KR101723686B1

KR101723686B1 - 형광물질 토출장치

Info

Publication number: KR101723686B1
Application number: KR1020100137140A
Authority: KR
Inventors: 황준식
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2017-04-18
Also published as: KR20120075105A

Abstract

본 발명은 형광물질 토출장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 형광물질 토출장치는, 칩엘이디에 형광물질을 정량으로 공급하는 형광물질 토출장치에 있어서, 분말형 형광물질을 공급하는 호퍼와, 상기 호퍼에서 공급되는 분말형 형광물질과 실리콘을 혼합하여 액상 형광물질을 공급하는 혼합부와, 상기 혼합부로부터 형광물질을 공급받아 칩엘이디 상으로 형광물질을 이송하는 이송부와, 상기 이송부의 중앙에 배치되고, 압정 방식에 의해 형광물질의 토출량을 조절하는 토출제어부를 포함하고, 상기 이송부에는 이송부를 따라 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 따라 형광물질이 이송할 수 있는 이송홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 형광물질 토출장치는, 형광물질 이송에 사용되는 토출제어부를 압전방식으로 변경하고, 이를 이송부의 중앙에 배치하여 형광물질이 이송중 뭉치거나 갈라지는 현상을 방지한 효과가 있다.

Description

형광물질 토출장치{PHOSPHOR DISPENSER FOR A CHIP LED}

본 발명은 토출되는 형광물질의 뭉침 및 갈라짐을 개선한 형광물질 토출장치에 관한 것이다.

최근 반도체 산업의 발전과 더불어 표시소자나 백라이트(Back Light)로 칩 엘이디(Chip LED)가 많이 이용되고 있다. 칩엘이디는 수지몰드의 성형시 포팅(Potting) 방식에 의해 칩의 주위에 돔형의 수지몰드를 성형하고 있으나, 그 형상이 매우 한정적임과 동시에 일정한 형상으로 성형할 수 없어 제품성이 떨어지는 단점이 있었다.

상기 칩엘이디 제조공정은, 포밍에 의해 리드 프레임의 일단에 단색 또는 레드, 그린, 블루의 가시광을 발산시키는 칩을 마운트하고, 홈형의 반사구조를 갖는 반사몸체를 성형하고, 상기 리드 프레임을 커팅에 의해 반사몸체의 외부에 전기접속의 리드프레임의 리드단자를 취출하고, 상기 각 리드단자는 반사몸체의 저부에 절곡 성형한 다음, 상기 반사 몸체의 반사홈에 투광성을 갖는 액상의 EMC(Epoxy Mold Compound)를 디스펜싱에 의한 포팅(Potting) 방식에 의해 칩 보호용 수지몰드를 성형 경화시킨 다음, 다수 열로 어레이된 칩 엘이디를 개별소자로 분리한다.

이때, 분말 형광물질과 실리콘 수지를 혼합하여 액상 형태의 형광물질을 반사 몸체 상에 토출하는 작업을 진행하는데, 이때, 다음과 같은 토출장치를 사용한다.

도 1은 종래 형광물질 토출장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 형광물질 이송부를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 형광물질 토출장치(10)는, 형광물질이 담겨져 있는 호퍼(20)와, 형광물질을 이송하는 이송부(40)와, 상기 이송부(40)에서 이송되는 형광물질(P)의 토출량을 제어하는 토출제어부(45)와, 상기 호퍼(20)와 토출제어부(45)를 지지하는 베이스(30)를 포함한다.

상기 호퍼(20)와 이송부(40) 사이에는 형광물질(P)과 실리콘을 혼합하는 혼합부(60)가 배치되어 있고, 상기 혼합부(60)에는 모터부(35)가 연결되어 있어 형광물질과 실리콘을 일정 비율로 혼합시킨다. 이와 같이, 실리콘이 혼합된 형광물질(P)은 이송부(40)에서 이송된 후, 노즐(41)을 통해 칩엘이디 상에 형광물질을 토출된다. 도면에는 도시하였지만, 설명하지 않은 50은 고정부로써, 상기 토출제어부(45)를 베이스(30)에 고정하는 기능을 한다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 실리콘이 혼합된 형광물질(P)은 공급부(42)에 담겨진 다음, 이송부(40)에 형성된 "∨"자형 이송홈(43)에 공급된다. 이와 같이 이송부(40)의 이송홈(43)에 공급되는 형광물질(P)은 진동자 방식으로 작동하는 도 1의 토출제어부(45)에 의해 이송홈(43)을 따라 노즐(41) 방향으로 이동한다.

하지만, 종래 형광물질 토출장치(10)는 토출제어부(45)의 위치가 이송부(40)의 일측 끝단에 위치하고, 진동자 방식으로 동작하기 때문에 형광물질(P)이 이송되는 과정에서 뭉침 또는 갈라짐(끊김) 현상이 빈번하게 발생된다.

또한, 형광물질을 이송하는 이송부(40)의 이송홈(43) 구조가 "∨"자형이므로 이송중 형광물질의 높이가 높아(L1) 뭉침과 갈라짐 불량이 발생하기 쉽다. 도 2에 도시된 바와 같이, A, B, C 영역에서 형광물질의 갈라짐(끊김) 불량이 발생되는 것을 볼 수 있다.

또한, 상기 토출제어부(45)가 이송부(40)의 일측 가장자리에 배치되기 때문에 이송되는 형광물질의 양이 균일하게 분포되지 않는 문제가 있다. 이러한 형광물질의 불균일한 분포는 "∨"자형 이송홈(43) 구조와 함께 형광물질의 누설(Leak) 문제를 일으킨다.

본 발명은, 형광물질 이송에 사용되는 토출제어부를 압전방식으로 변경하고, 이를 이송부의 중앙에 배치하여 형광물질이 이송중 뭉치거나 갈라지는 현상을 방지한 형광물질 토출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 이송부에 형성되는 이송홈의 구조를 변경하여 형광물질이 이송중 균일하게 분포되어 누설 불량을 방지한 형광물질 토출장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 형광물질 토출장치는, 칩엘이디에 형광물질을 정량으로 공급하는 형광물질 토출장치에 있어서, 분말형 형광물질을 공급하는 호퍼와, 상기 호퍼에서 공급되는 분말형 형광물질과 실리콘을 혼합하여 액상 형광물질을 공급하는 혼합부와, 상기 혼합부로부터 형광물질을 공급받아 칩엘이디 상으로 형광물질을 이송하는 이송부와, 상기 이송부의 중앙에 배치되고, 압정 방식에 의해 형광물질의 토출량을 조절하는 토출제어부를 포함하고, 상기 이송부에는 이송부를 따라 단차부가 형성되고, 상기 단차부를 따라 형광물질이 이송할 수 있는 이송홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 형광물질 토출장치는, 형광물질 이송에 사용되는 토출제어부를 압전방식으로 변경하고, 이를 이송부의 중앙에 배치하여 형광물질이 이송중 뭉치거나 갈라지는 현상을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 형광물질 토출장치는, 이송부에 형성되는 이송홈의 구조를 변경하여 형광물질이 이송중 균일하게 분포되어 누설 불량을 방지하는 효과가 있다.

도 1 은 종래 형광물질 토출장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 형광물질 이송부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 형광물질 토출장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 상기 도 3의 형광물질 이송부를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 종래 기술과 본 발명에 따른 형광물질 토출장치의 토출량 특성을 비교한 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 형광물질 토출장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 상기 도 3의 형광물질 이송부를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 형광물질 토출장치(100)는, 분말형태의 형광물질이 담겨져 있는 호퍼(120)와, 실리콘이 혼합된 형광물질을 이송하는 이송부(140)와, 상기 이송부(140)에서 이송되는 형광물질(P)의 토출량을 제어하는 토출제어부(145)와, 상기 호퍼(120)의 위치를 설정하고 지지하는 지지부(121)와, 상기 호퍼(120)와 지지부(121)가 놓여 있는 제 1 베이스(130)와, 상기 이송부(140)와 토출제어부(145)를 지지하는 제 2 베이스(230)를 포함한다.

우선, 본 발명의 토출제어부(145)는 압전소자(piezoelectric element)를 이용한 압전 방식에 의해 형광물질의 이송을 제어한다. 형광물질은 상기 이송부(140)에 형성된 이송홈(205)을 따라 이송된다. 압전방식이란, 산화아연(ZnO), 질화알루미늄(AlN), 강유전체(PZT) 등과 같은 압전물질을 이용하여 전기에너지를 기계적 에너지로 변경하는 원리이다. 따라서, 본 발명의 토출제어부(145)는 전기적 신호를 인가하여 이송부(140)를 미세 진동시켜 형광물질이 갈라지거나 뭉치지 않게 미세 정량 토출을 제어할 수 있다.

상기 호퍼(120)와 이송부(40)의 일측단에 배치된 형광물질 혼합부(161) 사이에는 연결부(160)가 배치되어 있어, 호퍼(120)에 담겨있는 분말형 형광물질을 혼합부(161)에 공급한다. 혼합부(161)는 분말 형광물질을 실리콘과 혼합하면서 상기 이송부(140)에 형광물질을 공급하는 기능을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이송부(140)의 구조를 보면, 중앙부에 상기 이송부(140)를 따라 소정의 단차부(201)가 형성되어 있고, 단차부(201)를 따라 이송홈(205)이 "∪"자형 단면 구조로 형성되어 있다.

이것은 종래 기술과 같이 "∨"자형 단면을 갖는 이송홈을 형성하는 경우 형광물질의 높이가 높아(도 2의 "∨"자형 이송홈의 높이가 L1), 형광물질이 이송중 균일한 분포의 형광물질을 공급하기 어렵기 때문이다.

따라서, 본 발명과 같이 이송부(140)에 형성되는 이송홈(205)을 "∪"자형 구조로 형성할 경우, "∨"자형 이송홈의 높이보다 낮아지기(L2) 때문에 형광물질이 균일하게 분포되면서 이송될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 이송부(140)에 단차부(201)를 형성하였기 때문에 이송홈(205)의 높이(L2)가 종래 도 2의 이송홈의 높이(L1)보다 낮아, 이송되는 형광물질이 균일하게 분포되어 이송될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 압전 방식으로 동작하는 토출제어부(145)가 이송부(140)의 중앙에 위치하기 때문에 형광물질의 뭉침 또는 갈라짐 현상이 발생되지 않는다.

도 5a 및 도 5b는 종래 기술과 본 발명에 따른 형광물질 토출장치의 토출량 특성을 비교한 그래프이다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 종래 진동자 방식으로 동작하는 토출제어부가 이송부의 일측단에 배치된 경우에 형광물질의 토출량이 매우 불규칙적인 것을 볼 수 있다.

특히, 진동자 방식에 의한 형광물질 토출 방식은 미세 정량을 정밀하게 토출하기 어렵다. 도면에 도시된 바와 같이, 형광물질의 특정 토출량을 기준으로 상하 편차가 매우 큰 것을 볼 수 있다. 기준치량을 기준으로 ±0.2mg을 모두 벗어나고 있어 종래 기술에서는 미세 정량 토출이 불가능하다.

하지만, 도 5b에 도시된 바와 같이, 압전 방식으로 동작하는 토출제어부를 이송부의 중앙에 배치하는 경우에는 형광물질의 토출량이 균일하게 토출되는 것을 볼 수 있다.

기준치량을 기준으로 ±0.2mg 범위에 내에서 형광물질이 모두 토출되고 있어, 본 발명에서는 미세 정량 토출이 가능하고, 이송부의 구조 변경으로 형광물질의 뭉침 또는 갈라짐 불량이 발생되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에서는 형광물질을 이송할 때, 뭉침과 갈라짐 불량이 방지하면서 미세 정량을 칩엘이디 상에 토출할 수 있다.

10,100: 형광물질 토출장치 20,120: 호퍼
160: 연결부 161: 혼합부
40, 140: 이송부 145: 토출제어부
201: 단차부 205: 이송홈

Claims

칩엘이디에 형광물질을 정량으로 공급하는 형광물질 토출장치에 있어서,
분말형 형광물질을 공급하는 호퍼와,
상기 호퍼에서 공급되는 분말형 형광물질과 실리콘을 혼합하여 액상 형광물질을 공급하는 혼합부와,
상기 혼합부로부터 상기 액상 형광물질을 공급받아 칩엘이디 상으로 형광물질을 이송하도록 설정된 길이를 갖는 이송부와,
상기 이송부의 중앙에 배치되어 상기 액상 형광물질이 상기 이송부를 따라 이송되는 도중에, 압전 방식을 통해 상기 액상 형광물질의 토출량을 조절하는 토출제어부를 포함하고,
상기 이송부에는 길이 방향을 따라 이송되는 상기 액상 형광물질의 균일한 분포를 이루도록 유도하고, 상부가 개방되는 이송홈이 마련되되,
상기 이송홈의 양단은, 상기 이송부의 상단 보다 낮은 레벨을 이루는,
형광물질 토출장치.
제1항에 있어서, 상기 이송부에 형성된 이송홈의 단면은 "∪"자형 구조로 형성되어, 상기 이송홈의 하부에서 상기 액상 형광물질이 균일하게 본포되도록 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 형광물질 토출장치.
제1항에 있어서, 상기 호퍼를 지지하는 제 1 베이스와 상기 토출제어부와 이송부를 지지하는 제 2 베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광물질 토출장치.
제3항에 있어서, 상기 제 1 베이스와 제 2 베이스는 서로 분리된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 형광물질 토출장치.
제 1항에 있어서,
상기 이송부에는,
상기 이송부의 길이 방향을 따라 상기 이송홈의 양측부에 마련되어 상기 낮은 레벨을 이루는 단차부가 마련되되,
상기 단차부는, 상기 이송홈의 양측부로부터 외측으로 확장되는 폭을 이루는,
형광물질 토출장치.