KR20090065045A - 백색 발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

백색 발광소자 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090065045A
KR20090065045A KR1020070132469A KR20070132469A KR20090065045A KR 20090065045 A KR20090065045 A KR 20090065045A KR 1020070132469 A KR1020070132469 A KR 1020070132469A KR 20070132469 A KR20070132469 A KR 20070132469A KR 20090065045 A KR20090065045 A KR 20090065045A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
fluorescent layer
emitting device
white light
spherical particles
Prior art date
Application number
KR1020070132469A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100944008B1 (ko
Inventor
쉴로 세르게이
신동익
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020070132469A priority Critical patent/KR100944008B1/ko
Priority to US12/068,998 priority patent/US8324797B2/en
Publication of KR20090065045A publication Critical patent/KR20090065045A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100944008B1 publication Critical patent/KR100944008B1/ko
Priority to US13/354,837 priority patent/US8390189B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Abstract

본 발명은 광추출 효율을 향상시키기 위한 것으로, 리플렉터 컵(reflector cup); 상기 리플렉터 컵의 저면에 실장된 LED 칩; 상기 LED 칩을 둘러싸는 투명수지; 상기 투명수지 상부의 형광층; 및 상기 형광층 표면에 삽입되어, 그 표면에 엠보싱을 형성하며, 형광층으로부터 입사되는 광을 상부방향으로 투과시키는 광 투과층을 포함하는 백색 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.
백색 발광소자, 광 효율, 형광

Description

백색 발광소자 및 그 제조방법{WHITE LIGHT EMITTING DIODE AND FABRICATION METHOD THEREOF}
본 발명은 백색 발광소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광층 상에 구형입자를 삽입하여, 그 표면에 엠보싱 패턴을 형성하는 광 투과층을 둠으로써, 광추출 효율을 향상시키도록 한 백색 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광소자(light emission diode; LED)는 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들고 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭하며, GaAsP 등을 이용한 적색 발광소자, GaP 등을 이용한 녹색 발광소자, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(double hetero) 구조를 이용한 청색 발광소자 등이 있다.
발광소자는 소비 전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 가지고 있다. 이러한 발광소자는 표시 소자 및 백라이트로 이용되고 있으며, 최근 일반 조명 용도로 이를 적용하기 위해 활발한 연구가 진 행중이다.
최근에는 단일 색성분 예를 들어, 적색, 청색, 또는 녹색 발광소자 외에 백색 발광소자들이 출시되고 있다.
백색 발광소자는 자동차용 및 조명용 제품에 응용되면서, 그 수요가 급속히 증가할 것으로 예상된다.
발광소자 기술에서 백색을 구현하는 방식은 크게 두 가지로 구분될 수 있다.
첫 번째 방식은, 적색, 녹색, 청색 발광소자 칩을 인접하게 설치하고, 각 소자의 발광을 혼색시켜 백색을 구현하는 방식이다. 그러나, 각 발광소자 칩은 열적 또는 시간적 특성이 상이하기 때문에 사용 환경에 따라 색조가 변하고 특히, 색얼룩이 발생하는 등 균일한 혼색을 구현하지 못하는 문제점이 있다.
두 번째 방식은, 형광체를 발광소자 칩에 배치시켜, 발광소자 칩의 1차 발광의 일부와 형광체에 의해 파장 변환된 2차 발광이 혼색되어 백색을 구현하는 방식이다. 즉, 자외선을 발광하는 발광소자 칩 상부에 자외선에 의하여 여기되어 청색에서 적색까지의 가시광선을 발광하는 형광체를 도포하여 백색광을 얻거나, 청색으로 발광하는 발광소자 칩 상에 그 광의 일부를 여기원으로서 황록색 또는 황색 발광하는 형광체를 분포시켜 발광소자 칩의 청색 발광과 형광체의 황록색 또는 황색 발광에 의해 백색을 얻을 수 있다.
현재 형광체를 발광소자 칩에 배치시켜 백색광을 구현하는 방법이 보편화되어 있으며, 특히, 청색 발광소자 칩과 황록색 또는 황색 형광체를 이용하여 백색을 구현하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다.
도 1은 상술한 바와 같이 백색 발광을 위해 청색 LED 칩과 황색 발광 형광체를 사용한 종래램프 형태(lamp type)의 백색 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 램프 형태의 백색 발광소자(10)는, 마운트 리드(mount lead, 11)와 인너 리드(inner lead, 12)를 구비하고 있으며, LED 칩(14)은 상기 마운트 리드(11)의 상부에 형성된 리플렉터 컵(20) 내부에 설치되어 있다. 상기 LED 칩(14)의 n 전극과 p 전극은 와이어(15)에 의해 마운트 리드(11)와 인너 리드(12) 각각에 전기적으로 연결되어 있다.
상기 LED 칩(14)은 투명 수지에 형광물질이 혼합된 형광층(150)에 의해 덮여져 있다. 그리고, 상기 구성요소들은 봉합물질(17)에 의해 둘러싸여 있다.
상기 리플렉터 컵(20)은 가시광선의 고반사를 위해서 Ag, Al로 코팅이 된다.
도 2는 리플렉터 컵 내에 형광물질이 배치될 수 있는 경우를 간략하게 보여주는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, LED 칩(14)이 리플렉터 컵(20)의 저면에 탑재되어 있으며, 상기 리플렉터 컵(20) 내에는 투명수지(16)가 채워져 있다. 그리고, 상기 투명수지(16) 내에는 형광물질(19)이 분포되어 있다.
