KR20110084787A - 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템 및 방법에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템은, 복수의 발광 다이오드가 어레이된 기판; 상기 기판이 수납되는 몸체; 상기 복수의 발광 다이오드로부터 방출된 광을 검출하는 광 검출기; 및 상기 광 검출기에 의해 검출된 광의 정보를 분석하여, 상기 발광 다이오드의 광 정보에 매칭되는 형광체 비율을 계산하는 연산부, 및 상기 발광 다이오드의 광 정보와 형광체 비율이 매칭되어 저장된 저장부를 구비한 매칭 프로세서를 포함한다.
실시 예에 따른 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템은, 복수의 발광 다이오드가 어레이된 기판; 상기 기판이 수납되는 몸체; 상기 복수의 발광 다이오드로부터 방출된 광을 검출하는 광 검출기; 및 상기 광 검출기에 의해 검출된 광의 정보를 분석하여, 상기 발광 다이오드의 광 정보에 매칭되는 형광체 비율을 계산하는 연산부, 및 상기 발광 다이오드의 광 정보와 형광체 비율이 매칭되어 저장된 저장부를 구비한 매칭 프로세서를 포함한다.
Description
실시 예는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다. Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는 통상 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어져 있다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.
이러한 질화물 반도체 재료를 이용한 LED 혹은 LD의 광을 얻기 위한 발광 소자에 많이 사용되고 있으며, 핸드폰의 키패드 발광부, 전광판, 표시장치, 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다.
실시 예는 발광 다이오드로부터 방출된 컬러 스펙트럼을 매칭하기 위한 컬러 매칭 시스템 및 방법을 제공한다.
실시 예는 발광 다이오드 칩의 광 정보를 추출한 다음, 색 좌표의 타켓을 위한 최적의 형광체 함량으로 몰딩할 수 있는 컬러 매칭 시스템 및 방법을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템은, 복수의 발광 다이오드가 어레이된 기판; 상기 기판이 수납되는 몸체; 상기 복수의 발광 다이오드로부터 방출된 광을 검출하는 광 검출기; 및 상기 광 검출기에 의해 검출된 광의 정보를 분석하여, 상기 발광 다이오드의 광 정보에 매칭되는 형광체 비율을 계산하는 연산부, 및 상기 발광 다이오드의 광 정보와 형광체 비율이 매칭되어 저장된 저장부를 구비한 매칭 프로세서를 포함한다.
실시 예에 따른 발광 다이오드의 컬러 매칭 방법은, 발광 다이오드 칩이 탑재된 발광 다이오드를 기판 위에 배치하는 단계; 상기 발광 다이오드의 칩으로부터 방출된 광을 검출하는 단계; 상기 검출된 발광 다이오드 칩의 광의 정보와 매칭되는 형광체 함량을 검색하는 단계; 및 상기 형광체 함량을 갖는 형광체층을 상기 발광 다이오드 칩 위에 몰딩하는 단계를 포함한다.
실시 예는 발광 다이오드 칩의 광 정보에 따라 형광체 함량을 조절함으로써, 발광 다이오드의 컬러 매칭이 간단한 효과가 있다.
실시 예는 발광 다이오드의 색좌표 타켓을 편리하게 조절할 수 있다.
실시 예는 발광 다이오드의 제조가 편리한 효과가 있다.
실시 예는 발광 다이오드의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 컬러 매칭 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 발광 다이오드에 형광체층의 몰딩 전 또는 후를 나타낸 도면이다.
도 3은 CIE 색도도를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 형광체 함량 비율에 따른 상대 강도를 나타낸 도면이다.
도 5는 실시 예에 따른 청색 LED 칩과 황색 형광체에 의해 발광 스펙트럼으로서, 청색 스펙트럼과 황색 스펙트럼의 강도 변화를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 실시 예에 있어서, 다른 형태의 발광 다이오드를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 다이오드의 컬러 매칭 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 발광 다이오드에 형광체층의 몰딩 전 또는 후를 나타낸 도면이다.
도 3은 CIE 색도도를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 형광체 함량 비율에 따른 상대 강도를 나타낸 도면이다.
도 5는 실시 예에 따른 청색 LED 칩과 황색 형광체에 의해 발광 스펙트럼으로서, 청색 스펙트럼과 황색 스펙트럼의 강도 변화를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 실시 예에 있어서, 다른 형태의 발광 다이오드를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 다이오드의 컬러 매칭 방법을 나타낸 도면이다.
실시 예를 설명함에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 각 실시 예의 기술적 특징은 각 실시 예로 한정하지 않고 다른 실시 예에 선택적으로 적용될 수 있다.
이하, 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 실시 예에 따른 컬러 매칭 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 컬러 매칭 시스템은 몸체(10), 지지대(14), 기판(20), 발광 다이오드(30), 광학 시트(40), 광 검출기(50), 및 매칭 프로세서(60)를 포함한다.
상기 몸체(10)는 내부의 홈(12)에 지지대(14)를 배치하고, 상기 지지대(14) 위에 기판(20)이 배치된다.
상기 기판(20) 위에는 복수의 발광 다이오드(30)가 탑재되며, 상기 발광 다이오드(30)는 일정 개의 그룹(2개 이상)으로 어레이되며, 동일한 컬러대의 스펙트럼을 발광하게 된다.
여기서, 상기 발광 다이오드(30)는 도 2의 (a)와 같이, 몸체(31) 내의 캐비티(35)에 배치된 적어도 하나의 칩(34)이 리드 전극(32,33)에 연결된다. 상기 몸체(31)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 칩(34)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 발광 다이오드 칩(34)은 리드 전극(32,33)에 와이어(37) 및 다이 본딩 방식으로 연결되거나, 복수의 와이어로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 다이오드(30)는 칩(34) 위에 형광체층이 존재하지 않는 형태로 제공된다.
상기 발광 다이오드 칩(34)은 화합물 반도체에 따라 발광하게 되며, 상기 광의 스펙트럼에는 메인 파장, 피크 파장, 광 출력 등의 칩 정보를 가지게 된다. 상기 화합물 반도체는 3족-5족 화합물 반도체 재료 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 다이오드 칩(34)은 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 적색 LED 칩, UV(Ultra violet) LED 칩 등 중에서 선택될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 청색 LED 칩을 그 예로 설명하기로 한다.
상기 발광 다이오드 칩(34)은 약 420 nm 내지 480 nm 범위의 스펙트럼을 가지며, 그 피크 파장은 450 nm일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 다이오드 칩(34) 각각은 웨이퍼 상의 위치, 제조 환경에 따라 랭크가 동일하거나 다를 수 있다. 단일 랭크라 함은, 예컨대, 동일한 컬러대의 LED 칩 예컨대, 청색 LED 칩들의 피크 파장, 색 좌표 등이 동일한 랭크에 존재하는 경우이다. 상기 동일한 랭크는 피크 파장이 동일하거나, 색 좌표가 동일함을 나타낸다. 웨이퍼로부터 제조된 LED 칩들은 그 제조 조건 및 환경 등의 영향에 의해 모두 일정한 피크 파장을 갖는 LED 칩으로 제조될 수 없다. 예컨대, 하나의 웨이퍼 상에서 청색 LED 칩들은 450~455nm의 피크 파장의 광으로 제조될 수 있으며, 상기 450~455nm을 1nm로 소팅하게 되면, 450,451,452,453,454,455nm의 피크 파장을 갖는 5개의 랭크로 분류될 수 있다. 즉, 5개의 LED 칩은 멀티 랭크로 분류된다. 또한 상기 멀티 랭크는 피크 파장이 1nm 이상의 차이가 있거나, 피크 파장이 다를 수 있다. 상기 피크 파장은 임의의 광원의 색좌표를 기준으로 무채색 좌표로부터 연장선을 그었을 때 CIE 색 좌표 상에 나타나는 파장으로 정의될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 기판(20) 위에 탑재된 복수의 발광 다이오드(30)는 피크 파장이 동일한 단일 랭크로 이루어진 칩들로 이루어지거나, 피크 파장이 2nm 이하의 차이를 갖는 멀티 랭크로 이루어진 칩들로 이루어질 수 있다.
상기 발광 다이오드(30) 및 기판(20)은 표시 장치의 라이트 유닛에 적용되는 발광 모듈로서, 상기 발광 다이오드는 상기 표시 장치에 필요한 메인 피크의 광 예컨대, 청색 광을 방출할 수 있다.
상기 몸체(10)는 상기 발광 다이오드(30)의 둘레를 커버하며, 상기 발광 다이오드(30)로부터 방출된 광이 원하지 않는 영역으로 누설되거나 흡수되는 것을 차단하게 된다.
상기 몸체(10)에는 전원 선(16,17)이 연결되며, 상기 전원 선(16,17)은 상기 기판(20)을 통해 발광 다이오드(30)에 전원을 공급해 준다. 상기 발광 다이오드(30)는 상기 전원 예컨대, DC 전원에 의해 구동하여 광을 방출하게 된다.
상기 몸체(10) 위에는 광학 시트(40)가 배치된다. 상기 광학 시트(40)는 상기 발광 다이오드(30)와 소정 거리(D2)로 이격되며, 그 이격 거리(D2)는 상기 발광 다이오드(30)가 탑재될 라이트 유닛에서의 광학 시트(40)와 발광 다이오드(30) 사이의 간격에 대응된다.
상기 광학 시트(40)는 확산 시트 및/또는 프리즘 시트를 포함하며, 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주며, 상기 프리즘 시트는 입사된 광을 일정 영역으로 가이드하게 된다.
상기 광학 시트(40) 위에는 광 검출기(50)가 배치된다. 상기 광 검출기(50)는 포토 다이오드로 구현될 수 있으며, 상기 광학 시트(40)를 통과한 광을 검출하게 된다.
여기서, 상기 광학 시트(40)와 상기 발광 다이오드(30)는 실질적인 적용 모델 예컨대, TV나 모니터 등의 표시 장치의 LCD 패널에 배치된 간격을 적용할 수 있다.
상기 광 검출기(50)는 상기 발광 다이오드(30)로부터 방출된 광을 측정하게 되며, 상기 측정된 광은 매칭 프로세서(60)로 전달된다. 상기 매칭 프로세서(60)는 연산부(62) 및 저장부(64)를 포함하며, 상기 연산부(60)는 마이컴으로서, 상기 측정된 광으로부터 메인 파장, 피크 파장, 광 출력(즉, 강도) 등의 정보를 추출하게 된다.
상기 연산부(62)에 의해 추출된 광 정보는 저장부(64)에 임시로 저장될 수 있다.
상기 저장부(64)에는 입력 광의 정보와, 색좌표 타켓에 대한 기준 색좌표 데이터와 형광체 비율 데이터가 테이블로 매칭되어 저장된다. 상기 기준 색좌표 데이터는 예컨대, 타켓 색도 랭크(예: 백색)가 될 수 있다. 상기 형광체 비율 데이터는 상기 발광 다이오드(30)의 메인 파장, 피크 파장, 및 광 출력에 따른 형광체 비율이 각각 매칭되어 저장된다.
상기 저장부(64)에는 발광 다이오드 칩의 광 정보와 형광체의 비율의 관계가 데이터 베이스로 저장된다. 이에 따라 상기 발광 다이오드 칩의 광 정보와 형광체의 비율은 색 좌표 타켓을 위한 조합이 될 수 있다.
상기 형광체 함량에 대한 비율 데이터가 결정되면, 디스펜싱 장비(39)에 의해 도 2의 (b)의 캐비티(35)에 몰딩되는 형광체층(36)의 황색 형광체의 함량이 결정된다. 상기 형광체층(36)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 황색 형광체의 함량은 패키지 크기 예컨대, 형광체층의 두께 등에 따라 달라질 수 있으며, 이러한 변경은 실시 예의 기술적 범위 내에서 조절할 수 있다.
실시 예는 발광 다이오드(30)의 칩(34)의 광 정보를 획득한 다음, 각 칩(34)의 광 정보에 매칭되는 최적의 형광체 함량을 결정하여, 형광체가 첨가된 형광체층(36)으로 몰딩하여 백색 발광 다이오드(30A)를 완성할 수 있다. 예컨대, 각 칩의 메인 파장, 피크 파장, 강도에 따라 매칭되는 데이터 베이스를 참조하여 형광체 함량을 5%로 할 것인지, 10%로 할 것인지를 결정할 수 있다.
도 3은 CIE 공간에서의 색도도를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, CIE 색도도 상에서 청색(Blue)과 황색(Yellow)은 2 좌표(B,Y)를 연결한 직선(L1)상에 혼색된 컬러가 위치하게 된다. 예컨대, 상기 황색(Y) 형광체의 함량이 증가함에 따라 청색 광과 황색 광의 혼색 좌표는 T1, T2, 또는 T3의 위치로 이동하게 된다. 즉, 혼색 좌표는 상기 청색 광을 기준으로 황색 형광체의 혼색 비율에 따라 타켓 색도 영역(A1)에 위치하도록 조절할 수 있다.
또한 세 가지의 색(Red, Green, Blue)을 혼합한 경우 3 좌표(R,G,B)에 의해 삼각형이 된다. 세 가지의 색의 혼합은 각 컬러의 혼합 비율에 따라 결과 좌표의 위치가 달라질 수 있으며, 타켓 색도 영역(A1)에 위치하도록 조절할 수 있다. 여기서 세 가지 색의 혼합 비율을 조절하여 거의 모든 색을 만들어 낼 수 있다. 이 경우, 청색 LED 칩과 적색 형광체와 녹색 형광체를 조합하거나, UV LED 칩과 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 청색 형광체를 조합할 수 있다.
도 4는 실시 예에 있어서, 형광체 혼합 비율에 따른 황색 형광체의 파장 스펙트럼의 상대 강도를 나타낸 도면이며, 도 5는 청색 LED 칩과 황색 형광체에 따른 파장 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 황색 형광체의 발광 파장은 420nm 내지 480nm 범위의 흡수 피크를 갖고 510nm 내지 570nm 범위의 광 피크를 나타내게 된다. 이러한 황색 형광체의 함량이 점차 증가하면 상기 황색 파장의 상대 강도는 X3, X2, X1로 증가하게 되며, 이러한 함량 증가에 따른 상대 강도의 증가는 도 5와 같이 청색 스펙트럼의 피크 파장 강도(P1,P2,P3)를 점차 낮추게 된다. 이에 따라 상기 청색 스펙트럼의 피크 파장의 강도(P1,P2,P3)는 황색 형광체의 함량(X3,X2,X1)에 대응될 수 있다. 이에 따라 청색 스펙트럼의 피크 파장의 강도에 따라 황색 형광체의 함량은 서로 대응되도록 매칭시켜 줄 수 있으며, 이러한 매칭 데이터는 데이터베이스화될 수 있다.
발광 다이오드 칩의 피크 파장의 강도와 형광체 비율은 상대적으로 정해지는 값으로서, 상기 형광체 비율이 증가하면 증가할수록 상기 발광 다이오드 칩의 피크 파장의 강도는 점차 낮아지게 된다. 이러한 데이터 베이스를 참조하여, 청색 피크 파장을 측정한 다음 이에 매칭되는 황색 형광체의 함량을 구하여, 청색 피크 파장과 황색 피크 파장에 의해 색좌표 타켓을 맞추어 줄 수 있게 된다.
실시 예에 있어서, 상기 형광체는 420nm 내지 480nm 범위의 흡수 피크를 갖고 510nm 내지 570nm 범위의 광 피크를 나타내는 황색 형광체, 예컨대 YAG 또는 실리케이트 형광체를 포함할 수 있다. 또한 형광체는 근자외선 내지 청색 파장영역 (약 315 nm 내지 약 480 nm 영역)의 광에 의해 여기되고 녹색 내지 황색 파장영역 (약 490 nm 내지 약 770 nm)의 광범위영역에서 발광 피크를 보이는 가시광선을 방출하는 가넷계 형광체를 적용할 수 있다. 이러한 형광체들은 형광 물질 예컨대, 활성제와 모제 등의 몰 비율에 따라 발광 파장이 달라질 수 있다.
또한 발광 다이오드 칩의 피크 파장에 따라 각각 매칭되는 황색 형광체의 몰 비율을 갖는 데이터 베이스를 구축할 수 있다. 예컨대, 발광 다이오드 칩의 피크 파장이 도 5와 같은 X 축에서 440nm를 기준으로 1~5nm의 오차 범위로 이동되더라도, 상기 황색 형광체를 이루는 형광 물질의 몰 비율을 결정하여, 색좌표 타켓으로 맞추어 줄 수 있다.
이러한 스펙트럼의 컬러 매칭 방법은 발광 다이오드의 피크 파장의 강도에 따라 형광체 비율을 결정하는 방법으로서, 상기 발광 다이오드 칩의 피크 파장에 따른 최적의 형광체 함량을 결정할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 다른 형태의 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상부에 캐비티(35)가 형성되어 있는 몸체(31)에 리드 전극(32,33)가 배치되며, 상기 발광 다이오드 칩(34)과 리드 전극(32,33)은 와이어(37)에 의해 연결될 수 있다. 상기 캐비티(35) 내부에 발광 다이오드 칩(34)이 놓여 있고, 그 위로 상기에 개시된 형광체층(36), 상기 형광체층(36) 위에 투광성 수지층(36A)이 형성된다. 상기 투광성 수지층(36A)에는 형광체가 첨가되지 않는 투명한 몰딩층으로서, 와이어(37)가 노출되는 것을 차단할 수 있다. 상기 투광성 수지층(36A)은 표면이 오목하거나, 볼록하거나, 플랫하게 형성될 수 있다.
