KR20110019394A - 투명 열 전도성 층을 구비한 발광 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광 디바이스와 이의 제조 방법에 관한 것이다. 발광 디바이스는 투명한 열 전도성 층, 투명한 열 전도성 층 상에 제공된 인광체 층 및 투명한 열 전도성 층과 인광체 층을 향해 발광하도록 배열된 적어도 하나의 발광 반도체를 포함한다.

Description

투명 열 전도성 층을 구비한 발광 디바이스{A light emitting device having a transparent thermally conductive layer}

본 발명은 발광 디바이스, 더욱 구체적으로 인광체 층을 구비한 반도체 발광 디바이스에 관한 것이다.

발광다이오드(LEDs)는 백열 램프와 형광등과 같은 종래의 광원을 대체할 매력적인 후보군이다. LEDs는 백열 램프보다 실질적으로 더 높은 광 변환 효율을 가지고 두 형태의 종래의 광원보다 더 긴 수명을 가진다. 또한, 일부 형태의 LEDs는 형광등보다 더 높은 변환 효율을 가지며 여전히 더 높은 변환 효율이 실험실에서 증명되었다. 또한, LEDs는 형광 램프보다 더 낮은 전압을 필요로 하고 따라서 광원은 배터리 또는 내부 컴퓨터 DC 전원과 같은 저전압 소스로부터 전력이 공급되어야 하는 응용분야에 더 적합하다.

불행히도, LEDs는 비교적 좁은 스펙트럼 밴드에서 빛을 생산한다. 종래의 광원들을 대체하기 위해서, 인간 관찰자에게 "백색"으로 보일 빛을 생산하는 LEDs가 필요하다. 백색으로 보이고 형광 광원의 변환 효율에 필적할만한 변환 효율을 가진 광원은 청색 광의 일부를 황색 광으로 변환하는 인광체의 층으로 덮인 청색 발광 반도체로 제조될 수 있다. 청색 광 대 황색 광의 비율이 정확하게 선택되면, 결과로 얻은 광원은 인간 관찰자에게 백색으로 보인다. 고 전력 조명을 필요로 하는 응용분야에서, 인광체 층은 과열될 수 있는데 이는 변환 과정에서 인광체 층 자체가 열을 발생시키기 때문이다. 충분히 분산되지 않는 경우, 열은 인광체 층의 열화를 일으키고, 디바이스 성능과 수명을 감소시킨다.

광 출력의 효율뿐만 아니라 색채 일관성을 향상시키기 위해서, 일부 종래의 디바이스들은 발광 반도체로부터 더 멀리 적층된 개별적으로 제조된 인광체 층을 갖도록 설계된다. 그러나, 이 방법은 추가 문제들을 일으킨다. 인광체 층은 광 변환 과정 자체 때문에 현저하게 가열될 수 있어서, 효율이 감소하고 열화를 일으킨다. 한편, 이런 디자인은 인광체 층으로부터 열을 분산하기 위한 어떠한 수단들도 제공하지 않기 때문에 열 분산 문제를 효과적으로 처리하지 못한다.

따라서, 비록 종래의 LEDs가 의도한 목적에 일반적으로 적합한 것으로 증명되었을지라도, 이들은 전체 효율과 바람직함을 손상시키는 고유한 결함들을 가진다. 이와 같이, 인광체 층으로부터 열을 분산하기 위한 시스템을 가진 소형의, 고 전력 "백색광" LEDs에 대한 요구가 존재한다.

본 발명의 한 태양에서, 장치는 투명한 열 전도성 층, 투명한 열 전도성 층 상에 제공된 인광체 층 및 투명한 열 전도성 층과 인광체 층을 향해 발광하도록 배열된 적어도 하나의 발광 반도체를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에서, 장치는 적어도 하나의 투명한 열 전도성 층과 적어도 하나의 인광체 층의 교차하는 층을 가진 스택(stack) 및 스택을 향해 발광하도록 배열된 적어도 하나의 발광 반도체를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 발광 디바이스는 적어도 하나의 인광체 층의 열전도성보다 큰 열 전도성을 가진 투명한 열 전도성 층 상에 제공된 적어도 하나의 인광체 층을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 발광 디바이스를 제조하는 방법은 투명한 열 전도성 층 상에 적어도 하나의 인광체 혼합물을 증착하는 단계를 포함한다.

발광 디바이스들의 다른 태양들은 다음 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백해질 것으로 이해되며, 상세한 설명은 예로서 발광 디바이스들의 여러 태양에서 도시되고 기술된다. 본 명세서에 개시된 발광 디바이스들의 다양한 태양은 여러 다른 태양들에서 변형할 수 있고, 본 발명이 취지와 범위를 전부 벗어나지 않는다는 것을 알게 될 것이다. 따라서, 다음 도면과 상세한 설명은 특성이 설명적이고 제한적이지 않은 것으로 생각된다.

본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.

본 발명의 다양한 태양은 첨부된 도면에서 예로서 기술되며, 제한하려는 것이 아니다.
도 1은 발광 디바이스의 한 예를 도시하는 단면도이다;
도 2는 투명한 열 전도성 층을 구비한 발광 디바이스의 한 예를 도시하는 단면도이다;
도 3은 복수의 발광 반도체와 한 투명한 열 전도성 층을 구비한 발광 디바이스의 한 예를 도시하는 단면도이다;
도 4는 봉지된 발광 반도체와 투명한 열 전도성 층을 구비한 발광 디바이스의 한 예를 도시하는 단면도이다;
도 5는 복수의 봉지된 발광 반도체와 한 투명한 열 전도성 층을 구비한 발광 디바이스의 한 예를 도시하는 단면도이다;
도 6은 인광체 층과 투명한 열 전도성 층을 결합하기 위한 방법의 한 예를 도시하는 흐름도이다.

첨부된 도면을 참조하여 기술된 상세한 설명은 발광 디바이스들의 여러 태양의 설명으로 생각되며 본 발명의 태양들이 실시될 수 있는 모든 방식들을 나타내는 것은 아니다. 상세한 설명은 발광 디바이스들의 여러 태양의 완전한 이해를 제공하기 위해 구체적인 세부내용을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이런 상세한 세부내용 없이 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 일부 경우에, 주지된 구조들과 구성요소들은 본 발명의 개념들을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 약술 및/또는 블럭도 형태로 기술된다.

또한, "상에 제공된(provided on)" 및 "투명한(transparent)"와 같은 본 명세서에 사용된 다양한 설명 용어들은 본 명세서의 내용 내에서 가능한 가장 넓은 의미를 가져야 한다. 예를 들어, 층이 다른 층 "상에 제공되었다"라고 말할 때, 한 층은 다른 층 위에 직접적으로 또는 간접적으로 증착, 식각, 부착 또는 제조 또는 조립될 수 있다는 것으로 이해돼야 한다. 또한, "투명한" 것으로 기술되는 어떤 것은 관심 특정 파장(또는 파장들)에서 전자기 복사에너지의 현저한 차단 또는 흡수를 나타내지 않는 특성을 가진 것으로 이해돼야 한다.

도 1은 인광체 층(112)을 구비한 발광 디바이스(100)의 한 예를 도시하는 단면도이다. 이런 예에서, 디바이스는 기판(104) 상에 제공된 청색 발광 반도체(102)를 포함할 수 있다. 발광 반도체(102)는 전기전도성 트레이스(도시되지 않음)를 통해 발광 반도체(102)에 전기적으로 연결되는 전원(도시되지 않음)에 의해 구동될 수 있다. 기판(104)은, 예를 들어, 세라믹 또는 에폭시 라미네이트와 같은 절연 재료일 수 있다. 기판(104) 상에 제공된 리세스드 하우징(recessed housing)(106)은 세라믹, 수지, 폴리프탈아마이드, 폴리카보네이트 또는 일부 다른 적절한 재료와 같은 재료의 층에 원뿔 공동과 같은 공동을 천공하고; 알루미늄, 은 또는 사출성형을 통해 이산화티타늄이 스며든 적절한 플라스틱과 같은 반사 재료로 공동(108)의 내벽(110)을 코팅한 후; 기판(104) 상에 하우징(106)을 접합시킴으로써 형성될 수 있다. 또한, 리세스드 하우징(106)은 기질(104)에 공동(108)을 천공함으로써 형성될 수 있다. 발광 반도체(102)는 리세스드 하우징(106)이 형성된 후 기판(104)에 접합될 수 있다.

발광 반도체(102)가 기판(104)에 접합된 후, 실리콘과 같은 투명한 굴절률 정합 재료는 공동(108) 속에 증착될 수 있다. 그런 후에, 인광체 층(112)은 공동(108)과 발광 반도체(102)를 덮는 리세스드 하우징(106) 상에 제공될 수 있다.

인광체 층(112)은 발광 반도체(102)와 조합으로 사용되어 같은 종류의 색 온도 및 스펙트럼 조성을 가진 빛을 생성한다. 인광체 층(112)은 실리콘과 인광체 입자들의 혼합물을 포함할 수 있고, 이 혼합물은 실리콘 내에 고르게 분산되고 현탁된다. 인광체 입자들은 디바이스(100)에 의해 생산된 빛의 연색지수를 향상시키기 위해 다른 색(예를 들어, 황색, 적색, 청색)일 수 있다. 인광체 층(112)은 균일한 조사 패턴을 제공하기 위해 둥근 디스크 모양을 가질 수 있다.

작동하는 동안, 발광 반도체(102)는 청색을 발광할 수 있다. 청색 광의 일부는 인광체 층(112)의 인광체 입자들에 의해 흡수될 수 있고 나머지 청색 광은 인광체 층(112)을 통과할 수 있다. 청색 광이 인광체 입자에 의해 흡수되는 경우, 인광체 입자는 개개의 색의 빛을 방출할 수 있다. 인광체 입자로부터 컬러광의 이런 2차 방출은 나머지 청색 광과 광학적으로 혼합되고 이렇게 형성된 혼합 스펙트럼은 인간 눈에 백색으로 인식된다.

불행히도, 청색 광을 인광체에 있는 다른 파장으로 변환하는 것은 100% 효율이 아니다. 청색 광의 각각의 광자는 더 낮은 파장(및 더 낮은 에너지)에서 빛의 한 광자만을 발생시킬 수 있는데, 스토크스 이동(stokes shift)으로 공지되어 있다. 또한, 인광체 입자에 의해 흡수된 청색 광의 각각의 광자는 다른 파장의 광자를 항상 생산하지 않을 것이다. 두 경우에, 이런 손실된 에너지는 인광체에 의해 흡수되고 열로서 인광체 층(112) 속으로 방출된다. 소형 디바이스들의 경우에, 이런 발생된 열이 매우 적고 통상적으로 디바이스의 성능에 현저한 영향을 주지 않는다. 그러나, 소비 전력이 1 watt를 초과하는 것과 같은 더욱 강력한 디바이스들의 경우, 인광체 층 내부에 발생된 열의 양은 충분히 분산되지 않는 한 상당해진다. 과도한 열은 인광체 층을 결과적으로 열화시키고 이의 효율을 감소시킬 수 있다. 즉, 인광체 층은 여전히 동일한 양의 발광 옵티컬 파워를 흡수할 것이나, 더 적은 빛을 방출할 것이다. 그 결과, 휘도는 감소하고 색 온도는 백색으로부터 청색으로 이동할 것이고, 디바이스(100)의 성능에 악영향을 준다. 인광체 층(112) 내에 발생된 열을 분산시키기 위해서, 열 분산 구조가 도 2에 도시된 대로 발광 디바이스 내에 통합될 수 있다.

도 2는 투명한 열 전도성 층(214)을 가진 열 분산 구조를 구비한 디바이스(200)의 한 예를 도시하는 단면도이다. 도 2의 발광 반도체(202), 기판(204), 리세스드 하우징(206), 공동(208), 반사 내벽(210) 및 인광체 층(212)은 도 1의 발광 반도체(102), 기판(104), 리세스드 하우징(106), 공동(108), 반사 내벽(110) 및 인광체 층(112)에 각각 해당하며 따라서 이들의 개별적 설명은 생략한다. 디바이스(200)의 열 분산 구조는 투명층(214), 금속 하우징(216), 히트-싱크(218) 및 핀(220)을 포함할 수 있다. 금속 하우징(216), 히트-싱크(218) 및 핀(220)은 구리, 알루미늄, 질화알루미늄 또는 다이아몬드와 같은 열 전도성 재료로 모두 구성될 수 있다.

인광체 층(212)은 적층, 스크린 프린팅 또는 인광체 층(212)을 투명층(214)에 열적으로 결합시키는 임의의 다른 적절한 방법을 통해 투명층(214) 상에 제공될 수 있다. 투명층(214)은 유리, 사파이어, 다이아몬드 또는 인광체 층(212)의 열 전도성보다 더 큰 열전도성을 가진 임의의 다른 적절한 투명한 열 전도성 재료와 같이 투명하고 열 전도성 재료일 수 있다. 인광체 층(212)은 특정 색 또는 색들(예를 들어, 황색, 적색, 녹색)의 조합 및 석류석 구조 인광체(예를 들어, 알루미늄 이트륨 석류석, 알루미늄 테르븀 석류석), 황화물 인광체(예를 들어, 황화아연, 황화스트론튬), 셀레나이드 인광체(예를 들어, 셀렌화카드뮴, 셀렌화아연), 규산염 인광체(예를 들어, 규산바륨, 규산스트론튬, 규산칼슘) 및 알칼리 할로겐화물 인광체(예를 들어, 염화세슘, 브롬화칼륨)와 같은 특정 형태의 인광체 입자들을 포함하는 인광체-실리콘 혼합물일 수 있다. 상기 인광체들 중 하나는 세륨, 유로퓸 또는 당업자에게 익숙한 다른 유사한 희토류 금속에 의해 활성화될 수 있다. 인광체 입자들은 약 3㎛ 내지 25㎛의 지름을 가질 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

일단 열적으로 결합되면, 인광체(212)와 투명층(214)은 리세스드 하우징(206) 상에 제공될 수 있고, 공동(208)을 덮는다. 비록 도 2는 인광체 층(212)이 투명층(214) 위에 위치된 것으로 도시하지만, 층들의 순서는 인광체 층(212)이 투명층(214) 아래에 위치되도록 역전될 수 있다. 또한, 임의의 수의 인광체 층(212)과 임의의 수의 투명층(214)은 적층된 층 구조를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 다른 색, 형태 및/또는 두께의 인광체를 가진 두 인광체 층(212)은 교차 방식으로 두 다른 투명층들로 적층될 수 있어서, 두 인광체 층(212)은 하나의 투명층(214)에 의해 분리되고 두 투명층(214)은 하나의 인광체 층(212)에 의해 분리된다.

투명층(214)은 웰딩, 솔더링 또는 기계적 크림핑과 같은 임의의 적절한 방법에 의해 금속 하우징(216)에 열적으로 결합될 수 있다. 투명층(214) 및 금속 하우징(216) 사이의 결과로 얻은 열 접합은 공동(208)을 밀봉하고 온도, 압력 및 다른 환경 조건에서 극도의 변동으로부터 공동(208)을 보호하는 기밀 접합일 수 있다.

금속 하우징(216)은 히트-싱크(218)에 접합되어서 금속 하우징(216)과 히트-싱크(218)가 열적으로 접합되거나 서로 열적으로 분리될 수 있다. 금속 하우징(216)과 히트-싱크(218)는 리세스드 하우징(206)과 기판(204)의 외벽에 제공될 수 있고, 히트-싱크(218)는 기판(204)의 바닥에 열적으로 결합될 수 있다.

히트-싱크(218)의 온도가 발광 반도체(202)에 의해 발생된 고열 때문에 인광체 층(212)의 온도를 초과하는 경우에 금속 하우징(216)과 히트-싱크(218)를 열적으로 분리하는 것이 바람직할 수 있다. 이런 열 분리가 열이 금속 하우징(216)을 통해 히트-싱크(218)로부터 인광체 층(212)로 전달되는 것을 막는다. 따라서 금속 하우징(216)은 자신의 열 통풍 핀(도시되지 않음)을 가질 수 있고 인광체 층(212)에 대한 히트 싱크로 작용할 수 있다. 인광체 층(212)의 온도가 히트-싱크(218) 보다 더 높은 경우에, 금속 하우징(216)을 통해 인광체 층(212)으로부터 히트-싱크(218)로 열이 전달되도록 금속 하우징(216)과 히트-싱크(218)를 열적으로 결합하는 것이 바람직할 수 있다.

디바이스(200)의 작동 동안, 금속 하우징(216)과 히트-싱크(218)가 열적으로 결합되는 경우, 인광체 층(212)에 있는 인광체 입자들에 의해 발생된 열은 투명층(214)뿐만 아니라 인광체 층(212) 자체를 통해 인광체 층(212)으로부터 금속 하우징(216)으로 분산될 수 있다. 금속 하우징(216))은 열을 히트-싱크(218)로 전달하고, 핀(220)을 통해 열을 외부로 보낸다. 이와 같이, 인광체 층(212)은 냉각되어, 이의 열화를 막거나 감소시킨다.

도 3은 복수의 발광 반도체(302)와 투명한 열 전도성 층(314)을 구비한 발광 디바이스(300)의 한 예를 도시하는 단면도이다. 도 3의 복수의 발광 반도체(302)의 각각, 기판(304), 리세스드 하우징(306), 공동(308), 반사 내벽(310), 인광체 층(312), 투명층(314), 금속 하우징(316), 히트-싱크(318) 및 핀(320)은 도 2의 발광 반도체(202), 기판(204), 리세스드 하우징(206), 공동(208), 반사 내벽(210), 인광체 층(212), 투명층(214), 금속 하우징(216), 히트-싱크(218) 및 핀(220)에 각각 해당하며, 따라서 이들의 개별적 설명은 생략한다.

디바이스(300)는 발광 반도체(302)의 수에서 도 2의 디바이스(200)와 다르다. 디바이스(300)는 임의의 크기의 어레이(예를 들어, 3x3 어레이로 배열된 발광 반도체(302)의 9개)로 배열될 수 있는 임의의 수의 발광 반도체(302)(예를 들어, 9개 발광 반도체(302))를 포함할 수 있다.

도 4는 봉지층(422) 내에 투명한 열 전도성 층(414)과 발광 반도체(402)를 구비한 발광 디바이스(400)의 한 예를 도시하는 단면도이다. 도 4의 발광 반도체(402), 기판(404), 리세스드 하우징(406), 공동(408), 반사 내벽(410), 인광체 층(412), 투명층(414), 금속 하우징(416), 히트-싱크(418) 및 핀(420)은 도 2의 발광 반도체(202), 기판(204), 리세스드 하우징(206), 공동(208), 반사 내벽(210), 인광체 층(212), 투명층(214), 금속 하우징(216), 히트-싱크(218) 및 핀(220)에 각각 해당하며, 따라서 이들의 개별적 설명은 생략한다.

디바이스(400)는 발광 반도체(402)를 봉지하기 위해 증착될 수 있는 봉지층(422)을 포함한다는 점에서 도 2의 디바이스(200)와 다르다. 봉지층(422)은 실리콘 또는 유사한 재료로 구성될 수 있다. 봉지층(422)은 반구형 돔과 같은 임의의 적절한 모양일 수 있다. 공동(408) 내 봉지층(422) 이외의 공간은 질소, 공기 또는 일부 다른 적절한 기체로 채워질 수 있다.

도 5는 복수의 봉지된 발광 반도체(502)와 투명한 열 전도성 층(514)을 구비한 발광 디바이스(500)의 한 예를 도시하는 단면도이다. 도 5의 복수의 발광 반도체(502)의 각각, 봉지층(522), 기판(504), 리세스드 하우징(506), 공동(508), 반사 내벽(510), 인광체 층(512), 투명층(514), 금속 하우징(516), 히트-싱크(518) 및 핀(520)은 도 4의 발광 반도체(402), 봉지층(422), 기판(404), 리세스드 하우징(406), 공동(408), 반사 내벽(410), 인광체 층(412), 투명층(414), 금속 하우징(416), 히트-싱크(418) 및 핀(420)에 각각 해당하며, 따라서 이들의 개별적 설명은 생략한다.

디바이스(500)는 봉지된 발광 반도체(502)의 수에서 도 4의 디바이스(400)와 다르다. 디바이스(500)는 도 3에 도시된 디바이스(300)와 유사한 임의의 크기의 어레이로 배열될 수 있는 임의의 수의 발광 반도체(502)를 포함할 수 있다.

도 6은 도 2의 인광체 층(212)과 투명한 열 전도성 층(214)과 같은 인광체 층과 투명층을 결합하기 위한 방법의 한 예를 도시하는 흐름도(600)이다. 이 방법은 시작하여 블럭(602)로 진행하며, 여기서 인광체 층(212)의 여러 성분이 혼합된다. 예를 들어, 한 특정 색 또는 색들(예를 들어, 황색, 적색, 녹색)의 조합의 일정량이 액체 실리콘과 같은 캐리어의 일정량과 혼합될 수 있다. 인광체 분말과 캐리어는 효과적으로 혼합되고 혼합물의 기체를 제거하기 위해 약 50℃에서 진공 오븐에서 혼합될 수 있어서 인광체 입자들은 캐리어 내에 현탁되고 고르게 분산되고 혼합물은 실질적으로 기체 방울들이 없다.

일단 혼합물이 제조되면, 상기 방법은 블럭(604)로 진행하고, 여기서 혼합물이 스크린 프린팅, 스텐실링 또는 임의의 다른 적절한 방법을 통해 투명층 상에 균일하게 증착된다. 회로 기판을 제조하기 위해 사용된 것과 같은 장치가 이를 위해 사용될 수 있다. 혼합물은 연속층, 특정 패턴 또는 도트들의 어레이로 투명층 영역의 적어도 일부를 덮도록 증착될 수 있다. 증착된 혼합물의 두께는 인광체 층의 원하는 최종 두께를 얻기 위해 제어될 수 있다.

혼합물이 투명층 상에 증착된 후, 상기 방법은 블럭(606)으로 진행하며, 여기서 혼합물은 특정 온도에서 소정의 시간 동안(예를 들어, 30분) 경화된다.

증착된 혼합물이 경화된 후, 상기 방법은 블럭(608)로 진행하며, 여기서 원하는 인광체들(예를 들어, 인광체 입자들의 색 및/또는 형태)의 전부가 투명층 상에 존재하는 지에 대해 측정된다. 원하는 인광체들의 전부가 투명층 상에 존재하지 않는 것으로 측정된 경우, 상기 방법은 블럭(602)로 되돌아가며 여기서 추가 색 및/또는 형태의 인광체 분말이 캐리어와 혼합되고 상기 방법은 원하는 인광체들의 전부가 투명층 상에 존재할 때까지 블럭(604-608)을 통해 진행된다. 블럭(608)에서, 원하는 인광체들의 전부가 투명층 상에 존재하는 것으로 측정된 경우, 상기 방법은 블럭(610)으로 진행한다. 블럭(610)에서 경화된 혼합물과 투명층은 다이 커터 또는 유사한 장치에 의해 소정의 모양(예를 들어, 원통 디스크)으로 절단된다. 블럭(610) 이후, 상기 방법은 종료된다.

각각의 다른 인광체 분말을 위해 상기 방법이 되풀이되는 경우, 블럭(604)에서, 각각의 인광체 혼합물은 적층된 인광체 층 구조의 개별층으로서 투명층 상에 증착될 수 있다. 적층된 인광체 층 구조는 교차하는 투명층과 인광체 층 또는 적어도 하나의 투명층과 적어도 하나의 인광체 층의 적층 배열의 임의의 종류를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 인광체 혼합물은 투명층 상의 이의 개개의 공간 내에 소정의 어레이로 증착될 수 있다. 결과로 얻은 인광체 층은 복수의 적층된 층과 인광체 혼합물들의 어레이들의 조합일 수 있다. 이것은 각각의 혼합물을 스크린 프린팅할 때 특정 리소그래피 패턴으로 행해질 수 있다. 이 어레이는 각각의 인광체 혼합물이 인접하는 인광체 혼합물과 겹치지 않도록 증착될 수 있는 것일 수 있다. 다른 색의 인접하는 인광체 입자들에 의한 빛의 흡수를 감소시키기 위해 이런 어레이에 다른 색 인광체들을 증착하는 것은 바람직할 수 있다. 또한, 적층된 방식으로 또는 어레이로 각각의 인광체 혼합물을 개별적으로 증착하면 혼용할 수 없는 인광체 혼합물들이 결과로 얻은 인광체 층 내에 존재하게 하며, 혼용할 수 없는 인광체 혼합물들은 어레이 내 이들의 개개의 층들 및/또는 영역들 내에 집중된다.

투명한 열 전도성 층을 포함하는 열 분산 구조를 구비한 LEDs는 여러 응용분야에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이런 LEDs는 액정 디스플레이(LCD) 백라이트 응용분야에 매우 적합할 것이다. 다른 응용분야들은 자동차 인테리어 조명, 전구, 가로등, 플래쉬라이트, 또는 LEDs가 사용되는 임의의 다른 응용분야를 포함하나 이에 제한되지 않는다.

상기 상세한 설명은 임의의 당업자가 본 명세서에 기술된 다양한 태양들을 실시하기 위해 제공된다. 이런 태양들에 대한 다양한 변형은 당업자에게 명백할 것이고 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 다른 태양들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에 도시된 태양들에 제한되지 않으며, 청구항들의 용어와 일치하는 전체 범위와 일치하며, 단수인 요소에 대한 언급은 구체적으로 그렇게 말하지 않는 한 "하나 및 단지 하나"를 의미하지 않으며 오히려 "하나 이상"을 의미한다. 달리 구체적으로 말하지 않는 한, "일부"라는 용어는 하나 이상을 의미한다. 당업자에게 공지되거나 나중에 공지될 본 명세서 전체에서 기술된 다양한 태양들의 요소들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 명백히 참조로 포함되고 청구항들에 의해 포함된다. 또한, 이런 상세한 설명이 청구항에 명확하게 인용되는 지와 상관없이 본 명세서에 기술된 어떤 것도 공개된 것으로 생각되지 않는다. 요소가 "하기 위한 수단"이란 문구를 사용하여 명백하게 인용되지 않는 한 또는 방법 청구항의 경우에, 요소는 "하기 위한 단계"를 사용하여 인용되지 않는 한 청구항 요소는 35 U.S.C.§112, 6번째 단락의 조항으로 해석되지 않는다.

Claims (21)

1. 투명한 열 전도성 층;
   투명한 열 전도성 층 상에 제공된 인광체 층; 및
   투명한 열 전도성 층과 인광체 층을 향해 발광하도록 배열된 적어도 하나의 발광 반도체를 포함하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   투명한 열 전도성 층은 인광체 층으로부터 열을 분산하도록 구성되는 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   투명한 열 전도성 층은 인광체 층을 히트 싱크에 열적으로 결합시키는 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   인광체 층은 복수의 인광체 구역을 포함하는 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   인광체 구역은 인광체 도트들의 어레이인 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   인광체 구역은 복수의 개개의 인광체 패턴들인 장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   인광체 구역은 다른 하나의 상부에 적층된 복수의 인광체 층인 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   복수의 인광체 층들의 각각은 복수의 투명한 열 전도성 층들의 각각과 교차 방식으로 적층되는 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   복수의 인광체 층들의 각각은 복수의 투명한 열 전도성 층들의 적어도 하나를 통해 히트 싱크에 열적으로 결합되는 장치.
10. 제 4 항에 있어서,
    인광체 구역들의 적어도 하나는 인광체 구역들의 적어도 다른 하나의 색과 다른 색의 빛을 생산하도록 구성되는 장치.
11. 제 4 항에 있어서,
    인광체 구역들의 적어도 하나는 인광체 구역들의 적어도 다른 하나의 형태와 다른 형태의 인광체 입자들을 포함하는 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    기밀하게 밀봉된 공동을 포함하는 리세스드 하우징을 더 포함하는 장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    투명한 열 전도성 층은 유리, 사파이어 및 다이아몬드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성되는 장치.
14. 적어도 하나의 투명한 열 전도성 층과 적어도 하나의 인광체 층을 포함하는 스택; 및
    스택을 행해 발광하도록 배열된 적어도 하나의 발광 반도체를 포함하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    적어도 하나의 투명한 열 전도성 층과 적어도 하나의 인광체 층은 교차 방식으로 적층되는 장치.
16. 제 14 항에 있어서,
    적어도 하나의 투명한 열 전도성 층은 적어도 하나의 인광체 층으로부터 열을 분산하도록 구성되는 장치.
17. 적어도 하나의 인광체 층의 열전도성보다 더 큰 열 전도성을 갖는 투명한 열 전도성 층 상에 제공된 적어도 하나의 인광체 층을 포함하는 발광 디바이스.
18. 투명한 열 전도성 층 상에 적어도 하나의 인광체 혼합물을 증착하는 단계를 포함하는 발광 디바이스 제조 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    인광체 혼합물들의 하나는 인광체 구역들의 제 1 어레이에 증착되고 인광체 혼합물들의 다른 하나는 인광체 구역들의 제 2 어레이에 증착되어 제 1 어레이의 인광체 구역들은 제 2 어레이의 인광체 구역들과 겹치지 않는 발광 디바이스 제조 방법.
20. 제 18 항에 있어서,
    인광체 혼합물들의 적어도 하나는 인광체 혼합물들의 적어도 다른 하나의 색과 다른 색의 빛을 생산하도록 구성되는 발광 디바이스 제조 방법.
21. 제 18 항에 있어서,
    인광체 혼합물들의 적어도 하나는 인광체 혼합물들의 적어도 다른 하나와 다른 형태의 인광체 입자들을 포함하는 발광 디바이스 제조 방법.

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