KR20050070349A - 다색 발광 다이오드의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고유의 발광층을 구비한 둘 이상의 반도체 발광다이오드 칩을 사용하여 삼원색 외의 중간색 및 다색 발광이 가능한 다색(多色) 발광 다이오드의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 단일 제품의 인쇄회로기판 또는 리드 프레임 상에 파장이 서로 다른 복수개의 발광다이오드 칩을 접착제를 이용하여 실장하는 단계와, 상기 복수 개의 발광다이오드 칩을 와이어 본딩하여 연결하는 단계와, 상기 복수 개의 발광다이오드 칩을 덮도록 일정 파장에 반응하는 형광체가 첨가된 투명 몰드로 몰딩하는 단계와, 개개의 다이오드로 다이싱하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

다색 발광 다이오드의 제조 방법{Fabrication of many colors Light Emitting Diode}
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로서, 특히 고유의 발광층을 구비한 둘 이상의 반도체 발광다이오드 칩을 사용하여 삼원색 외의 중간색 및 다색 발광이 가능한 다색(多色) 발광 다이오드의 제조 방법에 관한 것이다.
발광다이오드는 높은 응답속도, 낮은 전력소모, 고신뢰성 등의 장점 및 환경 친화적인 발광원으로써 빠른 속도로 다양한 분야에서 활용이 이루어지고 있고, 에너지 절약 효과가 높아 차세대 조명용 광원으로 각광을 받고 있다. 또한 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 발광다이오드, GaP:N 계열을 녹색 발광다이오드 및 질화갈륨(GaN)계 청색 발광다이오드가 개발되면서 발광다이오드를 이용한 총천연색 디스플레이가 가능하다.
일반적으로 발광다이오드는 도 1에 도시된 바와 같이 발광부가 형성된 소자(13)를 접착제(15)를 이용하여 리드 프레임(11)에 실장하고, 와이어 본딩하여 전기적으로 연결한 후, 상기 소자(13) 및 와이어(17)를 덮도록 투명 몰드(19)에 특정 파장에서 반응하는 형광체(18)를 일정 비율로 혼합하여 몰딩하여 제조한다.
그러나, 단수의 반도체 발광다이오드에서의 발광파장은 물질 고유의 에너지 밴드갭을 갖는 발광층에서 그 에너지 차이에 해당하는 파장만을 발광할 수밖에 없다. 따라서, 인위적으로 형광체로 에너지 밴드갭을 조정하여 단수의 발광다이오드에서 발광하는 파장을 한정된 범위만큼 조절할 수 있지만 동시에 여러 파장을 발광할 수는 없다.
국내특허 2000-31643에서는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체로 이루어지고 활성층을 가진 제 1 발광부와, 상기 제 1 발광부의 소정 영역이 노출되도록 상기 제 1 발광부 위에 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체로 이루어지고 활성층을 가진 제 2 발광부와, 상기 기판과, 상기 제 1 및 제 2 발광부의 소정 영역에 각각 형성된 전극으로 구성되어 단수 이상의 파장을 단일 칩에서 구현하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 제작 방법을 설명하고 있다.
그러나, 이와 같은 방법은 웨이퍼 에피택셜 공정 이후에 다신 건식 애칭 공정을 진행하고 다시 에피택셜 공정 이후에 다시 건식 에칭 칭 및 습식 에칭을 진행한 후 전극을 형성하는 복잡한 공정을 포함하고 있어, 수율 저하 및 제조비 상승을 초래하는 단점이 있다.
국내 특허 1999-27851에서는 요드, 염소, 브롬, 알루미늄, 갈륨 또는 인듐을 도프한 n형 ZnSe 단결정 기판에 ZnSe 또는 ZnSe-ZnCdSe계열 혼합 결정의 에피택셜 박막을 적층하여 활성층과 p-n 접합을 제작하고, 활성층으로부터의 청색, 청록색의 광과, 활성층의 광이 ZnSe 기판의 SA 발광중심을 여기하여 SA 발광해서 생긴 황색의 광을 합성하여 백색광을 얻는 방법을 제시하고 있다.
