KR20120055580A - 유전체 코팅을 이용한 고출력 ｌｅｄ 디바이스 아키텍처 및 제조 방법 - Google Patents

유전체 코팅을 이용한 고출력 ｌｅｄ 디바이스 아키텍처 및 제조 방법 Download PDF

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KR20120055580A
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제이미 크냅
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뉴포트 코포레이션
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Abstract

향상된 LED 디바이스가 개시된다. 본 LED 디바이스는 에너지 소스와 통신하고 제1 파장 범위 내의 제1 전자기 신호 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 액티브 층, 기판의 표면에 적용되는 적어도 하나의 코팅층으로서, 0-90도의 입사에 대하여, 제1 파장 범위의 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사하고 제2 파장 범위의 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 투과시키도록 구성된 코팅층, 코팅층에 적용되고 제2 파장 범위의 제2 전자기 신호를 투과하도록 구성된 적어도 하나의 금속층, 및 액티브 층을 캡슐화하기 위해 설치된 캡슐화 디바이스를 포함한다.

Description

유전체 코팅을 이용한 고출력 ＬＥＤ 디바이스 아키텍처 및 제조 방법{HIGH POWER LED DEVICE ARCHITECTURES EMPLOYING DIELECTRIC COATINGS AND METHOD OF MANUFACTURE}
발광 다이오드(이하 LED)는 UV, 가시광 및 적외선 파장에서 비교적 강한 발광 출력을 가진 전자 광원이다. 현재, 백열등과 같은 종래의 조명 방법을 능가하는 이러한 디바이스의 다양한 이점이 존재한다. LED 디바이스의 예시적인 이점은 낮은 에너지 소비, 긴 수명, 향상된 견고함, 더 작은 크기, 및 더 빠른 스위칭을 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 LED는 수년동안 평범해져 왔고, 디스플레이 조명, 생물의학적 형광 발생(biomedical fluorescence instrumentation), 및 방대한 어레이의 상용 애플리케이션을 포함하는 다수의 애플리케이션에 현재 사용되고 있다. 최근에, 새로운 고출력 백색 LED의 사용이 상당히 증가하고 있다. 이러한 백색광 LED에 대한 일반적인 사용은 아키텍처 애플리케이션, 자동차 애플리케이션, 및 다른 조명 사용을 포함한다. 다른 광원과 경쟁하기 위해, 백색광 LED는 최적의 효율성을 달성해야만 한다. 이상적으로, 고출력 LED(이하 HPLED) 제조자는 대략 150 L/V 이상의 효율을 가진 백색광 LED를 제공하고자 한다.
백색 LED는 일반적으로 청색 LED의 구조를 변경함으로써 생산된다. 청색 LED는 인듐 갈륨 질화물(InGaN)과 같은 와이드 밴드갭 반도체 에피택셜(epitaxial) 재료로 제조된다. 형광성을 사용하여, LED의 청색 스펙트럼 출력은, 후속하여 백색을 형광발광하는 밀봉제(encapsulant)로의 청색 광자의 흡수에 의해 백색광으로 변환된다. 도 1-3은 전형적인 백색광 LED의 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이 LED 디바이스(1)는 기판(5) 상에 놓여진 적어도 하나의 광 발생 액티브 층(3)을 포함한다. 예시적인 기판은 전형적으로 실리카 기판, 및 사파이어 기판은 물론 다른 재료를 포함한다. 기판(5)의 하나의 표면에 반사 금속층(7)이 적용된다. 또한, 도핑된 캡슐화 디바이스(9)가 구조에 적용되어, 구조 내에 광 발생 액티브 층(3)을 밀봉한다. 전형적인 도핑 재료는 인광물질(phosphor) 및 특정 파장으로 조명될 때 백색광을 발생하도록 형광발광하도록 구성된 다른 재료를 포함한다. 예를 들어, 인광물질은 대략 450mm의 파장을 가진 광(11)으로 조명될 때 형광발광하도록 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, LED 디바이스(1)의 청색 스펙트럼 출력은 다방향성(multidirectional)이다. 형광을 야기할 수 있는 파장을 가진 몇몇 전자기 방사선(11a)은 도핑된 캡슐화 디바이스(9)로 직접 방출되어, 도핑 재료가 대체로 백색광을 형광발광하게 한다. 또한, 광 발생 액티브 층(3)의 다방향성 출력으로 인해, 뒤로 출력된 광(11b)은 기판(5)에 적용된 금속층(7)에 의해 반사되고, 캡슐화 디바이스(9)로 지향된다. 이러한 반사된 출력(13b)은 또한 캡슐화 디바이스(9)의 도핑 재료를 형광발광시킬 수 있다. 금속층(7)이 LED 디바이스(1)의 출력을 증가시키는데 약간 유용하긴 하지만, 다수의 단점이 발견되었다. 예를 들어, 금속층(7)은 캡슐화 디바이스(9) 내의 도핑 재료를 형광발광시킬 수 있는 입사광의 대략 85% 내지 90%를 반사할 수 있다. 이처럼, 이러한 LED 디바이스(10)의 효율(예컨대, LAV)은 최적이 아니다. 이상적으로, 금속층(7)은 도핑 재료의 형광발광을 유효화시키기 위해 한 파장에서 100%에 도달하는 반사율을 가져야 하지만, 이는 현재까지 달성하기 힘든 것으로 증명되었다. 앞서 언급한 바와 같이, 현재 사용가능한 디바이스는 입사광의 대략 85% 내지 대략 90%를 반사할 수 있는 알루미늄 층(7)을 포함한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 뒤로 방출된 광(11c)은 다양한 각도로 반사 알루미늄 층(7)으로 입사될 수 있다. 이상적으로 반사층(7)은 모든 가능한 입사각에서 뒤로 방출된 광(11c)의 대략 100%를 반사하여, 반사된 각도의 뒤로 방출된 광(13c)을 캡슐화 디바이스(9)로 지향하고, 디바이스 효율을 증가시켜야 한다. 불행하게도, 현재의 기술의 금속 반사층(7)은 더 나쁜 LED 광 출력을 야기하는 그러한 큰 각도에서 추가적인 반사 손실을 일으킨다.
