KR101278415B1 - 성형된 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법 - Google Patents

성형된 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101278415B1
KR101278415B1 KR1020087009668A KR20087009668A KR101278415B1 KR 101278415 B1 KR101278415 B1 KR 101278415B1 KR 1020087009668 A KR1020087009668 A KR 1020087009668A KR 20087009668 A KR20087009668 A KR 20087009668A KR 101278415 B1 KR101278415 B1 KR 101278415B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silicon
photopolymerizable composition
actinic radiation
light emitting
encapsulant
Prior art date
Application number
KR1020087009668A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080059584A (ko
Inventor
디. 스캇 톰슨
캐서린 에이. 레더데일
래리 디. 보드만
앤드류 제이. 오우더커크
페드자 켁맨
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20080059584A publication Critical patent/KR20080059584A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101278415B1 publication Critical patent/KR101278415B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/243—Two or more independent types of crosslinking for one or more polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01012—Magnesium [Mg]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01063—Europium [Eu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01067—Holmium [Ho]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01077—Iridium [Ir]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/1815—Shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

본 명세서에는 LED 및 성형된 규소 함유 봉지재를 포함하는 발광 소자의 제조 방법이 개시된다. 본 방법은 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기를 갖는 규소 함유 수지 및 화학 방사선에 의해 활성화될 수 있는 금속 함유 촉매를 포함하는 광중합성 조성물과 LED를 접촉시키는 단계를 포함한다. 그리고 나서, 광중합성 조성물의 광중합이 수행되어 봉지재를 형성한다. 중합이 완료되기 전의 일부 시점에서, 주형을 사용하여 봉지재에 소정의 형상을 부여한다.
규소, 봉지재, 발광 소자, 지방족 불포화기, 촉매, 화학 방사선, 광중합

Description

성형된 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법{METHOD OF MAKING LIGHT EMITTING DEVICE HAVING A MOLDED ENCAPSULANT}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 그 개시 내용이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된, 2005년 10월 24일자로 출원된 미국 가특허출원 제60/729576호의 이익을 주장한다.
본 발명은 성형되며 규소 함유 수지를 포함하는 봉지재(encapsulant) 및 LED 다이를 구비하는 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 봉지(encapsulation)는 전통적으로 열경화성 성형 화합물(전형적으로 고체 에폭시 예비성형품(preform))을 유전적으로(dielectrically) 예열하고 나서 성형 도구의 포트(pot) 내에 두는 트랜스퍼 성형(transfer molding) 공정을 사용하여 달성되었다. 트랜스퍼 실린더 또는 플런저를 사용하여 성형 화합물을 런너(runner) 시스템 및 주형의 게이트로 밀어 넣는다. 그리고 나서, 성형 화합물은 칩, 와이어 본드 및 리드 프레임 위로 유동하여, 반도체 소자를 봉지한다. 대부분의 트랜스퍼 성형 공정은 주형을 충전하는 데 요구되는 높은 작업 온도(성형 화합물은 상온에서 고체임) 및 높은 압력으로부터 발생하는 상당한 문제점을 겪는다(용융 상태에서도, 성형 화합물은 높은 점도를 가지며, 반응에 따라 점도가 더 증가함). 이들 문제점은 불완전한 주형 충진, 열 응력(반응 온도가 최종 사용 온도보다 훨씬 높기 때문임), 와이어 스윕(wire sweep)을 초래할 수 있다.
발명의 개요
본 명세서에는 낮은 알맞은 점도의 수지를 사용하여 저온에서, 성형된 규소 함유 봉지재에 의해 봉지된 LED를 제조하는 방법이 개시된다. 본 방법은 전술된 바와 같은 와이어 스윕과 연관된 문제를 회피한다.
본 명세서에 개시된 방법은 발광 소자의 제조를 위한 것으로서, 본 방법은 하기 단계를 포함한다: LED를 제공하는 단계; 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기를 포함하는 규소 함유 수지 및 화학 방사선에 의해 활성화될 수 있는 금속 함유 촉매를 포함하는 광중합성 조성물과 LED를 접촉시키는 단계; 및 광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계. 주형과 접촉시키는 단계 후에, 화학 방사선이 광중합성 조성물에 인가될 수 있으며, 여기서 화학 방사선은 700 ㎚ 이하의 파장이고 규소 함유 수지 내에서의 하이드로실릴화(hydrosilylation)를 개시하는데, 하이드로실릴화는 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기 사이의 반응을 포함한다. 화학 방사선은 부분 중합된 조성물을 형성하기 위해 사용될 수 있어, 본 방법은 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화를 추가로 개시하기 위해 가열하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 선택적으로, 광중합성 조성물은 광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계 전에 약 150℃ 미만의 온도로 가열될 수 있다.
본 방법은 부분 중합된 조성물을 형성하기 위해 주형과 접촉시키는 단계 전에 광중합된 조성물에 화학 방사선을 인가하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 그리 고 나서, 주형과 접촉시키는 단계 후에, 부분 중합된 조성물에 화학 방사선이 인가되어, 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화가 추가로 개시되고 제2의 부분 중합된 조성물이 형성되도록 한다. 그리고 나서, 제2의 부분 중합된 조성물은 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화를 추가로 개시하도록 가열될 수 있다. 주형과 접촉시키는 단계 후에, 화학 방사선을 인가하는 대신에, 부분 중합된 조성물을 약 150℃ 미만의 온도로 가열함으로써 하이드로실릴화가 추가로 개시될 수 있는 것이 또한 가능하다.
주형은 임의의 유용한 구조물, 예를 들어 포지티브 또는 네가티브 렌즈, 또는 매크로구조물 및/또는 미세구조물의 몇몇 조합을 부여하도록 형상화될 수 있다.
본 발명의 이들 태양 및 기타 태양은 이하의 상세한 설명 및 도면으로부터 명백해질 것이다. 어떠한 경우에도 상기의 개요는 특허 청구된 기술적 요지를 한정하는 것으로 파악되어서는 아니되며, 그 기술적 요지는 특허 절차를 수행하는 동안 보정될 수 있는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
도 1은 성형되지 않은 봉지재를 갖는 예시적인 발광 소자의 개략 단면도.
도 2 내지 도 8은 봉지재가 성형된 예시적인 발광 소자의 도면.
본 발명은 하기의 상세한 설명을 전술된 도면과 관련하여 고려하면 더욱 완전하게 이해될 수 있다. 도면은 단지 예시적인 예이다.
본 출원은 본 출원과 함께 동일 날짜에 출원되고 발명의 명칭이 "성형된 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법(Method of Making Light Emitting Device Having a Molded Encapsulant)"인 톰슨(Thompson) 등의 미국 특허 출원 제 _______ 호(관리번호 61404US007)와 관련된다. 본 출원은 2005년 10월 17일자로 출원되고 발명의 명칭이 "규소 함유 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법(Method of Making Light Emitting Device with Silicon-Containing Encapsulant)"인 공동 양도되고 공히 계류 중인 보드만(Boardman) 등의 미국 특허 출원 제11/252,336호와 관련되는데, 상기 미국 특허 출원은 2004년 11월 18일자로 출원되어 현재는 특허 허여된 미국 특허 출원 제10/993,460호의 부분 계속 출원이며, 상기 미국 특허 출원 둘 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 명세서에 설명된 방법은 주형 재료를 포함하며 봉지재의 외부 표면에 원하는 상보적인 형상을 부여하도록 형상화될 수 있는 주형을 채용한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "봉지재"는 적어도 부분 중합된 규소 함유 수지를 칭한다. 주형으로 형성될 수 있는 임의의 재료가 사용될 수 있으며, 일반적으로 주형 재료는 후술되는 바와 같이 발광 소자의 제조 방법에 사용되는 특정 온도(들)보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 것이 보통 바람직하다. 주형 재료의 예로는 중합체 재료, 예를 들어 플루오로엘라스토머, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르, 폴리카르보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트; 및 세라믹, 석영, 사파이어, 금속 및 소정 유리를 포함하는 무기 재료를 들 수 있다. 유기-무기 혼성 재료도 주형으로서 사용될 수 있으며, 예시적인 혼성 재료로는 문헌[Choi et al. in Langmuir, Vol. 21, page 9390 (2005)]에 기술된 불소화 재료를 들 수 있다. 주형은 투명 세라믹과 같이 투명할 수 있으며, 투명 주형은 화학 방사선이 주형을 통해 인가되는 경우에 유용할 것이다. 주형은 또한 불투명 세라믹, 불투명 플라스틱 또는 금속과 같이 불투명일 수 있다. 주형은 종래의 기계가공, 다이아몬드 선삭, 접촉 리소그래피, 투영 리소그래피, 간섭 리소그래피, 에칭, 또는 임의의 기타 적합한 기술에 의해 제조될 수 있다. 주형은 원래의 마스터 주형이거나 그의 자식 주형(daughter mold)일 수 있다. 성형은 리액티브 엠보싱(reactive embossing)으로 칭할 수 있다.
광중합성 조성물, 또는 부분 중합된 조성물과 접촉하는 주형의 표면은 성형되었던 표면으로부터의 주형의 제거를 용이하게 하기 위해 이형 재료(release material)로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 강철 또는 니켈 주형에 대해서는, 5 내지 10회의 사이클마다 물 중의 가정용 세제의 2 내지 5 중량％ 용액으로 성형 표면에 분무하는 것이 유용할 수 있다. 플루오로카본 이형제가 또한 사용될 수도 있다. 단일 주형을 사용하여 하나의 발광 소자 또는 복수의 발광 소자가 동시에 제조될 수 있다.
주형은 광중합성 조성물 또는 부분 중합된 조성물의 표면 상에 임의의 유용한 구조물을 부여하도록 형상화될 수 있다. 예를 들어, 주형은 LED 상에 굴절 렌즈를 형성하도록 형상화될 수 있다. 렌즈화(lensing)는 포지티브 또는 네가티브 렌즈를 형성하기 위한 봉지재 표면의 상당부의 균일한(또는 거의 균일한) 곡률을 말하며, 그의 직경은 대략 패키지 또는 반사기 컵(reflector cup)의 크기이다. 일반적으로, 렌즈화된 표면은 "곡률 반경"에 의해 특징지워질 수 있다. 곡률 반경은 볼록형 표면을 나타내는 양의 값일 수 있거나, 또는 오목형 표면을 나타내는 음의 값일 수 있거나, 또는 평평한 표면을 나타내는 무한대일 수 있다. 렌즈화는 봉지재-공기 경계에 입사하는 광의 내부 전반사를 감소시킴으로써 광 추출을 향상시킬 수 있다. 이는 또한 발광 소자로부터 발광된 광의 각분포(angular distribution)를 변경할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 성형되지 않은 봉지재(6)를 포함하는 발광 소자(10)가 도시되어 있다. LED(2)는 반사기 컵(4) 내에서 기판(7) 상에 배치된 금속화된 접촉부(3a) 상에 실장된다. LED(2)는 그의 최하단면 상의 하나의 전기 접촉부와, 그의 최상단면 상의 다른 전기 접촉부를 가지며, 후자는 와이어 본드(5)에 의해 별도의 전기 접촉부(3b)에 연결된다. 전원은 전기 접촉부에 결합되어 LED에 에너지를 공급할 수 있다. 봉지재(6)의 표면(8)은 성형되어 있지 않다. 도 2는 봉지재(24)의 표면(22)이 대략 반사기 컵(26)의 크기를 갖는 반구형 렌즈의 형상으로 성형된 예시적인 발광 소자(20)의 개략 단면도를 도시한다. 도 3은 발광 소자가 반사기 컵을 갖지 않는다는 것외에는, 다른 예시적인 발광 소자(30)의 개략 단면도를 도시한다. 이 경우, 봉지재(34)의 표면(32)이 또한 반구형 렌즈의 형상으로 성형된다.
표면은 패키지 크기보다 작지만 가시광의 파장보다는 훨씬 큰 특징적인 치수를 갖는 매크로구조물(macrostructure)로 또한 형상화될 수 있다. 즉, 각각의 매크로구조물은 10 ㎛ 내지 1 ㎜의 치수를 가질 수 있다. 각각의 매크로구조물들 사이의 간격 또는 주기가 또한 10 ㎛ 내지 1 ㎜ (또는 LED 패키지 크기의 약 1/3)일 수 있다. 매크로구조물의 예로는, 단면에서 보았을 때 사인파, 삼각파, 구형파, 정류된 사인파, 톱니파, 사이클로이드(cycloid)(보다 일반적으로는, 단축 사이클로이드), 또는 잔물결과 같은 형상으로 보이는 표면을 들 수 있다. 매크로구조물의 주기성은 일차원 또는 이차원일 수 있다. 일차원 주기성을 갖는 표면은 표면의 단지 하나의 주 방향을 따라서 반복 구조물을 갖는다. 하나의 특정 예에서, 주형은 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한 비퀴티(Vikuiti™) 휘도 향상 필름들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
주형은 측면 발광 패턴을 생성할 수 있는 성형된 봉지재를 형성할 수 있는 렌즈 구조물을 부여하도록 형상화될 수 있다. 예를 들어, 성형된 봉지재는 중심축을 갖고, 성형된 봉지재로 들어가는 광은 반사되고 굴절되어 결국에는 중심축에 실질적으로 수직인 방향으로 빠져나가게 되는데, 이러한 유형의 측면 발광 렌즈 형상 및 소자의 예가 미국 특허 제6,679,621 B2호 및 제6,598,998 B2호에 설명되어 있다. 다른 예로는, 성형된 봉지재는 대체로 평면인 표면을 가지는데, 이때 매끄럽게 굴곡된 표면은 첨점(cusp)으로 형성되는 등각 나선(equiangular spiral)의 형상을 갖고 봉지재로 연장하는 와류(vortex) 형상을 한정하며, 그러한 프로파일의 예가 미국 특허 제6,473,554 B1호, 특히 도 15, 도 16 및 도 16A에 설명되어 있다.
이차원 주기성을 갖는 표면은 매크로구조물의 평면에서 임의의 두 개의 직교 방향을 따라 반복 구조물을 갖는다. 이차원 주기성을 갖는 매크로구조물의 예로는 무작위 표면, 이차원 사인 곡선, 원뿔 어레이, 큐브 코너(cube-corner)와 같은 프리즘 어레이, 및 소형 렌즈 어레이를 들 수 있다. 도 4는 봉지재의 표면(42)이 대체로 원형 대칭을 갖는 프레넬 렌즈로서 형상화되고, 고체 렌즈보다 훨씬 적은 부피를 점유하면서 임의의 포지티브 또는 네가티브 렌즈의 광학적 특성을 모사하도록 설계될 수 있는, 다른 예시적인 발광 소자(40)의 상부 사시도를 도시한다. 또한, 도 4에는 반사기 컵(44) 내에서 기판(47) 상에 배치된 금속화된 접촉부(43a, 43b)가 도시되어 있다(LED 및 와이어 본드는 보이지 않음).
일반적으로, 매크로구조물은 표면에 걸쳐 그 크기가 균일할 필요는 없다. 예를 들어, 이들은 패키지의 에지를 향해 더 커지거나 작아질 수 있으며, 또는 형상이 변할 수 있다. 표면은 본 명세서에 설명된 형상들의 임의의 선형 조합으로 구성될 수 있다.
표면은 또한 가시광의 파장과 유사한 정도의 특징적인 치수를 갖는 미세구조물(microstructure)로 형상화될 수도 있다. 즉, 각각의 미세구조물은 100 ㎚ 내지 10 ㎛ 미만의 치수를 가질 수 있다. 광은 미세구조화된 표면과 상호작용하는 경우 회절하는 경향이 있다. 따라서, 미세구조화된 표면의 설계는 광의 파장-유사 특성에 대한 신중한 주의를 필요로 한다. 미세구조물의 예는 일차원 및 이차원 회절 격자; 일차원, 이차원 또는 삼차원 광자 결정; 이진 광학 요소; 및 "나방눈(motheye)" 반사방지 코팅이다. 도 5는 봉지재(54)의 표면(52)이 일차원 주기성을 갖는 선형 프리즘으로 성형된 예시적인 발광 소자(50)의 개략 단면도를 도시한다. 상보적인 형상을 갖는 표면(58)을 구비한 주형(56)이 또한 도시되어 있다. 도 7은 봉지재의 표면(72)이 이차원 프리즘의 어레이를 포함하는 다른 예시적인 발광 소자(70)의 상부 사시도를 도시한다. 도 6에는, 봉지재(64)의 표면(62)이 마이크로렌즈로 성형된 다른 예시적인 발광 소자(60)의 개략 단면도가 도시되어 있다.
미세구조물은 표면에 걸쳐 그 크기가 균일할 필요는 없다. 예를 들어, 요소들은 패키지의 에지를 향해 더 커지거나 작아질 수 있으며, 또는 형상이 변할 수 있다. 표면은 본 명세서에 설명된 형상들의 임의의 선형 조합으로 구성될 수 있다. 도 8은 봉지재의 표면(82)이 무작위로 배치된 돌출부 및 함몰부를 포함하는 다른 예시적인 발광 소자(80)의 상부 사시도를 도시한다.
봉지재의 표면은 모든 3개의 크기 정도의 구조물들을 포함할 수 있다. 모든 패키지 표면은 양의 값, 음의 값 또는 무한대일 수 있는 소정의 곡률 반경으로 렌즈화될 것이다. 주어진 응용의 경우에는 광 출력을 더욱 향상시키거나 각분포를 최적화하기 위해 매크로구조물 또는 미세구조물이 렌즈화된 표면에 부가될 수 있다. 심지어는 표면은 렌즈화된 표면 상의 매크로구조물 상에 미세구조물을 통합시킬 수 있다.
본 명세서에 설명된 방법은 또한 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기를 포함하는 규소 함유 수지를 포함하는 광중합성 조성물을 제공하는 단계를 포함한다. 규소 함유 수지는 단량체, 올리고머, 중합체, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 규소 함유 수지는 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기를 포함하며, 이는 하이드로실릴화(즉, 탄소-탄소 이중 결합 또는 삼중 결합을 가로지른 규소 결합된 수소의 부가)를 허용한다. 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기는 동일한 분자에 존재할 수도 있거나 존재하지 않을 수도 있다. 또한, 지방족 불포화기는 규소에 직접적으로 결합될 수도 있거나, 직접적으로 결합되지 않을 수도 있다.
바람직한 규소 함유 수지는 액체, 겔, 탄성중합체 또는 비탄성 고체의 형태일 수 있는 봉지재를 제공하고, 열적 및 광화학적으로 안정한 것들이다. UV 광에 대해, 1.34 이상의 굴절률을 갖는 규소 함유 수지가 바람직하다. 몇몇 실시 형태의 경우에는, 1.50 이상의 굴절률을 갖는 규소 함유 수지가 바람직하다.