그러나, 상기 방법은 광출력이 낮다거나 신뢰성, 양산성 및 재현성이 저하되는 기술적인 문제들로 아직 상용화가 이루어지지 않고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 복수 개의 발광다이오드 칩을 사용하여 단일 발광다이오드 제품을 제조하여 단일 파장 및 중간색 파장을 갖는 다색 발광다이오드를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다색 발광다이오드는 단일 제품의 인쇄회로기판 또는 리드 프레임 상에 파장이 서로 다른 복수개의 발광다이오드 칩을 접착제를 이용하여 각각 실장하는 단계와, 상기 복수 개의 발광다이오드 칩을 와이어 본딩하여 연결하는 단계와, 상기 복수 개의 발광다이오드 칩을 덮도록 일정 파장에 반응하는 형광체가 첨가된 투명 몰드로 몰딩하는 단계와, 개개의 다이오드로 다이싱하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다색 발광다이오드를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다색 발광다이오드를 도시하는 평면도이며, 도 4는 CIE 색좌표에서 중간색의 범위를 나타내는 그림이다.
도 2에서 보는 바와 같이 인쇄회로기판 이나 리드 프레임(21)에 각각의 다른 파장을 발광하는 제 1 및 제 2 발광다이오드 칩(22)(23)을 접착제(24)(25)로 각각 고정하고 소정 시간 열을 가하여 경화시킨 후, 전기적 회로 구성을 위하여 전도성 와이어(27)로 와이어 본딩을 한다. 다음에 제품 보호와 지향각 및 광출력 개선을 위해 몰딩 화합물(29)로 투명한 몰드를 성형한 후 개별 제품으로 칩 LED를 제조한다. 도면에는 두 상부전극 구조를 갖는 발광다이오드 칩에 대한 두개의 와이어 본딩에 대하여 도시되었으나, 한 개의 와이어 본딩을 실시하는 발광다이오드 칩을 복수개 사용하는 구조에도 적용이 가능하다.
상기에서 몰딩 화합물(29)은 투명 화합물 수지에 370 ∼ 525 ㎚ 범위의 특정 파장에 반응하는 형광체(28), 예를 들어, 상기 제 1 발광다이오드 칩(22)이 청색 범위의 것이라면 단파장의 광에 의해서만 여기되는 형광체인 (Y, Ce)3Al5O12 또는 (Y, Gd, Ce)3Al5O12를 첨가하여 몰딩하면, 상기 제 1 발광다이오드 칩에서 발광하는 파장이 형광안료와 반응하여 색 변환되고, 동시에 형광안료와 반응하지 않은 제 2 발광다이오드 칩은 특정한 파장 변환 없이 고유 파장을 내보내는 선택적 파장 변환 다색 칩 발광다이오드가 구현된다.
상기 형광 안료는 (Y, Ce)3Al5O12 또는 (Y, Gd, Ce)3Al 5O12를 투명 에폭시 컴파운드 고체 분말에 대하여 10 ∼ 25 % 혼합한 것으로 수지 몰드에 상기 혼합 안료는 단파장의 광에 의해서만 여기되며, 여기되는 파장보다도 다른 색도도(white point)의 X = 0.3127, Y = 0.329 부근 및 피크에미션 파장(λd) = 550 ㎚의 백색 발광 다이오드를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 도 3에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판 또는 리드프레임(31) 단일 제품상에 적, 청, 그리고 녹색의 3개 발광다이오드 칩(33)(35)(37)을 탑재하고 각각의 발광다이오드 칩을 와이어(39)로 연결한 후, 상기 제 1 내지 제 3 발광다이오드(33)(35)(37) 및 와이어(39)를 덮도록 일정한 파장에만 여기되는 형광체를 첨가한 몰딩 화합물을 이용하여 몰딩 성형한다.
상기의 경우에도 예를 들어, 상기 형광체가 제 1 발광다이오드 칩에서 발광되는 파장에 대해 여기가 일어나는 물질이라면 상기 제 1 발광다이오드 칩에서의 발광이 선택적으로 형광체에 흡수되고, 형광체에서 흡수된 파장과 보색관계의 파장을 방출시켜 백색 발광이 동시에 일어난다. 즉, 백색 파장과 제 2 발광다이오드 칩 발광파장이 혼합된 중간색 발광이 가능하며, 또한, 제 3 발광다이오드 칩의 발광파장이 혼합된 중간색 발광 역시 가능하다.
즉, 상술한 본 발명에 의해 제조된 다색 발광다이오드는 도 4의 CIE(Commission International de I’Ecrailage ; 국제조명위원회) 색좌표에서 중간색의 범위를 나타내는 빗금친 부분의 중간색, 제 1 발광다이오드 칩에서 구현되는 백색과 제 2 및 제 3 발광다이오드 칩에 해당하는 중간색의 발광을 얻어낼 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 선택적 파장 변환이 가능한 형광체와 복수 이상의 칩을 이용하여 공정이 용이한 저가의 다색 및 중간색 발광다이오드를 제작 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 발광다이오드의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다색 발광다이오드의 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다색 발광다이오드의 평면도.
도 4는 CIE 색좌표에 의한 중간색.

Claims (3)

  1. 단일 제품의 인쇄회로기판 또는 리드 프레임 상에 파장이 서로 다른 복수개의 발광다이오드 칩을 접착제를 이용하여 실장하는 단계와,
    상기 복수 개의 발광다이오드 칩을 와이어 본딩하여 연결하는 단계와,
    상기 복수 개의 발광다이오드 칩을 덮도록 일정 파장에 반응하는 형광체가 첨가된 투명 몰드로 몰딩하는 단계와,
    개개의 다이오드로 다이싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다색 발광다이오드의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 형광체는 하나의 발광다이오드 칩에 해당하는 파장만 변환시킬 수 있는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 다색 발광다이오드의 제조 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 형광체는 370 ∼ 525 ㎚ 범위에서 특정 파장에 반응하는 것을 특징으로 하는 다색 발광다이오드의 제조 방법.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100691124B1 (ko) * 2005-09-27 2007-03-09 엘지전자 주식회사 발광 다이오드 패키지의 제조 방법
KR100713180B1 (ko) * 2005-11-21 2007-05-04 (주)루멘스 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
WO2007114614A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device and lighting system having the same
KR101039994B1 (ko) * 2010-05-24 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
US8070984B2 (en) 2004-06-10 2011-12-06 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Luminescent material
TWI452669B (zh) * 2011-01-05 2014-09-11 Advanced Semiconductor Eng 發光模組
US8847254B2 (en) 2005-12-15 2014-09-30 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
US8900482B2 (en) 2004-06-10 2014-12-02 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
US9209162B2 (en) 2004-05-13 2015-12-08 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device including RGB light emitting diodes and phosphor

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9209162B2 (en) 2004-05-13 2015-12-08 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device including RGB light emitting diodes and phosphor
US11605762B2 (en) 2004-05-13 2023-03-14 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device including RGB light emitting diodes and phosphor
US10916684B2 (en) 2004-05-13 2021-02-09 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device including RGB light emitting diodes and phosphor
US10672956B2 (en) 2004-05-13 2020-06-02 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device including RGB light emitting diodes and phosphor
US10186642B2 (en) 2004-05-13 2019-01-22 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device including RGB light emitting diodes and phosphor
US8900482B2 (en) 2004-06-10 2014-12-02 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
US8070984B2 (en) 2004-06-10 2011-12-06 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Luminescent material
US8883040B2 (en) 2004-06-10 2014-11-11 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Luminescent material
KR100691124B1 (ko) * 2005-09-27 2007-03-09 엘지전자 주식회사 발광 다이오드 패키지의 제조 방법
KR100713180B1 (ko) * 2005-11-21 2007-05-04 (주)루멘스 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
US8847254B2 (en) 2005-12-15 2014-09-30 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
US9312246B2 (en) 2006-03-31 2016-04-12 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device and lighting system having the same
US9576939B2 (en) 2006-03-31 2017-02-21 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device and lighting system having the same
WO2007114614A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device and lighting system having the same
US11322484B2 (en) 2006-03-31 2022-05-03 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device and lighting system having the same
US12009348B2 (en) 2006-03-31 2024-06-11 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device and lighting system having the same
US8324654B2 (en) 2010-05-24 2012-12-04 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light unit having the same
KR101039994B1 (ko) * 2010-05-24 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
US8860072B2 (en) 2010-05-24 2014-10-14 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light unit having the same
TWI452669B (zh) * 2011-01-05 2014-09-11 Advanced Semiconductor Eng 發光模組

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