KR101345208B1 - 보조홈을 가지는 형광층 제조용 트레이 및 이를 이용한 형광층 제조방법과 발광 다이오드 패키지 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 형광층 제조용 트레이는, 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며, 상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된다.
그리고 이를 이용한 발광 다이오드 패키지 제조방법은, 기판 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계, 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며, 상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계, 상기 형광물질을 경화시키는 단계, 상기 경화된 형광물질을 상기 형광층 제조용 트레이에서 분리하는 단계 및 상기 발광 다이오드 칩에 상기 분리된 형광물질을 실장하여 형광층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

보조홈을 가지는 형광층 제조용 트레이 및 이를 이용한 형광층 제조방법과 발광 다이오드 패키지 제조방법{Tray for Manufacturing Fluorescence Layer Having Auxiliary Groove and Fluorescence Layer Manufacturing Method and LED Package Manufacturing Method Using the Same}

본 발명은 발광 다이오드 패키지 제조에 사용되는 형광층 제조용 트레이 및 이를 이용한 형광층 제조방법과 발광 다이오드 패키지 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 발광 다이오드 패키지에 실장되는 복수의 형광층을 동시에 형성하기 위한 형광층 제조용 트레이 및 이를 이용한 형광층 제조방법과 발광 다이오드 패키지 제조방법에 관한 것이다.

발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 차세대 조명용 광원 및 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 비 발광 디스플레이에 적용하는 백라이트용 광원 등 다양한 용도로 사용되고 있으며, 그 적용 분야를 점차 넓혀가고 있다.

종래의 발광 다이오드 패키지는 기판이 구비되며, 기판 상에는 발광 다이오드 칩이 실장된다. 그리고 발광 다이오드 칩의 외측에는 광효율 향상을 위한 형광층이 형성되는 것이 일반적이다.

이때 종래에는 상기와 같은 형광층을 형성하기 위해 발광 다이오드 패키지 상에 실장된 발광 다이오드 칩에 형광물질을 떨어뜨려 도포하는 방법이 사용되었다. 따라서 생산된 발광 다이오드 패키지마다 형광물질을 일일이 도포하여야 하므로 수율이 크게 떨어지는 문제가 있었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 생산되는 발광 다이오드 패키지마다 형광물질을 일일이 도포함에 따라 수율이 크게 떨어지는 것을 방지하기 위한 형광층 제조용 트레이 및 이를 이용한 형광층 제조방법과 발광 다이오드 패키지 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과정을 해결하기 위한 형광층 제조용 트레이는, 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며, 상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된다.

그리고 상기 보조홈은 상기 수용홈의 둘레를 따라 전체적으로 하나로 연결되도록 형성될 수 있다.

또한 상기 보조홈은 상기 수용홈의 둘레를 따라 복수 개가 형성될 수 있다.

그리고 상기한 과정을 해결하기 위한 형광층 제조방법은, 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며, 상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계, 상기 형광물질을 경화시키는 단계 및 상기 경화된 형광물질을 상기 형광층 제조용 트레이에서 분리하는 단계를 포함한다.

또한 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계 이전에는, 가열부가 형성된 지그에 상기 형광층 제조용 트레이를 장착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 형광물질을 경화시키는 단계는, 상기 형광층 제조용 트레이의 상면을 가압부재로 가압하며 상기 형광물질을 경화시키는 것으로 할 수 있다.

또한 상기 형광물질을 경화시키는 단계는, 상기 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈 부분만을 가열하는 것으로 할 수 있다.

그리고 상기한 과정을 해결하기 위한 발광 다이오드 패키지 제조방법은, 기판 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계, 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며, 상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계, 상기 형광물질을 경화시키는 단계, 상기 경화된 형광물질을 상기 형광층 제조용 트레이에서 분리하는 단계 및 상기 발광 다이오드 칩에 상기 분리된 형광물질을 실장하여 형광층을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 형광층 제조용 트레이 및 이를 이용한 형광층 제조방법과 발광 다이오드 패키지 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 복수의 발광 다이오드 패키지에 실장될 복수의 형광층을 동시에 제조할 수 있으므로 발광 다이오드 패키지 제조 수율이 크게 증가할 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 제조된 복수의 형광층의 크기 및 품질이 동일하므로, 불량률을 크게 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

셋째, 형광층 제조용 트레이는 간단한 구조를 가지며, 이에 따라 발광 다이오드 패키지의 제조 과정 역시 간단하므로, 소요되는 비용이 저렴하다는 장점이 있다.

