KR100665214B1 - 형광체막 제조 방법, 이를 이용한 발광장치의 제조 방법 및발광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광체막 제조 방법, 이를 이용한 발광장치의 제조 방법 및 발광장치에 관한 것이다. 본 발명은, 상면에 복수개의 반구 형상의 홈이 형성된 템플레이트를 마련하는 단계; 상기 템플레이트의 상면에, 캐리어 가스를 이용하여 형광체 분말이 분산된 에어로졸을 분사시켜 상기 형광체 분말이 충격 고화된 형광체막을 형성하는 단계; 및 상기 템플레이트와 형광체막을 분리하는 단계를 포함하는 형광체막 제조 방법을 제공한다.

형광체막, 템플레이트, 반구 형상, 에어로졸, 충격고화, 직접 접합

Description

형광체막 제조 방법, 이를 이용한 발광장치의 제조 방법 및 발광장치{METHOD OF FABRICATING PHOSPHOR FILM, METHOD OF FBRICATING LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME AND LIGHT EMITTING DEVICE}

도 1은 종래의 형광체를 이용한 LED 패키지를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 형광체막의 제조 방법을 도시한 공정 사시도이다.

도 3은 자기 결합법에 의해 본 발명에 따른 템플레이트를 형성하는 방법을 도시한 공정 단면도이다.

도 4는 AAO(Anodic Aluminium Oxide)법에 의해 본 발명에 따른 템플레이트를 형성하는 방법을 도시한 공정 단면도이다.

도 5는 등방성 식각범에 의해 본 발명에 따른 템플레이트를 형성하는 방법을 도시한 공정 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 형광체막을 형성하는 단계를 설명하기 위한 플로우 차트이다.

도 7은 본 발명의 일실시형태에 따른 발광 장치를 도시한 측단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21 : 템플레이트 21a : 반구 형상 홈

22 : 형광체막 22a : 반구 형상 돌기

본 발명은 형광체막 제조 방법, 이를 이용한 발광장치의 제조 방법 및 발광장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 반구 형상의 홈이 형성된 템플레이트(template)를 제작한 후 상기 템플레이트를 이용하여 표면에 복수의 반구 형상의 돌기가 형성된 형광체막을 제조하는 방법과, 이 형광체막을 직접 접합 방식으로 LED의 광출사면에 접합하는 발광장치의 제조 방법 및 그 발광 장치에 관한 것이다.

최근에, 공해를 유발시키는 물질을 포함하지 않는 친환경성 광원으로 LED(Light Emitting Diode)가 주목받고 있다. 상기 LED는 단색광을 방출하는 발광 장치로서, LED를 이용하여 조명용 백색광을 생성하기 위한 방법으로는 다음과 같은 방법이 있다.

먼저, 적색, 녹색, 청색 광을 방출하는 LED를 하나의 패키지로 제작하여 상기 세가지 색상을 혼합합으로써 백색광을 생성하는 방법이 있다.

다음으로, LED로부터 방출되는 한가지 색의 광을 형광체를 통해 백색으로 변환하는 방법이 있다. 예를 들어, 청색 LED로부터 방출되는 청색광을 YAG(Yttrium Aluminium Garnet) 등의 황색 형광체를 이용하여 백색광으로 변환하는 방법이 있 다. 다른 예로, UV LED로부터 방출되는 광을 적색, 녹색, 청색 형광체를 혼합하여 변환시킴으로써 백색광으로 변환하는 방법이 있다.

전술한 두 가지의 백색광을 생성하는 방법 중, 형광체를 이용하여 백색광을 생성하는 방법을 적용한 종래의 LED 패키지의 일례가 도 1에 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 형광체를 이용한 조명용 LED 패키지는, 기판(11) 상에 LED(12)를 배치하고, 상기 기판(11) 상의 상기 LED(12)가 형성된 영역 둘레에 측벽(13)을 형성한 후, 상기 측벽(13)이 형성한 공간 내에 형광체 입자(14)를 포함하는 충진재(15)를 채워 넣음으로써 LED(12)를 몰딩한 구조를 갖는다.

이와 같은 종래의 조명용 LED 패키지에서, 상기 충진재(15)는 에폭시 또는 실리콘 계열의 물질이 사용되고 있는데, LED(12)와 형광체(14)에서 나오는 광학 특성을 최대한 보존하는 성질을 가지고 있어야 한다. 즉, 굴절률, 투과도, 흡수도, 열적 안정성 등이 원하는 조건을 충족시켜야 한다.

그러나, 충진재(15)를 이용하여 LED를 몰딩하는 구조의 종래 조명용 LED 패키지는, 상기 충진재(15)와 광이 생성되는 LED(12)가 갖는 큰 굴절율 차이에 의한 광의 손실이 존재하게 되며, 형광체의 입자(14)가 갖는 굴절률 차이에 의한 광손실도 발생하게 되는 문제점이 있다. 특히, 광이 형광체 입자(14)를 여러번 통과하게 되면서 굴절, 반사가 발생하여 패키지의 발광 효율이 더욱 감소하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 충진재를 사용하지 않고서 형광체막을 직접 형성하여 LED에 접합시킴으로써 충진재로 인한 광의 손실을 방지할 수 있는 형광체막의 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 형광체막을 이용한 발광 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서 본 발명은,

상면에 복수개의 반구 형상의 홈이 형성된 템플레이트를 마련하는 단계;

상기 템플레이트의 상면에, 캐리어 가스를 이용하여 형광체 분말이 분산된 에어로졸을 분사시켜 상기 형광체 분말이 충격 고화된 형광체막을 형성하는 단계; 및

상기 템플레이트와 형광체막을 분리하는 단계를 포함하는 형광체막 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시형태에서, 상기 템플레이트를 마련하는 단계는, 기판 상에 복수개의 비드를 일층으로 배치하는 단계; 상기 비드 상에 소정 두께의 폴리머 층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리머 층으로부터 상기 비드 및 기판을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 템플레이트를 마련하는 단계는, 알루미 늄 기판을 마련하는 단계; 상기 알루미늄 기판의 상면에 다수의 공극을 갖는 AAO(anodic aluminum oxide)막이 형성되도록 상기 알루미늄 기판을 양극산화시켜 상기 AAO막과 접하는 상기 알루미늄 기판의 표면에 복수개의 반구 형상 홈을 형성하는 단계; 및 상기 알루미늄 기판 상면에 형성된 반구 형상 홈이 노출되도록 상기 알루미늄 기판으로부터 상기 AAO막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 홈을 형성하는 단계 전에, 상기 알루미늄 기판을 전해연마하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 템플레이트를 마련하는 단계는, 기판 상면에 복수의 영역이 노출된 식각 마스크를 형성하는 단계; 상기 기판 상면의 노출된 영역을 등방성 식각하여 복수의 반구 형상 홈을 형성하는 단계; 및 상기 식각 마스크를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 형광체막을 형성하는 단계는, 5㎛이하의 입도를 갖는 형광체분말을 마련하는 단계; 상기 형광체분말을 진동시켜 상기 형광체분말이 분산된 에어로졸(aerosol)을 형성하는 단계; 및 일정한 속도로 반복 이동하는 상기 복수의 반구 형상 홈이 형성된 템플레이트 상면에 상기 형광체 분말이 충격 고화되도록, 캐리어가스를 이용하여 상기 에어로졸을 고속으로 상기 템플레이트 상면에 분사시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 형광체분말의 입도는 0.1∼3㎛범위인 것이 바람직하며, 상기 캐리어가스는 질소(N₂) 또는 불활성가스인 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명은 전술한 방법에 따라 제조된 형광체막을 LED의 광출사면에 직접 접합법으로 접합하는 단계를 포함하는 발광 장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 접합하는 단계 이전에, 상기 LED의 광출사면 및 상기 형광체막의 접합면은 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing: CMP) 공정을 통해 표면 경면화 처리되는 것이 바람직하다.

나아가, LED 및 상기 LED의 광출사면 상에 형성되며, 전술한 방법으로 제조된 형광체막을 포함하는 발광 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 참조부호를 사용할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 형광체막의 제조 방법을 도시한 공정 사시도이다. 본 발명에 따른 형광체막의 제조 방법은, 먼저 도 2의 (a)와 같이, 상면에 반구 형상 의 홈(21a)이 복수개 형성된 템플레이트(21)를 마련하고, 이어 도 2의 (b)와 같이, 상기 템플레이트(21)의 상면에, 캐리어 가스를 이용하여 형광체 분말이 분산된 에어로졸을 분사시켜 상기 형광체 분말이 충격 고화된 형광체막(22)을 형성한 후, 최종적으로 도 2의 (c)와 같이, 상기 템플레이트(21)와 형광체막(22)을 분리함으로써, 상면에 복수개의 반구 형상의 돌기(22a)가 형성된 형광체막(22)을 형성한다.

본 발명에 따른 형광체막의 제조 방법을 각 단계별로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2의 (a)에 도시된 템플레이트(21)를 형성하는 단계는, 자기 결합(self-assembly)법, AAO(Anodic Aluminium Oxide)법, 등방성 식각법을 포함할 수 있다.

도 3은 자기 결합법에 의해 템플레이트를 형성하는 방법의 일례를 도시한다. 자기 결합법에 의한 템플레이트 형성 방법은, 먼저 도 3의 (a)와 같이, 기판(예를 들어, 글라스 기판)(31) 상에 폴리머 재질의 복수개의 비드(32)를 일층으로 배치시킨다. 상기 비드(32)는 나노 단위의 직경을 갖는 구형을 갖는다.

이어, 도 3의 (b)와 같이, 상기 비드(32) 상에, 상기 비드와 서로 다른 화학적 작용기를 갖는 폴리머를 이용하여 소정 두께의 층(33)을 형성한다. 이 때, 상기 폴리머 층(33) 상에는 별도의 기판(미도시)이 부착될 수 있다. 상기 비드(32)와 폴리머 층(33)을 이루는 폴리머 물질은 서로 다른 화학적 작용기를 가지므로, 서로 간의 결합이 발생하지 않고, 각각을 구성하는 폴리머 물질끼리 결합하는 성질을 갖 는다(자기 결합(self-assembly)).

이어, 도 3의 (c)와 같이, 상기 기판(31)와 비드(32)를 폴리머층(33)으로부터 제거함으로써, 반구형의 홈(33a)가 형성된 템플레이트(33')를 제작할 수 있다.

도 4는 템플레이트를 마련하는 방법 중 AAO(Anodic Aluminium Oxide)법을 이용한 방법을 도시한 공정 단면도이다. 먼저, 도 4의 (a)와 같이, 알루미늄 기판(41)을 마련한다. 상기 알루미늄 기판(41)은 순수 알루미늄으로 된 알루미늄 기판 또는 알루미늄이 소정의 두께로 코팅된 기판일 수 있다. 상기 알루미늄 기판(22)은 양극산화공정에 앞서 표면상태를 개질하기 위해서 전해연마(electro-polishing)공정을 적용하는 것이 바람직하다.

이어, 도 4의 (b)와 같이, 상기 알루미늄 기판(41)을 양극산화하여 그 상면에 다수의 균일한 공극(P)을 갖는 다공성 AAO(anodic aluminum oxide)막(42)을 형성한다. 본 양극산화공정은 양극과 연결된 알루미늄 기판(41)을 음극과 연결된 전해액에 침지하고 소정의 전압을 인가하는 방식으로 실시된다. 본 단계에서 형성되는 다공성 AAO막(42)은 상기 알루미늄 기판(41)의 상부가 전기화학적으로 변화하여 형성되므로, AAO막(42)과 계면을 형성하는 알루미늄기판(41) 표면도 변화하게 된다. 즉, 도 4의 (b)와 같이, 알루미늄기판(41)의 표면에는 반구 형상의 홈(41a)이 균일하게 분포된 공극(P)에 대응되는 위치에 배열되며, 보다 정확히 표현하면 공극(P)의 주위를 따라 형성된다.

또한, 양극산화공정을 통해 AAO막(42)의 공극(P)을 나노 단위(예, 약 500㎚ 이하)로 균일한 직경 및 배열으로 형성될 수 있으므로, 상기 알루미늄 기판(41)에 형성된 반구형상의 홈(41a)의 간격과 배열도 약 500㎚이하 수준으로 제어할 수 있다. 상기 AAO막(42)에 형성된 공극(P) 사이의 거리 및 공극직경을 제어하는 양극산화공정조건(예, 시간, 온도 및/또는 전압)을 통해 상기 알루미늄 기판(41) 상에 형성되는 반구 형상의 홈(41a)의 크기와 간격을 적절히 조절할 수 있다. 특히, 반구 형상 홈(41a)의 간격은 양극산화공정의 인가전압을 조절함으로써 용이하게 제어될 수 있다.

