発熱性ＴｉＯ2（例えばEvonikのAeroperl P25）などのナノ粒子を添加することができ、ついでこれらがマトリックスによって取り囲まれる。同様に、粉砕された軟質ガラス、硬質ガラスまたは石英ガラスを添加することもできるし、ガラスはんだを添加することもできる。
【００３６】
さらに別のオプションは、他の可溶性金属塩例えば酢酸イットリウムまたはリン酸イットリウムの水溶液を懸濁液に添加することである。この場合、各成分が互いに反応し合い、それによって金属リン酸塩が変性する。
【００３７】
ケーシングへのレンズの取り付けならびにセラミック基板へのガラスカバーの取り付けのためにも、類似の手法がとられる。さらにこの場合、放射吸収性の成分例えばスピネル、酸化鉄または酸化バナジウムを懸濁液に添加することも可能であり、これによって接着面を所期のようにたとえば赤外線などによって加熱することができる。
【００３８】
実施例２：変換素子の無機マトリックス
実施例１による金属リン酸塩の水溶液中に、粉末状の蛍光体例えばＹＡＧ：Ｃｅを懸濁させ、チップの上に層として塗布する。ついで低い温度（＜１５０℃）で乾燥を行い、その際、必要に応じて周囲圧力も下げる。実施例１に従い焼成を行う。
【００３９】
ＬＥＤに対し要求される色座標に応じて、蛍光体の固体含有量を変えることができる。この場合、チップから送出される光を１００％変換する変換素子を製造することもできる。この事例では使用される金属リン酸塩が蛍光体粒子を薄い層で覆うだけとし、これによりそれらを互いに結合する程度に、蛍光体の固体含有量が高い。
【００４０】
さらに、種々の光の色（例えば暖白色、オレンジ等）を生じさせる目的で、種々の蛍光体粉末から成る混合物（種々の色座標）を金属リン酸塩に埋め込むことができる。
【００４１】
オプションとして実施例１による懸濁液に、粉末状の固体及び／又は他の水溶性金属塩の溶液を添加することができる。
【００４２】
変換素子をチップから隔てておくべき場合（リモート蛍光体）、チップの代わりに透明な基板例えばＶＩＳにおいて高い透過性を有するガラスが被層される。蛍光体が被層された側がチップと向き合うようにするのが有利である。
【００４３】
実施例３：蛍光体粒子における無機保護層
実施例１による金属リン酸塩の水溶液中に、蛍光体例えばＹＡＧ：Ｃｅを粉末状で懸濁させ、低温（＜１５０℃）で、必要に応じて周囲圧力も低下させて、乾燥を行う。場合によってはこれを行う前に、湿潤に作用させる目的で、あるいは凝集形成を阻止する目的で、蛍光体粉末に対し表面活性化物質が加えられる。ついで固体の物体が粉砕され、粉末化される。その後、蛍光体が金属リン酸塩から成る薄い保護層によって取り囲まれる。変換素子を製造するため蛍光体粒子が、金属リン酸塩から成る既述の周囲の保護層とともに、別のマトリックスたとえばシリコーンまたはガラスに埋め込まれる。
【００４４】
オプションとして金属リン酸塩を、事前にやはり実施例１に従い凝縮によってポリマー化することができる。
【００４５】
さらにオプションとして、実施例１による懸濁液に、粉末状の固体及び／又は他の水溶性金属塩の溶液を添加することもできる。
【００４６】
実施例４：反射性素子
ＬＥＤ基板における反射性素子の二酸化チタンを、DE 10 2007 031 960 A1に記載されたアルミニウムオルトリン酸塩二水和物と完全にまたは部分的に置き換える（製造プロセス及び用途）。
【００４７】
実施例５：レンズ
水溶性であり有利には濃縮された実施例１による金属リン酸塩の溶液を、例えば金属、グラファイトまたはプラスチックから成る型に注入し、あるいは代案として、場合によっては注型された変換素子にじかに注入する。後者の場合、濡れ角によって凸形状が生じる。ついで低温（＜１５０℃）で、必要に応じて周囲圧力も低下させて、乾燥を行う。実施例１に従い焼成を行う。鋳型からの取り出しは、中庸な焼成温度になった後ですでに行うことができ、その後、鋳型のない状態においていっそう高温で焼成を行うことができる。場合によっては、引き続き後処理を行うこともできる。
【００４８】
オプションとして、実施例１による懸濁液に、粉末状の固体及び／又は他の水溶性金属塩の溶液を添加することもできる。
【００４９】