이때, 상기 형광물질(19)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 투명수지(16) 내에 균일하게 분포하거나, 도 2b에 도시된 바와 같이, LED 칩(14)의 표면에 집중적으로 분포할 수 있다.
상기한 바와 같이 투명수지(16)에 형광물질(19)을 포함하는 발광소자(10)는, 전류 인가시, 상기 LED 칩(14)의 청색 발광과, 그 광의 일부를 여기원으로 한 형광 물질(16)의 황색 발광의 조합으로 인한 백색발광을 구현하게 된다.
그러나, 상기 LED 칩(14)에서 발광된 광이 상기 형광물질(19)을 여기하여 방출된 형광의 일부가 LED 칩(14)의 표면에 충돌하여 재흡수되어, 발광효율이 떨어지는 문제가 있었다.
특히, 도 2b에 도시된 바와 같이, 형광물질(19)이 LED 칩(14) 표면에 몰려있는 경우, 형광물질(19)이 투명수지(16) 내에 균일하게 분포되어 있는 경우에 비해, LED 칩(14)의 표면에 충돌하는 확률이 높기 때문에 발광특성도 더욱 나빠지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 리플렉터 컵의 저면에 실장된 LED 칩 주변을 투명수지만으로 채운 후, 상기 투명수지 상에 형광층을 형성하고, 상기 형광층 표면에 구형입자를 삽입하여, 그 표면에 엠보싱 패턴을 갖는 광 투과층을 추가로 형성함으로써, 상기 형광층으로부터 LED 칩 방향으로 향하는 광을 상부로 투과시켜, 광효율을 향상시킬 수 있도록 한 백색 발광소자를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 형광층으로부터 방출된 형광이 LED 칩 또는 반사컵의 경사면에 충돌하는 것을 방지하여, 광추출 효율을 향상시킬 수 있도록 한 백색 발광소자의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 리플렉터 컵(reflector cup); 상기 리플렉터 컵의 저면에 실장된 LED 칩; 상기 LED 칩을 둘러싸는 투명수지; 상기 투명수지 상부의 형광층; 및 상기 형광층 표면에 삽입되어, 그 표면에 엠보싱을 형성하며, 형광층으로부터 입사되는 광을 상부방향으로 투과시키는 광 투과층;을 포함하는 백색 발광소자를 제공한다.
상기 투명수지는, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 형광층은, 투명수지와 형광물질이 혼합되어 형성된 것으로, 이때에도, 상기 상기 투명수지는, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
그리고, 상기 광 투과층은, 상기 투명수지의 굴절률과 동일하며, 투명수지와 마찬가지로, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 있다.
상기 광 투과층은, 복수개의 구형입자로 이루어져 있으며, 상기 구형입자의 지름은, 5 ~ 100 ㎛ 범위에 해당하는 수치를 갖는다.
아울러, 상기 LED 칩은, 청색(blue), 적색(red), 녹색(green) 및 UV 파장을 발생시키는 발광소자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 형광층은, 황색(yellow), 적색(red) 및 녹색(green) 중 어느 하나로 파장을 변환시키는 형광물질 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 형광물질은, 상기 LED 칩으로부터 발생된 광과 함께 백색광을 구현해야 한다.
또한, 본 발명은, 상부를 향하여 경사진 리플렉터 컵(reflector cup); 상기 리플렉터 컵의 저면에 실장된 LED 칩; 상기 리플렉터 컵 내부에 상기 LED 칩을 둘러싸는 봉지재; 상기 봉지재 상부의 형광층; 및 상기 형광층 표면에 복수의 구형의 입자로 구성되어, 그 표면에 엠보싱을 형성하며, 상기 구형입자의 반지름(r)과 상기 형광층의 표면으로 올라온 엠보싱 높이(h)의 비(h/r)가 0.6 ~ 1 를 갖는 광 투과층;을 포함하여 구성된 백색 발광소자를 제공한다.
상기 광 투과층을 구성하는 구형입자의 지름은, 5 ~ 100 ㎛ 범위에 있으며, 상기 봉지재와 동일한 굴절율을 갖는다.
따라서, 상기 광 투과층은, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은, 리플렉터 컵(reflector cup)을 준비하는 단계; 상기 리플렉터 컵의 저면에 LED 칩을 실장하는 단계; 상기 리플렉터 컵 내부에 상기 LED 칩을 둘러싸는 봉지재를 형성하는 단계; 상기 봉지재 상에 형광층을 형성하는 단계; 및 상기 형광층 상에 구형의 입자를 삽입하여, 그 표면에 엠보싱을 형성하는 광 투과층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 백색 발광소자의 제조방법을 제공한다.
상기 봉지재는, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 중 어느 하나를 선택하여 형성할 수 있다.
상기 봉지재 상에 형광층을 형성하는 단계는, 투명수지에 형광물질을 혼합한 후, 이를 봉지재 상에 디스펜싱 하는 단계; 및 상기 반사필름 상에 디스펜싱된 투명수지 및 형광물질을 반경화시키는 단계로 이루어진다.
