KR200376274Y1 - 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조 - Google Patents

넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 본 고안은 멀티칼러(Multi Color)를 조합한 백색 발광다이오드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 파장 변환 효율이 향상되고 넓은 지향 각을 갖는 멀티칼러(Multi Calor)발광다이오드 구조에 관한 것이다. 본 멀티칼러 발광다이오드 구조는, 반사형 반사판(Reflector) 구조를 갖는 리드프레임(Lead Frame) 양쪽 끝단에 각각의 다이패드부(10a)(10b)에 접착제로 부착되어진 한 쌍의 적색(Red), 또는 황색(Amber Color)LED칩(1)(1a)으로 구성되며, 상기 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED칩(1)(1a)사이에 청색(Blue)LED칩(2)(2a)과 정중앙에 접착제로 접착한 InGaN, GaN계 녹색(Pure Green Color)LED칩(515nm~535nm)(3)으로 구성되며, 상기 청색(Blue)LED칩(2)(2a)과, 녹색(Pure Green)LED칩(3)을 부착하기 위한 공통의 양극패드(Anode Pad)부(11a)를 가진 발광다이오드로서 이 녹색(Pure Green)칩(3)의 양쪽 옆에 청색(Blue), 녹색(Pure Green)의 공통 양극패드(Anode Pad)부(11a)에 접착된 InGaN, GaN계 청색(Blue Color)LED칩(450nm~470nm)(2)(2a)과, 이들 각각의 칩(1)(1a)(2)(2a)(3)을 연결하여 전극을 형성 시켜주는 골드와이어(Gold Wire)(5)와, 청색(Blue), 녹색(Pure Green)의 공통 양극패드(Anode Pad)부(11a)와 적색(Red) 또는 황색(Amber), 녹색(Pure Green), 청색(Blue)칩의 공통 음극리드(Common Anode Lead)부(11)를 연결시켜주는 골드와이어(Gold Wire)(5a)와, 반사형 플라스틱 반사판(Reflector)부(13a)에 빛이 투과 할 수 있도록 채워준 광투과성에폭시(14)로 구성된다.
이에 따라, 본 고안은 일정 파장 변환 효율이 향상되고 넓은 지향각의 구조를 이루고 있어 저가 생산으로 경제적인 사용을 이루게 하고, 비엘유(Back Light Units)의 보조 광원으로 사용되는 LED의 색의 다양성을 구현하면서 간단한 구조로 생산성 향상을 이룬다.

Description

넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조{Multi Color LED With Wide Directivity Structure}
본 고안은 멀티칼러(Multi Color)를 조합한 백색 발광다이오드 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 파장 변환 효율이 향상되고 넓은 지향 각을 얻을 수 있도록 한 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조에 관한 것이다.
일반적으로 백색 발광다이오드 제조방법에 관한 종래 기술은 InGaN, GaN계의 발광다이오드 칩(430nm~470nm, Blue LED)을 반사컵부에 실장한 후, 이 반사컵부에 광의 일부를 흡수하여 광의 파장과는 다른 파장을 가지는 포토루미네선스 형광체를 포팅(Potting)하여 백색광을 얻는 방법과 각각의 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)LED를 조합하여 얻는 방법이 최근에 가장 많이 사용되고 있는 백색 발광다이오드 제작 방법이다.
하지만, 포토루미네선스 형광체를 포팅(Potting)하여 백색광을 얻는 방법은 그 공정이 매우 복잡하고, 형광체의 혼합비율이 일정하지 않으면 파장 불일치로 인하여 얼룩이 생기고 시인성도 그만큼 저하되며, 형광체의 두께와 혼합 비율에 따라 제조할 때마다 다른 파장의 제품이 생산되는 방식이기에 그 제조 공정이 매우 복잡하며 어렵다. 또한, 단일 칼라를 구현함으로서 백라이트유닛(Back light Units)의 보조 광원으로 사용되는 색의 다양성을 구현시키기가 불가능한 한계가 있다.
그리고 각각의 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)LED를 조합하여 얻는 방법은 조립비용이 고가이며 지향각이 매우 협소하고 세트(Set) 적용 시 면적을 많이 차지하는 문제가 있으며, 색의 조합을 정확하게 하기 어려운 문제로 순수 백색광을 얻는데 한계가 있다.
