KR20120085038A - Light emitting diode package and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광다이오드 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘도를 조절할 수 있는 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly, to a light emitting diode package and a method of manufacturing the light emitting diode can be adjusted.
발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 에너지 밴드 갭에 따른 특정한 파장의 빛을 내는 화합물 반도체로 구성되며, 광통신 및 모바일 디스플레이, 컴퓨터 모니터 등과 같은 디스플레이, LCD용 평면광원(Back Light Unit: BLU)에서부터 조명의 영역까지 그 사용이 확대되고 있는 추세이다.
Light Emitting Diode (LED) is a semiconductor device that converts electrical energy into light energy, and is composed of compound semiconductors that emit light of a specific wavelength according to energy band gap, and displays such as optical communication, mobile display, computer monitor, Its use is expanding from the LCD back light unit (BLU) to the area of illumination.
특히, 최근 그 개발 및 사용이 활성화된 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드를 이용한 휴대폰 키패드, 사이드 뷰어, 카메라 플래쉬 등의 상용화에 힘입어, 최근 발광다이오드를 이용한 일반 조명 개발이 활기를 띠고 있다. 대형 TV의 백라이트 유닛 및 자동차 전조등, 일반 조명 등 그의 응용제품이 소형 휴대제품에서 대형화, 고출력화, 고효율화된 제품으로 진행하여 해당 제품에 요구되는 특성을 나타내는 광원을 요구하게 되었다.In particular, the development of general lighting using light emitting diodes has recently been fueled by the commercialization of mobile phone keypads, side viewers, camera flashes, etc. using gallium nitride (GaN) based light emitting diodes, which have been actively developed and used. Its applications such as backlight units of large TVs, automotive headlamps, and general lighting have moved from small portable products to larger, higher output, and more efficient products, requiring light sources that exhibit the characteristics required for such products.
본 발명의 목적 중의 하나는 휘도를 조절할 수 있는 발광다이오드 패키지를 제공하는 것이다.One of the objects of the present invention is to provide a light emitting diode package capable of adjusting the brightness.
본 발명의 목적 중 다른 하나는, 상기 발광다이오드 패키지의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the light emitting diode package.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지는, 제1 및 제2 리드프레임과, 상기 제1 및 제2 리드프레임에 연결된 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩을 수용하도록 형성된 렌즈를 포함하는 발광다이오드 패키지의 제조방법에 있어서, 상기 렌즈는 일정한 두께를 갖는 평판부와 상기 평판부 상에 일체로 형성된 볼록부를 구비하며, 상기 제조방법은, 상기 발광다이오드 패키지에서 방출되는 빛의 휘도에 따라 원하는 렌즈의 높이가 얻어지도록 상기 평판부의 두께를 결정하는 단계와, 상기 평판부가 상기 결정된 두께를 갖도록 투명 액상 수지를 성형하여 상기 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.An LED package according to an embodiment of the present invention includes a light emitting diode including a first and second lead frames, a light emitting diode chip connected to the first and second lead frames, and a lens formed to receive the light emitting diode chip. In the method of manufacturing a diode package, the lens comprises a flat plate having a constant thickness and a convex portion formed integrally on the flat plate, the manufacturing method, the desired lens according to the brightness of the light emitted from the light emitting diode package Determining a thickness of the flat plate portion to obtain a height of and forming the lens by molding a transparent liquid resin such that the flat plate portion has the determined thickness.
이 경우, 상기 렌즈의 볼록부 상단에는 오목한 홈부가 형성될 수 있다.In this case, a concave groove may be formed at an upper end of the convex portion of the lens.
또한, 상기 발광다이오드 패키지에서 발산되는 빛의 휘도가 45°~75° 범위 내에서 피크값이 존재할 수 있다.In addition, the peak value of the light emitted from the light emitting diode package may exist within the range of 45 ° ~ 75 °.
또한, 상기 투명 액상 수지는 적어도 1종의 형광체 또는 양자점을 함유할 수 있다.In addition, the transparent liquid resin may contain at least one phosphor or a quantum dot.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지 제조방법은, 제1 및 제2 리드프레임; 상기 제1 및 제2 리드프레임에 연결된 발광다이오드 칩; 및 상기 발광다이오드 칩을 수용하도록 투명한 수지로 형성되며, 일정한 두께를 갖는 평판부와 상기 평판부 상에 일체로 형성된 볼록부를 갖는 렌즈를 포함한다.A method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention includes: first and second lead frames; A light emitting diode chip connected to the first and second lead frames; And a lens formed of a transparent resin to accommodate the light emitting diode chip, and having a flat plate portion having a predetermined thickness and a convex portion integrally formed on the flat plate portion.
이 경우, 상기 렌즈의 볼록부 상단에는 오목한 홈부가 형성될 수 있다.In this case, a concave groove may be formed at an upper end of the convex portion of the lens.
또한, 상기 발광다이오드 패키지에서 발산되는 빛의 휘도가 45°~75° 범위 내에서 피크값이 존재할 수 있다.In addition, the peak value of the light emitted from the light emitting diode package may exist within the range of 45 ° ~ 75 °.
또한, 상기 투명 액상 수지는 적어도 1종의 형광체 또는 양자점을 함유할 수 있다.In addition, the transparent liquid resin may contain at least one phosphor or a quantum dot.
본 발명에 의한 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법은 발광다이오드 패키지에서 발산되는 빛의 휘도를 조절할 수 있는 효과를 가진다.The light emitting diode package and the method of manufacturing the same according to the present invention have the effect of controlling the brightness of light emitted from the light emitting diode package.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드 패키지를 AA' 라인을 따라 절단한 단면의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 휘도분포를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 렌즈 높이와 휘도 사이의 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 일반적인 발광다이오드 패키지의 휘도분포를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a perspective view schematically showing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically illustrating the shape of a cross section of the light emitting diode package shown in FIG. 1 along the AA ′ line.
3 and 4 are diagrams schematically illustrating a luminance distribution of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
5 is a view schematically illustrating a relationship between a lens height and a luminance of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 schematically illustrate luminance distribution of a general light emitting diode package.
8 to 11 are schematic views illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이러한 실시예는 본 발명에 대하여 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범위를 예시하기 위해 제공되는 것이다. 그러므로 본 발명은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구범위가 제시하는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 도면 상에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 참조부호를 사용할 것이다.
These examples are provided to illustrate the scope of the invention to those skilled in the art with respect to the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, but may be embodied in various forms suggested by the claims of the present invention. Therefore, the shape and size of the components shown in the drawings may be exaggerated for more clear description, components having substantially the same configuration and function in the drawings will use the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드 패키지를 A-A' 라인을 따라 절단한 단면의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
1 is a perspective view schematically illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view schematically illustrating a cross-sectional view of the light emitting diode package illustrated in FIG. 1 taken along the AA ′ line.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지(100)는 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b), 상기 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b)에 연결된 발광다이오드 칩(10) 및 상기 발광다이오드 칩(10)이 수용되는 렌즈(30)를 포함한다.
1 and 2, the light
상기 발광다이오드 칩(10)은 전기 신호 인가시 빛을 방출하는 광전 소자라면 어느 것이나 이용 가능하며, 대표적으로, 성장기판 상에 반도체층을 에피택셜 성장시킨 반도체 발광다이오드 칩을 이용할 수 있다. 성장기판은 사파이어가 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 스피넬, SiC, GaN, GaAs 등과 같은 공지된 성장용 기판을 이용할 수 있다. 구체적으로, 상기 발광다이오드 칩(10)은 BN, SiC, ZnSe, GaN, InGaN, InAlGaN, AlGaN, BAlGaN, BInAlGaN 등으로 이루어질 수 있으며, Si 또는 Zn 등으로 도핑할 수 있다. 또한, 상기 발광다이오드 칩(10)의 발광층은 InxAlyGa1-x-y(0≤X≤1, 0≤Y≤1, X+Y≤1)로 이루어진 질화물 반도체로 구성될 수 있으며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 이루어져 출력을 향상시킬 수 있다.
The light
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 발광다이오드 칩(10)의 상면에 형성된 전극(미도시)은 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b)과 와이어(W) 본딩되어 외부로부터 전기 신호를 인가받을 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 발광다이오드 칩(10) 상면에 형성된 양 전극을 통해 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b) 각각과 와이어 본딩되는 형태로 도시되어 있으나, 이와는 달리, 발광다이오드 칩(10)의 실장 영역으로 제공되는 제2 리드프레임(20b)과는 와이어를 이용하지 않고 직접 전기적으로만 연결되고 제1 리드프레임(20a)과만 도전성 와이어로 연결되는 등 구체적인 연결 방식은 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 하나의 발광다이오드 패키지(100) 내에 하나의 발광다이오드 칩(10)이 도시되어 있으나, 하나의 리드프레임(20b) 상에 2개 이상의 발광다이오드 칩(10)이 구비될 수도 있을 것이다.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, electrodes (not shown) formed on the top surface of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 리드프레임(20a, 20b)은 발광다이오드 칩(10)의 실장 영역으로 제공되는 동시에, 상기 발광다이오드 칩(10)에 외부로부터 공급되는 전기 신호를 인가하기 위한 단자로 기능할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b)은 전기 전도성이 우수한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b)은 전기적 접속을 위해 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b)은 금속의 부식을 방지하기 위해, 은(Ag), 금(Au), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등을 이용하여, 그 표면을 도금할 수 있다.
1 and 2, the
상기 리드프레임(20a, 20b)은 표면 반사율이 향상되어 휘도가 증가되도록 그 표면이 매끈하게 가공될 수 있다.The surface of the
그 표면에 고 반사성의 금속, 예를 들면, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 적용할 수 있다.It is possible to apply a highly reflective metal such as Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au to the surface thereof.
또한, 상기 리드프레임(20a, 20b)의 표면을 거칠게 하여 확산 반사 비율을 높임으로써, 발광소자 패키지의 광 지향각을 증가시킬 수도 있다.
In addition, by increasing the diffuse reflection ratio by roughening the surfaces of the
본 실시예에서 채용된 렌즈(20)는 상기 발광다이오드 칩(10)을 수용하도록 형성될 수 있다.The
상기 렌즈는 평판부(30a)와 볼록부(30b)를 구비하며, 상기 평판부(30a)와 복록부(30b)는 별개 형성되어 결합될 수도 있으나 일체로 형성하는 것이 바람직하다.The lens includes a
상기 렌즈(30)의 평판부(30a)는 상기 발광다이오드 칩(10)을 수용하도록 일정한 두께로 형성되며, 상기 평판부(30a) 상에 상기 볼록부(30b)를 형성할 수 있는 면적으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 평판부(30a)는 상부에 형성되는 상기 볼록부(30b)와 상기 발광다이오드 칩(10) 사이의 간격을 조절하여, 상기 발광다이오드 칩(10)에서 방출된 빛의 분포를 변화시킬 수 있다.
The
이와 같이, 상기 볼록부(30b)가 상기 평판부(30a) 상에 형성되므로, 상기 볼록부(30b)의 형상을 변형시키지 않고도, 상기 평판부(30a)의 두께(t)만을 조절하여 방출되는 빛의 분포를 변화시킬 수 있다. 그러므로, 렌즈의 곡면을 조정하여 빛의 휘도를 조정하는 경우에 비해 휘도 조정을 간편하게 할 수 있으며, 제조공정에서 발광특성이 차이가 나는 발광다이오드 칩을 혼용하여 발광다이오드 패키지를 제조해도 균일한 휘도값을 확보할 수 있는 것이다.