그리고, 상기 형광층 상에 광 투과층을 형성하는 단계는, 구형입자의 파우더가 담긴 용기를 준비하는 단계; 하부에 구형입자 파우더를 접착할 수 있는 시트가 부착된 지지바를 준비하는 단계; 상기 시트를 상기 용기 내에 잠식시켜, 그 표면에 상기 구형입자의 파우더를 접착시키는 단계; 상기 구형입자의 파우더가 접착된 시트면을 상기 반경화된 형광층 상에 올려놓은 후, 압력을 가해, 상기 구형입자를 형광층 내에 삽입하는 단계; 및 상기 시트를 상기 형광층으로부터 분리시킴에 따라, 형광층 표면에 엠보싱을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 형광층 내에 구형입자를 삽입한 후, 상기 형광층을 완전경화 시키는 단계를 더 포함하여 이루어지며, 상기 구형입자는 그 지름이, 5 ~ 100 ㎛ 인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 구형입자의 반지름(r)과 상기 형광층의 표면으로 올라온 엠보싱 높이(h)의 비(h/r)가 0.6 ~ 1 를 갖도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 형광층을 봉지재 상부에 LED 칩으로부터 소정거리 이격되도록 형성하고, 상기 형광층 상에 구형의 입자를 삽입하여 그 표면에 엠보싱을 갖는 광 투과층을 형성함으로써, 상기 형광층으로부터 방출되는 형광 중, 전반사 되어, 하부로 향하는 광을 상부방향으로 투과시킴에 따라, 광추출 효율을 향상시킨다.
즉, 종래에는 형광물질로부터 발생된 형광 중, 임계각보다 작은 각으로 방출되는 광이 하부 방향으로 전반사되어 LED 칩과 충돌하여, 광 손실이 발생하였으나, 본 발명에서는, 형광층의 표면에 엠보싱 패턴을 형성하여, 임의로 임계각을 키워줌으로써, 전반사되는 광의 일부를 상부 방향으로 투과시켜 줌으로써, 광추출 효율을 향상시킨다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 형광층에 구형입자를 삽입하여, 그 표면에 엠보싱 패턴을 형성함으로써, 전 반사가 이루어지는 임계각를 인위적으로 키워줌으로써, 상기 형광층으로부터 발생된 형광 중, 하부 방향으로 방출되는 광을 외부로 투과시켜 주어, LED 칩과 충돌하여 손실되는 광을 막아줌으로써, 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부한 도면을 통해 본 발명에 따른 백색 발광소자 및 그 제조방법에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 백색 발광소자를 나타낸 것으로, 패키지 기판은 생략하고, 리플렉터 컵에 실장된 LED 칩을 나타낸 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백색 발광소자(100)는, 리플렉터 컵(120), 상기 리플렉터 컵(120)의 저면에 실장된 LED 칩(110), 상기 LED 칩(110)을 둘러싸는 봉지재(130), 상기 봉지재(130) 상에 형성된 형광층(150) 및 상기 형광층(150) 상에 형성된 광 투과층(160)을 포함하여 구성된다.
상기 리플렉터 컵(120)은 상부를 향하여 경사진 구조를 가지고 있으며, 상기 리플렉터 컵(120)의 내벽은, 상기 LED 칩(110)으로 방출되어, 리플렉터 컵(120)의 측부 또는 하부로 향하는 광을 반사시키 위한 반사물질이 코팅되어 있다.
상기 반사물질로는, 가시광의 반사특성이 우수한 Ag, Al 등이 사용될 수 있다.
상기 LED 칩(110)은, 청색(blue), 적색(red), 녹색(green) 및 UV 파장을 발생시키는 발광소자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 청색 LED 칩이 단독으로 구성되거나, 청색과 적색 발광소자가 함께 구성될 수도 있다.
그러나, 본 발명은 이러한 예들에 한정되어 있는 것이 아니고, 청색(blue), 적색(red), 녹색(green) 및 UV 파장을 발생시킨다면, 단독 또는 어떠한 조합으로든 구성될 수 있다.
상기 리플렉터 컵(120) 내부에 충진되어, 상기 LED 칩(110)을 둘러싸도록 형성된 봉지재(130)는, 상기 LED 칩(110)으로부터 발생된 가시광을 투과시킬 수 있는 투명수지로 이루어져 있으며, 예를 들면, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 형광층(150)은, 투명수지(151)에 형광물질(153)이 혼합되어 형성된 것으로, 상기 투명수지(151)는, 상기 LED 칩(110)에서 발생되는 광과 형광물질(153)의 발광을 투과시키고, 형광물질(153)이 안정적으로 분산될 수 있는 재료라면, 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 투명수지(151)는, 상기 봉지재(130)와 같이, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 중 어느 하나로 형성될 수 있을 것이다.
상기 형광물질(153)은, 황색(yellow), 적색(red) 및 녹색(green) 중 어느 하나로 파장을 변환시키는 형광체로 이루어질 수 있으며, 상기 형광층(150)의 형광물질(153)은, 상기 LED 칩(110)의 발광파장에 따라 결정된다. 즉, 상기 LED 칩(110)으로부터 발광된 광을 변환시켜, 백색광을 구현할 수 있는 형광물질을 사용하게 된다. 예를 들어, 상기 LED 칩(110)이 청색 광을 발생시키는 경우, 상기 형광층(150)은 황색 발광의 형광물질을 사용하게 된다.
이와 같이, 청색 발광소자와 황색 발광 형광체를 사용하는 경우, 전류인가시, 상기 LED 칩(110)의 청색 발광과, 그 광의 일부를 여기원으로 한 형광물질의 황색 발광의 조합으로 인한 백색발광을 구현하게 된다.
