KR100679947B1 - Improvement structure and method of cct deflection in led - Google Patents

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오영식
윤정현
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Abstract

A color temperature deflection improving structure of an LED and its method are provided to improve the performance of products by reducing a color temperature deflection using an improved reflector cup structure. A chip(58) is attached on a heat sink(54). A conventional reflector cup is formed on the resultant structure to be filled with a transparent epoxy resin layer(110). A new reflector cup structure is completed by forming a groove structure on the heat sink, wherein the groove structure is capable of storing the chip. A color conversion layer containing distributed fluorescent substances is filled in the groove structure. The depth of the groove structure is larger than the thickness of the chip.

Description

발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법{Improvement structure and method of CCT deflection in LED}Improvement in color temperature variation of light emitting diodes and its method {Improvement structure and method of CCT deflection in LED}

도 1은 종래의 발광 다이오드를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a conventional light emitting diode.

도 2는 종래에 방열성능을 향상시킨 다른 발광 다이오드를 도시한 구성도.2 is a configuration diagram showing another light-emitting diode having improved heat dissipation performance in the related art.

도 3은 도 2의 요부 확대도.3 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 2;

도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드를 도시한 구성도.Figure 4 is a block diagram showing a light emitting diode according to the present invention.

도 5는 도 4의 요부 확대도.5 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 4;

도 6a 내지 도 6d는, 본 발명에 따른 발광 다이오드에 형성된 새로운 리플렉터 컵의 형상을 평면에서 바라본 상태를 각각 도시한 평면도.6A to 6D are plan views each showing a state in plan view of the shape of a new reflector cup formed in the light emitting diode according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

50 : 발광 다이오드 54 : 히트싱크50: light emitting diode 54: heat sink

58 : 칩 100 : 리플렉터 컵58: chip 100: reflector cup

102 : 형광체 104 : 색변환층102 phosphor 104 color conversion layer

110 : 투명한 에폭시 수지층110: transparent epoxy resin layer

본 발명은 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 다이오드의 히트싱크에 칩이 인입되기 위한 구조로 리플렉터 컵 구조를 개선하여, 상기 칩으로부터 발광되는 빛의 조사각도에 따른 색온도 편차가 크지 않도록 함으로써, 결국 제품성능을 향상시킨 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure and method for improving color temperature variation of a light emitting diode, and more particularly, to improve a reflector cup structure in which a chip is inserted into a heat sink of a light emitting diode, and thus an irradiation angle of light emitted from the chip. The present invention relates to a structure and method for improving color temperature deviation of a light emitting diode, which in turn improves product performance by preventing a large color temperature deviation.

일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하고, 전자 또는 정공의 재결합에 의하여 발광시키는 전자부품의 일종이다.In general, a light emitting diode (LED) is a type of electronic component that uses a p-n junction structure of a semiconductor and emits light by recombination of electrons or holes.

즉, 특정원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다.In other words, when a forward voltage is applied to a semiconductor of a specific element, electrons and holes are recombined with each other through the junction between the anode and the cathode, and light is emitted due to the difference in energy generated at this time.

오늘날의 발광 다이오드에는 주로 화합물 반도체가 이용되며, 그 예로서, 비소화갈륨(GaAs)은 적외선용 외에 희토류 형광체와 조합시켜 청색, 녹색, 적색 등의 가시광선에 이용되고, 비소화갈륨알루미늄(GaAlAs)은 적외선 또는 적색용으로, 인화갈륨비소(GaAsP)는 적색·주황색 또는 노란색용으로, 인화갈륨(GaP)은 적색·녹색 또는 노란색용의 발광 다이오드 제조에 주로 이용된다.Today, compound semiconductors are mainly used in light emitting diodes. For example, gallium arsenide (GaAs) is used for visible light such as blue, green, and red in combination with rare earth phosphors in addition to infrared rays, and gallium aluminum arsenide (GaAlAs). ) Is for infrared or red, gallium arsenide (GaAsP) is used for red, orange or yellow, gallium phosphide (GaP) is mainly used for the manufacture of light emitting diodes for red, green or yellow.

한편, 최근에는 질소화갈륨(GaN), 탄화규소(SiC), 인화인듐갈륨(InGaP), 인화인듐갈륨알루미늄(InGaAlP) 등이 파란색, 녹색, 백색 등의 발광 다이오드용으로 이용되고 있다.Recently, gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), indium gallium phosphide (InGaP), and indium gallium aluminum phosphide (InGaAlP) are used for light emitting diodes such as blue, green, and white.

이러한 발광 다이오드는 저전력으로 고효율의 광을 조사할 수 있음으로 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화기기 등에 널리 사용되고 있다.Such a light emitting diode can be irradiated with high efficiency light at low power, and thus is widely used in home appliances, remote controls, electronic displays, indicators, and various automation devices.

도 1은 상기한 발광 다이오드(10)의 종래 구성을 개략적으로 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이, 전압을 인가하면 빛을 발산하는 칩(12)과, 상기 칩(2)에 전압을 인가하기 위한 도전성 금속재의 음극 및 양극리드(14,16)로 이루어지고, 칩(12)은 평면보다 안쪽으로 패여 형성된 다이패드(18)에 접착제로 부착됨과 동시에 와이어 본딩을 통하여 음극, 양극 리드(14,16)에 전기적으로 접속된 구성이다.FIG. 1 schematically shows a conventional configuration of the light emitting diode 10. As shown in FIG. 1, a chip 12 that emits light when a voltage is applied and a chip 12 for applying voltage to the chip 2 are illustrated in FIG. The cathode 12 and the anode lead 14 and 16 made of a conductive metal material, and the chip 12 is attached to the die pad 18 formed by being dug inward from the plane and adhesively attached to the die pad 18 and the cathode and anode leads 14 and 16 through wire bonding. ) Is electrically connected.

또한, 상기 칩(12)을 외부로부터 보호하기 위하여 절연재질의 광투과 에폭시 수지층(20)으로 몰딩하되, 음극 및 양극 리드(14,16)의 다른 끝단의 일부가 외부로 노출되도록 하여 외부에서 칩(12)으로 전압을 인가할 수 있도록 구성된다.In addition, in order to protect the chip 12 from the outside, it is molded with an insulating light transmitting epoxy resin layer 20, and the outside of the cathode and anode leads 14, 16 and the other ends of the other ends are exposed to the outside. It is configured to be able to apply a voltage to the chip (12).

이때, 상기 에폭시 수지층(20)에는 형광체를 분산시킴으로써, 칩(12)의 발광시 색변환이 이루어진다.At this time, by dispersing the phosphor in the epoxy resin layer 20, color conversion at the time of emitting the chip 12 is made.

즉, 상기 발광 다이오드는 질소화갈륨(GaN)계 발광 다이오드로서, 청색 빛을 발광하게 되는데, 청색 빛은 그 파장이 충분히 짧음으로 인하여 상기 에폭시 수지층(20)에 형광체를 여기시켜서, 적색, 녹색, 등의 빛을 방출하게 되고, 그에 따라 3원색의 혼색에 의하여 백색발광이 이루어지는 것이다.That is, the light emitting diode is a gallium nitride (GaN) -based light emitting diode, and emits blue light. The blue light excites a phosphor in the epoxy resin layer 20 due to its short wavelength. It emits light, and so on, and white light emission is achieved by mixing of three primary colors.

한편, 상기 칩(12)에 음극 및 양극 리드(14,16)에 의해 전원이 공급됨으로써, 상기 칩(12)이 발광하게 되면, 그에 따른 열이 발생하게 되며, 이때의 열은 칩(12) 하부의 히트싱크 역할을 하는 리드(16)를 통해 외부로 방열된다.Meanwhile, when the chip 12 emits light by supplying power to the chip 12 by the cathode and anode leads 14 and 16, heat is generated according to the chip 12. Heat is radiated to the outside through the lid 16 serving as the heat sink of the lower portion.

그러나, 상기와 같은 종래의 발광 다이오드는 히트싱크 기능을 담당하는 리드가 발광 다이오드의 하면으로만 노출됨으로써, 상대적으로 방열량이 적음에 따라 발광 다이오드가 쉽게 열화되어 그 수명이 저하됨과 아울러 상기 에폭시 수지층에 분산된 형광체 또한 쉽게 열화되어 백생발광의 특성이 악화되는 문제점이 있었다.However, in the conventional light emitting diode as described above, since the lead having a heat sink function is exposed only to the bottom surface of the light emitting diode, the light emitting diode is easily deteriorated due to relatively low heat dissipation, and the life thereof is lowered. Phosphor dispersed in also easily deteriorated, there was a problem that deterioration characteristics of white light emission.

이에, 발광 다이오드 칩이 외부로 노출되는 히트싱크에 직접 접촉됨으로써, 방열량이 많아 발광 다이오드 칩을 덮는 에폭시 수지층에 분산된 형광체가 열화되지 않음으로써, 결국 그 사용수명이 증대됨은 물론 상기 발광 다이오드의 백색발광 특성이 장시간 유지되는 발광 다이오드가 제공되고 있다.Accordingly, since the light emitting diode chip is in direct contact with the heat sink exposed to the outside, a large amount of heat dissipation does not deteriorate the phosphor dispersed in the epoxy resin layer covering the light emitting diode chip, thereby increasing the service life of the light emitting diode. There is provided a light emitting diode in which white light emitting characteristics are maintained for a long time.

도 2는 상기와 같이, 발광 다이오드 칩이 히트싱크의 상면에 직접 접촉된 구조로 된 발광 다이오드(50)를 나타낸 구성도로서, 도시된 바와 같이, 히트싱크(54)의 상면에 발광 다이오드 칩(58)이 전도성 접착제에 의해 부착되어 있고, 상기 칩(58)은 양극 및 음극단자(52)들과 각각 와이어 본딩(미도시됨)으로 연결되어 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating a light emitting diode 50 having a structure in which a light emitting diode chip is in direct contact with an upper surface of a heat sink. As shown in FIG. 2, a light emitting diode chip ( 58 is attached by a conductive adhesive, and the chip 58 is connected to the anode and cathode terminals 52 by wire bonding (not shown), respectively.

또한, 상기 양극 및 음극 단자(52), 히트싱크(54) 등을 감싸는 패키지(56)의 중앙에 그 평면보다 안쪽으로 패여 형성된 리플렉터 컵(60)이 형성되는데, 이 리플렉터 컵(60)에는 색변환을 위한 형광체(62)가 포함된 에폭시 수지층(64)이 밀봉되어 있다.In addition, a reflector cup 60 formed in the center of the package 56 surrounding the positive and negative terminals 52, the heat sink 54, and the like is formed inward from the plane, and the reflector cup 60 has a color. The epoxy resin layer 64 containing the phosphor 62 for conversion is sealed.

참고로, 도면 중 미설명 부호 (70)은 렌즈를 나타낸 것이다.For reference, reference numeral 70 in the drawing represents a lens.

그런데, 상기 리플렉터 컵(60)은 패키지(56)의 높이만큼 형성될 수밖에 없는 바, 그 높이가 꽤 높을 수밖에 없어, 결국 칩(58)의 상면과 상기 리플렉터 컵(60)에 에폭시 수지층(64)이 두껍게 밀봉될 수밖에 없었다.However, the reflector cup 60 has to be formed by the height of the package 56, but the height thereof is inevitably high, so that an epoxy resin layer 64 is formed on the upper surface of the chip 58 and the reflector cup 60. ) Had to be sealed thickly.

따라서, 상기 칩에서 발광되는 빛은 리플렉터 컵(60)에 밀봉된 두꺼운 에폭시 수지층(64)을 통과할 수밖에 없는 바, 그 빛의 조사 각도에 따라 각각 다른 색온도를 가질 수밖에 없었다.Therefore, the light emitted from the chip has to pass through the thick epoxy resin layer 64 sealed in the reflector cup 60, and each has a different color temperature according to the irradiation angle of the light.

다시 말해서, 상기 리플렉터 컵(60)은 상기와 같이 패키지(56)의 중앙에 그 평면보다 안쪽으로 패여 형성된 것으로서, 칩(58)이 부착된 히트싱크(54)의 상면이 드러나게 되는 것이며 도시된 바와 같이, 상기 칩(58)을 에폭시 수지층(64)이 밀봉하게 되는 것이다.In other words, the reflector cup 60 is formed in the center of the package 56 in the inner side of the package 56 as described above, and the top surface of the heat sink 54 to which the chip 58 is attached is exposed. Likewise, the epoxy resin layer 64 seals the chip 58.

따라서, 상기 양극 및 음극 단자(52)들에 의한 전기적 신호로 발광 다이오드 칩(58)이 발광을 하게 되면, 상기 에폭시 수지층(64)에 분산된 형광체(62)와 부딪히면서 백색발광을 하게 되는데, 이때 상기 칩(58)에서 발광되는 빛 중, 수직방향으로 발광되는 빛(도 3에서 화살표 참조)은 에폭시 수지층(64)의 적은 두께만큼 통과함으로써, 형광체(62)와의 충돌이 적어 색온도가 높게 나타나고, 반대로 상기 칩(58)에서 발광되는 빛에서 경사진 방향으로 발광되는 빛(도 3에서 화살표 참조)은 에폭시 수지층(64)의 두꺼운 두께만큼 통과함으로써, 형광체(62)와의 충돌이 많아 색온도가 높게 나타나게 된다..Therefore, when the light emitting diode chip 58 emits light as an electrical signal generated by the anode and cathode terminals 52, white light is emitted while colliding with the phosphor 62 dispersed in the epoxy resin layer 64. At this time, among the light emitted from the chip 58, the light emitted in the vertical direction (see the arrow in FIG. 3) passes by a small thickness of the epoxy resin layer 64, so that the collision with the phosphor 62 is small and the color temperature is high. On the contrary, the light emitted in the inclined direction from the light emitted from the chip 58 (see the arrow in FIG. 3) passes through the thickness of the epoxy resin layer 64 so that the collision with the phosphor 62 is large and the color temperature is increased. Will appear high.

즉, 상기 칩(58)에서 발광되는 빛에서 경사를 많이 이룰수록 에폭시 수지층(64)의 큰 두께만큼 통과하게 됨으로써, 결국 형광체(62)와의 충돌이 많아 색온도가 낮아지게 되는 바, 결국 발광되는 빛의 색온도가 그 각도마다 차이가 커서 균일한 색온도의 빛이 발광되지 못하여 결국 제품성능이 낮은 문제점이 있었다.That is, the more the inclination of the light emitted from the chip 58 passes through the larger thickness of the epoxy resin layer 64, the greater the collision with the phosphor 62, the lower the color temperature, which eventually emits light. Since the color temperature of light is different for each angle, the light of uniform color temperature cannot be emitted, resulting in low product performance.

종래의 발광 다이오드Conventional light emitting diode AngleAngle Chrom. xChrom. x Chrom. yChrom. y Lum FluxLum flux Rad FluxRad flux CCTCCT (°)(°) (Lumen)(Lumen) (mW)(mW) (K)(K) 00 0.315 0.315 0.310 0.310 0.22 0.22 0.76 0.76 64986498 33 0.315 0.315 0.310 0.310 0.22 0.22 0.73 0.73 64936493 66 0.317 0.317 0.312 0.312 0.20 0.20 0.69 0.69 63906390 99 0.321 0.321 0.319 0.319 0.19 0.19 0.62 0.62 60816081 1212 0.331 0.331 0.335 0.335 0.17 0.17 0.53 0.53 55535553 1515 0.340 0.340 0.348 0.348 0.15 0.15 0.46 0.46 52035203 1818 0.346 0.346 0.358 0.358 0.13 0.13 0.41 0.41 49774977 2121 0.353 0.353 0.368 0.368 0.12 0.12 0.38 0.38 47844784 2424 0.360 0.360 0.377 0.377 0.12 0.12 0.34 0.34 46064606 2727 0.361 0.361 0.381 0.381 0.11 0.11 0.32 0.32 45804580 3030 0.363 0.363 0.382 0.382 0.11 0.11 0.31 0.31 45154515 3333 0.364 0.364 0.382 0.382 0.10 0.10 0.30 0.30 45124512 3636 0.367 0.367 0.389 0.389 0.09 0.09 0.27 0.27 44404440 3939 0.371 0.371 0.393 0.393 0.09 0.09 0.25 0.25 43624362 4242 0.370 0.370 0.393 0.393 0.08 0.08 0.24 0.24 43774377 4545 0.369 0.369 0.392 0.392 0.08 0.08 0.23 0.23 43974397 4848 0.367 0.367 0.387 0.387 0.07 0.07 0.21 0.21 44494449 5151 0.366 0.366 0.384 0.384 0.06 0.06 0.18 0.18 44504450 5454 0.362 0.362 0.380 0.380 0.05 0.05 0.15 0.15 45374537 5757 0.359 0.359 0.378 0.378 0.04 0.04 0.13 0.13 46374637 Min.Min. 0.315 0.315 0.310 0.310 0.040.04 0.130.13 43624362 Max.Max. 0.371 0.371 0.393 0.393 0.220.22 0.760.76 64986498 Max-MinMax-Min 0.056 0.056 0.083 0.083 0.180.18 0.630.63 21362136

하기의 표는, 상기와 같이 종래의 칩에서 빛의 조사각도에 따른 빛의 색온도 차이를 나타낸 표이다.The following table is a table showing the color temperature difference of light according to the irradiation angle of light in the conventional chip as described above.

위의 표에서, 칩에서 수직방향으로 조사되는 빛의 각도가 0도라고 할 때, 이때의 발광되는 빛의 색온도는 6498K이고, 칩에서 수직방향으로 조사되는 빛의 각도가 상기의 표처럼 경사를 이룰 때마다 그 빛의 색온도는 점점 낮아짐을 알 수 있었다.In the above table, when the angle of light emitted from the chip in the vertical direction is 0 degrees, the color temperature of the emitted light at this time is 6498K, and the angle of light emitted from the chip in the vertical direction is inclined as shown in the table above. Each time the color temperature of the light was gradually lowered.

즉, 0도에서 57도 사이의 최고 온도차가 2136K임을 알 수 있었으며, 이로 인한 색온도의 편차가 커서 백색발광이 완벽하게 이루어지지 못해 결국 제품성능이 낮아지는 문제점이 있었다.In other words, it was found that the maximum temperature difference between 0 degrees and 57 degrees is 2136K. As a result, the deviation of color temperature is so large that white light emission is not achieved perfectly, resulting in lower product performance.

이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 발광 다이오드에서, 리플렉터 컵의 구조를 개선하여, 상기 칩으로부터 수직방향이나 경사진 방향으로의 발광시 색온도 편차가 크지 않도록 함으로써, 결국 제품성능을 향상시킨 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, in the light emitting diode, by improving the structure of the reflector cup, so that the color temperature deviation during light emission from the chip in the vertical direction or the inclined direction is not, eventually, It is an object of the present invention to provide a structure and method for improving color temperature variation of a light emitting diode having improved product performance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조는, 히트싱크의 상면에 칩이 부착되고, 그 상면에 형광체가 분산된 에폭시 수지층이 밀봉되기 위한 리플렉터 컵이 형성된 구조로 이루어진 발광 다이오드에 있어서, 상기 히트싱크에 일정깊이의 요홈이 형성되어 새로운 리플렉터 컵이 형성된 것과; 상기 새로운 리플렉터 컵에 칩이 인입된 상태에서 상기 새로운 리플렉터 컵의 높이만큼 형광체가 분산된 색변환층이 코팅된 것과; 상기 종래의 리플렉터 컵에는 형광체가 분산되지 않은 투명한 에폭시 수지층이 밀봉된 것을 특징으로 한다.The color temperature variation improvement structure of the light emitting diode according to the present invention for achieving the above object is a structure in which a chip is attached to the upper surface of the heat sink and a reflector cup for sealing the epoxy resin layer in which the phosphor is dispersed on the upper surface. A light emitting diode comprising: a recess having a predetermined depth in the heat sink to form a new reflector cup; Coating a color conversion layer in which phosphors are dispersed by the height of the new reflector cup in a state where a chip is inserted into the new reflector cup; The conventional reflector cup is characterized in that the transparent epoxy resin layer is not sealed phosphor is dispersed.

이 경우, 상기 새로운 리플렉터 컵은, 칩의 두께보다 두 배 정도의 깊이만큼 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the new reflector cup is preferably formed to a depth about twice the thickness of the chip.

또한, 상기 새로운 리플렉터 컵은 평면상에서 바라볼 때, 원형이도록 형성할 수도 있고, 원형이 아닌 다각형인 것으로 형성할 수도 있다.In addition, the new reflector cup may be formed to be circular when viewed in a plan view, or may be formed to be polygonal rather than circular.

한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 방법은, 히트싱크의 상면에 칩이 부착되고, 그 상면에 형광체가 분산된 에폭시 수지층이 밀봉되기 위한 리플렉터 컵이 형성되어서, 상기 칩에서 발광되는 빛이 상기 에폭시 수지층에 분산된 형광체와 충돌하면서 백색 발광이 이루어지도록 하는 발광 다이오드의 조사각도에 따른 균일한 색온도 구현 방법에 있어서, 상기 히트싱크의 상면에 상기 칩이 인입되기 위한 요홈 즉, 새로운 리플렉터 컵을 형성하는 단계; 상기 새로운 리플렉터 컵에 칩을 안착시켜 전기적으로 연결시킨 후, 형광체가 분산된 색변환층을 상기 새로운 리플렉터 컵의 깊이만큼 코팅하는 단계; 상기 종래의 리플렉터 컵에는 형광층이 분산되지 않은 투명한 에폭시 수지층을 밀봉하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the method of improving the color temperature variation of the light emitting diode for achieving the object of the present invention, a reflector cup for sealing the epoxy resin layer in which the chip is attached to the upper surface of the heat sink, the phosphor dispersed on the upper surface is formed, A method of implementing a uniform color temperature according to an irradiation angle of a light emitting diode in which white light is emitted while light emitted from a chip collides with a phosphor dispersed in the epoxy resin layer, the chip may be inserted into an upper surface of the heat sink. Forming a recess, ie a new reflector cup; Mounting a chip on the new reflector cup to electrically connect the chip, and coating a color converting layer in which phosphors are dispersed to the depth of the new reflector cup; The conventional reflector cup is characterized in that it comprises a step of sealing a transparent epoxy resin layer is not dispersed in the fluorescent layer.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드를 도시한 구성도이고, 도 5는 도 4의 요부 확대도이다.4 is a configuration diagram illustrating a light emitting diode according to the present invention, and FIG. 5 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 4.

참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.For reference, in describing the present invention, the same parts as in the prior art will be described with the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 히트싱크(54)의 상면에 요홈 형상의 새로운 리플렉터 컵(100)이 형성되어 있다.As shown, a new reflector cup 100 having a groove shape is formed on the top surface of the heat sink 54.

상기 리플렉터 컵(100)의 너비는 칩의 너비보다 조금 크고, 그 깊이는 칩(58)의 두께보다 조금 더 깊게 하되, 상기 칩의 2배 두께만큼 깊이를 갖도록 형성 하는 것이 바람직하다.Width of the reflector cup 100 is slightly larger than the width of the chip, the depth is a little deeper than the thickness of the chip 58, it is preferable to form so as to have a depth of twice the thickness of the chip.

상기 리플렉터 컵(100)에 칩(58)이 안착되어 전도성 접착제로 부착된 다음, 양극 및 음극 리드(52)와 와이어 본딩되어 전원이 공급되도록 한다. The chip 58 is seated on the reflector cup 100 and attached with a conductive adhesive, and then wire-bonded with the positive and negative lead 52 to supply power.

그리고, 상기 리플렉터 컵(100)에 형광체(102)가 분산된 색변환층(104)이 코팅된다.In addition, the color conversion layer 104 in which the phosphor 102 is dispersed is coated on the reflector cup 100.

이때, 상기 색변환층(104)은 히트싱크(54)의 상면과 동일높이만큼 코팅됨으로써, 결국 칩(58)의 두께만큼 정도의 높이로 코팅되는 것이다.In this case, the color conversion layer 104 is coated with the same height as the top surface of the heat sink 54, and is thus coated with a height as high as the thickness of the chip 58.

따라서, 상기 칩(58)에서 발광되는 빛이 색변환층(104)을 통과하면서 형광체(102)와 충돌하여 백색 발광을 하는 경로가 종래에 비해서 매우 짧아지게 된다(도 5참조).Therefore, the light emitted from the chip 58 collides with the phosphor 102 while passing through the color conversion layer 104, and the path of emitting white light is shorter than in the related art (see FIG. 5).

한편, 발광 다이오드의 패키지(56) 내측 둘레에 형성된 종래의 리플렉터 컵에는 형광체가 분산되지 않은 투명한 에폭시 수지층(110)이 밀봉되어 있다.On the other hand, in the conventional reflector cup formed around the inside of the package 56 of the light emitting diode, the transparent epoxy resin layer 110 in which the phosphor is not dispersed is sealed.

따라서, 상기 칩(58)에서 발광된 빛이 색변환층(104)을 거쳐 백색 발광이 이루어지는 경로가 매우 짧아져 조사각도에 따른 색온도의 편차가 크게 나지 않게 되는데, 이를 조사각도에 따라 색온도 편차를 실험한 결과 아래의 표와 같이 나타남을 알 수 있었다.Therefore, the path of the white light emitted from the chip 58 through the color conversion layer 104 is very short, so that the deviation of the color temperature according to the irradiation angle is not greatly increased. As a result of the experiment, it can be seen that it is shown in the table below.

본 발명에 따른 발광 다이오드Light emitting diode according to the present invention AngleAngle Chrom. xChrom. x Chrom. yChrom. y Lum FluxLum flux Rad FluxRad flux CCTCCT (°)(°) (Lumen)(Lumen) (mW)(mW) (K)(K) 00 0.327 0.327 0.333 0.333 0.27 0.27 0.86 0.86 57555755 33 0.329 0.329 0.336 0.336 0.26 0.26 0.82 0.82 56675667 66 0.333 0.333 0.343 0.343 0.26 0.26 0.79 0.79 54715471 99 0.335 0.335 0.347 0.347 0.24 0.24 0.76 0.76 53855385 1212 0.338 0.338 0.351 0.351 0.22 0.22 0.67 0.67 52855285 1515 0.338 0.338 0.350 0.350 0.18 0.18 0.56 0.56 52945294 1818 0.336 0.336 0.348 0.348 0.15 0.15 0.46 0.46 53675367 2121 0.338 0.338 0.352 0.352 0.12 0.12 0.38 0.38 52605260 2424 0.340 0.340 0.354 0.354 0.11 0.11 0.32 0.32 52045204 2727 0.339 0.339 0.354 0.354 0.09 0.09 0.28 0.28 52375237 3030 0.342 0.342 0.358 0.358 0.08 0.08 0.23 0.23 51505150 3333 0.343 0.343 0.356 0.356 0.06 0.06 0.19 0.19 50875087 3636 0.349 0.349 0.368 0.368 0.06 0.06 0.16 0.16 49304930 3939 0.347 0.347 0.364 0.364 0.05 0.05 0.15 0.15 49714971 4242 0.344 0.344 0.358 0.358 0.04 0.04 0.14 0.14 50525052 4545 0.342 0.342 0.356 0.356 0.04 0.04 0.12 0.12 51185118 4848 0.339 0.339 0.347 0.347 0.04 0.04 0.11 0.11 52455245 5151 0.340 0.340 0.349 0.349 0.04 0.04 0.11 0.11 51845184 5454 0.338 0.338 0.348 0.348 0.04 0.04 0.12 0.12 52845284 5757 0.340 0.340 0.356 0.356 0.03 0.03 0.10 0.10 52085208 Min.Min. 0.327 0.327 0.333 0.333 0.030.03 0.100.10 49304930 Max.Max. 0.349 0.349 0.368 0.368 0.270.27 0.860.86 57555755 Max-MinMax-Min 0.022 0.022 0.035 0.035 0.240.24 0.760.76 825825

위의 표에서, 칩에서 수직방향으로 조사되는 빛의 각도가 0도라고 할 때(도 5에서 화살표 참조), 이때의 발광되는 빛의 온도는 5755K이고, 칩에서 수직방향으로 조사되는 빛의 각도가 상기의 표처럼 경사를 이룰 때마다 그 빛의 색온도는 점점 낮아짐을 알 수 있었다.In the above table, when the angle of light irradiated in the vertical direction from the chip is 0 degrees (see arrow in FIG. 5), the temperature of emitted light at this time is 5755K, and the angle of light irradiated in the vertical direction from the chip is As shown in the above table, it was found that the color temperature of the light gradually decreased as the slope was made.

그런데, 본 발명에서는 도 5에서와 같이, 0도일 경우, 빛이 색변환층(104)을 통과하는 경로나, 경사진 경우에 빛이 색변환층(104)을 통과하는 경로가 크게 차이 나지 않는 바, 그에 따른 색온도의 차이도 크지 않음을 알 수 있었다.However, in the present invention, as shown in FIG. 5, the path through which the light passes through the color conversion layer 104 or the path through which the light passes through the color conversion layer 104 does not significantly differ when it is 0 degrees. Bar, it can be seen that the difference in color temperature is not too large.

즉, 0도에서 57도 사이의 최고 온도차가 825K임을 알 수 있었으며, 이로 인한 색온도의 편차가 어느 정도 해소되어 보다 확실한 백색 발광이 이루어짐으로써, 결국 제품성능이 높은 효과를 거둘 수 있었다.That is, it can be seen that the maximum temperature difference between 0 degrees and 57 degrees is 825K. As a result, the deviation of the color temperature is resolved to some extent, thereby achieving more reliable white light emission, and thus, the product performance is high.

이 경우, 상기 히트싱크(54)의 상면에 형성된 요홈 즉, 리플렉터 컵(100)은 평면에서 바라볼 때, 도 6a에서와 같이 원형으로 하는 것이 바람직하나, 도 6b 내지 도 6d에서와 같이 사각, 육각, 팔각 등 다양한 다각형으로 할 수도 있음을 밝혀둔다.In this case, the groove formed on the upper surface of the heat sink 54, that is, the reflector cup 100 is preferably in a circular shape as shown in Fig. 6A when viewed in plan, but is square, as in Figs. 6B to 6D. Note that you can also use a variety of polygons, including hexagons and octagons.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법에 따르면, 형광체가 분산된 색변환층이 얇게 코팅되는 구조로 이루어짐으로써, 칩에서 발광되는 빛이 조사각도에 따라 상기 색변환층을 통과하는 경로가 큰 차이를 가지지 않게 되는 바, 조사 각도에 따른 색온도의 편차가 크지 않아 결국 백색발광이 제대로 이루어져서 결국 제품성능이 향상되는 매우 유용한 효과가 있다.As described above, according to the structure and method for improving the color temperature deviation of the light emitting diode according to the present invention, the color conversion layer in which the phosphor is dispersed is made of a thin coating, the light emitted from the chip according to the irradiation angle The path through the color conversion layer does not have a large difference, the color temperature variation according to the irradiation angle is not large, so white light emission is made properly, which has a very useful effect of improving product performance.

Claims (5)

히트싱크의 상면에 칩이 부착되고, 그 상면에 형광체가 분산된 에폭시 수지층이 밀봉되기 위한 리플렉터 컵이 형성된 구조로 이루어진 발광 다이오드에 있어서,In a light emitting diode having a structure in which a chip is attached to an upper surface of a heat sink, and a reflector cup is formed on the upper surface to seal an epoxy resin layer in which phosphors are dispersed. 상기 히트싱크에 일정깊이의 요홈이 형성되어 새로운 리플렉터 컵이 형성된 것과; Grooves having a predetermined depth are formed in the heat sink to form a new reflector cup; 상기 새로운 리플렉터 컵에 칩이 인입된 상태에서 상기 새로운 리플렉터 컵의 높이만큼 형광체가 분산된 색변환층이 코팅된 것과;Coating a color conversion layer in which phosphors are dispersed by the height of the new reflector cup in a state where a chip is inserted into the new reflector cup; 상기 종래의 리플렉터 컵에는 형광체가 분산되지 않은 투명한 에폭시 수지층이 밀봉된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조.The conventional reflector cup is a color temperature deviation improvement structure of the light emitting diode, characterized in that the transparent epoxy resin layer is not dispersed in the phosphor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 새로운 리플렉터 컵은, 칩의 두께보다 두 배 정도의 깊이만큼 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조.The new reflector cup, the color temperature deviation improvement structure of the light emitting diode, characterized in that formed by about twice the depth of the thickness of the chip. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 새로운 리플렉터 컵은 평면상에서 바라볼 때, 원형인 것을 특징으로 하 는 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조.The new reflector cup is circular, when viewed in plan view, color temperature deviation improvement structure of the light emitting diode, characterized in that the. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 새로운 리플렉터 컵은 평면상에서 바라볼 때, 원형이 아닌 다각형인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조.The new reflector cup is a color temperature deviation improvement structure of the light emitting diode, characterized in that when viewed in plan view, not a circular polygon. 히트싱크의 상면에 칩이 부착되고, 그 상면에 형광체가 분산된 에폭시 수지층이 밀봉되기 위한 리플렉터 컵이 형성되어서, 상기 칩에서 발광되는 빛이 상기 에폭시 수지층에 분산된 형광체와 충돌하면서 백색 발광이 이루어지도록 하는 발광 다이오드의 조사각도에 따른 균일한 색온도 구현 방법에 있어서,A chip is attached to the upper surface of the heat sink, and a reflector cup is formed on the upper surface to seal the epoxy resin layer in which the phosphor is dispersed, so that the light emitted from the chip collides with the phosphor dispersed in the epoxy resin layer. In the method of implementing a uniform color temperature according to the irradiation angle of the light emitting diode to be made, 상기 히트싱크의 상면에 상기 칩이 인입되기 위한 요홈 즉, 새로운 리플렉터 컵을 형성하는 단계;Forming a recess, ie, a new reflector cup, on the top surface of the heat sink to allow the chip to enter; 상기 새로운 리플렉터 컵에 칩을 안착시켜 전기적으로 연결시킨 후, 형광체가 분산된 색변환층을 상기 새로운 리플렉터 컵의 깊이만큼 코팅하는 단계;Mounting a chip on the new reflector cup to electrically connect the chip, and coating a color converting layer in which phosphors are dispersed to the depth of the new reflector cup; 상기 종래의 리플렉터 컵에는 형광층이 분산되지 않은 투명한 에폭시 수지층을 밀봉하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 방법.The conventional reflector cup comprises a step of sealing a transparent epoxy resin layer is not dispersed in the fluorescent layer, characterized in that the color temperature deviation improvement method of the light emitting diode.
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