KR100705053B1 - 발광 다이오드 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED에 의해 방출되는 청색 1차 방사광을 하나 이상의 다른 광 파장으로 변환하는 형광 변환 기판을 포함하는 LED 장치를 제공한다. 기판은 바람직한 발광 특성을 갖는 단결정 형광 물질이다. 단결정 형광 물질은 LED 장치의 발광 구조체의 단결정 성장을 증진시키는데 필요한 격자 구조를 갖는다. 또한, 기판의 열적 역학적 특성은 LED 장치의 에피텍셜 막의 과도한 압력과 균열을 막는다. 기판의 특성, 즉 도핑 농도와 두께는 LED 장치가 제조되기 전에 정확하게 제어되고 테스트되어 변환없이 기판을 통과하는 1차 방사광의 일부를 예측 가능하고 제어 가능하게 한다. 마찬가지로, 기판에 의해 하나 이상의 다른 파장으로 변환되는 1차 방사광의 일부도 예측 가능하고 제어 가능하다. 1차 방사광의 일부를 정확하게 제어함으로써, 광 변환 LED 장치는 균일한 고품질의 백색 광을 생성하는 것을 달성할 수 있다.

Description

발광 다이오드 장치{A LIGHT EMITTING DIODE DEVICE COMPRISING A LUMINESCENT SUBSTRATE THAT PERFORMS PHOSPHOR CONVERSION}
본 발명은 발광 다이오드(LED) 장치, 특히 발광 다이오드의 광 방출 구조에 의해 방출되는 1차 방사광(primary light)의 일부를, 변환되지 않은 1차 방사광과 결합하여 백색 광을 생성하는 하나 이상의 다른 광 파장으로 변환하는 형광 변환(a phosphor-converting) 기판을 포함하는 발광 다이오드에 관한 것이다.
청색 혹은 자외선(UV) 광을 방출하는 효율적인 LED의 발달과 함께, LED의 주 방출의 일부를 더 긴 파장으로 형광 변환하는 것을 통해 백색 광을 생성시키는 LED를 생산하는 것이 용이하게 되었다. LED의 주 방출의 일부를 더 긴 파장으로 변환하는 것은 통상적으로 주 방출의 하향 변환(down conversion)이라 지칭된다. 주 방출의 변환되지 않은 부분은 더 긴 파장의 광과 결합하여 백색 광을 만든다. 백색 광을 만드는 LED는 신호(signaling)와 조명의 목적을 위해 유용하다.
현재, LED의 주 방출의 일부의 형광 변환 기술 수준은 LED를 LED 램프에 하우징하는 반사기 컵(reflector cup)에 LED를 부착하기 위해 사용되는 에폭시(epoxy) 내에 형광 물질을 배치함으로써 달성될 수 있다. 형광 물질은 에폭시를 경화(curing)시키기 전에 에폭시와 혼합되는 분말 형태이다. 다음에, 형광 분말을 포함하는 경화되지 않은 에폭시 슬러리(epoxy slurry)는 LED 상에 증착되고 후속적으로 경화된다.
일반적으로 경화된 에폭시 내의 형광 입자는 에폭시의 전체에 걸처 랜덤하게 배향되고 산재되어 있다. 1차 방사광 중 LED에 의해 방출되는 부분은 형광 입자에 닿지 않고 에폭시를 통과하는 한편, 다른 일부는 형광 입자와 부딪히게 되어, 형광 입자가 황색 광을 방출하도록 한다. 주 청색 광과 형광 방출된 황색 광이 결합하여 백색 광을 생성한다.
형광 입자를 포함하는 에폭시를 사용하는데 있어서 하나의 단점은 LED에 의해 방출되는 백색 광의 균일성(uniformity)이 불가능한 것은 아니나 달성하기가 어렵다는 점이다. 이러한 불균일성은 에폭시 슬러리와 혼합된 형광 입자의 크기가 균일하지 않기 때문이다. 현재, 균일한 형광 입자 크기를 갖는 형광 가루는 일반적으로 이용 가능하지 않다. 형광 분말이 에폭시 슬러리와 혼합되었을 때, 큰 형광 입자는 작은 형광 입자보다 더 빨리 가라앉는다. 일단 경화되고 나면, 형광 입자의 공간적 배치의 불균일성은 에폭시 내에 존재하게 된다.
따라서, 에폭시 내의 형광 입자의 균일한 배치를 얻는 것은, 불가능한 것은 아니지만 형광 입자 크기의 불균일성 때문에 어렵다. 에폭시 내의 형광 입자의 크기와 그들의 위치를 제어할 수 없기 때문에, 균일하게 백색 광을 방출하는 LED 램프를 생산하기 어려움이 있다. 따라서, 특정 제조자에 의해 제조된 모델이라 할지 라도, LED 램프에 의해 생성된 백색 광의 질은 램프마다 변할 수 있다.
발광 유기 염료 막(luminescent organic dye film)을 LED를 넣는 렌즈 상에 배치함으로써, 형광 분말과 혼합된 에폭시를 사용하는 단점을 극복하려는 시도가 진행되어 왔다. 그 염료는 렌즈 상의 특별한 위치에 주의 깊게 위치하여 렌즈 상에 닿는 1차 방사광의 모두를 완전히 흡수하고 1차 방사광을 더 긴 파장의 광으로 변환시킨다. 방출된 1차 방사광의 일부는 염료에 부딪히지 않고 렌즈를 통과한다. 후속하여, 염료에 닿지 않는 1차 방사광은 더 긴 파장의 광과 결합하여 백색광을 생성한다. 염료는 렌즈에 닿지 않는 1차 방사광을 완전히 흡수하기 때문에, 더 긴 파장의 광과 합쳐진 1차 방사광의 일부 내의 임의의 변화도 제거될 것이다.
그러나, 후자의 방법도 몇몇 문제점이 있다. 염료를 렌즈 상에 두는 것은 제조상 곤란하며 생성된 백색 광의 변화를 초래할 수 있다. 또한, 전반적으로 긴 주기에 걸쳐 안정한 염료는 사용할 수 없다. 그 결과, 광 변환 염료는 보편적으로 사용되지 않는다.
따라서, 광 변환을 수행하고 전술한 문제점과 단점을 극복하는 LED 장치가 필요하다.
발명의 개요
본 발명은 LED에 의해 청색 광 혹은 자외선 광 중 하나로 방출되는 1차 방사광을 하나 이상의 긴 파장의 광으로 변환하는 형광 변환 기판을 포함하는 LED 장치를 제공하는데, 그 변환된 광은 변환되지 않은 1차 방사광과 결합하여 백색 광을 생성한다. 기판은 바람직한 발광 특성을 갖는 단결정 형광 물질이다. 단결정 형광 물질은 LED 장치의 발광 구조체의 단결정 성장을 촉진시키는데 필요한 격자 구조를 갖는다. 또한, 기판의 열 역학 특성으로 LED 장치의 에피텍셜 막(epitaxial film)의 과도한 압력 또는 균열을 막을 수 있다. 기판의 도핑 농도와 두께는 LED 장치가 제조되기 전에 정확하게 제어될 수 있고 테스트 될 수 있기 때문에, 변환되지 않고 기판을 통과하는 1차 방사광의 일부를 예측하고 제어할 수 있게된다. 마찬가지로, 기판에 의해 하나 이상의 다른 파장으로 변환되는 1차 방사광의 일부도 예측할 수 있고 제어가 가능하다. 형광 변환 LED 장치는 이들 광의 일부를 정확하게 제어함으로써 균일한 고품질의 백색 광을 생성하는 것을 달성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 기판은 단결정 형광 물질을 포함한다. 바람직하게, 기판은 YAG:Ce라 표기되는 단결정 세륨 도핑된 이트륨-알루미늄-가넷(Cerium-doped Yttrium-Aluminum-Garnet)(Y3Al5O12:Ce3+) 화합물이다. 기판은 LED의 발광 구조체에 의해 생성되는 1차 방사광의 수신에 응답하여 황색 광을 발광한다. LED의 발광 구조체에 의해 생성되는 1차 방사광의 일부는 기판을 통과하여 변환되지 않은 채로 남는다. 청색인 변환되지 않은 광은 황색 광과 결합하여 백색 광을 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판은 단지 LED의 발광 구조체에 의해 방출된 주 청색 광의 일부만 황색 광으로 변환한다. 그런 후에, 황색 광은 변환되지 않은 청색 광과 결합하여 백색 광이 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 기판은 발광 구조체와 반사 표면 사이에 끼워진다. 기판은 기판으로 향하는 1차 방사광의 모두를 흡수하여 황색 광으로 변환한다. 황색 광은 반사 표면에 의해 발광 구조체 방향으로 반사된다. 황색 광은 발광 구조체를 통과하고 발광 구조체에 의해 기판에서 떨어진 방향으로 방출된 1차 방사광과 결합한다. 결합된 광은 백색 광을 생성한다.
본 발명의 다른 특성과 이점, 그리고 그것에 의한 다양한 변형은 후속하는 설명과 도면 및 청구항에 의해 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 형광 변환 기판을 포함하는 본 발명의 발광 다이오드 장치의 투시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 장치로서, 기판은 단지 발광 다이오드 장치의 발광 구조체에 의해 방출되는 1차 방사광의 일부분만 흡수하는 단 결정 형광 물질을 포함하는, 발광 다이오드 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 장치로서, 기판은 발광 다이오드 장치의 발광 구조체에 의해 방출되는 1차 방사광을 실질적으로 모두 흡수하는 단 결정 형광 물질을 포함하는, 발광 다이오드 장치의 측면도.
도 1은 본 발명의 형광 변환 기판을 구현하기 적합한 발광 다이오드(LED)(1)의 측면도이다. 그러나, 본 발명의 LED는 어떤 특별한 LED에 한정하지 않는다는 점을 주의해야 한다. 당업자는 다양한 LED가 본 발명을 사용하기 위한 적합한 시 장에서 유용하다는 것을 알 것이다.
LED(1)은 예를 들면, 발광 구조체(2)를 포함하는데, 그것은 두 개의 n-GaN 층(3,4), SQW 또는 MQW GaInN 층(5), p-AlGaN 층(6) 및 p-GaN 층(7)을 포함한다. 또한, 발광 구조체(2)는 n 전극 결합 패드(n-electrode bond pad)(8), n 전극(3), p 전극 결합 패드(11) 및 p 전극(12)을 포함한다. 후속하여 더 상세히 설명되겠지만, n 전극(3)은 GaN으로 구성되고 p 전극(12)은 투과 및 반사 중 하나의 특성을 갖는다. 바람직하게, p 전극은 반사성으로 발광 구조체에 의해 방출된 광은 아래쪽으로 진행하여 기판(10)에 이른다. 전극 결합 패드(8,11)는, (도시되지는 않았지만) 전원에 접속될 때 바이어스 전류를 공급하여 LED(1)를 발광시킨다.
발광 구조체(2)는 단결정 형광 물질인 기판(10) 상에 배치되어 있다. 발광 다이오드(1)를 만들기 위해 사용된 물질은 도 1을 참조하여 전술한 물질에 한정되는 것이 아니라는 점에 유의해야 한다. 당업자는 발광 다이오드가 다양한 형태의 물질을 포함한다는 것을 알 것이다. 후속하여 상세히 설명되겠지만 본 발명에 따라 사용되는 발광 다이오드 장치가 청색 혹은 자외선 중 하나인 1차 방사광을 방출하는 것을 제외하면, 전술한 것처럼, 발광 다이오드(1)는 발광 다이오드의 어떤 특별한 형태에 한정하지 않는다. 당업자는 다양한 발광 다이오드가 본 목적에 적합하게 개시될 것이라는 것을 알 것이다. 예를 들면, 단 양자 웰(single-quantum-well)과 다중 양자 웰(multi-quantum-well) 발광 다이오드는 본 목적에 적합하다.
바람직하게, 청색 주 방출(blue primary emission)을 생성하는 발광 구조체(2)는 단결정 형광 기판(10)상에 에피텍셜 성장하게 된다. 바람직하게, 기판(10)은 단결정 세륨 도핑된 이트륨-알루미늄-가넷(Cerium-doped Yttrium-Aluminum-Garnet)(Y3Al5O12:Ce3+) 화합물이다. 이트륨-알루미늄-가넷 화합물은 통상적으로 "YAG"라 지칭된다. 실리콘 카바이드(SiC) 및 사파이어 라고 알려진 알루미늄 산화물(Al2O3)의 형태의 기판이 바람직한 열적, 역학적 특성 및 결정 구조 특성을 갖기 때문에 전형적으로 LED 장치에 사용된다. 비록, 알루미늄 산화물이 적합한 기판을 위해 필요한 열적, 역학적 및 결정 구조 특성을 가진다 할지라도, 이 화합물의 격자 구조는 너무 조밀하여 회토류 이온(rare earth ions)이 형광 변환을 수행하는 것을 가능하게 하는 충분한 농도로 혼합되는 것을 허용하지 않는다.
본 기술 분야에 알려진 바와 같이, LED 장치에 사용된 기판은 n 전극의 결정 구조를 빈틈없이 매치시켜야 한다. 전술한 바와 같이, 바람직하게 본 발명에 따른 LED 장치(1)의 n 전극(3)은 GaN으로 구성된다. 본 발명에 따라, 단 결정 YAG 화합물이 LED 장치(1)의 기판으로 사용하기에 적합하도록 GaN의 결정 구조를 충분히 매치시키는 결정 구조를 가진다는 것이 연구와 실험을 통해 결정되었다.
또한, 본 발명에 따라, 단결정 YAG 화합물이 LED 장치의 기판으로 사용하기에 적합하게 만드는 열적, 역학적 특성 및 결정 구조 특성을 가진다는 것이 연구와 실험을 통해 결정되었다. YAG는 세륨으로 도핑되어 황색 발광 형광 물질을 생성한다고 개시되었기 때문에, 본 발명에 따라, 단 결정 세륨 도핑 YAG 화합물은 LED 장치 기판의 필수 기능과 형광 변환 방출의 생성 모두를 제공하는 두 가지 목적을 구현할 수 있다는 것이 결정되었다.
기판 물질은 다른 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 기판 물질은 가넷 구조를 갖지 않는 (Y, Al) 산화물일 수 있는데, "YAG"에서 "G"는 가넷 구조를 나타낸다. 예를 들면, 단사정계(monoclinic) YAIO와 YAIO-페로브스카이트(perovskite) 이다. 또한 부분적으로 Y를 대체한, 예를 들면, (Y,Ln)AlO,(Y,Ln)(Al,Ga)O과 같은 몇몇 란탄족 원소(Ln)는 본 발명의 목적에 적합하며, 여기서 Ln은 임의의 희토류 이온(rare earth ion)을 나타낸다. 란탄족 원소는 좋은 발광 특성을 촉진하는 것으로 알려진 루테튬(Lu, Lutethium)일 수 있다. 또한, Ce,Pr,Ho,Yb ; Eu2+ 와 같은 하나의 도펀트(dopant)와 (Ce,Pr),(Ce,Ho),(Eu,Pr)와 같은 두 개의 도펀트와 같이 다양한 도펀트가 기판 물질을 도핑하기 위해 사용될 수 있다는 것을 주의해야 한다.
본 발명의 목적에 적합한 단결정 기판의 또 다른 예시는 단결정 홀뮴 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(Holmium-doped Yttrium-Aluminum-Garnet)(Y3Al5O12:Ho 3+) 화합물이다. 그러나 본 발명의 목적에 적합한 단결정 기판 또 다른 예시는 단결정 프라세오디뮴 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(Praseodymium-doped Yttrium-Aluminum-Garnet)(Y3Al5O12:Pr3+) 화합물이다. 그러나, 당업자는 본 발명이 본 목적을 위한 형광 물질의 어떤 특별한 형태를 사용하는 것에 한정하지 않는다는 것을 알 것이다. 당업자는 본 발명의 목적에 적합한 다수의 다른 형태의 형광 물질이 존재한다는 것을 알 것이다.
기판(10)은 LED의 발광 구조체(2)에 의해 생성되는 주 청색 광을 수신하는 것에 대응하여 황색 광을 발광한다. LED의 발광 구조체(2)에 의해 생성되는 1차 방사광의 일부는 기판(10)을 통과하여 변환되지 않은 채로 남는다. 1차 방사광은 도 2에서 화살표(22)에 의해 도시된다. 황색 광은 도 2의 화살표(23)에 의해 도시된다. 후속하여, 변환되지 않은 1차 방사광은 황색 광과 결합하여 백색 광에 가까운 광을 생성한다. 물론, 결합된 광이 적색 및 녹색 성분을 포함하지 않기 때문에, 실제로 백색 광은 아니다. 그러나, 생성된 광은 백색에 아주 근접하기 때문에, 광이 백색이 아니라는 사실은 인간의 눈으로 분별할 수 없다. 따라서, 본 발명의 LED 장치(1)에 의해 방출된 광은, 어떤 경우에 있어서 실제로 순수한 백색이 아니라는 것을 안다 할지라도, 이하 백색 광이라 지칭될 것이다.
기판(10)의 특성은 정확하게 제어될 수 있어서, 변환되지 않고 기판(10)을 통과하는 1차 방사광의 일부는 예측 가능하고 제어 가능하게 된다. 예를 들어, 세륨(Cerium) 이온과 같은 희토류 이온으로 YAG의 도핑을 정확하게 제어함으로써 기판(10)의 특성도 정확하게 제어된다. 당업자는 YAG가 예측 가능성과 제어 가능성을 달성 가능하도록 희토류 이온으로 성장되고 도핑될 수 있는 방법을 알 것이다. 기판(10)의 특성을 정확하게 제어함으로써, 기판(10)에 의해 황색 광으로 변환된 1차 방사광의 일부는 예측 가능하고 제어 가능하다. 이 1차 방사광의 일부를 정확히 제어함으로써, 생성된 백색 광의 질적 변화는 최소화되거나 제거된다.
도 2는 하나의 실시예에 따른 본 발명의 LED 장치의 측면도이다. 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, LED 장치(20)는 기판(10)과 발광 구조체(2)를 포함한다. 본 발명의 본 실시예에 따라, 반사 전극(21)은 기판(10)과 접촉하는 발광 구조체(2)의 표면 반대편에 있는 발광 구조체(2)의 표면에 위치한다. 반사 전극(21)은 도 1의 전극(12)에 대응한다. 도시의 편의를 위해, 발광 구조체(2)의 다른 구성 요소는 도 2에 도시되지 않았다.
발광 구조체(2)에 의해 방출된 약간의 1차 방사광은 반사 전극(21)에 닿을 수 있는 데, 그것은 발광 구조체(2)와 기판(10)을 통해 다시 1차 방사광을 반사할 것이다. 기판으로 진행하는 1차 방사광의 일부는 기판(10)에 의해 황색 광으로 변환된다. 기판으로 진행하는 1차 방사광의 일부는 기판(10)에 의해 황색 광으로 변환되지 않는다. 기판(10)에 의해 방출된 황색 광은 변환되지 않은 1차 방사광과 결합하여 백색 광을 생성한다. 기판(10)으로 들어가는 1차 방사광의 양이 극대가 되도록 반사 전극을 사용하여 LED 장치(20)의 효율을 개선한다.
1차 방사광은 하나 이상의 파장을 갖는 광을 포함할 수 있다는 것을 주의해야 한다. 마찬가지로, 1차 방사광에 의한 여기(excitation)에 반응하여 방출된 광은 하나 이상의 파장을 갖는 광을 포함할 수 있다. 가령, 기판(10)에 의해 방출된 황색 광은 스펙트럼 대역(spectral band)을 만드는 복수의 파장에 응답할 수 있다. 그런 후에, 스펙트럼 대역의 두 개 파장은 변환되지 않은 1차 방사광과 결합하여 백색 광을 생성한다. 따라서, 본 발명의 개념을 설명하기 위해 개개의 파장은 본 명세서에 설명되었다 할지라도, 본 명세서에 기술된 여기(excitation)는 다수의 파장 또는 스펙트럼 대역이 방출되는 것을 초래할 수 있다. 후속하여, 스펙트럼 대역의 파장은 결합하여 백색 광을 생성한다. 따라서, "스펙트럼 대역"이라는 용어는 적어도 하나의 파장 및 잠재적으로 많은 파장의 대역을 상징하도록 의도되었고, "파장"이라는 용어는 스펙트럼 대역의 피크 강도(peak intensity)의 파장을 상징하도록 의도되었다.
도 3은 또 다른 실시에에 따른 본 발명의 LED 장치(30)의 측면도이다. 본 발명의 실시예에 따라, 반사 표면(32)은 발광 구조체(2)의 반대편에 있는 기판(10)의 표면에 위치한다. 발광 구조체(2)에 의해 방출된 1차 방사광은 기판(10)으로 진행한다. 화살표(33)는 기판(10)으로 진행하는, 청색인 1차 방사광을 나타낸다. 모든 1차 방사광은 기판(10)에 의해 황색 광으로 변환된다. 황색 광은 화살표(34)로 나타나 있다. 황색 광은 반사 표면(2)에 의해 반사 표면으로부터 멀어지는 방향인 발광 구조체(2)를 향해 반사된다. 반사된 황색 광은 화살표(35)에 의해 도시된다. 반사된 황색 광은 발광 구조체(2)를 통과하고 발광 구조체(2)에 의해 기판(10)으로부터 멀어지는 방향으로 방출된 청색 광과 결합하여 백색 광을 생성한다.
당업자는 본 발명이 본 명세서에 기술된 실시예에 한정하지 않는다는 것을 알 것이다. 당업자는 본 발명의 사상 및 범위 내에서 기술된 실시예를 변형 할 수 있다는 것을 알 것이다.

Claims (14)

  1. 백색 광을 생성하기 위한 발광 다이오드 장치에 있어서,
    구동시 특정한 파장의 1차 방사광을 방출하는 발광 구조체(a light emitting structure)와,
    상기 발광 구조체로부터 방출된 상기 1차 방사광의 적어도 일부가 진행하는 광 투과 기판을 포함하되,
    상기 기판은 자신으로 진행하는 상기 1차 방사광의 적어도 일부가 하나 이상의 다른 파장의 방사광으로 변환되도록 도핑되며, 상기 발광 구조체에 의해 방출되는 상기 1차 방사광의 일부는 상기 하나 이상의 다른 파장의 방사광으로 변환되지 않고, 상기 1차 방사광 중 변환되지 않는 부분과 상기 하나 이상의 다른 파장의 방사광과 결합하여 백색 광을 생성하는,
    발광 다이오드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    반사 표면을 더 포함하되,
    상기 광 투과 기판은 상기 발광 구조체와 상기 반사 표면 사이에 개재되고(sandwitched), 상기 기판으로 진행하는 상기 1차 방사광의 실질적으로 전부가 상기 하나 이상의 다른 파장의 방사광으로 변환되고, 상기 1차 방사광 중 변환되지 않은 부분은 상기 발광 구조체에 의해 상기 기판으로부터 멀어지는 방향으로 방출되는 1차 방사광에 대응하며, 상기 반사 표면은 상기 기판 및 상기 발광 구조체를 통해 상기 하나 이상의 다른 파장의 방사광을 반사하고, 상기 반사된 방사광과 상기 변환되지 않은 1차 방사광이 결합하여 백색 광을 생성하는
    발광 다이오드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 구조체의 제 1 표면 상에 위치한 반사 전극을 더 포함하며,
    상기 발광 구조체에 의해 방출되어 상기 반사 전극 상에 닿는 임의의 방사광은 상기 반사 전극에 의해 상기 발광 구조체를 향해 반사되어 상기 반사된 방사광이 상기 기판을 향하게 되는
    발광 다이오드 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 단결정 이트륨-알루미늄-가넷(Y3Al5O12) 화합물로 구성되고, 상기 하나 이상의 다른 파장의 방사광은 황색 광이고, 상기 황색 광은 상기 변환되지 않은 1차 방사광와 결합하여 백색 광을 생성하는
    발광 다이오드 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 1차 방사광은 청색 광인 발광 다이오드 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 단결정 이트륨-알루미늄-가넷(Y3Al5O12) 화합물은 세륨으로 도핑되어 화학적으로 Y3Al5O12:Ce3+로 규정되는 화합물을 생성하는
    발광 다이오드 장치.
  7. 제 4 항에 있어서.
    상기 단결정 이트륨-알루미늄-가넷(Y3Al5O12) 화합물은 홀뮴으로 도핑되어 화학적으로 Y3Al5O12:Ho3+로 규정되는 화합물을 생성하는
    발광 다이오드 장치.
  8. 제 4 항에 있어서.
    상기 단결정 이트륨-알루미늄-가넷(Y3AL5O12) 화합물은 프라세오디뮴으로 도핑되어 화학적으로 Y3Al5O12:Pr3+로 규정되는 화합물을 생성하는
    발광 다이오드 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘 카바이드(Silicon Carbide)로 구성되고, 상기 실리콘 카바이드 기판은 상기 기판으로 진행하는 상기 1차 방사광의 일부가 적색 광으로 변환되고, 상기 기판으로 진행하는 상기 1차 방사광의 일부는 녹색으로 변환되며, 상기 적색과 상기 녹색 광은 상기 변환되지 않은 1차 방사광와 결합하여 백색 광을 생성하는
    발광 다이오드 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 1차 방사광은 청색 광인 발광 다이오드 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 방출 구조의 제 2 표면상에 위치한 반사 전극을 더 포함하며,
    상기 반사 전극 상에 닿는 상기 발광 구조체에 의해 방출되는 1차 방사광이 상기 반사 전극에 의해 상기 발광 구조체를 향해 반사되어 상기 반사된 방사광이 상기 기판으로 향하게 되는
    발광 다이오드 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 알루미늄 산화물(Al2O3)로 구성되고, 상기 알루미늄 산화물 기판은 상기 기판으로 진행하는 상기 1차 방사광의 일부가 적색 광으로 변환되고 상기 기판으로 진행하는 상기 1차 방사광의 일부가 녹색 광으로 변환되는 방식으로 도핑되고, 상기 적색 및 녹색 광이 상기 변환되지 않은 1차 방사광와 결합하여 백색 광을 생성하는
    발광 다이오드 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 1차 방사광은 청색 광인 발광 다이오드 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 발광 구조체의 제 2 표면상에 위치하는 반사 전극을 더 포함하며,
    상기 발광 구조체에 의해 방출되어 상기 반사 전극 상에 닿는 1차 방사광이 상기 반사 전극에 의해 상기 발광 구조체 쪽으로 반사되어 상기 반사된 방사광이 상기 기판으로 향하게 되는
    발광 다이오드 장치.
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