한편, 상기 형광층(150) 상에 형성된 광 투과층(160)은, 복수의 구형의 입자(160a)가 상기 형광층(150)의 표면에 삽입되어 형성된 것으로, 상기 구형입자(160a)는 그 표면에 엠보싱 패턴을 형성한다.
아울러, 상기 광 투과층(160)을 형성하는 구형입자(160a)는, 상기 봉지 재(130)와 동일한 굴절율을 가지며, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
이와 같이, 그 표면에 반구 형상의 엠보싱 패턴을 형성하는 광 투과층(150)은, LED 칩(110)에서 발생되는 광은 투과시키고, 상기 형광층(150)의 형광(phosphorescence) 중, 하부 방향으로 향하는 광을 상부 방향으로 굴절시켜 투과시킴에 따라 광 추출 효율을 향상시킨다.
굴절은, 빛이 투명한 다른 재질에 입사할 때 똑바로 들어가지 못하고 꺾인 후에 다시 똑바로 나아가는 현상을 말하며,굴절할 때 꺾이는 정도를 굴절률이라 한다. 사실, 진공 상태를 기준으로 정해진 굴절률을 절대 굴절률이라 하는데, 이 절대 굴절율을 흔히 굴절율이라 통칭한다.
예를 들어, 진공에서 빛의 속도를 C, 매질 내에서의 빛의 속도를 V라 하면, 굴절률은 하기 [수학식 1]과 같이 나타난다.
굴절률 n = C/V
따라서, 진공상태에서는 굴절율은 1이 되며, 매질 내에서 빛의 속도(V)가 진공속에서의 빛의 속도(C)보다 작기 때문에, 굴절율은 항상 1보다 크게 나타난다.
한편, 어떤 매질에서의 굴절은 입사각과 굴절각 사이에 일정한 규칙이 성립하는데 이를 스넬(Snell)의 법칙이라 한다.
굴절율이 크다는 것은 밀한 매질이라는 뜻이며, 빛의 속도가 느리다는 의미이다. 그 반대를 소한 매질이라 하는데, 이는 항상 상대적으로 사용하는 말이다.
도 4 및 도 5는 본 발명이 적용되는 스넬의 법칙을 설명하기 위한 개념도로서, 도 4는 두 매질 사이의 경계면이 평평한 경우를 나타낸 것이고, 도 5는 두 매질 사이의 경계면이 반구 형태를 갖는 경우를 각각 나타낸 것이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 밀한 매질(n2)에서 소한 매질(n1)로 빛이 입사하는 경우 소한 매질(n1)에서의 속도가 빨라지기 때문에 빛의 진행 방향은 수직선 방향으로부터 멀어지는 쪽으로 꺾이게 된다.
한편, 어떤 일정 각도 이상으로 빛이 입사되는 경우, 빛이 수평의 경계면에서 굴절되지 못하고 반사되며, 이러한 현상을 전반사라 한다(도면 상에 점선으로 표기함). 또한, 이 경계각을 임계각(θc)이라 하는 데, 이때, 두 매질의 굴절률 차이가 클수록 임계각(θc)은 작아지며, 그로 인해 입사하는 빛의 전반사도 많아지게 된다.
따라서, 전반사를 줄이기 위해서는 경계면에서 임계각을 크게 해주어야 하며, 본 발명에서는, 서로 다른 매질의 경계면을 반구 형상으로 하여, 임계각을 키워준다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 두 매질 사이의 경계면에 상대적으로 밀한 매질에 의해 반구 형상의 패턴(160')을 갖는 경우, 상기 밀한 매질(n2)로부터 소한 매질(n1)로 입사되는 대부분의 광을 전반사 없이 투과시킬 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은, 이러한 빛의 특성을 이용한 것으로, 구형의 입자(160a) 들을 광 투과층(160)으로 형성하여, 그 표면에 엠보싱 패턴을 갖도록 함으로써, 상기 형광층(150)으로부터 입사되는 광이 그 경계면에서 전반사 되는 것을 방지한다.
도 6을 통해 이를 좀더 상세하게 설명하면, 형광층(150)의 하부에 위치하는 LED 칩(미도시)으로부터 청색광(①)이 발광하게 되면, 상기 청색광(①)은 상기 형광물질(153)과 충돌하여, 상기 형광층(150)에 분포된 형광물질(153)을 여기시키고, 상부로 방출되거나(1a), 하부로 향하게 된다(1b). 이때, 대부부의 청색광은 형광물질(153)을 여기시키고, 상부로 방출되며, 하부방향으로 입사되는 광은 대부분이 리플렉터 컵에 반사되어 다시 형광물질(153)을 여기시키고, 상부로 방출된다.
상기 청색광(1a)에 의해 여기된 형광물질(153)은 황색광을 발생시키게 되는데, 상기 황색광(2a, 2b)은 전반사 되는 광이 없이 대부분 청색광(1a)과 함께 상부방향으로 방출되어 백색광을 구현하게 된다.
이와 같이, 전반사되어 하부방향으로 향하는 광이 없이 대부분이 외부로 투과되는 것은, 상기 구형입자(160a)로 이루어진 광 투과층(160) 때문이다. 즉, 상기 광 투과층(160)이 없이 평평한 경우, 임계각보다 큰 각으로 입사되는 광은 모두 전반사가 이루어지나, 상기 광 투과층(160)에 의해, 임계각을 거의 90°에 가깝게 키워줌으로써, 상기 형광층(150)에서 외부로 입사되는 광의 대부분이 전반사 없이 그대로 투과된다.
