KR20120031224A - 인광 변환 적외선 ｌｅｄ - Google Patents

인광 변환 적외선 ｌｅｄ Download PDF

Info

Publication number
KR20120031224A
KR20120031224A KR1020127001032A KR20127001032A KR20120031224A KR 20120031224 A KR20120031224 A KR 20120031224A KR 1020127001032 A KR1020127001032 A KR 1020127001032A KR 20127001032 A KR20127001032 A KR 20127001032A KR 20120031224 A KR20120031224 A KR 20120031224A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
phosphor
light source
infrared
rare earth
Prior art date
Application number
KR1020127001032A
Other languages
English (en)
Inventor
윌리암 로스 라포포트
제임스 케인
기린 티. 카스테리노
Original Assignee
허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
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 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 filed Critical 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
Publication of KR20120031224A publication Critical patent/KR20120031224A/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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • 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
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • 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
    • 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
    • H01L2224/48257—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 die pad of the item
    • 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
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • 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
    • 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
    • H01L2924/1816—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body
    • H01L2924/18165—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body of a wire bonded chip
    • 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
    • H01L33/44—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 coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

다양한 파장의 빛의 제조는 다른 파장에서 방출하는 증감제-희토류 이온을 펌프하기 위하여 종래 LED 방출을 사용하는 적외선 인광 다운 컨버전 기술을 이용한다. 증감제는 LED 칩 펌프 방출을 흡수하고, 그 다음, 그 에너지를 높은 양자 효율로 도펀트 이온에 전송하고, 그 다음, 도펀트 이온은 이들의 특징 파장에서 방출한다.

Description

인광 변환 적외선 ＬＥＤ{PHOSPHOR CONVERTING IR LEDS}
본 출원은 그 전문이 참조로 편입되는, 2009년 6월 19일에 출원되어 현재 계류중인 미국 가특허출원 제61/218531호를 우선권으로 한다.
본 기술은 발광 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 기술은 하나 이상의 적외선 발광 인광체로 코팅된 발광 반도체 구조물에 관한 것이다.
LED(light emitting diode)는 전기 에너지의 입력 흐름을 전자기 방사선 출력 흐름으로 변환하는 p-n 접합 장치이다. LED는 일반적으로 자외선, 가시광선 또는 적외선 영역의 전자기 스펙트럼 내의 전자기 방사선을 방출하며, 방출 파장은 다이오드 반도체 칩을 형성하는 물질에 따라 다르다. 예를 들어, 전기 에너지에 의해 여기될 때, 알루미늄 갈륨 비화물(aluminum gallium arsenide)을 포함하는 반도체 칩 물질로부터 형성되는 LED는 적색 가시광선을 방출하는 것으로 알려져 있고, 알루미늄 갈륨 인화물(aluminum gallium phosphide)을 포함하는 반도체 칩 물질로부터 형성되는 LED는 녹색 가시광선을 방출하는 것으로 알려져 있고, 그리고 인듐 갈륨 질화물(indium gallium nitride)를 포함하는 반도체 칩 물질로부터 형성되는 LED는 청록색 광을 방출하는 것으로 알려져 있다.
또한, 많은 LED는 방사선 방출 파장뿐만 아니라 휘도도 다양하다. 조명 광고판 디스플레이 또는 무대 조명 애플리케이션과 같은 많은 애플리케이션에서는, 고휘도 가시광선 발광 다이오드가 바람직하지만, 더 낮은 휘도의 LED는 기기의 상태 표시등으로 충분할 수 있다. 또한, 고휘도는 "백색광" LED, 즉, 사람의 눈이 백색 광으로 해석하는 파장을 갖는 LED를 채용하는 플래쉬라이트(flashlight) 및 랜턴(lantern)과 같은 애플리케이션에도 바람직하다. 백색광 LED는 일반적으로 백색광을 형성하기 위해 하나의 색의 LED와 상이한 색의 인광 코팅을 결합함으로써 형성된다. 가장 일반적으로, Ce-도핑된 이트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet)과 같은 황색 방출 인광체(phosphor)로 코팅된, 인듐 갈륨 질화물(indium gallium nitride) 반도체로부터 형성되는 LED와 같은 청색 LED는 백색광 방출을 나타내는 CIE 차트를 갖는 광을 함께 형성할 것이다. 예를 들어, 백색 인광 기반 LED의 이러한 일반적인 형태를 교시하는 미국특허 제5,998,925호를 참조. 이러한 "인광 기반 LED" 기술은 다양한 범위의 품질과 휘도를 갖는 정확한 동적 색상 제어가 가능한 LED의 제조를 허용한다.
또한, 적외선(infrared) 방사선과 같은 비가시광선을 방출할 수 있는 발광 다이오드가 알려져 있다. 적외선 발광 다이오드는 텔레비전 리모콘으로부터 SWIR(short wave infrared) 카메라와 같은 나이트비젼(night vision) 장치에 걸쳐 다양한 애플리케이션에 채용되고, 통신 산업에서 자주 채용된다. 상업적으로 이용가능한 일반적인 적외선 LED는 1.55 마이크론(microns) 까지의 몇 개의 이산적인 파장값에서 이용가능하고, 종래에는 P 및 N 타입 GaAs(gallium arsenide) 에피택셜 층(eitaxial layer)을 포함하는 에피택셜 웨이퍼, 일반적으로 실리콘과 같은 양쪽성 불순물로 도핑된 GaAs 에피택셜 웨이퍼를 사용하여 형성되어 왔다. 예를 들어, Sharp 사 소유의 미국특허 제3,757,174호를 참조; 또한, 주석, 셀레늄, 텔루륨, 또는 황으로 도핑된 GaAs 기반 LED를 교시하는 Hitachi 사 소유의 미국특허 제4,008,485호를 참조. 또한, Mitsubishi Monsanto Chemical 사 소유의 미국특허 제4,575,742호도 이러한 종래 적외선 LED의 효율을 개선하기 위해 적외선 발광 다이오드 기판 상에 혼합된 결정층을 포함하는 이러한 타입의 개선된 적외선 LED를 교시한다. 미국특허 제5,831,268호는 반사성 액체의 존재를 탐지하기 위해 적외선 LED를 이용하는 장치를 교시한다.
이러한 종래 적외선 발광 다이오드는 효과적인 밴드갭(band gap) 구조를 형성할 수 없기 때문에, 가시광선 발광 LED에 비하여, 하나의 LED 반도체 칩 당 약 1 밀리와트(milliwatt)에 불과한 매우 강도가 약한 적외선광을 발생시킨다. 따라서, 본 기술분야에서는 다양한 파장에서 더 강한 적외선을 방출하는 LED가 요구된다. 본 기술은 본 기술분야의 이러한 요구에 대한 해결책을 제공한다. 또한, 다른 2차 광 파장에서 방출하는 도펀트(예를 들면, 희토류 이온(rare earth ion))를 여기시키는(exciting) 펌프로서 종래의 LED 1차 광방출을 이용하는 적외선 인광 다운 컨버전(down conversion) 기술을 사용하여 다른 파장의 광이 형성될 수 있음이 발견되었다.
본원에서는, 하나 이상의 적외선 발광 인광체로 코팅된 발광 반도체 구조를 개시한다.
일 태양에서, a) 광원, 및 b) 상기 광원 상의 에너지 다운컨버팅(downconverting) 인광 물질을 포함하는 스토크스 방사선(stokes radiation) 방출 장치가 제공된다. 인광 물질은 상기 광원으로부터 방출된 광 에너지를 흡수하고, 흡수된 광 에너지에 응답하여 적외선을 방출하는 적어도 하나의 적외선 방출 인광체를 포함할 수 있다.
다른 태양에서, a) 오목한 컵과 리드(lead)를 포함하는 마운트 리드(mount lead), b) 마운트 리드의 오목한 컵에 장착되는 발광 다이오드 반도체 칩, 및 c) 발광 다이오드 반도체 칩 상의 인광 물질을 포함하는 스토크스 방사선 방출 발광 다이오드 어셈블리가 제공된다. 상기 오목한 컵은 자외선에서 적외선을 반사할 수 있는 반사 물질을 선택적으로 포함한다. 발광 다이오드 반도체 칩은 마운트 리드에 전기적으로 연결된 전극을 포함할 수 있고, 상기 발광 다이오드 반도체 칩은 전기 에너지에 의해 여기될 때, 전자기 스펙트럼 중 자외선으로부터 근적외선(near infrared) 영역까지의 범위의 파장을 갖는 광을 방출하는 물질을 포함할 수 있다. 인광 물질은 상기 발광 다이오드 반도체 칩으로부터의 광 에너지를 흡수하고 흡수된 광 에너지에 응답하여 적외선을 방출하는 적어도 하나의 적외선 방출 인광체를 포함할 수 있다.
도 1은 발광 다이오드 어셈블리의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 2는 반도체 칩에 직접 코팅된 인광 물질을 구비하는 오목한 컵 내의 발광 다이오드 반도체 칩의 일 실시예를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 3은 인광 물질이 오목한 컵을 충진하고 반도체 칩을 덮은 적외선 투과 물질과 혼합되어 존재하는 오목한 컵 내의 발광 다이오드 칩의 일 실시예를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 4는 광학 필터 및 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)를 포함하는 본 기술에 따른 발광 다이오드 조립체의 일 실시예를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 5는 660 nm LED 칩 펌프를 이용하는 네오디뮴(Nd) 기반 인광체의 방출 스펙트럼을 도식화한 도면이다.
도 6은 660 nm LED 칩 펌프를 이용하는 이테르븀(Yb) 기반 인광체의 방출 스펙트럼을 도식화한 도면이다.
도 7은 660 nm LED 칩 펌프를 이용하는 에르븀(Er) 기반 인광체의 방출 스펙트럼을 도식화한 도면이다.
본 기술의 적외선 발광 LED는 종래의 적외선 발광 LED보다 훨씬 강한, 가시 광선의 강도 및 밝기 능력과 등가의 빛을 발생시킨다. 여기에 개시된 LED는 광원 상에 적외선을 방출하는 인광 물질을 채용한다. 인광 물질은 광원에 의해 발생된 빛을 흡수한 뒤, 흡수된 빛에 응답하여 다운컨버트된 스토크스 방사선(stokes radiation)을 방출한다. 여기에 사용된 "스토크스 방사선"은 여기된(excited) 또는 발생된 방사선보다 낮은 에너지(보다 긴 파장)를 갖는 방사선(즉, 광자)으로 정의되며, 이는 에너지 다운컨버전(downconversion)이 발생하였음을 의미한다. 따라서, "스토크스 방사선 방출 장치"는 스토스크 방사선을 방출하도록 제조된 장치로 정의된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스토크스 방사선 방출 LED 어셈블리(100)는 광원(102) 및 광원(102) 상의 에너지 다운컨버팅 인광 물질(104)을 포함할 수 있다. 광원(102)은 전자기 스펙트럼 중 자외선으로부터 근적외선 영역까지의 범위에서 하나 이상의 파장을 갖는 광 에너지로서의 빛을 방출한다. 또한, 광원(102)에 의해 방출된 광 에너지는 여기에서 1차 광, 1차 광 에너지 또는 1차 방사선이라 불린다. 여기에서 사용된 바와 같이, "인광체(phosphor)"는 소정의 파장의 1차 광에 의해 여기될 때, 광 에너지로서 2차 광을 방출하는 물질로서 정의되며, 1차 광 에너지가 상기 광원(102)으로부터 발생된다. 또한, 인광체(104)에 의해 방출되는 광 에너지는 여기에서 2차 광, 2차 광 에너지 또는 2차 방사선이라 불린다. 인광 물질(104)은 상기 광원(102)으로부터의 광 에너지를 흡수하고 상기 흡수된 광 에너지에 응답하여 적외선을 방출하는 적어도 하나의 적외선 방출 인광체를 포함할 수 있다. 적외선 스토크스 방사선을 발생시키기 위해, 광원(102)은 적외선보다 더 짧은 파장과 더 큰 에너지를 갖는 광(방사선)을 방출한다. 따라서, 광원(102)은 가시광선을 포함하는 전자기 스펙트럼 의 자외선 영역으로부터 전자기 스펙트럼의 근적외선 영역까지의 범위 중 하나 이상의 파장에서 광을 방출할 수 있다. 보다 바람직하게는, 광원(102)은 약 350nm 내지 약 980nm의 파장의 범위 중 하나 이상의 파장에서 발광할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 광원(102)은 약 350nm 내지 약 980nm의 파장에서 발광하는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 광원(102)은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 LED 다이로도 알려진 LED 반도체 칩을 포함할 수 있고, 바람직하게는 하나 이상의 자외선 발광 LED 내지 근적외선 발광 LED를 포함할 수 있다. 적합한 LED 다이/칩은 Texas 주, Plano의 Clairex Technologies, Inc.로부터와 같이 상업적으로 이용가능하다. 또한, 인광체로 코팅될 때 LED가 "펌프광(pump light)"을 방출하는 이러한 LED 광원은 본 기술 분야에서 "펌프" 또는 "펌프 LED"로 불린다. 복수의 발광 다이오드가 존재할 때, 이들은 모두 동일하거나, 또는 다양한 LED 반도체 물질을 포함할 수 있다.
적합한 LED 반도체 칩 물질은 전기 에너지에 의해 여기되거나 활성화될 때 전자기 스펙트럼의 자외선 내지 근적외선 영역 내의 방사선을 방출하는 임의의 물질을 비배타적으로 포함한다. 바람직하게는, 광원/발광 다이오드 반도체 칩(102)은 반도체가 갈륨 비화물(galium asenide), 알루미늄 갈륨 비화물(aluminum galium arsenide), 갈륨 질화물(galium nitride), 인듐 갈륨 비화물(indium galium arsenide), 인듐 갈륨 질화물(indium galium nitride), 알루미늄 갈륨 질화물(aluminum galium nitride), 알루미늄 갈륨 인화물(aluminum galium phosphide), 갈륨 비소화 인화물(galium arsenide phosphide), 갈륨 인화물(galium phosphide), 알루미늄 갈륨 인듐 질화물(aluminum galium indium nitride), 또는 이들의 화합물을 포함하는 이들 중 2개 이상으로부터 형성된 반도체를 포함하는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 광원/LED 반도체 칩(102)은 InGaAs(indium gallium arsenide)로부터 형성된 반도체를 포함하는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려진 바와 같이, LED 칩은 일반적으로 베이스 기판(base substrate)에 공통으로 에피택셜 형성되고, 그 비배타적인 예는 사파이어(sapphire), 실리콘(silicon) 또는 실리콘 카바이드(silicon carbide)와 같은 물질로부터 형성된 기판이다.
일반적으로, 인광체(104)로 코팅된 LED 반도체 칩(102)은 한정이 아닌 것으로, 임의의 종래 발광 다이오드 어셈블리에 장착될 수 있다. 도 1은 여기에서 유용한 예시적인 발광 다이오드 어셈블리를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스토크스 방사선 방출 발광 다이오드 어셈블리(100)는 내부 리드(110) 및 마운트 리드(108)를 포함할 수 있고, 미운트 리드(108)는 바람직하게는 오목한 컵(106)을 포함한다. 광원/LED 반도체 칩(102)은 마운트 리드(108)의 오목한 컵(107)에 장착될 수 있다. 이러한 타입의 오목한 하우징 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 딤플형 컵(dimpled cup) 또는 딤플형 원추(dimpled cone)이라 불리며, 미국특허 제5,865,529호에 개시된 바와 같이 일반적으로 알려져 있다. 이러한 옴폭 들어간 구조가 강제적인 것은 아니지만, 인광 물질(104)로부터 방출되는 적외선의 각분산도를 감소시키는데 효과적일 수 있고, 또한, 금속 또는 다른 적합한 히트 싱크 물질로부터 제조될 때 효과적인 히트 싱크로서 제공될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 전극(112)이 양 리드(108, 110) 및 광원/LED 반도체 칩(102)에 전기적으로 연결되어, 리드(108, 110)를 광원/LED 반도체 칩(102)에 본딩한다. 본 발명이 속하는 기술분야에 일반적으로 알려진 바와 같이, 상기 전극은 골드 본드 와이어(gold bond wire)로도 불리는 골드 와이어로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 LED 어셈블리는 LED에 연결된 회로(도시되지 않음), 회로에 전류를 공급하기 위해 케이블을 통해 회로 및 LED에 연결된 전원, 및 연속적인 DC 전압의 공급을 제공하기 위해 전원에 연결된 전력 제어기(power regulator)를 포함할 수 있다. 전력 제어기는 전력 저항기(power resistor)의 입력단에 연결되고, 전력 저항기의 출력단은 LED에 연결될 수 있으며, 이들 모두는 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적이다. 또한, 인광체(104)가 코팅된 LED(102)가 오목한 하우징 구조(106)에 장착된 이러한 타입의 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 "LED 패키지"라 할 수 있다.
전술한 바와 같이, LED 반도체 칩은 칩에 의해 방출되는 광을 흡수하고 상기 흡수된 광에 응답하여 적외선을 방출하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 "인광체"로 알려진 하나 이상의 물질을 포함하는 인광 물질(104)로 코팅될 수 있다. 바람직하게는, 인광 물질(105)은 약 800nm 또는 그 이상의 파장에서 적외선을 방출한다. 가장 바람직하게는, 인광 물질은 약 800nm 또는 그 이상의 파장에서 적외선을 방출하는 미립자 물질(particulate substance) 또는 미립자 물질들의 화합물을 포함할 수 있다. 그 대신에, 인광체(104)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 호스트 격자(host lattice)로 알려진 결정 구조를 포함할 수 있고, 상기 호스트 격자는 발광 도펀트(dopant)와 함께 결합될 수 있다. 이러한 호스트 격자 구조 및 호스트 격자-도펀트 화합물은 본 발명이 속하는 기술분야에 널리 알려져 있으며 아래에 보다 상세히 설명된다. 여기에서 사용된 "도펀트(dopant)"는 광원으로부터 발생하는 1차 광 에너지를 흡수하고 상기 1차 광 에너지에 응답하여 2차 파장의 2차 광을 방출하는 물질이다. 호스트 격자와 조합하여 사용될 때, 도펀트는 일반적으로 호스트 격자 결정 내에서 다른 원소에 대한 치환제 역할을 하는 원소 치환제이다. 치환되는 원소는 호스트 격자의 구성에 의존한다. 도펀트 원소는 일반적으로 그것이 교체하는 원소와 전하가 같고, 또한, 일반적으로 레벨이 낮다. 예를 들어, Nd:Cr:YGG 로 구성된 호스트 격자-도펀트 화합물에서, 네오디뮴(Nd) 및 크로뮴(Cr)은 도펀트이고, YGG는 호스트 격자 물질이고, Nd 및 Cr은 호스트 격자 물질 내에서 이트륨을 치환한다.
인광 물질을 포함하는 물질은 하나 이상의 증감제(sensitizer) 또는 하나 이상의 도펀트(dopant)를 포함하거나, 또는 하나 이상의 증감제 및 하나 이상의 도펀트를 모두 포함할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, "증감제"는 도펀트 이온을 제공하기 위한 도펀트로서 기능할 원소를 포함하고, 감광 물질은 광원으로부터 에너지를 흡수할 수 있고, 또한, 상기 광 에너지를 발광 도펀트로 비방사적으로(non-radiatively) 이동시킬 수 있다. 호스트 격자에서, 증감제는 도펀트 이온으로서 인광 호스트 격자 내에 포함될 수 있다. 유용한 증감제는 크롬(Cr) 및 철(Fe) 뿐만 아니라, 세륨(cerium), 툴륨(thulium) 및 에르븀(erbium)과 같은 다른 물질을 비배타적으로 포함할 수 있다. 이들 중, 세륨, 툴륨 및 에르븀은 사마륨(samarium), 홀뮴(holmium), 및 툴륨과 같은 다른 발광 이온과 연관될 때 증감제로서 가장 유용하다. 또한, 증감제는 특정 도펀트가 선택적인 경우에 발광할 수 있다. 이러한 형태의 증감제의 일례는 크로뮴이다. 따라서, 도펀트는 광원, 증감제 또는 광원과 증감제 모두로부터 광 에너지를 흡수할 것이고, 그 후 상기 흡수된 광 에너지에 응답하여 방사선을 방출할 것이다. 증감제의 사용은 강제적인 것은 아니다. 하지만, LED 발광이 일반적으로 증감제가 없는 인광체의 흡수 밴드에 비해 훨씬 넓은 스펙트럼을 갖는다. 인광체들은 일반적으로 좁은 흡수 밴드를 가지며, 따라서 LED 광 공급원의 일부는 인광체를 통과할 수 있다. 즉, LED 방출이 일반적으로 인광 입자에 의하여 여전히 매우 분산될지라도, 인광체는 LED 방출의 일부를 흡수하지 못하거나 인광체에 의한 LED 방출의 흡수가 부분적으로 감소할 수 있다. LED 방출광의 적어도 일부가 흡수되지 않을 때, 에너지 이동에 기여하지 못하고, 효율은 감소한다. 이러한 에너지 손실을 감소시키기 위한 하나의 수단은 흡수량을 증가시키기 위해 더 많은 인광체를 첨가하는 것이다. 하지만, 이것은 전체 효율을 낮추게 하는 분산 손실 및 다른 부정적인 효과를 증가시킬 수 있다. 그 대신에, 이러한 문제점을 회피하기 위해 증감제가 사용될 수 있다. 증감제는 필수적으로 LED 에너지를 흡수할 제2 도펀트이지만, 희토류 원소와 같은 인광체의 방출 도펀트에 에너지를 비방사적으로 전송할 것이다. 많은 경우, 이러한 비방사 전송은 LED의 성능 향상을 일으키는, 매우 높은 양자 효율을 갖는다. 더 높은 양자 효율은 더 큰 스토크스 방사선 변환 효율 및 에너지 손실의 감소를 이끈다. 출력 및 스토크스 방사선 방출 장치의 효율을 극대화시키는 것이 요구된다면, 당업자는 임의의 특정 애플리케이션에 대한 인광체의 최적량, 증감제 도펀트 레벨, 입자 크기, 활성화 이온 도펀트 레벨 및 물질을 여기시키는 특정 LED를 결정할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 인광체는 호스트 격자 및 도펀트의 조합 또는 혼합으로서 존재한다. 호스트 격자는 본 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 결정 구조일 수 있다. 호스트 격자-도펀트 혼합의 최적화는 적외선 LED 패키지에 최대 변환 효율을 제공할 수 있다. 적합한 호스트 물질은 하나 이상의 가닛(garnet), 하나 이상의 철 가닛(iron-garnet), 하나 이상의 산황화물(oxysulfide), 하나 이상의 불화물(fluoride) 및 콜퀴릿(colquiriite)을 비배타적으로 포함하고, 각각은 결정 구조를 보인다. 바람직한 호스트 격자 물질의 예는 YGG(yttrium gallium garnet) 및 YAG(yttrium aluminum garnet)을 포함한다. 이들은 Y3Ga5O12(YGG) 및 Y3Al5O12(YAG) 의 화학적 구성을 각각 포함하는 기본 결정 구조이다.
호스트 격자-도펀트 조합에서, 인광체는 일반적으로 광학 방출 특성을 갖는 호스트 격자 내의 작은 비율로 있는 원소는 다른 원소로 치환한다. 이러한 목적으로서 역할을 하는 인광체는 단일 도펀트를 포함하거나 다중 도펀트를 포함할 수 있고, 도펀트 중 하나는 증감제로서 작용할 수 있다. 존재할 때, 증감제 이온은 인광체의 1차 흡수제(absorber)이지만, 주 방출자는 아니다. 증감제가 흡수하는 에너지는 비방사 전송을 통해 주 활성 방출 이온(주 도펀트)으로 전송된다. 방출되는 이온은 그 에너지를 바닥 상태로 단계적으로 떨어뜨림에 따라 광을 방출할 수 있는 여기 상태로 전이되어 여기된다. 상기로부터의 예시를 반복하면, Nd:Cr:YGG로 구성된 호스트 격자-도펀트 조합 내에서, Nd는 활성제(activator) 이온(광학적으로 활성인 1차 방출 도펀트)으로 간주되고, Cr은 증감제(1차 흡수제 및 에너지 전송 매개체)이고, 그리고 YGG는 호스트 격자 물질이다. 2개의 도펀트, Nd 및 Cr은 호스트 격자 물질 내에서 이트륨에 대하여 치환된다. 일반적으로, Nd는 질량비 약 1%의 상대적으로 낮은 농도로 포함되고, Cr은 결합된 호스트 격자-도펀트 물질의 질량비 약 2% 내지 약 20%의 더 높은 농도로 포함된다.
도펀트의 농도는 호스트 격자 물질의 구성 및 이용되는 특정 도펀트 이온에 따라 광범위하게 변화할 것이다. 이것은 일반적으로 많은 활성제(즉, 1차 방출 도펀트)가 농도 억제(concentration quenching)와 같은 비선형 특성을 나타내고 이온이 종종 서로 상호작용하여, 감소된 양자 효율 및 감소된 붕괴 수명(decay lifetime)과 같은 잠재적인 문제들을 일으키기 때문이다. 또한, 더 많은 흡수제(즉, 증감제)의 첨가가 물질의 흡수 능력을 향상시키지만, 그것은 같은 문제점을 야기할 것이다. 또한, 모든 원소는 양자(proton), 중성자(neutron) 및 전자의 수 때문에 상이한 크기를 가지기 때문에, 격자로의 "피팅(fit)"은 사용되는 각 원소에 따라 조금씩 다를 것이다. 원소 치환에 의한 다양한 크기의 변경은 공진 조건이 변경되기 때문에 활성제 이온 방출 파장 또는 흡수 파장을 약간 이동시키는 것과 같은 다양한 효과를 갖는다. 따라서, 특정 애플리케이션의 요구에 따라 이러한 장점 및 단점의 균형을 맞출 필요가 있다.
바람직한 인광 물질은 하나 이상의 희토류 원소가 도핑된 가닛, 하나 이상의 희토류 원소가 도핑된 철 가닛, 하나 이상의 희토류 원소가 도핑된 산황화물(oxysulfide), 하나 이상의 희토류 원소가 도핑된 불화물(fluoride), 하나 이상의 희토류 원소가 도핑된 콜퀴릿(colquiriite), 혼합된 가닛을 포함하는 다른 희토류 원소가 도핑된 가닛, 및 이들의 화합물 및 혼합물을 포함하는 하나 이상을 비배타적으로 포함하고, 각각의 상기 인광체는 하나 이상의 희토류 원소로 도핑되거나 이를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 바람직한 인광 물질은 광자 방출 이온으로 작용하는 하나 이상의 희토류 원소로 도핑된 적어도 하나의 가닛 호스트 인광체(garnet host phosphor), 증감제 또는 방출자로서의 크로뮴 및 선택적으로 하나 이상의 광자 방출 희토류 원소로 도핑된 적어도 하나의 가닛 호스트 인광체, 증감제 또는 방출자로서의 철 및 선택적으로 하나 이상의 광자 방출 희토류로 도핑된 적어도 하나의 가닛 호스트 인광체, 이트륨 갈륨 가닛, 이트륨 알루미늄 가닛, 또는 이들 중 하나 이상의 화합물 및 혼합물을 포함하는 물질을 비배타적으로 포함한다. 희토류 원소는 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm) 및 이테르븀(Yb)을 포함한다. 이들 중, 바람직한 인광체는 가닛 호스트를 포함하고 희토류 원소 네오디뮴, 홀뮴, 에르븀 및/또는 이테르븀을 포함하는 도펀트를 기반으로 한다. 3개의 바람직한 적외선 LED가 아래의 실시예 1 내지 3에 예시되고 이들의 방출 스펙트럼이 도 5 내지 도 7에 도식화되어 도시된다.
호스트 및 격자 도펀트를 포함하는 상기 혼합물에서, 다른 레벨의 도펀트는 호스트 격자 물질 및 증감제 구성에 의존하여 채용된다. 이러한 결정을 내리는 정석은 없으나, 상기 혼합물은 일반적으로 혼합물의 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%의 도펀트 함유량을 가질 것이다. 일반적으로 도펀트 농도 범위는 채용되는 도펀트 및/또는 증감제의 타입에 의존하고, 이 범위는 한정하기 위해 의도된 것은 아니다. 예를 들어, 호스트 격자 혼합물 내에서, 크로뮴 증감제는 일반적으로 호스트 격자 혼합물에서 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하고; 네오디뮴 도펀트는 일반적으로 호스트 격자 혼합물에서 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%를 구성하고; 에르븀 도펀트는 일반적으로 호스트 격자 혼합물에서 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하고; 툴륨 도펀트는 일반적으로 호스트 격자 혼합물에서 약 0.1 중량% 내지 약 8 중량%를 구성하고; 홀뮴 도펀트는 일반적으로 호스트 격자 혼합물에서 약 0.1중량% 내지 약 10중량%를 구성하고; 이테르븀 도펀트는 일반적으로 호스트 격자 혼합물에서 약 0.1 중량% 내지 약 30중량%를 구성하고; 그리고 프라세오디뮴 도펀트는 일반적으로 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%를 구성한다. 또한, 증감제 및 개별 방출 도펀트(주 도펀트)가 모두 존재할 때, 증감제:방출되는 도펀트의 비율은 매우 폭넓게 변화될 수 있다. 증감제가 존재할 때에는 일반적으로 방출 도펀트보다 높은 농도로 존재한다. 도펀트가 증감제 및 방출 도펀트 모두를 포함하는 호스트 격자 조합에서, 증감제는 일반적으로 호스트 격자 도펀트 화합물의 약 1 중량% 내지 약 25 중량%로 존재하고, 방출 도펀트(방출 도펀트 이온)는 일반적으로 호스트 격자 도펀트 화합물의 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%로 존재한다. 하지만, 이 비율은 채용되는 특정 호스트 격자 물질에 따라 폭넓게 변화할 수 있고, 이러한 범위는 한정하기 위해 의도된 것은 아니다.
일부 예에서, 인광 물질은 가장 바람직하게는 LED 방출을 흡수하는 크로뮴 또는 철 증감제를 구비하는 가닛 호스트를 포함하고, 하나 이상의 희토류 원소 도펀트를 더 포함한다. LED의 스펙트럼 범위는 가장 바람직하게는 증감제의 넓은 흡수 범위와 일치한다. 증감제는 에너지를 희토류 원소 도펀트로부터 희토류 이온으로 전송하고, 그 후 특성 파장에서 광 에너지를 방출한다. 대부분의 희토류 이온은 이용가능한 LED의 스펙트럼 폭에 비해 매우 좁은 스펙트럼 흡수 선을 나타낸다. 스펙트럼에서 매우 넓은 흡수제인 감광제의 사용은 더 많은 LED 방출을 수집하고, 이온만으로 동일한 LED 방출로 할 수 있는 것보다 훨씬 효율적으로 방출 이온에 전송할 것이다.
인광 물질(104)은 바람직하게는 미세한 파우더로서 파우더 형태로 공급되고, 파우더 입자는 바람직하게는 바인더 물질(binder material)과 함께 유지된다. 인광 입자는 바람직하게는 미크론 단위의 직경을 가지며, 바람직하게는 약 0.1㎛ 내지 약 50㎛, 보다 바람직하게는 약 0.1㎛ 내지 10㎛, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.1㎛ 내지 약 5㎛ 범위의 직경을 갖는다. LED 방출의 효과적인 흡수(>90%)를 위하여 충분한 양의 인광체가 LED 칩 상에 놓일 필요가 있다. 그러면, 인광체는 LED 파장에서의 방출, 즉 1차광을 희토류 이온의 특성 파장, 즉, 2차 광으로 변환한다.
인광 물질(104)은 일반적으로 광원/LED 반도체 칩(102) 상으로의 인가에 앞서 바인더와 결합된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인광 물질(104)은 광원/LED 반도체 칩(102) 상으로 레이어(layer) 또는 표면 코팅으로서 직접 인가될 수 있고, 상기 인광 물질(104)은 바람직하게는 광원/LED 반도체 칩(102) 상으로의 인가에 앞서 바인더와 함께 혼합된다. 바람직한 바인더는 실리콘(silicon), 아크릴(acrylilc), 에폭시(epoxy), 및 당업자에 의해 정해질 수 있는 다른 열가소성 물질일 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 인광 파우더 또는 인광 파우더의 혼합물은 경화되지 않은 슬러리(slurry)를 형성하기 위해 경화되지 않은 바인더와 혼합되고, 그 다음 슬러리는 광원/LED 반도체 칩(102) 상에 증착되고, 이어서 경화된다. 인광체를 인가하는 기술은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적이고, 예를 들어, 종래의 스프레잉(spraying), 종래의 스퍼터링(sputtering) 및, 졸-겔 기술과 같은 화학적인 방법뿐만 아니라, RF(radio frequency) 스퍼티링과 같은 더 정교한 방법을 포함한다. 또한, 경화 기술도 잘 알려져 있다. 바람직한 실시예에서, 바인더는 RTV(room temperature vulcanizing) 실리콘을 포함한다.
희토류 이온의 방출을 달성하기 위해서는 단지 적은 양의 인광체가 필요하다. 인광체의 도핑 레벨이 인광체의 흡수 레벨을 결정하기 때문에, 광원/LED 반도체 칩(102) 상의 인광체층의 필요한 두께는 인광체의 도핑 레벨에 의존한다. 일반적으로, 광원/LED 반도체 칩(102) 상의 인광체층은 바람직하게는 약 50㎛ 내지 약 150㎛의 두께를 갖고, 더 바람직하게는 약 50㎛ 내지 약 100㎛의 두께를 갖고, 그리고 가장 바람직하게는 약 75㎛ 내지 약 100㎛의 두께를 갖는다. 또한, 코팅은 바람직하게는 광원/LED 반도체 칩(102)의 모든 표면 상에 실질적으로 균일하다. 도 3에 도시되고, 후술되는 다른 실시예에서, 인광 입자는 적외선 투과 코팅 물질(114)에 혼합될 수 있다. 적외선 투과 코팅 물질(114)은 전술한 바인더에 더하여 채용되거나, 스스로 바인더로서 역할을 할 수 있다. 인광체(104) 및 적외선 투과 코팅 물질(114)이 혼합물을 형성하기 위해 혼합될 때, 혼합물은 오목한 컵(106) 내의 광원/LED 반도체 칩(102)을 봉지하기 위해 사용된다. 그 대신에, 광원/LED 반도체 칩(102)은 먼저 인광 물질(104)로 코팅되고, 뒤이어 코팅된 광원을 물질(114)로 봉지할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 마운트 리드(108)의 오목한 컵(106)을 충진하고 LED 반도체 칩을 실질적으로 완전히 덮는 것은 LED 반도체 칩(102)을 봉지하는 전술된 적외선 투과 코팅 물질(114)이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 바와 같이, 적외선 투과 코팅 물질(114)은 각각의 전극(112)을 실질적으로 완전히 또는 부분적으로 덮을 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, "실질적으로 완전히 덮는다"는 것은 기계적인 손상, 수분, 및 대기 노출로부터 칩을 보호하기 위해 적외선 투과 코팅 물질(114)이 전체 칩(102)을 덮고, 또한 공기에 노출된 칩에 비해 칩으로부터의 광추출 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있는 것을 의미한다. 적합한 적외선 투과 코팅 물질은 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있으며, 에폭시 수지, 실리콘 및 유리와 같은 물질을 포함한다. 일반적으로 골드 본드(gold bond) 접속부(전극(112))를 끊지 않고 증착될 수 있는 임의의 적외선 투과 폴리머가 사용될 수 있다.
전술되고 도 2에 도시된 바와 같이, 적외선 투과 코팅 물질(114)은 광원/LED 반도체 칩(102) 상의 인광 물질(104)층 상부에 적용될 수 있다. 대신에, 전술되고 도 3에 도시된 바와 같이, 적외선 투과 코팅 물질(114)은 선택적으로 인광 물질(104)의 바인더 역할을 할 수 있고, 적외선 투과 코팅 물질(114)은 인광 물질(104)과 미리 혼합되고, 이어서 광원/LED 반도체 칩(102)의 상부에 인가된다. 각 실시예에서, 인광체 입자는 일반적으로 랜덤하게 배향되고 경화된 바인딩 물질(binding material) 전체에 걸쳐 산재된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 인광체(104)는 적외선 투과 코팅 물질 전체에 걸쳐 산재되고, 바람직하게는 거기에 균질적으로 혼합된다. 또 다른 실시예에서, 오목한 컵은 인광 물질을 포함하지 않는 적외선 투과 코팅 물질(114)로 부분적으로 충진될 수 있고, 또한, 전술된 인광체(104)/적외선 투과 코팅(114)의 혼합물로 부분적으로 충진될수도 있다. 일부 예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 인광 물질(104)은 바인더와 혼합되고 직접적인 코팅/층으로서 광원/LED 칩(102) 상에 증착된다.
인광체-바인더 혼합물 내의 바인더는 바람직하게는 조금씩 사용될 수 있으며, 따라서 물질을 함께 유지시키고 적절히 혼합시키기에 충분할 정도로만 사용한다. 예를 들어, 바인더는 있다면, 인광체-바인더 혼합물의 적어도 약 0.1 중량%를 구성하거나, 또는 인광체-바인더 혼합물의 대략 10 중량% 미만을 구성할 수 있다.
전술된 바와 같이, 발광 다이오드 어셈블리에서, 인광체 코팅된 발광 다이오드 다이는 바람직하게는 발생된 스토크스 방사선의 각분산도를 감소시키는 것을 돕는 오목한 하우징 구조 내에 장착된다. 상기 각도 감소를 달성하기 위해, 오목한 컵(106)의 구조는 리세스(딤플) 컵 내의 다이오드로부터 광 추출을 극대화하는 형상을 가져야 한다. 특히, 도면에 도시된 바와 같이, 오목한 컵(106)은 바람직하게는 내부의 경사진 측벽 및 평평하거나, 둥글거나, 또는 직사각형의 바닥을 구비한 원추 형상에 의해 정의되는 절두원추 형상을 가질 수 있다. 가장 바람직하게는, 측벽은 바닥에 대해 약 45도 내지 약 60도의 각도로 배향되지만, 이는 변화될 수 있다. 이러한 타입의 오목한 하우징 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적으로 알려져 있으며, 또한 딤플형 컵(dimpled cup) 또는 딤플형 원추(dimpled cone)이라 한다. 그 대신에, 오목한 컵(106)은 미국 특허 제6,494,597호 및 제6,495,860호에 개시된 바와 같은 만곡된 측벽을 가질 수 있고, 그 개시 내용은 여기에 참조로 편입된다. 오목한 컵(106)의 형성 기술은 통상적으로 알려져 있으며, 상기 오목한 컵(106)은 바람직하게는 금속 또는 상기 광원/LED 반도체 칩(102) 및/또는 상기 인광 물질(104)에 의해 발생된 열의 효율적인 제거를 허용하는 다른 적합한 히트 싱크 물질로부터 제조될 수 있다. 또한, 발광 효율을 더 향상시키기 위해, 오목한 컵(106)은 바람직하게는 LED 방출 및 인광 방출 파장을 반사시킬 수 있는(자외선 내지 적외선을 반사시킬 수 있는) 반사성 금속으로부터 제조되거나, 또는 대신에 은, 금, 로듐 또는 다른 고효율 금속제 반사 물질과 같은 반사성 물질로 코팅되거나 도금되어, 오목한 컵(106)에 반사면을 제공한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 광원/LED 반도체 칩(102)에 의해 방출된 1차 광의 부분이 인광 입자에 접촉하지 않고 적외선 투과 코팅 물질(114)을 통과하는 경우, 스토크스 방사선 방출 다이오드 어셈블리는 바람직하게는 광원/LED 반도체 칩(102) 및 인광 물질(104) 양쪽에 모두 인접하여 배치된 광학 필터(118)를 포함한다. 광학 필터(118)는 적외선에 대해서는 투과성이지만, 광원/LED 반도체 칩(102)으로부터 방출되는 빛의 전송을 차단할 수 있다. 이러한 광학 필터(118)는 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있다. 또한, 도 4에 더 도시된 바와 같이, 스토크스 방사선 방출 발광 다이오드 어셈블리는 바람직하게는 상기 인광 물질(104)로부터 방출된 적외선의 각분산도를 더 감소시킬 수 있는 광원/LED 반도체 칩(102)에 인접하여 배치된 광 콜리메이팅(light collimating) 렌즈(120)를 더 포함한다. 또한, 콜리메이팅 렌즈는 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있다. 콜리메이팅 렌즈(120)는 미국 특허 제5,865,529호에 설명된 바와 같이 오목한 원추형 렌즈일 수 있다. 다른 유용한 예는 미국특허 제7,370,994호에서 발견될 수 있으며, LED 램프의 콜리메이팅 렌즈를 교시한다.
일례에서, 스토크스 방사선 방출 다이오드 어셈블리는 광원/LED 반도체 칩(102) 양쪽에 인접하여 배치된 광학 필터(118)와, 광원/LED 반도체 칩(102)에 인접하여 배치된 콜리메이팅 렌즈(120)를 모두 포함할 수 있다. 광학 필터 및 콜리메이팅 렌즈를 모두 포함하는 유용한 구조의 일례는 미국특허 제7,286,296호에 개시되고, 그 개시 내용은 여기에 참조로 편입된다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, LED 반도체 칩(102), 전극(112), 및 리드(108, 110)의 상부는 바람직하게는 에폭시, 실리콘 또는 일반적으로 적외선 방출 파장에 대해 투과성인 임의의 다른 폴리머와 같은 봉지 물질(116)에 의해 봉지된다. 또한, 봉지 물질(116)은 바람직하게는 선택적인 광학 필터(118) 및 선택적인 콜리메이팅 렌즈(120)가 존재할 때, 이들을 봉지한다. 봉지 물질(116)은 LED 반도체 칩(102)을 봉지하는 적외선 투과 코팅 물질(114)과 동일한 물질을 포함하거나 또는 선택적으로는 그와 균등할 수 있거나, 또는 물질(114)에 대해 독립적이거나 물질(114)과 다를 수 있다. 바람직하게는, 물질(114, 116)은 하나로 동일하다. 종래 몰딩 기술을 사용하여, 봉지 물질(116)은 인광 물질(104)로부터의 방사선의 방출 방향의 맞춤 제어를 허용하는 다양한 형상으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 봉지 물질(116)은 도 1에 도시된 바와 같이 반구형으로 제조될 수 있어, 넓은 광방출각으로의 발광을 허용한다. 이러한 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적이고 본 발명이 속하는 기술분야에서 종종 돔(dome), 또는 에폭시로부터 제조되는 경우에 에폭시 돔이라 한다. 종래 LED 칩에서, 돔의 높이는 2mm 내지 10mm의 범위 내에 있을 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 봉지 물질(116)은 평평한 상부면을 가지도록 제조될 수 있다. 방출된 광 또는 방사선의 각분산도를 감소시키는 것이 요구될 때에는 돔보다는 평평한 표면이 더 일반적이다. 콜리메이팅 렌즈를 포함하는 실시예에서는, 평평한 봉지재 표면이 바람직하다. 인광 물질(104)로부터 방출된 적외선은 공기와 같은 전송 매체를 통과하기 전에, 코팅 물질(114) 및/또는 봉지 물질(116)을 통과할 것이다. 봉지 물질(116)은 바람직하게는 인광 물질(104)의 굴절률 및 공기의 굴절률 사이의 굴절률을 갖는 물질을 포함하여, 인광 물질(104) 및 공기 사이에서 광 전송효율을 증가시키도록 허용한다. 또한, 인광체(104)가 코팅된 LED(102)가 봉지 물질/돔(116), 광학 필터(118) 및/또는 콜리메이팅 렌즈(120)와 같은 특징부와 함께 몰딩되는 이러한 타입의 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 "LED 패키지"라 할 수 있다.
인광체 기반 적외선 발광 다이오드는 텔레비전 리모콘으로부터 SWIR(short wave infrared) 카메라와 같은 야간 감시 장치(night vision device)의 다양한 애플리케이션에 사용될 수 있다. 예를 들어, 이들은 광전자 스위치와 같은 광전자 센서 내에서의 광원뿐만 아니라, 비디오 게임 조이스틱과 같은 장치의 전송 요소로 사용될 수 있다. 요구되는 바와 같이, 장치들은 광원으로서 오직 하나의 적외선 LED를 포함하거나, 또는 복수의 적외선 LED가 광원으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 여기에 참조로 편입된, 복수의 부분으로 천공되고, 이들 각각이 자신의 LED를 고정하도록 설계된 블랭크(blank)를 구비하는 발광 다이오드의 제조 방법을 교시하는 미국 특허 제6,495,860호를 참조. 이 방법은 특정 애플리케이션에 대하여 요구될 수 있는 적외선 발광 다이오드 어레이를 제조하는데 사용될 수 있다.
실시예
본 기술에 따른 적외선 발광 다이오드의 3개의 샘플이 황색 인광체(Ce:YAG와 같은)를 구비하는 청색 LED 칩으로부터 백색광 LED를 만들기 위해 공통적으로 사용되는 유사한 제조 기술을 사용하여 적색 내지 근적외선 LED 칩(다이)에 희토류 함유 인광체를 인가함으로써 제조되었다. 인광체는 투명한 실리콘 접착제에 혼합되고 펌프 LED 칩에 인가되었다. LED 하우징 유닛은 (개선된 열 제거를 위한) 금속 캔으로 이루어지고, 펌프 LED 칩은 반사 웰(well) 내로 본딩되고, 인광체는 미량이 칩에 인가되었다. 그 다음, LED 분산을 제한하기 위해 금속 캔의 상부를 렌즈 구조로 마감한 표준 기술을 사용하여 LED가 밀봉되었다.
제조된 각각의 적외선 LED 샘플은 대표적인 인광체의 발광에 대하여 테스트되었다. 사용된 인광체 타입의 높은 흡수율 때문에 펌프광의 양이 강하게 감쇠되기 때문에, 방출은 인광체를 나타낸다. 각각의 예에서, 인광체는 거의 모든 LED 칩의 출력을 흡수하여, 적외선 내의 LED 출력을 최대화하였다.
실시예 1 내지 3은 테스트된 인광체의 타입을 나열하고 그 결과는 도 5 내지 7에 도식적으로 도시되었다.
실시예 1
660nm LED 칩 펌프를 이용하는 Nd(neodymium) 기반 인광체. 상기 인광체는 660nm LED 칩 펌프 방출을 흡수하고, 그 다음, 그 에너지를 네오디뮴 이온에 높은 양자 효율로 전송하는 크로뮴 증감제를 포함하는 이트륨 갈륨 가닛의 호스트 격자 물질로 이루어진다. 방출 스펙트럼은 도 5에 도식적으로 도시되었다.
실시예 2
660nm LED 칩 펌프를 이용하는 Yb(ytterbium) 기반 인광체. 상기 인광체는 660nm LED 칩 펌프 방출을 흡수하고, 그 다음, 그 에너지를 이테르븀 이온에 높은 양자 효율로 전송하는 크로뮴 증감제를 포함하는 이트륨 갈륨 가닛의 호스트 격자 물질로 이루어진다. 방출 스펙트럼은 도 6에 도식적으로 도시되었다.
실시예 3
660nm LED 칩 펌프를 이용하는 Er(erbium) 기반 인광체. 상기 인광체는 660nm LED 칩 펌프 방출을 흡수하고, 그 다음, 그 에너지를 에르븀 이온에 높은 양자 효율로 전송하는 크로뮴 증감제를 포함하는 이트륨 갈륨 가닛의 호스트 격자 물질로 이루어진다. 방출 스펙트럼은 도 7에 도식화되어 도시되었다.
전술한 것으로부터, 예시를 목적으로 특정 실시예들이 여기에 서술되었을지라도, 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서 전술한 발명의 상세한 설명은 한정보다는 예시로서 간주되고, 청구되는 대상물을 구체적으로 지적하고, 명확히 청구하기 위해 의도된 모든 등가물을 포함하는, 아래의 특허청구범위에 의해 한정되는 것으로 이해된다.

Claims (10)

  1. a) 광원; 및
    b) 상기 광원 상의 에너지 다운컨버팅(downconverting) 인광 물질을 포함하며,
    상기 인광 물질은 상기 광원으로부터 방출된 광 에너지를 흡수하고, 흡수된 광 에너지에 응답하여 적외선을 방출하는 적어도 하나의 적외선 방출 인광체를 포함하는
    스토크스 방사선 방출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 전자기 스펙트럼 중 자외선으로부터 근적외선(near infrared) 영역까지의 파장을 갖는 광 에너지를 방출하는
    스토크스 방사선 방출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 자외선 내지 근적외선을 발광하는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는
    스토크스 방사선 방출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 갈륨 비화물(gallium arsenide), 알루미늄 갈륨 비화물(aluminum gallium arsenide), 갈륨 질화물(gallium nitride), 인듐 갈륨 질화물(indium gallium nitride), 알루미늄 갈륨 질화물(aluminum gallium nitride), 알루미늄 갈륨 인화물(aluminum gallium phosphide), 갈륨 비소 인화물(gallium arsenide phosphide), 갈륨 인화물(gallium phosphide), 알루미늄 갈륨 인듐 질화물(aluminum gallium indium nitride), 또는 이들의 조합으로부터 형성된 반도체를 각각 포함하는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는
    스토크스 방사선 방출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인광 물질은 증감제 또는 도펀트를 포함하거나, 증감제 및 도펀트를 모두 포함하고,
    상기 증감제는 상기 광원으로부터 상기 광 에너지를 흡수할 수 있고, 상기 광 에너지를 도펀트로 비방사적으로(non-radiatively) 전송할 수 있는 물질을 포함하고,
    상기 도펀트는 상기 광원 또는 증감제로부터 광 에너지를 흡수하거나, 상기 광원 및 증감제 모두로부터 광 에너지를 흡수하고, 흡수된 광 에너지에 응답하여 방사선을 방출하는 물질을 포함하는
    스토크스 방사선 방출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인광 물질은 희토류 원소가 도핑된 하나 이상의 가닛, 희토류 원소가 도핑된 하나 이상의 철 가닛, 하나 이상의 희토류 원소가 도핑된 하나 이상의 혼합된 가닛, 희토류 원소가 도핑된 하나 이상의 산황화물, 희토류 원소가 도핑된 하나 이상의 불화물, 희토류 원소가 도핑된 하나 이상의 콜퀴릿(colquiriite), 희토류 원소가 도핑된 적어도 하나의 가닛 호스트 인광체, 크롬 및 선택적으로 하나 이상의 광자 방출 희토류 원소가 도핑된 적어도 하나의 가닛 호스트 인광체, 철 및 선택적으로 하나 이상의 광자 방출 희토류 원소가 도핑된 적어도 하나의 가닛 호스트 인광체, 이트륨 갈륨 가닛, 이트륨 알루미늄 가닛, 또는 이들의 조합을 포함하는
    스토크스 방사선 방출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스토크스 방사선 방출 장치는
    a) 자외선 내지 적외선을 반사할 수 있는 반사성 금속을 선택적으로 포함하는 오목한 컵과, 리드를 포함하는 마운트 리드;
    b) 전기 에너지에 의해 여기될 때, 전자기 스펙트럼 중 자외선 내지 근적외선 영역 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 물질을 포함하고, 상기 마운트 리드의 상기 오목한 컵에 장착되고 상기 마운트 리드에 전기적으로 연결되는 전극을 갖는 발광 다이오드 반도체 칩을 포함하는 광원; 및
    c) 상기 발광 다이오드 반도체 칩 상의 인광 물질
    을 포함하는 발광 다이오드 어셈블리인
    스토크스 방사선 방출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오목한 컵을 충진하고, 상기 발광 다이오드 반도체 칩을 덮는 적외선 방사선 투과 물질을 더 포함하는
    스토크스 방사선 방출 다이오드 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 반도체 칩 및 상기 인광 물질 양쪽에 인접하여 배치되고, 적외선에 대하여 투과성이며, 상기 발광 다이오드 반도체 칩으로부터 방출되는 빛의 전송을 차단할 수 있는 광학 필터를 더 포함하는
    스토크스 방사선 방출 다이오드 어셈블리.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 반도체 칩에 인접하여 배치되고, 상기 인광 물질로부터 방출되는 적외선의 각분산도(angular divergence)를 감소시킬 수 있는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)를 더 포함하는
    스토크스 방사선 방출 다이오드 어셈블리.
KR1020127001032A 2009-06-19 2010-06-15 인광 변환 적외선 ｌｅｄ KR20120031224A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21853109P 2009-06-19 2009-06-19
US61/218,531 2009-06-19
US12/791,021 2010-06-01
US12/791,021 US8426871B2 (en) 2009-06-19 2010-06-01 Phosphor converting IR LEDs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120031224A true KR20120031224A (ko) 2012-03-30

Family

ID=43353489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127001032A KR20120031224A (ko) 2009-06-19 2010-06-15 인광 변환 적외선 ｌｅｄ

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8426871B2 (ko)
EP (1) EP2443676A4 (ko)
JP (1) JP2012531043A (ko)
KR (1) KR20120031224A (ko)
CN (1) CN102804423A (ko)
WO (1) WO2010147925A2 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI396310B (zh) * 2009-10-02 2013-05-11 Everlight Electronics Co Ltd 發光二極體結構
WO2012029711A1 (ja) * 2010-08-31 2012-03-08 東芝ライテック株式会社 レンズ、照明装置、電球形ランプおよび照明器具
US10286088B2 (en) 2011-05-05 2019-05-14 Rutgers, The State University Of New Jersey Multifunctional infrared-emitting composites
DE102011113963A1 (de) * 2011-09-21 2013-03-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement
SG2012068508A (en) * 2012-09-13 2014-04-28 Schneider Electric South East Asia Hq Pte Ltd A relay and a method for indicating a relay failure
JP6367828B2 (ja) 2013-01-11 2018-08-01 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 植物の成長及び植物のバイオリズムを刺激する園芸用照明装置並びに方法
DE102013106573B4 (de) * 2013-06-24 2021-12-09 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauelement, Gassensor mit strahlungsemittierenden optoelektronischen Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden optoelektronischen Bauelements
DE102014107321B4 (de) * 2014-05-23 2019-06-27 Tailorlux Gmbh Infrarot LED
DE102014112681A1 (de) 2014-09-03 2016-03-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Blitzlicht
EP3204690B1 (en) 2014-10-08 2020-07-15 GE Lighting Solutions, LLC Materials and optical components for color filtering in lighting apparatus
DE102015104237B4 (de) * 2015-03-20 2022-10-06 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauelement
DE102015106757A1 (de) * 2015-04-30 2016-11-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauelement
CN105078411B (zh) * 2015-06-18 2017-11-24 京东方光科技有限公司 游泳穿戴设备及上肢穿戴设备
DE102015114661A1 (de) * 2015-09-02 2017-03-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils
CN105280774A (zh) * 2015-09-18 2016-01-27 华灿光电(苏州）有限公司 一种白光发光二极管及其制作方法
US10303246B2 (en) * 2016-01-20 2019-05-28 North Inc. Systems, devices, and methods for proximity-based eye tracking
CN109071324A (zh) * 2016-04-15 2018-12-21 株式会社小糸制作所 纳米复合材料及纳米复合材料的制造方法
CN206218163U (zh) * 2016-10-11 2017-06-06 深圳市其真实业有限公司 智能充气游泳衣
WO2018091433A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-24 Philips Lighting Holding B.V. Lighting device with uv led
WO2018143198A1 (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 三菱ケミカル株式会社 発光装置、および蛍光体
EP3457444A1 (en) * 2017-09-19 2019-03-20 ams AG Phosphor-converted light-emitting device
CN109964324B (zh) 2017-09-28 2021-11-12 亮锐控股有限公司 红外发射器件
CN110155276A (zh) * 2018-02-05 2019-08-23 青海新东联信息技术有限公司 一种防溺水自动救援装置
US11417806B2 (en) * 2018-07-30 2022-08-16 Lumileds Llc Dielectric mirror for broadband IR LEDs
CN109148672A (zh) * 2018-08-10 2019-01-04 国红（深圳）光电科技有限公司 一种近红外光学装置
DE112019004254B4 (de) 2018-09-28 2022-06-15 Ngk Insulators, Ltd. Leuchtstoffelement, verfahren zu dessen herstellung und beleuchtungsvorrichtung
US11262046B2 (en) * 2019-03-27 2022-03-01 Ngk Insulators, Ltd. Phosphor element, method for producing same, and lighting device
JP7323787B2 (ja) * 2019-07-31 2023-08-09 日亜化学工業株式会社 照明装置及び赤外線カメラ付き照明装置
EP3800675B1 (en) * 2019-10-01 2024-01-24 Lumileds LLC Swir pcled and phosphors emitting in the 1100 - 1700 nm range
KR20220094291A (ko) 2020-12-28 2022-07-06 삼성전자주식회사 Led 모듈 및 조명 장치
US11809839B2 (en) 2022-01-18 2023-11-07 Robert Lyden Computer language and code for application development and electronic and optical communication

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757147A (en) * 1971-05-18 1973-09-04 Cambridge Thermionic Corp Stepping motor
US3757174A (en) 1972-07-31 1973-09-04 Sharp Kk Light emitting four layer semiconductor
JPS512393A (ko) 1974-06-24 1976-01-09 Hitachi Ltd
US4176418A (en) * 1977-11-14 1979-12-04 Scott Lawrence S Apparatus for automatic inflation of diver flotation means
EP0115204B1 (en) 1982-12-27 1989-03-29 Mitsubishi Kasei Polytec Company Epitaxial wafer for use in the production of an infrared led
JP2770708B2 (ja) * 1992-06-30 1998-07-02 日亜化学工業株式会社 赤色ないし赤外発光蛍光体及びこれを用いた液晶ライトバルブｃｒｔ
DE19638667C2 (de) * 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
TW383508B (en) 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US5831268A (en) 1996-11-25 1998-11-03 Morita; Yoshimitsu Sensing device for reflective clear material using infrared LED
US5865529A (en) 1997-03-10 1999-02-02 Yan; Ellis Light emitting diode lamp having a spherical radiating pattern
US5813753A (en) 1997-05-27 1998-09-29 Philips Electronics North America Corporation UV/blue led-phosphor device with efficient conversion of UV/blues light to visible light
US5962971A (en) 1997-08-29 1999-10-05 Chen; Hsing LED structure with ultraviolet-light emission chip and multilayered resins to generate various colored lights
US6252254B1 (en) 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
US6366018B1 (en) 1998-10-21 2002-04-02 Sarnoff Corporation Apparatus for performing wavelength-conversion using phosphors with light emitting diodes
TW433551U (en) 1999-10-26 2001-05-01 You Shang Hua Improvement of cup base for light emitting diode chip
US6513949B1 (en) 1999-12-02 2003-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED/phosphor-LED hybrid lighting systems
TW498561B (en) 2000-05-04 2002-08-11 Mu-Jin You Light emitting diode, manufacturing method and metal substrate for the same
JP2001352101A (ja) 2000-06-06 2001-12-21 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
US6682331B1 (en) * 2002-09-20 2004-01-27 Agilent Technologies, Inc. Molding apparatus for molding light emitting diode lamps
US6744077B2 (en) * 2002-09-27 2004-06-01 Lumileds Lighting U.S., Llc Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices
US7026755B2 (en) * 2003-08-07 2006-04-11 General Electric Company Deep red phosphor for general illumination applications
CN101076744B (zh) 2004-04-23 2010-05-12 光处方革新有限公司 用于发光二极管的光学歧管
US20060038198A1 (en) 2004-08-23 2006-02-23 Chua Janet B Y Device and method for producing output light having a wavelength spectrum in the visible range and the infrared range using a fluorescent material
EP1798270A1 (en) 2004-09-22 2007-06-20 Japan Science and Technology Agency Water-soluble fluorescent material and method for producing same
JP4649641B2 (ja) * 2004-11-26 2011-03-16 株式会社フジクラ アルファサイアロン蛍光体とその製造方法、アルファサイアロン蛍光体原料粉末及び発光ダイオードランプ
JP2006152958A (ja) 2004-11-30 2006-06-15 Shimadzu Corp ターボ分子ポンプ
US20100207139A1 (en) 2005-08-11 2010-08-19 Holger Winkler Photonic material having regularly arranged cavities
SE532215C2 (sv) * 2005-11-18 2009-11-17 Consensum As Skyddsmetod och säkerhetsanordning vid SCUBA-dykning
TWM294622U (en) 2006-01-12 2006-07-21 Genius Electronic Optical Co Ltd Collimating lens of the LED lamp
JP2008124168A (ja) 2006-11-10 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
US8297061B2 (en) * 2007-08-02 2012-10-30 Cree, Inc. Optoelectronic device with upconverting luminophoric medium
JP2009065145A (ja) * 2007-08-10 2009-03-26 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置、バックライトおよびカラー画像表示装置
KR101055769B1 (ko) * 2007-08-28 2011-08-11 서울반도체 주식회사 비화학양론적 정방정계 알칼리 토류 실리케이트 형광체를채택한 발광 장치
US7663095B2 (en) * 2007-09-20 2010-02-16 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Photodetector with embedded infrared filter
WO2009145676A2 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Bogachev, Alexey Nikolaevich Rebreather oxygen risk alarm
JP2010097829A (ja) * 2008-10-16 2010-04-30 Stanley Electric Co Ltd 照明装置および車両用灯具

Also Published As

Publication number Publication date
US20120274471A1 (en) 2012-11-01
EP2443676A2 (en) 2012-04-25
CN102804423A (zh) 2012-11-28
EP2443676A4 (en) 2014-10-15
WO2010147925A2 (en) 2010-12-23
JP2012531043A (ja) 2012-12-06
US8426871B2 (en) 2013-04-23
US20100320480A1 (en) 2010-12-23
WO2010147925A3 (en) 2011-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120031224A (ko) 인광 변환 적외선 ｌｅｄ
US7859182B2 (en) Warm white LED-based lamp incoporating divalent EU-activated silicate yellow emitting phosphor
JP5951180B2 (ja) 飽和変換材料を有するエミッタパッケージ
JP4666891B2 (ja) ナノ粒子を用いる発光デバイス
US7768189B2 (en) White LEDs with tunable CRI
US20160377262A1 (en) System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US6294800B1 (en) Phosphors for white light generation from UV emitting diodes
US8057706B1 (en) Moisture-resistant phosphor and associated method
US20060181192A1 (en) White LEDs with tailorable color temperature
US20210366880A9 (en) Multi-layer conversion material for down conversion in solid state lighting
CN102753888A (zh) 使用含镓和氮材料的光学器件反射模式封装
JP2008227523A (ja) 窒化物蛍光体及びその製造方法並びに窒化物蛍光体を用いた発光装置
CN102057507A (zh) 具有分隔的波长转换材料的半导体光发射器件及其形成方法
US20220174795A1 (en) System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
KR100666189B1 (ko) 발광 소자
JP2006019409A (ja) 発光装置並びにそれを用いた照明、ディスプレイ用バックライト及びディスプレイ
US8519611B2 (en) Hybrid illumination system with improved color quality
US11450790B2 (en) Light emitting device
WO2014179000A1 (en) Phosphor assembly for light emitting devices
US9786823B2 (en) Light-emitting device with sealing member comprising zinc sulfide particles
CN113826225A (zh) 包括光致发光层状结构的封装白色发光装置
KR102103881B1 (ko) Uv led칩을 이용하는 백색 발광소자
KR20120139650A (ko) 발광 소자
WO2004019422A1 (en) White light emitting device
US20230402573A1 (en) Coated phosphor particle, light emitting device including a coated phosphor particle, and method of making a coated phosphor particle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application