KR101599225B1 - Method for Manufacturing LED Device Using Phosphor Film Attaching Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LED 칩에 형광층을 형성하여 LED 소자를 제조하는 LED 소자 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 LED 소자 제조 방법은, (a) 웨이퍼에서 개별적으로 절단되어 마련된 복수의 LED 칩을 마련하는 단계와, (b) 형광물질이 혼합된 합성수지 재질로 형성되고 LED 칩의 상면을 덮을 수 있도록 형성된 복수의 형광 커버를 형광물질의 혼합량이나 형광 커버의 두께에 따라 마련하는 단계와, (c) LED 칩의 색좌표 값을 각각 측정하는 단계와, (d) 복수의 형광 커버들 중 (c) 단계에서 색좌표 값이 측정된 LED 칩에 적용되어 목표 색좌표 값을 구현할 수 있는 형광 커버를 선택하는 단계와, (e) 선택된 상기 형광 커버를 LED 칩에 부착하여 LED 소자를 형성하는 단계를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an LED device by forming a fluorescent layer on an LED chip. A method of manufacturing an LED device according to the present invention includes the steps of: (a) providing a plurality of LED chips individually cut off from a wafer; (b) forming a plurality of LED chips each of which is formed of a synthetic resin material mixed with a fluorescent material (C) measuring a color coordinate value of the LED chip, (d) measuring a color coordinate value of the LED chip, and (c) (E) applying the selected fluorescent cover to the LED chip to form an LED element. The method of claim 1, wherein the LED chip is a LED chip.
Description
본 발명은 LED 소자 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 칩에 형광 커버를 부착하는 방법으로 LED 소자를 제조하는 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an LED element, and more particularly, to a method of manufacturing an LED element by attaching a fluorescent cover to an LED chip.
일반적으로, 발광다이오드(Light Emitting Diode)는 웨이퍼 위에 제조된 LED 칩을 절단하여 이에 형광층을 형성하여 LED 소자로 제조된다. LED 칩은 통상 청색 또는 적색의 빛을 발광한다. 이와 같은 LED 칩에 형광물질이 포함된 형광액을 도포하면 형광물질의 양에 따라 LED 소자에서 발생하는 색상이 변하게 된다. LED 칩에 형광액을 적정량 디스펜싱함으로써 백색광이나 기타 다양한 색상의 LED 소자를 제조할 수 있다.Generally, a light emitting diode (LED) is manufactured by cutting an LED chip manufactured on a wafer and forming a fluorescent layer thereon. The LED chip usually emits blue or red light. When a fluorescent material containing a fluorescent material is applied to the LED chip, the color produced by the LED device varies depending on the amount of the fluorescent material. By emitting an appropriate amount of the fluorescent liquid onto the LED chip, it is possible to manufacture white light or various other LED elements of various colors.
대한민국 공개특허공보 제2013-0081029호에는, LED 패키지에 기 설정된 토출량으로 형광체 함유 액상수지를 디스펜싱하며 목표 색좌표(CIE rank)에 기초하여, 상기 목표 색좌표가 얻어지도록 형광체 함유 액상 수지의 토출량을 조정하는 LED 패키지 제조방법을 제공하는 발광장치 제조방법 및 형광체 함유 액상 수지 디스펜싱 장치가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0081029 discloses a method of dispensing a phosphor-containing liquid resin with a predetermined discharge amount in an LED package and adjusting a discharge amount of the phosphor-containing liquid resin so that the target color coordinate is obtained based on a target color coordinate (CIE rank) A method of manufacturing a light emitting device that provides a method of manufacturing an LED package and a phosphor-containing liquid resin dispensing apparatus are disclosed.
최근에 LED 칩의 크기가 소형화되면서 LED 칩에 소량의 형광액을 정량으로 도포하는 것이 점차 어려워지고 있다. 또한 LED 칩의 상면에 형성되는 형광체의 두께를 일정하게 유지하는 것도 쉽지 않다. Recently, it has become increasingly difficult to apply a small amount of a fluorescent material to a LED chip in a fixed amount while the size of the LED chip is becoming smaller. It is also difficult to keep the thickness of the phosphor formed on the upper surface of the LED chip constant.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 형광체를 필름의 형태로 별도로 제작하여 웨이퍼 상에 부착한 후, LED 칩과 함께 절단하여 LED 소자를 제조하는 방법도 시도되고 있다.In order to solve such a problem, a method of separately manufacturing a phosphor in the form of a film, attaching it on a wafer, and cutting the LED together with the LED chip has been attempted.
한편, LED 소자의 제조에 있어서 LED 칩은 웨이퍼 형태로 만들어지는데, 통상 하나의 웨이퍼에는 수 만개 이상의 LED 칩이 형성된다. LED 칩 제조 공정의 특성상 동일한 웨이퍼에 속하는 LED 칩들 중에는 양품과 불량품이 섞여 있고, 각 LED 칩들의 색좌표 값 등 특성이 다른 경우도 대부분이다.On the other hand, LED chips are made in the form of wafers in the manufacture of LED devices. In general, one or more tens of thousands of LED chips are formed on one wafer. Most of the LED chips belonging to the same wafer are mixed with good and defective products due to the characteristics of the LED chip manufacturing process, and the characteristics such as the color coordinate values of the LED chips are different.
따라서, 동일한 두께, 또는 형광물질의 농도가 동일한 형광체 필름을 웨이퍼 상에서 색좌표 값이 다른 복수의 LED 칩에 일괄적으로 부착하면, 제조되는 LED 소자의 색좌표 값 등의 특성이 다르게 나타나고, 원하는 광특성을 갖는 LED 소자를 제조하기 어려운 문제가 발생한다.Therefore, when a phosphor film having the same thickness or the same fluorescent substance density is attached to a plurality of LED chips having different color coordinate values on a wafer, the characteristics such as the color coordinate value of the LED element to be manufactured appear differently, There arises a problem that it is difficult to fabricate an LED element having a light emitting layer.
본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 해결하기 위해 위하여 안출된 것으로, 광특성이 다른 다양한 형광 커버를 준비하고 만들어지는 LED 칩의 색좌표 값에 따라 적절한 형광 커버를 선택하여 부착함으로써 원하는 광특성을 갖는 LED 소자를 제조할 수 있는 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide a fluorescent cover having various optical characteristics, And an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover attachment method capable of manufacturing a device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 LED 소자 제조방법은, LED 칩에 형광층을 형성하여 LED 소자를 제조하는 LED 소자 제조 방법에 있어서, (a) 웨이퍼에서 개별적으로 절단되어 마련된 복수의 LED 칩을 마련하는 단계; (b) 형광물질이 혼합된 합성수지 재질로 형성되고 상기 LED 칩의 상면을 덮을 수 있도록 형성된 복수의 형광 커버를 상기 형광물질의 혼합량이나 상기 형광 커버의 두께에 따라 마련하는 단계; (c) 상기 (a) 단계에서 마련된 상기 LED 칩의 색좌표 값을 각각 측정하는 단계; (d) 상기 복수의 형광 커버들 중, 상기 (c) 단계에서 색좌표 값이 측정된 상기 LED 칩에 적용되어 목표 색좌표 값을 구현할 수 있는 형광 커버를 선택하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 선택된 상기 형광 커버를 상기 LED 칩에 부착하여 LED 소자를 형성하는 단계;를 포함하는 점에 특징이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an LED device, including the steps of: (a) forming a plurality of LED chips ; (b) providing a plurality of fluorescent covers formed of a synthetic resin material mixed with a fluorescent material and covering the upper surface of the LED chip according to a mixing amount of the fluorescent material or a thickness of the fluorescent cover; (c) measuring color coordinate values of the LED chip provided in the step (a); (d) selecting a fluorescent cover capable of implementing a target color coordinate value by applying to the LED chip in which the color coordinate value is measured in the step (c), among the plurality of fluorescent covers; And (e) attaching the fluorescent cover selected in the step (d) to the LED chip to form an LED element.
본 발명에 의한 LED 소자 제조방법은 준비된 LED 칩 각각의 색좌표 값에 따라 적절한 광특성을 갖는 형광 커버를 선택하여 LED 칩에 부착함으로써, 원하는 광특성을 갖는 LED 소자를 효과적으로 제조할 수 있다.According to the method of manufacturing an LED device according to the present invention, a fluorescent cover having appropriate optical characteristics is selected according to the color coordinate values of each prepared LED chip, and the fluorescent cover is attached to the LED chip, thereby effectively manufacturing an LED device having desired optical characteristics.
또한 본 발명에 의한 LED 소자 제조방법은 LED 칩에 형광 커버를 부착하여 LED 소자를 형성한 후, LED 소자의 색좌표 값이 목표 색좌표 값과 차이가 있으면, LED 소자의 형광 커버 위에 형광액을 도포함으로써 LED 소자의 색좌표 값을 손쉽게 보정할 수 있고, 이를 통해 고품질의 LED 소자를 제조할 수 있는 효과가 있다.Further, in the method of manufacturing an LED device according to the present invention, after a fluorescent cover is attached to an LED chip to form an LED device, if the color coordinate value of the LED device differs from the target color coordinate value, the fluorescent material is coated on the fluorescent cover of the LED device It is possible to easily correct the color coordinate value of the LED element, thereby manufacturing a high-quality LED element.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법 중 LED 소자 형성 단계를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법 중 LED 칩과 형광 커버의 부착 단계를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법 중 색좌표 값 보정 단계를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법을 통해 제조된 LED 소자의 일예를 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법을 통해 제조된 LED 소자의 다른 예를 나타낸 측면도이다.FIG. 1 is a process diagram showing steps of a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a step of forming an LED element in a method of manufacturing an LED element with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a step of attaching an LED chip and a fluorescent cover in a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a step of correcting a color coordinate value in a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view showing an example of an LED device manufactured through a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view showing another example of an LED device manufactured through a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법 중 LED 소자 형성 단계를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법 중 LED 칩과 형광 커버의 부착 단계를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버 부착 방식의 LED 소자 제조방법 중 색좌표 값 보정 단계를 나타낸 것이다.FIG. 1 is a process diagram illustrating a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 illustrates a step of attaching an LED chip and a fluorescent cover in a method of manufacturing an LED device with a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross- And a color coordinate value correction step in a method of manufacturing an LED element with a fluorescent cover.
도 1 내지 도 4에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 형광 커버를 이용한 LED 소자의 제조방법은 크게 LED 소자 형성 단계(S10~S50)와, LED 소자의 색좌표 값 보정 단계(S60~S70)를 포함한다. 이러한 본 실시예에 따른 LED 소자의 제조방법은 형광물질을 함유하는 형광 커버(12)를 따로 준비하여 이를 LED 칩(10)에 부착하는 방법으로 LED 칩 위에 형광층이 형성된 LED 소자를 제조할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 4, a method of fabricating an LED device using a fluorescent cover according to an embodiment of the present invention includes steps of forming LED elements (S10 to S50), correcting a color coordinate value of the LED element S70). According to the method of manufacturing the LED device according to the present embodiment, a
도 1 내지 도 3을 참조하면, LED 소자 형성 단계는 LED 칩(10)을 마련하는 단계(S10, (a) 단계, 도 2의 (a))와, 복수의 형광 커버(12)를 마련하는 단계(S20, (b) 단계)와, LED 칩(10)의 색좌표 값을 측정하는 단계(S30, (c) 단계)와, 적절한 형광 커버(12)를 선택하고(S40, (d) 단계) LED 칩(10)에 형광 커버(12)를 부착하는 단계(S50, (e) 단계, 도 2의 (b)와 (c))를 포함한다.1 to 3, the LED element forming step includes the steps of providing the LED chip 10 (S10, (a), FIG. 2 (a)), and arranging a plurality of fluorescent covers 12 (Step S30) of measuring the color coordinate value of the LED chip 10 (step S30, step (c)), selecting the appropriate fluorescent cover 12 (step S40, step (d) And attaching the
LED 칩(10)은 통상적인 것과 같이 웨이퍼 상에 형성된다. LED 칩(10)을 마련하는 단계(S10)에서, 웨이퍼 상의 LED 칩을 칩 단위로 절단하여 블루 시트(blue sheet) 등의 운반체에 옮겨 보관할 수 있다. 통상 하나의 웨이퍼에는 수 만개 이상의 LED 칩이 형성된다. LED 칩 제조 공정의 특성상 동일한 웨이퍼에 속하는 LED 칩들 중에는 양품과 불량품이 섞여 있고, 각 LED 칩들의 색좌표(CIE rank) 값 등 광특성이 다른 경우도 대부분이다. 따라서, LED 칩을 웨이퍼에서 분리하는 과정에서 특성 검사를 통해 불량품을 걸러낼 수 있다.The
형광 커버(12)는 LED 칩(10)의 상면을 덮을 수 있도록 형광물질이 혼합된 합성수지 재질로 이루어진다. 형광 커버(12)를 마련하는 단계(S20)에서 형광물질의 혼합량이나 그 두께에 따라 다양한 광특성을 갖는 복수의 형광 커버(12)를 준비한다. 준비되는 형광 커버(12)들은 색좌표 값 등의 광특성에 따라 분류되어 정해진 위치에 보관될 수 있다.The
LED 칩(10)의 색좌표 값을 측정하는 단계(S30) 에서는 준비된 복수의 LED 칩(10) 각각에 대한 색좌표 값을 측정한다. LED 칩(10)의 색좌표 값 측정은 LED 칩(10)에 전원을 인가하여 LED 칩(10)을 구동시키면서 측정기로 측정할 수 있다. 이 과정에서 LED 칩(10)의 색좌표 값 이외에 광량이나 광파장 등 LED 칩(10)의 다른 광특성도 측정할 수 있다. LED 칩(10)의 색좌표 값 측정은 웨이퍼에서 분리된 후 운반체 상에서 수행될 수도 있고, 웨이퍼 상에서 수행될 수도 있다. LED 칩(10)의 색좌표 값을 측정하고 LED 칩(10)을 광특성에 따라 유사한 것끼리 분류해 놓으면 후속 작업을 원활하게 수행할 수 있다. 이 경우, 각 LED 칩(C)의 색좌표 값에 대한 정보는 각 LED 칩(C)의 위치 정보와 함께 부착장치(미도시) 등의 제어유닛에 저장될 수 있다.In step S30 of measuring the color coordinate value of the
