KR100464754B1 - Molding materials of white light emitting diode and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수지주제와 경화제를 혼합한 액상수지에, 수지주제와 경화제를 혼합해서 가공한 분말수지를 혼합한 모체수지에 소정의 형광체를 혼합시켜서 UV 또는 청색 발광 다이오드 칩이 발광시키는 자색 파장(λ=350~410㎚) 또는 청색 파장(λ=440~475㎚)의 빛을 백색 파장으로 변환시켜서 백색 발광을 이끌어내는 백색 발광다이이도 몰딩재 및 그 제조방법에 관한 것이다.According to the present invention, a predetermined wavelength is mixed with a liquid resin mixed with a resin main agent and a curing agent, and a mother resin mixed with a powder resin processed by mixing the resin main agent and a curing agent to emit a violet wavelength (λ). It relates to a white light emitting die-shaped molding material and a method for producing the same, which converts light having a wavelength of = 350 to 410 nm) or a blue wavelength (λ = 440 to 475 nm) into a white wavelength to produce white light.
이를 위하여, 본 발명은 액상수지주제와 경화제를 혼합하여 액상수지를 준비하는 단계와, 액상수지주제와 경화제를 혼합하여 경화된 고상인 분말수지를 준비하는 단계와, 상기 액상수지에 상기 분말수지를 혼합하여 모체수지를 준비하는 단계와, 상기 모체수지에 형광물질 분말을 혼합하여 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 몰딩재의 제조방법 및 이로부터 제조된 발광다이오드 몰딩재를 제공한다.To this end, the present invention comprises the steps of preparing a liquid resin by mixing a liquid resin agent and a curing agent, preparing a powdered resin which is hardened by mixing a liquid resin agent and a curing agent, and the powdered resin in the liquid resin It provides a method of manufacturing a light emitting diode molding material and a light emitting diode molding material prepared from the method comprising the step of preparing a mother resin by mixing, and curing the mixture of the fluorescent material powder to the mother resin.
Description
본 발명은 주제와 경화제를 혼합한 액상수지에 주제와 경화제를 혼합해서 가공한 분말수지를 혼합한 모체수지에 소정의 형광체를 혼합시켜서 UV 또는 청색 발광 다이오드 칩이 발광시키는 자색 파장(λ=350~410㎚) 또는 청색 파장(λ=440~475㎚)의 빛을 백색 파장으로 변환시켜서 백색 발광을 이끌어내는 백색 발광다이오드의 몰딩재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a violet wavelength (λ = 350 ~) that a UV or blue light emitting diode chip emits light by mixing a predetermined phosphor to a mother resin mixed with a powder resin processed by mixing a main material and a curing agent to a liquid resin mixed with a main material and a curing agent. It relates to a molding material of a white light emitting diode which converts light having a wavelength of 410 nm) or a blue wavelength (λ = 440 to 475 nm) into a white wavelength to produce white light, and a manufacturing method thereof.
일반적으로, 백색광은 그 파장이 400㎚부터 600㎚까지 균일하게 분포된 것을 말한다. 즉 청색을 발광하는 발광 다이오드 칩은 황색의 형광체와 조화해서 적색과 녹색을 방출하고, 최종적으로 인간의 눈으로는 백색으로 보이게 되는 것이다.Generally, white light means that the wavelength is distributed uniformly from 400 nm to 600 nm. That is, a blue light emitting diode chip emits red and green in combination with a yellow phosphor, and finally appears to be white with the human eye.
종래의 기술에 있어서, 백색광을 발광하는 발광 다이오드 제조시, 청색 파장의 광을 발광하는 발광 다이오드 칩에 소정의 형광체를 수지에 혼합하여 도포(Potting)한 후, 주제와 경화제를 혼합한 액상수지를 발광 다이오드 소자의 외장재로서 봉입 또는 성형(Casting)하여 제조하고 있다.In the prior art, in manufacturing a light emitting diode that emits white light, a predetermined phosphor is mixed with a resin and applied to a light emitting diode chip that emits light having a blue wavelength, and then a liquid resin mixed with a main material and a curing agent is applied. It is manufactured by encapsulation or casting as an exterior material of a light emitting diode device.
