(57)【要約】【課題】波長変換層を具えた発光ダイオードダイ及びその製造方法の提供。【解決手段】この発光ダイオードダイは、基底材料を具えた波長変換層及び該基底材料中に嵌め込まれた複数の粒子を包含し、該複数の粒子は波長変換粒子及び反射粒子を包含する。この発光ダイオードダイの製造方法は、以下のステップを包含し、すなわち、基底材料中の波長変換粒子を混合して第１重量％となし、基底材料中の反射粒子を混合して第２重量％となし、基底材料を硬化させて選定厚さを有する波長変換層、及び波長変換層が付着したダイを形成する。【選択図】図１
2013236081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードダイにおいて、
基板であって、エピタキシャルスタックを包含し、該エピタキシャルスタックはｎ型閉じ込め層、多重量子井戸層及びｐ型閉じ込め層を包含し、該多重量子井戸層は該ｎ型閉じ込め層と互いに接触し並びに電磁輻射を発射するよう構成され、該ｐ型閉じ込め層は該多重量子井戸層と互いに接触する、上記基板と、
波長変換層であって、該基板の上に位置し、並びに該多重量子井戸層が発射する電磁輻射の少なくとも一部を変換して異なる波長範囲を有する電磁輻射となし、該波長変換層は選定厚さを有する基底材料及び該基底材料に嵌め込まれると共に選定サイズと濃度を有する複数の粒子を包含し、これら粒子は該基底材料中で第１半径と第１重量％を有する複数の波長変換粒子及び該基底材料中で第２半径と第２重量％を有する複数の反射粒子を包含する、上記波長変換層と、
を包含することを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項２】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、これら波長変換粒子は異なる形態の粒子を包含し、これら異なる形態の粒子は、該基底材料中で選定半径及び濃度を有する異なる材料により構成されることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項３】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該発光ダイオードダイは、直下型発光ダイオードダイとされ、それは該ｎ型閉じ込め層の上に該波長変換層を具えていることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項４】
請求項３記載の発光ダイオードダイにおいて、該波長変換層は開孔を包含し、該開孔は該ｎ型閉じ込め層の上のｎ型電極とアラインすることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項５】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該発光ダイオードダイは平面型発光ダイオードダイとされ、それはｐ型閉じ込め層の上に該波長変換層を有することを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項６】
請求項５記載の発光ダイオードダイにおいて、該波長変換層は第１開孔及び第２開孔を包含し、該第１開孔は該ｎ型閉じ込め層の上のｎ型電極とアラインし、該第２開孔は該ｐ型閉じ込め層の上のｐ型電極にアラインすることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項７】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該波長変換層は１００μｍより小さい厚さを有することを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項８】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該基底材料は一つの材料を包含し、該材料は、シリコーン樹脂或いはエポキシ樹脂より選択されることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項９】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該反射粒子は一つの材料を包含し、この材料はＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2より選択されることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項１０】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、これら波長変換粒子の該第１半径は、８μｍから４０μｍとされ、その平均粒子サイズはＤ５０に指定されることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項１１】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、これら反射粒子の該第２半径は１０ｎｍから５００ｎｍとされ、その平均粒子サイズはＤ５０に指定されることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項１２】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該基底材料中のこれら波長変換粒子の該第１重量％は１０ｗｔ％から８５ｗｔ％とされることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項１３】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該基底材料中のこれら反射粒子の該第２重量％は０．１ｗｔ％から１０ｗｔ％とされることを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項１４】
請求項１記載の発光ダイオードダイにおいて、該ｎ型閉じ込め層は青色光スペクトル範囲中の電磁輻射を発射するよう構成され、且つ該基板の上の該波長変換層は該青色光スペクトル範囲中の電磁輻射の少なくとも一部を黄色光スペクトル範囲中の電磁輻射に変換することを特徴とする、発光ダイオードダイ。
【請求項１５】
波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法において、
発光ダイオードダイを提供するステップ、
粘性を有する基底材料を提供するステップ、
第１半径を有する複数の波長変換粒子と第２半径を有する複数の反射粒子を提供するステップ、
該基底材料中のこれら波長変換粒子が第１重量％となるよう混合し、並びに該基底材料中のこれら反射粒子が第２重量％となるよう混合するステップ、
該基底材料を硬化させて選定厚さとなして波長変換層を形成するステップ、
及び、
該波長変換層を該発光ダイオードダイに付着させるステップ、
以上のステップを包含することを特徴とする、波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法において、さらに、該発光ダイオードダイの上の一つ或いはそれ以上の電極とアラインするように、該波長変換層中に複数の開孔を形成するステップ、を包含することを特徴とする波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法において、該波長変換層の該選定厚さは１００μｍより小さいことを特徴とする、波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法において、該基底材料は一つの材料を包含し、該材料は、シリコーン樹脂或いはエポキシ樹脂より選択されることを特徴とする、波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法。
【請求項１９】
請求項１５記載の波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法において、該反射粒子は一つの材料を包含し、この材料はＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2より選択されることを特徴とする、波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法。
【請求項２０】
請求項１５記載の波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法において、該発光ダイオードダイは直下型発光ダイオードダイとされ、且つ該波長変換層を該発光ダイオードダイに付着させるステップでは該波長変換層を該ｎ型閉じ込め層に付着させることを特徴とする、波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオードダイに係り、特に波長変換層を具えた発光ダイオードダイ、及び波長変換層を具えた発光ダイオードダイを製造するのに用いられる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は特許文献１を延伸した出願である。
【０００３】