LED 칩(10)에 형광 커버(12)를 부착하기 위해서는 먼저, 대상 LED 칩(10)의 색좌표 값을 고려하여 복수의 형광 커버(12) 중에서 적당한 형광 커버(12)를 하나 선택한다(S40). 즉, 색좌표 값이 측정된 LED 칩(10)에 부착되어 목표 색좌표 값을 구현할 수 있는 형광 커버(12)를 선택한다. 여기에서, 목표 색좌표 값은 만들어질 LED 소자에 요구되는 최종 색좌표 값으로 미리 설정되어 있는 값이다. 이 단계에서, 다양한 LED 칩(10)의 색좌표 값과 다양한 형광 커버(12)의 색좌표 값의 조합과 이들 다양한 조합에 의한 최종 색좌표 값은 미리 데이터화 되어 있어, 작업자나 자동화 기계가 그 데이터를 이용하여 대상 LED 칩(10)에 적합한 형광 커버(12)를 선택할 수 있다.In order to attach the
대상 LED 칩(10)에 대한 적합한 형광 커버(12)이 선택되면, 도 2의 (b) 및 (c)에 나타낸 것과 같이 이들을 부착한다(S50). LED 칩(10)과 형광 커버(12)의 부착 단계는 LED 칩(10) 위에 접착제(14)를 도포하는 단계((e-1) 단계)와, 선택된 형광 커버(12)를 픽업하여 접착제(14)가 도포된 LED 칩(10)에 가압하는 방법으로 부착하는 단계((e-2) 단계)를 포함한다.When a
선택된 형광 커버(12)를 픽업하여 접착제(14)가 도포된 LED 칩(10)으로 운반 및 가압 부착하는 데에는 도 3에 나타낸 것과 같은 픽업 툴(50)이 이용된다. 픽업 툴(50)은 픽업 헤드(52)와, VCM 승강 액츄에이터(54)와, 회전 액츄에이터(56)를 포함한다. 픽업 헤드(52)는 흡착 등의 방식으로 형광 커버(12)를 픽업할 수 있다. 픽업 헤드(52)는 회전 액츄에이터(56)에 결합되어 회전 액츄에이터(56)에 의해 회전할 수 있다. 회전 액츄에이터(56)는 VCM 승강 액츄에이터(54)에 결합되어 VCM 승강 액츄에이터(54)에 의해 승강한다.A pick-up
따라서, 픽업 헤드(52)는 VCM 승강 액츄에이터(54)의 작용으로 승강하여 형광 커버(12)를 픽업하거나 픽업한 형광 커버(12)를 접착제(14)가 도포된 LED 칩(10)에 가압하는 방법으로 부착할 수 있다. 또한 픽업 헤드(52)는 회전 액츄에이터(56)에 의해 회전함으로써 픽업한 형광 커버(12)를 LED 칩(10)의 자세에 맞춰 얼라인할 수 있다. 이를 위해, 형광 커버(12)를 LED 칩(10)에 가압 부착하기 전에 LED 칩(10)과 형광 커버(12)를 각각 촬영하여 이들에 대한 각도 변위를 검출할 수 있다.Therefore, the
VCM 승강 액츄에이터(54)는 VCM(voice coil motor)을 이용하는 것으로, 형광 커버(12)를 픽업하는 픽업 헤드(52)를 정밀하게 승강시킬 수 있다. 알려진 것과 같이, VCM은 영구 자석에 의한 정적인 자기장 내에서 코일의 유도자기력이 생성하는 로렌즈 력(Lorentz force)을 운동 에너지로 사용하는 것으로, 비교적 짧은 이송 거리를 필요로 하는 정밀 직선운동 시스템을 구동하기에 적합한 직선 이송용 작동기이다. VCM 승강 액츄에이터(54)는 VCM 구조를 취함으로써, 크기가 작고 무게가 가벼우며 구조가 단순하다. 또한 다양한 구동 알고리즘으로 작동할 수 있다. 이와 같이, VCM 승강 액츄에이터(54)를 이용하면 형광 커버(12)를 적정 압력으로 LED 칩(10)에 정밀하게 가압 부착할 수 있다.The
LED 칩(10)과 형광 커버(12)를 부착하기 위한 접착제(14)로는 투명 접착액이나 형광액이 이용될 수 있다. 형광액은 액상 합성수지와 형광물질 분말이 혼합되어 이루어지는 것이다. 형광액을 접착제로 이용하는 경우, 후술할 색좌표 값 보정 단계에서 사용되는 방법과 장비를 사용하여 형광액을 LED 칩(10) 또는 형광 커버(12)에 도포할 수 있다.As the adhesive 14 for attaching the
도 2의 (c)에 나타낸 것과 같이, 접착제(14)를 이용하여 LED 칩(10)과 형광 커버(12)를 부착하고 접착제(14)를 경화시킴으로써 LED 소자(18)를 형성할 수 있다. 접착제(14)를 경화시키는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있다. 상온에서 시간을 경과시킴으로써 접착제(14)를 경화시킬 수도 있으며 열을 가하여 경화 속도를 향상시킬 수도 있다. 접착제(14)로 형광액을 사용하는 경우, LED 칩(10)과 형광 커버(12) 사이에 개재되는 형광액은 경화되어 형광막을 형성함으로써 LED 소자의 광특성을 향상시킬 수 있다.The
LED 소자(18)를 형성한 후, 도 1 및 도 4에 나타낸 것과 같이, LED 소자의 색좌표 값 보정 단계(S60~S70)를 수행한다. LED 소자의 색좌표 값 보정 단계는 LED 소자(18)의 색좌표 값을 측정하는 단계(S60, (f) 단계)와, LED 소자(18)에 형광액(L)을 도포하는 단계(S70, (g) 단계)를 포함한다.After the
LED 소자(18)의 색좌표 값 측정 단계(S60)에서는 LED 소자(18)에 전원을 인가하여 LED 소자(18)를 구동시키면서 측정기로 측정할 수 있다. 이 과정에서 LED 소자(18)의 색좌표 값 이외에 광량이나 광파장 등 LED 소자(18)의 다른 광특성도 측정할 수 있다In the color coordinate value measurement step S60 of the
