KR20090018627A - 재발광 반도체 구성 및 반사기를 갖는 ｌｅｄ 소자 - Google Patents

재발광 반도체 구성 및 반사기를 갖는 ｌｅｄ 소자 Download PDF

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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

요약하면, 본 발명은 a) 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED; b) pn 접합부 내에 위치되지 않은 포텐셜 우물을 포함하는 재발광 반도체 구성; 및 c) LED로부터 발광된 광을 재발광 반도체 구성 상으로 반사시키도록 위치된 반사기를 포함하는 소자를 제공한다. 대안적으로, 소자는 a) 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED; b) 제2 파장의 광을 발광할 수 있고 pn 접합부 내에 위치되지 않은 하나 이상의 포텐셜 우물을 포함하는 재발광 반도체 구성; 및 c) 상기 제1 파장의 광을 투과하고 상기 제2 파장의 광의 적어도 일부를 반사하는 반사기를 포함한다. 대안적으로, 소자는 pn 접합부 내에 위치되고 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED를 구성하는 제1 포텐셜 우물과, pn 접합부 내에 위치되지 않고 재발광 반도체 구성을 구성하는 제2 포텐셜 우물을 포함하는 반도체 유닛을 포함한다.
광학 소자, LED, pn 접합부, 재발광 반도체, 반사기

Description

재발광 반도체 구성 및 반사기를 갖는 ＬＥＤ 소자{LED DEVICE WITH RE-EMITTING SEMICONDUCTOR CONSTRUCTION AND REFLECTOR}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2006년 6월 12일자로 출원된 미국 가특허 출원 제60/804538호의 이득을 청구하며, 상기 가특허 출원의 개시 내용은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다.
본 발명은 광원에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 발광 다이오드(LED)로부터 발광되는 광이 재발광 반도체 구성에 충돌하여 이러한 반도체 구성을 여기시켜 발광된 광의 일부분을 더 긴 파장으로 하향 변환(down-convert)하게 하는 광원에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전류가 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 사이로 통과할 때 광을 발광하는 고체 반도체 소자이다. 종래의 LED는 하나의 pn 접합부(junction)를 포함한다. pn 접합부는 중간의 도핑되지 않은 영역을 포함할 수 있는데, 이러한 유형의 pn 접합부는 또한 pin 접합부라 부를 수 있다. 비발광 반도체 다이오드와 마찬가지로, 종래의 LED는 일 방향으로, 즉 전자가 n-영역에서 p-영역으로 이동하는 방향으로 훨씬 더 용이하게 전류를 통과시킨다. 전류가 LED를 통해 "순"방향(forward direction)으로 통과할 때, n-영역으로부터의 전자는 p-영역으로부터의 정공(hole)과 재결합되어 광의 광자(photon)를 생성한다. 종래의 LED에 의해 발광된 광은 보기에는 단색성(monochromatic)인데, 즉 이 광은 하나의 좁은 대역의 파장으로 발생한다. 발광된 광의 파장은 전자-정공 쌍 재결합과 관련된 에너지에 대응한다. 가장 간단한 경우에, 이 에너지는 대략적으로 재결합이 발생하는 반도체의 밴드 갭 에너지(band gap energy)이다.
종래의 LED는 높은 농도의 전자 및 정공의 둘 모두를 포착(capture)하여 광 생성 재결합을 향상시키는 하나 이상의 양자 우물을 pn 접합부에 추가적으로 포함할 수 있다. 몇몇 연구자들이 백색광 또는 3색 지각의 인간의 눈에 백색으로 보이는 광을 발광하는 LED 소자를 제조하려고 시도해 왔다.
일부 연구자들은 서로 다른 파장의 광을 발광하도록 의도된 다수의 양자 우물을 pn 접합부 내에 갖는 LED의 의도된 설계 또는 제조를 보고하고 있다. 이하의 참고 문헌은 그러한 기술에 관련될 수 있다: 미국 특허 제5,851,905호; 미국 특허 제6,303,404호; 미국 특허 제6,504,171호; 미국 특허 제6,734,467호; 문헌[Damilano et al., Monolithic White Light Emitting Diodes Based on InGaN/GaN Multiple-Quantum Wells, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 40 (2001) pp. L918-L920]; 문헌[Yamada et al., Re-emitting semiconductor construction Free High-Luminous-Efficiency White Light-Emitting Diodes Composed of InGaN Multi-Quantum Well, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 41 (2002) pp. L246-L248]; 문헌[Dalmasso et al., Injection Dependence of the Electroluminescence Spectra of Re-emitting semiconductor construction Free GaN-Based White Light Emitting Diodes, phys. stat. sol. (a) 192, No. 1, 139-143 (2003)].
일부 연구자들은 서로 다른 파장의 광을 독립적으로 발광하도록 의도된 2개의 종래의 LED를 하나의 소자로 조합하는 LED 소자의 의도된 설계 또는 제조를 보고하고 있다. 이하의 참고 문헌은 그러한 기술에 관련될 수 있다: 미국 특허 제5,851,905호; 미국 특허 제6,734,467호; 미국 특허 출원 공개 제2002/0041148 A1호; 미국 특허 출원 공개 제2002/0134989 A1호; 및 문헌[Luo et al., Patterned three-color ZnCdSe/ZnCdMgSe quantum-well structures for integrated full-color and white light emitters, App. Phys. Letters, vol. 77, no. 26, pp. 4259-4261 (2000)].
일부 연구자들은 LED 요소에 의해 발광된 광의 일부분을 흡수하고 더 긴 파장의 광을 재발광하도록 의도된 이트륨 알루미늄 가닛(YAG)과 같은 화학적 재발광 반도체 구성을 종래의 LED 요소에 조합하는 LED 소자의 의도된 설계 또는 제조를 보고하고 있다. 미국 특허 제5,998,925호 및 미국 특허 제6,734,467호가 그러한 기술에 관련될 수 있다.
일부 연구자들은 LED 요소에 의해 발광된 광의 일부분을 흡수하고 더 긴 파장의 광을 재발광하도록 의도된 발광 중심체(fluorescing center)를 기판에 생성하기 위해 I, Al, Cl, Br, Ga 또는 In으로 n-도핑된 ZnSe 기판 상에 성장된 LED의 의도된 설계 또는 제조를 보고하고 있다. 미국 특허 제6,337,536호 및 일본 특허 출원 공개 제2004-072047호가 그러한 기술에 관련될 수 있다.
요약하면, 본 발명은 a) 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED; b) pn 접합부 내에 위치되지 않은 포텐셜 우물을 포함하는 재발광 반도체 구성; 및 c) LED로부터 발광된 광을 재발광 반도체 구성 상으로 반사시키도록 위치된 반사기를 포함하는 소자를 제공한다. 재발광 반도체 구성은 포텐셜 우물에 근접하거나 바로 인접한 흡수층을 추가적으로 포함할 수 있다. 포텐셜 우물은 양자 우물일 수 있다. 일 실시예에서, 재발광 반도체 구성은 제2 파장의 광을 발광할 수 있고, 반사기는 상기 제1 파장의 광을 반사시키고 상기 제2 파장의 광을 투과시킨다. 반사기는 다층 반사기, 비평면형 가요성 다층 반사기, 또는 반사 편광기 층일 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 a) 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED; b) 제2 파장의 광을 발광할 수 있고 pn 접합부 내에 위치되지 않은 하나 이상의 포텐셜 우물을 포함하는 재발광 반도체 구성; 및 c) 상기 제1 파장의 광을 투과하고 상기 제2 파장의 광의 적어도 일부를 반사하는 반사기를 포함하는 소자를 제공한다. 재발광 반도체 구성은 포텐셜 우물에 근접하거나 바로 인접한 흡수층을 추가적으로 포함할 수 있다. 포텐셜 우물은 양자 우물일 수 있다. 반사기는 LED와 재발광 반도체 구성 사이에 위치될 수 있다. 반사기는 다층 반사기 또는 비평면형 가요성 다층 반사기일 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 a) i) pn 접합부 내에 위치되고 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED를 구성하는 제1 포텐셜 우물, 및 ii) pn 접합부 내에 위치되지 않고 재발광 반도체 구성을 구성하는 제2 포텐셜 우물을 포함하는 반도체 유닛; 및 b) LED로부터 발광된 광을 재발광 반도체 구성 상으로 반사시키도록 위치된 반사기를 포함하는 소자를 제공한다. 재발광 반도체 구성은 포텐셜 우물에 근접하거나 바로 인접한 흡수층을 추가적으로 포함할 수 있다. 포텐셜 우물은 양자 우물일 수 있다. 일 실시예에서, 재발광 반도체 구성은 제2 파장의 광을 발광할 수 있고, 반사기는 상기 제1 파장의 광을 반사시키고 상기 제2 파장의 광을 투과시킨다. 반사기는 다층 반사기, 비평면형 가요성 다층 반사기, 또는 반사 편광기 층일 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 본 발명에 따른 LED 소자를 포함하는 그래픽 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 태양에서, 본 발명은 본 발명에 따른 LED 소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다.
본 출원에서,
반도체 소자의 층의 스택과 관련하여, "바로 인접한"은 개재층이 없이 순서상 다음을 의미하고, "근접한"은 하나 또는 몇 개의 개재층이 있는 상태에서 순서상 다음을 의미하고, "주위"(surrounding)는 순서상 앞과 뒤 둘 모두를 의미하고,
"포텐셜 우물"(potential well)은 주위 층보다 낮은 전도대 에너지 또는 주위 층보다 높은 가전자대 에너지, 또는 둘 모두를 갖는 반도체 소자 내의 반도체의 층을 의미하고,
"양자 우물"(quantum well)은 양자화 효과가 우물 내의 전자-정공 쌍 전이 에너지를 상승시키기에 충분히 얇은, 전형적으로 두께가 100 ㎚ 이하인 포텐셜 우물을 의미하고,
"전이 에너지"(transition energy)는 전자-정공 재결합 에너지를 의미하고,
"격자-정합"은, 기판 상의 에피택셜 필름과 같이 두 가지의 결정질 재료와 관련하여, 분리되어 있는 각각의 재료가 소정의 격자 상수를 가지는데, 이들 격자 상수가 사실상 동일하며, 전형적으로 서로 0.2% 이하로 차이가 나고, 더욱 전형적으로는 서로 0.1% 이하로 차이가 나고, 가장 전형적으로는 서로 0.01% 이하로 차이가 나는 것을 의미하고,
"유이격자정합"은, 에피택셜 필름 및 기판과 같이 주어진 두께의 제1 결정질 층 및 제2 결정질 층과 관련하여, 분리되어 있는 각각의 층이 소정의 격자 상수를 가지는데, 이들 격자 상수가 충분히 유사하여 부정합 결함(misfit defect)이 사실상 없이 소정 두께의 제1 층이 당해 층의 평면에서 제2 층의 격자 간격(lattice spacing)을 채용할 수 있음을 의미한다.
n-도핑 및 p-도핑 반도체 영역을 포함하는 본 명세서에 설명된 본 발명의 임의의 실시예에서, n 도핑이 p 도핑과 바뀌고 역으로도 성립하는 추가의 실시예가 본 명세서에 개시된 바와 같이 고려되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.
"포텐셜 우물", "제1 포텐셜 우물", "제2 포텐셜 우물", 및 "제3 포텐셜 우물"의 각각이 본 명세서에 언급되는 경우, 하나의 포텐셜 우물이 제공될 수 있거나, 또는 전형적으로 유사한 특성을 공유하는 다수의 포텐셜 우물이 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 마찬가지로, "양자 우물", "제1 양자 우물", "제2 양자 우물" 및 "제3 양자 우물"의 각각이 본 명세서에 언급되는 경우, 하나의 양자 우물이 제공될 수 있거나, 또는 전형적으로 유사한 특성을 공유하는 다수의 양자 우물이 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 내의 반도체의 전도대 및 가전자대의 평탄 대역 다이어그램(층 두께가 척도에 따라 표현되어 있지 않음).
도 2는 다양한 II-VI족 2원 화합물 및 그 합금에 대한 격자 상수 및 밴드 갭 에너지를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소자로부터 발광하는 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 내의 반도체의 전도대 및 가전자대의 평탄 대역 다이어그램(층 두께가 척도에 따라 표현되어 있지 않음).
도 5는 본 발명에 따른 소자의 개략 단면도.
도 6은 도 4의 소자에 사용된 재발광 반도체 구성 및 반사기 조립체의 단면도.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 대안적인 소자의 개략 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 소자의 일부분을 도시하는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 또 다른 소자의 개략 단면도.
도 12는 도 10의 실시예와 마찬가지로, 전면 조명(front surface illumination)을 이용하는 다른 소자의 개략 측면도.
도 13은 비영상 집광기(nonimaging concentrators)의 배열을 사용하는 소자의 개략 측면도.
도 14는 도 12의 일부분의 확대도.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 다른 실시예의 개략 측면도.
본 발명은 LED, 재발광 반도체 구성 및 LED로부터 발광된 광을 재발광 반도체 구성으로 반사하도록 위치된 반사기를 포함하는 소자를 제공한다. 전형적으로, LED는 제1 파장의 광을 발광할 수 있고, 재발광 반도체 구성은 제1 파장의 광을 흡수하고 제2 파장의 광을 재발광할 수 있다. 재발광 반도체 구성은 pn 접합부 내에 위치되지 않은 포텐셜 우물을 포함한다. 재발광 반도체 구성의 포텐셜 우물은 전형적으로는 양자 우물이지만 반드시 그럴 필요는 없다.
다른 실시예에서, 소자는 제1 파장의 광을 투과하고 제2 파장의 광의 적어도 일부분을 반사하는 반사기를 포함한다. 이러한 반사기는 LED와 재발광 반도체 구성 사이에 위치될 수 있다.
전형적인 작동시, LED는 전류에 응답하여 광자를 방출하고, 재발광 반도체 구성은 LED로부터 방출된 광자의 일부분의 흡수에 응답하여 광자를 방출한다. 일 실시예에서, 재발광 반도체 구성은 포텐셜 우물에 근접한 또는 바로 인접한 흡수층을 추가적으로 포함한다. 흡수층은 전형적으로 LED에 의해 방출된 광자의 에너지보다 작거나 같고 재발광 반도체 구성의 포텐셜 우물의 전이 에너지보다 큰 밴드 갭 에너지를 갖는다. 전형적인 작동시, 흡수층은 LED로부터 방출된 광자의 흡수를 돕는다. 일 실시예에서, 재발광 반도체 구성은, pn 접합부 내에 위치되지 않고 제1 포텐셜 우물의 전이 에너지와 같지 않은 제2 전이 에너지를 갖는 하나 이상의 제 2 포텐셜 우물을 추가적으로 포함한다. 일 실시예에서, LED는 UV LED이다. 그러한 일 실시예에서, 재발광 반도체 구성은, pn 접합부 내에 위치되지 않고 청색 파장 광에 대응하는 제1 전이 에너지를 갖는 하나 이상의 제1 포텐셜 우물과, pn 접합부 내에 위치되지 않고 녹색 파장 광에 대응하는 제2 전이 에너지를 갖는 하나 이상의 제2 포텐셜 우물과, pn 접합부 내에 위치되지 않고 적색 파장 광에 대응하는 제3 전이 에너지를 갖는 하나 이상의 제3 포텐셜 우물을 포함한다. 일 실시예에서, LED는 가시광 LED, 전형적으로 녹색, 청색 또는 자색 LED, 더 바람직하게는 녹색 또는 청색 LED, 가장 바람직하게는 청색 LED이다. 그러한 일 실시예에서, 재발광 반도체 구성은, pn 접합부 내에 위치되지 않고 황색 또는 녹색 파장 광, 더 전형적으로는 녹색 파장 광에 대응하는 제1 전이 에너지를 갖는 하나 이상의 제1 포텐셜 우물과, pn 접합부 내에 위치되지 않고 주황색 또는 적색 파장 광, 더 전형적으로는 적색 파장 광에 대응하는 제2 전이 에너지를 갖는 하나 이상의 제2 포텐셜 우물을 포함한다. 재발광 반도체 구성은 추가적인 포텐셜 우물 및 추가적인 흡수층을 포함할 수 있다.
임의의 적합한 LED가 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. LED 및 재발광 반도체 구성을 포함하는 본 발명에 따른 소자의 요소는 (발광층 외에) Si 또는 Ge와 같은 IV족 원소, InAs, AlAs, GaAs, InP, AlP, GaP, InSb, AlSb, GaSb 및 그 합금과 같은 III-V족 화합물, ZnSe, CdSe, BeSe, MgSe, ZnTe, CdTe, BeTe, MgTe, ZnS, CdS, BeS, MgS 및 그 합금과 같은 II-VI족 화합물, 또는 상기의 임의의 것들의 합금을 포함하는 임의의 적합한 반도체로 구성될 수 있다. 적절한 경우에, 반도체는 임의의 적합한 방법에 의해 또는 임의의 적합한 도펀트의 함유에 의해 n-도핑되거나 p-도핑될 수 있다. 전형적인 일 실시예에서, LED는 III-V족 반도체 소자이고, 재발광 반도체 구성은 II-VI족 반도체 소자이다.
본 발명의 일 실시예에서, LED와 또는 재발광 반도체 구성과 같은 소자의 구성요소의 다양한 층의 조성은 하기의 고려 사항의 관점에서 선택된다. 각각의 층은 전형적으로 이 층에 대해 주어진 두께에서 기판에 유이격자정합(pseudomorphic)이거나 기판에 격자 정합(lattice matched)될 수 있다. 대안적으로, 각각의 층은 바로 인접한 층에 유이격자정합 또는 격자 정합될 수 있다. 포텐셜 우물층 재료 및 두께는 전형적으로 원하는 전이 에너지를 제공하도록 선택되고, 이는 양자 우물로부터 발광될 광의 파장에 대응할 것이다. 예를 들어, 도 2에 460 ㎚, 540 ㎚ 및 630 ㎚로 표기된 점은 InP 기판에 대한 격자 상수(5.8687 옹스트롬 또는 0.58687 ㎚)에 근접한 격자 상수, 및 460 ㎚(청색), 540 ㎚(녹색) 및 630 ㎚(적색)의 파장에 대응하는 밴드 갭 에너지를 갖는 Cd(Mg)ZnSe 합금을 나타낸다. 양자화에 의해 전이 에너지가 우물 내의 벌크 밴드 갭 에너지를 초과하여 상승할 만큼 포텐셜 우물층이 충분히 얇은 경우, 이 포텐셜 우물은 양자 우물로서 간주될 수 있다. 각각의 양자 우물층의 두께는 양자 우물 내의 양자화 에너지의 양을 결정할 것인데, 이 양자화 에너지의 양은 벌크 밴드 갭 에너지에 추가되어 양자 우물 내의 전이 에너지를 결정한다. 따라서, 각각의 양자 우물과 관련된 파장은 양자 우물층 두께의 조정에 의해 조절될 수 있다. 전형적으로 양자 우물층의 두께는 1 ㎚ 내지 100 ㎚, 더 전형적으로는 2 ㎚ 내지 35 ㎚이다. 전형적으로, 양자화 에너지는 밴드 갭 에너지만에 기초하여 예측되는 것에 대해 20 내지 50 ㎚의 파장 감소로 이어진다. 유이격자정합 층들 사이의 격자 상수의 불완전한 정합으로부터 기인하는 변형(strain)을 비롯한 발광층 내의 변형이 또한 포텐셜 우물 및 양자 우물에 대한 전이 에너지를 변경시킬 수 있다.
변형된 또는 변형되지 않은 포텐셜 우물 또는 양자 우물의 전이 에너지를 계산하기 위한 기술은 당업계에, 예를 들어 문헌[Herbert Kroemer, Quantum Mechanics for Engineering, Materials Science and Applied Physics (Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1994) at pp. 54 -63]; 및 문헌[Zory, ed., Quantum Well Lasers (Academic Press, San Diego, California, 1993) at pp. 72-79]에 공지되어 있고, 이들 둘 모두는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.
적외선, 가시광선 및 자외선 대역 내의 발광 파장을 비롯하여 임의의 적합한 발광 파장이 선택될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 발광 파장은 소자에 의해 발광된 광의 조합된 출력이 임의의 색상의 외관을 생성하도록 선택되는데, 이 임의의 색상은 백색 또는 거의 백색, 파스텔색, 마젠타, 시안 등을 포함하는 2개, 3개 또는 그 이상의 단색 광원의 조합에 의해 발생될 수 있다. 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 소자는 보이지 않는 적외선 또는 자외선 파장의 광 및 이 소자가 작동 중이라는 표시(indication)로서 가시광선 파장의 광을 발광한다. 전형적으로, LED는 최단 파장의 광자를 방출하여, LED로부터 방출된 광자가 재발광 반도체 구성 내의 포텐셜 우물을 구동하기에 충분한 에너지를 갖는다. 전형적인 일 실시예에서, LED는 III-V족 반도체 소자, 예를 들어 청색 발광 GaN계 LED이고, 재발광 반도체 구성은 II-VI족 반도체 소자이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재발광 반도체 구성 내의 반도체의 전도대 및 가전자대를 도시하는 대역 다이어그램이다. 층 두께는 척도에 따라 표현되어 있지는 않다. 표 I은 본 실시예의 층(1 내지 9)의 조성 및 그 조성에 대한 밴드 갭 에너지(Eg)를 나타낸다. 이러한 구성은 InP 기판 상에서 성장할 수 있다.
Figure 112008084758015-PCT00001
층(3)은 약 10 ㎚의 두께를 갖는 적색 발광 양자 우물인 하나의 포텐셜 우물을 나타낸다. 층(7)은 약 10 ㎚의 두께를 갖는 녹색 발광 양자 우물인 하나의 포텐셜 우물을 나타낸다. 층(2, 4, 6, 8)은 각각 약 1000 ㎚의 두께를 갖는 흡수층을 나타낸다. 층(1, 5, 9)은 지지층을 나타낸다. 지지층은 양자 우물(3, 7) 및 단파장 LED(20)로부터 발광된 광에 실질적으로 투과성이 되도록 전형적으로 선택된다. 대안적으로, 소자는 흡수층 및/또는 지지층에 의해 분리된 다수의 적색 또는 녹색 발광 포텐셜 우물 또는 양자 우물을 포함할 수 있다.
