KR20160025438A - 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 하우징; 상기 하우징에 배치되는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩; 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체; 및 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체 및 제3 형광체를 포함하되, 상기 제2 형광체는 A2MF6: Mn4+의 화학식을 가지는 형광체이고, 상기 A는 Li, Na, K, Ba, Rb, Cs, Mg, Ca, Se 및 Zn 중 하나이고, M은 Ti, Si, Zr, Sn 및 Ge 중 하나이며, 상기 제3 형광체는 질화물계 형광체이되, 상기 제2 형광체 및 상기 제3 형광체 각각의 적색광은 서로 다른 피크 파장을 가지고, 제3 형광체는 상기 제2 형광체에 대하여 0.1 내지 10 wt%의 질량범위를 가질 수 있다. 본 발명에 의하면, 발광 다이오드 패키지가 포함하는 형광체의 신뢰성이 향상되므로, 발광 다이오드 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 따라서 상기 발광 다이오드 패키지가 방출하는 광의 유지율을 장시간 유지할 수 있으며, CIE 색좌표의 변화를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 대한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패키지는 반도체의 p-n 접합 구조를 가지는 화합물 반도체로서 소수 캐리어(전자 또는 정공)들의 재결합에 의하여 소정의 광을 발산하는 소자를 지칭한다. 발광 다이오드 패키지는 소비 전력이 적고 수명이 길며, 소형화가 가능하다.
발광 다이오드 패키지는 파장 변환 수단인 형광체를 사용하여 백색광을 구현할 수 있다. 즉, 형광체를 발광 다이오드 칩 상에 배치하여, 발광 다이오드 칩의 1차 광의 일부와 형광체에 의해 파장 변환된 2차 광의 혼색을 통하여 백색광을 구현할 수 있다. 이런 구조의 백색 발광 다이오드 패키지는 가격이 싸고, 원리적 및 구조적으로 간단하기 때문에 널리 이용되고 있다.
구체적으로, 청색 발광 다이오드 칩 상에 청색광의 일부를 여기광으로 흡수하여 황록색 또는 황색을 발광하는 형광체를 도포하여 백색광을 얻을 수 있다. 대한민국 공개특허 10-2004-0032456호를 참조하면, 청색으로 발광하는 발광 다이오드 칩 위에 그 광의 일부를 여기원으로서 황록색 내지 황색 발광하는 형광체를 부착하여 발광 다이오드의 청색 발광과 형광체의 황록색 내지 황색 발광에 따라 백색 발광하는 발광 다이오드를 개시하고 있다.
그러나 이러한 방식을 사용하는 백색 발광 다이오드 패키지는 황색 형광체의 발광을 활용하므로, 방출되는 광의 녹색 및 적색 영역의 스펙트럼 결핍으로 인해 연색성이 낮다. 특히, 백라이트 유닛(backlight unit)으로 사용 시, 색 필터를 투과한 이후의 낮은 색순도로 인하여 자연색에 가까운 색 구현이 어렵다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 청색 발광 다이오드 칩과 청색광을 여기광으로 하여 녹색 및 적색을 발광하는 형광체들을 사용하여 발광 다이오드를 제조한다. 즉, 청색광과 청색광에 의해 여기되어 나오는 녹색광 및 적색광의 혼색을 통하여, 높은 연색성을 가지는 백색광을 구형할 수 있다. 이러한, 백색 발광 다이오드를 백라이트 유닛으로 사용할 경우, 색 필터와의 일치도가 매우 높기 때문에, 보다 자연색에 가까운 영상을 구현할 수 있다. 그러나 형광체의 여기를 통하여 방출되는 광은 발광 다이오드 칩과 비교하여, 넓은 반치폭(full width at half maximum)을 가진다. 또한, 대한민국 등록특허 10-0961324호를 참조하면, 질화물 형광체와 그 제조 방법 및 발광 장치가 개시되어 있다. 질화물 형광체를 포함하는 발광 장치의 발광 스펙트럼을 검토하면, 적색 영역에서 넓은 반치폭을 가짐을 알 수 있다. 넓은 반치폭을 가지는 광은 색재현성이 떨어지므로, 디스플레이에서 원하는 색좌표를 구현하기 어렵다.
따라서 보다 높은 색재현성을 가지는 백색광을 구현하기 위해서는, 보다 좁은 반치폭을 가지는 형광체의 사용이 필요하다. 이를 위해, 좁은 반치폭을 가지는 적색광을 방출하는 형광체로 불화물계 형광체가 사용된다. 그러나 불화물계 형광체는 수분에 취약할 뿐만 아니라, 열 안정성도 떨어지므로 신뢰성이 문제된다. 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지가 다양한 제품에 적용되기 위해서는 높은 신뢰성이 보장되어야 한다. 발광 다이오드 패키지의 신뢰성이 결국에 발광 다이오드 패키지가 적용된 제품의 신뢰성을 좌우하기 때문이다. 따라서 좁은 반치폭을 가지면서도 높은 신뢰성이 가지는 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지의 개발이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 신뢰성이 향상된 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제 중 하나는, 수분 및 열에 안정한 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 하우징; 상기 하우징에 배치되는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩; 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체; 및 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체 및 제3 형광체를 포함하되, 상기 제2 형광체는 A2MF6: Mn4+의 화학식을 가지는 형광체이고, 상기 A는 Li, Na, K, Ba, Rb, Cs, Mg, Ca, Se 및 Zn 중 하나이고, M은 Ti, Si, Zr, Sn 및 Ge 중 하나이며, 상기 제3 형광체는 질화물계 형광체이되, 상기 제2 형광체 및 상기 제3 형광체 각각의 적색광은 서로 다른 피크 파장을 가지고, 제3 형광체는 상기 제2 형광체에 대하여 0.1 내지 10 wt%의 질량범위를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 형광체의 녹색광의 피크 파장은 500 내지 570nm 범위 내에 위치하고, 상기 제2 형광체의 적색광의 피크 파장은 610 내지 650nm 범위 내에 위치하며, 상기 제3 형광체의 적색광의 피크 파장은 600 내지 670nm 범위 내에 위치할 수 있다.
나아가, 상기 제3 형광체는 MSiN2, MSiON2 및 M2Si5N8 화학식으로 표현되는 형광체들 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 M은 Ca, Sr, Ba, Zn, Mg 및 Eu 중 하나일 수 있다.
한편, 상기 제2 형광체는 상기 제3 형광체보다 작은 반치폭(FWMH)을 가질 수있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 제1 형광체는 BAM(Ba-Al-Mg) 계열의 형광체, 양자점(quantum dot) 형광체, 실리케이트(Silicate) 계열, 베타-사이알론(beta-SiAlON) 계열, 가넷(Garnet) 계열, LSN 계열 형광체 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 청색 발광 다이오드 칩 및 자외선 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩, 상기 제1 형광체, 상기 제2 형광체 및 상기 제3 형광체에서 방출되는 광의 합성에 의해 백색광이 형성되고, 상기 백색광은 85% 이상의 NTSC(national television system committee) 색채 포화도를 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 질량범위 내에서, 상기 백색광은 CIE 색도도 상의 영역 내에 있는 지점을 형성하는 x 및 y 색좌표를 가지며, 상기 x 색좌표는 0.25 내지 0.35이고, 상기 y 색좌표는 0.22 내지 0.32일 수 있다.
이때, 상기 하우징의 높이가 0.6T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 40 내지 60㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 가질 수 있으며, 상기 하우징의 높이가 0.4T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 15 내지 40㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은, 도전 패턴이 형성된 리드프레임 상에 하나 이상의 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계; 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩이 실장된 리드프레임에 하우징을 패키징하는 단계; 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩 상부를 덮어 몰딩하기 위한 액상의 몰딩부를 제조하는 단계; 및 상기 제조된 몰딩부를 상기 발광 다이오드 칩 상부에 도팅(dotting)으로 몰딩하는 단계를 포함하고, 상기 액상의 몰딩부를 제조하는 단계는, 한 종류 이상의 형광체를 일정 이하의 크기로 시빙(sieving)하는 단계; 및 액상의 수지와 상기 시빙된 한 종류 이상의 형광체를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 한 종류 이상의 형광체는, 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체; 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체 및 제3 형광체를 포함하되, 상기 제2 형광체는 A2MF6: Mn4+의 화학식을 가지는 형광체이고, 상기 A는 Li, Na, K, Ba, Rb, Cs, Mg, Ca, Se 및 Zn 중 하나이고, M은 Ti, Si, Zr, Sn 및 Ge 중 하나이며, 상기 제3 형광체는 질화물계 형광체이되, 상기 제2 형광체 및 상기 제3 형광체 각각의 적색광은 서로 다른 피크 파장을 가지고, 제3 형광체는 상기 제2 형광체에 대하여 0.1 내지 10 wt%의 질량범위를 가질 수 있다.
