(57)【要約】本発明は、基板層と、該基板層において位置付けられている光変換層と、を有する発光装置であって、光変換層端結晶質セラミック層である、発光装置であり、光変換層は焼結により基板層において位置付けられている、発光装置に関する。
2008515184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板層及び該基板層において位置付けられている光変換層を有する発光装置であって、前記光変換層は多結晶質セラミック層である、発光装置であり、前記光変換層は、焼結により前記基板層において位置付けられている、ことを特徴とする、発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であって、前記光変換層の屈折率ｎ２は、前記基板層の屈折率ｎ１に等しいか又はそれより大きく、好適には、ｎ２−ｎ１≧０及びｎ２−ｎ１≦１に適合する、発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置であって、前記光変換層のコラテラルエッジは、前記基板層のコラテラルエッジに本質的に適合する、発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れ一項に記載の発光装置であって、前記光変換層は、１時間以上及び１００時間以下の連続加熱時間の間、２００℃以上及び１０００℃以下の熱安定性を有する、発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れ一項に記載の発光装置であって、前記光変換層の膨張係数体前記基板層の膨張係数の比は１：２以上及び２：１以下である、発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れ一項に記載の発光装置であって、前記光変換層は有機物質及び／又はシリコン物質を本質的に含まない、発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れ一項に記載の発光装置であって、前記ＬＥＤの前記色温度は前記光変換層の摩耗により調節されている、発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れ一項に記載の発光装置であって、更なる光変換手段を更に有する、発光装置であり、前記更なる光変換手段は前記光変換層と異なる波長の光を発光する、発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れ一項に記載の発光装置であって、前記基板層は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ｍｇ１−ｘＺｎｘＡｌ２Ｏ４（０≧ｘ≦１）及びそれらの混合物を有する群から選択される材料から成り、並びに／若しくは、前記光変換層は、ガーネット型材料Ａ３Ｂ５Ｏ１２（Ａ＝Ｙ、Ｌｕ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ又はそれらの混合；Ｂ＝Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｍｇ又はそれらの混合）から選択される材料から成り、前記光変換層は、光吸収及び発光過程を容易にするドープ材料を任意に有することが可能であり、好適なドープ材料は、セリウム、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｄｙ及びそれらの混合を有する群から選択される、発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れ一項に記載の発光装置であって、前記光変換層の厚さは、２０／［Ｄ％］ｎｍ以上及び６０／［Ｄ％］ｎｍ以下であり、ここで、Ｄ％は前記ドープ材料のモル比である、発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れ一項に記載の発光プレートシステムを有するシステムであって、該発光プレートシステムを有するシステムは：
−  家庭用アプリケーションシステム
−  商店用照明システム
−  家庭用照明システム
−  アクセント照明システム
−  スポット照明システム
−  劇場用照明システム
−  光ファイバアプリケションシステム
−  投射システム
−  自己照明表示システム
−  画素化表示システム
−  セグメント化表示システム
−  警告掲示システム
−  医療用照明アプリケーションシステム
−  インジケータ表示システム
−  装飾照明システム
−  携帯システム
−  自動車用アプリケーション
の１つ又はそれ以上において用いられる、発光プレートシステムを有するシステム。
【請求項１２】
ＬＥＤを製造する方法であって：
（ａ）基板層領域を備える段階；
（ｂ）前記基板層領域の一方側において光変換層領域を焼結する段階；
（ｃ）前記一方側に対して反対側の前記基板層の側に発光層を備える段階であって、前記光変換層領域が位置付けられる、段階；
（ｄ）基板層及び光変換層を各々有するＬＥＤを得るように、得られた構造をダイシングする段階；並びに
（ｅ）ＬＥＤの色温度を測定する段階；
（ｆ）前記光変換層の摩耗により前記ＬＥＤの色温度を調節する段階；
を有する方法であり、前記段階（ｅ）及び（ｆ）は任意に及び前記ＬＥＤの１つ又はそれ以上のために繰り返されることが可能である、方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法の段階（ｄ）及び／又は（ｅ）及び／又は（ｆ）を実行するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、特に、ＬＥＤの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のＬＥＤにおいては、通常、基板があり、その基板において、幾つかの更なる層、特に、１つ又はそれ以上の発光層が備えられている。ＬＥＤを仕上げた後、光変換手段がＬＥＤにおいて位置付けられる。この光変換は、光の一部を変換するように行われ、その光を、ＬＥＤについて白色光を達成するように、異なる波長、例えば、青色から黄色の範囲に対する発光層が発光する。幾つかのアプリケーションにおいては、この発光手段は、例えば、セリウムがドープされた多結晶質ＹＡＧ（イットリウム−アルミニウム酸化物）等の多結晶質セラミック材料である。
【０００３】
しかしながら、そのようなアプリケーションは次のような幾つかの短所を有する。第１に、多結晶質セラミック材料は、層を仕上げた後に堆積され、そのことは一部のアプリケーションについては不利点である。第２に、多結晶質材料は、ＬＥＤへの固着のために“接着剤”を必要とする。第３に、一部のアプリケーションのための多結晶質材料の分布を制御することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、改善された特徴を有する光変換手段を有する発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、請求項１の特徴を有する発光プレートシステムにより解決される。したがって、基板層と、前記基板層において位置付けられている光変換層と、を有する発光装置であって、光変換層は多結晶質セラミック層であり、光変換層は焼結により基板において位置付けられることを特徴とする、発光装置が備えられている。
【０００６】
用語“光変換層”は、特に、光変換層は、ＬＥＤにおいて存在する発光層により発光される光を吸収し、そして、例えば、発光層からの青色光を吸収し且つ黄色又は緑色光を発光して、異なる波長の光を発光することができる材料を有する。
【０００７】
用語“多結晶質セラミック層”は、特に、メジアン平均径が１μｍより大きく１００μｍより小さく、好適には、１０μｍより大きく５０μｍより小さい材料から成ることを意味する。
【０００８】
本発明において用語“焼結”の意味はまた、外部圧力を加えることによる基板層に対する多結晶質セラミック層の結合を含む。そのような技術は、焼結結合、拡散結合、熱間一軸加圧（ＨＵＰ）又は熱間再結晶加圧として知られている。本発明における“焼結”は、１つ又はそれ以上の処理段階において基板に対して光変換材料の粉末層の結合及び基板層との積層セラミック層の結合を含む。
【０００９】
本発明の好適な実施形態にしたがって、前記光変換層の屈折率ｎ２は、基板層の屈折率ｎ１に等しいか又はその屈折率ｎ１より大きい。このことは、基板層界面における全反射のためにともすれば失われる光が、光変換層に入射し、それ故、使用されることが可能である有利点を有する。
【００１０】
本発明の好適な実施形態にしたがって、光変換層の屈折率ｎ２及び基板層の屈折率ｎ１は、ｎ２−ｎ１≧０及びｎ２−ｎ１≦１に適合する。そのようにすることにより、基板層と光変換層との間の良好な適合が得られる。好適には、前記光変換層の屈折率ｎ２及び前記基板層の屈折率ｎ１は、ｎ２−ｎ１≧０及びｎ２−ｎ１≦０．８に、更に好適には、ｎ２−ｎ１≧０及びｎ２−ｎ１≦０．４に適合する。
【００１１】
本発明の好適な実施形態にしたがって、光変換層のコラテラルエッジは、基板層のコラテラルエッジに本質的に適合する。本発明における“本質的に”は、特に、基板層のエッジ及び光変換層のエッジが、２つの層が焼結されたセラミックの切断及び破壊処理において通常得られるようなある範囲において適合していることを意味する。
【００１２】
光変換層自体は基板層の側部を覆うように広がっていないことは特に好適である。
【００１３】
そうすることにより、基板層及び光変換層を有するＬＥＤの良好な性能を有する挙動が得られる。特に、大きいＬＥＤチップサイズを有することにより、ＬＥＤ効率及び発光均一性が向上する。
【００１４】
本発明の好適な実施形態にしたがって、光変換層は、１時間以上及び１００時間以下の連続加熱時間の間、２００℃以上及び１０００℃以下の熱的安定性を有する。このことは、長い実行時間中に、ＬＥＤがかなり高温になる傾向にあるアプリケーションについて、特に好適である。好適には、光変換層は、１時間以上及び１００時間以下の連続的加熱時間の間、４００℃以上及び１０００℃以下、更に好適には、６００℃以上及び１０００℃以下、最も好適には、８００℃以上及び１０００℃以下の熱的安定性を有する。
【００１５】
本発明の好適な実施形態にしたがって、光変換層は、本質的には、有機材料及び／又はシリコン材料を含んでいない。このことは、ＬＥＤに対して多くの加熱量を要するアプリケーションに対して、特に好適である。それらのアプリケーションの場合、有機材料及び／又はシリコン材料は熱的に反応し、それ故、変色を示す傾向にある。“有機材料”は、特に、有機ポリマーを意味し、“シリコン材料”は、特に、シリコーンポリマーを意味する。
【００１６】
本発明の好適な実施形態にしたがって、光変換層の膨張係数に対する基板層の膨張係数の比は、１：２以上及び２：１以下である。好適には、光変換層の膨張係数に対する基板層の膨張係数の比は、１：１．５以上及び１．５：１以下であり、更に好適には、１：１．２５以上及び１．２５：１以下である。そのようにすることにより、本質的に張力のないＬＥＤが得られる。この点で、基板層及び光変換層についての好適な材料はそれぞれ、Ａｌ２Ｏ３（サファイア）及びＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）である。サファイアの熱膨張係数は８．６ｘ１０−６／Ｋであり、ＹＡＧの熱膨張係数は６．９ｘ１０−６／Ｋである。それ故、光変換層の膨張係数に対する基板層の膨張係数の比は１．２４：１であり、それは、本発明について最も好適である。
【００１７】
本発明の好適な実施形態にしたがって、発光装置の色温度は、光変換層の摩耗により調節される。ＬＥＤの色度が黒体放射器の色度に正確に等しくない場合、最も近い色度の適合性を有する色温度（相関色温度ともいう）が選択される。
【００１８】
これは、本発明の好適な特徴及び主な有利点の１つである。ＬＥＤの製造後に色温度を変化させる能力を有することなく、ＬＥＤの色温度がＬＥＤ毎に変化することは、ＬＥＤの製造における支配的な問題点となっている。この問題点は、青色発光材料及び変換材料としてＹＡＧ：Ｃｅを用いるＬＥＤにおいて顕著に現れる。ＹＡＧ：Ｃｅ材料の吸収はかなり狭いため、吸収帯域のほんの僅かな変化及び青色発光材料の強度は、色温度におけるかなりの変化に繋がる。
【００１９】
本発明の好適な実施形態にしたがって、ＬＥＤの色温度は、この場合、発光層の摩耗によりＬＥＤの製造後に変えられる。発光層は焼結されるため、この摩耗は非常に容易に、正確に及び効果的に得られる。この関連で、摩耗は後処理により行われることが特に好適であるが、当該分野で用いられる他の既知の摩耗処理全ても同様に、用いることが可能である。
【００２０】
本発明の好適な実施形態にしたがって、発光装置は、更なる光変換手段を更に有し、それにより、その更なる光変換手段は、光変換層と異なる波長の光を発光する。そのようにすることにより、更なる発光帯域がＬＥＤにおいて導入されることが可能である。この実施形態は、発光材料が青色光を発光し、光変換層が緑色光又は黄色光を発光するときの場合に、特に用いられる。それらの場合、赤色光を発光する更なる光変換手段が導入されることが可能であり、それにより、ＬＥＤの発光挙動を更に改善することが可能である。この付加光変換手段は、当該分野における既知の技術全てにより、ＬＥＤにおいて備えられることが可能である。Ｅｕ２＋イオン又はＥｕ３＋イオンがドープされた酸化物、窒化物及びそれらの混合物の多結晶質粒子が実際に用いられる。吸収及び／又は発光特性についての代替の更なるイオンを添加することがまた、可能である。
【００２１】
本発明の好適な実施形態にしたがって、基板層は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ｍｇ１−ｘＺｎｘＡｌ２Ｏ４（ここで、０≧ｘ≦１）及びそれらの混合物を有する群から選択される材料から成り、並びに／若しくは、光変換層は、ガーネット型材料Ａ３Ｂ５Ｏ１２（Ａ＝Ｙ、Ｌｕ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ又はそれらの混合；Ｂ＝Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｍｇ又はそれらの混合）から選択される材料から成り、それにより、光変換層は、光吸収及び発光過程を容易にするドープ材料を任意に有することが可能である。好適なドープ材料は、セリウム、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｄｙ及びそれらの混合を有する群から選択される。好適なドープレベルは、１０モル％以下及び０．０１モル％以上、更に好適には、５モル％以下及び０．０２５モル％以上、並びに最も好適には、３モル％以下及び０．０５モル％以上である。
【００２２】
好適には、付加光変換手段を用いる場合、付加光変換手段は、ＡＥＳ：Ｅｕ（ＡＥ＝Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ又はそれらの混合）、ＡＥ２Ｓｉ５−ｘＡｌｘＮ８−ｘＯｘ：Ｅｕ（ＡＥ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ又はそれらの混合）又はそれらの混合物を有する群から選択された材料を有する。好適なドープレベルは、１０モル％以下及び０．０１モル％以上、更に好適には、５モル％以下及び０．０２５モル％以上、並びに最も好適には、３モル％以下及び０．０５モル％以上である。
【００２３】
本発明の好適な実施形態にしたがって、光変換層の厚さは、２０／［Ｄ％］ｎｍ以上及び６０／［Ｄ％］ｎｍ以下であり、ここで、Ｄ％はドープ材料のモル比である。この厚さは変換について、それ故、所望の色温度を得るために最も適切であることが、実際に判明した。
【００２４】
本発明にしたがった発光装置は、広範な多種多様のシステム及び／又はアプリケーションであって、特に、下記の１つ又はそれ以上のアプリケーションで用いることが可能である。
−  家庭用アプリケーションシステム
−  商店用照明システム
−  家庭用照明システム
−  アクセント照明システム
−  スポット照明システム
−  劇場用照明システム
−  光ファイバアプリケションシステム
−  投射システム
−  自己照明表示システム
−  画素化表示システム
−  セグメント化表示システム
−  警告掲示システム
−  医療用照明アプリケーションシステム
−  インジケータ表示システム
−  装飾照明システム
−  携帯システム
−  自動車用アプリケーション
本発明はまた、下記の段階、即ち、
（ａ）基板層領域を備える段階
（ｂ）基板層領域の一方側において光変換層領域を焼結する段階
（ｃ）その一方側に対して反対側の基板層の側に発光層を備える段階であって、光変換層領域が位置付けられる、段階
（ｄ）基板層及び光変換層を各々有するＬＥＤを得るように、得られた構造をダイシングする段階
（ｅ）ＬＥＤの色温度を測定する段階
（ｆ）光変換層の摩耗によりＬＥＤの色温度を調節する段階
を有するＬＥＤを製造する方法であって、段階（ｅ）及び（ｆ）は任意に及びＬＥＤの１つ又はそれ以上のために繰り返されることが可能である。
【００２５】
この方法は、特に、上記のような有利点であって、特に、
−  基板層及び光変換層のコラテラル側面が適合しているＬＥＤ、及び
−  色温度が容易な且つ効果的な方法で設定されるＬＥＤ
である有利点を有する。
【００２６】
本発明にしたがった方法の重要な特徴は、光変換層が発光層に先行して備えられることであることに留意する必要がある。そうすることの特別の理由はまた、光変換材料の焼結中に熱的に不安定な材料を発光層のために用いることができることである。
【００２７】
本発明はまた、上記の方法の段階（ｄ）及び／又は（ｅ）及び／又は（ｆ）を実行するためのプログラムを有する。特に、一プログラムは、発光を測定し、色温度を計算し、そして光変換層の摩耗のための装置を制御する、ＬＥＤに対して規定電流を適用するように与えられる。発光された光の測定及び色温度の計算を一体的に実行することができる。他の実施形態においては、発光された光は、拡散プレートに投影され、決定された領域の色温度を決定するようにカメラ（ＣＣＤ）装置により測定される。接続されたレーザ摩耗システムは、それ故、拡散プレートにおける所定の色温度プロファイルを得るように光変換層の決定された位置の摩耗のために制御される。
【００２８】
上記の構成要素、特許請求の範囲における構成要素及び以下の詳細説明における本発明にしたがって用いられる構成要素は、関連領域で既知の選択基準が制限されることなく適用されることができるように、大きさ、形状、材料選択及び技術的概念に関連して、何れの特別な例外の影響下に置かれることはない。
【００２９】
本発明の目的の更なる詳細、特性及び有利点については、従属請求項、図及び以下の関連図及び実施例についての詳細説明において、例示的に開始され、それらの実施例においては、本発明にしたがった発光装置及び発光装置を製造する方法の幾つかの好適な実施形態について示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明にしたがった基板層１０及び焼結された光変換層２０の模式的断面図である。この図から理解できるように、基板層のコラテラルエッジ１０ａ、１０ｂ及び光変換層のコラテラルエッジ２０ａ、２０ｂは互いの方に向かって適合し、それ故、光変換層２０は、基板層１０の側部の上まで広がっていない。ＬＥＤの更なる層及び部分（３０）が好適に備えられる、図１における破線は、例えば、発光層を示している。
【００３１】
図２は、段階（ｄ）に先立って、本発明にしたがってＬＥＤを製造する方法を実施する模式図である。図から理解できるように、基板層領域５０が備えられ、その基板層領域において、光変換層領域６０が位置付けられている。ＬＥＤの更なる層の部分はまた、通常、光変換層領域６０が備えられている側と反対側の、基板層領域５０の側に備えられる（点線で示されている）。全体として、構造７０が形成される。ＬＥＤが仕上げられたとき、構造７０は、一点破線で示されている片に切断される。そうすることにより、ＬＥＤが得られ、そのＬＥＤにおいて、基板層のコラテラル側壁及び光変換層のコラテラル側壁は適合し、光変換層は基板層の側部を覆うように広がっていない。
【００３２】
図２においては、構造７０を切断又はスライスすることにより得られるＬＥＤは、上部から見て理解できるように、形状は長方形である。しかしながら、本発明において示す方法においては、何れの形状のＬＥＤを製造することが可能であることはいうまでもないことである。
【００３３】
図３は、摩耗による本発明にしたがったＬＥＤの色特性の変化を示すグラフである。図４は、一連の４つの例示としてのＬＥＤについての光変換層の色温度と厚さとの間の関係を示すグラフである。ＬＥＤの製造の後、ＬＥＤは、殆どの場合に、異なる色温度を有する。本発明を用いることにより、光変換層の摩耗によりこの色温度を調節することが可能である。
【００３４】
実施例においては、ＬＥＤは、図３における色点により表される色温度を有することが可能である。光変換層の摩耗により、色点Ｂの方にドットで表されている色温度及び特性を移動させることが可能である。しかしながら、殆どのアプリケーションについては、線１００（黒体線）に達するように所望される。この場合、摩耗は、黒体線上にある色点Ｃにちょうど達するまで、摩耗が行われる。
【００３５】
しかしながら、一部のアプリケーションについては、異なる色点、例えば、色点Ｄに対して色特性を調節することが有用であることに留意する必要がある。これは、付加色変換手段、例えば、赤色発光色変換手段が用いられる場合に対して、有用である。光変換手段がまた、ＬＥＤにおいて適用されるとき、色特性は、黒体線上にある色点Ｅの方に移動される。
【００３６】
それらの場合には、次の手順が最も有効であることが判明した。
−  ＬＥＤの製造。
−  所望の点、例えば、点Ｄの方に色温度を調節する。
−  例えば、多結晶性粒子でＬＥＤを覆うことにより、光変換手段を備える。
−  このようにして、黒体線上にある色点Ｅの方へのＬＥＤの色特性の移動を得る。
【００３７】
光変換手段、この場合は、赤色変換手段が色変換層に比べてＬＥＤの発光スペクトルの移動に対して感度が低いとき、殆どの場合に、光変換手段を適用後に調節することは可能ではないため、この手順を用いることは最も適切であることはいうまでもないことである。しかしながら、赤色光を発光する光変換手段については、これは、通常、そうであり、そして、調節される必要がある色点Ｄは、容易に計算され、それ故、最終点Ｅに精度良く達することができる。
【００３８】
図４から理解できるように、光変換層の厚さは、ＬＥＤの色温度に著しく影響する。図４においては、４４０ｎｍ、４５６ｎｍ、４６２ｎｍ及び４６８ｎｍの波長のそれぞれにおいて光を発光する発光材料を有する４つの例示としてのＬＥＤが分析された。それらのＬＥＤ各々は、２モル％のドープレベルのＹＡＧ：Ｃｅを有する光変換層を有する。図４は、摩耗により光変換層の厚さを単に減少させることにより、色温度の広い範囲にかなり容易に達することができる。
【００３９】
光変換層についての最適な厚さを選択することにより、ドープ材料のドープレベルを考慮する必要がある。光変換層の厚さは、２０／［Ｄ％］ｎｍ以上及び６０／［Ｄ％］ｎｍ以下であり、ここで、Ｄ％はドープ材料のモル比である。図４に示す例示としてのＬＥＤに対しては、光変換層の最適な厚さは、それ故、２モル％のＣｅのドープについて、１０ｎｍ以上及び３０ｎｍ以下である。
【００４０】
本発明にしたがった焼結の処理については、単なる例示として、下記の実施形態により更に示すことができる。
【００４１】
実施例１：
ａ）Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）多結晶質セラミック
４０ｇのＹ２Ｏ３、３２ｇのＡｌ２Ｏ３及び３．４４ｇのＣｅＯ２が１．５ｋｇのＡｌ２Ｏ３のミリングボール（純度９９．９重量％より大きい、直径２ｍｍ）とミリングされ、イソプロピルアルコールを用いて１２時間、ボールミリングされる。ミリングされたスラリーはスプレイドライヤーを用いて乾燥される。次いで、造粒粉末は、一酸化炭素雰囲気中で、アルミナボートにおいて、１３００℃で２時間か焼される。
【００４２】
得られたＹＡＧ：Ｃｅ粒子は、遊星ボールミル（めのうボール、エチルアルコールを用いて）により凝集を解かれ、次いで、そのスラリーは石膏型でスリップキャスティングされる。制御された乾燥の後、グリーン体（直径１００ｍｍ、厚さ２ｍｍ）が、一酸化炭素雰囲気中、グラファイトプレート上で、１７００℃において２時間、焼結される。
【００４３】
ＹＡＧ：Ｃｅセラミックの一表面は、次いで、研磨により仕上げられる。得られたＹＡＧ：Ｃｅセラミックの密度は、理論密度の９８％より高い。
ｂ）ＹＡＧ：Ｃｅセラミック及びサファイアウェーバ
サファイア−ＹＡＧ：Ｃｅ複合物は、熱間一軸加圧（ＨＵＰ）により拡散接合される。このために、サファイアウェーバ及び研磨されたＹＡＧ：Ｃｅセラミックは、タングステンシート（厚さ０．５ｍｍ）の間で研磨され、グラファイト型に入れられる。生産性を向上させるために、幾つかのタングステン／サファイア／ＹＡＧ積層物が互いに重ねられることが可能である。
【００４４】
ＨＵＰ装置を真空化した後、その積層物は、先ず、外部から圧力を加えられることなく、１７００℃まで４時間で加熱される。次いで、５０００ＰＳＩまで加圧され、２時間、そのままで保たれる。次いで、そのシステムは、そのままの圧力で、２時間で１３００℃まで温度を下げられ、続いて、６時間で室温まで冷却される。
ｃ）サファイア−ＹＡＧ：Ｃｅ複合物の後アニーリング
ＹＡＧ：Ｃｅ表面を研磨した後、サファイア−ＹＡＧ：Ｃｅ複合物は、空気中、１２５０℃において２時間、アニールされる（加熱及び冷却速度：１００Ｋ／時間）。
【００４５】
実施例２：
ＧａＮ  ＭＱＷ発光層が、実施例１において説明した２インチのサファイア／ＹＡＧ：Ｃｅ基板／光変換ウェーバのサファイア表面に堆積される。電気プローブ接触により、基板における個々のＬＥＤは、４０ｍＡの電流で連続的に動作される。スペクトル発光が記録される一方、エキシマレーザが、ＣＩＥ１９１色点がｙ＝（０．４１５−０．３０３）／（０．４８５−０．６９７）＊（ｘ−０．４８５）＋０．４１５で与えられる線（この線は、色温度２４００Ｋについてｘ＝０．４８５、ｙ＝０．４１５において黒体線に近い選択された白色点及び赤色発光ＣａＳ：Ｅｕ蛍光体のＣＩＥ１９３１色度により規定される）上にあるように得られるまで、発光ＬＥＤの領域のＹＡＧ：Ｃｅ光変換層を摩耗するように使用される。次いで、発光層及び調節された光変換層を有する基板はダイシングされ、個々のＬＥＤは、反射カップ内にパッケージングされ、外部の電気接続パッドに接続される。次いで、ポリビニルアルコール１重量％、重クロム酸アンモニウム（ＡＤＣ）０．０１重量％、ＣａＳ：Ｅｕ１０重量％及び水のスラリーが型において分散される。乾燥及び紫外線照射後、ロバストな蛍光体層が得られる。
【００４６】
図５は、実施例２にしたがった１つのＬＥＤの発光スペクトルを示している。低い色温度及び良好な演色性を有する白色ＬＥＤが得られることが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にしたがった基板層及び焼結された光変換層の模式的部分断面図である。
【図２】段階（ｄ）に先行する本発明にしたがってＬＥＤを製造する方法を用いた模式的斜視図である。
【図３】本発明にしたがったＬＥＤの色特性の変化を示すグラフである。
【図４】一連の４つの例示としてのＬＥＤについての色温度と光変換層の厚さとの間の関係を示すグラフである。
【図５】実施例２にしたがったＬＥＤの発光スペクトルを示すグラフである。
【図１】
2008515184.tif 000003
【図２】
2008515184.tif 000004
【図３】
2008515184.tif 000005
【図４】
2008515184.tif 000006
【図５】
2008515184.tif 000007
【国際調査報告】
2008515184.tif 000008
2008515184.tif 000009