KR100883991B1 - Wide-band nature light emitting diode, method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
색온도 조절이 가능한 색변환 광대역 발광다이오드와, 이의 제조 방법이 개시된다. 발광다이오드는 리플렉터, 적어도 두 개 이상의 LED칩들, 발광 몰딩재를 포함한다. 리플렉터는 일정 공간을 정의한다. LED칩들은 리플렉터에 의해 정의되는 공간에 배치되고, 서로 다른 파장의 광들을 출사하되, 사용자에 의해 조절된 전류에 응답하여 광을 출사한다. 발광 몰딩재는 LED칩들 위에 형성되고, LED칩들에서 출사된 광에 의해 여기되는 인광물질이 혼합된다. 이에 따라, 다색의 구현이 한정된 협대역 특성을 갖는 백색 또는 조명용 전구색 LED의 연색성을 개선하여 넓은 구간에 가시광을 방출하므로써, 저 연색성 문제와 한정된 색온도 변환 문제를 해결하고, 저 소비전력의 조명 장치를 제공할 수 있다.Disclosed are a color conversion broadband light emitting diode capable of controlling color temperature, and a method of manufacturing the same. The light emitting diode includes a reflector, at least two LED chips, and a light emitting molding material. The reflector defines a space. The LED chips are arranged in a space defined by the reflector and emit light of different wavelengths, but emit light in response to a current regulated by a user. The light emitting molding material is formed on the LED chips, and phosphors excited by the light emitted from the LED chips are mixed. Accordingly, the multicolor implementation solves the low color rendering problem and the limited color temperature conversion problem by improving the color rendering property of a white or lighting bulb color LED having a limited narrow band characteristic and emitting visible light in a wide range, and thus a low power consumption lighting device. Can be provided.
적색칩, 녹색칩, 청색칩, 발광다이오드, 인광물질, 색온도, 전구 Red Chip, Green Chip, Blue Chip, Light Emitting Diode, Phosphor, Color Temperature, Light Bulb
Description
도 1은 일반적인 발광다이오드를 설명하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a general light emitting diode.
도 2는 도 1에 도시된 일반적인 발광다이오드에 구비되는 백색 LED의 발광 스펙트럼을 설명하는 그래프이다.FIG. 2 is a graph illustrating an emission spectrum of a white LED included in the general light emitting diode of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 색변환 광대역 발광다이오드를 개략적으로 설명하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a color conversion broadband light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 색변환 광대역 발광다이오드를 개략적으로 설명하는 평면도이다.4 is a plan view schematically illustrating the color conversion broadband LED shown in FIG. 3.
도 5a 내지 도 5f는 도 3에 도시된 색변환 광대역 발광다이오드의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다.5A to 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the color conversion broadband LED shown in FIG. 3.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 색변환 광대역 발광다이오드의 발광 스펙트럼이다. 6 is an emission spectrum of a color conversion broadband LED according to an embodiment of the present invention.
도 7은 도 3에 도시된 색변환 광대역 발광다이오드를 갖는 발광다이오드 모듈을 설명하는 평면도이다.FIG. 7 is a plan view illustrating a light emitting diode module having the color conversion broadband light emitting diode shown in FIG. 3.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
111 : 다이패드부 110 : 리드패드부111: die pad portion 110: lead pad portion
130 : 리플렉터 140 : 제1 LED칩130: reflector 140: the first LED chip
150 : 제2 LED 칩 160, 170, 260 : 발광 몰딩재150:
본 발명은 발광다이오드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개선된 색 재현성을 갖고서, 색온도 조절이 가능한 색변환 광대역 발광다이오드와, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 발광모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a color conversion broadband light emitting diode having a color temperature control, improved manufacturing method thereof, and a light emitting module having the same.
일반적으로, 조명용 백색광을 구현하기 위해, 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색 3종의 LED칩을 단일 패키지화하여 각 LED칩을 개별 제어하므로 써 밝기 비율이 가변됨으로 인해 다양한 색구현을 하는데 이는 LED칩의 발광 파장이 매우 협소함으로 인해 연색성이 좋지 않은 게 일반적이다. In general, in order to realize a white light for lighting, three types of LED chips, red, green, and blue, are packaged in a single package, and each LED chip is individually controlled to realize various colors due to the variable brightness ratio. Because of the very narrow emission wavelength, color rendering is not good.
또한, 색상은 조절되지 않지만 비교적 연색성이 우수한 백색광을 구현하기 위해, 여기 특성이 우수한 인광물질을 갖는 단파장의 자외선 LED칩이나 청색 계열의 LED칩을 적용하여 발광색의 보색인 노란색파장 영역을 여기 발광하는 인광물질을 몰딩수지와 함께 LED칩에 도포함으로써 자체 청색 발광 파장과 노란색 발광 파장의 혼합으로 백색을 구현하고 있다. 하지만, 여기 근원인 단파장의 청색 LED칩이 협대역의 발광 특성을 가지고 있으며, 여기 발광하는 노란색 인광물질의 여기발광 특성 또한 가시광의 한정된 구간을 발광함으로써 넓은 파장영역의 발광을 구현하지 못해 보다 우수한 연색성을 보이지 못하고 있다.In addition, in order to realize a white light that is not controlled in color but has a relatively color rendering property, a short wavelength ultraviolet LED chip or a blue series LED chip having a phosphor having excellent excitation characteristics is applied to excite and emit a yellow wavelength region, which is a complementary color of the emission color. Phosphor is applied to LED chip together with molding resin to realize white color by mixing of blue emission wavelength and yellow emission wavelength. However, the short-wavelength blue LED chip, which is the excitation source, has a narrow-band emission characteristic, and the excitation emission characteristic of the yellow phosphor that emits excitation also emits a limited range of visible light, so that it does not realize emission in a wide wavelength region, thereby providing more color rendering properties. Not seeing.
특히, 전구색 발광특성을 구현하기 위해 인위적으로 넓은 구간의 발광 특성을 갖도록 효율이 좋지 않은 안료 및 장파장 인광물질을 첨가함으로 인해 광효율이 저하된 조명용 발광다이오드를 제공하고 있다. In particular, in order to realize the light-emitting color characteristics of the light emitting diode for low light efficiency is provided by adding a pigment and a long wavelength phosphor that is not efficient to have a light emission characteristic of a wide range artificially.
도 1은 일반적인 백색 발광다이오드를 설명하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a general white light emitting diode.
도 1을 참조하면, 일반적인 발광다이오드(10)는 리플렉터(5)에 의해 정의되는 공간에 한종의 LED칩(1)이 배치되고, 상기 공간에 하나의 스펙트럼을 갖는 인광물질, 예를들어 단파장 여기 형광체(4)를 포함하는 몰딩수지(9)가 충진되어 있다. 도 1에서, 도면번호 2는 골드와이어, 1은 단파장 LED칩, 3은 다이접착제, 51은 내부 리플렉터, 8은 솔더 리드, 7은 다이패드, 71은 리드패드이다. Referring to FIG. 1, in the general light emitting diode 10, one
이로 인해 두 종의 발광 근원에 의한 발광 파장이 가시광의 일부 구간만을 발광하도록 되어있다. 따라서, 색재연성이 떨어지는 발광 소자를 제공하며, 발광 근원인 단파장 한종의 LED칩은 여기 발광하도록 도포되는 인광물질의 비율함양에 따라 고유 발광 특성이 저하된다. As a result, the emission wavelengths of the two kinds of light emission sources emit only a part of the visible light. Accordingly, the present invention provides a light emitting device having poor color reproducibility, and a single wavelength LED chip as a light emitting source has a low intrinsic luminescence property according to the proportion of phosphors applied to excite light emission.
특히, 조명용 전구색 발광 특성을 구현할 때, LED칩의 고유 발광 특성이 저하되어, 인광물질의 발광스펙트럼만 발광됨으로 인해 색재연성이 단파장영역에서 저하된다.In particular, when implementing the light-emitting color of the light bulb, the intrinsic light-emitting characteristics of the LED chip is reduced, the color reproducibility is reduced in the short wavelength region because only the emission spectrum of the phosphor is emitted.
도 2는 도 1에 도시된 일반적인 발광다이오드에 구비되는 LED칩과 단일 인광물질이 적용된 발광다이오드의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. FIG. 2 is a graph showing an emission spectrum of a light emitting diode to which an LED chip and a single phosphor are provided in the general light emitting diode of FIG. 1.