그리고 상기 도팅으로 몰딩하는 단계는, 상기 한 종류 이상의 형광체를 포함하는 몰딩부를 니들(needle)을 이용하여 상기 발광 다이오드 칩 상부에 도팅할 수 있다.
여기서, 상기 제1 형광체의 녹색광 피크 파장은 500 내지 570nm 범위 내에 위치하고, 상기 제2 형광체의 적색광 피크 파장은 610 내지 650nm 범위 내에 위치하며, 상기 제3 형광체의 적색광 피크 파장은 600 내지 670nm 범위 내에 위치할 수 있다.
그리고 상기 제3 형광체는 MSiN2, MSiON2 및 M2Si5N8 화학식으로 표현되는 형광체들 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 M은 Ca, Sr, Ba, Zn, Mg 및 Eu 중 하나일 수 있다.
이때, 상기 제1 형광체는 BAM(Ba-Al-Mg) 계열의 형광체, 양자점(quantum dot) 형광체, 실리케이트(Silicate) 계열, 베타-사이알론(beta-SiAlON) 계열, 가넷(Garnet) 계열, LSN 계열 형광체 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 상기 하우징의 높이가 0.6T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 40 내지 60㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 가질 수 있으며, 상기 하우징의 높이가 0.4T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 15 내지 40㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 가질 수 있다.
본 발명에 의하면, 발광 다이오드 패키지가 포함하는 형광체의 신뢰성이 향상되므로, 발광 다이오드 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 따라서 상기 발광 다이오드 패키지가 방출하는 광의 유지율을 장시간 유지할 수 있으며, CIE 색좌표의 변화를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지가 포함하는 형광체는 좁은 반치폭을 가지는 녹색광 및/또는 적색광을 방출할 수 있으므로, 발광 다이오드 패키지의 색재현성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조할 때, 형광체를 도팅하는 공정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조할 때, 형광체를 도팅하는 공정을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 전형적인 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제3 형광체(107) 및 몰딩부(104)를 포함한다.
상기 하우징(101) 상에 발광 다이오드 칩(102), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제3 형광체(107) 및 몰딩부(104)가 배치될 수 있다. 발광 다이오드 칩(102)은 하우징(101)의 바닥면에 배치될 수 있다, 하우징(101)에는 발광 다이오드 칩(102)에 전력을 입력하기 위한 리드 단자들(미도시)이 설치될 수 있다. 몰딩부(104)는 제1, 제2 및 제3 형광체(105, 106, 107)들을 포함하고, 발광 다이오드 칩(102)을 덮을 수 있다.
하우징(101)은 일반적인 플라스틱(폴리머) 또는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene), LCP(liquid crystalline polymer), PA(polyamide), IPS(polyphenylene sulfide), TPE(thermoplastic elastomer)등으로 형성될 수 있고, 메탈 또는 세라믹으로 형성될 수 있다. 발광 다이오드 칩(102)이 자외선 발광 다이오드 칩인 경우에는, 하우징(101)은 세라믹으로 형성될 수 있다. 하우징(101)이 세라믹인 경우에는, 자외선 발광 다이오드 칩에서 방출된 자외선 광에 의해 세라믹을 포함하는 하우징(101)이 변색되거나 변질될 우려가 없어, 발광 다이오드 패키지의 신뢰성을 유지할 수 있다. 하우징(101)이 메탈인 경우에는, 하우징(101)은 둘 이상의 금속 프레임들을 포함할 수 있고, 금속 프레임들은 서로 절연될 수 있다. 메탈을 포함하는 하우징(101)을 통해, 발광 다이오드 패키지의 방열 능력을 향상시킬 수 있다. 하우징(101)을 형성할 수 있는 물질들을 상기에 언급하였지만, 하우징(101)은 이에 제한되지 않고 다양한 물질들로 형성할 수 있다.
하우징(101)은 발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 광의 반사를 위하여 경사진 내벽을 포함할 수 있다.
몰딩부(104)는 높은 경도를 가지는 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 몰딩부(104)의 경도는 쇼어 경도(Shore hardness)로 측정했을 시, 측정 수치는 69 내지 71이고, 인덱터(indentor) 유형은 D type일 수 있다. 몰딩부(104)는 고경도를 가지기 위하여, 실리콘(silicone), 에폭시(epoxy), PMMA(polymethyl methacrylate), PE(polyethylene) 및 PS(polystyrene) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성될 수 있다.
