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KR102378919B1 - 발광 디바이스를 제조하는 방법 - Google Patents

발광 디바이스를 제조하는 방법 Download PDF

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KR102378919B1
KR102378919B1 KR1020207006147A KR20207006147A KR102378919B1 KR 102378919 B1 KR102378919 B1 KR 102378919B1 KR 1020207006147 A KR1020207006147 A KR 1020207006147A KR 20207006147 A KR20207006147 A KR 20207006147A KR 102378919 B1 KR102378919 B1 KR 102378919B1
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ceramic phosphor
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켄 티. 시미즈
히사시 마스이
다니엘 비. 로이트만
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루미레즈 엘엘씨
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Abstract

증가된 신뢰성 및 효율을 갖는 발광 디바이스를 제조하는 방법. 구체적으로 개시된 방법들은 세라믹 플레이트와 LED 사이의 열 전도율을 개선시키고, 유기 오염물의 양을 감소시키고, 발광 디바이스의 광학 출력의 효율을 증가시키기 위해 원자 층 퇴적을 사용한다.

Description

발광 디바이스를 제조하는 방법
관련 출원과의 상호 참조
본원은 2017년 8월 3일자 출원된 미국 특허 출원 번호 15/668,173호, 및 2018년 1월 19일자 출원된 유럽 특허 출원 번호 18152555.1호를 우선권 주장하고, 이들 출원의 내용들은 본원에 참조로 포함된다.
본 개시내용은 광 변환 플레이트를 발광 다이오드(LED)에 부착하기 위해 원자 층 퇴적(ALD)을 이용하는 발광 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 디바이스의 제조에 있어서, LED 인광체들은 분말 또는 액체 현탁액으로 활성 발광기들 위에 퇴적된다. 인광체 균일성을 개선시키고 웨이퍼, 칩 스케일, 또는 플립 칩 제조를 간단히 하기 위해, 광 투명성 세라믹 내에 분포된 인광체들이 또한 개발되었다. 이러한 세라믹들은 입자들을 함께 소결하기 위해 몰드 내에 놓여지고 압력 하에서 가열된 인광체 분말의 제어된 양을 갖는 플레이트들(또는 플레이트렛들)로서 형성될 수 있다. 플레이트렛은 부착하기에 적합한, 모든 표면들 상에 매우 매끄럽게 만들어질 수 있다.
일반적으로, 발광 디바이스의 제조에 있어서, LED 인광체들은 분말 또는 액체 현탁액으로 활성 발광기들 위에 퇴적된다. 인광체 균일성을 개선시키고 웨이퍼, 칩 스케일, 또는 플립 칩 제조를 간단히 하기 위해, 광 투명성 세라믹 내에 분포된 인광체들이 또한 개발되었다. 이러한 세라믹들은 입자들을 함께 소결하기 위해 몰드 내에 놓여지고 압력 하에서 가열된 인광체 분말의 제어된 양을 갖는 플레이트들(또는 플레이트렛들)로서 형성될 수 있다. 플레이트렛은 부착하기에 적합한, 모든 표면들 상에 매우 매끄럽게 만들어질 수 있다.
세라믹 플레이트렛의 한 예는 루미라믹(Lumiramic™)이다. 루미라믹은 Ce(Ⅲ) 도핑된 이트륨 가돌리늄 알루미늄 가넷(Y,GdAG:Ce)의 다결정 세라믹 플레이트로부터 형성된 인광체 플레이트렛이다. 루미라믹의 기술적 특성들은 본원에 참조로 포함된, "Lumiramic: a new phosphor technology for high performance solid state light sources" (Bechtel, Helmut, Peter Schmidt, Wolfgang Busselt, and Baby S. Schreinemacher. "Lumiramic: A New Phosphor Technology for High Performance Solid State Light Sources." Eighth International Conference on Solid State Lighting (2008): n. pag. Online)에 설명되어 있다.
일부 응용들에서, 루미라믹 플레이트들은 5000K 상관 색 온도의 범위 내의 백색 광을 발생하기 위해 청색 LED와 조합될 수 있다. 한 자동차 응용에서, 루미라믹 플레이트렛은 인광체 층으로부터 LED 및 히트 싱크 내로의 열 전도를 가능하게 할 뿐만 아니라 백색 광을 형성하기 위해 청색 광의 루미라믹 플레이트 내로의 광학 결합을 제공하는 실리콘 폴리머 글루를 사용하여 청색 LED에 접착된다. 다른 응용들에서, 발광 요소는 발광 요소의 본딩 표면 상의 이온 빔들 또는 플라즈마로의 스퍼터 에칭에 의존하는 표면 활성화 본딩 기술을 사용하여 루미라믹 플레이트에 본딩된다.
접착제들을 필요로 하지 않는 본딩 기술은 원자 층 퇴적(ALD)이다. 원자 층 퇴적(ALD)은 그것의 표면을 대안적인 전구체 가스들에 노출시킴으로써 막이 기판 상에 성장하는 박막 퇴적 방법의 공정이다. ALD를 수행하는 방법들은 본 기술에 공지되어 있고 예를 들어 본원에 참조로 포함된, "Atomic layer deposition (ALD): from precursors to thin film structures" (Leskeia, Markku, and Mikko Ritala. "Atomic Layer Deposition (ALD): From Precursors to Thin Film Structures." Thin Solid Films 409.1 (2002): 138-46. Print.)에 교시되고 있다.
증가된 신뢰성 및 효율을 갖는 발광 디바이스를 제조하는 방법. 구체적으로 개시된 방법들은 세라믹 플레이트와 LED 사이의 열 전도율을 개선시키고, 유기 오염물의 양을 감소시키고, 발광 디바이스의 광학 출력의 효율을 증가시키기 위해 원자 층 퇴적을 사용한다.
유기 오염물의 감소, 및 효율의 증가는 박막 측 코팅 LED 아키텍처들에 특히 유용할 수 있다. 예를 들어, 본원에 참조로 포함된, Masui 등에게 허여된 세계 지식 재산 기구(World Intellectual Property Organization) 공개 번호 2017023502호 A1은 발광 디바이스의 제조의 본 개시된 방법으로부터 이득을 얻을 수 있는 박막 측 코팅 LED 아키텍처에 기초한 LED의 예를 설명하고 있다.
첨부 도면들과 함께 예로서 주어진, 다음의 설명으로부터 더 상세한 이해가 될 수 있고, 도면들 내의 유사한 참조 번호들은 유사한 요소들을 표시한다.
도 1은 종래 기술의 방법들을 사용하여 만들어진 발광 디바이스를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예의 공정 흐름 맵을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 의해 형성되는 공정에서의 발광 디바이스를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 의해 형성되는 공정에서의 발광 디바이스를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 실시예에 의해 형성되는 공정에서의 발광 디바이스를 도시한다.
도 4a는 예시적인 접착제 위치 및 패턴을 도시한다.
도 4b는 예시적인 접착제 위치 및 패턴을 도시한다.
도 4c는 예시적인 접착제 위치 및 패턴을 도시한다.
도 4d는 예시적인 접착제 위치 및 패턴을 도시한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예의 공정 흐름 맵을 도시한다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 의해 형성되는 공정에서의 발광 디바이스를 도시한다.
도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 의해 형성되는 공정에서의 발광 디바이스를 도시한다.
상이한 발광 다이오드("LED") 구현들의 예들이 첨부 도면들을 참조하여 이후 보다 완전히 설명될 것이다. 이들 예는 상호 배타적이 아니고, 한 예에서 발견된 특징들이 추가적인 구현들을 달성하기 위해 하나 이상의 다른 예에서 발견되는 특징들과 조합될 수 있다. 따라서, 첨부 도면들에 도시한 예들은 단지 예시적 목적들을 위해 제공되고 그들은 본 개시내용을 어떤 식으로 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 유사한 번호들은 전체에 걸쳐 유사한 요소들을 참조한다.
제1, 제2 등 용어들이 다양한 요소들을 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있지만, 이들 요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다는 것을 이해할 것이다. 이들 용어는 단지 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서, 제1 요소는 제2 요소라고 할 수 있고, 유사하게, 제2 요소는 제1 요소라고 할 수 있다. 본원에 사용되는 것과 같이, 용어 "및/또는"은 연관된 나열된 아이템들 중 하나 이상의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 또 하나의 요소 "위에" 있거나 "위로" 연장한다고 할 때, 그것은 다른 요소 바로 위에 있거나 바로 위로 연장할 수 있고 또는 중간 요소들이 또한 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 대조적으로, 요소가 또 하나의 요소 "바로 위에" 있거나 "바로 위로" 연장한다고 할 때, 중간 요소들은 존재하지 않는다. 요소가 또 하나의 요소에 "접속" 또는 "결합된다"고 할 때, 그것은 다른 요소에 직접 접속 또는 결합될 수 있고 또는 중간 요소들이 존재할 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 대조적으로, 요소가 또 하나의 요소에 "직접 접속" 또는 "직접 결합된다"고 할 때, 중간 요소들은 존재하지 않는다. 이들 용어는 도면들에 도시된 임의의 배향 이외에 요소의 상이한 배향들을 포함하고자 한다는 것을 이해할 것이다.
"아래" 또는 "위에" 또는 "상부" 또는 "하부" 또는 "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적 용어들은 도면들에 도시된 것과 같이 하나의 요소, 층 또는 영역의 또 하나의 요소, 층 또는 영역과의 관계를 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있다. 이들 용어는 도면들에 도시된 임의의 배향 이외에 디바이스의 상이한 배향들을 포함하고자 한다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 플레이트(110)와 발광 다이오드(120) 사이에 본딩된 폴리머 글루 층(115)을 사용하여 형성된 발광 디바이스(100)를 도시한다. 폴리머 글루 층(115)은 플레이트(110) 또는 발광 다이오드(120)에 (폴리디메틸실록산 기반 실리콘과 같은) 폴리머 글루 층을 도포한 다음에 플레이트(110)와 발광 다이오드(120)를 함께 압착함으로써 형성된다. 플레이트(110)와 발광 다이오드(120) 사이의 폴리머 글루의 압착은 종종 폴리머 글루가 플레이트(110)의 측벽들 또는 발광 다이오드(120) 상으로 밖으로 누출하게 야기한다. 누출하는 폴리머 글루는 발광 디바이스(100)의 광학적 효율에 악영향을 준다. 악영향들은 유전체 광대역 미러들(DBM들)이 이용되는 박막 측 코팅 LED 아키텍처들에서 특히 심하다.
또한, 플레이트(110)와 발광 다이오드(120) 사이의 폴리머 글루 층의 포함은 발광 디바이스(100)의 성능 및 신뢰성에 영향을 준다. 예를 들어, 폴리머 글루 층(115)을 형성하는 데 사용되는 폴리머 글루는 폴리머 글루가 발광 디바이스(100) 내의 유기 오염물에 기여하거나 그에 감응하기 때문에 광열 저하되기 쉽다. 또한, 폴리머 글루들은 또한 약한 열 전도체들이고 전형적으로 약 0.2W/mK의 열 전도율 갖는다. 따라서, 폴리머 글루 층(115)은 발광 다이오드(120)에 의해 발생된 열을 플레이트(110)에 효율적으로 전달할 수 없다. 더구나, 폴리머 글루는 플레이트(110)의 굴절률(RI 1.8) 및 발광 다이오드(120)의 굴절률(LED 다이 아키텍처에 따라 RI 1.8~2.5)과 비교하여 (약 1.42~1.54)의 낮은 굴절률(RI)을 갖는다. 폴리머 글루 층(115)의 낮은 굴절률은 발광 다이오드(120)로부터 플레이트(110)에 광이 덜 전달되게 야기하여 더 낮은 효율로 발광 디바이스(100)로 이동한다.
도 2는 (도 3a-3c에 도시한) 발광 디바이스(300)를 만들기 위한 본 발명의 실시예의 공정 흐름도를 도시한다. 단계 210에서, 작은 양의 접착제(315)가 플레이트(110) 또는 발광 다이오드(120)에 도포된다. 작은 양의 접착제(315)는 플레이트(110) 또는 발광 다이오드(120)의 표면 영역의 표면적보다 훨씬 작은 면적을 갖는다. 단계 220에서, 플레이트(110)와 발광 다이오드(120)는 작은 양의 접착제(315)를 사용하여 부착된다. 부착될 때, 플레이트(110)와 발광 다이오드(120)는 약 1㎛의 거리만큼 분리된다. 플레이트(110)와 발광 다이오드(120)가 부착될 때, 갭(325)은 접착제(315)가 도포되지 않은 영역들 내에서 플레이트(110)와 발광 다이오드(120) 사이에 형성된다. 다음에 단계 230에서, 투명한 재료(335)의 ALD는 갭(325)을 채우기 위해 수행된다. 부가적으로, 일부 실시예들에서, 단계 240에서 투명한 재료의 ALD는 발광 다이오드(120)의 측벽 상에서 수행될 수 있다.
도 3a는 단계 220의 완료 후의 발광 디바이스(300)의 그래픽 도시이다. 구체적으로, 도 3a는 작은 양의 접착제(315)에 의해 발광 다이오드(120)에 접속된 플레이트(110)를 도시한다. 작은 양의 접착제(315)에 의한 발광 다이오드(120)에의 플레이트(110)의 접속은 갭들(325)의 형성을 야기한다. 일부 실시예들에서, 접착제(315)는 실리콘 또는 졸겔 글루일 수 있다. 다른 실시예들에서, 접착제(315)는 저융점 유리 또는 투명한 접착제일 수 있다.
단계 230의 완료 후의 발광 디바이스(300)가 도 3b에 도시된다. 도 3b는 갭(325)을 채우기 위해 ALD에 의해 도포된 투명한 재료(335)를 도시한다. 갭(325)을 채우기 위해 ALD를 사용함으로써, 플레이트(110) 또는 발광 다이오드(120)에서의 평탄성, 불규칙성들 또는 약간의 만곡이 보상될 수 있다. 일부 실시예들에서, 투명한 재료(335)는 알루미나(Al2O3), 니오븀 산화물(Nb2O5), 지르코니아(ZrO2), 또는 다른 높은 굴절률 유전체들일 수 있다.
많은 실시예들에서, 투명한 재료(335)의 굴절률은 발광 다이오드(120)의 굴절률에 정합하도록 선택된다. 발광 다이오드(120)에 정합된 굴절률을 갖는 투명한 재료(335)를 선택하는 것은 LED로부터의 광이 더 높은 굴절률 매체들로부터 낮은 굴절률 매체들 내로 들어가는 내부 전반사로 인해 전형적으로 가두어질 수 있기 때문에 바람직할 수 있다. LED 구조 내의 광 흡수의 한정된 확률이 항상 있기 때문에, 이 가두어진 광은 광 출력 효율 손실을 야기한다. 굴절률을 정합시킴으로써, 이 손실 메커니즘이 감소되거나 제거된다.
ALD 코팅된 유전체는 또한 실리콘 폴리머들과 비교하여 더 높은 열 전도율(~3W/mK)을 갖는다. ALD 코팅된 유전체들의 열적 특성들은 본원에 참조로 포함된, "High Temperature Thermal Conductivity of Amorphous Al2O3 Thin Films Grown by Low Temperature ALD" (Cappella, Andrea, Jean-Luc Battaglia, Vincent Schick, Andrzej Kusiak, Alessio Lamperti, Claudia Wiemer, and Bruno Hay. "High Temperature Thermal Conductivity of Amorphous Al2O3 Thin Films Grown by Low Temperature ALD." Advanced Engineering Materials 15.11 (2013): 1046-050. Print.)에서 논의되고 있다. 더 높은 열 전도율을 갖는 ALD 코팅된 유전체를 사용하는 것은 열이 루미라믹 층에서 발생되고 열 발산을 위해 가장 효율적인 경로는 다이오드 디바이스 내로의 본딩 층을 통해 발생하기 때문에 바람직할 수 있다. 모든 인광체 재료들은 열 냉각 또는 온도들 및 플럭스 세기들이 높아질수록 높은 온도들에서 효율의 손실을 나타낸다. 그러므로, 루미라믹 또는 인광체 층의 낮은 온도는 백색 LED를 위한 개선된 광 출력을 가져다 준다.
도 3c는 단계 240의 완료 후의 발광 디바이스(300)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 단계 240은 생략되거나 단계 230과 동시에 수행될 수 있다. 도 3c는 발광 다이오드(120)의 측벽 상에 퇴적된 투명한 재료(335)를 도시한다. 반사 표면으로 덮힌 측벽은 광원의 색 균일성을 최대화하고 광을 전방 방향으로 지향시키는 데 도움을 주기 위해 중요하다. 높은 휘도 LED들은 전형적으로 플래시 LED들 또는 자동차 헤드라이트 LED들과 같은 응용들에서 이 색 균일성 및 지향성을 요구한다.
도 4a, 4b, 4c 및 4d는 접착제(315)가 플레이트(110) 또는 발광 다이오드(120)에 도포될 수 있는 상이한 패턴들 및 위치들을 도시한다. 접착제(315)를 도포하는 패턴 및 위치는 ALD 공정이 갭(325)을 완전히 채우지 않을 가능성을 최소화하기 위해 선택될 수 있다. (도넛 "홀들"과 같은) 분리된 내부 영역을 갖는 폐쇄된 패턴들은 선호되지 않는데, 왜냐하면 ALD는 내부 영역들에서 발생하기 않기 때문이다.
도 5는 본 발명의 대안적인 실시예에 대한 공정 맵을 도시한다. 본 실시예에서, 플레이트(110)는 기계적 홀더 내에 고정되고(단계 510) 발광 다이오드(120)는 기계적 홀더 내에 고정된다(단계 520). 다음에, 플레이트(110) 및 발광 다이오드(120)는 (도 6a 및 6b에 도시한) 갭(625)을 형성하도록 배치된다. 갭(625)은 약 1㎛의 두께를 갖는다(단계 530). 다음에, 단계 540에서, 투명한 재료(335)의 ALD는 갭(625)을 채우기 위해 수행된다.
단계 530의 완료 후의, 발광 디바이스(600)가 도 6a에 도시된다. 도 6b는 단계 540에서 투명한 재료(335)의 ALD가 갭(625)을 채우기 위해 수행된 후의 발광 디바이스(600)를 도시한다.
일부 실시예들에서, 플레이트(110)는 루미라믹과 같은 세라믹 인광체 플레이트 또는 유리 또는 실리콘 매트릭스 내에 만들어진 인광체로 채워진 플레이트렛일 수 있다. 일부 실시예들에서, 발광 다이오드(120)는 수직 박막 또는 박막 플립 칩, 또는 CSP 플립 칩 기반 LED일 수 있다.
특징들 및 요소들이 특정한 조합들에서 위에 설명되었지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 각각의 특징 또는 요소가 단독으로 또는 다른 특징들 및 요소들과 임의로 조합하여 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 본원에 설명된 방법들은 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행을 위해 컴퓨터 판독가능 매체 내에 포함된 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들의 예들은 (유선 또는 무선 접속들을 통해 전송된) 전자 신호들 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 예들은 리드 온리 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 착탈가능한 디스크들과 같은 자기 매체들, 자기-광학 매체들, 및 CD-ROM 디스크들과 같은 광학 매체들, 및 디지털 다기능 디스크들(DVD들)을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.

Claims (22)

  1. 발광 디바이스로서,
    광 입력 표면 및 대향하여 배치된 광 출력 표면을 포함하는 세라믹 인광체 플레이트;
    상기 세라믹 인광체 플레이트 광 입력 표면에 인접하고 평행하게 배향된 광 출력 표면을 포함하는 발광 다이오드; 및
    상기 발광 다이오드 광 출력 표면에 직접 상기 세라믹 인광체 플레이트 광 입력 표면을 본딩하고, 투명한 재료 및 접착제를 포함하는 층
    을 포함하고,
    상기 접착제는 세라믹 인광체 플레이트의 상기 광 입력 표면의 전체 표면적보다 작은 표면적을 갖는 세라믹 인광체 플레이트의 상기 광 입력 표면의 부분에 직접 접촉하여 본딩되고 상기 발광 다이오드 광 출력 표면의 전체 표면적보다 작은 표면적을 갖는 상기 발광 다이오드 광 출력 표면의 부분에 직접 접촉하여 본딩되고, 상기 투명한 재료는 상기 접착제에 의해 본딩되지 않은 발광 다이오드 광 출력 표면과 상기 세라믹 인광체 플레이트 광 입력 표면의 적어도 일부 부분들을 직접 접촉하여 본딩하고,
    상기 투명한 재료는 Al2O3, Nb2O5, 또는 ZrO2인
    발광 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드의 측벽들 상에 상기 투명한 재료를 추가로 포함하는 발광 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 실리콘 또는 졸겔 글루인 발광 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 유기 폴리머 재료를 포함하는 발광 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 투명한 재료는 상기 발광 다이오드와 동일한 굴절률을 갖는 발광 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 투명한 재료는 Al2O3인 발광 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 인광체 플레이트의 상기 부분은 복수의 분리된 영역을 포함하는 발광 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 층은 상기 세라믹 인광체 플레이트 광 입력 표면 및 상기 발광 다이오드 광 출력 표면에 수직인 1미크론의 두께를 갖는 발광 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 인광체 플레이트의 상기 부분은 실질적으로 선 또는 십자가 형상의 단면 영역을 갖는 발광 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 투명한 재료는 3W/mK 이상의 열 전도율을 갖는 발광 디바이스.
  11. 발광 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    세라믹 인광체 플레이트의 광 입력 표면의 전체 표면적보다 작은 표면적을 갖는 상기 세라믹 인광체 플레이트의 상기 광 입력 표면의 부분에 접착제를 도포하거나, 또는 발광 다이오드의 광 출력 표면의 전체 표면적보다 작은 표면적을 갖는 상기 발광 다이오드의 상기 광 출력 표면의 부분에 접착제를 도포하는 단계;
    상기 발광 다이오드의 상기 광 출력 표면과 상기 세라믹 인광체 플레이트의 상기 광 입력 표면 사이에 갭을 남겨 놓고 상기 접착제를 사용하여 상기 발광 다이오드에 상기 세라믹 인광체 플레이트를 부착하는 단계; 및
    원자 층 퇴적에 의해 상기 갭 내에 투명한 재료로 퇴적하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 세라믹 인광체 플레이트의 광 입력 표면의 전체 표면적보다 작은 표면적을 갖는 상기 세라믹 인광체 플레이트의 상기 광 입력 표면의 부분에 접착제를 도포하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 발광 다이오드의 광 출력 표면의 전체 표면적보다 작은 표면적을 갖는 상기 발광 다이오드의 상기 광 출력 표면의 부분에 접착제를 도포하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    원자 층 퇴적에 의해 상기 투명한 재료로 상기 발광 다이오드의 측벽들을 코팅하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제는 실리콘 또는 졸겔 글루인 방법.
  16. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명한 재료는 3W/mK 이상의 열 전도율을 갖는 방법.
  17. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명한 재료는 상기 발광 다이오드와 동일한 굴절률을 갖는 방법.
  18. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명한 재료는 알루미나 또는 Al2O3인 방법.
  19. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹 인광체 플레이트 또는 상기 발광 다이오드의 상기 부분은 복수의 분리된 영역을 포함하는 방법.
  20. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹 인광체 플레이트 또는 상기 발광 다이오드의 상기 부분은 실질적으로 십자가 형상의 단면 영역을 갖는 방법.
  21. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹 인광체 플레이트 또는 상기 발광 다이오드의 상기 부분은 실질적으로 선 형상의 단면 영역을 갖는 방법.
  22. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 갭은 상기 세라믹 인광체 플레이트와 상기 발광 다이오드 사이의 1미크론의 폭을 갖는 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11545597B2 (en) * 2018-09-28 2023-01-03 Lumileds Llc Fabrication for precise line-bond control and gas diffusion between LED components
US10886703B1 (en) * 2019-06-27 2021-01-05 Lumileds Llc LED DBR structure with reduced photodegradation
DE102020124016A1 (de) * 2020-09-15 2022-03-17 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische vorrichtung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080137692A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Long wavelength vertical cavity surface emitting laser device and method of fabricating the same
US20080198573A1 (en) 2005-06-02 2008-08-21 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Illumination System Comprising Color Deficiency Compensating Luminescent Material
US20090244882A1 (en) 2006-06-14 2009-10-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting device
US20100200886A1 (en) 2005-03-14 2010-08-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wavelength-converted semiconductor light emitting device
US20130257264A1 (en) 2012-03-28 2013-10-03 Nichia Corporation Wave-length conversion inorganic member, and method for manufacturing the same
JP2015149379A (ja) * 2014-02-06 2015-08-20 東レ株式会社 複合シートならびにそれを用いたｌｅｄパッケージおよびその製造方法
WO2016200739A1 (en) 2015-06-09 2016-12-15 Koninklijke Philips N.V. Led fabrication using high-refractive-index adhesives
US20180053877A1 (en) 2015-03-06 2018-02-22 Koninklijke Philips N.V. Method for attaching ceramic phosphor plates on light-emitting device (led) dies using a dicing tape, method to form a dicing tape, and dicing tape

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6345903B1 (en) * 2000-09-01 2002-02-12 Citizen Electronics Co., Ltd. Surface-mount type emitting diode and method of manufacturing same
US7053419B1 (en) * 2000-09-12 2006-05-30 Lumileds Lighting U.S., Llc Light emitting diodes with improved light extraction efficiency
US7646033B2 (en) * 2005-01-11 2010-01-12 Semileds Corporation Systems and methods for producing white-light light emitting diodes
CN100566490C (zh) * 2005-03-14 2009-12-02 皇家飞利浦电子股份有限公司 多晶陶瓷结构中的磷光体和包括该磷光体的发光元件
CN102084508B (zh) * 2008-07-01 2016-01-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于led的紧密靠近准直器
RU2497235C2 (ru) * 2008-07-01 2013-10-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Светоизлучающий диод с преобразованной длиной волны с пониженной эмиссией непреобразованного светового излучения
KR20170091167A (ko) * 2010-02-09 2017-08-08 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 발광 장치
DE102010009456A1 (de) * 2010-02-26 2011-09-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Bauelement mit einem Halbleiterchip und einem Konversionselement und Verfahren zu dessen Herstellung
US8269235B2 (en) * 2010-04-26 2012-09-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting system including collimators aligned with light emitting segments
US8334646B2 (en) * 2010-09-27 2012-12-18 Osram Sylvania Inc. LED wavelength-coverting plate with microlenses in multiple layers
CN111509103A (zh) * 2011-06-01 2020-08-07 亮锐控股有限公司 键合到支撑衬底的发光器件
DE102011114641B4 (de) * 2011-09-30 2021-08-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
TWI437077B (zh) * 2011-12-08 2014-05-11 Univ Nat Cheng Kung 釔鋁石榴石螢光材料、其製作方法、及包含其之發光二極體裝置
US20130258637A1 (en) * 2012-03-31 2013-10-03 Michael Dongxue Wang Wavelength-converting structure for a light source
JP5975269B2 (ja) * 2012-06-07 2016-08-23 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP6089686B2 (ja) * 2012-12-25 2017-03-08 日亜化学工業株式会社 発光装置
DE102013102482A1 (de) * 2013-03-12 2014-10-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
JP6237174B2 (ja) * 2013-12-05 2017-11-29 日亜化学工業株式会社 発光装置
US9995458B2 (en) * 2014-01-13 2018-06-12 Lg Innotek Co., Ltd. Ceramic phosphor plate and lighting device including the same
WO2016132890A1 (ja) * 2015-02-18 2016-08-25 日東電工株式会社 蛍光体セラミックス、封止光半導体素子、回路基板、光半導体装置および発光装置
JP6372664B2 (ja) * 2015-03-20 2018-08-15 豊田合成株式会社 発光装置およびその製造方法
CN109643745B (zh) 2015-08-03 2023-07-14 亮锐控股有限公司 具有反射性侧涂层的半导体发光器件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100200886A1 (en) 2005-03-14 2010-08-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wavelength-converted semiconductor light emitting device
US20080198573A1 (en) 2005-06-02 2008-08-21 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Illumination System Comprising Color Deficiency Compensating Luminescent Material
US20090244882A1 (en) 2006-06-14 2009-10-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting device
US20080137692A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Long wavelength vertical cavity surface emitting laser device and method of fabricating the same
US20130257264A1 (en) 2012-03-28 2013-10-03 Nichia Corporation Wave-length conversion inorganic member, and method for manufacturing the same
JP2015149379A (ja) * 2014-02-06 2015-08-20 東レ株式会社 複合シートならびにそれを用いたｌｅｄパッケージおよびその製造方法
US20180053877A1 (en) 2015-03-06 2018-02-22 Koninklijke Philips N.V. Method for attaching ceramic phosphor plates on light-emitting device (led) dies using a dicing tape, method to form a dicing tape, and dicing tape
WO2016200739A1 (en) 2015-06-09 2016-12-15 Koninklijke Philips N.V. Led fabrication using high-refractive-index adhesives

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