이어, 도 4의 (c)와 같이 반구 형상의 홈(41a)이 형성된 알루미늄 기판(41) 상면이 노출되도록 AAO막(42)을 제거함으로써 템플레이트(41')를 완성한다. 본 제거공정은 당업자에게 널리 알려진 산화물에 대한 선택적 에칭공정을 통해 용이하게 실시될 수 있다.

도 5는 템플레이트를 마련하는 방법 중 등방성 식각법을 이용한 방법을 도시한 공정 단면도이다. 먼저, 도 5의 (a)와 같이, 기판(예를 들어, 글라스 기판)(51) 상에 식각 마스크(52)를 형성한다. 상기 식각 마스크(52)는 포토 리소그래피 공정을 이용하여, 반구 형상의 홈을 형성할 영역이 노출된 패턴을 갖는다.

이어, 도 5의 (b)와 같이, 등방성을 갖는 습식 식각법을 이용하여 상기 마스크(52)에 의해 노출된 기판(51)의 상면을 에칭한다. 글라스 기판의 경우 습식 식각 용액으로 HF를 사용하는 것이 바람직하다. 등방성 식각을 통해 노출된 기판 상면에는 반구 형상의 홈(51a)이 형성된다. 상기 식각의 시간 등의 조절을 통해 원하는 형상을 갖는 홈(51a)을 형성할 수 있다.

이어, 도 5의 (c)와 같이, 식각 마스크를 제거함으로써, 상면에 복수개의 반구 형상 홈이 형성된 템플레이트(51')가 완성된다.

전술한 세가지의 템플레이트 제조 방법은, 모두 나노 단위의 직경을 갖는 반구형상 홈을 형성할 수 있다. 본 발명은 이와 같은 복수개의 미세한 반구 형상 홈이 형성된 템플레이트의 상면에 형광체막을 형성함으로써, 형광체막의 표면에 나노 단위의 직경을 갖는 복수개의 반구 형상 돌기를 제작할 수 있게 된다.

다음으로, 도 2의 (b)에 도시된 상기 템플레이트(21) 상에 형광체막(22)을 형성하는 단계를 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 에어로졸 충격고화방식을 이용한 형광체막 제조 방법은 동출원인이 2004년 출원한 특허 77412호에 보다 상세하게 설명된다.

도 6은 본 발명에 따른 형광체막을 형성하는 단계를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 본 발명에 따른 형광체막 제조 방법은 미립인 형광체분말을 마련하는 단계(S21)로 시작된다. 본 발명에 사용되는 형광체분말은 에어로졸 충격고화방식으로 성막이 가능하기 위해서, 입도가 5㎛이하인 형광체분말을 마련한다. 바람직하게는 형광체 분말의 입도는 약 0.1 ∼ 약 3㎛범위이다. 형광체분말의 입도가 0.1㎛미만에는 충격에너지가 작아 성막에 어려움이 있으며, 3㎛을 초과하는 경우에는 성막진행이 저조하고, 막이 형성될지라도 발광특성이 다소 낮아질 수 있다. 상기 형광체 분말로는 ZnO, ZnS 또는 YAG계 형광체분말이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

이어, 단계(S22)에서는 상기 형광체분말에 진동교반을 적용하여 에어로졸을 형성한다. 이러한 에어로졸 형성과정은 진동상태로 이루어지며, 본 단계에서 적용되는 진동교반조건은 당업자에 의해 용이하게 선택될 수 있다.

상기 에어로졸 형성과정(S22)에 연속하여, 상기 형광체분말의 에어로졸을 캐리어가스를 이용하여 에어로졸 유체를 형성한다(S23). 상기 캐리어가스로는 형광체물질과 원하지 않는 화학반응을 방지하기 위해서, N₂ 또는 He 및 Ne와 같은 불활성가스를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 캐리어가스의 유량은 약 2∼10 L/min로 제공되며, 에어로졸생성조는 캐리어가스가 유입되기전에는 5Pa 내외를 거의 진공상태를 유지하다가 캐리어가스가 유입되는 시점에서 에어로졸유체가 분사될 때에는 내부압력이 100∼1000Pa범위가 되도록 한다.

상기 캐리어가스의 유입으로 인해 원하는 고압조건이 형성되면, 그 압력에 의해 에어로졸 유체는 템플레이트 상면을 향해 고속으로 분사되고, 에어로졸유체의 형광체분말은 충격고화메카니즘에 의해 기판 상에 형광체막으로 형성된다(S24). 상기 에어로졸 유체는 일정한 방향으로 분사되므로, 형광체막을 형성하고자 하는 면적에 따라, 템플레이트 또는 분사노즐의 방향을 적절한 궤적으로 반복 이동시킨다.

본 발명의 형광체막 제조 방법에서 채용되는 에어로졸 충격고화방식은 종래의 증착공정과 같이 정밀한 두께 제어가 가능하면서도, 분말의 입도만 조절하면 형 광체성막이 가능하므로, 적용가능한 형광체물질이 제한되지 않는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 형광체막 제조 방법에 따르면, 템플레이트에 형성된 반구 형상의 홈에 의해 형광체막 일면에 반구 형상의 돌기를 복수개 형성할 수 있다. 이 반구 형상의 돌기는 형광체를 통과하는 빛이 내부로 전반사되는 확률을 감소시켜 외부양자효율을 향상시킬 수 있게 된다. 더하여, 본 발명에 따른 형광체막이 LED의 광출사면에 접합되는 경우, 폴리머 등의 충진재를 사용하지 않을 수 있으므로, 충진재의 사용으로 인해 수반되는 종래 기술의 단점들을 해결할 수 있다.

전술한 본 발명에 따른 형광체막은 LED의 광출사면에 직접 접합(direct bonding) 방식으로 접합됨으로써, LED로부터 방출되는 광을 변환하여 백색광을 형성할 수 있는 발광 장치를 제조할 수 있다. 본 명세서에서, LED는 반도체 물질을 이용한 다중 양자 우물 구조를 갖는 발광 소자를 의미하며, 발광 장치는 상기 LED에 본 발명에 따른 형광체막이 접합된 형태를 의미한다.

본 발명에 따른 발광 장치의 일례가 도 7에 측단면도로서 도시된다. 본 발명에 따른 발광 장치는 LED(70)와, 상기 LED(70)의 광출사면(70a)에 형성된 본 발명에 따른 형광체막(100)을 포함한다.

상기 LED(70)는 사파이어 등의 투광성 기판(71) 상에 질화물계 반도체 물질을 이용하여 형성된 n형 반도체층(72), 상기 n형 반도체층(72) 상에 형성된 다중 양자 우물을 포함하는 활성층(73) 및 상기 활성층(73) 상에 형성된 p형 반도체층 (74)을 포함하는 구조를 갖는다. 이와 같이 질화물계 반도체 물질을 이용한 LED는 녹색-청색 계열의 광을 생성하며, 사파이어 등의 절연성 기판을 사용하므로 소자의 일측에 n측 전극과 p측 전극이 모두 형성된 플래너 구조를 갖는다. 이와 같은, 질화물계 반도체를 이용한 플래너 구조의 LED는 기판의 하면(70a)을 광출사면으로 이용하는 플립칩 구조를 적극 활용한다.

도 7은 플립칩 구조에 적용된 플래너 구조 LED(70)의 광출사면이 되는 기판(71)의 하면(70a)에 전술한 본 발명에 따른 형광체막(100)을 형성한 형태를 도시한다. 전술한 공정에 의해 제조된 형광체막(100)은 LED(70)의 광출사면(70a)에 직접 접합(direct bonding) 방식으로 접합되는 것이 바람직하다. 상기 직접 접합 방법은, ULSI의 SOI나 MEMS 분야에서 널리 사용하고 있는 접합 방법인 웨이퍼 직접 접합 방법(wafer direct bonding)을 이용한 것으로, 클래스(Class) 10의 청정실(Clean room)에서 웨이퍼 세척을 하면 물질의 종류에 무관하게 계면의 반데르발스힘에 의한 기판 접합이 이루어진다는 원리를 이용하는 방법이며, 실제 응용할 수 있는 접합 강도를 얻기 위해서는 열처리에 의한 공유결합 형성 과정이 추가되어야 한다. 이때 열처리 조건과 방법이 계면 상의 기포 등 결함을 없애는 변수로 작용하기 때문에 열처리 공정의 선택이 접합 강도를 결정하는 중요한 요소가 된다.

이와 같이, 직접 접합 공정을 이용하여 LED(71)와 형광체막(100)을 접합함으로써, 본 발명에 따른 발광장치는, LED(71)와 형광체막(100) 사이에 다른 매질, 즉 기체, 고체, 액체를 포함한 어떠한 물질도 존재하지 않기 때문에 LED(71)에서 형광체막(100)으로 입사되는 광의 굴절, 반사 등의 효과가 최소화 될 수 있다. 즉 발광 장치 내에서의 내부 양자 효율이 증대될 수 있다. 더하여, 형광체막(100)의 상면에 형성된 반구 형상 돌기에 의해 형광체막(100)과 대기의 경계면에서 발생하는 내부 전반사를 감소시킴으로써 광추출 효율도 증대시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 형광체막 제조방법에 따르면, 에어로졸 충격고화방식을 채용함으로써 정밀한 두께 제어가 가능하면서도, 분말의 입도만 조절하면 형광체성막이 가능하므로, 적용가능한 형광체물질이 제한되지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 형광체막 제조 방법에 따르면, 템플레이트에 형성된 반구 형상의 홈에 의해 형광체막 일면에 반구 형상의 돌기를 복수개 형성함으로써 형광체를 통과하는 빛이 내부로 전반사되는 확률을 감소시켜 외부양자효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

더하여, 본 발명의 발광장치 제조 방법 및 발광장치에 따르면, 직접 접합 공정을 이용하여 LED와 형광체막을 접합함으로써, LED와 형광체막 사이에 다른 매질이 전혀 존재하지 않기 때문에 LED에서 형광체막으로 입사되는 광의 굴절, 반사 등의 악영향이 최소화 될 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 상면에 복수개의 반구 형상의 홈이 형성된 템플레이트를 마련하는 단계;

   상기 템플레이트의 상면에, 캐리어 가스를 이용하여 형광체 분말이 분산된 에어로졸을 분사시켜 상기 형광체 분말이 충격 고화된 형광체막을 형성하는 단계; 및

   상기 템플레이트와 형광체막을 분리하는 단계를 포함하는 형광체막 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 템플레이트를 마련하는 단계는,

   기판 상에 복수개의 비드를 일층으로 배치하는 단계;

   상기 비드 상에 소정 두께의 폴리머 층을 형성하는 단계; 및

   상기 폴리머 층으로부터 상기 비드 및 기판을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체막 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 템플레이트를 마련하는 단계는,

   알루미늄 기판을 마련하는 단계;

   상기 알루미늄 기판의 상면에 다수의 공극을 갖는 AAO(anodic aluminum oxide)막이 형성되도록 상기 알루미늄 기판을 양극산화시켜 상기 AAO막과 접하는 상기 알루미늄 기판의 표면에 복수개의 반구 형상 홈을 형성하는 단계; 및

   상기 알루미늄 기판 상면에 형성된 반구 형상 홈이 노출되도록 상기 알루미늄 기판으로부터 상기 AAO막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체막 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 홈을 형성하는 단계 이전에, 상기 알루미늄 기판을 전해연마하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체막 제조 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 템플레이트를 마련하는 단계는,

   기판 상면에 복수의 영역이 노출된 식각 마스크를 형성하는 단계;

   상기 기판 상면의 노출된 영역을 등방성 식각하여 복수의 반구 형상 홈을 형성하는 단계; 및

   상기 식각 마스크를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체막 제조 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 형광체막을 형성하는 단계는,

   5㎛이하의 입도를 갖는 형광체분말을 마련하는 단계;

   상기 형광체분말을 진동시켜 상기 형광체분말이 분산된 에어로졸(aerosol)을 형성하는 단계; 및,

   일정한 속도로 반복 이동하는 상기 복수의 반구 형상 홈이 형성된 템플레이 트 상면에 상기 형광체 분말이 충격 고화되도록, 캐리어가스를 이용하여 상기 에어로졸을 고속으로 상기 템플레이트 상면에 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체막 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 형광체분말의 입도는 0.1∼3㎛범위인 것을 특징으로 하는 형광체막 제조 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 캐리어가스는 질소(N₂) 또는 불활성가스인 것을 특징으로 하는 형광체막 제조 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 형광체막을 LED의 광출사면에 직접 접합법으로 접합하는 단계를 포함하는 발광장치의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 접합하는 단계 이전에,

    상기 LED의 광출사면 및 상기 형광체막의 접합면은 화학 기계적 연마 공정을 통해 표면 경면화 처리되는 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
11. LED; 및

    상기 LED의 광출사면 상에 형성된, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 형광체막을 포함하는 발광장치.

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