発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）ダイ（ｄｉｃｅ）は発展して白色光を発生できるようになった。白色光を発生するためには、青色発光ダイオードダイは波長変換層、たとえばダイの表面上に形成された蛍光層（ｐｈｏｓｐｈｅｒ  ｌａｙｅｒ）と組み合わせて使用され得る。青色発光ダイオードダイの発射する電磁輻射は波長変換層の原子（ａｔｏｍｓ）を励起し、それは青色波長スペクトル範囲（ｂｌｕｅ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）の電磁輻射を変換して黄色波長スペクトル範囲（ｙｅｌｌｏｗ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）へと変換する。青色の黄色に対する比率は、波長変換層の構成（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び幾何（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）によりコントロールされ、それにより発光ダイオードの出力に白色光を出現させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願１３／２２９，８２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この形態の発光ダイオードダイ中、白色光の特性は、青色発光ダイオードダイの発射する電磁輻射及び波長変換層の波長変換特性により決定される。たとえば、白色光を構成する色彩は、青色発光ダイオードダイ及び波長変換層が発生する電磁輻射のスペクトル分布により決定される。このようなスペクトル分布中の任意の変異は、発光ダイオード装置の発生する白色光を組成する色彩を変化させ得る。青色発光ダイオードダイ及び波長変換層の構造中の変異のために、白色光は好ましくないカラーバランス（ｕｎｄｅｓｉｒａｂｌｅ  ｃｏｌｏｒ  ｂａｌａｎｃｅ）を有し得て並びに真実の色彩還元（ｔｒｕｅ  ｃｏｌｏｒ  ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ）の特性に欠ける。
【０００６】
製造期間における波長変換層に対する任意の損壊は、ダイの出力を変化させ得るため、終始一つのカラーバランス（ｃｏｌｏｒ  ｂａｌａｎｃｅ）を有する白色発光ダイオードダイを製造することは難しい。本発明は波長変換層を具えた発光ダイオードダイの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発光ダイオードダイは、波長変換層を包含し、該波長変換層は選定厚さを有する基底材料及び選定サイズ及び濃度で該基底材料中に嵌め込まれる複数の粒子を包含する。これら粒子は、若干の波長変換粒子及び若干の反射粒子を包含し、これら波長変換粒子は、該基底材料中にあって、第１半径及び重量％を有し、これら反射粒子は、該基底材料中にあって、第２半径及び重量％を有する。これら波長変換粒子は異なる形態の粒子を包含し得て、これら粒子は、該基底材料中で若干の選定半径及び濃度を有する異なる材料で組成される。該発光ダイオードダイはまた、たとえば直下型発光ダイオード（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ，ＶＬＥＤ）ダイ或いは平面型発光ダイオード（ｐｌａｎａｒ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ，ＰＬＥＤ）ダイを構成し得る。
【０００８】
発光ダイオードダイの製造方法は、以下のステップを包含する。好ましい構造（ｄｅｓｉｒｅｄ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を具えた発光ダイオードダイを提供する。粘性（ｖｉｓｃｏｕｓ  ｆｏｒｍ）の基底材料を提供する。一つの半径を有する複数の波長変換粒子を提供し、及び第２半径を有する複数の反射粒子を提供する。該方法はまた以下のステップを包含する。該基底材料中のこれら波長変換粒子を混合し第１重量％となす。該基底材料中のこれら反射粒子を混合し第２重量％となす。該基底材料を固化して選定厚さとなすことで波長変換層を形成する。該方法はまた以下のステップを包含する。該波長変換層を該ダイに付着させる。及び、該波長変換層に若干の開孔（ｏｐｅｎｉｎｇｓ）を形成し並びにダイ上の一つ或いは複数の電極とアラインさせる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は波長変換層を具えた発光ダイオード装置を製造するのに用いられる改善された方法を記述する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の波長変換層を具えた発光ダイオードダイの断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った波長変換層の拡大断面図である。
