KR20070009947A - 발광 장치 제조 장비 - Google Patents

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Abstract

발광 장치가 개시된다. 발광 장치는 발광 반도체 장치 및 발광 반도체 장치의 광로 상에 배치되는 형광 분말층을 구비한다. 형광 분말층은 접착 재료가 없다. 형광 분말층의 적어도 일부가 응고된다.
발광 장치, 발광 반도체 장치, 형광 분말층, 접착 재료

Description

발광 장치 제조 장비{A fabrication equipment of a light emitting device}
도 1은 종래의 LED 구조를 도시한 단면도.
도 2a는 LED 구조의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 2b는 LED 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 3a는 LED 구조의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 3b는 LED 구조의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 4a는 LED 패키지 구조의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 4b는 LED 패키지 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 LED 패키지 구조의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.
*도 6a는 제 1 패시베이션을 갖는 LED 패키지 구조의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 6b는 제 2 패시베이션을 갖는 LED 패키지 구조의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 광원 구조의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 8a는 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 8b는 디스플레이 장치의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 9는 광원 장치 제조 시스템의 일 실시예를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20, 31 : 기판 21, 35 : 형광 분말층
32a : 제 1 반도체층 32b : 제 2 반도체층
33 : 도전층 910 : 액체 공급 장치
920 : 교반 장치 930 : 액체 배출 장치
*940 : 기판 배치 장치 950 : 용기
960 : 기판 970 : 형광 분말층
980 : 액체
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로, 특히 발광 장치용 형광 분말층에 관한 것이다.
발광 다이오드들(Light emitting diodes; LEDs)은 고휘도, 저체적, 저전력 소모 및 긴 수명 등의 성질을 가지며 예를 들면 다양한 디스플레이 제품들에 사용된다. LED의 발광 원리는 다음과 같다. 전자 및 정공 조합을 구동하기 위해 전압이 다이오드에 인가된다. 상기 조합은 다이오드로부터 빛을 방출한다. 또한, 빛의 발광 파장(컬러) 및 발광 강도를 조정하기 위해 형광체(phosphor)들이 LED에 부가될 수 있다.
백색 LED들은 조명 분야에 사용될 수 있다. 여기에는 2개의 백색 LED 구조들이 있다. 하나는 단일 칩 LED이다. 이러한 LED는 백색광을 얻기 위해 단일 LED 칩 및 형광체를 사용한다. 예를 들면, 백색 LED는 백색 LED를 얻기 위해 청색 LED 칩 및 황색 형광체들을 사용하거나 UV LED 칩, 청색, 녹색 및 적색 형광체들을 사용할 수 있다. 다른 백색 LED는 다중 칩 LED를 사용한다. 이러한 LED는 백색광을 얻기 위해 복수의 LED 칩들 및 형광체들을 사용한다. 예를 들면, 백색 LED는 백색 LED를 얻기 위해 청색, 녹색 및 적색 LED 칩들을 사용할 수 있다. 그러나 다중 칩 LED는 상이한 구동 전압들, 발광 강도, 온도 특성 및 수명을 가진 복수의 LED 칩들을 가진다. 따라서, LED 설계는 더 복잡하고 더 높은 비용이 든다. 따라서, 단일 칩 LED가 더욱 실용적이다.
단일 칩 LED의 더욱 단순한 구조는 백색광을 얻기 위해 단일 LED 칩 및 형광체들을 사용한다. 도 1에 있어서, LED는 리드 프레임(11)에 전기 접촉하는 한쌍의 전극들(10)을 포함한다. GaN으로서 LED(12)가 리드 프레임(11)에 배치되고, 에폭시 또는 겔을 포함하는 접착제(13)가 리드 프레임(11)에 제공되어 LED(12)를 덮는다. YAG를 포함하는 형광체들(14)이 접착제(13) 중에 분산된다. 끝으로, LED는 패키지 재료들(15)에 의해 패키징된다.
LED에 있어서, YAG가 수지내에 혼합되고 나서 청색 GaN LED 칩 상에 코팅된다. 이러한 방법은 불리한 점으로 시간 및 재료에 있어서 비효율적이고, 수지 흡수 및 나쁜 YAG 분산으로 인하여 LED 발광 효율 및 균일성이 감소한다.
또한, 미국 특허 제 6,642,618 호는 습기 칩입을 방지하기 위해 글라스(glass)층에 형광체들이 혼합되는 것을 개시했다. 그러나, YAG는 잘 혼합되지 않을 수 있어 LED 발광 효율 및 균일성이 감소될 수 있다.
미국 특허 제 6,576,488 호 및 미국 특허 제 6,686,581 호는 형광체들 구조가 전기 영동에 의해 LED 칩 표면 상에 형성되는 것을 개시했다. 형광체 분말들은 전하들에 의해 겔로 변하고 이후 인가하는 전압에 의한 전기장에 의해 형성되어야 한다. 도전성 플레이트가 형광체들을 끌어당겨 플레이트에 부착되도록 LED 칩 표면 상에 부가되어야 한다.
미국 특허 제 6,650,044 호는 형광체 구조가 스크린 인쇄법에 의해 LED 칩 표면 상에 형성되는 것을 개시했다. 스크린 인쇄법에 있어서, 먼저 스텐실이 제조되고, LED 칩 표면 상에 형광체 분말들을 고형화하기 위해 고형화제가 형광체 분말들에 첨가되어야 한다.
미국 특허 제 6,650,044 호는 전술한 기술에 의한 LED 구조를 개시했다.
타이완 출원 제 90,104,862 호는 형광 재료가 접착제에 의해 반도체 장치에 부착되는 것을 개시했다.
이들 공지의 기술들에 있어서, 형광체들 구조는 접착제 또는 전기영동에 의해서만 LED 칩 상에 형성된다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 발광 다이오드 장치를 제공한다. 본 발명은 LED 칩 표면 상에 형광층을 배치하는 다른 방법을 제공하고 형광체 분말 및 접착제 혼합물 문제를 다룬다.
3본 발명의 실시예들은 발광 반도체 장치, 및 상기 발광 반도체 장치의 광로 상에 배치된 형광 분말층을 포함하는 발광 장치를 제공한다. 형광 분말층의 적어도 일부는 응고되고 접착제가 없다.
본 발명의 더 나은 이해를 위해, 이하 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
상세한 설명
전술한 목적 및 다른 목적들, 특징들 및 이점들을 이해하기 위해, 이하 본 발명의 최선의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명된다.
실시예들은 기판의 광로에 복수의 형광 입자들을 위치시키고 형광 입자들 사이의 분자 인력을 증강시키기 위해 형광 입자들 사이의 거리를 감소시키는 LED 장치 제조 방법을 개시한다. 형광 입자들은 분자 인력에 의해 형광 분말층에 응고된다.
상기 방법을 얻기 위해, 일 실시예는 다음과 같은 단계들, 즉 액체에 복수의 형광 입자들을 분산시켜 혼합물을 형성하는 단계; 형광 입자들이 기판 상에 침착할 때까지 일정 기간 동안 혼합물에 기판을 위치시키는 단계; 및 액체를 제거하여 기판 상에 형광 입자들을 응고시켜 형광 입자들을 기판에 부착하는 단계를 포함한다.
형광 입자 밀도는 형광 입자 침착물의 액체 밀도보다 높다. 형광 입자 밀도는 약 0.001~1 g/ml, 바람직하게는 약 0.01~0.15 g/ml이다. 형광 입자 크기는 약 0.1~100 ㎛이다. 예를 들면, 형광체의 평균 입자 크기는 약 3~13 ㎛이다. 또한, 나노-스케일의 형광 입자들이 본 실시예에 사용될 수 있다. 형광 입자들은 액체 중에서 거의 용해되지 않거나 용해 불가능하다.
기판은 LED 칩과 같은 발광 반도체 장치 또는 LED 칩으로 구성된 층들일 수 있다.
다음의 실시예들은 그 구성을 설명하기 위한 예로서 LED를 제공한다.
LED
도 2는 본 발명의 LED의 단면도이다. LED는 기판(20) 및 형광 분말층(21)을 포함한다. 형광 분말층(21)은 기판(20) 상에 직접 부착된다. 형광 분말층(21)은 에폭시, 아교(glue) 또는 그와 유사한 물질이 없다. 도 2b에 있어서, 패시베이션층(22)이 또한 형광 분말층(21) 상에 형성되어 형광 분말층(21)을 보호한다. 패시베이션층(22)은 폴리머층일 수 있다.
도 3a는 본 발명의 다른 LED의 단면도이다. LED는 LED 칩(30) 및 형광 분말층(35)을 포함한다. LED 칩(30)은 기판(31), 복수의 반도체층들(32) 및 도전층(33)을 포함한다. 도전층(33)은 ITO 층과 같은 도전성 글라스층일 수 있다. 복수의 반도체층들(32)은 2층 또는 2층이상일 수 있다. 이 경우에, 도 3a에서는 복수의 반도체층들(32)은 2층, 즉 제 1 반도체층(32a)와 제 2 반도체층(32b)이다. 형광 분말층(35)은 기판(31) 표면 상에 직접 부착될 수 있다. 형광 분말층(35)은 또한 제 1 반도체층(32a) 표면, 제 2 반도체층(32b) 표면 상과 같은 복수의 반도체층(32) 표 면들상에 또는 도전층(33) 표면과 같은 도전층 표면 상에 부착될 수 있다. 형광 분말층(35)은 에폭시 또는 아교 등과 같은 어떠한 접착제도 없이, 형광 분말들로만 구성된다.
도 3b는 본 발명의 다른 LED의 단면도이다. 이 LED 구조는 도 3a의 LED와 유사하다. 차이는 형광 분말층(35)이 기판(31)의 저면 상에 제공된다는 것이다. 이러한 LED 구조는 플립 칩 제조에 사용될 수 있다.
형광 분말층(21, 35)은 황화물 형광체들 또는 비황화물 형광체들과 같은 형광체일 수 있다. 황화물 형광체들은 습기 및 산소와 같은 환경 요인들로부터 보호하기 위해 유기 폴리머 코팅 필름과 같은 코팅 필름으로 덮일 수 있다. 비황화물 형광체들은 YAG, TAG 또는 임의의 다른 형광체일 수 있다.
또한, 패시베이션은 외부 영향 및 오염을 피하기 위해 형광 분말층 상에 형성되어도 된다. 패시베이션은 유기 폴리머 재료들일 수 있다.
다음의 실시예들은 광로 영역 및 비광로 영역 구조들을 갖는 발광 반도체 칩들을 기술한다.
* 발광 장치
도 6b를 참조하면, 발광 장치는 발광 반도체 장치(100)과 형광 분말층(130)을 포함한다. 발광 반도체 장치(100)는 칩 또는 웨이퍼일 수 있다. 본 실시예에 있어서, 발광 반도체 장치(100)는 복수의 칩들(120)을 갖는 웨이퍼(110)이다. 웨이 퍼(110)는 광로 영역(OP)과 비광로 영역(NOP)으로 분리될 수 있다.
형광 분말층(130)은 칩(120)의 표면 또는 광로 영역(OP) 상에 부착된다. 형광 분말층(130)의 적어도 일부, 주요 부분 또는 전체가 응고되며 접착제가 없다. 본 실시예에 있어서, 형광 분말층(130)은 형광체들로 구성되고, 분자간 인력에 의해 응고된다. 따라서, 형광 분말들은 수지, 유기 폴리머, 고형화 재료들, 또는 글라스 겔(glass gel)을 포함하지 않는다.
본 발명에 있어서, 제 1 패시베이션층(140)은 긁히는 것을 피하기 위해 형광 분말층(130) 상에 형성되고, 패시베이션(140)은 적어도 형광 분말층(130)의 상면을 덮는다. 두번째로, 제 2 패시베이션(150)은 적어도 제 1 패시베이션(140) 및 형광 분말층(130)을 덮고, 칩(120)을 덮어도 된다. 제 2 패시베이션(150)의 두께는 제 1 패시베이션(140)보다 두꺼워도 된다. 일 실시예에서, 제 1 패시베이션층(140)은 후속 열처리들로 인한 분말층에 대한 손상을 피하기 위한 응력 버퍼층일 수 있다. 응력 버퍼층은 실리콘 겔과 같은 더 연성인 재료를 포함한다. 제 2 패시베이션(150)은 긁히거나 짜부라지는 것을 피하기 위해, 에폭시와 같은 더 경성인 재료를 포함하는 층이다.
형광 분말들은 황화물 형광체들 및 비황화물 형광체들을 포함하고, 비황화물 형광체들이 본 발명에 사용된다. 발광 반도체 장치의 실시예들이 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다.
발광 패키지 구조
도 4a는 본 발명의 발광 패키지 구조의 단면도이다. 본 실시예에 있어서, 발광 반도체 장치는 LED(40)이다. 먼저, 도 2에 도시된 것과 같은 LED가 리드 프레임(41)에 놓이고, 리드 프레임(41)은 한쌍의 전극(42)과 전기 접촉한다. 리드 프레임(41), 기판(20) 및 형광 분말층(21)은 패키지 재료(43)에 의해 패키징된다. 또한, 패시베이션(22)은 형광 분말층(21)을 보호하기 위해 형광 분말층(21) 상에 형성되어도 된다. 패시베이션(22)은 폴리머 층 또는 에폭시를 포함해도 된다.
도 5는 본 발명의 다른 발광 패키지 구조의 단면도이다. 도 3a에 도시된 것과 같은 LED가 리드 프레임(51)에 배치되고, 리드 프레임(51)은 한쌍의 전극(52)과 전기 접촉한다. 리드 프레임(51), 발광 칩(30) 및 형광 분말층(35)이 패키지 재료들(53)에 의해 패키징된다.
본 발명의 발광 장치는 플립 칩 구조와 같은 다른 패키지 구조들에 사용될 수 있다.
광원
도 7를 참조하면, 발광 장치[(40)(50)]는 광원(200)을 형성하기 위해 회로 기판(L)과 전기 접촉한다.
백 라이트 모듈
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 광원(200)이 광을 출력하기 위해 모듈 본체(210) 아래 또는 모듈 본체(210) 측벽 상에 배치된다.
디스플레이 장치
도 8a 및 도 8b는 디스플레이 요소(300)를 도시한다. 광원 또는 백 라이트 모듈은 디스플레이 장치를 형성하기 위해 디스플레이 요소(300)에 광원을 제공한다.
다음에 상기 장치의 제조 방법 및 시스템을 설명한다.
발광 장치의 제조 시스템
도 9를 참조하면, 본 실시예는 발광 장치의 제조 시스템을 개시한다. 이 제조 시스템은 용기(950); 기판(960)을 용기(950)에 배치하는 배치 장치(940); 액체(980)를 기판(960)보다 더 높은 높이로 용기(950)에 주입하는 액체 공급 장치(910); 복수의 형광 분말과 선택적으로 접착제가 없는 액체(980)를 혼합하여 혼합물을 형성하는 교반 장치(920); 및 형광 분말들이 기판(960) 상에 침착된 후 액체(980)를 제거하는 액체 배출 장치(930)를 포함한다. 형광 분말들은 기판(960) 상에서 응고 부착되어 형광 분말층(970)을 형성한다.
발광 장치의 제조 방법
전술한 제조 시스템에 의해, 본 실시예는 도 6b에 도시된 것과 같은 발광 반도체 장치를 제공한다. 복수의 형광 분말들은 칩(120)의 표면에서와 같은 발광 반도체 장치의 광로 상에 배치된다. 형광 분말들간의 거리가 감소되어 형광 분말들의 분자간 인력을 증가시키고 형광 분말들을 응고시켜 형광 분말층(130)을 형성한다.
형광 분말층(130)을 형성하는 단계들은 다음과 같다: 복수의 형광 분말들이 액체와 혼합된다. 이후 복수의 형광 분말들은 반도체 칩 또는 웨이퍼(120)의 광로 상에 위치된다. 액체를 제거하여 형광 분말들을 형광 분말층으로 응고시킨다.
본 실시예에 있어서, 액체는 물 또는 휘발성 용제들을 포함하고 에폭시 또는 아교를 포함하지 않는다. 휘발성 용제들은 에테르, 메탄올, 에탄올 또는 아세톤과 같은 에테르, 알코올 및 케톤으로 구성된 군을 포함한다.
발광 반도체 칩 또는 웨이퍼는 액체(980)가 들어있는 용기(950)에 놓이고, 형광 분말들이 액체 중에 분산되어 혼합물을 형성한다.
반도체 칩 또는 웨이퍼(960) 상의 형광 분말들의 균일성을 증가시키기 위해, 형광 분말 침착 시간을 선택적으로 증가시킬 수 있다. 액체(980)의 높이가 반도체 칩 또는 웨이퍼(960)의 높이보다 높으므로, 형광 분말들은 반도체 칩 또는 웨이퍼(960) 상에 침착될 수 있다. 바람직하게는, 액체(980)의 높이는 반도체 칩 또는 웨이퍼(960)의 높이의 약 3.5~6배이다.
소결 단계
동일한 실시예들에서, 액체 제거 단계는 소결(baking) 단계일 수 있다. 소결 단계는 액체를 제거하기 위한 소결 온도를 포함한다. 소결 온도로 인한 교반은 발광 반도체 칩 또는 웨이퍼 상의 형광 입자들의 정렬에 영향을 주지 않도록 제어된다.
소결 온도는 통상적으로 실온보다 높다. 바람직하게는, 소결 온도는 약 40~300℃이다. 예를 들면, 에탄올 소결 온도는 약 80℃이다. 또한, 소결 단계는 다단계를 포함해도 된다. 예를 들면, 액체는 제 1 온도 및 제 2 온도에서 제거된다.
액체 제거 단계는 또한 소결 단계 전에 실행된다. 액체 제거 단계는 배출 단계 또는 펌핑 단계를 포함할 수 있다.
도 6a를 다시 참조하면, 복수의 형광 분말들이 액체와 혼합된다. 이후 형광 분말들은 반도체 웨이퍼의 광로 영역(OP) 및 비광로 영역(NOP) 상에 침착된다. 액체가 제거된 후, 형광 분말들은 형광 분말층에 응고된다. 또한, 도 6a에 도시된 것과 같이, 제 1 패시베이션층(140)이 형성되어 반도체 웨이퍼의 광로 영역(OP) 상의 형광 분말층(130)을 보호한다. 반도체 웨이퍼의 비광로 영역(NOP) 상의 형광 분말층이 세정 또는 제거될 때, 반도체 웨이퍼의 광로 영역(OP) 상의 형광 분말층은 패시베이션층(140)에 의해 보호된다. 반도체 웨이퍼의 비광로 영역(NOP) 상의 형광 분말층이 제거된 후, 제 1 패시베이션층(140)과 형광 분말층을 덮도록 제 2 패시베이션(150)이 형성될 수도 있다.
다음에 발광 장치의 제조 시스템에 의한 LED 제조를 설명한다.
LED 제조 방법
먼저, 형광 분말들이 액체에 주입되고 형광 분말들의 밀도는 액체의 밀도보다 높으며, 형광 분말들은 액체 중에서 불용성이거나 낮은 용해도를 가지며, 형광 분말들은 액체 중에서 안정하고 액체와 화학 반응을 일으키지 않는다. 형광 분말들 은 교반 바(stirring bar) 또는 초음파 교반에 의해 액체와 잘 혼합되어 혼합물을 형성한다. 형광 분말들은 형광체일 수 있고, 형광체들은 황화물 형광체들 또는 비황화물 형광체들일 수 있다. 황화물 형광체들은 또한 습기 및 산소와 같은 환경 요인들로부터 보호하기 위해, 유기 폴리머 코팅 필름과 같은 코팅 필름에 의해 코팅될 수 있다. 비황화물 형광체들은 YAG, TAG 또는 다른 형광체들일 수 있다.
기판은 일정 시간동안 혼합물 중에 놓이고 혼합물의 높이는 기판 상면보다 적어도 10㎛ 높아야 한다. 이후 형광 분말들은 중력에 의해 자연적으로 기판 상에 침착된다. 따라서, 형광 분말들의 밀도는 액체의 밀도보다 높아야 하고, 그렇지 않으면 침착은 일어나지 않을 것이다. 형광 분말들의 입자 크기는 통상적으로 0.1~100㎛이다. 입자들이 너무 작으면, 침착 시간이 너무 길어지고 산출량이 감소할 수 있다. 입자들이 너무 크면, 형광 분말층의 균일성이 감소할 것이다. 형광 분말층의 두께 균일성을 달성하기 위해, 형광 분말들 및 액체의 농도는 약 0.001~1 g/ml, 바람직하게는 0.01~15 g/ml이다. 농도가 너무 높으면, 형광 분말들이 낭비되거나 형광 분말층이 너무 두꺼워질 것이다. 농도가 너무 낮으면, 침착시간이 너무 길어지고 형광 분말층이 너무 얇아질 것이다.
끝으로, 액체가 소결, 배출 및/또는 펌핑에 의해 제거되어 기판 상에 형광 분말층을 형성한다. 액체 제거 단계는 형광 분말층을 교반하지 않아야 한다, 그렇지 않으면 이상적인 형광 분말층이 얻어질 수 없다. 소결 온도는 40~300℃이어도 된다. 소결 온도가 너무 낮으면, 소결 시간이 너무 길어질 수 있거나 액체를 건조시키는 것이 곤란할 수 있다. 소결 온도가 너무 높으면, 기판 및/또는 형광 분말들 이 변성될 수 있고, 형광 분말층이 교반될 수 있다. 액체가 제거되면, 형광 분말들 사이의 거리가 감소하고, 형광 분말층이 반 데르 바알 힘(Van der Waal force)과 같은 분자간 힘에 의해 형성된다. 또한, 소결 단계는 제 1 소결 단계 및 제 2 소결 단계와 같은 다중 소결 단계를 포함해도 된다. 제 1 소결 단계에서, 소결 온도는 형광 분말층 표면 상에 빈틈(void)들이 형성되는 것을 방지하기 위해 액체의 비등점보다 낮을 수 있다. 제 2 소결 단계에서, 소결 온도는 액체를 모두 건조시킬 수 있도록 높아도 되며 기판 또는 형광 분말 변성온도, 예를 들면 300℃보다 낮아도 된다.
또한, 패시베이션층이 코팅법에 의해 형광 분말층 상에 형성될 수 있다. 패시베이션층은 유기 폴리머일 수 있다.
전술한 제조 방법에서, 형광 분말이 액체 중에서 용해 가능하면, 형광 분말층은 형성되지 않을 것이다. 형광 분말들이 액체 중에서 용해 가능할 경우, 혼합물이 과포화되면, 본 발명은 여전히 작용할 것이다. 과잉주입 형광 분말 방법(overdose luminescent powder method)은 비용을 증가시킨다. 그렇지 않고, 형광 분말들이 액체 중에서 불안정하거나 액체와 화학 반응을 일으키면, 형광 분말들은 열화하거나 분해될 것이다. 따라서, 액체는 용해 가능하지 않고, 간신히 용해 가능하고, 안정하고 형광 분말들과 화학 반응을 일으키지 않는 것이 바람직하다. 액체는 물, 알코올, 케톤 및/또는 에테르일 수 있다. 알콜은 에탄올이어도 되고, 케톤들은 아세톤이어도 되고, 에테르들은 에테르이어도 된다.
또한, 기판은 LED 칩 또는 LED 칩의 임의의 층일 수 있다. 즉, 형광 분말층 은 LED 칩의 임의의 표면 상에 형성된다.
다음의 예들은 액체로서 물 및 에탄올을 제공한다.
예 1
니치아 사(Nichia Co.)제의 YAG 형광체들을 수중에 넣고 초음파 교반에 의해 혼합물을 형성하였다. YAG 형광체들 침착을 위해 GaN 칩을 혼합물 중에 약 20 분동안 놓아 두었다. 혼합물 표면은 GaN 칩 상면보다 높으므로, YAG 형광체들이 GaN 칩 상에 침착되었다. 물을 일정 시간동안 약 50℃에서 증발시켰고, 이후 약 200℃에서 건조되어 물을 전부 건조시키고 YAG 형광체들을 응고시켰다. 물 제거 단계에서, 진공 처리는 물 제거 속도를 증가시키기 위한 처리일 수 있다.
예 2
니치아 사(Nichia Co.)제의 YAG 형광체들을 에탄올 중에 넣고 초음파 교반을 통해 혼합물을 형성하였다. GaN 칩을 혼합물에 놓고 YAG 형광체들의 침착을 위해 약 20분동안 두었다. 혼합물 표면이 GaN 칩 상면보다 더 높으므로, YAG 형광체들이 GaN 칩 상에 침착되었다. 에탄올은 일정 시간동안 약 80℃에서 증발시켰고, 이후, 약 150℃에서 건조되어 모든 에탄올을 건조시키고 YAG 형광체들을 응고시켰다. 에탄올 제거 단계에서, 진공 처리는 에탄올 제거 속도를 증가시키기 위한 처리일 수 있다.
LED 측정 데이터, CIE 좌표들 및 휘도가 다음에 주어진다. LED들은 형광체가 수지와 혼합되는 종래의 방법 및 GaN LED 칩 및 YAG 형광체를 사용하는 본 발명 방법에 의해 제조된다. 구동 조건들은 다음과 같다:
(구동 조건 1)
여기 파장: 460~465 nm
전력: 40~50 mcd
전압: 3.2~3.3 V
(구동 조건 2)
여기 파장: 470~475 nm
전력: 40~50 mcd
전압: 3.2~3.3 V
CIE 좌표들
LED 번호 구동 조건 1 구동 조건 2
제조 방법 종래 방법 본 발명 종래 방법 본 발명
1 X=0.28 Y=0.28 X=0.28 Y=0.28 X=0.36 Y=0.32 X=0.28 Y=0.28
2 X=0.30 Y=0.26 X=0.28 Y=0.28 X=0.38 Y=0.34 X=0.28 Y=0.28
3 X=0.29 Y=0.27 X=0.28 Y=0.28 X=0.42 Y=0.36 X=0.28 Y=0.28
4 X=0.24 Y=0.24 X=0.28 Y=0.28 X=0.36 Y=0.38 X=0.28 Y=0.28
5 X=0.27 Y=0.25 X=0.28 Y=0.28 X=0.38 Y=0.33 X=0.28 Y=0.28
휘도
LED 번호 구동 조건 1 구동 조건 2
제조 방법 종래 방법 본 발명 종래 방법 본 발명
1 8800 mcd 9500 mcd 3500 mcd 8500 mcd
2 9400 mcd 10500 mcd 3200 mcd 8000 mcd
3 9200 mcd 10200 mcd 2700 mcd 7500 mcd
4 9800 mcd 12100 mcd 4000 mcd 9500 mcd
5 9500 mcd 11200 mcd 3700 mcd 9000 mcd
표 1 및 2로부터, 상기 예들의 LED들은 백색 및 더욱 밝은 광을 방출한다. 따라서, 본 발명에 의해 제조되고 더 긴 파장(더 낮은 에너지)에 의해 여기되는 LED들의 광강도는 공지 기술에 의해 제조되고 더 짧은 파장(더 많은 에너지)에 의해 여기되는 LED들의 광강도에 가깝다. 그것은 본 발명의 LED들이 더 양호한 광-전기 전송속도를 가진다는 것을 보인다.
본 발명에 따른 발광 장치 및 제조 방법의 이점들은 다음과 같다:
1. 본 발명의 형광 분말층은 에폭시 또는 아교와 같은 임의의 매개물 없이 직접 발광 반도체 장치에 또는 그 위에 부착되므로, 인가된 에너지가 상기 매개물에 의해 낭비되지 않고 발광 장치는 더 높은 방출 효율을 가진다.
2. 본 발명의 형광 분말층은 직접 부착 방법에 의해 제조되며, 수지와 혼합되지 않고 이후 발광 장치 상에 코팅된다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은 단순하고 산출량을 높일 수 있다.
3. 본 발명의 형광 분말층은 직접 부착 방법에 의해 제조되며, 수지와 혼합되지 않고 이후 발광 장치를 코팅하므로, 매개물 내의 형광 분말의 불균일성이 생기지 않는다.
4. 본 발명의 형광 분말층은 직접 부착 방법에 의해 제조되고, 이러한 제조가 실패할 경우, 형광 분말층은 예를 들면 브러싱(brushing) 방법에 의해 재가공될 수 있다. 그래서 재가공이 매우 용이하고 비용이 낮다.
이상 본 발명을 예에 의해 그리고 최선의 실시예에 관해 기술하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 발광 장치 제조 장비에 있어서,
    용기;
    기판을 상기 용기에 배치하는 배치 장치;
    액체를 상기 기판보다 높은 높이로 상기 용기에 주입하는 액체 공급 장치로서, 상기 액체는 접착제가 없는, 상기 액체 공급 장치;
    복수의 형광 입자들을 상기 액체 중에 균일하게 분산시켜 혼합물을 형성하는 교반 장치; 및
    상기 형광 입자들이 상기 기판 상에 침전된 후 상기 액체를 배출시키고, 이에 의해 상기 기판에 부착하는 상기 형광 입자들을 응고시키는 액체 배출 장치를 포함하는, 발광 장치의 제조 장비.
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