KR101516287B1 - 형광층 배치 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀을 다수로 포함하는 형광층 제조 장비를 준비하는 단계, 상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 각각에 형광체, 실리콘 및 필러를 포함하는 형광층 물질 용액을 채운 후에 상기 채워진 형광층 물질 용액을 건조시켜 형광층을 제조하는 단계, 상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 중 어느 하나의 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 하부에 이격하여 발광 다이오드를 위치시키는 단계 및 상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 상부에서 하방의 수직방향으로 힘이 가해짐으로써 상기 형광체가 상기 형광층 패턴 홀에서 하방의 수직방향으로 이탈하여 상기 발광 다이오드의 상면에 배치되는 단계를 포함하는 형광층 배치 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 형광층 배치 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형광층을 분리하여 발광 다이오드의 상면에 배치시키는 경우에 형광물질이 파손되는 것을 억제하면서도 효과적으로 원하는 위치에 형광층을 배치시킬 수 있는 형광층 배치 방법에 관한 것이다.
요즘 GaN에 Al 또는 In을 첨가한 발광 다이오드는 종래의 백열등에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소비, 우수한 밝기, 인체에 유해하지 않은 환경 친화적 요소 등으로 인하여 주목받고 있으며, 특히 형광층을 채용하여 백색광을 제공하는 발광 다이오드 칩이 더욱 더 각광받고 있다.
이러한 발광 다이오드는 상술한 장점으로 인하여 자동차 조명, 교통 신호등, 액정 표시 장치의 BLU(Back Light Unit) 등에 이용되고 있다.
최근에, 인공 광원에서 측정된 색좌표가 인간의 눈으로 보았을 때의 색좌표와 동일한 것인지를 평가하는 지표로서 MacAdam Rule이 제시되었다. 이러한 MacAdam Rule은 4 단계 기준을 제공하고 있다. 미주 지역에서는 MacAdam Rule의 3 단계 기준에 부합되지 못하는 인공 광원은 판매가 허가되지 않고 있는 실정이다. MacAdam Rule의 3 단계를 만족시키기 위해서는 백색광의 색 편차를 줄이는 것이 매우 중요하다.
한편, 대한민국 공개특허공보 10-2008-0070193에는 수지재의 필름 면 상에 형광물질이 형성되어 있는 형광필름이 게시되어 있으며, 상술한 형광필름을 발광 다이오드의 상면에 배치시키기 위해서는 형광필름을 분리하거나 절취하는 과정이 필요하다. 상술한 형광필름을 분리하거나 절취하는 경우에 형광물질과 수지재의 필름 사이에 정전기력(Electrostatic force)이나 접착력(Adhesive force)으로 인하여 형광물질이 파손되거나 발광 다이오드의 상면에 효과적으로 배치되지 않아서 백색광의 색 편차를 줄이는 것이 매우 어려웠다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 형광층을 분리하여 발광 다이오드의 상면에 배치시키는 경우에 형광물질이 파손되는 것을 억제하면서도 효과적으로 원하는 위치에 형광층을 배치시킬 수 있는 형광층 배치 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 형광층 배치 방법은 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀을 다수로 포함하는 형광층 제조 장비를 준비하는 단계, 상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 각각에 형광체, 실리콘 및 필러를 포함하는 형광층 물질 용액을 채운 후에 상기 채워진 형광층 물질 용액을 건조시켜 형광층을 제조하는 단계, 상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 중 어느 하나의 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 하부에 이격하여 발광 다이오드를 위치시키는 단계 및 상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 상부에서 하방의 수직방향으로 힘이 가해짐으로써 상기 형광체가 상기 형광층 패턴 홀에서 하방의 수직방향으로 이탈하여 상기 발광 다이오드의 상면에 배치되는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 형광층 배치 방법은, 상기 형광체가 상기 발광 다이오드의 상면에 배치되는 단계에서, 상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 상부에서 하방의 수직방향으로 가해지는 힘은 하부면이 평평한 물체에 의해서 전달될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광층 배치 방법은 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀을 다수로 포함하는 형광층 제조 장비를 준비하는 단계, 상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 각각에 형광체, 실리콘 및 필러를 포함하는 형광층 물질 용액을 채운 후에 상기 채워진 형광층 물질 용액을 건조시켜 형광층을 제조하는 단계, 상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 중 어느 하나의 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 하부에 이격하여 상방 가이더를 위치시키며, 상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 상부에 이격하여 진공 척을 위치시키는 단계, 상기 상방 가이더에 의해서 상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 하부에서 상방의 수직방향으로 힘이 가해짐으로써 상기 형광체가 상기 형광층 패턴 홀에서 상방의 수직방향으로 이탈하여 상기 진공 척의 하면에 놓이는 단계, 상기 진공 척의 하면에 놓여 있는 형광체를 상기 진공 척이 소정의 압력 이하로 유지되어 상기 형광체가 상기 진공 척의 하면에 흡착되는 단계 및 상기 진공 척의 하면에 흡착되어 있는 형광체를 이동시켜 발광 다이오드의 상면에 배치시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 형광층 배치 방법은, 상기 상방 가이더의 상부면가 평평할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 형광층 배치 방법은 수지재의 필름 면 상에 형광물질이 형성되지 아니하고, 수직 프레임 영역 내에 형성되어 있는 형광층 패턴 홀에 형광 물질 용액을 채워서 제조된 형광층을 단지 하방의 수직방향으로 힘을 가하여 분리함으로써 형광물질과 수지재의 필름 사이에 발생되는 정전기력이나 접착력을 효과적으로 차단할 수 있으므로, 형광물질이 파손되지 않고 원하는 위치의 발광 다이오드의 상면에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광층 배치 방법은 수지재의 필름 면 상에 형광물질이 형성되지 아니하고, 수직 프레임 영역 내에 형성되어 있는 형광층 패턴 홀에 형광 물질 용액을 채워서 제조된 형광층을 단지 상방의 수직방향으로 힘을 가하여 분리하고, 진공 척을 이용하여 흡착함으로써, 형광물질과 수지재의 필름 사이에 발생되는 정전기력이나 접착력을 효과적으로 차단할 수 있으므로, 형광물질이 파손되지 않고 원하는 위치의 발광 다이오드의 상면에 배치될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 형광층 배치 방법에 사용되는 형광층 제조 장비의 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 형광층 배치 방법에 사용되는 형광층 제조 장비의 사시도.
도 3은 도 2의 형광층 제조 장비에 형광층이 제조된 것이 도시된 사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광층 배치 방법의 세부 단계들을 설명하기 위한 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광층 배치 방법의 세부 단계들을 설명하기 위한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 형광층 배치 방법에 사용되는 형광층 제조 장비의 사시도.
도 3은 도 2의 형광층 제조 장비에 형광층이 제조된 것이 도시된 사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광층 배치 방법의 세부 단계들을 설명하기 위한 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광층 배치 방법의 세부 단계들을 설명하기 위한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 형광층 배치 방법에 사용되는 형광층 제조 장비는 도 1 또는 도 2에 도시된 것처럼, 수직 프레임(1100) 및 상기 수직 프레임(1100)의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임(1100)의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)을 다수로 포함하는 구성될 수 있다.
여기에서, 다수의 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)은 각각 패드 전극의 형상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 1 또는 도 2에 도시된 것처럼, 다수의 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)의 상부 좌측과 상부 우측에 각각 사각형의 형상이 포함됨으로써, 다수의 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에 각각 형광 물질 용액이 채워져서 형광층이 제조되면, 형광층의 상부 좌측과 상부 우측에 패드 전극이 배치될 수 있다.
한편, 다수의 형과층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에는 도 1 또는 도 2에 도시된 것처럼, 상부 좌측과 상부 우측에 반드시 패드 전극의 형상이 포함될 필요는 없으며, 필요에 따라서 상부 중앙, 하부 좌측, 하부 중앙, 하부 우측 등 다양한 위치에 패드 전극의 형상이 포함될 수 있다.
또한, 다수의 형과층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에는 도 1 또는 도 2에 도시된 것처럼, 사각형의 패드 전극만이 포함될 필요는 없으며, 필요에 따라서, 원형, 삼각형, 오각형, 육각형 등 다양한 전극 패드의 형상이 포함될 수 있다.
여기에서, 상기 수직 프레임(1100)은 빛이 투과되지 않는 비투과성 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 알루미늄, SUS(Steel Use Stainless) 등의 비투과성 금속 물질이나 실리콘, 실리콘 옥사이드 등 비투과성 절연 물질로 형성될 수 있다. 상술한 것처럼, 수직 프레임(1100)을 빛이 투과되지 않은 비투과성 물질로 형성하면, 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에 건조되어 있는 형광층을 그대로 발광 다이오드의 상부에 위치시킨 후에 발광 다이오드에서 발광되는 빛을 형광층에 투과시켜 형광층을 통과한 빛의 특성을 테스트를 수행하는 경우에 발광 다이오드에서 발광되는 빛이 수직 프레임(1100)에는 투과되지 아니하고, 형광층에만 투과되므로, 후술하는 테스트를 효과적으로 수행할 수 있다.
한편, 상기 다수의 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에는 1,000 cP ~ 300,000 cP 정도의 점도를 가지는 형광 물질 용액이 채워져서 형광층이 제조될 수 있다. 상술한 정도의 점도를 가지는 형광 물질 용액을 이용하는 경우에 다수의 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에 각각 형광 물질 용액이 효과적으로 유지될 수 있으므로, 형광층의 수율이 안정적으로 유지될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 형광층 배치 방법에 사용되는 형광층 제조 장비를 이용하여 형광층을 제조하는 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 발광 다이오드가 제공하는 빛의 파장을 변이시켜 발광 다이오드가 제공하는 빛을 백색광으로 변환시키는 형광체, 실리콘, 필러(Filler) 등이 포함되어 있는 형광 물질 용액으로 다수의 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에 각각 채운다.
다음으로, 상기 형광 물질 용액으로 채워진 수직 프레임(1100)의 상부와 하부를 각각 평탄화한다.
다음으로, 상기 형광 물질 용액으로 채워진 수직 프레임(1100)을 50℃ ~ 200℃의 온도에서 5분 ~ 100 분 정도 베이킹하여 건조하면, 도 3에 도시된 것처럼, 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에 형광층(11 내지 14, 21 내지 24, 31 내지 34, 41 내지 44)이 위치한다.
다음으로, 형광층 패턴 홀(1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144)에 건조되어 있는 형광층(11 내지 14, 21 내지 24, 31 내지 34, 41 내지 44)을 그대로 발광 다이오드의 상부에 위치시킨 후에 발광 다이오드에서 발광되는 빛을 형광층(11 내지 14, 21 내지 24, 31 내지 34, 41 내지 44)에 투과시켜 형광층을 통과한 빛의 특성을 테스트한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광층 배치 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 상술한 것처럼, 수직 프레임(1100)과, 상기 수직 프레임의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀을 다수로 포함하는 형광층 제조 장비(1000)를 준비한다.
다음으로, 상술한 것처럼, 형광층 제조 장비(1000)의 다수의 형광층 패턴 홀 각각에 형광체, 실리콘 및 필러를 포함하는 형광층 물질 용액을 채운 후에 상기 채워진 형광층 물질 용액을 건조시켜 형광층을 제조한다.
다음으로, 도 4a에 도시된 것처럼, 형광층 제조 장비(1000)의 다수의 형광층 패턴 홀 중 어느 하나의 형광층 패턴 홀(1111)에 존재하는 형광체(11)의 하부에 이격하여 발광 다이오드(1300)를 위치시킨다.
다음으로, 도 4b에 도시된 것처럼, 형광층 패턴 홀(1111)에 존재하는 형광체(11)의 상부에서 하방의 수직방향으로 힘이 가해짐으로써 상기 형광체(11)가 상기 형광층 패턴 홀(1111)에서 하방의 수직방향으로 이탈하여 상기 발광 다이오드(1300)의 상면에 배치된다. 여기에서, 형광층 패턴 홀(1111)에 존재하는 형광체(11)의 상부에서 하방의 수직방향으로 가해지는 힘은 하부면이 평평한 하방 가이더(1200)에 의해서 전달될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 형광층 배치 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 상술한 것처럼, 수직 프레임(1100)과, 상기 수직 프레임의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀을 다수로 포함하는 형광층 제조 장비(1000)를 준비한다.
다음으로, 상술한 것처럼, 형광층 제조 장비(1000)의 다수의 형광층 패턴 홀 각각에 형광체, 실리콘 및 필러를 포함하는 형광층 물질 용액을 채운 후에 상기 채워진 형광층 물질 용액을 건조시켜 형광층을 제조한다.
다음으로, 도 5a에 도시된 것처럼, 형광층 제조 장비(1000)의 다수의 형광층 패턴 홀 중 어느 하나의 형광층 패턴 홀(1111)에 존재하는 형광체(11)의 하부에 이격하여 상방 가이더(2200)를 위치시키며, 상기 형광층 패턴 홀(1111)에 존재하는 형광체(11)의 상부에 이격하여 진공 척(2400)을 위치시킨다.
다음으로, 도 5b에 도시된 것처럼, 상방 가이더(2200)에 의해서 상기 형광층 패턴 홀(1111)에 존재하는 형광체(11)의 하부에서 상방의 수직방향으로 힘이 가해짐으로써 상기 형광체(11)가 상기 형광층 패턴 홀(1111)에서 상방의 수직방향으로 이탈하여 상기 진공 척(2400)의 하면에 놓인다. 여기에서, 상방 가이더(2200)는 상부면이 평평한 것이 사용될 수 있다.
다음으로, 도 5c에 도시된 것처럼, 상기 진공 척(2400)의 하면에 놓여 있는 형광체를 상기 진공 척이 소정의 압력 이하로 유지되어 상기 형광체(11)가 상기 진공 척(2400)의 하면에 흡착된다.
다음으로, 도 5d에 도시된 것처럼, 진공 척(2400)의 하면에 흡착되어 있는 형광체(11)를 이동시켜 발광 다이오드(2300)의 상면에 배치시킨다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
1000 : 형광층 제조 장비
1100 : 수직 프레임
1200 : 하방 가이더
1300, 2300 :발광 다이오드
2200 : 상방 가이더
2400 : 진공 척
11 내지 14, 21 내지 24, 31 내지 34, 41 내지 44 : 형광층
1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144 : 형과층 패턴 홀
1100 : 수직 프레임
1200 : 하방 가이더
1300, 2300 :발광 다이오드
2200 : 상방 가이더
2400 : 진공 척
11 내지 14, 21 내지 24, 31 내지 34, 41 내지 44 : 형광층
1111 내지 1114, 1121 내지 1124, 1131 내지 1134, 1141 내지 1144 : 형과층 패턴 홀
Claims (4)
- 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀을 다수로 포함하는 형광층 제조 장비를 준비하는 단계;
상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 각각에 형광체, 실리콘 및 필러를 포함하는 형광층 물질 용액을 채운 후에 상기 채워진 형광층 물질 용액을 건조시켜 형광층을 제조하는 단계;
상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 중 어느 하나의 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 하부에 이격하여 발광 다이오드를 위치시키는 단계; 및
상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 상부에서 하방의 수직방향으로 힘이 가해짐으로써 상기 형광체가 상기 형광층 패턴 홀에서 하방의 수직방향으로 이탈하여 상기 발광 다이오드의 상면에 배치되는 단계를 포함하며,
상기 형광층을 제조하는 단계에서, 상기 형광층 물질 용액의 점도는 1,000 cP ~ 300,000 cP 이고,
상기 형광층제조 장비를 준비하는 단계에서, 상기 수직 프레임은 빛이 투과되지 않은 비투과성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 형광층 배치 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 형광체가 상기 발광 다이오드의 상면에 배치되는 단계에서,
상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 상부에서 하방의 수직방향으로 가해지는 힘은 하부면이 평평한 물체에 의해서 전달되는 것을 특징으로 하는 형광층 배치 방법.
- 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 소정의 영역 내에 상기 수직 프레임의 수직 방향으로 형광층 패턴의 형상이 관통되어 뚫려 있는 형광층 패턴 홀을 다수로 포함하는 형광층 제조 장비를 준비하는 단계;
상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 각각에 형광체, 실리콘 및 필러를 포함하는 형광층 물질 용액을 채운 후에 상기 채워진 형광층 물질 용액을 건조시켜 형광층을 제조하는 단계;
상기 형광층 제조 장비의 다수의 형광층 패턴 홀 중 어느 하나의 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 하부에 이격하여 상방 가이더를 위치시키며, 상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 상부에 이격하여 진공 척을 위치시키는 단계;
상기 상방 가이더에 의해서 상기 형광층 패턴 홀에 존재하는 형광체의 하부에서 상방의 수직방향으로 힘이 가해짐으로써 상기 형광체가 상기 형광층 패턴 홀에서 상방의 수직방향으로 이탈하여 상기 진공 척의 하면에 놓이는 단계;
상기 진공 척의 하면에 놓여 있는 형광체를 상기 진공 척이 소정의 압력 이하로 유지되어 상기 형광체가 상기 진공 척의 하면에 흡착되는 단계; 및
상기 진공 척의 하면에 흡착되어 있는 형광체를 이동시켜 발광 다이오드의 상면에 배치시키는 단계를 포함하며,
상기 형광층을 제조하는 단계에서, 상기 형광층 물질 용액의 점도는 1,000 cP ~ 300,000 cP 이고,
상기 형광층제조 장비를 준비하는 단계에서, 상기 수직 프레임은 빛이 투과되지 않은 비투과성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 형광층 배치 방법.
- 제3항에 있어서,
상기 상방 가이더의 상부면이 평평한 것을 특징으로 하는 형광층 배치 방법.
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Applications Claiming Priority (1)
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