(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード上に配置される第１ガラス基板；
前記第１ガラス基板と対向するように形成される第２ガラス基板；
前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間に配置され、中空部が形成されており、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する物質からなる構造体；
前記中空部に充填されるＱＤ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）；及び
前記第１ガラス基板と前記構造体の下面との間及び前記第２ガラス基板と前記構造体の上面との間にそれぞれ形成される封止材；
を含み、
前記構造体は、白色からなるものであり、
前記構造体は、白色顔料が含まれているガラスからなるものであることを特徴とする発光ダイオードの色変換用基板。
【請求項２】
前記構造体は、コージェライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、及びウィレマイト（ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ）のいずれか一種からなるものであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの色変換用基板。
【請求項３】
前記封止材は、前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板よりも軟化点が相対的に低いフリットガラス（ｆｒｉｔ  ｇｌａｓｓ）からなるものであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの色変換用基板。
【請求項４】
前記封止材には黒色顔料が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードの色変換用基板。
【請求項５】
中空部が形成されており、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する構造体を製造する構造体製造段階；
前記構造体の上面及び下面に封止材を形成する封止材形成段階；
前記封止材が形成された前記構造体を第１ガラス基板上に配置した後、前記構造体の中空部にＱＤを充填するＱＤ充填段階；及び
前記ＱＤが充填された前記構造体上に第２ガラス基板を前記第１ガラス基板と対向するように配置した後、前記封止材にレーザを照射して、前記第１ガラス基板と前記構造体及び前記第２ガラス基板と前記構造体をシールするレーザシーリング段階；
を含み、
前記構造体製造段階では、セラミック材質またはガラス材質からなる粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造し、
前記構造体製造段階では、白色顔料が添加されているガラス粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造することを特徴とする発光ダイオードの色変換用基板の製造方法。
【請求項６】
中空部が形成されており、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する構造体を製造する構造体製造段階；
第１ガラス基板の上面及び第２ガラス基板の下面に前記構造体の接触面と対応する形態で封止材をそれぞれ形成する封止材形成段階；
前記封止材が形成された前記第１ガラス基板の上面に前記封止材と接触するように前記構造体を配置した後、前記構造体の中空部にＱＤを充填するＱＤ充填段階；及び
下面に形成された前記封止材が前記構造体と接触するように、前記ＱＤが充填された前記構造体上に前記第２ガラス基板を前記第１ガラス基板と対向するように配置した後、前記封止材にレーザを照射して、前記第１ガラス基板と前記構造体及び前記第２ガラス基板と前記構造体をシールするレーザシーリング段階；
を含み、
前記構造体製造段階では、セラミック材質またはガラス材質からなる粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造し、
前記構造体製造段階では、白色顔料が添加されているガラス粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造することを特徴とする発光ダイオードの色変換用基板の製造方法。
【請求項７】
前記構造体製造段階では、白色のコージェライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、及びウィレマイト（ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ）のいずれか一種からなる粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造することを特徴とする請求項５または６に記載の発光ダイオードの色変換用基板の製造方法。
【請求項８】
前記封止材形成段階では、前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板よりも軟化点が相対的に低いフリットガラスを前記封止材として使用することを特徴とする請求項５または６に記載の発光ダイオードの色変換用基板の製造方法。
【請求項９】
前記封止材形成段階では、前記封止材に黒色顔料を添加することを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオードの色変換用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記構造体製造段階では複数の前記構造体を製造し、
複数の前記構造体のそれぞれに対して前記封止材形成段階乃至前記レーザシーリング段階を施して、互いに対向する前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の間に複数の前記構造体を形成させた後、
前記構造体で画成されるセル（ｃｅｌｌ）毎に前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板をカットすることを特徴とする請求項５または６に記載の発光ダイオードの色変換用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードの色変換用基板及びその製造方法に係り、より詳しくは、気密封止（ｈｅｒｍｅｔｉｃ  ｓｅａｌｉｎｇ）が可能であるため、内部に担持されたＱＤ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）を外部から完璧に保護でき、且つ発光ダイオードの発光効率が向上できる発光ダイオードの色変換用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）は、ガリウムヒ素などの化合物に通電して光を発散する半導体素子であって、半導体のｐーｎ接合構造を利用して電子や正孔のような少数キャリアを注入し、これらの再結合によって光を発光させる。
【０００３】
この種の発光ダイオードは消費電力が少なくて寿命が長く、且つ狭い空間に設置可能であり、振動にも強いという特性を持つ。また、発光ダイオードは表示素子及びそのバックライトとして利用されており、近年は、これを一般照明にも適用するための研究が進行中であり、赤色、青色、または緑色の単一色成分の発光ダイオードの他に白色発光ダイオードが発売されている。特に、白色発光ダイオードは、自動車及び照明用製品に応用されながら、その需要が急増することが予想される。
【０００４】
発光ダイオード技術において、白色を実現する方式は大きく二つに分けられる。第一は、赤色、緑色、青色発光ダイオードを隣接して設置し、各発光ダイオードから発光した光を混色させて白色を実現する方式である。しかし、各発光ダイオードは熱的または時間的特性が異なることから、使用環境によって色調が変わり、特に、色むらが発生するなど、色を均一に混合するには限界がある。第二は、蛍光体を発光ダイオードに配置させ、発光ダイオードの一次発光の一部と蛍光体によって波長変換された二次発光とが混色されて白色を実現する方式である。例えば、青色にて発光する発光ダイオード上にその光の一部を励起源として黄緑色または黄色発光する蛍光体を分布させ、発光ダイオードの青色発光と蛍光体の黄緑色または黄色発光によって白色を得ることができる。現在は、このように青色発光ダイオードと蛍光体を利用して白色光を実現する方法が一般化している。
【０００５】
一方、近年は、通常の蛍光体よりも狭い波長帯で強い光を発生させるＱＤ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）が白色光の実現のための色変換物質として使用されている。一般に、ＱＤーＬＥＤバックライトは黄色ＱＤに青色発光ダイオードから発光する青色光を照射して白色光を発生させ、これを液晶表示装置のバックライトに適用する。このようなＱＤーＬＥＤバックライトを使用した液晶表示装置は、既存の発光ダイオードだけを使用したバックライトとは異なって色再現性に優れ、ＯＬＥＤ有機発光素子に比べると天然色の実現が可能であると共に、ＯＬＥＤテレビよりも製造コストが低く且つ生産性が高いことから、新しいディスプレイとしての潜在力を持っている。
【０００６】
従来は、この種のＱＤーＬＥＤを作るために、樹脂（ｐｏｌｙｍｅｒ）にＱＤを混合してこれをシート（ｓｈｅｅｔ）状に作製し、該シートの表面を外部の水分などから保護し、寿命を保持するために、複数のバリア層（ｂａｒｒｉｅｒ  ｌａｙｅｒ）をコートする方法を用いていた。しかし、このような従来の方法では、バリア層に複数回のコーティングをするので、製造コストが高くなり、且つ何よりもＱＤを完璧に外部から保護するのに限界があった。
【０００７】
また、従来は、ガラスの表面を一定の深さにエッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）し、該エッチングによりできた溝にＱＤを入れ、カバーガラスで覆った後、周囲を低融点ガラスで塗布し、焼成し、レーザを使用して封止（ｓｅａｌｉｎｇ）するという方法を用いていたが、ガラスの表面をエッチングする工程により、製造コストが高くなり、特に、薄板ガラスは使用が困難であるという不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１２−０００９３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、気密封止（ｈｅｒｍｅｔｉｃ  