보다 상세하게는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 백색을 발광하는 LED는 회로가 형성된 인쇄회로기판과 금속재질의 리드 프레임(6)상에 청색 발광 다이오드 칩(3)을 장착한 후, 형광체(2)를 디스펜서(Dispenser)를 이용하여 포팅(Potting)한 후, 램프의 형상을 한 몰드컵(Mold Cup)에 봉입 또는 성형(Casting)하여 LED 램프를 제작하는 방법 또는, 트랜스퍼 몰딩(Transfer Molding)성형을 거쳐 각각의 제품으로 잘라내는 방식 등 다양한 형태의 제조방법이 있다.More specifically, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a conventional white light emitting LED includes a blue light emitting diode chip 3 mounted on a printed circuit board on which a circuit is formed and a lead frame 6 made of metal. Thereafter, the phosphor 2 is potted using a dispenser, and then a method of manufacturing an LED lamp by encapsulating or molding the shape of a lamp in a mold cup having a shape of a lamp, or by transferring molding ( There are various types of manufacturing methods, such as the method of cutting into individual products after molding.
그런데, 근래에 이르러 백색 LED 제품은 일반적인 용도의 액정표시부의 후면발광용과, 가전제품 또는 산업기기 등의 디스플레이용 등에 한정된 것이 아니라, 기술발전과 소비자의 다양한 요구에 의해 경박 단소한 휴대용무선 통신기기 같은 전자제품과 자동차 등에 사용하는 액정표시후면의 발광용도에 사용되어 점차 소형화가 요구되고 있다.However, in recent years, white LED products are not limited to the back light of general liquid crystal displays and displays for home appliances or industrial devices, and the like. As it is used for emitting light on the back of liquid crystal displays used in electronic products, automobiles, etc., there is a demand for miniaturization.
그러나, 현재 생산되고 있는 방법에 의하면 그 제품의 크기를 줄이는 것에 한계가 있어, 일정 수준의 제품 생산에 있어서 수율의 문제가 발생되어 형광 재료의 양이 균일하지 않기 때문에, 생산품 자체의 색의 편차가 격심하고 제품 제작에 소요되는 공정 시간과 그것에 동반하는 비용이 커지는 등의 큰 문제가 있다.However, the method currently produced has a limitation in reducing the size of the product, and there is a problem in yield in producing a certain level of product, and the amount of fluorescent material is not uniform, so that the variation in the color of the product itself occurs. There is a big problem such as being severe and making process time and the accompanying cost increase.
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수지주제와 경화제를 혼합한 액상수지에 주제와 경화제를 혼합해서 가공한 분말수지를 혼합하여 모체수지를 제조하고, 이에 소정의 형광물질 분말을 혼합시켜서 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 청색 파장의 빛을 백색 파장으로 변환시켜 백색을 이끌어내는 백색 발광다이오드 몰딩재 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems of the prior art, the present invention is to prepare a mother resin by mixing the powder resin processed by mixing the main agent and the curing agent in a liquid resin mixed with a resin subject and a curing agent, and a predetermined fluorescent substance powder It is an object of the present invention to provide a white light emitting diode molding material and a method of manufacturing the same, which are mixed to convert blue light emitted from a blue light emitting diode chip into a white wavelength to produce white light.
