KR100693462B1 - Wavelength - converted light emitting diode package using phosphor and manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파장변환형 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 형광체를 이용하여 방출되는 광의 일부를 파장변환시킴으로써 백색과 같은 특정색의 광을 생성한 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지는 빛을 발산하는 발광다이오드; 상기 발광다이오드에서 발산되는 빛의 파장을 변환하여 방출하는 형광체층; 상기 형광체층의 퍼짐을 방지하는 코팅부; 및 상기 발광다이오드의 전원을 제공하는 전극부를 포함한다. 본 발명에 따르면 발광다이오드가 컵의 바닥면에 본딩되고, 상기 발광다이오드의 주위에 형광체를 코팅한 물질과 극성이 다른 물질로 코팅하고, 이 안쪽에 형광체를 도포하여 발광다이오드 전체에 균일하게 코팅함으로써 광방출면 전체에 대해 형광체층이 코팅된 발광장치를 제공하여 광파장변환효율을 향상시킨다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength conversion light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting device that generates light of a specific color such as white by wavelength converting a part of light emitted using a phosphor and a method of manufacturing the same. A wavelength conversion type light emitting diode package using the phosphor of the present invention includes a light emitting diode for emitting light; A phosphor layer converting and emitting wavelengths of light emitted from the light emitting diodes; A coating part for preventing the spread of the phosphor layer; And an electrode unit for providing a power source of the light emitting diode. According to the present invention, the light emitting diode is bonded to the bottom surface of the cup, coated with a material having a different polarity from the material coated with the phosphor around the light emitting diode, and the phosphor is coated on the inside to uniformly coat the entire light emitting diode. It provides a light emitting device coated with a phosphor layer on the entire light emitting surface to improve the light wavelength conversion efficiency.

형광체(phosphor), 백색 발광다이오드(white color light emitting diode), 토출(dispensing) Phosphor, white color light emitting diode, dispensing

Description

형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지 및 제조방법{WAVELENGTH - CONVERTED LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE USING PHOSPHOR AND MANUFACTURING METHOD}Wavelength Converting Light Emitting Diode Package and Manufacturing Method Using Phosphors {WAVELENGTH-CONVERTED LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE USING PHOSPHOR AND MANUFACTURING METHOD}

도 1은 스텐실링 방법에 의해 형광체 코팅구조를 갖는 파장변환형 발광장치의 제조공정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the manufacturing process of the wavelength conversion light emitting device having a phosphor coating structure by a stencil method.

도 2는 종래 기술에 따른 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지를 나타내는 측단면도이다.Figure 2 is a side cross-sectional view showing a wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to the prior art.

도 3은 종래 기술에 따른 형광체층의 형성공정에 사용될 수 있는 스핀코팅의 일예를 나타내는 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing an example of spin coating that can be used in the process of forming the phosphor layer according to the prior art.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 코팅구조를 갖는 파장변환형 발광장치를 나타내는 저면도와 측단면도이다.4A and 4B are bottom and side cross-sectional views illustrating a wavelength conversion light emitting device having a phosphor coating structure according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에서 해결하고자 하는 문제점을 나타내는 개략도이다.5 is a schematic view showing a problem to be solved in the present invention.

{도면의 주요부분의 부호에 대한 설명}{Description of Signs of Major Parts of Drawings}

100 : 발광다이오드 101 : 코팅부100: light emitting diode 101: coating

102 : 형광층 103 : 봉지재102 fluorescent layer 103 sealing material

104 : 전극 와이어 105 : 전극부104: electrode wire 105: electrode portion

106 : 컵106: cup

본 발명은 파장변환형 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 형광체를 이용하여 방출되는 광의 일부를 파장변환시킴으로써 백색과 같은 특정색의 광을 생성한 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength conversion light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting device that generates light of a specific color such as white by wavelength converting a part of light emitted using a phosphor and a method of manufacturing the same.

최근 발광다이오드(Light-Emitting Diode: 이하 LED)는 표시용 광원에서 LED 조명 광원으로 변모하여 차세대 에너지 절약 조명 광원으로 기대되며 앞으로 백열전구나 형광램프 등을 대체할 수 있을 것으로 생각되고 있다. 그래서 세계 각국에서 white LED technology, semiconductor lighting(반도체 조명) 또는 solid state lighting(고체 조명)이라는 분야의 기술혁신이 적극적으로 이루어지고 있다.Recently, light-emitting diodes (LEDs) are expected to be the next generation energy-saving illumination light sources by changing from light sources for display to LED light sources, and are expected to replace incandescent lamps and fluorescent lamps. Therefore, technological innovations in the fields of white LED technology, semiconductor lighting or solid state lighting are being actively implemented in various countries around the world.

백색 LED의 광 방사는 기본적으로 반도체 및 형광체 고유의 성질에 따른 것으로, 열이나 방전광은 아니다. 따라서 LED 조명기구는 일반 백열전구와 달리 손으로 만져도 뜨겁지 않아 안전하고 수명이 길기 때문에 폐기물 발생도 적다. 또 잘 망가지는 유리, 수은, 유기물 등 유해한 물질이 포함되어 있지 않으므로 지구환경에 친화적인 조명용 광원이다. 그러므로 일반 조명에 응용하는 것뿐만 아니라 다양한 분야에서 응용할 수 있어 앞으로 10년간 거대한 시장이 형성되어 나갈 것으로 예상된다.The light emission of a white LED basically depends on the inherent property of a semiconductor and a phosphor, and is not heat or discharge light. Therefore, unlike ordinary incandescent bulbs, LED lighting fixtures are not hot to touch and are safe and have a long lifespan and thus generate little waste. In addition, since it does not contain harmful substances such as broken glass, mercury, and organic matter, it is an illumination light source that is friendly to the global environment. Therefore, it can be applied not only to general lighting but also in various fields, and a huge market is expected to be formed in the next 10 years.

일반적으로 반도체 발광다이오드는 정해진 파장의 빛만을 방출하는 단색성을 가지고 있다. 따라서, 백색 발광을 얻기 위해서는, 일반적으로 R,G,B를 조합하여 백색광을 구현하거나 형광체(phosphor)를 이용하여 청색 또는 자외선 발광소자의 빛의 일부를 변환시켜 백색광으로 조합하는 방법을 사용한다. 통상적으로, 후자의 방법이 제품의 원가절감 및 소형화 측면에서 유리하여 적극적으로 활용되고 있다.In general, semiconductor light emitting diodes have a monochromatic characteristic of emitting only light of a predetermined wavelength. Accordingly, in order to obtain white light emission, in general, a combination of R, G, and B is used to implement white light, or a method of converting a part of light of a blue or ultraviolet light emitting device using a phosphor to combine the light into white light. In general, the latter method is actively used in view of cost reduction and miniaturization of products.

도 1에 도시된 종래의 백색 발광다이오드는 다수개의 LED가 형성된 웨이퍼의 상면에 형광체층을 형성한 후에 개별 칩 사이즈로 절단하는 방식으로 제조되므로, 상기 형광체층은 백색 발광다이오드의 상면과 측면에 고르게 코팅된다. 그러나 이 공정은 반도체 팹제조 라인이 있어야 제조가 가능하여 일반 중소기업에서는 실현하기 어려우며 특허 플립 구조에 한하여서만 적용할 수 있는 단점이 있다. (미국등록특허6642652)Since the conventional white light emitting diode illustrated in FIG. 1 is manufactured by forming a phosphor layer on an upper surface of a wafer on which a plurality of LEDs are formed and then cutting them into individual chip sizes, the phosphor layer is evenly disposed on the top and side surfaces of the white light emitting diode. Coated. However, this process is difficult to realize in general SMEs because it can be manufactured with a semiconductor fab manufacturing line, and it has a disadvantage that it can be applied only to the patent flip structure. (U.S. Patent # 6642652)

이와 달리, 도 2와 같이, 발광다이오드의 최종 봉지 공정에서 형광체를 코팅하는 방법이 있다. 이 방법은 현재 가장 널리 쓰이고 있는 형광체를 이용하는 백색 발광다이오드 패키지구조이다. On the contrary, as shown in FIG. 2, there is a method of coating a phosphor in a final encapsulation process of a light emitting diode. This method is a white light emitting diode package structure using the most widely used phosphor.

도 2를 참조하면, 상기 백색 발광다이오드 패키지는 발광다이오드가 장착된 컵형 패키지구조물을 포함한다. 상기 컵형 패키지구조물 내부의 기판에 형성된 전극에 자외선 또는 청색 발광다이오드가 탑재된다. 또한, 상기 발광다이오드는 컵형 패키지구조물에 마련된 전극패턴에 와이어(104)를 통해 발광다이오드의 전극에 연결된다.Referring to FIG. 2, the white light emitting diode package includes a cup-shaped package structure in which the light emitting diode is mounted. An ultraviolet or blue light emitting diode is mounted on an electrode formed on a substrate inside the cup-shaped package structure. In addition, the light emitting diode is connected to the electrode of the light emitting diode through the wire 104 to the electrode pattern provided in the cup-shaped package structure.

상기 발광다이오드(100)가 탑재된 상기 패키지구조물(106) 내부에는 적합한 형광체를 이용하여 형광물질 형광체 몰딩부(102)가 형성된다. 상기 몰딩부(102)를 구성하는 형광체는 예를 들어 YAG(이트륨-알루미늄-가네트계)와 같은 형광물질일 수 있다. 이러한 형광물질은 분말상태에서 경화되지 않은 에폭시수지와 같은 주재에 경화제를 혼합하여 에폭시 슬러리를 제조하고, 상기 에폭시 슬러리를 디스펜싱(dispensing)방법을 이용하여 상기 패키지구조물의 내부에 제공함으로써 형광체 몰딩부를 구성한다. 상기 몰딩부 내에 형광체 입자는 산재되어 존재하며, LED로부터 방출된 광의 일부는 그 형광체 입자와 부딪쳐 파장이 변환되고, 다른 일부는 그대로 몰딩부를 통과된다. 이러한 다른 파장의 광이 조합되어 백색광을 얻을 수 있다. In the package structure 106 in which the light emitting diodes 100 are mounted, a fluorescent material phosphor molding part 102 is formed using a suitable phosphor. The phosphor constituting the molding part 102 may be, for example, a fluorescent material such as YAG (yttrium-aluminum-garnet type). Such a fluorescent material is prepared by mixing a curing agent with a main material such as an epoxy resin that is not cured in a powder state, and preparing an epoxy slurry, and providing the epoxy slurry to the inside of the package structure by using a dispensing method. Configure. Phosphor particles are interspersed in the molding part, and part of the light emitted from the LED collides with the phosphor particles to convert wavelengths, and the other part is passed through the molding part as it is. These different wavelengths of light can be combined to obtain white light.

하지만, 형광체 몰딩부(102) 또는 형광체층 내에 산재된 형광체 분말이 공간적인 분포가 불균일함으로 전체 광방출면에서 균일한 색의 광을 얻기가 상당히 곤란하다는 문제가 있으며, 이러한 문제는 이러한 형태의 백색발광다이오드의 고성능의 사양을 요하는 LCD BLU나 프로젝터 시장에 침투하는데 장해요인으로 작용하고 있다. 또한, 이 방법은 활성층에서 자외선이 나올 경우 형광체와 바로 여기되지 않고 형광체를 혼합한 물질과 반응할 공간을 제공함으로서 LED 소자의 신뢰성에도 영향을 줄 수 있다. However, there is a problem that it is very difficult to obtain a uniform color light in the entire light emission surface because the phosphor powder scattered in the phosphor molding portion 102 or the phosphor layer has a non-uniform spatial distribution. It is acting as a barrier to penetrating the LCD BLU or projector market that requires high-performance specifications of light emitting diodes. In addition, this method can also affect the reliability of the LED device by providing a space for reacting with the material mixed with the phosphor instead of being directly excited with the phosphor when ultraviolet rays are emitted from the active layer.

도 3은 다수의 발광다이오드가 존재하는 웨이퍼 상면에 스핀코팅 방법으로 형광체를 코팅하는 기술을 보여주고 있는데 이 방법은 웨이퍼 상면에 단차가 있는 경우 형광체의 코팅을 균일하게 할 수 없는 단점이 있으며 와이어 본딩할 부분을 다시 에칭하거나 하여 깨끗이 제거해야 하는 등의 후공정이 필요하여 상용화하기는 어렵다. 3 illustrates a technique of coating a phosphor on a top surface of a wafer in which a plurality of light emitting diodes exist by spin coating. This method has a disadvantage in that the coating of the phosphor may not be uniform when there is a step on the top surface of the wafer. It is difficult to commercialize it because it requires post-processing such as etching again to remove the part to be cleaned.

따라서, 당 기술분야에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 손쉽게 형광체를 코팅하여 제조할 수 있는 파장변환형 발광다이오드구조가 요구되어 왔다.Therefore, there is a need in the art for a wavelength conversion type light emitting diode structure that can be easily manufactured by coating a phosphor to overcome this problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로써, 그 목적은 발광다이오드의 광방출면 전체에 간단한 토출에 의해 형광체층이 형성되도록 하여 백색 발광장치를 제공하는 데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a white light emitting device by forming a phosphor layer by simple ejection on the entire light emitting surface of the light emitting diode.

본 발명의 다른 목적은 상기 발광장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the light emitting device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지는 빛을 발산하는 발광다이오드; 상기 발광다이오드에서 발산되는 빛의 파장을 변환하여 방출하는 형광체층; 상기 형광체층의 퍼짐을 방지하는 코팅부; 및 상기 발광다이오드의 전원을 제공하는 전극부를 포함한다.In order to achieve the above object, a wavelength conversion type light emitting diode package using the phosphor of the present invention includes a light emitting diode emitting light; A phosphor layer converting and emitting wavelengths of light emitted from the light emitting diodes; A coating part for preventing the spread of the phosphor layer; And an electrode unit for providing a power source of the light emitting diode.

본 발명에서 상기 형광체층은 봉지재와 혼합되는 것이 바람직하다.In the present invention, the phosphor layer is preferably mixed with the encapsulant.

본 발명에서 상기 발광다이오드는 자외선광 또는 청색광을 생성하는 것이 바람직하다.In the present invention, the light emitting diodes preferably generate ultraviolet light or blue light.

본 발명에서 상기 형광층은 상기 발광다이오드에서 발산된 광을 백색광으로 변환하는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the fluorescent layer is preferably made of a material for converting the light emitted from the light emitting diode into white light.

본 발명에서 상기 코팅부는 상기 형광층을 구성하는 물질과 극성이 다른 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the coating part is preferably made of a material different in polarity from the material constituting the fluorescent layer.

본 발명에서 상기 형광층을 구성하는 물질과 극성이 다른 물질은 테프론인 것이 바람직하다.In the present invention, a material having a different polarity from the material constituting the fluorescent layer is preferably Teflon.

본 발명에서 상기 코팅부는 돌기형태 또는 요철형태로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the coating portion is preferably made of a protrusion form or irregularities.

본 발명에서 상기 형광체층은 디스펜싱 방법에 의해서 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the phosphor layer is preferably formed by a dispensing method.

본 발명에서 상기 발광다이오드는 일반적 또는 플립칩 구조를 갖는 것이 바람직하다.In the present invention, the light emitting diode preferably has a general or flip chip structure.

본 발명에서 상기 형광체층은 상기 발광다이오드에서 발산하는 모든 빛이 지나도록 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the phosphor layer is preferably formed to pass all the light emitted from the light emitting diode.

본 발명에서 상기 발광다이오드를 내부에 포함하는 컵을 더 구비하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to further include a cup including the light emitting diode therein.

본 발명에서 상기 컵에서 발광다이오드가 본딩되는 부분은 컵의 다른 바닥면보다 들어가 있는 것이 바람직하다.In the present invention, the portion in which the light emitting diode is bonded in the cup is preferably contained in the other bottom surface of the cup.

본 발명의 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지 제작방법은 발광다이오드 주위로 컵의 바닥면에 형광체를 혼합하는 물질과 극성이 다른 물질로 코팅하는 단계; 형광체를 토출하여 코팅하는 단계; 코팅된 형광체 혼합물을 가교하는 단계 및 봉지재로 최종 패키징하는 단계를 포함한다.A wavelength conversion light emitting diode package manufacturing method using the phosphor of the present invention comprises the steps of coating a material having a different polarity from the material mixing the phosphor on the bottom surface of the cup around the light emitting diode; Discharging and coating the phosphor; Crosslinking the coated phosphor mixture and final packaging into an encapsulant.

본 발명에서 상기 코팅방법은 마스크를 이용하여 스퍼터링, 스프레이 방법 중 선택되는 1종 이상의 방법을 이용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the coating method preferably uses at least one method selected from sputtering and spraying methods using a mask.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은, 컵의 바닥에 와이어 본딩할 수 있는 발광다이오드가 존재하며 발광다이오드 주위로 컵의 바닥부에 형광체를 혼합하는 물질과 극성이 다른 물질(테프론등)로 약간 볼록하게 또는 오목하게 또는 편평하게 코팅되어 있는 패키지 구조를 가지며 코팅되어 있는 물질의 안쪽에 형광체가 돔 모양으로 코팅되게 하여 상기 발광다이오드로부터 생성되는 광의 파장을 변환하는 형광체층을 포함하는 발광장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention, there is a light-emitting diode that can be wire-bonded to the bottom of the cup and a material that is different in polarity from the material mixing the phosphor at the bottom of the cup around the light emitting diode (Teflon, etc.) A light emitting device having a package structure which is slightly convex or concave or flat coated, and which has a phosphor layer which converts the wavelength of light generated from the light emitting diode by causing the phosphor to be coated in a dome shape inside the coated material. To provide.

바람직하게는, 상기 발광다이오드는 자외선광 또는 청색광을 생성하며, 상기 형광체층은 상기 발광다이오드로부터 생성된 광을 백색광을 변환하기 위한 물질일 수 있다.Preferably, the light emitting diodes generate ultraviolet light or blue light, and the phosphor layer may be a material for converting white light into light generated from the light emitting diodes.

본 발명에서 채용된 형광체층은 물리적 증착, 스핀코팅 또는 스텐실링 방법보다 쉽게 형성할 수 있으며, 바람직하게는 디스펜서로 코팅할 수 있다.Phosphor layer employed in the present invention can be formed more easily than physical vapor deposition, spin coating or stencil method, preferably coated with a dispenser.

나아가, 본 발명은 일반 발광다이오드(두 개의 와이어가 상면에 접합하는 타입 또는 한 개의 와이어가 상면에 접합하는 타입) 또는 플립칩본딩구조를 갖는 칩 모두 쉽게 적용할 수 있으며 파장변환형 발광장치의 제조방법을 제공할 수 있다. 상기 방법은, 발광다이오드를 돔형태로 코팅하는 기술을 포함하고 있으며 발광다이오드 주위로 컵의 바닥면에 형광체를 혼합하는 물질(에폭시, 실리콘 등)과 극성이 매우 다른 물질로 코팅하는 단계와 형광체를 토출하여 코팅하는 단계 그리고 코팅된 형광체 혼합물을 가교하는 단계 그리고 봉지재로 최종 패키징하는 단계로 이루 어질 수 있다.Furthermore, the present invention can be easily applied to both a general light emitting diode (a type in which two wires are bonded to an upper surface or a type in which one wire is bonded to an upper surface) or a chip having a flip chip bonding structure and to manufacture a wavelength conversion light emitting device. It may provide a method. The method includes a technique of coating a light emitting diode in a dome shape, and coating the phosphor with a material having a very different polarity from a material (epoxy, silicon, etc.) mixed with a phosphor on the bottom surface of the cup around the light emitting diode. Discharging and coating, crosslinking the coated phosphor mixture, and final packaging into an encapsulant.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, specific details such as specific components are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is understood that these specific details may be changed or changed within the scope of the present invention. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지의 저면도 및 단면도이다.4A and 4B are bottom and cross-sectional views of a wavelength conversion light emitting diode package using phosphors according to an embodiment of the present invention.

상기 실시예에서, 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지는 발광다이오드(100), 코팅부(101), 형광층(102), 봉지재(103), 전극 와이어(104), 전극부(105), 및 컵(106)을 포함한다.In the above embodiment, the wavelength conversion type light emitting diode package using the phosphor is the light emitting diode 100, the coating portion 101, the fluorescent layer 102, the encapsulant 103, the electrode wire 104, the electrode portion 105 , And cup 106.

상기 실시예는, 다이오드 패키지 내에서 형광층(102)이 형성되는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.This embodiment schematically illustrates how the fluorescent layer 102 is formed in a diode package.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기한 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드를 예시한다. 도 4a 및 도 4b에 예시된 발광다이오드(100)는 주로 백색광을 얻기 위한 발광다이오드인 것이 바람직하다. 상기 발광다이오드(100)는 일반적인 발광다이오드 또는 플립칩 형태를 포함한다. 4A and 4B, a wavelength conversion light emitting diode using the above-described phosphor is illustrated. The light emitting diodes 100 illustrated in FIGS. 4A and 4B are preferably light emitting diodes for obtaining white light. The light emitting diodes 100 may include a general light emitting diode or flip chip type.

상기 발광다이오드 소자의 구조물은 푸른색 또는 자외선을 내는 발광다이오 드(100)가 컵(106)의 바닥에 본딩되어 있으며, 다이 주위로 형광체를 혼합한 물질과 극성이 다른 물질로 코팅부가(101) 형성된다. The structure of the light emitting diode device is a light emitting diode (100) emitting blue or ultraviolet light is bonded to the bottom of the cup 106, the coating portion 101 is made of a material different in polarity from the material mixed with the phosphor around the die Is formed.

상기 형광체를 혼합한 봉지재(102)는 상부에서 토출 될 수 있으며 토출된 형광체는 도 4에서 보여지는 바와 같이 흘러내리다가 극성이 다른 코팅 물질과 접촉하여 멈춰 더 이상 번지지 못하고 표면장력에 의해서 동그랗게 발광다이오드를 감싸는 형태로 코팅된다. 이때 발광다이오드 주위를 감싸는 코팅부는 약간 튀어나올 수도 있으며 요철 모양으로 들어갈 수도 있다. The encapsulant 102 mixed with the phosphor may be discharged from the top, and the discharged phosphor flows down as shown in FIG. 4 and stops in contact with a coating material having a different polarity and emits circularly due to surface tension. It is coated in the form of wrapping the diode. In this case, the coating portion surrounding the light emitting diode may protrude slightly or may enter into an uneven shape.

상기 백색 발광다이오드는 청색 또는 자외선광을 방출하지만, 상기 형광체층(102)을 통해 청색 또는 자외선광의 많은 부분이 긴 파장으로 변환되고, 변환되지 않은 일부 광 또는 다른 정도로 변환된 광과 조합되어, 최종적으로 원하는 백색광을 얻을 수 있다.The white light emitting diode emits blue or ultraviolet light, but through the phosphor layer 102 a large portion of the blue or ultraviolet light is converted to long wavelengths, combined with some unconverted light or light converted to a different degree, and finally Desired white light can be obtained.

상기 발광다이오드(100)의 광방출면에 전체적으로 비교적 균일하게 형성된 형광체층(102)을 포함한다. 상기 형광체층은 자외선 또는 청색광을 파장변환하여 백색광을 형성하기 위한 형광물질로 이루어진다.It includes a phosphor layer 102 formed on the light emitting surface of the light emitting diode 100 relatively uniform as a whole. The phosphor layer is made of a fluorescent material for forming white light by converting ultraviolet light or blue light.

상기 형광체층(102)은 실질적인 광방출면인 발광다이오드(100)의 상면과 측면에 전체적으로 형성되어 형광체층(102)을 통과하지 않는 광이 거의 없도록 구성함으로써 백색광 변환효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래의 형광체분말과 에폭시수지를 혼합하여 분사한 후에 경화시키는 디스펜싱공정에서 발생되는 형광체입자의 불균일한 분포 및 침전을 방지하기 위해, 밀도가 높게 코팅함으로써 균일도를 높일 수 있다. 또한, 종래의 디스펜싱방법에서 필요 이상으로 두껍게 도포하는 문제도 해결할 수 있다.The phosphor layer 102 may be formed on the upper and side surfaces of the light emitting diode 100, which is a substantially light emitting surface, and may be configured such that almost no light does not pass through the phosphor layer 102, thereby improving white light conversion efficiency. In addition, in order to prevent non-uniform distribution and precipitation of the phosphor particles generated in the dispensing process of curing after mixing and spraying the conventional phosphor powder and epoxy resin, uniformity can be increased by coating with high density. In addition, the problem of coating thicker than necessary in the conventional dispensing method can also be solved.

상기 형광체층은 도식된 바와 같이, 발광다이오드(102)의 광방출면을 충분히 커버하기 위해 발광다이오드 주위에 형광체 혼합 물질과 극성이 다른 물질로 코팅하여야 하며 코팅이 되어있지 않으면 도 5와 같이 발광다이오드 위에서 형광체를 토출할 경우 초기에는 동그랗게 뭉쳐있다가 일정 양 이상이 토출되면 옆으로 흘러내리고 컵의 바닥면을 따라 넓게 퍼지는 결과를 초래하게 된다. 그러면 빛을 발산하는 발광다이오드의 위쪽면에는 형광체가 매우 얇게 코팅되게 되어 결과적으로 백색광을 구현할 수 없게 된다.As illustrated, the phosphor layer should be coated with a material having a different polarity from the phosphor mixed material around the light emitting diode to sufficiently cover the light emitting surface of the light emitting diode 102, and if not coated, the light emitting diode as shown in FIG. In the case of discharging the phosphor from above, it is initially clustered in a circle, but when a predetermined amount or more is discharged, it flows sideways and spreads widely along the bottom surface of the cup. Then, the phosphor is very thinly coated on the upper surface of the light emitting diode, and as a result, white light cannot be realized.

상기 파장변환형 발광장치는 백색 발광을 위한 발광장치로 주로 사용된다. 이 경우에 발광다이오드는 단파장계열인 자외선광 또는 청색광을 생성하는 발광다이오드일 수 있으며, 형광체층은 이러한 단파장광을 변환하여 백색광을 얻을 수 있는 적합한 형광물질로 선택하여 사용할 수 있다. 도 1에 도시된 발광다이오드 주위를 둘러싼 물질의 코팅 방법은 발광다이오드를 장착하는 컵을 만들 때 마스크를 이용하여 스퍼터링이나 스프레이 방법에 의해 제조할 수 있다.The wavelength conversion light emitting device is mainly used as a light emitting device for white light emission. In this case, the light emitting diode may be a light emitting diode that generates ultraviolet light or blue light, which is a short wavelength series, and the phosphor layer may be selected and used as a suitable fluorescent material to obtain white light by converting the short wavelength light. The coating method of the material surrounding the light emitting diode shown in FIG. 1 may be manufactured by a sputtering or spraying method using a mask when making a cup on which the light emitting diode is mounted.

이와 같이, 본 발명에 따른 발광장치는 발광다이오드의 광방출면 전체를 밀도가 높게 코팅하고 있으며 일반칩 플립칩 모두 디스펜서를 이용하여 코팅할 수 있는 장점을 가진다.As described above, the light emitting device according to the present invention has a high density coating of the entire light emitting surface of the light emitting diode, and has the advantage that both general chip flip chips can be coated using a dispenser.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영 역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 발광다이오드가 컵의 바닥면에 본딩되고, 상기 발광다이오드의 주위에 형광체를 코팅한 물질과 극성이 다른 물질로 코팅하고, 이 안쪽에 형광체를 도포하여 발광다이오드 전체에 균일하게 코팅함으로서 광방출면 전체에 대해 형광체층이 코팅된 발광장치를 제공하여 광파장변환효율을 향상시킨다.As described above, according to the present invention, the light emitting diode is bonded to the bottom surface of the cup, coated with a material having a different polarity from the material coated with the phosphor around the light emitting diode, and the phosphor is coated on the inside of the entire light emitting diode. The uniform coating provides a light emitting device in which a phosphor layer is coated on the entire light emitting surface, thereby improving light wavelength conversion efficiency.

또한, 추가적으로 상기 형광체층을 토출공정을 이용하여 형성함으로써 기존의 컵 전체를 디스펜싱방식으로 토출하는 방법에서 발생하였던 형광체 입자가 불균일한 문제를 해결할 수 있다.In addition, by forming the phosphor layer by using an ejection process, it is possible to solve the problem of non-uniform phosphor particles generated in the method of discharging the whole cup by a dispensing method.

Claims (14)

빛을 발산하는 발광다이오드; 상기 발광다이오드에서 발산되는 빛의 파장을 변환하여 방출하는 형광체층; 상기 형광체층의 퍼짐을 방지하는 코팅부; 및 상기 발광다이오드의 전원을 제공하는 전극부를 포함하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.Light emitting diodes emitting light; A phosphor layer converting and emitting wavelengths of light emitted from the light emitting diodes; A coating part for preventing the spread of the phosphor layer; And wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor comprising an electrode for providing a power source of the light emitting diode. 제 1항에 있어서, 상기 형광체층은 봉지재와 혼합되는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 1, wherein the phosphor layer is mixed with an encapsulant. 제 1항에 있어서, 상기 발광다이오드는 자외선광 또는 청색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the light emitting diodes generate ultraviolet light or blue light. 제 3항에 있어서, 상기 형광층은 상기 발광다이오드에서 발산된 광을 백색광으로 변환하는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 3, wherein the fluorescent layer is made of a material converting light emitted from the light emitting diode into white light. 제 1항에 있어서, 상기 코팅부는 상기 형광층을 구성하는 물질과 극성이 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 1, wherein the coating part is made of a material having a different polarity from the material constituting the fluorescent layer. 제 5항에 있어서, 상기 형광층을 구성하는 물질과 극성이 다른 물질은 테프론인 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.[6] The wavelength conversion type light emitting diode package of claim 5, wherein the material constituting the fluorescent layer is different in polarity from that of Teflon. 제 1항에 있어서, 상기 코팅부는 돌기 형태 또는 요철형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The method of claim 1, wherein the coating portion wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor, characterized in that formed in the form of protrusions or irregularities. 제 1항에 있어서, 상기 형광체층은 물리적 증착, 스핀코팅, 스텐실링 방법, 디스펜서 코팅으로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나의 방법에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 1, wherein the phosphor layer is formed by any one method selected from the group consisting of physical vapor deposition, spin coating, stenciling, and dispenser coating. 제 1항에 있어서, 상기 발광다이오드는 일반적 및 플립칩 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 1, wherein the light emitting diode has a general and flip chip structure. 제 1항에 있어서, 상기 형광체층은 상기 발광다이오드에서 발산하는 모든 빛이 지나도록 형성되는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 1, wherein the phosphor layer is formed so that all light emitted from the light emitting diode passes. 제 1항에 있어서, 상기 발광다이오드를 내부에 포함하는 컵을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 1, further comprising a cup including the light emitting diode therein. 제 11항에 있어서, 상기 컵에서 발광다이오드가 본딩되는 부분은 컵의 다른 바닥면보다 들어가 있는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지.12. The wavelength conversion type light emitting diode package using a phosphor according to claim 11, wherein a portion in which the light emitting diodes are bonded is contained in the cup than another bottom surface of the cup. 발광다이오드 주위로 컵의 바닥면에 형광체를 혼합하는 물질과 극성이 다른 물질로 코팅하는 단계;Coating the bottom surface of the cup with a material different in polarity from the material mixing the phosphor around the light emitting diode; 형광체를 토출하여 코팅하는 단계;Discharging and coating the phosphor; 코팅된 형광체 혼합물을 가교하는 단계 및Crosslinking the coated phosphor mixture and 봉지재로 최종 패키징하는 단계를 포함하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지 제작방법.A wavelength conversion type light emitting diode package manufacturing method using a phosphor comprising the final packaging step of encapsulating material. 제 13항에 있어서, 상기 코팅방법은 마스크를 이용하여 스퍼터링, 스프레이 방법으로 구성된 그룹 중에서 선택되는 어느 하나의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 형광체를 이용한 파장변환형 발광다이오드 패키지 제작방법.The method of claim 13, wherein the coating method comprises any one selected from the group consisting of a sputtering and a spraying method using a mask.
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