JP7100383B2 - 耐湿性チップスケールパッケージ発光素子 - Google Patents
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Description
本開示は、発光素子に関するものであり、詳細には、動作時に電磁放射を発生する発光半導体ダイを含む耐酸素性および耐湿性チップスケールパッケージ発光素子に関する。
関連技術の説明
以下の定義は、本発明のいくつかの実施形態に関して述べるいくつかの技術態様に適用される。これらの定義は、本願において同じように拡大してもよい。
Claims (30)
- 上面、縁面、下面および該下面に隣接して配置された1組の電極を含む発光半導体ダイと、
該発光半導体ダイ上に配置され、第2のフォトルミネセンス層および該第2のフォトルミネセンス層上に配置された第1のフォトルミネセンス層を含むフォトルミネセンス構造体とを含み、前記第1のフォトルミネセンス層は、第1のポリマーマトリクス材料、および該第1のポリマーマトリクス材料内に分散された第1のフォトルミネセンス材料を含み、前記第2のフォトルミネセンス層は、中心部および該中心部を包囲する延長部とを含み、前記中心部は、第2のポリマーマトリクス材料、および該第2のポリマーマトリクス材料内に分散された第2のフォトルミネセンス材料を含み、前記延長部は、第2のポリマーマトリックス材料のみを含み、前記第1のフォトルミネセンス材料は低感湿性のフォトルミネセンス材料であり、前記第2のフォトルミネセンス材料は感湿性フォトルミネセンス材料であり、および、前記第1のフォトルミネセンス材料の前記第1のフォトルミネセンス層に対する重量百分率は少なくとも60%であり、前記第1のポリマーマトリクス材料の2mmの層厚で測定した水蒸気透過速度は10g/m2/日以下であり、さらに、
前記発光半導体ダイの少なくとも前記縁面を覆う反射構造体を含み、該反射構造体は、第3のポリマーマトリクス材料および該第3のポリマーマトリクス材料内に分散された光散乱粒子を含み、
前記第3のポリマーマトリクス材料の2mmの層厚で測定した水蒸気透過速度は、10g/m2/日以下であることを特徴とするチップスケールパッケージ発光素子。 - 前記第1のフォトルミネセンス材料の中程度粒径は30μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記光散乱粒子の前記反射構造体に対する重量百分率は少なくとも30%であることを特徴とする請求項1に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記第1のフォトルミネセンス材料は無機蛍光体材料を含み、前記第2のフォトルミネセンス材料は、反応金属または半導体ナノ結晶材料により活性化される蛍光体材料を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記第1のフォトルミネセンス材料は酸窒化物蛍光体材料を含み、
前記第2のフォトルミネセンス材料は、マンガンにより活性化されたフッ化物蛍光体材料を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップスケールパッケージ発光素子。 - 前記第1のフォトルミネセンス層の表面積は前記第2のフォトルミネセンス層の表面積よりも大きく、前記第1のフォトルミネセンス層はさらに前記反射構造体を覆うことを特徴とする請求項1に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記フォトルミネセンス構造体上に配置された湿気バリア層をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記湿気バリア層は、実質的に透明な無機層または実質的に透明なポリマー層であることを特徴とする請求項7に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記湿気バリア層は前記反射構造体を覆うことを特徴とする請求項7に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記フォトルミネセンス構造体は、前記第1のフォトルミネセンス層と前記第2のフォトルミネセンス層との間に配置された実質的に透明なゲッタ層をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記第1のフォトルミネセンス層または前記第2のフォトルミネセンス層のうち少なくとも1つはさらに、前記第1のポリマーマトリクス材料または前記第2のポリマーマトリクス材料内に分散されたゲッタ材料を含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記反射構造体はさらに、前記第3のポリマーマトリクス材料内に分散されたゲッタ材料を含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記発光素子はさらに前記反射構造体を囲繞して覆う湿気バリア反射構造体を含み、前記湿気バリア反射構造体は、2mmの層厚で測定された水蒸気透過速度が10g/m2/日以下の第4のポリマーマトリクス材料を含むことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記湿気バリア反射構造体はさらに、前記第4のポリマーマトリクス材料内に分散された光散乱粒子を含み、該光散乱粒子の前記湿気バリア反射構造体に対する重量百分率は少なくとも10%であることを特徴とする請求項13に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記発光素子はさらに基板を含み、前記発光半導体ダイおよび前記反射構造体は前記基板上に配置されることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 上面、縁面、下面および該下面に隣接して配置された1組の電極を含む発光半導体ダイと、
該発光半導体ダイ上に配置され、第2のフォトルミネセンス層および該第2のフォトルミネセンス層上に配置された第1のフォトルミネセンス層を含むフォトルミネセンス構造体とを含み、前記第1のフォトルミネセンス層は、第1のポリマーマトリクス材料、および該第1のポリマーマトリクス材料内に分散された第1のフォトルミネセンス材料を含み、前記第2のフォトルミネセンス層は、第2のポリマーマトリクス材料、および該第2のポリマーマトリクス材料内に分散された第2のフォトルミネセンス材料を含み、前記第1のフォトルミネセンス材料は低感湿性のフォトルミネセンス材料であり、前記第2のフォトルミネセンス材料は感湿性フォトルミネセンス材料であり、前記第1のフォトルミネセンス材料の前記第1のフォトルミネセンス層に対する重量百分率は少なくとも60%であり、前記第1のポリマーマトリクス材料の2mmの層厚で測定した水蒸気透過速度は10g/m2/日以下であり、
前記発光半導体ダイの少なくとも前記縁面を覆う反射構造体を含み、該反射構造体は、第3のポリマーマトリクス材料および該第3のポリマーマトリクス材料内に分散された光散乱粒子を含み、
前記第3のポリマーマトリクス材料の2mmの層厚で測定した水蒸気透過速度は、10g/m2/日以下であり、さらに、
前記反射構造体を囲繞して覆う湿気バリア反射構造体を含み、該湿気バリア反射構造体は、第4のポリマーマトリクス材料および該第4のポリマーマトリクス材料内に分散された光散乱粒子を含み、
前記第4のポリマーマトリクス材料の水蒸気透過速度は、前記第3のポリマーマトリクス材料の水蒸気透過速度よりも低いことを特徴とするチップスケールパッケージ発光素子。 - 前記第1のフォトルミネセンス材料の中程度粒径は30μm以下であることを特徴とする請求項16に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記光散乱粒子の前記反射構造体に対する重量百分率は少なくとも30%であることを特徴とする請求項16に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記第1のフォトルミネセンス材料は無機蛍光体材料を含み、前記第2のフォトルミネセンス材料は、反応金属または半導体ナノ結晶材料により活性化される蛍光体材料を含むことを特徴とする請求項16に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記第1のフォトルミネセンス材料は酸窒化物蛍光体材料を含み、
前記第2のフォトルミネセンス材料は、マンガンにより活性化されたフッ化物蛍光体材料を含むことを特徴とする請求項16に記載のチップスケールパッケージ発光素子。 - 前記第1のフォトルミネセンス層の表面積は前記第2のフォトルミネセンス層の表面積よりも大きく、前記第1のフォトルミネセンス層はさらに前記反射構造体を覆うことを特徴とする請求項16に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記第2のフォトルミネセンス層は中心部および該中心部を包囲する延長部をさらに含み、これにより、前記第2のフォトルミネセンス材料が前記延長部から離れた状態で前記中心部内に選択的に含まれることを特徴とする請求項16に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記フォトルミネセンス構造体上に配置された湿気バリア層をさらに含むことを特徴とする請求項16ないし22のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記湿気バリア層は、実質的に透明な無機層または実質的に透明なポリマー層であることを特徴とする請求項23に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記湿気バリア層は前記反射構造体を覆うことを特徴とする請求項23に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記フォトルミネセンス構造体は、前記第1のフォトルミネセンス層と前記第2のフォトルミネセンス層との間に配置された実質的に透明なゲッタ層をさらに含むことを特徴とする請求項16ないし22のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記第1のフォトルミネセンス層または前記第2のフォトルミネセンス層のうち少なくとも1つはさらに、前記第1のポリマーマトリクス材料または前記第2のポリマーマトリクス材料内に分散されたゲッタ材料を含むことを特徴とする請求項16ないし22のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記反射構造体はさらに、前記第3のポリマーマトリクス材料内に分散されたゲッタ材料を含むことを特徴とする請求項16ないし22のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記光散乱粒子の前記湿気バリア反射構造体に対する重量百分率は少なくとも10%であることを特徴とする請求項16に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
- 前記発光素子はさらに基板を含み、前記発光半導体ダイおよび前記反射構造体は前記基板上に配置されることを特徴とする請求項16ないし29のいずれか1項に記載のチップスケールパッケージ発光素子。
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