도 1은 백색을 발광하는 종래 백색 발광 다이오드 소자의 일예를 나타내는 단면도;1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional white light emitting diode device emitting white light;
도 2는 백색을 발광하는 종래 백색 발광 다이오드 소자의 일예를 나타내는 단면도;2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional white light emitting diode device emitting white light;
도 3은 본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 소자의 일예를 나타내는 단면도;3 is a cross-sectional view showing an example of a white light emitting diode device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 소자의 일예를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing an example of a white light emitting diode device according to the present invention;
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawing>
1, 10 : 수지몰드 성형부 2, 20 : 형광체1, 10: resin molding part 2, 20: phosphor
3, 30: 발광다이오드 칩 4, 40 : 접착제3, 30: light emitting diode chip 4, 40: adhesive
5, 50 : 도전성 재료 6, 60 : 리드 프레임 또는 메탈 스템5, 50: conductive material 6, 60: lead frame or metal stem
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액상수지주제와 경화제를 혼합하여 액상수지를 준비하는 단계와, 액상수지주제와 경화제를 혼합하여 경화된 고상인 분말수지를 준비하는 단계와, 상기 액상수지에 상기 분말수지를 혼합하여 모체수지를 준비하는 단계와, 상기 모체수지에 형광물질 분말을 혼합하여 경화시키는 단계를 포함하는 백색 발광다이오드 몰딩재의 제조방법을 제공한다.또한, 본 발명은 상기 분말수지를 준비하는 단계에서 액상수지의 흐름과 겔화시간 또는 용융점도를 조절하여 150℃에서 4분으로 경화 완료하도록 한 분말수지를 준비하는 단계를 포함하는 백색 발광다이오드 몰딩재의 제조방법을 제공한다.또한, 본 발명은 상기 모체수지에 형광물질 분말을 혼합하여 경화시키는 단계에서 모체수지에 포함된 분말수지가 액상수지에 비하여 단시간에 제1경화반응을 일으키고, 이어서 액상수지가 제2경화반응을 진행하는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 몰딩재의 제조방법을 제공하게 된다.또한, 본 발명은 상기 모체수지를 준비하는 단계에서 액상수지 100중량%에 대해 분말수지를 1~40％의 범위로 혼합하도록 한다.또한, 본 발명은 상기 모체수지에 형광물질을 혼합하여 경화시키는 단계에서상기 모체수지 100중량%에 대하여 [Y3Al5O12: Ce]성분의 형광물질 분말을 0.1~20％의 범위로 혼합하거나, [Y2O2S : Eu], [ZnS : Cu, Au, Al] 또는 [(Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4)6C12: Eu]성분의 형광물질 분말을 0.1~40％의 범위로 혼합하도록 한다.한편, 본 발명은 상기한 각각의 제조방법으로 제조된 백색 발광다이오드 몰딩재를 제공한다.이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.본 발명은 상기한 각각의 도면에 도시된 바와 같은 구체적인 실시예로 적용되었으며, 본 발명이 이러한 구체적인 실시예에 한정되는 것은 아니라 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형 실시 가능한 것이다.도 3은 본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 소자의 일예를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 소자의 일예를 나타내는 단면도이다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of preparing a liquid resin by mixing a liquid resin agent and a curing agent, preparing a powdered resin which is hardened by mixing a liquid resin agent and a curing agent, the liquid resin It provides a method of manufacturing a white light emitting diode molding material comprising the step of preparing a mother resin by mixing the powder resin in the step, and mixing and curing the fluorescent substance powder in the mother resin. It provides a method for producing a white light emitting diode molding material comprising the step of preparing a powder resin to complete the curing at 150 ℃ 4 minutes by controlling the flow and the gelation time or melt viscosity of the liquid resin in the step of preparing. The present invention is a powder resin contained in the mother resin in the step of curing by mixing the fluorescent material powder in the mother resin is a liquid resin In contrast, the present invention provides a method of manufacturing a white light emitting diode molding material, in which a first curing reaction is performed in a short time, and then a liquid resin is subjected to a second curing reaction. To 100% by weight of the liquid resin in the powder resin is mixed in the range of 1 to 40%. In addition, the present invention in the step of curing by mixing the fluorescent material in the mother resin [Y relative to 100% by weight of the mother resin [Y 3 Al 5 O 12 : Ce] component powders are mixed in a range of 0.1 to 20%, or [Y 2 O 2 S: Eu], [ZnS: Cu, Au, Al] or [(Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 C 12 : Eu] component powder to be mixed in the range of 0.1 to 40%. Meanwhile, the present invention provides a white light emitting diode molding prepared by the above-described manufacturing method. The present invention is described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention has been applied to specific embodiments as shown in each of the above drawings, and the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. 3 is a cross-sectional view showing an example of a white light emitting diode device according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a white light emitting diode device according to the present invention.
도면에서 도면부호 10은 수지몰드가 성형된 부분이고, 도면부호 20은 형광체이고, 도면부호 30은 발광 다이오드 칩이고, 도면부호 40은 Ag paste와 같은 접착제이고, 부호 50은 Au 또는 Al 와이어와 같은 도전성 재료이며, 부호 60은 리드 프레임 또는 메탈스템이다.In the drawing, reference numeral 10 denotes a resin molded part, reference numeral 20 denotes a phosphor, reference numeral 30 denotes a light emitting diode chip, reference numeral 40 denotes an adhesive such as Ag paste, and reference numeral 50 denotes an Au or Al wire. It is a conductive material, and 60 is a lead frame or metal stem.
도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드소자를 표시한 것이고, 리드 프레임(60)상에 청색 또는 자색을 발광하는 발광 다이오드 칩(30)을 접착제(40, Ag paste)등을 이용하여 접착 고정시킨다.3 shows a light emitting diode device according to the present invention. The light emitting diode chip 30 emitting blue or purple light on the lead frame 60 is adhesively fixed using an adhesive 40 or the like.
접착제(40)가 경화되도록 특성에 맞게 일정한 온도조건, 예를 들면 100℃ 내지 150℃ 온도로 30분 내지 1시간정도 방치한 후 청색 또는 자색을 발광하는 다이오드 칩(30)에 위치한 전극과 리드 프레임(60)상에 형성된 패턴부분을 전기적으로 도전되도록 도전성 재료(50)로 연결한다.After the adhesive 40 is cured for 30 minutes to 1 hour at a constant temperature condition, for example, 100 ° C. to 150 ° C., the electrode and the lead frame are positioned on the diode chip 30 that emits blue or purple light. The pattern portion formed on the 60 is connected with the conductive material 50 so as to be electrically conductive.
이때, 자색 또는 청색을 발광하는 다이오드 소자의 종류와 제조 방법에 대하여 도전상태로 만들어주는 방법과 그 형상은 다양하게 변할 수 있는 것이다.In this case, the method and shape of the diode device emitting violet or blue light and the shape thereof may be variously changed.
상기와 같은 백색 발광다이오드는 하기와 같은 본 발명에 따른 몰딩재를 사용하여 제조될 수 있다.The white light emitting diode as described above may be manufactured using a molding material according to the present invention as follows.
우선, 주제와 경화제를 혼합한 투명 액상수지를 준비하고, 주제와 경화제를 혼합하여 가공한 투명 분말수지를 준비한다. 이때, 상기 투명 분말수지는 수지의 흐름과 겔화시간 또는 용융 점도를 사전에 조절해서, 예를 들어 150℃에서 4분으로 경화완료하도록 한 것으로 준비한다.여기서, 본 발명에서는 적용되는 수지의 종류는 에폭시(Epoxy)수지 또는 실리콘(Silicone)수지를 이용하였으며, 경화제로서는 산무수물(Anhydride) 계열의 경화제를 이용하였다.또한, 본 발명에서는 적용되는 액상수지와 분말수지의 종류는 동일한 종류로 적용하였으며, 분말수지는 상기한 바와 같이, 액상수지와 동일 종류의 수지를 경화한 다음 분쇄하거나 분말상으로 경화된 것을 이용하였다.본 발명의 모체수지를 준비하는 단계는 액상수지에 분말수지를 혼합하여 소정의 점도가 되도록 준비하는데, 바람직하게는 상기 액상수지 100중량%에 대해 1~40%의 범위가 되도록 액상수지에 첨가하여 혼합시킨다.상기와 같이 액상수지와 분말수지를 혼합한 모체수지에 특수하게 처리된 [Y3Al5O12 :Ce,(ZnS:Cu,Au,Al)] 또는 [(Sr,Ca,Ba, Ma)10(PO4)6C12: Eu,(Y2O2S:Eu)]와 같은 형광물질 분말을 원하는 특성 품질의 백색광 수준에 대응하여 소정 비율로 상기 모체수지에 잘 혼합한다.이때, 상기 모체수지의 중량 100중량%에 대해서 [Y3Al5O12: Ce]성분의 형광물질 분말을 사용할 경우에는 0.1~20%의 범위로 첨가하여 혼합시키며, [(Y2O2S : Eu)], [(ZnS:Cu,Au,Al)] 또는 [(Sr,Ca,Ba, Ma)10(PO4)6C12: Eu]성분의 형광물질 분말을 첨가하여 혼합시킬 경우에는 모체수지 100중량%에 대하여 0.1~40%의 범위로 혼합시킨다. 상기와 같이 혼합된 수지 등을 교반시킨 후, 최종 제품에 기포가 생기는 문제점을 제거하기 위해 진공탈포하여 몰딩재를 제조 완료한다.본 발명에 따른 제조방법에 의해 액상수지와 분말수지의 경화반응 온도차이에 의하여 상온에서의 수지 점도의 급격한 저하가 발생되지 않고, 분말수지가 액상수지에 비하여 단시간에 제1경화 반응을 일으키고, 연이어, 액상수지가 제2경화 반응을 진행한다.액상수지는 소정의 고온에서 경화반응이 진행되면, 상온보다도 수지점도가 1/10~1/100으로 저하한다. 이때의 액상수지의 비중은 약 1.19이다. 형광체의 비중은 황색 형광물질인 [Y3Al5O12: Ce]가 4.9, 녹색 형광물질인 [ZnS : Cu, Au, Al]가 4.1, 청색 형광물질인 [(Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4)6C12: Eu]가 3.8, 적색 형광물질인 [Y2O2S : Eu]가 5.0이다.따라서, 종래의 제조방법에 있어서, 액상수지의 고온 경화 반응 중에 형광체가 수지보다도 비중이 무겁기 때문에, 형광체가 침전한다.또한, 본 발명에 따라 액상수지와 고상의 분말수지를 혼합하여 제조된 모체수지를 몰딩재로서 이용하는 것은 분말수지가 액상수지에 비하여 단시간에 제1경화 반응을 일으켜서 경화되기 때문에 액상수지의 고온 경화반응 중에 형광물질 분말이 침전하는 일없이 수지 내에 균일하게 분산하기 때문에 청색 발광 다이오드 칩으로부터 발광되는 청색 파장의 빛을 백색 파장에 변환시켜서 백색 발광을 획득하는 경우, 백색 색배합의 디스토션(Distortion)이 작아지는 동시에, 제조 재현성도 향상된다.또한, 본 발명에 따라 청색 파장을 변화시켜 백색을 발광시키는 LED 램프 또는 리드 프레임 타입의 백색 발광 소자 제품을 제작할 때, 기존에 사용되는 형광체 포팅 공정이 사용되지 않기 때문에 경박 단소한 전자제품에 사용되는 액정표시부 후면의 발광과 디스플레이의 용도에 적합하도록 얇은 형태로 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 공정을 단순화시키기 위해서 소요되는 비용과 시간이 단축되어 일정수준의 품질을 갖는 제품의 수율이 현저히 향상되고, 개선된 백색 LED 소자 제품을 제공할 수 있다.이러한 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 몰딩재에 의하여 청색 발광 다이오드 칩으로부터 발광되는 청색 파장의 빛을 백색 파장의 광으로 변환시켜 백색 발광을 이끌어내는 백색 발광 다이오드 소자가 제공됨에 따라 액상수지에 형광물질를 혼합시켜서 발광 다이오드 칩상에 포팅하여 제조된 기존의 백색 발광소자에 비교했을 때 그 제조가 용이하고, 염가로 고품질의 순수한 백색광을 구현시킬 수 있다.First, the transparent liquid resin which mixed the main body and the hardening | curing agent is prepared, and the transparent powder resin which processed and mixed the main body and hardening | curing agent is prepared. In this case, the transparent powder resin is prepared by adjusting the flow and gelation time or melt viscosity of the resin in advance, for example, to complete curing at 150 ° C. for 4 minutes. Here, the type of resin to be applied in the present invention An epoxy resin or silicone resin was used, and an anhydride-based curing agent was used as a curing agent. In the present invention, the types of liquid resins and powdered resins applied were the same. As described above, the powder resin was cured and then pulverized or hardened to the same type of resin as the liquid resin. The preparing of the mother resin of the present invention comprises mixing the powder resin with the liquid resin to a predetermined viscosity. Preparing to be, preferably added to the liquid resin so as to be in the range of 1 to 40% with respect to 100% by weight of the liquid resin and mixed. Specially in the matrix resin, a mixture of liquid resin and powder resin, such as groups treated [Y 3 Al 5 O 12: Ce, (ZnS: Cu, Au, Al)] or [(Sr, Ca, Ba, Ma) 10 ( PO 4 ) 6 C 12 : Eu, (Y 2 O 2 S: Eu)] is mixed well with the mother resin in a predetermined ratio corresponding to the white light level of the desired characteristic quality. In the case of using the fluorescent powder of the [Y 3 Al 5 O 12 : Ce] component with respect to the weight of 100% by weight of 0.1 to 20% by adding and mixing, [(Y 2 O 2 S: Eu)], 100% by weight of the parent resin when mixed with the addition of [(ZnS: Cu, Au, Al)] or [(Sr, Ca, Ba, Ma) 10 (PO 4 ) 6 C 12 : Eu] powder It is mixed in the range of 0.1 to 40% relative to. After stirring the mixed resin and the like as described above, in order to eliminate the problem of bubbles generated in the final product by vacuum defoaming to complete the molding material. The curing reaction temperature of the liquid resin and powder resin by the production method according to the present invention Due to the difference, a sudden drop in the resin viscosity at room temperature does not occur, and the powdered resin causes the first curing reaction in a short time as compared with the liquid resin, and the liquid resin subsequently undergoes the second curing reaction. When the curing reaction proceeds at a high temperature, the resin viscosity decreases to 1/10 to 1/100 of the room temperature. At this time, the specific gravity of the liquid resin is about 1.19. The specific gravity of the phosphor was 4.9 [Y 3 Al 5 O 12 : Ce], which is a yellow phosphor, 4.1 [ZnS: Cu, Au, Al], which was a green phosphor, and 4.1 ([Sr, Ca, Ba, Mg), which was a blue phosphor. ) 10 (PO 4 ) 6 C 12 : Eu] is 3.8 and [Y 2 O 2 S: Eu], which is a red fluorescent substance, is 5.0. Therefore, in the conventional manufacturing method, the phosphor is released during the high temperature curing reaction of the liquid resin. Since the specific gravity is heavier than that of the resin, the phosphor precipitates. Further, the use of the mother resin prepared by mixing the liquid resin and the solid powder resin according to the present invention as a molding material enables the powdered resin to cure the first resin in a short time as compared with the liquid resin. Because it reacts and hardens, it disperses uniformly in the resin without precipitation of fluorescent substance powder during high temperature curing reaction of liquid resin. Case, white color scheme Distortion is reduced, and manufacturing reproducibility is also improved. In addition, according to the present invention, when manufacturing an LED lamp or a lead frame type white light emitting device product that emits white light by changing a blue wavelength, it is conventionally used. Since the phosphor potting process is not used, it can be manufactured in a thin form suitable for light emitting and display purposes of the liquid crystal display part used for light and simple electronic products, and the cost and time required to simplify the process can be shortened. Yield of a product having a certain level of quality is remarkably improved, and an improved white LED device product can be provided. A blue wavelength emitted from a blue light emitting diode chip by a molding material manufactured according to the manufacturing method of the present invention is provided. White light-emitting diodes that convert light into white light to produce white light When the device is provided by mixing a fluorescent muljilreul the liquid resin compared to conventional white light emitting device it is manufactured by potting in the light emitting diode chip according to the can that is easy to manufacture and implement the high quality of pure white light at a low cost.
상기와 같은 방법으로 제조된 몰딩재를 사용하여 본 발명에 따른 백색 발광 다이오드를 제조하는 방법은 다음과 같다.A method of manufacturing a white light emitting diode according to the present invention using the molding material manufactured by the above method is as follows.
리드 프레임 상에 자색 또는 청색을 발광하는 발광 다이오드 칩을 도전성과 비도전성의 접착제로 접착 고정시켜서 탑재한 후, 상기 발광 다이오드 칩 상의 전극들과 상기 리드 프레임을 연결한다. 다음으로 램프 형상의 몰드컵에 상기 발광 다이오드 칩을 상기 방법으로 제조된 몰딩재를 이용하여 봉입 또는 성형한다. 또는, 발광 다이오드 칩을 장착한 후 디스펜서를 이용하여 형광체를 포팅한 후 몰딩재를 이용하여 몰드컵에 봉입 또는 성형할 수 있다. 이때, 트랜스퍼 몰딩 성형을 거쳐 각각의 제품으로 잘라내는 방식으로 제조할 수도 있다.After mounting and mounting a light emitting diode chip emitting violet or blue light on the lead frame with an electrically conductive and nonconductive adhesive, the electrodes on the light emitting diode chip are connected to the lead frame. Next, the LED chip is encapsulated or molded into a lamp-shaped mold cup using a molding material manufactured by the above method. Alternatively, after mounting the LED chip, the phosphor may be potted using a dispenser and then sealed or molded in a mold cup using a molding material. At this time, it may be produced by the method of cutting into each product through the transfer molding molding.
광도와 발광파장은 앞에 기록한 형광체의 중량비를 변화시킴에 따라 자유로이 제어 가능하다.Luminous intensity and light emission wavelength can be freely controlled by changing the weight ratio of the previously recorded phosphor.
이와 같이 완성된 백색을 발광하는 LED 소자는 이후 각각의 비슷한 수준의 백색 종류와 그 발광 광도의 차이에 따라, 일정하게 분류 또는 테스트해서, 표면실장에 편리하게 자동화설비를 통해서 릴에 말아서 출하하게 된다.Thus, the LED device emitting white light is then sorted or tested regularly according to the similar level of white light and the difference in its luminous intensity, and then rolled onto a reel through an automated facility for surface mounting. .
따라서, 형광체(20)를 별도 액상상태의 수지(액상수지와 분말수지를 혼합한 모체수지)에 혼합시켜서 각각의 청색을 발광하는 LED 칩(440~480㎚ 정도의 파장을 갖는다), 또는 자색을 발광하는 LED 칩(350~365㎚ 정도의 파장을 갖는다)위에 포팅(Potting)하는 등의 작업을 하지 않더라도, 즉 일반적인 파장(430, 450, 470, 590, 600, 620, 660㎚등)의 빛을 발광하는 LED 소자를 제조하는 기존공정으로 크게 빗나가지 않게, 도 3 또는 도 4에서 도시된 백색을 발광하는 LED 소자를 용이하게 제조할 수 있고, 기존에 사용했던 제품 대신에 좀 더 콤팩트한 전자제품을 사용할 수 있도록 할 뿐만 아니라 동일한 조성의 형광체를 갖는 LED 소자 제품을 대량으로 제조할 수 있어서 CIE(국제조명위원회)에 의한 색좌표상의 색도 편차가 표준편차 0.05 이내로 대단히 작아짐으로서 균일한 품질로 생산시키는 것이 가능하며, 따라서 엄격한 품질수준에 어울리는 우수한 수율을 이룰 수 있다.Therefore, the phosphor 20 is mixed with a separate liquid resin (mother resin mixed with a liquid resin and a powder resin) to emit LEDs (having a wavelength of about 440 to 480 nm) or purple. Even if you do not do work such as potting on the LED chip (having a wavelength of about 350 ~ 365nm), that is, light of general wavelength (430, 450, 470, 590, 600, 620, 660nm, etc.) It is possible to easily manufacture the LED device emitting white light shown in FIG. 3 or FIG. 4 so as not to deviate greatly by the existing process of manufacturing the LED device emitting light, and a more compact electronic product instead of the previously used product In addition, it is possible to manufacture a large amount of LED device products having phosphors of the same composition, and the color deviation of the color coordinates by the CIE (International Lighting Commission) is extremely small within 0.05 standard deviation, resulting in uniform quality. Possible to the mountain, and thus can achieve good yields match the strict quality levels.
그리고, 특별히 형광체를 각각 포팅하는 공정을 수행하지 않기 때문에 시간과 비용이 낭비되는 불편함을 해소할 수 있다.In addition, since the process of potting the phosphors is not particularly performed, inconvenience of wasting time and money can be eliminated.
이와 같이 백색을 발광하는 LED 소자는 상기에서 설명한 바와 같이 휴대전화등의 휴대용 무선통신기 같은 전자 제품과 자동차 또는 가전 제품 등으로 사용되는 백색광을 발광하는 디스플레이용도와 액정표시부의 후면발광용도에만 한정된 것이 아니라, 현재 백색을 이용했던 형광등 같은 기기 뿐만 아니라 현재 발광 LED가 사용되고 있는 모든 종류의 전자기기 등에 적용할 수 있다.As described above, the LED device emitting white light is not limited to a display light emitting white light used for electronic products such as portable wireless communication devices such as mobile phones and automobiles or home appliances, and a back light emitting device for a liquid crystal display as described above. In addition, the present invention can be applied not only to devices such as fluorescent lamps using white light, but also to all kinds of electronic devices currently using light emitting LEDs.
상기에서 설명한 바와 같이, 주제와 경화제를 혼합한 액상수지에, 주제와 경화제를 혼합하여 가공한 분말수지, 즉 수지의 흐름과 겔화 시간 및 용융 점도를 사전에 조절해서 150℃ 4분에 경화 완료하도록 가공한 분말수지를 첨가 혼합한 모체수지에 소정의 형광체(20)를 혼합시켜서 수지성형 한 것은 기존에 형광체를 각각의 제품마다에 포팅하는 것보다 고품질의 백색광을 균일하게 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 포팅작업에서의 형광체가 배합된 수지량을 정확히 제어하지 못하는 문제점등을 사전에 방지할 수 있고, 상기 광학 특성의 수율이 저하되어, 제품의 수익에 많은 손실을 초래하는 문제점을 해결할 수 있다.As described above, the powder resin processed by mixing the main material and the curing agent in the liquid resin mixed with the main material and the curing agent, that is, the resin flow, the gelation time and the melt viscosity are adjusted in advance to complete curing at 150 ° C. for 4 minutes. The resin molding by mixing a predetermined phosphor 20 into the mother resin mixed with the processed powder resin can realize high quality white light uniformly, as well as porting the phosphor to each product. The problem of not accurately controlling the amount of resin blended with the phosphor in the work can be prevented in advance, and the yield of the optical properties is lowered, thereby solving the problem of causing a lot of loss in the profit of the product.
본 발명에 따른 발광다이오드의 몰딩재에 있어서, 발광다이오드 칩상에 형광체가 배합된 수지를 포팅하는 공정을 생략함으로써, 모체수지에 소정의 형광체를 혼합시켜 수지를 발광 다이오드 소자에 수지 성형(Molding) 하기 때문에 제품 생산에 있어서, 형광체가 균일하게 분포되므로 제품의 휘도가 향상되고, 각각의 발광 다이오드에서 발생되는 색도편차가 감소된다.In the molding material of the light emitting diode according to the present invention, the resin is molded into the light emitting diode element by mixing a predetermined phosphor to the mother resin by omitting the step of potting the resin containing the phosphor on the light emitting diode chip. Therefore, in the production of the product, since the phosphor is uniformly distributed, the luminance of the product is improved, and the chromaticity deviation generated in each light emitting diode is reduced.
상기 제조방법에 의하여 불필요한 공정이 감소되고, 제조비용 및 시간이 단축되어 경제성이 좋으면서 우수한 백색형광 LED소자를 제공할 수 있다.By the manufacturing method, unnecessary processes can be reduced, manufacturing cost and time can be shortened, and economical and excellent white fluorescent LED devices can be provided.
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