１つの有利な実施形態によれば、レンズには蛍光体粒子も含まれ、レンズが同時に変換素子としても機能する。つまり場合によっては、このレンズをチップ上にじかに取り付けることができる。
【００５０】
実施例６：基板／ケーシング
実施例１による金属リン酸塩の水溶液中に、酸化物充填剤例えばガラス、セラミックまたは金属酸化物を粉末状で懸濁させ、適切な型に注入する。ついで低温（＜１５０℃）で、必要に応じて周囲圧力も低下させて、乾燥が行われる。実施例１に従い焼成が行われる。
【００５１】
酸化物充填剤中の固体含有量を変えることができる。
【００５２】
１つの特別な実施形態によれば、使用される金属リン酸塩が充填剤粒子を薄い層で覆うだけとし、これによりそれらを互いに結合する程度に、酸化物充填剤中の固体含有量が高い。
【００５３】
さらに別の特別な実施形態によれば、懸濁液中には充填剤は存在しない。
【００５４】
さらに、種々の酸化物充填剤から成る混合物を金属リン酸塩に埋め込むことも可能である。
【００５５】
オプションとして、実施例１による懸濁液に、粉末状の固体及び／又は他の水溶性金属塩の溶液を添加することもできる。
【００５６】
実施例７：変換素子のカバー層
実施例１による金属リン酸塩の水溶液を変換素子に薄く被覆し、低温（＜１５０℃）で、必要に応じて周囲圧力も低下させて、乾燥を行う。実施例１に従い焼成を行う。
【００５７】
オプションとして、変換素子を金属リン酸塩によっても注入封止することができる。
【００５８】
さらに別のオプションとして、実施例１による懸濁液に、粉末状の固体及び／又は他の水溶性金属塩の溶液を添加することもできる。
【００５９】
実施例８：変換素子の機能層
実施例７と同様。この場合、有利には乾燥及び凝縮を行って、層の中に細かい気泡が生じるようにする。それらの気泡によって屈折率が低減され、このことで反射防止作用を生じさせる。択一的に、ナノ粒子を添加することもできる。
【００６０】
すべての実施例において、フィルタ作用をもつ成分例えば酸化ビスマスあるいは屈折率を変化させる成分有利には屈折率を高める成分例えばイットリウム酸化物またはテルル酸化物を、やはり水溶性金属塩として、あるいは酸化物粒子として、添加することもできる。膨張係数は、有利には実施例１において言及した粒子によっても調整されるし、負の膨張係数をもつ材料例えばβ−ユークリプタイトによっても調整される。
【００６１】
有利には、ここで挙げたリン酸塩は一種のゾル・ゲル法によって製造される。一般に、製造方法は以下のように構成されていることが多い。すなわち出発材料を２５０℃を超えるまで加熱して凝縮させ、ついで水分を分離して、長鎖が生じるようにする。さらに加熱を続けることによって、例えば単環状の鎖が発生する。
【００６２】
具体的な参考資料として詳細には DE-A 101 13 287及びJ. Am. Ceram. Soc. Vor. 39/3, p.89-98 (1956)を参照されたい。
【００６３】
本出願においてリン酸塩という概念には明示的には殊に、Ａｌ（Ｈ2ＰＯ4）3のようなモノリン酸塩も含まれるし、［Ａｌ（Ｈ2ＰＯ4）3］nのようなポリリン酸塩も含まれる。その際、処理によっては、ＡｌＰ2Ｏ7のようなメタリン酸塩を発生させてもよいし、あるいはＡｌＰＯ4のような第３級リン酸塩を発生させてもよい。約１８０℃以上の温度による処理においてオルトリン酸塩が発生し、約６００℃以上の温度による処理においてポリリン酸塩およびピロリン酸塩が発生する。出発点は、限界値としてのリン酸化物［Ｐ2Ｏ5］と金属酸化物例えば［Ａｌ2Ｏ3］との比１：１０である。
【図１】
2013525259.tif 000003
【図２】
2013525259.tif 000004
【図３】
2013525259.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2013525259.tif 000008
2013525259.tif 000009
2013525259.tif 000010
2013525259.tif 000011
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