【図３】図１の２−２線に沿ったもう一つの波長変換層の拡大断面図である。
【図４】本発明の波長変換層を具えた第２発光ダイオードダイの断面図である。
【図５】本発明の図１の発光ダイオードダイを製造するのに用いられるステップフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
了解されるべきことは、あるエレメントがもう一つのエレメントの「上に」ある時、それは、直接もう一つのエレメントの上にあるか或いは挿入エレメントが存在し得る。しかし、「直接に」との用語は、挿入エレメントがないことを意味する。さらに、「第１」、「第２」、「第３」の用語は、異なるエレメントを記述するのに用いられるが、これらのエレメントはこれらの用語により制限されるべきではない。且つ、異なる定義でない限り、用語は本願発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が了解する同じ意味を有する傾向にある。
【００１２】
図１を参照されたい。それは、発光ダイオードダイ３０を示している。発光ダイオードダイ３０は、直下型発光ダイオード形態とされる。簡略化するため、それは発光ダイオードダイ３０の異なるエレメントを描かない。しかし、発光ダイオードダイ３０のこの形態は、米国特許第７，６１５，７８９号にさらに記述され、それはまた文中に合併され参考にされる。発光ダイオードダイ３０は直下型発光ダイオードが記述されるが、了解され得ることは、文中に記述の概念はまたその他の形態の発光ダイオードダイに応用され得ることであり、たとえば、平面電極構造（ｐｌａｎａｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ）を具えた発光ダイオードダイに応用され得る。
【００１３】
発光ダイオードダイ３０は、導電基板３２、及び導電基板３２の上のエピタキシャルスタック４０を包含する。エピタキシャルスタック４０は、ｎ型閉じ込め層（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）３４、多重量子井戸（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ，ＭＱＷ）層３６及びｐ型閉じ込め層３８を包含する。多重量子井戸層３６はｎ型閉じ込め層３４と接触し並びに電磁輻射を発射するよう構成され、ｐ型閉じ込め層３８は多重量子井戸層３６と接触する。
【００１４】
好ましくは、ｎ型閉じ込め層３４は、ｎ−ＧａＮを包含する。ｎ型閉じ込め層３４に関しては、その他の適合する材料は、ｎ−ＡｌＧａＮ、ｎ−ＩｎＧａＮ、ｎ−ＡｌＩｎＧａＮ、及びｎ−ＡｌＮを包含する。
【００１５】
好ましくは、多重量子井戸層３６は一つ或いは複数の量子井戸を包含し、各量子井戸は一つ或いは複数層のＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ及びＡｌＮを包含する。多重量子井戸層３６は可視項スペクトル範囲（すなわち４００〜７７０ｎｍ）、紫青色光スペクトル範囲（すなわち４００〜４５０ｎｍ）、青色光スペクトル範囲（すなわち４５０〜４９０ｎｍ）、緑色光スペクトル範囲（すなわち４９０〜５６０ｎｍ）、黄色光スペクトル範囲（すなわち５６０〜５９０ｎｍ）、オレンジ色光スペクトル範囲（すなわち５９０〜６３５ｎｍ）、或いは赤色光スペクトル範囲（すなわち６３５〜７００ｎｍ）より電磁輻射を発射する。
【００１６】
好ましくは、ｐ型閉じ込め層３８はｐ−ＧａＮを包含する。ｐ型閉じ込め層３８に関しては、その他の適合する材料は、ｐ−ＡｌＧａＮ、ｐ−ＩｎＧａＮ、ｐ−ＡｌＩｎＧａＮ、ｐ−ＡｌＩｎＮ、及びｐ−ＡｌＮを包含する。
【００１７】
図１を参照されたい。発光ダイオードダイ３０はまた、ｎ型電極４４及びｐ型電極４６を包含する。そのうち、ｎ型電極４４はｎ型閉じ込め層３４の上にあり、ｐ型電極４６は導電基板３２の背面（ｂａｃｋｓｉｄｅ）の上にある。ｎ型電極４４及びｐ型電極４６は導電材料、たとえば金属、金属合金或いは金属スタックの単一層を包含し得て、上述の金属は、たとえば、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ或いはＣｏとされる。上述の金属合金は、たとえば、Ｃｕ−Ｃｏ或いはＣｕ−Ｍｏとされる。上述の金属スタックは、たとえば、Ｎｉ／Ｃｕ或いはＮｉ／Ｃｕ−Ｍｏとされる。
【００１８】
発光ダイオードダイ３０はまた、波長変換層４２を包含し、波長変換層４２はエピタキシャルスタック４０の上に形成され並びにｎ型閉じ込め層３４と接触する。波長変換層４２はｎ型閉じ込め層３４の上で厚さＴを有し、並びに開孔（ｏｐｅｎｉｎｇ）５４を包含する。開孔５４はｎ型電極４４にアラインし、ｎ型電極４４を進入させる。好ましくは、波長変換層４２の厚さＴは１００μｍより小さく、且つさらに好ましくは５０μｍより小さい。
【００１９】
波長変換層４２は多重量子井戸層３６が発射する電磁輻射の少なくとも一部を変換して異なる波長範囲の電磁輻射、たとえば比較的高い波長範囲とするように構成される。たとえば、多重量子井戸層３６が青色光スペクトル範囲の電磁輻射を発射するならば、波長変換層４２は、この輻射の少なくとも一部を変換して黄色光スペクトル範囲となし、発光ダイオードダイ３０の出力に白色光を出現させる。波長変換層４２は１００μｍより小さい厚さＴを有するため、黄色光スペクトル範囲の輻射が同時に発生する黄色光環（ｙｅｌｌｏｗ  ｒｉｎｇ）を減らすか或いは消去することができる。
【００２０】
図２に示されるように、波長変換層４２は基底材料４８、基底材料４８中に嵌め込まれた複数の波長変換粒子５０、および基底材料４８中に嵌め込まれた複数の反射粒子５２を包含する。
【００２１】
基底材料４８は硬化性ポリマー（ｃｕｒａｂｌｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）たとえば、シリコーン樹脂（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）及びエポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ）を包含し得る。波長変換粒子５０は、一つの材料を包含し、この材料は、前述の多重量子井戸層３６が発生する電磁輻射を変換するよう構成される。波長変換粒子５０の好適な材料は、蛍光混合物（ｐｈｏｓｐｈｏｒ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）、たとえば、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＴＡＧ：Ｃｅ、Ｅｕドープのアルカリ土類窒化ケイ素（ａｌｋａｌｉｎｅ  ｅａｒｔｈ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、Ｅｕドープのアルカリ土類ケイ酸塩（ａｌｋａｌｉｎｅ  ｅａｒｔｈ  ｓｉｌｉｃａｔｅ）或いはＣｅドープのカルシウムスカンデート（ｃａｌｃｉｕｍ  ｓｃａｎｄａｔｅ）を包含し得る。さらに、波長変換粒子５０は基底材料４８中にあって、選定半径及び濃度を有する。たとえば、波長変換粒子５０は、８μｍから４０μｍの半径を有し、且つその平均粒子サイズ（ｍｅｄｉａｎ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｓｉｚｅ）はＤ５０が指定される。基底材料４８中の波長変換粒子５０の重量％（ｗｔ％）は、１０ｗｔ％から８５ｗｔ％とされる。
【００２２】
反射粒子５２は一つの材料を包含し、この材料は多重量子井戸層３６が発生する電磁輻射を反射する構成とされる。反射粒子５２の好適な材料は、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2或いはその他の白色粉末（ｗｈｉｔｅ  ｐｏｗｄｅｒ）とされる。さらに、反射粒子５２は基底材料４８中で選定半径及び濃度を有する。たとえば、反射粒子５２は、１０ｎｍから５００ｎｍの半径を有し、且つその平均粒子サイズはＤ５０が指定される。基底材料４８中の反射粒子５２の重量％（ｗｔ％）は、０．１ｗｔ％から１０ｗｔ％とされ得る。
【００２３】
表１に示されるように、波長変換粒子５０の粒子サイズは相対輝度（％）及び発光ダイオードダイ３０の発生する電磁輻射の色彩均一度（ｃｏｌｏｒ  ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）に同時に影響を与える。一般には、平均粒子サイズがＤ５０の比較的小さい粒子サイズに指定されると、比較的低い相対輝度を発生するが、却って比較的良好な色彩均一度を有する。反対に、比較的大きな粒子サイズは、比較的良好な相対輝度を発生するが、比較的低い色彩均一度を有する。
【００２４】
【表１】
2013236081.tif 000003
【００２５】
図３に示されるように、もう一つの波長変換層４２ａは、基底材料４８ａ、基底材料４８ａ中に嵌め込まれる複数の第１波長変換粒子５０ａ、基底材料４８ａ中に嵌め込まれる複数の第２波長変換粒子５０ｂ、基底材料４８ａ中に嵌め込まれる複数の反射粒子５２ａを包含する。これらすべてのエレメントは前述のエレメントと同等の効果を有する。第１波長変換粒子５０ａは第１蛍光混合物、たとえば、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＴＡＧ：Ｃｅ、Ｅｕドープのアルカリ土類窒化ケイ素（ａｌｋａｌｉｎｅ  ｅａｒｔｈ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、Ｃｅドープのカルシウムスカンデート（ｃａｌｃｉｕｍ  ｓｃａｎｄａｔｅ）を包含し得て、第２波長変換粒子５０ｂは第２蛍光混合物、たとえば、Ｅｕドープのアルカリ土類ケイ酸塩（ａｌｋａｌｉｎｅ  ｅａｒｔｈ  ｓｉｌｉｃａｔｅ）を包含し得る。第１波長変換粒子５０ａ及び第２波長変換粒子５０ｂはまた基底材料中で異なるサイズ及び濃度を有し得る。
【００２６】
図４を参照されたい。それは、平面型発光ダイオードダイ６０を表示する。発光ダイオードダイ６０は、透明基板６２及び透明基板６２上のエピタキシャルスタック６４を包含する。エピタキシャルスタック６４はｎ型閉じ込め層６６、多重量子井戸層６８及びｐ型閉じ込め層７０包含する。そのうち、多重量子井戸層６８はｎ型閉じ込め層６６と電気的に接続され、並びに電磁輻射を発射する。且つｐ型閉じ込め層７０は多重量子井戸層６８と電気的に接触する。平面型発光ダイオードダイ６０は、透明導電層７２及びｐ型閉じ込め層７０の上のｐ型電極７４を包含する。平面型発光ダイオードダイ６０はまた、ｎ型閉じ込め層６６の上のｎ型電極７６を包含する。平面型発光ダイオードダイ６０はまた、波長変換層７８を包含し、波長変換層７８は第１開孔８０及び第２開孔８２を具え、第１開孔８０はｎ型電極７６とアラインし、第２開孔８２はｐ型電極７４とアラインする。波長変換層７８は上述の波長変換粒子及び反射粒子を具えた波長変換層４２（図２に示されるとおり）のように構成されるか、或いは上述の複数の波長変換粒子５０ａ、５０ｂ及び反射粒子５２ａを具えた波長変換層（図３に示されるとおり）のように構成される。
【００２７】
図５を参照されたい。それは発光ダイオードダイ３０を製造するために用いられる方法のステップを示す。この方法のステップは以下を包含する。ウエハー（ｗａｆｅｒ）上に選定構成を有する複数の発光ダイオードダイを形成（或いは提供）するステップ。たとえば、各発光ダイオードダイは、直下型発光ダイオード（ＶＬＥＤ）ダイ或いは平面型発光ダイオード（ＰＬＥＤ）ダイとされ、それは前述したようである。さらに、この方法は、ウエハーレベルで、ウエハー上に包含されるの複数の分離ダイを使用することで実現され得る。たとえば、直下式発光ダイオードダイは、ウエハーレベルで周知の技術の製造方法、たとえば、米国特許第７，１９５，９４４  Ｂ２号（Ｔｒａｎ等）及び米国特許第７，６１５，７８９  Ｂ２号（Ｔｒａｎ）に記載の製造方法を使用して製造され、これら２件の特許は本文中で合併されて参考にされる。発光ダイオードダイはまた製造業者、たとえばＳｅｍｉｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｏｉｓｅ  ＩＤ  ａｎｄ  Ｈｓｉｎｇｃｈｕ  Ｃｏｕｎｔｒｙ  Ｔａｉｗａｎにより提供されてもよい。
【００２８】
この方法はまた、粘性の基底材料を提供するステップを包含する。この基底材料は、硬化性ポリマー（ｃｕｒａｂｌｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）を包含し、たとえば、希望する化学組成のシリコーン樹脂（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）及びエポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ）を包含し得る。
【００２９】
この方法はまた、第１半径を有する複数の波長変換粒子及び第２半径を有する複数の反射粒子を提供するステップを包含する。たとえば、波長変換粒子は、８μｍから４０μｍの半径を有し得て、その平均粒子サイズはＤ５０に指定される。且つ反射粒子は１０ｎｍから５００ｎｍの半径を有し、その平均粒子サイズはＤ５０に指定される。
【００３０】
この方法はまた、基底材料中の波長変換粒子を第１重量％となるように混合し、基底材料中の反射粒子を第２重量％となるように混合し、基底材料を硬化させて選定厚さとなして、選定厚さＴを具えた複数の波長変換層を形成するステップを包含する。基底材料中の波長変換粒子の重量％（ｗｔ％）は、１０ｗｔ％から８５ｗｔ％とされ得る。基底材料中の反射粒子の重量％（ｗｔ％）は、０．１ｗｔ％から１０ｗｔ％とされる。波長変換層の厚さＴは、２０μｍから１００μｍとされる。これらのステップを実行するため、波長変換粒子及び反射粒子は混合されて粘性の基底材料中に混合されて、粘性混合物（ｖｉｓｃｏｕｓ  ｍｉｘｔｕｒｅ）を形成し、その後、それは硬化させられて固体状（ｓｏｌｉｄ  ｆｏｒｍ）とされる。この混合物は、その後にコーティング工程（ｃｏａｔｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）の剥離膜（ｒｅｌｅａｓｅ  ｆｉｌｍ）に応用可能で、コーティング工程は、たとえば、ディップコーティング、ロッドコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、エアナイフコーティング、グラビアコーティング、ロールコーティング、或いはスロット押出しコーティング（ｓｌｏｔ  ａｎｄ  ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）とされる。さらに、波長変換層は、単一層或いは複数のコーティング工程を使用した多層（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｌａｙｅｒｓ）とされる。例示されるコーティング工程は、Ｍｏｄｅｒｎ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｄｒｙｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの第１章（第１〜２０頁）、作者はＥｄｗａｒｄ  Ｄ．Ｃｏｈｅｎ、タイトルは「Ｃｈｏｏｓｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ」にさらに詳しく記載され、それは本文中に合併され参考にされる。例示される剥離膜はＡＧＣ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．により登録商標ＦＬＵＮの下で製造されたフッ素ポリマー樹脂（ｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｒｅｓｉｎ）を包含する。続いて、混合物を硬化させる硬化工程の後、固体状の波長変換層は、たとえばピーリングのような好適な工程で剥離膜が分離される。
【００３１】
この方法はまた、波長変換層をダイに付着させるステップを包含する。このステップを実行するため、複数の波長変換層を包含するシート（ｓｈｅｅｔ）は裁断（ｃｕｔ）され、各波長変換層は希望のサイズ及び円周形状を具備するものとされる。各波長変換層はその後、好適な工程を使用して処理され並びに発光ダイオードダイ上に置かれる。この好適な工程は、たとえば、バキュームワンド（ｖａｃｕｕｍ  ｗａｎｄ）とされる。さらに、接着性ポリマー（ａｄｈｅｓｉｖｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ）のような接着剤（ａｄｈｅｓｉｖｅ）が波長変換層を付着（接着）させるのに使用され得る。
【００３２】
この方法はまた、波長変換層において若干の開孔を形成し、ダイ上の一つ或いは複数の電極とアラインさせるステップを包含する。このステップは、ホトレジストマスク（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ  ｍａｓｋ）のようなマスク（ｍａｓｋ）を使用することで実現され、及び好適なエッチング液（ｅｔｃｈａｎｔ）を使用して好ましい形態の好ましいサイズの開孔を形成する。このステップはまた、波長変換層を発光ダイオードダイに付着させるステップの前に実行されてもよい。
【００３３】
この方法はまた、ウエハーを裁断し（ｓｉｎｇｕｌａｔｉｎｇ）発光ダイオードダイとするステップを包含し得る。この裁断ステップは、たとえば、のこ切削（ｓａｗｉｎｇ）、ジェット切削（ｊｅｔｔｉｎｇ）或いはエッチングのうち好適な工程を使用して実現され得る。
【００３４】
これにより、本発明は波長変換層を具えた発光ダイオードダイの改善した製造方法を記載する。以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【００３５】
３０  発光ダイオードダイ
３２  導電基板
３４  ｎ型閉じ込め層
３６  多重量子井戸層
３８  ｐ型閉じ込め層
４０  エピタキシャルスタック
４２  波長変換層
４４  ｎ型電極
４６  ｐ型電極
４８  基底材料
５０  波長変換粒子
５２  反射粒子
５４  開孔
６０  平面型発光ダイオードダイ
６２  透明基板
６４  エピタキシャルスタック
６６  ｎ型閉じ込め層
６８  多重量子井戸層
７０  ｐ型閉じ込め層
７２  透明導電層
７４  ｐ型電極
７６  ｎ型電極
７８  波長変換層
８０  第１開孔
８２  第２開孔
４２ａ  波長変換層
４８ａ  基底材料
５０ａ  第１波長変換粒子
５０ｂ  第２波長変換粒子
５２ａ  反射粒子
Ｔ  厚さ
【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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