바람직한 규소 함유 수지는 이것이 광안정성 및 열안정성인 봉지재를 제공하도록 선택된다. 본 명세서에서, 광안정성이라는 것은 특히 착색 또는 광 흡수성 분해 생성물의 형성과 관련하여 화학 방사선에의 장기간 노출시 화학적으로 분해되지 않는 물질을 말한다. 본 명세서에서, 열안정성이라는 것은 특히 착색 또는 광 흡수성 분해 생성물의 형성과 관련하여 열에의 장기간 노출시 화학적으로 분해되지 않는 물질을 말한다. 또한, 바람직한 규소 함유 수지는 제조 시간을 단축시키고 전반적인 LED 비용을 감소시키기 위해 비교적 신속한 경화 메커니즘(예를 들어, 수 초 내지 30분 미만)을 소유하는 것들이다.
적합한 규소 함유 수지의 예가 예를 들어 미국 특허 제6,376,569호(옥스만(Oxman) 등), 미국 특허 제4,916,169호(보드만 등), 미국 특허 제6,046,250호(보드만 등), 미국 특허 제5,145,886호(옥스만 등), 미국 특허 제6,150,546호(부츠(Butts)), 및 미국 특허 출원 제2004/0116640호(미요시(Miyoshi))에 개시되어 있다. 바람직한 규소 함유 수지는 유기폴리실록산을 포함하는 유기실록산(즉, 실리콘)을 포함한다. 그러한 수지는 전형적으로 적어도 2개의 성분을 포함하는데, 하나는 규소 결합된 수소를 갖고, 하나는 지방족 불포화기를 갖는다. 그러나, 규소 결합된 수소와 올레핀 불포화기는 둘 모두가 동일한 분자 내에 존재할 수 있다.
일 실시 형태에서, 규소 함유 수지는 분자 내에서 규소 원자에 결합된 적어도 2개의 지방족 불포화기(예를 들어, 알켄일 또는 알키닐 기) 부위를 갖는 실리콘 성분과, 분자 내에서 적어도 2개의 수소 원자가 규소 원자에 결합된 오르가노하이드로겐실란 및/또는 오르가노하이드로겐폴리실록산 성분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 규소 함유 수지는 둘 모두의 성분을 포함하며, 이 실리콘은 지방족 불포화기를 기본 중합체(즉, 조성물에서 주요 유기실록산 성분)로서 함유한다. 바람직한 규소 함유 수지는 유기폴리실록산이다. 그러한 수지는 전형적으로 적어도 2개의 성분을 포함하는데, 이들 중 적어도 하나는 지방족 불포화기를 함유하고, 이들 중 적어도 하나는 규소 결합된 수소를 함유한다. 그러한 유기폴리실록산은 당업계에 공지되어 있으며, 미국 특허 제3,159,662호(애쉬비(Ashby)), 미국 특허 제3,220,972호(라모레오즈(Lamoreauz)), 미국 특허 제3,410,886호(조이(Joy)), 미국 특허 제4,609,574호(케릭(Keryk)), 미국 특허 제5,145,886호(옥스만 등), 및 미국 특허 제4,916,169호(보드만 등)와 같은 특허에 개시되어 있다. 경화가능한 하나의 성분인 유기폴리실록산 수지는 단일 수지 성분이 지방족 불포화기 및 규소 결합된 수소 둘 모두를 함유하는 경우에 가능하다.
지방족 불포화기를 포함하는 유기폴리실록산은 바람직하게는 하기 화학식의 단위를 포함하는 선형, 사이클릭 또는 분지형 유기폴리실록산이다:
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2 (여기서, R1은 지방족 불포화기가 없고 탄소 원자수가 1 내지 18인 1가의 직쇄, 분지형 또는 사이클릭의 비치환 또는 치환 탄화수소 기이며; R2는 지방족 불포화기를 갖고 탄소 원자수가 2 내지 10인 1가 탄화수소 기이고; a는 0, 1, 2, 또는 3이며; b는 0, 1, 2, 또는 3이고; a+b의 합은 0, 1, 2, 또는 3이되, 단, 분자 당 평균 1개 이상의 R2가 존재한다).
지방족 불포화기를 함유하는 유기폴리실록산은 바람직하게는 평균 점도가 25℃에서 적어도 5 mPa.s이다.
적합한 R1 기의 예로는 알킬기, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 아이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 사이클로펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, n-옥틸, 2,2,4-트라이메틸펜틸, n-데실, n-도데실, 및 n-옥타데실; 방향족 기, 예를 들어 페닐 또는 나프틸; 알크아릴기, 예를 들어 4-톨릴; 아르알킬기, 예를 들어 벤질, 1-페닐에틸, 및 2-페닐에틸; 및 치환 알킬기, 예를 들어 3,3,3-트라이플루오로-n-프로필, 1,1,2,2-테트라하이드로퍼플루오로-n-헥실, 및 3-클로로-n-프로필이 있다.
적합한 R2 기의 예로는 알켄일 기, 예를 들어 비닐, 5-헥센일, 1-프로펜일, 알릴, 3-부텐일, 4-펜텐일, 7-옥텐일, 및 9-데센일; 및 알키닐 기, 예를 들어 에티닐, 프로파르길 및 1-프로피닐이 있다. 본 발명에서, 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 갖는 기는 지환족 탄소-탄소 다중 결합을 갖는 기를 포함한다.
규소 결합된 수소를 포함하는 유기폴리실록산은 바람직하게는 화학식 R1 aHcSiO(4-a-c)/2의 단위를 포함하는 선형, 사이클릭 또는 분지형 유기폴리실록산이며, 여기서 R1은 상기에 정의된 바와 같고; a는 0, 1, 2, 또는 3이며; c는 0, 1, 또는 2이고; a+c의 합은 0, 1, 2, 또는 3이되, 단, 규소 결합된 수소 원자가 분자 당 평균 1개 이상 존재한다.
규소 결합된 수소를 포함하는 유기폴리실록산은 바람직하게는 평균 점도가 25℃에서 적어도 5 mPa·s이다.
지방족 불포화기와, 규소 결합된 수소 둘 모두를 포함하는 유기폴리실록산은 바람직하게는 화학식 R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2 및 R1 aHcSiO(4-a-c)/2 둘 모두의 단위를 포함한다. 이들 화학식에서, R1, R2, a, b, 및 c는 상기에 정의된 바와 같되, 단, 분자 당 적어도 지방족 불포화기를 포함하는 기 1개 및 규소 결합된 수소 원자 1개가 평균적으로 존재한다.
규소 함유 수지(특히, 유기폴리실록산 수지)에서 규소 결합된 수소 원자 대 지방족 불포화기의 몰비는 0.5 내지 10.0 몰/몰, 바람직하게는 0.8 내지 4.0 몰/몰, 그리고 더 바람직하게는 1.0 내지 3.0 몰/몰 범위일 수 있다.
몇몇 실시 형태에 있어서, 상당한 분율의 R1 기가 페닐 또는 다른 아릴, 아르알킬 또는 알크아릴인 상기에 설명된 유기폴리실록산 수지가 바람직하며, 그 이유는 이들 기의 혼입에 의해 모든 R1 라디칼이 예를 들어 메틸인 물질보다 굴절률이 더 큰 물질이 제공되기 때문이다.
개시된 조성물은 방사선 활성화된 하이드로실릴화를 통하여 봉지 재료의 경화를 가능하게 하는 금속 함유 촉매를 또한 포함한다. 이들 촉매는 당업계에 공지되어 있으며, 전형적으로 백금, 로듐, 이리듐, 코발트, 니켈 및 팔라듐과 같은 귀금속의 착물을 포함한다. 귀금속 함유 촉매는 바람직하게 백금을 함유한다. 개시된 조성물은 또한 공촉매(cocatalyst), 즉 둘 이상의 금속 함유 촉매의 사용을 포함할 수 있다.
다양한 그러한 촉매가 예를 들어 미국 특허 제6,376,569호(옥스만 등), 미국 특허 제4,916,169호(보드만 등), 미국 특허 제6,046,250호(보드만 등), 미국 특허 제5,145,886호(옥스만 등), 미국 특허 제6,150,546호(부츠), 미국 특허 제4,530,879호(드라낙(Drahnak)), 미국 특허 제4,510,094호(드라낙), 미국 특허 제5,496,961호(다우트(Dauth)), 미국 특허 제5,523,436호(다우트), 미국 특허 제4,670,531호(에크베르그(Eckberg))와, 국제 특허 공개 WO 95/025735호(미그나니(Mignani))에 개시되어 있다.
소정의 바람직한 백금 함유 촉매는 Pt(II) β-다이케토네이트 착물(예를 들어, 미국 특허 제5,145,886호(옥스만 등)에 개시된 것), (η5-사이클로펜타다이엔일)트라이(σ-지방족)백금 착물(예를 들어, 미국 특허 제4,916,169호(보드만 등) 및 미국 특허 제4,510,094호(드라낙)에 개시된 것), 및 C7-20-방향족 치환 (η5-사이클로펜타다이엔일)트라이(σ-지방족)백금 착물(예를 들어, 미국 특허 제6,150,546호(부츠)에 개시된 것)로 이루어진 군으로부터 선택된다.
그러한 촉매는 하이드로실릴화 반응을 촉진하기에 유효한 양으로 사용된다. 그러한 촉매는 바람직하게는 광중합성 조성물 1백만부 당 적어도 1부, 그리고 더 바람직하게는 적어도 5부의 양으로 광중합성 조성물 중에 함유된다. 그러한 촉매는 바람직하게는 광중합성 조성물의 1백만부 당 1000부 이하의 금속, 그리고 더 바람직하게는 200부 이하의 금속의 양으로 광중합성 조성물 중에 함유된다.
규소 함유 수지 및 촉매 이외에, 광중합성 조성물은 비흡수성 금속 산화물 입자, 반도체 입자, 형광체, 감광제, 광개시제, 산화방지제, 촉매 억제제 및 안료를 또한 함유할 수 있다. 사용될 경우, 그러한 첨가제는 원하는 효과를 생성하도록 하는 양으로 사용된다.
광중합성 조성물 내에 함유되는 입자는 수지에서의 입자의 분산성의 향상을 위하여 표면 처리될 수 있다. 그러한 표면 처리 화학물질의 예에는 실란, 실록산, 카르복실산, 포스폰산, 지르코네이트 및 티타네이트 등이 포함된다. 이러한 표면 처리 화학물질을 적용하기 위한 기술은 공지되어 있다.
비흡수성 금속 산화물 및 반도체 입자가 광중합성 조성물에 선택적으로 함유되어 봉지재의 굴절률을 증가시킬 수 있다. 적합한 비흡수성 입자는 LED의 발광 대역폭에 걸쳐 사실상 투명한 것들이다. 비흡수성 금속 산화물 및 반도체 입자의 예에는 Al2O3, ZrO2, TiO2, V2O5, ZnO, SnO2, ZnS, SiO2, 및 그 혼합물과, ZnS, CdS, 및 GaN과 같은 재료를 포함하는 반도체 재료와 같은 충분히 투명한 다른 비-산화물 세라믹 재료가 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 굴절률이 상대적으로 작은 실리카(SiO2)는 몇몇 응용에서 입자 물질로서 또한 유용할 수도 있지만, 더욱 두드러지게는, 이것은 유기실란을 이용한 표면 처리를 더욱 쉽게 하기 위하여 보다 큰 굴절률의 재료로 만들어진 입자의 얇은 표면 처리제로서 또한 유용할 수 있다. 이 점에 있어서, 당해 입자는 다른 유형의 재료가 침착되는 하나의 재료의 코어를 갖는 종을 포함할 수 있다. 사용될 경우, 그러한 비흡수성 금속 산화물 및 반도체 입자는 바람직하게는 광중합성 조성물에 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 85 중량％ 이하의 양으로 함유된다. 바람직하게는, 비흡수성 금속 산화물 및 반도체 입자는 광중합성 조성물에 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 10 중량％의 양, 그리고 더 바람직하게는 적어도 45 중량％의 양으로 함유된다. 일반적으로, 당해 입자는 크기가 1 나노미터 내지 1 미크론, 바람직하게는 10 나노미터 내지 300 나노미터, 더 바람직하게는, 10 나노미터 내지 100 나노미터 범위일 수 있다. 이 입자 크기는 평균 입자 크기이며, 입자 크기는 입자의 최장 치수로서, 이는 구형 입자의 직경이다. 당업자라면, 구형 입자의 분포가 단일모드라면 금속 산화물 및/또는 반도체 입자의 부피％는 74 부피％를 초과할 수 없다는 것을 인식할 것이다.
형광체가 LED로부터 발광되는 색의 조정을 위하여 광중합성 조성물에 선택적으로 함유될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 형광체는 형광 물질로 이루어진다. 형광 물질은 무기 입자, 유기 입자 또는 유기 분자 또는 그 조합일 수 있다. 적합한 무기 입자는 도핑된 가닛(garnet)(예를 들어, YAG:Ce 및 (Y,Gd)AG:Ce), 알루미네이트(예를 들어, Sr2Al14O25:Eu, 및 BAM:Eu), 실리케이트(예를 들어, SrBaSiO:Eu), 설파이드(예를 들어, ZnS:Ag, CaS:Eu, 및 SrGa2S4:Eu), 옥시-설파이드, 옥시-니트라이드, 포스페이트, 보레이트 및 텅스테이트(예를 들어, CaWO4)를 포함한다. 이들 물질은 통상적인 형광체 분말 또는 나노입자형 형광체 분말의 형태일 수도 있다. 적합한 무기 입자의 다른 부류로는 Si, Ge, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, PbS, PbSe, PbTe, InN, InP, InAs, AlN, AlP, AlAs, GaN, GaP, GaAs 및 그 조합을 포함하는 반도체 나노입자로 만들어진 소위 양자점 형광체(quantum dot phosphor)가 있다. 일반적으로, 각각의 양자점의 표면은 응집 방지 및 결합제와의 상용성의 증가를 위하여 유기 분자로 적어도 부분적으로 코팅될 것이다. 몇몇 경우, 반도체 양자점은 코어-쉘 구성의 상이한 재료들의 여러 층으로 이루어질 수도 있다. 적합한 유기 분자는 미국 특허 제6,600,175호(바레츠(Baretz) 등)에 열거된 것들과 같은 형광 염료를 포함한다. 바람직한 형광 물질은 우수한 내구성 및 안정한 광학 특성들을 나타내는 것들이다. 형광체 층은 단층 또는 일련의 층들 - 각각은 하나 이상의 유형의 형광체를 포함함 - 의 상이한 유형의 형광체들의 블렌드로 이루어질 수도 있다. 형광체 층 중 무기 형광체 입자는 크기(예를 들어, 직경)가 다양할 수도 있으며, 상기 입자는 평균 입자 크기가 그가 혼입된 실록산 층의 단면을 가로질러 균일하지 않도록 분리될 수도 있다. 사용될 경우, 형광체 입자는 바람직하게는 광중합성 조성물에 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 85 중량％ 이하의 양, 그리고 1 중량％ 이상의 양으로 함유된다. 형광체의 사용량은 형광체를 포함하는 실록산 층의 두께 및 발광되는 광의 원하는 색에 따라 조정될 것이다.
개시 방사선의 주어진 파장에서 경화 과정 (또는 하이드로실릴화 반응)의 전체 속도를 증가시키고/증가시키거나 개시 방사선의 최적 유효 파장을 보다 긴 파장의 값으로 바꾸기 위하여 광중합성 조성물에 감광제가 선택적으로 함유될 수 있다. 유용한 감광제는 예를 들어 폴리사이클릭 방향족 화합물 및 케톤 크로마포어(chromaphore)를 포함하는 방향족 화합물(예를 들어, 미국 특허 제4,916,169호(보드만 등) 및 미국 특허 제6,376,569호(옥스만 등)에 개시된 것)을 포함한다. 유용한 감광제의 예에는 2-클로로티옥산톤, 9,10-다이메틸안트라센, 9,10-다이클로로안트라센, 및 2-에틸-9,10-다이메틸안트라센이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 사용될 경우, 그러한 감광제는 바람직하게는 광중합성 조성물에 이 조성물 1백만부 당 50,000 중량부 이하, 그리고 더 바람직하게는 5000 중량부 이하의 양으로 함유된다. 사용될 경우, 그러한 감광제는 바람직하게는 광중합성 조성물에 이 조성물 1백만부 당 50 중량부 이상, 그리고 더 바람직하게는 100 중량부 이상의 양으로 함유된다.
광개시제를 광중합성 조성물에 선택적으로 함유시켜 경화 과정 (또는 하이드로실릴화 반응)의 전체 속도를 증가시킬 수 있다. 유용한 광개시제는 예를 들어 α-다이케톤 또는 α-케토알데히드의 모노케탈 및 아실로인과 그의 상응하는 에테르(예를 들어, 미국 특허 제6,376,569호(옥스만 등)에 개시된 것)를 포함한다. 사용될 경우, 그러한 광개시제는 바람직하게는 광중합성 조성물에 이 조성물 1백만부 당 50,000 중량부 이하, 그리고 더 바람직하게는 5000 중량부 이하의 양으로 함유된다. 사용될 경우, 그러한 광개시제는 바람직하게는 광중합성 조성물에 이 조성물 1백만부 당 50 중량부 이상, 그리고 더 바람직하게는 100 중량부 이상의 양으로 함유된다.
촉매 억제제를 광중합성 조성물에 선택적으로 함유시켜 이 조성물의 사용가능한 저장 수명을 추가로 연장시킬 수 있다. 촉매 억제제는 당업계에 공지되어 있으며, 아세틸렌성 알코올(예를 들어, 미국 특허 제3,989,666호(니에미(Niemi)) 및 미국 특허 제3,445,420호(쿠쿠체데스(Kookootsedes) 등)를 참조), 불포화 카르복실산 에스테르(예를 들어, 미국 특허 제4,504,645호(멜란콘(Melancon)), 미국 특허 제4,256,870호(에크베르그), 미국 특허 제4,347,346호(에크베르그), 및 미국 특허 제4,774,111호(로(Lo)) 참조) 및 특정한 올레핀성 실록산(예를 들어, 미국 특허 제3,933,880호(베르그스트롬(Bergstrom)), 미국 특허 제3,989,666호(니에미), 및 미국 특허 제3,989,667호(리(Lee) 등) 참조)과 같은 물질을 포함한다. 사용될 경우, 그러한 촉매 억제제는 바람직하게는 몰 기준으로 금속 함유 촉매의 약 10배까지의 양으로 광중합성 조성물 중에 함유된다.
본 명세서에 설명되는 방법은 LED를 제공하는 단계를 포함한다. LED는 가시광, 자외선 및/또는 적외선 영역의 광을 발광하는 다이오드이다. LED는 단색 LED와 같은 단일 LED를 포함할 수 있거나, 하나보다 많은 LED를 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, LED는 예를 들어, LED 자체를 활성화시킴으로써 화학 방사선이 인가될 때 350 내지 500 ㎚의 광을 발광하는 것이 유용할 수 있다. LED는 통상적이든지 또는 초방사성(super-radiant) 변형체이든지 간에 "LED"로서 판매되는, 비응집성 에폭시로 싸여진 반도체 소자를 포함한다. 수직 공진 표면 발광 레이저 다이오드(vertical cavity surface emitting laser diode)는 다른 형태의 LED이다. "LED 다이"는 그의 가장 기본적인 형태, 즉, 반도체 웨이퍼 가공 절차에 의해 만들어지는 개개의 구성 요소 또는 칩의 형태의 LED이다. 상기 구성 요소 또는 칩의 개개의 층들 및 기타 기능적 요소는 전형적으로 웨이퍼 규모로 형성되며, 완성된 웨이퍼는 최종적으로 개개의 조각 부품들로 절단되어 다수의 LED 다이를 생성한다. LED는 상기 소자에 에너지를 공급하기 위한 전력의 인가에 적합한 전기 접촉부를 포함할 수 있다.
임의의 적합한 발광 소자는 본 명세서에 설명된 방법에 따라 제조될 수 있다. 하나의 예에서, 발광 소자는 상이한 색의 LED, 예를 들어, 적색, 녹색, 및 청색 LED; 또는 청색 및 황색 LED의 직접 발광 구성을 갖는 백색 광원이다. 다른 예에서, 발광 소자는 단일 LED 및 LED에 근접하게 부착되거나 매립된 형광체를 포함할 수 있다. LED는 좁은 범위 파장의 광을 발생시켜, 광이 형광체 물질과 충돌하여 이를 여기시킴으로써 가시광을 생성하도록 한다. 형광체 물질은 독특한 형광체 물질들 중 하나 또는 이들의 혼합물 또는 조합을 포함할 수 있고, 형광체 물질에 의해 발광되는 광은 가시광 파장 범위에 걸쳐 분포된 복수의 좁은 발광 선을 포함할 수 있어서 발광된 광은 사람의 육안에 사실상 백색으로 보인다. 형광체 물질은 광중합성 조성물의 부분로서 LED에 인가될 수도 있다. 대안적으로, 형광체 물질은 별개의 단계에서 LED에 인가될 수도 있으며, 예를 들어 형광체는 광중합성 조성물과 LED를 접촉시키기 전에 LED 상에 코팅될 수도 있다. 형광체-LED, 또는 PLED의 예로는 청색 파장을 적색 및 녹색 파장 둘 모두로 전환시키는 형광체를 조사하는 청색 LED가 있다. 청색 여기 광의 일부분은 형광체에 의해 흡수되지 않고, 잔류 청색 여기 광은 형광체에 의해 발광된 적색 및 녹색 광과 조합된다. PLED의 다른 예로는 UV광을 흡수하여 적색, 녹색 및 청색 광으로 전환시키는 형광체를 조사하는 UV-LED가 있다. R1 기가 (후술하는 바와 같이) 작고 최소의 UV 흡수성을 갖는 것, 예를 들어 메틸인 유기폴리실록산이 UV-LED에 바람직하다. 형광체에 의한 화학 방사선의 경쟁적 흡수는 광개시제 또는 금속 함유 촉매에 의한 흡수를 감소시켜, 당해 시스템이 주의깊게 구성되지 않을 경우 경화를 느리게 하거나 심지어 경화를 막을 것임이 당업자에게 명백할 것이다.
LED는 다양한 구성으로 패키징될 수 있다. 예를 들어, LED는 반사기 컵을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있는 세라믹 또는 중합체 패키지 내에 표면 실장되거나 측면 실장될 수 있다. LED는 또한 회로 보드 또는 플라스틱 전자 기판 상에 실장될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 방법은 또한 유기실록산 성분에 결합된, 지방족 불포화기 및 규소 결합된 수소를 포함한 군들 사이의 금속-촉매된 하이드로실릴화 반응에 의해 경화되는 유기실록산 조성물을 이용한다. 본 발명에 사용되는 금속 함유 촉매는 화학 방사선에 의해 활성화될 수 있다. 화학 방사선에 의해 활성화되는 촉매를 사용하여 하이드로실릴화를 개시하는 것의 이점은, (1) LED, LED가 부착되는 기판, 또는 패키지나 시스템 내에 존재하는 임의의 기타 물질이 잠재적으로 유해한 온도를 겪게 함이 없이 광중합성 조성물을 경화시키는 능력, (2) 긴 작업 시간(욕 수명(bath life) 또는 저장 수명(shelf life)으로서 또한 알려짐)을 나타내는 1부분(one-part) 광중합성 조성물을 제형하는 능력, (3) 사용자의 자유재량으로 요구에 따라 광중합성 조성물을 경화시키는 능력, 및 (4) 열 경화가능한 하이드로실릴화 조성물에 전형적으로 요구되는 바와 같은 2부분 제형에 대한 필요성을 회피함으로써 제형 공정을 단순화하는 능력을 포함한다.
개시된 방법은 700 나노미터(㎚) 이하의 파장을 갖는 화학 방사선의 사용을 수반한다. 따라서, 개시된 방법은 특히 유해한 온도를 피한다는 점에서 유리하다. 바람직하게는, 개시된 방법은 120℃ 미만의 온도, 더 바람직하게는 60℃ 미만의 온도, 그리고 더욱 더 바람직하게는 25℃ 이하의 온도에서 화학 방사선의 인가를 수반한다.
개시된 방법에 사용되는 화학 방사선은 가시광 및 UV 광을 포함한 700 ㎚ 이하의 광범위한 파장의 광을 포함하지만, 바람직하게는 화학 방사선은 600 ㎚ 이하, 더 바람직하게는 200 내지 600 ㎚, 더욱 더 바람직하게는 250 내지 500 ㎚의 파장을 갖는다. 바람직하게는, 화학 방사선은 적어도 200 ㎚, 더 바람직하게는 적어도 250 ㎚의 파장을 갖는다.
화학 방사선 공급원의 예에는 텅스텐 할로겐 램프, 크세논 아크 램프, 수은 아크 램프, 백열 램프, 살균 램프 및 형광 램프가 포함된다. 소정 실시 형태에서, 화학 방사선 공급원은 LED이다.
전술된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 방법은 하기를 포함한다: LED를 제공하는 단계; 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기를 포함하는 규소 함유 수지 및 화학 방사선에 의해 활성화될 수 있는 금속 함유 촉매를 포함하는 광중합성 조성물과 LED를 접촉시키는 단계; 및 광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계. 선택적으로, 광중합성 조성물은 광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계 전에 약 150℃ 미만의 온도로 가열될 수 있다. 이러한 방식으로의 가열은 광중합성 조성물의 점도를 감소시키고 조성물과 주형 사이의 접촉을 용이하게 할 것이다.
주형과 접촉시키는 단계 후에, 화학 방사선이 광중합성 조성물에 인가될 수 있으며, 여기서 화학 방사선은 700 ㎚ 이하의 파장이고 규소 함유 수지 내에서의 하이드로실릴화를 개시하는데, 하이드로실릴화는 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기 사이의 반응을 포함한다. 이러한 경우에, 화학 방사선은 부분 중합된 조성물 또는 실질적으로 중합된 조성물을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 나중에, 실질적으로 중합된 조성물을 형성하기 위하여 부분 중합된 조성물에 열을 인가함으로써 하이드로실릴화가 추가로 개시될 수도 있다.
전술된 방식으로 부분 중합된 조성물을 형성하는 것은, 규소 함유 수지를 겔화하기 위하여 그리고 봉지재에 존재할 수도 있는 입자, 형광체 등과 같은 임의의 추가 성분의 침강을 조절하기 위하여 유용할 수 있다. 입자 또는 형광체의 조절된 침강을 이용하여 봉지재 내에서의 입자 또는 형광체의 특정하고 유용한 공간 분포를 달성할 수도 있다. 예를 들어, 이 방법은 입자들의 조절된 침강을 허용하여 구배적 굴절률 분포의 형성을 가능하게 할 수도 있으며, 상기 분포는 LED 효율 또는 발광 패턴을 향상시킬 수도 있다. 봉지재의 일부분은 투명하고 다른 일부분은 형광체를 포함하도록 형광체의 부분적 침강을 허용하는 것이 또한 유리할 수도 있다. 이 경우, 봉지재의 투명한 부분은 형광체로부터 발광되는 광을 위한 렌즈로서 작용하도록 형상화될 수 있다.
침강의 조절 이외에, 화학 방사선이 인가된 후에 가열하는 단계는 봉지재의 형성을 촉진하거나, 봉지재가 이전 단계 동안 화학 방사선에 노출되는 시간의 양을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 임의의 가열 수단, 예를 들어 적외선 램프, 강제 통풍 오븐(forced air oven) 또는 가열 플레이트가 사용될 수도 있다. 적용된다면, 가열은 150℃ 미만, 또는 더 바람직하게는 100℃ 미만, 그리고 더욱 더 바람직하게는 60℃ 미만에서 이루어질 수 있다.
광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계 전에, 화학 방사선이 또한 광중합성 조성물에 인가될 수 있다. 이 방법은 발광 다이오드를 제공하는 단계; 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기를 포함하는 규소 함유 수지 및 화학 방사선에 의해 활성화될 수 있는 금속 함유 촉매를 포함하는 광중합성 조성물과 발광 다이오드를 접촉시키는 단계; 광중합성 조성물에 화학 방사선을 인가하는 단계 - 여기서 화학 방사선은 700 ㎚ 이하의 파장이고 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화를 개시함으로써 부분 중합된 조성물을 형성하는데, 하이드로실릴화는 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기 사이의 반응을 포함함 - ; 및 부분 중합된 조성물을 주형과 접촉시키는 단계를 포함한다.
이러한 경우에, 부분 중합된 조성물을 주형과 접촉시키는 단계 후에, 화학 방사선이 부분 중합된 조성물에 인가될 수 있는데, 여기서 부분 중합된 조성물에 인가되는 화학 방사선은 700 ㎚ 이하의 파장이고 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화를 추가로 개시한다. 이러한 경우에, 화학 방사선은 제2의 부분 중합된 조성물 또는 실질적으로 중합된 조성물을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 나중에, 실질적으로 중합된 조성물을 형성하기 위하여 제2의 부분 중합된 조성물에 열을 인가함으로써 하이드로실릴화가 추가로 개시될 수도 있다.
부분 중합된 조성물을 주형과 접촉시키는 단계 후에, 약 150℃ 미만의 온도로 상기 부분 중합된 조성물을 가열하는 것이 또한 가능한데, 여기서 가열은 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화를 추가로 개시한다. 이 가열 단계는 제2의 부분 중합된 조성물 또는 실질적으로 중합된 조성물을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
적어도 부분 경화된 봉지재를 형성하기 위한 시간 동안 충분한 양의 화학 방사선이 규소 함유 수지에 인가된다. 부분 경화된 봉지재는 지방족 불포화기의 적어도 5 몰 퍼센트가 하이드로실릴화 반응에 소모됨을 의미한다. 바람직하게는, 실질적으로 경화된 봉지재를 형성하기 위한 시간 동안 충분한 양의 화학 방사선이 규소 함유 수지에 인가된다. 실질적으로 경화된 봉지재는 반응 전에 반응종 내에 존재하는 60 몰 퍼센트 초과의 지방족 불포화기가 규소 결합된 수소와 지방족 불포화종의 광 활성화 부가 반응의 결과로서 소모되었음을 의미한다. 바람직하게는, 그러한 경화는 30 분 미만, 더 바람직하게는 10 분 미만, 그리고 더욱 더 바람직하게는 5 분 미만 또는 1 분 미만 내에 발생한다. 소정 실시 형태에서, 그러한 경화는 10초 미만 내에 발생할 수 있다.
몇몇 실시 형태에서, 금속 함유 촉매는 백금을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 광중합성 조성물은 약 30℃ 내지 약 120℃의 온도일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 금속 함유 촉매는 백금을 포함할 수 있고, 광중합성 조성물은 약 30℃ 내지 약 120℃의 온도일 수 있다.
몇몇 경우에, 본 명세서에 개시된 방법은 화학 방사선이 인가되기 전에 약 30℃ 내지 약 120℃의 온도에서 가열하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
세라믹 패키지에서의 청색 LED 다이의 장착
수성 할라이드 융제(슈피리어(Superior) 번호 30, 슈피리어 플럭스 앤드 매뉴팩쳐링 컴퍼니(Superior Flux & Mfg. Co.))를 사용하여, 크리(Cree) XB 다이(크리 인크.(Cree Inc.), 파트 번호 C460XB290-0103-A)를 키오세라(Kyocera) 패키지 (키오세라 아메리카, 인크.(Kyocera America, Inc.), 파트 번호 KD-LA2707-A) 내로 접합시킨다. 0.03 ㎜(1 밀(mil)) 금 와이어를 사용하여 크리 XB 다이를 와이어 본딩(쿨리케 앤드 소파 인더스트리즈, 인크.(Kulicke and Soffa Industries, Inc.) 4524 디지털 시리즈 매뉴얼 와이어 본더(Digital Series Manual Wire Bonder))시킴으로써 LED 소자를 완성한다. LED의 피크 발광 파장은 455-457 ㎚이다.
실시예 1
10.00g의 H2C=CH-Si(CH3)2O-[Si(CH3)2O]80-[Si(C6H5)2O]26-Si(CH3)2-CH=CH2 (젤레스트(Gelest)로부터 PDV-2331로서 입수가능함)에 10㎖의 헵탄 중 10 ㎎의 Pt{[H2C=CH-Si(CH3)2]O}2의 25 ㎕ 분취량의 용액을 첨가한다. 1.00g의 이 조성물에 추가의 1.50g의 PDV-2331, 0.26g의 H(CH3)2SiO-[Si(CH3)HO]15-[Si(CH3)(C6H5)O]15- Si(CH3)2H (젤레스트로부터 HPM-502로서 입수가능함), 및 1㎖의 톨루엔 중 33 ㎎의 CH3CpPt(CH3)3 (스트렘 케미칼즈(Strem Chemicals)로부터 입수함)의 25 ㎕ 분취량의 용액을 첨가한다. 이 혼합물을 진공 하에 탈기시키고, 최종 조성물을 봉지재 A로 표지하였다.
주사기 바늘의 끝(tip)을 사용하여 상기에 설명한 청색 LED 소자 내에 봉지재 A의 작은 드롭(drop)을 넣어서 LED 및 와이어 본드를 덮고 이 소자를 반사 컵의 상부까지의 수준으로 충전시킨다. 봉지된 LED로부터 20 ㎜의 거리에서 365 ㎚로 발광하는 2개의 40.6 ㎝(16 인치) 필립스(Philips) F15T8/BL 15W 전구를 구비한 UVP 블랙-레이 램프 모델 XX-15 하에서 실록산 봉지재를 1분 동안 조사한다. 쓰리엠으로부터 입수가능한 휘도 향상 필름(BEF II) 조각을 부분 경화된 봉지재 내로 가압한다. 그리고 나서, 부분 경화된 봉지재를 추가의 5분 동안 조사한다. BEF 필름을 봉지재로부터 박리한다. 현미경을 사용한 발광 소자의 검사는 봉지재의 표면 상의 일련의 프리즘들을 보여준다.
실시예 2
실시예 1에 설명한 바와 같이 청색 LED 소자를 봉지재 A로 충전시킨다. 1 분 동안, 실시예 1에 설명한 바와 같이 실록산 봉지재를 조사한다. BEF 필름 조각을 부분 경화된 봉지재 내로 가압한다. 이어서, 조사된 봉지재를 포함하는 LED 소자를 100℃로 설정된 핫플레이트(hotplate) 상에 30 초 동안 둔다. BEF 필름을 봉지재로부터 박리한다. 현미경을 사용한 발광 소자의 검사는 봉지재의 표면 상의 일련의 프리즘들을 보여준다.
본 발명에 대한 다양한 변형 및 변경은 본 발명의 범주 및 정신으로부터 벗어나지 않고서 당업자에게 명백하게 될 것이다.

Claims (20)

  1. 발광 다이오드를 제공하는 단계;
    발광 다이오드를
    규소 결합된 수소 및 지방족 불포화기를 포함하는 규소 함유 수지, 및
    화학 방사선에 의해 활성화될 수 있는 금속 함유 촉매를 포함하는 광중합성 조성물과 접촉시키는 단계;
    광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계; 및
    광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계 후에 광중합성 조성물에 화학 방사선을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 광중합성 조성물에 화학 방사선을 인가하는 단계가 부분 중합된 조성물을 형성하는 것을 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학 방사선은 700 ㎚ 이하의 파장이고 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화를 개시하며, 하이드로실릴화는 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기 사이의 반응을 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
  3. 발광 다이오드를 제공하는 단계;
    발광 다이오드를
    규소 결합된 수소 및 지방족 불포화기를 포함하는 규소 함유 수지, 및
    화학 방사선에 의해 활성화될 수 있는 금속 함유 촉매를 포함하는 광중합성 조성물과 접촉시키는 단계;
    광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계 전에 광중합성 조성물에 화학 방사선을 인가하는 단계; 및
    광중합성 조성물을 주형과 접촉시키는 단계를 포함하고,
    상기 광중합성 조성물에 화학 방사선을 인가하는 단계가 부분 중합된 조성물을 형성하는 것을 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화학 방사선은 700 ㎚ 이하의 파장이고 규소 함유 수지 내에서 하이드로실릴화를 개시하며, 하이드로실릴화는 규소 결합된 수소와 지방족 불포화기 사이의 반응을 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020087009668A 2005-10-24 2006-10-20 성형된 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법 KR101278415B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US72957605P 2005-10-24 2005-10-24
US60/729,576 2005-10-24
PCT/US2006/041213 WO2007050484A1 (en) 2005-10-24 2006-10-20 Method of making light emitting device having a molded encapsulant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080059584A KR20080059584A (ko) 2008-06-30
KR101278415B1 true KR101278415B1 (ko) 2013-06-24

Family

ID=37968139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087009668A KR101278415B1 (ko) 2005-10-24 2006-10-20 성형된 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070092636A1 (ko)
EP (1) EP1949459A4 (ko)
JP (1) JP2009513021A (ko)
KR (1) KR101278415B1 (ko)
CN (1) CN101297411B (ko)
TW (2) TWI422056B (ko)
WO (2) WO2007050484A1 (ko)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7915085B2 (en) * 2003-09-18 2011-03-29 Cree, Inc. Molded chip fabrication method
US7595515B2 (en) * 2005-10-24 2009-09-29 3M Innovative Properties Company Method of making light emitting device having a molded encapsulant
US7655486B2 (en) * 2006-05-17 2010-02-02 3M Innovative Properties Company Method of making light emitting device with multilayer silicon-containing encapsulant
US20070269586A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 3M Innovative Properties Company Method of making light emitting device with silicon-containing composition
JP4520437B2 (ja) * 2006-07-26 2010-08-04 信越化学工業株式会社 Ｌｅｄ用蛍光物質入り硬化性シリコーン組成物およびその組成物を使用するｌｅｄ発光装置。
US8092735B2 (en) * 2006-08-17 2012-01-10 3M Innovative Properties Company Method of making a light emitting device having a molded encapsulant
US8425271B2 (en) * 2006-09-01 2013-04-23 Cree, Inc. Phosphor position in light emitting diodes
US7910938B2 (en) * 2006-09-01 2011-03-22 Cree, Inc. Encapsulant profile for light emitting diodes
US9159888B2 (en) * 2007-01-22 2015-10-13 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
US9024349B2 (en) 2007-01-22 2015-05-05 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
EP2111651A4 (en) * 2007-02-13 2011-08-17 3M Innovative Properties Co LED DEVICES HAVING ASSOCIATED LENSES AND METHODS OF MANUFACTURE
US9944031B2 (en) * 2007-02-13 2018-04-17 3M Innovative Properties Company Molded optical articles and methods of making same
CN101123834B (zh) * 2007-07-20 2010-07-28 鹤山丽得电子实业有限公司 一种led的制造方法
US20090065792A1 (en) 2007-09-07 2009-03-12 3M Innovative Properties Company Method of making an led device having a dome lens
US7960192B2 (en) * 2007-09-14 2011-06-14 3M Innovative Properties Company Light emitting device having silicon-containing composition and method of making same
US9041285B2 (en) 2007-12-14 2015-05-26 Cree, Inc. Phosphor distribution in LED lamps using centrifugal force
US8878219B2 (en) * 2008-01-11 2014-11-04 Cree, Inc. Flip-chip phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
TWI395979B (zh) * 2008-07-04 2013-05-11 A microlens and a mold manufacturing method thereof, and a light emitting device
KR20110066202A (ko) * 2008-10-01 2011-06-16 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 증가된 광 추출 및 황색이 아닌 오프 상태 컬러를 위한 인캡슐런트 내의 입자들을 갖는 ｌｅｄ
JP5428358B2 (ja) * 2009-01-30 2014-02-26 ソニー株式会社 光学素子パッケージの製造方法
DE102009027486A1 (de) * 2009-07-06 2011-01-13 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Siliconbeschichtungen und Siliconformkörpern aus durch Licht vernetzbaren Siliconmischungen
JP2011081071A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Hitachi Cable Ltd 光モジュール
US10546846B2 (en) 2010-07-23 2020-01-28 Cree, Inc. Light transmission control for masking appearance of solid state light sources
US20120138981A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 Chung-Shan Institute of Science and Technology, Armaments, Bureau, Ministry of National Defense Light-Emitting Diode Apparatus and Method for Making the Same
US9166126B2 (en) 2011-01-31 2015-10-20 Cree, Inc. Conformally coated light emitting devices and methods for providing the same
CN103378276B (zh) * 2012-04-19 2016-02-03 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管及其光分配结构
CN104428880A (zh) * 2012-07-17 2015-03-18 日东电工株式会社 覆有封装层的半导体元件和半导体装置的制造方法
TW201408926A (zh) * 2012-08-24 2014-03-01 Lsq Green Energy Co Ltd 發光二極體燈具及其電路板加工方法
JPWO2015005221A1 (ja) * 2013-07-08 2017-03-02 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 光半導体封止用シリコーン組成物及び光半導体装置
US20150316219A1 (en) * 2014-05-01 2015-11-05 CoreLed Systems, LLC High-pass filter for led lighting
KR101856615B1 (ko) * 2014-10-14 2018-05-10 동우 화인켐 주식회사 감광성 수지 조성물
DE102015202515A1 (de) * 2015-02-12 2016-08-18 Zumtobel Lighting Gmbh Optisches Element zur Beeinflussung der Lichtabgabe von Leuchtmitteln
DE112017003257T5 (de) * 2016-06-30 2019-04-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Wellenlängenkonverter mit einem polysiloxanmaterial, herstellungsverfahren und ihn enthaltende festkörperbeleuchtungsvorrichtung
JP6971705B2 (ja) * 2017-03-17 2021-11-24 スタンレー電気株式会社 樹脂成形体及び発光装置の製造方法並びに発光装置
WO2019158648A1 (en) * 2018-02-19 2019-08-22 Signify Holding B.V. Sealed device with light engine
CN109755231A (zh) * 2018-12-29 2019-05-14 晶能光电（江西）有限公司 白光led芯片

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6274890B1 (en) * 1997-01-15 2001-08-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device and its manufacturing method
US6376569B1 (en) * 1990-12-13 2002-04-23 3M Innovative Properties Company Hydrosilation reaction utilizing a (cyclopentadiene)(sigma-aliphatic) platinum complex and a free radical photoinitiator
US6806509B2 (en) * 2003-03-12 2004-10-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Light-emitting semiconductor potting composition and light-emitting semiconductor device

Family Cites Families (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE553159A (ko) * 1955-12-05
US3220972A (en) * 1962-07-02 1965-11-30 Gen Electric Organosilicon process using a chloroplatinic acid reaction product as the catalyst
US3159662A (en) * 1962-07-02 1964-12-01 Gen Electric Addition reaction
NL131800C (ko) * 1965-05-17
US3410886A (en) * 1965-10-23 1968-11-12 Union Carbide Corp Si-h to c=c or c=c addition in the presence of a nitrile-platinum (ii) halide complex
NL129346C (ko) * 1966-06-23
US3814730A (en) * 1970-08-06 1974-06-04 Gen Electric Platinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes
US3715334A (en) * 1970-11-27 1973-02-06 Gen Electric Platinum-vinylsiloxanes
US3989667A (en) * 1974-12-02 1976-11-02 Dow Corning Corporation Olefinic siloxanes as platinum inhibitors
US3989666A (en) * 1974-12-02 1976-11-02 Dow Corning Corporation Crosslinker-platinum catalyst-inhibitor and method of preparation thereof
US3933880A (en) * 1974-12-02 1976-01-20 Dow Corning Corporation Method of preparing a platinum catalyst inhibitor
US4256870A (en) * 1979-05-17 1981-03-17 General Electric Company Solventless release compositions, methods and articles of manufacture
US4435259A (en) * 1981-02-02 1984-03-06 Pitney Bowes Inc. Radiation curable composition of vinyl polysiloxane and hydrogen polysiloxane with photosensitizer
US4347346A (en) * 1981-04-02 1982-08-31 General Electric Company Silicone release coatings and inhibitors
US4421903A (en) * 1982-02-26 1983-12-20 General Electric Company Platinum complex catalysts
US4530879A (en) * 1983-03-04 1985-07-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Radiation activated addition reaction
USRE33289E (en) * 1983-07-07 1990-08-07 General Electric Company Transparent membrane structures
US4504645A (en) * 1983-09-23 1985-03-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Latently-curable organosilicone release coating composition
US4510094A (en) * 1983-12-06 1985-04-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Platinum complex
US4600484A (en) * 1983-12-06 1986-07-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Hydrosilation process using a (η5 -cyclopentadienyl)tri(σ-aliphatic) platinum complex as the catalyst
US4585669A (en) * 1984-09-28 1986-04-29 General Electric Company Novel dual cure silicone compositions
US4587137A (en) * 1984-09-28 1986-05-06 General Electric Company Novel dual cure silicone compositions
US4613215A (en) * 1984-10-09 1986-09-23 Orion Industries, Inc. Mounting bracket for rear view mirror with spring detent
US4609574A (en) * 1985-10-03 1986-09-02 Dow Corning Corporation Silicone release coatings containing higher alkenyl functional siloxanes
US4705765A (en) * 1985-12-19 1987-11-10 General Electric Company Hydrosilylation catalyst, method for making and use
US4670531A (en) * 1986-01-21 1987-06-02 General Electric Company Inhibited precious metal catalyzed organopolysiloxane compositions
US4774111A (en) * 1987-06-29 1988-09-27 Dow Corning Corporation Heat-curable silicone compositions comprising fumarate cure-control additive and use thereof
US5145886A (en) * 1988-05-19 1992-09-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Radiation activated hydrosilation reaction
US4916169A (en) * 1988-09-09 1990-04-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Visible radiation activated hydrosilation reaction
US5063102A (en) * 1989-12-01 1991-11-05 Dow Corning Corporation Radiation curable organosiloxane gel compositions
US5310581A (en) * 1989-12-29 1994-05-10 The Dow Chemical Company Photocurable compositions
US6046250A (en) * 1990-12-13 2000-04-04 3M Innovative Properties Company Hydrosilation reaction utilizing a free radical photoinitiator
GB2252746B (en) * 1991-01-17 1995-07-12 Towa Corp A method of molding resin to seal an electronic part on a lead frame and apparatus therefor
US5122943A (en) * 1991-04-15 1992-06-16 Miles Inc. Encapsulated light emitting diode and method for encapsulation
US5213864A (en) * 1991-12-05 1993-05-25 At&T Bell Laboratories Silicone encapsulant
US5313365A (en) * 1992-06-30 1994-05-17 Motorola, Inc. Encapsulated electronic package
JPH0629577A (ja) * 1992-07-10 1994-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体発光素子の製造方法
DE4242469A1 (de) * 1992-12-16 1994-06-23 Wacker Chemie Gmbh Katalysatoren für Hydrosilylierungsreaktionen
JP2524955B2 (ja) * 1993-04-22 1996-08-14 トーワ株式会社 電子部品の樹脂封止成形方法及び装置
US5328974A (en) * 1993-05-06 1994-07-12 Wacker Silicones Corporation Platinum catalyst and a curable organopolysiloxane composition containing said platinum catalyst
US5639845A (en) * 1993-06-10 1997-06-17 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for the preparation of a fluorine-containing organopolysiloxane
TW262537B (ko) * 1993-07-01 1995-11-11 Allied Signal Inc
JP3423766B2 (ja) * 1994-03-11 2003-07-07 Ｔｏｗａ株式会社 電子部品の樹脂封止成形方法及び金型装置
DE4423195A1 (de) * 1994-07-01 1996-01-04 Wacker Chemie Gmbh Triazenoxid-Übergangsmetall-Komplexe als Hydrosilylierungskatalysatoren
US6099783A (en) * 1995-06-06 2000-08-08 Board Of Trustees Operating Michigan State University Photopolymerizable compositions for encapsulating microelectronic devices
US6600175B1 (en) * 1996-03-26 2003-07-29 Advanced Technology Materials, Inc. Solid state white light emitter and display using same
US5777433A (en) * 1996-07-11 1998-07-07 Hewlett-Packard Company High refractive index package material and a light emitting device encapsulated with such material
JP3417230B2 (ja) * 1996-09-25 2003-06-16 信越化学工業株式会社 型取り母型用光硬化性液状シリコーンゴム組成物
US5895228A (en) * 1996-11-14 1999-04-20 International Business Machines Corporation Encapsulation of organic light emitting devices using Siloxane or Siloxane derivatives
US6319425B1 (en) * 1997-07-07 2001-11-20 Asahi Rubber Inc. Transparent coating member for light-emitting diodes and a fluorescent color light source
US6521916B2 (en) * 1999-03-15 2003-02-18 Gentex Corporation Radiation emitter device having an encapsulant with different zones of thermal conductivity
US6150546A (en) * 1999-05-03 2000-11-21 General Electric Company Irradiation-curable silicone compositions, photo-active platinum (IV) compounds, and method
JP3503131B2 (ja) * 1999-06-03 2004-03-02 サンケン電気株式会社 半導体発光装置
US6664318B1 (en) * 1999-12-20 2003-12-16 3M Innovative Properties Company Encapsulant compositions with thermal shock resistance
KR20030053472A (ko) * 2000-06-01 2003-06-28 사이픽스 이미징, 인코포레이티드 감열 현상용 감광성 마이크로캡슐을 함유하는 영상화 매체
JP4239439B2 (ja) * 2000-07-06 2009-03-18 セイコーエプソン株式会社 光学装置およびその製造方法ならびに光伝送装置
US7064355B2 (en) * 2000-09-12 2006-06-20 Lumileds Lighting U.S., Llc Light emitting diodes with improved light extraction efficiency
US6650044B1 (en) * 2000-10-13 2003-11-18 Lumileds Lighting U.S., Llc Stenciling phosphor layers on light emitting diodes
JP3614776B2 (ja) * 2000-12-19 2005-01-26 シャープ株式会社 チップ部品型ｌｅｄとその製造方法
US6987613B2 (en) * 2001-03-30 2006-01-17 Lumileds Lighting U.S., Llc Forming an optical element on the surface of a light emitting device for improved light extraction
US6598998B2 (en) * 2001-05-04 2003-07-29 Lumileds Lighting, U.S., Llc Side emitting light emitting device
DE10129785B4 (de) * 2001-06-20 2010-03-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
US20030115907A1 (en) * 2001-09-07 2003-06-26 Patton Edward K. Multiple lens molding system and method
JP2003234509A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
DE10213294B4 (de) * 2002-03-25 2015-05-13 Osram Gmbh Verwendung eines UV-beständigen Polymers in der Optoelektronik sowie im Außenanwendungsbereich, UV-beständiges Polymer sowie optisches Bauelement
US6679621B2 (en) * 2002-06-24 2004-01-20 Lumileds Lighting U.S., Llc Side emitting LED and lens
JP3772187B2 (ja) * 2002-07-18 2006-05-10 国立大学法人 北海道大学 電磁波吸収体
US7264378B2 (en) * 2002-09-04 2007-09-04 Cree, Inc. Power surface mount light emitting die package
JP4268389B2 (ja) * 2002-09-06 2009-05-27 Ｔｏｗａ株式会社 電子部品の樹脂封止成形方法及び装置
US6908682B2 (en) * 2002-09-12 2005-06-21 3M Innovative Properties Company Photocured silicone sealant having improved adhesion to plastic
US6682331B1 (en) * 2002-09-20 2004-01-27 Agilent Technologies, Inc. Molding apparatus for molding light emitting diode lamps
JP2004186168A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 発光ダイオード素子用シリコーン樹脂組成物
MXPA05006154A (es) * 2002-12-13 2005-08-26 Koninkl Philips Electronics Nv Metodo para elaborar una replica, asi como tambien una replica obtenida al realizar un tratamiento de curado termico o iniciado con luz uv de una mezcla reactiva.
CN102281659B (zh) * 2002-12-26 2014-06-04 株式会社半导体能源研究所 发光装置和制造发光装置的方法
US20040159900A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-19 3M Innovative Properties Company Phosphor based light sources having front illumination
US7245072B2 (en) * 2003-01-27 2007-07-17 3M Innovative Properties Company Phosphor based light sources having a polymeric long pass reflector
US6806658B2 (en) * 2003-03-07 2004-10-19 Agilent Technologies, Inc. Method for making an LED
KR100767604B1 (ko) * 2003-03-22 2007-10-18 삼성전기주식회사 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법
KR101148332B1 (ko) * 2003-04-30 2012-05-25 크리, 인코포레이티드 콤팩트 광학 특성을 지닌 높은 전력의 발광 소자 패키지
US6921929B2 (en) * 2003-06-27 2005-07-26 Lockheed Martin Corporation Light-emitting diode (LED) with amorphous fluoropolymer encapsulant and lens
TW200509329A (en) * 2003-08-26 2005-03-01 Yung-Shu Yang LED package material and process
JP4908736B2 (ja) * 2003-10-01 2012-04-04 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
JP4503271B2 (ja) * 2003-11-28 2010-07-14 東レ・ダウコーニング株式会社 シリコーン積層体の製造方法
JP4300418B2 (ja) * 2004-04-30 2009-07-22 信越化学工業株式会社 エポキシ・シリコーン混成樹脂組成物及び発光半導体装置
US20060035092A1 (en) * 2004-08-10 2006-02-16 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resin composition for sealing LED elements and cured product generated by curing the composition
US20060091418A1 (en) * 2004-11-04 2006-05-04 Chew Tong F Side emitting LED device and method of fabrication
US7344902B2 (en) * 2004-11-15 2008-03-18 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Overmolded lens over LED die
US7452737B2 (en) * 2004-11-15 2008-11-18 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Molded lens over LED die
US7192795B2 (en) * 2004-11-18 2007-03-20 3M Innovative Properties Company Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant
US7314770B2 (en) * 2004-11-18 2008-01-01 3M Innovative Properties Company Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant
US20060162733A1 (en) * 2004-12-01 2006-07-27 Philip Morris Usa Inc. Process of reducing generation of benzo[a]pyrene during smoking
US20060186428A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Tan Kheng L Light emitting device with enhanced encapsulant adhesion using siloxane material and method for fabricating the device
JP4876426B2 (ja) * 2005-04-08 2012-02-15 日亜化学工業株式会社 耐熱性及び耐光性に優れる発光装置
US7595515B2 (en) * 2005-10-24 2009-09-29 3M Innovative Properties Company Method of making light emitting device having a molded encapsulant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6376569B1 (en) * 1990-12-13 2002-04-23 3M Innovative Properties Company Hydrosilation reaction utilizing a (cyclopentadiene)(sigma-aliphatic) platinum complex and a free radical photoinitiator
US6274890B1 (en) * 1997-01-15 2001-08-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device and its manufacturing method
US6806509B2 (en) * 2003-03-12 2004-10-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Light-emitting semiconductor potting composition and light-emitting semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
US20070092636A1 (en) 2007-04-26
TWI422056B (zh) 2014-01-01
KR20080059584A (ko) 2008-06-30
CN101297411A (zh) 2008-10-29
WO2007050484A1 (en) 2007-05-03
EP1949459A4 (en) 2014-04-30
WO2007050484A8 (en) 2007-10-11
TW200807750A (en) 2008-02-01
EP1949459A1 (en) 2008-07-30
WO2007050483A3 (en) 2007-06-14
CN101297411B (zh) 2010-05-19
WO2007050483A2 (en) 2007-05-03
TWI415289B (zh) 2013-11-11
JP2009513021A (ja) 2009-03-26
TW200731573A (en) 2007-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101278415B1 (ko) 성형된 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법
US7595515B2 (en) Method of making light emitting device having a molded encapsulant
US8092735B2 (en) Method of making a light emitting device having a molded encapsulant
KR20090008338A (ko) 규소 함유 조성물을 가진 발광 소자의 제조 방법
EP1812973B1 (en) Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant
KR101411146B1 (ko) 다층 규소 함유 봉지재를 갖는 발광 소자의 제조 방법
US7192795B2 (en) Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant
US20070092736A1 (en) Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant
US20070092737A1 (en) Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant
US7960192B2 (en) Light emitting device having silicon-containing composition and method of making same
CN101507003A (zh) 制造带有模制封壳的发光装置的方法
WO2007047289A1 (en) Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant
WO2007047260A1 (en) Method of making light emitting device with silicon-containing encapsulant

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee