KR20110094524A - 백색 발광 다이오드 광원 - Google Patents

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KR20110094524A
KR20110094524A KR1020100013975A KR20100013975A KR20110094524A KR 20110094524 A KR20110094524 A KR 20110094524A KR 1020100013975 A KR1020100013975 A KR 1020100013975A KR 20100013975 A KR20100013975 A KR 20100013975A KR 20110094524 A KR20110094524 A KR 20110094524A
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조현용
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Abstract

본 발명은, 제1패키지 본체와, 상기 제1패키지 본체에 안착된 청색 발광 다이오드 칩과, 상기 청색 발광 다이오드 칩 위에 도포되며 상기 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 포함하여 구성되는 제1발광다이오드패키지와;
제2패키지 본체와, 상기 제2패키지 본체에 안착된 적색 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성되는 제2발광다이오드패키지와;
상기 제1 및 제2 발광다이오드패키지가 실장되는 플레이트를 포함하여 구성되는 백색 발광 다이오드 광원을 개시한다.

Description

백색 발광 다이오드 광원{WHITE LIGIT EMITTING DIODE LIGHT SOURCE}
본 발명은 백색 발광 다이오드(LED) 광원에 관한 것으로서, 상세하게는 청색 LED 칩, 적색 LED 칩 및 녹색 형광체 또는 황색 형광체를 이용하여 백색을 구현하는 발광 다이오드 광원에 관한 것이다.
발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 빛으로 전환시키는 소자로서, 차세대 광원으로서 다양하게 이용 및 개발되고 있다. 이러한 발광 다이오드는 색상 표현 및 소비 전력의 측면에서 매우 유리하여, 노트북, TV 등의 백라이트 유닛(BLU)에 이용되던 종래의 냉음극형광램프(CCFL)를 대체하는 광원으로서 매우 주목받고 있는 실정이다.
백라이트 유닛 또는 각종 조명에 사용되는 LED로 최근 가장 많이 사용되는 것은 백색 LED 광원으로서, 백색 LED 광원 모듈을 구현하는 몇 가지 방식이 존재한다. 첫 번째 방법은, 청색 발광 다이오드 칩을 몰딩하고, 황색 형광체를 도포하여 백색 LED를 구현하는 방식이다. 이러한 방식은 구조가 상당히 간단하고 칩을 하나만 쓰기 때문에 비용이 적게 든다는 장점이 있기는 하지만, 녹색광, 적색광의 출력이 낮아서 전체적인 색재현성이 양호하지 못하다는 단점을 지닌다.
기존의 두 번째 방식은, 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩 및 적색 발광 다이오드 칩을 모두 사용하여 백색 LED를 구현하는 방식이다. 이는 R, G, B LED를 모두 사용하기 때문에 색재현성은 비교적 우수하며 각각의 발광 다이오드 칩 제어를 통해 전체적인 광출력을 제어할 수 있다는 장점을 지니지만, 3 개의 칩을 사용하기 때문에 개별 칩을 구동하기 위한 구동회로가 복잡해질 뿐만 아니라 제작비용도 많이 든다는 중대한 문제점을 지니고 있고, 색균일성도 좋지 아니하여 실제 제품에 적용하기에는 다소 무리가 있는 방식이다.
또 다른 방식으로서, 청색 발광 다이오드 칩에 녹색(G) 형광체 및 적색(R) 형광체를 함께 도포하여 백색을 구현하는 방식이 최근 널리 이용되고 있다. 황색 형광체를 사용할 때보다 색재현성을 높일 수 있으며 적정 수준의 색균일성도 달성할 수 있으나, 적색광의 출력이 다소 낮아서 고품질의 LED 광원이 요구되는 현 시점에서는 색재현성이 상당히 부족하다고 할 수 있다.
따라서, 기존의 방식에 비해 색재현성 및 색균일성이 향상된 새로운 백색 LED 모듈 구현방식이 필요하다.
이를 위하여 적색형광체가 아닌 적색 발광 다이오드 칩을 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 형광체와 함께 하나의 발광 다이오드 패키지에 패키징하여 백색을 구현하는 방안을 고려해볼 수 있으나, 청색 발광 다이오드 칩과 달리 적색 발광 다이오드 칩은 칩 각각에 따라 휘도 산포(분포) 및 파장 산포(분포)가 매우 넓어서 랭크(rank)가 수십 개가 존재하는바, 이것을 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 형광체와 동일한 패키지 내에 패키징하게 되면 최적의 효율 및 최적의 색재현성을 달성해내기 어렵다. 이는 패키지 제조시에 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색형광체의 휘도 분포 및 파장 분포에 맞게 적색 발광 다이오드 칩을 정렬(sorting) 후 선택하여 각각의 패키지를 제조하더라도, 동일 패키지 내에서는 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 형광체와 적색 발광 다이오드 칩이 서로 영향을 받기 때문에 목표로 하는 색좌표, 휘도 및 색재현성을 완벽하게 달성해내기 어렵기 때문이다.
따라서, 적색 발광 다이오드 칩을 직접 이용하면서도, 적색 발광 다이오드 칩의 산포 특성을 고려하여 최적의 색좌표, 휘도 및 색재현성을 달성해낼 수 있는 백색 발광 다이오드 광원 및 그 구현방식이 요구된다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1패키지 본체와, 제1패키지 본체에 안착된 청색 발광 다이오드 칩과, 청색 발광 다이오드 칩 위에 도포되며 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 포함하여 구성되는 제1발광다이오드패키지; 제2패키지 본체와, 제2패키지 본체에 안착된 적색 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성되는 제2발광다이오드패키지; 및 제1 및 제2 발광다이오드패키지가 실장되는 플레이트를 포함하여 구성되는 백색 발광 다이오드 광원을 개시한다.
본 발명에서, 제1발광다이오드 패키지의 제1패키지 본체는 청색 발광 다이오드 칩이 안착되며 절곡되어 있는 제1안착부, 제1안착부를 둘러싸는 제1반사면, 및 제1반사면을 둘러싸며 제1반사면 상측에 형성된 제2반사면을 포함한다.
또한, 제1발광다이오드패키지의 형광체는 수지와 함께 몰드에 혼합되어 이 몰드가 청색 발광 다이오드 칩 위, 즉 제1안착부에 도포되며, 투명수지부가 몰드를 덮도록 제1패키지 본체에 충진된다.
제2발광다이오드패키지에는 적색 발광 다이오드 칩 위를 덮는 수지부가 더 포함될 수 있다. 또한, 제2발광다이오드패키지의 제2패키지 본체의 구조는 제1발광다이오드패키지의 제1패키지 본체와 동일한 구조를 가질 수도 있다.
더불어, 제1발광다이오드패키지 및 제2발광다이오드패키지의 상측에는 렌즈가 더 구비될 수 있으며, 렌즈는 제2반사면에 충진되는 투명 수지와 일체형으로 형성될 수도 있고, 패키지 제조 완료 후에 패키지에 부착될 수도 있는바, 이 렌즈는 광지향각 특성을 더욱 강화하여 효율을 높이기 위해 주변부에 비해 중앙부가 함몰되어 인입되거나 요철부가 형성되는 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 광원에 있어서, 상기 청색 발광 다이오드 칩의 휘도(IB)와 상기 적색 발광 다이오드 칩의 휘도(IR)의 비는
Figure pat00001
을 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 광원에 있어서, 청색 발광 다이오드 칩의 발광 피크 파장은 440nm 내지 470nm이고, 형광체의 발광 피크 파장은 520nm 내지 550nm이며, 적색 발광 다이오드 칩의 피크 파장은 610nm 내지 650nm일 수 있다.
본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 광원에 있어서, 형광체는 발광 피크 파장이 510nm 내지 535nm인 실리케이트 형광체이거나, 발광 피크 파장이 530nm 내지 575nm인 사이알론(SiAlON) 계열 형광체일 수 있고, 또는 실리케이트 녹색 형광체와 질화물계 형광체가 소정 비율로 혼합되어 있는 것일 수 있다.
본 발명은 또한 상기 백색 발광 다이오드 광원이 복수 개 배열되어 있는 백라이트용 발광 다이오드 모듈을 더 개시한다.
본 발명은 청색 발광 다이오드 칩 및 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 제1패키지로 패키징하는 단계와; 적색 발광 다이오드 칩을 제2패키지로 패키징하는 단계와; 제1패키지 및 제2패키지를 기판에 실장하는 단계를 포함하여 이루어지는 백색 발광 다이오드 광원 제조방법을 더 개시한다.
또한, 본 발명은 청색 발광 다이오드 칩 및 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 포함하여 구성되는 복수 개의 제1발광다이오드 패키지를 제조하는 단계와; 적색 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성되는 복수 개의 제2발광다이오드 패키지를 제조하는 단계와; 상기 복수 개의 제1패키지 및 제2패키지 중 최적의 색좌표, 휘도 및 색재현성을 달성할 수 있는 조합으로 제1패키지 및 제2패키지를 각각 선택하여복수 개의 백색 발광 다이오드 광원 조합을 만드는 단계와; 상기 복수 개의 백색 발광 다이오드 광원 조합을 기판에 실장하는 단계를 포함하여 이루어지는 백색 발광 다이오드 광원 모듈 제조방법을 더 개시한다.
백색 발광 다이오드 광원과 관련하여 상기에서 설명한 모든 사항이 상기 제조방법에도 적용됨을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 백색 발광 다이오드 광원은, 적색 발광 다이오드 칩을 직접 이용함으로써 적색광 성분을 강화하여 더욱 색재현성이 향상된 백색광을 구현해낼 수 있다.
또한, 적색 발광 다이오드 칩을 청색 발광 다이오드 칩과 별도로 패키징함으로써, 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색(또는 황색) 형광체를 포함하여 구성된 제1패키지 각각의 파장 및 휘도 분포와 적색 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성된 제2패키지 각각의 파장 및 휘도 분포를 분석 및 정렬하고, 제1패키지 각각의 파장 및 휘도 분포에 맞게 제2패키지를 각각 선택하여 제1 및 제2패키지를 포함하는 백색 발광 다이오드 광원을 구성하므로, 목표로 하는 최적의 색좌표, 휘도 및 색재현성을 달성해낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원을 간략하게 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원의 일부인 제1발광다이오드패키지를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원의 일부인 제2발광다이오드패키지를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원 제조방법을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원 모듈 제조방법을 도시한 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있게끔 상세히 설명하겠다. 그러나, 본 발명은 여기에서 설명되는 세부내용과는 상이한 형태로도 구현될 수 있으며, 하기의 실시예에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
도면 전반에 걸쳐 동일한 구조물 또는 구성요소(부품)에는 동일한 참조번호가 쓰이며, 도면들은 개략적으로 나타낸 것으로서 도면에서의 상대적인 치수 및 비율은 도면의 명확성 및 편의를 위하여 다소 과장되거나 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이제 도 1을 참조해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원(10)이 간략하게 도시되어 있다. 백색 발광 다이오드 광원(10)은, 제1발광다이오드패키지(12) 및 제2발광다이오드패키지(13)와, 이들이 실장되어 있는 기판(11)을 포함하여 구성된다. 제1발광다이오드패키지(12)는, 제1패키지(12)의 제1패키지본체를 구성하는 리드프레임(121)과 베이스부(124)를 포함하고, 리드프레임(121)에 안착된 청색 발광 다이오드 칩(122)과, 청색 발광 다이오드 칩(122) 위에 도포되어 제1패키지(12)를 채우는 몰드(125)를 더 포함하여 구성되며, 이 몰드(125)에는 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 형광체(126)가 수지와 함께 혼입되어 있다.
제2발광다이오드패키지(13)는, 제2패키지본체를 구성하는 리드프레임(131)과 베이스부(134)를 포함하고, 리드프레임(131)에 안착된 적색 발광 다이오드 칩(132)과, 적색 발광 다이오드 칩(132) 위에 도포되어 제2패키지(13)를 채우는 수지부(135)를 더 포함하여 구성되며, 제1패키지(12)와는 달리 수지부(135)에는 형광체가 포함되지 아니한다.
제1패키지(12) 및 제2패키지(13)에서, 몰드(125) 및 수지부(135)는 그 상면(127, 137)이 제1 및 제2 패키지(12, 13)의 상부면(128, 138)보다 높지 않게 채워질 수 있다.
본 실시예에서, 제1발광다이오드패키지(12)가 출사하는 광은 청색 발광다이오드 칩의 청색광과 형광체의 녹색광 또는 황색광이 혼합된 것으로서, 이 광이 제2발광다이오드패키지(13)가 출사하는 적색광과 최종적으로 혼합될 경우 색재현성이 뛰어난 백색광을 구현해낸다.
적색 발광 다이오드 칩과 청색 발광 다이오드 칩을 하나의 패키지로 구성하는 방식의 경우 적색 발광 다이오드 칩의 경우 휘도 및 발광 파장의 분포가 매우 넓어서 생산된 칩에 따라 수십 가지 랭크(rank)가 존재하는바, 이것을 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 형광체와 함께 하나의 패키지로 구성할 경우 최적화된 효율 및 색재현성 달성하기 어려우나, 본 실시예에 따라 백색 발광 다이오드 광원을 제조할 경우에는, 제1발광다이오드패키지(12) 및 제2발광다이오드패키지(13) 제조 후에, 제1발광다이오드패키지(12)가 출사하는 광의 색좌표, 파장 및 휘도를 분석하여 정렬하고, 제2발광다이오드패키지(13)가 출사하는 광의 색좌표, 파장 및 휘도를 분석하여 정렬한 후에 최적화된 백색을 구현해내는 조합으로 제1패키지(12) 및 제2패키지(13)를 하나씩 선택하여 백색 발광 다이오드 광원(10)을 제작하면 되므로, 보다 뛰어난 효율 및 색재현성을 갖는 백색광을 얻어낼 수 있다.
여기서, 청색 발광 다이오드 칩(122)의 휘도(IB)와 적색 발광 다이오드 칩(132)의 휘도(IR)의 비가
Figure pat00002
을 만족하는 경우에 색재현성 및 효율이 최적화되며, 보다 상세하게는
Figure pat00003
인 경우에 가장 최적화된다.
일 실시예에서, 청색 발광 다이오드 칩(122)의 발광 피크 파장은 440nm 내지 470nm이고, 형광체(126)의 발광 피크 파장은 520nm 내지 550nm이며, 적색 발광 다이오드 칩(132)의 피크 파장은 610nm 내지 650nm일 수 있다. 이러한 피크 파장 범위를 가질 때에 색재현성이 가장 최적화된다.
일 실시예에서, 형광체(126)는 발광 피크 파장이 510nm 내지 535nm인 실리케이트 형광체로서, i) (Sr, A1)x(Si, A2)(O, A3)2+x:Eu2 +(A1은 적어도 하나의 2+ 이온, 1+ 및 3+ 이온의 조합, 또는 이들의 조합이고; A2는 3+, 4+, 또는 5+ 이온이며; A3는 1-, 2-, 또는 3- 이온이고; 그리고 x는 1.5와 2.5 사이의 임의의 값(1.5 및 2.5 포함))으로 표현되는 실리케이트계 그린 형광체, ii) 일반식이 (Sr1 -x-yBaxMy)2SiO4:Eu2+F(여기서 M은 Ca, Mg, Zn, 또는 Cd 중 하나이고 y는 0≤y≤0.5의 범위의 양이다)으로 표현되는 실리케이트계 그린 형광체, iii) 일반식이 M1aM2bM3cOd(M1 은 적어도 Ce 을 함유하는 부활제 원소, M2 는 2 가의 금속 원소, M3 은 3 가의 금속 원소를 각각 나타내고, a 는 0.0001≤a≤0.2, b 는 0.8≤b≤1.2, c 는 1.6≤c≤2.4, d 는 3.2≤d≤4.8 의 범위의 수)인 실리케이트 녹색 형광체, 및 iv) 2가의 유러퓸으로 활성화된 알칼리 토류 금속 실리케이트로 이루어진 것으로서, 일반식이 (2-x-y)SrOㆍx(Ba, Ca)Oㆍ(1-a-b-c-d)SiO2ㆍaP205 bAl2O3 cB2O3 dGeO2 : yEu2＋ (식 중, 0＜x＜ 1.6, 0.005＜y＜0.5, 0 ＜ a, b, c, d ＜ 0.5임)인 2가의 유러퓸으로 활성화된 알칼리 토류 금속 실리케이트 또는 (2-x-y)BaOㆍx(Sr, Ca)Oㆍ(1-a-b-c-d)SiO2ㆍaP205 bAl2O3 cB2O3 dGeO2 : yEu2 ＋ (식 중, 0.01＜x＜1.6, 0.005＜y＜0.5, 0＜a, b, c, d＜0.5임) 로 나타내는 2가의 유러퓸으로 활성화된 알칼리 토류 금속 실리케이트 형광체 중 하나일 수 있다.
또한, 다른 실시예에서는, 상기 형광체(126)는 발광 피크 파장이 530nm 내지 575nm인 사이알론(SiAlON) 계열 형광체로서, i) β형 Si3N4 결정구조를 가지는 결정인 β형 사이알론(Si6-zAlzOzN8-z, 0 ≤ z ≤ 4.2)에 Eu가 고용된, 질화물 또는 산질화물의 결정을 포함하고, 여기원을 조사함으로써 파장 500nm에서 600nm 범위의 파장에 피크를 가지는 형광을 발광하는 것을 특징으로 하며, 더 상세하게는, 540nm 근처에서 피크 파장을 가지고, 0 ≤ z ≤ 0.5인 β-사이알론 형광체, 또는 ii) 일반식 (Cax,My)(Si,Al)12(O,N)16(여기서 M은 Eu, Tb, Yb, Er로부터 선택되는 적어도 하나의 금속이고, 0.05<(x+y)<0.3)으로 표현되는 α-사이알론 형광체일 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 상기 형광체(126)는 실리케이트 녹색 형광체와 질화물계 형광체가 소정 비율로 혼합되어 있는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 형광체(126)는 발광 피크 파장이 545nm 내지 575nm인 황색 형광체로서, i) 실리케이트 계열 황색 형광체, ii) YAG(Yttriun Aluminum Garnet) 계열 황색 형광체, iii) TAG(Terbium Aluminum Garnet), iv) 설파이드 계열 황색 형광체 중 하나일 수도 있다.
이제 도 2를 참조해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1발광다이오드 패키지(20)가 도시되어 있다. 패키지의 효율을 더욱 높이고 색재현성을 더욱 향상시키기 위하여, 도 2의 백색 발광 다이오드 패키지(20)는, 리드프레임(21)의 중앙부가 절곡되어 형성된 제1반사컵(23)과, 리플렉터(베이스)(24)로 형성된 제2반사컵(24)과, 제1반사컵(23) 하면에 안착된 청색 발광 다이오드 칩(22)과, 형광체(26)가 수지와 함께 혼입되어 있으며 제1반사컵(23)에 충진되는 몰드(25)를 포함하여 구성되며, 제2반사컵(24)에는 투명한 수지(27)가 충진될 수 있다. 몰드(25)는 도 2에서와 같이 제1반사컵(23)의 상면보다 다소 높게 충진될 수 있으며, 이는 백색 발광 다이오드 패키지의 발광 효율을 증대시키는 효과를 낳는다
여기서, 리드프레임(21)은 전기전도성 소재인 금속재로 구비되고, 양극 리드와 음극 리드를 포함하며, 리플렉터(24)는 리드프레임(21)과 따로 형성될 수도 있지만, 일체형으로 형성될 수도 있으며, 반사도가 높은 재질의 열경화성 및/또는 가소성 수지로 사출 또는 트랜스퍼 몰딩된 것일 수 있고, 금속 재질일 수도 있다. 또한, 도시되지는 아니하였으나, 백색 발광 다이오드 패키지의 효율을 더욱 높이고 색재현성을 향상시키기 위하여, 제2반사컵(24) 상부로 렌즈가 더 부가될 수 있는바, 이 렌즈는 제2반사컵(24)에 충진되는 투명 수지와 일체형으로 형성될 수도 있고, 패키지(20) 제조 완료 후에 패키지(20)에 부착될 수도 있다. 이 렌즈는 광지향각 특성을 더욱 강화하여 효율을 높이기 위해 주변부에 비해 중앙부가 함몰되어 인입되거나 요철부가 형성되는 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
이제 도 3을 참조해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2발광다이오드 패키지(30)가 도시되어 있다. 제2발광다이오드패키지(30)는 도 2의 제1패키지(20)와 같이 리드프레임(31)의 중앙부가 절곡되어 형성된 제1반사컵(33)과, 리플렉터(베이스)(34)로 형성된 제2반사컵(34)과, 제1반사컵(33) 하면에 안착된 적색 발광 다이오드 칩(32)을 포함하여 구성된다. 도 2의 제1패키지(20)와는 달리, 제1반사컵(33)에 충진되는 수지부(35)는 형광체를 포함하지 아니한다.
또한, 도 3의 실시예에서는 제2패키지(30)에 렌즈(37)가 부가되어 있는바, 이 렌즈(37)는 도 2와 관련하여 설명한 바와 같이 주변부(37-1)에 비해 중앙부(37-2)가 함몰되어 있고, 이는 광지향각 특성을 더욱 강화하여 제2패키지(30)의 효율을 더욱 높이기 위함이다. 주변부(37-1) 또는 중앙부(37-2) 중 어느 하나에는 요철이 형성될 수도 있음을 밝혀둔다.
도 3의 제2패키지(30)는, 수지부(35)와 렌즈(37)가 수지 재질로 일체로 형성될 수도 있다. 도시되지는 아니하였으나, 리드프레임(31) 및 리플렉터(34)와 렌즈(37) 사이의 접착력을 강화시키기 위하여, 리드프레임(31) 및 리플렉터(34) 일부분에 함몰부 또는 노치가 형성될 수 있다.
도 2의 제1발광다이오드패키지(20)에 렌즈가 부가되는 경우에는, 제2반사컵(24)에 충진되는 수지부(27)와 렌즈가 일체로 형성될 수 있으며, 렌즈 부가시 광효율특성이 더욱 좋아진다.
이제 도 4를 참조해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원 제조방법(40)이 도시되어 있다. 이 제조방법(40)은, 청색 발광 다이오드 칩 및 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 제1패키지로 패키징하는 단계(41)와, 적색 발광 다이오드 칩을 제2패키지로 패키징하는 단계와(42), 제1패키지 및 제2패키지를 기판에 실장하는 단계(43)를 포함하여 이루어진다.
상기 제조방법(40)에 있어서, 패키지 구조와 형광체에 대해서는 도 1 내지 도 3과 관련하여 설명한 사항이 모두 이에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
이제 도 5를 참조해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 발광 다이오드 광원 모듈 제조방법(50)이 도시되어 있다. 이 제조방법(50)은, 청색 발광 다이오드 칩 및 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 포함하여 구성되는 복수 개의 제1발광다이오드 패키지를 제조하는 단계(51)와, 적색 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성되는 복수 개의 제2발광다이오드 패키지를 제조하는 단계(52)와, 상기 복수 개의 제1패키지 및 제2패키지 중 최적의 색좌표, 휘도 및 색재현성을 달성할 수 있는 조합으로 제1패키지 및 제2패키지를 각각 선택하여 복수 개의 백색 발광 다이오드 광원 조합을 만드는 단계(53)와, 상기 복수 개의 백색 발광 다이오드 광원 조합을 기판에 실장하는 단계(54)를 포함하여 이루어진다. 본 백색 발광 다이오드 광원 모듈 제조방법(50)에도, 도 1 내지 도 3과 관련하여 설명한 모든 사항이 적용가능할 것이다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것으로서 특허청구범위에 의해서만 한정되며, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도에서 다양한 형태로 치환, 변경, 수정되어 실시될 수 있음이 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims (13)

  1. 제1패키지 본체와, 상기 제1패키지 본체에 안착된 청색 발광 다이오드 칩과, 상기 청색 발광 다이오드 칩 위에 도포되며 상기 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 포함하여 구성되는 제1발광다이오드패키지와;
    제2패키지 본체와, 상기 제2패키지 본체에 안착된 적색 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성되는 제2발광다이오드패키지와; 그리고
    상기 제1 및 제2 발광다이오드패키지가 실장되는 플레이트를 포함하여 구성되는 백색 발광 다이오드 광원.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1발광다이오드패키지의 상기 형광체는 수지와 함께 몰드에 혼합되어 있고, 상기 몰드가 상기 청색 발광 다이오드 칩 위에 도포되며,
    상기 제2발광다이오드패키지는 상기 적색 발광 다이오드 칩 위를 덮는 수지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1패키지 본체는,
    상기 청색 발광 다이오드 칩이 안착되며 절곡되어 있는 제1안착부와;
    상기 제1안착부를 둘러싸는 제1반사면과;
    상기 제1반사면을 둘러싸며 상기 제1반사면 상측에 형성된 제2반사면을 포함하고,
    상기 제1발광다이오드패키지는,
    상기 제1안착부에 도포되는 상기 몰드와;
    상기 몰드를 덮는 투명수지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    백색 발광 다이오드 광원.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 청색 발광 다이오드 칩의 휘도(IB)와 상기 적색 발광 다이오드 칩의 휘도(IR)의 비는 식
    Figure pat00004
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 청색 발광 다이오드 칩의 발광 피크 파장은 440nm 내지 470nm이고,
    상기 형광체의 발광 피크 파장은 520nm 내지 550nm이며,
    상기 적색 발광 다이오드 칩의 피크 파장은 610nm 내지 650nm인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체는 발광 피크 파장이 510nm 내지 535nm인 실리케이트 형광체인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체는 발광 피크 파장이 530nm 내지 575nm인 사이알론(SiAlON) 계열 형광체인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체는 실리케이트 녹색 형광체와 질화물계 형광체가 소정 비율로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원.
  9. 제1항에 따른 백색 발광 다이오드 광원이 복수 개 배열되어 있는 백라이트용 발광 다이오드 모듈.
  10. 청색 발광 다이오드 칩 및 상기 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 제1패키지로 패키징하는 단계;
    적색 발광 다이오드 칩을 제2패키지로 패키징하는 단계; 및
    상기 제1패키지 및 제2패키지를 기판에 실장하는 단계를 포함하여 이루어지는 백색 발광 다이오드 광원 제조방법.
  11. 청색 발광 다이오드 칩 및 상기 청색 발광 다이오드 칩의 발광 파장에 의해 여기되어 발광 피크 파장이 500nm 내지 575nm인 빛을 발광해내는 형광체를 포함하여 구성되는 복수 개의 제1발광다이오드 패키지를 제조하는 단계;
    적색 발광 다이오드 칩을 포함하여 구성되는 복수 개의 제2발광다이오드 패키지를 제조하는 단계;
    상기 복수 개의 제1패키지 및 제2패키지 중 최적의 색좌표, 휘도 및 색재현성을 달성할 수 있는 조합으로 제1패키지 및 제2패키지를 각각 선택하여 복수 개의 백색 발광 다이오드 광원 조합을 만드는 단계; 및
    상기 복수 개의 백색 발광 다이오드 광원 조합을 기판에 실장하는 단계를 포함하여 이루어지는 백색 발광 다이오드 광원 제조방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 청색 발광 다이오드 칩의 휘도(IB)와 상기 적색 발광 다이오드 칩의 휘도(IR)의 비는 식
    Figure pat00005
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원 제조방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 청색 발광 다이오드 칩의 발광 피크 파장은 440nm 내지 470nm이고,
    상기 형광체의 발광 피크 파장은 520nm 내지 550nm이며,
    상기 적색 발광 다이오드 칩의 피크 파장은 610nm 내지 650nm인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드 광원 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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