KR100885473B1 - 발광 다이오드 제조방법 - Google Patents

발광 다이오드 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 제조방법에 관한 것으로, 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 상부에 홈부를 포함한 몸체를 마련하는 단계와, 몸체의 홈부에 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계와, 몸체의 홈부에 수지와 형광체의 혼합물을 주입하는 단계와, 몸체를 뒤집은 후 혼합물을 경화시켜 몰딩부를 형성하는 단계 및 형광체는 발광 다이오드 칩과 이격되는 방향으로 침전되어, 몰딩부의 상부에 집중 분포되는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조방법이 제공된다.
발광 다이오드, LED, 형광체, 황화물계 형광체, 몰딩부, 백색 발광

Description

발광 다이오드 제조방법 {Method for manufacturing light emitting diode}
본 발명은 발광 다이오드 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형광체의 수분 안정성을 높이고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(light emitting diode; LED)는 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들고 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭하며, 소비 전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 제공한다. 최근에는 단일 색성분 예를 들어, 적색, 청색, 또는 녹색 발광 다이오드 외에 백색 발광 다이오드들이 출시되고 있으며, 이에 대한 수요가 급속히 증가하고 있다.
발광 다이오드는 단일 칩 또는 멀티 칩을 사용하여 백색광을 구현할 수 있다. 단일 칩의 경우, 화합물 반도체의 발광 다이오드 칩과 형광체를 결합하여 백색광을 구현한다. 즉, 형광체를 발광 다이오드 칩에 배치시켜, 발광 다이오드 칩의 1차 발광의 일부와 형광체에 의해 파장 변환된 2차 발광이 혼색되어 백색을 구현한다. 이런 구조의 백색 발광 다이오드는 가격이 싸고, 원리적 및 구조적으로 매우 간단하기 때문에 널리 이용되고 있다.
일반적으로 백색광의 구현을 위해 청색 발광 다이오드 칩과, 청색광으로부터 여기 가능한 황색 발광 형광체를 조합한다. 예를 들어, 450 내지 470㎚ 파장의 청색광과, YAG:Ce 또는 (Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu 등의 황색 형광체의 황색광의 혼색으로 백색광을 구현할 수 있다. 또한, 백색광의 구현을 위해 청색 발광 다이오드 칩과, 청색광으로부터 여기 가능한 적색 및 녹색 발광 형광체를 조합한다. 예를 들어, 450 내지 470㎚ 파장의 청색광과, (Sr,Ca)S:Eu로 대표되는 적색 형광체의 적색광과, SrGa2S4:Eu로 대표되는 녹색 형광체의 녹색광의 혼색으로 백색광을 구현할 수 있다.
황화물계 형광체는 가시광 영역에서 우수한 여기 효율과 뛰어난 광특성을 보유하고 있다. 그러나 황화물계 형광체는 수분과 쉽게 반응하여 산화물 또는 탄산화물로 변화되고, 형광체의 화학적 특성의 변형을 야기하는 문제점이 있다. 예를 들어, 황화물계 형광체의 대표적인 적색 형광체인 CaS:Eu 형광체는 다음과 같은 반응을 일으킨다.
CaS + H2O + CO2 → CaO or CaCO3 + H2S
상기 형광체와 수분 반응에 의해 발생하는 H2S 가스는 형광체의 형광 특성을 변형시켜 색좌표의 변화를 수반하고, 급격한 광도 저하를 야기한다. 또한, H2S 가스는 전극으로 형성되는 Ag 또는 Au를 검게 부식시켜 발광 다이오드의 신뢰성을 저하 시키는 문제점이 있다.
