(57)【要約】光学接着組成物、及び前記組成物を含むＬＥＤ光源、並びに前記ＬＥＤ光源の製造方法が開示されている。ＬＥＤ光源は、ＬＥＤダイと、前記ＬＥＤダイに光学的に結合された光学部品と、非晶質オルガノポリシロキサン網状組織を含む接着層と、を備えていてよく、前記オルガノポリシロキサン網状組織は、式：  （Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ  （前記式中、Ｒ１は有機基であり、ｎは少なくとも１０の整数である）に由来するシルセスキオキサン部分を含んでおり、前記接着層によって、前記ＬＥＤダイと前記光学部品が互いに接着されている。ＬＥＤ光源の効率は、前記光学部品として光学抽出装置を用いると高めることができる。
2010510685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源であって、該ＬＥＤ光源が、
ＬＥＤダイと、
前記ＬＥＤダイと光学的に結合した光学部品と、
非晶質オルガノポリシロキサン網状組織を含む接着層と、を含み、前記オルガノポリシロキサン網状組織が式：
（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ
（前記式中、Ｒ１は有機基であり、ｎは少なくとも１０の整数である。）に由来するシルセスキオキサン部分を含み、
前記接着層が、前記ＬＥＤダイと前記光学部品とを互いに接着している、ＬＥＤ光源。
【請求項２】
ｎが少なくとも２０の整数である、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項３】
Ｒ１が、アルキル基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、又はアリール基である、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４】
Ｒ１が、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、又はナフチル基である、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項５】
前記接着層が、前記シルセスキオキサン部分を少なくとも約５重量％含む、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項６】
前記接着層が、前記シルセスキオキサン部分を少なくとも約２０重量％含む、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項７】
前記接着層が、前記シルセスキオキサン部分を少なくとも約４０重量％含む、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項８】
前記非晶質オルガノポリシロキサン網状組織がＤ−単位に本質的に由来し、該Ｄ−単位が、
（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を含む、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項９】
Ｒ１＝Ｒ２である、請求項８に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１０】
Ｒ２がメチル又はフェニルである、請求項８に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１１】
前記接着層が、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を更に含む、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１２】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属酸化物ナノ粒子類を含む、請求項１１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１３】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも２つの金属酸化物類の混成金属酸化物ナノ粒子類を含む、請求項１１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１４】
前記混成金属酸化物ナノ粒子類が、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムとを含む、請求項１３に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１５】
前記混成金属酸化物ナノ粒子類が、酸化ケイ素と酸化チタンとを含む、請求項１３に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１６】
前記混成金属酸化物ナノ粒子類が、酸化ケイ素と、酸化ジルコニウムと、酸化チタンとを含む、請求項１３に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１７】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、約１．８を超える屈折率を有する結晶性酸化ジルコニウムナノ粒子類を含む、請求項１１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１８】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、約２．０を超える屈折率を有する結晶性酸化チタンナノ粒子類を含む、請求項１１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項１９】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、表面変性剤で表面変性されており、前記表面変性剤が、カルボン酸、ホスホン酸、アルコキシシラン、又はこれらの組み合わせ若しくは混合物を含む、請求項１１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２０】
前記カルボン酸が、ポリエチレングリコールカルボン酸を含む、請求項１９に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２１】
前記接着層が、前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を約４０〜約９５重量％含む、請求項１１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２２】
前記ＬＥＤダイが、１．９を超える屈折率を有する光放射層を備えており、前記接着層が、約５０ｎｍ〜約１００μｍの厚みを有する、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２３】
前記ＬＥＤダイが、１．９以下の屈折率を有する光放射層を備えており、前記接着層が、約５ｎｍ〜約３００ｎｍの厚みを有する、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２４】
前記ＬＥＤダイが光放射面を備えており、前記光学部品が光入力面を備えており、接着層が、前記光放射面と前記光入力面とを互いに接着する、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２５】
前記光学部品が、少なくとも約２．０の屈折率を有する、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２６】
前記光学部品が、少なくとも約１．７の屈折率を有する光学ガラスを含む、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２７】
前記光学部品が、発散性又は集束性抽出装置を備える、請求項１に記載のＬＥＤ光源。
【請求項２８】
ＬＥＤ光源の製作方法であって、該方法が、
ａ）ＬＥＤダイを供給する工程と、
ｂ）光学部品を供給する工程と、
ｃ）式（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ（ＯＲ４）ｎ＋２を有するシルセスキオキサンと、式（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を有するジアルコキシシランとを含む光学接着組成物（前記式中、Ｒ１〜Ｒ４は有機基であり、ｎは少なくとも５の整数である。）を供給する工程と、
ｄ）前記ＬＥＤダイと前記光学部品とを共に、前記ＬＥＤダイ及び前記光学部品を前記光学接着組成物に接触させることによって接着する工程と、を含む、方法。
【請求項２９】
前記ＬＥＤダイと前記光学部品とを共に接着することで組立体を形成し、前記方法が、前記組立体を加熱する工程を更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記光学接着組成物が、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、約１．８を超える屈折率を有する結晶性酸化ジルコニウムナノ粒子類を含む、請求項３０に記載のＬＥＤ光源。
【請求項３２】
光学接着組成物であって、該光学接着組成物が、
表面変性された金属酸化物ナノ粒子類と、
式（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ（ＯＲ４）ｎ＋２を有するシルセスキオキサンと、
式（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を有するジアルコキシシランと、を含み、前記式中、Ｒ１〜Ｒ４が有機基であり、ｎが、少なくとも５の整数である、光学接着組成物。
【請求項３３】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属酸化物ナノ粒子類を含む、請求項３２に記載の光学接着組成物。
【請求項３４】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも２つの金属酸化物類の混成金属酸化物ナノ粒子類を含む、請求項３２に記載の光学接着組成物。
【請求項３５】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、約１．８を超える屈折率を有する結晶性酸化ジルコニウムナノ粒子類を含む、請求項３２に記載の光学接着組成物。
【請求項３６】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、重量基準で、オルガノポリシロキサン前駆体類の供給源の半分より多い量で存在する、請求項３５に記載の光学接着組成物。
【請求項３７】
酸を更に含む、請求項３２に記載の光学接着組成物。
【請求項３８】
ＬＥＤ光源であって、該ＬＥＤ光源が、
ＬＥＤダイと；
前記ＬＥＤダイと接触してそれを封入する封止物質と、を含み、前記封止物質が、請求項３２に記載の前記光学接着組成物を含む、ＬＥＤ光源。
【請求項３９】
前記封止物質の屈折率が約１．６を超える、請求項３８に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４０】
Ｒ１及びＲ２がフェニル基である、請求項３８に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４１】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、約１．８を超える屈折率を有する結晶性酸化ジルコニウムナノ粒子類を含む、請求項３８に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４２】
前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、表面変性剤で表面変性されており、前記表面変性剤が、ポリエチレングリコールカルボン酸を含む、請求項３８に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４３】
ＬＥＤ光源であって、該ＬＥＤ光源が、
ＬＥＤダイと、
前記ＬＥＤダイと接触してそれを封入する封止物質と、を含み、前記封止物質が、非晶質オルガノポリシロキサン網状組織を含み、前記オルガノポリシロキサン網状組織が、式：
（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ
（前記式中、Ｒ１は有機基であり、ｎは、少なくとも１０の整数である。）に由来するシルセスキオキサン部分を含む、ＬＥＤ光源。
【請求項４４】
前記封止物質が表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を含み、前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、約１．８を超える屈折率を有する結晶性酸化ジルコニウムナノ粒子類を含む、請求項４３に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４５】
前記非晶質オルガノポリシロキサン網状組織がＤ−単位に本質的に由来し、該Ｄ−単位が、
（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を含む、請求項４３に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４６】
前記封止物質が、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を含み、前記表面変性された金属酸化物ナノ粒子類が、約１．８を超える屈折率を有する結晶性酸化ジルコニウムナノ粒子類を含む、請求項４５に記載のＬＥＤ光源。
【請求項４７】
ＬＥＤ光源の製作方法であって、該方法が、
ａ）ＬＥＤダイを供給する工程と、
ｂ）本明細書に記載の前記光学接着組成物のうちのいずれかを供給する工程と、
ｃ）前記ＬＥＤダイを前記工程ｂ）で供給される前記組成物のうちのいずれかと接触させることにより、組立体を形成する工程と、
ｄ）所望により、前記組立体を加熱する工程と、を含む、方法。
【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、２００６年１１月２０日出願の米国仮特許出願第６０／８６６４４８号の利益を主張するものであって、その開示内容を全て本明細書に参照として組み込む。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、ＬＥＤ光源類、特に、光学接着組成物を用いてＬＥＤダイに結合された光学要素を有するＬＥＤ光源に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＬＥＤ光源類は、従来の光源類の輝度、出力、及び可動寿命を提供する、固有の潜在能力を有している。残念なことに、ＬＥＤ光源は、ＬＥＤダイとしばしば称される半導体材料内で光を発生して、ＬＥＤ光源の輝度を実質的に低下させずに、又はＬＥＤ光源の見かけ上の放射面積を実質的に増加させずにＬＥＤダイから有効に光を抽出するのが困難なことがある。この問題点は、ＬＥＤダイ内で発生する光のほとんどが完全に内部反射して、ダイから抜け出すことができず、そのため、輝度を低下させることがあるように、多くの場合、ＬＥＤダイ（屈折率ｎが２．４以上）と大気（ｎ＝１）との間の大きな屈折率のずれが原因である。
【０００４】
ＬＥＤダイから光を抽出するこれまでの方法としては、ＬＥＤダイを封入する封止物質類の利用が挙げられる。封止物質類は、ダイとその周囲との界面での屈折率のずれが小さくなるように、典型的には大気よりも高い屈折率（典型的なエポキシ封止物質類の場合、ｎは約１．５）を有している。その結果、光が浪費されなくなって、光源の輝度がより高くなる。しかしながら、効率と輝度を更に高める必要がある。加えて、封止物質類は、ＬＥＤダイで発生した熱からの大きな温度変化の影響を受け易く、それが、多くの温度サイクル中にダイを損傷し得る応力を引き起こす。封止物質類は、黄変することがあり、そうでない場合は、経時的に劣化する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
抽出装置類を更に用いて、ＬＥＤダイ類から光を抽出してもよい。これら光学部品類は、典型的には、透明なポリマー類又はガラス類であって、ＬＥＤダイの表面と接触して又は近接して配置される。抽出装置とＬＥＤダイとは、ＬＥＤダイから光を抽出することができるように光学的に結合されている。抽出装置類は、典型的には、ＬＥＤダイの放射主表面と実質的に一致する大きさ及び形の入力面を有している。しかしながら、抽出装置類の利用は、抽出装置とＬＥＤダイとの接着障害によって妨げられていた。既知の接着方法類は、ＬＥＤ光源類の機能に悪影響を及ぼす場合がある高温（３５０℃超）及び高圧を必要とする。既知の接着方法はまた、化学気相成膜法、様々なエピタキシー形態等のような複雑な製造プロセスをも必要としており、そのことが、用途を選択するための前記方法の実用性を制限する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書には、光学接着組成物、及び前記組成物を含むＬＥＤ光源が開示される。ＬＥＤ光源は、ＬＥＤダイと、前記ＬＥＤダイに光学的に結合された光学部品と、非晶質オルガノポリシロキサン網状組織を含む接着層と、を含んでいてよく、前記オルガノポリシロキサン網状組織は、
（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ
（前記式中、Ｒ１は有機基であり、ｎは少なくとも１０の整数である）に由来するシルセスキオキサン部分を含んでおり、前記接着層によって、前記ＬＥＤダイと前記光学部品とが互いに結合されているものである。
【０００７】
非晶質オルガノポリシロキサン網状組織は、金属酸化物ナノ粒子類と表面変性剤とを含む、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を含んでいてよい。有用な金属酸化物ナノ粒子類としては、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの混成酸化物を使用してもよい。１つの特別な例では、金属酸化物ナノ粒子類は、屈折率が約１．８を超える結晶性酸化ジルコニウムナノ粒子類を含む。有用な表面変性剤類としては、カルボン酸類、ホスホン酸類、アルコキシシラン類、又はこれらの組み合わせ若しくは混合物が挙げられる。
【０００８】
光学部品は、典型的には、ＬＥＤダイの内部からの光の流出を容易にすることによって光源の効率を高める、光学抽出装置である。
【０００９】
更に、本明細書には、光学接着組成物を用いたＬＥＤ光源の製造方法も開示されている。前記方法は、ａ）ＬＥＤダイを供給する工程と、ｂ）光学部品を供給する工程と、ｃ）式（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ（ＯＲ４）ｎ＋２を有するシルセスキオキサンと、式（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を有するジアルコキシシランとを含む光学接着組成物（前記式中、Ｒ１〜Ｒ４は有機基であり、ｎは少なくとも５の整数である。）を供給する工程と、ｄ）前記ＬＥＤダイ及び前記光学部品を光学接着組成物と接触させることによって、前記ＬＥＤダイと前記光学部品とを互いに接着する工程と、を含む。
【００１０】
本明細書に開示されているＬＥＤ光源は、エッジ発光式又は直接照明型のどちらであってもよいバックライト照明標識、及び液晶ディスプレイのためのような様々な照明用途に有用であり得る。本明細書に開示されているＬＥＤ光源はまた、ＬＥＤ看板、自動車用途、投影用途、並びに建築照明、ムード照明、及び芸術的な照明を包含する汎用の照明のための光源として使用してもよい。
【００１１】
本発明のこれら及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかになるであろう。しかし、上記要約は、請求項に記載された主題に関する限定と解釈されるべきではなく、この主題は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定され、出願中に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下に記載される図面と関連して次の「発明を実施するための形態」及び「実施例」を考慮することにより、本発明をより完全に理解し得る。図面は、請求項に記載された主題に関する限定として決して解釈されるべきではなく、その主題は、本明細書に記載される特許請求の範囲によってのみ規定される。
【図１】代表的なＬＥＤ光源の概略断面図。
【図２ａ】代表的な集束性抽出装置（converging extractors）。
【図２ｂ】代表的な集束性抽出装置。
【図２ｃ】代表的な集束性抽出装置。
【図２ｄ】代表的な集束性抽出装置。
【図３ａ】代表的な発散性抽出装置。
【図３ｂ】代表的な発散性抽出装置。
【図３ｃ】代表的な発散性抽出装置。
【図４ａ】代表的な発散性抽出装置。
【図４ｂ】代表的な発散性抽出装置。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、接着層１０６によって互いに接着されたＬＥＤダイ１０２と光学部品１０４とを含む、代表的なＬＥＤ光源１００の概略断面図を表している。接着層は、非晶質ケイ酸塩網状組織中に表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を含む。一般に、ＬＥＤダイと光学部品とは、ＬＥＤダイによって放射される光が、光学部品へ伝播されてそこへ到達することができるように、光学的に結合されている。光学部品は、光が前記部品の特別な性質に応じて様々な方向に出入り可能な抽出装置であってもよい。
【００１４】
便宜上、ＬＥＤダイは、一般的には図１で表されるが、当該技術分野において既知の従来の設計特徴類を包含することもできる。例えば、ＬＥＤダイは、窒化物類、例えば、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ；リン化物類、例えば、ＩｎＧａＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＰ；並びに他のもの、例えば、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、及びＩｎＳｂを包含するＩＩＩ−Ｖ族半導体類から典型的に作製される、別個のｐ型及びｎ型半導体層を包含することができる。ＬＥＤダイはまた、ＩＩ−ＶＩ族半導体、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、及びＣｄＴｅ；ＩＶ族半導体類Ｇｅ、Ｓｉ、及び炭化物類、例えば、ＳｉＣから作製することもできる。ＬＥＤダイはまた、緩衝層類と、基材層類と、上板層類とを含んでいてもよい。ＬＥＤダイの屈折率は、その中に存在する光源の典型的な放射波長では約１．７〜約４．１までの範囲である。
【００１５】
矩形のＬＥＤダイが示されているが、切頭型の逆ピラミッドの形を成す、角度のついた側面を有するＬＥＤダイのような、他の既知の形状も考えられる。ＬＥＤダイとの電気接点は、便宜上示されていないが、電源を供給してデバイスを作動させるためにいずれか１つ以上の表面上に設けることもできる。例としては、はんだリフロー、ワイヤボンディング、テープ自動化ボンディング（ＴＡＢ）、又はフリップチップボンディングが挙げられる。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、ウェファースケールで形成されており、その後、仕上がったウェファーを個々の部品片にダイスカットして、複数のＬＥＤダイをもたらすことができる。ＬＥＤダイは、表面実装、チップオンボード、又は他の既知の実装形態を構成するように構成されてもよい。
【００１６】
本明細書に開示されている光学部品類は、比較的高い屈折率を有する固体の透明な物質から作製されている。光学部品類に好適な材料としては、光学ガラス等の無機材料類、例えば、ショット・ノース・アメリカ社（Schott North America, Inc.）から入手可能なショット（Schott）ガラス型ＬＡＳＦ３５又はＮ−ＬＡＦ３４、及び米国特許出願第１１／３８１５１８号（レザーデイル（Leatherdale）ら）に記載されているものが挙げられ、前記特許出願の開示内容を本明細書に参照として組み込む。他の好適な無機材料類としては、セラミックス、例えば、サファイア、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、ダイアモンド、及び炭化ケイ素が挙げられる。サファイア、酸化亜鉛、ダイアモンド、及び炭化ケイ素は、これらの材料が比較的高い熱伝導率（０．２〜５．０Ｗ／ｃｍ  Ｋ）を更に有することから、特に有用である。光学部品は更に、熱硬化性の高屈折率ポリマー類、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート類、及び多環式化合物類、又は熱可塑性の高屈折率ポリマー類、例えば、ポリカーボネート類、及び環状オレフィン類を含んでいてもよい。光学部品は、熱硬化性又は熱可塑性ポリマーを、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、及び硫化亜鉛を包含するセラミックナノ粒子類と組み合わせて含む場合もある。
【００１７】
抽出装置の屈折率は、ＬＥＤダイの放射波長では、少なくとも約１．５、例えば、約１．８を超える又は約２を超えてよい。一例では、光学部品の屈折率はＬＥＤダイの光放射面の屈折率と同一であっても、ほぼ同じであっても、又はそれ以下であってもよい。これによって、光を最大限抽出することができる。例えば、屈折率は約０．２以内であってよい。あるいは、抽出装置の屈折率は、ＬＥＤダイの光放射面の屈折率よりも大きくあるいは小さくすることができる。例えば、ＬＥＤダイの光放射面が１．７５である場合、抽出装置の屈折率は１．７、１．７５、１．９、２．１、又は２．３であってよい。
【００１８】
一例では、光学部品は、少なくとも約１．７の屈折率を有する光学ガラスを含む。別の例では、光学部品は、米国特許出願第１１／３８１５１８号（レザーデイル（Leatherdale）ら）に記載されているような、屈折率が少なくとも約２．０、好ましくは少なくとも２．１、２．２、２．３以上のガラス又はガラス−セラミック材料を含む。一般に、これら材料は、Ｂ２Ｏ３を２０重量％未満、ＳｉＯ２を２０重量％未満、及びＰ２Ｏ５を４０重量％未満含む。場合によって、次の材料は２０重量％未満に制限される：Ａｓ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＮａＯ、ＴｅＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、及びＰ２Ｏ５。有用なガラス類又はガラス−セラミック材料類は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、希土類酸化物類、又はアルカリ土類金属酸化物類等の少なくとも２つの金属酸化物を含む。これら材料類の結晶化温度Ｔｘは、好ましくはそれらのガラス転位温度Ｔｇよりも少なくとも５℃高く、そのことが、前記材料の光学部品への封止を助長する。
【００１９】
光学部品の一例は、ＬＥＤダイから出る光を抽出するのに使用可能な抽出装置である。一般に、抽出装置は、光の角度分布を調節して、第１光放射パターンを第二の異なる光放射パターンへと変化させる。抽出装置の形によって、放射された光のパターンは、一般に順方向に向いており、抽出装置の周囲を循環していても、幾分対称又は非対称な分布でその側方へ向かっていてもよい。
【００２０】
光学部品は、米国特許出願第１１／３８１３２４号（レザーデイル（Leatherdale）ら）に記載されているような集束性抽出装置（converging extractor）を備えていてよく、この特許出願の開示内容を本明細書に参照として組み込む。集束性抽出装置類（converging extractors）は、少なくとも１つの集束面と、底部と、頂点とを有しており、頂点は、少なくとも一部が底面の上に配置されて、底面よりも小さな表面積を有しており、また、少なくとも一つの集束面は、底面から頂点に向かって集束している。集束性抽出装置（converging extractor）の形は、ピラミッド状、多面体、くさび形、円錐形等、又は幾つかのそれらの組み合わせであることができる。底面は、あらゆる形、例えば、正方形、円形、対称、非対称、規則的、又は不規則にすることができる。頂点は、点、線、又は平坦な若しくは丸みを帯びた表面である場合があり、それは底面の上にあって、底面の中心にあるか又はその中心から離れて歪んでいる。集束性抽出装置（converging extractor）の場合、底面は典型的には、ＬＥＤダイと隣接して、一般にはＬＥＤダイと平行に配置されている。更に、底面とＬＥＤダイは、大きさが実質上一致していてもよく、又は底面をＬＥＤダイよりも小さくあるいは大きくすることもできる。
【００２１】
図２ａ〜２ｄは、代表的な集束性抽出装置類（converging extractors）の斜視図を示しており、図２ａは、四面ピラミッドを示しており、図２ｂは、六面多角形を示しており、及び図２ｃ及び２ｄは、頂点（線）が底面よりも上に配置され、頂点がそれぞれ、中心に揃っている及び中心から離れて歪んでいる、くさび形を示している。図２ｄに示す抽出装置は更に、光を平行にするように作用する２つの発散面をも有しており、集束面によって、その光の向きを前記面の方へ変えることができる。集束性抽出装置類（converging extractors）の別の例は、米国特許出願第１１／３８１３２４号（レザーデイル（Leatherdale）ら）に示されている。
【００２２】
光学部品は、米国特許出願第２００６／００９１７８４  Ａ１号（コナー（Connor）ら）、同第２００６／００９１４１１  Ａ１号（オーダーカーク（Ouderkirk）ら）、同第２００６／００９１７９８  Ａ１号（オーダーカークら）、及び同第２００６／００９２５３２  Ａ１号（オーダーカークら）に記載されているような発散性抽出装置（a diverging extractor）を備えていてもよく、これら公報の開示内容を本明細書に参照として組み込む。発散性抽出装置（a diverging extractor）は、少なくとも１つの発散面と、入力面と、入力面よりも広い出力面とを有している。発散性抽出装置類（diverging extractors）は、一般に、先細り形状に成形されている。図３ａ〜３ｃは、代表的な発散性抽出装置類（diverging extractors）を表しており、図３ａは、４つの面を有する切頭型の逆多角形の斜視図を表しており、図３ｂは、放物線状の側壁を有する、切頭型の逆先細り形状の斜視図を表しており、図３ｃは、凸状の出力面を有する、切頭型の逆円錐の概略断面図を表している。
【００２３】
発散性抽出装置類（diverging extractors）の例は更に、米国特許出願第１１／３８１５１８号（レザーデイル（Leatherdale）ら）に以前記載した図４ａ及び４ｂにも表されている。これら抽出装置の表面は、ＬＥＤダイの中心軸に沿った順方向ではなく、ＬＥＤダイからの光を主に横方向に向きを変えるように配置されている。側面放射ＬＥＤ類は、光を短距離に亙って横方向に広がらせて、ディスプレイの表示画面全域に明るい領域と暗い領域又はホットスポット類を回避することができるため、液晶ディスプレイパネル類用の薄型の直接照明型バックライトでの使用に特に適している。
【００２４】
図４ａは、くさび形抽出装置４００の概略断面図である。抽出装置４００は、入力面４０２と、出力面４０４と、側面４０６ａ及び４０６ｂとを有している。入力面と出力面は、互いに十分な角度で、通常は約９０度で配置されていてよい。この配置により、入力面から入ってくる光線４０８ａは、一方又は両方の側面に（完全に内部反射で、又は反射物質若しくはコーティング（図示せず）の助けを借りて）反射して、光線４０８ｂで示されるように、ほぼ横方向に向きを変える。光線４０８ｂは、その後、出力面から出る。平面図で提供される抽出装置４００の形又は外辺部は、長方形状、台形、パイ型、半円型、又はいずれかのこれらの組み合わせを包含する、様々な形体をとることができる。
【００２５】
図４ｂは、別のくさび形抽出装置４１０の概略断面図である。抽出装置４１０は、入力面４１２と、出力面４１４と、側面４１６とを有している。抽出装置４１０は、抽出装置４００を側面４０６ａと一致する縦軸の周りで回転させた形を有することができる。場合によっては、この抽出装置は、２つの抽出装置４００をそれらの各側面４０６ａで結合することによって複合構造で製造することができる。異なる複合構造では、仮想線４１８によって、抽出装置４１０を構成する別個の光学体間で起こり得る界面又は境界が表されている。
【００２６】
抽出装置４００と同様に、抽出装置４１０の入力面と出力面は、互いに十分な角度で、名目上約９０度で配置されている。ＬＥＤから入力面を通って入ってくる光は、一方又は両方の側面に（完全に内部反射で、又は反射物質若しくはコーティング（図示せず）の助けを借りて）反射して、ほぼ横方向に向きを変えた後、出力面から出て行く。平面図（図示せず）によれば、抽出装置４１０は、例えば、多角形（例えば、正方形又は長方形）、円形、及び楕円形を包含する、あらゆる多数の形を有することができる。円形及び楕円形の形状又は外辺部では、入力面から入ってくる光は、環状の出力光を形成するように向きを変える。
【００２７】
集束性抽出装置類（converging extractors）と同様に、発散性抽出装置（a diverging extractor）の入力面は、典型的に、ＬＥＤダイに最も接近して、通常ＬＥＤダイと平行して配置される。更に、入力面とＬＥＤダイは、大きさが実質上一致していてもよく、又は入力面をＬＥＤダイよりも小さくあるいは大きくすることもできる発散性抽出装置類（diverging extractors）の他の例は、米国特許第７，００９，２１３  Ｂ２号及び米国特許第６，６７９，６２１  Ｂ２号に記載されている。
【００２８】
上述のように、ＬＥＤダイは、交互に並んだ半導体層を備える。最外層のうち一つは、光放射層と称される場合もあり、また、この層は、光放射面と称される場合がある最も外側の表面を有している。また上述のように、光学部品は光入力面も備える。一つの有用な構造では、ＬＥＤ光源は、例えば図１に示すように光放射面及び光入力面が接着層と接触するように、互いに接着されたＬＥＤダイと光学部品とを備える。
【００２９】
光学接着組成物を用いて、接着層を形成する。光学接着組成物は、式（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ（ＯＲ４）ｎ＋２を有するシルセスキオキサンと、式（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を有するジアルコキシシラン（前記式中、Ｒ１〜Ｒ４は有機基であり、ｎは少なくとも５の整数である。）とを含む。Ｒ１は、アルキル基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アリール基、アルコール基、ポリグリコール基、又はポリエーテル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、又はナフチル基であり得る。Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なっていてよく、それらは、メチル、フェニル、それらの組み合わせ、及びそれらの混合物からなる群より独立して選択されてもよい。例えば、Ｒ１及びＲ２は共にフェニルを含んでもよい。Ｒ３及びＲ４は、同一又は異なっていてよく、それらは、アルキル基、アセトキシ基、メトキシエトキシ基、並びにそれらの組み合わせ、及びそれらの混合物からなる群より独立して選択されてもよい。例えば、Ｒ３及びＲ４は共にメチルを含んでいてよい。更に、ｎは、少なくとも１０又は少なくとも２０であってもよい。
【００３０】
ＬＥＤダイと光学部品との間の接着層は、ＬＥＤダイと光学部品を互いに接着するときに形成される。光学接着組成物は、反応が進むと非晶質オルガノポリシロキサン網状組織を形成すると考えられる。熱を加えることによって反応が促進する場合がある。非晶質オルガノポリシロキサン網状組織は、オルガノシロキサン前駆体類の縮合に由来する化学結合網状組織を指す。一例では、非晶質オルガノポリシロキサン網状組織は、（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を含むＤ単位に本質的に由来する。
【００３１】
シルセスキオキサン類又はポリシルセスキオキサン類は、３個の架橋性酸素原子で配位されたケイ素を有する、基本分子単位に由来する。このため、シルセスキオキサン類は、多種多様な複雑な三次元形状を形成することができる。様々なポリシルセスキオキサン類、例えば、ポリメチルシルセスキオキサン、ポリフェニルシルセスキオキサン、及びポリメチルフェニルシルセスキオキサンを使用することができる。好適な具体的なポリシルセスキオキサン類としては、オハイオ州コロンブス（Columbus）のテクネグラス（Techneglas）から標識ＧＲ６５３Ｌ、ＧＲ６５４Ｌ、及びＧＲ６５０Ｆとして販売されているポリメチルシルセスキオキサン；オハイオ州コロンブスのテクネグラスから標識ＧＲ９５０Ｆとして販売されているポリフェニルシルセスキオキサン；及びオハイオ州コロンブスのテクネグラスから標識ＧＲ９０８Ｆとして販売されているポリメチルフェニルシルセスキオキサンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３２】
光学接着組成物は更に、別のアルコキシシラン類、例えば、次の式：
（Ｒ１）ｘ−Ｓｉ−（ＯＲ２）ｙ
（前記式中、Ｒ１は、アルキル基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アリール基、アルコール基、ポリグリコール基、又はポリエーテル基、又はこれらの組み合わせ若しくは混合物であってよく；Ｒ２は、アルキル基、アセトキシ基、又はメトキシエトキシ基、あるいはこれらの混合物であってよく、ｘ＋ｙ＝４であるとすれば、それぞれ、ｘ＝０〜３及びｙ＝４〜１である）を有するテトラアルコキシシラン類及びアルキルトリアルコキシシラン類を含んでいてもよい。モノ−、ジ−、トリ−、及びテトラアルコキシシランを包含する１つ以上のアルコキシシラン類を添加することで、オルガノシロキサン網状組織の架橋密度を制御してもよく、また、可撓性及び接着促進を包含する、オルガノシロキサン網状組織の物理特性を制御してもよい。かかるアルコキシシラン類の例としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、及びメチルトリメトキシシランが挙げられるが、これらに限定されない。かかる成分は、約０〜５０重量％の量で存在していてよい。
【００３３】
光学接着組成物の粘度を低減し、光学接着組成物のより薄い層をＬＥＤ放射面又は光学部品のいずれかの上に配置させるために、様々な溶媒類を光学接着組成物に好適に使用するもできる。かかる溶媒類の例としては、アルコール類、ケトン類、エーテル類、アセテート類等が挙げられる。代表的な溶媒類としては、メタノール、エタノール、ブタノール、及び１−メトキシ−２−プロパノールが挙げられる。トルエンやキシレン類等のような芳香族溶媒類が、シルセスキオキサン及びアルコキシシラン中にアリール特性を有する配合物類にとって有用な場合もある。
【００３４】
基材への接着性を高めるため、流動特性を調節して基材のコーティングを増強させるため、又は組成物中の構成成分の縮合反応を触媒作用してオルガノポリシロキサン網状組織を形成するために、添加物類を光学接着組成物に添加してもよい。好適な触媒類の例としては、酸類、塩基類、及び金属類の有機錯体類が挙げられる。一つの特別な例では、触媒は、酢酸等の有機酸である。
【００３５】
光学組成物は更に、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を含んでいてもよい。表面変性された金属酸化物ナノ粒子類は、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属酸化物ナノ粒子を含んでいてよい。金属酸化物ナノ粒子類は更に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも２つの金属酸化物類の混成金属酸化物ナノ粒子類を含んでいてもよい。酸化チタンナノ粒子類は、ルチル型であっても、アナターゼ型であってもよい。混成金属酸化物ナノ粒子類の特別な例としては、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムを含むもの、酸化ケイ素と酸化チタンとを含むもの、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムと酸化チタンとを含むものが挙げられる。使用される特別な金属酸化物ナノ粒子類は、屈折率、光学組成物中での相溶性、費用等の様々な因子に左右され得る。
【００３６】
金属酸化物ナノ粒子類は、金属酸化物ナノ粒子類と接着層及び／又は光学組成物中の他の構成成分類との相溶性を高めるために、１つ以上の表面変性剤類で表面変性されている。例えば、酸化ジルコニウムナノ粒子類は、ｐＨ２〜４までの水性酸性環境では安定であり、表面変性を利用して、光学組成物の水性塩基性環境中でのナノ粒子の凝集を防ぐことができる。表面変性は、金属酸化物ナノ粒子類と、ナノ粒子類の表面に付着する表面変性剤（類）やその表面特性を修正する表面変性剤（類）との反応を伴う。
【００３７】
表面変性剤類は、式Ａ−Ｂで表すことができ、ここで、Ａ基は、金属酸化物ナノ粒子の表面に付着可能であり、Ｂ基は、相溶化基である。一般に、Ａ基は、特定の金属酸化物及び光学組成物の性質を考慮して選択する必要がある。すなわち、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類は、非常に塩基性の高い環境でも相溶性が保持されるように、安定でなければならない。有用なＡ基としては、カルボン酸類、ホスホン酸類、アルコキシシラン類、並びにこれらの組み合わせ及び混合物が挙げられる。アルコキシシラン類は、次の式：
−Ｓｉ−（ＯＲ５）ｚ
（前記式中、Ｒ５はアルキル基、アセトキシ基、メトキシエトキシ基、又はこれらの混合物であり、ｚ＝１〜３である）で表すことができる。
【００３８】
有用なＢ基は、金属酸化物ナノ粒子類を光学組成物に相溶化させる親水性基（例としては、アルコール類、ポリグリコール類、及びポリエーテル類が挙げられる）、及び／又は疎水性基（例えばアルキル基）である。表面変性剤類の例としては、ポリエチレングリコールアルコキシシラン類、及びポリエチレングリコール様のカルボン酸誘導体類、例えば、２［−２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸、及び（２−メトキシエトキシ）酢酸が挙げられる。
【００３９】
表面変性された金属酸化物ナノ粒子類は、光の波長よりも小さな平均粒度、例えば約３００ｎｍ未満の平均粒度を有している。
【００４０】
用いる場合、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類は、重量基準で、オルガノポリシロキサン前駆体の供給源の半分より多い量で存在していてよい。ＬＥＤダイと光学部品を互いに接着することで形成される接着層について、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類は、接着層の重量に対して約１〜約９５重量％までの量で存在していてよい。典型的に、接着層の総重量に対して約４０〜約９５重量％までの表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を有することが望ましい。使用される特定の量は、以下に記載するような接着層に関する所望の屈折率によって一部決定される。しかしながら、接着層内のナノ粒子類の量が多すぎると、ＬＥＤダイと光学部品との間で好適な接着が達成し難く、加えて、ＬＥＤ光源の効率が損なわれる場合もある。
【００４１】
特に、表面変性された金属酸化物ナノ粒子類は、米国特許第６，３７６，５９０  Ｂ２号に記載されているナノ粒子のような、屈折率が少なくとも約１．８、好ましくは少なくとも約２．０の非常に結晶性の高いジルコニアナノ粒子を含み、前記特許公報の開示内容を本明細書に参照として組み込む。非常に結晶性の高い酸化ジルコニウムナノ粒子類を、式Ａ−Ｂに関する上述の１つ以上のアルコキシシラン類で表面変性することによって光学組成物に組み込むことができる。非常に結晶性の高い酸化ジルコニウムナノ粒子類は、式Ａ−Ｂに関する上述の１つ以上のカルボン酸類で表面変性することによって光学組成物に組み込まれてもよい。非常に結晶性の高い酸化ジルコニウムナノ粒子類の平均粒度は約１００ｎｍ未満である。
【００４２】
上述のジルコニアナノ粒子類の屈折率は、非晶質ジルコニアの屈折率よりも極めて大きい。ケイ酸塩網状組織に組み込んで非晶質ケイ酸塩網状組織を提供すると、ジルコニアナノ粒子類は、接着層の屈折率の向上をもたらす。そのため、接着層の光学特性は、接着される特定のＬＥＤダイと光学部品とに依存して、以下に記載するように調節してよい。特に、ケイ酸塩網状組織の屈折率は約１．４であり、表面変性された酸化ジルコニウムナノ粒子類の場合は約１．８〜約２．１である。表面変性された金属酸化物ナノ粒子類は更に、屈折率が約２．０を超える、好ましくは約２．２を超える結晶性酸化チタンナノ粒子類を含んでいてもよい。
【００４３】
ＬＥＤ光源の動作効率は、ＬＥＤダイと光学部品とが光学結合される程度と直接関与している。本開示内容全体を通して、ＬＥＤダイの屈折率への言及は、ＬＥＤダイの光放射層の屈折率への言及であることを留意すべきである。ＬＥＤダイと光学部品とが光学結合される程度は、接着層の厚さ、並びに接着層、ＬＥＤダイ、及び光学部品の屈折率を包含する幾つかの因子に左右される。一般に、接着層の屈折率は、接着層の厚さが、大気中の放射光の波長よりも実質的に小さい、例えば約５０ｎｍ未満である場合、ＬＥＤダイと光学部品との間の光学結合にはあまり重要ではない。厚さが増加するにつれて、接着層の屈折率は、光学結合と関連して更に重要となる。
【００４４】
接着層は、５０ｎｍ未満の厚さを有していてよいが、それは通常、約５０ｎｍより大きく、例えば、約２００ｎｍ又は３００ｎｍまで、あるいは１０μｍ又は１００μｍまでである。接着層は、約５ｎｍ〜約３００ｎｍまで、又は約５０ｎｍ超〜約１００μｍまでの厚さを有していてよい。ＬＥＤダイと光学部品との間の光学結合を最適化するために、接着層の厚さは、望ましくは、第１表面と第２表面との間の接触面積全体で実質的に均一である。接着層の必要最小限の厚さは、接着される表面の平坦さ又は不規則性に左右される場合がある。
【００４５】
効率を最大にするために、接着層の屈折率は、ＬＥＤダイの光放射面（又は前述のような光放射層）の屈折率と、例えば、約０．２以内で正確に一致している。接着層の屈折率が小さすぎると、ＬＥＤダイによって放射される光はダイ内に閉じ込められることとなり、接着層自体が非吸収性であっても吸収され失われる。接着層の屈折率を光放射層の屈折率まで高めることにより、ＬＥＤによって放射される光の大部分は、接着層が放射光の一部を吸収したとしても、ダイから出て光学部品と結合することができる。
【００４６】
上述のように、ＬＥＤダイ、又は光放射層のの屈折率は、ＬＥＤダイの放射波長では約１．７〜約４．１までの範囲である。表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を有しない非晶質オルガノポリシロキサン網状組織の屈折率は、約１．４を超える。表面変性された金属酸化物ナノ粒子類を用いることで、屈折率が約２．４まで向上する。一例では、接着層の屈折率は、ＬＥＤダイの放射波長では少なくとも約１．５、例えば、約１．８を超え、又は約２を超える。
【００４７】
特別な例では、ＬＥＤダイは、１．９を超える屈折率を有する光放射層を備えており、接着層の厚さは約５０ｎｍ〜約１００μｍである。別の例では、ＬＥＤダイは、屈折率が１．９以下の光放射層を備えており、接着層の厚さは、約５ｎｍ超〜約３００ｎｍまでである。
【００４８】
接着層は、ＬＥＤダイによって放射される特定波長の光を実質的に透過する。多くの場合、少なくとも約７０％の透過率が望ましく、透過路程長（接着層の厚さ）及び吸収係数を最適化することによって得られる場合もある。
【００４９】
本明細書にはＬＥＤ光源の製造方法も開示しており、この方法は、ａ）ＬＥＤダイを供給する工程と、ｂ）光学部品を供給する工程と、ｃ）式（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ（ＯＲ４）ｎ＋２を有するシルセスキオキサンと、式（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を有するジアルコキシシラン（前記式中、Ｒ１〜Ｒ４は有機基であり、ｎは少なくとも５の整数である）と、式（Ｒ２）２Ｓｉ（ＯＲ３）２を有するジアルコキシシランとを含む光学接着組成物を供給する工程と、ｄ）ＬＥＤダイと光学部品を光学接着組成物に接触させることによって、ＬＥＤダイと光学部品を互いに接着する工程と、を含む。
【００５０】
光学組成物は、ＬＥＤダイ又は光学部品のどちらかあるいはこれら両方の１つ以上の表面に、ピペットを用いて、又はディップコーティング、スピンコーティング、エアゾール分配、流し込み、分散、水中溶射によって、又は光学組成物の浴中で表面を結合することによって、あるいは他の同様の方法によって適用してもよい。その後、前記組成物が各表面全体に広がって均質な層を形成するように、それら表面を接触させて光学組成物を挟み込む。気泡が形成される場合、気泡は、減圧することによって取り除くことができる。組立体を次に、それが接着不調を生じることなく処理できるようになるまで、室温で放置させ、これは、数分〜数日であってよい。外部圧縮力又は真空を利用して、接着プロセスを迅速化しても、及び／又は良好な接着を促進してもよい。
【００５１】
熱を加えて、接着層の形成及び／又は強化を迅速化してもよいが、組立体の温度は、あらゆる構成要素類の中で最も低いガラス転位温度よりも低く保持しなければならない。約３００℃未満、例えば、約２００℃未満、又は１５０℃以下の温度を典型的に使用する。ＬＥＤダイと光学部品との熱膨張係数の差によって生じる残留応力及び界面での複屈折を最小限にするために、可能な限り最低の温度を使用することが望ましい。場合によって、接着層の温度は、光源の操作中に達するであろう温度を超えないように注意しなければならない。
【００５２】
光学接着組成物はまた、ＬＥＤ光源用の封止物質として使用されてもよい。封止物質は、ＬＥＤダイと接触させてそれを封入する。
【００５３】
封止物質は、封止物質が非晶質オルガノポリシロキサン網状組織を含むように、反応した光学接着組成物を含んでいてよく、前記オルガノポリシロキサン網状組織は、（Ｒ１ＳｉＯ１．５）ｎ（前記式中、Ｒ１は有機基であり、ｎは少なくとも１０の整数である）に由来するシルセスキオキサン部分を含む。
【００５４】
ＬＥＤ光源は、ａ）ＬＥＤダイを供給する工程と、ｂ）本明細書に記載の光学接着組成物類を供給する工程と、ｃ）ＬＥＤダイを前記工程ｂ）で供給された前記組成物のうちいずれかと接触させることによって、組立体を形成する工程と、ｄ）所望により、前記組立体を加熱する工程と、を含む方法によって作製される。
【実施例】
【００５５】
表面変性された酸化ジルコニウムナノ粒子類は、次のようにして調製した。２３重量％ジルコニアゾル（水中固形分２５．５重量％であって、固形分は酸化ジルコニウムと酢酸である）１００ｇと、１−メトキシ−２−プロパノール１００ｇと、２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸（ＭＥＥＡＡ）５．４５ｇとを混合して、酸化ジルコニウム１ｇにつきＭＥＡＡ１．２ミリモルを有する混合物を得た）。混合物をロータリーエバポレーターに配置して、溶媒を除去した。乾燥した固体が得られ、これを更に６０℃において約１２時間真空乾燥させた。得られた乾燥粉末をメタノール２２９．５ｇに分散させて、ナノ粒子１２重量％を有する半透明の液体を形成した。
【００５６】
ポリ（フェニルシロキサン（Ｃ６Ｈ５ＳｉＯ１．５）ｘガラス樹脂片（テクネグラス（Techneglas）製のＧＲ−９５０）５０ｇとアセトン１１５ｇとを含むシロキサン溶液は、透明な溶液が得られるまでこれら２成分を３０分間かき混ぜることによって調製した。
【００５７】
ナノ粒子溶液１０ｇと、シロキサン溶液０．４３ｇと、ジフェニルジメトキシシラン０．３ｇとを混合することによって、混合物を調製した。ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去すると、光学接着組成物である粘稠な半透明物質が得られた。
光学ガラス類（ＬＡＨ−５１及びＬＡＨ−６６、いずれもオハラ社（O’Hara Corp.）製）と、研磨していないサファイア基材（ルビコン・テクノロジー（Rubicon Technology）製）とをアセトン中で１１分間、次いでエタノール中で１１分間超音波洗浄した。洗浄した表面を乾燥させた。
【００５８】
次いで、光学接着組成物を用いて、各光学ガラスをサファイア基材に接着した。光学ガラスの表面に光学接着組成物を適用して、前記光学接着組成物にサファイア基材を一枚接触させた。適度な圧力を１０秒間加えた。結合した試料を、室温で２４時間放置した。結合した試料を次に、８０℃で４時間加熱し、続いて１２０℃で４時間加熱した。
【００５９】
室温まで冷却させた後、各組立体における接着強さは、ガラスとサファイアとの間に新たに形成された接着を損なわずに処理できるほど十分に高かった。
【００６０】
光学接着組成物によるＬＥＤの封入
電極付きの京セラ（Kyocera）セラミックパッケージ（京セラ・アメリカ社（Kyocera America, Inc.）、部品番号ＫＤ−ＬＡ２７０７−Ａ）に、クリーＸＴ（Cree XT）ダイ（クリー社（Cree Inc.）、部品番号Ｃ４６０ＸＴ２９０−０１１９−Ａ）を、水性ハロゲン化物フラックス（スーペリア（Superior）３０番、スーペリア・フラックス・アンド・マニュファクチュアリング社（Superior Flux & Mfg. Co.））を用いて接着した。ＬＥＤパッケージは、０．０３ｍｍ（１ミル）の金のワイヤを用いてクリーＸＴ（Cree XT）ダイをワイヤボンディングすること（クリック・アンド・ソファ・インダストリーズ社（Kulicke and Soffa Industries, Inc.）４５２４デジタルシリーズの手動式ワイヤボンディング装置）によって完成した。使用前に、各パッケージは、封入せずにＯＬ  ７７０分光放射計（オプトロニクス・ラボラトリーズ社（Optronics Laboratories, Inc.））を用いて２０ｍＡの定電流で試験した。
【００６１】
京セラ（Kyocera）ＬＥＤパッケージ（発光最大約４６０ｎｍ）に、光学接着組成物を約２ミリグラム（ｍｇ）入れる。未硬化の封止組成物を有するＬＥＤパッケージを８０℃で４時間加熱し、続いて１２０℃で４時間加熱する。硬化した封止物質は、ピンセットの先を用いた精査に従って、硬化している。ＬＥＤの効率は、ＯＬ  ７７０分光放射計を用いて測定し、封止前のＬＥＤに比べて増強している。
【００６２】
本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の様々な修正及び変更を行えることが当業者には明白であろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、以下に記述する特許請求の範囲のみに限定されるものである、本発明の範疇でのみ例示として示されていることを理解されたい。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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