본 고안은 이러한 종래의 백색 발광다이오드 제조방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일정 파장 변환 효율이 향상되고 넓은 지향각을 얻을 수 있도록 하는 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 저가의 발광다이오드 칩을 반사컵형태의 리플렉터(Reflector) 리드 프레임 패드면에 실장 한 후 골드와이어로 각각의 전극을 연결하고 광폭시 에폭시로 몰드함으로서 고휘도 및 멀티칼러를 구동할 수 있는 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조의 기술적인 특징은, 반사형 리플렉터(Reflector) 구조를 갖는 리드프레임(Lead Frame) 양쪽 끝단에 각각의 다이패드부에 접착제로 부착되어진 한 쌍의 적색(Red), 황색(Amber Color)LED 칩으로 구성되며, 상기 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED칩 사이에는 청색(Blue)LED칩과 정중앙에 접착제로 접착한 InGaN, GaN계 녹색(Pure Green Color)LED칩(515nm~535nm)으로 구성되며, 상기 청색(Blue)LED칩와, 녹색(Pure Green)LED 칩을 부착하기 위한 공통의 양극 패드(Anode Pad)부를 가진 발광다이오드에 있어서, 상기 녹색(Pure Green) 칩의 양쪽 옆에 청색(Blue), 녹색(Pure Green)용의 양극 패드(Anode Pad)부에 접착된 InGaN, GaN계 청색(Blue Color)LED칩(450nm~470nm)과, 각각의 칩을 전극을 형성 시켜주는 골드와이어(Gold Wire)와, 청색(Blue), 녹색(Pure Green)칩용의 공통 양극 패드(Anode Pad)부와 적색(Red) 또는 황색(Amber), 녹색(Pure Green), 청색(Blue) 칩들을 공통 양극리드(Common Anode Lead)부에 연결시켜주는 골드와이어(Gold Wire)와, 반사형 플라스틱 리플렉터(Reflector)부에 빛이 투과 할 수 있도록 채워준 광 투과성 에폭시로 구성되어 있다.
본 고안의 다른 기술적 특징으로는 상기 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩 2개와, 청색(Blue)LED칩 2개와, 녹색(Pure Green)LED칩 1개를 동일 평면상의 패키지(Package)에 부착하고, 녹색(Pure Green)칩을 중심으로 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩과, 청색(Blue)LED칩과, 녹색(Pure Green)칩을 동시에 전기를 가하여 발광하도록 구성되어 있다.
본 고안의 또 다른 기술적 특징으로는 상기 각각의 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩 1의 음극리드(Cathode Lead)나 적색(Red) 또는 황색(Amber)칩2의 양극리드(Anode Leda)를 전기적으로 연결 시켜주기 위해 플라스틱제 사출 외벽으로 점프리드(Jump Lead)를 만들어 이것으로 음극리드(Cathode lead)나 양극리드(Anode Lead)중 어느 하나에 연결시켜서 구성되어 있다.
본 고안의 또 다른 기술적 특징으로는 상기 동일 패키지(Package) 안에 5개 이상의 칩을 동작시켜줌으로 인하여 발생되는 열을 효과적으로 분산시켜 주기 위해 사출 플라스틱제의 아래부분을 대기 중에 노출시켜 주도록 구성되어 있다.
본 고안의 또 다른 기술적 특징으로는 상기 동일 패키지(Package) 안에 5개 이상의 칩을 동작시켜줌으로 인하여 발생되는 열을 효과적으로 분산시켜 주기 위해 방열수지(SiO2, TiO2)함유 에폭시수지로 채워서 구성되어 있다.
이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light)발광 다이오드를 평면 횡단면도로 나타내고, 도 2는 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드를 정면 종단면도로 나타내고, 도 3은 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드를 측면 종단면도로 나타내고, 도 4는 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드를 저면 횡단면도로 나타내고, 도 5는 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드를 요부 종단면도로 나타내고 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 고안은, 반사형 리플렉터(Reflector)구조를 갖는 리드프레임(Lead Frame) 양쪽 끝단에 각각의 다이패드부(10a)(10b)에 접착제로 부착되어진 한 쌍의 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED칩(1)(1a)사이에는 청색(Blue)LED칩(2)(2a)과 정중앙에 접착제로 접착한 InGaN, GaN계 녹색(Pure Green Color)LED칩(515nm~535nm)(3)으로 구성되어 있다.
또한 상기 청색(Blue LED)칩(2)(2a)과 녹색(Pure Green)LED칩(3)을 부착하기 위한 공통의 양극패드(Anode Pad)부(11a)를 가진 발광다이오드로서 이 녹색(Pure Green)칩(3)의 양쪽 옆에 청색(Blue), 녹색(Pure Green)의 공통 양극패드(Anode Pad)부(11a)에 접착된 InGaN, GaN계 청색(Blue Color)LED칩(450nm~470nm)(2)(2a)과, 이들 각각의 칩(1)(1a)(2)(2a)(3)을 전극을 형성 시켜주는 골드와이어(Gold Wire)(5)(5a)(51)와, 청색(Blue), 녹색(Pure Green)용의 공통 양극패드(Anode Pad)부(11a)와 적색(Red) 또는 황색(Amber), 녹색(Pure Green), 청색(Blue) 칩용 공통 양극리드(Common Anode Lead)부(11)를 연결시켜주는 골드와이어(Gold Wire)(5a)와 반사형 플라스틱 리플렉터(Reflector)부(13a)에 빛이 투과 할 수 있도록 채워준 광 투과성 에폭시(14)로 구성되어 있다.
여기서 상기 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩(Chip)(1)(1a) 2개와, 청색(Blue)LED칩(2)(2a) 2개와, 녹색(Pure Green)LED칩(3) 1개를 동일 평면상의 패키지에 부착하고 녹색(Pure Green)칩(3)을 중심으로 적색(Red)칩(1)(1a)과, 청색(Blue)LED칩(2)(2a)과, 녹색(Pure Green)칩(3)을 동시에 전류 또는 전압을 가하여서 풀칼라(Full Color)와 백색 발광다이오드를 얻을 수 있도록 구성되어 진다.
그리고 상기 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩(1)의 음극리드(Cathode Lead)(10)와, 적색(Red) 또는 황색(Amber)칩(2)을 음극리드(Cathode Lead)를 전기적으로 연결 시켜주기 위해 플라스틱 사출 외벽으로 점프리드(Jump Lead)(12)를 만들어 이를 굴곡(Bending) 시켜 음극리드(Cathode lead)(7)(8)(9)를 연결시켜서 음극리드(Cathode Lead)를 만들 수 있도록 이루어진다.
또한 상기 동일 패키지 안에 5개 이상의 칩을 동작시켜줌으로 인하여 발생되는 열을 효과적으로 분산시켜 주기 위해 사출 플라스틱제(13)의 아래부분을 대기 중에 노출시켜 방열 효과를 높여주도록 하는 구조로 구성되어 있다.
한편, 상기 동일 패키지 안에 5개 이상의 칩을 동작시켜줌으로 인하여 발생되는 열을 효과적으로 분산시켜 주기 위해 방열수지(SiO2, TiO2)함유 에폭시 수지(15)로 점프리드(12) 내부의 홈을 채워서 이루어진다.
이상과 같은 본 고안은 비교적 저가의 GaAs, AlGaAs, AlGaAsP계 적색(Red), 또는 황색(Amber Color)(605nm-640nm) 발광다이오드의 칩 1개 이상과, InGaN, GaN계 녹색(Pure Green Color)LED칩(515nm~535nm) 1개 이상과, InGaN, GaN계 청색(Blue Color)LED칩(450nm~470nm) 1개 이상의 칩(Chip)을 동일 평면상의 반사컵 구조를 가진 리플렉터(Reflector) 리드프레임 패드 면에 실장한 후, 골드와이어(Gold Wire)로 각각의 전극을 형성시킨 후 광 투과성 에폭시로 몰드함으로서 얻어지는 구조의 백색 발광 다이오드 및 멀티칼러(Multi Color)을 구동함으로서 백라이트 유닛(Back light Units)의 보조 광원으로 사용되는 LED의 색의 다양성을 구현 할 수 있다.
이와 같은 본 고안은 일정 파장 변환 효율이 향상되고 넓은 지향 각을 갖는 넓은 지향각의 구조를 이루고 있어 저가 생산으로 경제적인 사용을 이루게 하고, 백 라이트유닛(Back light Units)의 보조 광원으로 사용되는 LED의 색의 다양성을 구현하면서 간단한 구조로 생산성 향상을 이룰 수 있으며, 하나의 패키지에 다양한 색깔을 구현 할 수 있는 멀티칼러(Multi Color)와 백색의 발광다이오드를 동시에 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드의 평면 횡단면도이고,
도 2는 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드의 정면 종단면도이고,
도 3은 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드의 측면 종단면도이고,
도 4는 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드의 저면 횡단면도이고,
도 5는 본 고안에 의한 멀티칼러 사이드라이트(Multi Color Side Light) 발광 다이오드의 요부 종단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1,1a : GaAs, AlGaAs, AlGaAsP계 적색(Red), 황색(Amber Color)LED칩 (605nm-640nm)
2,2a : InGaN, GaN계 청색(Blue Color)LED칩(450nm~470nm)
3 : InGaN, GaN계 녹색(Pure Green Color)LED칩(515nm~535nm)
5,5a,51 : 골드와이어(Gold Wire)
6 : 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED1, 2의 공통 양극리드(Common Cathode Lead)부
7 : 청색(Blue Color)LED 2의 음극리드(Cathode Lead)부
8 : 녹색(Pure Green Color)LED의 리드(Lead)부
9 : 청색(Blue Color)LED 1의 음극리드(Cathode Lead)부
10 : 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED 1의 음극리드(Cathode Lead)부
10a : 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED 2의 양극패드(Anode Pad)부
10b : 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED 1의 공통음극패드(Cathode Pad)부
11,11a : 적색(Red) 또는 황색(Amber), 녹색(Pure Green), 청색(Blue) 칩의 공통 양극패드(Common Anode Lead)부
12 : 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED 1, 2의 점프리드(Jump Lead)
13 : 플라스틱제
13a : 플라스틱 반사판(Reflector)부
14 : 광투과성에폭시수지
15 : 방열수지(SiO2, TiO2)함유 에폭시수지부

Claims (5)

  1. 반사형 리플렉터(Reflector) 구조를 갖는 리드프레임(Lead Frame)에 각각의 다이패드부(10a)에 접착제로 부착되어진 하나의 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED칩(1)과, 상기 적색(Red) 또는 황색(Amber Color) LED칩(1) 옆에 청색(Blue)LED칩(2)과, 이 청색(Blue)LED칩(2) 옆에 접착제로 접착한 InGaN, GaN계 녹색(Pure Green Color)LED칩(515nm~535nm)(3)으로 구성되어 발광되는 멀티칼러 또는 백색발광다이오드에 있어서,
    상기 하나의 적색(Red) 황색(Amber Color) LED칩(1)과 또 하나의 적색(Red) 또는 황색(Amber Color)LED칩(1a)과 청색(Blue)LED칩(2)과 또 하나의 청색(Blue)LED칩(2a)과 상기 청색(Blue)LED칩(2)(2a) 사이에 접착제로 접착한 InGaN, GaN계 녹색(Pure Green)LED칩(515nm~535nm)(3)으로 구성되고, 청색(Blue Color)LED칩(2)(2a)과 녹색(Pure Green)LED칩(3)을 부착하기 위한 공통의 양(+)극 패드(Anode Pad)부(11a)를 가지고 상기 녹색(Pure Green)LED칩(3)의 양쪽 옆에 청색(Blue), 녹색(Pure Green)용의 공통 양극패드(Common Anode Lead)부(11a)에 접착된 InGaN, GaN계 청색(Blue Color) LED 칩(450nm~470nm)(2)(2a)과 이들 각각의 칩(1)(1a)(2)(2a)(3)들에 전극을 형성 시켜주는 골드와이어(Gold Wire)(5)(5a)와, 청색(Blue), 녹색(Pure Green) 칩용의 공통 양극 패드(Anode Pad)부(11a)와 적색(Red) 또는 황색(Amber), 녹색(Pure Green), 청색(Blue) 칩들을 공통 양극리드(Common Anode Lead)부(11)에 연결시켜주는 골드와이어(Gold Wire)(5a)와, 반사형 플라스틱 리플렉터(Reflector)부(13a)에 빛이 투과 할 수 있도록 채워준 광 투과성 에폭시(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩(1)(1a) 2개와, 청색(Blue)LED칩(2)(2a) 2개와, 녹색(Pure Green)LED칩(3) 1개를 동일 평면상의 패키지(Package)에 부착하고, 녹색(Pure Green)칩(3)을 중심으로 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩(1)(1a)과, 청색(Blue)LED칩(2)(2a)과, 녹색(Pure Green)칩(3)을 동시에 전기를 가하여 발광하도록 이루어짐을 특징으로 하는 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 적색(Red) 또는 황색(Amber)LED칩 1의 음극리드(Cathode Lead)(10)나 적색(Red) 또는 황색(Amber)칩2의 양극리드(Anode Leda)를 전기적으로 연결 시켜주기 위해 플라스틱제(13) 사출 외벽으로 점프리드(Jump Lead)(12)를 만들어 이것으로 음극리드(Cathode lead)(8)(9)나 양극리드(Anode Lead)중 어느 하나에 연결시켜서 이루어진 것을 특징으로 하는 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 동일 패키지(Package) 안에 5개 이상의 칩을 동작시켜줌으로 인하여 발생되는 열을 효과적으로 분산시켜 주기 위해 사출 플라스틱제(13)의 아래부분을 대기 중에 노출시켜 주는 것을 특징으로 하는 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조.
  5. 상기 제 4항에 있어서,
    상기 동일 패키지(Package) 안에 5개 이상의 칩을 동작시켜줌으로 인하여 발생되는 열을 효과적으로 분산시켜 주기 위해 방열수지(SiO2, TiO2)함유 에폭시 수지(15)로 점프리드(12) 내부의 홈을 채워주는 것을 특징으로 하는 넓은 지향각의 구조를 갖는 멀티칼러 발광다이오드 구조.
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