KR200411926Y1 - 발광다이오드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다양한 색상을 구현할 수 있고, 구조가 간단하여 제조가 용이함으로서 양산성을 높일 수 있으며, 제조 비용을 낮춰 제품의 단가를 최소화함으로서 제품의 경쟁력을 높일 수 있도록, 발광다이오드칩과, 상기 발광다이오드칩에 부착되는 리드프레임을 포함하고, 상기 발광다이오드칩을 리드프레임 상에 다이본딩시키기 위한 다이접착제에 염료 또는/및 안료가 혼합된 발광다이오드를 제공한다.

발광다이오드칩, 리드프레임, 리드접착제, 안료, 염료, 에폭시수지

Description

발광다이오드{Light Emitting Diode}

도 1은 본 고안의 제1실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 고안의 제2실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 3은 본 고안의 제3실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 4는 본 고안의 제4실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 5는 본 고안의 제5실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 발광다이오드 11 : 리드프레임

12 : 발광다이오드칩 13 : 반사체

14 : 유색 다이접착제 15 : 통전 와이어

16 : 유색 수지봉지제 17 : 유색 수지몰드

18 : 수지봉지제 19 : 안료층

20 : 수지몰드

본 고안은 발광다이오드에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 고안은 다양한 색상을 구현할 수 있도록 된 발광다이오드에 관한 것이다.

일반적으로 발광다이오드(Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시키는 소자로, 최근들어 액정 패널의 백라이트용 광원이나 차세대 조명원 등 다양한 용도로 사용되고 있다.

그런데 상기한 발광다이오드는 발광원인 InGaN, GaN, InGap 등 발광다이오드 칩에 따라 한정된 특정 파장의 빛을 발산하여 다양한 색상을 구현하지 못하는 문제점이 있다.

이에 종래의 발광다이오드는 한정되어 있는 칩 자체의 고유 발산 파장을 그대로 이용하여 단색으로 활용하거나, 단색의 칩을 2종 이상 결합하여 필요한 색을 구현하였다.

그러나 상기한 종래의 구조는 다양한 색상을 표현하기 어려우며, 2종 이상의 발광다이오드 칩을 혼합하는 경우 관리면에서 상당히 어려우며 제조 단가 또한 높아 상용화가 아려운 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래의 문제점을 개선하여 현 백색을 비롯한 일부 색상을 구현하기 위해 형광체의 활성화 작용을 응용한 구조가 개발되어 있으나, 이 역시 형광 체의 반응 파장 및 발산 파장의 한정적 특성으로 모든 색상을 구현하기는 힘들었다.

즉, 형광체를 이용한 종래의 발광다이오드는 일부 특정 파장의 빛에 반응하여 특정 파장을 발산하는 유무기 형광체를 접목하여 두가지 파장의 혼합으로 색상을 구현하게 되는 데, 이는 형광체의 물질 조성으로 인해 발산하는 파장이 한계가 있음으로 다양한 색상구현이 힘들고 장기간 점등시 파장이 이동하는 현상으로 색상자체가 변하는 단점을 가지고 있다.

또한 형광체는 고가의 원료로서 발광다이오드의 제조비용을 상승시키는 원인이 된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 다양한 색상을 구현할 수 있도록 된 발광다이오드를 제공함에 있다.

또한, 본 고안은 구조가 간단하여 제조가 용이함으로서 양산성을 높일 수 있도록 된 발광다이오드를 제공함에 또다른 목적이 있다.

또한, 본 고안은 제조 비용을 낮춰 제품의 단가를 최소화함으로서 제품의 경쟁력을 높일 수 있도록 된 발광다이오드를 제공함에 또다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 발광다이오드는 발광다이오드칩과, 상기 발광다이오드칩에 부착되는 리드프레임을 포함하고, 상기 발광다이오드칩을 리드프레임 상에 다이본딩시키기 위한 다이접착제에 염료 또는/및 안료가 혼합 된 구조로 되어 있다.

또한, 본 고안의 발광다이오드는 발광다이오드칩과 상기 발광다이오드칩에 부착되는 리드프레임을 포함하고, 상기 발광다이오드칩을 밀봉하는 에폭시 수지에 염료 또는/및 안료가 혼합된 구조로 되어 있다.

또한, 본 고안의 발광다이오드는 발광다이오드칩과 상기 발광다이오드칩에 부착되는 리드프레임을 포함하고, 상기 발광다이오드칩을 밀봉하는 에폭시 수지의 외측면에 염료 또는/및 안료가 도포된 구조로 되어 있다.

이에 따라 발광다이오드칩에서 발산되는 고유의 파장과 다양한 색상의 염료 또는/및 안료가 조합되면서 발광다이오드의 색상을 무수히 다양한 종류로 구현할 수 있게 된다.

여기서 상기 발광다이오드는 리드프레임에 반사체가 사출성형되고 반사체 내부에 투과형 에폭시 수지가 충진된 구조이거나, 발광다이오드칩이 실장된 리드프레임에 에폭시 수지가 몰딩된 구조, 또는 램프 형태로 이루어질 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다.

또한, 상기 다이접착제나 에폭시 수지에 혼합되는 염료와 안료는 다양한 종류가 적용될 수 있으며 그 성분에 있어서 특별히 한정되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 고안의 제1실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 개략적인 단면도 이다.

상기한 도면에 의하면, 본 실시예의 발광다이오드(10)는 한쌍의 양극 리드프레임(Anode Lead Frame)과 음극 리드프레임(Cathode Lead Frame)으로 이루어진 리드프레임(11)과, 상기 리드프레임(11)의 음극 리드프레임 부분의 다이패드에 부착되는 발광다이오드칩(12), 상기 리드프레임(11)의 상측에 수지로 성형되어 상기 발광다이오드칩(12)을 둘러싸는 반사체(13), 상기 리드프레임(11)의 다이패드에 발광다이오드칩(12)을 부착시키기 위한 유색 다이접착제(14), 상기 발광다이오드칩(12)의 통전을 위한 통전 와이어(15), 상기 발광체 내부에 채워지는 유색 수지봉지제(16)를 포함한다.

상기 발광다이오드칩(12)은 GaN, InGaN, InGap계 외 다수 원소로 제작될 수 있다.

여기서 상기 유색 다이접착제(14)는 투명재질의 다이접착제에 원하는 색상의 안료가 혼합된 구조로 되어 있다.

이에 따라 발광다이오드칩(12)으로부터 발산된 특정 파장의 빛은 상기 유색 다이접착제(14)에 의해 반사되면서 유색 다이접착제(14)의 색상과 혼합되어 원하는 색상으로 발산된다.

상기 유색 수지봉지제(16) 또한, 투과형 에폭시 수지에 원하는 색상의 안료가 혼합된 구조로 되어 있다.

따라서 상기 발광다이오드칩(12)으로부터 발산된 빛은 유색 수지봉지제(16)를 통과하여 외부로 발산되는 과정에서 유색 수지봉지제(16)의 색상과 혼합되어 발 광다이오드칩(12) 고유의 색상과는 다른 색상으로 구현되는 것이다.

상기 유색 다이접착제(14) 또는 상기 유색 수지봉지제(16)에 혼합되는 안료는 동일할 수도 있으며 서로 다른 성분으로 하여 다른 색상을 구현할 수 있다.

또한, 상기 안료는 유색 다이접착제와 유색 수지봉지제를 이루는 에폭시수지에 대해 1중량% 이상 7중량% 이하로 혼합함이 바람직하다.

안료가 1중량% 이하로 혼합되는 경우에는 색의 혼합이 제대로 이루어지지 못하며, 7중량% 이상 혼합하는 경우에는 빛의 투과성이 저하되는 단점이 발생된다.

여기서 본 실시예에서는 유색 다이접착제(14)와 유색 수지봉지제(16)에 안료가 혼합되는 경우에 대해 설명하고 있으나 이에 한정된 것은 아니며 안료 이외에 염료 또는 안료와 염료가 같이 혼합될 수 있다.

그리고 도 2은 상기와 같이 반사체를 갖는 구조의 발광다이오드의 제2실시예를 도시하고 있다.

상기한 도면에 의하면 발광다이오드(10)는 리드프레임(11)과, 상기 리드프레임(11)의 다이패드에 부착되는 발광다이오드칩(12), 상기 리드프레임(11)의 상측에 수지로 성형되어 상기 발광다이오드칩(12)을 둘러싸는 반사체(13), 상기 리드프레임(11)의 다이패드에 발광다이오드칩(12)을 부착시키기 위한 유색 다이접착제(14), 상기 발광다이오드칩(12)의 통전을 위한 통전 와이어(15), 상기 반사체(13) 내부에 채워지는 수지봉지제(18), 상기 수지봉지제(18)의 외측면에 도포되는 안료층(19)을 포함한다.

상기 안료층(19)은 예컨대 에폭시 수지에 원하는 색상의 안료가 혼합되어 수 지봉지제(18)에 도포되어 층을 이루게 되며, 그 두께에 대해서는 빛의 투과성을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.

이에 따라 발광다이오드칩(12)으로부터 발산된 특정 파장의 빛은 에폭시수지로 이루어진 수지봉지제(18)를 지나 수지봉지제(18)에 도포된 안료층(19)을 통과하여 외부로 조사되는 데, 이때 상기 안료층(19)이 가시광선을 특정파장대로 흡수 또는 반사함으로서 발광다이오드칩(12)의 고유색상과는 다른 색상으로 발산된다.

상기 두 실시예에서 살펴본 바와 같이 유색 다이접착제(14)나 유색 수지봉지제(16) 또는 안료층(19)에 포함되는 안료의 종류를 달리함으로서 원하는 색상의 발광다이오드(10)를 구현할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 3과 도 4는 본 고안의 또다른 실시예로서 에폭시 수지가 몰딩된 구조의 발광다이오드를 도시하고 있다.

먼저 도 3을 참조하여 제3실시예에 따른 발광다이오드를 살펴보면, 상기 발광다이오드(10)는 리드프레임(11)과, 상기 리드프레임(11)의 다이패드에 부착되는 발광다이오드칩(12), 상기 리드프레임(11)의 다이패드에 발광다이오드칩(12)을 부착시키기 위한 유색 다이접착제(14), 상기 발광다이오드칩(12)의 통전을 위한 통전 와이어(15), 상기 리드프레임(11) 상에 몰딩되어 상기 발광다이오드칩(12)을 감싸는 유색 수지몰드(17)를 포함한다.

여기서 상기 유색 다이접착제(14)는 투명재질의 다이접착제에 원하는 색상의 안료가 혼합된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 유색 수지몰드(17)는 투과형 에폭시 수지에 원하는 색상의 안료 가 혼합된 구조로 되어 있다.

이에 따라 발광다이오드칩(12)으로부터 발산된 특정 파장의 빛은 상기 유색 다이접착제(14)에 의해 반사되고 상기 유색 수지몰드(17)를 거치면서 안료의 색상과 혼합되어 원하는 색상으로 발산된다.

도 4는 본 발광다이오드(10)의 제4실시예를 도시하고 있으며, 상기한 도면에 의하면, 발광다이오드(10)는 리드프레임(11)상에 발광다이오드칩(12)을 감싸면서 몰딩되는 수지몰드(20)의 외측면에 안료층(19)이 도포된 구조로 되어 있다.

상기 안료층(19)은 예컨대 에폭시 수지에 원하는 색상의 안료가 혼합되어 수지몰드(20) 외측면에 도포되어 층을 이루게 되며, 그 두께에 대해서는 빛의 투과성을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다.

이에 따라 발광다이오드칩(12)으로부터 발산된 특정 파장의 빛은 에폭시수지로 이루어진 수지몰드(20)를 지나 수지몰드(20)에 도포된 안료층(19)을 통과하여 외부로 조사되는 데, 이때 상기 안료층(19)이 가시광선을 특정파장대로 흡수 또는 반사함으로서 발광다이오드칩(12)의 고유색상과는 다른 색상으로 발산된다.

이와같이 유색 다이접착제(14)나 유색 수지몰드(17) 또는 안료층(19)에 포함되는 안료의 종류를 달리함으로서 원하는 색상의 발광다이오드(10)를 구현할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 5는 본 고안의 제5실시예에 따른 발광다이오드(10)를 도시하고 있으며, 상기한 도면에 의하면 발광다이오드(10)는 램프형태로 이루어진다.

상기 발광다이오드(10)는 리드프레임(11)과 리드프레임(11)에 유색 다이접착 제(14)를 매개로 부착된 발광다이오드칩(12)을 유색 수지몰드(17)가 반구형으로 감싸는 구조로 되어 있으며, 상기 유색 수지몰드(17)는 투과성 에폭시 수지에 안료를 혼합한 구조로 되어 있다.

또한, 상기 유색 다이접착제(14)도 투명재질의 다이접착제에 안료가 혼합된 구조로 되어 있다.

이에 따라 다른 실시예와 마찬가지로 발광다이오드칩(12)으로부터 발산된 빛이 안료에 흡수되고 반사되면서 안료의 색과 혼합되어 원하는 색상으로 외부에 발산된다.

이하, 본 발광다이오드(10)의 제조공정을 살펴보면, 발광다이오드칩(12)을 리드프레임(11)에 다이접착하기 전에 먼저 다이접착제 재료와 유기 또는 무기물의 안료를 교반하여 유색 다이 접착제(14)를 제조하는 과정을 거치게 되며 이렇게 제조된 상기 유색 다이접착제(14)를 사용하여 발광다이오드칩(12)을 리드프레임(11) 상에 부착한다.

이와같이 리드프레임(11)에 유색 다이접착제(14)를 매개로 부착된 칩(12)은 리드프레임(11)과의 전기적 연결을 위해 골드 통전 와이어(15)로 와이어 본딩하는 과정을 거치게 된다.

그리고 고상 또는 액상 수지로 밀봉을 하는 과정에서 투과성 에폭시 수지에 유기 또는 무기물의 안료를 혼합 교반하여 유색 수지봉지제(16) 또는 유색 수지몰드(17)를 제조하여 리드프레임(11) 상에 성형된 반사체(13)에 주입하거나 리드프레임(11)에 몰딩성형한다.

이에 안료에 의한 다양한 색상의 빛을 발하는 발광다이오드(10)를 제조할 수 있게 된다.

상기 제조과정 중 유색 다이접착제(14)와 유색 수지봉지제(16) 또는 유색 수지몰드(17) 제조과정이 모두 적용될 수 있으며 어느 한 공정의 생략 또한 가능하다 할 것이다.

이에 빛과는 달리 색채는 모든 색을 구현할 수 있음으로 발광다이오드칩으로부터 발산되는 빛과 염료의 다양한 색채를 조합하면 손쉽게 기존 보다 많은 색상의 구현이 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 고안의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 안료나 염료를 이용하여 발광다이오드의 파장을 자유자재로 변화시켜 원하는 색상의 발광다이오드를 구현할 수 있게 된다.

또한, 안료나 염료를 수지나 접착제에 혼합하는 구조로 제조가 용이하여 양산성을 높일 수 있게 된다.

또한, 저가의 원료를 이용하여 제조가 가능하여 발광다이오드의 제조 비용을 낮출 수 있고 이에 따라 제품의 경쟁력을 높일 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 발광다이오드칩과, 상기 발광다이오드칩에 부착되는 리드프레임을 포함하고,

   상기 발광다이오드칩을 리드프레임 상에 다이본딩시키기 위한 다이접착제에 염료 또는/및 안료가 혼합된 발광다이오드.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광다이오드칩을 밀봉하는 에폭시 수지에 염료 또는/및 안료가 혼합된 발광다이오드.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광다이오드칩을 밀봉하는 에폭시 수지의 외측면에 염료 또는/및 안료가 도포된 발광다이오드.
4. 발광다이오드칩과 상기 발광다이오드칩에 부착되는 리드프레임을 포함하고,

   상기 발광다이오드칩을 밀봉하는 에폭시 수지에 염료 또는/및 안료가 혼합된 발광다이오드.
5. 발광다이오드칩과 상기 발광다이오드칩에 부착되는 리드프레임을 포함하고,

   상기 발광다이오드칩을 밀봉하는 에폭시 수지의 외측면에 염료 또는/및 안료 가 도포된 발광다이오드.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 안료 또는/및 염료는 1 중량% ~ 7중량%로 혼합되는 발광다이오드.

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