KR20120126104A - 몰드된 파장 변환층을 갖는 발광 디바이스 - Google Patents

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필립스 루미리즈 라이팅 캄파니 엘엘씨
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Abstract

광원 위에 파장 변환 물질(14)을 포함하는 플렉시블 막(14, 16)이 위치된다. 플렉시블 막은 미리 결정된 모양에 맞춰진다. 일부 실시예들에서, 광원은 지지 기판(12) 상에 실장된 발광 다이오드(10)이다. 다이오드는 플렉시블 막이 지지 기판과 몰드 사이에 배치되도록 몰드(20)의 오목 자국과 정렬된다. 투명한 몰딩 물질이 지지 기판과 몰드 사이에 배치된다. 지지 기판 및 몰드는 몰딩 물질이 오목 자국을 채우도록 함께 눌러진다. 플렉시블 막은 광원 또는 몰드의 모양에 맞는다.

Description

몰드된 파장 변환층을 갖는 발광 디바이스{LIGHT EMITTING DEVICE WITH MOLDED WAVELENGTH CONVERTING LAYER}
본 발명은 파장 변환된 발광 디바이스에 관한 것이다.
발광 다이오드들(light emitting diodes; LEDs), 공진 공동 발광 다이오드들(resonant cavity light emitting diodes; RCLEDs), 수직 공동 레이저 다이오드들(vertical cavity laser diodes; VCSELs), 및 에지 방출 레이저들(edge emitting lasers)을 포함하는 반도체 발광 디바이스들은 현재 이용가능한 가장 효율적인 광원들 중에 있다. 가시 스펙트럼에 걸친 동작이 가능한 고휘도 발광 디바이스들의 제조에서 현재 관심 있는 물질계들은 III-V족 반도체들, 특히 III-질화물 물질들(III-nitride materials)이라고도 하는, 갈륨, 알루미늄, 인듐, 및 질소의 2원, 3원, 및 4원 합금들을 포함한다. 통상적으로, III-질화물 발광 디바이스들은 금속 유기 화학 증기 퇴적(metal-organic chemical vapor deposition; MOCVD), 분자선 에피택시(molecular beam epitaxy; MBE), 또는 다른 에피택셜 기법들에 의해 사파이어, 실리콘 탄화물, III-질화물, 또는 다른 적절한 기판 상에 상이한 조성들 및 도펀트 농도들의 반도체 층들의 스택을 에피택셜 성장시킴으로써 제조된다. 스택은 종종 기판 위에 형성되는 예를 들어 Si로 도핑된 하나 이상의 n-타입 층들, n-타입 층 또는 층들 위에 형성되는 활성 영역의 하나 이상의 발광 층들, 및 활성 영역 위에 형성되는, 예를 들어, Mg로 도핑되는 하나 이상의 p-타입 층들을 포함한다. 전기적 콘택(contact)들은 n- 및 p-타입 영역들 상에 형성된다.
도 1은 참고로 본원에 포함되는 US 7,352,011에 더 상세하게 설명된 LED를 도시한다. LED(10)는 지지 구조(도 1에 도시되지 않음) 상에 실장된다. LED(10) 위에 내부 렌즈(64)가 몰드된다. 렌즈(64)는 다음과 같이 형성된다: 렌즈(64) 모양의 몰드가 LED(10) 위에 위치된다. 몰드 안에는 논-스틱 막(non-stick film)을 댈 수 있다(line with). 몰드는 실리콘 또는 에폭시와 같은 적절한 투명한 열경화성(heat-curable) 액체 렌즈 물질로 채워진다. 지지 구조의 주변과 몰드 사이에 진공 밀봉이 생성되고, 각각의 LED 다이(10)가 액체 렌즈 물질 내로 삽입되고 렌즈 물질이 압축하에 있도록 2개의 조각이 서로에 대하여 눌러진다. 몰드는 그 다음에 렌즈 물질을 경화시키기 위한 시간 동안 약 섭씨 150도(또는 다른 적절한 온도)로 가열된다. 지지 구조는 그 다음에 몰드로부터 분리된다. (더 깊고 더 넓은 오목 자국(indentation)들을 갖는 몰드를 이용하는) 별개의 몰딩 단계에서, 임의의 두께의 외부 인광체/실리콘 쉘(shell)(66)이 내부 렌즈(64) 위에 직접 형성된다. 외부 렌즈(68)는 빔을 더 성형하기 위해 다른 몰드를 이용하여 인광체/실리콘 쉘(66) 위에 형성될 수 있다.
본 발명의 목적은 광원 위에 몰드되는 플렉시블 막에 파장 변환 물질을 제공하는 것이다. 일부 실시예들에서, 파장 변환 물질의 두께는 타이트하게 제어될 수 있다.
발명의 실시예들에서, 파장 변환 물질을 포함하는 플렉시블 막이 광원 위에 위치된다. 플렉시블 막은 미리 결정된 모양에 맞춰진다. 일부 실시예들에서, 광원은 지지 기판 상에 실장된 발광 다이오드이다. 다이오드는 플렉시블 막이 지지 기판과 몰드 사이에 배치되도록 몰드의 오목 자국과 정렬된다. 투명한 몰딩 물질은 지지 기판과 몰드 사이에 배치된다. 지지 기판 및 몰드는 함께 눌러져서 몰딩 물질이 오목 자국을 채우도록 한다. 플렉시블 막은 광원 또는 몰드의 모양에 맞는다.
도 1은 지지 구조 상에 실장되고 몰딩된 렌즈로 커버되는 종래 기술의 LED를 도시한다.
도 2는 지지 기판 상에 실장된 복수의 LED와 몰드 사이에 배치된 플렉시블 파장 변환 막을 도시한다.
도 3은 지지 기판 상에 실장된 LED들과 몰드 안에 대어진 파장 변환 막 사이에 배치된 몰딩 물질을 도시한다.
도 4는 LED들 위에 렌즈들 내로 몰드된 도 3의 몰딩 물질을 도시한다.
도 5는 몰드를 제거한 후에 도 4의 구조를 도시한다.
도 6은 지지 막을 제거한 후에 도 5의 구조를 도시한다.
도 7은 지지 기판 상에 실장된 LED들 위에 위치된 플렉시블 파장 변환 막을 도시한다.
도 8은 몰드 위에 플립되어(flipped over) 위치된 도 7의 구조를 도시한다.
도 9는 파장 변환 막과 몰드 사이에 배치된 몰딩 물질을 도시한다.
도 10은 LED들 위에 렌즈들 내로 몰드된 도 9의 몰딩 물질을 도시한다.
도 11은 몰드를 제거한 후에 도 10의 구조를 도시한다.
도 12는 지지 기판 상에 실장된 LED들 아래에 위치된 제1 파장 변환 막 및 몰드 위에 위치된 제2 파장 변환 막을 도시한다.
도 13은 도 12에 예시된 2개의 파장 변환 막들 사이에 배치된 몰딩 물질을 도시한다.
도 14는 LED들 위에 렌즈들 내로 형성된 도 13의 몰딩 물질을 도시한다.
도 15는 몰드를 제거한 후에 도 14의 구조를 도시한다.
도 16은 지지 막을 제거한 후에 도 15의 구조를 도시한다.
도 1에 예시된 디바이스에서는, 3개의 몰드, 즉, 투명한 층(64)을 형성하기 위한 제1 몰드, 인광체 층(phosphor layer)(66)을 형성하기 위한 제2의 더 큰 몰드, 및 투명한 층(68)을 형성하기 위한 제3의 훨씬 더 큰 몰드가 이용된다. 인광체 층(66)의 두께는 디바이스에 의해 방출되는 광의 컬러 온도와 같은 특성을 결정한다. 인광체 층(66)의 두께는 방출된 광의 특성을 바람직하지 않게 변경할 수 있는, 인광체 몰드의 정렬의 변형들에 기초하여 변할 수 있다. 예를 들어, 인광체 층(66)은 100㎛ 두께의 범위에 있을 수 있다. 인광체 몰드의 몰드 정렬 허용 범위는 30-50㎛의 범위에 있을 수 있다. 인광체의 타겟 두께에 대한 높은 몰드-정렬 허용 범위는 디바이스로부터 방출되는 광의 컬러 포인트를 바람직하지 않게 시프트하는 인광체의 두께의 변형을 일으킬 수 있다.
발명의 실시예들에서, 반도체 발광 디바이스와 같은 광원 위에 몰드되는 플렉시블 막 내로 파장 변환 물질이 형성된다. 막은 인광체로 채워지는 실리콘과 같은 완전히 또는 부분적으로 경화된 투명한 물질일 수 있다. 파장 변환 막은 몰딩 프로세스와 별개로 형성될 수 있고, 이것은 몰딩 전에 막의 특성의 테스트 및 검증뿐만 아니라 파장 변환 막의 두께의 타이트한 제어를 허용한다. 본 발명에 따른 몰딩 및 다른 프로세싱 단계들은 US 7,352,011에 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 파장 변환 플렉시블 막은, 예를 들어, 지지 막 위에 인광체 및 실리콘의 혼합물을 펼치고 나서 파장 변환 막에 실리콘을 완전히 또는 부분적으로 경화시킴으로써, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ethylene tetrafluoroethylene) 막과 같은 지지 막 상에 형성된다. 파장 변환 물질은 아래 설명되는 프로세싱 전에 제거되는 다른 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 막에 의해 임시로 보호될 수 있다. 프로세싱 후에, 지지 막은 일반적으로 파장 변환 막으로부터 벗겨진다. 일부 실시예들에서, 지지 막들은 몰드로부터 몰드된 렌즈를 해방시키는 해방 막(release film)으로서 역할을 한다.
일부 실시예들에서, 다이아몬드와 같은 열 소산 물질이 파장 변환 막에 부가될 수 있다. 일부 실시예들에서, 막의 굴절률을 조절하기 위해, 광학적 투과(optical transmission)를 향상시키기 위해, 및/또는 변환을 향상시키기 위해, 다이아몬드와 같은 물질이 파장 변환 막에 부가될 수 있다.
예비 단계로서, 광원이 제공된다. 아래 예들에서는 광원이 LED이지만, 임의의 적절한 광원이 이용될 수 있다. 또한, 아래 예들에서는 광원이 청색 또는 UV 광을 방출하는 III-질화물 LED이지만, LED들 이외의 반도체 발광 디바이스들 및 다른 III-V 물질들, III-인화물, III-비화물, II-VI 물질들, 또는 Si 기반 물질들과 같은 다른 물질계들로부터 만들어지는 반도체 발광 디바이스들이 이용될 수 있다.
먼저 성장 기판 상에 반도체 구조를 성장시킴으로써 종래의 III-질화물 LED(10)가 형성된다. n-타입 영역이 통상적으로 먼저 성장되고, 예를 들어, n-타입이거나 의도적으로 도핑되지 않을 수 있는 버퍼 층들 또는 핵형성 층들, 기판의 추후 해방 또는 기판 제거 후에 반도체 구조의 박막화(thinning)를 용이하게 하도록 설계된 해방 층(release layer)들, 및 발광 영역이 효율적으로 광을 방출하는 데 바람직한 특정 광학적 또는 전기적 속성들을 위해 설계된 n- 또는 심지어 p-타입 디바이스 층들과 같은 준비 층들을 포함하는, 상이한 조성들 및 도펀트 농도의 복수의 층들을 포함할 수 있다. 발광 또는 활성 영역이 n-타입 영역 위에 성장된다. 적절한 발광 영역들의 예들은 단일 두꺼운 또는 얇은 발광 층, 또는 장벽층들에 의해 분리되는 복수의 얇은 또는 두꺼운 양자 우물(quantum well) 발광 층들을 포함하는 복수의 양자 우물 발광 영역을 포함한다. p-타입 영역이 발광 영역 위에 성장된다. n-타입 영역과 같이, p-타입 영역은 의도적으로 도핑되지 않거나, n-타입 층들인 층들을 포함하는, 상이한 조성, 두께, 및 도펀트 농도의 복수의 층들을 포함할 수 있다.
다양한 기법들을 이용하여 n-층들에 대한 전기적 액세스를 얻을 수 있다. 활성 층 및 p-층들의 부분들은 금속화를 위해 n-층을 노출하기 위해 식각된다. 이러한 식으로, p-콘택 및 n-콘택이 칩의 동일 측면에 있고, 적절한 마운트 상의 콘택 패드들에 직접 전기적으로 부착될 수 있다. 디바이스는 광이 꼭대기 표면(즉, 전기적 콘택들이 형성되는 표면) 또는 바닥부 표면(즉, 반사성 콘택들을 갖는 플립칩)으로부터 추출되도록 실장될 수 있다. 성장 기판은 반도체 구조로부터 제거될 수 있거나 완성된 디바이스의 부분을 유지할 수 있다. 기판 제거 후에, 반도체 구조는 박막화될 수 있고, 기판을 제거함으로써 노출된 n-타입 영역의 표면은 예를 들어, 광자 결정 구조를 형성하거나 거칠게 함으로써, 광 추출을 향상시키도록 텍스처링(texture)될 수 있다. 반대로, 수직 주사 LED에서, n-콘택은 반도체 구조의 한 측면 상에 형성되고, p-콘택은 반도체 구조의 다른 측면 상에 형성된다. p- 또는 n-콘택들 중 하나에 대한 전기적 콘택은 통상적으로 와이어 또는 금속 브리지로 만들어지고, 다른 콘택은 마운트 상의 콘택 패드에 직접 본딩된다. 아래 예들은 성장 기판이 제거된 플립칩 디바이스를 포함하지만, 임의의 적절한 디바이스 구조가 이용될 수 있다.
인광체들 또는 염료들과 같은 하나 이상의 파장 변환 물질들이 LED 위에 몰드된 플렉시블 막에 포함될 수 있다. 예를 들어, 광 산란을 일으키기 위해 또는 디바이스의 오프-상태 백색 출현(off-state white appearance)을 향상시키기 위해, TiOx 입자들과 같은 비-파장 변환 물질들이 플렉시블 막에 포함될 수 있다. 플렉시블 막은 예를 들어, 광 추출을 향상시키기 위해, 엠보싱 마이크로렌즈들(embossing microlenses)에 의해, 광학적 속성들을 변화시키도록 텍스처링될 수 있다.
하나 이상의 파장 변환 물질들과 결합된 LED를 이용하여 백색광 또는 다른 컬러들의 단색광을 생성할 수 있다. LED에 의해 방출된 광의 전부 또는 오직 일부분이 파장 변환 물질에 의해 변환될 수 있다. 아래 예들에서 파장 변환 물질들은 분말 인광체(powder phosphor)이지만, 임의의 적절한 파장 변환 물질이 이용될 수 있다. 필요하지는 않지만, 변환되지 않은 광은 광의 최종 스펙트럼의 부분일 수 있다. 공통 결합들의 예들은 황색 방출 인광체와 결합된 청색 방출 LED, 녹색 및 적색 방출 인광체와 결합된 청색 방출 LED, 청색 및 황색 방출 인광체들과 결합된 UV-방출 LED, 및 청색, 녹색, 및 적색 방출 인광체들과 결합된 UV-방출 LED를 포함한다. 광의 다른 컬러들을 방출하는 파장 변환 물질들은 디바이스로부터 방출되는 광의 스펙트럼을 조정하기 위해 부가될 수 있다. 복수의 파장 변환 물질들이 혼합되어 단일 막으로 형성될 수 있거나, 단일 막에서 별개의 층들로서 형성될 수 있거나, 또는 복수의 막들에서 혼합 또는 개별 층들로서 형성될 수 있다.
플렉시블 막에 형성된 파장 변환 물질들은 LED에 접착 또는 본딩되는 사전 형성 세라믹 인광체 층들, 또는 LED 위에 스텐실(stenciled), 스크린 프린트(screen printed), 스프레이(sprayed), 세디멘트(sedimented), 증발(evaporated), 스퍼터(sputtered), 또는 그렇지 않으면 디스펜스(dispensed)되는 유기 봉합재(encapsulant)에 배치된 분말 인광체와 같은, 다른 종래의 파장 변환 물질들과 디바이스에서 결합될 수 있다.
도 2-6은 발명의 제1 실시예를 형성하는 것을 도시한다.
도 2에서, 지지 기판(12) 상에 실장된 몇몇 LED들(10)이 몰드(20)의 각각의 LED(10)에 대응하는 오목 자국들(22)과 정렬된다. 파장 변환 플렉시블 막(14)이 지지 막(16) 상에 배치된다. 파장 변환 막(14) 및 지지 막(16)이 지지 기판(12)과 몰드(20) 사이에 배치된다. 일부 실시예들에서, 파장 변환 막이 완전히 경화된다. 일부 실시예들에서, 지지 막(16)은 에틸렌 테트라플루오로에틸렌과 같이, 도 3에 설명된 몰딩 물질(24)이 몰드(20)에 부착하는 것을 방지하는 물질이다.
파장 변환 막(14)의 두께는 이용된 파장 변환 물질 및 디바이스로부터 방출되는 광의 원하는 특성에 의존한다. 파장 변환 막(14)의 두께는, 일부 실시예들에서, 10 내지 200㎛일 수 있고, 일부 실시예들에서, 40 내지 60㎛일 수 있고, 일부 실시예들에서, 50㎛일 수 있다.
도 3에서, 지지 막(16) 및 파장 변환 막(14)은 그것들이 몰드(20)의 오목 자국들(22) 안에 대어지도록 몰드(20)에 대해 눌러진다. 예를 들어, 지지 막(16) 및 파장 변환 막(14)은 몰드 오목 자국들 위에 펼쳐지고 나서, 도 3에 예시된 바와 같이 몰드 오목 자국들 내로 막들을 끌어당기는 감소된 압력 환경 또는 진공이 생성될 수 있다. 몰딩 물질(24)은 몰드(20)와 지지 기판(12) 사이에 배치된다. 오목 자국들(22)은 임의의 적절한 모양을 취할 수 있지만, 통상적으로 오목 자국들(22)은 렌즈들로서 모양이 만들어지고 몰딩 물질(24)은 투명하다. 몰딩 물질(24)은 종종 실리콘이지만, 임의의 적절한 몰딩 물질이 이용될 수 있다.
도 4에서 몰드(20)의 오목 자국들(22)을 채우고 LED들(10) 및 지지 기판(12)에 부착되도록 몰딩 물질(24)에 힘을 가하기 위해 몰드(20) 및 지지 기판(12)은 함께 눌러진다. 오목 자국들(22) 내로 몰딩 물질(24)을 끌어당기도록 진공 또는 감소된 압력 환경이 적용될 수 있다. 렌즈들(26)은 각각의 LED(10) 상에 형성된다. 몰딩 물질(24)은 솔리드(solid) 렌즈들(26)을 형성하기 위해 예를 들어, 가열에 의해, 몰딩 물질에 적절하게 경화될 수 있다.
도 5에서, 몰드(20)는 제거되어, 각각의 LED(10) 위에 몰딩 물질(24)로 형성된 렌즈들(26)을 남긴다. 파장 변환 막(14) 및 지지 막(16)은 각각의 렌즈(26) 위에 인접하는 렌즈들 사이에 배치된다.
도 6에서, 지지 막(16)이 제거된다.
도 6에 예시된 디바이스에서, 파장 변환 막(14)은 렌즈(26)에 의해 LED(10)로부터 이격된다. 도 7-11은 LED와 직접 접촉해 있는 파장 변환 막을 갖는 디바이스를 형성하는 것을 도시한다.
도 7에서, 플렉시블 파장 변환 막(28)이 지지 기판(12)에 부착되는 LED들(10) 위에 위치된다. 파장 변환 막(28)은 전술한 파장 변환 막(14)과 동일한 특성을 가질 수 있고, 지지 막 상에 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 파장 변환 막(28)은 오직 부분적으로 경화된다.
도 8에서, LED들(10)은 몰드(20)에서 각각의 LED(10)에 대응하는 오목 자국들(22)과 정렬된다.
도 9에서, 몰딩 물질(24)은 몰드(20)와 파장 변환 막(28) 사이에 배치된다. 몰드(20) 안에는 도 9에 도시되지 않은, 옵션의 해방 막으로 대어질 수 있다.
도 10에서, 각각의 LED(10) 위에 렌즈(26)를 형성하기 위해 몰드(20)의 오목 자국들(22)의 모양을 취하도록 몰딩 물질(24)에 힘을 가하기 위해 몰드(20) 및 지지 기판(12)이 함께 눌러진다. 몰딩 물질(24)은 파장 변환 막(28)에 힘을 가하여 LED들(10) 및 지지 기판(12)의 모양에 맞게 하고 LED들(10) 및 지지 기판(12)에 부착시킨다. 몰딩 물질(24)은 파장 변환 막(28)에 부착한다. 몰딩 물질(24)은 전술한 바와 같이 경화될 수 있다.
도 11에서, 몰드(20)가 제거된다. 렌즈(26) 위에 남아 있는 해방 막도 제거된다. 도 11에 예시된 디바이스들에서, 파장 변환 막(28)은 LED들(10) 및 LED들(10) 사이의 지지 기판(12)과 직접 접촉해 있다. 렌즈(26)는 파장 변환 막(28) 위에 배치된다.
도 12-16은 2개의 파장 변환 막을 갖는 디바이스를 형성하는 것을 도시한다.
도 12에서, 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이, 플렉시블 파장 변환 막(28)이 LED들(10) 및 지지 기판(12) 위에 위치된다. 파장 변환 막(28)은 지지 막 상에 형성될 수 있고, 일부 실시예들에서 부분적으로 경화된다. 도 2를 참조하여 전술한 바와 같은 파장 변환 막(14) 및 지지 막(16)이 몰드(20) 위에 위치된다. 일부 실시예들에서, 파장 변환 막(14)은 완전히 경화된다. 몰드(20)의 오목 자국들(22)은 LED들(10)과 정렬된다.
도 13에서, 도 3을 참조하여 전술한 바와 같이, 파장 변환 막(14) 및 지지 막(16)이 몰드(20)의 오목 자국들(22) 내로 눌러져서 그것들이 몰드(20) 안에 대어진다. 몰딩 물질(24)은 파장 변환 막(28)과 파장 변환 막(14) 사이에 분배된다.
도 14에서, 몰드(20) 및 지지 구조(12)는 함께 눌러진다. LED들(10) 위에 렌즈를 형성하기 위해 몰딩 물질(24)이 몰드(20)의 오목 자국들(22)을 채운다. 몰딩 물질(24)은 LED들(10) 및 지지 기판(12)의 모양에 맞도록 파장 변환 막(28)에 힘을 가한다.
도 15에서, 몰드(20)가 제거된다.
도 16에서, 지지 막(16)이 제거된다. 도 16에 예시된 디바이스에서, 제1 파장 변환 막(28)은 LED들(10)의 꼭대기 표면에 직접 접촉한다. 렌즈들(26)은 제1 파장 변환 막(28) 위에 배치된다. 제2 파장 변환 막(14)이 렌즈들(26) 위에 배치된다. 제1 및 제2 파장 변환 막들은 상이한 파장 변환 물질들을 포함할 수 있다. 일 예에서, LED들(10)은 청색 광을 방출할 수 있고, 파장 변환 막들 중 하나는 황색 또는 녹색 방출 인광체를 포함할 수 있고, 파장 변환 막들 중 다른 것은 적색 방출 인광체를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 파장 변환 막(14)을 보호하기 위해 옵션의 부가적인 투명한 층이 도 6 및 16에 예시된 디바이스들 위에 몰드될 수 있다. 부가적인 투명한 층은 추출 효율성을 증가시키도록 모양이 만들어지고 및/또는 원하는 소스 사이즈를 제공하도록 사이즈가 만들어질 수 있다. 물질은 디바이스로부터 방출되는 광의 컬러 대 각도를 향상시키거나 또는 전체 광 출력을 증가시키도록 선택될 수 있다. 부가적인 투명한 층의 표면의 전부 또는 부분은 광 추출을 향상시키도록 텍스처링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌즈(26)는 부가적인 투명한 층보다 작은 굴절률을 갖고, 이것은 LED를 향해 산란되는 변환되지 않은 청색 광자의 수를 줄일 수 있고, 여기서 그것들은 흡수로 사라질 수 있다. 일 예에서, 렌즈(26)의 굴절률은 1.4 이하이고, 부가적인 투명한 층의 굴절률은 1.5 이상이다.
위의 실시예들에서 설명된 바와 같은 몰드된 파장 변환 막은 종래의 파장 변환 층들에 비해 몇몇 이점을 가질 수 있다. 플렉시블 파장 변환 막들은 몰딩 프로세스와 별개로 형성될 수 있다. 컬러 측정들은 원하는 컬러를 실현하기 위해 사전에 수행될 수 있고, 막들은 주어진 LED 방출 컬러로 조정될 수 있다. 파장 변환 막들은 저비용으로 큰 면적에 제조될 수 있다. LED(10)와 파장 변환 막(14) 사이의 거리, 파장 변환 막들의 두께, 및 LED 위의 파장 변환 막들의 두께의 균일성은 추출 효율성, 컬러 제어, 및 소스 사이즈를 향상시키도록 타이트하게 제어되고 최적화될 수 있다.
LED 상에 직접 파장 변환 막을 배치하는 것과 달리 도 6에 예시된 바와 같이 가까이에 떨어진 배열(near-remote arrangement)로 광원으로부터 파장 변환 막의 간격을 두는 것은 또한 이점들을 가질 수 있다. 예를 들어, 가까이에 떨어진 파장 변환 막은 LED로부터 적은 열에 노출될 수 있고, 이것은 온도에 민감한 파장 변환 물질들의 이용을 허용할 수 있다. 가까이에 떨어진 파장 변환 층의 광자 밀도는 감소될 수 있고, 이것은 디바이스로부터 광 출력을 증가시킬 수 있다. LED의 흡수 단면은 가까이에 떨어진 파장 변환 막으로 감소될 수 있고, 이것은 추출 효율성을 증가시킬 수 있다. 디바이스의 오프 상태 백색 출현을 향상시키기 위해 파장 변환 막에 포함되는 TiOx와 같은 물질을 갖는 디바이스들에서, 주어진 백색에 대한 광 손실이 감소된 흡수 단면으로 인해 감소될 수 있다. 가까이에 떨어진 파장 변환된 디바이스에서의 방출된 광의 컬러 대 각도 의존도가 감소될 수 있다.
본 발명을 상세하게 설명하였고, 이 기술분야의 통상의 기술자들은 본 개시를 고려하여, 본원에 설명된 발명의 개념의 사상으로부터 벗어나지 않고 발명에 대해 수정들이 만들어질 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 발명의 범위는 예시되고 설명된 특정 실시예들로 한정되는 것이 의도되지 않는다.

Claims (13)

  1. 광원 위에 파장 변환 물질을 포함하는 플렉시블 막을 위치시키는 단계;
    상기 광원을 몰드(mold)의 오목 자국(indentation)과 정렬하는 단계;
    상기 광원과 상기 몰드 사이에 투명한 몰딩 물질을 배치하는 단계; 및
    상기 광원 및 상기 몰드를 함께 눌러서 상기 몰딩 물질이 상기 오목 자국을 채우도록 하고 상기 플렉시블 막이 미리 결정된 모양에 맞도록 하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원은 지지 기판 상에 실장된 III-질화물 발광 다이오드를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플렉시블 막은 상기 발광 다이오드와 직접 접촉해 있고, 상기 발광 다이오드의 모양에 맞는(conform) 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 플렉시블 막은 상기 몰드와 직접 접촉해 있고, 상기 오목 자국의 모양에 맞는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 플렉시블 막은 실리콘 막에 배치된 분말 인광체(powder phosphor)를 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 막은 상기 위치시키는 단계 전에 완전히 경화되는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 막은 상기 위치시키는 단계 전에 부분적으로 경화되는 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 플렉시블 막은 비-파장 변환 물질을 더 포함하고, 상기 비-파장 변환 물질은 상기 플렉시블 막의 굴절률을 변화시키는 방법.
  9. 제2항에 있어서, 상기 플렉시블 막은 지지 막 상에 배치되는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광원 및 상기 몰드를 함께 누른 후에 상기 지지 막을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제2항에 있어서, 상기 오목 자국은 렌즈로서 모양이 만들어지는 방법.
  12. 제2항에 있어서, 상기 플렉시블 막은 상기 발광 다이오드와 직접 접촉해 있는 제1 플렉시블 막이고, 상기 방법은,
    상기 몰드와 직접 접촉해 있는 파장 변환 물질을 포함하는 제2 플렉시블 막을 위치시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 투명한 몰딩 물질은 상기 제1 플렉시블 막과 상기 제2 플렉시블 막 사이에 배치되는 방법.
  13. 제2항에 있어서, 상기 광원 및 상기 몰드를 함께 눌러서 상기 몰딩 물질이 상기 오목 자국을 채우도록 하고 상기 플렉시블 막이 미리 결정된 모양에 맞도록 하는 단계는, 상기 몰딩 물질을 상기 오목 자국 내로 끌어들이는(draw) 감소된 압력 환경(reduced pressure environment)을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
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