뒤로 방출된 광을 반사시키는 것과 더불어, 금속 반사 재료(7)는 또한 디바이스의 열 특성을 강화시키기 위한 히트-싱크로 역할할 수 있다. 예를 들어, 반사 재료(7)는 알루미늄을 포함할 수 있고, 기판(5)으로부터 (도시되지 않은) 설치 구조로 열을 효과적으로 전달할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 바람직하지 않은 적외선(15)은 액티브 층에 전하가 인가된 때 광 발생 액티브 층(3)에 의해 발생될 수 있다. 하나의 실시예에서, 기판(5)은 기판을 통해 열을 분산시키도록 구성된다. 이와 같이, 기판(5)은 히트 싱크를 형성할 수 있다. 또한, 기판(5)에 적용된 반사층(7)은 또한 그것을 통해 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 그러나, 적어도 일부의 적외선(15)은 반사 재료(7)에 의해 또는 기판-반사 재료 경계면에서 반사될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 애플리케이션에서, 대략 20%의 적외선(15)이 반사 재료(7) 또는 기판-반사층 경계면에 의해 광 발생 액티브 층(3)으로 다시 반사될 수 있다. 이러한 반사된 적외선(17)은 LED 디바이스(1)의 성능 저하를 야기할 수 있다. 심각한 경우에, 적외선(17)은 과도한 열로 인한 LED 디바이스(1)의 재해적 고장(catastrophic failure)을 야기할 수 있다.
그러므로, 앞선 관점에서, 현재 사용가능한 것보다 높은 효율을 제공하는 고출력 LED 디바이스에 대한 지속적인 필요성이 존재한다.
본 발명은 다양한 실시예의 향상된 LED 디바이스 아키텍처 및 다양한 그 제조방법을 개시한다. 종래의 디바이스와 달리, 본 명세서에 개시된 디바이스 아키텍처는 디바이스 효율 및 밝기를 향상시키도록 구성된 기판에 적용된 적어도 하나의 코팅층을 포함한다.
더욱 상세하게는, 하나의 실시예에서, 향상된 LED 디바이스가 개시되고, 본 LED 디바이스는 에너지 소스와 통신하고 제1 파장 범위 내의 제1 전자기 신호 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 액티브 층, 액티브 층을 지지하도록 구성된 기판, 기판의 표면에 적용된 적어도 하나의 코팅층으로서, 제1 파장 범위의 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사하고 제2 파장 범위의 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 투과하도록 구성된 코팅층, 및 액티브 층을 캡슐화하기 위해 설치된 캡슐화 디바이스를 포함한다.
다른 실시예에서, 향상된 LED 디바이스가 개시되고, 본 LED 디바이스는 에너지 소스와 통신하고 제1 파장 범위 내의 제1 전자기 신호 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 액티브 층, 액티브 층을 지지하도록 구성된 기판, 기판의 표면에 적용된 적어도 하나의 코팅층으로서, 대략 0도 내지 대략 90도의 모든 각도에서 제1 파장 범위의 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사하고, 옵션으로서, 코팅층에 적용된 제2 파장의 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 투과하도록 구성된 코팅층, 및 액티브 층을 캡슐화하기 위해 설치된 캡슐화 디바이스를 포함한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 LED 디스플레이를 제조하는 방법을 개시하고, 본 방법은 기판에 전하가 가해진 때, 제1 파장 범위 내의 전자기 방사선, 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 방사선을 방출할 수 있는 에피택셜 층을 성장시키는 단계, 기판의 표면에 제1 파장 범위의 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사하고 제2 파장 범위의 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 투과시키도록 구성된 적어도 하나의 코팅층을 적용하는 단계, 및 캡슐화 디바이스 내에 적어도 액티브 층을 캡슐화하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 LED 디바이스를 제조하는 방법을 개시하고, 본 방법은 기판에 전하가 가해진 때 제1 파장 범위 내의 전자기 방사선 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 방사선을 방출할 수 있는 에피택셜 층을 성장시키는 단계, 기판의 표면에 제1 파장 범위의 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사시키고 제2 파장 범위의 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 투과시키도록 구성된 적어도 하나의 코팅층을 적용하는 단계, 코팅층에 적어도 하나의 금속층을 적용하는 단계, 및 캡슐화 디바이스 내에 적어도 액티브 층을 캡슐화하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 개시된 향상된 LED 디바이스 아키텍처의 실시예의 다른 특징 및 장점들은 아래의 상세한 설명을 고려함으로써 분명해질 것이다.
다양한 향상된 성능의 LED 디바이스 아키텍처가 첨부된 도면을 통해 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 종래의 LED 디바이스의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 2는 사용중 제1 파장 범위 내의 전자기 방사선의 일부가 금속층에 의해 반사될 수 있는 종래의 LED 디바이스의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 3은 제2 파장 내의 전자기 방사선의 일부가 사용중인 종래의 LED 디바이스의 실시예의 단면도이다.
도 4는 기판의 표면에 적용된 코팅층을 가진 새로운 LED 디바이스 아키텍처의 실시예의 단면도를 도시하고, 코팅층은 제1 파장 범위 내의 제1 전자기 방사선의 반사율을 개선하도록 구성된다.
도 5는 액티브 층-기판 경계면에 위치하는 코팅층을 구비한 새로운 LED 디바이스 아키텍처의 대안의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 6은 액티브 층-기판 경계면에 위치하는 제1 코팅층, 및 기판-금속/히트싱크 층 경계면에 위치하는 제2 코팅층을 구비한 새로운 LED 디바이스 아키텍처의 대안의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 7은 사용중 제1 전자기 신호의 향상된 반사율을 제공하는 새로운 LED 디바이스의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 8은 종래의 LED 디바이스 아키텍처와 비교되는, 사용중 새로운 LED 디바이스 아키텍처의 제1 전자기 신호의 향상된 반사율을 도식적으로 보여준다.
도 9는 사용중 제2 전자기 신호의 향상된 투과율을 제공하는 새로운 LED 디바이스 아키텍처의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 10은 종래의 LED 디바이스 아키텍처와 비교되는, 사용중 새로운 LED 디바이스 아키텍처의 제2 전자기 신호의 향상된 투과율을 도식적으로 보여준다.
도 11은 종래의 디바이스와 비교되는, 새로운 LED 디바이스 아키텍처의 제1 전자기 신호의 광각 반사율을 도식적으로 보여준다.
도 12는 종래의 디바이스와 비교되는, 제1 전자기 신호가 대략 440nm 아키텍처의 파장을 가질 때 새로운 LED 디바이스의 광각 반사율을 도식적으로 보여준다.
도 13은 종래의 디바이스와 비교되는, 제1 전자기 신호가 대략 450nm 아키텍처의 파장을 가질 때 새로운 LED 디바이스의 광각 반사율을 도식적으로 보여준다.
도 14는 종래의 디바이스와 비교되는, 제1 전자기 신호가 대략 460nm 아키텍처의 파장을 가질 때 새로운 LED 디바이스의 광각 반사율을 도식적으로 보여준다.
도 4는 고출력 LED 디바이스의 하나의 실시예의 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이 향상된 LED 디바이스(20)는 적어도 하나의 기판(24) 위에 또는 그와 근접하게 위치하는 적어도 하나의 액티브 층(22)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 액티브 층(22)은 광 발생 액티브 층을 포함한다. 옵션으로서, 하나의 광 발생 액티브 층(22)이 기판(24) 위에 놓여질 수 있다. 옵션으로서, 임의의 개수의 액티브 층(22)이 기판(24) 위에 놓여질 수 있다. 이와 같이, 액티브 층(22)은 다중 양자 우물(multi quantum well) 디바이스 또는 구조를 포함할 수 있다. 액티브 층(22)이 적어도 하나의 에너지 소스와 통신할 수 있고, 그러므로 에너지 소스에 적어도 하나의 전자기 신호를 제공하도록 구성된 (도시되지 않은) 적어도 하나의 전기적 연결 디바이스를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 하나의 실시예에서, 기판(24)은 실리콘 카바이드(carbide) 기판을 포함한다. 옵션으로서, 임의의 다양한 재료가 기판(24)을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 기판 재료는 실리카, 사파이어, 다양한 합성 재료 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 기판(24)은 모든 전자기 방사선을 실질적으로 투과시키도록 구성될 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 종래의 디바이스와 유사하게, 본 LED 디바이스(20)는 적어도 하나의 금속층 또는 그 위에 적용된 본딩 재료(28)를 포함할 수 있다(이하 금속층 및 본딩 재료는 상호치환가능하게 사용될 수 있다). 하나의 실시예에서, 금속층은 알루미늄을 포함한다. 대안의 실시예에서, 금속층(28)은 LED가 재료 기판에 연결될 수 있도록 구성된 열 페이스트 또는 유사한 본딩 재료를 포함한다. 예시적인 재료 기판은 인쇄회로기판 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 종래의 디바이스와 유사하게, 금속층 또는 본딩 재료(28)는 액티브 층(22)과 근접하게 위치된 적어도 하나의 도핑된 캡슐화 디바이스(30)로 뒤로 방출된 전자기 방사선을 반사시킴과 동시에 LED 디바이스(20)로부터 효과적인 열 제거를 돕도록 구성된다. 그러나, 종래의 디바이스와 달리, 본 명세서에 개시된 향상된 LED 디바이스(20)는 기판(24)의 표면에 적용된 적어도 하나의 코팅층(26)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 금속층 또는 본딩 재료(28)는 기판(24) 위에 위치하는 코팅층(26)에 적용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 향상된 LED 디바이스(20) 위에 코팅층(26)을 포함시키는 것은 0도-90도의 모든 가능한 입사각에서, 기판(24) 내의 실질적으로 모든 광의 최적의 광 반사율을 달성하여 LED 디바이스(20)의 출력을 증가시키도록 구성된다.
옵션으로서, 코팅층(26)은 기판(24), 금속층 또는 본딩 재료(28), 또는 이둘 모두의 임의의 표면에 적용될 수 있고, 그 사이에 놓여질 필요는 없다. 예를 들어, 도 5는 액티브 층(22)에 근접하게 위치하는 코팅층(26)을 구비한 LED 구성을 도시한다. 이와 대조적으로, 도 6은 액티브 층(22)과 근접하게 위치하는 제1 코팅층(26) 및 기판(24)과 금속층(28)과 근접하게 위치하는 제2 코팅층(26)을 구비한 LED 구성을 도시한다. 도 5 및 6을 참조하면, 액티브 층(22)에 근접하게 코팅층(26)을 위치시키는 것은 내부적인 기판 광 산란 및 광-파이핑(LED 칩 에지를 통한 손실)으로 인한 광 손실을 제거함으로써 LED 조명을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 본 실시예는 액티브 층(22)에 의해 발생된 바람직한 UV 또는 가시광을 효과적으로 반사함과 동시에, 기판(24)을 통해 유해한 더 긴 파장의 적외선을 투과시켜 결국 옵션의 금속층(28) 및/또는 기판에 연결된 히트싱크를 통해 제거되게 함으로써 종래의 디바이스보다 향상된 성능을 제공한다. 하나의 실시예에서, 코팅층(26)을 적용하는 방법은 실질적으로 습기를 흡수하지 않는, 안정하고 강하며 밀집된 구멍이 없는(nonporous) 코팅을 산출하고, 그 외 디바이스 품질, 수명, 및 성능을 양보(compromise)할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 코팅층(26)은 임의의 다양한 또는 다수의 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 코팅층(26)은 높은 굴절율(이하 "높은 굴절율")을 가진 재료와 낮은 굴절율(이하 "낮은 굴절율")을 가진 재료의 교대의 층을 포함한다. 옵션으로서, 코팅층(26)은 하나 이상의 유전 재료를 포함할 수 있다. 예시적인 높은 굴절율의 재료는 Ta2O5, HfO2, TiO2, Nb2O5 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 예시적인 낮은 굴절율의 재료는 SiO2, Al2O3 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 0도에서 대략 90도까지의 모든 각도로 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 90%를 반사하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 0도에서 대략 90도까지의 모든 각도로 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 95%를 반사하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 0도에서 대략 90도까지의 모든 각도로 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 98%를 반사하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 0도에서 대략 90도까지의 모든 각도로 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 99%를 반사하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 코팅층(26)은 대략 0도에서 대략 90도까지의 모든 각도로 임의의 바람직한 파장 대역의 반사를 최적화하도록 구성될 수 있다. 당업자들은 코팅층(26)이 코팅층(26)은 임의의 다양한 바람직한 파장 범위 내에서 대략 0도에서 대략 90도까지의 모든 각도로 전자기 방사선의 적어도 95%를 선택적으로 반사하도록 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
반사 알루미늄 층(28)의 반사율을 강화하는 것과 더불어, 몇몇 실시예에서, LED 디바이스(20)로부터의 열 배출을 최대화하여, 열과 관련된 고장 가능성을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 향상된 열 관리는 또한 LED 디바이스(20)에 인가될 수 있는 파워의 크기를 증가시킬 수 있고, 이는 밝기의 추가적인 증가를 야기한다. 사용중 액티브 층(22)에 의해 발생된 열은 결국 금속층(28)에 의해 흡수되고 분산되도록 기판(24)을 통해 지향될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 코팅층(26)은 낮은 굴절율의 재료와 높은 굴절율의 재료의 교대의 박막을 포함할 수 있다. 이러한 박막은 각각 대략 5nm에서 대략 1000nm까지의 범위의 물리적 두께일 수 있다. 하나의 실시예에서, 낮은 굴절율 및 높은 굴절율의 재료의 시퀀스는 반사율을 최적화하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 광학적 코팅층(26)은 반사율을 최적화하고, 높은 열 전도성의 박막 재료를 사용함으로써 또한 코팅층(26)을 통해 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 광학적 코팅층(26)은 반사율을 최적화하고, 표준 알루미늄 대신 높은 열 전도성의 구리 또는 구리 합금 히트싱크의 사용과 함께 높은 열 전도성의 박막 재료를 사용함으로써 또한 코팅층(26)을 통해 열을 전달하도록 구성될 수 있다.
옵션으로서, 코팅층(26)은 제1 파장 범위의 실질적으로 모든 광을 반사함과 동시에 제2 파장 범위의 실질적으로 모든 광을 투과하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 하나의 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 90%를 반사하고, 대략 750nm보다 큰 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 90%를 투과하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 95%를 반사하고, 대략 500nm보다 큰 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 95%를 투과하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 98%를 반사하고, 대략 750nm보다 큰 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 98%를 투과하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 430nm에서 대략 500nm까지의 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 99%를 반사하고, 대략 750nm보다 큰 파장을 가진 전자기 방사선의 적어도 99%를 투과하도록 구성될 수 있다. 이처럼, 코팅층(26)은 캡슐화 디바이스(30)내의 도핑 재료의 형광발광을 향상시키기 위해 원하는 제1 파장의 방사선을 최적화함과 동시에, 기판-금속층 경계면에서 제2 파장의 전자기 방사선(예컨대, 적외선)의 후방 반사를 감소시켜 금속층(28)을 통한 열 전달을 향상시키도록 구성될 수 있다. 코팅층(26)에 의해 발생된 증가된 루멘 출력은 대안으로서 더 낮은 인가 파워에서 LED가 작동할 수 있게 하고, 이는 그 다음 열을 감소시켜 디바이스 수명을 연장시키고 낮은 제조 비용을 야기할 수 있음이 이해될 것이다(예컨대, 금속층의 제거가 가능하고, 열 페이스트를 사용하여 LED 칩을 직접 결합하는 것이 가능하다).
도 11은 본 디바이스의 향상된 성능 특성을 도식적으로 보여준다. (440nm-460nm 이내와 같은) 모든 바람직한 LED 방출 파장에 대하여, 도 4에 도시된 광학 코팅(26)의 반사율 성능(40)은 모든 입사각 0-90에 대하여 99% 초과를 달성한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 종래 디바이스(42)의 반사율 성능은 전형적으로 90% 미만이고, 각에 따라 나빠진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 캡슐화 디바이스(30)는 향상된 LED 디바이스(20) 상에 놓여질 수 있다. 캡슐화 디바이스(30)는 임의의 다양한 도펀트 또는 도핑 재료를 그 안에 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 캡슐화 디바이스(30)는 대략 400nm에서 대략 525nm까지의 파장 범위를 가진 전자기 방사선으로 조사될 때 백색광을 형광발광하도록 구성된 인광물질을 포함한다. 다른 실시예에서, 캡슐화 디바이스는 액티브 층(22)에 의해 방출된 임의의 파장의 전자기 방사선으로 조사된 때 임의의 다양한 파장의 광을 형광발광 및 방출하도록 구성된 하나 이상의 도핑 재료를 포함한다. 옵션으로서, 복수의 도핑 재료는 동시에 사용될 수 있다. 캡슐화 디바이스(30)는 임의의 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 캡슐화 디바이스(30)는 액티브 층(22)에 유체로 적용되는 에폭시 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 캡슐화 디바이스(30)는 액티브 층(22)에 결합되거나 고정된 물리적 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 캡슐화 디바이스(30)는 광학 렌즈를 형성할 수 있다. 예시적인 광학 렌즈는 오목 렌즈, 볼록 렌즈, 프레넬(fresnel) 렌즈 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 하나의 실시예에서, 캡슐화 디바이스(30)는 향상된 LED 디바이스(20)와 밀봉된 관계로 연결되도록 구성된다. 예를 들어, 캡슐화 디바이스(30)는 향상된 LED 디바이스(20)와 기밀(hermetically) 밀봉된 관계로 연결될 수 있다.
도 7 및 9는 사용중인 향상된 LED 디바이스(20)의 실시예의 단면도를 도시하고, 도 8 및 10은 본 예의 실시예의 향상된 성능 특성을 도식적으로 보여준다. 도 7 및 9에 도시된 바와 같이, 액티브 층(22)은 복수의 파장 또는 복수의 파장 범위로 전자기 방사선을 방출할 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 액티브 층(22)은 대략 430nm 내지 대략 470nm(청색 가시광)의 제1 파장 범위의 제2 전자기 신호(34), 및 대략 750nm 초과의 제2 파장 범위의 제2 전자기 신호(38)를 방출한다. 하나의 실시예에서, 제1 전자기 신호(34)의 파장은 캡슐화 디바이스(30) 내의 도핑 재료를 형광발광시키도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1 및 제2 전자기 신호(34, 38)는 동시에 방출되지만, 전자기 신호들이 순차적으로 방출될 수도 있음을 당업자들은 이해할 것이다.
도 7을 참조하면, 액티브 층(22)은 제1 전자기 신호(34)의 적어도 일부분을 전반향으로 방출하도록 구성될 수 있다. 이처럼, 제1 전자기 신호(34)의 일부분은 향상된 LED 디바이스(20)에 연결된 캡슐화 디바이스(30)로 지향되어, 캡슐화 디바이스 내의 도핑 재료의 형광발광을 야기할 것이다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 전자기 신호(34)의 적어도 일부분은 기판(24)을 통해 코팅층(26)으로 방출될 것이다. 앞서 언급한 바와 같이, 코팅층(26)은 선택된 파장 범위 내의 실질적으로 모든 광을 반사함과 동시에 선택된 파장 범위 밖의 실질적으로 모든 광을 투과하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 코팅층(26)은 대략 425nm 내지 475nm의 파장 범위 내의 입사 전자기 방사선의 적어도 98%를 반사하도록 구성된다. 이처럼 코팅층(26)으로 입사한 실질적으로 모든 제1 신호(34)는 반사된 제1 전자기 신호(36)를 산출하는 코팅층(26)에 의해 반사될 것이다. 반사된 신호(36)는 기판(24) 및 액티브 층(24)을 가로질러, 캡슐화 디바이스(30)로 입사하고, 그 안에 포함된 도핑 재료의 형광발광을 일으킨다. 알루미늄, 은, 구리, 또는 입사한 전자기 신호의 대략 85%를 반사할 수 있는 다른 금속층을 포함한 종래의 디바이스와 달리, 본 명세서에 서술된 향상된 LED 디바이스의 코팅층(26)은 모든 가능한 각도로 실질적으로 모든(즉, 대략 98% 초과의) 제1 전자기 신호(34)를 반사하도록 구성되어, 디바이스의 밝기를 크게 개선한다. 도 8은 현 기술의 디바이스의 전형적인 85%-90%의 반사율(42)과 비교되는, (청색/백색 LED에 대한 크리티컬 파장 영역 440nm-460nm에서 전형적으로 99.9% 초과인) 제1 전자기 신호(34)에서 코팅층(26)의 포함에 의해 가능하게 된 향상된 반사율(40)을 도식적으로 보여준다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 전자기 신호(38)는 또한 전방향으로 방출될 수 있다. 제2 전자기 신호(38)의 적어도 일부분은 기판(24)을 가로질러 코팅층(26)으로 입사한다. 앞서 언급한 바와 같이, 코팅층(26)은 대략 750nm 초과의 파장 범위를 가진 실질적으로 모든(즉, 98% 초과의) 제2 전자기 신호(38)를 투과하도록 구성될 수 있다. 이처럼, 코팅층(26)은 그 위로 입사한 액티브 층(22)에 의해 생성된 실질적으로 모든 적외선을 (그 다음 적외선 열을 흡수하고 분산시키는) 금속층(28)으로 투과하도록 구성될 수 있다. 이처럼, 향상된 LED 디바이스는 적외선(즉, 열)을 더 효과적으로 제거하도록 구성되어, 현재 사용가능한 것보다 더 열적으로 효율적인 LED 디바이스를 제공한다. 코팅층(26)에 의해 생성된 향상된 루멘 출력은 대안으로서 LED가 더 낮은 인가 파워에서 동작하게 하고, 이는 그 다음 열을 줄여 디바이스 수명을 연장시킨다. 도 10은, 예컨대, SiC 기판을 가진 현재의 LED 디바이스의 전형적으로 바람직하지 않은 높은 적외선 후방-반사율 특성(46)과 함께, 향상된 LED 디바이스(20)의 최적화된 적외선 반사방지 성능(44)(전형적으로 750nm-1200nm에서 0.5% 미만의 평균 반사율)을 도식적으로 보여준다.
예
상술된 아키텍처를 사용한 예시적인 디바이스가 테스트를 위해 제조되었다. 본 디바이스는 각각의 LED 다층 반도체 엘리먼트(22)가 그 윗면에서 에피택셜하게 성장된 2"DIA 사파이어 기판(24)의 전체 뒷면에 직접 균일하게 적용된 다층 유전 광 코팅(26)을 가진 도 4에 도시된 바와 같이 제조되었다(각각의 다이 사이즈는 대략 1.0mm2 미만이였다). 광학 코팅(26)은 캡슐화 디바이스(30)가 적용되기 전에 적용되었다. 원하는 최종적인 스펙트럼 성능(선택된 가시 파장 대역 440nm-460nm에서 최대 광 반사율, 및 750nm-1200nm 범위에서 최대 열 투과율)을 최적화하기 위해 선택된 물리적 두께를 가진 높은 반사율 및 낮은 반사율의 박막을 교대로 증착시키기 위해, 하이브리드 스퍼터링 광학 코팅 프로세스가 채용되었다. 더욱 상세하게는, 산화 티타늄 합금의 내열 금속 산화물이 높은 반사율의 재료로 사용되었고, 실리콘 디옥사이드가 낮은 반사율의 재료로 사용되었다. 대표적인 다층 광학 코팅은 다음과 같다(본 경우에, 사파이어 기판이 채용되었다).
에피택셜 반도체 LED 층/ 사파이어 기판/ 30.32H 68.97L 28.28H (21.26H 76.29L 21.26H)5 17.53H 200.84L
여기서, 심볼 L 및 H는 L(낮은 굴절율) 및 H(높은 굴절율)의 박막의 물리적 두께(nm)를 나타낸다. 대표적인 반사율 성능 스펙트럼은 도 8 및 10에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 금속 열 분산층(28)(예컨대, 알루미늄)이 후속하여 종래의 주지된 증착 기술을 사용하여 광학적 불투명함을 달성하는 두께(전형적으로 50nm-500nm의 두께)로 증착되었다. 예를 들어, 금속층(28)은 열 증착법, 스퍼터링법, 또는 일반적으로 주지된 다른 기술을 사용하여 적용될 수 있다. 옵션으로서, 금속층이 생략될 수도 있고, 높은 열전도성 페이스트를 직접 사용함으로써 히트 싱크가 사용될 수 있다. 최종적으로 코팅된 웨이퍼는 그 다음 개별적인 엘리먼트로 다이싱(diced)되고, 필요한 와이어 결합과 함께 적절한 어셈블리 위에 설치되고, 선택된 에폭시로 캡슐화된다.
도 11은 디바이스의 향상된 성능 특성을 도식적으로 보여준다. (440nm-460nm의 범위 이내와 같은) 모든 원하는 LED 방출 파장에 대하여, 본 발명(도 4)의 광학 코팅(26)의 반사율 성능(40)은 모든 입사각 0-90도에 대하여 99% 초과를 달성한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 종래 디바이스의 반사율 성능(42)은 전형적으로 90% 미만이고(도 3의 층(7)), 각도에 따라 나빠진다.
도 7에 도시된 바와 같이, 반사된 전자기 신호(36)는 기판(24) 및 광 발생 층(22)을 가로지르고, 캡슐화 디바이스(30)로 입사하고, 그 안에 포함된 도핑 재료의 형광발광을 야기한다. 입사하는 전자기 신호의 대략 89% 미만을 반사할 수 있는 알루미늄 층을 포함하는 종래의 디바이스와 달리, 본 명세서에 서술된 향상된 LED 디바이스(20)의 코팅층(26)은 모든 각도 0-90도로 실질적으로 모든(즉, 대략 99% 초과의) 전자기 신호(34)를 반사하도록 구성되어, 본 디바이스의 밝기를 크게 향상시킨다.
예 2
본 명세서에 서술된 아키텍처를 사용하는 하나의 예시적인 디바이스가 테스트를 위해 제조되었다. 본 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 다층 유전 광학 코팅(26)이 각각의 LED 다층 반도체 엘리먼트(22)가 그 윗면에서 에피택셜하게 성장된 2"DIA 사파이어 기판(24)의 전체 뒷면에 직접 균일하게 적용되었다(각각의 다이 사이즈는 대략 1.0mm2 미만이였다). 본 경우에, LED는 440nm - 460nm의 파장 범위 내의 청색 광을 방출한다. 광학 코팅(26)은 캡슐화 디바이스(30)가 적용되기 전에 적용되었다. 원하는 최종적인 스펙트럼 성능(선택된 가시 파장 대역 440nm-460nm에서 최대 광 반사율)을 최적화하기 위해 선택된 물리적 두께를 가진 높은 반사율 및 낮은 반사율의 박막을 교대로 증착시키도록 적용되었다. 본 특수한 경우에, 산화 티타늄 합금이 높은 굴절율의 재료로 사용되었고, 실리콘 디옥사이드가 낮은 굴절율 재료로 사용되었다. 대표적인 다층 광학 코팅은 아래와 같다.
에피택셜 반도체 LED 층/사파이어 기판/34.86H 75.92L 32.52H (24.45H 83.98L 24.45H)9 (26.89H 92.38L 26.89H)9 20.16H 221.08L
여기서, 심볼 L 및 H는 L(낮은 굴절율) 및 H(높은 굴절율)의 박막의 물리적 두께(nm)를 의미한다. 각도의 함수인 대표적인 반사율 성능 스펙트럼은 도 12 (440nm), 도 13(450nm) and 도 14(460nm)에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 알루미늄 열 분산 층(28)은 그 다음 광학적 불투명을 달성하는 두께(전형적으로 50nm-500nm의 두께)로 증착되었다. 다시, 금속막은 옵션으로서 생략될 수 있다(다이는 높은 열전도성 페이스트를 사용함으로써 최종 어셈블리에 결합된다). 최종적인 코팅된 웨이퍼는 그다음 개별적인 엘리먼트로 다이싱되고, 필요한 와이어 결합과 함께 적절한 어셈블리 위에 설치되고, 선택된 에폭시로 캡슐화된다.
특정한 형태의 실시예들이 도시되고 서술되었으나, 본 발명의 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 다양한 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (42)

  1. 향상된 LED 디바이스로서,
    에너지 소스와 통신하고, 제1 파장 범위 내의 제1 전자기 신호 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 액티브 층;
    상기 액티브 층을 지지하도록 구성된 기판;
    상기 기판의 표면에 적용된 적어도 하나의 코팅층; 및
    상기 액티브 층을 캡슐화하기 위해 설치된 캡슐화 디바이스를 포함하고,
    상기 코팅층은 상기 제1 파장 범위의 상기 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사하고, 상기 제2 파장 범위의 상기 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 투과하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액티브 층은 다중 양자 우물 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 사파이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 실리콘 카바이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층은 높은 굴절율 및 낮은 굴절율을 가진 재료가 서로 교대하는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 높은 굴절율의 재료는 Ta2O5, HfO2, TiO2, 및 Nb2O5로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 낮은 굴절율의 재료는 SiO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 낮은 굴절율의 재료는 Al2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층은 TiO2 및 SiO2가 서로 교대하는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 파장 범위는 대략 430nm에서 대략 500nm인 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 파장은 대략 500nm 초과인 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 층과 상기 기판 사이에 위치하는 제1 코팅층;
    상기 기판의 반대 면에 적용된 적어도 제2 코팅층; 및
    상기 제2 코팅층에 적용된 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층에 적용된 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 금속층은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 금속층은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  17. 제 1 항에 있어서, 재료 구조에 상기 LED 디바이스를 연결하도록 구성된 지지 구조와 상기 코팅층 사이에 위치하는 본딩 재료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 캡슐화 디바이스는 내부에 적어도 하나의 도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 도펀트는 상기 제1 파장 범위 내의 상기 제1 전자기 신호로 조명된 때 형광발광하도록 구성된 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 도펀트는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  21. 향상된 LED 디바이스로서,
    에너지 소스와 통신하고, 제1 파장 범위 내의 제1 전자기 신호 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 액티브 층;
    상기 액티브 층을 지지하도록 구성된 기판;
    상기 기판의 표면에 적용된 적어도 하나의 코팅층;
    상기 코팅층에 적용되어 있고, 상기 제2 파장의 상기 제2 전자기 신호를 투과하도록 구성된 적어도 하나의 금속층; 및
    상기 액티브 층을 캡슐화하기 위해 설치된 캡슐화 디바이스를 포함하고,
    상기 코팅층은 상기 제1 파장 범위의 상기 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 대략 0도에서 대략 90도의 모든 각도로 반사하고, 상기 제2 파장 범위의 상기 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 투과하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 액티브 층은 다중 양자 우물 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 기판은 사파이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 기판은 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 코팅층은 높은 굴절율 및 낮은 굴절율을 가진 재료가 서로 교대하는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 높은 굴절율의 재료는 Ta2O5, HfO2, TiO2, 및 Nb2O5로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 낮은 굴절율의 재료는 SiO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 낮은 굴절율의 재료는 Al2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  29. 제 21 항에 있어서, 상기 코팅층은 TiO2 및 SiO2가 서로 교대하는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  30. 제 21 항에 있어서, 상기 제1 파장 범위는 대략 430nm에서 대략 500nm인 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  31. 제 21 항에 있어서, 상기 제2 파장은 대략 500nm 초과인 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  32. 제 21 항에 있어서, 상기 액티브 층과 상기 기판 사이에 위치하는 제1 코팅층, 및 상기 기판과 상기 금속층 사이에 위치하는 적어도 제2 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  33. 제 21 항에 있어서, 상기 금속층은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  34. 제 21 항에 있어서, 상기 금속층은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  35. 제 21 항에 있어서, 상기 캡슐화 디바이스는 내부에 적어도 하나의 도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 도펀트는 상기 제1 파장 범위 내의 상기 제1 전자기 신호로 조명될 때 형광발광하도록 구성된 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 도펀트는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 LED 디바이스.
  38. LED 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    기판에 전하가 가해진 때, 제1 파장 범위 내의 전자기 방사선, 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 방사선을 방출할 수 있는 에피택셜 층을 성장시키는 단계;
    상기 제1 파장 범위의 상기 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사하고, 상기 제2 파장 범위의 상기 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 상기 기판의 표면으로 투과하도록 구성된 적어도 하나의 코팅층을 적용하는 단계; 및
    캡슐화 디바이스 내에 적어도 액티브 층을 캡슐화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디바이스를 제조하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 기판에 높은 굴절율의 재료 및 낮은 굴절율의 재료가 서로 교대하는 층을 적용함으로써 상기 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디바이스를 제조하는 방법.
  40. LED 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    기판에 전하가 가해진 때, 제1 파장 범위 내의 전자기 방사선 및 적어도 제2 파장 범위 내의 적어도 제2 전자기 방사선을 방출할 수 있는 에피택셜 층을 성장시키는 단계;
    상기 제1 파장 범위의 상기 제1 전자기 신호의 적어도 95%를 반사하고, 상기 제2 파장 범위의 상기 제2 전자기 신호의 적어도 95%를 상기 기판의 표면으로 투과하도록 구성된 적어도 하나의 코팅층을 적용하는 단계;
    상기 코팅층에 적어도 하나의 금속층을 적용하는 단계; 및
    캡슐화 디바이스 내에 적어도 액티브 층을 캡슐화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디바이스를 제조하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 기판에 높은 굴절율의 재료 및 낮은 굴절율의 재료가 서로 교대하는 층을 적용함으로써 상기 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디바이스를 제조하는 방법.
  42. 제 43 항에 있어서, 상기 에피택셜 층을 그 위에서 성장시키기 전에 상기 기판 사이에 제1 코팅층을 적용하는 단계, 그 위에 상기 금속층을 수용하기 위해 상기 기판의 반대 표면에 제2 코팅층을 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 디바이스를 제조하는 방법.
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