한편, 일반적으로 발광 다이오드 칩을 둘러싸는 투명한 수지 내에 상술한 형광체를 일정한 형태로 분포시킴으로써, 형광체가 발광 다이오드 칩의 광을 여기원으로 하여 발광할 수 있도록 한다. 도 1은 이러한 구조의 발광 다이오드를 도시한 것으로, 기판(1) 상에 발광 다이오드 칩(2)을 실장하고 전기연결한 후 형광체(8)를 포함한 투명 수지를 이용하여 발광 다이오드 칩(2)을 몰딩한다. 그러나 이러한 구조의 발광 다이오드는 수지와 형광체의 혼합물로 이루어진 몰딩부(7) 내에서, 형광체(8)의 침전이 발생한다. 특히, 몰딩부(7)를 경화시키는 동안에 수지의 점도가 급격하게 낮아지기 때문에, 대부분의 형광체(8)는 침전되어 발광 다이오드 칩(2)의 상면이나, Ag 또는 Au로 이루어진 전극(3, 4) 상면에 침전하게 된다. 또한, 이러한 구조의 발광 다이오드는 수분이 몰딩부(7)와 기판(1) 또는 몰딩부(7)와 전극(3, 4) 사이로 쉽게 유입되고, 유입된 수분은 형광체(8)와 반응하여 형광체의 화학적 특성의 변형을 야기한다. 특히, 황화물계 형광체는 수분과 쉽게 반응하여 심각한 광도 저하 및 광특성 변화를 초래하고, 전극을 부식시켜 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 황화물계 형광체의 수분에 대한 안정성을 향상시켜 보다 우수한 발광 특성을 갖고 색온도, 색좌표 등에 대한 안정성을 개선하고, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 제조방법을 제공 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 상부에 홈부를 포함한 몸체를 마련하는 단계; 상기 몸체의 홈부에 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계; 상기 몸체의 홈부에 수지와 형광체의 혼합물을 주입하는 단계; 상기 몸체를 뒤집은 후 상기 혼합물을 경화시켜 몰딩부를 형성하는 단계; 및 상기 형광체는 상기 발광 다이오드 칩과 이격되는 방향으로 침전되어, 상기 몰딩부의 상부에 집중 분포되는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조방법이 제공된다.
상기 형광체는 황화물계 형광체를 포함한다.
상기 형광체는 (Ca,Sr)S:Eu, SrGa2S4:Eu, ZnS:Cu,Al 또는 (Zn,Cd)S:Ag,Cl을 포함한다.
상기 몸체는 기판, 하우징에 장착된 히트 싱크 또는 리드 단자 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 형광체의 수분과의 반응을 차단함으로써, 형광체의 수분 안정성을 향상시켜 형광체의 형광 특성 변형을 방지하고 발광 특성을 개선할 수 있으며, 전극의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 보다 우수한 발광 특성을 갖고 색온도, 색좌표 등에 대한 안정성을 개선하고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 1 실시예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 발광 다이오드는 기판(10)과, 기판(10) 상에 형성된 전극(30, 40)과, 제 1 전극(30) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(20)과, 기판(10)의 상부에 발광 다이오드 칩(20)을 둘러싸도록 형성된 반사기(50)를 포함한다. 또한, 상기 반사기(50)의 중앙 홀에 상기 발광 다이오드 칩(20)을 봉지하는 제 1 몰딩부(70) 및 제 2 몰딩부(80)를 포함하고, 상기 제 2 몰딩부(80) 내부에 균일하게 분포된 형광체(90)를 포함한다.
상기 전극(30, 40)은 기판(10) 상에 발광 다이오드 칩(20)의 양극 단자 및 음극 단자에 접속하기 위한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)으로 구성한다. 상기 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 인쇄 기법을 통해 형성할 수 있다. 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄을 포함한 금속 물질로 형성하되, 제 1 전극(30)과 제 2 전극(40)은 전기적으로 단전되도록 형성한다.
상기 발광 다이오드 칩(20)은 GaN, InGaN, AlGaN 또는 AlGaInN 계열의 청색 발광하는 발광 다이오드 칩(20)을 사용한다. 본 실시예는 420 내지 480 ㎚ 범위의 청색 광을 방출하는 발광 다이오드 칩을 사용한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 청 색 광뿐만 아니라 자외선(UV)을 방출하는 발광 다이오드 칩을 사용할 수도 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(20)의 개수는 하나일 수도 있고, 목적하는 바에 따라 다수 개로 구성할 수도 있다.
상기 발광 다이오드 칩(20)은 제 1 전극(30) 상에 실장되고, 와이어(60)를 통하여 제 2 전극(40)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예는 도시한 바와 같이 발광 다이오드 칩(20)의 상부와 하부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(20)을 사용하여 전극(30, 40) 상에 직접 실장되었으나, 발광 다이오드 칩(20)의 상부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(20)을 사용하여 전극 상에 실장되지 않고 기판(10) 상에 형성되는 경우 두 개의 와이어(60)를 통하여 각각 제 1 전극(30) 또는 제 2 전극(40)과 연결될 수 있다.
상기 기판(10) 상부에는 상기 발광 다이오드 칩(20)을 둘러싸도록 중앙 홀을 포함하는 반사기(50)가 형성된다. 상기 반사기(50)는 상기 기판(10)과 일체로 제작되거나, 별도로 제작된 후 기판(10)과 결합시킬 수 있다. 반사기(50)의 내측면, 즉 중앙 홀을 이루는 내주 표면은 도 3에 도시한 바와 같이, 소정의 기울기가 형성되어 발광 다이오드 칩(20)에서 발광하는 광의 반사를 극대화하고 발광 효율을 증대시킬 수 있다. 광의 반사율을 더욱 높이기 위해 상기 중앙 홀의 내주 표면에 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함하는 광반사 물질이 코팅되거나, 또는 반사판이 부가될 수 있다.
상기 반사기(50)의 중앙 홀에는 상기 발광 다이오드 칩(20)을 봉지하기 위한 제 1 및 제 2 몰딩부(70, 80)가 형성된다. 본 실시예의 발광 다이오드 칩(20)은 에 폭시 또는 실리콘의 투명 수지로 이루어진 제 1 몰딩부(70)에 의해 봉지되고, 그 상부에 투명 수지와 형광체(90)의 혼합물로 이루어진 제 2 몰딩부(80)가 형성된다. 이는 몰딩부와 기판(10) 또는 몰딩부와 전극(30, 40) 사이로 유입되는 수분과, 형광체(90)의 반응을 방지하기 위한 것으로, 특히 수분과 쉽게 반응하는 황화물계 형광체를 사용하는 경우 바람직하다. 즉, 제 1 몰딩부(70)로 인해 제 2 몰딩부(80) 내부에 분포된 형광체(90)가 발광 다이오드 칩(20) 또는 전극(30, 40) 상면에 직접 침전되는 것을 방지하고, 형광체(90)와 수분과의 반응을 차단할 수 있다. 이로 인해 형광체(90)의 형광 특성 변형을 방지하고 발광 특성을 개선할 수 있으며, 전극(30, 40)의 부식을 방지할 수 있다.
상기 형광체(90)는 우수한 형광 특성을 보유하나 수분과 쉽게 반응하는 황화물계 형광체를 사용한다. 상기 황화물계 형광체는 (Ca,Sr)S:Eu, SrGa2S4:Eu, ZnS:Cu,Al 또는 (Zn,Cd)S:Ag,Cl을 포함한다. 본 실시예는 백색 광의 구현을 위해, (Ca,Sr)S:Eu의 적색 형광체와, SrGa2S4:Eu의 녹색 형광체를 사용한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 원하는 색의 구현을 위한 다양한 형광체를 사용할 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 몰딩부의 조합 역시 다양하게 구성 가능하다. 즉, 본 실시예는 투명 수지로 이루어진 제 1 몰딩부와, 상기 적색 및 녹색의 황화물계 형광체와 투명 수지의 혼합물로 이루어진 제 2 몰딩부를 포함하나, 이에 한정되지 않고, 발광 다이오드는 예를 들어 황화물계 형광체보다 수분과의 반응성이 적으며 황화물계 형광체와는 다른 조성의 형광체와 투명 수지의 혼합물로 이루어진 제 1 몰딩부와, 수분과의 반응성이 큰 황화물계 형광체와 투명 수지의 혼합물로 이루어진 제 2 몰딩부를 포함할 수도 있다.
상기 제 2 몰딩부는 도면에 도시된 형태에 한정되지 않고, 예를 들어 볼록 렌즈 형상으로 구성하거나, 원하는 집광 특성을 얻기 위한 다양한 형상으로 구성 가능하다.
이러한 본 실시예의 발광 다이오드는 발광 다이오드 칩(20)으로부터 1차 광이 방출되고, 1차 광에 의해 형광체는 파장변환된 2차 광을 방출하여, 이들의 혼색으로 원하는 스펙트럼 영역의 색을 구현한다.
즉, 청색 발광 다이오드 칩(20)으로부터 청색광이 방출되고, 제 1 몰딩부(70)를 통해 방출된 청색광에 의해 제 2 몰딩부(80) 내부의 적색 및 녹색 형광체는 적색광 및 녹색광을 방출한다. 그리하여 1차 광인 청색 광의 일부와, 2차 광인 적색광 및 녹색광이 혼색되어 백색광을 구현할 수 있다.
상술한 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법은 매우 다양할 수 있지만, 제조 방법을 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전극이 형성된 기판을 준비하고, 중앙 홀을 포함한 반사기를 형성한다. 상기 반사기의 중앙 홀을 통해 노출된 기판의 일측 전극 상에 발광 다이오드 칩을 실장하고, 타측 전극과 발광 다이오드 칩을 와이어를 통해 전기적으로 연결한다. 상기 반사기의 중앙 홀에 투명 에폭시 또는 실리콘 수지를 전체 몰딩부의 1/3 내지 1/2 부피로 주입하고 경화시켜 제 1 몰딩부를 형성할 수 있다. 다음으로, 상기 제 1 몰딩부 상에 투명 에폭시 또는 실리콘 수지와 형광체의 혼합물을 주입하고 경화시켜 제 2 몰딩부를 형성하여 발광 다이오드를 제작한다.
또한 본 실시예는 상술한 설명에 한정되는 것이 아니라, 발광 다이오드 칩이 실장되는 기판의 소정 영역에 홈을 형성하여 그 하부 평면에 발광 다이오드 칩을 실장한 후, 상기 홈에 제 1 및 제 2 몰딩부를 형성할 수 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 설명하며, 앞서 설명한 예와 중복되는 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 발광 다이오드는 홈이 형성된 기판(15)과, 기판(15) 상에 형성된 전극(30, 40)과, 제 1 전극(30) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(20)과, 상기 홈에 형성되어 상기 발광 다이오드 칩(20)을 봉지하는 제 1 몰딩부(70) 및 제 2 몰딩부(80)를 포함하고, 상기 제 2 몰딩부(80) 내부에 균일하게 분포된 형광체(90)를 포함한다. 도시하지 않았지만, 상기 홈의 측벽면에는 소정의 기울기가 형성되어 발광 다이오드 칩에서 발광하는 광의 반사를 극대화하고 발광 효율을 증대시킬 수 있다.
또한 본 실시예는 발광 다이오드 칩이 실장되는 기판의 소정 영역을 제거하여 관통공을 형성하고, 관통공 내부에 히트 싱크를 삽입 장착한 다음, 관통공 내부에 히트 싱크를 삽입 장착한 다음, 히트 싱크 상부에 발광 다이오드 칩을 실장할 수도 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하며, 앞서 설명한 예와 중복되는 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 발광 다이오드는 양측에 전극(30, 40)이 형성되고 관통홀을 포함하는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 관통홀에 장착되는 히트 싱크(120)와, 히트 싱크(120) 상에 실장되는 발광 다이오드 칩(20)과, 상기 발광 다이오드 칩(20)을 봉지하는 제 1 및 제 2 몰딩부(70, 80)를 포함하고, 상기 제 2 몰 딩부(80) 내부에 균일하게 분포된 형광체(90)를 포함한다.
상기 하우징(110)은 경도, 내화학성, 열전도성 등의 조건에 적합한 수지를 선택적으로 사용할 수 있으며, PPA, LCP 또는 열전도성 수지를 사용할 수 있다. 상기 하우징(110)의 관통홀에 장착되는 히트 싱크(120)로는 열 전도성과 전기 전도성이 우수한 금속 물질을 사용하거나, 열 전도성이 우수한 수지를 사용할 수 있다. 이러한 열 전도성이 우수한 재질을 사용하여 발광 다이오드 칩(20)에서 발산되는 열을 효과적으로 방출하고 열적 부담을 감소시킬 수 있다. 또한 외부 히트 싱크를 추가적으로 결합하여 구성함으로써 열 방출 효과를 더욱 높일 수도 있다.
이와 같이 제 1 실시예는 발광 다이오드 칩을 제 1 및 제 2 몰딩부에 의해 이중 몰딩함으로써, 형광체가 발광 다이오드 칩 또는 전극 상면에 직접 침전되는 것을 방지하고, 형광체와 수분과의 반응을 차단할 수 있다. 이로 인해 형광체의 형광 특성 변형을 방지하고 발광 특성을 개선할 수 있으며, 전극의 부식을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 2 실시예를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 발광 다이오드는 기판(10)과, 기판(10) 상에 형성된 전극(30, 40)과, 제 1 전극(30) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(20)과, 기판(10)의 상부에 발광 다이오드 칩(20)을 둘러싸도록 형성된 반사기(50)를 포함한다. 또한, 상기 반사기(50)의 중앙 홀에 상기 발광 다이오드 칩(20)을 봉지하는 몰딩부(100)를 포함하고, 상기 몰딩부(100) 내부에 균일하게 분포된 형광체(90)를 포함한다. 본 실시예는 투명 수지와 형광체(90)의 혼합물로 이루어진 몰딩부(100)의 형성시 상기 형광체(90)가 침전되지 않도록 균일하게 분포시키는 것을 특징으로 하며, 앞서 설명한 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예는 도시한 바에 한정되지 않고, 상기 제 1 실시예의 경우에 설명된 다양한 구조에 적용될 수 있음은 물론이다.
상술한 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전극이 형성된 기판을 준비하고, 중앙 홀을 포함한 반사기를 형성한다. 상기 반사기의 중앙 홀을 통해 노출된 기판의 일측 전극 상에 발광 다이오드 칩을 실장하고, 타측 전극과 발광 다이오드 칩을 와이어를 통해 전기적으로 연결한다. 상기 반사기의 중앙 홀에 투명 에폭시 또는 실리콘 수지와 형광체의 혼합물을 주입하여 몰딩부를 형성한다. 이 때, 발광 다이오드를 회전시켜 상기 몰딩부 내에 포함된 형광체가 침전되지 않고, 균일하게 분포되도록 한다. 즉, 수지와 형광체의 혼합물을 상기 반사기의 중앙 홀에 주입하여, 발광 다이오드를 오븐 내에 위치시킨 후, 상기 오븐 혹은 오븐 내의 발광 다이오드를 1 내지 100RPM의 속도로 회전시키며 몰딩부를 경화시킨다.
이와 같이 제 2 실시예는 발광 다이오드의 몰딩부 형성시 발광 다이오드를 회전시킴으로써, 형광체가 발광 다이오드 칩 또는 전극 상면에 직접 침전되는 것을 방지하여 균일하게 분포되도록 하고, 형광체와 수분과의 반응을 차단할 수 있다. 이로 인해 형광체의 형광 특성 변형을 방지하고 발광 특성을 개선할 수 있으며, 전극의 부식을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 3 실시예를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 발광 다이오드는 기판(10)과, 기판(10) 상에 형성된 전극(30, 40)과, 제 1 전극(30) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(20)과, 기판(10)의 상부에 발광 다이오드 칩(20)을 둘러싸도록 형성된 반사기(50)를 포함한다. 또한, 상기 반사기(50)의 중앙 홀에 상기 발광 다이오드 칩(20)을 봉지하는 몰딩부(100)를 포함하고, 상기 몰딩부(100)의 상부에 집중되어 분포된 형광체(90)를 포함한다. 본 실시예는 투명 수지와 형광체(90)의 혼합물로 이루어진 몰딩부(100)의 형성시 상기 형광체(90)가 상부에 집중되도록 분포시키는 것을 특징으로 하며, 앞서 설명한 제 1 및 제 2 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예는 도시한 바에 한정되지 않고, 상기 제 1 실시예의 경우에 설명된 다양한 구조에 적용될 수 있음은 물론이다.
상술한 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전극이 형성된 기판을 준비하고, 중앙 홀을 포함한 반사기를 형성한다. 상기 반사기의 중앙 홀을 통해 노출된 기판의 일측 전극 상에 발광 다이오드 칩을 실장하고, 타측 전극과 발광 다이오드 칩을 와이어를 통해 전기적으로 연결한다. 상기 반사기의 중앙 홀에 투명 에폭시 또는 실리콘 수지와 형광체의 혼합물을 주입하여 몰딩부를 형성한다. 이 때, 수지와 형광체의 혼합물을 상기 반사기의 중앙 홀에 주입한 후, 도시한 바와 같은 형상에서 뒤집어서 경화시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 발광 다이오드 칩이 아래로 향하도록 배치하여 경화시킴으로써, 상기 몰딩부에 포함된 형광체는 아래로 침전되어, 도시한 바와 같은 형상에서 몰딩부의 상부에 집중되어 분포된다. 이러한 몰딩부의 형성을 위해, 상기 몰딩부의 형상 유지를 위한 격벽을 이용하여 경화시킬 수 있다. 도면에 도시한 바와 같이 평판 형상의 몰딩부 형성을 위해, 평판 형상의 격벽으로 반사기의 중앙 홀에 주입된 수지와 형광체의 혼합물을 가압한 후 발광 다이오드를 뒤집어 경화시킬 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 상기 몰딩부의 다양한 형상을 위한 격벽을 이용할 수 있다.
이와 같이 제 3 실시예는 발광 다이오드의 몰딩부 형성시 수지 및 형광체를 주입한 후 발광 다이오드를 뒤집어 경화시킴으로써, 형광체가 몰딩부의 상부에 집중되어 분포하여 발광 다이오드 칩 또는 전극 상면에 직접 침전되는 것을 방지하고, 형광체와 수분과의 반응을 차단할 수 있다. 이로 인해 형광체의 형광 특성 변형을 방지하고 발광 특성을 개선할 수 있으며, 전극의 부식을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 상술한 설명에 한정되는 것이 아니라 여러 가지 수정과 변형이 가능하며, 다양한 구조의 제품에 응용될 수 있다. 예를 들어, 리드 단자 상에 실장된 발광 다이오드 칩을 봉지하는 경우에도 상술한 바와 같이 이중 몰딩을 하거나, 몰딩부 형성시 회전시키거나, 뒤집어 경화시킴으로써, 형광체와 수분과의 반응을 차단할 수 있다.
도 8은 종래 기술에 따른 비교예와, 상술한 바에 따른 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 광특성 변화를 나타내는 그래프이다. 즉, 비교예, 제 1 실시예 및 제 2 실시예를 60℃의 온도에서 상대습도 90%의 조건으로 3000시간 유지시키며 발광 강도의 변화를 나타내었다. 여기서, 제 1 실시예는 발광 다이오드 칩을 제 1 몰딩부 및 형광체를 포함한 제 2 몰딩부에 의해 봉지하여 형성되었고, 제 2 실시예는 발광 다이오드의 몰딩부 형성시 회전시켜 경화시킴으로써 형성되었다.
도면에서 볼 수 있듯이, 발광 다이오드 칩을 둘러싸는 몰딩부 내에 형광체가 침전된 비교예는 시간이 지남에 따라 수분이 침투되어 수분과 형광체의 반응에 따른 형광체의 열화로 인해 발광 강도가 현저하게 저하된다. 반면에 본 발명에 따른 제 1 실시예 및 제 2 실시예는 형광체와 수분과의 반응을 차단함으로써, 발광 강도의 변화가 거의 없는 것을 볼 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
도 1은 종래 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 1 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 2 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 2 실시예를 도시한 단면도.
도 8은 비교예, 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 광특성 변화를 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 20 : 발광 다이오드 칩
30, 40 : 전극 50 : 반사기
60 : 와이어 70, 80, 100 : 몰딩부
90 : 형광체 110 : 하우징
120 : 히트 싱크

Claims (5)

  1. 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 상부에 홈부를 포함한 몸체를 마련하는 단계;
    상기 몸체의 홈부에 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계;
    상기 몸체의 홈부에 수지와 형광체의 혼합물을 주입하여 제 1 몰딩부와 상기 제 1 몰딩부를 봉지하는 제 2 몰딩부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 몰딩부에는 제 1 형광체가 혼합되고 상기 제 2 몰딩부에는 제 2 형광체가 혼합되며,
    상기 제 1 형광체는 상기 제 2 형광체보다 친수성이 낮은 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 형광체는 황화물계 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제 2 형광체는 (Ca,Sr)S:Eu, SrGa2S4:Eu, ZnS:Cu,Al 또는 (Zn,Cd)S:Ag,Cl을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몸체는 기판, 하우징에 장착된 히트 싱크 또는 리드 단자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조방법.
  5. 삭제
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