KR20120083936A - 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 이를 형성하는 방법 - Google Patents
발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 이를 형성하는 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120083936A KR20120083936A KR1020127016526A KR20127016526A KR20120083936A KR 20120083936 A KR20120083936 A KR 20120083936A KR 1020127016526 A KR1020127016526 A KR 1020127016526A KR 20127016526 A KR20127016526 A KR 20127016526A KR 20120083936 A KR20120083936 A KR 20120083936A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phosphor
- layer
- way
- particle layer
- particles
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 230
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 204
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 165
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 description 17
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000007613 slurry method Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- HIVGXUNKSAJJDN-UHFFFAOYSA-N [Si].[P] Chemical compound [Si].[P] HIVGXUNKSAJJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- FNCIDSNKNZQJTJ-UHFFFAOYSA-N alumane;terbium Chemical compound [AlH3].[Tb] FNCIDSNKNZQJTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- -1 sheet Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
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
- H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to 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
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법. 상기 방법은, 물품의 제 1 표면을 제공하는 단계; 상기 제 1 표면 상에 인광체 파우더이거나 인광체 파우더 및 결합 재료를 가지는 적어도 하나의 인광체 입자층을 형성하는 단계; 그리고 인광체 입자층을 결속하도록 상기 인광체 입자층 상에 제 1 결합층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 인광체 파우더는 상기 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지한다.
Description
본 출원은 Peiching Ling에 의해 2009년 12월 26일에 제출된 미국 가출원번호 제 61/284,792호의 우선권을 주장하며, 그의 전체 내용은 여기에서 참고로 인용된다. 또한, 본 출원은 Peiching Ling에 의해 2009년 10월 5일에 제출된 미국 출원번호 제 12/587,290호, Peiching Ling에 의해 2009년 10월 5일에 제출된 미국 출원번호 제 12/587,281호 및 Peiching Ling에 의해 2009년 10월 5일에 제출된 미국 출원번호 제 12/587,291호와 관련 있으며, 그들의 전체 내용은 여기에서 참고로 인용된다.
본 발명은 균일한 필름 구조를 형성하는 방법에 관한 것이며, 특히 발광 소자(light emitted diode)에 의해 발산되는 빛의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 상기 균일한 필름-층 구조의 형성 방법에 관한 것이다.
본 발명은 일반적으로 재료 처리 및 광학 장치 기술과 관련 있다. 특히, 본 발명의 구현례는 LED 장치에서 렌즈를 위한 인광체 층과 같은 광학 장치로 사용될수 있는 균일한 재료층을 형성하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 본 명세서에서 사용되는, "인광체(phosphor)"는 어느 한 파장의 빛을 흡수하며 상이한 파장의 빛을 발산하는 어떠한 발광 재료를 지칭한다. 이러한 사용에서, "인광체(phosphor)" 및 "파장 변환 물질(wavelength conversion material)"은 상호 교환 가능하게 사용된다.
인광체 재료는 청색 펌프 LED로서 다양한 색상의 빛(예를 들어, 인광체-변환 녹색 또는 적색) 또는 백색광을 생성하기 위한 LED 패키지에서 넓게 사용되어 왔다. 패키지 어셈블리 또는 청색 LED 칩 상에 인광체 재료를 증착하는 종래 방법은 이하 방법을 포함한다:
- 슬러리법 : 인광체 입자는 실리콘, 에폭시 또는 용매 충진 재료 내로 분산되어 인광체 혼합물을 형성하며, 상기 인광체 혼합물은 스프레이 코팅, 디핑(dipping) 코팅, 디스펜싱(dispensing), 컵-내의-인광체(phosphor-in-cup) 또는 지지 구조 상에 오버 몰딩(over molding) 등과 같은 다양한 기술에 의해 LED 표면 또는 패키지 렌즈 재료에 적용된다.
- 전기영동법(Electrophoretic deposition, EPD) : 인광체 입자는 전기화학 용액 내로 분산되며, LED 웨이퍼에 걸쳐 바이어스 전압으로 LED 웨이퍼 상에 증착된다.
종래 방법에서의 문제점은 LED 표면 상에 또는 LED 패키지 내부에 두께의 균일성이 변하는 것이다. 보통, 슬러리법은 두께가 다른 입자층을 형성하며, 이는 색점의 불일치 및 LED에 변환된-인광체 LED의 질이 좋지 않은 색상 균일성을 야기한다. 더욱이, 이러한 종래 방법으로 평평하지 않은 표면상에 인광체층의 균일한 층을 형성하는 것은 더욱 어렵다. 이는 종래 방법으로 조명 산업의 요구를 충족시키는 것을 매우 어렵게 한다.
인광체 실리콘을 원격의 인광체를 위한 LED 비 평면상 캡슐화 표면에 적용시키는 종래 알려진 문제점 중 하나는 인광체 코팅의 균일성이다. 일반적으로 인광체-실리콘 혼합물의 점도는 경화된 LED 밀봉재의 점도보다 높기 때문에, 그 결과 인광체실리콘의 곡률은 보다 크며, 예를 들어 상기 인광체층은 외측 테두리보다 중심부가 보다 두껍다. 또한, 원격의 인광체 적용을 위해 LED 2차 광학 렌즈 상에 균일한 인광체 코팅을 가지기 위한 동일한 문제가 존재한다.
따라서, LED의 광학 품질을 향상시키기 위해, 발산광을 변환하는 균일한 필름-층 구조를 어떻게 제공하는가는 당해 기술분야에서 가장 중요한 사안 중 하나이다.
본 발명은 LED 칩 또는 매우 다양한 LED 캡슐화 구조 상에 균일한 인광체 입자층을 증착하기 위한 높은 생산률의 제조 방법을 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 일부 구현례는 LED 2차 광학기 상에 인광체를 코팅하기 위해 적용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는, "인광체(phosphor)"는 어느 한 파장의 빛을 흡수하며 상이한 파장의 빛을 방출하는 어떠한 발광 재료도 지칭한다.
본 발명은 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은, 물품의 제 1 표면을 제공하는 단계; 어느 하나의 인광체 입자도 인접한 입자로 부터 완전히 분리되지 않는 방법으로 상기 제 1 표면 상에 적어도 하나의 인광체 입자층을 형성하는 단계; 및 상기 인광체 입자층을 결속하도록 상기 인광체 입자층 상에 제 1 결합층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 구현례에서, 제 1 결합층은 결합 입자층이다.
본 발명은 균일한 필름 구조를 형성하는 다른 방법을 더 제공한다. 다른 방법은 제 1 표면을 제공하는 단계; 상기 제 1 표면 상에 인광체 파우더 및 결합 재료를 포함하는 적어도 하나의 인광체 입자층을 형성하는 단계; 및 상기 인광체 입자를 결합하는 단계를 포함한다.
인광체 입자가 인광체 파우더 및 결합 재료를 포함하는 구현례에서, 인광체 입자는 인광체 파우더 및 결합 재료의 혼합물이거나, 또는 결합 재료를 구비한 인광체 파우더를 캡슐화함으로써 형성되며, 상기 인광체 입자를 결합하는 단계는 인광체 입자를 결합하기 위해서 결합 재료를 가열하는 단계를 포함하며, 상기 인광체 파우더는 상기 인광체 입자가 결합된 상기 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지한다. 상기 방법은 상기 인광체 입자층 상에 제 1 결합층을 형성하는 단계 및 상기 인광체 입자층을 결속하도록 상기 결합 재료 및 상기 제 1 결합층을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 구현례에서, 상기 물품의 상기 제 1 표면은 점성인 제 2 결합층에 의해 제공된다. 본 발명의 다른 구현례에서, 상기 제 1 결합층은 파릴렌(parylene)과 같은 습기 저항성층이다.
본 발명의 구현례에서, 상기 방법은 다른 물품의 제 2 표면 상에 또는 보다 상측에 인광체 입자의 결속된 층을 이송하는 단계 또는 다른 물품의 제 2 표면 상에 또는 보다 상측에 경화된 인광체 입자층을 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 표면은 LED 렌즈, 2차 광학기, LED 패키지, LED 칩 또는 LED 웨이퍼의 표면일 수 있다.
본 발명의 구현례에서, 제 1 결합층은 렌즈 프로파일을 가지는 인광체 입자층과 접촉하지 않는 표면을 가질 수 있다. 또한, 인광체 입자가 인광체 파우더 및 결합 재료를 포함하는 구현례에서, 제 1 결합층이 인광체 입자층 상에 형성된다면, 상기 제 1 결합층은 인광체 입자층과 접촉하지 않으며 렌즈 프로파일을 구비한 표면을 가질 수 있다.
본 발명은 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조를 더 제공한다. 상기 구조는 제 1 결합층; 및 상기 제 1 결합층 상에 형성되며 결속되는 인광체 입자층을 포함하며, 상기 인광체 입자는 인광체 파우더 및 결합 재료를 포함하며, 상기 인광체 파우더는 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지한다.
상기 제 1 결합층은 파릴렌과 같은 습기 저항성층이다.
본 발명의 구현례에서, 상기 구조는 상기 제 1 결합층을 통해 인광체 입자층에 연결되는 운반체를 더 포함하며, 상기 결합층은 상기 운반체 및 인광체 입자층 사이에 위치하며, 운반체는 LED 렌즈, 2차 광학기, LED 패키지, LED 칩 또는 LED 웨이퍼이다.
본 발명의 구현례에서, 상기 제 1 결합층은 인광체 입자층과 접촉하지 않으며 렌즈 프로파일을 구비한 표면을 가진다.
인광체가 실리콘 수지 또는 액체 내에서 보통 분산된 다음, 인광체 입자가 실리콘 수지 또는 액체 내에서 균일하게 분산되지 않도록 패키지 또는 LED 표면 상에 증착되며, 인광체 입자가 균일하게 분산되지 않은 상기 실리콘 수지 또는 액체가 LED 또는 패키지 상에 코팅된 후에 인광체 입자는 균일하게 분산되도록 제어될 수 없으며, 이는 LED에 변환된-인광체 LED의 좋지 않은 색상 균일성 및 LED 제품의 색점의 비일관성을 야기하는 다른 독립성 및 형성된 인광체 입자층 내에 일부 인광체 입자의 복합체 형성을 야기하는 통상적인 방법에 비하면, 발명의 구현례는 LED 패키지 표면 또는 2차 광학기의 표면 또는 LED 다이의 표면 또는 LED 표면상에 실질적으로 균일한 필름 구조를 형성하도록 시스템 및 방법을 제공하며, 이는 상기 언급한 선행 기술의 문제점을 해결할 수 있으며, 하나 또는 그보다 많은 하기 단계를 가진다.
(1) 제 1 표면 상에 균일한 인광체 입자층을 형성하는 단계
(2) 경화 과정 동안 상기 제 1 표면 상에 입자 이동을 최소화하는 단계; 및
(3) 상기 인광체층을 LED 패키지 표면 또는 LED 표면과 같은 바람직한 표면으로 이송하는 단계. 상기 이동은 압착기의 표면 상에 형성된 입자 분포의 뒤틀림을 야기할 수 있는 전단력을 제거하기 위해 캡슐화 표면에 등방성 힘을 가하거나, 예를 들어 표면에 수직 압력, 접착층에 접착하는 몰딩 과정에서 수행될 수 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 후술할 바람직한 구현례의 발명을 실시하기 위한 구체적인 설명을 통해 보다 완전하게 이해될 수 있다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 제 1 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법의 개념도;
도 1c는 결합한 입자층인 제 1 결합층의 개념도;
도 2는 본 발명에 따른 제 2 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법의 개념도;
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 제 3 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법 및 상기 구조의 개념도;
도 4는 바람직한 제 2 표면 상에 또는 상측에 인광체 입자층을 이송시키는 방법을 도시;
도 5a~5c는 몰드에 의해 이송된 인광체 입자층을 도시한 개념도;
도 6a~6c는 다양한 표면 상에 이송된 인광체 입자층을 도시한 개념도;
도 7은 양산을 위한 제 1 표면 배열의 개념도;
도 8a 및 8b는 두 표면 사이에 등방성 압력을 가하는 장치 및 방법의 단면도; 및
도 9a~9d는 슬러리법에 의해 형성된 인광체 분포와 비교하여 본 발명의 구현례에 따른 인광체 입자 패킹 구조를 도시한다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 제 1 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법의 개념도;
도 1c는 결합한 입자층인 제 1 결합층의 개념도;
도 2는 본 발명에 따른 제 2 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법의 개념도;
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 제 3 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법 및 상기 구조의 개념도;
도 4는 바람직한 제 2 표면 상에 또는 상측에 인광체 입자층을 이송시키는 방법을 도시;
도 5a~5c는 몰드에 의해 이송된 인광체 입자층을 도시한 개념도;
도 6a~6c는 다양한 표면 상에 이송된 인광체 입자층을 도시한 개념도;
도 7은 양산을 위한 제 1 표면 배열의 개념도;
도 8a 및 8b는 두 표면 사이에 등방성 압력을 가하는 장치 및 방법의 단면도; 및
도 9a~9d는 슬러리법에 의해 형성된 인광체 분포와 비교하여 본 발명의 구현례에 따른 인광체 입자 패킹 구조를 도시한다.
이하에서 서술되는 구현례들은 본 발명의 기술 내용을 설명하기 위해 제공되며, 이들 및 다른 이점 및 효과는 본 명세서의 기술 내용을 읽은 후에 당업자에 의해 명확하게 이해될 수 있다. 또한, 본 발명은 다른 상이한 구현례에 의해 수행되거나 적용될 수 있다. 본 명세서의 상세한 사항들은 상이한 관점 및 적용에 기초할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 수정 및 변형이 고안될 수 있다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 제 1 실시 예의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법의 개념도이다. 상기 방법은 몰드의 제 1 표면(101) 상에 인광체 파우더에 의해 구성되는 인광체 입자를 가지는 적어도 하나의 인광체 입자층(10)을 형성하는 단계; 및 인광체 입자층(10)을 결속하도록 인광체 입자층(10) 상에 제 1 결합층(12)을 형성하는 단계를 포함한다.
인광체는 빛의 파장, 예를 들어 LED-기초 광원을 변환하거나 바꾸기 위해 사용된다. 이러한 목적을 위한 보통의 인광체는 YAG(yttrium aluminium garnet) 재료, TAG(terbium aluminum garnet) 재료, ZnSeS+ 재료, 및 SiAION(silicon aluminum oxynitride) 재료(예를 들어, a-SiAION) 등을 포함한다. 반면, 본 발명의 구현례에 따르면, 입사광의 파장을 변환하거나 변경하는 어떠한 재료도 인광체 재료로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 "인광체(phosphor)"는 빛의 파장을 다른 파장으로 변환하거나 바꾸는 것이 가능한 모든 재료를 나타내며, 상이한 파장 변환 또는 파장 변경 재료의 조합 또는 혼합물을 포함한다. 제 1 구현례에서, 상기 인광체 입자는 파우더-형 인광체 자체를 나타낸다.
실질적으로 균일한 인광체 입자층(10)을 형성하는 단계는 높은 질의 광 변환을 달성하기 위해 중요하다. 제 1 구현례에서, 정전하 과정은 도 1a에 도시된 바와 같이, 몰드와 같은 제 1 표면(101) 상에 실질적으로 균일한 인광체층의 증착을 위해 채택된다. 균일한 인광체 입자층을 형성하기 위한 정전하 과정의 세부사항은 여기에서 참조로서 인용된 미국 출원번호 제 12/587,290호를 참조할 수 있다. 예를 들어, 인광체 입자층(10)은 제 1 표면(101) 상에 정전하를 형성하며 인광체 입자층(10)을 형성하기 위해 인광체 입자에 인접하며 끌리는 제 1 표면(101)을 이동시킴으로써 형성된다. 일 구현례에서, 정전하 과정은 비액체 환경에서 수행되며, 이는 슬러리 환경의 종래 전기화학 충전 과정과 상이하다. 상기 방법의 일부 구현례에서, 증착 과정은 액상 현탁액 형태의 결합 물질 및 입자 파우더의 균일한 분배가 유지되는 것을 요구하지 않으며, 이러한 문제를 겪지 않는다. 대신에, 일부 구현례에서, 입자 파우더 및 결합 재료는 상기 몰드의 제 1 표면 상에 분리되게 형성되거나 적용된다.
따라서, 본 발명에서 적용된 정전하 과정은 인광체 입자층의 두께 및 패킹 밀도를 정확하게 제어할 수 있다. 일 구현례에서, 코팅 과정은 반구형 표면이거나, 상이한 형태의 오목 또는 볼록한 표면이거나 평평한 표면상에 발광 재료층을 함유하는 단일 또는 다수의 균일한 입자를 생성하도록 동일 표면 상에 반복 가능하다. 그 결과, 높은 패킹 밀도의 입자층이 부재 또는 물품의 표면 상에 형성되며 균일하게 분포된다. 단일층에서 끌리는 인광체 입자는 상이한 종류의 인광체 파우더, 즉, 상이한 색상을 가지는 인광체 파우더를 포함할 수 있다. 또한, 상이한 종류의 인광체 파우더는 상이한 층 상에 형성될 수 있다. 상기 과정은 인광체 입자의 다수-층을 위해 반복 가능할 수 있다. 인광체 입자층은 인광체 입자 및 다른 충진 입자를 포함할 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 인광체 입자층(10)이 형성된 후에 인광체 입자층(10)은 인광체 입자의 이동을 최소화하기 위해 제 1 결합층(12)에 의해 결속된다.
제 1 결합층(12)은 실리콘, 에폭시, 유리, 연화제 또는 LED 캡슐화를 위한 어떠한 적절한 재료와 같은 경화성 재료일 수 있다. 일부 구현례에서, 유전층과 같은 얇은 필름은 인광체 입자층 너머 증착될 수 있다. 예를 들어, 유전층, 예를 들어 SiO2층 또는 파릴렌은 CVD, PVD, 전자빔 증착법 또는 다른 증착 방법을 사용하여 증착될 수 있다. 일 구현례에서, 상기 증착된 층은 인광체 입자 사이 공동과 같은 인광체 입자층의 내부 영역을 코팅한다. 다른 구현례에서, 제 1 결합층은 후속 과정 동안 충분한 결합력을 제공하도록 인광체 입자층 상에 형성된다.
입자를 결속하기 위해 유전 필름을 사용하는 이점 중에 하나는 증착된 필름의 굴절률이 광추출을 최대화하도록 굴절률 정합의 조절이 가능하다는 것이다. 유전 재료 필름은 상당히 다공성이므로, 낮은 공정 온도에서 증착되는 것이 바람직하다. 다공성 유전 필름은 후속 과정 동안 입자 이동을 제거하도록 입자를 고정하기에 충분하며, 또한 LED 캡슐화에 입자를 접착하도록 사용되는 접착 재료가 입자 파우더 내 공동을 충진하도록 관통하는 것을 허용한다.
또한, 다른 구현례에서, 제 1 결합층(12)은 인광체 입자층으로부터 방열 효율을 가능하게 하는 높은 열전도성을 가질 수 있다.
다른 구현례에서, 제 1 결합층(12)은 습기가 있거나/열기가 있는 작동 조건 동안 인광체 또는 LED가 성능저하 되는 것을 방지하도록 강력한 습기 저항성을 가질 수 있다.
제 1 결합층(12)의 다른 구현례에서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 제 1 결합층(12)은 결합 입자층(12a)이다.
실리콘 또는 에폭시 화합물 또는 열경화성 플라스틱 또는 유리와 같은 결합 입자는 입광체 입자층(10)의 상부 표면 상으로 끌릴 수 있다. 결합 입자의 끌림은 정전하 과정을 상술한 인광체 입자층을 형성하는 것으로 사용될 수 있다. 제 1 표면(101)은 결합 물질의 끌림 과정 동안 기 설정된 온도로 선택적으로 가열될 수 있다. 이는, 제 1 표면(101) 상에 인광체 입자층(10)이 접촉되자마자 결합 입자(12a)를 연화되게 한다.
상기 과정 이후, 결합 입자(12a) 및 몰드의 제 1 표면 상의 인광체 입자층(10)은 인광체 입자가 상호 결합하도록 기설정된 온도에서 경화될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 제 2 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법의 개념도이다.
제 2 구현례는, 제 2 구현례에서의 몰드의 제 1 표면(101)이 점성인 제 2 결합층(14)에 의해 제공된다는 점에서만 제 1 구현례와 차이가 있다. 특히, 인광체 입자층(10)은 제 2 결합층(14)의 표면(즉, 제 1 표면) 상에 형성되며 제 1 결합층(12) 및 제 2 결합층(14) 사이에 위치된다. 제 2 결합층(14)은 상술한 양상 및 형성 방법, 동일한 재료를 가질 수 있다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 제 3 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법 및 상기 구조의 개념도이다. 상기 방법은, 제 1 표면(101) 상에 인광체 파우더 및 결합 재료를 포함하는 적어도 하나의 인광체 입자층을 형성하는 단계; 및 인광체 입자를 결합시키는 단계를 포함한다.
제 3 구현례에서, 미리-코팅된 인광체 입자가 준비된다. 상기 인광체 입자는 인광체 파우더(10a) 및 결합 재료(10b)의 혼합물이거나, 실리콘, 에폭시, 열경화성 또는 열가소성 플라스틱과 같은 폴리머 결합 재료(10b)로 코팅된다. 인광체 입자는 롤링 서스펜션(rolling suspension)에서 폴리머 결합 재료로 코팅될 수 있으며, 파우더를 형성하도록 용매를 건조한다. 대안적으로, 상기 결합 물질 코팅 과정은 필요한 물리적 화학적 특성의 혼합으로 얻어지는 첨가제 및 폴리머를 조합한 폴리머 몰딩 화합물을 형성하는 것과 유사한 방법으로 수행될 수 있다. 본 구현례에서, 인광체 입자는 충진 재료로서 취급될 수 있다. 인광체-폴리머 혼합물은 선택한 과정의 기술에 따라 액체, 고무, 시트, 고체 또는 파우더 형태로 제조될 수 있다. 미리-코팅된 인광체 입자의 이점 중에 하나는 기존의 몰딩 과정의 기술로도 달성 가능한 LED 캡슐화 구조상에 또는 LED 칩 표면 너머에 인광체 증착 과정을 위한 제조 과정의 용이성이다.
인광체 입자층은, 제 1 표면(101) 상에 정전하를 형성하는 단계; 및 인광체 입자층을 형성하기 위해 미리-코팅된 인광체 입자에 인접하며 끌리도록 제 1 표면(101)을 이동시키는 단계에 의해 형성된다. 미리-코팅된 인광체 입자는 정전하 또는 비-충전 전하로 충전될 수 있으며, 정전하로 충전될 수 있는 제 1 표면(101) 상에 끌린다. 결합 재료를 연화시키도록 가열하는 단계는 인광체 입자를 결합할 수 있다. 인광체 파우더는 인광체 입자가 결합된 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지한다. 기설정된 두께를 가지는 인광체 입자층 후에, 제 1 표면(11)은 결합 재료를 경화하도록 기설정된 온도까지 가열된다. 인광체 입자는 상호 결합되며, 후속 과정 동안 효과적으로 입자 이동을 제거할 수 있다.
제 3 구현례에서, 제 1 결합층(12)은 도 3b에 도시된 바와 같이 인광체 입자층 상에 더 형성된다. 본 발명의 구현례에서, 제 1 결합층은 파릴렌이다. 다음, 결합 재료(10b) 및 제 1 결합층(12)은 인광체 입자층(10')을 결속하도록 가열된다.
유사하게, 코팅 과정은 반구형 표면이거나, 상이한 형태의 오목 또는 볼록한 표면이거나, 또는 평평한 표면 상에 발광 재료층을 함유하는 단일 또는 다수의 균일한 입자를 동일한 표면 상에 생성하는 것이 반복 가능하다. 그 결과, 높은 패킹 밀도의 입자층이 형성되며 상기 표면 상에 균일하게 분포된다. 단일층에 끌리는 인광체 입자는 상이한 종류의 인광체 파우더, 즉 상이한 색상을 가지는 인광체 파우더 를 포함할 수 있다. 또한, 상이한 종류의 인광체 파우더는 상이한 색상의 상이한 층 상에 형성될 수 있다. 상기 과정은 인광체 입자의 다수-층에 반복 가능할 수 있다. 인광체 입자층은 인광체 입자 및 다른 충진 입자들을 포함할 수 있다.
본 발명은 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조를 더 제공한다. 균일한 필름-층 구조는 제 1 결합층(12) 및 상기 제 1 결합층 상에 형성되며 결속되는 인광체 입자층(10')을 포함하며, 상기 인광체 입자는 인광체 파우더 및 결합 재료를 포함하며, 상기 인광체 파우더는 상기 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지한다.
도 4 및 5를 참조하면, 본 발명에 따른 제 4 구현례의 균일한 필름 구조를 형성하는 방법이 도시된다. 상기 방법은 물품 또는 장치의 바람직한 제 2 표면 상에 또는 보다 상측에 인광체 입자층을 이송한다. 제 4 구현례에서, 제 1 또는 2 구현례의 경화된 인광체 입자층 또는 제 3 구현례에서 인광체 입자가 결합된 인광체 입자층이 물품 또는 다른 장치의 제 2 표면 상에 또는 보다 상측에 이송된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 표면(101)은 제 2 표면(102) 상에 인광체층을 형성하기 위한 소정의 압력하에 적절한 접착층(5)을 구비한 제 2 표면(102)에 에 대해 압력을 받으며, 기설정된 온도에서 경화된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 표면(102)은 LED 렌즈의 표면이며, 이는 제 2 표면(102) 상에 인광체 입자층을 이송시키는 렌즈이며, 이는 전체로서 이송 렌즈라 지칭한다. 또한, 제 2 표면(102)은 2차 광학기, LED 패키지, LED 다이(die) 또는 LED 웨이퍼의 표면일 수 있다. 제 2 표면(102) 및/또는 LED 렌즈의 다른 표면은 파릴렌과 같은 습기 저항성 필름으로 코팅될 수 있다.
제 3 구현례를 기초로 인광체 입자층이 형성되면, 접착층(5)은 도 3의 제 1 결합층(12)일 수 있다. 따라서, 제 1 결합층(12)은 이송 단계 동안만 경화될 필요가 있다.
발산광의 파장을 변환하는 방법에 의해 얻어지는 균일한 필름-층 구조는 제 2 표면(102)의 운반체를 더 포함한다. 본 발명의 구현례에서, 운반체는 LED 렌즈, 2차 광학기, LED 패키지, LED 다이 또는 LED 웨이퍼이다. 운반체는 제 1 결합층(12)(또는 접착층(5))을 통해 인광체 입자층(10)에 연결된다. 따라서, 제 1 결합층(12)은 운반체 및 인광체 입자층(10) 사이에 위치한다. 본 발명의 구현례에서, 운반체는 LED 렌즈이며, 상기 LED 렌즈는 파릴렌과 같은 습기 저항성 필름으로 코팅된다.
도 5를 참조하면, 다른 장치 또는 부재의 제 2 표면(102) 상에 인광체 입자층을 이송하는 다른 방법을 도시한다. 제 1 표면(101)은 도 5a ~ 5c에 도시된 바와 같이 제 1 몰드(51)의 표면 중 하나일 수 있다. 제 1 몰드(51)가 제 2 몰드(52)와 체결되는 경우에 형성된 몰딩 챔버는 녹을 수 있으며 상승된 온도에서 재형성될 수 있는 실리콘, 에폭시 또는 열경화성 플라스틱 또는 유리와 같은 열-경화성 재료(6)로 충진될 수 있다. 제 1 몰드(51) 및 제 2 몰드(52)는 금속 또는 비-전도성 재료로 형성될 수 있다.
인광체 입자층(10)(또는 10')을 구비한 제 1 몰드(51)는 제 2 몰드(52)에 대해 압력을 받으며, 이에 따라 인광체 입자층(10)이 렌즈의 형상을 가지는 챔버 내로 삽입된다. 압축 과정 동안, 인광체 입자층(10)은 제 1 몰드(51)의 표면의 표면 상에 여전히 고정되며, 따라서 압축 과정 동안 인광체 입자의 분포가 흐뜨러지지 않는다. 몰드는 열-경화성 재료(6)를 단단하게 하도록 가열되며, 제 1 몰드(51) 및 제 2 몰드(52)는 도 5c에 도시된 바와 같이 분리된다. 분리 이후, 인광체 입자층(10)은 렌즈와 같은 캡슐화 표면 상에 형성된다. 또한, 도 5c에 도시된 바 렌즈는 이송 렌즈의 일 측면이다.
인광체 입자층(10)이 제 1 구현례에 기초하여 형성된다면, 렌즈 프로파일을 가지는 제 1 결합층을 얻기 위해, 도 1b 및 5a~5c의 단계가 제 1 결합층을 완성하도록 통합될 수 있다. 요컨대, 제 1 결합층은 렌즈 프로파일을 가지는 인광체 입자층(10)과 접촉하지 않는 표면을 가진다.
제 3 구현례에 기초하여 인광체 입자층(10)이 형성된다면, 열-경화성 재료(6)는 제 1 결합층으로서 기능하도록 인광체 입자층(10) 상에 직접적으로 연결될 수 있다. 따라서, 인광체 입자층(10)과 접촉하지 않는 제 1 결합층의 표면(6a) 또한 렌즈 프로파일을 가질 수 있다. 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조에서, 인광체 입자층(10)과 접촉하지 않는 제 1 결합층의 표면은 렌즈 프로파일을 가진다.
상기 과정의 기술은 적절한 대응 압착기를 가지는 다양한 형태의 표면, 예를 들어, 도 6a에 도시된 커버 또는 렌즈의 내측 표면과 같은 오목한 표면; 도 6b에 도시된 커버 또는 렌즈의 외측 표면과 같은 볼록한 표면; 및 도 6c 에 도시된 평평한 표면 또는 판에 인광체 입자층을 적용하도록 연장될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 5 구현례에서 제 1 표면(101)은 양산을 위한 배열로 구성될 수 있다. 제 1 표면(101)의 헤드부 표면은 본 발명에 따라 캡슐화 표면 상의 인광체층과 대응하는 윤곽을 가지는 형상일 수 있다.
제 6 구현례에서, 두 표면 사이에 등방성 압력이 가해지는 방법이 제공된다. 이러한 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 결속된 인광체 입자층(10)과 같은 휘어진 표면 상의 인광체층을 전단력 없이 두 표면 사이에 수직력을 제공하여 다른 휘어진 캡슐화 표면 상으로 이송하는데 사용될 수 있다.
도 8a에 도시된 구현례에서, 팽창 가능 재료(81)는 고정자(80)의 휘어진 표면층 내측에 증착된다. 헤드부(82)의 외측 표면은 실리콘과 같은 가요성 재료이며, 이는 고정자(80) 내측에서 팽창 가능 재료(81)에 따라 팽창 가능하다. 온도가 상승함에 따라, 팽창 가능 재료(81)의 체적이 팽창되는 경우, 휘어진 표면층 상에 등방성 힘을 가한다. 일부 구현례에서, 인광체 입자층(10)은 예를 들어 상술한 방법 중에 하나를 사용하여 휘어진 표면층 상에 형성된다. 휘어진 표면층은 예를 들어, 렌즈 또는 캡슐화 재료 같은 수용 표면과 인접하게 위치된다. 팽창 가능 재료의 온도는 상승되며, 인광체층이 수용 표면에 대해 압력을 받도록 야기한다. 두 표면 사이 압력은 인광체층이 수용 표면으로 이송되도록 야기한다.
구현례에 따르면, 두 표면 사이 거리는 선택 가능하다. 일 실시예에서, 두 표면은 접촉될 수 있다. 다른 실시 예에서, 두 표면 사이에 공간이 있을 수 있다. 상기 공간은 수 마이크론에서 200 마이크론 또는 이보다 클 수 있다. 어느 한 경우에도, 팽창 가능 재료(81)는 두 표면 사이에 실질적으로 균일한 압력을 야기하도록 구성된다. 팽창 가능 재료(81)의 실시예들은 엑스판셀(expancel), 상승된 온도에서 팽창하는 다른 적절한 재료 또는 재료의 조합을 포함한다.
일 구현례에서, 인광체층(10)은 팽창가능 재료(81)에 의해 밀어내질 수 있는 볼록한 표면 상에 위치한다. 다른 구현례에서, 인광체 입자층(10)은 도 8b에 도시된 바와 같이 오목한 표면 내에 위치하며, 이는 인광체 입자층(10) 외측 상에 증착된 팽창 가능 재료층에 의해 내측으로 밀어질 수 있다.
표면에 수직력을 가하는 것은 캡슐화 표면에 입자를 부착하는 동안 압착기의 표면 상에 형성되는 입자 분포의 뒤틀림을 야기할 수 있는 전단력을 제거하는데 중요하다.
도 8a에 도시된 일 구현례에서, 압착기 헤드부(82)는 실리콘과 같은 팽창 가능 재료로 구성된다. 팽창 용기는 압착기 헤드부(82)의 내측에 삽입된다. 팽창 용기는 액체 또는 엑스판셀 또는 엑스판셀을 함께 구비한 액체로 충진될 수 있다. 상술한 바와 같이, 인광체 입자는 헤드부 영역 상에 균일한 층으로 형성된다. 일 구현례에서, 섬유-유도 청색 LED는 바람직한 색점을 위한 압착기 헤드부 상에 끌리는 인광체 파우더 양을 인-시추(in-situ) 모니터링하기 위해 압착기 헤드부 내측에 설치될 수 있다.
인광체 입자 이송 동안, 장치 헤드부가 가열 또는 헤드부 내측으로 공기를 주입함으로써 팽창되면서 인광체 입자를 가지는 장치의 헤드부는 캡슐화 표면에 대해 압력을 받는다. 헤드부가 팽창되면서, 압착기 헤드부는 캡슐화 표면에 수직이며 경화 과정 동안 입자 이동을 제거하는 등방성 힘을 제공한다.
인광체 입자층을 다른 표면으로 이송하기 위한 등방성 힘을 제공하는 유사한 방법은 도 8b에 도시된 바와 같이 오목한 표면의 헤드부 디자인과 같이 적절한 팽창 헤드부의 디자인을 가지는 다양한 표면에 적용될 수 있다.
도 9a~9d를 참조하면, 슬러리법에 의해 형성된 인광체 분포와 비교하면, 본 발명의 구현례에 따른 인광체 입자 패킹 구조를 도시한다. 도 9a에 도시된 바와 같이 본 발명의 구현례에 따라 증착된 인광체 입자의 패킹 구조에서, 인광체 입자(18)는 표면 상에 높게 패킹된다. 인광체 파우더는 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지한다. 도 9b에 도시된 바와 같이 인광체 입자가 인광체 혼합물, 인광체-실리콘 혼합물 내에 분포되는 슬러리법으로 얻는 것은 어렵다. 도 9a에 도시된 바와 같이 높은 밀도로 패킹된 인광체는 인광체 입자 내에 광변환으로부터 발생되는 방열을 강화할 수 있다. 발생되는 열은 인광체 혼합물을 형성하기 위해 용매 충진 재료를 필요로 하는 슬러리법에서 입자 사이에 실리콘을 통과시키는 대신에, 상호 연결된 입자를 통해 소멸될 수 있기 때문이다. 또한, 강화된 방열은 변환 효율을 증가시킬 수 있으며, 열로부터 광성능 저하를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 구현례에 따른 상이한 광학 성질의 다수-인광체층을 함유하는 구성을 위해, 상이한 인광체는 도 9c에 도시된 바와 같이 층상 구조에서 적층될 수 있으며, 인광체 입자(19)는 층상 구조에서 인광체 입자(18)로부터 분리된다. 슬러리법에서, 상이한 인광체 입자는 도 9d에 도시된 바와 같이 실린콘층 인광체-실리콘 혼합물에 분포된다.
본 발명의 구현례에 따른 도 9c의 상기 층상 구조는 인광체 입자의 상이한 광학 특성 사이에 광 재-흡수를 최소화함으로써, 인광체 입자의 상이한 특성의 배치의 최적화함으로써 색상 질을 향상할 수 있으며, 광 변환 효율 또한 강화된다.
상세한 구현례의 전술한 설명은 본 발명의 기능 및 특징을 설명하기 위함이지 본 발명의 기술적 범위를 제한하기 위함이 아니다. 당업자는 본 발명의 명세서에 기재된 정신 및 원칙에 따른 모든 변경 및 수정이 첨부된 특허 청구범위 내에 포함되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.
Claims (26)
- 균일한 필름 구조를 형성하기 위한 방법에서,
물품의 제 1 표면을 제공하는 단계;
어느 하나의 인광체 입자도 인접한 입자로부터 완전히 분리되지 않는 방법으로 상기 제 1 표면 상에 적어도 하나의 인광체 입자층을 형성하는 단계; 및
상기 인광체 입자층을 결속하도록 상기 인광체 입자층 상에 제 1 결합층을 형성하는 단계
를 포함하는,
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 표면은 점성인 제 2 결합층에 의해 제공되는,
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 결합층은 결합 입자층인,
방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 결합 입자층은 정전하에 의해 끌리는,
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인광체 입자층은,
상기 제 1 표면 상에 정전하를 형성하는 단계; 및
상기 인광체 입자층을 형성하기 위해, 상기 인광체 입자에 인접하며 끌리도록 상기 제 1 표면을 이동시키는 단계
에 의해 형성되는,
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 결합층은 파릴렌(parylene)인,
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인광체 입자는 상이한 종류의 인광체 파우더를 포함하는,
방법.
- 제 1 항에 있어서,
다른 물품의 제 2 표면 상에 상기 인광체 입자의 결속된 층을 이송하는 단계를 더 포함하는,
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 결합층은 렌즈 프로파일을 구비한 표면을 가지며 상기 인광체 입자층과 접촉하지 않는,
방법.
- 균일한 필름 구조를 형성하는 방법에서,
제 1 표면을 제공하는 단계;
상기 제 1 표면에 결합 재료 및 인광체 파우더를 포함하는 적어도 하나의 인광체 입자층을 형성하는 단계; 및
상기 인광체 입자를 결합시키는 단계
를 포함하는,
방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 인광체 입자는, 상기 인광체 파우더 및 상기 결합 재료의 혼합물이거나, 또는 상기 결합 재료를 구비한 상기 인광체 파우더를 캡슐화함으로써 형성되며;
상기 결합 재료는 상기 인광체 입자와 결합하도록 가열되며; 그리고
상기 인광체 파우더는 상기 인광체 입자가 결합된 상기 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지하는,
방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 표면은 점성인 제 2 결합층에 의해 제공되는,
방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 인광체 입자층 상에 제 1 결합층을 형성하는 단계; 및
상기 인광체 입자층을 결속하기 위해 상기 제 1 결합층 및 상기 결합 재료를 가열하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 결합층은 렌즈 프로파일을 가지는 상기 인광체 입자층과 접촉하지 않는 표면을 가지는,
방법.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 결합층은 파릴렌인,
방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 인광체 입자층은,
상기 제 1 표면 상에 정전하를 형성하는 단계; 및
상기 인광체 입자층을 형성하기 위해, 상기 인광체 입자에 인접하며 끌리도록 상기 제 1 표면을 이동시키는 단계
에 의해 형성되는,
방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 인광체 입자는 상이한 종류의 인광체 파우더를 포함하는,
방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 인광체 입자가 제 2 표면 상에 결합된 상기 인광체 입자층을 이송하는 단계를 더 포함하는,
방법.
- 제 18 항에 있어서,
상기 제 2 표면은,
LED 렌즈, 2차 광학기, LED 패키지, LED 다이(die) 또는 LED 웨이퍼(wafer)의 표면인,
방법.
- 제 19 항에 있어서,
상기 LED 렌즈의 상기 제 2 표면은 습기 저항성 필름에 의해 커버되는,
방법.
- 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조에서,
상기 균일한 필름-층 구조는,
물품의 제 1 표면 상에 형성되는 제 1 결합층; 및
상기 제 1 결합층 상에 형성되며 결속되는 인광체 입자층을 포함하며,
상기 인광체 입자는 인광체 파우더 및 결합 재료를 포함하며, 상기 인광체 파우더는 상기 인광체 입자층 체적의 75% 이상을 차지하며, 상기 인광체 입자는 어느 하나의 인광체 입자도 인접한 입자로부터 완전히 분리되지 않는 방법으로 배열되는,
균일한 필름-층 구조.
- 제 21 항에 있어서,
상기 제 1 결합층은 파릴렌인,
균일한 필름-층 구조.
- 제 21 항에 있어서,
상기 인광체 입자는 상이한 종류의 인광체 파우더를 포함하는,
균일한 필름-층 구조.
- 제 21 항에 있어서,
상기 물품은 상기 제 1 결합층을 상기 인광체 입자층에 연결하도록 사용되며,
상기 결합층은 상기 물품 및 상기 인광체 입자층 사이에 위치하며, 또한 상기 물품은 LED 렌즈, 2차 광학기, LED 패키지, LED 다이 또는 LED 웨이퍼인,
균일한 필름-층 구조.
- 제 21 항에 있어서,
상기 물품은 LED 렌즈이며,
상기 LED 렌즈는 습기 저항성 필름으로 커버되는,
균일한 필름-층 구조.