ｓｅａｌｉｎｇ）が可能であるため、内部に担持されたＱＤ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）を外部から完璧に保護でき、且つ発光ダイオードの発光効率が向上できる発光ダイオードの色変換用基板及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このために、本発明は、発光ダイオード上に配置される第１ガラス基板；前記第１ガラス基板と対向するように形成される第２ガラス基板；前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間に配置され、中空部が形成されており、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する物質からなる構造体；前記中空部に充填されるＱＤ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）；及び前記第１ガラス基板と前記構造体の下面との間及び前記第２ガラス基板と前記構造体の上面との間にそれぞれ形成される封止材を含むことを特徴とする発光ダイオードの色変換用基板を提供する。
【００１１】
ここで、前記構造体は、白色からなるものであってよい。
【００１２】
このとき、前記構造体は、コージェライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、及びウィレマイト（ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ）のいずれか一種からなるものであってよい。
【００１３】
また、前記構造体は、白色顔料が含まれているガラスからなるものであってよい。
【００１４】
そして、前記封止材は、前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板よりも軟化点が相対的に低いフリットガラス（ｆｒｉｔ  ｇｌａｓｓ）からなるものであってよい。
【００１５】
このとき、前記封止材には黒色顔料が含まれていてよい。
【００１６】
一方、本発明は、中空部が形成されており、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する構造体を製造する構造体製造段階；前記構造体の上面及び下面に封止材を形成する封止材形成段階；前記封止材が形成された前記構造体を第１ガラス基板上に配置した後、前記構造体の中空部にＱＤを充填するＱＤ充填段階；及び前記ＱＤが充填された前記構造体上に第２ガラス基板を前記第１ガラス基板と対向するように配置した後、前記封止材にレーザを照射して、前記第１ガラス基板と前記構造体及び前記第２ガラス基板と前記構造体をシールするレーザシーリング段階を含むことを特徴とする発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を提供する。
【００１７】
また、本発明は、中空部が形成されており、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する構造体を製造する構造体製造段階；第１ガラス基板の上面及び第２ガラス基板の下面に前記構造体の接触面と対応する形態で封止材をそれぞれ形成する封止材形成段階；前記封止材が形成された前記第１ガラス基板の上面に前記封止材と接触するように前記構造体を配置した後、前記構造体の中空部にＱＤを充填するＱＤ充填段階；及び下面に形成された前記封止材が前記構造体と接触するように、前記ＱＤが充填された前記構造体上に前記第２ガラス基板を前記第１ガラス基板と対向するように配置した後、前記封止材にレーザを照射して、前記第１ガラス基板と前記構造体及び前記第２ガラス基板と前記構造体をシールするレーザシーリング段階を含むことを特徴とする発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を提供する。
【００１８】
ここで、前記構造体製造段階では、セラミック材質またはガラス材質からなる粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造していてよい。
【００１９】
また、前記構造体製造段階では、白色のコージェライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、及びウィレマイト（ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ）のいずれか一種からなる粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造していてよい。
【００２０】
そして、前記構造体製造段階では、白色顔料が添加されているガラス粉末を成形及び焼成して前記構造体として製造していてよい。
【００２１】
さらに、前記封止材形成段階では、前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板よりも軟化点が相対的に低いフリットガラスを前記封止材として使用していてよい。
【００２２】
また、前記封止材形成段階では、前記封止材に黒色顔料を添加していてよい。
【００２３】
さらに、前記構造体製造段階では、複数の前記構造体を製造し、複数の前記構造体のそれぞれに対して前記封止材形成段階乃至前記レーザシーリング段階を施して、互いに対向する前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の間に複数の前記構造体を形成させた後、前記構造体で画成されるセル（ｃｅｌｌ）毎に前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板をカットしていてよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＱＤが担持される中空部が形成されている構造体の上下面に低融点のフリットガラスからなる封止材を塗布及び仮焼成した後、封止材と、構造体の上側及び下側に配置される基板をレーザシールすることにより、製造される発光ダイオードの色変換用基板の気密封止が実現でき、これにより、内部に担持されたＱＤを外部から完璧に保護できる。
【００２５】
また、本発明によれば、セラミック物質からなる白色の構造体を製造及び使用することにより、ＱＤから側方に放出される光を前方へ反射させることができ、これにより、発光ダイオードの発光効率を向上させることができる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、従来の多層コーティング工程やエッチング工程が省略されることから、従来よりも製造コストが削減でき、且つ基板の厚さに対する制約から自由になることができ、特に、粉末成形法にて構造体を製造することにより、少ない製造コストでも大量生産が可能であるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板を示した平面図。
【図２】図１のAーA線に沿って切断した断面図。
【図３】本発明の他の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板を示した平面図。
【図４】図３のBーB線に沿って切断した断面図。
【図５】本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を示したフローチャート。
【図６】本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を工程順に示した工程図。
【図７】本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を工程順に示した工程図。
【図８】本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を工程順に示した工程図。
【図９】本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を工程順に示した工程図。
【図１０】本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法を工程順に示した工程図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板及びその製造方法について詳細に説明する。
【００２９】
なお、本発明を説明するにあたって、関連した公示機能あるいは構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断された場合、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図１及び図２に示したように、本発明の一実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板１００は、発光ダイオード上に配置され、これを封止すると共に、発光ダイオードから放出された光の一部を色変換させる基板である。これにより、色変換用基板１００と発光ダイオードを含む発光ダイオードパッケージは、例えば、青色発光ダイオードから放出された青色光と色変換用基板１００により色変換された光とが混合されてなる白色光を外部に放出するようになる。ここで、図示してはいないが、発光ダイオードは、本体及び発光ダイオードチップを含んでなるものであってよい。このとき、本体は、所定形状の開口部が形成された構造物であって、発光ダイオードチップが実装される構造的空間を提供する。このような本体には、発光ダイオードチップを外部電源と電気的に接続させるワイヤーとリードフレームが設置される。また、発光ダイオードチップは、本体に実装され、ワイヤーとリードフレームを介して外部電源と連結され、外部から印加される電流によって光を放出する光源であって、電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）を提供するｎ型半導体層と正孔（ｈｏｌｅ）を提供するｐ型半導体層との順方向接合で構成される。
【００３１】
このように、発光ダイオード上に配置される本発明の一実施例に係る色変換用基板１００は、第１ガラス基板１１０、第２ガラス基板１２０、構造体１３０、ＱＤ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）１４０、及び封止材１５０を含んでなる。
【００３２】
第１ガラス基板１１０は、色変換用基板１００において発光ダイオードに隣接して配置される部分である。また、第２ガラス基板１２０は、第１ガラス基板１１０と対向するように形成され、色変換用基板１００において発光ダイオードと最も離れて配置される部分である。すなわち、第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０とは、これらの間に配置される構造体１３０、ＱＤ１４０、及び封止材１５０によって互いに対向する構造を有するように離隔する。このような第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０は、ＱＤ１４０を外部環境から保護すると共に、発光ダイオードから発光された光を外部に放出させる通路となる。このために、第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０は、透明なガラス基板からなるものであってよい。このとき、第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０は、封止材１５０をなす物質と熱膨張係数（ＣＴＥ）が同一又はほぼ同じのガラス基板からなることが好ましく、これは、封止材１５０とのレーザシーリングによる気密封止を可能にするためである。また、第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０は、封止材１５０よりも軟化点が相対的に高いガラス基板からなることが好ましく、これは、封止材１５０の形成のための焼成時における第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０の変形を防止するためである。本発明の実施例において、第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０は、ホウケイ酸ガラス（ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）またはソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ  ｌｉｍｅ  ｇｌａｓｓ）からなるものであってよい。このため、封止材１５０は、これと熱膨張係数（ＣＴＥ）が同一又はほぼ同じであり、且つ軟化点が相対的に低い物質からなる必要があるが、これについては後述することにする。
【００３３】
構造体１３０は、第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０との間に配置される。このような構造体１３０の中心部には、ＱＤ１４０を担持するための中空部が形成されている。すなわち、図示したように、構造体１３０は、略四角枠状に形成される。本発明の実施例において、このような構造体１３０は、封止材１５０とのレーザシーリングによって気密封止が可能となるように、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する物質からなる。また、構造体１３０は、中空部に担持されたＱＤ１４０から側方へ放出される光を前方へ反射させて、発光ダイオードの発光効率を向上させるために、白色からなるものであってよい。本発明の実施例において、このような構造体１３０は、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する白色のセラミック物質、例えば、コージェライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、及びウィレマイト（ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ）のいずれか一種からなるものであってよい。また、構造体１３０は、白色顔料が含まれており、且つ３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するガラスからなるものであってもよい。このような構造体１３０は、粉末成形法にて製造され、これについては後述することにする。
【００３４】
ＱＤ１４０は、構造体１３０の中空部に充填される。このとき、ＱＤ１４０は、レーザシールされる第１ガラス基板１１０、第２ガラス基板１２０、構造体１３０、及び封止材１５０により気密封止され、外部から完璧に保護できる。ここで、ＱＤ１４０は、約１〜１０ｎｍの径を有する半導体物質のナノ結晶（ｎａｎｏ  ｃｒｙｓｔａｌ）であり、量子閉じ込め（ｑｕａｎｔｕｍ  ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）効果を示す物質である。このようなＱＤ１４０は、発光ダイオードから放出される光の波長を変換して波長変換光、すなわち、蛍光を発生させる。本発明の実施例において、発光ダイオードには青色発光ダイオードが使用されるので、このような青色光との混色によって白色光を実現するために、ＱＤ１４０は、青色発光ダイオードから発光された光の一部を黄色に波長変換させるＱＤ物質からなるものであってよい。
【００３５】
封止材１５０は、第１ガラス基板１１０と構造体１３０の下面及び第２ガラス基板１２０と構造体１３０の上面との間にそれぞれ形成される。これにより、封止材１５０にレーザを照射するシーリング工程によって、ＱＤ１４０は、封止材１５０を介して付着された第１ガラス基板１１０と構造体１３０及び第２ガラス基板１２０と構造体１３０により気密封止され、外部から完璧に保護できる。本発明の実施例において、このような封止材１５０は、低融点のフリットガラス（ｆｒｉｔ  ｇｌａｓｓ）からなるものであってよい。このとき、封止材１５０は、第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０及び構造体１３０とのレーザシーリングが可能になるように、これらと同一又はほぼ同じの熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するフリットガラスからなるものであってよい。また、封止材１５０は、第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０に封止材１５０を形成する焼成工程時に第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０が変形することを防止するために、第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０よりも軟化点（ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）が相対的に低いフリットガラスからなることが好ましい。例えば、封止材１５０は、８００〜９００ｎｍ波長帯のレーザ吸収率に優れるＶ２Ｏ５ーＰ２Ｏ５系フリットガラスやＢｉ２Ｏ３―Ｂ２Ｏ３―ＺｎＯ系フリットガラスからなるものであってよい。このとき、前記波長帯のレーザ吸収率をより一層向上させるために、封止材１５０にはブラック顔料（ｂｌａｃｋ  ｐｉｇｍｅｎｔ）が含まれていてよい。封止材１５０に含まれるブラック顔料としてはＭｎＯ２ーＦｅ２Ｏ３系物質が使用されていてよく、該ブラック顔料は封止材１５０に対して２〜１０ｗｔ％の範囲で含まれていてよい。このとき、封止材１５０にブラック顔料が１０ｗｔ％を超過して含まれると、封止材１５０の物性が変わり、２ｗｔ％未満で含まれると、前記波長帯、すなわち、赤外線領域帯のレーザ吸収率が低下し、気密封止が難しくなる。
【００３６】
以下、本発明の他の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板について、図３及び図４を参照して説明することにする。
【００３７】
図３は、本発明の他の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板を示した平面図であり、図４は、図３のＢーＢ線に沿って切断した断面図である。
【００３８】
図３及び図４に示したように、本発明の他の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板２００は、互いに対向する第１基板１１０と第２基板１２０との間に複数の構造体１３０が配置されている構造であって、本発明の一実施例に比べて、構造体１３０の個数及びこれに伴うＱＤ１４０の形成個数だけに違いがあるため、構成要素自体についての具体的な説明は重複することから省略することにする。
【００３９】
このような構造の色変換用基板２００は、大画面ディスプレイのバックライト光源や大面積照明装置の光源に使用される多数の発光ダイオードに適用される基板であってよく、または、一つの構造体１３０を基準とするあるいは一つの構造体１３０で定義されるセル（ｃｅｌｌ）毎に多数個に分離され、分離されたセル毎にこれらに対応する数の発光ダイオードにそれぞれ適用される分離前段階の母基板であってよい。
【００４０】
上述したように、本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板１００、２００は、互いに対向する第１ガラス基板１１０と第２ガラス基板１２０、これらの間に配置され、熱膨張係数が３０〜８０×１０−７／℃であり、中空部にＱＤ１４０が担持された構造体１３０、及び第１ガラス基板１１０、第２ガラス基板１２０、及び構造体１３０の間にそれぞれ形成され、レーザシーリング時にこれらを貼り合わせる媒介体として作用する封止材１５０を備えることによってＱＤ１４０に対する気密封止を実現して、これを外部から完璧に保護でき、特に、白色からなる構造体１３０を備えることにより、ＱＤ１４０から側方に放出される光を前方へ反射させて、発光ダイオードの発光効率を向上させることができる。
【００４１】
以下、本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法について、図５〜図１０を参照して説明することにする。
【００４２】
図５に示したように、本発明の他の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法は、構造体製造段階（Ｓ１）、封止材形成段階（Ｓ２）、ＱＤ充填段階（Ｓ３）、及びレーザシーリング段階（Ｓ４）を含む。このとき、本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法では、ディスプレイのバックライト光源や大面積照明装置の光源に適用される発光ダイオードの色変換用基板を製造する方法について説明する。
【００４３】
先ず、図６に示したように、構造体製造段階（Ｓ１）は、中空部が形成されており、３０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する構造体を製造する段階である。構造体製造段階（Ｓ１）では、セラミック材質またはガラス材質からなる粉末を顆粒粉末（ｇｒａｎｕｌｅ）にした後、これを成形及び焼成して、中空部が形成された四角枠状の構造体１３０を製造する。例えば、構造体製造段階では、白色のコージェライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、及びウィレマイト（ｗｉｌｌｅｍｉｔｅ）のいずれか一種からなる粉末を成形及び焼成して構造体１３０にすることができ、または白色顔料が添加されたガラス粉末を成形及び焼成して構造体１３０にすることができる。
【００４４】
次いで、図７に示したように、封止材形成段階（Ｓ２）は、構造体１３０の上面及び下面に封止材１５０を形成する段階である。封止材形成段階（Ｓ２）では、ペースト状の低融点のフリットガラスからなる封止材１５０を構造体１３０の上面及び下面にそれぞれ塗布及び焼成する。このとき、封止材形成段階（Ｓ２）では、封止材１５０を介して構造体１３０と貼り合わされる第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０よりも軟化点が相対的に低い低融点のフリットガラスを封止材１５０として使用する。例えば、封止材形成段階（Ｓ２）では、Ｖ２Ｏ５ーＰ２Ｏ５系フリットガラスやＢｉ２Ｏ３―Ｂ２Ｏ３―ＺｎＯ系フリットガラスを封止材１５０として使用していてよい。また、封止材形成段階（Ｓ２）では、封止材１５０の赤外線領域帯のレーザ吸収率を向上させるために、例えば、ＭｎＯ２ーＦｅ２Ｏ３系物質からなるブラック顔料を封止材１５０に添加して使用していてよい。
【００４５】
一方、図８に示したように、他の実施例において、封止材形成段階（Ｓ２）では、第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０のそれぞれの片面、すなわち、構造体１３０と接する面に構造体１３０の接触面と対応する形態でペースト状の低融点のフリットガラスからなる封止材１５０を印刷方式にて塗布し仮焼成してもよい。
【００４６】
次いで、図９に示したように、ＱＤ充填段階（Ｓ３）は、構造体１３０の中空部にＱＤを充填する段階である。ＱＤ充填段階（Ｓ３）では、封止材１５０が形成された複数の構造体１３０を第１ガラス基板１１０上に配置し、または、封止材１５０が形成されている第１ガラス基板１１０の上面に封止材１５０と接触するように複数の構造体１３０を配置した後、複数の構造体１３０のそれぞれの中空部に青色発光ダイオードから発光された光の一部を黄色に波長変換させるＱＤ１４０物質を充填する。
【００４７】
最後に、図１０に示したように、レーザシーリング段階（Ｓ４）は、封止材１５０にレーザを照射して、封止材１５０を介して第１ガラス基板１１０と構造体１３０及び第２ガラス基板１２０と構造体１３０をシールする段階である。レーザシーリング段階（Ｓ４）では、構造体１３０の上下面に封止材１５０を形成した場合、ＱＤ１４０が充填された構造体１３０上に第２ガラス基板１２０を第１ガラス基板１１０と対向するように配置した後、封止材１５０にレーザを照射していてよい。また、第１ガラス基板１１０及び第２ガラス基板１２０に封止材１５０を形成した場合、封止材１５０が構造体１３０の上面に接触するように、下面に封止材１５０が形成された第２ガラス基板１２０を構造体１３０上に配置した後、封止材１５０にレーザを照射していてよい。
【００４８】
このように、レーザシーリング段階（Ｓ４）が完了すると、本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板２００が製造される。このような本発明の実施例に係る製造方法にて発光ダイオードの色変換用基板２００を製造すれば、従来のＱＤ保護のための多層コーティング工程が省略されることから、従来よりも製造コストが削減でき、且つ従来のＱＤ担持のためのエッチング工程が省略されることから、基板の厚さに対する制約から自由になることができ、特に、粉末成形法にて構造体１３０を製造することによって、少ない製造コストでも構造体１３０を大量生産することができる。
【００４９】
一方、本発明の実施例に係る製造方法にて製造された色変換用基板２００は、ディスプレイのバックライト光源や大面積照明の光源への適用の他にも、セル毎に分離し、それぞれのセルを個別の発光ダイオードの色変換用基板（図１の１００）に適用することもできる。このために、本発明の実施例に係る発光ダイオードの色変換用基板の製造方法では、作製された色変換用基板２００を構造体１３０で画成されるセル（ｃｅｌｌ）毎にカットする工程をさらに施していてよい。このように、本発明の実施例では、多数のセルに分離可能な母基板２００を製造した後、セル毎にカットする工程によって、個別の発光ダイオードに適用される色変換用基板（図１の１００）に対する大量生産を容易に行なうことができる。
【００５０】
以上、本発明を限定された実施例や図面に基づいて説明してきたが、本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であればこのような記載から種々の修正及び変形が可能である。
【００５１】
したがって、本発明の範囲は説明された実施例に限定されて決められるものではなく、特許の請求範囲や特許請求範囲と均等なものなどによって決められるべきである。
【符号の説明】
【００５２】
１００、２００：色変換用基板
１１０：第１ガラス基板
１２０：第２ガラス基板
１３０：構造体
１４０：ＱＤ
１５０：封止材
【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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