As such, since the
상기 렌즈(30)의 평판부(30a)를 구성하는 재료는 광 투과성이면 그 성분은 특별히 제한되지 않으며, 실리콘 수지 조성물, 변성 실리콘 수지 조성물, 에폭시 수지 조성물, 변성 에폭시 수지 조성물, 아크릴수지 조성물 등의 투광성을 갖는 절연 수지가 적용될 수 있다. 또한, 실리콘, 에폭시, 불소 수지 중 적어도 하나 이상을 포함하는 하이브리드 수지 등 내후성이 뛰어난 수지를 이용할 수 있으며, 상기 렌즈(30)의 재료는 유기물에 한정되지 않고, 유리, 실리카겔 등의 내광성이 뛰어난 무기물이 적용될 수도 있다.
The material constituting the
또한, 상기 렌즈(30)의 표면 형상을 조절하여 배광분포를 제어하도록 할 수 있으며, 구체적으로, 볼록 렌즈, 오목렌즈, 타원 등의 형상을 갖도록 하여, 배광 분포를 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 볼록 렌즈 형상의 볼록부(30b)가 형성될 수 있다.In addition, the light distribution may be controlled by adjusting the surface shape of the
상기 볼록부(30b)는 상기 평판부(30a) 상에 형성하되, 상기 평판부(30a)와 일체로 형성할 수 있으며, 상기 평판부와 동일하게 투명 액상 수지로 형상할 수 있다.The
상기 볼록부(30a) 내에는 오목한 홈부(30c)가 형성될 수 있다. 상기 홈부(30c)는 상기 볼록부(30a)의 중앙 영역에 상기 볼록부(30a)의 최대 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 볼록부(30a)와 상기 홈부(30c)의 중심이 일치하도록 형성될 수 있다. 또한, 이때 상기 발광소자(10)는 상기 볼록부(30a)와 상기 오목부(30b)의 중심선 상에 배치될 수 있다.The
이와 같은 상기 볼록부(30b) 및 홈부(30c)는 상기 평판부(30b)를 통과한 빛의 굴절각을 조정하여 지향각을 넓히고 배광분포를 변화시킬 수 있다.
The
이때, 상기 렌즈(30)를 형성하는 투명 액상 수지에는 적어도 1종의 형광체 또는 양자점을 함유할 수 있다.In this case, the transparent liquid resin forming the
상기 형광체는 황색(yellow), 적색(red) 및 녹색(green) 중 어느 하나로 파장을 변환시키는 형광체로 이루어질 수 있으며, 상기 형광체의 종류는, 상기 발광소자(10)의 활성층으로부터 방출되는 파장에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 형광체는 YAG계, TAG계, 실리케이트(Silicate)계, 설파이드(Sulfide)계 또는 나이트라이드(Nitride)계 중 어느 하나의 형광물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 청색 발광다이오드 칩에 황색으로 파장 변환시키는 형광체를 적용하는 경우, 백색광이 방출되는 발광다이오드 칩을 얻을 수 있다.
The phosphor may be formed of a phosphor that converts wavelengths into any one of yellow, red, and green, and the kind of the phosphor is determined by the wavelength emitted from the active layer of the
상기 양자점은 대략 1~10nm의 직경을 갖는 반도체 물질의 나노결정(nano crystal)으로서, 양자제한(Quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 양자점은 발광다이오드 칩(10)에서 방출되는 광의 파장을 변환하여 파장변환광, 즉 형광을 발생시킨다. 양자점으로는, Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 등을 예로 들 수 있는데, 본 실시예에서 양자점으로는 이들 각각을 단독으로 사용하거나 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
The quantum dot is a nano crystal of a semiconductor material having a diameter of about 1 to 10 nm, and exhibits a quantum confinement effect. The quantum dots convert wavelengths of light emitted from the light emitting
양자점 물질을 보다 구체적으로 살펴보면, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 SbTe일 수 있다.
Looking at the quantum dot material in more detail, the group II-VI-based compound semiconductor nanocrystals are, for example, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZgSTSe, CdHg have. Group III-V compound semiconductor nanocrystals are, for example, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNPs, GaInNAs, GaInPAs, InAlNPs, InAlNAs, and InAlPAs can be any one selected from the group consisting of. Group IV-VI compound semiconductor nanocrystals can be, for example, SbTe.
양자점은 유기용매 혹은 고분자 수지와 같은 분산매질에 자연스럽게 배위된 형태로 분산될 수 있으며, 상기 분산매질로는 양자점의 파장변환성능에 영향을 미치지 않으면서 빛에 의해 변질되거나 빛을 반사시키지 않으며, 광흡수를 일으키지 않도록 하는 투명한 매질이라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 예를 들어, 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform), 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있으며, 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.The quantum dots may be dispersed in a form naturally coordinated with a dispersion medium such as an organic solvent or a polymer resin, and the dispersion medium does not deteriorate by light or reflect light without affecting the wavelength conversion performance of the quantum dots. Any transparent medium which does not cause absorption can be used. For example, the organic solvent may include at least one of toluene, chloroform, and ethanol, and the polymer resin may be epoxy, silicon, polysthylene, and It may include at least one of acrylates.
한편, 양자점의 발광은 전도대에서 가전자대로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 발생되는데 동일한 물질의 경우에도 입자 크기에 따라 파장이 달라지는 특성을 나타낸다. 양자점의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 발광하기 양자점의 크기를 조절하여 원하는 파장 영역의 빛을 얻을 수 있다. 이 경우, 양자점의 크기는 나노결정의 성장조건을 적절하게 변경함으로써 조절이 가능하다.
On the other hand, luminescence of quantum dots is generated by the transition of electrons excited in the valence band in the conduction band, and even in the case of the same material, the wavelength varies depending on the particle size. As the size of the quantum dot decreases, light of a desired wavelength range may be obtained by adjusting the size of the quantum dot to emit light having a short wavelength. In this case, the size of the quantum dots can be controlled by appropriately changing the growth conditions of the nanocrystals.
이와 같은 구성의 발광다이오드 패키지(100)의 평판부(30a)와 휘도와의 관계를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.The relationship between the
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 일반적인 발광다이오드 패키지의 광 지향각은 중앙 영역에서 가장 높은 휘도의 피크(peak)값을 가지며, 발광다이오드 칩으로부터 멀어질수록 그 휘도가 감소하여 스팟(spot)성 점광원의 형태를 띄게 된다. 따라서, 복수 개의 발광다이오드 칩을 이용하여 면광원을 형성하는 경우, 예를 들면, 직하형 백라이트 유닛의 광원으로 적용하는 경우, 복수의 발광다이오드 칩으로 이루어진 광원 모듈의 광 방출면에 확산판을 배치함으로써 상기 발광다이오드 칩으로부터 입사된 광을 균일하게 확산시키며, 또한, 상기 광원 모듈과 확산판 사이의 거리를 조절함으로써 균일한 면 광원을 얻기 위한 시도들이 이루어지고 있다. 그러나, 확산판 상면에서 균일한 휘도를 얻기 위하여 광원과 확산판 사이의 거리를 증가시키는 경우, 전체적인 휘도가 감소할 뿐만 아니라 광원 장치의 두께가 증가하는 문제가 있다.As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the light directing angle of a typical light emitting diode package has a peak value of the highest luminance in the center region, and its brightness decreases as it moves away from the LED chip. The shape becomes a point light source. Therefore, when forming a surface light source using a plurality of light emitting diode chips, for example, when applied as a light source of the direct type backlight unit, the diffusion plate is disposed on the light emitting surface of the light source module consisting of a plurality of light emitting diode chips As a result, attempts are made to uniformly diffuse light incident from the light emitting diode chip and to obtain a uniform surface light source by adjusting a distance between the light source module and the diffusion plate. However, when the distance between the light source and the diffuser plate is increased to obtain uniform luminance on the upper surface of the diffuser plate, not only the overall luminance decreases but also the thickness of the light source device increases.
이러한 문제를 해결하기 위해 방출되는 광의 측면 지향각이 증가된 광지향각 패키지가 사용되기도 하는데, 이러한 광지향각 패키지는, 일반적인 발광다이오드 패키지에 비해 측면광이 증가된 분포를 가진다.In order to solve this problem, an optical orientation package having an increased lateral orientation angle of emitted light may be used. Such an optical orientation package has a distribution in which side light is increased compared to a general light emitting diode package.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 광지향각 패키지의 증가된 측면광은 양 측면의 약 45°~75°사이에 집중되며, 이 범위에서 피크값을 갖는 것을 알 수 있다.As shown in Figures 3 and 4, the increased side light of the wide deflection package is concentrated between about 45 ° to 75 ° of both sides, it can be seen that has a peak value in this range.
이와 같은, 일반적인 발광다이오드 패키지 및 광지향각 패키지에 본 발명의 실시예에 의한 평판부(30a)가 구비된 렌즈(30)를 형성하고, 휘도의 피크값과 상기 평판부(30a)의 두께(t)와의 관계를 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 비례관계에 있을 알 수 있다.In such a light emitting diode package and a wide-angle orientation package, a
그러므로, 상기 평판부(30a)의 두께(t)를 조절함으로써 발광다이오드 패키지에서 방출되는 광의 휘도를 조절할 수 있으며, 구체적으로는 상기 평판부(30a)의 두께(t)가 두꺼워질수록 휘도의 피크값이 증가되는 것을 볼 수 있다.
Therefore, the brightness of the light emitted from the light emitting diode package can be adjusted by adjusting the thickness t of the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조방법에 대해서 설명한다.Next, a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention will be described.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 시실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.8 to 11 is a view schematically showing a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
상기 발광다이오드 패키지(100)의 제조방법은, 상기 발광다이오드 패키지(100)에서 방출되는 빛의 휘도에 따라 원하는 렌즈(30)의 높이가 얻어지도록 상기 평판부(30a)의 두께(t)를 결정하는 단계와, 상기 평판부(30a)가 상기 결정된 두께를 갖도록 투명 액상 수지를 성형하여 상기 렌즈(30)를 형성하는 단계를 포함한다.In the manufacturing method of the light emitting
상기 평판부(30a)의 두께를 결정하는 단계 전에, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b)을 정렬한 후, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 리드프레임(20b) 상에 상기 발광다이오드 칩(10)을 연결한다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 발광다이오드 칩(10)의 연결은, 상기 발광다이오드 칩(10)의 상면에 형성된 전극(미도시)과 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b)과 와이어(W) 본딩하여 실장하는 방법으로 이루어질 수 있으며, 발광다이오드 칩(10)의 실장 영역으로 제공되는 리드프레임(20b)과는 와이어를 이용하지 않고 직접 전기적으로만 연결되고 다른 리드프레임(20a)과만 도전성 와이어로 연결되는 등 구체적인 연결 방식은 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
Before the step of determining the thickness of the
이와 같이 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b) 상에 연결된 발광다이오드 칩(10) 상에 원하는 높이의 렌즈(30)가 형성될 수 있도록 상기 평판부(30a)의 두께(t)를 결정한다.As such, the thickness t of the
앞서 설명한 바와 같이, 상기 평판부(30a)의 두께(t)는 발광다이오드 패키지(100)에서 발산되는 빛의 휘도의 피크값에 비례하므로, 상기 발광다이오드 패키지(100)를 적용하고자 하는 대상에 적절한 휘도값을 결정하고 이에 대응하는 평판부(30a) 두께를 결정한다.As described above, since the thickness t of the
상기 평판부(30a)는 동일한 설치장소(예를 들어 한대의 TV에 설치되는 BLU)에 설치되는 다수의 발광다이오드 패키지(100)가 모두 동일한 두께(t)로 형성되도록 할 수 있으며, 각각의 발광다이오드 칩(10)에서 방출되는 빛을 검출한 후, 각각의 발광다이오드 칩(10)에 적합한 두께(t)로 형성하는 것도 가능하다.The
후자와 같이 평판부(30a)의 두께를 결정하면, 각각의 발광다이오드 칩(10)의 광출력 특성이 차이가 나더라도 동일한 휘도값을 가지는 다수의 발광다이오드 패키지(100)를 제조할 수 있으므로, 다수의 발광다이오드 패키지를 설치해도 균일한 휘도의 조명이 가능하다.
When the thickness of the
이와 같이 결정된 평판부(30a)의 두께(t)값에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 리드프레임(20a, 20b) 상에 렌즈틀(M)을 이용하여 투명 액상 수지를 도포하고, 열을 가하여 이를 경화시키면 도 11과 같은 렌즈(30)를 형성할 수 있다.According to the thickness t value of the
앞서 발광다이오드 패키지(100)에서 설명한 부분과 반복되는 부분은 생략한다.Portions described above and repeated portions of the light emitting
10: 발광다이오드 칩 20a: 제1 리드프레임
20b: 제2 리드프레임 30: 렌즈
30a: 평판부 30b: 볼록부
30c: 홈부 100: 발광다이오드 패키지
M: 렌즈틀 W: 와이어10: light emitting
20b: second leadframe 30: lens
30a:
30c: groove 100: light emitting diode package
M: Lens Frame W: Wire
Claims (8)
상기 렌즈는 일정한 두께를 갖는 평판부와 상기 평판부 상에 일체로 형성된 볼록부를 구비하며,
상기 제조방법은,
상기 발광다이오드 패키지에서 방출되는 광의 휘도에 따라 원하는 렌즈의 높이가 얻어지도록 상기 평판부의 두께를 결정하는 단계와,
상기 평판부가 상기 결정된 두께를 갖도록 투명 액상 수지를 성형하여 상기 렌즈를 형성하는 단계를 포함하는 발광다이오드 패키지 제조방법.
A method of manufacturing a light emitting diode package comprising a first and a second lead frame, a light emitting diode chip connected to the first and second lead frames, and a lens formed to receive the light emitting diode chip.
The lens has a flat plate portion having a constant thickness and a convex portion integrally formed on the flat plate portion,
The manufacturing method,
Determining a thickness of the flat plate unit so that a desired height of a lens is obtained according to luminance of light emitted from the light emitting diode package;
Forming the lens by forming a transparent liquid resin so that the flat plate having the determined thickness.
상기 렌즈의 볼록부 상단에는 오목한 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조방법.
The method of claim 1, wherein
A light emitting diode package manufacturing method, characterized in that the concave groove is formed on the top of the convex portion of the lens.
상기 발광다이오드 패키지에서 발산되는 빛의 휘도가 45°~75° 범위 내에서 피크값이 존재하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조방법.
The method of claim 2,
The light emitting diode package manufacturing method, characterized in that the peak value is present in the luminance of the light emitted from the light emitting diode package is 45 ° ~ 75 ° range.
상기 투명 액상 수지는 적어도 1종의 형광체 또는 양자점을 함유하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조방법.
The method of claim 1,
The transparent liquid resin comprises at least one phosphor or a quantum dot manufacturing method of a light emitting diode package.
상기 제1 및 제2 리드프레임에 연결된 발광다이오드 칩; 및
상기 발광다이오드 칩을 수용하도록 투명한 수지로 형성되며, 일정한 두께를 갖는 평판부와 상기 평판부 상에 일체로 형성된 볼록부를 갖는 렌즈를 포함하는 발광다이오드 패키지.
First and second leadframes;
A light emitting diode chip connected to the first and second lead frames; And
A light emitting diode package formed of a transparent resin to accommodate the light emitting diode chip, the light emitting diode package comprising a lens having a flat portion having a predetermined thickness and a convex portion integrally formed on the flat plate portion.
상기 렌즈의 볼록부 상단에는 오목한 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
The method of claim 5,
A light emitting diode package, characterized in that a concave groove is formed on the top of the convex portion of the lens.
상기 발광다이오드 패키지에서 발산되는 빛의 휘도가 45°~75° 범위 내에서 피크값이 존재하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
The method of claim 6,
The light emitting diode package, characterized in that the peak value exists within the range of 45 ° ~ 75 ° of the light emitted from the light emitting diode package.
상기 투명 액상 수지는 적어도 1종의 형광체 또는 양자점을 함유하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The method of claim 5,
The transparent liquid resin is a light emitting diode package, characterized in that it contains at least one phosphor or quantum dots.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |