KR20130093640A - 발광 변환 물질 층을 형성하는 방법, 발광 변환 물질 층을 위한 조성물 및 발광 변환 물질 층을 포함하는 소자 - Google Patents

발광 변환 물질 층을 형성하는 방법, 발광 변환 물질 층을 위한 조성물 및 발광 변환 물질 층을 포함하는 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 작동시 1차 방사선을 방출하는 반도체 소자(10)를 포함하는 기판(1) 위에 발광 변환 물질 층(20)을 형성하는 방법을 설명하고, 상기 방법은 다음 방법 단계들을 포함한다:(a) 기판(1)을 제공하는 단계;(b) 발광 변환 물질(25), 매트릭스 물질 및 용매를 포함하는 조성물을 제공하는 단계;(c) 기판(1) 위에 조성물을 제공하는 단계;(d) 기판(1) 위에 발광 변환 물질 층(20)을 형성하기 위해 용매를 적어도 부분적으로 제거하는 단계.

Description

발광 변환 물질 층을 형성하는 방법, 발광 변환 물질 층을 위한 조성물 및 발광 변환 물질 층을 포함하는 소자{METHOD FOR GENERATING A LUMINESCENCE CONVERSION MATERIAL LAYER, COMPOSITION THEREFOR AND COMPONENT COMPRISING SUCH A LUMINESCENCE CONVERSION MATERIAL LAYER}
본 출원은 독일 특허 출원 10 2010 054 280.6의 우선권을 주장하며, 이의 개시 내용은 참고에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 발광 변환 물질 층을 형성하는 방법, 발광 변환 물질 층을 위한 조성물 및, 발광 변환 물질 층을 포함하는 소자에 관한 것이다.
방사선을 방출하는 소자에서, 방사원으로부터 방출된 방사선을 변경된 파장 길이를 갖는 방사선으로 부분적으로 변환하기 위해 흔히 발광 변환 물질이 사용된다. 방사선을 방출하는 소자에서 일반적으로 방출된 방사선의 균일한 색감 및 높은 효율이 바람직하기 때문에, 소자에 발광 변환 물질을 제공하는 것이 특히 중요하다.
본 발명의 과제는 개선된 특성을 갖는 발광 변환 물질 층을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는, 상기 방법에서 사용되는 조성물 및 개선된 특성을 갖는 상기 발광 변환 물질 층을 포함하는 소자를 제공하는 것이다.
적어도 하나의 상기 과제는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 조성물 및 소자에 의해 해결된다.
작동시 1차 방사선을 방출하는 반도체 소자를 포함하는 기판 위에 발광 변환 물질 층을 형성하는 방법이 제안되고, 상기 방법은 하기 방법 단계들을 포함한다:
(a) 기판을 제공하는 단계;
(b) 발광 변환 물질, 매트릭스 물질 및 용매를 포함하는 조성물을 제공하는 단계;
(c) 기판 위에 조성물을 제공하는 단계;
(d) 기판 위에 발광 변환 물질 층이 형성되도록 용매를 적어도 부분적으로 제거하는 단계.
특히 방법 단계(a)와 (b)는 임의의 순서로 또는 동시에 실시될 수 있다. 방법 단계(c)와 (d)는 경우에 따라서 동시에 실시될 수 있지만, 대부분 차례로 실시된다. 작동시 1차 방사선을 방출하는 반도체 소자는 하기에서 "반도체 소자"라고도 한다.
발광 변환 물질 층은 적어도 부분적으로 발광 변환 물질의 침전에 의해 형성될 수 있다. 이를 위해 조성물의 제공과 용매의 제거 사이에 약간의 시간이 경과할 수 있다. 방법 단계(d)에서 용매의 제거 및/또는 방법 단계(c)에서 조성물의 첨가는, 그 동안에 발광 변환 물질이 적어도 부분적으로 침전될 수 있도록 실시될 수도 있다. 발광 변환 물질은 용매 또는 매트릭스 물질의 존재 하에, 용매보다 매트릭스 물질이 더 많더라도 침전될 수 있다.
방법 단계(c)에서 조성물의 제공시 및/또는 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층의 형성시 난류가 방지될 수 있고, 이로써 기판 위에 균일성이 개선된 발광 변환 물질 층이 형성될 수 있다. 이는 용매를 포함하지 않는 종래의 조성물과 달리 조성물 내의 용매에 의해 용이해진다. 따라서, 제공을 위해 주변 온도, 예를 들어 25℃ 이상의 온도로의 조성물의 가열이 생략될 수 있고, 이로 인해 방법이 간단해진다.
균일성은 층 및 기판 또는 기판의 부분, 예를 들어 횡단면을 관통하는 마이크로 섹션이 제작된 후, 현미경 또는 주사 전자 현미경(REM)으로 분석됨으로써 평가될 수 있다. 이로써 예를 들어 발광 변환 물질 침전의 정도 및 구배, 발광 물질 층의 밀도 및 밀도 구배가 결정될 수 있다.
방법 단계(d)에서 형성된 발광 변환 물질 층은 특히 기판에서 또는 상기 발광 변환 물질 층이 직접 형성되는 층에서 양호한 접착성을 가질 수 있고, 따라서 접착제 및 접착층이 필요 없다. 이로써 접착제를 제공하기 위한 작업 단계는 물론 접착제도 절약될 수 있다.
이로 인해 바람직하게 상기 발광 변환 물질 층을 포함하는 방사선을 방출하는 소자의 방사선의 방사 패턴 및 색 균일성이 개선되는데, 그 이유는 종래의 소자와 달리 투과성 접착층은 원치 않게 광 안내부로서 작용할 수 없고, 상기 접착층을 통해 변환되지 않은 1차 방사선이 아웃커플링(outcoupling)될 수 있기 때문이다.
작동시 반도체 소자는 제 1 파장 길이를 갖는 1차 방사선을 방출하고, 이 경우 제 1 파장 길이는 1차 방사선의 스펙트럼을 나타낸다. 발광 변환 물질은 1차 방사선을 적어도 부분적으로 더 긴 제 2 파장 길이를 갖는 제 2 방사선으로 변환한다. 제 2 파장 길이는 2차 방사선의 스펙트럼을 나타낸다.
반도체 물질의 선택은 본 발명에 따라 제한되지 않는다. 특히, 스펙트럼(420 내지 780 nm 파장 길이)의 가시광 범위에서 또는 UV-범위(200 내지 420 nm 파장 길이)에서 1차 방사선을 방출하는 반도체 물질이 사용될 수 있다.
발광 변환 물질의 선택은 본 발명에 따라 제한되지 않는다. 이러한 발광 변환 물질 및 발광 변환 혼합 물질의 예는 다음과 같다:
- 예컨대 DE 10036940 및 여기에 기술된 선행기술에 공개된 클로로실리케이트,
- 예컨대 WO 2000/33390 및 여기에 기술된 선행기술에 공개된 오쏘실리케이트, 설파이드, 티올 금속 및 바나데이트,
- 예컨대 US 6616862 및 여기에 기술된 선행기술에 공개된 알루미네이트, 산화물, 할로포스페이트,
- 예컨대 DE 10147040 및 여기에 기술된 선행기술에 공개된 질화물, SION 및 SIALON(silicon aluminium oxynitride),
- 예컨대 US 2004-062699 및 여기에 기술된 선행기술에 공개된 YAG:Ce와 같은 희토류 가넷 및 알칼리토류 원소.
발광 변환 물질은 다양한 발광 변환 물질들의 조합일 수도 있다. 발광 변환 물질은 예를 들어 구형, 플레이트형, 다면체, 무정형, 규정된 임의의 다른 형태 및/또는 상기 형태들의 조합을 가질 수 있는 입자로 제공될 수 있다. 상기 입자는 적어도 부분적으로 발광 변환 물질로 이루어진다. 이와 관련해서 상기 참조의 공개 내용이 본문에서 참조로 포함된다.
발광 변환 물질은 특히 기판에 및 1차 방사선의 빔 경로에 균일하게 형성될 수 있다. 이로 인해 전체적으로 소자의 방출된 방사선의 방사와 색감의 균일성이 개선될 수 있다. "방사선"이란 이와 관련해서 작동시 방출된 모든 방사선의 중첩, 즉 1차 방사선과 2차 방사선의 중첩이다. 방출된 방사선은 CIE-다이어그램에서 임의의 색감, 예컨대 백색의 색감을 가질 수 있다.
다른 실시예에 따라, 방법 단계(c)와 (d)는 여러 번 차례로 실시될 수 있다. 방법 단계(b), (c) 및 (d)도 여러 번 차례로 실시될 수 있고, 이 경우 예를 들어 다양한 발광 변환 물질을 포함하는 다양한 조성물이 이용될 수 있다. 이로 인해 방출된 방사선의 색감이 특히 정밀하게 조정될 수 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(c)에서 기판의 리세스 내로 조성물이 제공된다. 반도체 소자는 특히 리세스 내에 배치될 수 있고 및/또는 형상의 바닥을 형성한다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(c)에서 제공된 조성물은 메니스커스를 포함한다. 상기 메니스커스는 예를 들어 리세스의 측벽과 조성물 사이의 상호 작용에 의해, 예컨대 접착 효과에 의해 형성될 수 있다. 따라서 형성된 발광 변환 물질 층은 약간 오목한 에지를 가질 수 있다. 이는 예컨대 발광 변환 물질 층을 포함하는 기판을 관통하는 마이크로 섹션 및 현미경을 이용한 후속 분석에 의해 검출될 수 있다.
발광 변환 물질 층이 매우 높은 밀도를 갖는 경우에만, 상기 메니스커스는 약하게 형성될 수 있다. 예를 들어 발광 변환 물질 층이 매트릭스 물질을 약간만 포함하는 경우에, 메니스커스가 검출되지 않을 수 있는 실시예가 고려될 수도 있다.
다른 실시예에 따라, 방법 단계(c)에서 조성물은 반도체 소자 바로 위에 제공된다.
본 특허 출원에서 제 1 층, 제 1 영역 또는 제 1 장치가 제 2 층, 제 2 영역 또는 제 2 장치 "위에" 배치되거나 또는 제공된다는 것은, 제 1 층, 제 1 영역 또는 제 1 장치가 제 2 층, 제 2 영역 또는 제 2 장치 위에 또는 다른 2개의 층들, 영역들 또는 장치들에 위에 직접적으로 기계적 및/또는 전기 접촉되도록 배치되거나 또는 제공되는 것을 의미한다. 또한, 다른 층들, 영역들 및/또는 장치들이 제 1 층, 제 1 영역 또는 제 1 장치와 제 2 층, 제 2 영역 또는 제 2 장치 사이 또는 다른 2개의 층들, 영역들 또는 장치들 사이에 배치되는 간접적인 접촉일 수도 있다.
이로써 발광 변환 물질 층은 반도체 소자 바로 위에 형성될 수 있다. 발광 변환 물질 층은 특히 반도체 소자의 표면에서 양호한 접착성을 가지므로, 접착제의 사용이 생략될 수 있다. 발광 변환 물질 층은 반도체 소자와 형상 끼워 맞춤 결합 방식 및/또는 비형상 끼워 맞춤 결합 방식 및/또는 재료 결합 방식으로 결합될 수 있고, 이는 특히 매트릭스 물질에 의해 이루어진다. 발광 변환 물질 층은 반도체 소자의 노출된 면을 커버할 수 있고, 이로 인해 전술한 장점들이 제공될 수 있다.
반도체 소자의 노출된 면은 발광 변환 물질에 의해 선행기술에서보다 더 균일하게 커버되기 때문에, 1차 방사선의 불충분한 변환이 이루어지는 위치 또는 면이 축소되거나 또는 완전히 제거된다. 따라서, 예를 들어 발광 변환 물질 소자가 접착층과 함께 반도체 소자에 배치되는 종래의 소자에 비해 방사선이 더 균일하게 방출될 수 있다. 이와 달리, 상기 접착층은 광 안내부처럼 작용하고 방사선을 아웃커플링할 수 있다. 그러나, 상기 방사선은 불충분하게만 변환되거나 또는 전혀 변환되지 않으므로, 방출된 방사선의 불균일한 색감이 나타난다[소위 블루 파이핑(blue piping)].
발광 변환 물질 층이 반도체 소자 바로 위에 형성되는 경우에, 방사선 변환에 의해 발생된 열은 반도체 소자와 발광 변환 물질 소자 사이에 접착층을 포함하는 종래의 구조에서보다 반도체 소자를 통해 더 양호하게 방출 및 배출될 수 있다. 이로 인해 발광 변환 물질의 변환 효율이 개선될 수 있는데, 그 이유는 상기 발광 변환 물질은 온도가 높을 때보다 일반적으로 온도가 낮을 때 높은 효율을 갖기 때문이다. 이로써 반도체 소자는 예를 들어 더 높은 전류에서 작동될 수 있다.
다른 실시예에 따라 반도체 소자는 방법 단계(a)에서 제공되는 기판의 측면에 반사 재료를 포함한다. 이로 인해 반도체 소자의 메인 면만 노출될 수 있으므로, 방법 단계(d)에서 형성된 발광 변환 물질 층은 상기 메인 면에만 제공된다. 이로써 1차 방사선은 반도체 소자의 상기 메인 면을 통해서만 또는 적어도 주로 메인 면을 통해 방출되고, 이는 색 안정성을 더욱 개선시키고 방사를 더욱 균일하게 한다.
반사 물질로서 예를 들어 TiO2, ZrO2, Al2O3, 유리, SiO2 입자 및 상기 물질들의 조합이 이용될 수 있다. 이러한 물질들은 직접 또는 예를 들어 유리 또는 폴리머 물질로 이루어진 매트릭스 내에 배치될 수 있다.
예를 들어 반도체 소자는 전술한 바와 같이 기판의 리세스 내에 배치될 수 있고, 반사 물질에 의해 평평한 면이 형성될 수 있고, 상기 면은 반도체 소자의 메인 면을 포함한다. 이로써, 개선된 균일성을 갖는 발광 변환 물질 층이 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따라, 방법 단계(a)에서 제공된 기판은 리세스를 갖고, 상기 리세스의 측면 제한부는 포토레지스트를 포함하거나 또는 이것으로 이루어진 구조를 형성한다. 조성물은 방법 단계(c)에서 상기 리세스 내로 제공될 수 있다. 측면 제한부는, 리세스의 바닥이 적어도 부분적으로 반도체 소자에 의해 또는 반도체 소자의 메인 면에 의해 형성되도록 하는 형태를 갖는다. 이로 인해 특히 반도체 소자 바로 위에 발광 변환 물질 층의 균일한 형성이 가능해진다.
이러한 실시예에 따라 다른 방법 단계(e)에서 포로레지스트를 포함하는 구조가 제거된다. 이는, 조사에 의해, 예를 들어 UV선에 의해 이루어질 수 있고, 따라서 포토레지스트는 예를 들어 용매에 의해 간단하게 제거될 수 있다. 포토레지스트가 제거된 영역들은 조성물 또는 발광 변환 물질 층의 잔류물을 약간만 포함하거나 또는 전혀 포함하지 않으므로, 상기 영역에서 반도체 소자는 양호하게 분할될 수 있다.
예를 들어 이렇게 반도체 소자로부터 칩이 제조될 수 있고, 상기 칩은 메인 면에 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 발광 변환 물질 층을 포함한다. 특히, 작동시 소정의 색감, 예를 들어 백색의 색감을 갖는 방사선을 방출하는 다수의 반도체 칩들이 동시에 제조될 수 있다. 예를 들어 상기 반도체 칩들은 소자에서 사용될 수 있으므로, 발광 변환 물질을 제공하는 다음 단계가 생략될 수 있으므로, 소자의 제조가 간단해지고 제조 비용이 감소할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 방법 단계(d)에서 반도체 소자 및 발광 변환 물질 층으로부터 백색 색감을 방출하는 반도체 칩이 얻어진다. 백색 색감을 방출하는 상기와 같은 다수의 반도체 칩들이 전술한 바와 같이 동시에 제공될 수도 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(c)에서 조성물은 제공시 < 1 Pa*s의 점도를 갖는다. 조성물은 방법 단계(c)에서 제공시 ≤ 100 mPa*s, 특히 ≤ 50 mPa*s, 예를 들어 ≤ 20 mPa*s의 점도를 가질 수 있다. 이 경우 점도는 조성물의 다이내믹 점도를 나타내고, 유동계에 의해 측정된다.
조성물의 낮은 점도로 인해 조성물이 제공되는 면은 균일하게 습윤된다. 특히 이로 인해 (더 작은) 불균일성이 보상된다. 낮은 점도는 조성물의 낮은 표면 장력으로도 설명된다. 다른 장점은, 발광 변환 물질 또는 발광 변환 물질을 포함하거나 또는 이것으로 이루어진 입자의 침전이 특히 균일하게 이루어지고, 일반적으로 어느 정도의 양으로 이루어질 수 있다. 이로 인해 방법 단계(d)에서 기판에 특히 균일한 발광 변환 물질 층이 형성된다. 또한, 상기 조성물은 양호하게 취급되고 투여될 수 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물은, ≤1 mm, 특히 0.1 내지 0.5 mm의 개구 직경을 갖는 바늘 형태의 배출구를 통해 제공될 수 있도록 형성된다.
점도는 조성물의 성분들의 선택 외에도, 방법 단계(c) 중에 또는 전에 조성물이 가열됨으로써 낮출 수 있다. 추가로 또는 대안으로서 조성물이 교반되고, 섞일 수 있고 및/또는 바늘에 의해 압축될 수 있고, 이로 인해 조성물은 전단된다. 전단에 의해 점도는 낮아진다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층이 형성되고, 상기 층은 ≤ 60 ㎛, 특히 ≤ 50 ㎛, 그리고 대개 ≤ 40 ㎛의 층 두께를 갖는다. 즉, 형성된 발광 변환 물질 층은 일반적으로 ≥ 80 ㎛의 층 두께를 갖는 종래의 발광 변환 물질 소자의 두께보다 일반적으로 얇은 층 두께를 갖는다. 이로써 본 발명에 따른 발광 변환 물질 층은 더 작은 소자 또는 더 낮은 높이를 갖는 소자로 구현될 수 있고, 반도체 소자를 통한 열 방출도 개선될 수 있다.
다른 실시예에 따라, 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층이 형성되고, 상기 층은 ≥ 50 중량%의 발광 변환 물질 함량을 갖는다(중량% = 중량 비율). 발광 변환 물질 함량은 ≥ 75 중량%, 특히 ≥ 85 중량%, 예를 들어 90 중량%일 수 있다. 수치는 발광 변환 물질 층의 총 질량과 관련된다. 발광 변환 물질 층은 발광 변환 물질의 높은 함량에서도 기판 또는 반도체 소자에 양호하게 부착될 수 있다. 특히 물질들은 중량%의 특정 함량과 무관하게 > 35 체적% , 특히 > 45 체적% , 예를 들어 50 체적%의 발광 변환 물질을 포함하는 발광 변환 물질 층이 형성되도록 선택된다(체적% = 체적 백분율).
이러한 높은 발광 변환 물질 농도의 장점들은 예를 들어 양호한 열 전도성이다. 이로 인해 반도체 소자의 방사된 열 및 특히 변환에 의해 형성된 열이 발광 변환 물질 층으로부터 더 양호하게 방출될 수 있다. 개선된 열 방출은 변환 효과를 더 높인다. 또한, 소자에 의해 방출된 방사선의 색 균일성도 높아진다.
발광 변환 물질 층을 제조하는 데 사용된 조성물은 용매를 포함하기 때문에, 발광 변환 물질은 적어도 부분적으로 용매 제거 후에 발광 변환 물질 층에서 종래의 층 또는 소자의 경우보다 더 높은 농도로 존재할 수 있다. 따라서 발광 변환 물질 층은 본 발명에 따라, 선행기술에서보다 치밀한 충전층을 포함하도록 형성될 수 있다. 발광 변환 물질은 적어도 부분적으로 매트릭스 물질 내에 가장 치밀한 충전층을 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(d)에서 형성된 발광 변환 물질 층은 ≤ 50 중량%의 매트릭스 물질 함량을 갖는다. 매트릭스 물질 함량은 ≤ 25 중량%이고, 특히 ≤ 15 중량%, 예를 들어 10 중량%일 수 있다. 발광 변환 물질 층은 대부분 또는 완전히 발광 변환 물질과 매트릭스 물질로 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따라 조성물은, 방법 단계(d) 전에 및/또는 중에 발광 변환 물질이 60분 내에 그리고 특히 30분 내에, 예를 들어 15분 내에 침전되도록 제공된다. 일반적으로 상기 시간 주기 내에서 발광 변환 물질의 부분적인 또는 완전한 침전이 이루어진다. 침전 후에 및/또는 침전 중에 용매는 적어도 부분적으로 제거될 수 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(d)에서 용매는 온도가 증가할 때 및/또는 압력이 감소할 때 및/또는 조사에 의해 제거된다. 증가한 온도는 실온(25℃) 보다 높은 온도이므로, 용매는 더 쉽게 또는 더 신속하게 제거될 수 있다.
실시예의 개선예에 따라, 방법 단계(d)에서 용매는 40 내지 160 ℃, 특히 40 내지 80 ℃, 예컨대 60 ℃에서 제거된다.
이러한 실시예의 개선예에 따라 방법 단계(d)에서 용매는 0.5 내지 800 mbar, 특히 1 내지 100 mbar, 예컨대 10 mbar의 압력에서 제거된다. 저압에 의해 용매의 제거가 가속화된다.
이러한 실시예의 개선예에 따라 방법 단계(d)에서 용매 제거를 위해 방사선이 방출된다. 방사선은 예를 들어 베타선 또는 감마선일 수 있다. 또한 UV선 또는 적외선이 이용될 수도 있다. 기본적으로 마이크로웨이브에 의해 조사 또는 가열이 이루어질 수 있다. 조사에 사용된 방사선은 반도체 소자의 작동시 방출된 방사선이 아니다.
임의의 조합으로 적어도 부분적으로 제거하기 위해 용매는 방법 단계(d)에서 가열될 수 있고 및/또는 저압이 인가되고 및/또는 방사선이 조사될 수 있다. 일반적으로 용매는 대부분 방법 단계(d)에서 제거되므로, 발광 변환 물질 층은 소량의 용매만 포함하거나 또는 용매 잔류량을 포함하지 않는다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(d)에서 형성된 발광 변환 물질 층은 5 중량%까지의 용매, 특히 3 중량%까지의 용매, 일반적으로는 1 내지 2 중량%의 용매를 포함한다. 기판 또는 반도체 소자 상에서 발광 변환 물질 층의 접착을 개선하기 위해 소량의 용매 잔류 함량이 사용될 수 있다. 용매는 접착제로서 작용할 수 있다. 발광 변환 물질 층 내에서 용매의 잔류 함량은 고체-핵 자기 공명 분광법(NMR)에 의해 결정될 수 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층이 형성되고, 상기 층에서 매트릭스 물질을 포함하거나 또는 이것으로 이루어진 매트릭스 내의 발광 변환 물질의 농도는 구배를 갖는다. 이러한 구배는 예를 들어 발광 변환 물질의 침전의 결과로서 형성될 수 있다.
상기 구배는, 형성된 발광 변환 물질 층의, 기판 또는 반도체 소자를 향한 영역에 상기 기판 또는 반도체로부터 떨어져 있는 영역에서보다 더 높은 농도의 발광 변환 물질이 존재하도록 형성될 수 있다. 구배는 예를 들어 선형일 수 있다. 구배는 단계적으로 변화하는 효과적인 굴절률을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어 반도체 소자와 발광 변환 물질 사이의 굴절률의 차이(소위 지수 변화)는 그 위에 선택적으로 배치되고 실리콘으로 이루어진 포팅(potting) 화합물에 비해 또는 기체 분위기에 비해 감소될 수 있고, 이로 인해 방사선 아웃커플링이 개선된다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물은 매트릭스 물질 및 용매 외에 2 내지 50 중량%, 특히 5 내지 30 중량%의 발광 변환 물질을 포함한다. 방법 단계(d)에서 용매를 적어도 부분적으로 제거시 발광 변환 물질의 양은 용매가 충분히 제거되고 발광 변환 물질 층이 형성될 때까지 증가한다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내에서 발광 변환 물질의 입자는 ≤ 20 ㎛, 특히 ≤ 10 ㎛의 평균 직경을 갖는다. 이로 인해 종래의 발광 변환 소자에 비해 얇은 층 두께가 구현될 수 있다. 그러나 방법에서 입자 크기는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 종래의 방법에서는 용매 없이 침전되지 않는 매우 작은 입자가 사용될 수도 있다. 평균 입자 직경은 체분별 과정에 의해 결정된다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내의 발광 변환 물질의 입자의 적어도 95 중량%, 특히 적어도 99 중량%는 ≤ 20 ㎛, 특히 ≤ 15 ㎛의 최대 직경을 갖는다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내의 발광 변환 물질의 입자의 적어도 95%, 특히 적어도 99%는 ≥ 2 ㎛, 특히 ≥ 5 ㎛의 최소 직경을 갖는다. 더 작은 입자는 예를 들어 먼저 체분별 과정에 의해 분리될 수 있다. 특히 예를 들어 2 ㎛까지의 직경을 갖는 작은 입자에서 방사선은 심하게 산란될 수 있다. 따라서 투과성이 개선되는데, 그 이유는 발광 변환 물질 층에서 더 적은 방사선 손실이 발생하기 때문이다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물은 5 내지 25 중량%의 매트릭스 물질을 포함한다. 조성물은 ≤ 15 중량%, 예를 들어 ≤ 10 중량%의 매트릭스 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내의 매트릭스 물질은 실리콘, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이러한 폴리머 화합물의 전구체 및 상기 물질들의 조합에서 선택된다. 하이브리드 물질의 조합도 포함된다. 예를 들어 실리콘 및 에폭시 수지의 조합은 실리콘-에폭시-하이브리드 물질일 수도 있다. 매트릭스 물질이 폴리머 화합물의 전구체를 포함하거나 또는 이것으로 이루어지는 경우에, 상기 전구체는 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층의 형성시 적어도 부분적으로 가교될 수 있다. 가교는 경화에 의해, 예를 들어 가열 및/또는 전술한 방사선의 조사에 의해 이루어질 수 있다. 이는 용매의 제거와 동시에 및/또는 후에 이루어질 수 있다. 매트릭스 물질은 특히 1차 방사선 및 2차 방사선에 대해 투과성이므로, 매트릭스 물질에 의해 발광 변환 물질 층에서 약간의 방사선 손실만 발생한다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내의 매트릭스 물질은 실리콘이다. 실리콘은 통상적인 실리콘, 특히 폴리디알킬실록산, 폴리디아릴실록산, 폴리알킬아릴실록산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있거나 또는 이들로 이루어질 수 있다. 상기 실리콘의 예는 폴리(디메틸실록산), 폴리메틸페닐실록산 또는 이들의 조합일 수 있다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물은 30 내지 95 중량%, 특히 50 내지 75 중량%, 예를 들어 60 중량%의 용매를 포함한다. 조성물은 일반적으로 방법 단계(d)에서 형성된 발광 변환 물질 층보다 현저히 많은 부피를 갖는다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내의 용매는 매트릭스 물질 및 특히 실리콘을 용해하기에 적합하다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내의 용매는 에스테르, 에테르, 시릴에테르, 디실록산, 지방족 화합물, 방향족 탄화수소, 할로겐화 탄화수소 및 상기 용매의 조합에서 선택된다. 일반적으로 용매는 휘발성이므로, 방법 단계(d)에서 상기 용매는 간단히 적어도 부분적으로 제거될 수 있다. 예를 들어 용매는 대기압(1013.25 mbar)에서 ≤ 120 ℃의 비등점을 가질 수 있다. 따라서 용매의 제거시 발광 변환 물질 층의 손상은 염려하지 않아도 되는데, 그 이유는 200 ℃이상에서 장시간 가열될 때에야 일반적으로 손상이 나타나기 때문이다.
폴리머 화합물을 위한 전구체로서 사용될 수 있는 저분자 화합물은 일반적으로 용매에 포함되는 것이 아니라, 매트릭스 물질에 포함된다. 이러한 저분자 화합물은 예를 들어 아크릴산 유도체, 메타크릴산 유도체, 에폭시드, 올레핀, 이소시아네이트 및 유사한 중합화 가능한 화합물이다. 어떠한 경우에도 용매는 방법 단계(d)에서 적어도 부분적으로, 예를 들어 ≥ 90 체적% , 특히 ≥ 95 체적% (체적% = 체적 백분율)로 제거되는 것이 중요하다.
다른 실시예에 따라 방법 단계(b)에서 제공된 조성물 내의 용매는 디실록산, 예를 들어 헥사메틸디실록산(Me3SiOSiMe3)이다. 상기 용매는 특히, 실리콘을 매우 양호하게 용해할 수 있는 장점을 갖고, 비교적 휘발성이고, 발광 변환 물질 층 내에서 접착제보다 낮은 농도로 사용될 수 있다. 다른 대표적인 용매는 방향족 탄화수소로서 톨루엔 및 벤젠이고, 이들은 단독으로 또는 다른 용매들, 예를 들어 헥사메틸디실록산과 조합하여 사용될 수 있다.
방법 단계(b)에서 제공된 조성물은 예를 들어 발광 변환 물질, 매트릭스 물질 및 용매의 혼합에 의해 형성될 수 있다. 기본적으로, 발광 변환 소자의 임프린팅에 이용되는 것과 같은 종래의 발광 변환 물질을 포함하는 프린팅 페이스트는 용매와 혼합될 수 있고, 이로써 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 조성물이 얻어질 수 있다.
다른 실시예에 따라, 방법 단계(a)에서 제공된 기판에 포팅 화합물이 배치된다. 따라서 발광 변환 물질 층은 반도체 소자 바로 위에 배치되지 않는다. 상기 포팅 화합물은 예를 들어 1차 방사선의 빔 경로 및/또는 적어도 부분적으로 다른 제 2 발광 변환 물질에 의해 변환된 방사선의 빔 경로에 배치될 수 있다. 상기 제 2 발광 변환 물질은 예를 들어 종래의 소자, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 발광 변환 물질 층 또는 포팅 화합물에 분포 배치될 수 있다. 제 2 발광 변환 물질로서 전술한 발광 변환 물질이 사용될 수 있다. 발광 변환 물질 층은 방법 단계(d)에서 소위 원격 형광체 변환을 위한 소자로서 포팅 화합물 위에 형성될 수도 있다. 이러한 경우에 제 2 발광 변환 물질은 필요 없다. 원격 형광체 변환이란, 방사원에 대해 큰 간격으로, 예를 들어 > 750 ㎛ 간격으로 이루어지는 방사선 변환이다.
일반적으로 이 실시예에 따라 방법 단계(c)에서 조성물은 포팅 화합물 바로 위 제공된다. 특히, 이로 인해 방사선의 색감이 매우 미세하게 조정될 수 있다. 대개 방사선의 균일성도 개선된다.
따라서 예를 들어 기판으로서 방법 단계(a)에서 방사선을 방출하는 반도체 소자, 제 2 발광 변환 물질 및 포팅 화합물을 포함하는, 방사선을 방출하는 소자가 제공될 수 있고, 소자로부터 방출된 방사선의 색감이 결정될 수 있고, 후속해서 상기 색감은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 포팅 화합물 위에 형성된 발광 변환 물질 층에 의해 조정될 수 있다. 이는 모든 소자 또는 모든 기판에 대해 개별적으로 실시될 수 있다.
이러한 실시예의 개선예에 따라 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층이 형성되고, 상기 층에서 발광 변환 물질의 농도는 측면을 향해 감소한다. 따라서 발광 변환 물질의 농도는 형성된 발광 변환 물질 층의 중앙에서 더 높기 때문에 상기 층에서 더 높은 변환이 이루어진다.
종래의 소자에서 방사선의 색도 좌표는 방사선의 메인 방출 방향에 대한 각도 θ(θ = 0°)에 의존할 수 있다. 즉, 방사선은 불균일한 색감으로 방출된다. 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 방법에 의해 발광 변환 물질 층은, 이러한 상이한 색감이 적어도 부분적으로 보상되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 포팅 화합물 위에 얇은 발광 변환 물질 층이 형성될 수 있고, 상기 층에서 발광 변환 물질의 농도는 구배를 갖는다. 농도는 특히 메인 방출 방향에 대한 각도에서보다 메인 방출 방향으로 더 높을 수 있다. 이로 인해 각도 θ에 대한 색감의 의존성이 적어도 부분적으로 감소될 수 있고, 이로써 전체적으로 균일한 색감이 얻어진다.
이 실시예의 개선예에 따라 방법 단계(d)에서 형성된 발광 변환 물질 층은 ≤ 30 ㎛ , 예를 들어 20 ㎛의 얇은 층 두께를 갖는다. 따라서 이러한 얇은 발광 변환 물질 층은 얇은 층 두께에 비해 입사하는 방사선의 더 적은 양을 변환한다. 따라서 방사선의 색도 좌표는 매우 미세하게 조정될 수 있고, 이는 특히 방법 단계(c)에서 포팅 화합물 위에 조성물이 제공되는 본 발명의 실시예에서 중요하다.
이 실시예에 따라 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층이 형성되고, 상기 층에서 발광 변환 물질의 입자의 적어도 85%가 단층 또는 하위 단층으로서 배치된다. 예를 들어 소자의 메인 방출 방향의 영역에서 발광 변환 물질의 농도가 높아질 수 있다. 상기 영역에는 하나의 층에서보다 더 많은 발광 변환 물질 입자들이 제공될 수 있다. 발광 변환 물질 층에서 입자 배치의 검출은 마이크로 섹션에 의해 후속해서 주사 전자 현미경(REM)을 이용한 분석에 의해 결정될 수 있다.
본 발명에 따라,
- 발광 변환 물질,
- 매트릭스 물질 및,
- 용매
를 포함하는 발광 변환 물질 층을 형성하기 위한 조성물이 제공된다. 조성물은 상기 물질들로 이루어질 수도 있다. 기판 또는 반도체 소자 상에서 발광 변환 물질 층을 형성하기 위해, 조성물이 특히 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 방법에 사용된다. 이로써 조성물은 전술한 특성들을 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 작동시 1차 방사선을 방출하는 반도체 소자 및 방출된 1차 방사선의 빔 경로에 배치되고 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 방법에 따라 제조될 수 있고 또는 제조된 발광 변환 물질 층을 포함하는 소자도 제공된다. 따라서 소자에 의해 방출된 방사선은 특히 균일한 색감을 갖는다.
소자는 예컨대 전기 리드, 리드 프레임, 본딩 패드, 본딩 와이어, 납땜 재료 등과 같은 광전자 소자의 일반적인 구성부를 포함할 수 있다. 소자의 리세스는 적어도 부분적으로 포팅 화합물로 충전될 수 있다. 반도체 소자는 예를 들어 박막 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있고, 상기 칩은 특히 하기 특징들을 갖는다:
- 캐리어 소자를 향한, 방사선을 형성하는 에피텍셜 층 시퀀스의 제 1 메인 면에 반사 층이 제공되거나 또는 형성되고, 상기 반사층은 에피텍셜 층 시퀀스에서 형성된 전자기 방사선의 적어도 일부를 상기 에피텍셜 층 시퀀스로 재반사하고;
- 에피텍셜 층 시퀀스는 20 ㎛ 이하, 특히 10 ㎛, 그리고 대개 2 ㎛의 두께를 갖고;
- 에피텍셜 층 시퀀스는 바람직한 경우에 에피텍셜 층 시퀀스에서 방사선의 거의 에르고딕(ergodic) 분포를 일으키는 혼합 구조를 갖는 적어도 하나의 면을 가진 적어도 하나의 반도체 층을 포함하고, 즉 상기 에피텍셜 층 시퀀스는 가능한 한 에르고딕 확률적 산란 거동을 갖는다.
박막 발광 다이오드 칩의 기본 원리는 예컨대 I. Schnitzer 외, Appl.Phys.Lett. 63(16), 1993년 10월 18일, 2174-2176에 기술되어 있고, 이와 관련한 상기 공개 내용이 참조된다.
하기에서 본 발명은 실시예 및 도면을 참고로 설명된다. 각 도면에서 동일한 소자들은 동일한 도면부호를 갖는다. 그러나 축척과 관련 없이 도시되고, 오히려 개별 부재들은 이해를 돕기 위해 확대되어 및/또는 개략적으로 도시되어 있을 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 방법의 다수의 방법 단계들을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 변환 물질 층이 형성된 다른 기판을 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 4a 내지 도 4d는 포팅 화합물 위에 조성물이 형성된 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 1a 내지 도 1c는 기판(1)을 관통하는 단면도를 도시하고, 상기 기판은 예컨대 플라스틱 또는 세라믹 하우징 내의 리세스(5) 및 작동시 1차 방사선을 방출할 수 있고 리세스(5) 내에 배치된 반도체 소자(10)를 포함한다. 하우징은 반사 물질들을 포함할 수 있다(도시되지 않음). 또한, 기판(1)은 예컨대 전기 리드, 리드 프레임, 본딩 패드, 본딩 와이어, 납땜 재료 등과 같은 광전자 소자의 일반적인 구성부들을 포함할 수 있으므로(편의상 도시되지 않음), 기판으로부터 광전자 소자가 제조될 수 있다.
도 1a에는 특히 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 조성물(21)이 도시되고, 상기 조성물은 방법 단계(c)에서 기판(1)에 제공된다. 이러한 경우에 조성물(21)은 리세스(5) 내로 및 기판(1) 또는 반도체 소자(10) 바로 위에 제공된다. 조성물(21)은 2 내지 50 중량%, 예를 들어 30 중량%의 발광 변환 물질 입자(25)를 포함한다. 또한, 조성물(21)은 5 내지 25 중량%, 예를 들어 10 중량%의 매트릭스 물질, 예컨대 실리콘을 포함하고, 50 내지 75 중량%, 예를 들어 60 중량%의 용매를 포함한다. 용매로서 헥사메틸디실록산이 사용될 수 있다.
도 1b에는 발광 변환 물질(25)의 대부분이 침전되고, 용매의 일부가 제거된 상태 또는 화살표 22로 도시된 바와 같이 제거되고 있는, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 방법 단계(d)의 순간이 도시된다. 먼저 발광 변환 물질(25)이 (완전히) 침전될 수 있고, 후속해서 용매가 적어도 부분적으로 제거될 수 있다(도시되지 않음).
도 1c에서 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 완료된 방법 단계(d)가 도시된다. 하기에서 "층(20)"이라고도 하는 발광 변환 물질 층(20)이 균일하게 반도체 소자(10)의 노출된 면 또는 기판(1) 위에 직접 형성된다. 반도체 소자(10) 또는 기판(1)에 인접하는 영역에서 층(20)의 매트릭스 물질 내의 발광 변환 물질(25)의 농도는 층(20)의 떨어져 있는 영역에서보다 높기 때문에, 구배가 제공된다. 층(20)은 특히 반도체 소자(10) 상에 균일하게 형성되므로, 작동시 균일한 색감을 갖는 방사선이 균일하게 방출될 수 있다. 이로 인해 예를 들어 소위 블루 파이핑이 방지된다. 형성된 층(20)은 일반적으로 적어도 75 중량%, 특히 85 중량%, 예를 들어 90중량%의 발광 변환 물질(25)을 포함한다. 또한, 층(20)은 최대 25 중량%, 특히 최대 15 중량%, 예컨대 9 중량%의 매트릭스 물질 및 1 내지 2 중량%, 예를 들어 1 중량%의 용매를 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 발광 변환 물질 층(20)이 형성된 기판(1)은 소자를 제조하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어 층(20) 위에 종래의 포팅 화합물, 예컨대 실리콘 또는 에폭시 수지가 배치되고, 경우에 따라서 렌즈로서 형성된다(도시되지 않음). 이러한 소자는 임의의 색감을 갖는, 예컨대 백색의 방사선을 방출할 수 있다.
도 2에는 예를 들어 도 1a의 기판(1)이 추가로 층(15)을 갖고, 상기 층은 예컨대 TiO2와 같은 반사 물질을 포함하거나 또는 이것으로 이루어진 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. 예를 들어 반도체 소자(10) 및 층(15)은 평평한 또는 거의 평평한(≤ 15 ㎛의 편차 포함) 면을 형성할 수 있다. 층(20)은 이 실시예에서 반도체 소자(10) 또는 기판(1) 바로 위에 형성된다.
도 3a에는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 방법 단계(a)에서 제공된 기판(1)이 도시된다. 기판(1)은 반도체 소자(10)일 수 있고, 상기 기판 위에 구조들(6)이 형성된다. 구조들(6)은 반도체 소자(10) 바로 위에 배치될 수 있고, 포토레지스트를 포함할 수 있거나 또는 이것으로 이루어질 수 있다. 구조들(6) 및 반도체 소자(10)는 예를 들어 리세스(5)를 형성하고, 이 경우 리세스(5)의 바닥은 도시된 바와 같이 반도체 소자(10)에 의해 형성될 수 있다.
도 3a의 기판(1)은 다수의 리세스들(5)을 포함하는, 예를 들어 도 3b에 도시된 바와 같이 기판(1)으로 이루어진 섹션일 수 있으므로, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 다수의 발광 변환 물질 층들(20)이 동시에 형성될 수 있다.
도 3c에는 도 3a 및/또는 도 3b에 도시된 기판(1)이 도시되고, 상기 기판에서 기판(1) 또는 반도체 소자(10) 바로 위에 층(20)이 형성된다. 층(20)은 특히 균일하게 형성된다.
도 3d에는 소자, 즉 방법 단계(e)에 따라 도 3c에 도시된 바와 같이 층(20)을 포함하는 기판(1)으로부터 제조된 반도체 칩(50)이 도시된다. 또한, 구조들(6)에는 UV선이 조사된 후에 상기 구조들은 제거된다. 코팅되지 않은 적어도 몇몇 위치들에서 반도체 소자(10)는 쏘잉(sawing)에 의해 분할된다.
반도체 칩(50)은 메인 면에 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 층(20)을 갖는 반도체 소자(10)를 포함한다. 이로써 반도체 칩(50)은 작동시 임의의 색감, 예를 들어 백색의 방사선을 방출할 수 있다. 반도체 칩(50)은 특히 광전자 소자에서 사용하기에 적합하고, 따라서 상기 광전자 소자는 작동시 소정의 색감을 갖는 방사선을 방출하기 위해 추가 발광 변환 물질을 필요로 하지 않는다. 이로 인해 특히 상기 광전자 소자의 제조가 간단해질 수 있고, 따라서 제조 비용이 감소할 수 있다.
도 4a에는 본 발명의 적어도 하나의 다른 실시예에 따른 조성물(21)이 도시되고, 상기 조성물은 기판(1)의 포팅 화합물(40) 바로 위에 제공된다. 리세스(5)는 측면에서 포팅 화합물(40)을 약간 넘을 수 있다. 포팅 화합물(40)은 예컨대 볼록하게 또는 오목하게 형성될 수도 있다(도시되지 않음). 기판(1)은 예를 들어 반도체 소자(10) 및 접착제로 이루어진 층(46)과 함께 반도체 소자(10) 위에 배치된 제 2(종래의) 발광 변환 물질 소자(45)를 포함한다. 기판(1)은 제 2 발광 변환 물질 소자(45) 대신에 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 형성될 수 있는 발광 변환 물질 층(20)을 포함할 수 있다. 기판(1)은 전술한 바와 같이, 광전자 소자가 필요로 하는 다른 구성부들을 포함할 수 있다. 기판(1)은 예를 들어 조정되는 색감을 갖는 방사선을 방출하는 광전자 소자일 수 있다.
도 4b에는 도 4a의 기판(1)에서 방법 단계(d) 중에 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 발광 변환 물질 층(20)이 어떻게 형성되는지 도시된다. 층(20)은 ≤ 30 ㎛, 예를 들어 20 ㎛의 층 두께를 가지므로, 약간의 변환만 이루어지고, 상기 층은 방출된 방사선의 색감을 조정하는 데 이용될 수 있다. 층(20)에 발광 변환 물질(25)의 입자의 적어도 85%가 단층 또는 하위 단층으로 배치되고, 이 경우 화살표(60)로 도시된 메인 빔 방향(θ= 0°) 영역에서의 농도는 층(20)의 다른 영역에서보다 높다.
도 4c에는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 포팅 화합물(40) 바로 위에 발광 변환 물질 층(20)이 형성된 다른 소자가 도시된다. 발광 물질 변환 층(20)은 도 4b의 층(20)에 해당할 수 있다. 이러한 경우에 반도체 소자(10)에 (종래의) 제 2 발광 변환 물질 소자(45)가 배치되는 것이 아니라, 제 2 발광 변환 물질을 포함하거나 또는 이것으로 이루어진 입자들(41)이 포팅 화합물(40) 내에 분포된다.
도 4d에는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 형성된 발광 변환 물질 층(20)을 포함하는 다른 소자가 도시된다. 이러한 경우에 다른 발광 변환 물질이 제공되지 않는데, 그 이유는 발광 변환 물질 층(20)은 소위 원격 형광체 변환을 위한 소자로서 예컨대 포팅 화합물(40) 바로 위에 형성되기 때문이다.
여기에 설명된 본 발명은 상세한 설명에 의해 제한되지 않는다. 오히려 본 발명은 새로운 특징들 또는 상기 특징들의 조합이 청구범위 또는 실시예에 명시적으로 제시되지 않더라도, 특히 청구범위의 특징들의 모든 조합을 포함하는 모든 새로운 특징 및 특징들의 모든 조합을 포함한다.
1 기판
5 리세스
10 반도체 소자
20 발광 변환 물질 층
21 조성물

Claims (15)

  1. 작동시 1차 방사선을 방출하는 반도체 소자(10)를 포함하는 기판(1) 위에 발광 변환 물질 층(20)을 형성하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법으로서, 하기 방법 단계들,
    (a) 상기 기판(1)을 제공하는 단계;
    (b) 발광 변환 물질(25), 매트릭스 물질 및 용매를 포함하는 조성물(21)을 제공하는 단계;
    (c) 상기 기판(1) 위에 조성물(21)을 제공하는 단계;
    (d) 상기 기판(1) 위에 발광 변환 물질 층(20)을 형성하기 위해 용매를 적어도 부분적으로 제거하는 단계
    를 포함하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방법 단계(c)에서 기판(1)의 리세스(5) 내에 조성물(21)이 제공되는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방법 단계(c)에서 조성물(21)이 반도체 소자(10) 바로 위에 제공되는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(c)에서 조성물(21)은 제공시 < 1Pa*s의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층(20)이 형성되고, 상기 발광 변환 물질 층은 ≤ 60 ㎛, 특히 ≤ 50 ㎛의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층(20)이 형성되고, 상기 발광 변환 물질 층은 ≥ 75 중량%, 특히 ≥ 85 중량%의 발광 변환 물질(25) 함량을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(d)에서 발광 변환 물질 층(20)이 형성되고, 상기 발광 변환 물질 층에서 매트릭스 물질을 포함하는 매트릭스 내의 발광 변환 물질(25)의 농도는 구배를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(b)에 제공된 조성물(21)은 2 내지 50 중량%, 특히 5 내지 30 중량%의 발광 변환 물질(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(b)에 제공된 조성물(21)에서 발광 변환 물질(25)의 입자의 적어도 95 중량%는 ≤ 20 ㎛, 특히 ≤ 15 ㎛의 최대 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(b)에 제공된 조성물(21)은 5 내지 25 중량%의 매트릭스 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(b)에 제공된 조성물(21)에서 매트릭스 물질은 실리콘, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 상기 폴리머 화합물의 전구체 및 상기 물질들의 조합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(b)에 제공상기 조성물(21)에서 용매는 에스테르, 에테르, 시릴에테르, 디실록산, 지방족 화합물, 방향족 탄화수소, 할로겐화 탄화수소 및 상기 용매의 조합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계(a)에 제공된 기판(1) 위에 포팅 화합물(40)이 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 변환 물질 층의 형성 방법.
  14. 발광 변환 물질 층(20)을 형성하기 위한 조성물(21)로서,
    - 발광 변환 물질(25),
    - 매트릭스 물질 및
    - 용매
    를 포함하는 조성물.
  15. 작동시 1차 방사선을 방출하는 반도체(10) 및, 방출된 상기 1차 방사선의 빔 경로에 배치되고 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 발광 변환 물질 층의 형성 방법에 따라 제조될 수 있는 발광 변환 물질 층(20)을 포함하는 소자.
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