- 제 21 항에 있어서,
상기 제 1 결합층은 렌즈 프로파일을 구비한 표면을 가지며, 상기 인광체 입자층과 접촉하지 않는,
균일한 필름-층 구조.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28479209P | 2009-12-26 | 2009-12-26 | |
| US61/284,792 | 2009-12-26 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020157005281A Division KR20150036785A (ko) | 2009-12-26 | 2010-12-27 | 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 이를 형성하는 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120083936A true KR20120083936A (ko) | 2012-07-26 |
Family
ID=44196166
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020127016526A KR20120083936A (ko) | 2009-12-26 | 2010-12-27 | 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 이를 형성하는 방법 |
| KR1020157005281A KR20150036785A (ko) | 2009-12-26 | 2010-12-27 | 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 이를 형성하는 방법 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020157005281A KR20150036785A (ko) | 2009-12-26 | 2010-12-27 | 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 이를 형성하는 방법 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2517272A4 (ko) |
| JP (1) | JP5639662B2 (ko) |
| KR (2) | KR20120083936A (ko) |
| CN (1) | CN102812570A (ko) |
| DE (1) | DE112010004424T5 (ko) |
| GB (1) | GB2488936B (ko) |
| TW (1) | TWI452733B (ko) |
| WO (1) | WO2011079325A1 (ko) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112011101580T5 (de) * | 2010-06-17 | 2013-03-14 | Achrolux Inc. | Lichtemittierende Struktur und Verfahren zum fertigen derselben |
| TWI459600B (zh) * | 2012-07-06 | 2014-11-01 | Lextar Electronics Corp | 發光二極體封裝體及其製造方法 |
| DE102012106949A1 (de) | 2012-07-30 | 2014-01-30 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils |
| CN103030097B (zh) * | 2012-12-12 | 2015-06-17 | 中北大学 | 基于静电场自聚焦的圆片级低维纳米结构的制备方法 |
| TWI499094B (zh) * | 2013-01-25 | 2015-09-01 | Achrolux Inc | Ｌｅｄ封裝件及其製法 |
| CN108417698B (zh) * | 2016-07-06 | 2020-09-11 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 量子点封装体及其制备方法、发光装置和显示装置 |
| JP6923820B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2021-08-25 | 日亜化学工業株式会社 | パッケージの製造方法および発光装置の製造方法 |
| CN113024251A (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-25 | 上海航空电器有限公司 | 具有平凹形结构薄膜的高显色性激光照明用荧光陶瓷及其制备方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL135549C (ko) * | 1966-04-22 | |||
| US5019748A (en) * | 1986-12-12 | 1991-05-28 | E-Lite Technologies, Inc. | Method for making an electroluminescent panel lamp as well as panel lamp produced thereby |
| CN1033902A (zh) * | 1987-12-30 | 1989-07-12 | 依莱特技术公司 | 电致发光板型灯及其制造方法 |
| JPH11233832A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光ダイオードの形成方法 |
| US6099893A (en) * | 1998-05-22 | 2000-08-08 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Method of fabricating a fluorescent layer for a display device |
| US6635987B1 (en) * | 2000-09-26 | 2003-10-21 | General Electric Company | High power white LED lamp structure using unique phosphor application for LED lighting products |
| JP2002216622A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-08-02 | Harison Toshiba Lighting Corp | 蛍光ランプの製造方法 |
| US6576488B2 (en) * | 2001-06-11 | 2003-06-10 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Using electrophoresis to produce a conformally coated phosphor-converted light emitting semiconductor |
| JP2003197977A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 発光ダイオードの製造方法 |
| US7224000B2 (en) * | 2002-08-30 | 2007-05-29 | Lumination, Llc | Light emitting diode component |
| CN1849180B (zh) * | 2003-07-09 | 2010-06-16 | 福莱金属公司 | 沉积和构图方法 |
| JP4492378B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2010-06-30 | 豊田合成株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
| US8563339B2 (en) * | 2005-08-25 | 2013-10-22 | Cree, Inc. | System for and method for closed loop electrophoretic deposition of phosphor materials on semiconductor devices |
| US7344952B2 (en) * | 2005-10-28 | 2008-03-18 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Laminating encapsulant film containing phosphor over LEDs |
| JP2008060542A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-03-13 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置、発光装置の製造方法、及びこれを備えた光源装置 |
| JP4835333B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2011-12-14 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の形成方法 |
| US9196799B2 (en) * | 2007-01-22 | 2015-11-24 | Cree, Inc. | LED chips having fluorescent substrates with microholes and methods for fabricating |
| JP2008187089A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Yuri Kagi Kofun Yugenkoshi | 発光ダイオードのランプフード |
| US7999283B2 (en) * | 2007-06-14 | 2011-08-16 | Cree, Inc. | Encapsulant with scatterer to tailor spatial emission pattern and color uniformity in light emitting diodes |
| KR100973238B1 (ko) * | 2008-03-26 | 2010-07-30 | 서울반도체 주식회사 | 형광체 코팅방법 및 장치 그리고 형광체 코팅층을 포함하는ｌｅｄ |
| US20100119839A1 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-13 | Maven Optronics Corp. | System and Method for Forming a Thin-Film Phosphor Layer for Phosphor-Converted Light Emitting Devices |
| US8247248B2 (en) * | 2009-05-15 | 2012-08-21 | Achrolux Inc. | Methods and apparatus for forming uniform layers of phosphor material on an LED encapsulation structure |
| DE112011101580T5 (de) * | 2010-06-17 | 2013-03-14 | Achrolux Inc. | Lichtemittierende Struktur und Verfahren zum fertigen derselben |
-
2010
- 2010-12-27 CN CN2010800582587A patent/CN102812570A/zh active Pending
- 2010-12-27 KR KR1020127016526A patent/KR20120083936A/ko active Application Filing
- 2010-12-27 KR KR1020157005281A patent/KR20150036785A/ko active Search and Examination
- 2010-12-27 JP JP2012546252A patent/JP5639662B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-27 WO PCT/US2010/062129 patent/WO2011079325A1/en active Application Filing
- 2010-12-27 TW TW099146216A patent/TWI452733B/zh not_active IP Right Cessation
- 2010-12-27 GB GB1210550.8A patent/GB2488936B/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-27 DE DE112010004424T patent/DE112010004424T5/de not_active Withdrawn
- 2010-12-27 EP EP10840212.4A patent/EP2517272A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI452733B (zh) | 2014-09-11 |
| CN102812570A (zh) | 2012-12-05 |
| KR20150036785A (ko) | 2015-04-07 |
| GB2488936B (en) | 2015-03-25 |
| WO2011079325A1 (en) | 2011-06-30 |
| EP2517272A1 (en) | 2012-10-31 |
| JP2013516074A (ja) | 2013-05-09 |
| EP2517272A4 (en) | 2015-04-08 |
| DE112010004424T5 (de) | 2012-11-08 |
| JP5639662B2 (ja) | 2014-12-10 |
| GB2488936A (en) | 2012-09-12 |
| GB201210550D0 (en) | 2012-07-25 |
| TW201135982A (en) | 2011-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20120083936A (ko) | 발산광의 파장을 변환하는 균일한 필름-층 구조 및 이를 형성하는 방법 | |
| TWI476959B (zh) | 轉移均勻螢光層至一物件上之方法及所製得之發光結構 | |
| US8247248B2 (en) | Methods and apparatus for forming uniform layers of phosphor material on an LED encapsulation structure | |
| TWI442604B (zh) | 發光結構及其製法 | |
| TWI472064B (zh) | Ｌｅｄ封裝件及其製法 | |
| KR101658446B1 (ko) | 형광체 수지 필름 제조방법 및 이에 의해 제조된 형광체 수지 필름 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| A107 | Divisional application of patent | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20150227 Effective date: 20151023 |