KR101572667B1 - 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법에 관한 것으로서, 발광다이오드 칩의 형광체 도포면이 하부에 노출되게 메인 진공흡착플레이트의 저면에 다수개의 발광다이오드 칩을 흡착하는 단계와, 지지필름 상에 메인 진공흡착플레이트에 흡착되어 어레이된 발광다이오드 칩들에 대응되는 위치에 형광체를 스크린 프린팅에 의해 형성하고, 형광체 위에 접합제를 도포하는 단계와, 발광다이오드 칩에 접합제를 통해 형광체가 상호 접합되게 처리하는 단계를 포함한다. 이러한 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법에 의하면, 지지필름 상에 스크린 프린팅에 의해 형광체를 발광다이오드 칩의 도포 영역에 대응하여 미리 형성한 다음 발광다이오드 칩들에 접합함으로써 형광체의 불필요한 낭비가 억제되고, 색온도 균일성을 확보할 수 있는 장점을 제공한다.
Description
본 발명은 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법에 관한 것으로서, 상세하게는 형광체의 색온도 균일성을 향상시킬 수 있는 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(light emitting diode; LED)는 전기적인 신호를 빛으로 변화시키는 반도체 발광 소자로서, 다른 발광 장치에 비해 비교적 수명이 길며, 저전압 구동이 가능한 장점을 갖고 있다.
최근 고휘도를 지닌 백색 발광다이오드를 이용한 조명 장치가 종래의 발광 장치를 대체하여 사용되고 있다. 백색 발광다이오드는 청색이나 자외선 계열의 빛을 방출하는 발광 소자에 적색, 녹색 또는 황색 등의 형광체를 도포함으로써 형성될 수 있다.
종래의 발광다이오드 칩에 대해 형광체를 도포하는 방법으로서, 발광다이오드 칩이 내부에 실장된 패키지 내에 봉지용 수지와 형광체를 혼합한 슬러리 혼합물을 패키지 내에 주입하고 경화시켜 몰딩하는 방식이 있다.
이러한 슬러리 혼합물을 주입하는 방식은 국내 공개특허 제2012-0128464호에 개시된 형광체 도포장치와 같은 장치를 이용하여 수행한다.
그런데, 이러한 몰딩 방식은 패키지 내에 주입되어 경화되는 동안 형광체 입자의 침전에 의해 발광면 또는 제조된 광소자마다 색온도 편차가 심하게 발생하는 문제점이 있다.
또한, 형광체가 발광다이오드칩의 주변까지 주입됨으로써 형광체가 불필요하게 낭비되는 단점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 형광체를 필요한 영역만큼 발광다이오드 칩에 도포하면서도 색온도 균일성을 유지할 수 있는 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법은 가. 발광다이오드 칩의 형광체 도포면이 하부에 노출되게 메인 진공흡착플레이트의 저면에 다수개의 상기 발광다이오드 칩을 흡착하는 단계와; 나. 지지필름 상에 상기 메인 진공흡착플레이트에 흡착되어 어레이된 상기 발광다이오드 칩들에 대응되는 위치에 형광체를 스크린 프린팅에 의해 형성하고, 상기 형광체 위에 접합제를 도포하는 단계와; 다. 발광다이오드 칩에 상기 접합제를 통해 상기 형광체가 상호 접합되게 처리하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는 라. 상기 다 단계 이후, 레이저를 이용하여 상기 발광다이오드칩의 윤곽영역으로 상기 지지필름까지 커팅하는 단계;를 더 포함한다.
또한, 상기 가단계는 가-1. 제1보조 진공흡착플레이트의 저면과 대향되게 배치된 캐리어 필름에 형광체 도포면이 상부로 노출되게 어레이된 상기 발광다이오드칩을 상기 제1보조 진공흡착플레이트에 저면에 흡착시키는 단계와; 가-2. 상기 제1보조 진공흡착플레이트의 저면에 상기 메인 진공흡착플레이트를 대향되게 밀접시킨 후 상기 메인 진공흡착플레이트에 흡착력을 발생시키고, 상기 제1보조 진공흡착플레이트의 흡착력은 제거하는 단계와; 가-3. 상기 메인 진공흡착플레이트를 뒤집어서 상기 지지필름에 대향되게 배열시키는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법에 의하면, 지지필름 상에 스크린 프린팅에 의해 형광체를 발광다이오드 칩의 도포 영역에 대응하여 미리 형성한 다음 발광다이오드 칩들에 접합함으로써 형광체의 불필요한 낭비가 억제되고, 색온도 균일성을 확보할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 발광다이오드 칩의 형광체 도포과정을 나타내 보인 공정도이고,
도 2는 도 1의 형광체 도포과정을 설명하기 위한 공정 플로우에 대응되는 단면도이고,
도 3은 도 2의 캐리어 필름 위에 어레이된 발광다이오드 칩들을 나타내 보인 평면도이다.
도 2는 도 1의 형광체 도포과정을 설명하기 위한 공정 플로우에 대응되는 단면도이고,
도 3은 도 2의 캐리어 필름 위에 어레이된 발광다이오드 칩들을 나타내 보인 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 발광다이오드 칩의 형광체 도포 과정을 나타내 보인 공정도이고, 도 2는 도 1의 형광체 도포과정을 설명하기 위한 공정 플로우에 대응되는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법은 먼저, 발광다이오드 칩의 형광체 도포 대상면이 되는 발광면이 하부에 노출되게 메인 진공흡착플레이트의 저면에 다수개의 발광다이오드 칩을 흡착한다(단계 10).
이를 더욱 상세하게 설명하면, 먼저 도 3에 도시된 바와 같이 캐리어 필름(220) 위에 형광체 도포면이 되는 발광면(210)이 상부로 노출되게 발광다이오드 칩(200)이 어레이되게 준비된 캐리어 필름(220)을 분리 진공흡착 플레이트(312)에 안착시킨다.
여기서 분리 진공흡착 플레이트(312)는 다수의 관통공(314)이 형성되어 있고, 공기의 흡입 및 배출에 의해 표면을 통해 흡착 또는 흡착 해지를 할 수 있는 분리 흡착기(310)에 설치되어 있다.
분리 흡착기(310), 후술되는 제1보조 흡착기(330), 메인 흡착기(350)는 형광체 도포를 수행할 수 있도록 상호 정렬 위치에 대향되게 배치 및 상호 밀착되는 방향으로 이동에 의해 압착이 가능하고, 정렬위치로부터 벗어날 수 있게 수평상으로 이동이 가능하며 상하 역전이 가능하게 프레임에 설치되어 메인 제어기(미도시)에 의해 가동되는 도포 가이드 장치(미도시)에 설치되어 있다.
여기서 캐리어 필름(220)은 합성수지 소재로 되거나 웨이퍼 기판 등 다양하게 적용될 수 있고, 발광다이오드 칩(200)들은 미리 설정된 배열 구조로 배열된다.
다음은 분리 진공 흡착 플레이트(312) 위에 설치된 제1보조흡착기(330)의 제1보조 진공흡착플레이트(332)에 대향되게 설치된 캐리어 필름(220)이 제1보조 진공흡착 플레이트(332)와 상호 밀접되는 방향으로 이동시킨 다음 제1보조 진공흡착플레이트(332)의 저면에 발광다이오드칩(200)이 흡착되고, 캐리어 필름(220)은 분리 진공 흡착 플레이트(312)에 남겨지도록 분리 흡착기(310)와 보조 흡착기(330)를 동시에 배기공정이 되도록 처리한다.
제1보조 진공흡착플레이트(332)에도 다수의 관통공(334)이 형성되어 공기의 흡입 및 배출에 의해 표면을 통해 흡착 또는 흡착 해지를 할 수 있도록 되어 있다.
이후, 분리 흡착기(310)는 정렬 위치로부터 벗어나게 즉, 제1보조 진공 흡착 플레이트(332)에 대향되는 영역에서 벗어나도록 이동시킨다.
그리고나서, 분리 흡착기(310) 하부에 있는 메인 흡착기(350)를 제1보조 흡착 플레이트(332)의 저면에 있는 메인 흡착기(350)의 메인 진공흡착플레이트(362)와 대향되게 밀접시킨 후 메인 진공흡착플레이트(362)에 메인 흡착기(350)에 의해 흡착력을 발생시키고, 제1보조 진공흡착플레이트(332)의 흡착력은 제거되게 제1보조 흡착기(330)를 제어한다.
메인 진공 흡착플레이트(362)에도 다수의 관통공(364)이 형성되어 공기의 흡입 및 배출에 의해 표면을 통해 흡착 또는 흡착 해지 할 수 있도록 되어 있다.
이 과정을 통해 발광다이오드칩(200)들은 메인 진공흡착플레이트(362)로 이동되어 흡착된다.
이후, 메인 진공흡착플레이트(362)를 뒤집어서 발광다이오드 칩(200)이 메인 진공흡착 플레이트(362) 하부에 위치되면서 발광면(210)이 하방으로 노출됨으로써 발광다이오드 칩(200)이 후술되는 지지필름(160)에 대향되게 배열된다.
여기서, 지지필름(160)은 메인 흡착기(350) 하부에 마련된 보조 플레이트(163)위에 안착되며, 형광체를 도포하기 위한 용도로 이용된다.
지지필름(160)은 실리콘 소재로 시트 형태로 형성된 실리콘 패드를 적용한다.
보조 플레이트(160) 위에 안착된 지지필름(160) 위에 메인 진공흡착플레이트(362)에 흡착되어 어레이된 발광다이오드 칩(200)들의 배열 패턴에 대응되는 위치에 형광체(171)를 스크린 프린팅에 의해 형성하고(단계 20), 형광체(171) 위에 접합제(173)를 도포한다(단계 30).
접합제는 통상의 실리콘 봉지제를 적용하면 된다.
다음은 발광다이오드 칩(200)에 접합제(173)를 통해 형광체(171)가 상호 접합되게 보조 플레이트(163)를 향해 메인 진공 흡착플레이트(362)를 하강시키고 일정한 압력이 유지되도록 한 후 메인 진공 흡착플레이트(362)의 흡착력이 해제되게 메인 흡착기(350)를 제어한 후 상승시켜 지지플름(160)에 형광체(171), 접합제(173)로 형성된 접합층 및 발광다이오드칩(200)이 순차적으로 적층된 접합구조를 형성한다(단계 40).
이후, 각 발광다이오드 칩(200)의 윤곽영역으로 지지필름(160)까지 레이저를 이용하여 커팅하고(단계 50), 메인 진공 흡착플레이트(362)를 하강시켜 발광다이오드 칩(200)을 흡착한 다음 별도의 필름지(미도시)가 안착된 안착플레이트(미도시)를 메인 진공 흡착 플레이트(362) 하부에 대향되에 위치시킨 다음 메인 진공 흡착플레이트(362)의 흡착력을 제거하여 필름지에 형광체(171)가 형성된 발광다이오드칩(200)을 안착시킨다(단계 60).
이러한 발광다이오드 칩(200)의 형광체(171) 도포방법에 의하면, 지지필름(160) 상에 스크린 프린팅에 의해 형광체(171)를 발광다이오드 칩(200)의 도포 영역에 대응하여 미리 형성한 다음 발광다이오드 칩(200)들에 접합함으로써 형광체의 불필요한 낭비가 억제되고, 색온도 균일성을 확보할 수 있는 장점을 제공한다.
171: 형광체 173: 접착제
200: 발광다이오드 칩
200: 발광다이오드 칩
Claims (5)
- 삭제
- 가. 발광다이오드 칩의 형광체 도포면이 하부에 노출되게 메인 진공흡착플레이트의 저면에 다수개의 상기 발광다이오드 칩을 흡착하는 단계와;
나. 지지필름 상에 상기 메인 진공흡착플레이트에 흡착되어 어레이된 상기 발광다이오드 칩들에 대응되는 위치에 형광체를 스크린 프린팅에 의해 형성하고, 상기 형광체 위에 접합제를 도포하는 단계와;
다. 발광다이오드 칩에 상기 접합제를 통해 상기 형광체가 상호 접합되게 처리하는 단계와;
라. 상기 다 단계 이후, 상기 메인 진공흡착플레이트의 흡착력이 해제되게 하여 상기 발광다이오드칩으로부터 상기 메인 진공흡착플레이트를 이격되게 상승시키고, 상기 발광다이오드칩의 윤곽영역에 해당하는 가장자리를 따라 상기 지지필름을 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법. - 제2항에 있어서, 상기 라단계는 레이저를 이용하여 커팅하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법.
- 제3항에 있어서, 상기 지지필름은 실리콘 소재로 된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법.
- 가. 발광다이오드 칩의 형광체 도포면이 하부에 노출되게 메인 진공흡착플레이트의 저면에 다수개의 상기 발광다이오드 칩을 흡착하는 단계와;
나. 지지필름 상에 상기 메인 진공흡착플레이트에 흡착되어 어레이된 상기 발광다이오드 칩들에 대응되는 위치에 형광체를 스크린 프린팅에 의해 형성하고, 상기 형광체 위에 접합제를 도포하는 단계와;
다. 발광다이오드 칩에 상기 접합제를 통해 상기 형광체가 상호 접합되게 처리하는 단계;를 포함하고,
상기 가단계는
가-1. 제1보조 진공흡착플레이트의 저면과 대향되게 배치된 캐리어 필름에 형광체 도포면이 상부로 노출되게 어레이된 상기 발광다이오드칩을 상기 제1보조 진공흡착플레이트의 저면에 흡착시키는 단계와;
가-2. 상기 제1보조 진공흡착플레이트의 저면에 상기 메인 진공흡착플레이트를 대향되게 밀접시킨 후 상기 메인 진공흡착플레이트에 흡착력을 발생시키고, 상기 제1보조 진공흡착플레이트의 흡착력을 제거하여 상기 발광다이오드칩을 상기 메인 진공흡착플레이트에 흡착하는 단계와;
가-3. 상기 메인 진공흡착플레이트를 뒤집어서 상기 지지필름에 대향되게 배열시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 칩의 형광체 도포방법.
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