한편, 상기 구형입자(160a)의 지름은, 5 ~ 100 ㎛ 범위에서 다양하게 형성될 수 있으며, 상기 구형입자(160a)의 크기는, 파장에 따른 광 투과도에 영향을 미친다.
도 7 및 도 8은 구형입자의 크기가 10 ㎛ , 30 ㎛ 인 경우에 대하여 각각, 파장에 따른 광 투과도를 나타낸 것으로, A 는 광 투과층이 없는 구조에 대한 광 투과도이고, B 는 광 투과층이 마련된 구조에 대한 광 투과도이다.
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 지름이 10 ㎛ 인 구형입자를 광 투과층으로 형성한 경우, 입사광의 파장이 0.45 ㎛ 보다 작을 때, 광 투과도이 급격히 떨어지고 있으나, 그 이상에서는, 점점 증가하여, 입사광의 파장이 0.55 ㎛ 보다 큰 경우, 오히려, 광 투과층이 마련되지 않은 경우(A)에 비해, 약 5% 정도 광 추출효율이 향상되어, 약 95%의 광 투과도를 나타낸 것을 알 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 구형입자의 지름이 30 ㎛ 로 커진 경우, 입사광의 파장이 0.425 ㎛ 보다 큰 파장대에서, 광 투과도가 증가하는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 상기 구형입자(160a)의 크기는 파장에 따른 광 투과도에 영향을 미치게 된다.
따라서, 외부로 투과되는 파장대에 따라, 상기 구형입자(160a)의 크기를 다양하게 조절할 수 있을 것이다.
한편, 상기 구형입자(160a)의 반지름(r)과 상기 구형입자(160a)가 형광층의 표면으로부터 올라온 높이 즉, 구형입자에 의해 형광층의 표면에 형성된 엠보싱 패턴의 높이(h)의 비(h/r)에 의해서 광 투과도가 결정된다.
여기서, 광 투과도는 형광층을 통해 외부로 투과되어 나오는 광량을 의미하는 것으로, 광추출 효율과 같은 내용으로 이해할 수 있을 것이다.
도 9는, 구형입자의 반지름(r)과 상기 구형입자가 상기 형광층의 표면으로부터 올라온 높이(h)의 비(h/r)에 따른 광 추출효율을 광의 세기(intensity)로 측정하여 나타낸 것이다. 여기서는, 구형입자(r)의 크기는 일정하므로, 형광층의 표면으로 올라온 구형입자의 높이(h)의 변화에 따른 광의 세기를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 구형입자가 형광층의 표면으로 올라온 높이 즉, 구형입자의 높이(h)가 높아질수록 광 효율이 증가하는 것을 알 수 있다. 그러나, 입자의 높이(h)에 따라 광 효율이 꾸준히 높아지지 않으며, 반지름과 높이의 비(h/r)가 0.6 인 지점에서, 광 효율은 최대이며, 그 이상에서는 미세하게 줄어드는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 구형입자의 반지름(r)과 상기 구형입자가 형광층의 표면으로 올라온 높이(h) 즉, 구형입자에 의해 상기 형광층 표면에 형성된 엠보싱 패턴의 높이(h)에 의해, 광 효율율을 조절할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 백색 발광소자(100)는, 형광층(150)의 표면에 구형입자(160a)를 심어, 그 표면이 엠보싱 패턴을 갖는 광 투과층(160)을 형성함으로써, 전반사가 이루어지는 입계각을 최대한으로 키워주어, 종래 형광층의 표면에서 전반사에 의해 손실되었던 광을 모두 외부로 투과시킴으로써, 광추출 효율을 향상시킨다.
실질적으로, 상기 광 투과층(160)을 마련함으로써, 상기 광 투광층이 마련되지 않은 경우에 비해, 5% 이상 30% 이하의 광추출 효율을 얻을 수 있었다.
한편, 본 발명에 따른 백색 발광소자(100)는, 리플렉터 컵(120)의 저면에 LED 칩(110)을 실장한 다음, 디스펜싱(dispensing) 등의 토출방식을 통해, 상기 LED 칩(110)을 둘러싸는 투명수지를 충진한 후, 이를 경화시켜 봉지재(130)를 형성하고, 그 상부에 형광층(150) 및 광 투과층(160)을 연속적으로 형성함으로써, 제작할 수 있다.
도 10a ~ 도 10c는 본 발명에 따른 백색 발광소자의 제조공정을 간략하게 나타낸 공정 단면도이다.
먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 리플렉터 컵(120)을 마련한 후, 상기 리플렉터 컵(120)의 저면에 LED 칩(110)을 실장한다. 이때, 상기 리플렉터 컵(120)의 내면에는, 상기 LED 칩(110)으로부터 상기 리플렉터 컵(120)에 입사되는 광을 반사시켜 상부로 향하도록 하는 Al, Ag와 같은 반사물질을 코팅할 수 있다.
이어서, 디스펜싱(dispensing) 등의 토출방식을 통해, 상기 LED 칩(110)을 둘러싸는 투명수지를 충진한 후, 이를 경화시켜 봉지재(130)를 형성한다.
이때, 상기 투명수지는, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등을 사용할 수 있다.
계속해서, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 봉지재(130) 상에 투명수지에 형광물질이 혼합된 수지를 도포한 후, 이를 반경화시킨 후, 상기 반경화된 형광층(150a) 상에, 구형입자(160a)을 삽입시켜, 그 표면에 엠보싱 패턴을 형성하는 광 투과층(160)을 형성한다.
이때, 상기 구형입자(160a)는, 상기 봉지재(130)의 투명수지와 동일한 굴절율을 갖도록 형성하며, 예를 들어, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 형성할 수 있을 것이다.
상기 구형입자(160a)를 상기 반경화된 형광층(150a) 표면으로의 삽입은, 구형입자를 접착시키는 시트를 준비한 후, 이를 상기 반경화된 형광층(150a) 상에 압력을 줌으로써, 이루어질 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 상기 구형입자(160a)의 삽입방법을 나타낸 것으로, 먼저, 도 11a에 도시된 바와 같이, 구형입자의 파우더(170)가 담긴 용기(180) 및 상기 구형입자의 파우더를 접착시킬 수 있는 시트(190)가 마련된 지지바(195)를 각각 준비한다. 이때, 시트(190)는 천 또는 스폰지등의 재료가 이용될 수 있다.
그리고, 상기 시트(190)를 용기(180) 내에 넣었다 빼냄으로써, 시트(190)의 표면에 구형입자 파우더(170)를 접착시킨다. 이때, 상기 구형입자의 파우더(170)는, 그 구형입자의 지름이 5 ~ 100 ㎛ 범위의 다양한 크기를 가질 수 있다.
이어서, 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 구형입자의 파우더가 접착된 시트(190)를 반경화가 이루어진 형광층(150a) 상에 접촉시킨 후, 소정의 압력을 주어, 상기 구형입자(160a)를 형광층(150)의 표면에 심는다. 이때, 상기 시트(190)에 가해지는 압력에 의해, 상기 구형입자(160a)가 형광층(150)의 표면에 심어지는 깊이가 결정되므로, 구형입자(160a)가 상기 형광층(150) 내부로 완전히 매몰되지 않도록 유의해야 한다.
계속해서, 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 시트(190)를 상기 형광층(150a)으로부터 분리시키게 되면, 상기 형광층(150a)의 표면에 심어진 구형입자(160a)는 그대로 남게 되고, 시트(190)만 분리된다.
이것은, 상기 형광층(150a)이 반경화된 상태이므로, 상기 형광층의 투명수지가 가진 점성으로 인해, 상기 형광층의 접착력이 상기 시트의 접착력 보다 크기 때문에 가능한 것이다.
도 11a ~ 도 11c의 방법을 통해, 반경화된 형광층(150a) 상에 구형입자(160a)를 삽입한 후에, 상기 형광층(150a)을 완전 경화시킴으로써, 도 10c에 도시된 바와 같이, 백색 발광소자(100)를 형성한다.
상기한 바와 같은 단계(도 10a ~ 도 10c)의 단계를 통해 얻어진, 본 발명의 백색 발광소자(100)는, 상기 LED 칩(110)으로부터 발생되는 광을 여기원으로 하여, 상기 형광층(150)으로부터 방출되는 광을 광 투과층(160)을 통해, 모두 외부로 투과시킴으로써, 광추출 효율을 향상시킨다.
따라서, 본 발명의 기본 개념은, 형광층의 표면에 구형입자를 삽입하여, 그 표면에 엠보싱 패턴을 갖는 광 투과층을 형성하는 것으로, LED 칩의 실장방식 및 패키지 방식등에 상관없이 상기의 기술내용을 포함한다면, 모두 본 발명에 포함될 것이다.
이에 따라, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개 량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래 램프방식의 백색 발광소자를 나타낸 도면.
도 2는 종래 리플렉터 컵에 실장된 LED 칩과 그 상부에 분포된 형광물질을 나타낸 것으로, 도 2a는 LED 칩 주변에 형광물질이 집중된 것을 나타낸 것이고, 도 2는 형광물질이 투명수지 내에 균일하게 분포된 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 백색 발광소자를 나타낸 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명이 적용되는 스넬의 법칙을 설명하기 위한 개념도로서, 도 4는 두 매질 사이의 경계면이 평평한 경우를 나타낸 것이고, 도 5는 두 매질 사이의 경계면이 반구 형태를 갖는 경우를 나타낸 도면.
도 6은, 본 발명에 따른 백색 발광소자의 광추출을 보여주는 도면.
도 7 및 도 8은 구형입자의 크기가 10 ㎛, 30 ㎛ 인 경우에 있어서, 입사 파장에 따른 광 투과도를 나타낸 도면.
도 9는 입자의 반지름(r)과 높이(h)의 비(h/r)에 따른 광 투과도를 나타낸 도면.
도 10a ~ 도 10c는 본 발명에 따른 백색 발광소자의 제조공정을 나타낸 공정 단면도.
도 11a ~ 도 11c는 본 발명에 따른 광 투과층의 제조공정을 나타낸 공정도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 백색 발광소자 110 : LED 칩
120 : 리플렉터 컵 130 : 봉지재
150 : 형광층 151 : 투명수지
153 : 형광물질 160 : 광 투과층
160a : 구형입자 170 : 구형입자 파우더
180 : 용기 190 : 시트

Claims (21)

  1. 리플렉터 컵(reflector cup);
    상기 리플렉터 컵의 저면에 실장된 LED 칩;
    상기 LED 칩을 둘러싸는 투명수지;
    상기 투명수지 상부의 형광층; 및
    상기 형광층 표면에 삽입되어, 그 표면에 엠보싱을 형성하며, 형광층으로부터 입사되는 광을 상부방향으로 투과시키는 광 투과층;
    을 포함하는 백색 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명수지는, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 형광층은, 투명수지와 형광물질이 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 투명수지는, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 투과층은, 상기 투명수지의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광 투과층은, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 투과층은, 복수개의 구형입자로 이루어진 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구형입자의 지름은, 5 ~ 100 ㎛ 범위에 해당하는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩은, 청색(blue), 적색(red), 녹색(green) 및 UV 파장을 발생시키는 발광소자 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 형광층은, 황색(yellow), 적색(red) 및 녹색(green) 중 어느 하나로 파 장을 변환시키는 형광물질 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  11. 상부를 향하여 경사진 리플렉터 컵(reflector cup);
    상기 리플렉터 컵의 저면에 실장된 LED 칩;
    상기 리플렉터 컵 내부에 상기 LED 칩을 둘러싸는 봉지재;
    상기 봉지재 상부의 형광층; 및
    상기 형광층 표면에 복수의 구형의 입자로 구성되어, 그 표면에 엠보싱을 형성하며, 상기 구형입자의 반지름(r)과 상기 형광층의 표면으로 올라온 엠보싱 높이(h)의 비(h/r)가 0.6 ~ 1 를 갖는 광 투과층;
    을 포함하여 구성된 백색 발광소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광 투과층을 구성하는 구형입자의 지름은, 5 ~ 100 ㎛ 범위에 해당하는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광 투과층은, 상기 봉지재와 동일한 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광 투과층은, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 백색 발광소자.
  15. 리플렉터 컵(reflector cup)을 준비하는 단계;
    상기 리플렉터 컵의 저면에 LED 칩을 실장하는 단계;
    상기 리플렉터 컵 내부에 상기 LED 칩을 둘러싸는 봉지재를 형성하는 단계;
    상기 봉지재 상에 형광층을 형성하는 단계; 및
    상기 형광층 상에 구형의 입자를 삽입하여, 그 표면에 엠보싱을 형성하는 광 투과층을 형성하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 백색 발광소자의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 봉지재는, 아크릴수지(PMMA : Polymethly Methacrylate), 폴리스티렌(polysterene), 폴리우레탄(polyuretane), 벤조구아나민 수지(benzoguanamine resin), 에폭시(epoxy) 및 실리콘 수지(silicone resin) 중 어느 하나를 선택하여 형성하는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 봉지재 상에 형광층을 형성하는 단계는,
    투명수지에 형광물질을 혼합한 후, 이를 봉지재 상에 디스펜싱 하는 단계; 및
    상기 반사필름 상에 디스펜싱된 투명수지 및 형광물질을 반경화시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 형광층 상에 광 투과층을 형성하는 단계는,
    상기 형광층을 반경화시키는 단계;
    구형입자의 파우더가 담긴 용기를 준비하는 단계;
    하부에 구형입자 파우더를 접착할 수 있는 시트가 부착된 지지바를 준비하는 단계;
    상기 시트를 상기 용기 내에 잠식시켜, 그 표면에 상기 구형입자의 파우더를 접착시키는 단계;
    상기 구형입자의 파우더가 접착된 시트면을 상기 반경화된 형광층 상에 올려놓은 후, 압력을 가해, 상기 구형입자를 형광층 내에 삽입하는 단계; 및
    상기 지지바를 상기 형광층으로부터 분리시킴에 따라, 형광층 표면에 엠보싱을 형성하는 광 투과층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 형광층 내에 구형입자를 삽입한 후, 상기 형광층을 완전경화 시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 구형입자는 그 지름이, 5 ~ 100 ㎛ 범위에 해당하는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자의 제조방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 구형입자의 반지름(r)과 상기 형광층의 표면으로 올라온 엠보싱 높이(h)의 비(h/r)가 0.6 ~ 1 를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 백색 발광소자의 제조방법.
KR1020070132469A 2007-12-17 2007-12-17 백색 발광소자 및 그 제조방법 KR100944008B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070132469A KR100944008B1 (ko) 2007-12-17 2007-12-17 백색 발광소자 및 그 제조방법
US12/068,998 US8324797B2 (en) 2007-12-17 2008-02-14 White light emitting diode and method of manufacturing the same
US13/354,837 US8390189B2 (en) 2007-12-17 2012-01-20 White light emitting diode and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070132469A KR100944008B1 (ko) 2007-12-17 2007-12-17 백색 발광소자 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090065045A true KR20090065045A (ko) 2009-06-22
KR100944008B1 KR100944008B1 (ko) 2010-02-24

Family

ID=40752272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070132469A KR100944008B1 (ko) 2007-12-17 2007-12-17 백색 발광소자 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8324797B2 (ko)
KR (1) KR100944008B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120017147A (ko) * 2010-08-18 2012-02-28 엘지이노텍 주식회사 렌즈 패턴이 형성된 화이트 발광용 칩 패키지
KR101326892B1 (ko) * 2011-12-15 2013-11-11 엘지이노텍 주식회사 광학 부재, 이를 포함하는 발광장치 및 표시장치 및 이의 제조방법
KR20150070402A (ko) * 2012-10-26 2015-06-24 엔티에이치 디그리 테크놀로지스 월드와이드 인코포레이티드 청색 led 위에 투명 입자들을 함유한 인광체 층

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8105853B2 (en) * 2008-06-27 2012-01-31 Bridgelux, Inc. Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes
US8783915B2 (en) 2010-02-11 2014-07-22 Bridgelux, Inc. Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes
EP2540795B1 (en) 2011-06-28 2014-12-17 Recticel Fluorescent polyurethane composite and applications thereof
CN102244187B (zh) * 2011-07-26 2013-02-13 哈尔滨工业大学 白光led封装结构及封装方法
JP2013042079A (ja) * 2011-08-19 2013-02-28 Sharp Corp 半導体発光装置
KR101295075B1 (ko) * 2012-02-15 2013-08-08 루미마이크로 주식회사 엘이디 패키지 제조 방법
TW201403875A (zh) * 2012-07-13 2014-01-16 Ritedia Corp 白光發光二極體
WO2014141030A1 (en) 2013-03-11 2014-09-18 Koninklijke Philips N.V. A light emitting diode module with improved light characteristics
JP6680670B2 (ja) * 2013-04-11 2020-04-15 ルミレッズ ホールディング ベーフェー トップエミッション型半導体発光デバイス
JP2015028997A (ja) 2013-07-30 2015-02-12 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2015111626A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 シャープ株式会社 発光装置およびその製造方法
KR102252994B1 (ko) 2014-12-18 2021-05-20 삼성전자주식회사 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지용 파장 변환 필름
TW201628218A (zh) * 2015-01-26 2016-08-01 Edison Opto Corp 磷光片與具有磷光片的發光裝置
DE102015104220A1 (de) * 2015-03-20 2016-09-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische Leuchtvorrichtung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4066620B2 (ja) * 2000-07-21 2008-03-26 日亜化学工業株式会社 発光素子、および発光素子を配置した表示装置ならびに表示装置の製造方法
US6610598B2 (en) * 2001-11-14 2003-08-26 Solidlite Corporation Surface-mounted devices of light-emitting diodes with small lens
KR20040073068A (ko) * 2003-02-13 2004-08-19 엘지전자 주식회사 실리콘 나노파티클을 이용하는 디스플레이 백라이트용백색 ｌｅｄ 소자
KR100537560B1 (ko) * 2003-11-25 2005-12-19 주식회사 메디아나전자 2단계 큐어 공정을 포함하는 백색 발광 다이오드 소자의제조방법
JP3881653B2 (ja) * 2003-12-25 2007-02-14 京セラ株式会社 発光装置
US7560820B2 (en) * 2004-04-15 2009-07-14 Saes Getters S.P.A. Integrated getter for vacuum or inert gas packaged LEDs
KR100610699B1 (ko) 2004-11-19 2006-08-09 알티전자 주식회사 발광증폭 구조를 가진 백색발광다이오드 및 그의 제조방법
KR100610278B1 (ko) * 2004-12-14 2006-08-09 알티전자 주식회사 고휘도 백색발광다이오드 및 그의 제조방법
KR100665219B1 (ko) * 2005-07-14 2007-01-09 삼성전기주식회사 파장변환형 발광다이오드 패키지
KR20070009948A (ko) * 2006-12-02 2007-01-19 주식회사 메디아나전자 2개의 형광체를 이용한 고출력 백색 발광 다이오드 소자
WO2008133756A1 (en) * 2006-12-24 2008-11-06 Lehigh University Efficient light extraction method and device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120017147A (ko) * 2010-08-18 2012-02-28 엘지이노텍 주식회사 렌즈 패턴이 형성된 화이트 발광용 칩 패키지
KR101326892B1 (ko) * 2011-12-15 2013-11-11 엘지이노텍 주식회사 광학 부재, 이를 포함하는 발광장치 및 표시장치 및 이의 제조방법
KR20150070402A (ko) * 2012-10-26 2015-06-24 엔티에이치 디그리 테크놀로지스 월드와이드 인코포레이티드 청색 led 위에 투명 입자들을 함유한 인광체 층

Also Published As

Publication number Publication date
US20120122255A1 (en) 2012-05-17
US20090153023A1 (en) 2009-06-18
KR100944008B1 (ko) 2010-02-24
US8390189B2 (en) 2013-03-05
US8324797B2 (en) 2012-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100944008B1 (ko) 백색 발광소자 및 그 제조방법
US10305001B2 (en) High-power white LEDs
US7816855B2 (en) LED device having diffuse reflective surface
US7503676B2 (en) Light-emitting device and illuminating apparatus
EP1686630A2 (en) Led device having diffuse reflective surface
KR102146595B1 (ko) 측면 방출을 위한 형상의 성장 기판을 가지는 led
KR100888438B1 (ko) 백색 발광소자 및 그 제조방법
US9263647B2 (en) Light emitting diode package structure and manufacturing method thereof
JP2011119739A (ja) 発光装置及びその製造方法
KR20120131955A (ko) 발광장치
KR20130032110A (ko) 조명 장치
JP2008053702A (ja) 発光装置および照明装置
KR20090039932A (ko) 발광 소자 패키지
JP2011114093A (ja) 照明装置
KR100610699B1 (ko) 발광증폭 구조를 가진 백색발광다이오드 및 그의 제조방법
JP6212989B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
TW201719935A (zh) 發光二極體封裝裝置
KR20130016940A (ko) 조명 장치
US10964859B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same
JP4868960B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
CN208127204U (zh) 一种cob封装结构
KR101641266B1 (ko) 발광소자 패키지를 구비하는 디스플레이 장치
US20120175656A1 (en) Light emitting diode package
KR101039979B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 조명 시스템
JP5291162B2 (ja) 発光装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130131

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140129

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 6