도 2를 참조하면, LED칩의 협대역 파장에서만 발광되며 인광물질의 발광 파 장 역시 가시광의 영역 중 일부 두 영역, 예를들어 450 nm 및 580 nm에서만 발광되는 특징을 갖는다. 상기한 두 영역들은 LED칩의 고유 발광 파장영역과 LED칩에 여기되어 발광하는 인광물질의 발광파장 영역으로 구분되어짐으로 모든 색의 발광 스펙트럼을 구현하지 못하는 문제점이 있다. Referring to FIG. 2, the LED chip emits light only at a narrow band wavelength, and the light emitting wavelength of the phosphor also emits light only at some two areas of visible light, for example, 450 nm and 580 nm. The two regions are divided into the intrinsic emission wavelength region of the LED chip and the emission wavelength region of the phosphor that is excited by the LED chip and emits light, thereby preventing the emission spectrum of all colors.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 넓은 구간에 가시광을 방출하여 색 재현성을 개선시키고, 색온도의 조절이 가능한 색변환 광대역 발광다이오드를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a color conversion broadband light emitting diode capable of improving color reproducibility by adjusting the color temperature by emitting visible light in a wide range.
본 발명의 다른 목적은 상기한 색변환 광대역 발광다이오드의 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the color conversion broadband light emitting diode.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 색변환 광대역 발광다이오드를 갖는 발광다이오드 모듈을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a light emitting diode module having the color conversion broadband light emitting diode.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 색변환 광대역 발광다이오드는 리플렉터, 적어도 두 개 이상의 LED칩들, 발광 몰딩재를 포함한다. 상기 리플렉터는 일정 공간을 정의한다. 상기 LED칩들은 상기 리플렉터에 의해 정의되는 공간에 배치되고, 서로 다른 파장의 광들을 출사하되, 사용자에 의해 조절된 전류에 응답하여 광을 출사한다. 상기 발광 몰딩재는 상기 LED칩들 위에 형성되고, 상기 LED칩들에서 출사된 한종의 광파장에 의해 여기되는 인광물질이 혼합된다.In order to achieve the above object of the present invention, the color conversion broadband LED according to one embodiment includes a reflector, at least two LED chips, and a light emitting molding material. The reflector defines a space. The LED chips are disposed in a space defined by the reflector, and emit light having different wavelengths, and emit light in response to a current controlled by a user. The light emitting molding material is formed on the LED chips, and phosphors excited by a single light wavelength emitted from the LED chips are mixed.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 색변환 광대역 발광다이오드의 제조 방법은, 리플렉터에 의해 노출되는 제1 다이패드에 다이접착제를 이용하여 제1 단파장의 제1 LED칩을 다이본딩하고, 리플렉터에 노출되는 제2 다이패드에 다이접착제를 이용하여 제2 파장의 제2 LED칩을 다이본딩하는 단계와, 상기 제1 LED칩 및 제1 다이패드와, 상기 제2 LED칩 및 제2 다이패드 각각을 전기적으로 연결하는 단계와, 제1 발광파장에 여기되는 인광물질을 포함하는 발광 몰딩재를 상기 리플렉터에 의해 정의되는 제1 공간과 제2 공간에 충진하는 단계를 포함한다. In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a color conversion broadband light emitting diode according to an embodiment, wherein a first short-wavelength first LED chip is formed by using a die adhesive on a first die pad exposed by a reflector. Die bonding and die bonding a second LED chip having a second wavelength to the second die pad exposed to the reflector, using the first LED chip, the first die pad, and the second LED chip. And electrically connecting each of the second die pads, and filling the first and second spaces with a light emitting molding material including a phosphor excited by the first light emission wavelength, by the reflector. .
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 발광다이오드 모듈은 PCB 또는 회로구성이 가능한 전도성 소재로 이루어진 보드와, 상기 보드의 최외곽 영역에 대응하여 형성된 리플렉터와, 상기 리플렉터에 의해 정의되는 공간에 복수의 열과 복수의 행으로 배열된 복수의 발광다이오드들을 포함한다. 상기 발광다이오드는 서로 다른 파장의 광들을 출사하되, 사용자에 의해 조절된 전류에 응답하여 광을 출사하는 적어도 두 개 이상의 LED칩들과, 상기 LED칩들 위에 형성되고, 상기 LED칩들에서 출사된 광에 의해 여기되는 인광물질이 혼합된 발광 몰딩재를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode module including a board made of a conductive material having a PCB or a circuit, a reflector formed corresponding to an outermost region of the board, and a reflector. It includes a plurality of light emitting diodes arranged in a plurality of columns and a plurality of rows in the space defined by. The light emitting diode emits light of different wavelengths, and emits light in response to a current controlled by a user, and at least two LED chips, and are formed on the LED chips, and are formed by the light emitted from the LED chips. It includes a light emitting molding material in which the phosphor to be excited is mixed.