형광액 도포 단계(S70)에서는 LED 소자(18)의 형광 커버(12) 위에 형광액을 도포하여 LED 소자(18)의 색좌표 값을 보정한다. 즉, 측정된 LED 소자(18)의 색좌표 값이 목표 색좌표 값과 다르면 형광액을 도포하여 형광 커버(12) 위에 형광막을 형성함으로써 LED 소자(18)의 색좌표 값을 목표 색좌표 값에 맞출 수 있다. 형광액 도포는 도 4에 나타낸 것과 같은 EHD(Electro-Hydrodynamic) 펌프(100)를 이용한다. 측정된 LED 소자(18)의 색좌표 값에 따라 EHD 펌프(100)로 적정량의 형광액을 형광 커버(12) 위에 도포하여 적정 두께의 형광막을 형성함으로써 LED 소자(18)의 색좌표 값을 목표 색좌표 값에 맞춰 보정할 수 있다. 측정 색좌표 값에 따라 도포되어야 할 형광액 도포량은 데이터화 되어 저장되어 있으며, EHD 펌프(100)는 그 데이터에 기초하여 대상 LED 소자(18)에 형광액을 도포한다. 물론, EHD 펌프(100)에 의한 형광액 도포량은 작업자에 의해 적절하게 조절될 수 있다.In the fluorescent substance applying step S70, a fluorescent liquid is applied on the
EHD 펌프(100)는 펌프 몸체(130)와, 보이스 코일 모터(VCM, 110)와, 워크 플레이트(200)와, 전원 공급 장치(170)와, 제어부(180)를 포함하여 이루어진다.The
펌프 몸체(130)는 저장부(131)와, 유입관(132)과, 노즐(150)과, 밸브 로드(120)를 구비한다. 저장부(131)는 펌프 몸체(130)에 상하로 연장되도록 형성되고, 유입관(132)은 저장부(131)에 연결되도록 펌프 몸체(130)에 형성된다. 유입관(132)을 통해 외부로부터 공급되는 형광액(L)은 저장부(131)에 저장된다. 저장부(131)의 하측에는 노즐(150)이 배치되어 저장부(131)에 저장된 형광액(L)이 노즐(150)을 통해 하측으로 토출된다. 밸브 로드(120)는 저장부(131)에 대해 상측으로부터 삽입되고 저장부(131)에 대해 승강 가능하게 설치된다. 저장부(131)의 상측과 밸브 로드(120) 사이는 기밀되어 형광액(L)이 저장부(131) 외측으로 유출되지 않도록 구성된다.The
보이스 코일 모터(110)는 펌프 몸체(130)의 상측에 배치된다. 보이스 코일 모터(110)는 영구 자석(111)과, 코일(112)과, 승강부재(114)와, 고정부재(113)를 구비한다. 고정부재(113)는 펌프 몸체(130)가 설치되어 고정되는 외부 장치에 고정된다. 고정부재(113)에는 영구자석(111)이 설치된다. 승강부재(114)는 고정부재(113)에 대해 승강 가능하게 설치된다. 승강부재(114)에는 코일(112)이 설치된다. 코일(112)에 공급되는 전원에 의해 코일(112)에 발생하는 전자기력이 영구자석(111)에 작용하여 승강부재(114)를 고정부재(113)에 대해 승강시킨다.The
제어부(180)는 보이스 코일 모터(110)에 전원을 공급하여 보이스 코일 모터(110)의 작동을 제어하고 승강부재(114)의 변위를 제어한다. 제어부(180)는 보이스 코일 모터(110)에 인가하는 전력을 조절함으로써 승강부재(114)를 특정 주파수로 상하로 진동하도록 작동시킬 수도 있고, 사용자에 의해 설정된 범위 내에서 고속으로 상승시키거나 하강시킬 수 있다.The
워크 플레이트(200)는 펌프 몸체(130)의 하측에 배치되고 형광액(L)을 도포할 LED 소자(18)가 워크 플레이트(200) 위에 배치된다.The
전원 공급 장치(170)의 일측은 펌프 몸체(130)의 노즐(150)에 연결되고 타측은 워크 플레이트(200) 또는 LED 소자(18)에 연결된다. 본 실시예에서는 워크 플레이트(200)에 전원 공급 장치(170)가 연결된 경우를 예로 들어 설명한다. 제어부(180)는 전원 공급 장치(170)에 연결되어 전원 공급 장치(170)의 전력을 제어한다. 전원 공급 장치(170)에 의해 노즐(150) 내부의 형광액(L)과 워크 플레이트(200) 사이에 전위차가 발생하면 정전기력에 의해 노즐(150) 내부의 형광액(L)이 노즐(150)에서 토출되어 워크 플레이트(200) 위의 LED 소자(18)로 토출된다.One side of the
유입 밸브(140)는 펌프 몸체(130)의 유입관(132)에 설치되어 유입관(132)을 개폐한다. 유입관(132)을 개폐하는 유입 밸브(140)의 작동은 제어부(180)에 의해 제어된다.The
이러한 EHD 펌프(100)에 의한 구체적인 형광액 도포 과정은 다음과 같다.The procedure of applying the specific fluorescent fluid by the
제어부(180)가 유입 밸브(140)를 개방한 상태에서 보이스 코일 모터(110)가 밸브 로드(120)를 상승시키면 유입관(132)을 통해 형광액(L)이 저장부(131)의 내부에 채워진다.When the
이와 같이 저장부(131)에 형광액(L)이 채워지면(충진되면) 제어부(180)는 유입 밸브(140)를 작동시켜 유입관(132)을 폐쇄한다. 이와 같은 상태에서 제어부(180)가 보이스 코일 모터(110)를 작동시켜 밸브 로드(120)를 하강시키면 저장부(131) 내부의 압력에 의해 형광액(L)이 노즐(150)을 통해 토출된다. 이와 같은 동작에 의해 비교적 대용량의 형광액(L)을 토출하는 것이 가능하다. 이 경우 본 실시예의 EHD 펌프(100)는 리니어 펌프와 유사한 방법으로 작동하게 된다.When the
필요에 따라서는 본 실시예의 EHD 펌프(100)를 다음과 같이 작동시키는 것도 가능하다. 먼저 유입 밸브(140)를 개방하고 형광액(L)이 저장부(131)로 유입되도록 한다. 이때 유입관(132)은 형광액(L)을 일정한 압력으로 지속적으로 공급하는 외부 시린지에 연결된다. 이와 같은 상태에서 제어부(180)를 보이스 코일 모터(110)를 작동시켜 밸브 로드(120)를 빠른 속도로 상하로 진동시킨다.If necessary, the EHD pump 100 of the present embodiment can be operated as follows. First, the
제어부(180)는 보이스 코일 모터(110)의 변위와 작동 주파수를 쉽게 제어할 수 있으므로, 본 실시예의 EHD 펌프(100)는 매우 빠르게 형광액(L)을 도포하면서도 동시에 정확한 양의 형광액(L)을 도포하는 것이 가능하다. 특히, 보이스 코일 모터(110)는 비교적 작은 부피를 가지는 경우에도 인가 전압이나 코일(112)의 권선수, 영구자석(111)의 세기 등에 따라 매우 강한 힘을 발생시키는 구성을 하는 것이 용이하므로, 이와 같은 구성을 형광액(L) 펌프에 적용시키는 것은 매우 다양한 장점이 있다.The
한편, 제어부(180)가 전원 공급 장치(170)를 작동시켜 노즐(150)과 워크 플레이트(200) 사이에 전위차를 발생시키면, 노즐(150) 내부의 형광액(L)에 작용하는 정전기력으로 인해 형광액(L)이 워크 플레이트(200) 위의 LED 소자(18)로 떨어지게 된다. 이와 같은 방식으로 형광액(L)을 토출시킴에 있어서, 제어부(180)가 전원 공급 장치(170)를 제어하는 방법에 따라 형광액(L)을 액적(droplet) 단위로 토출하는 것이 가능하므로 형광액(L)의 토출량을 매우 미세하게 조절하는 것이 가능한 장점이 있다.When the
이와 같이, EHD 펌프(100)로 형광 커버(12) 위에 형광액을 도포하면 형광 커버(12) 위로 떨어진 형광액(L)이 형광 커버(12) 상면에서 흐르면서 형광 커버(12) 위에 균일하게 코팅된다. 그리고 형광액을 경화시킴으로써 도 5에 나타낸 것과 같이, 형광 커버(12) 위에 형광막(22)이 마련된 LED 소자(20)를 형성할 수 있다. 형광액(L)을 경화시키는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있다. 상온에서 시간을 경과시킴으로써 형광액(L)를 경화시킬 수도 있으며 열을 가하여 경화 속도를 향상시킬 수도 있다.As described above, when the fluorescent liquid is applied onto the
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 LED 소자 제조방법은 준비된 LED 칩(10) 각각의 색좌표 값에 따라 적절한 광특성을 갖는 형광 커버(12)를 선택하여 LED 칩(10)에 부착함으로써 원하는 광특성을 갖는 LED 소자(18)를 효과적으로 제조할 수 있다.As described above, according to the method of manufacturing an LED device according to the present embodiment, a
또한 LED 칩(10)에 형광 커버(12)를 부착하여 LED 소자(18)를 형성한 후, LED 소자(18)의 색좌표 값이 목표 색좌표 값과 차이가 있으면, LED 소자(18)의 형광 커버(12) 위에 형광액(L)을 도포함으로써 LED 소자(18)의 색좌표 값을 손쉽게 보정할 수 있고, 이를 통해 고품질의 LED 소자(18)를 제조할 수 있다.If the color coordinate value of the
한편, 도 6은 본 발명에 의한 LED 소자 제조방법을 통해 제조된 LED 소자의 다른 예를 나타낸 측면도이다.6 is a side view showing another example of the LED device manufactured through the method of manufacturing an LED device according to the present invention.
도 6에 나타낸 LED 소자(25)는 중앙에 형광물질 집중부(27)가 구비된 것이다. 형광물질 집중부(27)는 도 4에 나타낸 EHD 펌프(100)를 이용하여 형성할 수 있다. 즉, EHD 펌프(100)로 형광액(L)을 형광 커버(12)의 중앙에 집중 도포하여 형광 커버(12) 위로 볼록하게 돌출된 형광물질 집중부(27)를 형성할 수 있다((h) 단계). 형광액(L)을 형광물질 집중부(27)의 상면 전체에 퍼지지 않고 형광 커버(12)의 중앙에 집중적으로 적층하여 형광물질 집중부(27)를 형성하는 데에는 여러 가지 방법이 이용될 수 있다. 예컨대, 형광액의 액적 토출 간격을 길게 하여 형광 커버(12)로 차례로 떨어지는 형광액의 액적을 형광 커버(12)의 중앙에서 차례로 경화시킴으로써, 형광액이 형광 커버(12) 중앙에서 외측으로 흐르는 현상을 줄일 수 있다. 또는 점도가 큰 형광액을 이용함으로써 형광액을 형광 커버(12)의 중앙에 집중시킬 수 있다.The
통상적으로, LED 소자는 중앙 부분에서 빛의 세기가 다른 부분에 비해 세다. 따라서, LED 소자(18)의 중앙에 형광물질 집중부(27)를 형성하여 다른 부분에 비해 형광물질의 농도를 높게 하면 LED 소자(25)의 효율을 높이고 고품질의 LED 소자를 제조할 수 있다.Typically, the intensity of light at the central portion of the LED element is greater than at other portions. Accordingly, by forming the fluorescent
도 6에 나타낸 LED 소자(18)는 형광 커버(12) 위에 형광막(22)과 형광물질 집중부(27)가 모두 마련된 것으로 나타냈으나, 도 4에 나타낸 EHD 펌프(100) 등 형광액 도포장치를 이용하여 형광 커버 위에 형광물질 집중부만 마련된 LED 소자도 만들 수 있다.6 shows that the
이상 본 발명에 대하여 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명한 실시예로 한정되는 것은 아니다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described above.
예를 들어, 도면에는 LED 칩(10)에 형광 커버(12)를 부착하여 LED 소자(18)를 형성하고, 그 위에 형광액(L)을 도포하여 형광막(22)을 형성하는 것으로 나타냈으나, LED 칩(10)에 형광 커버(12)를 부착하여 형성한 LED 소자(18)의 색좌표 값이 목표 색좌표 값과 같으면, 색좌표 값 보정 단계는 생략될 수 있다.For example, it has been shown in the drawing that a
또한 LED 칩 위에 형광 커버를 부착하는 단계에서 도 3에 도시된 픽업 툴(50) 이외에 다른 구조의 픽업 툴이 이용될 수 있다.In addition, in the step of attaching the fluorescent cover on the LED chip, a pickup tool having a structure other than the
또한 LED 칩 위에 형광 커버를 부착하는 단계에서 형광액을 접착제로 사용는 경우, LED 소자 위에 형광액을 도포하여 LED 소자의 색좌표 값을 보정하는 형광액 도포장치를 이용할 수 있다. 이 경우, 형광액 도포장치로는 도 4에 도시된 EHD 펌프(100) 또는 다른 구조의 장치가 이용될 수 있다.Also, when a fluorescent liquid is used as an adhesive in the step of attaching the fluorescent cover on the LED chip, a fluorescent substance application device for applying a fluorescent substance on the LED element and correcting the color coordinate value of the LED element can be used. In this case, the
또한 LED 소자 위에 형광액을 도포하여 LED 소자의 형광 커버 위에 형광막을 형성하는 단계에서, 도 4에 도시된 EHD 펌프(100) 이외에 LED 소자의 형광 커버 위에 형광액을 도포할 수 있는 다양한 다른 장치가 이용될 수 있다.In addition, in addition to the
10 : LED 칩 12 : 형광 커버
14 : 접착제 18, 20, 25 : LED 소자
22 : 형광막 27 : 형광물질 집중부
50 : 픽업 툴 52 : 픽업 헤드
54 : VCM 승강 액츄에이터 56 : 회전 액츄에이터
100: EHD 펌프 110: 보이스 코일 모터
111: 영구자석 112: 코일
113: 고정부재 114: 승강부재
130: 펌프 몸체 131: 저장부
132: 유입관 133: 밸브 시트
120: 밸브 로드 140: 유입 밸브
150: 노즐 170: 전원 공급 장치
180: 제어부 200: 워크 플레이트
L: 형광액10: LED chip 12: fluorescent cover
14:
22: Fluorescent film 27: Fluorescent substance concentration part
50: pick-up tool 52: pickup head
54: VCM lift actuator 56: rotary actuator
100: EHD pump 110: Voice coil motor
111: permanent magnet 112: coil
113: fixing member 114: elevating member
130: pump body 131:
132: inlet pipe 133: valve seat
120: valve rod 140: inlet valve
150: nozzle 170: power supply
180: control unit 200: work plate
L: Fluorescent liquid
Claims (8)
(a) 웨이퍼에서 개별적으로 절단되어 마련된 복수의 LED 칩을 마련하는 단계
(b) 형광물질이 혼합된 합성수지 재질로 형성되고 상기 LED 칩의 상면을 덮을 수 있도록 형성된 복수의 형광 커버를 상기 형광물질의 혼합량이나 상기 형광 커버의 두께에 따라 마련하는 단계;
(c) 상기 (a) 단계에서 마련된 상기 LED 칩의 색좌표 값을 각각 측정하는 단계;
(d) 상기 복수의 형광 커버들 중, 상기 (c) 단계에서 색좌표 값이 측정된 상기 LED 칩에 적용되어 목표 색좌표 값을 구현할 수 있는 형광 커버를 선택하는 단계;
(e) 상기 (d) 단계에서 선택된 상기 형광 커버를 상기 LED 칩에 부착하여 LED 소자를 형성하는 단계;
(f) 상기 (e) 단계에서 형성된 상기 LED 소자의 색좌표 값을 측정하는 단계; 및
(g) 상기 (e) 단계에서 측정된 상기 LED 소자의 색좌표 값에 따라 상기 LED 소자의 형광 커버 위에 액상 합성수지와 형광물질 분말이 혼합된 형광액을 도포하여 상기 LED 소자의 색좌표 값을 상기 목표 색좌표 값에 맞춰 보정하는 단계;를 포함하고,
상기 (g) 단계는, 상기 형광액이 저장되는 저장부, 상기 저장부에 저장된 형광액을 하측으로 토출할 수 있도록 상기 저장부의 하측에 구비된 노즐 및 상기 저장부에 승강 가능하게 삽입되어 상기 저장부에 저장된 형광액에 대해 압력을 가하는 밸브 로드를 구비하는 펌프 몸체와, 상기 LED 소자가 배치되는 워크 플레이트와, 상기 펌프 몸체의 노즐과 상기 워크 플레이트 또는 상기 워크 플레이트 위에 배치되는 상기 LED 소자에 전기적으로 연결되어 상기 노즐 내부의 형광액과 상기 LED 소자 사이에 전위차를 발생시키는 전원 공급 장치를 포함하는 EHD 펌프를 이용하여 상기 LED 소자의 형광 커버 위에 상기 형광액을 도포하는 것을 특징으로 하는 LED 소자 제조방법.1. A method for manufacturing an LED element by forming a fluorescent layer on an LED chip,
(a) providing a plurality of LED chips separately provided on a wafer
(b) providing a plurality of fluorescent covers formed of a synthetic resin material mixed with a fluorescent material and covering the upper surface of the LED chip according to a mixing amount of the fluorescent material or a thickness of the fluorescent cover;
(c) measuring color coordinate values of the LED chip provided in the step (a);
(d) selecting a fluorescent cover capable of implementing a target color coordinate value by applying to the LED chip in which the color coordinate value is measured in the step (c), among the plurality of fluorescent covers;
(e) attaching the fluorescent cover selected in the step (d) to the LED chip to form an LED element;
(f) measuring a color coordinate value of the LED element formed in the step (e); And
(g) applying a fluorescent liquid mixed with a liquid synthetic resin and a fluorescent material powder onto the fluorescent cover of the LED element according to the color coordinate value of the LED element measured in the step (e) And correcting the value according to the value,
Wherein the step (g) comprises the steps of: storing the fluorescence solution; a nozzle provided below the storage part so as to discharge the fluorescence solution stored in the storage part downward; And a valve rod for applying a pressure to the fluorescent liquid stored in the portion of the pump body, a work plate on which the LED element is disposed, and an electric device electrically connected to the nozzle of the pump body and the LED element disposed on the work plate or the work plate. Wherein the fluorescent material is coated on the fluorescent cover of the LED element using an EHD pump including a fluorescent material in the nozzle and a power supply device for generating a potential difference between the LED element and the fluorescent material inside the nozzle. Way.
상기 (g) 단계에서, 상기 EHD 펌프는 상기 펌프 몸체의 밸브 로드에 연결되어 상기 밸브 로드를 승강시키는 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 소자 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the EHD pump further comprises a voice coil motor (VCM) connected to a valve rod of the pump body to move the valve rod up and down.
상기 (e) 단계는, 상기 EHD 펌프로 상기 저장부의 형광액을 상기 LED 칩 위에 도포하고 상기 형광 커버를 상기 LED 칩에 부착하는 것을 특징으로 하는 LED 소자 제조방법.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the step (e) comprises applying the fluorescent fluid of the storage portion onto the LED chip with the EHD pump, and attaching the fluorescent cover to the LED chip.
(h) 상기 (e) 단계에서 형성된 상기 LED 소자의 중앙에 액상 합성수지와 형광물질 분말이 혼합된 형광액을 도포하여 상기 LED 소자의 중앙에 볼록한 형광물질 집중부를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 소자 제조방법.The method according to claim 1,
(h) forming a bulb-shaped fluorescent material concentrator in the center of the LED device by applying a fluorescent material mixed with a liquid synthetic resin and a fluorescent material powder to the center of the LED device formed in the step (e) Wherein the light emitting device is a light emitting diode.
상기 (e) 단계는, 액상 합성수지와 형광물질 분말이 혼합된 형광액을 상기 형광 커버와 상기 LED 칩 사이에 도포하여 상기 형광 커버와 상기 LED 칩을 부착하는 것을 특징으로 하는 LED 소자 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the fluorescent cover and the LED chip are attached by applying a fluorescent liquid mixed with the liquid synthetic resin and the fluorescent material powder between the fluorescent cover and the LED chip.
상기 (e) 단계는,
(e-1) 상기 상기 LED 칩 위에 접착제를 도포하는 단계와,
(e-2) 상기 형광 커버를 픽업하기 위한 픽업 헤드와, 상기 픽업 헤드를 승강시키는 VCM 승강 액츄에이터를 포함하는 픽업 툴로 상기 형광 커버를 픽업하여 상기 접착제가 도포된 LED 칩에 가압하는 방법으로 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 소자 제조방법.The method according to claim 1,
The step (e)
(e-1) applying an adhesive onto the LED chip,
(e-2) a step of picking up the fluorescent cover with a pick-up tool including a pick-up head for picking up the fluorescent cover and a VCM elevating actuator for picking up the pick-up head and pressing it onto the LED chip coated with the adhesive Wherein the step of forming the LED element comprises the steps of:
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |