KR102648863B1 - Light emitting diode package - Google Patents
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Abstract
본 발명은 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 하우징; 하우징에 배치되는 발광 다이오드 칩; 발광 다이오드 칩 상에 배치되는 몰딩부; 몰딩부 내에 분포되고, 시안(Cyan)광을 방출하는 제1 형광체; 몰딩부 내에 분포되고, 적색광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고, 상기 발광 다오이드 칩의 피크 파장은 청색 파장범위 내에 위치하고, 상기 하우징은 리플렉터 및 베리어 리플렉터를 포함하고, 상기 리플렉터는 상기 발광 다이오드 칩과 이격되어 측면에 배치되고, 상기 베리어 리플렉터는 상기 리플렉터의 측면의 적어도 일부를 커버하며, 광반사 물질을 포함하고, 상기 발광 다이오드 칩, 상기 제1 형광체, 상기 제2 형광체 각각이 방출하는 광의 합성으로 백색광이 형성되고, 상기 백색광의 광 스펙트럼은 500 내지 600nm 파장 범위 내에서 40% 이상이 분포한다.The present invention relates to a light emitting diode package containing a phosphor. The light emitting diode package according to the present invention includes a housing; A light emitting diode chip disposed in the housing; A molding portion disposed on the light emitting diode chip; A first phosphor distributed within the molding portion and emitting cyan light; It is distributed within the molding part and includes a second phosphor that emits red light, the peak wavelength of the light emitting diode chip is located within a blue wavelength range, the housing includes a reflector and a barrier reflector, and the reflector is the light emitting diode chip. is disposed on the side and spaced apart from the barrier reflector, covers at least a portion of the side of the reflector, includes a light reflecting material, and synthesizes light emitted by each of the light emitting diode chip, the first phosphor, and the second phosphor. White light is formed, and more than 40% of the light spectrum of the white light is distributed within the wavelength range of 500 to 600 nm.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 대한 것이다. The present invention relates to a light emitting diode package. More specifically, the present invention relates to a light emitting diode package containing a phosphor.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패키지는 반도체의 p-n 접합 구조를 가지는 화합물 반도체로서 소수 캐리어(전자 또는 정공)들의 재결합에 의하여 소정의 광을 발산하는 소자를 지칭한다. 발광 다이오드 패키지는 소비 전력이 적고 수명이 길며, 소형화가 가능하다.A light emitting diode (LED) package is a compound semiconductor having a semiconductor p-n junction structure and refers to a device that emits a certain amount of light by recombination of minority carriers (electrons or holes). Light-emitting diode packages consume less power, have a longer lifespan, and can be miniaturized.
발광 다이오드 패키지는 파장 변환 수단인 형광체를 사용하여 백색광을 구현할 수 있다. 즉, 형광체를 발광 다이오드 칩 상에 배치하여, 발광 다이오드 칩의 1차 광의 일부와 형광체에 의해 파장 변환된 2차 광의 혼색을 통하여 백색광을 구현할 수 있다. 이런 구조의 백색 발광 다이오드 패키지는 가격이 싸고, 원리적 및 구조적으로 간단하기 때문에 널리 이용되고 있다.A light emitting diode package can produce white light using a phosphor, which is a means of converting wavelengths. That is, by placing a phosphor on a light-emitting diode chip, white light can be generated through color mixing of a portion of the primary light of the light-emitting diode chip and secondary light whose wavelength has been converted by the phosphor. White light emitting diode packages of this structure are widely used because they are inexpensive and simple in principle and structure.
구체적으로, 청색 발광 다이오드 칩 상에 청색광의 일부를 여기광으로 흡수하여 황록색 또는 황색을 발광하는 형광체를 도포하여 백색광을 얻을 수 있다. 대한민국 공개특허 10-2004-0032456호를 참조하면, 청색으로 발광하는 발광 다이오드 칩 위에 그 광의 일부를 여기원으로서 황록색 내지 황색 발광하는 형광체를 부착하여 발광 다이오드의 청색 발광과 형광체의 황록색 내지 황색 발광에 따라 백색 발광하는 발광 다이오드를 개시하고 있다.Specifically, white light can be obtained by applying a phosphor that absorbs part of the blue light as excitation light and emits yellow-green or yellow light on the blue light-emitting diode chip. Referring to Republic of Korea Patent Publication No. 10-2004-0032456, a phosphor that emits yellow-green to yellow light is attached to a light-emitting diode chip that emits blue light by using part of the light as an excitation source to combine the blue light emission of the light-emitting diode and the yellow-green to yellow light emission of the phosphor. Accordingly, a light emitting diode that emits white light is being disclosed.
그러나, 이러한 방식을 사용하는 백색 발광 다이오드 패키지는 황색 형광체의 발광을 활용하므로, 방출되는 광의 녹색 및 적색 영역의 스펙트럼 결핍으로 인해 연색성이 낮다. 특히, 백라이트 유닛(backlight unit)으로 사용 시, 색 필터를 투과한 이후의 낮은 색순도로 인하여 자연색에 가까운 색 구현이 어렵다.However, white light emitting diode packages using this method utilize the light emission of yellow phosphors, so color rendering is low due to spectral deficiencies in the green and red regions of the emitted light. In particular, when used as a backlight unit, it is difficult to realize colors close to natural colors due to low color purity after passing through the color filter.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 청색 발광 다이오드 칩과 청색광을 여기광으로 하여 녹색 및 적색을 발광하는 형광체들을 사용하여 발광 다이오드를 제조한다. 즉, 청색광과 청색광에 의해 여기되어 나오는 녹색광 및 적색광의 혼색을 통하여, 높은 연색성을 가지는 백색광을 구현할 수 있다. 이러한, 백색 발광 다이오드를 백라이트 유닛으로 사용할 경우, 색 필터와의 일치도가 매우 높기 때문에 자연색에 보다 가까운 영상을 구현할 수 있다. 그러나, 청색 발광 다이오드 칩을 사용하는 발광 다이오드는 청색광의 강도가 상대적으로 강하기 때문에, 이를 조명으로 사용하는 경우 인체에 여러가지 부작용, 예를 들어 수면 장애 등이 발생할 우려가 높다.To solve this problem, a light emitting diode is manufactured using a blue light emitting diode chip and phosphors that emit green and red light using blue light as excitation light. In other words, it is possible to implement white light with high color rendering through a mixture of blue light and green light and red light excited by the blue light. When such a white light emitting diode is used as a backlight unit, an image closer to natural colors can be realized because the match with the color filter is very high. However, since light emitting diodes using blue light emitting diode chips have relatively strong blue light intensity, there is a high risk that various side effects, such as sleep disorders, may occur in the human body when used as lighting.
한편, 백색광을 구현하기 위해서, 청색 발광 다이오드 칩을 대신하여, 자외선 발광 다이오드 칩을 사용할 수 있다. 자외선 발광 다이오드 칩을 사용하는 발광 다이오드 패키지는 높은 연색성을 구현 할 수 있으며, 형광체의 조합에 따른 색온도의 변환이 용이할 뿐 아니라, 우수한 수율을 가질 수 있다. 그러나, 자외선 발광 다이오드 칩은 상대적으로 높은 에너지를 가지는 파장의 광을 방출하므로, 봉지재의 열화(decomposition) 현상 또는 크랙(crack) 현상 등이 발생할 수 있으며, 더 나아가, 도금된 리드 프레임의 변색 등의 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 자외선 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 패키지의 신뢰성이 문제된다.Meanwhile, in order to implement white light, an ultraviolet light-emitting diode chip can be used instead of a blue light-emitting diode chip. A light-emitting diode package using an ultraviolet light-emitting diode chip can achieve high color rendering, facilitates color temperature conversion according to the combination of phosphors, and has excellent yield. However, since ultraviolet light-emitting diode chips emit light with a relatively high energy wavelength, decomposition or cracking of the encapsulant may occur, and furthermore, discoloration of the plated lead frame may occur. Problems may arise. Therefore, the reliability of the light emitting diode package including the ultraviolet light emitting diode chip is problematic.
이에 따라, 상술한 문제점들을 해결할 수 있는 발광 다이오드 패키지의 개발이 요구된다.Accordingly, there is a need for the development of a light emitting diode package that can solve the above-mentioned problems.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 향상된 신뢰성 및 연색성을 가지는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting diode package with improved reliability and color rendering.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 향상된 시감도 및 광량을 가지는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting diode package with improved visibility and light intensity.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 하우징; 상기 하우징에 배치되는 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩 상에 배치되는 몰딩부; 상기 몰딩부 내에 분포되고, 녹색광을 방출하는 제1 형광체; 상기 몰딩부 내에 분포되고, 적색광을 방출하는 제2 형광체를 포함하되, 상기 발광 다이오드 칩의 피크 파장은 415 내지 430nm 파장범위 내에 위치할 수 있다.A light emitting diode package according to an embodiment of the present invention includes a housing; a light emitting diode chip disposed in the housing; a molding portion disposed on the light emitting diode chip; a first phosphor distributed within the molding portion and emitting green light; It is distributed within the molding part and includes a second phosphor that emits red light, and the peak wavelength of the light emitting diode chip may be located within a wavelength range of 415 to 430 nm.
또한, 상기 제1 형광체는 LuAG, YAG, 질화물(Nitride) 및 실리케이트(Silicate) 계열의 형광체들 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.Additionally, the first phosphor may include at least one of LuAG, YAG, nitride, and silicate series phosphors.
상기 제2 형광체는 CASN, CASON 및 SCASN 계열 형광체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The second phosphor may include at least one of CASN, CASON, and SCASN series phosphors.
상기 제1 형광체가 방출하는 녹색광의 피크 파장은 500 내지 540nm 파장범위 내에 위치하고, 상기 제2 형광체가 방출하는 적색광의 피크 파장은 600 내지 650nm 파장범위 내에 위치할 수 있다.The peak wavelength of the green light emitted by the first phosphor may be located within a wavelength range of 500 to 540 nm, and the peak wavelength of the red light emitted by the second phosphor may be located within a wavelength range of 600 to 650 nm.
상기 몰딩부 내에 분포되고, 청색광을 방출하는 제3 형광체를 더 포함하되, 상기 제3 형광체는 SBCA, BAM, 실리케이트(Silicate) 및 질화물(Nitride) 계열 형광체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.It further includes a third phosphor distributed within the molding portion and emitting blue light, wherein the third phosphor may include at least one of SBCA, BAM, silicate, and nitride-based phosphors.
상기 제3 형광체가 방출하는 청색광의 피크 파장은 450 내지 480nm 파장범위 내에 위치할 수 있다.The peak wavelength of the blue light emitted by the third phosphor may be located within the wavelength range of 450 to 480 nm.
상기 발광 다이오드 칩, 상기 제1 형광체 및 상기 제2 형광체 각각에서 방출되는 광의 합성에 의해 백색광이 형성되고, 상기 백색광의 연색지수(CRI)는 85이상일 수 있다.White light is formed by combining light emitted from each of the light emitting diode chip, the first phosphor, and the second phosphor, and a color rendering index (CRI) of the white light may be 85 or more.
상기 몰딩부는 실리콘, 에폭시, PMMA, PE 및 PS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The molding part may include at least one of silicone, epoxy, PMMA, PE, and PS.
상기 몰딩부와 상기 발광 다이오드 칩 사이에 배치되는 버퍼부를 더 포함하되, 상기 버퍼부는 상기 몰딩부보다 낮은 경도를 가질 수 있다.It further includes a buffer part disposed between the molding part and the light emitting diode chip, wherein the buffer part may have a lower hardness than the molding part.
상기 몰딩부는 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 제1 몰딩부; 및 상기 제1 몰딩부를 덮는 제2 몰딩부를 포함하되, 상기 제1 몰딩부는 상기 제2 형광체를 함유하고, 상기 제2 몰딩부는 상기 제1 형광체를 함유할 수 있다.The molding part includes a first molding part covering the light emitting diode chip; and a second molding part covering the first molding part, wherein the first molding part may contain the second phosphor, and the second molding part may contain the first phosphor.
상기 하우징은 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 반사하는 리플렉터를 더 포함할 수 있다.The housing may further include a reflector that reflects light emitted from the light emitting diode chip.
상기 하우징은 상기 리플렉터를 덮는 베리어 리플렉터를 더 포함할 수 있다.The housing may further include a barrier reflector covering the reflector.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드 칩에 여기되어, 시안(Cyan)광을 방출하는 제1 형광체; 및 상기 발광 다이오드 칩에 여기되어, 적색광을 방출하는 제2 형광체를 포함하되, 상기 발광 다이오드 칩의 피크 파장은 415 내지 430nm 파장범위 내에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩, 상기 제1 형광체 및 상기 제2 형광체 각각이 방출하는 광의 합성으로 백색광이 형성되고, 상기 백색광의 광 스펙트럼은 500 내지 600nm 파장 범위 내에서 40% 이상이 분포할 수 있다.A light emitting diode package according to an embodiment of the present invention includes a first phosphor that is excited by the light emitting diode chip and emits cyan light; and a second phosphor that is excited by the light emitting diode chip and emits red light, wherein the peak wavelength of the light emitting diode chip is located within a wavelength range of 415 to 430 nm, and the light emitting diode chip, the first phosphor, and the second phosphor White light is formed by combining the light each emits, and more than 40% of the light spectrum of the white light may be distributed within a wavelength range of 500 to 600 nm.
상기 제1 형광체가 방출하는 시안(Cyan)광의 피크 파장은 500 내지 540nm 파장범위 내에 위치하고, 상기 제2 형광체가 방출하는 적색광의 피크 파장은 600 내지 650nm 파장범위 내에 위치할 수 있다.The peak wavelength of cyan light emitted by the first phosphor may be located within a wavelength range of 500 to 540 nm, and the peak wavelength of red light emitted by the second phosphor may be located within a wavelength range of 600 to 650 nm.
상기 백색광의 연색지수(CRI)는 85이상일 수 있다.The color rendering index (CRI) of the white light may be 85 or more.
상기 제1 형광체는 LuAG, YAG, 질화물(Nitride) 및 실리케이트(Silicate) 계열의 형광체들 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first phosphor may include at least one of LuAG, YAG, nitride, and silicate series phosphors.
상기 제2 형광체는 CASN, CASON 및 SCASN 계열 형광체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The second phosphor may include at least one of CASN, CASON, and SCASN series phosphors.
상기 발광 다이오드 칩에 여기되어 청색광을 방출하는 제3 형광체를 더 포함하되, 상기 제3 형광체는 SBCA, BAM, 실리케이트(Silicate) 및 질화물(Nitride) 계열 형광체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.It further includes a third phosphor that is excited by the light emitting diode chip and emits blue light, and the third phosphor may include at least one of SBCA, BAM, silicate, and nitride-based phosphors.
상기 제3 형광체가 방출하는 청색광의 피크 파장은 450 내지 480nm 파장범위 내에 위치할 수 있다.The peak wavelength of the blue light emitted by the third phosphor may be located within the wavelength range of 450 to 480 nm.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는, 높은 시감도를 가지는 파장 영역 대에 밀집되어 있는 광 스펙트럼을 가지는 광을 방출할 수 있으므로, 시감도 및 광량을 향상시킬 수 있다. 또한, 가시광선 파장 영역 내에서 피크 파장을 가지는 발광 다이오드 칩을 사용함으로써, 발광 다이오드 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 발광 다이오드 패키지에서 방출되는 백색광의 연색성을 향상시킬 수 있다.The light emitting diode package according to the present invention can emit light with a light spectrum concentrated in a wavelength range with high visibility, thereby improving visibility and light quantity. Additionally, by using a light emitting diode chip having a peak wavelength within the visible light wavelength range, the reliability of the light emitting diode package can be improved and the color rendering of white light emitted from the light emitting diode package can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 따른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지와 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지에서 방출하는 광의 스펙트럼을 비교하기 위한 그래프이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a graph for comparing the spectrum of light emitted from the light emitting diode package according to the present invention and the light emitting diode package according to the prior art.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 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. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Also, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Additionally, when one component is described as being "on top of" or "on" another component, it means that each component is "directly on" or "directly on" the other component, as well as when each component is described as being "directly on" or "directly on" the other component. This also includes cases where there are other components in between. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105) 및 제2 형광체(106)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the light emitting diode package includes a housing 101, a light emitting diode chip 102, a molding part 104, a first phosphor 105, and a second phosphor 106.
본 실시예에 있어서, 하우징(101) 상에 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105) 및 제2 형광체(106)가 배치될 수 있다. 하우징(101)에는 발광 다이오드 칩(102)에 전력을 입력하기 위한 리드 단자들(미도시)이 설치될 수 있다. 하우징(101)은 상기 리드 단자들은 발광 다이오드 칩(102)의 실장을 위한 실장영역을 포함할 수 있으며, 발광 다이오드 칩(102)은 페이스트 등을 통하여 상기 실장영역 상에 실장될 수 있다. 제1 및 제2 형광체(105, 106)들은 몰딩부(104) 내에 분포될 수 있으며, 몰딩부(104)는 발광 다이오드 칩(102)의 적어도 일부 영역을 덮을 수 있다.In this embodiment, the light emitting diode chip 102, the molding part 104, the first phosphor 105, and the second phosphor 106 may be disposed on the housing 101. Lead terminals (not shown) for inputting power to the light emitting diode chip 102 may be installed in the housing 101. The housing 101 may include a mounting area for mounting the lead terminals of the light emitting diode chip 102, and the light emitting diode chip 102 may be mounted on the mounting area using paste or the like. The first and second phosphors 105 and 106 may be distributed within the molding portion 104, and the molding portion 104 may cover at least a portion of the light emitting diode chip 102.
하우징(101)은 폴리머 등을 포함하는 일반적인 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), LCP(liquid crystalline polymer), PA(polyamide), IPS(polyphenylene sulfide) 또는 TPE(thermoplastic elastomer) 등으로 형성되거나, 메탈 또는 세라믹으로 형성될 수도 있다. 다만, 하우징(101)을 형성하는 물질이 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 하우징(101)은 발광 다이오드 칩(102), 제1 및 제2 형광체(105, 106)들에서 방출되는 광의 반사를 위하여 경사진 내벽을 포함할 수 있다. The housing 101 is made of general plastic including polymer, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), liquid crystalline polymer (LCP), polyamide (PA), polyphenylene sulfide (IPS), or thermoplastic elastomer (TPE), or is made of metal or It may also be formed of ceramic. However, the material forming the housing 101 is not limited thereto. Meanwhile, the housing 101 may include an inclined inner wall to reflect light emitted from the light emitting diode chip 102 and the first and second phosphors 105 and 106.