넷째, 일반적으로 형광물질의 투입량을 정밀하게 제어하기가 어려우나 본 발명의 형광층 제조용 트레이의 수용홈 둘레에는 보조홈이 더 형성되므로, 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질이 투입될 경우에도 넘치는 형광물질을 보조홈에 수용할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 기판 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 모습을 나타낸 단면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 사용되는 형광층 제조용 트레이의 모습을 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 형광층 제조용 트레이의 수용홈에 형광물질을 투입하는 모습을 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 형광층 제조용 트레이의 수용홈에 투입된 형광층을 경화시키는 모습을 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 경화된 형광층을 형광층 제조용 트레이로부터 분리하는 모습을 나타낸 단면도; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 발광 다이오드 칩 상에 형광층을 실장하는 모습을 나타낸 단면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 기판(10) 상에 발광 다이오드 칩(20)을 실장하는 모습을 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩(20)을 실장하기 위한 기판(10)이 구비되며, 기판(10) 상에 발광 다이오드 칩(20)을 실장하는 단계가 이루어진다.

이때 기판(10)은 미리 복수 개로 분할된 상태로 제공되어 분할된 각 기판(10)에 하나의 발광 다이오드 칩(20)을 대응되도록 실장할 수도 있으며, 기판(10) 상에 복수의 발광 다이오드 칩(20)을 실장한 후 발광 다이오드 칩(20) 단위로 기판(10)을 분할할 수도 있다. 또는 하나의 기판(10) 상에 복수 개의 발광 다이오드 칩(20)이 실장될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예의 경우, 기판(10)은 미리 복수 개로 분할된 상태로 제공되어 분할된 각 기판(10)에 하나의 발광 다이오드 칩(20)을 대응되도록 실장하는 것으로 하였다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 사용되는 형광층 제조용 트레이(100)의 모습을 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 형광층 제조용 트레이(100)는 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈(120)이 형성되며, 본 실시예에서 수용홈(120)은 형광층 제조용 트레이(100)의 상면에 복수 개가 형성된다.

그리고 수용홈(120)의 둘레에는 형광물질을 수용홈(120)에 투입 시 수용홈(120)의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈(122)이 형성된다. 일반적으로 발광 다이오드 칩의 크기가 소형화될수록 형광물질의 투입량을 정밀하게 제어하기가 어렵기 때문에 이와 같이 수용홈(120)의 둘레에 보조홈(122)을 형성함으로써 수용홈(120)으로부터 오버플로우(Overflow)되는 형광물질을 보조홈(122)에 임시 수용시킬 수 있다.

이때 보조홈(122)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 보조홈(122)이 수용홈(120)의 둘레를 따라 전체적으로 하나로 연결되도록 형성될 수도 있으며, 또는 보조홈(122)이 복수 개로 분할되어 수용홈(120)의 둘레를 따라 복수 개가 형성될 수도 있을 것이다.

이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 형광층 제조용 트레이(100)의 구조를 설명하였으며, 이하에서는 이를 이용한 발광 다이오드 패키지 제조방법에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 또한 가열부가 형성된 지그(200)에 형광층 제조용 트레이(100)를 장착하는 단계가 수행될 수 있다. 본 실시예에서 지그(200)는 이후 형광층 제조용 트레이(100)의 고정 및 가열을 위해 구비된다. 다만, 본 실시예와 달리 형광층 제조용 트레이(100)를 별도의 가열 수단을 이용하여 가열할 경우에는 본 단계가 생략될 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 형광층 제조용 트레이(100)의 수용홈(120)에 형광물질(f)을 투입하는 모습을 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 형광층 제조용 트레이(100)의 수용홈(120)에 형광물질(f)을 투입하는 단계가 이루어진다.

형광물질(f)은 발광 다이오드 패키지의 종류에 따라 다양한 재료가 사용될 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

본 실시예의 경우, 형광물질(f)은 액상으로 형성되어 수용홈 내에 투입됨에 따라 수용홈의 형상에 대응되는 형상을 가지게 된다. 본 실시예에서 수용홈(120)의 하면에는 돌기(110)가 형성되어, 이후 형광층(30)은 발광 다이오드 칩을 감싸는 형태로 형성될 수 있다.

그리고 본 단계에서는 전술한 바와 같이 형광물질(f)이 수용홈(120)으로부터 오버플로우(Overflow)될 경우 이는 보조홈(122)으로 유입되어 임시 수용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 형광층 제조용 트레이(100)의 수용홈에 투입된 형광층(30)을 경화시키는 모습을 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 형광층 제조용 트레이(100)의 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계 이후에는 형광층(30)을 경화시키는 단계가 이루어질 수 있다.

본 단계에서 형광층(30)을 완전히 경화시킬 수도 있으나, 형광층(30)이 중력 등에 의해 스스로 변형되지 않을 정도까지만 반경화시키는 것도 가능함은 물론이다. 이와 같이 반경화시키는 경우에는 공정 소요 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

특히 본 실시예의 경우 형광층(30)을 경화시키기 위해 지그(200)의 가열부로 형광층 제조용 트레이(100)를 가열시키며, 이때 형광층 제조용 트레이(100)의 상면을 가압부재(300)로 가압시킨다. 이에 따라 형광층(30)의 부피가 변화하는 것을 방지할 수 있으며, 형광층(30)의 밀도를 균일하게 유지할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는 지그(200)로 형광층 제조용 트레이(100) 전체를 가열시켰으나, 이와 달리 형광층 제조용 트레이(100)의 수용홈 부분만을 가열하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우 보조홈에 수용된 형광물질이 형광층(30)과 함께 경화되는 것을 방지하여 이후 이를 재사용할 수 있다는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 경화된 형광층(30)을 형광층 제조용 트레이로(100)부터 분리하는 모습을 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 전 단계에서 경화된 형광층(30)을 상기 형광층 제조용 트레이(100)에서 분리하는 단계가 이루어진다. 이때 형광층(30)은 경화 또는 반경화된 상태이므로, 수용홈(120)으로부터 분리되더라도 모양이 변형되지 않게 된다.

이때 형광층(30)을 상기 형광층 제조용 트레이(100)에서 분리하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어 상부에서부터 형광층(30)을 흡착하는 방법이 사용될 수도 있으며, 또는 형광층 제조용 트레이(100)를 뒤집어 형광층(30)을 일괄 분리하는 방법이 사용될 수도 있을 것이다. 이외에도 다양한 방법이 사용될 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법에 있어서, 발광 다이오드 칩(20) 상에 형광층(30)을 실장하는 모습을 나타낸 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 형광층(30)을 상기 형광층 제조용 트레이에서 분리하는 단계 이후에는 발광 다이오드 칩(20)에 분리된 형광층(30)을 실장하여 형광층(30)을 형성하는 단계가 수행된다. 본 단계에 의해 형광층(30)이 형성된 발광 다이오드 패키지가 제조된다.

이때 전술한 바와 같이 형광층 제조용 트레이의 수용홈 하면에 형성된 돌기에 의해 형광층(30)은 함몰홈(32)을 가지며, 이에 따라 발광 다이오드 칩(20)을 감싸는 형태로 형성될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 기판 20: 발광 다이오드 칩
30: 형광층 32: 함몰홈
100: 형광층 제조용 트레이 110: 돌기
120: 수용홈 122: 보조홈
200: 지그 300: 가압부재
f: 형광물질

Claims (8)

1. 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며,
   상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된 형광층 제조용 트레이.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보조홈은 상기 수용홈의 둘레를 따라 전체적으로 하나로 연결되도록 형성된 형광층 제조용 트레이.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보조홈은 상기 수용홈의 둘레를 따라 복수 개가 형성된 형광층 제조용 트레이.
4. 상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며, 상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계;
   상기 형광물질을 경화시키는 단계; 및
   상기 경화된 형광물질을 상기 형광층 제조용 트레이에서 분리하는 단계;
   를 포함하는 형광층 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계 이전에는,
   가열부가 형성된 지그에 상기 형광층 제조용 트레이를 장착하는 단계를 더 포함하는 형광층 제조방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 형광물질을 경화시키는 단계는,
   상기 형광층 제조용 트레이의 상면을 가압부재로 가압하며 상기 형광물질을 경화시키는 것으로 하는 형광층 제조방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 형광물질을 경화시키는 단계는,
   상기 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈 부분만을 가열하는 것으로 하는 형광층 제조방법.
8. 기판 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계;
   상면에 형광물질을 수용 가능한 수용홈이 하나 이상 형성되며, 상기 수용홈의 둘레에는 형광물질을 상기 수용홈에 투입 시 상기 수용홈의 부피를 초과하는 양의 형광물질을 수용하는 보조홈이 형성된 형광층 제조용 트레이의 상기 수용홈에 형광물질을 투입하는 단계;
   상기 형광물질을 경화시키는 단계;
   상기 경화된 형광물질을 상기 형광층 제조용 트레이에서 분리하는 단계; 및
   상기 발광 다이오드 칩에 상기 분리된 형광물질을 실장하여 형광층을 형성하는 단계;
   를 포함하는 발광 다이오드 패키지 제조방법.

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