JP2012009905A - 発光ダイオード内の蛍光体の位置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本方法は、硬化していないポリマー樹脂に複数の蛍光体粒子を混合するステップであって、なお樹脂の粘度は温度に応じて制御することができ、それによって、樹脂内に蛍光体粒子の実質的に均一な懸濁物が形成される、混合するステップを含む。次に、LEDチップに隣接する画定されている位置に硬化していない樹脂は配置され、樹脂の温度を高めて、それに応じて樹脂の粘度を減少させるが、当該温度は、樹脂が不適当に急速に硬化することになる温度よりも低い。蛍光体粒子は、粘度が減少した樹脂内で、LEDチップに対する所望の位置に沈降させられ、その後、樹脂の温度を、樹脂が硬化し、固体になる温度まで上昇させる。
【選択図】図1
Description
本出願は、2006年9月1日に出願された仮特許出願第60/824,385号からの優先権を主張する。
本発明の上記及び他の目的及び利点、並びに本発明が達成される態様は、添付の図面と共に取り上げられる以下の詳細な説明に基づいて、さらに明らかになるであろう。
第1の態様では、本発明は、電磁スペクトルの緑色部分、青色部分及び紫外線部分において光子が存在しても、不活性であるか、又は最低限にしか反応しない樹脂を選択することを含む。多数のLEDランプパッケージにおいて、ランプパッケージのためのエポキシ樹脂が用いられるが、そのような樹脂は、高い方のエネルギーの光子によって比較的(低い方のエネルギーの光子と比較して)容易に影響を及ぼされる傾向があり、すなわち、そのような光子が存在すると、光化学的な劣化反応を受ける傾向がある。したがって、それらの樹脂は、色変換蛍光体を含むか否かにかかわらず、そのような発光ダイオードにはあまり適していない。
図面は、蛍光体のための望ましい位置を、パッケージの底部上であるものとして示すが、本明細書において説明される粘度制御を、他の技法と共に用いて、パッケージの底部以外の場所に蛍光体を配置することができることは理解されよう。たとえば、小量の樹脂を加え、それが硬化できるようにすることによって、蛍光体が未硬化の樹脂と共に加えられるときに、底面以外の、蛍光体が移動することができる表面を画定することができる。
11 LEDチップ
12 白色樹脂パッケージ
13 封入体
14 側壁
15 底部
16 蛍光体
17、20 コンタクト
21 ワイヤ
22、23 メニスカス
Claims (27)
- 蛍光体を望ましい状態に分散してLEDランプを形成する方法であって、該方法は、
粘度を温度に応じて制御することができる硬化していないポリマー樹脂に複数の蛍光体粒子を混合し、該樹脂内に前記蛍光体粒子の実質的に均一な懸濁物を形成するステップ、
LEDチップに隣接する画定されている位置に前記硬化していない樹脂を配置するステップ、
前記樹脂が不適当に急速に硬化することになる温度よりも低い範囲で、前記樹脂の前記温度を上昇させていき、それに応じて該樹脂の粘度を減少させるステップ、
前記蛍光体粒子を、前記粘度が減少した樹脂内で、前記LEDチップに対する所望の位置に沈降させるステップ、及び
その後、前記樹脂の前記温度を、該樹脂が硬化し、固体になる温度まで上昇させるステップ
を含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、
電磁スペクトルの青色又はそれよりも高いエネルギー部分の光によって最小限にしか影響を受けない樹脂を組み込むことを含む、方法。 - 請求項2記載の方法において、
ポリシロキサン樹脂を組み込むことを含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、
適度な温度において前記樹脂内に懸濁されたままになるが、前記樹脂の前記粘度が減少するときに、適度な時間内に沈降する特定の粒径を有する蛍光体を組み込むことを含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記蛍光体粒子を混合するステップは、前記硬化していないポリマー樹脂に、セリウム添加イットリウム−アルミニウム−ガーネットの粒子を混合することを含む、方法。 - 請求項5記載の方法において、
約6ミクロンの平均粒径を有する蛍光体粒子を混合することを含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記LEDチップに隣接する前記画定されている位置に前記樹脂を配置するステップの前に、約25℃〜約40℃の温度において、前記蛍光体粒子及び前記硬化していないポリマー樹脂を混合することを含む、方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記画定されている位置に前記硬化してない樹脂を配置するステップの後に、該樹脂の前記温度を約40℃〜80℃まで上昇させるステップを含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記樹脂の前記温度を該樹脂が硬化することになる温度まで上昇させるステップは、該樹脂を約100℃〜200℃の温度まで加熱することを含む、方法。 - 請求項1に記載の方法によって形成される、パッケージ化される発光ダイオード。
- 請求項10に記載のパッケージ化される発光ダイオードを組み込む、ディスプレイ。
- 請求項10に記載のディスプレイにおいて、
前記パッケージ化される発光ダイオードを光導波路と共に組み込む、ディスプレイ。 - LEDランプを形成する方法であって、
蛍光体及び樹脂を選択すると共に混合して懸濁物にし、該懸濁物を、適当なランプパッケージに分配できるように十分な時間間隔にわたって適度な温度において均質状態とするステップ、
前記蛍光体及び樹脂の均質な混合物をランプパッケージに分配するステップ、
前記温度を中間的なより高い温度まで上昇させて前記樹脂の粘度を減少させる場合に、前記蛍光体が所望の位置に沈降できるように、前記ランプパッケージを向けるステップ、
前記蛍光体が前記所望の位置に沈降するだけの十分な時間にわたって、前記中間的なより高い温度まで前記温度を上昇させ、前記樹脂の粘度を減少させるステップ、及び
前記蛍光体が前記所望の位置にある状態で、前記樹脂が適当な時間間隔内に硬化する温度まで前記温度を上昇させるステップ
を含む、LEDランプを形成する方法。 - 請求項13に記載の方法において、
セリウム添加イットリウム−アルミニウム−ガーネット及びポリシロキサン樹脂の組み合わせを混合して前記均質な懸濁物にすることを含む、方法。 - 請求項14に記載の方法において、
約6ミクロンの平均粒径を有する蛍光体を混合することを含む、方法。 - 請求項13に記載の方法において、
前記ランプパッケージを向けるステップは、前記蛍光体がLEDチップの上方及びその上に沈降するように前記ランプパッケージを向けることを含む、方法。 - 請求項13に記載の方法において、
前記蛍光体及び前記樹脂を混合するステップは、実質的に室温において実行される、方法。 - 請求項13に記載の方法において、
前記温度を前記中間的なより高い温度まで上昇させるステップは、該温度を約40℃〜80℃まで上昇させることを含む、方法。 - 請求項13に記載の方法において、
前記温度を前記樹脂が硬化する温度まで上昇させるステップは、該温度を約100℃〜200℃まで上昇させることを含む、方法。 - LEDランプであって、
封入体を保持するためのくぼみ部を含むパッケージと、
前記パッケージの前記くぼみ部の底部上にあるLEDチップと、
前記LEDチップを覆い、前記くぼみ部の少なくとも一部を満たす封入体と、
前記封入体内にあり、主に前記LEDチップ上に、且つ前記パッケージの前記底部に沿って分布する蛍光体と
を含む、LEDランプ。 - 請求項20に記載のLEDランプにおいて、
前記パッケージは白色ポリマー樹脂である、LEDランプ。 - 請求項20に記載のLEDランプにおいて
前記LEDチップは、第III族窒化物材料系から選択される発光部分を含み、可視スペクトルの青色部分を放射する、LEDランプ。 - 請求項20に記載のLEDランプにおいて、
前記蛍光体はセリウム添加YAGを含む、LEDランプ。 - 請求項23に記載のLEDランプにおいて、
前記蛍光体は、約6ミクロンの平均粒径を有する粒子から形成される、LEDランプ。 - 請求項20に記載のLEDランプにおいて、
前記封入体はポリシロキサン樹脂を含む、LEDランプ。 - 請求項20に記載のLEDランプにおいて、
前記封入体は凹形メニスカスを画定する、LEDランプ。 - 請求項20に記載のLEDランプにおいて、
前記封入体は凸形メニスカスを画定する、LEDランプ。
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