KR100628001B1 - 2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

2가지 종류의 형광체를 포함하는 파스텔 칼라 LED소자 및 그 제조방법에 대하여 개시한다. 본 발명에 따른 파스텔 칼라 LED소자는 LED칩 탑재용 부재, 청색 LED칩, 몰드용 수지 및 2가지 종류의 형광체를 포함한다. 이러한 2가지 종류의 형광체는 몰드용 수지에 고르게 분산되어 있는데, 제1 형광체는 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제1 색깔의 광을 방출하고, 제2 형광체는 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제2 색깔의 광을 방출하는데, LED칩과 제1 및 제2 형광체에서 방출되는 광은 조합되어서 전체적으로 파스텔 칼라의 광을 방출한다.
LED, 파스텔 칼라, 형광체, CIE 색도도

Description

2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법{Pastel color light emitting diode using two kind of phosphors and method of manufacturing the same}
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프형 파스텔 칼라 LED소자를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩형 파스텔 칼라 LED소자를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 탑형 파스텔 칼라 LED소자를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2a는 Sr1-xSx : Eu 형광체를 포함하는 LED소자로부터 방출되는 광의 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 2b에는 Ca1-xSx : Eu 형광체를 포함하는 LED소자로부터 방출되는 광의 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 2c는 YAG계 형광체를 포함하는 LED소자로부터 방출되는 광의 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 3a는 470nm 파장의 LED칩과 Sr1-xSx : Eu 형광체 및 Ca1-xSx : Eu 형광체를 포함하는 탑형 LED소자로부터 방출되는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 광의 방출 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 3b는 440nm 파장의 LED칩과 Sr1-xSx : Eu 형광체 및 황녹색 형광체를 포함하는 탑형 LED소자로부터 방출되는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 광의 방출 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자의 제조방법에서 적용되는 공정 시간에 따른 열 버짓의 일 예를 보여주는 그래프이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 램프형 파스텔 칼라 LED소자를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩형 파스텔 칼라 LED소자를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탑형 파스텔 칼라 LED소자를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 6a에는 본 발명의 실험예에 따라 제조된 2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 LED소자의 색좌표 상의 위치를 보여주는 CIE색좌표도이다.
도 6b는 본 발명의 실험예에 따라 제조된 2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 LED소자의 휘도를 보여주는 그래프이다.
본 발명은 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자(Light Emitting Diode, LED)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 LED 소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
'파스텔 칼라 LED소자'란 일반적으로 청색, 녹색 또는 적색의 원색광이 아닌 파스텔조의 유연한 중간색을 방출하는 LED소자를 말한다. 즉, 파스텔 칼라 LED소자는 CIE색도도에서 적색, 청색 및 녹색을 연결하는 선상 부근의 광이 아니라 백색 영역과 인접한 영역에 위치하는 중간색 계열의 광을 방출한다. 이러한 파스텔 칼라 LED소자의 방출광은 일반적으로 2개 이상의 피크 파장을 가지는 광 스펙트럼으로 나타난다. 예를 들어, 스카이 그린 파스텔 칼라 LED 소자(sky greenish patel color LED device)는 CIE색도도 상에서 x=0.278, y=0.417 ; x=0.331, y=0.463의 범위 이내이거나 이에 근접한 포인트에 있는 광을 방출하는 LED소자를 가리킨다.
단일의 LED칩을 사용하는 파스텔 칼라 LED소자는 '가부시키가이샤 시티즌 덴시'가 2001년 9월 17일에 출원한 대한민국 특허출원공개공보 제2002-0025696호, 발광 다이오드에 개시되어 있다. 상기 '시티즌 덴시'사의 특허출원에 의하면, LED칩을 몰딩하는 에폭시 수지에 파장변환재료인 형광입자와 파장흡수재료인 색소입자가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 형광입자로는 YAG가 사용되고, 색소입자로는 염료가 사용된다.
상기 '시티즌 덴시'의 특허출원에 개시된 LED소자는 다음과 같은 방법으로 파스텔 칼라의 광을 방출한다. 즉, LED칩에서 방출되는 원색광의 일부는 형광입자 에 의하여 파장이 보다 긴 광으로 형광 변환된다. 그리고, 원색광의 다른 일부와 형광 변환된 광의 일부는 색소입자에 흡수되고, 원색광의 나머지 일부와 형광 변환된 광의 나머지 일부가 합해져서 전체적으로 파스텔 칼라의 광이 방출되게 된다. 상기 특허출원에 의하면, 백색광 영역에 인접한 오렌지색, 노란색 및 녹색 영역에 해당하는 광이 방출되는 것을 확인할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 오렌지색 등의 파스텔 칼라 LED소자는 원색광의 일부와 형광 변환된 광의 일부가 색소 입자에 의해 흡수된다. 즉, LED칩에서 방출되어서 형광 변환하지 않은 광의 일부 및 형광 변환된 광 중의 일부만이 몰딩용 수지를 통과하여 최종적으로 LED소자의 외부로 방출된다. 따라서, 이러한 LED소자의 경우에는 방출되는 파스텔 광의 휘도가 낮은 단점이 있다.
그리고, 파장흡수재료로 사용되는 염료는 유기물로서 에너지를 흡수할 경우에 에폭시 수지와 반응을 일으키는 단점이 있다. 염료와 에폭시 수지가 반응을 일으키면 에폭시 수지가 산화되어 노랗게 변하게 되고, 부피도 팽창하게 된다. 그 결과, 장시간 사용할수록 방출광의 색깔이 변하고 몰딩용 수지에 크랙이 발생하기가 쉬울 뿐만이 아니라 수명이 500-1000시간 정도 밖에 되지 않아서 소자의 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.
염료를 사용하지 않는 파스텔 칼라 LED소자는 '서울반도체'가 2002년 6월 24일 출원한 대한민국 특허출원공개 제2004-000090호, 핑크색 발광 다이오드 및 그 제조방법'에 개시되어 있다. 상기 '서울반도체'의 특허출원에 의하면, LED소자는 발광 파장이 430nm 내지 530nm인 발광 다이오드 칩과, (Zn1-xCdx)S : Ag, Cl 또는 Y2O2S :Eu 형광체를 이용하며, 트랜스퍼 몰딩법으로 제조한다. 이러한 LED소자 에서는, LED칩에서 발광되는 청색광의 일부와 (Zn1-xCdx)S : Ag, Cl 또는 Y2 O2S :Eu 형광체에 의해 형광 변환된 광이 합해져서 전체적으로 핑크색 광이 나타나게 된다.
형광체를 이용하는 LED소자로부터 최종적으로 발현되는 광은 LED칩의 방출광과 형광체에 의하여 형광 변환되어 방출되는 광의 합성광이다. 즉, 이러한 LED소자는 CIE 색도도 상에서 LED칩에 의해서 정해지는 포인트와 형광체에 의해 정해지는 포인트를 연결하는 선분 상의 위치에 해당하는 광을 방출하다. 예를 들어, 전술한 핑크색 LED소자의 경우에는 LED칩의 고유 발광 파장의 광과 봉지용 수지에 분산되어 있는 형광체에 의한 형광 변환된 파장의 광의 합성광만을 얻을 수가 있다. 따라서, 이러한 LED소자는 다양한 색깔 및 색조의 광을 얻는데 한계가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 휘도가 높고 수명이 긴 파스텔 칼라 LED소자 및 그것의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 색 분포가 분산되지 않고 가격 경쟁력이 있는 파스텔 칼라 LED소자 및 그것의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 LED칩의 발광 파장에 상관없이 형광체의 조합 및 함량만을 변화시킴으로써 다양한 색깔과 색조의 파스텔 칼라 광을 방출할 수 있는 LED소자 및 그것의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자는 LED칩 탑재용 부재, 청색 LED칩, 몰드용 수지 및 2가지 종류의 형광체를 포함한다. 상기 LED칩 탑재용 부재는 외부 접속 단자를 구비하고 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되는 소정의 배선 패턴이 형성되어 있다. 그리고, 상기 청색 LED칩은 상기 LED칩 탑재용 부재 상에 탑재되어 있으며 상기 배선 패턴을 통하여 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되어 있다. 그리고, 상기 몰드용 수지는 상기 LED칩을 봉지하고 있으며, 상기 2가지 종류의 형광체는 상기 몰드용 수지에 고르게 분사되어 있는 2가지 종류의 형광체로서, 상기 2가지 종류의 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제1 색깔의 광을 방출하는 제1 형광체와 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제2 색깔의 광을 방출하는 제2 형광체를 포함한다. 따라서, 상기 청색 LED칩으로부터 발광되는 광의 일부와 상기 제1 및 제2 형광체에 의해서 형광 변환된 제1 및 제2 파장의 광이 합쳐져서 전체적으로 파스텔 칼라의 광을 방출한다.
상기한 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자이고, 상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 녹색의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 적색의 광을 방출할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 형광체는 상기 몰드용 수지 중량의 1-60중량%를 차지하고, 상기 제1 형광체는 상기 제1 및 제2 형광체를 합한 중량의 60-90%를 차지할 수 있 다.
상기한 실시예의 다른 측면에 의하면, 상기 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자이고, 상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 황녹색의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 녹색의 광을 방출할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 형광체는 상기 몰드용 수지 중량의 5-60중량%를 차지하고, 상기 제1 형광체는 상기 제1 및 제2 형광체를 합한 중량의 80-95%를 차지할 수 있다.
상기한 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 상기 몰드용 수지는 제1 몰드용 수지 및 상기 제1 몰드용 수지의 상부에 형성되어 있는 제2 몰드용 수지로 구성되며, 상기 제1 형광체는 상기 제1 몰드용 수지에 분산되어 있고, 상기 제2 형광체는 상기 제2 몰드용 수지에 분산되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 파스텔 칼라 LED소자가 스카이그리니쉬 파스텔 칼라 LED소자라면, 상기 제1 형광체는 적색 또는 황록색 형광체이고, 상기 제2 형광체는 녹색 형광체인 것이 바람직하다.
상기한 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자의 제조방법은 먼저 외부 접속 단자를 구비하고 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되는 소정의 배선 패턴이 형성되어 있는 LED칩 탑재용 부재를 준비한다. 그리고, 상기 LED칩 탑재용 부재 상에 청색 LED칩을 탑재하여 부착시키고, 상기 배선 패턴을 통하여 상기 LED칩과 상기 외부 접속 단자를 전기적으로 연결한다. 그리고, 에폭시 수지 및 상기 에폭시 수지에 혼합되어 있는 2가지 종류의 형광체를 포함하는 모체 수지를 준비하는 단계로서, 상기 2가지 종류의 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제1 색깔의 광을 방출하는 제1 형광체와 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제2 색깔의 광을 방출하는 제2 형광체를 포함하는 모체 수지의 준비한다. 그리고, 포팅법, 스크린 패턴 마스크법 또는 트랜스퍼 몰딩법을 사용하여 상기 LED칩을 봉지하도록 상기 모체 수지로 몰딩한다.
상기한 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 모체 수지를 준비하는 단계는, 상온에서 주제 및 경화제를 포함하는 액상 에폭시 수지를 1차 혼합하고, 70 내지 100℃의 온도 및 1 내지 30토르의 압력 하에서 상기 액상 에폭시 수지를 반경화시키는 제1 큐어 단계를 실시한 다음, 상온에서 상기 반경화된 액상 에폭시 수지에 상기 제1 및 제2 형광체를 첨가하고 2차 혼합하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 몰딩 단계는, 상기 LED칩 상에 상기 모체 수지를 도포한 다음, 120℃ 이상의 온도 및 상압 하에서 상기 모체 수지를 경화시키는 제2 큐어 단계를 포함할 수 있다.
기타 본 발명의 구체적인 사항들은 실시예의 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점과 특징 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명의 사상은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1a 내지 도 1c에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자에 대한 개략적인 단면도들이 도시되어 있다. 여기에서, 도 1a는 램프형 LED소자이고, 도 1b는 칩형 LED소자이고, 도 1c는 탑형 LED소자이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, LED소자는 LED칩(14), LED칩(14)을 부착시켜서 탑재할 수 있는 부재(20, 24), LED칩(14)을 둘러싸고 있는 몰드용 수지(10) 및 몰드용 수지(10)에 분산되어 있는 형광체(11, 12)를 포함하여 구성된다. 그러나, 전술한 시티즌 덴시사의 특허출원에 개시되어 있는 LED소자와는 달리, 파장흡수재료, 예컨대 염료는 포함하고 있지 않다. 이러한 LED소자의 구조는 종래 기술에 따른 LED소자와 거의 차이가 나지 않는다. 예컨대, LED칩 탑재용 부재(20, 24)로서 리드 프레임이나 인쇄회로기판 등을 사용할 수 있다. 리드 프레임을 LED칩 탑재용 부재로서 사용할 경우에는 외부 리드(22)가 외부의 전극과 연결되는 외부 접속 단자로서 역할을 하며, 상기 외부 리드(22)는 LED칩 탑재용 부재(24) 상에 형성되어 있는 배선 패턴(도시하지 않음)과 전기적으로 접속되어 있다. 인쇄회로기판을 LED칩 탑재용 부재로서 사용할 경우에는 인쇄회로기판의 표면 및 내부에는 각종 배선 패턴이 형성되어 있으며, 인쇄회로기판의 뒷면이나 가장자리에 외부 접속 단자가 형성되어 있을 수 있다. 이와 같이, LED소자의 기본적인 구성 및 동작은 종래 기술에 따른 LED소자의 구성이나 동작과 거의 유사하기 때문에 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 1a 내지 도 1c에서 설명하지 않은 참조 번호 16 은 접착제, 18은 본딩 와이어 그리고 26은 몰더컵이다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 LED소자는 다음과 같은 특징이 있다.
첫째, LED소자로부터 파스텔 칼라의 광이 방출되도록 하기 위하여 청색 LED칩(14)을 사용한다. 사용될 수 있는 청색 LED칩(14)의 종류는 형광체의 특성, 즉 형광체가 여기되는 파장의 범위 및 얻고자 하는 방출광의 최종 색상 등을 고려하여 적절하게 선택된다. 예컨대, 녹색광을 발광하는 형광체(11, 이하, '녹색 형광체'라 한다) 및 적색광을 발광하는 형광체(12, 이하, '적색 형광체'라 한다)의 2가지 형광체(11, 12)를 사용하거나 또는 황녹색광을 발광하는 형광체(12, 이하, '황녹색 형광체'라 한다) 및 녹색 형광체(11)를 사용하여, 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라(sky greenish pastel color) LED소자를 제조하고자 하는 경우에는, 425-475nm 범위의 파장을 가지는 청색 LED칩을 사용하는 것이 바람직하다.
둘째, 본 실시예에서는 파스텔 칼라의 방출광을 얻기 위하여 2가지 종류의 형광체(11, 12)를 사용한다. 이러한 형광체(11, 12)는 각각 방출 파장이 서로 상이하다. 따라서, 본 실시예에 따른 LED소자에서는 LED칩(14)의 고유 방출 파장의 광과 각각의 형광체(11, 12)로부터의 형광 변환되어 방출되는 파장의 광이 합쳐져서 파스텔 칼라의 광을 방출한다.
예를 들어, 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 LED소자라고 가정해보자. 이 경우, 2가지 종류의 형광체(11, 12)로서 녹색의 제1 형광체(11)와 적색의 제2 형광체(12)를 사용할 수가 있다. 또는, 2가지 종류의 형광체(11, 12)로서 황녹색의 제1 형광체(12)와 녹색의 제2 형광체(11)를 사용할 수가 있다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에서는 녹색 형광체로서 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)를 사용할 수 있다. 여기서, x는 약 0.3 0.7사이이고, 유러퓸(Eu)은 SrS를 활성화시키는 이온으로서의 역할을 한다. 그리고, 상기 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)는 Ca, Mo 등을 더 포함할 수도 있다. 본 실시예에서 사용한 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)는 약 400 500nm의 광을 흡수하여(최대 여기 파장은 450nm) 피크 파장이 약 540nm인 녹색광을 방출한다. 최대 여기 파장과 피크 파장은 형광체(11)의 조성에 따라서 약간 달라질 수 있지만, 상기 값으로부터 크게 벗어나지 않는다.
도 2a에는 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)를 포함하는 LED소자로부터 방출되는 광의 스펙트럼을 측정한 그래프가 도시되어 있다. 도 2a를 참조하면, LED칩으로는 방출 파장이 각각 460nm와 470nm인 청색 LED칩을 사용한 것을 알 수 있다. 그리고, Sr1-xSx : Eu 형광체(11)로서 Sr이 약 21중량%, S가 약 23.5중량%, Ga가 약 37.7중량%, Mo가 약 15.3중량% 및 Eu가 약 2.5중량%인 것을 사용하였다. 상기한 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)의 여기 파장은 약 420nm 내지 470nm이고, 피크 여기 파장은 약 450nm이다. 그리고, Sr1-xSx : Eu 형광체(11)의 방출 파장은 약 540nm이다. 따라서, Sr 1-xSx : Eu 형광체(11)로부터는 약 420 - 470nm 파장의 광을 흡수하여 피크 파장이 약 540nm인 녹색광이 방출되는 것을 알 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서 적색 형광체로서 Ca1-xSx : Eu 형광체(12)를 사용 할 수 있다. 여기서, x는 약 0.3-0.7사이이고, 유러퓸(Eu)은 CaS를 활성화시키는 이온으로서의 역할을 한다. 그리고, 형광체(12)에는 산소(O)가 더 포함될 수 있는데, 산소는 형광체(12)의 제조 공정에 따라 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있는 일종의 불순물이며, 방출광의 특성에는 큰 영향을 미치지 않는다. 본 실시예에서 사용한 Ca1-xSx : Eu 형광체(12)는 약 440-540nm의 광을 흡수하여(최대 여기 파장은 455nm), 피크 파장이 약 650nm인 적색광을 방출한다. 전술한 바와 같이, 최대 여기 파장과 피크 파장은 형광체(12)의 조성에 따라서 약간 달라질 수 있지만, 상기 값으로부터 크게 벗어 나지 않는다.
도 2b에는 Ca1-xSx : Eu 형광체(12)를 포함하는 LED소자로부터 방출되는 광의 스펙트럼을 측정한 그래프가 도시되어 있다. 여기서, LED칩으로는 방출 파장이 각각 460nm와 470nm인 청색 LED칩을 사용하였다. 그리고, Ca1-xSx : Eu 형광체(12)로서 Ca이 약 47.6중량%, S가 약 39.4중량%, O가 약 13.1중량% 및 미량의 Eu가 포함되어 있는 것을 사용하였으며, 여기 피크 파장은 약 455nm이다. 도 2b를 참조하면, 청색 LED칩의 방출 파장에 상관없이 Ca1-xSx : Eu 형광체(12)로부터는 피크 파장이 약 650nm인 적색광이 방출되는 것을 알 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서 황녹색 형광체로서 YAG계 형광체(12)를 사용할 수 있는데, YAG계 형광체(12)는 예를 들어 Y, Al, O를 포함하며, Ce을 더 포함할 수도 있다. 본 실시예에서 사용한 YAG계 형광체는 약 400-480nm의 광을 흡수하여(최대 여기 파장은 440nm), 피크 파장이 약 550nm인 황녹색광을 방출한다. 전술한 바와 같이, 최대 여기 파장과 피크 파장은 형광체(12)의 조성에 따라서 약간 달라질 수 있지만, 상기 값으로부터 크게 벗어 나지 않는다.
도 2c에는 YAG계 형광체(12)를 포함하는 LED소자로부터 방출되는 광의 스펙트럼을 측정한 그래프가 도시되어 있다. 여기서, LED칩으로는 방출 파장이 470nm인 청색 LED칩을 사용하였다. 그리고, YAG 형광체(12)로서 Y이 약 29.6중량%, Al가 약 15.1중량%, O가 약 53.1중량% 및 Ce가 약 2.2중량%인 것을 사용하였으며, 여기 피크 파장은 약 440nm이다. 도 2c를 참조하면, 470nm 파장의 청색 발출광에 대하여 YAG 형광체(12)로부터는 피크 파장이 약 555nm인 황녹색광이 방출되는 것을 알 수 있다.
녹색 형광체(11)와 적색 형광체(12)를 포함하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED소자는 다음과 같은 방식으로 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라의 광을 방출한다. 즉, LED칩(14)으로부터 방출되는 청색광의 일부는 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)와 Ca1-xSx : Eu 형광체(12)에 각각 흡수되지만, 나머지 일부는 그대로 몰드용 수지(10)의 외부로 방출된다. Sr1-xSx : Eu 형광체(11)에 청색광이 흡수되면 Eu의 도움으로 Sr1-xSx가 여기된 후에 안정된 상태로 복귀하면서 형광 변환된 녹색광을 방출하고, Ca1-xSx : Eu 형광체(12)에 청색광이 흡수되면 Eu의 도움으로 Ca1-xS x가 여기된 후에 안정된 상태로 복귀하면서 형광 변환된 적색광을 방출한다. X값에 따라서 형광 변환된 녹색광 및 적색광의 피크 파장은 약간 달라질 수 있지만, x가 0.3 0.7 범위 인 경우에는 방출광의 특성에 큰 영향이 없다. 결국, 형광체(11, 12)에 흡수되지 않고 그대로 방출되는 청색광과 Sr1-xSx : Eu 형광체(11) 및 Ca1-xS x : Eu 형광체(12)로부터 방출되는 녹색과 적색 계열의 광이 조합되어서, 상기 LED소자는 궁극적으로 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라의 광을 방출하게 된다. 도 3a에는 470nm 파장의 LED칩(14)과 Sr1-xSx : Eu 형광체(11) 및 Ca1-xSx : Eu 형광체(12)를 포함하는 탑형 LED소자로부터 방출되는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 광의 방출 스펙트럼이 도시되어 있다.
LED칩(14)으로부터 방출되는 광 중에서 형광체(11, 12)에 흡수되는 광의 양과 그대로 방출되는 광의 양, 그리고 형광체(11, 12)에 흡수되는 광의 양 중에서 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)와 Ca1-xSx : Eu 형광체(12)에 흡수되어 방출되는 녹색광과 적색광의 양은 몰드용 수지(10)에 분산되어 있는 형광체(11,12)의 양 및 조성에 따라서 달라질 수 있다.
예를 들어, 형광체(11, 12)는 몰드용 수지(10)와 형광체(11, 12)를 합한 중량의 약 5-60%를 차지할 수가 있다. 보다 구체적으로, 포팅법이나 스크린 패턴 마스크법 등과 같이 형광체가 혼합된 액상의 에폭시 수지를 사용하여 제조하는 LED소자의 경우에는 형광체(11, 12)가 몰드용 수지(10)의 중량에 대하여 약 5-50중량%, 보다 바람직하게는 약 7-30중량% 범위일 수 있다. 그리고, 트랜스퍼 몰딩법과 같이 형광체가 혼합된 고상의 에폭시 수지 테블릿을 사용하여 제조하는 LED소자의 경우에는 형광체(11, 12)가 약 5-60중량%, 보다 바람직하게는 약 5-50중량% 범위 이 내일 수 있다. 또한, 녹색 형광체인 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)는 전체 형광체(11, 12)의 중량에 대하여 약 5 20중량%를 차지할 수 있다.
녹색 형광체(11)와 황녹색 형광체(12)를 포함하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED소자는 다음과 같은 방식으로 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라의 광을 방출한다. 즉, LED칩(14)으로부터 방출되는 청색광의 일부는 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)와 황녹색 형광체(12)에 각각 흡수되지만, 나머지 일부는 그대로 몰드용 수지(10)의 외부로 방출된다. Sr1-xSx : Eu 형광체(11)에 청색광이 흡수되면 Eu의 도움으로 Sr 1-xSx가 여기된 후에 안정된 상태로 복귀하면서 형광 변환된 녹색광을 방출하고, 황녹색 형광체(12)에 청색광이 흡수되면 형광 변환된 황녹색광을 방출한다. 결국, 형광체(11, 12)에 흡수되지 않고 그대로 방출되는 청색광과 Sr1-xSx : Eu 형광체(11) 및 황녹색 형광체(12)로부터 방출되는 녹색과 황녹색 계열의 광이 조합되어서, 상기 LED소자는 궁극적으로 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라의 광을 방출하게 된다. 도 3b에는 440nm 파장의 LED칩(14)과 Sr1-xSx : Eu 형광체(11) 및 황녹색 형광체(12)를 포함하는 탑형 LED소자로부터 방출되는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 광의 방출 스펙트럼이 도시되어 있다.
LED칩(14)으로부터 방출되는 광 중에서 형광체(11, 12)에 흡수되는 광의 양과 그대로 방출되는 광의 양, 그리고 형광체(11, 12)에 흡수되는 광의 양 중에서 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)와 황녹색 형광체(12)에 흡수되어 방출되는 녹색광과 황녹색 광의 양은 몰드용 수지(10)에 분산되어 있는 형광체(11,12)의 양 및 조성에 따라서 달라진다.
예를 들어, 형광체(11, 12)는 몰드용 수지(10) 중량의 약 1-60%를 차지할 수가 있다. 보다 구체적으로, 포팅법이나 스크린 패턴 마스크법 등과 같이 형광체가 혼합된 액상의 에폭시 수지를 사용하여 제조하는 LED소자의 경우에는 형광체(11, 12)가 약 1-50중량%, 보다 바람직하게는 약 2-30중량% 범위일 수 있다. 그리고, 트랜스퍼 몰딩법과 같이 형광체가 혼합된 고상의 에폭시 수지 테블릿을 사용하여 제조하는 LED소자의 경우에는 형광체(11, 12)가 약 1-60중량%, 보다 바람직하게는 약 3-50중량% 범위 이내일 수 있다. 또한, 녹색 형광체인 Sr1-xSx : Eu 형광체(11)는 전체 형광체(11, 12)의 중량에 대하여 약 60 90중량%를 차지할 수 있다.
표 1에는 본 발명의 실시예에 따른 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 LED소자로부터 방출되는 광의 특성, 즉 휘도와 색좌표 상의 위치를 측정한 것이 도시되어 있다. 상기 실험에서는 탑형 LED소자를 사용하였는데, 상기 탑형 LED소자는 470nm 파장의 청색 LED칩(14)와 5중량%의 전술한 Sr1-xSx : Eu 형광체(11, G) 및 Ca 1-xSx : Eu 형광체(12, R)를 포함하거나 또는 10중량%의 전술한 Sr1-xSx : Eu 형광체(11, G) 및 황녹색 형광체(12, YG)를 포함하도록 구성된다. 표 1을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 방출광의 CIE 색도도 상의 위치는 x=0.278, y=0.417 ; x=0.331, y=0.463의 범위 이내이거나 이에 상당히 근접한 것을 알 수 있다.
형광체 휘도(mcd) CIE, X-포인트 CIE, Y-포인트
G(80중량%) + R(20중량%) 610 0.288 0.430
G(70중량%) + R(30중량%) 589 0.303 0.401
G(10중량%) + YG(90중량%) 706 0.294 0.392
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파스칼 칼라 LED소자는 청색 LED칩(14)과 2개의 형광체(11, 12)를 포함한다. 2개의 형광체(11, 12)의 종류 및 이들의 성분비는 얻고자 하는 파스텔 칼라의 색상에 따라서 적절하게 선택할 수가 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 동일한 파장의 청색 LED칩을 사용하는 경우에도 형광체의 양이나 형광체의 비를 적절하게 조절함으로써 다른 색깔이나 색조를 가지는 파스텔 칼라 LED소자를 제조하는 것이 가능하다.
또한, 상기한 표 1을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자는 휘도가 약 600mcd 이상으로서 상당이 높다. 특히, Sr1-xSx : Eu 형광체(11)와 황녹색 형광체를 포함하는 LED소자의 경우에는 휘도가 700mcd 이상이나 된다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자는 평균 수명이 100,000 시간 이상으로서 종래 기술에 따른 파스텔 칼라 LED소자보다 훨씬 길다.
셋째, 본 발명에 따른 파스텔 칼라 LED소자는 형광체(11, 12)가 몰드용 수지(10) 내에 고르게 분산되도록 제조할 수가 있다. 몰드용 수지(10)에 균일하게 분산되어 있는 형광체(11, 12)는 LED소자로부터의 방출광 특성에 상당한 영향을 미친다. 일반적으로, 형광체는 에폭시 수지에 비하여 비중이 크기 때문에, 액상 에폭시 수지에 형광체가 섞여 있는 경우에는 침전하는 경향이 있다. 하지만, 색 분산이 적은 원하는 색상의 파스텔 칼라 LED소자를 제조하기 위해서는 형광체(11, 12) 가 고르게 몰드용 수지(10)에 분산되어 있는 것이 바람직하다. 본 특허의 출원인과 동일인에 의하여 2003년 11월 25일에 출원된 한국특허출원 제2003-0084173호, 2단계 큐어 공정을 포함하는 백색 발광 다이오드 소자의 제조방법에 개시된 바와 같이, 2단계 큐어 공정을 사용하면 몰드용 수지(10)에 2가지 종류의 형광체(11, 12)가 고르게 분산되어 있는 LED소자를 제조할 수 있다. 상기 특허출원 명세서는 참조에 의하여 본 명세서에 완전히 결합한다.
이하에서는, 2단계 큐어 공정을 포함하는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 LED소자의 제조방법에 대하여 간단히 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명에 따른 파스텔 칼라 LED소자의 제조방법은 2단계 큐어 공정을 사용하는 제조방법에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 LED소자는 이미 공지되어 있는 파스텔 칼라 LED소자의 제조방법이나 백색 LED소자의 제조방법을 사용함으로써 제조할 수도 있다. 예컨대, 2단계 큐어 공정을 거치지 않은 녹색 형광체(11) 및 황녹색 형광체(12)가 포함된 모체 수지를 사용하는 포팅법이나 스크린 패턴 마스크법으로 몰딩 공정을 진행하거나 녹색 형광체(11) 및 황녹색 형광체(12)가 포함된 모체 수지의 테블릿을 이용한 트랜스퍼 몰딩법으로 몰딩 공정을 수행하여 LED소자를 제조할 수도 있다. 본 명세서에서 '모체 수지'란 LED칩 상에 도포되거나 몰딩되기 전의 상태로 있는, 형광체(11, 12)와 에폭시 수지(10)의 조성물을 가리킨다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 2단계 큐어 공정을 포함하는 파스텔 칼라 LED소자를 제조할 때 가하는 열 버짓(thermal budget)을 보여주는 그래프가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 주제(main gradient)와 경화제를 1차로 혼합하여 액상 에폭시 수지를 제조한다. 1차 혼합 공정에서 형광체(11, 12)의 일부를 더 첨가할 수도 있다. 그러나, 1차 혼합 공정에서는 실리콘 수지나 EMC 파우더 및 확산제(filler)는 더 첨가하지 않는다. 주제로는 예를 들어, 크레졸 노보락 에폭시, 페톨 노보락 에폭시 또는 비스페놀 A형 에폭시 중의 하나이거나 이들의 혼합물일 수 있다. 그리고, 경화제는 무수산물, 방향족 아민 변성물 또는 페놀 노보록 에폭시 중의 하나이거나 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 1차 혼합 공정에서 필요한 경우에는 경화 반응을 촉진시키기 위하여 이민다졸 화합물이나 아민 화합물과 같은 경화 촉진제를 더 첨가할 수도 있다.
계속해서 상기 액상 에폭시 수지에 대하여 1차 큐어 공정을 실시한다. 제1 큐어 공정은 소정의 시간(t4 - t1)동안 실시한다. 상기 제1 큐어 단계의 온도 및 시간은 상호 의존적인데, 특히 온도(T1)에서의 가열 시간은 액상 에폭시 수지의 가열 온도에 따라서 변할 수가 있다. 예컨대, 온도(T1)가 약 70-100℃인 경우에 승온 시간(t2 - t1)은 약 30분이 될 수 있다. 도 4에서 T0는 상온을 나타낸다. 그리고, 상기 제1 큐어 공정은 저압 상태에서 실시하는데, 저압 상태로 공정을 실시하는 이유는 기포가 발생하는 것을 방지하기 위해서이다. 저압 상태는 약 1-30토르일 수 있다. 상기한 제1 큐어 공정의 결과, 액상 에폭시 수지는 반경화 상태의 에폭시 수지로 숙성된다.
계속해서 도 4를 참조하면, 반경화 상태의 에폭시 수지에 대하여 제2 혼합 공정을 실시하여 모체 수지를 제조한다. 제2 혼합 공정은 반경화 상태의 에폭시 수지의 구성 원료들이 보다 잘 섞여 있도록 하기 위한 공정이다. 제1 혼합 공정에서 형광체(11, 12)를 첨가한 경우에는 이 때 형광체도 함께 혼합된다. 그리고, 제2 혼합 공정에서는 형광체(11, 12)를 필요한 양 또는 부족한 양을 첨가한다. 모체 수지에 포함되는 형광체(11, 12)의 최종적인 양 및 성분은 원하는 파스텔 칼라 LED소자의 색깔이나 색조 등에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 모체 수지와 형광체(11, 12)를 합한 중량을 기준으로 했을 때, 형광체(11, 12)의 중량은 약 1-60중량%일 수 있다. 그리고, 형광체(11, 12) 중량에 대하여 녹색 형광체(11)가 약 60-90중량%일 수 있다. 제2 혼합 공정은 상온(T0)에서 실시하며, 공정 소요 시간(t5 - t4)에는 특별한 제한이 없다.
다음으로, 제2 혼합 공정이 완료된 모체 수지를 사용하여 LED칩을 봉지한다. 여기서, LED칩은 도전성 또는 비도전성 접착제를 사용하여 LED칩 탑재용 부재 상에 부착되어 탑재되어 있다. 그리고, 필요한 경우에는 와이어 본딩 공정도 수행이 완료되어 LED칩에 대한 전기적인 연결도 완료되어 있다. 봉지 공정을 예컨대 전술한 바와 같이, 포팅법이나 스크린 패턴 마스크법을 사용할 수 있다.
계속해서 도 4를 참조하면, 모체 수지가 도포된 결과물을 열처리하는 제2 큐어 공정을 실시한다. 제2 큐어 공정은 모체 수지를 완전히 경화시키기 위한 공정이다. 제2 큐어 공정은 상압에서도 실시할 수 있으며, 제1 큐어 공정의 온도(T1)보다 높은 온도(T2)에서 소정의 시간(t7 - t6)동안 실시한다. 예를 들어, 제2 큐어 공정의 가열 단계는 약 120-130℃의 온도에서 약 1-2시간 실시할 수 있다. 보다 구체적으로 제2 큐어 공정은 약 30분 정도의 승온 단계(t6 - t5), 약 130℃의 온도에서 약 1시간의 가열 단계(t7 t6) 및 약 30분의 감온 단계(t8 - t 7)로 구성될 수 있다. 제2 큐어 공정에서도 가열 시간과 가열 온도는 서로 의존적이다.
이러한 2단계 큐어 공정을 거치는 경우에는 최종 가열 단계인 제2 큐어 공정이 진행되는 동안에 에폭시 수지의 점도가 감소하는 폭이 현저히 작기 때문에, 형광체가 에폭시 수지 등과 같은 몰드용 수지의 하부로 침전되는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과, 2개의 형광체가 몰드용 수지에 고르게 분산되어 있기 때문에 색 분산이 적은 우수한 특성을 가진 파스텔 칼라 LED소자를 만들 수가 있다.
도 5a 내지 도 5c에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자에 대한 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 파스텔 칼라 LED소자는 이중 몰드로 구성되어 있는데, 서로 다른 2가지 형광체가 혼합되어 있는 것이 아니라 개별적으로 각각의 몰드에 분산되어 있다는 점에서 도 1a 내지 도 1c에 도시되어 있는 파스텔 칼라 LED소자의 구조와 상이하다. 이러한 이중 몰드를 포함하는 LED소자 및 제조방법은 본 특허의 출원인과 동일인에 의하여 2004년 1월 2일에 출원된 대한민국특허출원 제2004-0000094호, 이중 몰드로 구성된 백색 발광다이오드 소자 및 그 제조방법에 상세하게 설명되어 있다. 상기 특허출원은 참조에 의하여 본 출원 명세서에 완전히 결합한다. 이하에서는, 이중 몰드를 포함하는 파스텔 칼라 LED소자에 대하여 간략히 살펴보기로 한다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 파스텔 칼라 LED소자는 LED칩 탑재용 부재(20, 24)와 청색 LED칩(14), 그리고 제1 몰드(110a, 112) 및 제2 몰드(110b, 113)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 LED소자의 경우에, 제1 몰드(110a, 112)에는 적색 형광체 또는 황녹색 형광체(112)가 제1 투광성 에폭시 수지(110a)에 고르게 분산되어 있을 수 있다. 그리고, 제2 몰드(110b, 113)에는 녹색 형광체(113)가 제2 투광성 에폭시 수지(110b)에 고르게 분산되어 있을 수 있다. 또한, 제1 몰드(110a, 112)와 제2 몰드(110b, 113)는 위치가 바뀌어서, 제2 몰드(110b, 113)가 아래쪽에 위치하고 제1 몰드(110a, 112)가 제2 몰드(110b, 113)의 위쪽에 위치할 수도 있다.
실험에 의하면 상기한 2가지 경우 중에서 전자의 경우에 파스텔 칼라 LED 소자의 광학적 특성이 더 우수한 것으로 나타났다. 즉, 2가지 종류의 형광체를 사용하는 이중 몰드 LED소자의 경우에, 하부에 위치하는 제1 투광성 에폭시 수지에는 상대적으로 방출 파장이 긴 형광체가 포함되고, 상부에 위치하는 제2 투광성 에폭시 수지에는 상대적으로 방출 파장이 짧은 형광체가 포함되는 것이 광학적 특성 측면에서는 더욱 바람직하다.
이러한 이중 몰드를 포함하는 파스텔 칼라 LED소자에서 제1 몰드(110a, 112)의 두께(h1)는 적어도 LED칩(114)의 상면 높이보다는 두껍게 형성하여야 하는데, 제1 몰드(110a, 112)와 제2 몰드(110b, 113)를 합한 두께(h1 + h2)의 약 10-90% 정도일 수 있다. 그리고, 형광체(112, 113)의 함량 및 각각의 형광체(112, 113)의 구 성은 전술한 본 발명의 실시예에 따른 형광체의 함량 및 형광체의 구성이 동일하게 적용될 수 있으므로, 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도 5a 내지 도 5c에서 미설명 참조 부호는 도 1a 내지 도 1c의 참조 부호와 동일하기 때문에 역시 상세한 설명은 생략한다.
이러한 이중 몰드를 포함하는 파스텔 칼라 LED소자는 종래와 같은 제조방법에 의하여 제조할 수 있다. 뿐만 아니라, 전술한 본 발명의 실시예에 기술되어 있는 것처럼 2단계 큐어 공정을 사용하는 제조방법에 의해서도 제조할 수 있다.
도 6a에는 본 발명의 다른 실험예에 따라 제조된 2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 LED소자들에 대한 색좌표 상의 위치가 도시되어 있고, 도 6b에는 상기 파스텔 칼라 LED소자들의 휘도가 도시되어 있다.
도 6a를 참조하면, 2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 LED 소자의 경우에 전술한 실험예와 같은 스카이 그리니쉬 칼라 LED 소자 만이 아니라 다양한 색상의 파스텔 칼라 LED 소자를 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 2개의 형광체를 이용하는 파스텔 칼라 LED소자로부터 방출되는 빛의 색깔은 LED칩의 발광 파장 및 형광체로부터의 발광 파장에 따라 달라질 수 있다. 즉, 파스텔 칼라 LED소자로부터 방출되는 빛의 색깔은 LED칩, 제1 형광체 및 제2 형광체로부터의 발광 파장에 따라서 달라질 수 있다. 예컨대, 소정의 발광 파장을 갖는 LED칩을 사용하는 경우에, 녹색 계열의 형광체와 적색 계열의 형광체를 사용한다고 가정해보자. 형광체의 혼합 비율에 따라서, 녹색 형광체가 많이 이용되는 경우에는, LED소자는 녹색의 색조가 강한 파스텔 칼라 광을 방출하고, 적색 형광체가 많이 이용되는 경 우에는 LED소자는 적색의 색조가 강한 파스텔 칼라 광을 방출한다. 도 6a에서 1-24의 숫자는 출원인이 사용한 샘플의 번호를 나타낸다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 실험예에 따라 제조된 파스텔 칼라 LED소자는 일부 샘플을 제외하고는 휘도가 200mcd 이상이며, 절반 이상의 경우에 휘도가 350mcd 이상이 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 종래 기술에 따른 파스텔 칼라 LED소자에 비하여 휘도가 상당히 높다는 것을 알 수 있다. 참고로, 도 6b의 샘플 번호는 도 6a에 도시되어 있는 샘플 번호와 동일한 파스텔 칼라 LED소자를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 청색의 LED칩과 서로 다른 2가지 종류의 형광체를 사용함으로써, 휘도가 큰 파스텔 칼라 LED소자를 제조할 수가 있다. 특히, 녹색 형광체와 적색 형광체 또는 녹색 형광체와 황녹색 형광체를 사용함으로써 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 LED소자를 제조할 수가 있다.
그리고, 본 발명에 의한 LED소자는 첨가되는 2가지 종류의 형광체의 양과 그 조성을 조절함으로써, 동일한 청색 LED칩을 사용하여 다양한 색깔과 색조를 띠는 LED소자를 제조할 수가 있다. 그리고, 본 발명에 의해 제조된 파스텔 칼라 LED소자는 휘도가 우수할 뿐만이 아니라 수명도 상대적으로 길다.
아울러, 본 발명에 따른 LED소자의 제조방법에 의하면 색 분포가 분산되지 않을 뿐만이 아니라 광학적 특성이 우수한 LED소자를 제조하는 것이 가능하며, 제조 공정이 간단하기 때문에 생산 원가를 절감할 수가 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 외부 접속 단자를 구비하고 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되는 소정의 배선 패턴이 형성되어 있는 LED칩 탑재용 부재; 상기 LED칩 탑재용 부재 상에 탑재되어 있으며 상기 배선 패턴을 통하여 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되어 있는 청색 LED칩; 상기 LED칩을 봉지하고 있는 몰드용 수지; 상기 몰드용 수지에 고르게 분산되어 있는 제1 및 제2 형광체를 포함하는 발광 다이오드 소자로서, 상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제1 색깔의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제2 색깔의 광을 방출하며, 상기 LED칩과 상기 제1 및 제2 형광체로부터 각각 발광되는 광은 서로 조합하여 파스텔 칼라의 광을 형성하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자에 있어서,
    상기 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자이고,
    상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 녹색의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 적색의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 형광체는 상기 제1 및 제2 형광체와 상기 몰드용 수지를 합한 중량의 1-60중량%를 차지하고,
    상기 제1 형광체는 상기 제1 및 제2 형광체를 합한 중량의 60-90%를 차지하는 것을 특징으로 하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자.
  4. 외부 접속 단자를 구비하고 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되는 소정의 배선 패턴이 형성되어 있는 LED칩 탑재용 부재; 상기 LED칩 탑재용 부재 상에 탑재되어 있으며 상기 배선 패턴을 통하여 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되어 있는 청색 LED칩; 상기 LED칩을 봉지하고 있는 몰드용 수지; 상기 몰드용 수지에 고르게 분산되어 있는 제1 및 제2 형광체를 포함하는 발광 다이오드 소자로서, 상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제1 색깔의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제2 색깔의 광을 방출하며, 상기 LED칩과 상기 제1 및 제2 형광체로부터 각각 발광되는 광은 서로 조합하여 파스텔 칼라의 광을 형성하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자에 있어서,
    상기 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자이고,
    상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 황녹색의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 녹색의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 형광체는 상기 몰드용 수지 중량의 5-60중량%를 차지하고,
    상기 제1 형광체는 상기 제1 및 제2 형광체를 합한 중량의 80-95%를 차지하는 것을 특징으로 하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자.
  6. 외부 접속 단자를 구비하고 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되는 소정의 배선 패턴이 형성되어 있는 LED칩 탑재용 부재; 상기 LED칩 탑재용 부재 상에 탑재되어 있으며 상기 배선 패턴을 통하여 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되어 있는 청색 LED칩; 상기 LED칩을 봉지하고 있는 몰드용 수지; 상기 몰드용 수지에 고르게 분산되어 있는 제1 및 제2 형광체를 포함하는 발광 다이오드 소자로서, 상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제1 색깔의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제2 색깔의 광을 방출하며, 상기 LED칩과 상기 제1 및 제2 형광체로부터 각각 발광되는 광은 서로 조합하여 파스텔 칼라의 광을 형성하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자에 있어서,
    상기 몰드용 수지는 제1 몰드용 수지 및 상기 제1 몰드용 수지의 상부에 형성되어 있는 제2 몰드용 수지로 구성되며,
    상기 제1 형광체는 상기 제1 몰드용 수지에 분산되어 있고, 상기 제2 형광체는 상기 제2 몰드용 수지에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자는 스카이 그리니쉬 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자이고,
    상기 제1 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 황녹색 또는 적색의 광을 방출하고, 상기 제2 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 녹색의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자.
  8. 외부 접속 단자를 구비하고 상기 외부 접속 단자와 전기적으로 연결되는 소정의 배선 패턴이 형성되어 있는 LED칩 탑재용 부재를 준비하는 단계;
    상기 LED칩 탑재용 부재 상에 청색 LED칩을 탑재하여 부착시키는 단계;
    상기 배선 패턴을 통하여 상기 LED칩과 상기 외부 접속 단자를 전기적으로 연결하는 단계;
    에폭시 수지 및 상기 에폭시 수지에 혼합되어 있는 2가지 종류의 형광체를 포함하는 모체 수지를 준비하는 단계로서, 상기 2가지 종류의 형광체는 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제1 색깔의 광을 방출하는 제1 형광체와 상기 LED칩으로부터 방출되는 광을 흡수하여 제2 색깔의 광을 방출하는 제2 형광체를 포함하는 모체 수지의 준비 단계; 및
    포팅법, 스크린 패턴 마스크법 또는 트랜스퍼 몰딩법을 사용하여 상기 LED칩을 봉지하도록 상기 모체 수지로 몰딩하는 단계를 포함하는 파스텔 칼라 LED소자의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 모체 수지 준비 단계는,
    상온에서 주제 및 경화제를 포함하는 액상 에폭시 수지를 1차 혼합하는 단계;
    70 내지 100℃의 온도 및 1 내지 30토르의 압력 하에서 상기 액상 에폭시 수지를 반경화시키는 제1 큐어 단계;
    상온에서 상기 반경화된 액상 에폭시 수지에 상기 제1 및 제2 형광체를 첨가하고 2차 혼합하는 단계를 포함하고,
    상기 몰딩 단계는,
    상기 LED칩 상에 상기 모체 수지를 도포하는 단계; 및
    120℃ 이상의 온도 및 상압 하에서 상기 모체 수지를 경화시키는 제2 큐어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파스텔 칼라 발광 다이오드 소자의 제조방법.
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