特許 6370892 蛍光体シートとラミネートされた発光ダイオード及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6370892

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】蛍光体シートとラミネートされた発光ダイオード及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20180730BHJP

   H01L 33/54 20100101ALI20180730BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

   H01L33/54

【請求項の数】10

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-517706(P2016-517706)

(86)(22)【出願日】2014年5月22日

(65)【公表番号】特表2016-521013(P2016-521013A)

(43)【公表日】2016年7月14日

(86)【国際出願番号】IB2014061622

(87)【国際公開番号】WO2014195819

(87)【国際公開日】20141211

【審査請求日】2017年5月16日

(31)【優先権主張番号】61/831,750

(32)【優先日】2013年6月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590000248

【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ

【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】マホヴァルト，ペーター

【審査官】 吉岡 一也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０２３１１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１２３９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９３０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３８８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４０８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０２９６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マウント上に置かれた複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を覆って膜を、該膜が、前記ＬＥＤを覆い且つ隣接し合うＬＥＤ間の領域で前記マウントに接着して、ラミネート構造を形成するように、前記複数のＬＥＤを覆って該膜を取り付け且つ圧力下で第１の温度の熱を印加することによってラミネートすることと、
前記ラミネート構造を冷却することと、
真空にて前記ラミネート構造に、前記第１の温度よりも高い第２の温度の熱を印加することと、
前記真空にて前記ラミネート構造に前記第２の温度の熱を印加することの後に、前記第１の温度と同じ又は異なる第３の温度の熱を印加しながら、前記複数のＬＥＤの頂面に平坦化素子を押し付けることによって、前記複数のＬＥＤの前記頂面の上に置かれた前記膜の部分の厚さを減少させることと、
を有する方法。

【請求項2】

前記複数のＬＥＤの上に置かれた前記膜の部分の厚さを前記減少させることは、前記複数のＬＥＤの前記頂面の上に置かれた前記膜の前記部分の厚さを、前記減少させることの前の前記膜の厚さの８０％未満まで減少させることを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記膜は、シリコーンと混合された波長変換材料を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記平坦化素子は、鋼板を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記複数のＬＥＤは、少なくとも２００μｍの高さであり、前記膜は、３０μｍと２００μｍとの間の厚さである、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の温度は、４０℃と１２０℃との間である、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記第３の温度は、４０℃と１２０℃との間である、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記第２の温度は、７０℃と１２０℃との間である、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記隣接し合うＬＥＤ間の前記領域で前記マウントに接着した前記膜は、前記ＬＥＤ間に窪みを形成している、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記真空にて前記ラミネート構造に前記第２の温度の熱を前記印加することは、前記ＬＥＤの側面を覆う前記膜を引き延ばし、それにより、前記ＬＥＤの前記頂面の上に置かれた前記膜の前記部分が、前記ＬＥＤの前記側面に隣接して置かれた前記膜の部分よりも厚くなる、請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば発光デバイスなどの半導体デバイスを覆って、例えば波長変換層などの層をラミネートすることに関する。

【背景技術】

【0002】

現在利用可能な最も効率的な光源の中に、発光ダイオード（ＬＥＤ）、共振器型（resonant cavity）発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）及び端面発光レーザを含む半導体発光デバイスがある。可視スペクトルで動作可能な高輝度発光デバイスの製造において現在関心ある材料系は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、特に、ＩＩＩ族窒化物材料とも呼ばれる、ガリウム、アルミニウム、インジウム、及び窒素の二元、三元、及び四元合金を含む。典型的に、ＩＩＩ族窒化物発光デバイスは、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）又はその他のエピタキシャル技術により、サファイア、炭化シリコン（シリコンカーバイド）、ＩＩＩ族窒化物若しくは複合材の基板、又はその他の好適な基板の上に、異なる組成及びドーパント濃度の複数の半導体層のスタック（積層体）をエピタキシャル成長することによって製造される。スタックは、しばしば、基板上に形成された、例えばＳｉでドープされた１つ以上のｎ型層と、該１つ以上のｎ型層上に形成された活性領域内の１つ以上の発光層と、活性領域上に形成された、例えばＭｇでドープされた１つ以上のｐ型層とを含んでいる。これらｎ型領域及びｐ型領域の上に、電気コンタクトが形成される。

【0003】

図１は、特許文献１（国際公開第２０１２／０２３１１９号）に更に詳細に記載されているラミネートされた蛍光体層を有するＬＥＤを示している。その要約は、「サブマウントウェハ（１２）上のＬＥＤダイ（１０）のアレイ上に層（２８）をラミネートする方法が記載される。層（２８）は、シリコーンバインダ内に蛍光体粒子を有し得る。この層は、支持フィルム上に形成され、次いで乾燥される。そして、この層がＬＥＤダイ（１０）上に取り付けられ、この構造体が真空中で加熱される。この層がＬＥＤの頂部に接着してウェハの外縁周りに気密シールを形成するよう、下向きの圧力が支持フィルム上に置かれる。そして、この構造体が周囲空気に晒され、支持フィルムが除去される。上記シールが、層（２８）とウェハ（１２）との間に周囲空気が入ることを防止する。第２のラミネーション工程において、層とウェハとの間の残留空気を除去するために、構造体が真空中でいっそう高い温度まで加熱される。そして、構造体が周囲空気圧に晒され、それにより、加熱された層をＬＥＤダイの形状に従わせる。」と述べている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１２／０２３１１９号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の１つの目的は、構造体から発せられる光がカラーフィールド（色の場）において低減された変化を有するような、発光デバイスを覆ってラミネートされた波長変換層を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に従った方法は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を覆って膜をラミネートすることを含む。ＬＥＤの頂面に平坦化素子を押し付けることによって、ＬＥＤの頂面の上に置かれた膜の部分の厚さが減少される。

【0007】

本発明の実施形態は、マウントに取り付けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。ＬＥＤの頂面及び側壁を覆って波長変換膜が配設される。側壁の第１の部分にある波長変換膜の厚さが、側壁の第２の部分にある波長変換膜の厚さよりも大きい。第１の部分は、第２の部分よりも、ＬＥＤの頂面に近いところにある。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ラミネートされた蛍光体層を有するＬＥＤを例示する図である。

【図2】ＩＩＩ族窒化物ＬＥＤの一例を示す図である。

【図3】第１のラミネーションプロセス後の、マウントに取り付けられて波長変換膜で覆われたＬＥＤを例示する図である。

【図4】第２のラミネーションプロセス後の、波長変換膜で覆われたＬＥＤを例示する図である。

【図5】第３のラミネーションプロセス中の、マウントに取り付けられて波長変換膜で覆われたＬＥＤを例示する図である。

【図6】図５に例示した第３のラミネーションプロセス後の、波長変換膜で覆われたＬＥＤを例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１に示したラミネーションプロセスにおいては、蛍光体層がＬＥＤの辺及びエッジで引き延ばされて蛍光体層の厚さに不均一性を生み出し、それにより、近視野における色点（カラーポイント）が変化され得る。本発明の実施形態においては、ＬＥＤの頂部を覆う波長変換膜の厚さを減少させることができ、それにより、波長変換膜の厚さの均一性を向上させることができ、それにより、デバイスの性能を向上させ得る。

【0010】

以下の例では、半導体発光デバイスは、青色光又はＵＶ光を発するＩＩＩ族窒化物ＬＥＤであるが、例えばレーザダイオードなどの、ＬＥＤ以外の半導体発光デバイスや、例えばその他のＩＩＩ−Ｖ族材料、ＩＩＩ族リン化物、ＩＩＩ族ヒ化物、ＩＩ−ＶＩ族材料、ＺｎＯ、又はＳｉ系材料などの、その他の材料系からなる半導体発光デバイスが使用されてもよい。

【0011】

図２は、本発明の実施形態で使用され得るＩＩＩ族窒化物ＬＥＤ１５を例示している。如何なる好適な半導体発光デバイスが使用されてもよく、本発明の実施形態は、図２に例示されるデバイスに限定されない。

【0012】

図２のデバイスは、技術的に知られているように、成長基板の上にＩＩＩ族窒化物半導体構造を成長させることによって形成される。成長基板１１は、例えばサファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ又は複合基板など、如何なる好適基板であってもよい。半導体構造は、ｎ型領域とｐ型領域との間に挟まれた発光領域又は活性領域を含む。先ずｎ型領域１３が成長され得る。ｎ型領域１３は、異なる組成及びドーパント濃度の複数の層を含み得る。該複数の層は、例えば、ｎ型あるいは意図的にはドープされないものとし得るバッファ層若しくは核生成層などのプリパレーション層及び／又は成長基板の除去を容易にするように設計される層と、発光領域が効率的に発光するのに望ましい特定の光学特性、材料特性若しくは電気特性に合わせて設計されるｎ型、若しくはｐ型であってもよい、デバイス層とを含み得る。ｎ型領域上に、発光領域又は活性領域１４が成長される。好適な発光領域の例は、単一の厚い若しくは薄い発光層、又はバリア層によって分離された複数の薄い若しくは厚い発光層を含んだマルチ量子井戸発光領域を含む。次いで、発光領域上に、ｐ型領域１６が成長され得る。ｎ型領域と同様に、ｐ型領域は、異なる組成、厚さ及びドーパント濃度の複数の層を含むことができ、該複数の層は、意図的にはドープされていない層又はｎ型層を含んでいてもよい。

【0013】

成長後、ｐ型領域の表面上にｐコンタクト１８が形成される。ｐコンタクト１８は、しばしば、例えば反射メタル及びガードメタルなどの複数の導電層を含む。ガードメタルは、反射メタルのエレクトロマイグレーションを防止あるいは抑制し得る。反射メタルは銀であることが多いが、如何なる好適な材料が使用されてもよい。ｐコンタクト１８を形成した後、ｎコンタクト２０が上に形成されるｎ型領域１３の部分を露出させるよう、ｐコンタクト１８、ｐ型領域１６及び活性領域１４の一部が除去される。ｎコンタクト２０とｐコンタクト１８は、例えばシリコンの酸化物又はその他の好適材料などの誘電体で充填され得る間隙２２によって、互いに電気的に分離（アイソレート）される。複数のｎコンタクトビアが形成されてもよく、ｎコンタクト２０及びｐコンタクト１８は、図２に例示される構成に限定されない。ｎ及びｐコンタクトは、技術的に知られているように、誘電体／金属スタックを有するボンドパッドを形成するように再分配されてもよい。フリップチップ構成において、光は典型的に、コンタクト１８及び２０で反射し、基板１１を通してＬＥＤから取り出される。

【0014】

以降の図では、図２に例示したＬＥＤ１５がマウント３０に取り付けられている。ＬＥＤ１５をマウント３０に取り付けるため、１つ以上のインターコネクトが、ｎコンタクト２０及びｐコンタクト１８の上に形成され、あるいはそれらに電気的に接続される。インターコネクトは、電気的且つ物理的にＬＥＤ１５をマウント３０に接続する。インターコネクトは、例えば、はんだ、金スタッドバンプ、金層、又はその他の好適構造とし得る。デバイスのウェハから、例えば各ＬＥＤ上にインターコネクトを形成した後に、個々のＬＥＤがダイシングされる。更なるインターコネクトがマウント３０上に形成されてもよい。以降の図では、明瞭さのため、ＬＥＤ１５上及び／又はマウント３０上に形成されるインターコネクトを省略する。

【0015】

マウント３０は、例えばメタル、セラミック、又はシリコンを含め、如何なる好適材料ともし得る。ＬＥＤ１５が上に搭載されるマウントの頂面側を、例えばプリント回路基板などの別の構造にユーザ取付けされ得るマウントの底面側に電気的に接続するため、マウント３０の中にビアが形成され、あるいはマウント３０の表面に配線が形成され得る。

【0016】

個々のＬＥＤ１５は、半導体構造の成長方向に対して裏返されてマウント３０に取り付けられる。ＬＥＤはマウントに、例えば、超音波ボンディング、サーモソニックボンディング、はんだ取付け、又はその他の好適な接合技術によって取り付けられ得る。

【0017】

一部の実施形態において、ＬＥＤ１５とマウント３０との間にアンダーフィル材が配設され得る。アンダーフィルは、後の処理において半導体構造を支持し得る。アンダーフィルは、例えば、シリコーン、エポキシ、又はその他の好適材料とし得る。成長基板は、何らかの好適技術によって除去されてもよいし、何らかの好適技術によって薄化されてもよいし、デバイスの一部として残存してもよい。

【0018】

ｎ型領域１３とは反対側の基板１１の表面上に、１つ以上の追加構造２４が形成され得る。例えば、追加構造２４は、フィルタ、波長変換層、レンズ、光学系、又はその他の好適構造を含み得る。

【0019】

ＬＥＤ１５及びマウント３０とは別個に、波長変換膜が形成される。波長変換膜は、ＬＥＤによって発せられた光を吸収して、１つ以上の異なる波長の光を発する。必ずしもそうである必要はないが、ＬＥＤによって発せられた未変換の光が、この構造から取り出される光の最終的なスペクトルの一部をなすことが多い。一般的な組み合わせの例は、黄色発光の波長変換材料と組み合わされた青色発光のＬＥＤ、緑色発光及び赤色発光の波長変換材料と組み合わされた青色発光のＬＥＤ、青色発光及び黄色発光の波長変換材料と組み合わされたＵＶ発光のＬＥＤ、並びに青色発光、緑色発光及び赤色発光の波長変換材料と組み合わされたＵＶ発光のＬＥＤを含む。構造から発せられる光のスペクトルを調整するために、他の色の光を発する波長変換材料が追加されてもよい。

【0020】

波長変換膜は、例えばシリコーン又は樹脂などの好適な透明材料に、例えば従来からの蛍光体、有機蛍光体、量子ドット、有機半導体、ＩＩ−ＶＩ若しくはＩＩＩ−Ｖ族半導体、ＩＩ−ＶＩ若しくはＩＩＩ−Ｖ族半導体量子ドット若しくはナノ結晶、染料、ポリマー、又は発光するその他の材料などの１つ以上の波長変換材料を詰められたものである。以下の説明ではシリコーン内の蛍光体を参照するが、如何なる好適な波長変換材料と如何なる好適な透明材料が使用されてもよい。例えば散乱を生じさせたりフィルムの屈折率を変化させたりするための非波長変換材料が、波長変換膜に付加されてもよい。

【0021】

波長変換膜は、ロール状の支持フィルム上に形成され得る。支持フィルムは、例えば、好適寸法の例えばエチルテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）フォイルなどの商業的に入手可能なポリマーとし得る。

【0022】

波長変換膜を形成するため、蛍光体粉末がシリコーン又はその他の好適バインダと混合されてスラリーが形成され、このスラリーが、（ロールが連続的にディスペンスされると仮定して）連続処理にて、支持フィルム上に所定の厚さまでスプレー塗布され、あるいはその他の方法で堆積される。一実施形態において、ＹＡＧ蛍光体（黄緑色）が使用される。他の一実施形態において、蛍光体は、混合された赤色及び緑色の蛍光体である。何らかの組み合わせの蛍光体をＬＥＤ光とともに用いることで、任意の色の光を作り出し得る。蛍光体の密度、層の厚さ、及び蛍光体の種類若しくは複数の蛍光体の組み合わせが、ＬＥＤダイとそれら１つ以上の蛍光体との組み合わせによって発せられる光が狙いの白色点又はその他の所望の色を有するように選定される。一実施形態において、蛍光体／シリコーン層は、約３０−２００ミクロン厚となる。例えば光散乱材料（例えば、シリカ、ＴｉＯ_２）など、その他の不活性な無機粒子もスラリーに含められ得る。波長変換膜は、一部の実施形態において複数の波長変換層を含んでいてもよく、また、一部の実施形態において非波長変換層を含んでいてもよい。

【0023】

その後、支持フィルムが広げられる（アンロールされる）とき、例えば赤外光又はその他の熱源などによって、スラリーが乾燥される。得られた乾燥済みの蛍光体／シリコーン層は、波長変換膜として使用されるまで保管され得る。例えばＥＴＦＥフォイルを含む何らかの好適材料の保護フィルムが、例えば連続処理にて、波長変換膜を覆って置かれ得る。保護フィルムは、当初はロールとして供給されることができ、約２５μｍの厚さと、支持フィルムと同じその他寸法とを有し得る。支持フィルムが小さいシートとして形成される場合、及び／又は、潜在的に損傷を与え得る接触を波長変換膜の頂面が受けない場合、保護フィルムは必要とされないこともある。さらに、保護フィルムなしでも波長変換膜が損傷されることがない場合にも、保護フィルムは必要とされないことがある。支持フィルム又は保護フィルムの何れも、波長変換膜に強くは貼り付けられない。

【0024】

波長変換膜は、その色変換に関して試験されて、特定の範囲のピーク波長を生成する特定のＬＥＤダイにマッチングされてもよい。異なる特性を有するＬＥＤダイをラミネートするために、異なる特性を有する波長変換膜の異なるロール又はシートが製造され得る。

【0025】

マウントに取り付けられたＬＥＤ上にラミネートされるべく或る波長変換膜が選択されると、その波長変換膜のロールが、特定の速さでロールをディスペンスするラミネーションシステムに搭載され得る。存在する場合には保護フィルムが除去される。波長変換膜と支持フィルムが、マウント３０と略同じサイズに切断され得る。

【0026】

図３において、マウント３０上のＬＥＤ１５を覆って、波長変換膜２６が裏返して取り付けられている。波長変換膜２６は、それを軟化させて、領域３４でＬＥＤ１５の頂部に、そしてＬＥＤ１５間の領域３６でマウント３０の頂部に、それを接着させるために、例えば４０−１２０℃まで加熱され得る。領域３４と３６との間の領域で、波長変換膜２６とマウント３０との間に、空気ポケット３２が形成する。領域３４及び３６でＬＥＤ１５及びマウント３０に波長変換膜２６を押し付けるため、空気圧又は例えば柔らかいゴム状クッション若しくは弾性パッドなどの構造物（図３に示さず）が使用され得る。そのような構造物は、従来からの商業的に入手可能なラミネーションシステムの一部であり得る。マウント３０の外縁周りに気密シール（封止）が形成され得る。支持フィルムは、機械的圧力の印加中に波長変換膜２６を保護する助けとなり得る。

【0027】

図３に示した構造は、その後、室温まで冷却され得る。存在する場合には支持フィルムが波長変換膜２６から取り外され得る。次いで、この構造体が約７０−１３０℃の高められた温度まで加熱され得るとともに、真空が作り出されて、波長変換膜２６とマウント３０との間の残留空気が除去される。間隙３２内の空気は、波長変換膜２６の小さい孔を通って抜け出ることができる。一般に、この第２のラミネーションプロセス中の温度は、図３に示したように波長変換膜２６をＬＥＤ１５の横で下方に引き延ばしてＬＥＤ１５及びマウント３０に接着させる第１のラミネーションプロセス中に使用される温度よりも高い。真空の程度及びプロセス時間は、使用される具体的な材料に依存する。一般に、より薄い波長変換膜２６は、より厚い波長変換膜２６よりも、間隙３２内の残留空気を除去するのに短い時間を要する。その後、空気がチャンバに入ってチャンバに圧力をかけることが可能にされ、それにより、ＬＥＤ１５の周りで波長変換膜２６が引き延ばされ、図４に例示するように波長変換膜２６がＬＥＤ１５を包み込むようにされる。

【0028】

図４に示したＬＥＤ１５は、例えば、少なくとも２００μｍ高さであり得る。第２のラミネーションプロセスは、ＬＥＤ１５の側面を覆うように波長変換膜２６を引き延ばすので、図４のデバイスにおいて、波長変換膜２６は、ＬＥＤ１５の側方４２及び角（コーナー）３９で薄めであり、ＬＥＤ１５の頂部上の領域３８及びＬＥＤ１５間のマウント３０上の領域４０で厚めである。側面４２及び角３９とＬＥＤ１５の頂部３８との間での厚さの相違は、デバイスから発せられる光の色に、望ましくない変化を生じさせ得る。特に、図４に示したデバイスからの光は、上から見るとき、デバイスの中央でいっそう黄色又は白色に見るとともにデバイスの側方及び角でいっそう青く見えることになり得る。ＬＥＤの近傍に例えばリフレクタ（反射器）又はリフラクタ（屈折器）などの補助的な光学系を備える構造において、この色の変化は、望ましくない不均一なカラーフィールドを生み出し得る。

【0029】

本発明の実施形態において、第３のラミネーションプロセスが実行される。第３のラミネーションプロセスは、図５に例示するように、ＬＥＤ１５の頂部を覆う波長変換膜２６の厚さを減少させる。第３のラミネーションプロセスにおいて、平坦化素子４４が、ＬＥＤ１５の頂部の上に置かれた波長変換膜２６上に押し当てられ、ＬＥＤ１５の頂部の上の領域３８の波長変換膜２６を薄化する。平坦化素子４４は、単一のＬＥＤ１５に相当する領域４６（例えば、約１ｍｍ^２の面積）で撓まないのに十分な硬さであり、且つ隣接し合うＬＥＤ１５間の領域４８（例えば、隣接し合うＬＥＤ１５は少なくとも３ｍｍの間隔を空けられ得る）では撓むことができるのに十分な軟らかさであるような、如何なる材料ともし得る。平坦化素子４４は、第３のラミネーションプロセス後の各ＬＥＤ１５上の波長変換膜２６の厚さが、各ＬＥＤの高さにかかわらず均一になるように、ＬＥＤ１５の頂面の高さのバラつきを補償するよう、隣接し合うＬＥＤ１５間の領域４８で撓むように設計され得る。好適な平坦化素子４４の一例は、ばね鋼板である。平坦化素子は、従来からのラミネーション機で使用され得る。

【0030】

一部の実施形態において、第３のラミネーションプロセスは、第１のラミネーションプロセスで使用される柔らかいゴム状クッションの代わりに平坦化素子４４が使用されることを除いて、図３に示した第１のラミネーションプロセスと同様である。波長変換膜２６は、それを軟化させるために、例えば４０−１２０℃まで加熱され得る。平坦化素子４４を用いて波長変換膜２６をＬＥＤ１５に押し付けることで、当初はＬＥＤ１５の上に置かれていた波長変換膜２６の材料の一部が、ＬＥＤ１５の側面を覆うように平坦化素子４４によって押し出されて、ＬＥＤ１５の頂部を覆う波長変換膜２６を薄化するとともに側壁材料の一部を厚化するようにし得る。

【0031】

図６は、図５に記載した第３のラミネーションプロセス後のＬＥＤを例示している。波長変換膜２６は実質的に、ＬＥＤ１５に対してコンフォーマル（共形）であり、すなわち、波長変換膜２６の外面がＬＥＤ１５の外面と同じ形状である。第３のラミネーションプロセス後のＬＥＤ１５の頂部上の波長変換膜２６の厚さ５０は、一部の実施形態において、第３のラミネーションプロセス前のＬＥＤ１５の頂部上の波長変換膜２６の厚さの９０％未満、一部の実施形態において８０％未満、そして一部の実施形態において７０％未満とし得る。ＬＥＤ１５の頂部を覆う波長変換膜２６の部分３８は平坦化されており、それにより、波長変換膜２６は、ＬＥＤ１５のエッジの位置５８で厚くなるようにされている。頂部部分３８は、波長変換膜が最も薄いところのＬＥＤ１５の側面にある波長変換膜２６の厚さ５２が、一部の実施形態において、ＬＥＤ１５の頂部を覆う波長変換膜２６の厚さ５０の少なくとも７０％、一部の実施形態において少なくとも８０％、そして一部の実施形態において少なくとも９０％であるように平坦化され得る。波長変換膜２６の厚さは、ＬＥＤ１５の側面に沿って異なり得る。例えば、図６において厚さ５４及び５２によって指し示されるように、平坦化素子４４によってＬＥＤ１５の頂部から余分な材料が押し進められたところであるＬＥＤ１５の頂部近くで、ＬＥＤ１５の側面に沿った波長変換膜２６は、ＬＥＤ１５の底部近くよりも厚くなり得る。例えば、底部近くのＬＥＤ１５の側面に沿った波長変換膜２６の厚さ５２は、一部の実施形態において、頂部近くのＬＥＤ１５の側面に沿った波長変換膜２６の厚さ５４の少なくとも７０％、一部の実施形態において少なくとも８０％、そして一部の実施形態において少なくとも９０％とし得る。

【0032】

ＬＥＤの頂部を覆う波長変換膜の平坦化量は、第３のラミネーションプロセスの部分として調節され得る。例えば、第３のラミネーションプロセスにおける、より大きい圧力及びより高い温度は、ＬＥＤの頂部を覆う波長変換膜のますますの薄化を生じさせ、それにより、いっそう多くの波長変換材料がＬＥＤの側方に押し進められることがもたらされ得る。そのようなデバイスは、もっと厚い波長変換膜をＬＥＤの頂部上に有するデバイスよりも、デバイスの頂面からのより青い発光と、デバイスの側面からのより青くない発光とを有することになる。従って、第３のラミネーションプロセスを調節することによって、デバイスによって発せられる光のカラーフィールドを調節し得る。

【0033】

第３のラミネーションプロセスは、図３に記載した第１のラミネーションプロセスと同様であるので、一部の実施形態において、別個の第３のラミネーションプロセスに代えて、第１のラミネーションプロセス中にＬＥＤの頂部上の波長変換膜の薄化が実行される。例えば、図３に記載した第１のラミネーションプロセスにおいて、柔らかいゴム状クッションの代わりに、図５を参照して説明した平坦化素子４４を用いて、図３を参照して上述したように波長変換膜２６がＬＥＤの頂面に接着されるのと同時に、ＬＥＤの頂部上の波長変換膜を薄化してもよい。

【0034】

本発明を詳細に説明したが、当業者が認識するように、本開示を所与として、ここに記載の発明概念の精神を逸脱することなく、本発明に変更が為され得る。故に、本発明の範囲は、図示して説明した特定の実施形態に限定されるものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】