KR20130092100A - Phosphor production method, led with phosphor coating and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED 소자를 패키징 하여, 백색 발광다이오드를 구현하는 공정에서 형광체가 포함된 코팅층을 형성하는 과정에서 기존에 사용되는 도포공정이 가지는 색온도 및 색좌표의 분산효과의 문제점을 억제하기 위한 형광체 코팅 방법으로 상온 선택적 전극 보호 수용성 수지가 적용하여, LED 소자에서의 전극을 노출시키는 방법이다. 수용성 수지가 추가 되지 않는 부분에는 증발형 용제가 포함된 형광체가 포함된 수지가 LED소자위에 코팅층을 형성하여, 백색 LED 소자를 구현하는 방법이다. 더욱 상세하게는 LED 소자에 백색을 구현하기 위하여 형광체 코팅층을 형성하기 위하여, 침전 및 증발형 용제가 포함된 형광체 수지용액을 LED소자에 특정 두께를 구현하도록 코팅하고, LED 소자의 전극 부위를 선택적으로 보호하고, 상온에서 이를 제거하기 위하여 수용성 처리를 실시하는 형광체 코팅층의 제조 방법과 형광체 코팅층과 수용성 수지를 적용하는 LED소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a phosphor coating method for suppressing the problem of color temperature and dispersion of color coordinates of a coating process which is used in a process of forming a coating layer containing a phosphor in a process of packaging an LED device and realizing a white light emitting diode A selective electrode protecting water-soluble resin at normal temperature is applied to expose the electrode in the LED element. In a portion where no water-soluble resin is added, a resin containing a phosphor containing an evaporation-type solvent forms a coating layer on the LED element, thereby realizing a white LED element. More specifically, in order to form a phosphor coating layer on a white LED element, a phosphor resin solution containing a precipitation and evaporation type solvent is coated on the LED element to achieve a specific thickness, and the electrode portion of the LED element is selectively The present invention relates to a method for preparing a phosphor coating layer which is subjected to a water-soluble treatment to remove the phosphor coating layer at a room temperature, and a method for manufacturing the same.
기존 엘이디(LED) 소자는 단색광이므로 백색을 구현하기 위해서는 추가의 패키징 공정이 요구된다. 그런데, 기존 패키지 공정은 백색을 구현하기 위한 도포 공정에서의 불균일성에 의해 생산되는 제품의 색재현성이 불균일해지고, 색온도와 색좌표와 같은 백색의 특성을 결정하는 요인의 분포가 커지는 문제가 있다. Since the conventional LED device is monochromatic light, an additional packaging process is required to realize white light. However, in the conventional packaging process, the color reproducibility of a product produced by non-uniformity in a coating process for realizing white color becomes uneven, and there is a problem that the distribution of factors that determine white color characteristics such as color temperature and color coordinates increases.
좀 더 자세히 설명하자면, 기존의 도포 공정은 백색용 형광체와 에폭시 또는 실리콘 수지를 혼합하여 주사기에 주입한 후, 공압으로 패키지에 일정양을 주사함으로써, 백색을 형성하는 방법을 사용한다. 이와 같은 방식은 LED패키지 공정에 있어서 매우 흔한 공정 방식이다. 이와 같은 방식에 의한 도포의 경우 형광체의 혼합 비율과 수지의 양에 따라서 색좌표가 결정이 된다. 그런데 수지는 온도에 따라서 점도가 변함에 따라서 같은 공압에 따라서 동일한 양이 도포가 되지 않고, 형광체 역시 시간의 경과에 따라 침전된다. 그러므로 주사기에 주입된 형광체 혼합액의 혼합 비율도 일정하지 않게 된다. 따라서 생산량이 많아지게 되는 경우 초기에 주입된 형광체의 혼합 비율과 마지막 즈음에 주입된 형광체의 혼합 비율이 달라지게 되므로, 백색의 색좌표가 제조 과정에서 흔들리게 되는 결과를 얻게 되며, 이러한 문제가 현재의 백색 제조 공정 과정에서 발생하고 있다. More specifically, the conventional coating process uses a method of forming a white color by injecting a mixture of a white fluorescent material and an epoxy or silicone resin into a syringe and injecting a certain amount into the package by pneumatic pressure. This is a very common process in the LED package process. In the case of coating by such a method, the color coordinates are determined according to the mixing ratio of the phosphor and the amount of the resin. However, as the viscosity of the resin changes with the temperature, the same amount is not applied according to the same pneumatic pressure, and the phosphor also precipitates with the lapse of time. Therefore, the mixing ratio of the phosphor mixture injected into the injector is not constant. Therefore, in the case where the production amount is increased, the mixing ratio of the phosphor injected at the beginning and the mixing ratio of the phosphor injected at the end are different, so that the color coordinates of white are shaken in the manufacturing process. White manufacturing process.
기존 LED소자가 생산되어 유통되는 과정에서, 단색광으로 표시되고, 소자의 성능에 따라서 다양한 분류방식에 의거하여 분류가 되고 있는데, 백색 발광 다이오드를 제작하기 위해서는 패키징 업체의 별도의 공정이 요구되며, 추가의 백색 품질 테스트를 위한 설비 및 공정이 요구되므로, 이로 인한 추가 비용이 발생되므로, 제품의 가격경쟁력을 확보하는데 한계가 있다.In the course of producing and distributing existing LED devices, they are displayed as monochromatic light and are classified according to various classification methods according to the performance of the device. In order to manufacture a white light emitting diode, a separate process of a packaging company is required. And the additional cost is incurred therefrom. Therefore, there is a limit in securing the price competitiveness of the product.
게다가 기존 백색 도포 기법은 칩 레벨 패키지 중에서 와이어 본딩이 불가능하도록 도포되어 있어 전극이 상면에 노출되어 있는 LED소자의 구조(top view 혹은 수직형, metal bonding 구조)를 제외한, 전극이 바닥면에 위치되어 있는 플립칩 (flip chip) 본딩만이 가능하다는 제한이 있다.In addition, the conventional white coating technique is applied so that wire bonding is impossible in the chip level package, and the electrode is located on the bottom surface except for the structure of the LED element (top view or vertical type, metal bonding structure) There is a limitation that only flip chip bonding is possible.
이를 해결하기 위해서는 LED소자의 상면에 형성되어 있는 전극에 대한 선택적 에칭공법이 적용되어야 한다. 이를 통해 전극 이외의 부분에만 형광체가 코팅이 가능하다. 그러나 이런 방법을 적용하기 위해서 적용하기 위해서는 선택적 에칭이 가능한 용액을 사용하여야 하나, 현재 적용되는 기법은 포토레지스트를 1차로 도포하고, 메탈 마스크를 사용하여 선택적 경화를 하고, Developing공정을 통해 선택적 경화를 하여 전극 위에 코팅된 수지를 제거하는 방법을 사용할 수 있다. 그러나 이러한 방법은 UV경화 기법을 사용하는데, 현재는 UV경화로 경화가 되는 수지의 특성상 장시간 열과 빛에 노출되면 수지가 황변화 혹은 갈변화 같은 색상의 변화가 발생한다. 이런 방식의 수지를 적용하는 경우 LED 패키지의 광효율의 급격한 감소 및 특성 저하와 같은 신뢰성 특성저하에 장시간 신뢰성의 특성저하에 기여하게 되므로, 백색 LED 패키징 공정에서는 적합하지 않게 된다.In order to solve this problem, a selective etching method for the electrodes formed on the upper surface of the LED device should be applied. This allows the phosphor to be coated only on the portion other than the electrode. However, in order to apply this method, it is necessary to use a solution which can be selectively etched. However, currently applied technique is to apply a photoresist firstly, selectively cure using a metal mask, A method of removing the resin coated on the electrode can be used. However, such a method uses a UV curing method. However, due to the nature of a resin that is cured by UV curing, when the resin is exposed to heat and light for a long period of time, the color of the resin changes such as sulfur change or brown change. When such a resin is applied, it is not suitable for the white LED packaging process because it contributes to the deterioration of the reliability characteristic such as the sharp decrease in the light efficiency of the LED package and the degradation of the characteristic for a long time.
선택적으로, LED전극만을 보호하고 다른 부분에 형광체가 포함된 수지를 도포하기 위해서는 다음과 같은 성능을 지니는 보호제가 사용되어야 한다. 이러한 수지는 디스펜싱으로 LED전극 위에 수지를 도포하고 경화 공정을 하게 되는데, 이러한 공정에서 전극에 사용되는 메탈의 접촉각 때문에 사용된 수지는 전극 이외의 부분에는 표면에너지가 달라서 수지는 구형과 같은 모양으로 응측하게 된다. 이런 상태를 그대로 유지한 채로 수지 자체의 점성이 달라지지 않게 하기 위해서는 열경화와 같은 방법을 사용하지 않고, 상온상태에서 경화가 되는 특성을 지녀야 한다. 이런 수지는 통상 비누 계열의 아크릴레이트 수지에서 나타나는 현상으로, 이런 수지는 물에 용해가 되는 성질을 지니고 있어서, 향후 수지 제거 시 수용성 특성으로 보호 수지를 제거할 수 있게 된다. 또한 상온 경화를 위하여 형광체가 포함된 수지는 기존에 사용되던 실리콘이나 에폭시가 포함된 열경화 혹은 UV경화형 수지가 사용되어서는 안되고, 상온 경화를 위해서 수지 자체가 증발이 되는 형태를 유지하여야 한다. 이런 방법을 사용하여 우선 LED전극 위에 수지를 도포하는 공정을 사용하여, LED전극 위를 보호하고, 이후 상온 접착성능을 가지는 형광체접착형 페이스트가 사용되어, 특정 두께가 이루어지도록 수지를 코팅을 실시한 이후, LED전극의 수지를 제거하는 방법을 사용하여, 전극을 노출시키는 방법을 사용할 수 있다.Optionally, a protective agent having the following properties should be used in order to protect only the LED electrode and to apply the resin containing the phosphor to other parts. This resin is coated with a resin on the LED electrode by a dispensing process and is subjected to a curing process. Because of the contact angle of the metal used in the electrode in such a process, the resin used has a surface energy different from that of the electrode, I will respond. In order to prevent the viscosity of the resin itself from being changed while maintaining such a state, it is necessary to use the same method as that of the thermosetting and have the property of being cured at room temperature. Such a resin is usually a phenomenon that appears in a soap-based acrylate resin, and such a resin has a property of dissolving in water, so that the protective resin can be removed as a water-soluble property at the time of resin removal in the future. Also, for the room temperature curing, the thermosetting or UV-curable resin containing silicon or epoxy which was used previously should not be used for the resin containing the phosphor, and the resin itself should be kept in a form of evaporation for the room temperature curing. Using such a method, first, a process of applying a resin on the LED electrode is used to protect the LED electrode, and thereafter, a phosphor adhesive paste having a room temperature bonding performance is used. After the resin is coated so as to have a specific thickness , And a method of removing the resin of the LED electrode may be used to expose the electrode.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, LED소자 스케일에서 백색을 구현하고, 패키지 공정에서는 와이어본딩(wire bonding) 및 몰딩(molding) 공정만으로 백색을 구현하며, 이를 통해 백색을 구현하는데 있어서 주요한 요소인 형광체 배합비율의 균일성 유지, 칩(chip) 스케일에서의 백색 설계가능한 형광체 제조방법과 형광체 코팅층이 형성된 LED 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to overcome the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to realize a white color in an LED element scale and to realize a white color only by a wire bonding and a molding process in a packaging process, It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a phosphor capable of designing white on a chip scale, a LED having a phosphor coating layer, and a method of manufacturing the same.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 침전기법에 의해 제조되는 LED용 형광체 제조방법에 있어서, 형광물질이 섞인 파우더와 아세트산을 혼합하는 a혼합단계와, 상기 a혼합단계를 거친 혼합물에 물을 넣고 혼합하는 b혼합단계와, 상기 b혼합단계를 거친 혼합물에 에탄올을 넣고 혼합하는 c혼합단계와, 상기 c혼합단계를 거친 혼합물을 에탄올에 첨가하는 d첨가단계와, 상기 d첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에탄올을 혼합 및 초음파처리하는 e처리단계와, 상기 e처리단계를 거친 혼합물에 테르피네올(Terpineol)을 첨가하는 f첨가단계와, 상기 f첨가단계를 거친 혼합물과 상기 테르피네올을 혼합 및 초음파처리하는 g처리단계와, 상기 g처리단계를 거친 혼합물에 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose)를 첨가하는 h첨가단계 및 상기 h첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에틸 셀룰로오스를 혼합 및 초음파처리하는 i처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법에 의해 달성된다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a LED-use phosphor by a precipitation technique, comprising the steps of: a mixing a mixture of a powder mixed with a fluorescent material and acetic acid; A mixing step (b) of mixing the mixture obtained in step (b) and a mixing step (c) in which ethanol is added to the mixture after the mixing step (b), and a step (d) An e processing step of mixing and ultrasonically processing the ethanol; an f processing step of adding Terpineol to the mixture after the e processing step; and a step of mixing and filtering the terpineol A g treatment step of ultrasonic treatment, an h addition step of adding ethyl cellulose to the mixture passed through the g treatment step, Ethyl cellulose is accomplished by mixing the phosphor and method of manufacturing the LED comprising the process steps i to sonication.
또, 상기 a혼합단계, b혼합단계, c혼합단계 및 d첨가단계 중 하나 이상의 단계를 수차례 반복 수행할 수 있다.
Also, one or more of the above-mentioned a-mixing step, b-mixing step, c-mixing step and d-adding step may be repeated several times.
또, 상기 h첨가단계 및 상기 i처리단계 중 하나 이상의 단계를 수차례 반복 수행할 수 있다.
Further, one or more of the h-addition step and the i-th processing step may be repeated several times.
또, 상기 e처리단계는, 상기 d첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에탄올을 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 e-1처리단계 및 상기 e-1처리단계를 거친 혼합물을 초음파처리하는 e-2처리단계를 포함할 수 있다.
The e-processing step may include an e-1 processing step of stirring the mixture through the d-adding step and the ethanol with a magnetic tip, and an e-2 processing step of ultrasonifying the mixture passed through the e-1 processing step .
또, 상기 e처리단계는, 상기 e-2처리단계에서 상기 마그네틱 팁을 이용하여 상기 혼합물을 휘젓거나 상기 e-2처리단계를 거친 혼합물을 상기 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 e-3처리단계를 더 포함할 수 있다.
Further, the e processing step may further include an e-3 processing step of stirring the mixture using the magnetic tip in the e-2 processing step or agitating the mixture through the e-2 processing step using the magnetic tip .
또, 상기 g처리단계는, 상기 f첨가단계를 거친 혼합물과 상기 테르피네올을 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 g-1처리단계 및 상기 g-1처리단계를 거친 혼합물을 초음파처리하는 g-2처리단계를 포함할 수 있다.
The g processing step may include a g-1 processing step of stirring the mixture through the f-adding step and terpineol with a magnetic tip, and a g-2 processing of ultrasonic processing the mixture passed through the g-1 processing step Step < / RTI >
또, 상기 g처리단계는, 상기 g-2처리단계에서 상기 마그네틱 팁을 이용하여 상기 혼합물을 휘젓거나 상기 g-2처리단계를 거친 혼합물을 상기 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 g-3처리단계를 더 포함할 수 있다.
The g processing step may further include a g-3 processing step of agitating the mixture using the magnetic tip in the g-2 processing step or agitating the mixture through the g-2 processing step using the magnetic tip .
또, 상기 i처리단계는, 상기 h첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에틸 셀룰로오스를 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 i-1처리단계 및 상기 i-1처리단계를 거친 혼합물을 초음파처리하는 i-2처리단계를 포함할 수 있다.
The i-treatment step may include an i-1 treatment step in which the mixture through the h-addition step and the ethyl cellulose are stirred with a magnetic tip, and an i-2 treatment step in which the mixture passed through the i-1 treatment step is ultrasonically treated . ≪ / RTI >
또, 상기 i처리단계는, 상기 i-2처리단계에서 상기 마그네틱 팁을 이용하여 상기 혼합물을 휘젓거나 상기 i-2처리단계를 거친 혼합물을 상기 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 i-3처리단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, the i-th processing step may further include an i-3 processing step of stirring the mixture using the magnetic tip in the i-2 processing step or agitating the mixture through the i-2 processing step using the magnetic tip .
한편, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to another aspect of the present invention,
웨이퍼(wafer) Fab(Fabrication) 공정이 완료된 LED웨이퍼의 일면에 복수의 전극을 형성하는 a공정과, 상기 a공정을 거친 전극의 일면에 보호제를 도포하는 b공정과, 상기 b공정을 거친 LED웨이퍼를 다이싱(dicing) 처리하여 복수의 LED소자를 형성하는 c공정과, 상기 c공정을 거친 후 상기 복수의 LED소자의 일면과 상기 보호제를 제외한 상기 복수의 LED소자에 상기의 제조방법에 따라 제작되는 형광체를 도포하는 d공정과, 상기 d공정을 거친 후 상기 보호제를 제거하는 e공정 및 상기 e공정을 거친 후 상기 LED소자의 둘레에 상기 형광체 코팅층을 가지도록 다이싱 처리하는 f공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법에 의해서도 달성된다.
A step of forming a plurality of electrodes on one surface of an LED wafer on which a wafer Fab (Fabrication) process is completed, a step b of applying a protective agent to one surface of the electrode after the step a, A step c of forming a plurality of LED elements by dicing the plurality of LED elements, and a step c of manufacturing the plurality of LED elements except for the one surface of the plurality of LED elements and the protective agent by the manufacturing method And a step (d) of d-processing the phosphor coating layer on the periphery of the LED element after the step (e) and the step (e) of removing the protective agent after the step d) And a phosphor coating layer formed on the phosphor coating layer.
또한, 상기 b공정은, 상기 a공정을 거친 전극의 일면에 보호제를 도포하는 b-1공정 및 상기 b-1공정을 거친 보호제에 자외선 또는 열을 가해 보호제를 경화시키는 b-2공정을 포함할 수 있다.
The step b includes a step b-1 in which a protective agent is applied to one surface of the electrode subjected to the a-step, and a step b-2 in which a protective agent is cured by applying ultraviolet rays or heat to the protective agent after the step b-1 .
또한, 상기 c공정을 거친 복수의 LED소자 개별로 분리하여 테이프에 일정간격으로 붙이는 c-1공정을 더 포함할 수 있다.
Further, the method may further include a c-1 step of separating the plurality of LED elements having passed through the step c and attaching them to the tape at regular intervals.
또, 상기 보호제는, 열경화형 또는 UV경화형 수용성 수지를 사용할 수 있다.
As the protective agent, a thermosetting or UV curable water-soluble resin may be used.
또, 상기 e공정은, 상기 보호제를 제거하기 위해서 증류수를 사용하여 상기 수용성 수지를 용해할 수 있다.
In the step e, the water-soluble resin may be dissolved by using distilled water to remove the protective agent.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to another aspect of the present invention,
상기의 제조방법으로 제조되는 형광체 코팅층이 형성된 LED에 의해서도 달성된다.The LED coated with the phosphor coating layer produced by the above-described method is also achieved.
본 발명에 따르면, According to the present invention,
패키지공정이 가능하도록 전극이 노출되고, 측면에서도 백색이 구현되는 LED소자를 제조할 수 있다.It is possible to manufacture an LED device in which an electrode is exposed so that the packaging process can be performed and a white color is realized on the side surface.
또한, LED 웨이퍼 레벨에서의 백색구현 및 테스트가 가능하다.White implementation and testing at the LED wafer level is also possible.
또한, 형광물질을 균일하게 분포시킴으로써 LED소자로부터 발광하는 푸른 빛을 백색으로 변환시켜 백색 빛을 균일하게 유지할 수 있다.In addition, by uniformly distributing the fluorescent material, the blue light emitted from the LED element can be converted into white light, and the white light can be uniformly maintained.
또한, 칩을 제작할 때 백색설계 및 제품을 용이하게 제조할 수 있다.Also, a white design and a product can be easily manufactured when a chip is manufactured.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 형광체 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법의 공정 단계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 형광체 코팅층이 형성된 LED의 일부를 절개한 사시도이다.1 is a flowchart of a method of manufacturing a phosphor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating process steps of a method of manufacturing an LED having a phosphor coating layer according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a part of an LED formed with a phosphor coating layer according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for the sake of brevity.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 형광체 제조방법은, a혼합단계(S2), b혼합단계(S4), c혼합단계(S6), d첨가단계(S8), e처리단계, f첨가단계(S16), h첨가단계(S24) 및 i처리단계를 포함한다.1, a method for manufacturing a phosphor according to an embodiment of the present invention includes a mixing step S2, a b mixing step S4, a c mixing step S6, a d adding step S8, An adding step (S16), an adding step (S24), and an i processing step.
a혼합단계(S2)는, 형광물질이 섞인 파우더와 아세트산을 용기(미도시)에 넣어서 혼합하는 단계이다.a In the mixing step (S2), the powder mixed with the fluorescent material and the acetic acid are mixed in a container (not shown).
b혼합단계(S4)는, a혼합단계(S2)를 거쳐 1차로 생성된 혼합물에 설정된 양의 물을 넣고 혼합하는 단계이다.b. In the mixing step (S4), the amount of water set in the mixture produced in the first place through a mixing step (S2) is added and mixed.
c혼합단계(S6)는, b혼합단계(S4)를 거쳐 2차로 생성된 혼합물에 설정된 양의 에탄올을 넣고 혼합하는 단계이다.The c mixing step (S6) is a step in which the amount of ethanol, which is set in the secondarily produced mixture through the b mixing step (S4), is added and mixed.
d첨가단계(S8)는, c혼합단계(S6)를 거쳐 3차로 생성된 혼합물을 에탄올이 담긴 용기에 넣는 첨가단계이다.The d addition step (S8) is an addition step of putting the mixture produced in the third step through the c-mixing step (S6) into a container containing ethanol.
e처리단계는, e-1처리단계(S10), e-2처리단계(S12) 및 e-3처리단계(S14)를 포함한다.The e processing step includes an e-1 processing step S10, an e-2 processing step S12, and an e-3 processing step S14.
e-1처리단계(S10)는, d첨가단계(S8)에서 마그네틱 팁(미도시)을 추가로 넣고 자력으로 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물과 에탄올을 저어 혼합하는 단계이다.In the e-1 processing step S10, a magnetic tip (not shown) is additionally introduced in the d addition step S8 and the magnetic tip is moved by a magnetic force to stir and mix the mixture and ethanol.
e-2처리단계(S12)는, e-1처리단계(S10)를 거쳐 4차로 생성된 혼합물을 초음파발생장치(미도시)를 이용하여 초음파처리하거나 초음파실에 넣어서 초음파처리하는 단계이다.The e-2 processing step S12 is a step of ultrasonically processing the mixture produced through the e-1 processing step S10 by using an ultrasonic generator (not shown) or putting it into an ultrasonic chamber.
e-3처리단계(S14)는, e-2처리단계(S12)에서 혼합물을 초음파처리하는 과정 중에 자력으로 상기의 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물을 저어주거나 e-2처리단계(S12)를 거쳐 5차로 생성된 혼합물을 자력으로 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물을 저어주는 단계이다. 즉, 혼합물을 초음파처리하면서 마그네틱 팁을 이용하여 혼합물을 저어주거나 초음파처리가 끝난 혼합물을 마그네틱 팁으로 저어주는 단계이다.The e-3 processing step S14 is a step of moving the magnetic tip by a magnetic force during the process of ultrasonic processing of the mixture in the e-2 processing step S12, stirring the mixture, or performing the e-2 processing step S12, The resulting mixture is magnetically stirred to stir the mixture. That is, the mixture is ultrasonically treated while stirring the mixture using a magnetic tip, or the ultrasonically treated mixture is stirred with a magnetic tip.
f첨가단계(S16)는, e-2처리단계(S12) 또는 e-3처리단계(S14)를 거친 혼합물에 테르피네올(Terpineol)을 첨가하는 단계이다.The f addition step (S16) is a step of adding terpineol to the mixture which has been subjected to the e-2 treatment step (S12) or the e-3 treatment step (S14).
g처리단계는, g-1처리단계(S18), g-2처리단계(S20) 및 g-3처리단계(S22)를 포함한다.g processing step includes g-1 processing step S18, g-2 processing step S20 and g-3 processing step S22.
g-1처리단계(S18)는, f첨가단계(S16)에서 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물과 테르피네올을 저어 혼합하는 단계이다.The g-1 treatment step S18 is a step of mixing and stirring the mixture and terpineol by moving the magnetic tip in the f addition step S16.
g-2처리단계(S20)는, g-1처리단계(S18)를 거쳐 6차로 생성된 혼합물을 초음파발생장치를 이용하여 초음파처리하거나 초음파실에 넣어서 초음파처리하는 단계이다.The g-2 processing step S20 is a step of ultrasonically processing the mixture produced through the g-1 processing step S18 by using the ultrasonic generator or ultrasonic processing by putting it into the ultrasonic chamber.
g-3처리단계(S22)는, g-2처리단계(S20)에서 혼합물을 초음파처리하는 과정 중에 자력으로 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물을 저어주거나 g-2처리단계(S20)를 거쳐 7차로 생성된 혼합물을 자력으로 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물을 저어주는 단계이다. 즉, 혼합물을 초음파처리하면서 마그네틱 팁을 이용하여 혼합물을 저어주거나 초음파처리가 끝난 혼합물을 마그네틱 팁으로 저어주는 단계이다.The g-3 processing step S22 is a step in which the magnetic tip is moved by a magnetic force during the ultrasonic processing of the mixture in the g-2 processing step S20 to stir the mixture, or the g-3 processing step S20 Stirring the mixture by magnetically moving the magnetic tip. That is, the mixture is ultrasonically treated while stirring the mixture using a magnetic tip, or the ultrasonically treated mixture is stirred with a magnetic tip.
h첨가단계(S24)는, g-2처리단계(S20)(S20) 또는 g-3처리단계(S22)를 거친 혼합물에 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose)를 첨가하는 단계이다.The h addition step (S24) is a step of adding ethyl cellulose to the mixture which has been subjected to the g-2 treatment step (S20) (S20) or the g-3 treatment step (S22).
i처리단계는, i-1처리단계(S26), i-2처리단계(S28) 및 i-3처리단계(S30)를 포함한다.The i-th processing step includes an i-1 processing step S26, an i-2 processing step S28, and an i-3 processing step S30.
i-1처리단계(S26)는, h첨가단계(S24)에서 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물과 에틸 셀룰로오스를 저어 혼합하는 단계이다.In the i-1 processing step S26, the magnetic tip is moved in the h addition step S24 to stir and mix the mixture and ethylcellulose.
i-2처리단계(S28)는, i-1처리단계(S26)를 거쳐 8차로 생성된 혼합물을 초음파발생장치를 이용하여 초음파처리하거나 초음파실에 넣어서 초음파처리하는 단계이다.The i-2 processing step S28 is a step of performing ultrasonic processing using the ultrasonic wave generator or ultrasonic wave processing in the ultrasonic wave chamber through the i-1 processing step S26.
i-3처리단계(S30)는, i-2처리단계(S28)에서 혼합물을 초음파처리하는 과정 중에 자력으로 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물을 저어주거나 i-2처리단계(S28)를 거쳐 9차로 생성된 혼합물을 자력으로 마그네틱 팁을 움직여서 혼합물을 저어주는 단계이다. 즉, 혼합물을 초음파처리하면서 마그네틱 팁을 이용하여 혼합물을 저어주거나 초음파처리가 끝난 혼합물을 마그네틱 팁으로 저어주는 단계이다.The i-3 processing step S30 is a step in which the magnetic tip is moved by the magnetic force during the process of ultrasonic processing the mixture in the i-2 processing step S28 to stir the mixture, or the mixture is ninthly generated through the i-2 processing step S28 Stirring the mixture by magnetically moving the magnetic tip. That is, the mixture is ultrasonically treated while stirring the mixture using a magnetic tip, or the ultrasonically treated mixture is stirred with a magnetic tip.
여기서, a혼합단계(S2), b혼합단계(S4), c혼합단계(S6), d첨가단계(S8), h첨가단계(S24) 및 상기 i처리단계 중 하나 이상의 단계를 수차례 반복 수행할 수 있다. 즉, 설정된 또는 양질의 물성이 나올 때까지 각각의 단계를 수차례 반복 수행하는 것이다.Here, one or more of the a mixing step (S2), the b mixing step (S4), the c mixing step (S6), the d addition step (S8), the h addition step (S24) can do. That is, each step is repeated several times until a predetermined or good quality property is obtained.
상술한, 마그네틱 팁으로 저어서 혼합하는 기술과 초음파처리 기술은 주지된 기술을 이용함으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The above-described technology for mixing and mixing with the magnetic tip and the ultrasonic wave processing technique uses well-known techniques, and a detailed description thereof will be omitted.
따라서, 형광물질이 골고루 분포된 형광체(3)를 제조할 수 있다.
Therefore, the
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법은, a공정(P1), b공정, c공정(P4), d공정(P6), e공정(P7) 및 f공정(P8)을 포함한다. 여기에, b-1공정(P2) 및 c-1공정(P5)을 더 포함한다.As shown in FIG. 2, the LED manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes steps a, b, c, P7) and f step (P8). Here, it further includes b-1 step (P2) and c-1 step (P5).
a공정(P1)은, 웨이퍼(wafer) Fab(Fabrication) 공정이 완료된 LED웨이퍼(6)의 일면에 복수의 전극(2)을 형성하는 공정이다. 즉, 웨이퍼를 여러 구획으로 나누고 각각의 영역에 전극(2)을 형성하는 공정이다. 이때, 전극(2)은 구리 또는 금(Au) 패드가 이용될 수 있다.a step P1 is a step of forming a plurality of
여기서, 웨이퍼 Fab 공정은 주지된 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the wafer Fab process is well known and a detailed description will be omitted.
b공정은, b-1공정(P2) 및 b-2공정(P3)을 포함한다.Process b includes steps b-1 (P2) and b-2 (P3).
b-1공정(P2)은, a공정(P1)을 거친 전극(2)의 일면에 보호제(3)를 도포하는 공정이다. 이때, 보호제(3)는 열경화형 또는 UV경화형 수용성 수지를 사용한다.Step (b-1) is a step of applying the
b-2공정(P3)은, b-1공정(P2)을 거친 보호제(3)에 자외선 또는 열을 가해 보호제(3)를 경화시키는 공정이다. 즉, 보호제(3)를 경화시켜 전극(2)에 고정함으로써, 보호제(3)가 전극(2)으로부터 분리되거나 박리되는 것을 방지한다. 이때, 경화가 이루어지지 않은 수지는 무극성 용매로 제거한다. 이는 후술할 형광체(3)를 LED소자(1)에 도포할 때 보호제(3)와 섞이는 것을 방지하기 위함이다.Step b-2 (P3) is a step of curing the protective agent (3) by applying ultraviolet rays or heat to the protective agent (3) that has undergone the step (b-1) (P2). That is, the
c공정(P4)은, b-2공정(P3)을 거친 LED웨이퍼(6)를 다이싱(dicing) 처리하여 일정한 크기의 복수의 LED소자(1)를 형성하는 공정이다.Step c4 is a step of dicing the
여기서, 다이싱 기술은 이미 주지되고 공공연히 실시되고 있는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the dicing technique has already been well known and has been practiced publicly, and a detailed description thereof will be omitted.
c-1공정(P5)은, c공정(P4)을 거친 복수의 LDE소자를 테이프(5)에 일정간격으로 붙이는 공정이다.Step c-1 (P5) is a step of attaching a plurality of LDE elements having passed through the step (P4) to the
d공정(P6)은, c-1공정(P5)을 거친 LED소자(1)에 상술한 형광체(3)를 도포하되, 보호제(3)를 제외한 LED소자(1)의 나머지 부분에 형광체(3)를 도포하는 공정이다. 즉, LED소자(1)의 저면은 테이프(5)에 붙어 있고, 전극(2)의 상면은 보호제(3)가 도포 돼 있어서, LED소자(1)의 저면 및 전극(2)의 상면을 제외한 나머지 부분에 형광체(3)가 코팅되는 것이다. 이때, LED소자(1)들 위에 형광체(3)를 도포할 때 스핀코팅(spin coating)과 같은 방법을 이용하여 형광체(3)의 두께를 조절하면서 보호제(3)가 노출될 수 있도록 증착시킨다. 여기서, 형광체(3)는 도포 후 형광물질의 파우더만 남기고 증발하며, 추가로 적용된 수지가 파우더의 결합 및 소자와의 접착 기능을 한다.d step P6 is a step P6 of applying the
상술한 형광체(3)는 청색광을 백색광으로 변환시키는 형광물질을 포함하고 있다. 즉, LED소자(1)에서 발광하는 청색광을 백색광으로 변환시키는 기능을 한다. 이에 따른 설명은 후술한다.The above-mentioned
e공정(P7)은, d공정(P6)을 거친 후 전극(2)의 상면에 도포된 보호제(3)를 제거하는 공정이다. 더욱 상세하게는 가수성 수지를 용해하기 위해서 증류수를 사용하여 수지를 제거하는 것이다.Step e is a step of removing the
f공정(P8)은, e공정(P7)을 거친 후 LED소자(1)의 둘레에 일정한 두께의 형광체(3) 코팅층이 형성되도록 LED소자(1)와 LED소자(1) 사이를 다이싱 처리하는 공정이다. 이에 따라, LED소자(1)의 둘레에 설정된 두께의 형광체(3) 코팅층이 형성된 개별 소자가 완성된다. 따라서, LED소자(1)의 저면 및 전극(2)의 상면을 제외한 모든 부분에 형광체(3)가 도포 되어 측면에서 발광하는 청색광을 완벽하게 백색광으로 변환시킬 수 있는 것이다.
f step P8 is a step of dicing the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 형광체 코팅층이 형성된 LED는 상술한 제조방법에 의해 제조되며, LED소자(1), 전극(2) 및 형광체(3)를 포함한다.3, the LED having the phosphor coating layer according to the embodiment of the present invention is manufactured by the above-described manufacturing method and includes the
LED소자(1)는, 대략 사각의 플레이트 형태로 웨이퍼(wafer) Fab(Fabrication) 공정이 완료된 LED웨이퍼(6)이다. 이는 주지된 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
전극(2)은, 대략 원판 형태의 패드 형태로 LED소자(1)의 상면에 2개가 설치된다. 이때, 전극(2)은 전기 전도성이 우수한 구리 또는 금(Au) 패드가 사용된다.Two
형광체(3)는, LED본체의 저면 및 전극(2)의 상면을 제외한 나머지 부분에 도포 되어 코팅층이 형성된다. 이때, 형광체(3)는 상술한 제조방법에 의해 형성되는 형광체(3)를 사용한다.The
따라서, 본 발명은 LED소자(1)의 저면 및 전극(2)의 상면을 제외한 모든 부분에 형광체(3)가 도포 됨으로써, LED소자(1)의 측면에서 발광하는 청색광을 완벽하게 백색광으로 변환시킬 수 있다.
Therefore, the present invention is characterized in that the
상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.
In describing the present invention described above, even if the embodiment is different, the same reference numerals are used for the same configuration, and the description may be omitted as necessary.
이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It should not be. Therefore, a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains may easily implement other forms of the present invention within the same scope as the above-described embodiments, or the present invention only by the description of the embodiments of the present invention. It will be possible to practice the invention in the same and equal range.
1; LED소자
2; 전극
3; 형광체
4; 보호제
5; 테이프
6; LED웨이퍼One; LED element
2; electrode
3; Phosphor
4; Protective agent
5; tape
6; LED wafer
Claims (15)
형광물질이 섞인 파우더와 아세트산을 혼합하는 a혼합단계;
상기 a혼합단계를 거친 혼합물에 물을 넣고 혼합하는 b혼합단계;
상기 b혼합단계를 거친 혼합물에 에탄올을 넣고 혼합하는 c혼합단계;
상기 c혼합단계를 거친 혼합물을 에탄올에 첨가하는 d첨가단계;
상기 d첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에탄올을 혼합 및 초음파처리하는 e처리단계;
상기 e처리단계를 거친 혼합물에 테르피네올(Terpineol)을 첨가하는 f첨가단계;
상기 f첨가단계를 거친 혼합물과 상기 테르피네올을 혼합 및 초음파처리하는 g처리단계;
상기 g처리단계를 거친 혼합물에 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose)를 첨가하는 h첨가단계; 및
상기 h첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에틸 셀룰로오스를 혼합 및 초음파처리하는 i처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
A method of manufacturing a phosphor for LED manufactured by a precipitation technique,
A mixing step of mixing acetic acid with a powder mixed with a fluorescent material;
A mixing step in which water is added to and mixed with the mixture obtained through the mixing step a;
C mixing step in which ethanol is added to and mixed with the mixture after the step b;
Adding the mixture obtained through the c-mixing step to ethanol;
An e processing step of mixing and ultrasonifying the mixture passed through the d addition step and the ethanol;
An adding step of adding terpineol to the mixture after the e-treatment step;
A g processing step of mixing and ultrasonifying the terpineol and the mixture passed through the f-addition step;
Adding the ethyl cellulose to the mixture after the g treatment step; And
And i) mixing and ultrasonic processing the mixture obtained through the h-adding step and the ethyl cellulose.
상기 a혼합단계, b혼합단계, c혼합단계 및 d첨가단계 중 하나 이상의 단계를 수차례 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the a-mixing step, the b-mixing step, the c-mixing step and the d-adding step is repeated several times.
상기 h첨가단계 및 상기 i처리단계 중 하나 이상의 단계를 수차례 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the h-addition step and the i-processing step is repeatedly performed several times.
상기 e처리단계는,
상기 d첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에탄올을 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 e-1처리단계; 및
상기 e-1처리단계를 거친 혼합물을 초음파처리하는 e-2처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method according to claim 1,
The e processing step includes:
An e-1 processing step of stirring the mixture passed through the d addition step and the ethanol using a magnetic tip; And
And an e-2 treatment step of ultrasonically treating the mixture after the e-1 treatment step.
상기 e처리단계는,
상기 e-2처리단계에서 상기 마그네틱 팁을 이용하여 상기 혼합물을 휘젓거나 상기 e-2처리단계를 거친 혼합물을 상기 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 e-3처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method of claim 4,
The e processing step includes:
Further comprising: an e-3 processing step of agitating the mixture using the magnetic tip in the e-2 processing step or agitating the mixture through the e-2 processing step using the magnetic tip. Gt;
상기 g처리단계는,
상기 f첨가단계를 거친 혼합물과 상기 테르피네올을 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 g-1처리단계; 및
상기 g-1처리단계를 거친 혼합물을 초음파처리하는 g-2처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the g-
A g-1 processing step of stirring the mixture through the f-addition step and the terpineol using a magnetic tip; And
And a g-2 treatment step of ultrasonic-treating the mixture through the g-1 treatment step.
상기 g처리단계는,
상기 g-2처리단계에서 상기 마그네틱 팁을 이용하여 상기 혼합물을 휘젓거나 상기 g-2처리단계를 거친 혼합물을 상기 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 g-3처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method of claim 6,
Wherein the g-
And a g-3 processing step of agitating the mixture using the magnetic tip in the g-2 processing step or agitating the mixture through the g-2 processing step using the magnetic tip. Gt;
상기 i처리단계는,
상기 h첨가단계를 거친 혼합물과 상기 에틸 셀룰로오스를 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 i-1처리단계; 및
상기 i-1처리단계를 거친 혼합물을 초음파처리하는 i-2처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method according to claim 1,
The i-
A step i-1 of agitating the mixture obtained through the h-addition step and the ethylcellulose using a magnetic tip; And
And i-2 processing the ultrasound-treated mixture through the i-1 processing step.
상기 i처리단계는,
상기 i-2처리단계에서 상기 마그네틱 팁을 이용하여 상기 혼합물을 휘젓거나 상기 i-2처리단계를 거친 혼합물을 상기 마그네틱 팁을 이용하여 휘젓는 i-3처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 제조방법.
The method according to claim 8,
The i-
And i-3 processing step of stirring the mixture using the magnetic tip in the i-2 processing step or agitating the mixture through the i-2 processing step using the magnetic tip. Gt;
상기 a공정을 거친 전극의 일면에 보호제를 도포하는 b공정;
상기 b공정을 거친 LED웨이퍼를 다이싱(dicing) 처리하여 복수의 LED소자를 형성하는 c공정;
상기 c공정을 거친 후 상기 복수의 LED소자의 일면과 상기 보호제를 제외한 상기 복수의 LED소자에 청구항 1 내지 청구항 9의 제조방법에 따라 제작되는 형광체를 도포하는 d공정;
상기 d공정을 거친 후 상기 보호제를 제거하는 e공정; 및
상기 e공정을 거친 후 상기 LED소자의 둘레에 상기 형광체 코팅층을 가지도록 다이싱 처리하는 f공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법.
A step of forming a plurality of electrodes on one surface of an LED wafer on which a wafer Fab (Fabrication) process is completed;
A step (b) of applying a protective agent to one surface of the electrode after the step (a);
A step c of forming a plurality of LED elements by dicing the LED wafer through the b step;
D process of applying phosphors produced according to the manufacturing method of claim 1 to the plurality of LED elements except for one surface of the plurality of LED elements and the protective agent after the step c;
An e step of removing the protecting agent after the d step; And
And a step (d) of dipping the phosphor coating layer on the periphery of the LED element after the step (e).
상기 b공정은,
상기 a공정을 거친 전극의 일면에 보호제를 도포하는 b-1공정; 및
상기 b-1공정을 거친 보호제에 자외선 또는 열을 가해 보호제를 경화시키는 b-2공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법.
The method of claim 10,
In the step b,
A-1 step of applying a protective agent to one surface of the electrode after the step a; And
And a b-2 step of irradiating ultraviolet light or heat to the protective agent after the step b-1 to cure the protective agent.
상기 c공정을 거친 복수의 LED소자 개별로 분리하여 테이프에 일정간격으로 붙이는 c-1공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법.
The method of claim 10,
Further comprising a c-1 step of separating the plurality of LED elements having passed through the step c and attaching the LED elements to the tape at regular intervals.
상기 보호제는,
열경화형 또는 UV경화형 수용성 수지인 것을 특징으로 하는 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법.
The method of claim 10,
Preferably,
Wherein the phosphor coating layer is a thermosetting or UV curing water-soluble resin.
상기 e공정은,
상기 보호제를 제거하기 위해서 증류수를 사용하여 상기 수용성 수지를 용해하는 것을 특징으로 하는 형광체 코팅층이 형성된 LED 제조방법.
The method according to claim 13,
In the e step,
And dissolving the water-soluble resin using distilled water to remove the protective agent.
An LED having a phosphor coating layer manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 10 to 14.
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| KR1020120013609A KR101400343B1 (en) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | Phosphor production method and manufacturing method of LED with phosphor coating |
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|---|---|---|---|---|
| US9559260B2 (en) | 2014-07-21 | 2017-01-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device, method for manufacturing semiconductor light emitting device, and method for manufacturing semiconductor light emitting device package |
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