(57)【要約】  波長変換材料を含むセラミック部材30が、ｎ型領域及びｐ型領域間に配置される発光領域を含む半導体構造12の発光領域31によって発される光の経路に配置される。透明材料の層36も、前記発光領域によって発される光の経路に配置される。透明材料は、セラミック部材を半導体構造へ接続し得る。発光領域によって発される光を散乱させるように構成される粒子45は、接着材料の層に配置される。特定の実施例において、粒子は蛍光体であり、他の特定の実施例においては、粒子は、波長変換材料ではない。
2010510650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型領域及びｐ型領域間に配置される発光領域を含む半導体構造と、波長変換材料を含むセラミック部材と、を有する装置であって、前記セラミック部材が、前記発光領域によって発される光の経路に配置され、透明材料の層が前記発光領域によって発される光の経路に配置され、前記発光領域によって発される光を散乱させるように構成される複数の粒子が前記透明材料の層に配置される、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記透明材料が、前記半導体構造と前記セラミック部材との間に配置され、前記半導体構造を前記セラミック部材へ接続する、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記セラミック部材が、前記透明材料と前記半導体構造との間に配置される、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記透明材料の厚さが、前記セラミック部材の厚さの50%より少ない、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記粒子の屈折率と前記透明材料の屈折率との差が少なくとも0.4である、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、前記粒子が、イットリウムの酸化物、チタンの酸化物、ストロンチウムの酸化物、及びルビジウムの酸化物の群から選択されている、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記粒子が、0.5λ及び20λの間の平均直径を有し、ここで、λが、半導体構造内の発光領域によって発される光の波長である、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、前記透明材料が、シリコーン、エポキシ及びガラスの群から選択されている、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、前記透明材料の層が、0.5及び50μmの間の厚さを有する、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体構造が、複数のIII族窒化物の層を含む、装置。
【請求項１１】
ｎ型領域及びｐ型領域間に配置される発光領域を含む半導体構造と、第１波長変換材料を含むセラミック部材と、を有する装置であって、前記セラミック部材が、前記発光領域によって発される光の経路に配置され、透明材料の層が前記発光領域によって発される光の経路に配置され、第２波長変換材料の複数の粒子が前記透明材料の層に配置される、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、前記透明材料が、前記半導体構造と前記セラミック部材との間に配置され、前記半導体構造を前記セラミック部材へ接続する、装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置であって、前記セラミック部材が、前記透明材料と前記半導体構造との間に配置される、装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の装置であって、前記透明材料の厚さが、前記セラミック部材の厚さの50%より少ない、装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の装置であって、前記発光領域が、青色光を放射するように構成され、前記第１波長変換材料が青色光を吸収して黄色又は緑色光を放射するように構成され、前記第２波長変換材料が青色光を吸収し赤色光を放射するように構成される、装置。
【請求項１６】
請求項１１に記載の装置であって、前記第１波長変換材料が、0<x<1、0<y<1、0<z≦0.1、0<a≦0.2及び0<b≦0.1である(Lu1-x-y-a-bYxGdy)3(Al1-zGaz)5O12:CeaPrb、Lu3Al5O12:Ce3+、Y3Al5O12:Ce3+、SrSi2N2O2:Eu2+、(Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、及びSr1-xBaxSiO4:Eu2+の群から選択されている、装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の装置であって、前記第２波長変換材料が、0<x≦1である(Ca1-xSrx)S:Eu2+、CaS:Eu2+、SrS:Eu2+、0≦a<5、0<x≦1、0≦y≦1及び0<z≦lである(Sr1-x-yBaxCay)2-zSi5-aAlaN8-aOa:Euz2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Ca0.99AlSiN3:Eu0.01、Ba2-x-zMxSi5-yAlyN8-yOy:Euz(M=Sr、Ca;0≦x≦1、0≦y≦4、0.0005≦z≦0.05)、及びSr1-xSi2O2N2:Eu2+の群から選択されている、装置。
【請求項１８】
請求項１１に記載の装置であって、更に、前記透明材料の層に配置される複数の非波長変換粒子を更に含む、装置。
【請求項１９】
請求項１１に記載の装置であって、前記透明材料が、シリコーン、エポキシ及びガラスの群から選択されている、装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の装置であって、前記透明材料の層が、0.5及び50μmの間の厚さを有する、装置。
【請求項２１】
請求項１１に記載の装置であって、前記半導体構造が、複数のIII族窒化物の層を含む、装置。
【請求項２２】
請求項１１に記載の装置であって、前記ｎ型及びｐ型領域へ電気的に接続されるｎ及びｐ接触部、並びに前記発光領域において配置されるカバー、を更に含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換型半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）、共振空洞発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）、垂直空洞レーザダイオード（ＶＣＳＥＬ）及びエッジ発光レーザを含む半導体発光装置は、現在入手可能な最も効率的な光源に含まれる。可視スペクトルにわたり動作し得る高輝度発光装置の製造において現在興味深い材料系は、III-V族半導体、特に、ガリウム、アルミニウム、インジウム及び窒素の２元、３元及び４元合金であり、III族窒化物材料としても呼ばれるもの、を含む。通常、III族窒化物発光装置は、サファイア、シリコンカーバイド、III族窒化物、又は他の適切な基板において、金属−有機化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）、分子ビームエピタキシ（ＭＢＥ）又は他のエピタキシ技術により、異なる組成及びドーパント濃度の半導体層のスタックをエピ成長させることによって製造される。スタックは、多くの場合、例えば、基板上に形成されるSiなどでドープされた１つ以上のｎ型層、前記１つ又は複数のｎ型層において形成される活性領域における１つ以上の発光層、及び前記活性領域に上に形成される例えばMgでドープされた１つ以上のｐ型層を含む。電気接触部は、ｎ型及びｐ型領域に形成される。
【０００３】
III族窒化物によって発される光は、一般的に、可視スペクトルの短い方の波長端にあるので、III族窒化物装置によって生成される光は、直ちに、より長い波長を有する光を生成するために変換される。第１ピーク波長を有する光（「一次光」）は、ルミネッセンス／蛍光発光として知られる処理を用いてより長い波長を有する光（「二次光」）へ変換され得る。蛍光発光処理は、蛍光体などの波長変換材料によって一次光を吸収し、二次光を発する蛍光体材料の発光中心点を励起させることを含む。二次光のピーク波長は、蛍光体材料に依存する。蛍光体材料の種類は、特定のピーク波長を有する二次光を生じさせるように選択され得る。
【０００４】
蛍光体は、いくつかの手法で、ＬＥＤによって発される光の経路に配置され得る。米国特許第6,351,069号は、波長変換材料が混合される透明樹脂の層によって覆われるIII族窒化物ＬＥＤダイを記載している。米国特許第6,630,691号は、単発光基板におけるＬＥＤ装置の成長を記載している。いくつかの特許は、例えば米国特許第6,576,488号に記載される電気泳動沈着により、又は、米国特許第6,650,044号に記載されるステンシルによって、ＬＥＤに共形の蛍光体層を形成することを記載している。これらの蛍光体多くは、脆弱で扱いが困難であり、ＬＥＤによって生成される高温及び高フラックス環境に耐性がない。加えて、特定の処理によって複数の蛍光体層を形成することは、困難又は不可能であり得る。
【０００５】
上述の蛍光体層の代替案は、本文書において参照として組み込まれる米国特許出願公報第2005-0269582号においてより詳細に記載される、セラミック平板に成形された波長変換材料の使用である。当該文書で記載される発光セラミック平板は、一般的に、半導体装置とは別に形成され、その後完成品半導体装置へ装着される又は半導体装置に関して成長基板として使用される、自己支持層である。発光セラミックは、上述の蛍光体層よりも堅固である傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、改善された波長変換型半導体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】
【０００７】
本発明の実施例に従うと、波長変換材料を含むセラミック部材が、ｎ型領域及びｐ型領域間に配置される発光領域を含む半導体構造の発光領域によって発される光の経路に配置される。透明材料の層も、前記発光領域によって発される光の経路に配置される。透明材料は、セラミック部材を半導体構造へ接続し得る。発光領域によって発される光を散乱させるように構成される粒子は、接着材料の層に配置される。特定の実施例において、粒子は蛍光体であり、他の特定の実施例においては、粒子は、波長変換材料ではない。接着材料における散乱粒子の存在は、装置からの合成光の見た目の均一性を向上させ得、また、合成光の色特性を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、発光層を含む半導体構造において配置される発光セラミックを示す。
【図２】図２は、本発明の実施例に従う、散乱粒子を含む透明材料によって半導体構造へ装着される発光セラミックを示す。
【図３】図３は、パッケージ化される発光装置の分解図である。
【図４】図４は、本発明の実施例に従う、半導体構造へ接続された発光セラミックにおいて形成される散乱粒子を含む透明材料を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
発光セラミック層は、蛍光体粒子の表面が軟化及び溶融し始めるまで、従来の粉末蛍光体を圧力下で加熱することによって作製され得る。部分的に溶融された粒子は、互いにくっつき、粒子の堅い塊を形成する。何の光学的不連続性も有さない単体の大型蛍光体粒子として光学的に振る舞う薄膜とは異なり、発光セラミックは、異なる蛍光体粒子間の界面において小さい光学的不連続性が存在するように、密に詰められた個別の蛍光体粒子として振る舞う。粉末蛍光体の開始材料がおおむね均一の組成及びドーピングであるので、生じる発光セラミックは、おおむね、発光中心点として作用する活性ドーパントを含むセラミック平板にわたり、透明であり、光学的に等質であり、そして均一にドープされている。
【００１０】
均一にドープされた発光セラミックの一つの問題は、発光セラミックの最小厚さがセラミックを再生産可能に製造する能力に制限されることである。多くの蛍光体は、蛍光体が光を効率的に吸収及び放射する好ましいドーピング範囲を有する。共形成などの蛍光体構成において、好ましいドーピングレベルを有する蛍光体粉末は、蛍光体の変換の所望な量及び発光ダイオードからの非変換光の漏れの所望な量を生成する所望な発光体中心点の数を達成するのに必要であるいずれかの厚さに沈着され、合成光の所望な特性を生じさせるようにされる。好ましいドーピングレベルの蛍光体粉末を、製造性に関して必要とされる最小厚さでセラミックにおいて使用することにより、多すぎる発光中心点、及び、したがって、多すぎる蛍光体変換を生じさせる場合、発光セラミックにおいて製造性に関して必要とされる厚さにより、好ましいレベルよりもかなり低いドーピングレベルの使用を強いることになり得る。
【００１１】
多すぎる発光中心点の上述の問題は、白色合成光を生成するために、青色発光ダイオード及び黄色放射発光セラミックと組み合わせられる赤色放射発光セラミックに関して特に重大である。ほんの少しの量の赤色放射蛍光体のみが白色合成光を生成するのに必要とされ、多すぎる赤色放射蛍光体が使用される場合、合成光は赤すぎるように見え得る。赤色放射蛍光体における発光中心点の好ましいドーピングレベルにおいて、所望な赤色放射を生成するのに必要とされる所望な数の発光中心点は、20μm厚さの発光セラミック層において達成される。しかし、蛍光体から形成される発光セラミックの最小製造可能厚さは、100μmである。100μmの発光セラミック厚さにおける発光中心点の所望な数を達成するために、かなり低い、あまり所望でないドーピングレベルを有する蛍光体粉末が、発光セラミックを形成するのに使用される必要がある。
【００１２】
透明発光セラミックに伴う第２の問題は、図１に示される。透明発光セラミック３０は、発光装置１２に接続される。発光領域３１から放射される２つの光の線３３・３４が例示される。光の線３３が、発光層の表面への法線に対して線３４より小さい角度で放射されるので、線３３は、発光セラミック３０において少ない量の蛍光体を「見る」ことになり、蛍光体変換されずに発光セラミック３０を脱出する可能性が高い。対称的に、光の線３４は、発光セラミック３０においてより多くの量の蛍光体を見ることになり、発光セラミック３０を脱出する前に蛍光体変換される可能性が高い。結果として、発光領域３１が青色光を放射し、発光セラミック３０における蛍光体が黄色光を放射すると仮定すると、装置の中心に近い上部表面から放射される光はより青色に見える一方で、装置の縁に近い上部表面から放射される光はより黄色に見え、より青っぽい色の光の中心の周辺に不所望な黄色っぽい「ハロー」を生じさせる。
【００１３】
図１において例示される黄色ハロー問題は、発光セラミック３０からの散乱を増加させることによって、すなわち、発光セラミック３０を透明であるよりも半透明にすることによって、多くの場合、散乱中心点として作用する空気ポケットをセラミックの製造において組み込むことによって、低減又は除去され得る。この解決法に含まれる一つの問題は、空気ポケットの組み込みの制御が困難であることである。多量の空気ポケットの組み込みは、多すぎる散乱を生じさせ得、発光セラミック３０からの抽出効率を低減させ得る。
【００１４】
本発明の特定の実施例において、蛍光体などの散乱を生成する材料は、図２における断面図に示される装置におけるように、半導体発光装置及び発光セラミックの間に配置される。図２の装置において、ｎ型及びｐ型領域の間に配置される発光領域３１を含むIII族窒化物半導体構造は、成長基板（図示されない）に成長される。ｐ型領域及び発光領域の一部分は、ｎ型領域の一部を露出させるためにエッチング除去される。多くの場合反射型接触部である、ｐ及びｎ接触部３９・３８は、半導体構造のｐ型及びｎ型領域のそれぞれの露出された部分に形成される。半導体構造１２は、例えば、半田又は金インターコネクトであり得る、ｐ型及びｎ型インターコネクト４２及び４１を介して装着部４３へ電気的及び物理的に接続される。
【００１５】
アンダーフィル材料３７は、装着部４３への半導体構造１２の装着の前に、間に又は後に、半導体構造１２及び装着部４３の間のいずれかの空間に注入され得る。アンダーフィル材料３７は、成長基板を除去することによって生じられるクラック又は他の損害を防ぐ又は低減するために、半導体構造１２を支持する。アンダーフィル材料３７は、側壁３７が半導体構造１２の縁に沿って及び通り越えて延在するように、形成され得る。成長基板が除去された後に、図２に示される向きに従い、半導体構造１２の上部表面が露出される。半導体構造１２の表面は、例えば、フォト電気化学的エッチングにより、光抽出を向上させるために、粗化又は表面加工され得る。
【００１６】
発光セラミック３０は半導体構造１２の上部表面へ装着される。透明材料の層３６が半導体構造１２及び発光セラミック３０の間に配置される。材料３６は本文書において「透明」と説明されるが、多くの実施例において材料３６が光のかなりの量を吸収しないことが好ましいものの、材料３６が完全に透明である必要はないことを理解されるべきである。特定の実施例において、透明材料３６は、発光セラミック３０を半導体構造１２へ貼り付ける接着剤として作用する。アンダーフィル材料の側壁３７は、透明材料３６の側部広がりを含み得る。
【００１７】
本発明の特定の実施例において、散乱を生成する材料は、図４における断面図に示される装置におけるように、半導体発光装置へ接続される発光セラミック上において形成される。図２に示されるように、図４における装置において、発光セラミックは、例えば、シリコーン、エポキシ、若しくはゾルゲルなどの透明接着層によって、又は直接ウェハボンディングによって、装着部へ装着されるIII族窒化物半導体構造へ接続される。透明材料３６は、発光セラミック３０において形成される。本発明の特定の実施例において、図２に示される、半導体構造１２及び発光セラミック３０の間に配置される透明材料の層は、図４に示されるように、発光セラミックにおいて形成される透明材料の層とともに組み合わせられ得る。
【００１８】
散乱中心点として作用する粒子４５は、図２又は図４の透明材料３６に配置される。透明材料３６は、上述される黄色ハロー問題を低減又は除去するために、十分な散乱を生じさせるのに十分な粒子４５を用いて充填され得る。透明材料３６は、通常、100μmより大きい厚さを有する発光セラミック３０とは対称的に、例えば、0.5μm及び50μmの間の厚さを有し得る。特定の実施例において、特定の実施例において、散乱粒子４５は、非波長変換材料である。散乱粒子４５は、透明材料３６と散乱粒子４５の間の屈折率の差が可能な限り大きくあるように選択される。例えば、透明材料３６は、エポキシ又はシリコーンなどの場合のような1.4及び1.5の間の屈折率を有し得る。散乱粒子は、例えば、ドープされた又はドープされていないY3Al5O12又はZnSなどの場合のような1.8及び2.4の間の屈折率を有し得る。屈折率の差が小さいほど、散乱粒子４５は、散乱の所与の量を得るために、透明材料３６においてより多く配置されなければならない。散乱粒子４５に関する適切な材料の例は、前記粒子が、Y2O3などのイットリウムの酸化物、チタンの酸化物、ストロンチウムの酸化物、及びルビジウムの酸化物を含む。特定の実施例において、適切な粒子は、0.5λ及び20λの間の平均直径を有し、ここで、λは、半導体構造内の発光領域によって発される光の波長である。特定の実施例において、粒子の適切な容量充填因数は、透明材料３６の容量の10及び50％の間であり、適切な粒子密度の数は、容量(5λ)3毎に１つの粒子である。粒子サイズ及び粒子数密度の両方は、透明材料３６及び粒子４５の間の屈折率の差に依存し得る。
【００１９】
特定の実施例において、散乱粒子４５は、赤色放射蛍光体粒子などの蛍光体粒子である。適切な赤色放射蛍光体は、eCAS、BSSNE、SSONE、並びに(Ca1-xSrx)S:Eu2+（ここで0<x≦1。例えば、CaS:Eu2+などを含む）、及び(Sr1-x-yBaxCay)2-zSi5-aAlaN8-aOa:Euz2+（ここで、0≦a<5、0<x≦1、0≦y≦1、及び0<z≦l。例えば、Sr2Si5N8:Eu2+などを含む）を含む。Ca1-xAlSiN3:EuxであるeCASは、5.436gのCa3N2(>98%純度)、4.099gのAlN(99%)、4.732gのSi3N4(>98%純度)及び0.176gのEu2O3(99.99%純度)から合成され得る。粉末は、遊星型ボールミリングにより混合され、４時間、1500℃で、H2/N2(5/95%)で焼かれる。Ba2-x-zMxSi5-yAlyN8-yOy:Euz(M=Sr、Ca;0≦x≦1、0≦y≦4、0.0005≦z≦0.05)であるBSSNEは、分散剤として２−プロパノールを用いて遊星型ボールミリングによって、60gのBaCO3、11.221gのSrCO3及び1.672gのEu2O3(全て99.99%の純度)を混合することを含む、炭素熱還元法によって合成され得る。乾燥させた後に、混合物は、1000℃で4時間、形成ガス雰囲気において焼かれ、10gのこのようにして得られたBa0.8Sr0.2O:Eu(2%)は、5.846gのSi3N4(>98%の純度)、0.056gのAlN(99%の純度)及び1.060gのグラファイト(微結晶等級)と混合される。粉末は、Ba2-x-zMxSi5-yAlyN8-yOy:Euz(M=Sr、Ca;0≦x≦1、0≦y≦4、0.0005≦z≦0.05)を得るために、徹底的に、20分の遊星型ボールミリングによって混合され、そして4時間、1450℃で形成ガス雰囲気において焼かれる。SSONEは、80.36gのSrCO3(99.99%の純度)、20.0gのSiN4/3(>98%の純度)及び2.28gのEu2O3(99.99%純度)を混合し、そして、1200℃で4時間、N2/H2(93/7)雰囲気において焼くことによって製造され得る。このような赤色放射蛍光体は、0.5λ及び20λの間の平均直径を有し、ここで、λは、半導体構造内の発光領域によって発される光の波長であり、0.1及び95容量％間の、より好ましくは10及び30容量％間の、透明材料の濃度を有する。
【００２０】
一つの実施例において、赤色放射蛍光体の粒子は、散乱粒子４５として透明材料３６に含まれる。半導体構造１２の発光領域３１は青色の光を放射する。発光セラミックは、黄色／緑色領域において光を放射する蛍光体を含む。発光領域３１からの変換されていない青色の光は、発光セラミック３０から放射される黄色／緑色の光及び赤色放射蛍光体の粒子４５からの放射される光を合成し、白色に見える合成光を生成する。透明材料３６におかれる赤色蛍光体の量及び赤色蛍光体のドーピングレベルは、赤色放射の所望な量及び散乱の所望な量を生成するように選択され得る。所望な量の赤色放射に関して必要とされる赤色蛍光体の量が十分な散乱を生じさせない場合、所望な量の散乱を得るために、赤色蛍光体粒子に加えて、上述の粒子などの非波長変換材料が、透明材料３６において含まれ得る。
【００２１】
発光セラミック３０は、いかなる適切な蛍光体からも形成され得る。適切な黄色／緑色放射蛍光体は、Lu3Al5O12:Ce3+及びY3Al5O12:Ce3+などの一般式(Lu1-x-y-a-bYxGdy)3(Al1-zGaz)5O12:CeaPrb（ここで0<x<1、0<y<1、0<z≦0.1、0<a≦0.2及び0<b≦0.1）を有するアルミニウムガーネット蛍光体、SrSi2N2O2:Eu2+、例えばSrGa2S4:Eu2+などを含む(Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+、及びSr1-xBaxSiO4:Eu2+を含む。適切なY3Al5O12:Ce3+は、40gのY2O3(99.998%)、32gのAl2O3(99.999%)及び3.44gのCeO2が、1.5kgの高純度アルミナボール（2mm直径）を用いてイソプロパノールにおいてローラーベンチで12時間にわたりミリング(milling)されることにより、生成され得る。乾燥前駆体粉末は、この後、CO雰囲気下において2時間1300℃でか焼される。その後、得られるYAG粉末は、エタノール下において遊星型ボールミリング（瑪瑙（メノウ）ボール）を用いて解塊される。セラミックスラリー(slurry)は、その後、乾燥後にセラミック部材を得るためにスリップキャストされる。「グリーン」部材は、その後、1700℃で2時間グラファイト平板間において焼結される。
【００２２】
上述の２つの蛍光体例は発光セラミックへ形成される黄色／緑色発光蛍光体及び透明材料において散乱粒子として含まれる赤色放射蛍光体を含むが、２つの蛍光体は反対にされ得る。例えば、上述の赤色放射蛍光体のうちの一つは、発光セラミックへ形成され、上述の黄色／緑色放射蛍光体のうちの１つを散乱粒子として含む透明材料層と組み合わせられ得る。
【００２３】
透明材料３６は、例えば、エポキシ、アクリル、若しくはシリコーンなどの有機材料、１つ以上の高指数無機材料、又はゾルゲルガラスなどであり得る。このような材料は、図２に示される装置におけるように、発光セラミック３０を半導体構造１２へ貼り付ける接着剤として使用され得る。
【００２４】
高指数材料の例は、SchottガラスSF59、SchottガラスLaSF3、SchottガラスLaSFN18、及びこれらの混合を含む。これらのガラスは、ペンシルバニア州DuryeaのSchott  Glass  Technologies  Incorporated社から入手可能である。他の高指数材料の例は、(Ge、Sb、Ga)(S、Se)カルコゲニドガラスなどの高指数カルコゲニドガラス、GaP、InGaP、GaAs及びGaNを含む（ただし必ずしもこれらに限定されない）III-V族半導体、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe及びCdTeを含む（ただし必ずしもこれらに限定されない）II-VI族半導体、Si及びGeを含む（ただし必ずしもこれらに限定されない）IV族半導体、有機物半導体、タングステン酸化物、チタン酸化物、ニッケル酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム・スズ酸化物及びクロム酸化物を含む（ただし必ずしもこれらに限定されない）金属酸化物、マグネシウムフッ化物及びカルシウムフッ化物を含む（ただし必ずしもこれらに限定されない）金属フッ化物、Zn、In、Mg及びSnを含む（ただし必ずしもこれらに限定されない）金属、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）、リン化物合成物、ヒ化物合成物、アンチモン化物合成物、窒化物合成物、高指数有機合成物、及びこれらの混合物、を含む。高指数無機材料を用いたのり付けは、2000年9月12日出願の出願番号第09/660,317号、及び2001年6月12日出願の出願番号第09/880,204号により詳細に説明されており、両方とも本文書において参照として組み込まれる。
【００２５】
ゾルゲルガラスは、米国特許第6,642,618号により詳細に記載されており、本文書において参照として組み込まれる。発光セラミックがゾルゲルガラスによって装置へ貼り付けられる実施例において、ガラスの屈折率を増加させ、そして発光セラミックが貼り付けられる半導体構造の表面及び発光セラミックの指数とガラスの指数を密に一致させるために、チタン、セリウム、鉛、ガリウム、ビスマス、カドニウム、亜鉛、バリウム又はアルミニウムの酸化物などの１つ以上の材料が、SiO2ゾルゲルガラスに含まれ得る。
【００２６】
本文書において説明される発光セラミックは、例えば、光抽出を増加させるために、所望である形状へ、表面加工、鋳造、研磨、機械加工、ホットスタンプ、又は磨かれ得る。例えば、発光セラミックは、セラミックへ形成される穴の周期的格子などの光子的結晶構造を有する、粗化又は表面加工された、ドームレンズ又はフレネルレンズなどのレンズへ成形され得る。成形されるセラミック層は、装着される表面よりも小さい、同じ、又はより大きくあり得る。
【００２７】
図３は、米国特許第6,274,924号により詳細に記載されるパッケージ化された発光装置の分解図である。ヒートシンク平板スラグ１００は、挿入モールドリードフレームに配置される。挿入モールドリードフレームは、例えば、電気的経路を提供する金属フレーム１０６の周囲にモールド成形される充填プラスチック材料１０５などである。スラグ１００は、光学的反射カップ１０２を含み得る。上述の実施例において記載される装置のいずれかであり得る、発光装置ダイ１０４は、スラグ１００へ熱伝導装着部１０３を介して直接又は間接的に装着される。光学的レンズであり得るカバー１０８が加えられ得る。
【００２８】
本発明を詳細に説明してきたが、当業者は、本開示が与えられる場合に、本文書に記載の本発明の概念の精神から逸脱することなく、本発明に修正態様がなされ得ることを理解する。例えば、本文書における実施例は、III族窒化物発光ダイオードを参照するものの、本発明の実施例は、III族リン化物及びIII族ヒ化物などの他の材料系、及び共振空洞ＬＥＤ、レーザダイオード、垂直空洞表面発光レーザなどの他の構造、の装置を含む他の発光装置へ拡張させ得ることを理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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