이러한 형태의 발광 다이오드는 발광 다이오드 칩의 광 정보를 획득한 다음, 최적의 형광체 함량을 갖는 형광체층(36)을 형성하고, 다시 투광성 수지층(36A)을 형성한 형태이다.
도 7을 참조하면, 발광 다이오드는 몸체(31)의 캐비티(35)에 3층 구조의 수지층(36C,36,36A)이 형성된다. 상기 3층 구조의 수지층(36C,36,36A) 중 제1투광성 수지층(36C)은 발광 다이오드 칩(34)을 밀봉하고, 형광체층(36)은 상기 투광성 수지층(36C) 위에 형성되며, 제2투광성 수지층(36A)은 상기 형광체층(36) 위에 배치된다. 상기 제1 및 제2투광성 수지층(36C,36A)은 형광체가 첨가되지 않는 형태로 형성될 수 있다.
이러한 형태의 발광 다이오드는 발광 다이오드 칩 위에 제1투광성 수지층(36C)을 적층하고, 이 상태에서의 발광 다이오드 칩의 광 정보를 획득한 다음, 최적의 형광체 함량을 갖는 형광체층(36)을 형성하고, 다시 제2투광성 수지층(36A)을 형성한 형태이다.
도 8을 참조하면, 발광 다이오드는 기판 또는 몸체(31) 위에 캐비티를 형성하지 않고 트랜스퍼 몰딩 방식으로 형광체층(36)과 투광성 수지층(36A)을 형성하게 된다. 여기서, 상기 형광체층(36)은 실장되는 발광 다이오드 칩(34)의 높이가 100 ㎛인 경우에 상기 형광체층(36)의 두께는 상기 몸체 상면부터 100 ㎛ 내지 300 ㎛ 범위, 즉 실장되는 발광 다이오드 칩 높이의 약 1배 내지 3배의 높이인 것이 바람직하다. 상기 형광체층(36)의 두께가 100 ㎛ 미만인 경우에는 칩의 표면에 형광체가 도포되지 않아 백색 특성이 감소할 수 있다. 상기 형광체층(36) 및 상기 투광성 수지층(36A)는 원 기둥, 다각형 기둥 형상 등과 같은 기둥 형상을 포함할 수 있다.
도 9는 실시 예에 따른 컬러 매칭 방법을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 성장 기판 위에 3족-5족 화합물 반도체를 이용하여 LED 칩을 제조하며(S11), 상기 제조된 LED 칩은 도 2의 (a)와 같이 몸체에 탑재시켜 발광 다이오드로 구현된다(S13). 여기서, 상기 LED 칩은 두 전극이 평행하게 배치된 수평형 발광 소자, 두 전극이 서로 반대측에 배치된 수직형 발광 소자, 두 전극이 칩 바텀 측에 배치된 소자 등으로 제조될 수 있으며, 이러한 제조 형태는 실시 예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드는 기판 위에 어레이된다(S15). 상기 기판 위에 어레이된 발광 다이오드는 일정 간격을 갖고 그룹 단위로 구동될 수 있다.
상기 기판 위에 다이오드가 배치되면, 상기 기판은 도 1의 컬러 매칭 시스템에 결합되어 발광하게 되며, 광 검출기(도 1의 50)는 상기 발광 다이오드(도 1의 30)로부터 방출된 광을 측정하게 된다(S17). 상기 광 검출기와 상기 발광 다이오드 사이에는 광학 시트(도 1의 40)가 배치될 수 있다.
상기 광 검출기(도 1의 50)에 의해 검출된 광 정보는 매칭 프로세서(도 1의 60)에 전달되며, 상기 매칭 프로세서(도 1의 60)는 연산부(도 1의 62)에 의해 상기 발광 다이오드의 광 정보를 분석하게 된다. 상기의 광 정보는 발광 다이오드의 메인 파장, 피크 파장, 광 출력(즉, 강도) 등을 분석하게 된다.
그리고 상기 연산부는 저장부에 데이터베이스화된 상기 분석된 발광 다이오드의 광 정보와 형광체 함량 데이터를 매칭시켜, 발광 다이오드의 형광체 함량을 결정하게 된다(S18,S20). 이러한 형광체 함량이 결정되면, 상기 발광 다이오드 칩 위에 상기 결정된 형광체 함량이 첨가된 형광체층으로 몰딩하게 된다. 이러한 발광 다이오드 칩 위에 형광체층을 몰딩함으로써(S23), 색좌표 타켓의 광을 방출하는 발광 다이오드로 구현될 수 있다.
실시 예는 발광 다이오드의 칩 위에 형광체층을 몰딩하기 전, 상기 칩의 광 정보를 측정한 다음, 각 칩에 맞는 형광체 함량을 상기 칩 상에 배치하게 된다. 이에 따라 칩 위에 형광체층을 몰딩하는 방식에 비해 패키지 수율 및 색좌표 분포는 개선될 수 있으며, 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
상기한 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 몸체, 14: 지지대, 20 : 기판, 30,30A : 발광 다이오드, 40: 광학 시트, 50 : 광 검출기, 60: 매칭 프로세서, 62 : 연산부, 64 : 저장부, 31 : 몸체, 32, 33: 리드 전극, 34 : 칩, 36 : 형광체층, 36A,36C : 투광성 수지층
Claims (12)
- 복수의 발광 다이오드가 어레이된 기판;
상기 기판이 수납되는 몸체;
상기 복수의 발광 다이오드로부터 방출된 광을 검출하는 광 검출기; 및
상기 광 검출기에 의해 검출된 광의 정보를 분석하여, 상기 발광 다이오드의 광 정보에 매칭되는 형광체 비율을 계산하는 연산부, 및 상기 발광 다이오드의 광 정보와 형광체 비율이 매칭되어 저장된 저장부를 구비한 매칭 프로세서를 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 다이오드와 상기 광 검출기 사이에 배치된 광학 시트를 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 광학 시트는 상기 복수의 발광 다이오드로부터 이격되게 배치되는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 다이오드는 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩, W적색 LED 칩, UV(Ultra violet) LED 칩 중 적어도 하나를 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 형광체는 적색 형광체, 녹색 형광체와 청색 형광체를 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 캐비티가 형성된 몸체; 상기 몸체에 배치된 복수의 리드 전극; 상기 리드 전극에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 칩; 상기 캐비티에 상기 발광 다이오드 칩을 커버하는 형광체층; 상기 형광체층 위에 투광성 수지층을 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 캐비티가 형성된 몸체; 상기 몸체에 배치된 복수의 리드 전극; 상기 리드 전극에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 칩; 상기 캐비티에 상기 발광 다이오드 칩을 커버하는 제1투광성 수지층; 상기 제1투광성 수지층 위에 형광체층; 상기 형광체층 위에 제2투광성 수지층을 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 플랫한 몸체; 상기 몸체 위에 복수의 리드 전극; 상기 리드 전극에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩을 커버하는 형광체층; 상기 형광체층 위에 투광성 수지층을 포함하며,
상기 형광체층 및 상기 투광성 수지층은 기둥 형상을 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템. - 발광 다이오드 칩이 탑재된 발광 다이오드를 기판 위에 배치하는 단계;
상기 발광 다이오드의 칩으로부터 방출된 광을 검출하는 단계;
상기 검출된 발광 다이오드 칩의 광의 정보와 매칭되는 형광체 함량을 검색하는 단계; 및
상기 형광체 함량을 갖는 형광체층을 상기 발광 다이오드 칩 위에 몰딩하는 단계를 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 방법. - 제9항에 있어서, 상기 발광 다이오드의 칩의 광 정보는 메인 파장, 피크 파장, 및 광 출력을 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 발광 다이오드와 상기 광 검출기 사이에 광학 시트가 배치되는 발광 다이오드의 컬러 매칭 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 기판 위에 복수의 발광 다이오드가 어레이되며, 상기 복수의 발광 다이오드는 단일 랭크 또는 멀티 랭크의 칩을 포함하는 발광 다이오드의 컬러 매칭 방법.
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KR1020100004522A KR20110084787A (ko) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | 발광 다이오드의 컬러 매칭 시스템 및 방법 |
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KR101383338B1 (ko) * | 2012-04-12 | 2014-04-10 | 건국대학교 산학협력단 | 엘이디와 포토트랜지스터를 이용한 반사형 색 정보 측정 장치 및 이를 이용한 측정방법 |
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