몰딩부(104)는 실리콘(silicone) 계열, 에폭시(epoxy) 계열, PMMA(polymethyl methacrylate) 계열, PE(polyethylene) 계열 및 PS(polystyrene) 계열 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 몰딩부(104)는 상술한 물질과 제1 및 제2 형광체(105, 106)들의 혼합물을 이용한 사출 공정을 통해 형성할 수 있다. 또한 별도의 주형을 이용하여 제작한 다음, 이를 가압 또는 열처리하여 몰딩부(104)를 형성할 수 있다. 몰딩부(104)는 볼록 렌즈 형태, 평판 형태(미도시) 및 표면에 소정의 요철을 갖는 형태 등 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 볼록 렌즈 형태를 가지는 몰딩부(104)를 개시하였지만, 몰딩부(104)의 형상은 이에 국한되지 않는다.The molding portion 104 may be formed of a material containing at least one of silicone-based, epoxy-based, polymethyl methacrylate (PMMA)-based, polyethylene (PE)-based, and polystyrene (PS)-based materials. The molding portion 104 can be formed through an injection process using a mixture of the above-described materials and the first and second phosphors 105 and 106. Additionally, the molding part 104 can be formed by manufacturing it using a separate mold and then pressurizing or heat treating it. The molding part 104 can be formed in various shapes, such as a convex lens shape, a flat shape (not shown), and a shape with predetermined irregularities on the surface. Although the light emitting diode package according to the present invention discloses a molding part 104 having a convex lens shape, the shape of the molding part 104 is not limited to this.
본 발명에 있어서, 발광 다이오드 칩(102)는 415 내지 430nm의 파장 범위 내에 위치하는 피크 파장을 가지는 광을 방출할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(102)이 방출하는 광의 피크 파장의 반치폭(full width half maxium: FWHM)은 40nm 이하일 수 있다.In the present invention, the light emitting diode chip 102 can emit light with a peak wavelength located within the wavelength range of 415 to 430 nm. Additionally, the full width half maximum (FWHM) of the peak wavelength of light emitted by the light emitting diode chip 102 may be 40 nm or less.
본 실시예에 있어서, 발광 다이오드 패키지가 한 개의 발광 다이오드 칩(102)을 포함하는 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 도시된 발광 다이오드 칩(102)과 동일한 피크 파장 또는 다른 피크 파장의 광을 방출하는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 더 포함할 수 있다. In this embodiment, the light emitting diode package is shown as including one light emitting diode chip 102, but is not limited thereto. Accordingly, the light emitting diode package according to the present invention may further include at least one light emitting diode chip that emits light with the same peak wavelength or a different peak wavelength than the illustrated light emitting diode chip 102.
발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 광을 통하여, 제1 형광체(105) 및 제2 형광체(106)가 여기될 수 있다. 제1 형광체(105)는 여기되어 시안(Cyan)광을 방출할 수 있고, 제2 형광체(106)는 여기되어 적색광을 방출할 수 있다.The first phosphor 105 and the second phosphor 106 may be excited through the light emitted from the light emitting diode chip 102. The first phosphor 105 may be excited to emit cyan light, and the second phosphor 106 may be excited to emit red light.
제1 형광체(105)가 방출하는 시안(Cyan)광의 피크 파장은 500 내지 540nm의 파장 범위 내에 위치할 수 있다. 제1 형광체(105)는 LuAG 계열, YAG 계열, 베타-사이알론(beta-SiAlON) 계열, 질화물(Nitride) 계열 및 실리케이트(Silicate) 계열 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 발광 다이오드 칩(102)을 통해 여기되어, 500 내지 540nm의 파장 범위 내에 위치하는 시안(Cyan)광의 피크파장을 방출할 수 있는 형광체라면, 그 종류의 제한 없이 제1 형광체(105)로의 적용이 가능하다. 한편, 제1 형광체(105)가 LuAG 계열 형광체를 포함하는 경우에, 상기 LuAG 계열 형광체는 LuxAlyOz: Ce 또는 Lux(Al,Ga)yOz: Ce 화학식으로 표현되는 형광체일 수 있다.The peak wavelength of cyan light emitted by the first phosphor 105 may be located within a wavelength range of 500 to 540 nm. The first phosphor 105 may include at least one of LuAG series, YAG series, beta-SiAlON series, Nitride series, and Silicate series, but is not limited thereto. Therefore, any phosphor that can be excited through the light emitting diode chip 102 and emit a peak wavelength of cyan light located within the wavelength range of 500 to 540 nm can be applied to the first phosphor 105 without limitation in type. This is possible. Meanwhile, when the first phosphor 105 includes a LuAG-based phosphor, the LuAG-based phosphor may be a phosphor expressed by the chemical formula Lu x Al y O z : Ce or Lu x (Al, Ga) y O z : Ce. You can.
제2 형광체(106)가 방출하는 적색광의 피크 파장은 600 내지 650nm의 파장 범위 내에 위치할 수 있다. 제2 형광체(106)는 CASN, CASON 및 SCASN로 표현되는 질화물계 형광체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The peak wavelength of red light emitted by the second phosphor 106 may be located within a wavelength range of 600 to 650 nm. The second phosphor 106 may be a nitride-based phosphor represented by CASN, CASON, and SCASN, but is not limited thereto.
사람의 눈이 빛을 느끼는 전자파는 380 내지 760nm 파장 범위를 가지며, 사람의 눈은 555nm의 파장을 가지는 녹색의 빛을 가장 밝게 느낀다. 따라서, 사람의 눈은 555nm 파장보다 길거나 짧은 파장을 가지는 빛에 대해서는 어두워짐을 느끼게 된다. 이는 파장 λ의 광속 Fλ[단위: lm]를 그에 대한 방사속ρ[단위: W]로 나눈 값, 즉, Fλ/ρ[lm/W]로 표현될 수 있으며, 상기 555nm 파장을 가지는 녹색의 빛에 대한 시감도를 최대 시감도라 한다. 그러므로, 발광 다이오드 패키지에서 방출되는 백색광에 대하여 사람의 눈이 느끼는 광량, 즉 시감도를 높이기 위해서는, 발광 다이오드 패키지는 555nm 파장을 중심으로 밀집된 광 스펙트럼을 가지는 광을 방출해야 한다.Electromagnetic waves that the human eye perceives as light have a wavelength range of 380 to 760 nm, and the human eye perceives green light with a wavelength of 555 nm as the brightest. Therefore, the human eye feels dark for light with a wavelength longer or shorter than 555 nm. This can be expressed as the luminous flux F λ [unit: lm] of the wavelength λ divided by the radiant flux ρ [unit: W], that is, F λ /ρ [lm/W], and the green color with the wavelength of 555 nm The visibility to light is called the maximum visibility. Therefore, in order to increase the amount of light perceived by the human eye, that is, the visibility, with respect to the white light emitted from the light emitting diode package, the light emitting diode package must emit light with a dense light spectrum centered on a wavelength of 555 nm.
본 발명에 있어서, 발광 다이오드 칩(102)은 415 내지 430nm의 파장 범위를 가지는 광을 방출할 수 있고, 제1 형광체(105)는 발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 광을 통해 여기되어, 500 내지 540nm 파장 범위를 가지는 광을 방출하고, 제2 형광체(106) 역시 발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 광을 통해 여기되어, 600 내지 650nm의 파장 범위를 가지는 광을 방출한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지가 방출하는 백색광은 상술한 최대 시감도를 가지는 빛, 즉 555nm 파장을 가지는 녹색의 빛을 중심으로 밀집된 광 스펙트럼을 가진다. 보다 구체적으로는, 본 발명에 따른 발광 다이오드가 방출하는 백색광의 광 스펙트럼은 555nm 파장을 중심으로, 500 내지 600nm 파장 범위 내에서 적어도 40% 이상이 분포할 수 있다. In the present invention, the light emitting diode chip 102 can emit light having a wavelength range of 415 to 430 nm, and the first phosphor 105 is excited through the light emitted from the light emitting diode chip 102, 500 nm. It emits light having a wavelength range of 600 to 650 nm, and the second phosphor 106 is also excited through the light emitted from the light emitting diode chip 102 to emit light having a wavelength range of 600 to 650 nm. Accordingly, the white light emitted by the light emitting diode package according to the present invention has a light spectrum concentrated around the light with the maximum visibility described above, that is, green light with a wavelength of 555 nm. More specifically, the light spectrum of white light emitted by the light emitting diode according to the present invention may be distributed at least 40% within a wavelength range of 500 to 600 nm, centered on a wavelength of 555 nm.
종래 기술에 따른 청색 발광 다이오드 칩을 이용한 발광 다이오드 패키지는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지와 비교하여, 상대적으로 장 파장을 가지는 적색광을 방출하는 형광체를 이용한다. 따라서, 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지는 555nm 파장을 가지는 빛을 중심으로 밀집된 광 스펙트럼을 가지는 백색광을 방출하기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지와 비교하여, 높은 시감도 및 광량을 가지는 백색광을 방출할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 자외선 발광 다이오드 칩을 포함하지 않으므로, 자외선 발광 다이오드 칩에서 방출되는 자외선으로 인해 패키지의 구성이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지가 방출하는 광은 연색지수(CRI) 85 이상일 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지가 방출하는 광은 연색지수(CRI) 90 이상일 수도 있다.Compared to the light emitting diode package according to the present invention, a light emitting diode package using a blue light emitting diode chip according to the prior art uses a phosphor that emits red light with a relatively long wavelength. Therefore, it is difficult for the light emitting diode package according to the prior art to emit white light with a light spectrum concentrated around light with a wavelength of 555 nm. Therefore, the light emitting diode package according to the present invention can emit white light with high visibility and light quantity compared to the light emitting diode package according to the prior art. Furthermore, since the light emitting diode package according to the present invention does not include an ultraviolet light emitting diode chip, damage to the structure of the package due to ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting diode chip can be prevented. Meanwhile, the light emitted by the light emitting diode package according to the present invention may have a color rendering index (CRI) of 85 or higher. Furthermore, the light emitted by the light emitting diode package according to the present invention may have a color rendering index (CRI) of 90 or more.
[실험예 1][Experimental Example 1]
상술한 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 시감도 및 광량 등의 향상을 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 실시하였다. 우선, 비교를 위하여, 두 개의 발광 다이오드 패키지 샘플을 준비한다. 샘플 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지로써, 450nm의 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩, Lu3Al5O12: Ce 화학식으로 표현되는 시안(Cyan) 형광체 및 CaAlSiN3:Eu 화학식으로 표현되는 적색 형광체를 포함한다. 샘플 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지로써, 425nm의 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩, Lu3(Al,Ga)5O12: Ce 화학식으로 표현되는 시안(Cyan) 형광체(제1 형광체), (Sr, Ca)AlSiN3: Eu 화학식으로 표현되는 적색 형광체(제2 형광체)를 포함한다. 두 개의 발광 다이오드 패키지 샘플에 인가되는 전류는 100mA이며, 상술한 조건을 제외한 모든 조건이 동일한 상태에서 실험을 실시하였다.In order to confirm the improvement in visibility and light quantity of the light emitting diode package of the present invention described above, the following experiment was conducted. First, prepare two light emitting diode package samples for comparison. Sample 1 is a light emitting diode package according to the prior art, a light emitting diode chip that emits light with a peak wavelength of 450 nm, cyan phosphor expressed by the chemical formula Lu 3 Al 5 O 12 : Ce, and CaAlSiN 3 :Eu chemical formula. It contains a red phosphor that is expressed. Sample 2 is a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, a light emitting diode chip that emits light with a peak wavelength of 425 nm, and cyan expressed by the chemical formula Lu 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce. Phosphor (first phosphor), (Sr, Ca)AlSiN 3 : Eu It includes a red phosphor (second phosphor) expressed by the chemical formula. The current applied to the two light emitting diode package samples was 100 mA, and the experiment was conducted under all conditions except the above-mentioned conditions.
샘플 1 및 샘플 2에서 방출되는 백색광을 분석한 결과, 샘플 1은 109.5 lm/W의 시감도를 나타냈고, 샘플 2는 115.1 lm/W의 시감도를 나타냈다. 또한, 색좌표가 동일한 경우에, 샘플 1은 33.35 lm의 광량(flux)을 나타냈고, 샘플 2는 36.08 lm의 광량(flux)을 나타냈다. 한편, 연색 지수 CRI(color rendering index)에 있어서, 샘플 1은 연색 지수 90을 나타냈고, 샘플 2는 연색 지수 92.5를 나타냈다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지와 비교하여, 시감도, 광량 및 연색 지수(CRI)에 있어서 모두 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 시감도에 있어서는 5.1%, 광량(flux)에 있어서는 8.2% 향상됨을 확인할 수 있었다.As a result of analyzing the white light emitted from Sample 1 and Sample 2, Sample 1 showed a visibility of 109.5 lm/W, and Sample 2 showed a visibility of 115.1 lm/W. Additionally, when the color coordinates were the same, sample 1 showed a flux of 33.35 lm, and sample 2 showed a flux of 36.08 lm. Meanwhile, in color rendering index (CRI), sample 1 showed a color rendering index of 90, and sample 2 showed a color rendering index of 92.5. That is, it was confirmed that the light emitting diode package according to an embodiment of the present invention is improved in visibility, light quantity, and color rendering index (CRI) compared to the light emitting diode package according to the prior art. In particular, it was confirmed that visibility was improved by 5.1% and light flux (flux) was improved by 8.2%.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. Figure 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 제3 형광체(107)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 비교하여, 제3 형광체(107)를 포함하는 것을 제외하고 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 2, the light emitting diode package includes a housing 101, a light emitting diode chip 102, a molding part 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a third phosphor 107. do. The light emitting diode package according to this embodiment is the same as the light emitting diode package according to an embodiment of the present invention except for including the third phosphor 107. Therefore, duplicate descriptions of the same configuration will be omitted.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 제3 형광체를 포함한다. 제3 형광체(107)는 청색광을 방출할 수 있다. 구체적으로, 제3 형광체(107)는 발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 광을 통해 여기되어, 450 내지 480nm의 파장 범위 내에 위치하는 피크 파장을 가지는 광을 방출할 수 있다. 제3 형광체(107)는 SBCA 계열, BAM(Ba-Al-Mg) 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 및 질화물계(Nitride) 계열 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 415 내지 430nm 파장 범위를 가지는 광을 통해 여기되어, 450 내지 480nm의 파장 범위 내에 위치하는 피크 파장을 가지는 광을 방출할 수 있는 형광체라면, 그 종류의 제한없이 제3 형광체(107)에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 2, the light emitting diode package according to this embodiment includes a third phosphor. The third phosphor 107 may emit blue light. Specifically, the third phosphor 107 may be excited through light emitted from the light emitting diode chip 102 and emit light having a peak wavelength located within a wavelength range of 450 to 480 nm. The third phosphor 107 may include at least one of the SBCA series, BAM (Ba-Al-Mg) series, silicate series, and nitride series, but is not limited thereto. Therefore, if the phosphor is excited through light having a wavelength range of 415 to 430 nm emitted from the light emitting diode chip 102 and can emit light with a peak wavelength located within the wavelength range of 450 to 480 nm, there are limitations to its type. It can be applied to the third phosphor 107 without.
[실험예 2][Experimental Example 2]
제3 형광체(107)을 더 포함하는 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 시감도 및 광량 등이 향상됨을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다. 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지 샘플로는, 상술한 실험예 1의 샘플 1을 준비하였다. 이어서, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 샘플로 샘플 3을 준비하였고, 상기 샘플 3은 425nm의 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩, Lu3(Al,Ga)5O12: Ce 화학식으로 표현되는 시안(Cyan) 형광체(제1 형광체), (Sr, Ca)AlSiN3: Eu 화학식으로 표현되는 적색 형광체(제2 형광체) 및 (Sr, Ba)10(PO4)6Cl2: Eu 화학식으로 표현되는 청색 형광체(제3 형광체)를 포함하는 발광 다이오드 패키지이다. 두 개의 발광 다이오드 패키지 샘플에 인가되는 전류는 100mA이며, 상술한 조건을 제외한 모든 조건이 동일한 상태에서 실험을 실시하였다.In order to confirm that the visibility and amount of light of the light emitting diode package according to this embodiment further including the third phosphor 107 are improved, the following experiment was conducted. As a sample of a light emitting diode package according to the prior art, Sample 1 of Experimental Example 1 described above was prepared. Next, Sample 3 was prepared as a light emitting diode package sample according to this example, and Sample 3 was a light emitting diode chip that emits light with a peak wavelength of 425 nm, Lu 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce with the chemical formula Cyan phosphor (first phosphor), (Sr, Ca)AlSiN 3 : Eu chemical formula, red phosphor (second phosphor) and (Sr, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu chemical formula It is a light emitting diode package containing a blue phosphor (third phosphor) expressed as . The current applied to the two light emitting diode package samples was 100 mA, and the experiment was conducted under all conditions except the above-mentioned conditions.
샘플 1 및 샘플 3에서 방출되는 백색광을 분석한 결과, 샘플 1의 백색광은 109.5 lm/W의 시감도를 나타냈고, 샘플 3의 백색광은 116.5 lm/W의 시감도를 나타냈다. 색좌표가 동일한 상태에서, 샘플 1의 백색광의 광량(Flux)은 33.35 lm을 나타냈고, 샘플 3의 백색광의 광량(Flux)은 36.57 lm을 나타냈다. 한편, 샘플 1의 백색광의 연색 지수(CRI)는 90을 나타냈고, 샘플 3의 백색광의 연색 지수(CRI)는 92를 나타냈다. 즉, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지와 비교하여, 시감도 및 광량의 향상은 물론 연색 지수도 향상됨을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 시감도는 6.4% 정도, 광량(Flux)는 9.7% 정도 향상됨을 확인할 수 있었다. 도 7은 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지의 광 스펙트럼을 비교하기 위한 그래프이다. 도 7을 참조하면, 선 a는 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지 샘플인 샘플 1의 광 스펙트럼을, 선 b는 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 샘플인 샘플 3의 광 스펙트럼을 나타낸다. 그래프로 나타난 바와 같이, 샘플 3의 광 스펙트럼은 최대 시감도를 가지는 파장인 555nm 파장을 중심으로 종래 기술과 비교하여, 보다 밀집되어 있음을 알 수 있다.As a result of analyzing the white light emitted from Sample 1 and Sample 3, the white light of Sample 1 showed a visibility of 109.5 lm/W, and the white light of Sample 3 showed a visibility of 116.5 lm/W. With the same color coordinates, the flux of white light of sample 1 was 33.35 lm, and the flux of white light of sample 3 was 36.57 lm. Meanwhile, the color rendering index (CRI) of the white light of sample 1 was 90, and the color rendering index (CRI) of the white light of sample 3 was 92. That is, it was confirmed that the light emitting diode package according to this embodiment not only improves visibility and light quantity, but also improves the color rendering index compared to the light emitting diode package according to the prior art. Specifically, it was confirmed that visibility was improved by about 6.4% and light flux (Flux) was improved by about 9.7%. Figure 7 is a graph for comparing the light spectrum of the light emitting diode package according to this embodiment and the light emitting diode package according to the prior art. Referring to FIG. 7, line a represents the optical spectrum of Sample 1, which is a light emitting diode package sample according to the prior art, and line b represents the optical spectrum of Sample 3, which is a light emitting diode package sample according to this embodiment. As shown in the graph, it can be seen that the optical spectrum of Sample 3 is more dense compared to the prior art, centered on the wavelength of 555 nm, which is the wavelength with maximum visibility.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram for explaining a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 버퍼부(109)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 버퍼부(109)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the light emitting diode package includes a housing 101, a light emitting diode chip 102, a molding part 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a buffer part 109. . The light emitting diode package according to this embodiment is generally similar to the light emitting diode package according to the above embodiment except for the buffer unit 109, and therefore, duplicate descriptions of the same components will be omitted.
버퍼부(109)는 발광 다이오드 칩(102)과 몰딩부(104) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼부는 silicone, epoxy, PMMA(polymethyl methacrylate), PE(polyethylene) 및 PS(polystyrene) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 버퍼부(109)의 경도는 몰딩부(104)보다 작을 수 있다. 버퍼부(109)을 이용하여, 발광 다이오드 칩(102)에서 발생하는 열로 인한 몰딩부(104)의 열적 스트레스를 방지할 수 있다. 본 실시예에 따른 버퍼부(109)는 발광 다이오드 칩(102) 주변 영역에 배치된 경우를 개시하였지만, 하우징(101)의 좌측벽과 우측벽 모두와 접하도록 넓은 영역에 배치될 수 도 있다.The buffer unit 109 may be disposed between the light emitting diode chip 102 and the molding unit 104. The buffer unit may be formed of a material containing at least one of silicone, epoxy, polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene (PE), and polystyrene (PS). The hardness of the buffer portion 109 may be smaller than that of the molding portion 104. By using the buffer unit 109, thermal stress on the molding unit 104 due to heat generated from the light emitting diode chip 102 can be prevented. Although the buffer unit 109 according to this embodiment is disposed in the area surrounding the light emitting diode chip 102, it may be disposed in a wide area so as to contact both the left and right walls of the housing 101.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.Figure 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 리플렉터(111) 및 베리어 리플렉터(112)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 리플렉터(111) 및 베리어 리플렉터(112)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4, the light emitting diode package according to this embodiment includes a housing 101, a light emitting diode chip 102, a molding part 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a reflector 111. ) and a barrier reflector 112. The light emitting diode package according to this embodiment is generally similar to the light emitting diode package according to the above embodiment except for the reflector 111 and the barrier reflector 112, and therefore, overlapping descriptions of the same components will be omitted.
리플렉터(111)는 발광 다이오드 칩(102)과 이격되어 측면에 배치될 수 있다. 리플렉터(111)는 발광 다이오드 칩(102), 제1 및 2 형광체(105, 106)에서 방출되는 광의 반사를 극대화하여 발광 효율을 증대시킬 수 있다. 리플렉터(111)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 리플렉터(111)는 내열성 및 내광성이 우수한 무기 재료, 유기 재료, 금속 재료 및 금속 산화물 재료 중에서 적어도 하나로 형성될 수 있다. 일례로, 리플렉터(111)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다. 리플렉터(111)는 하우징(101) 상에 금속 또는 금속 산화물을 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있으며, 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수도 있다. 또한, 리플렉터(111)는 하우징(101) 상에 반사 필름 또는 반사 시트(sheet)를 접착하여 형성할 수도 있다.The reflector 111 may be placed on the side and spaced apart from the light emitting diode chip 102. The reflector 111 can increase luminous efficiency by maximizing reflection of light emitted from the light emitting diode chip 102 and the first and second phosphors 105 and 106. The reflector 111 may be formed of either a reflective coating film or a reflective coating material layer. The reflector 111 may be formed of at least one of an inorganic material, an organic material, a metal material, and a metal oxide material having excellent heat resistance and light resistance. For example, the reflector 111 may be made of a metal or metal oxide with high reflectivity, such as aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), titanium dioxide (TiO 2 ), etc. The reflector 111 can be formed by depositing or coating metal or metal oxide on the housing 101, and can also be formed by printing metal ink. Additionally, the reflector 111 may be formed by adhering a reflective film or a reflective sheet to the housing 101.
베리어 리플렉터(112)는 리플렉터(111)를 덮을 수 있다. 베리어 리플렉터(112)는 발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 열로 인한 리플렉터(111)의 열화 등을 방지할 수 있다. 베리어 리플렉터(112)는 내광성 및 반사율이 높은 무기 재료로 형성될 수 있다.The barrier reflector 112 may cover the reflector 111. The barrier reflector 112 can prevent deterioration of the reflector 111 due to heat emitted from the light emitting diode chip 102. The barrier reflector 112 may be formed of an inorganic material with high light resistance and reflectivity.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다. Figure 5 is a cross-sectional view showing a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105) 및 제2 형광체(106)를 포함하고, 몰딩부(104)는 제1 몰딩부(104b) 및 제2 몰딩부(104a)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 제1 몰딩부(104b) 및 제2 몰딩부(104a)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, the light emitting diode package according to this embodiment includes a housing 101, a light emitting diode chip 102, a molding part 104, a first phosphor 105, and a second phosphor 106, The molding part 104 may further include a first molding part 104b and a second molding part 104a. The light emitting diode package according to this embodiment is generally similar to the light emitting diode package according to the above embodiment, except for the first molding part 104b and the second molding part 104a, and therefore redundant description will be omitted.
제1 몰딩부(104b)는 제1 및 제2 발광 다이오드 칩(102, 103)을 덮을 수 있다. 제2 몰딩부(104a)는 제1 몰딩부(104b)를 덮을 수 있다. 제1 몰딩부(104b)는 제2 몰딩부(104a)와 동일한 경도를 가지는 물질로 형성되거나, 다른 경도를 가지는 물질로 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제1 몰딩부(104b)의 경도는 제2 몰딩부(104a)보다 낮을 수 있으며, 이 경우, 상술한 실시예의 버퍼부(109)와 동일하게, 발광 다이오드 칩들(102, 103)에 인한 열 스트레스를 완화할 수 있다. The first molding part 104b may cover the first and second light emitting diode chips 102 and 103. The second molding part 104a may cover the first molding part 104b. The first molding part 104b may be formed of a material having the same hardness as the second molding part 104a, or may be formed of a material having a different hardness. In this embodiment, the hardness of the first molding part 104b may be lower than that of the second molding part 104a. In this case, the light emitting diode chips 102, like the buffer part 109 in the above-described embodiment, 103) can alleviate heat stress.
제1 몰딩부(104b)는 적색광을 방출하는 제2 형광체(106)를 함유할 수 있다. 제2 몰딩부(104a)는 시안(Cyan)광을 방출하는 제1 형광체(105)를 함유할 수 있다. 장파장을 방출하는 형광체들을 하부에 배치하고, 단파장을 방출하는 형광체들을 상부에 배치하여, 제1 형광체(105)에서 발광된 시안(Cyan)광이 제2 형광체(106)에 다시 흡수되어 손실되는 것을 방지할 수 있다. The first molding part 104b may contain a second phosphor 106 that emits red light. The second molding part 104a may contain a first phosphor 105 that emits cyan light. Phosphors emitting long wavelengths are placed at the bottom, and phosphors emitting short wavelengths are placed at the top to prevent cyan light emitted from the first phosphor 105 from being absorbed again by the second phosphor 106 and being lost. It can be prevented.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.Figure 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 형광체 플레이트(118)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 형광체 플레이트(118)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.Referring to FIG. 6, the light emitting diode package includes a housing 101, a light emitting diode chip 102, a molding part 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a phosphor plate 118. . The light emitting diode package according to this embodiment is generally similar to the light emitting diode package according to the above embodiment, except for the phosphor plate 118, and therefore, redundant description of the same components will be omitted.
형광체 플레이트(118)는 발광 다이오드 칩(102)과 이격되어 몰딩부(104) 상부에 배치되고, 제1 및 제2 형광체(105, 106)들을 포함할 수 있다. 상기 형광체 플레이트(118)은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩부(104)와 동일한 물질 또는 높은 경도를 가지는 물질로 형성될 수 있다.The phosphor plate 118 is disposed on the molding part 104 and spaced apart from the light emitting diode chip 102, and may include first and second phosphors 105 and 106. The phosphor plate 118 may be formed of the same material as the molding portion 104 according to an embodiment of the present invention or a material having high hardness.
제1 및 제2 형광체(105, 106)들이 발광 다이오드 칩(102)과 이격되어 배치되기 때문에, 제1 및 제2 형광체(105, 106)들 및 형광체 플레이트(118)의 열 또는 광에 의한 손상을 줄일 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 형광체(105, 106)들의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 한편, 형광체 플레이트(118)와 발광 다이오드 칩(102) 사이에는 몰딩부(104) 대신에 빈공간이 형성될 수도 있다. Since the first and second phosphors 105 and 106 are arranged to be spaced apart from the light emitting diode chip 102, damage to the first and second phosphors 105 and 106 and the phosphor plate 118 due to heat or light can be reduced. Accordingly, the reliability of the first and second phosphors 105 and 106 can be improved. Meanwhile, an empty space may be formed between the phosphor plate 118 and the light emitting diode chip 102 instead of the molding part 104.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the attached drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
101: 하우징
102: 발광 다이오드 칩
104: 몰딩부
104a: 제1 몰딩부
104b: 제2 몰딩부
105: 제1 형광체
106: 제2 형광체
107: 제3 형광체
109: 버퍼부
111: 리플렉터
112: 베리어 리플렉터
118: 형광체 플레이트101: housing
102: Light emitting diode chip
104: Molding part
104a: first molding part
104b: second molding part
105: first phosphor
106: second phosphor
107: Third phosphor
109: buffer unit
111: reflector
112: Barrier reflector
118: Phosphor plate
Claims (4)
상기 하우징에 배치되는 발광다이오드 칩;
상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 실장 영역을 갖는 리드 단자들;
상기 발광다이오드 칩 상에 배치되는 몰딩부;
상기 몰딩부 내에 분포되고, 시안(Cyan)광을 방출하는 제1 형광체; 및
상기 몰딩부 내에 분포되고, 적색광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고,
상기 발광 다오이드 칩의 피크 파장은 청색 파장범위 내에 위치하고,
상기 하우징은 리플렉터 및 베리어 리플렉터를 포함하고,
상기 리플렉터는 상기 발광 다이오드 칩과 이격되어 측면에 배치되고,
상기 베리어 리플렉터는 상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 리드 단자들의 실장 영역으로부터 수평 방향으로 이격되고,
상기 베리어 리플렉터는 상기 리플렉터의 측면의 적어도 일부를 커버하며, 내광성 및 반사율이 높은 무기 재료를 포함하고,
상기 발광 다이오드 칩, 상기 제1 형광체, 상기 제2 형광체 각각이 방출하는 광의 합성으로 백색광이 형성되고,
상기 백색광의 광 스펙트럼은 500 내지 600nm 파장 범위 내에서 40% 이상이 분포하는 발광 다이오드 패키지.housing;
a light emitting diode chip disposed in the housing;
lead terminals having a mounting area on which the light emitting diode chip is mounted;
a molding portion disposed on the light emitting diode chip;
a first phosphor distributed within the molding portion and emitting cyan light; and
Distributed within the molding portion and comprising a second phosphor that emits red light,
The peak wavelength of the light emitting dioid chip is located within the blue wavelength range,
The housing includes a reflector and a barrier reflector,
The reflector is disposed on a side and spaced apart from the light emitting diode chip,
The barrier reflector is spaced horizontally from the mounting area of the lead terminals on which the light emitting diode chip is mounted,
The barrier reflector covers at least a portion of a side of the reflector and includes an inorganic material with high light resistance and high reflectivity,
White light is formed by combining the light emitted by each of the light emitting diode chip, the first phosphor, and the second phosphor,
A light emitting diode package in which more than 40% of the light spectrum of the white light is distributed within a wavelength range of 500 to 600 nm.
상기 제1 형광체는 500 내지 540nm 파장범위 내의 피크 파장을 갖는 시안 광을 방출하고,
상기 제2 형광체는 600 내지 650nm 파장범위 내의 피크 파장을 갖는 적색광을 방출하는 발광다이오드 패키지In claim 1,
The first phosphor emits cyan light having a peak wavelength within the wavelength range of 500 to 540 nm,
The second phosphor is a light emitting diode package that emits red light with a peak wavelength in the 600 to 650 nm wavelength range.
상기 제1 형광체는 LuAG, YAG, 질화물(Nitride) 및 실리케이트(Silicate) 계열의 형광체들 중에 적어도 하나를 포함하는 발광 다이오드 패키지.In claim 1,
The first phosphor is a light emitting diode package including at least one of LuAG, YAG, nitride, and silicate series phosphors.
상기 제2 형광체는 CASN, CASON 및 SCASN 계열 형광체들 중 적어도 하나를 포함하는 발광 다이오드 패키지.In claim 1,
The second phosphor is a light emitting diode package including at least one of CASN, CASON, and SCASN series phosphors.
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