KR100649704B1 - 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100649704B1
KR100649704B1 KR1020050082201A KR20050082201A KR100649704B1 KR 100649704 B1 KR100649704 B1 KR 100649704B1 KR 1020050082201 A KR1020050082201 A KR 1020050082201A KR 20050082201 A KR20050082201 A KR 20050082201A KR 100649704 B1 KR100649704 B1 KR 100649704B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
lens
emitting diode
led chip
fluorescent
Prior art date
Application number
KR1020050082201A
Other languages
English (en)
Inventor
한윤석
노재기
김창욱
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020050082201A priority Critical patent/KR100649704B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100649704B1 publication Critical patent/KR100649704B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

광효율이 우수한 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법이 제공된다.
상기 발광 다이오드 패키지는, 베이스 부재와, 상기 베이스 부재상에 탑재된 LED 칩과, 상기 LED 칩위에 덮어지는 수지층과, 상기 수지층상에 구비되는 렌즈 구조체 및, 상기 렌즈 구조체사이에 형광물질을 포함하면서 형성된 형광층을 포함하여 구성되어 있다.
본 발명에 의하면, 형광물질(phospor)을 포함하는 형광층(형광물질 막)을 렌즈 구조체사이에 형성하면서 그 막 두께를 박막화함으로서, LED 칩에서 방출되는 청색광 또는 자외선의 광이 형광물질을 거치면서 흡수되는 것이 방지되어 발광 다이오드 패키지의 광효율을 보다 향상시키는 한편, 형광층의 구현구조가 정밀하기 때문에, 색좌표 조절을 용이하게 하여 발광 다이오드 패키지 특히, 백색 발광 다이오드 패키지의 제품 특성을 우수하게 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.
발광 다이오드 패키지 , LED 칩, 형광물질, 형광층

Description

발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법{Light Emitting Diode Package and Method for manufacturing The Same}
도 1 내지 도 3은 종래 발광 다이오드 소자의 실시예들을 도시한 단면도
도 4는 종래 LED 칩을 이용한 백색 반도체 발광 다이오드 소자의 백색광 구현상태를 도시한 구조도
도 5는 종래의 다른 LED 칩을 이용한 백색 반도체 발광 다이오드 소자의 백색광 구현상태를 도시한 구조도
도 6은 본 발명에 따른 광효율이 우수한 발광 다이오드 패키지를 도시한 구조도
도 7의 (a)-(f)는 본 발명인 발광 다이오드 패키지의 제조단계를 도시한 모식도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1.... 발광 다이오드 패키지 10.... 베이스 부재
20.... LED 칩 30.... 수지층
40,50.... 제 1,2 렌즈 60.... 렌즈 구조체
70.... 형광층 72.... 형광물질(phodposr)
74.... 점성매체(epoxy) d.... 렌즈 사이의 공극
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형광물질(phospor)과 혼합된 형광층(형광물질 막)을 렌즈 구조체사이에 형성하면서 그 막 을 박막화하여 발광 다이오드 칩(Light Emitting Diode)(이하, 'LED 칩' 이라함)에서 방출되는 청색광 또는 자외선의 광이 형광물질을 거치면서 흡수되는 것이 방지되어 발광 다이오드 패키지의 광효율을 보다 향상시키는 한편, 특히 형광층 막의 구조가 정밀하기 때문에, 색좌표의 조절을 용이하게 하여 전체적인 발광 다이오드 패키지의 특성을 우수하게 하는 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드 소자(패키지 또는 소자)는 통상 LED 칩에서 방출되는 자외선 또는 청색광을 보다 긴 파장의 가시광으로 형광 전환함으로써, 백색광 또는 여러가지 색상의 가시광을 방출하는 소자이다.
이와 같은 발광 다이오드 패키지는 소형이고 선명한 색의 광을 구현할 수 있으며, 반도체소자이기 때문에 소실 염려가 없고, 초기 구동특성 및 내진성이 뛰어나고, 점등의 반복에 강하다는 특성을 가지고 있어, 최근에는 각종 인디케이터, 특 수 조명 및 여러 가지 광원으로서 널리 이용되고 있다.
그리고, 근래에는 초고휘도, 고효율의 적, 녹, 청색(RGB) 발광다이오드가 개발되어, 이들 발광 다이오드를 이용한 대형화면의 LED 디스플레이가 사용되게 되었고, 이 LED 디스플레이는 적은 전력으로 동작시킬 수 있으면서 경량이고 수명이 길다는 우수한 특성을 제공하여 그 응용에 관심이 집중되고 있다.
그리고, 최근에는 반도체 발광 다이오드 소자를 이용해서 백색 발광 광원을 구현하는 시도 즉, 백색 반도체 발광 다이오드 소자에 대한 연구가 이루어지고 있다.
예를 들어, 백색 광원을 구현하는 발광 다이오드 소자에 있어서는, LED 칩에서 방출되는 자외선이 형광물질을 여기하고, 이에 따라 형광물질로부터 빛의 삼원색, 즉 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 가시광이 방출되거나, 또는 황색(Y) 및 청색(B)의 가시광이 방출된다.
이때, 형광물질로부터 방출되는 가시광들은 형광물질의 조성에 따라 달라지게 되며, 이러한 가시광들은 서로 결합하여 인간의 눈에는 백색광으로 보이게 되는 것이다.
그런데, 최근에는 램프 형태의 발광 다이오드 소자에서 기판에 고밀도로 실장되는 칩 형태의 발광 다이오드 소자로 발전되면서, 디스플레이 장치를 비롯한 각종 기기의 백 라이트용 소자나 또는 형광등과 같은 전기 기기용 소자뿐만 아니라 많은 종류의 신호 소자 등으로 그 활용범위가 점차 확대되는 추세에 있다.
다음, 도 1 내지 도 3에는 종래 발광 다이오드 소자의 실시예들이 도시되고 있다.
즉, 도 1에 도시된 램프 형태(lamp type)의 발광 다이오드 소자와 도 2에 도시된 칩 형태(chip type)의 발광 다이오드 소자는 미국특허 제 6,069,440호에 개시된 것이며, 도 3에 도시된 발광 다이오드 소자는 미국특허 제 5,813,753호에 개시된 것으로 이하에서 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
도 1에서 도시된 종래의 램프형태의 발광 다이오드 소자(100)는, 마운트 리드(mount lead, 102)와 인너 리드(inner lead, 102)를 구비하고 있으며, LED 칩(103)은 상기 마운트 리드(101)의 상부에 형성된 컵(101a) 내부에 설치되어 있다.
그리고, 상기 LED 칩(103)의 n 전극과 p 전극은 와이어(104)에 의해 마운트 리드(101)와 인너 리드(102) 각각에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 LED 칩(103)은 코팅 수지에 형광물질이 혼합된 형광층(105)(phospor)에 의해 덮어져 있고, 이와 같은 구성요소들은 투명수지(106)에 의해 둘러싸여 있다.
다음, 도 2에 도시된 종래의 칩 형태의 발광 다이오드 소자(110)에 있어서, LED 칩(113)은 케이싱(111)의 홈 내부에 설치되고, 케이싱(111)의 홈 내부에는 형광물질이 혼합된 코팅 수지가 채워져 상기 LED 칩(113)을 덮는 형광층(115)을 형성한다. 상기 LED 칩(113)의 n 전극과 p 전극은 와이어(114)에 의해 금속도선(112)에 전기적으로 연결되어 있다.
마지막으로, 도 3에 도시된 종래의 다른 형태의 발광 다이오드 소자(120)에 있어서, LED 칩(121)은 컵 형태의 헤더(header)(122) 내부에 설치되어 있으며, 헤더(122)의 내벽에 미러(123)가 설치되어 LED 칩(121)에서 방출되는 광을 반사시키 는 구조로 되어 있다.
이때, 상기 헤더(122)의 내부에는 LED 칩(121)을 둘러싸도록 형광물질(124)이 분산되어 있는 투명물질(125)이 채워져 있으며, 헤더(122)의 상부에는 유리판(126)이 위치하여 형광물질(124)에 흡수되지 않은 광이 공기중으로 방출되는 것을 방지한다.
LED 칩(121)의 상방에는 SWP(Short-Wave-Pass) 필터(127)가 더 마련되어 단파장의 광을 장파장의 광에 비해 높은 효율로 통과시킨다.
즉, 이와 같은 구성을 가진 종래의 발광 다이오드 소자에 있어서는, LED 칩에서 방출된 자외선 또는 청색광은 형광층 내의 형광물질을 여기시키고, 이에 따라 상기 형광층으로부터 보다 긴 파장의 가시광이 방출된다.
한편, 종래 발광 다이오드 소자에서 백색광 구현방법은 다음의 도 4 및 도 5에서 상세하게 설명한다.
먼저, 도 4에서 도시한 바와 같이, 백색 반도체 발광 다이오드 소자(300)에서 LED 칩(310)은 여기광으로서 420nm ~ 480nm 범위의 파장을 가진 청색광(B)을 방출하는 청색광 LED 칩이 사용된다.
그리고, 이와 같은 청색광 LED 칩(310)을 사용하여 백색광을 구현하는 경우에는 형광층(320) 즉, 황색 형광물질(phospor)(322)이 충진물(324)에 혼합되어 청색광(B 화살표)이 황색 형광물질(322)에서 여기(Y 화살표)되어 최종적으로 백색광(W 화살표)를 방출하는 것이다.
다음, 도 5에서 도시한 바와 같이, 자외선(UV) LED 칩(410)을 사용하는 백색 발광 다이오드 소자(400)인 경우에는, 형광층에는 자외선에 의해 여기되어 적색광(R 화살표), 녹색광(G 화살표) 및, 청색광(B 화살표)을 각각 방출하는 세 종류의 형광물질(R.G.B phospor)(422)이 충진물(424)과 함께 형광층(420)을 구성하여 최종적으로 백색광(W 화살표)을 방출시키는 것이다.
그러나, 이와 같은 지금까지 알려진 종래의 백색 발광 다이오드 소자(300) (400)에 있어서는, 백색광 구현 형태가 도 4의 'Blue LED + 황색 형광물질(yellow phosphor)' 또는, 도 5의 'UV LED+R, G, B 형광물질' 또는, 도시하지 않은 또는 'R, G, B LED의 조합'의 형태이나, 형광물질(Phosphor)(322)(422)은 통상 소자(패키지)를 보호하기 위해 밀봉(encapsulation)하는 과정에서 충진되는 충진물(324)(424)에 혼합되어 주입(dispensing)되는 형태이다.
따라서, 종래의 백색 발광 다이오드 소자의 경우에는 형광물질에 의하여 여기된 광자가 다시 인접 형광물질에 흡수될 확률이 높아 광 손실이 발생되는 문제를 갖고 있는 것이다.
즉, 형광물질이 충진물에 혼합되어 형광층이 형성되기 때문에, 충진물의 충진 두께가 적어도 LED 칩을 덮을 만큼은 되어야 하므로 충진물에 여러 층의 형광물질이 분포되고, 결국 형광물질의 성질에 따라 여기된 광자가 흡수되는 현상이 발생되고, 이는 최종적으로 반도체 발광 다이오드 소자의 광효율을 저하시키는 것이다.
이때, 상기 충진물은 통상 실리콘이나 에폭시 등이 사용될 수 있다.
또한, 종래의 백색 발광 다이오드 소자의 경우에는, 충진물에 분포되는 형광물질의 분포도를 균일하게 하는 것이 어렵기 때문에, 정밀한 색좌표의 구현도 어렵 게 하는 등의 문제점들이 있었다.
이에 따라, 렌즈 구조체사이에 형광물질을 포함하는 형광층을 박막형태로 제공하면, 형광층의 막이 박막화되고 형광물질의 분포도도 균일하게 하는 것이 가능하기 때문에, 여기된 광자가 형광물질에 흡수되는 것을 방지하면서, 색좌표의 조절도 용이하게 할 수 있어 바람직할 것이고, 이와 같은 발광 다이오드 패키지가 요구되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 형광물질을 포함하는 형광층을 렌즈 구조체 사이에 형성하면서 그 막의 두께를 박막화함으로서, LED 칩에서 방출되는 청색광 또는 자외선의 광이 형광물질을 거치면서 흡수되는 것이 완전하게 차단되어 발광 패키지의 광효율을 보다 향상시키는 것은 물론, 형광층의 색좌표 조절도 용이하게 하여 전체적인 백색 발광 다이오드 패키지의 제품 특성을 우수하게 하는 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은,
베이스 부재;
상기 베이스 부재상에 탑재된 LED 칩;
상기 LED 칩 위에 덮어지는 수지층;
상기 수지층상에 구비되는 렌즈 구조체; 및,
상기 렌즈 구조체의 내측에 형광물질을 포함하면서 형성된 형광층;
을 포함하여 구성된 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
이때, 바람직하게는, 상기 베이스부재는 리드 프레임, 인쇄회로기판 및, 세라믹기판중 하나 일 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 구조체는 내측으로 상기 형광층이 충진되는 공극을 형성하면서 조립되는 제 1,2 렌즈로 구성될 수 있다.
이때, 상기 형광층은 형광물질과 점성 매체가 혼합되어 상기 제 1,2 렌즈사이의 공극에 형성된다.
또한, 상기 점성 매체는 에폭시, 실리콘중 하나일 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 구조체의 제 1 렌즈에는 렌즈사이의 공극에 형광층이 형성될때 제 2 랜즈의 압하시 발생되는 잔여 형광층이 유입되는 형광층 유입홈이 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 수지층은 상기 렌즈구조체와 그 사이의 형광물질을 덮도록 형성되는 것이다.
여기서, 청색광 방출 LED 칩과 황색 형광물질의 제 1 조합과, 자외선 LED 칩과 R,G,B 형광물질의 제 2 조합 및, R,G,B LED 칩들의 조합으로 구현되는 제 3 조합중 하나로 구성되어 백색광 발광 다이오드 패키지로 제공되는 것이 가능하다.
다음, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 렌즈구조체의 제 1렌즈의 내면 에 형광물질과 점성매체의 혼합물을 일정 두께로 도포하는 단계;
상기 형광물질 혼합물위로 상기 제 1 렌즈의 곡률에 대응하여 소정 두께의 공극을 형성하도록 곡률이 조정된 제 2 렌즈가 안착되면서 제 1,2 렌즈사이에 일정 두께의 박막화된 형광층을 형성시키는 단계; 및,
상기 제 2 렌즈위로 수지를 도포하고, LED 칩이 탑재된 베이스 부재를 덮어서 칩과 렌즈사이에 수지층이 일체로 밀봉 형성되는 단계;
를 포함하여 구성된 발광 다이오드 패키지의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 제 1 렌즈의 내주면 모서리를 따라서는 홈이 형성되어 제 2 렌즈가 공극을 두고 제 1 렌즈상에 안착될때, 잔여 형광물질 혼합물이 유입된다.
그리고, 청색광 방출 LED 칩과 황색 형광물질의 제 1 조합과, 자외선 LED 칩과 R,G,B 형광물질의 제 2 조합 및, R,G,B LED 칩들의 조합으로 구현되는 제 3 조합중 하나로 구성되어 백색광을 구현 방출한다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 도 6에서는 본 발명에 따른 광효율이 우수한 발광 다이오드 패키지 (1)의 전체 구성을 단면도로 도시하고 있다.
즉, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)는, 베이스 부재(10)와, 상기 베이스 부재(10)상에 탑재된 LED 칩(20)과 상기 LED 칩(20)위에 덮어지는 수지층(30)과 상기 수지층(30)상에 구비되는 렌즈 구조체(60) 및, 상기 렌즈 구조체(60)사이에 형광물질(72)을 포함하면서 형성된 형광층(70)으로 구 성되어 있다.
이때, 상기 렌즈 구조체(60)는 상기 형광층(70)이 충진 형성되는 공극(d)을 형성하는 반구형 또는 반 타원형 형상의 제 1,2 렌즈(40)(50)로 제공된다.
따라서, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)의 특징은 통상 기존에 충진물에 형광물질을 혼합시키어 LED 칩(20)을 덮는 정도의 대략적인 두께로 형성시킨 것에 반하여, 본 발명에서는 렌즈 조립체(60)의 제 1,2 렌즈(40)(50)사이 공극(d)에 형성되는 보다 박막화된 형광층(70)이 제공되는 것에 있다.
결국, 외부 렌즈와 내부 렌즈의 역할을 하는 상기 제 1,2 렌즈(40)(50)사이에 형광층(70)을 형성하기 때문에, 그 만큼 형광층의 박막화가 매우 정밀한 상태로 구현되고, 이와 같은 형광층의 박막화는 앞에서 설명한 기존의 여기된 광자가 다시 형광물질에서 흡수되는 환경을 차단하기 때문에, 광효율을 그 만큼 높이는 것이다.
또한, 형광층 부위가 얇아지면서도 정밀한 형광층(막)의 형성을 가능하게 하고, 동시에 형광물질(62)의 분포도 균일하거나 원하는 조건으로 하는 것을 용이하게 하기 때문에, 기존에 비하여 색좌표의 조절을 그 만큼 용이하게 하는 것이다.
그리고, LED 칩의 상면 또는 측면에 대한 발광비율 및, 요구되는 최종 배광 특성에 따라 형광층의 부분적인 두께조절이나 그 조절된 두께를 갖는 부위의 위치조절도 용이하게 하여 전체적으로 발광 다이오드 패키지의 생산성을 높이고 제품의 사용 환경에 신속하게 대응 생산하는 것을 가능하게 하는 것이다.
이때, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 베이스부재(10)는 리드 프레임, 인쇄회로기판(PCB) 및, 세라믹기판중 하나를 사용할 수 있는데, 이는 알려져 있다.
그리고, 상기 LED 칩(20)은 상기 베이스부재(10)상의 보조기판(22)상에 적어도 하나 이상 예를 들어, R.G.B LED 칩들을 조합하여 백색 발광 다이오드 패키지로 구현하는 경우에는 여러개의 칩들이 탑재될 수 있다.
이때, 여러개의 LED 칩(20)들이 탑재되는 경우에는, 도 6과 같이 상기 렌즈구조체(60)는 반구의 타원형으로 형성되고, 단독 LED 칩이 탑재되는 경우에는 도면에는 도시하지 않은 반구형 렌즈 구조체(60)를 사용하게 될 것이다.
한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 수지층(30)은 실리콘 또는 에폭시를 주로 사용하는데, 이는 알려져 있다.
그리고, 상기 형광층(70)은 형광물질(72)과 점성 매체(viscous media)(74)가 혼합되어 상기 제 1,2 렌즈(40)(50)사이의 공극(d)에서 형성되는데, 다음의 도 7에서 도시한 제조방법을 통하여 상세하게 설명한다.
이때, 상기 점성 매체 즉, 형광물질이 렌즈사이에서 분포 위치되도록 도와주는 점성 매체는 통상 사용하는 에폭시, 실리콘중 하나일 수 있고, 이는 알려져 있다.
한편, 도 7b에서 도시한 바와 같이, 상기 렌즈 구조체의 제 1 렌즈(40) 내주면 모서리부분에는 안쪽으로 오목하게 들어가서 렌즈사이의 공극(d)에 형광층이 형성될 때, 제 2 렌즈(50)가 공극을 유지하면서 제 1 렌즈(40)상에서 압하되는 경우, 잔여 형광층(70')이 유입되는 형광층 유입홈(42)이 일체로 구비되어 있다.
따라서, 도 7a,7c에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1,2 렌드(40)(50)의 곡률 R1, R2은 미리 조정되어서 그 사이에서 원하는 공극(d)이 형성되도록 한다.
이때, 상기 수지층(30)은 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 렌즈구조체의 제 1,2 렌즈(40)(50)와 형광층(70)을 모두 덮으면서 밀봉 접합하는 역할을 한다.
한편, 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)는 실질적으로 백색광을 구현하는 패키지이므로, 청색광 방출 LED 칩과 황색 형광물질의 제 1 조합과, 자외선 LED 칩과 R,G,B 형광물질의 제 2 조합 및, R,G,B LED 칩들의 조합으로 구현되는 제 3 조합중 하나를 선택하여 백색광을 최종적으로 방출토록 할 수 있다.
다음, 도 7에서는 본 발명인 발광 다이오드 패키지의 제조단계를 도시한 모식도이다.
즉, 도 7a에서 도시한 바와 같이, 일정 곡률(R1)의 렌즈 구조체(60)중 제 1렌즈(40)를 마련하고, 도 7b에서 도시한 바와 같이, 그 내면에 형광물질(72)과 점성매체(74) 예를 들어, 실리콘 또는 에폭시의 점성매체를 혼합한 혼합물을 대략 일정 두께로 도포한다.
이때, 상기 혼합물의 도포량은 제 1 렌즈와 제 2 렌즈가 압하되어 공극을 형성하기에 충분할 정도이면 되고, 잔여물은 앞에서 설명한 제 1 렌즈(40)의 유입홈(42)으로 유도될 것이다.
다음, 도 7c에서 도시한 바와 같이, 일정곡률(R2)의 제 2 렌즈(50)를 내면에 혼합물이 도포된 제 1 렌즈(40)상에 공극(d)을 유지한 상태로 덮어서 압하하고, 이때 제 1,2 렌즈(40)(50)사이에는 일정 두께의 박막화된 형광층(70)이 형성된다.
한편, 도 7c에서 도시한 바와 같이, 상기 제 2 렌즈(50)를 제 1 렌즈(40)상에 공극을 유지하면서 압하하면 그 사이에 도포된 형광물질(72)과 점성매체(74)의 혼합물중 잔여 혼합물(70')은 제 1 렌즈(40)의 유입홈(42)측으로 유입된다.
다음, 도 7d 및 도 7e에서 도시한 바와 같이, 상기 제 2 렌즈(50)의 내주면 상에 실리콘 또는 에폭시 등의 수지를 도포하고, 동시에 이 수지층(30)에 적어도 하나 또는 다수 개의 LED 칩(20)이 탑재된 베이스부재(10)를 덮어서 칩과 렌즈사이에 수지층이 일체로 밀봉 형성되도록 하면, 최종적으로 도 7f와 같은 발광 다이오드 패키지(1)의 제조가 완료된다.
이때, 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 발광 다이오드 패키지(1)는, 청색광 방출 LED 칩과 황색 형광물질의 제 1 조합과, 자외선 LED 칩과 R,G,B 형광물질의 제 2 조합 및, R,G,B LED 칩들의 조합으로 구현되는 제 3 조합중 하나로 구성되어 백색광 발광 다이오드 패키지로 제공되게 된다.
이에 따라서, 본 발명의 발광 다이오드 패키지 특히, 백색 발광 다이오드 패키지에 의하면, 형광층이 렌즈 구조체사이에서 박막형태로 제공되기 때문에, 여기된 광자기 형광물질에 흡입되는 것을 방지하면서, 색좌표 조절도 용이한 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명인 광효율이 우수한 발광 다이오드 패키지에 의하면, 형광물질을 포함하는 형광층 막을 렌즈 구조체 사이에서 박막화 구현함으로서, LED 칩에서 방출되는 청색광 또는 자외선의 광이 형광물질에서 여기된후 광자가 형광물질에서 다시 흡수되는 것이 완전하게 방지되어 패키지의 광효율을 보다 향상시키는 우수한 효과를 제공한다.
또한, 형광물질 막의 정밀도 유지가 용이하여 색좌표 조절을 용이하는 다른 우수한 효과를 제공한다.
그리고, 렌즈 구조체를 이용하기 때문에, 광원의 2중 보호가 가능한 또 다른 효과를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명에 의하면 최종적으로 백색 발광 다이오드 패키지의 제품 특성을 우수하게 하는 것이다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (11)

  1. 베이스 부재;
    상기 베이스 부재상에 탑재된 LED 칩;
    상기 LED 칩 위에 덮어지는 수지층;
    상기 수지층상에 구비되는 렌즈 구조체; 및,
    상기 렌즈 구조체의 내측으로 형광물질을 포함하면서 형성된 형광층;을 포함하고,
    상기 렌즈 구조체는 상기 형광층을 형성도록 사이에 공극을 형성하면서 조립되는 제 1,2 렌즈로 구성되며,
    상기 제 1 렌즈에는 렌즈사이의 공극에 형광층이 형성될 때, 잔여 형광층의 유입을 유도하는 형광층 유입홈이 구비된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 베이스부재는 리드 프레임, 인쇄회로기판 및, 세라믹기판중 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 형광층은 형광물질과 점성 매체가 혼합되어 상기 제 1,2 렌즈사이의 공극에 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 점성 매체는 에폭시 또는 실리콘인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 수지층은 상기 렌즈 구조체와 그 사이의 형광물질을 일체로 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  8. 제 1항에 있어서, 청색광 방출 LED 칩과 황색 형광물질의 제 1 조합과, 자외선 LED 칩과 R,G,B 형광물질의 제 2 조합 및, R,G,B LED 칩들의 조합으로 구현되는 제 3 조합중 하나로 구성되어 백색 발광 다이오드 패키지로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  9. 렌즈구조체의 제 1렌즈의 내면에 형광물질과 점성매체가 혼합된 혼합물을 일정 두께로 도포하는 단계;
    상기 혼합물위로 상기 제 1 렌즈의 곡률에 대응하여 소정 두께의 공극을 형성하도록 곡률이 조정된 제 2 렌즈가 안착되면서 제 1,2 렌즈사이에 일정 두께의 박막화된 형광층을 형성시키는 단계; 및,
    상기 제 2 렌즈상에 수지를 도포하고, LED 칩이 탑재된 베이스 부재를 덮어서 칩과 렌즈사이에 수지층이 일체로 밀봉 형성되는 단계;
    를 포함하여 구성된 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제 1 렌즈의 내주면 모서리를 따라서는 홈이 형성되어 제 2 렌즈가 공극을 두고 제 1 렌즈상에 안착될 때, 잔여 형광층의 혼합물이 유입되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서, 청색광 방출 LED 칩과 황색 형광물질의 제 1 조합과, 자외선 LED 칩과 R,G,B 형광물질의 제 2 조합 및, R,G,B LED 칩들의 조합으로 구현되는 제 3 조합중 하나로 구성되어 백색 발광 다이오드 패키지로 사용되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
KR1020050082201A 2005-09-05 2005-09-05 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 KR100649704B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050082201A KR100649704B1 (ko) 2005-09-05 2005-09-05 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050082201A KR100649704B1 (ko) 2005-09-05 2005-09-05 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100649704B1 true KR100649704B1 (ko) 2006-11-27

Family

ID=37713527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050082201A KR100649704B1 (ko) 2005-09-05 2005-09-05 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100649704B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010058960A3 (en) * 2008-11-18 2010-08-26 Lg Innotek Co., Ltd Light emitting module and display device having the same
KR101001786B1 (ko) 2007-12-31 2010-12-15 엘에스전선 주식회사 광원 패키지 및 그를 구비하는 조명 장치
WO2013055764A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Intematix Corporation Wavelength conversion component with improved protective characteristics for remote wavelength conversion
KR101623185B1 (ko) * 2009-11-04 2016-05-20 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드 패키지 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004158695A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Okaya Electric Ind Co Ltd ランプ構造
JP2004363564A (ja) 2003-04-30 2004-12-24 Samsung Electronics Co Ltd 蛍光多層を有する発光ダイオード素子
JP2005050827A (ja) 2004-10-22 2005-02-24 Matsushita Electric Works Ltd 照明光源の製造方法および照明光源

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004158695A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Okaya Electric Ind Co Ltd ランプ構造
JP2004363564A (ja) 2003-04-30 2004-12-24 Samsung Electronics Co Ltd 蛍光多層を有する発光ダイオード素子
JP2005050827A (ja) 2004-10-22 2005-02-24 Matsushita Electric Works Ltd 照明光源の製造方法および照明光源

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101001786B1 (ko) 2007-12-31 2010-12-15 엘에스전선 주식회사 광원 패키지 및 그를 구비하는 조명 장치
WO2010058960A3 (en) * 2008-11-18 2010-08-26 Lg Innotek Co., Ltd Light emitting module and display device having the same
US8446544B2 (en) 2008-11-18 2013-05-21 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting module and display device having the same
US8670087B2 (en) 2008-11-18 2014-03-11 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting module and display device having the same
KR101623185B1 (ko) * 2009-11-04 2016-05-20 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드 패키지 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈
WO2013055764A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Intematix Corporation Wavelength conversion component with improved protective characteristics for remote wavelength conversion
US9115868B2 (en) 2011-10-13 2015-08-25 Intematix Corporation Wavelength conversion component with improved protective characteristics for remote wavelength conversion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5230171B2 (ja) 発光装置、発光装置の製造方法、電子機器および携帯電話機
JP5240603B2 (ja) 白色光源モジュール及びバックライトユニット並びにｌｃｄディスプレイ
US7518150B2 (en) White light source and illumination apparatus using the same
KR100946015B1 (ko) 백색 발광장치 및 이를 이용한 ｌｃｄ 백라이트용 광원모듈
TWI419372B (zh) 發光二極體的封裝結構與封裝製程
CN103222077A (zh) 发光装置
US20230288042A1 (en) Lighting apparatus
WO2011129429A1 (ja) Ｌｅｄ発光装置
JP2004031989A (ja) 被覆素子、半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法
US10707189B2 (en) Light-emitting device
CN1969369A (zh) 发光二极管元件
JP2001127346A (ja) 発光ダイオード
EP1528604A2 (en) Semiconductor light emitting devices with enhanced luminous efficiency
JP2010034183A (ja) 発光装置
KR20130079804A (ko) 백색 발광 장치 및 이를 이용한 디스플레이 및 조명장치
JP2009289829A (ja) 発光装置
JP2004327518A (ja) 白色発光装置
KR100649704B1 (ko) 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
KR20080001286A (ko) 형광체를 이용한 파장 변환형 발광다이오드 및 그 제조방법
JP2007173733A (ja) 発光装置
KR101195430B1 (ko) 백색 발광장치 및 이를 이용한 백색 광원 모듈
JP2002368283A (ja) 発光ダイオードランプ
KR100990647B1 (ko) 백색 발광장치 및 이를 이용한 백색 광원 모듈
KR20040088446A (ko) 백색 발광소자
KR20130027653A (ko) Ｌｅｄ 백색 광원모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121031

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131031

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee