KR101537798B1 - white light emitting diode package - Google Patents

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Abstract

백색 발광 다이오드 패키지가 개시된다. 이 패키지는 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들 또는 단일 기판 상에 서로 직렬 연결된 복수개의 발광셀들의 어레이를 갖는 청색 발광 다이오드 칩과, 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들 및 황색 형광체를 포함한다. 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들 또는 상기 복수개의 발광셀들과 상기 적색 발광 다이오드 칩들은 서로 직렬 연결되며, 상기 황색 형광체는 상기 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광의 일부를 파장변환시킨다. 한편, 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩에 인가되는 전압과 상기 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있으며, 상기 패키지는 2500~4000K의 온백색광을 구현한다.A white light emitting diode package is disclosed. The package includes a plurality of blue light emitting diode chips or a blue light emitting diode chip having an array of a plurality of light emitting cells connected in series on a single substrate, and a plurality of red light emitting diode chips and a yellow phosphor. The plurality of blue light emitting diode chips or the plurality of light emitting cells and the red light emitting diode chips are connected in series, and the yellow phosphor converts a part of the light emitted from the blue light emitting diode chip. Meanwhile, in operation, the voltage applied to the blue LED chip and the voltage applied to the plurality of red LED chips may be in the range of 65 to 90% and 10 to 35% , And the package implements on-white light of 2500 to 4000K.

발광 다이오드 칩, 형광체, 온백색(warm white), 브리지 정류기 Light emitting diode chips, phosphors, warm white, bridge rectifiers

Description

백색 발광 다이오드 패키지{WHITE LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}WHITE LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE [0002]

본 발명은 백색 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압 구동 조건하에서 온백색광을 구현하는 백색 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a white light emitting diode package, and more particularly, to a white light emitting diode package that implements on white light under high voltage driving conditions.

백색광을 구현하는 다양한 백색 발광 다이오드 패키지가 알려져 있다. 이러한 백색 발광 다이오드 패키지는 일반적으로 청색 발광 다이오드 칩과 청색광을 장파장의 광으로 파장변환하는 형광체, 예컨대, YAG 계열 또는 오소실리케이트 계열 형광체를 포함한다. YAG계 또는 오소실리케이트계 형광체는 청색광을 황색광으로 변환시키는 대표적인 황색 형광체이다. Various white light emitting diode packages that realize white light are known. Such a white light emitting diode package generally includes a blue light emitting diode chip and a phosphor for wavelength conversion of blue light into light of a long wavelength, for example, a YAG series or an orthosilicate series phosphor. YAG-based or orthosilicate-based phosphor is a typical yellow phosphor that converts blue light into yellow light.

한편, 백색 발광 다이오드 패키지를 일반 조명용으로 사용하기 위해, 온백색광을 구현할 수 있는 다양한 패키지들이 연구 및 개발되고 있다. 온백색광을 구현하기 위해 청색 발광 다이오드 칩과 황색 형광체에 더하여 적색 형광체 또는 적색 발광 다이오드 칩이 사용될 수 있다. 그러나 청색광을 적색광으로 변환시키는 적색 형광체는 아직까지 파장변환효율이 높지 않아 그 적용에 어려움이 있으며, 따라서, 적색 발광 다이오드 칩과 청색 발광 다이오드 칩 및 황색 형광체를 사용하여 온백 색광을 구현하는 것이 일반적이다.Meanwhile, various packages capable of implementing on white light have been researched and developed to use white light emitting diode packages for general illumination. A red phosphor or a red light emitting diode chip may be used in addition to the blue light emitting diode chip and the yellow phosphor to realize on white light. However, red phosphors that convert blue light into red light have not yet been widely used because of their high wavelength conversion efficiency. Therefore, it is common to realize a warm white light using a red light emitting diode chip, a blue light emitting diode chip and a yellow phosphor .

청색 발광 다이오드 칩은 AlInGaN 계열의 질화물 반도체로 제조되며, 순방향 전압이 3~4V 정도이고, 적색 발광 다이오드 칩은 AlInGaP계열의 인화물 반도체로 제조되며, 그 순방향 전압이 약 2V 이다.The blue light emitting diode chip is made of a nitride semiconductor of AlInGaN series, the forward voltage is about 3 to 4V, the red light emitting diode chip is made of AlInGaP series phosphide semiconductor, and the forward voltage is about 2V.

종래의 백색 발광 다이오드 패키지는 적색 및 청색 발광 다이오드 칩들을 개별 구동하여 온백색광을 구현한다. 즉, 순방향 전압이 서로 다른 질화물 계열의 발광 다이오드 칩과 인화물 계열의 발광 다이오드 칩을 개별적으로 구동함으로써 그 발광 강도를 조절하여 원하는 색온도를 구현한다. 그러나 이러한 발광 다이오드 패키지는 각각의 LED를 개별적으로 구동하기 때문에 고전압 구동이 어렵고, 특히 각각의 LED를 개별적으로 구동하기 위해 복잡한 회로 구성을 필요로 하며, 또한 각각의 개별 LED를 외부 전원에 연결하기 위해 패키지에 다수의 리드 단자들이 마련되어야 한다.The conventional white light emitting diode packages individually emit red and blue light emitting diode chips to realize on white light. That is, the nitride-based light emitting diode chips and the phosphite-based light emitting diode chips having different forward voltages are individually driven to realize the desired color temperature by adjusting the light emission intensity. However, since these LED packages individually drive each LED, it is difficult to drive them at a high voltage, and in particular, it requires a complicated circuit configuration to drive each LED individually, and also to connect each individual LED to an external power source A number of lead terminals must be provided in the package.

한편, 발광 다이오드는 순방향 전압에 의해 구동되는 소자로 교류 전원하에서 구동하기 위해서는 정류기를 필요로 한다. 이러한 정류기에 대한 요구는 발광 다이오드를 일반 조명용 광원으로 사용하는 것을 어렵게 하고 있다. 따라서 가정용 전원과 같이 교류전원을 사용하는 환경하에서 정류기 없이 구동될 수 있는 백색 발광 다이오드 패키지가 요구되고 있다.On the other hand, a light emitting diode is driven by a forward voltage, and a rectifier is required to operate under an AC power source. The demand for such a rectifier makes it difficult to use a light emitting diode as a general illumination light source. Therefore, there is a demand for a white light emitting diode package that can be driven without a rectifier in an environment using an AC power source such as a household power source.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 온백색광을 구현할 수 있는 백색 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a white light emitting diode package capable of realizing on white light.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 고전압하에서 구동가능하며, 구동 회로 구성이 간단한 백색 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a white light emitting diode package which can be driven at a high voltage and has a simple driving circuit configuration.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 온백색광을 구현하기에 적합한 청색, 적색 발광 다이오드 칩 및 형광체의 조합을 제공하는 것이다.A further object of the present invention is to provide a combination of a blue, red light emitting diode chip and a phosphor suitable for realizing on white light.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 정류기 없이 교류전원에 직접 연결되어 구동될 수 있는 백색 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a white light emitting diode package that can be directly connected to an AC power source without a rectifier.

상기 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 태양에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는, 단일 기판 상에 서로 직렬 연결된 복수개의 발광셀들의 제1 어레이를 갖는 청색 발광 다이오드 칩, 상기 제1 어레이에 직렬 연결된 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들 및 상기 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광의 일부를 파장변환시키는 황색 형광체를 포함한다. 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩에 인가되는 전압과 상기 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있다. 또한, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 2500~4000K의 온백색광을 구현한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a white light emitting diode package comprising: a blue light emitting diode chip having a first array of a plurality of light emitting cells connected in series on a single substrate; a plurality Red light emitting diode chips and a yellow phosphor for wavelength-converting a part of the light emitted from the blue light emitting diode chip. In operation, the voltage applied to the blue light emitting diode chip and the voltage applied to the plurality of red light emitting diode chips are in the range of 65 to 90% and 10 to 35%, respectively, with respect to the total voltage applied to the package . In addition, the white light emitting diode package implements on-white light of 2500 to 4000K.

이에 따르면, 청색 발광 다이오드 칩 내의 발광셀들의 제1 어레이와 적색 발 광 다이오드 칩들이 직렬 연결되므로, 청색 발광 다이오드 칩과 적색 발광 다이오드 칩들을 개별 구동할 필요가 없으며, 또한, 이들의 전체 구동전압이 증가되어 고전압 구동이 가능하게 된다. 또한, 청색 발광 다이오드 칩과 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압 범위를 제어함으로써 이들이 직렬 연결된 구조에서 흑체 복사선에 가까운 온백색광을 구현하기 위한 발광 다이오드 칩들과 형광체의 적합한 조합을 제공할 수 있다.Accordingly, since the first array of the light emitting cells in the blue light emitting diode chip and the red light emitting diode chips are connected in series, there is no need to separately drive the blue light emitting diode chip and the red light emitting diode chip, So that high voltage driving becomes possible. In addition, by controlling the voltage range applied to the blue light emitting diode chip and the red light emitting diode chip, it is possible to provide a suitable combination of the light emitting diode chips and the phosphor for implementing the on white light close to the blackbody radiation ray in the series connection structure thereof.

여기서, 상기 적색 발광 다이오드 칩은 AlInGaP계 LED일 수 있으며, 상기 청색 발광 다이오드 칩은 AlInGaN계 LED일 수 있다. 또한, 상기 형광체는 550~600nm 사이에 피크 파장을 갖는 일반적인 YAG 또는 오소실리케이트 형광체이다.Here, the red LED chip may be an AlInGaP-based LED, and the blue LED chip may be an AlInGaN-based LED. Further, the phosphor is a general YAG or an orthosilicate phosphor having a peak wavelength between 550 and 600 nm.

이에 더하여, 상기 청색 발광 다이오드 칩은 상기 단일 기판 상에 서로 직렬 연결된 복수개의 발광셀들의 제2 어레이를 더 포함할 수 있으며, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 상기 제2 어레이에 직렬 연결된 또 다른 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 어레이와 그것에 직렬 연결된 적색 발광 다이오드 칩들이 상기 제2 어레이와 그것에 직렬 연결된 또 다른 적색 발광 다이오드 칩들에 병렬 또는 역병렬로 연결될 수 있다. 특히, 상기 제1 어레이와 제2 어레이는 서로 역병렬로 연결될 수 있으며, 이에 따라 상기 패키지는 정류기 없이 교류전원에 직접 연결되어 구동될 수 있다.In addition, the blue light emitting diode chip may further include a second array of a plurality of light emitting cells connected in series on the single substrate, wherein the white light emitting diode package includes a plurality of red And may further include light emitting diode chips. The first array and the red LED chips connected in series can be connected in parallel or antiparallel to the second array and other red LED chips connected in series to the second array. In particular, the first array and the second array may be connected in anti-parallel to each other so that the package can be directly connected to the AC power source without a rectifier.

한편, 상기 패키지는 상기 제1 어레이 및 상기 적색 발광 다이오드 칩들에 정류 전류를 공급하기 위한 브리지 정류기를 더 포함할 수 있다. 이러한 브지지 정류기는 일반 다이오드 또는 발광 다이오드를 이용하여 구성될 수 있다.The package may further include a bridge rectifier for supplying a rectified current to the first array and the red LED chips. Such bridge rectifiers may be constructed using common diodes or light emitting diodes.

본 발명의 다른 태양에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는 제1 및 제2 리드 단자들, 상기 제1 및 제2 리드 단자에 연결되고 각각 적색 발광 다이오드 칩을 포함하는 제1 내지 제4 브리지부들로 이루어진 브리지 정류기, 단일 기판 상에 서로 직렬 연결된 복수개의 발광셀들의 어레이를 갖고 상기 브리지 정류기에 연결된 청색 발광 다이오드 칩, 및 상기 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광의 일부를 파장변환시키는 황색 형광체를 포함한다. 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩에 인가되는 전압과 상기 브리지부들 내의 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있다. 또한, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 2500~4000K의 온백색광을 구현한다.A white light emitting diode package according to another aspect of the present invention includes first and second lead terminals, a bridge including first to fourth bridge portions connected to the first and second lead terminals and each including a red LED chip, A rectifier, a blue light emitting diode chip having an array of a plurality of light emitting cells connected in series to each other on a single substrate and connected to the bridge rectifier, and a yellow phosphor for wavelength-converting a part of the light emitted from the blue light emitting diode chip. In operation, the voltage applied to the blue light emitting diode chip and the voltage applied to the red light emitting diode chips in the bridges are in the range of 65 to 90% and 10 to 35%, respectively, with respect to the total voltage applied to the package have. In addition, the white light emitting diode package implements on-white light of 2500 to 4000K.

상기 청색 발광 다이오드 칩은 상기 브리지 정류기에 의해 정류 전류가 입력되도록 상기 브리지 정류기의 두 개의 노드들에 연결되고, 상기 제1 및 제2 리드단자들이 상기 브리지 정류기의 다른 두 개의 노드들에 각각 연결된다.The blue light emitting diode chip is connected to two nodes of the bridge rectifier so that a rectified current is inputted by the bridge rectifier and the first and second lead terminals are respectively connected to the other two nodes of the bridge rectifier .

이에 따라, 외부에 별도의 정류기를 설치할 필요 없이 교류전원에 연결하여 구동될 수 있는 교류용 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다.Accordingly, it is possible to provide an AC light emitting diode package that can be driven by being connected to an AC power source without requiring an external rectifier.

본 발명의 또 다른 태양에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는, 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들, 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들, 및 상기 청색 발광 다이오드 칩들에서 방출된 광의 일부를 파장변환시키는 황색 형광체를 포함한다. 상기 청색 발광 다이오드 칩들과 상기 적색 발광 다이오드 칩들은 서로 직렬 연결된다. 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압과 상기 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있다. 또한, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 2500~4000K의 온백색광을 구현한다.According to still another aspect of the present invention, a white light emitting diode package includes a plurality of blue light emitting diode chips, a plurality of red light emitting diode chips, and a yellow phosphor for wavelength-converting a part of light emitted from the blue light emitting diode chips. The blue light emitting diode chips and the red light emitting diode chips are connected in series to each other. In operation, the voltage applied to the blue LED chips and the voltage applied to the plurality of red LED chips are in the range of 65 to 90% and 10 to 35%, respectively, with respect to the total voltage applied to the package . In addition, the white light emitting diode package implements on-white light of 2500 to 4000K.

본 태양에 따른 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 또 다른 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들 및 또 다른 복수개의 적색 발광 다이오드 칩들을 더 포함할 수 있다. 상기 또 다른 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들과 상기 또 다른 적색 발광 다이오드 칩들은 서로 직렬 연결된다.The white light emitting diode package according to the present invention may further include another plurality of blue light emitting diode chips and another plurality of red light emitting diode chips. The another plurality of blue light emitting diode chips and the other red light emitting diode chips are connected in series with each other.

이에 더하여, 상기 또 다른 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들과 상기 또 다른 적색 발광 다이오드 칩들은 상기 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들 및 상기 적색 발광 다이오드 칩들에 역병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 정류기 없이 교류전원에 직접 연결하여 구동되는 백색 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다.In addition, the another plurality of blue light emitting diode chips and the other red light emitting diode chips may be connected in anti-parallel to the plurality of blue light emitting diode chips and the red light emitting diode chips. Accordingly, a white light emitting diode package that is driven by being directly connected to an AC power source without a rectifier can be provided.

이와 달리, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 상기 청색 발광 다이오드 칩들 및 상기 적색 발광 다이오드 칩들에 정류 전류를 공급하기 위한 브리지 정류기를 더 포함할 수 있다. 이러한 브지지 정류기는 일반 다이오드 또는 발광 다이오드를 이용하여 구성될 수 있다.Alternatively, the white light emitting diode package may further include a bridge rectifier for supplying a rectified current to the blue light emitting diode chips and the red light emitting diode chips. Such bridge rectifiers may be constructed using common diodes or light emitting diodes.

본 발명의 또 다른 태양에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는, 제1 및 제2 리드 단자들, 상기 제1 및 제2 리드 단자들에 연결되고 각각 적색 발광 다이오드 칩을 포함하는 제1 내지 제4 브리지부들로 이루어진 브리지 정류기, 상기 브리지 정류기의 노드들 사이에서 서로 직렬 연결된 복수개의 청색 발광 다이오드 칩, 및 상기 청색 발광 다이오드 칩들에서 방출된 광의 일부를 파장변환시키는 황색 형광체를 포함한다. 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압과 상기 브리지부들 내의 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있다. 또한, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 2500~4000K의 온백색광을 구현한다. 이에 따라, 외부에 별도의 정류기를 설치할 필요 없이 교류전원에 직접 연결하여 구동되는 백색 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다. 더욱이, 적색 발광 다이오드 칩들을 이용하여 브리지 정류기를 구성할 수 있어, 일반 다이오드를 이용하여 브리지 정류기를 구성하는 경우에 비해, 다이오드 실장 공간을 감소시킬 수 있다.A white light emitting diode package according to another aspect of the present invention includes first and second lead terminals, first to fourth bridge portions connected to the first and second lead terminals and each including a red LED chip, A plurality of blue light emitting diode chips connected in series between the nodes of the bridge rectifier, and a yellow phosphor for wavelength-converting a part of the light emitted from the blue light emitting diode chips. In operation, the voltage applied to the blue LED chips and the voltage applied to the red LED chips in the bridges are in the range of 65-90% and 10-35%, respectively, with respect to the total voltage applied to the package have. In addition, the white light emitting diode package implements on-white light of 2500 to 4000K. Accordingly, it is possible to provide a white light emitting diode package that is driven by being directly connected to an AC power source, without having to install an external rectifier. Furthermore, since the bridge rectifier can be constructed using the red light emitting diode chips, the diode mounting space can be reduced as compared with the case where the bridge rectifier is constructed using the general diode.

본 발명에 따르면, 청색 발광 다이오드 칩 내의 발광셀들 또는 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들과 적색 발광 다이오드 칩들을 직렬 연결하여 온백색광을 구현하므로, 패키지를 구동하기 위한 회로 구성이 간단하고, 또한 고전압하에서 구동가능한 백색 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다. 또한, 청색 발광 다이오드 칩 내의 발광셀들의 어레이 또는 청색 발광 다이오드 칩들과 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압 비율을 제어함으로써 온백색광을 구현하기에 적합한 청색, 적색 발광 다이오드 칩들 및 형광체의 조합을 제공할 수 있다. 이에 더하여, 정류기 없이 교류 전원에 직접 연결되어 구동될 수 있는 백색 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다.According to the present invention, since the light emitting cells in the blue light emitting diode chip or the plurality of blue light emitting diode chips and the red light emitting diode chips are connected in series to form the on white light, the circuit structure for driving the package is simple, It is possible to provide a white light emitting diode package as much as possible. Further, it is possible to provide a combination of blue, red light emitting diode chips and phosphors suitable for realizing on white light by controlling the voltage ratio applied to the array of light emitting cells in the blue light emitting diode chip or the blue light emitting diode chips and the red light emitting diode chips have. In addition, a white light emitting diode package that can be driven directly connected to an AC power source without a rectifier can be provided.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다 음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.FIG. 1 is a plan view for explaining a white light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic equivalent circuit diagram of the white light emitting diode package of FIG.

도 1을 참조하면, 백색 발광 다이오드 패키지는 적색 발광 다이오드 칩들(20r), 청색 발광 다이오드 칩(30b) 및 황색 형광체(도시하지 않음)를 포함한다. 또한, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 제1 리드단자(11) 및 제2 리드단자(13)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)을 지지하고, 상기 적색 및 청색 발광 다이오드 칩들(20r, 30b)을 실장하기 위한 패키지 본체(10)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the white light emitting diode package includes red light emitting diode chips 20r, a blue light emitting diode chip 30b, and a yellow phosphor (not shown). The white light emitting diode package includes a first lead terminal 11 and a second lead terminal 13. The first lead terminal 11 and the second lead terminal 13 support the first and second lead terminals 11 and 13, And a package body 10 for mounting the diode chips 20r, 30b.

상기 패키지 본체(10)는 예컨대, 인쇄회로기판, 사출 성형에 의해 성형된 플라스틱 또는 세라믹으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)은 리드 프레임으로부터 또는 도금 등에 의해 형성될 수 있다.The package body 10 may be formed of, for example, a printed circuit board, plastic molded by injection molding, or ceramics. Also, the first and second lead terminals 11 and 13 may be formed from a lead frame or by plating or the like.

한편, 적색 발광 다이오드 칩들(20r)은 통상적인 AlInGaP 계열의 LED일 수 있으며, 이러한 적색 LED는 600~700 nm 범위의 발광 파장을 갖는다.On the other hand, the red light emitting diode chips 20r may be a conventional AlInGaP LED, and the red LED has an emission wavelength in the range of 600 to 700 nm.

청색 발광 다이오드 칩(30b)은 단일 기판 상에 복수개의 발광셀들(31c)이 서로 직렬 연결된 어레이를 갖는다. 이러한 청색 발광 다이오드 칩(30b)은 400~500nm 범위의 발광 파장을 가지며, 그 구조에 대해서는 도 5 또는 도 6을 참조하여 뒤에서 상세히 설명한다.The blue light emitting diode chip 30b has an array in which a plurality of light emitting cells 31c are connected in series to each other on a single substrate. The blue light emitting diode chip 30b has an emission wavelength in the range of 400 to 500 nm, and its structure will be described in detail later with reference to FIG. 5 or FIG.

한편, 황색 형광체(도시하지 않음)는 청색 발광 다이오드 칩 상부에 위치하여 상기 청색 발광 다이오드에서 방출된 청색광의 일부를 550~600nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 황색광으로 변환시킨다. 황색 형광체로는 통상적인 YAG계 또는 오소실리케이트 형광체가 사용될 수 있다. 통상적인 YAG계 또는 오소실리케이트 형광체는 파장 변환 효율이 높으며, 약 570nm의 피크 파장을 가질 수 있다.On the other hand, a yellow phosphor (not shown) is positioned above the blue light emitting diode chip to convert a part of the blue light emitted from the blue light emitting diode into yellow light having a peak wavelength within a range of 550 to 600 nm. As the yellow fluorescent material, a conventional YAG-based or ososilicate fluorescent material may be used. A typical YAG-based or orthosilicate phosphor has a high wavelength conversion efficiency and can have a peak wavelength of about 570 nm.

황색 형광체는 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b) 상에 또는 상기 칩(30b)을 덮는 투명 수지 상에 위치할 수 있으며, 또는 상기 칩(30b)을 덮는 투명 수지 내에 분포되어 상기 청색 발광 다이오드 칩 상부에 배치될 수 있다.The yellow phosphor may be located on the blue light emitting diode chip 30b or on the transparent resin covering the chip 30b or may be distributed in the transparent resin covering the chip 30b, .

상기 적색 발광 다이오드 칩들(20r)은 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b)에 직렬 연결된다. 또한, 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b)과 적색 발광 다이오드 칩들(20r)은 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)에 연결되어 외부 전원에 연결될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩들(20r 30b) 사이의 연결 및 발광 다이오드 칩들과 리드단자들(11, 13) 사이의 연결은 본딩와이어(도시하지 않음) 또는 배선들을 통해 형성될 수 있다.The red light emitting diode chips 20r are connected in series to the blue light emitting diode chip 30b. The blue light emitting diode chip 30b and the red light emitting diode chips 20r may be connected to the first and second lead terminals 11 and 13 to be connected to an external power source. The connection between the light emitting diode chips 20r and 30b and the connection between the light emitting diode chips and the lead terminals 11 and 13 may be formed through bonding wires (not shown) or wires.

도 2를 참조하면, 청색 발광 다이오드 칩(30b)은 서로 직렬 연결된 발광셀들(31c)의 어레이를 가지며, 적색 발광 다이오드 칩들(20r)이 상기 발광셀들의 어레이에 직렬 연결되어 있다. 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b)과 적색 발광 다이오드 칩들의 직렬 연결의 양단은 각각 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)에 연결된다.Referring to FIG. 2, the blue light emitting diode chip 30b has an array of light emitting cells 31c connected in series to each other, and the red light emitting diode chips 20r are connected in series to the array of light emitting cells. Both ends of the series connection of the blue light emitting diode chip 30b and the red light emitting diode chips are connected to the first and second lead terminals 11 and 13, respectively.

도시된 바와 같이, 복수개의 LED들이 직렬 연결되므로, 구동 전압이 증가된다. 상기 적색 발광 다이오드 칩들 및 발광셀들의 개수를 조절함으로써 예컨대, 110V 또는 220V에서 구동될 수 있는 백색 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다.As shown, since the plurality of LEDs are connected in series, the driving voltage is increased. A white light emitting diode package that can be driven at, for example, 110V or 220V by adjusting the number of the red light emitting diode chips and the light emitting cells can be provided.

한편, 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b), 즉 발광셀들(31c)에 인가되는 전압과 상기 적색 발광 다이오드 칩들(20r)에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 흑체 복사선에 가까운 색온도 2500~4000K의 온백색광을 구현할 수 있다.The voltage applied to the blue light emitting diode chip 30b or the light emitting cells 31c and the voltage applied to the red light emitting diode chips 20r are set such that the total voltage applied to the package , 65 to 90%, and 10 to 35%. As a result, it is possible to realize on-white light having a color temperature of 2500 to 4000K close to the blackbody radiation.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 등가 회로도이다.3 is a schematic equivalent circuit diagram illustrating a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 백색 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하나, 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b)이 상기 발광셀들(31c)의 어레이(제1 어레이, 31a)에 더하여 발광셀들(35c)의 어레이(제2 어레이, 35a)를 더 포함하고, 상기 제2 어레이(35a)에 적색 발광 다이오드 칩들(25r)이 직렬 연결된 것에 차이가 있다.Referring to FIG. 3, the white light emitting diode package according to the present embodiment is substantially similar to the white light emitting diode package described with reference to FIGS. 1 and 2, except that the blue light emitting diode chip 30b includes the light emitting cells 31c Further comprising an array (second array) 35a of light emitting cells 35c in addition to an array (first array 31a) of red LED chips 25r connected in series with the second array 35a There is a difference.

즉, 본 실시예에 따르면, 청색 발광 다이오드 칩(30b)은 단일 기판 상에 서로 직렬 연결된 발광셀들(31c)의 제1 어레이(31a)와 함께 서로 직렬 연결된 발광셀들(35c)의 제2 어레이(35a)를 갖는다. 또한, 상기 제1 어레이(31a)에 직렬 연결된 적색 발광 다이오드 칩들(20r)에 더하여 상기 제2 어레이(35a)에 적색 발광 다이오드 칩들(25r)이 직렬 연결된다.That is, according to the present embodiment, the blue light emitting diode chip 30b includes a first array 31a of light emitting cells 31c connected in series with each other on a single substrate, and a second array 31c of light emitting cells 35c connected in series with each other, Array 35a. In addition to the red LED chips 20r connected in series to the first array 31a, the red LED chips 25r are connected in series to the second array 35a.

도시된 바와 같이, 상기 제1 어레이(31a)와 적색 발광 다이오드 칩들(20r)은 상기 제2 어레이(35a)와 적색 발광 다이오드 칩들(25r)과 제1 리드단자(11)와 제2 리드단자(13) 사이에서 서로 역병렬로 연결될 수 있다. 이 경우, 외부에 별도의 정류기를 설치할 필요 없이, 제1 리드단자(11)와 제2 리드단자(13)를 교류전원에 직접 연결하여 백색 발광 다이오드 패키지를 구동시킬 수 있다. 즉, 교류전원의 극성에 따라, 반주기 동안은 제1 어레이(31a)와 그것에 직렬 연결된 적색 발광 다이오드 칩들(20r)이 구동되고, 그 다음 반주기 동안은 제2 어레이(35a)와 그것에 직렬 연결된 적색 발광 다이오드 칩들(25r)이 구동되어, 연속적으로 백색광을 구현할 수 있다.As shown in the figure, the first array 31a and the red LED chips 20r are connected to the second array 35a, the red LED chips 25r, the first lead terminal 11 and the second lead terminal 13, respectively. In this case, the white light emitting diode package can be driven by directly connecting the first lead terminal 11 and the second lead terminal 13 to the AC power source, without installing a separate rectifier outside. That is, according to the polarity of the AC power source, the first array 31a and the red LED chips 20r connected thereto in series are driven for half a period, and the second array 35a and the red light emitting diode The diode chips 25r are driven to realize white light continuously.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 등가 회로도이다.4 is a schematic equivalent circuit diagram illustrating a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는 적색 발광 다이오드 칩들(20r), 청색 발광 다이오드 칩(30b) 및 황색 형광체(도시하지 않음)를 포함한다. 또한, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 리드단자(11) 및 제2 리드단자(13)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)을 지지하고, 상기 적색 및 청색 발광 다이오드 칩들(20r, 30b)을 실장하기 위한 패키지 본체(10)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the white light emitting diode package according to the present embodiment includes red light emitting diode chips 20r, a blue light emitting diode chip 30b, and a yellow phosphor (not shown). 1, the white light emitting diode package includes a first lead terminal 11 and a second lead terminal 13, and the first and second lead terminals 11 and 13 And a package body 10 for mounting the red and blue LED chips 20r and 30b.

이에 더하여, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 제1 내지 제4 브리지부들(21, 22, 23, 24)로 이루어진 브리지 정류기를 포함한다. 상기 제1 내지 제4 브리지부들(21 ~ 24)은 각각 적어도 하나의 적색 발광 다이오드 칩(20r)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제4 브리지부들은 적색 발광 다이오드 칩들(20r)만으로 구성될 수도 있다.In addition, the white light emitting diode package includes a bridge rectifier made up of first to fourth bridge portions 21, 22, 23, 24. Each of the first to fourth bridge portions 21 to 24 may include at least one red LED chip 20r. In addition, the first to fourth bridge units may be composed of only the red LED chips 20r.

한편, 상기 제1 브리지부(21)와 제2 브리지부(22)는 입력단(41)에 연결되고, 상기 제3 브리지부(23)와 제4 브리지부(24)는 출력단(43)에 연결된다. 여기서 입력단(41)과 출력단(43)은, 설명의 편의상 정한 것으로, 교류전원에 입력되는 전류의 방향에 따라 서로 뒤바뀔 수 있다.The first bridge part 21 and the second bridge part 22 are connected to the input terminal 41 and the third bridge part 23 and the fourth bridge part 24 are connected to the output terminal 43 do. Here, the input terminal 41 and the output terminal 43 are defined for convenience of explanation, and can be reversed according to the direction of the current input to the AC power source.

상기 제1 브리지부(21)와 제2 브리지부(22)는 입력단(41)과 출력단(43) 사이에 인가된 전압에 대해 서로 반대 극성이 되도록 입력단(41)에 연결되고, 상기 제3 브리지부(23)와 제4 브리지부(24) 또한 입력단(41)과 출력단(43) 사이에 인가된 전압에 대해 서로 반대 극성이 되도록 출력단(43)에 연결된다.The first bridge part 21 and the second bridge part 22 are connected to the input terminal 41 so as to have opposite polarities with respect to a voltage applied between the input terminal 41 and the output terminal 43, The third and fourth bridge portions 23 and 24 are also connected to the output terminal 43 so as to be opposite in polarity to the voltage applied between the input terminal 41 and the output terminal 43.

한편, 상기 제1 브리지부(21)와 제4 브리지부(24)는 제1 노드(45)에 연결되고, 상기 제2 브리지부(22)와 제3 브리부(23)는 제2 노드(47)에 연결된다. 제1 브리지부(21)와 제4 브리지부(24)는 입력단(41)과 출력단(43) 사이에 인가된 전압에 대해 서로 반대 극성이 되도록 제1 노드(45)에 연결되고, 상기 제2 브리지부(22)와 제3 브리지부(23) 또한 입력단(41)과 출력단(43) 사이에 인가된 전압에 대해 서로 반대 극성이 되도록 제2 노드(47)에 연결된다.The first bridge portion 21 and the fourth bridge portion 24 are connected to the first node 45 and the second bridge portion 22 and the third breeze portion 23 are connected to the second node 47). The first bridge portion 21 and the fourth bridge portion 24 are connected to the first node 45 so as to be opposite in polarity to each other with respect to the voltage applied between the input terminal 41 and the output terminal 43, The bridge portion 22 and the third bridge portion 23 are also connected to the second node 47 so as to be opposite in polarity to the voltage applied between the input terminal 41 and the output terminal 43.

한편, 단일 기판 상에 서로 직렬 연결된 발광셀들(31c)의 어레이를 갖는 청색 발광 다이오드 칩(30b)이 상기 브리지 정류기의 제1 노드(45)와 제2 노드(47)에 전기적으로 연결된다. 상기 발광셀들(31c)의 어레이는 제1 리드 단자(11) 또는 제2 리드 단자(13)에서 입력되는 전류에 대해 순방향이 되도록 제1 노드(45)와 제2 노 드(47)에 전기적으로 연결된다.On the other hand, a blue light emitting diode chip 30b having an array of light emitting cells 31c connected in series to each other on a single substrate is electrically connected to the first node 45 and the second node 47 of the bridge rectifier. The array of the light emitting cells 31c is electrically connected to the first node 45 and the second node 47 so as to be in a forward direction with respect to the current input from the first lead terminal 11 or the second lead terminal 13. [ Lt; / RTI >

상기 브리지부들(21 ~ 24) 및 청색 발광 다이오드 칩(30b)은 본딩와이어 또는 배선들을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The bridge portions 21 to 24 and the blue light emitting diode chip 30b may be electrically connected to each other through bonding wires or wires.

이하에서, 다시 도 4를 참조하여 교류 전원하에서 본 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the white light emitting diode package according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 4 under an AC power source.

우선, 교류 전원이 제1 리드 단자(11) 및 제2 리드단자(13)에 연결되고, 제1 리드단자(11)에 양의 전압이, 제2 리드단자(13)에 음의 전압이 인가되는 반주기 동안, 전류는 브리지 정류기의 입력단(41)을 통해 입력되고, 제2 브리지부(22), 발광셀들(31c)의 어레이, 제4 브리지부(24)를 경유하여 브리지 정류기의 출력단(43)을 통해 나간다. 이에 따라, 제2 및 제4 브리지부들(22, 24) 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r)과 청색 발광 다이오드 칩(30b) 내의 발광셀들(31c)이 구동되어 광이 방출된다.First, AC power is connected to the first lead terminal 11 and the second lead terminal 13, a positive voltage is applied to the first lead terminal 11, and a negative voltage is applied to the second lead terminal 13 The current is inputted through the input terminal 41 of the bridge rectifier and is supplied to the output terminal of the bridge rectifier via the second bridge portion 22, the array of the light emitting cells 31c and the fourth bridge portion 24 43). Accordingly, the red light emitting diode chips 20r in the second and fourth bridge portions 22 and 24 and the light emitting cells 31c in the blue light emitting diode chip 30b are driven to emit light.

이제, 교류전원의 전압 인가 방향이 바뀐 경우에 대해 설명한다.Now, the case where the voltage application direction of the AC power source is changed will be described.

상기 브리지 정류기의 출력단(43)을 통해 전류가 유입되고, 이 전류는 브리지 정류기의 제3 브리지부(23), 발광셀들(31c)의 어레이, 제1 브리지부(21)를 경유하여 브리지 정류기의 입력단(41)을 통해 빠져나간다. 이에 따라, 제1 및 제3 브리지부들(21, 23) 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r)과 청색 발광 다이오드 칩(30b) 내의 발광셀들(31c)이 구동되어 광이 방출된다.The current flows through the output terminal 43 of the bridge rectifier and flows through the third bridge portion 23 of the bridge rectifier, the array of the light emitting cells 31c, the first bridge portion 21, Through the input terminal 41 of the motor. Accordingly, the red light emitting diode chips 20r in the first and third bridge portions 21 and 23 and the light emitting cells 31c in the blue light emitting diode chip 30b are driven to emit light.

결과적으로, 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b)과 함께, 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b)에 연결된 제1 및 제3 브리지부들 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r) 또는 제2 및 제4 브리지부들 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r)이 서로 교대로 구동되어 연속적으로 광을 방출한다.As a result, the red light emitting diode chips 20r in the first and third bridge portions connected to the blue light emitting diode chip 30b or the red light emitting chips 20b in the second and fourth bridge portions, together with the blue light emitting diode chip 30b, And the diode chips 20r are alternately driven to emit light continuously.

한편, 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩(30b), 즉 발광셀들(31c)에 인가되는 전압과 제1 및 제3 브리지부들 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r) 또는 제2 및 제4 브리지부들 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r)에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 흑체 복사선에 가까운 색온도 2500~4000K의 온백색광을 구현할 수 있다.In operation, the voltage applied to the blue light emitting diode chip 30b, that is, the light emitting cells 31c and the voltage applied to the red light emitting diode chips 20r in the first and third bridges or the second and fourth bridges The voltages applied to the red light emitting diode chips 20r are preferably in the range of 65 to 90% and 10 to 35%, respectively, with respect to the total voltage applied to the package. As a result, it is possible to realize on-white light having a color temperature of 2500 to 4000K close to the blackbody radiation.

본 실시예에 있어서, 적색 발광 다이오드 칩들(20r)을 포함하는 브리지부들(21~24)에 대해 설명하였지만, 일반 다이오드로 브리지부들(21~24)을 구성하고, 적색 발광 다이오드 칩들(20r)을 청색 발광 다이오드 칩(30b)에 직렬 연결하여 제1 노드(45)와 제2 노드(45) 사이에 배치할 수도 있다.Although the bridge portions 21 to 24 including the red LED chips 20r have been described in the present embodiment, the bridge portions 21 to 24 are formed of the common diode, and the red LED chip 20r And may be disposed between the first node 45 and the second node 45 by being connected in series to the blue light emitting diode chip 30b.

도 5 및 도 6은 도 1 내지 도 4의 발광셀들(31c 또는 35c)의 어레이를 설명하기 위한 부분단면도이다. 여기서, 도 5는 에어브리지 공정에 의해 형성된 배선들에 의해 발광셀들이 직렬 연결된 것을 설명하기 위한 부분단면도이고, 도 6은 스텝커버 공정에 의해 형성된 배선들에 의해 발광셀들이 직렬 연결된 것을 설명하기 위한 부분 단면도이다.FIGS. 5 and 6 are partial cross-sectional views for explaining the array of the light emitting cells 31c or 35c of FIGS. 1 to 4. FIG. 5 is a partial cross-sectional view for explaining the series connection of the light emitting cells by the wires formed by the air bridge process, and FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the series connection of the light emitting cells by the wires formed by the step- Fig.

도 5를 참조하면, 기판(51) 상에 복수개의 발광셀들(58)이 서로 이격되어 위치한다. 상기 발광셀들 각각은 제1 도전형 하부 반도체층(55), 활성층(57) 및 제2 도전형 상부 반도체층(59)을 포함한다. 상기 활성층(57)은 단일 양자웰 구조 또는 다중 양자웰 구조일 수 있으며, 요구되는 발광 파장에 따라 그 물질 및 조성이 선택된다. 예컨대, 상기 활성층은 AlInGaN 계열의 화합물 반도체, 예컨대 InGaN로 형성될 수 있다. 한편, 상기 하부 및 상부 반도체층(55, 59)은 상기 활성층(57)에 비해 밴드갭이 큰 물질로 형성되며, AlInGaN 계열의 화합물 반도체, 예컨대 GaN로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, a plurality of light emitting cells 58 are spaced apart from each other on a substrate 51. Each of the light emitting cells includes a first conductive type lower semiconductor layer 55, an active layer 57, and a second conductive type upper semiconductor layer 59. The active layer 57 may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure, and its material and composition are selected according to the required emission wavelength. For example, the active layer may be formed of an AlInGaN-based compound semiconductor, for example, InGaN. The lower and upper semiconductor layers 55 and 59 are formed of a material having a larger bandgap than the active layer 57 and may be formed of an AlInGaN-based compound semiconductor, for example, GaN.

한편, 상기 하부 반도체층(55)과 상기 기판(51) 사이에 버퍼층(53)이 개재될 수 있다. 버퍼층(53)은 기판(51)과 하부 반도체층(55)의 격자부정합을 완화시키기 위해 채택된다. 상기 버퍼층(53)은 도시된 바와 같이 서로 이격될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 버퍼층(53)이 절연성이거나 저항이 큰 물질로 형성된 경우, 서로 연속적일 수 있다.Meanwhile, a buffer layer 53 may be interposed between the lower semiconductor layer 55 and the substrate 51. The buffer layer 53 is employed to alleviate the lattice mismatch between the substrate 51 and the lower semiconductor layer 55. [ The buffer layer 53 may be spaced apart from each other as shown in the drawing, but is not limited thereto. When the buffer layer 53 is formed of an insulating material or a material having high resistance, the buffer layer 53 may be continuous with each other.

상기 상부 반도체층(59)은, 도시한 바와 같이, 상기 하부 반도체층(55)의 일부 영역 상부에 위치하며, 상기 활성층은 상부 반도체층(59)과 하부 반도체층(55) 사이에 개재된다. 또한, 상기 상부 반도체층(59) 상에 투명전극층(61)이 위치할 수 있다. 상기 투명전극층(61)은 인디움틴산화막(ITO) 또는 Ni/Au 등의 물질로 형성될 수 있다.The upper semiconductor layer 59 is located above a partial region of the lower semiconductor layer 55 and the active layer is interposed between the upper semiconductor layer 59 and the lower semiconductor layer 55. In addition, the transparent electrode layer 61 may be positioned on the upper semiconductor layer 59. The transparent electrode layer 61 may be formed of a material such as indium tin oxide (ITO) or Ni / Au.

한편, 배선들(67)이 상기 발광셀들(58)을 전기적으로 연결한다. 상기 배선들(67)은 하나의 발광셀의 하부 반도체층(55)과 그것에 이웃하는 발광셀의 투명전극층(61)을 연결한다. 상기 배선들은 도시한 바와 같이, 상기 투명전극층(61) 상에 형성된 전극패드(64)와 상기 하부 반도체층(55)의 노출된 영역 상에 형성된 전극패드(65)를 연결할 수 있다. 여기서, 상기 배선들(67)은 에어브리지 공정에 의해 형 성된 것으로, 접촉부를 제외한 부분은 기판(51) 및 발광셀들(58)로부터 물리적으로 떨어져 있다. 상기 배선들(67)에 의해 단일 기판(51) 상에서 발광셀들이 직렬 연결된 어레이(31a 또는 35a)가 형성된다.On the other hand, the wirings 67 electrically connect the light emitting cells 58. The wires 67 connect the lower semiconductor layer 55 of one light emitting cell and the transparent electrode layer 61 of the adjacent light emitting cell. The wirings may connect the electrode pad 64 formed on the transparent electrode layer 61 and the electrode pad 65 formed on the exposed region of the lower semiconductor layer 55 as shown in the figure. Here, the wirings 67 are formed by an air bridge process, and the portions except for the contact portions are physically separated from the substrate 51 and the light emitting cells 58. An array (31a or 35a) in which light emitting cells are connected in series on a single substrate (51) is formed by the wirings (67).

도 6를 참조하면, 상기 발광셀들(58)을 연결하는 배선들은 스텝커버 공정에 의해 형성될 수 있다. 즉, 배선들(87)을 접촉시키기 위한 부분들을 제외하고, 상기 발광셀들의 모든 층들 및 기판(51)은 절연층(85)으로 덮혀진다. 그리고, 상기 배선들(87)이 상기 절연층(85) 상에서 상기 발광셀들을 전기적으로 연결한다.Referring to FIG. 6, wirings connecting the light emitting cells 58 may be formed by a step cover process. That is, all the layers of the light emitting cells and the substrate 51 are covered with the insulating layer 85, except for the portions for contacting the wirings 87. The wires 87 electrically connect the light emitting cells on the insulating layer 85.

예컨대, 상기 절연층(85)은 상기 전극패드들(64, 65)을 노출시키는 개구부들을 가지며, 상기 배선들(87)은 상기 개구부들을 통해 이웃하는 발광셀들의 전극패드들(64, 65)을 서로 연결하여 발광셀들을 직렬 연결한다.For example, the insulating layer 85 has openings for exposing the electrode pads 64 and 65, and the wirings 87 are connected to the electrode pads 64 and 65 of neighboring light emitting cells through the openings. Thereby connecting the light emitting cells in series.

앞의 실시예들에 있어서, 발광셀들의 어레이를 갖는 청색 발광 다이오드 칩(30b)을 포함하는 백색 발광 다이오드 패키지에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명은 통상적인 청색 발광 다이오드 칩들을 복수개 구비하여 이루어질 수 있으며, 이하에서 상세히 설명한다.In the foregoing embodiments, a white light emitting diode package including a blue light emitting diode chip 30b having an array of light emitting cells has been described. However, the present invention may include a plurality of conventional blue light emitting diode chips, which will be described in detail below.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고, 도 8은 상기 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.FIG. 7 is a plan view illustrating a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic equivalent circuit diagram of the white light emitting diode package.

도 7을 참조하면, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는 적색 발광 다이오드 칩들(20r), 청색 발광 다이오드 칩들(130b) 및 황색 형광체(도시하지 않음)를 포함한다. 또한, 상기 백색 발광 다이오드 패키지는, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 리드단자(11) 및 제2 리드단자(13)와, 상기 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)을 지지하고, 상기 적색 및 청색 발광 다이오드 칩들(20r, 130b)을 실장하기 위한 패키지 본체(10)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the white light emitting diode package includes red light emitting diode chips 20r, blue light emitting diode chips 130b, and a yellow phosphor (not shown). 1, the white light emitting diode package includes a first lead terminal 11 and a second lead terminal 13, and first and second lead terminals 11 and 13, And a package body 10 for mounting the red and blue light emitting diode chips 20r and 130b.

상기 적색 발광 다이오드 칩들(20r)은 통상적인 AlInGaP 계열의 LED일 수 있으며, 이러한 적색 LED는 600~700 nm 범위의 발광 파장을 갖는다. 청색 발광 다이오드 칩들(130b)은 단일 기판 상에 단일의 활성층을 갖는 통상적인 AlInGaN 계열의 LED 일 수 있으며, 400~500nm 범위의 발광 파장을 갖는다. The red LED chips 20r may be a conventional AlInGaP LED, and the red LED may have an emission wavelength in the range of 600 to 700 nm. The blue light emitting diode chips 130b may be a conventional AlInGaN series LED having a single active layer on a single substrate and having an emission wavelength in the range of 400 to 500 nm.

한편, 황색 형광체(도시하지 않음)는 청색 발광 다이오드 칩들 상부에 위치하여 상기 청색 발광 다이오드에서 방출된 청색광의 일부를 550~600nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 황색광으로 변환시킨다. 황색 형광체로는 통상적인 YAG계 또는 오소실리케이트 형광체가 사용될 수 있다.On the other hand, a yellow phosphor (not shown) is positioned above the blue light emitting diode chips to convert a part of the blue light emitted from the blue light emitting diode into yellow light having a peak wavelength within a range of 550 to 600 nm. As the yellow fluorescent material, a conventional YAG-based or ososilicate fluorescent material may be used.

상기 적색 발광 다이오드 칩들(20r)과 상기 청색 발광 다이오드 칩들(130b)은 서로 직렬 연결된다. 또한, 상기 청색 발광 다이오드 칩들(130b)과 적색 발광 다이오드 칩들(20r)은 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)에 연결되어 외부 전원에 연결될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩들(20r 130b) 사이의 연결 및 발광 다이오드 칩들과 리드단자들(11, 13) 사이의 연결은 본딩와이어(도시하지 않음) 또는 배선들을 통해 형성될 수 있다.The red light emitting diode chips 20r and the blue light emitting diode chips 130b are connected in series with each other. The blue light emitting diode chips 130b and the red light emitting diode chips 20r may be connected to the first and second lead terminals 11 and 13 to be connected to an external power source. The connection between the light emitting diode chips 20r and 130b and the connection between the light emitting diode chips and the lead terminals 11 and 13 may be formed through bonding wires (not shown) or wires.

도 8을 참조하면, 청색 발광 다이오드 칩들(130b)과 적색 발광 다이오드 칩들(20r)이 서로 직렬 연결되어 있다. 상기 청색 발광 다이오드 칩들(30b)과 적색 발광 다이오드 칩들의 직렬 연결의 양단은 각각 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)에 연결된다.Referring to FIG. 8, the blue light emitting diode chips 130b and the red light emitting diode chips 20r are connected in series with each other. Both ends of the series connection of the blue light emitting diode chips 30b and the red light emitting diode chips are connected to the first and second lead terminals 11 and 13, respectively.

도시된 바와 같이, 청색 발광 다이오드 칩들(130b)이 서로 직렬 연결되어 어레이를 형성하고 이 어레이에 적색 발광 다이오드 칩들(20r)이 직렬 연결될 수 있으나, 청색 발광 다이오드 칩들(130b) 사이에 적색 발광 다이오드 칩들(20r)이 배치될 수도 있다.As shown in the figure, the blue light emitting diode chips 130b are connected in series to form an array, and the red light emitting diode chips 20r may be connected in series to the array, but the red light emitting diode chips 130b may be connected between the blue light emitting diode chips 130b. (20r) may be disposed.

본 실시예에 따르면, 복수개의 발광 다이오드 칩들(20r, 130b)이 직렬 연결되어 구동 전압이 증가된다. 상기 적색 및 청색 발광 다이오드 칩들의 개수를 조절함으로써 예컨대, 110V 또는 220V에서 구동될 수 있는 백색 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다.According to the present embodiment, the plurality of light emitting diode chips 20r and 130b are connected in series to increase the driving voltage. A white light emitting diode package that can be driven at 110V or 220V by adjusting the number of the red and blue light emitting diode chips can be provided.

한편, 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩들(130b)에 인가되는 전압과 상기 적색 발광 다이오드 칩들(20r)에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 흑체 복사선에 가까운 색온도 2500~4000K의 온백색광을 구현할 수 있다.The voltage applied to the blue light emitting diode chips 130b and the voltage applied to the red light emitting diode chips 20r may be in the range of 65 to 90% To 35%. As a result, it is possible to realize on-white light having a color temperature of 2500 to 4000K close to the blackbody radiation.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 등가 회로도이다.9 is a schematic equivalent circuit diagram illustrating a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 백색 발광 다이오드 패키지에 더하여 또 다른 청색 발광 다이오드 칩들(135b) 및 또 다른 적색 발광 다이오드 칩들(25r)을 더 포함한다. 상기 청색 발광 다이오드 칩들(135b)과 적색 발광 다이오드 칩들(25r)은 서로 직렬 연결된다. 9, in addition to the white light emitting diode package described with reference to FIGS. 7 and 8, the white light emitting diode package according to the present embodiment includes another blue light emitting diode chips 135b and another red light emitting diode chips 25r ). The blue light emitting diode chips 135b and the red light emitting diode chips 25r are connected in series with each other.

도시된 바와 같이, 적색 발광 다이오드 칩들(20r) 및 청색 발광 다이오드 칩들(130b)은 적색 발광 다이오드 칩들(25r) 및 청색 발광 다이오드 칩들(135b)에 제1 리드단자(11)와 제2 리드단자(13) 사이에서 서로 역병렬로 연결될 수 있다. 이 경우, 외부에 별도의 정류기를 설치할 필요 없이, 제1 리드단자(11)와 제2 리드단자(13)를 교류전원에 직접 연결하여 백색 발광 다이오드 패키지를 구동시킬 수 있다. The red light emitting diode chips 20r and the blue light emitting diode chips 130b are connected to the first lead terminal 11 and the second lead terminal 15b on the red light emitting diode chips 25r and the blue light emitting diode chips 135b, 13, respectively. In this case, the white light emitting diode package can be driven by directly connecting the first lead terminal 11 and the second lead terminal 13 to the AC power source, without installing a separate rectifier outside.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 등가 회로도이다.10 is a schematic equivalent circuit diagram illustrating a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지는 제1 내지 제4 브리지부들(21~24)로 이루어진 브리지 정류기를 갖는 도 4의 백색 발광 다이오드 패키지와 유사하다. 다만, 단일기판 상에 서로 직렬 연결된 발광셀들(31c)의 어레이 대신에 서로 직렬 연결된 복수개의 청색 발광 다이오드 칩들(130b)이 제1 노드(45)와 제2 노드(47) 사이에 연결되는 것에 차이가 있다.Referring to FIG. 10, the white light emitting diode package according to the present embodiment is similar to the white light emitting diode package of FIG. 4 having a bridge rectifier composed of first to fourth bridge portions 21 to 24. However, a plurality of blue LED chips 130b connected in series to each other are connected between the first node 45 and the second node 47 instead of the array of the light emitting cells 31c connected to each other on a single substrate There is a difference.

상기 청색 발광 다이오드 칩들(130b)은 단일 기판 상에 단일의 활성층을 갖는 통상적인 AlInGaN 계열의 LED 일 수 있으며, 400~500nm 범위의 발광 파장을 갖는다. The blue light emitting diode chips 130b may be a conventional AlInGaN LED having a single active layer on a single substrate, and have an emission wavelength in the range of 400 to 500 nm.

상도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 브리지부들(21 ~ 24)은 각각 적어도 하나의 적색 발광 다이오드 칩(20r)을 포함할 수 있으며, 상기 제1 내지 제4 브리지부들은 적색 발광 다이오드 칩들(20r)만으로 구성될 수도 있다.The first to fourth bridge portions 21 to 24 may include at least one red LED chip 20r, and the first to fourth bridge portions may include at least one red LED chip 20r, It may be composed of only the light emitting diode chips 20r.

한편, 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩들(130b)에 인가되는 전압과 제1 및 제3 브리지부들(21, 23) 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r) 또는 제2 및 제4 브리지부들(22, 24) 내의 적색 발광 다이오드 칩들(20r)에 인가되는 전압은 각각, 상기 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 흑체 복사선에 가까운 색온도 2500~4000K의 온백색광을 구현할 수 있다.The voltage applied to the blue light emitting diode chips 130b and the voltage applied to the red light emitting diode chips 20r or the second and fourth bridge portions 22 and 24 in the first and third bridge portions 21 and 23 Is preferably in the range of 65 to 90% and in the range of 10 to 35% with respect to the total voltage applied to the package, respectively. As a result, it is possible to realize on-white light having a color temperature of 2500 to 4000K close to the blackbody radiation.

한편, 상기 제1 내지 제4 브리지부들(21~24)은 일반 다이오드로 구성되고, 적색 발광 다이오드 칩들(20r)이 제1 노드(45)와 제2 노드(47) 사이에서 상기 청색 발광 다이오드 칩들(130b)에 직렬 연결될 수도 있다.The first to fourth bridge portions 21 to 24 are constituted by a common diode and the red LED chips 20r are connected between the first node 45 and the second node 47 by the blue light emitting diode chips Or may be connected in series to the first capacitor 130b.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view illustrating a white light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.2 is a schematic equivalent circuit diagram of the white light emitting diode package of FIG.

도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.3 is a schematic equivalent circuit diagram of a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.4 is a schematic equivalent circuit diagram of a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예들에 따른 발광셀들의 어레이를 설명하기 위한 부분단면도이다.5 is a partial cross-sectional view illustrating an array of light emitting cells according to one embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광셀들의 어레이를 설명하기 위한 부분단면도이다.6 is a partial cross-sectional view illustrating an array of light emitting cells according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 평면도이다.7 is a schematic plan view of a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 8은 도 7의 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.8 is a schematic equivalent circuit diagram of the white light emitting diode package of FIG.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.9 is a schematic equivalent circuit diagram of a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 패키지의 개략적인 등가 회로도이다.10 is a schematic equivalent circuit diagram of a white light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 교류전원에 연결되는 제1 및 제2 리드 단자들;First and second lead terminals connected to the AC power source; 상기 제1 및 제2 리드 단자에 연결되고 각각 적색 발광 다이오드 칩을 포함하는 제1 내지 제4 브리지부들로 이루어진 브리지 정류기;A bridge rectifier connected to the first and second lead terminals and including first to fourth bridge portions each including a red LED chip; 단일 기판 상에 서로 직렬 연결된 복수개의 발광셀들의 어레이를 갖고 상기 브리지 정류기에 연결된 청색 발광 다이오드 칩; 및A blue light emitting diode chip having an array of light emitting cells connected in series on a single substrate and connected to the bridge rectifier; And 상기 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광의 일부를 파장변환시키는 황색 형광체를 포함하고,And a yellow phosphor for wavelength-converting a part of the light emitted from the blue LED chip, 상기 브리지 정류기는 상기 적색 발광 다이오드 칩 및 상기 청색 발광 다이오드 칩에 정류 전류를 공급하고,Wherein the bridge rectifier supplies a rectified current to the red light emitting diode chip and the blue light emitting diode chip, 상기 청색 발광 다이오드칩은 상기 브리지 정류기의 노드들 사이에서 서로 직렬 연결되고,Wherein the blue light emitting diode chip is connected in series between the nodes of the bridge rectifier, 동작시, 상기 청색 발광 다이오드 칩에 인가되는 전압과 상기 브리지부들 내의 적색 발광 다이오드 칩들에 인가되는 전압은 각각, 패키지에 인가되는 전체 전압에 대해, 65~90% 범위 및 10~35% 범위 내에 있으며,In operation, the voltage applied to the blue light emitting diode chip and the voltage applied to the red light emitting diode chips in the bridges are in the range of 65 to 90% and 10 to 35%, respectively, with respect to the total voltage applied to the package , 2500~4000K의 온백색광을 구현하는 백색 발광 다이오드 패키지.White light emitting diode package with on-white light of 2500 ~ 4000K. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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