(57)【要約】      （修正有）【課題】パッケージ構造の信頼性を向上させるためのパッケージ材料を提供する。【解決手段】透明絶縁材１１０と、透明絶縁材１１０内に混入した波長変換物質１２０と、透明絶縁材１１０内に混入した疎水性光散乱材料１３０と、を備えるパッケージ材料である。疎水性光散乱材料１３０は芯材１３２と芯材１３２の表面に位置する疎水性構造１３４とを含む。上記パッケージ材料を備えた発光ダイオードのパッケージ構造を提供することができる。【選択図】図１
2015115598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明絶縁材と、
前記透明絶縁材内に混入した波長変換物質と、
前記透明絶縁材内に混入した疎水性光散乱材料と、
を備えるパッケージ材料。
【請求項２】
前記透明絶縁材は、透明なシリカゲル又は透明なプラスチックを含む請求項１に記載のパッケージ材料。
【請求項３】
前記波長変換物質及び前記疎水性光散乱材料は、粒状を呈する請求項２に記載のパッケージ材料。
【請求項４】
前記波長変換物質の含有量は、前記パッケージ材料の０．１〜１重量％を占める請求項３に記載のパッケージ材料。
【請求項５】
前記波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む請求項３に記載のパッケージ材料。
【請求項６】
前記疎水性光散乱材料は、芯材と、前記芯材の表面に位置する疎水性構造と、を含む請求項１に記載のパッケージ材料。
【請求項７】
前記芯材の材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む請求項６に記載のパッケージ材料。
【請求項８】
前記金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む請求項７に記載のパッケージ材料。
【請求項９】
前記非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む請求項７に記載のパッケージ材料。
【請求項１０】
前記疎水性構造は、複数の疎水性側鎖からなる請求項６に記載のパッケージ材料。
【請求項１１】
前記疎水性側鎖は、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む請求項１０に記載のパッケージ材料。
【請求項１２】
前記疎水性側鎖と前記芯材の含有量のモル比は、３：１である請求項１０に記載のパッケージ材料。
【請求項１３】
少なくとも１つの発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップを覆う請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のパッケージ材料と、
を備える発光ダイオードのパッケージ構造。
【請求項１４】
芯材を提供することと、
前記芯材の表面に複数のヒドロキシル基（‐ＯＨ）を形成するように前記芯材を加水分解することと、
これらのヒドロキシル基の一部を複数のカルボキシル基（‐ＣＯＯＨ）として形成するように酸化することと、
シリル化反応を行って、疎水性基を有するシランをこれらのヒドロキシル基及びこれらのカルボキシル基に少なくとも１つ付加して、第１疎水性光散乱材料を形成することと、
透明絶縁材を提供することと、
前記第１疎水性光散乱材料及び波長変換物質を前記透明絶縁材内に混入することと、
を含むパッケージ材料の製造方法。
【請求項１５】
前記芯材の材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記疎水性基を有するシランは、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記疎水性基を有するシランと前記芯材の含有量のモル比は、３：１である請求項１４に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記シリル化反応を行うことにおいて、まず、テトラヒドロキシシランを前記芯材の表面のヒドロキシル基及び前記芯材の表面のカルボキシル基に付加して、中間体を形成することと、疎水性基を有するアルコール類を前記中間体と反応させて、第２疎水性光散乱材料を形成することと、を更に含む請求項１４に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記疎水性基を有するアルコール類は、ステアリルアルコール又は１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクタノールを含む請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記透明絶縁材は、透明なシリカゲル又は透明なプラスチックを含む請求項１４に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む請求項１４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ材料及びそれを備えた発光ダイオードのパッケージ構造に関し、特に、疎水性光散乱材料を有するパッケージ材料及びそれを備えた発光ダイオードのパッケージ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、発光ダイオード（ＬＥＤ）のパッケージ材料には、波長変換物質として蛍光粉が混入されている。短波長のＬＥＤ（例えば、青色光ＬＥＤ）を励起光源とし、且つパッケージ材料に混入された蛍光粉で波長変換することにより、異なる色のＬＥＤを製造するものである。例えば、青色光ＬＥＤが発光した青色光を用いて蛍光粉に照射する場合、蛍光粉により、青色光のエネルギーを吸収して、長い波長の他の色の光（例えば、赤色光、黄色光又は緑色光）に変換させることで、異なる色の光を発光可能なＬＥＤを製造する。
【０００３】
ところが、一般的に、ＬＥＤのパッケージ材料の水蒸気及び硫黄ガスに対する遮断性能が不良であることで、ＬＥＤの導電層が酸化又は腐食され、又はパッケージ材料の蛍光粉の劣化が生じるため、ＬＥＤパッケージ構造の信頼性が低下してしまう。したがって、現在、従来のパッケージ材料及びそれを備えたパッケージ構造による欠陥を解決した新規のパッケージ材料及びそれを備えたパッケージ構造が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来のパッケージ材料及びそれを備えたパッケージ構造の欠陥を解決するためのパッケージ材料及びそれを備えたパッケージ構造を提供する。パッケージ材料の疎水性を高めることによって、発光ダイオードのパッケージ構造の信頼性を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、透明絶縁材と、透明絶縁材内に混入した波長変換物質と、透明絶縁材内に混入した疎水性光散乱材料と、を備えるパッケージ材料を提供することにある。
【０００６】
本発明の一実施例によれば、前記透明絶縁材は、透明なシリカゲル又は透明なプラスチックを含む。
【０００７】
本発明の一実施例によれば、前記波長変換物質及び前記疎水性光散乱材料は、粒状を呈する。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、前記波長変換物質の含有量は、パッケージ材料の約０．１〜１重量％を占める。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、前記波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、前記疎水性光散乱材料は、芯材と、芯材の表面に位置する疎水性構造と、を含む。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、前記芯材の材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、前記金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、前記非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、前記疎水性構造は、複数の疎水性側鎖からなる。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、前記疎水性側鎖は、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む。
【００１６】
本発明の一実施例によれば、前記疎水性側鎖と芯材の含有量のモル比は、３：１である。
【００１７】
本発明の一態様は、少なくとも１つの発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップを覆う前記パッケージ材料と、を備える発光ダイオードのパッケージ構造を提供することにある。
【００１８】
本発明の一態様は、芯材を提供することと、芯材の表面に複数のヒドロキシル基（‐ＯＨ）を形成するように芯材を加水分解することと、これらのヒドロキシル基の一部を複数のカルボキシル基（‐ＣＯＯＨ）として形成するように酸化することと、シリル化反応を行って、疎水性基を有するシランをこれらのヒドロキシル基及びこれらのカルボキシル基に少なくとも１つ付加して、第１疎水性光散乱材料を形成することと、透明絶縁材を提供することと、第１疎水性光散乱材料及び波長変換物質を透明絶縁材内に混入することと、を含むパッケージ材料の製造方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の一実施例によれば、前記芯材の材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む。
【００２０】
本発明の一実施例によれば、前記金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む。
【００２１】
本発明の一実施例によれば、前記非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む。
【００２２】
本発明の一実施例によれば、前記疎水性基を有するシランは、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む。
【００２３】
本発明の一実施例によれば、前記疎水性基を有するシランと芯材の含有量のモル比は、３：１である。
【００２４】
本発明の一実施例によれば、前記シリル化反応を行うことにおいて、まず、テトラヒドロキシシランを前記芯材の表面のヒドロキシル基及び前記芯材の表面のカルボキシル基に付加して、中間体を形成することと、疎水性基を有するアルコール類を中間体と反応させて、第２疎水性光散乱材料を形成することと、を更に含む。
【００２５】
本発明の一実施例によれば、前記疎水性基を有するアルコール類は、ステアリルアルコール又は１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクタノールを含む。
【００２６】
本発明の一実施例によれば、前記透明絶縁材は、透明なシリカゲル又は透明なプラスチックを含む。
【００２７】
本発明の一実施例によれば、前記波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例によるパッケージ材料を示す模式図である。
【図２Ａ】本発明の一実施例による疎水性光散乱材料の製造段階を示す模式図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施例による疎水性光散乱材料の製造段階を示す模式図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例による疎水性光散乱材料の製造段階を示す模式図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例による疎水性光散乱材料の製造段階を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施例による発光ダイオードのパッケージ構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、実施例によって、図面に合わせて本発明を詳しく説明するが、図面又は説明において、類似する又は同じ部分に対して同様な符号又は番号を用いる。図面において、簡素化して又は便宜的に示すように、実施例の形状又は厚みを拡大することがあり、図面での素子の部分については、文字で説明する。示されていない或いは説明されていない素子は、当業者の公知の各種仕様であってよいことは、理解すべきである。
【００３０】
本明細書において用いられる用語は、特定の実施例を説明する目的のためのものにすぎず、本発明を限定することを意図するものではない。特に断りのない限り、本明細書において用いられる単数形の「１つ」及び「該」には、複数形も含まれる。本明細書において用いられる場合の「含む」という用語は、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、素子及び／又は成分の存在を指定するものではあるが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、素子、成分及び／又はそれらの群の存在或いは追加を除外するものではないことを、さらに理解すべきである。本明細書においては、本発明の好適な実施例（及び中間構造）の模式的な説明である横断面についての説明を参照して本発明の実施例を説明する。このように、（例えば）製造技術及び／又は公差の結果としてこれらの説明から逸脱した形状の変更が予想される。したがって、本発明の実施例は、本明細書で説明した特定の領域の形状に限定されるものと理解されてはならず、（例えば）製造による形状の変更を含む。これらの図に説明する領域は、本質的に模式的なものであり、その形状はデバイスの領域の実際の形状を示すことを意図しておらず、且つ本発明の範囲を制限するものではない。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例によるパッケージ材料１００を示す模式図である。図１において、パッケージ材料１００は、透明絶縁材１１０、波長変換物質１２０と、疎水性光散乱材料１３０と、を備える。
【００３２】
波長変換物質１２０及び疎水性光散乱材料１３０は、透明絶縁材１１０内に混入しており、透明絶縁材１１０は、透明な熱可塑性又は熱硬化性樹脂を含む。本発明の一実施例によれば、波長変換物質１２０及び疎水性光散乱材料１３０は、粒状を呈する。本発明の一実施例によれば、波長変換物質の含有量は、パッケージ材料の約０．１〜１重量％を占める。本発明の一実施例によれば、波長変換物質１２０は、蛍光粉、染料、色素及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれるものである。
【００３３】
疎水性光散乱材料１３０は、芯材１３２と、芯材１３２の表面に位置する疎水性構造１３４と、を含む。本発明の実施例によれば、芯材１３２の材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む。一実施例において、金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む。一実施例において、非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む。
【００３４】
本発明の実施例によれば、疎水性構造１３４は、複数の疎水性側鎖からなる。一実施例において、疎水性側鎖は、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む。本発明の実施例によれば、疎水性側鎖と芯材１３２の含有量のモル比は、３：１である。
【００３５】
疎水性光散乱材料１３０は、疎水性のシランからなる疎水性構造１３４を有することにより、疎水性のシランが、透明絶縁材１１０となる透明なシリカゲルに対して最高の適合度を有するので、疎水性光散乱材料１３０を透明絶縁材１１０の中に均一に分散させることができる。疎水性光散乱材料１３０が疎水性構造１３４を有するので、パッケージ材料１００の疎水性を強化して、水蒸気又は硫黄ガスがパッケージ構造に入らないようにして、パッケージ材料１００の信頼性を向上させることを実現することができる。
【００３６】
一方、疎水性光散乱材料１３０が粒状を呈し、且つ良好な光散乱特性を有するので、パッケージ材料１００に疎水性光散乱材料１３０を添加する場合、波長変換物質１２０の添加量を減少し、且つパッケージ材料１００に同じ輝度を持たせることができる。波長変換物質１２０の添加量を減少することで、波長変換物質１２０が透明絶縁材１１０においてより良好な分散性を有するようになる。
【００３７】
図２Ａ〜２Ｂは、本発明の一実施例による疎水性光散乱材料２３０の製造段階を示す模式図である。図２Ａにおいて、芯材２１０ａを提供する。本発明の実施例において、芯材２１０ａの材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む。一実施例において、金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む。一実施例において、非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む。芯材２１０ａは、加水分解反応を行って、その表面に複数のヒドロキシル基（‐ＯＨ）を形成する。次に、酸化反応を更に行うことにより、これらのヒドロキシル基の一部を複数のカルボキシル基（‐ＣＯＯＨ）として形成する。芯材２１０ａは、加水分解及び酸化反応により、表面にヒドロキシル基及びカルボキシル基を有する芯材２１０ｂを形成する。
【００３８】
図２Ｂにおいて、ヒドロシリル化反応を行う。疎水性基を有するシラン２２０ａを、ヒドロキシル基及びカルボキシル基に少なくとも１つ付加し、疎水性光散乱材料２３０を形成する。本発明の実施例において、疎水性基を有するシラン２２０ａは、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む。芯材２１０ｂの表面にヒドロキシル基及びカルボキシル基を有するので、疎水性基を有するシラン２２０ａとヒドロシリル化反応を行うことができ、これにより、疎水性基を有するシラン２２０ａを芯材２１０ｂ上のヒドロキシル基及びカルボキシル基に付加して、疎水性光散乱材料２３０を得る。本発明の一実施例において、シラン２２０ａと芯材２１０ｂの含有量のモル比は、３：１である。
【００３９】
次に、透明絶縁材を提供し、疎水性光散乱材料２３０及び波長変換物質を透明絶縁材に混入して、発光ダイオードに応用可能なパッケージ材料を得る。本実施例において、透明絶縁材は、透明なシリカゲルである。本発明の一実施例において、波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む。
【００４０】
図２Ａ〜２Ｂの疎水性光散乱材料２３０の製造方法の以外に、図３Ａ〜３Ｂは、本発明の別の実施例による疎水性光散乱材料２５０の製造段階を示す模式図である。図３Ａでは、図２Ａに続いて、芯材２１０ｂとテトラヒドロキシシラン２２０ｂのシリル化反応を行って、テトラヒドロキシシラン２２０ｂを芯材２１０ｂの表面におけるヒドロキシル基及びカルボキシル基に付加して、中間体２４０を形成する。
【００４１】
次に、図３Ｂにおいて、疎水性基を有するアルコール類（Ｒ‐ＯＨ）を中間体２４０と反応させて、疎水性光散乱材料２５０を形成する。中間体２４０の表面にカルボキシル基及びヒドロキシシラン基を有するので、疎水性基を有するアルコール類と付加反応を行うことができるため、疎水性光散乱材料２５０を形成することができる。本発明の一実施例において、疎水性基を有するアルコール類は、ステアリルアルコール又は１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクタノールを含む。
【００４２】
次に、透明絶縁材を提供し、疎水性光散乱材料２５０及び波長変換物質を透明絶縁材に混入して、発光ダイオードに応用可能なパッケージ材料を得る。本発明の実施例において、透明絶縁材は、透明なシリカゲル又は透明なプラスチックを含む。本発明の一実施例において、波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む。
【００４３】
図４は、本発明の一実施例による発光ダイオードのパッケージ構造４００を示す模式図である。図４において、パッケージ構造４００は、少なくとも１つの発光ダイオードチップ４１０と、パッケージ材料４２０と、を備える。
【００４４】
この実施例において、パッケージ材料４２０は、発光ダイオードチップ４１０を覆っている。パッケージ材料４２０は、透明絶縁材と、波長変換物質と、疎水性光散乱材料と、を備える。
【００４５】
波長変換物質及び疎水性光散乱材料は、透明絶縁材内に混入している。この実施例において、疎水性光散乱材料は、芯材と、芯材の表面に位置する疎水性構造と、を含む。
【００４６】
波長変換物質と疎水性光散乱材料は、粒状を呈する。発光ダイオードチップ４１０が短波長の励起光を発光する場合、この励起光は、波長変換物質に吸収されて長い波長の放射光を放出する。その同時に、疎水性光散乱材料が良好な光散乱特性を有するので、パッケージ材料４２０に疎水性光散乱材料を添加する場合、波長変換物質の添加量を減少し、且つパッケージ材料４２０に同じ輝度を持たせることができる。波長変換物質の添加量を減少することで、波長変換物質が透明絶縁材においてより良好な分散性を有するようになる。
【００４７】
一方、疎水性光散乱材料は、疎水性のシランからなる疎水性構造を有する。疎水性のシランが、透明絶縁材となる透明なシリカゲルに対して最高の適合度を有することで、疎水性光散乱材料を透明絶縁材の中に均一に分散させることができる。疎水性光散乱材料が疎水性構造を有するので、パッケージ材料４２０の疎水性を強化して、水蒸気又は硫黄ガスがパッケージ構造に入らないようにして、パッケージ材料４２０の信頼性を向上させることを実現することができる。
【００４８】
図４において、パッケージ構造４００は、プラスチックカップ４３０を更に備える。プラスチックカップ４３０内にチップ固定領域４３１を有する。発光ダイオードチップ４１０は、チップ固定領域４３１に設けられ、パッケージ材料４２０は、発光ダイオードチップ４１０を覆うように、プラスチックカップ４３０内に充填されている。
【００４９】
上記の図４は、本発明をプラスチックリード付きチップキャリア（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｌｅａｄｅｄ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ；ＰＬＣＣ）パッケージタイプに適用するようにプラスチックカップを備える場合を示すためのものにすぎず、本発明はこれに制限されない。他の実施例においては、本発明は、波長変換物質及び透明絶縁材を備える各種のパッケージタイプ、例えば、チップオンボード（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｂｏａｒｄ；ＣＯＢ）又はＥｍｉｔｔｅｒ等に適用可能である。
【００５０】
本発明の実施例を前述の通りに開示したが、これは、本発明を限定するものではなく、当業者なら誰でも、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、若干の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００５１】
１００、４２０  パッケージ材料
１１０  透明絶縁材
１２０  波長変換物質
１３０、２３０、２５０  疎水性光散乱材料
１３２、２１０ａ、２１０ｂ  芯材
１３４  疎水性構造
２２０ａ、２２０ｂ  シラン
２４０  中間体
４００  パッケージ構造
４１０  発光ダイオードチップ
４３０  プラスチックカップ
４３１  チップ固定領域
【図１】
2015115598.tif 000003
【図２Ａ】
2015115598.tif 000004
【図２Ｂ】
2015115598.tif 000005
【図３Ａ】
2015115598.tif 000006
【図３Ｂ】
2015115598.tif 000007
【図４】
2015115598.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月10日(2015.3.10)
【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】
透明絶縁材と、
前記透明絶縁材内に混入した波長変換物質と、
前記透明絶縁材内に混入した疎水性光散乱材料と、
を備え、
前記疎水性光散乱材料は、芯材と、前記芯材の表面に位置する疎水性構造と、を含むパッケージ材料。
【請求項２】
前記透明絶縁材は、透明なシリカゲル又は透明なプラスチックを含む請求項１に記載のパッケージ材料。
【請求項３】
前記波長変換物質及び前記疎水性光散乱材料は、粒状を呈する請求項２に記載のパッケージ材料。
【請求項４】
前記波長変換物質の含有量は、前記パッケージ材料の０．１〜１重量％を占める請求項３に記載のパッケージ材料。
【請求項５】
前記波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む請求項３に記載のパッケージ材料。
【請求項６】
前記芯材の材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む請求項１に記載のパッケージ材料。
【請求項７】
前記金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む請求項６に記載のパッケージ材料。
【請求項８】
前記非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む請求項６に記載のパッケージ材料。
【請求項９】
前記疎水性構造は、複数の疎水性側鎖からなる請求項１に記載のパッケージ材料。
【請求項１０】
前記疎水性側鎖は、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む請求項９に記載のパッケージ材料。
【請求項１１】
前記疎水性側鎖と前記芯材の含有量のモル比は、３：１である請求項９に記載のパッケージ材料。
【請求項１２】
少なくとも１つの発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップを覆う請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のパッケージ材料と、
を備える発光ダイオードのパッケージ構造。
【請求項１３】
芯材を提供することと、
前記芯材の表面に複数のヒドロキシル基（‐ＯＨ）を形成するように前記芯材を加水分解することと、
これらのヒドロキシル基の一部を複数のカルボキシル基（‐ＣＯＯＨ）として形成するように酸化することと、
シリル化反応を行って、疎水性基を有するシランをこれらのヒドロキシル基及びこれらのカルボキシル基に少なくとも１つ付加して、第１疎水性光散乱材料を形成することと、
透明絶縁材を提供することと、
前記第１疎水性光散乱材料及び波長変換物質を前記透明絶縁材内に混入することと、
を含むパッケージ材料の製造方法。
【請求項１４】
前記芯材の材料は、金属化合物及び／又は非金属化合物を含む請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記金属化合物は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記非金属化合物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）又はクレー（Ｃｌａｙ）を含む請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記疎水性基を有するシランは、オクタデシルトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ（ｏｃｔａｄｅｃｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）又はトリクロロペルフルオロオクチルシラン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ‐ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）を含む請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記疎水性基を有するシランと前記芯材の含有量のモル比は、３：１である請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記シリル化反応を行うことにおいて、まず、テトラヒドロキシシランを前記芯材の表面のヒドロキシル基及び前記芯材の表面のカルボキシル基に付加して、中間体を形成することと、疎水性基を有するアルコール類を前記中間体と反応させて、第２疎水性光散乱材料を形成することと、を更に含む請求項１３に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記疎水性基を有するアルコール類は、ステアリルアルコール又は１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐ペルフルオロオクタノールを含む請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記透明絶縁材は、透明なシリカゲル又は透明なプラスチックを含む請求項１３に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記波長変換物質は、蛍光粉、染料、色素又はそれらの組み合わせを含む請求項１３に記載の製造方法。