이러한 색변환 광대역 발광다이오드와, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 발광모듈에 의하면, 다색의 구현이 한정된 협대역 특성을 갖는 백색 또는 조명용 전구색 LED의 연색성을 개선하여 넓은 구간에 가시광을 방출하므로써, 저 연색성 문제와 한정된 색온도 변환 문제를 해결하고, 저 소비전력의 조명 장치를 제공할 수 있다.According to such a color conversion broadband light emitting diode, a manufacturing method thereof, and a light emitting module having the same, low color rendering is achieved by emitting visible light in a wide range by improving color rendering properties of a white or lighting bulb color LED having a narrow-band characteristic having a limited color. The problem and the limited color temperature conversion problem can be solved, and a low power consumption lighting device can be provided.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 색변환 광대역 발광다이오드를 개략적으로 설명하는 단면도이다. 도 4는 도 3의 또 다른 실시예를 개략적으로 설명하는 평면도이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a color conversion broadband light emitting diode according to an embodiment of the present invention. 4 is a plan view schematically illustrating another example of FIG. 3.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일실시예에 따른 색변환 광대역 발광다이오드(100)는 다이패드부(111), 리드패드부(110), 솔더 리드(120), 리플렉터(130), 제1 LED칩(140), 제2 LED칩(150), 제1 발광 몰딩재(160) 및 제2 발광 몰딩재(170)를 포함한다. 3 and 4, a color conversion broadband
상기 리플렉터(130)는 상기 다이패드부(111) 및 리드패드부(110)의 일부 영역을 노출시키면서 일정 공간을 정의한다. 상기 다이패드부(111) 및 리드패드부(110)는 솔더 리드(120) 위에 형성된다. 상기 다이패드부(111) 및 리드패드부(110)는 골드와이어(WI)를 통해 상기 제1 LED칩(140) 또는 상기 제2 LED칩(150)과 전기적으로 연결된다. The
예를들어, 다이패드부(111)는 제1 및 제2 LED칩들(140, 150) 각각이 다이본딩되고, 상기 LED칩들 각각의 제1 전극에 전기적으로 연결된다. 리드패드부(110)는 상기 제1 및 제2 LED칩들(140, 150) 각각의 제2 전극에 전기적으로 연결된다. For example, the
상기 제1 및 제2 LED칩들(140, 150)은 상기 리플렉터(130)에 의해 정의되는 공간에 배치되고, 서로 다른 파장의 광들을 출사한다. The first and
상기 제1 발광 몰딩재(160)는 제1 발광파장에 여기되는 제1 인광물질을 포함 하고, 상기 제1 LED칩(140)이 배치된 공간에 충진된다. 상기 제2 발광 몰딩재(170)는 제2 발광파장에 여기되지 않는 투명 혹은 제1 인광물질과 동일한 몰딩재를 포함하고, 상기 제2 LED칩(150)이 배치된 공간에 충진된다. The first light emitting
상기 제1 및 제2 LED칩들(140, 150)은 사용자에 의해 조절된 전류에 응답하여 광을 출사한다. 예를들어, 인가되는 전류가 상대적으로 크면 상대적으로 높은 휘도의 광을 출사하고, 인가되는 전류가 상대적으로 작으면 상대적으로 낮은 휘도의 광을 출사한다. The first and
일실시예에서, 상기 제2 LED칩들(150)은 상기 제1 LED칩(140)에서 출사되는 광의 파장보다 130 nm 이상의 차이가 나는 파장을 갖는다. 예를들어, 제1 LED칩(140)이 상기 인광물질을 여기시키기 위한 광을 출사하면, 제2 LED칩(150)은 상기 인광물질의 여기 파장 외의 구간에서 발광한다. 여기서, 상기 제2 LED칩(150)은 사용자에 의해 조절된 전류에 응답하여 광을 출사한다. 일실시예에서, 상기 제2 LED칩(150)은 585 nm 내지 595 nm의 광을 출사한다. 다른 실시예에서, 상기 제2 LED칩(150)은 600 nm 내지 650 nm의 광을 출사한다. In one embodiment, the
상기 인광물질은 단파장 광을 출사하는 상기 제1 LED칩(140)에서 출사되는 광보다 40 nm 내지 80 nm 이상의 영역에서 여기되는 특성을 가질 수 있다. The phosphor may have a property of being excited in a region of 40 nm to 80 nm or more than light emitted from the
일실시예에서, 상기 인광물질은 제1 및 제2 LED칩들(140, 150)중 단파장 광을 출사하는 상기 제1 LED칩(140)에서 출사되는 광보다 40 nm 내지 80 nm 이상의 영역에서 여기되는 제1 인광재와, 600 nm 내지 660 nm의 영역에 발광파장을 갖는 제2 인광재를 혼합하여 사용할 수 있다. In one embodiment, the phosphor is excited in an area of 40 nm to 80 nm or more than the light emitted from the
일실시예에서, 제1 및 제2 LED칩들(140, 150)에서 출사되는 광의 피크값의 간격이 130 nm 이상이다. In one embodiment, the interval between peak values of the light emitted from the first and
도 3에서는 상기 리플렉터(130)가 상기 제1 및 제2 LED칩들(140, 150) 각각을 독립적으로 감싸는 형상을 갖는 것이 도시되었다. 당업자라면, 상기 리플렉터(130)가 상기 제1 및 제2 LED칩들(140, 150)을 일체로 감싸는 형상을 갖도록 변형할 수도 있다. 예를들어, 상기 리플렉터가 사각 형상의 발광다이오드를 감싸는 형상으로도 적용이 가능하다.In FIG. 3, the
도 3에서는 두 개의 LED칩들이 하나의 유닛을 구성하는 것을 도시하였으나, 당업자라면 세 개의 LED칩들이 하나의 유닛을 구성할 수도 있다. 물론, 조명장치로 이용하기 위해 복수의 유닛들을 배치할 수도 있다. In FIG. 3, two LED chips form one unit, but a person skilled in the art may configure one unit. Of course, it is also possible to arrange a plurality of units for use as a lighting device.
도 5a 내지 도 5f는 도 3에 도시된 색변환 광대역 발광다이오드의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다.5A to 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the color conversion broadband LED shown in FIG. 3.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 다이패드 주변으로 리플렉터가 형성된 다이 패드면에 다이접착제를 이용하여 제1 단파장 LED칩(140)을 다이본딩하고, 제2 다이패드 주변에 형성된 리플렉터에 다이접착제를 이용하여 제2 파장을 갖는 한 개 이상의 LED칩(150)들을 다이본딩한다. 5A and 5B, the first short
일실시예에서, 상기 제2 LED칩들(150)은 여기특성을 나타내는 상기 제1 LED칩의 파장보다 130 nm 이상으로 설정되도록 선택된다. 일실시예에서, 상기 제2 LED칩들은 585~595nm 1종과 600~650nm의 1종의 발광다이오드들이 한종 또는 2종 모두 개별 다이본딩 가능하도록 구성된다.In one embodiment, the
도 5c를 참조하면, 전기적인 연결을 위해 골드와이어(WI)로 제1 및 제2 LED칩들(140, 150)을 와이어 본딩을 한다.Referring to FIG. 5C, the first and
도 5d를 참조하면, 원하는 발광 색 및 파장 스펙트럼을 내기 위해 제1 발광파장에 여기되는 특성을 갖는 제1 인광물질을 몰딩수지와 일정 비율 혼합하고, 디포밍 작업을 통해 제1 LED칩(140)이 배치되고, 리플렉터에 의해 정의되는 공간에 충진한다.Referring to FIG. 5D, a first phosphor having a property of being excited at a first emission wavelength is mixed with a molding resin in a predetermined ratio to produce a desired emission color and wavelength spectrum, and the
도 5e를 참조하면, 제1 인광물질에 여기되지 않는 제2 LED칩(150)이 배치되어 리플렉터에 의해 정의되는 공간에 인광물질을 포함하지 않는 투명한 몰딩재 또는 제1의 인광물질과 동일한 몰딩수지를 디포밍 작업을 거쳐 충진한다.Referring to FIG. 5E, the
도 5f를 참조하면, 도 5e에 의한 결과물 위에 열 또는 UV광을 조사하여 경화시킨 후, 개별적으로 색 조정이 가능하고 고 연색성을 갖는 발광다이오드를 완성한다. 여기서, 연색성(color rendering)이란 조명이 물체의 색감에 영향을 미치는 현상이다. 즉, 같은 색도의 물체라도 어떤 광원으로 조명하에서 보느냐에 따라 그 색감이 달라진다. 이러한 연색성의 문제를 해결하기 위해 통상적으로 천연색 형광 방전광을 사용하거나, 형광 방전관과 백열전구 또는 기타 종류의 형광 방전관을 배합한 램프를 이용하고 있다. 하지만, 본 발명에서는 인광물질에 의해 출사되는 옐로우 계열의 광과 제1 LED칩(140)에서 출사되는 블루 계열의 광 및 제2 LED칩(150)들에서 출사되는 옐로우 혹은 레드 계열의 광들이 혼합되어 백색광을 출사하므로 연색성을 향상시킬 수 있다. Referring to FIG. 5F, after curing by heat or UV light on the resultant of FIG. 5E, a light emitting diode capable of color adjustment and high color rendering is completed. Here, color rendering is a phenomenon in which lighting affects the color of an object. In other words, the color is different depending on which light source the object of the same chromaticity is viewed under illumination. In order to solve the color rendering problem, a conventional fluorescent lamp is used, or a lamp in which a fluorescent lamp and an incandescent lamp or other kinds of fluorescent lamps are used. However, in the present invention, the yellow-based light emitted by the phosphor and the blue-based light emitted from the
또한, 복수의 LED칩들에 개별적으로 사용자의 조절에 따라 가변하는 전류가 인가되므로 색온도 조절을 용이하게 달성할 수 있다. In addition, since a variable current is applied to a plurality of LED chips individually according to a user's adjustment, color temperature adjustment can be easily achieved.
이상에서는 LED칩들 각각에 서로 다른 인광물질 혹은 동일한 인광물질을 각각의 리플렉터에 의해 정의된 공간에 충진시키는 것을 설명하였다. 하지만, 당업자라면 서로 다른 인광물질을 혼합하여 공통적으로 LED칩들 각각에 형성시킬 수도 있다. 구체적으로, LED칩이 안착되는 다이패드 주변으로 리플렉터가 구성되어진 리드프레임에 제1 인광물질의 여기 효율이 좋은 단파장을 갖는 LED칩을 다이본딩하고, 또 다른 복수개의 패드에 제2 여기 발광 파장과 상이한 장파장을 갖는 LED칩을 다이본딩한 후 제1 파장에 여기특성을 나타내는 인광물질의 일정비를 몰딩수지와 혼합하여 디포밍 공정을 거친 후 복수 종의 LED칩 위로 한번에 도포함으로써 각 다른 파장의 발광 LED칩과 한종의 파장에 여기 특성을 나타내는 인광물질의 발광 조합으로 넓은 파장영역에 발광하는 색변환 광대역 발광다이오드를 제공할 수도 있다.In the above, it was described that each of the LED chips is filled with a different phosphor or the same phosphor in the space defined by each reflector. However, those skilled in the art may mix and form different phosphors on each of the LED chips. Specifically, an LED chip having a short wavelength having good excitation efficiency of the first phosphor is die-bonded to a lead frame in which a reflector is configured around a die pad on which the LED chip is seated, and a second excitation emission wavelength is formed on a plurality of pads. After die-bonding LED chips having different long wavelengths, a certain ratio of phosphors exhibiting excitation characteristics at the first wavelength is mixed with the molding resin, followed by a deforming process, and then applied at a time onto a plurality of LED chips to emit light at different wavelengths. A light emitting combination of an LED chip and a phosphor having excitation characteristics at one wavelength may provide a color conversion broadband light emitting diode emitting light in a wide wavelength region.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다종의 발광 스펙트럼들을 갖는 광이 출사되도록 LED칩에서 발산되는 고유 협대역 파장 이외 인광물질이 발산하는 협대역 파장의 복수개로 패키지된 색변환 광대역 발광다이오드를 제조한다. 이에 따라, 최종 발광부의 출력에서는 LED칩의 고유 파장과 고유파장에 여기되어 발광되는 인광물질의 발광파장 조합을 통해 서로 보완하여 상대적으로 광대역에서 발광 스펙트럼을 갖도록 하여 고연색성을 실현할 수 있다. 또한, 인광물질과 여기되지 않는 장파장의 다른 LED칩은 개별적으로 제어함으로써 다양한 색온도를 구현할 수 있다. As described above, according to the present invention, a color conversion broadband light emitting diode packaged in a plurality of narrowband wavelengths emitted by phosphors other than the inherent narrowband wavelengths emitted from the LED chip so that light having various emission spectra is emitted. To prepare. Accordingly, in the output of the final light emitting unit, a high color rendering can be achieved by complementing each other through a combination of the wavelength of the LED chip and the wavelength of the phosphor that is excited by the natural wavelength and emits light. In addition, phosphors and other long-wavelength LED chips that are not excited can be controlled individually to achieve various color temperatures.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 색변환 광대역 발광다이오드의 발광 스펙 트럼이다. 특히, 2종의 발광 특성을 나타내는 단파장의 LED들과 상기한 단파장에 여기되어 발광되는 특성을 갖는 인광물질의 발광 스펙트럼이 도시된다. 6 is a light emission spectrum of a color conversion broadband LED according to an embodiment of the present invention. In particular, the emission spectra of the short wavelength LEDs exhibiting two kinds of light emission characteristics and the phosphor having the characteristics of being excited by the above-mentioned short wavelengths and emitting light are shown.
도 6을 참조하면, 2종의 발광 특성을 나타내는 LED칩들과, 서로 다른 발광 특성을 나타내는 2종이상의 인광물질들이 일정 비율 혼합되어 동시에 충진되어 상기 LED칩들을 공통적으로 매립하여, 2개의 파장 피크치들을 갖는 하나의 곡선들이 플로팅되고 있다. Referring to FIG. 6, LED chips showing two types of light emission characteristics and two or more types of phosphors showing different light emission characteristics are mixed at a predetermined ratio and simultaneously filled to fill the LED chips in common, thereby obtaining two wavelength peak values. One curves are plotted.
도 7은 도 3에 도시된 색변환 광대역 발광다이오드를 갖는 발광다이오드 모듈을 설명하는 평면도이다. 도 3과 비교할 때, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. FIG. 7 is a plan view illustrating a light emitting diode module having the color conversion broadband light emitting diode shown in FIG. 3. In comparison with FIG. 3, the same components are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈(200)은 복수의 열과 복수의 행으로 배열된 복수의 색변환 광대역 발광다이오드들(100)을 포함한다. 도 7에서, 도면부호 210은 PCB 또는 회로 구성 가능한 전도성 소재로 제작된 보드이고, 도면부호 220은 리플렉터이다. 상기 리플렉터(220)는 상기 보드(210)의 최외곽 영역에 대응하여 형성된다. Referring to FIG. 7, the light emitting
도 7에서는 서로 다른 파장의 광들을 출사하는 2개의 LED칩들이 단위 영역에 배치된 것이 도시되었으나, 서로 다른 파장의 광들을 3개 이상의 LED칩들이 배치될 수도 있다. In FIG. 7, two LED chips emitting light having different wavelengths are arranged in a unit region, but three or more LED chips may be arranged having light having different wavelengths.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 색변환이 가능한 광대역 파장 발광다이오드는 일반적인 협대역 다색 발광 소자의 연색성 문제를 개선하였으며, 인광물 질의 발광 효율을 개선하였고, 개별 제어 가능한 패키지 구조를 적용하여 최소의 비용으로 발광다이오드 제조공법을 단순화시킴과 동시 광대역을 실현함으로써, 생산량 및 수율을 극대화하여 고연색성의 저 제조비용의 제품을 공급 가능하게 하여 기존 고가화와 저 연색성 때문에 활성화되지 못했던 조명 대체 시장에 큰 변화를 가져올 수 있다. As described above, the wide wavelength wavelength light emitting diode of the present invention is capable of improving the color rendering problem of a general narrowband multicolor light emitting device, improving the luminous efficiency of phosphor, and applying a individually controllable package structure to minimize the color By simplifying the light emitting diode manufacturing process at the cost and realizing simultaneous broadband, it is possible to supply products with high color rendering and low manufacturing cost by maximizing production yield and yield, which is a big change in the lighting replacement market that was not activated due to the high price and low color rendering. Can be imported.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.
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