이론에 구애되지 않기를 바라면서, 도 1에 도시된 본 발명의 실시예는 하기의 원리에 따라 동작하는 것으로 믿어진다: LED에 의해 방출되어 재발광 반도체 구성 상으로 반사되는 청색 파장 광자가 흡수되고, 녹색 발광 양자 우물(7)로부터 녹색 파장 광자로서 재발광되거나 적색 발광 양자 우물(3)로부터 적색 파장 광자로서 재발광될 수 있다. 단파장 광자의 흡수는 전자-정공 쌍을 생성하고, 이 전자-정공 쌍은 이어서 양자 우물 내에서 재결합되어 광자가 방출될 수 있다. 소자로부터 발광된 청색, 녹색 및 적색 파장 광의 다색 조합은 백색 또는 거의 백색을 나타낼 수 있다. 소자로부터 발광된 청색, 녹색 및 적색 파장 광의 강도는 각 유형의 양자 우물의 개수의 조작, 필터 또는 반사층의 사용, 및 흡수층의 두께 및 조성의 조작을 포함하는 임의의 적합한 방식으로 평형을 이룰 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 소자의 일 실시예로부터 발광된 광의 스펙트럼을 도시한다.
도 1에 도시된 실시예를 다시 참조하면, 흡수층(2, 4, 5, 8)은 LED로부터 방출된 광자의 에너지와 양자 우물(3, 7)의 전이 에너지 사이의 중간에 있는 흡수층에 대한 밴드 갭 에너지를 선택함으로써 LED로부터 방출된 광자를 흡수하도록 구성될 수 있다. 흡수층(2, 4, 6, 8) 내의 광자의 흡수에 의해 발생된 전자-정공 쌍은 전형적으로 양자 우물(3, 7)에 의해 포착되고, 그 후 재결합되고 동시에 광자의 방출이 일어난다. 흡수층은 선택적으로 이들의 두께의 전체 또는 일부에 걸쳐 조성의 구배를 가져 전자 및/또는 정공을 포텐셜 우물을 향해 흐르게 하거나 향하게 할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, LED 및 재발광 반도체 구성은 하나의 반도체 유닛에 제공된다. 이러한 반도체 유닛은 전형적으로 pn 접합부 내에 위치된 제1 포텐셜 우물과 pn 접합부 내에 위치되지 않은 제2 포텐셜 우물을 포함한다. 이 포텐셜 우물들은 전형적으로 양자 우물이다. 이 유닛은 2개 파장의 광을 발광할 수 있는데, 그 중 한 파장은 제1 포텐셜 우물의 전이 에너지에 대응하고 다른 파장은 제2 포텐셜 우물의 전이 에너지에 대응한다. 전형적인 동작시, 제1 포텐셜 우물은 pn 접합부를 통과하는 전류에 응답하여 광자를 방출하고, 제2 포텐셜 우물은 제1 포텐셜 우물로부터 방출된 광자의 일부분의 흡수에 응답하여 광자를 방출한다. 반도체 유닛은 제2 포텐셜 우물 주위의 또는 제2 포텐셜 우물에 근접한 또는 바로 인접한 하나 이상의 흡수층을 추가적으로 포함할 수 있다. 흡수층은 전형적으로 제1 포텐셜 우물의 전이 에너지보다 작거나 같고 제2 포텐셜 우물의 전이 에너지보다 큰 밴드 갭 에너지를 갖는다. 전형적인 동작시, 흡수층은 제1 포텐셜 우물로부터 방출된 광자의 흡수를 돕는다. 반도체 유닛은 pn 접합부 내에 위치되거나 pn 접합부 내에 위치되지 않는 추가적인 포텐셜 우물과, 추가적인 흡수층을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그러한 반도체 유닛 내의 반도체의 전도대 및 가전자대를 도시하는 대역 다이어그램이다. 층 두께는 척도에 따라 도시되어 있지는 않다. 표 II는 본 실시예에서의 층(1 내지 14)의 조성 및 그 조성에 대한 밴드 갭 에너지(Eg)를 나타낸다.
Figure 112008084758015-PCT00002
층(10, 11, 12, 13, 14)은 pn 접합부, 또는 보다 구체적으로는 pin 접합부를 나타내는데, 이는 중간의 도핑되지 않은("고유" 도핑) 층(11, 12, 13)이 n-도핑된 층(10)과 p-도핑된 층(14) 사이에 개재되기 때문이다. 층(12)은 약 10 ㎚의 두께를 갖는 양자 우물인 pn 접합부 내의 하나의 포텐셜 우물을 나타낸다. 대안적으로, 소자는 pn 접합부 내에 다수의 포텐셜 또는 양자 우물을 포함할 수 있다. 층(4, 8)은 pn 접합부 내에 있지 않은 제2 및 제3 포텐셜 우물을 나타내고, 이들 각각은 약 10 ㎚의 두께를 갖는 양자 우물이다. 대안적으로, 소자는 pn 접합부 내에 있지 않은 추가적인 포텐셜 또는 양자 우물을 포함할 수 있다. 추가의 대안적인 예에서, 소자는 pn 접합부 내에 있지 않은 하나의 포텐셜 또는 양자 우물을 포함할 수 있다. 층(3, 5, 7, 9)은 약 1000 ㎚의 두께를 각각 갖는 흡수층을 나타낸다. 도시되지 않은 전기 접점이 pn 접합부로의 전류의 공급을 위한 경로를 제공한다. 전기 접점은 전기를 통하게 하고 전형적으로 전도성 금속으로 구성된다. 양의 전기 접점이 층(14)에 직접적으로 또는 중간 구조를 통해 간접적으로 전기 접속된다. 음의 전기 접점이 층(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10)들 중 하나 이상에 직접적으로 또는 중간 구조를 통해 간접적으로 전기 접속된다.
이론에 구애되기를 바라지 않으면서, 본 발명의 이 실시예는 하기의 원리에 따라 동작하는 것으로 믿어진다: 전류가 층(14)으로부터 층(10)으로 통과할 때, 청색 파장 광자는 pn 접합부 내의 양자 우물(12)로부터 방출된다. 층(14)의 방향으로 이동하는 광자는 소자를 떠날 수 있다. 반대 방향으로 이동하는 광자는 흡수되어 제2 양자 우물(8)로부터 녹색 파장 광자로서 또는 제3 양자 우물(4)로부터 적색 파장 광자로서 재발광될 수 있다. 청색 파장 광자의 흡수는 전자-정공 쌍을 생성하고, 이 전자-정공 쌍은 이어서 제2 또는 제3 양자 우물 내에서 재결합하여 광자를 방출할 수 있다. 층(14)의 방향으로 이동하는 녹색 또는 적색 파장 광자는 소자를 떠날 수 있다. 소자로부터 발광된 청색, 녹색 및 적색 파장 광의 다색 조합은 백색 또는 거의 백색을 나타낼 수 있다. 소자로부터 발광된 청색, 녹색 및 적색 파장 광의 강도는 각 유형의 포텐셜 우물의 개수의 조작 및 필터 또는 반사층의 사용을 포함하는 임의의 적합한 방식으로 평형을 이룰 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 소자의 일 실시예로부터 발광된 광의 스펙트럼을 도시한다.
도 4에 도시된 실시예를 다시 참조하면, 흡수층(3, 5, 7, 9)은 제1 양자 우물(12)로부터 방출된 광자를 흡수하는 데 특히 적합할 수 있는데, 이는 흡수층들이 제1 양자 우물(12)의 전이 에너지와 제2 및 제3 양자 우물(8, 4)의 전이 에너지 사이의 중간에 있는 밴드 갭 에너지를 갖기 때문이다. 흡수층(3, 5, 7, 9) 내의 광자의 흡수에 의해 발생된 전자-정공 쌍은 전형적으로 제2 또는 제3 양자 우물(8, 4)에 의해 포착되고, 그 후 재결합되고 동시에 광자의 방출이 일어난다. 흡수층은 전형적으로 주위 층과 같이 선택적으로 도핑될 수 있는데, 이는 이 실시예에서 n-도핑일 수 있다. 흡수층은 선택적으로 이들의 두께의 전체 또는 일부에 걸쳐 조성의 구배를 가져 전자 및/또는 정공을 포텐셜 우물을 향해 흐르게 하거나 향하게 할 수 있다.
LED가 가시광선 파장 LED인 경우, 재발광 반도체 구성의 층은 LED로부터 발광된 광에 대해 부분적으로 투과성일 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 LED가 UV 파장 LED인 경우, 재발광 반도체 구성의 층들 중 하나 이상은 LED로부터 발광된 광의 많은 부분 또는 실질적으로 또는 완전히 모든 광을 차단할 수 있어, 소자로부터 발광된 광의 많은 부분 또는 실질적으로 또는 완전히 모든 광이 재발광 반도체 구성으로부터 재발광된 광이다. LED가 UV 파장 LED인 경우, 재발광 반도체 구성(10)은 적색, 녹색 및 청색 발광 양자 우물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 소자는 도체, 반도체 또는 부도체 재료의 추가적인 층을 포함할 수 있다. 전기 접점층이 추가되어 LED로의 전류의 공급을 위한 경로를 제공할 수 있다. 광 여과층이 추가되어, 구성된 LED에 의해 발광된 광의 광 파장의 평형을 변경하거나 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 소자는 청색, 녹색, 황색 및 적색 대역 내의 4개의 주요 파장(principal wavelength)의 광을 발광함으로써 백색 또는 거의 백색 광을 생성한다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 소자는 청색 및 황색 대역 내의 2개의 주요 파장의 광을 발광함으로써 백색 또는 거의 백색 광을 생성한다.
본 발명에 따른 소자는 능동 또는 수동 구성요소, 예를 들어 저항기, 다이오드, 제너 다이오드, 캐패시터, 트랜지스터, 바이폴라 트랜지스터, FET 트랜지스터, MOSFET 트랜지스터, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터, 포토트랜지스터, 광검출기, SCR, 사이리스터(thyristor), 트라이액(triac), 전압 조절기 및 다른 회로 요소를 포함하는 추가적인 반도체 요소를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 소자는 집적 회로를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 소자는 디스플레이 패널 또는 조명 패널을 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 소자를 구성하는 LED 및 재발광 반도체 구성은 분자 빔 에피택시(MBE), 화학 기상 증착, 액상 에피택시 및 기상 에피택시를 포함할 수 있는 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 소자의 요소는 기판을 포함할 수 있다. 임의의 적합한 기판이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 전형적인 기판 재료는 Si, Ge, GaAs, InP, 사파이어, SiC 및 ZnSe를 포함한다. 기판은 n도핑, p-도핑되거나, 또는 반-절연(semi-insulating)될 수 있으며, 이는 임의의 적합한 방법에 의해 또는 임의의 적합한 도펀트의 함유에 의해 달성될 수 있다. 대안적으로, 본 발명에 따른 소자의 요소는 기판이 없을 수도 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 소자의 요소는 기판 상에 형성되고 이어서 기판으로부터 분리될 수 있다. 본 발명에 따른 소자의 요소는 접착제 또는 용접 재료, 압력, 열 또는 그 조합의 사용을 포함하는 임의의 적합한 방법에 의해 함께 결합될 수 있다. 전형적으로, 생성된 결합부(bond)는 투명하다. 결합 방법은 계면 결합 또는 에지 결합을 포함할 수 있다. 선택적으로, 굴절률 정합층 또는 층간 공간(interstitial space)이 포함될 수 있다.
임의의 적합한 반사기가 본 발명의 소자에 사용될 수 있다. 전형적으로, 다층 반사기가 사용되는데, 이는 비평면형 가요성 다층 반사기일 수 있다. 다층 반사기는 중합체 다층 광학 필름, 즉 수십, 수백 또는 수천 개의 적어도 제1 및 제2 중합체 재료의 교번 층을 갖는 필름을 포함하는데, 그 두께 및 굴절률은 UV 파장으로 제한된 반사 대역 또는 가시광선 파장으로 제한된 반사 대역과 같은 스펙트럼의 원하는 부분에서 원하는 반사도를 달성하도록 선택된다. 예를 들어, 미국 특허 제5,882,774호(존자(Jonza) 등)를 참조하라. 이들 필름에 의해 생성된 반사 대역은 또한 무기 등방성 재료의 스택과 관련된 청색-이동(blue-shift)과 유사한 입사각과 관련된 청색-이동을 경험하지만, 중합체 다층 광학 필름은 인접한 층 쌍이 필름에 대해 수직한 z-축과 관련된 정합 또는 거의 정합하는 또는 의도적으로 비정합하는 굴절률을 갖도록 처리되어 p-편광된 광에 대해 인접한 층들 사이의 각 계면의 반사도가 입사각에 따라 천천히 감소하거나, 입사각에 실질적으로 무관하거나 또는 법선으로부터 멀어지는 입사각에 따라 증가하게 될 수 있다. 따라서, 그러한 중합체 다층 광학 필름은 심지어 매우 경사진 입사각에서도 p-편광된 광에 대해 높은 반사도 레벨을 유지할 수 있어, 종래의 무기 등방성 스택 반사기에 비하여 반사 필름에 의해 투과된 p-편광된 광의 양을 감소시킨다. 이들 특성을 달성하기 위해, 중합체 재료 및 처리 조건은, 인접한 광학층의 각각의 쌍에 대해 (필름의 두께에 평행한) z-축을 따른 굴절률의 차이가 x 또는 y (평면내) 축을 따른 굴절률 차이의 비율 이하가 되도록 선택되는데, 그 비율은 0.5, 0.25 또는 심지어 0.1이다. 대안적으로, z축을 따른 굴절률 차이는 평면내 굴절률 차이에 대해 부호가 반대일 수 있다.
또한, 중합체 다층 광학 필름을 사용함으로써, 전술한 굴절률 관계를 또한 갖든지 또는 갖지 않든지 간에 그러한 필름의 가요성 및 성형성에 의해 다양한 새로운 실시예 및 구성 방법이 이용 가능하게 된다. 예를 들어, 중합체 다층 광학 필름은 포물면, 구 또는 타원면의 일부와 같은 3차원 형상을 갖도록 엠보싱, 열성형 또는 다른 공지된 수단에 의해 영구적으로 변형될 수 있다. 일반적으로, 미국 특허 출원 공개 제2002/0154406호(메릴(Merrill) 등)를 참조하라. 또한, 추가적인 중합체 다층 필름 실시예에 대해 미국 특허 제5,540,978호(쉬렌크(Schrenk))를 참조하라. 통상 강성의 취성 기판 상에 층층이 기상 증착되는 종래의 무기 등방성 스택과는 달리, 중합체 다층 광학 필름은 큰 체적의 롤 형태로 제조될 수 있고, 또한 다른 필름에 적층되어 코팅될 수 있고, 이하에 더 설명되는 바와 같이 광학 시스템 내로의 용이한 포함(incorporation)을 위해 작은 조각으로 다이 커팅되거나 또는 다른 방식으로 세분될 수 있다. 적합한 중합체 다층 광학 필름 세분 방법은 2002년 10월 10일 출원된 계류 중인 미국 특허 출원 제10/268,118호에 개시되어 있다.
광범위한 중합체 재료가 LED 포함 소자용 다층 광학 필름에 사용하기에 적합하다. 그러나, 특히 소자가 UV LED 여기원에 결합된 백색광 재발광 반도체 구성을 포함하는 경우, 다층 광학 필름은 바람직하게는 UV 광에 노출될 때 열화에 견디는 재료로 구성된 교번하는 중합체 층을 포함한다. 이 점에 있어서는, 특히 바람직한 중합체 쌍은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)/코-폴리메틸메타크릴레이트(co-PMMA)이다. 중합체 반사기의 UV 안정성은 장해 아민 광 안정제(HALS)와 같은 비-UV 흡수 광 안정제의 포함에 의해 또한 증가될 수 있다. 일부 경우에, 중합체 다층 광학 필름은 또한 투명한 금속 또는 금속 산화물 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, PCT 공보 WO 97/01778호(오더커크(Ouderkirk) 등)를 참조하라. 강한 중합체 재료 조합 조차도 허용할 수 없을 만큼 열화시키는 특히 고강도 UV 광을 사용하는 적용예에서, 무기 재료를 사용하여 다층 스택을 형성하는 것이 유리할 수도 있다. 무기 재료층은 등방성일 수 있고, PCT 공보 WO 01/75490호(웨버(Weber))에 설명된 바와 같이 복굴절성을 나타내도록 제조될 수 있으며, 따라서 전술된 바와 같이 향상된 p-편광 반사도를 얻는 유리한 굴절률 관계를 갖는다. 그러나, 대부분의 경우, 다층 광학 필름이 무기 재료 없이 사실상 완전히 중합체인 것이 가장 편리하고 비용 효율적이다.
도 5 및 도 6은 재발광 반도체 구성(22)이 (둘 모두가 도시되어 있는) 장파장 통과(LP) 반사기(24) 및 단파장 통과(SP) 반사기(26)의 하나 또는 둘 모두와 조합되어 조합된 반사기-재발광기 구성(16)을 형성하는 일 실시예를 도시한다. 산란 공정에 기초하는 LP 반사기 또는 필터는 입사각의 함수로서 상대적으로 일정한 성능을 달성할 수 있다. 무기 유전체 재료의 스택으로부터 구성된 LP 및 SP 미러는 좁은 범위의 입사각에 걸쳐 양호한 스펙트럼 선택성(spectral selectivity)을 가질 수 있다. 소자(10)는 마운트(mount, 14) 상에 LED(12)를 추가적으로 포함하고, 볼록면(20)을 갖는 캡슐(18)을 포함할 수 있다.
LED 및 재발광 반도체 구성이 하나의 반도체 유닛을 구성하는 경우, 단지 장파장 통과(LP) 반사기(24)만이 필요할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 오목형 다층 광학 필름 LP 반사기(46, 56)를 이용하는 소자(40, 50, 60)의 대안적인 구성을 도시한다. 재발광 반도체 구성(42, 52)으로부터 LP 반사기(46, 56)를 이격시키고 이를 만곡시켜 재발광 반도체 구성(42, 52) 및 LED(12)에 오목면을 제공하는 것은 LP 반사기(46, 56) 상에 충돌하는 여기광의 입사각의 범위를 감소시키는 것을 돕고, 이에 의해 그 청색 이동 효과에 의해 발생되는 LP 반사기(46, 56)를 통한 LED 광의 누설을 감소시킨다. 바람직하게는, 다층 광학 필름은 엠보싱 또는 다른 적합한 공정에 의해 투명 매질(18) 내에 침지되기 전에 적합한 형상의 오목면으로 영구적으로 변형된다. 다층 광학 필름은 LP이든 SP이든지 간에 각각의 반사 대역 내에서 경면 반사기이다. 다층 광학 필름으로부터의 확산 반사는 전형적으로 무시할 수 있다.
도 7에서, 소자(40)는 중합체 다층 광학 필름으로 구성된 선택적인 SP 반사기(44) 상에 배치된 상대적으로 작은 면적의 재발광 반도체 구성 층(42)을 포함한다. LP 반사기(46)는 오목 형상을 획득하도록 엠보싱되고 재발광 반도체 구성-반사기 조립체의 다른 구성요소(42, 44)에 가까이 위치되어 있다. LED(12) 및 히트 싱크(14)는 LED에 의해 발광된 여기광을 재발광 반도체 구성 층(42)의 중심부를 향하도록 배열된다. 바람직하게는, 여기광은 재발광 반도체 구성 층(42)의 중심에서 또는 중심 근처에서 가장 큰 영향력을 갖는다. 재발광 반도체 구성 층(42)의 최초 횡단시 흡수되지 않은 여기광은 LP 반사기(46)와 재발광 반도체 구성 층(42) 사이의 영역(48)을 통과하고, 이어서 LP 반사기(46)에 의해 재발광 반도체 구성 층을 향해 다시 반사된다. 영역(48)은 투명한 포팅 재료(18) 또는 대안적으로는 다른 중합체 재료, 또는 공기(또는 다른 가스) 또는 유리로 구성될 수 있다. LP 반사기(46)는 바람직하게는 재발광 반도체 구성으로 다시 반사된 여기광의 양을 최대화하도록 성형된다.
도 8은 재발광 반도체 구성 층(52), SP 반사기(54), 및 LP 반사기(56)의 크기가 증가되어 있는 것을 제외하고는 소자(40)와 유사한 소자(50)를 도시한다. LED(12)로부터 재발광 반도체 구성 층까지의 주어진 거리 및 동일한 히트 싱크(14) 기하학적 구조의 경우, 더 큰 LP 반사기(56)는 재발광 반도체 구성 층의 중심에서 더 높은 광의 집속도(concentration)를 얻을 것이다. 재발광 반도체 구성 층의 더 작은 중앙 발광 면적은 LP 반사기의 표면에 재발광된 광의 더 작은 범위의 입사각을 제공하여, 전체 기기 효율을 향상시킨다. 이전과 같이, 영역(58)은 포팅 재료(18) 또는 다른 중합체 재료, 또는 공기(또는 다른 가스), 또는 유리로 구성될 수 있다.
도 9에 도시된 소자(60)는 LP 반사기(66)가 이제 광원의 외부면을 형성하는 것을 제외하고는 소자(50)와 유사하다. 영역(68)은 포팅 재료(18) 또는 다른 투명 매질로 충전될 수 있다.
도 7 내지 도 9의 재발광 반도체 구성 층은 연속적이거나 가장 효율적인 위치로 재발광 반도체 구성을 한정하도록 패터닝될 수 있다. 게다가, 도 5 및 도 7 내지 도 9의 실시예와 재발광 반도체 구성-반사기 조립체가 LED 위에 배치되고 그로부터 이격되어 있는 다른 실시예에서, 소자는 2개의 반부(half)로 제조될 수 있다. 즉, 하나는 히트 싱크를 갖는 LED를 포함하고, 다른 하나는 재발광 반도체 구성 층 및 다층 반사기(들)를 포함한다. 이들 2개의 반부는 별도로 제조되어, 이어서 함께 결합되거나 또는 다른 방식으로 고정될 수 있다. 이러한 구성 기술은 제조를 단순화하고 전체 수율을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
도 10은 본 명세서의 다른 실시예에 유리하게 적용될 수 있는 개념, 즉 LED와 재발광 반도체 구성 층 사이에 공기 갭을 제공하고/하거나 재발광 반도체 구성-반사기 조립체의 하나 이상의 요소의 부근에 공기 갭을 제공하는 것을 설명한다. 소자의 단지 일부 요소만이 설명을 간단히 하기 위해 본 도면에 도시되어 있다. 공기 갭(70)은 LED(12)와 재발광 반도체 구성 층(72), 즉 인접한 다층 광학 필름 SP 반사기(74) 사이에 도시되어 있다. 공기 갭은 관련된 상대적으로 작은 각도 때문에 재발광 반도체 구성 층에 도달하는 LED로부터의 여기광에 대해 최소한의 악영향을 받는다. 그러나, 공기 갭은 SP 반사기(74), 재발광 반도체 구성 층(72) 및 LP 반사기 내에서 진행하는 광과 같은 큰 입사각으로 진행하는 광의 내부 전반사(TIR)를 가능하게 한다. 도 10의 실시예에서, SP 반사기(74)의 효율은 반사기(74)의 하부면에서 TIR을 가능하게 함으로써 향상된다. 대안적으로, SP 반사기(74)는 제거될 수 있고, 공기 갭이 재발광 반도체 구성 층(72) 아래에 직접 형성될 수 있다. 공기 갭은 또한 재발광 반도체 구성 층(72)의 상부 측에 또는 그 상부 또는 하부면에서 LP 반사기에 인접하여 형성될 수 있다. 공기 갭을 제공하기 위한 일 접근법은 공지된 미세구조화된 필름의 사용을 포함한다. 그러한 필름은 미세구조화된 표면에 대향하는 실질적으로 평평한 표면을 갖는다. 미세구조화된 표면은 한 세트의 선형 v-형 홈 또는 프리즘, 소형 피라미드의 어레이를 형성하는 다수의 교차 세트의 v-형 홈, 한 세트 이상의 좁은 리지(ridge) 등에 의해 특징지워질 수 있다. 그러한 필름의 미세구조화된 표면이 다른 평평한 필름에 대해 배치될 때, 공기 갭은 미세구조화된 표면의 최상부 부분들 사이에 형성된다.
재발광 반도체 구성이 일 파장(여기 파장)의 광을 다른 파장(발광 파장)으로 변환함에 따라, 열이 발생될 수 있다. 재발광 반도체 구성 근처의 공기 갭의 존재는 재발광 반도체 구성으로부터 주위 재료로의 열 전달을 상당히 감소시킬 수 있다. 감소된 열 전달은 다른 방식으로, 예를 들어 열을 측방향으로 제거할 수 있는 재발광 반도체 구성 층 근처에 유리 또는 투명 세라믹의 층을 제공함으로써 보상될 수 있다.
본 발명에 따른 소자의 효율을 향상시키는 또 다른 접근법은, LED로부터의 여기광의 적어도 일부가 재발광 반도체 구성 층의 하부면 상에 모든 여기광을 향하게 하기보다는 재발광 반도체 구성 층의 상부(관측)면 상에 직접 LP 반사기에 의해 반사되도록 LED, 재발광 반도체 구성 층 및 LP 반사기를 구성하는 것이다. 도 11은 그러한 소자(80)를 도시한다. 히트 싱크(14')는 LED(12) 및 재발광 반도체 구성 층(82)이 일반적으로 동일 평면에 장착될 수 있도록 상기의 실시예로부터 변형되어 있다. SP 반사기(84)는 재발광 반도체 구성 층의 아래에 도시되어 있지만, 많은 경우에 요구되지 않을 것이다. 이는 오목 타원면 또는 유사한 형상의 형태로 엠보싱된 LP 반사기(86)가 LED로부터 재발광 반도체 구성 층(82)의 상부면 상에 직접 UV 여기광을 향하게 하고, 이 표면은 소자(80)의 전방을 향하기 때문이다. LED 및 재발광 반도체 구성 층은 바람직하게는 타원면의 초점에 배치된다. 재발광 반도체 구성 층에 의해 발광된 가시광은 LP 반사기(86)에 의해 투과되고 소자 몸체의 둥근 전방 단부에 의해 수광되어 원하는 패턴 또는 가시 (바람직하게는, 백색) 광을 형성한다.
재발광 반도체 구성 층의 전방면에 직접 여기광을 향하게 하는 것은 다수의 이득을 갖는다. 재발광 반도체 구성 층의 가장 밝은 부분 - 여기서 여기광이 가장 강함 - 은 이제 재발광 반도체 구성 층의 두께를 통해 가려지기보다는 소자의 전방에서 노출된다. 재발광 반도체 구성 층은 실질적으로 더 두껍게 제조되어 상기에 언급된 두께/밝기 절충(tradeoff)에 대한 걱정 없이 실질적으로 모든 UV 여기광을 흡수하게 한다. 재발광 반도체 구성은 은 또는 강화 알루미늄을 포함하는 광대역 금속 미러 상에 장착될 수 있다.
도 12는 LED 광이 재발광 반도체 구성 층의 전방면 상에 충돌하지만 LED 광의 일부가 후방면 상에도 또한 충돌하는 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, LED(12)에 의해 발광된 일부 광은 재발광 반도체 구성 층(92)의 후방면 상에 충돌하지만, 일부 LED 광은 또한 오목형 LP 반사기(96)로부터 반사하여 재발광 반도체 구성을 통해 횡단하지 않고 재발광 반도체 구성 층(92)의 전방면을 타격한다. 이어서, 재발광 반도체 구성 층(92)에 의해 발광된 가시광은 LP 반사기(96)를 통과하여 관측자 또는 피조명체를 향한다. LED, 재발광 반도체 구성 층 및 LP 반사기는 모두 이전의 실시예에서 나타낸 바와 같이 투명한 포팅 매질에 침지되거나 부착될 수 있다.
도 13은 비영상 집광기의 조합이 다층 광학 필름의 작동을 향상시키기 위해 배열되는 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 구체적으로, 집광기 요소(100a, 100b, 100c)가 LED(12), SP 반사기(104), 재발광 반도체 구성 층(102) 및 LP 반사기(106) 사이에 도시된 바와 같이 제공된다. 집광기 요소는 다층 반사기 상에 충돌하는 광의 각도 분산(angular spread)을 감소시키는 효과를 가져, 따라서 도 7 내지 도 9와 관련하여 전술된 반사 대역의 청색 이동을 감소시킨다. 집광기 요소는 평평한 측벽을 갖는 단순한 원추형 섹션(conical section)의 형태일 수 있거나, 또는 측벽은 광의 이동 방향에 따른 시준 또는 집광 작용을 향상시키기 위해 공지된 바와 같이 더 복잡한 만곡 형상을 취할 수 있다. 어느 경우든, 집광기 요소의 측벽은 반사성이고, (하나는 작고 하나는 큰) 2개의 단부는 반사성이 아니다. 도 13에서, LED(12)는 집광기(100a)의 작은 단부에 배치된다. 집광기 요소(100a)는 LED에 의해 발광되는 넓은 각도 범위의 광을 집광하고, 이 범위는 그러한 광이 SP 반사기(104)가 장착되는 집광기 요소(100a)의 큰 단부로 이동될 때는 감소된다. SP 반사기는 UV 여기광을 집광기 요소(100b)로 투과시키고, 이 집광기 요소는 (광의 각도 분산을 증가시키면서) 재발광 반도체 구성 층(102) 상에 그러한 광을 집광한다. 재발광 반도체 구성 층(102)에 의해 하향으로 발광된 넓은 각도 범위의 가시광은 집광기 요소(100b)에 의해 SP 반사기(104)에서 더 좁은 각도 범위로 변환되고, 여기서 광은 재발광 반도체 구성 층(102)을 향해 다시 상향 반사된다. 한편, 재발광 반도체 구성 층(102)을 통해 누설된 여기광 및 재발광 반도체 구성 층(102)에 의해 상향으로 발광된 가시광은 처음에는 넓은 각도 분산을 갖지만, 집광기 요소(100c)에 의해 더 작은 각도 분산으로 변환되어 LP 반사기(106)가 재발광 반도체 구성에 의해 발광된 가시광을 더 양호하게 투과하고 재발광 반도체 구성 층을 향해 여기광을 다시 반사할 것이다.
가능한 한 많은 LED 여기광을 포착하기 위해, 집광기 요소(100a)의 작은 단부는 도 14에 도시된 바와 같이 LED의 면에 의해 발광된 적어도 일부의 광을 포착하기 위한 공동(cavity)을 가질 수 있다.
추가 논의
본 명세서에 설명된 간섭 반사기는 유기, 무기, 또는 유기 및 무기 재료의 조합으로 형성된 반사기를 포함한다. 간섭 반사기는 다층 간섭 반사기일 수 있다. 간섭 반사기는 가요성 간섭 반사기일 수 있다. 가요성 간섭 반사기는 중합체, 비중합체 재료, 또는 중합체 및 비중합체 재료로부터 형성될 수 있다. 중합체 및 비중합체 재료를 포함하는 예시적인 필름은 모두가 본 명세서에 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제6,010,751호 및 제6,172,810호와, 유럽 특허 공개 제733,919 A2호에 개시되어 있다.
본 명세서에 설명된 간섭 반사기는 가요성, 가소성, 또는 변형성 재료로부터 형성될 수 있고, 그 자체가 가요성, 가소성 또는 변형성일 수 있다. 이들 간섭 반사기는 종래의 LED에 사용 가능한 반경, 즉 0.5 내지 5 ㎜로 만곡되거나 또는 휠 수 있다. 이들 가요성 간섭 반사기는 휘거나 만곡될 수 있고, 사전 굴절 광학 특성(pre-deflection optical property)을 여전히 유지한다.
콜레스테릭 반사 편광기 및 특정 블록 공중합체와 같은 공지된 자체 조립식의 주기적인 구조가 이러한 적용을 위한 다층 간섭 반사기인 것으로 고려된다. 콜레스테릭 미러는 좌측 및 우측 카이랄(chiral) 피치 요소의 조합을 사용하여 제조될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 모든 파장의 청색광을 부분적으로 투과하는 장파장 통과 필터가 얇은 황색 재발광 반도체 구성 층과 조합하여 사용되어 재발광 반도체 구성을 먼저 통과한 후에 LED로부터 재발광 반도체 구성 층 상으로 다시 일부 청색광을 향하게 할 수 있다.
UV 광의 반사를 제공하는 것에 부가하여, 다층 광학 필름의 기능은 UV 광의 투과를 차단하여 인간 눈의 손상 방지를 포함하여 LED 패키지의 내부 또는 외부의 후속의 요소의 열화를 방지할 수 있다. 일부 실시예에서, LED로부터 가장 먼 UV 반사기의 측면에 UV 흡수기를 포함하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 UV 흡수기는 다층 광학 필름 내에, 그 상에 또는 그에 인접하게 있을 수 있다.
간섭 필터를 생성하기 위해 다양한 방법이 당업계에 알려져 있지만, 모든 중합체 구성은 다수의 제조 및 비용 이득을 제공할 수 있다. 높은 광학 투과율 및 큰 굴절률 차이를 갖는 고온 중합체가 간섭 필터 분야에 이용되는 경우, 얇고 매우 가요성인 환경적으로 안정된 필터는 단파장 통과(SP) 및 장파장 통과(LP) 필터의 광학적 필요성에 부합하도록 제조될 수 있다. 특히, 미국 특허 제6,531,230호(웨버 등)에 개시된 바와 같은 공압출된 다층 간섭 필터가 정확한 파장 선택 뿐만 아니라 넓은 면적, 비용 효율적인 제조를 제공할 수 있다. 높은 굴절률 차이를 갖는 중합체 쌍을 사용함으로써 자립식인, 즉 기판을 갖지 않지만 아주 쉽게 처리되는 매우 얇은 고반사 미러를 구성할 수 있게 한다. 그러한 간섭 구조는 열성형될 때 또는 1 ㎜ 만큼 작은 곡률 반경으로 굴곡될 때 균열되거나 분쇄되거나 또는 다른 방식으로 열화되지 않을 것이다.
전부가 중합체인 필터는 예를 들어 (후술되는 바와 같이) 반구형 돔과 같은 다양한 3D 형상으로 열성형될 수 있다. 그러나, 원하는 각도 성능을 생성하기 위해 돔의 전체 표면에 걸쳐 정확한 양으로 박화(thinning) 제어하는 데에 주의를 기울여야 한다. 간단한 2차원 곡률을 갖는 필터는 3D 복합 형상의 필터보다 생성하기가 용이하다. 특히, 임의의 얇은 가요성 필터는 예를 들어 원통의 일부와 같은 2D 형상으로 굴곡될 수 있고, 이 경우 전체가 중합체인 필터가 필요하지는 않다. 얇은 중합체 기판 상의 다층 무기 필터는 이러한 방식으로 성형될 뿐만 아니라, 두께가 200 마이크로미터 미만인 유리 기판 상의 무기 다층도 성형될 수 있다. 무기 다층은 유리 전이 온도에 근접한 온도로 가열되어 낮은 응력을 갖는 영구적인 형상을 얻어야 할 필요가 있을 수 있다.
장파장 통과 필터 및 단파장 통과 필터를 위한 최적의 대역 에지(bandedge)는 필터가 작동하도록 설계되는 시스템 내의 LED 및 재발광 반도체 구성 둘 모두의 발광 스펙트럼에 따를 것이다. 예시적인 실시예에서, 단파장 통과 필터의 경우, 실질적으로 모든 LED 발광이 필터를 통과하여 재발광 반도체 구성을 여기하고, 재발광 반도체 구성의 실질적으로 모든 발광이 필터에 의해 반사되어 이들이 LED 또는 이들이 흡수될 수 있는 그 베이스 구조에 진입하지 않게 한다. 이러한 이유로, 단파장 통과 형성 대역 에지는 LED의 평균 발광 파장과 재발광 반도체 구성의 평균 발광 파장 사이의 영역에 배치된다. 예시적인 실시예에서, 필터는 LED와 재발광 반도체 구성 사이에 배치된다. 그러나, 필터가 평면형이면, 전형적인 LED로부터의 발광은 다양한 각도에서 필터를 타격할 수 있고, 일부 입사각에서는 필터에 의해 반사되어 재발광 반도체 구성에 도달하지 못할 것이다. 필터가 거의 일정한 입사각을 유지하도록 만곡되지 않으면, 재발광 반도체 구성 및 LED 발광 곡선의 중간점보다 큰 파장에 설계 대역 에지를 배치시켜 전체 시스템 성능을 최적화하기를 원할 수도 있다. 특히, 재발광 반도체 구성의 매우 작은 발광은 끼인 입체각(included solid angle)이 매우 작기 때문에 거의 0도의 입사각으로 필터를 향하게 된다.
다른 예시적인 실시예에서, 장파장 통과 반사 필터는 LED로부터 재발광 반도체 구성 층의 반대쪽에 배치되어, 시스템 효율을 향상시키도록 LED 여기광을 재발광 반도체 구성으로 다시 재생시킨다. 예시적인 실시예에서, LED 발광이 가시광 스펙트럼이고 재발광 반도체 구성 색상 출력에 대해 평형을 이루기 위해 LED 발광의 많은 양이 필요하면 장파장 통과 필터는 생략될 수 있다. 그러나, 예를 들어 청색광과 같은 단파장 광을 부분적으로 투과하는 장파장 통과 필터가 사용되어 수직 입사시 큰 각도에서 더 많은 청색광을 통과시키는 스펙트럼 각도 이동(spectral angle shift)을 통해 청색 LED/황색 재발광 반도체 구성 시스템의 각도 성능을 최적화할 수 있다.
추가의 예시적인 실시예에서, LP 필터는 필터 상에 LED 발광된 광의 거의 일정한 입사각을 유지하기 위해 만곡된다. 이 실시예에서, 재발광 반도체 구성 및 LED 둘 모두는 LP 필터의 일 측을 향한다. 큰 입사각에서, LP 필터는 단파장 광을 반사하지 않을 것이다. 이러한 이유로, 재발광 반도체 구성의 발광을 가급적 적게 차단하면서 LP 필터의 장파장 대역 에지가 가급적 긴 파장에 배치될 수 있다. 또한, 대역 에지 배치는 전체 시스템 효율을 최적화하도록 변경될 수 있다.
용어 "인접한"은 서로 가까운 2개 용품의 상대적 위치를 나타내기 위해 본 명세서에서 정의된다. 인접한 품목은 접촉하거나, 또는 인접한 품목들 사이에 하나 이상의 재료가 배치된 상태로 서로 이격될 수 있다.
LED 여기광은 LED 광원이 발광할 수 있는 임의의 광일 수 있다. LED 여기광은 UV 또는 청색광일 수 있다. 청색광은 또한 자색 및 남색광을 포함한다. LED는 동시 발광 소자 뿐만 아니라 레이저 다이오드 및 수직 공진 표면 발광 레이저 다이오드를 포함하는 유도 발광 또는 초방사성 발광을 사용하는 소자를 포함한다.
본 명세서에 설명된 재발광 반도체 구성의 층은 연속 또는 불연속 층일 수 있다. 재발광 반도체 구성 재료의 층은 균일 또는 불균일 패턴일 수 있다. 재발광 반도체 구성 재료의 층은 작은 면적을 갖는 복수의 영역일 수 있다 예시적인 실시예에서, 이 복수의 영역은 각각 예를 들어 적색 발광 영역, 청색 발광 영역 및 녹색 발광 영역과 같은 하나 이상의 서로 다른 파장의 가시광을 발광하는 재발광 반도체 구성으로부터 형성될 수 있다. 복수의 파장의 가시광을 발광하는 영역은 요구되는 바에 따라 임의의 균일 또는 불균일 방식으로 배열되고 구성될 수 있다. 예를 들어, 재발광 반도체 구성 재료의 층은 표면 또는 영역을 따라 불균일한 밀도 구배를 갖는 복수의 영역일 수 있다. 이 영역은 임의의 일정한 또는 일정하지 않은 형상을 가질 수 있다.
구조화된 재발광 반도체 구성 층은 이하에 설명되는 바와 같이 성능상 이득을 제공하기 위해 다수의 방식으로 구성될 수 있다. 다수 유형의 재발광 반도체 구성이 더 넓은 또는 더 충분한 스펙트럼 출력을 제공하는 데 사용될 때, 단파장 재발광 반도체 구성으로부터의 광은 다른 재발광 반도체 구성에 의해 재흡수될 수 있다. 각각의 재발광 반도체 구성 유형의 분리된 라인 또는 분리된 영역을 포함하는 패턴은 재흡수량을 감소시킨다. 이는 흡수되지 않은 펌프 광(pump light)이 재발광 반도체 구성 패턴으로 재반사되는 공동형 구성에서 특히 효과적일 것이다.
재발광 반도체 구성/반사기 조립체를 포함하는 제1 광학 구성요소가 이후에 LED 베이스에 부착될 수 있고, 히트 싱크가 선택적으로 투명한 히트 싱크를 포함할 수 있고 이 히트 싱크에는 재발광 반도체 구성 층 및 간섭 필터가 부착될 수 있는 실시예들이 본 명세서에 개시된다. 투명한 히트 싱크는 재발광 반도체 구성 층/간섭 필터와 LED 베이스 사이에 배치된 사파이어 층일 수 있다. 대부분의 유리는 중합체보다 높은 열전도도를 갖고, 마찬가지로 이러한 기능에 유용할 수 있다. 많은 다른 결정질 재료의 열전도도는 대부분의 유리보다 높고 또한 여기에 사용될 수 있다. 사파이어 층은 금속 히트 싱크에 의해 에지에서 접촉될 수 있다.
SP 또는 LP 필터의 수명은 바람직하게는 동일한 시스템 내의 LED의 수명보다 크거나 같다. 중합체 간섭 필터의 열화는 층 두께 값을 변경시키는, 따라서 필터가 반사하는 파장을 변경시키는 재료 크리프(creep)를 초래할 수 있는 과열에 기인할 수 있다. 최악의 경우, 과열은 중합체 재료를 녹게 하여, 재료의 급속한 흐름 및 파장 선택의 변경으로 이어질 뿐만 아니라 필터 내의 불균일성을 일으킨다.
중합체 재료의 열화는 중합체 재료에 따라 청색, 자색 또는 UV 방사선과 같은 단파장 (화학) 방사선에 의해 또한 유도될 수 있다. 열화의 속도는 화학 광 플럭스 및 중합체의 온도 둘 모두에 좌우된다. 온도 및 플럭스 둘 모두는 일반적으로 LED로부터의 거리가 증가함에 따라 감소한다. 따라서, 고휘도 LED, 특히 UV LED의 경우에 설계가 허용할 수 있는 한 LED로부터 멀리 중합체 필터를 배치하는 것이 유리하다. 전술한 바와 같은 투명한 히트 싱크 상에 중합체 필터를 배치함으로써 또한 필터의 수명을 향상시킬 수 있다. 돔형 필터의 경우, 화학 방사선의 플럭스는 LED로부터의 거리의 제곱에 따라 감소한다. 예를 들어, 곡률 중심에 단일 방향성 1 와트 LED가 배치된 1 ㎝의 반경을 갖는 반구형 MOF 반사기는 1/(2π) W/㎠(돔의 표면적 = 2π ㎠)의 평균 강도를 가질 것이다. 0.5 ㎝ 반경에서, 돔의 평균 강도는 상기 값의 4배 또는 2/π W/㎠이다. LED, 재발광 반도체 구성 및 다층 광학 필름의 시스템은 광 플럭스 및 온도 제어를 고려하여 설계될 수 있다.
반사 편광기는 다층 반사기에 인접하고/하거나 재발광 반도체 구성 재료에 인접하게 배치될 수 있다. 반사 편광기는 다른 편광을 반사하면서 바람직한 편광의 광이 발광되게 한다. 당업계에 공지된 재발광 반도체 구성 층 및 다른 필름 구성요소가 반사 편광기에 의해 반사된 편광된 광을 편광 해소(depolarize)할 수 있고, 재발광 반도체 구성 층 또는 다층 반사기와 조합된 재발광 반도체 구성 층의 반사에 의해 광이 재생되어 고체 광 소자(LED)의 편광된 광의 휘도를 증가시킬 수 있다. 적합한 반사 편광기는 예를 들어 콜레스테릭 반사 편광기, ¼파 지연기를 갖는 콜레스테릭 반사 편광기, 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한 DBEF 반사 편광기, 또는 쓰리엠 컴퍼니로부터 또한 입수가능한 DRPF 반사 편광기를 포함한다. 반사 편광기는 바람직하게는 재발광 반도체 구성에 의해 발광된 광을 상당한 파장 및 각도 범위에 걸쳐 편광하고, LED가 청색광을 발광하는 경우에 마찬가지로 LED 발광 파장 범위를 반사할 수 있다.
적합한 다층 반사기 필름은 복굴절 다층 광학 필름이며, 여기서 2개의 인접한 층의 두께 방향으로의 굴절률이 실질적으로 정합하고 매우 크거나 존재하지 않는 브루스터 각(p-편광된 광의 반사율이 0이 되는 각도)을 갖는다. 이는 p-편광된 광에 대한 반사도가 법선으로부터 멀어지는 입사각에 따라 천천히 감소하거나, 입사각과 무관하거나, 또는 입사각에 따라 증가하는 다층 미러 및 편광기의 구성을 가능하게 한다. 그 결과, 넓은 대역폭에 걸쳐 (미러의 경우 임의의 입사 방향에 대한 그리고 편광기의 경우 선택된 방향에 대한 편광 평면 모두에 대해) 높은 반사도를 갖는 다층 필름이 달성될 수 있다. 이들 중합체 다층 반사기는 제1 및 제2 열가소성 중합체의 교번 층을 포함한다. 이 교번 층은 이 층에 대해 평행하게 연장하는 서로 수직인 x 및 y축과 x 및 y축에 수직인 z축을 갖는 로컬 좌표계를 형성하고, 여기서 층들의 적어도 일부는 복굴절성이다. 제1 및 제2 층들 사이의 굴절률의 차이의 절대값은 상호 수직하는 제1, 제2 및 제3 축을 따라 편광된 광에 대해 각각 Δx, Δy 및 Δz이다. 제3 축은 필름의 평면에 수직이며, 여기서 Δx는 약 0.05보다 크고, Δz는 약 0.05보다 작다. 이들 필름은 예를 들어 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제5,882,774호에 설명되어 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예, 즉 소자(210)의 개략 단면도이다. 비평면형 다층 반사기(224)는 재발광 반도체 구성(222)에 인접한 것으로 도시되어 있지만, 비평면형 다층 반사기(224)는 광이 재발광 반도체 구성(222)과 다층 반사기(224) 사이에서 진행할 수 있도록 위치되기만 하면 된다. 비평면형 다층 반사기(224)는 예컨대 UV 또는 청색광과 같은 LED 여기광을 반사하고 가시광을 투과한다. 이러한 비평면형 다층 반사기(224)는 전술한 바와 같이 장파장 통과(LP) 반사기라 부를 수 있다. 상기의 배열은 광학적으로 투명한 재료(220) 내에 배치될 수 있다.
비평면형 다층 반사기(224)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 LED(212)로부터 광을 수광하도록 위치될 수 있다. 비평면형 다층 반사기(224)는 임의의 사용 가능한 두께일 수 있다. 비평면형 중합체 다층 반사기(224)는 두께가 5 내지 200 마이크로미터 또는 10 내지 100 마이크로미터일 수 있다. 비평면형 다층 반사기(224)는 선택적으로 무기 재료가 사실상 없을 수 있다.
비평면형 다층 반사기(224)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 UV, 청색광 또는 자색광에 노출될 때 열화에 견디는 재료로 형성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다층 반사기는 장시간 동안 고강도 조명하에서 안정할 수 있다. 고강도 조명은 일반적으로 1 내지 100 W/㎠의 플럭스 레벨로 정의될 수 있다. 간섭 반사기에서의 작동 온도는 100℃ 이하, 또는 65℃ 이하일 수 있다. 적합한 예시적인 중합체 재료는 예를 들어 아크릴 재료, PET 재료, PMMA 재료, 폴리스티렌 재료, 폴리카르보네이트 재료, 쓰리엠(미국 미네소타주 세인트 폴 소재)으로부터 입수가능한 THV 재료 및 그 조합으로 형성된 UV 저항성 재료를 포함할 수 있다. 이들 재료 및 PEN 재료가 청색 여기광으로 사용될 수 있다.
비평면형 다층 반사기(224)는 그 길이, 폭, 또는 둘 모두를 따라 불균일한 두께 또는 두께 구배를 가질 수 있다. 비평면형 다층 반사기(224)는 비평면형 다층 반사기(224)의 내부 영역(223)에서의 제1 두께와, 비평면형 다층 반사기(224)의 외부 영역(225)에서의 제2 두께를 가질 수 있다. 반사기의 표면을 가로지르는 두께의 차이는 스펙트럼 반사율의 대응하는 차이 또는 이동(shift)과 관련되고, 얇은 영역이 두꺼운 영역에 비해 청색 이동된다. 두께 구배를 생성할 수 있는 다양한 방식이 있다. 예를 들어, 두께 구배는 일부를 열거하자면 열성형, 엠보싱, 레이저 엠보싱, 또는 압출 등에 의해 형성될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 내부 영역(223) 두께는 외부 영역(225) 두께보다 클 수 있다. 내부 영역(223) 두께의 증가는 "후광 효과"(halo effect)로 알려진 바람직하지 않은 효과를 감소시킬 수 있다. "후광 효과"는 청색 여기광 및 황색 변환광의 평형이 LED의 시야각의 함수로 변화하는 이 기술 분야에 알려진 문제점이다. 여기서, 내부 영역(223) 두께는 축상 청색 투과를 감소시키기 위해 외부 영역(225) 두께보다 클 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 외부 영역(325) 두께는 내부 영역(323) 두께보다 클 수 있다. 상기 배열은 광학적으로 투명한 재료(320) 내에 배치될 수 있다.
비평면형 다층 반사기는 본 명세서에 설명된 바와 같이 LED를 갖는 임의의 사용 가능한 구성 내에 위치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 비평면형 다층 반사기는 재발광 반도체 구성과 LED 사이에 위치된다(예를 들어, 도 17 참조). 다른 예시적인 실시예에서, 재발광 반도체 구성은 비평면형 다층 반사기와 LED 사이에 위치된다(예를 들어, 도 15 및 도 16 참조).
비평면형 다층 반사기(224/324)는 UV 또는 청색광을 반사시키고 녹색광, 황색광 또는 적색광과 같은 가시광 스펙트럼의 적어도 일부를 투과하도록 구성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 비평면형 다층 반사기(224/324)는 UV, 청색광 또는 녹색광을 반사시키고 황색광 또는 적색광과 같은 가시광 스펙트럼의 적어도 일부를 투과하도록 구성될 수 있다.
재발광 반도체 구성(222/322)은 LED(212/312)로부터 발광된 여기광으로 조명될 때 가시광을 발광할 수 있다. 재발광 반도체 구성 재료는 임의의 사용 가능한 두께일 수 있다.
도 17은 본 발명의 소자(410)의 다른 실시예의 개략 단면도이다. 비평면형 다층 반사기(426)는 재발광 반도체 구성(422)에 인접한 것으로 도시되어 있지만, 비평면형 다층 반사기(426)는 광이 재발광 반도체 구성(422)과 비평면형 다층 반사기(426) 사이에서 진행할 수 있도록 위치되기만 하면 된다. 비평면형 다층 반사기(426)는 가시광을 반사하고 예컨대 UV 또는 청색광과 같은 LED 여기광을 투과한다. 이러한 비평면형 다층 반사기(426)는 전술한 바와 같이 단파장 통과(SP) 반사기라 부를 수 있다. 상기의 배열은 광학적으로 투명한 재료(420) 내에 배치될 수 있다.
비평면형 다층 반사기(426)는 동일한 재료를 포함할 수 있고, 전술한 비평면형 다층 반사기(424)와 유사한 방식으로 형성될 수 있다. 재발광 반도체 구성 층(422)은 또한 위에 설명되어 있다.
비평면형 다층 반사기(426)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 LED(412)를 갖는 임의의 사용 가능한 구성 내에 위치될 수 있다. 도 17에 도시된 예시적인 실시예에서, 비평면형 다층 반사기(426)는 재발광 반도체 구성(422)과 LED(412) 사이에 위치된다. 다른 예시적인 실시예에서, 재발광 반도체 구성(422)은 비평면형 다층 반사기(426)와 LED(412) 사이에 위치된다. 대안적인 실시예에서, 비평면형 다층 반사기(426)는 LED(412)를 향하는 반구형 오목 형상이다. 그러한 설계는 LED(412)에 의해 발광된 광이 수직한 또는 거의 수직한 입사각으로 비평면형 다층 반사기(426)를 타격할 수 있게 한다. 다층 반사기(426)의 비평면형 기하학적 구조는 실질적으로 모든 단파 광이 LED(412)로부터 발산하는 측면 또는 방향에 관계없이 이 광이 비평면형 다층 반사기(426)를 통과할 수 있게 한다.
도 18은 본 발명의 소자(510)의 다른 실시예의 개략 단면도이다. 제1 비평면형 다층 반사기(524)는 재발광 반도체 구성(522)으로부터 이격된 것으로 도시되어 있지만, 제1 비평면형 다층 반사기(524)는 광이 재발광 반도체 구성(522)과 제1 비평면형 다층 반사기(524) 사이에서 진행할 수 있도록 위치되기만 하면 된다. 제1 비평면형 다층 반사기(524)는 예를 들어 UV 또는 청색광과 같은 LED 여기광을 반사하고 가시광을 투과한다. 이러한 제1 비평면형 다층 반사기(524)는 전술한 바와 같이 장파장 통과(LP) 반사기라 부를 수 있다. 상기 배열은 광학적으로 투명한 재료(520) 내에 배치될 수 있다.
제2 비평면형 다층 반사기(526)는 재발광 반도체 구성 재료(22)에 인접한 것으로 도시되어 있지만, 제2 비평면형 다층 반사기(526)는 광이 재발광 반도체 구성 재료(522)와 제2 비평면형 다층 반사기(526) 사이에서 진행할 수 있도록 위치되기만 하면 된다. 제2 비평면형 다층 반사기(526)는 가시광을 반사하고 예를 들어 UV 또는 청색광과 같은 LED 여기광을 투과한다. 이러한 제2 비평면형 다층 반사기(526)는 전술한 바와 같이 단파장 통과(SP) 반사기라 부를 수 있다.
재발광 반도체 구성(522)은 제1 비평면형 중합체 다층 반사기(524)와 제2 비평면형 중합체 다층 반사기(526) 사이에 배치된 것으로 도시된다. 재발광 반도체 구성(522)은 위에 설명되어 있다.
도 19는 본 발명의 소자(610)의 다른 실시예의 개략 단면도이다. 제1 비평면형 다층 반사기(624)는 재발광 반도체 구성 재료(622)에 인접한 것으로 도시되어 있지만, 제1 비평면형 다층 반사기(624)는 광이 재발광 반도체 구성 재료(622)와 제1 비평면형 다층 반사기(624) 사이에서 진행할 수 있도록 위치되기만 하면 된다. 제1 비평면형 다층 반사기(624)는 예를 들어 UV 또는 청색광과 같은 LED 여기광을 반사하고 가시광을 투과한다. 이러한 제1 비평면형 다층 반사기(624)는 전술한 바와 같이 장파장 통과(LP) 반사기라 부를 수 있다. 상기의 배열은 광학적으로 투명한 재료(620) 내에 배치될 수 있다.
제2 비평면형 다층 반사기(626)는 재발광 반도체 구성 재료(622)에 인접한 것으로 도시되어 있지만, 제2 비평면형 다층 반사기(626)는 광이 재발광 반도체 구성 재료(622)와 제2 비평면형 다층 반사기(626) 사이에서 진행할 수 있도록 위치되기만 하면 된다. 제2 비평면형 다층 반사기(626)는 가시광을 반사하고 예를 들어 UV 또는 청색광과 같은 LED 여기광을 투과한다. 이러한 제2 비평면형 다층 반사기(626)는 전술한 바와 같이 단파장 통과(SP) 반사기라 부를 수 있다.
재발광 반도체 구성 층(622)은 제1 비평면형 다층 반사기(624)와 제2 비평면형 다층 반사기(626) 사이에 배치된 것으로 도시된다. 재발광 반도체 구성(622)은 위에 설명되어 있다.
본 발명에 따른 소자는 그래픽 디스플레이 장치, 예를 들어 대형 또는 소형 스크린 비디오 모니터, 컴퓨터 모니터 또는 디스플레이, 텔레비전, 전화기 또는 전화기 디스플레이, 개인 휴대 정보 단말기 또는 개인 휴대 정보 단말기 디스플레이, 호출기 또는 호출기 디스플레이, 계산기 또는 계산기 디스플레이, 게임기 또는 게임기 디스플레이, 장난감 또는 장난감 디스플레이, 대형 또는 소형 기기 또는 대형 또는 소형 기기 디스플레이, 자동차 대시보드 또는 자동차 대시보드 디스플레이, 자동차 인테리어 또는 자동차 인테리어 디스플레이, 선박 대시보드 또는 선박 대시보드 디스플레이, 선박 인테리어 또는 선박 인테리어 디스플레이, 항공기 대시보드 또는 항공기 대시보드 디스플레이, 항공기 인테리어 또는 항공기 인테리어 디스플레이, 교통 제어기 또는 교통 제어기 디스플레이, 광고 디스플레이, 또는 광고 표지 등의 구성요소 또는 필수 구성요소일 수 있다.
본 발명에 따른 소자는 액정 디스플레이(LCD) 또는 이와 유사한 디스플레이의 구성요소 또는 필수 구성요소, 즉 이러한 디스플레이에 대한 백라이트와 같은 것일 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 반도체 소자는 특히 본 발명에 따른 반도체 소자에 의해 발광된 색상을 LCD 디스플레이의 컬러 필터에 정합시킴으로써 액정 디스플레이용 백라이트로서 사용하도록 구성된다.
본 발명에 따른 소자는 조명 장치, 예를 들어 자립식 또는 내장형 조명 설비 또는 램프, 조경 또는 건축 조명 설비, 핸드헬드 또는 차량 장착 램프, 자동차 헤드라이트 또는 미등, 자동차 내부 조명 설비, 자동차용 또는 자동차 이외 용도의 신호기, 도로 조명 장치, 교통 제어 신호기, 선박 램프 또는 신호기 또는 내부 조명 설비, 항공기 램프 또는 신호기 또는 내부 조명 설비, 대형 또는 소형 기기 또는 대형 또는 소형 기기 램프 등의 구성요소 또는 필수 구성 요소; 또는 적외선, 가시광선 또는 자외선 광원으로서 사용되는 임의의 소자 또는 구성요소일 수 있다.
본 발명의 다양한 변형 및 변경은 본 발명의 범주 및 원리로부터 벗어남이 없이 당업계의 숙련자에게 명백하게 될 것이며, 본 발명이 전술한 예시적인 실시 형태들로 부당하게 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

Claims (28)

  1. a) 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED;
    b) pn 접합부 내에 위치되지 않은 포텐셜 우물을 포함하는 재발광 반도체 구성; 및
    c) LED로부터 발광된 광을 재발광 반도체 구성 상으로 반사시키도록 위치된 반사기를 포함하는 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재발광 반도체 구성은 상기 적어도 하나의 포텐셜 우물 중 적어도 하나에 근접하거나 바로 인접한 흡수층을 추가적으로 포함하는 소자.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 포텐셜 우물은 양자 우물을 포함하는 소자.
  4. 제1항에 있어서, 반사기는 다층 반사기인 소자.
  5. 제1항에 있어서, 반사기는 비평면형 가요성 다층 반사기인 소자.
  6. 제1항에 있어서, 반사기는 반사 편광기 층인 소자.
  7. 제1항에 따른 소자를 포함하는 그래픽 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 따른 소자를 포함하는 조명 장치.
  9. 제1항에 있어서, 재발광 반도체 구성은 제2 파장의 광을 발광할 수 있고, 반사기는 상기 제1 파장의 광을 반사시키고 상기 제2 파장의 광을 투과하는 소자.
  10. 제9항에 있어서, 반사기는 재발광 반도체 구성에 근접하여 위치된 간섭 반사기이고, 소자는 재발광 반도체 구성에 바로 인접한 TIR 촉진층을 추가적으로 포함하고, TIR 촉진층은 상기 제1 파장에서 제1 굴절률을 그리고 제2 파장에서 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 갖는 소자.
  11. a) 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED;
    b) 제2 파장의 광을 발광할 수 있고 pn 접합부 내에 위치되지 않은 적어도 하나의 포텐셜 우물을 포함하는 재발광 반도체 구성; 및
    c) 상기 제1 파장의 광을 투과하고 상기 제2 파장의 광의 적어도 일부를 반사하는 반사기를 포함하는 소자.
  12. 제11항에 있어서, 상기 재발광 반도체 구성은 상기 적어도 하나의 포텐셜 우물 중 적어도 하나에 근접하거나 바로 인접한 흡수층을 추가적으로 포함하는 소자.
  13. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 포텐셜 우물은 양자 우물을 포함하는 소자.
  14. 제11항에 있어서, 반사기는 LED와 재발광 반도체 구성 사이에 위치되는 소자.
  15. 제11항에 있어서, 반사기는 다층 반사기인 소자.
  16. 제11항에 있어서, 반사기는 비평면형 가요성 다층 반사기인 소자.
  17. 제11항에 따른 소자를 포함하는 그래픽 디스플레이 장치.
  18. 제11항에 따른 소자를 포함하는 조명 장치.
  19. a)
    i) pn 접합부 내에 위치되고 제1 파장의 광을 발광할 수 있는 LED를 구성하는 제1 포텐셜 우물, 및
    ii) pn 접합부 내에 위치되지 않고 재발광 반도체 구성을 구성하는 제2 포텐셜 우물을 포함하는 반도체 유닛; 및
    b) LED로부터 발광된 광을 재발광 반도체 구성 상으로 반사시키도록 위치된 반사기를 포함하는 소자.
  20. 제19항에 있어서, 상기 재발광 반도체 구성은 상기 적어도 하나의 포텐셜 우물 중 적어도 하나에 근접하거나 바로 인접한 흡수층을 추가적으로 포함하는 소자.
  21. 제19항에 있어서, 적어도 하나의 포텐셜 우물은 양자 우물을 포함하는 소자.
  22. 제19항에 있어서, 재발광 반도체 구성은 제2 파장의 광을 발광할 수 있고, 반사기는 상기 제1 파장의 광을 반사시키고 상기 제2 파장의 광을 투과하는 소자.
  23. 제22항에 있어서, 반사기는 재발광 반도체 구성에 근접하여 위치된 간섭 반사기이고, 소자는 재발광 반도체 구성에 바로 인접한 TIR 촉진층을 추가적으로 포함하고, TIR 촉진층은 상기 제1 파장에서 제1 굴절률을 그리고 제2 파장에서 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 갖는 소자.
  24. 제19항에 있어서, 반사기는 다층 반사기인 소자.
  25. 제19항에 있어서, 반사기는 비평면형 가요성 다층 반사기인 소자.
  26. 제19항에 있어서, 반사기는 반사 편광기 층인 소자.
  27. 제19항에 따른 소자를 포함하는 그래픽 디스플레이 장치.
  28. 제19항에 따른 소자를 포함하는 조명 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130139382A (ko) 2009-04-30 2013-12-20 젤티크 애스세틱스, 인코포레이티드. 피하 지질 과다 세포로부터 열을 제거하는 디바이스, 시스템 및 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008012316B4 (de) * 2007-09-28 2023-02-02 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterlichtquelle mit einer Primärstrahlungsquelle und einem Lumineszenzkonversionselement
DE102013212372A1 (de) * 2013-06-27 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Optische Baueinheit
CN105865668B (zh) * 2015-01-20 2019-12-10 北京纳米能源与***研究所 压力传感成像阵列、设备及其制作方法
JP7242886B2 (ja) * 2019-10-02 2023-03-20 富士フイルム株式会社 バックライトおよび液晶表示装置
JP2024044397A (ja) * 2022-09-21 2024-04-02 株式会社トプコン 植物センサ
JP2024044396A (ja) * 2022-09-21 2024-04-02 株式会社トプコン 植物センサ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3559446B2 (ja) * 1998-03-23 2004-09-02 株式会社東芝 半導体発光素子および半導体発光装置
JP3358556B2 (ja) * 1998-09-09 2002-12-24 日本電気株式会社 半導体装置及びその製造方法
US6853012B2 (en) * 2002-10-21 2005-02-08 Uni Light Technology Inc. AlGaInP light emitting diode
US7091653B2 (en) * 2003-01-27 2006-08-15 3M Innovative Properties Company Phosphor based light sources having a non-planar long pass reflector
US7136408B2 (en) * 2004-06-14 2006-11-14 Coherent, Inc. InGaN diode-laser pumped II-VI semiconductor lasers
US7223998B2 (en) * 2004-09-10 2007-05-29 The Regents Of The University Of California White, single or multi-color light emitting diodes by recycling guided modes
US7045375B1 (en) * 2005-01-14 2006-05-16 Au Optronics Corporation White light emitting device and method of making same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130139382A (ko) 2009-04-30 2013-12-20 젤티크 애스세틱스, 인코포레이티드. 피하 지질 과다 세포로부터 열을 제거하는 디바이스, 시스템 및 방법

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