몰딩부(104)는 상술한 물질과 제1, 제2 및 제3 형광체(105, 106, 107)들의 혼합물을 이용한 사출 공정을 통해 형성할 수 있다. 또한 별도의 주형을 이용하여 제작한 다음, 이를 가압 또는 열처리하여 몰딩부(104)를 형성할 수 있다. 몰딩부(104)는 볼록 렌즈 형태, 평판 형태(미도시) 및 표면에 소정의 요철을 갖는 형태 등 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 볼록 렌즈 형태를 가지는 몰딩부(104)를 개시하였지만, 몰딩부(104)의 형상은 이에 국한되지 않는다.
발광 다이오드 칩(102)은 자외선 발광 다이오드 칩 또는 청색 발광 다이오드 칩일 수 있다. 발광 다이오드 칩(102)이 청색 발광 다이오드 칩인 경우에는, 방출하는 광의 피크 파장은 410 내지 490nm 범위 내에 위치할 수 있다. 발광 다이오드 칩(102)이 방출하는 청색광의 피크 파장의 반치폭(full width at half maximum: FWHM)은 40nm 이하 일 수 있다. 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 하나의 발광 다이오드 칩(102)이 배치된 형태를 개시하였지만, 배치되는 발광 다이오드 칩(102)의 개수 및 배치 형태는 이에 제한되지 않는다.
제1 형광체(105)는 발광 다이오드 칩(102)에 여기되어 녹색광을 방출할 수 있다. 제2 형광체(106) 및 제3 형광체(107)는 발광 다이오드 칩(102)에 여기되어 적색광을 방출할 수 있다.
제1 형광체(105)가 방출하는 녹색광의 피크 파장은 500 내지 570nm 범위 내에 위치할 수 있다. 제1 형광체(105)는 35nm이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출할 수 있다. 제1 형광체(105)는 BAM(Ba-Al-Mg) 계열의 형광체, 양자점(quantum dot) 형광체, 실리케이트(Silicate) 계열, 베타-사이알론(beta-SiAlON) 계열, 가넷(Garnet) 계열, LSN 계열 및 불화물 계열 형광체에서 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함할 수 있다. 상기 불화물 계열 형광체는 A2MF6:Mn4+의 화학식을 가지는 형광체일 수 있다. 상기 화학식에서 상기 A는 Li, Na, K, Ba, Rb, Cs, Mg, Ca, Se 및 Zn 중 하나이고, 상기 M은 Ti, Si, Zr, Sn 및 Ge 중 하나일 수 있다. 상기에 제1 형광체(105)의 종류를 서술하였지만, 본 발명에 따른 제1 형광체(105)의 종류는 이로 인해 제한되는 것은 아니다.
녹색광의 반치폭이 좁을수록 높은 색 순도를 가지는 녹색광을 구현할 수 있다. 반치폭이 35㎚ 이상인 경우에는, 발광하는 광의 색 순도가 낮기 때문에 컬러 텔레비전의 방송 방식으로서 채용되고 있는 NTSC(National Television System Committee) 방식의 규격으로 정해져 있는 전체 색 재현 범위의 85% 이상을 재현하기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 소자가 방출하는 백색광의 85% 이상의 NTSC 색채 포화도를 구현하기 위해, 상기 제1 형광체는 35㎚ 이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출한다.
제2 형광체(106)는 발광 다이오드 칩(102)에 의해 여기되어 적색광을 방출할 수 있다. 제2 형광체(106)가 방출하는 적색광의 피크 파장은 610 내지 650㎚ 범위 내에서 위치할 수 있다. 제2 형광체(106)는 양자점(quantum dot) 형광체, 황화물계 형광체 및 불화물 계열 형광체에서 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함할 수 있다. 불화물 계열 형광체는 A2MF6:Mn4+의 화학식을 가지는 형광체일 수 있다. 상기 화학식에서 상기 A는 Li, Na, K, Ba, Rb, Cs, Mg, Ca, Se 및 Zn 중 하나이고, 상기 M은 Ti, Si, Zr, Sn 및 Ge 중 하나일 수 있다. 제2 형광체(106)는 좁은 반치폭을 가지는 적색광을 방출할 수 있다. 구체적으로, 양자점 형광체의 경우에는 30 내지 40㎚의 반치폭을, 황화물계 형광체인 경우에는 65㎚ 이하의 반치폭을, 불화물 계열 형광체의 경우에는 20㎚ 이하의 반치폭을 가지는 적색광을 방출할 수 있다. 즉, 제2 형광체(106)가 불화물 계열 형광체인 경우에, 가장 좁은 반치폭을 가지는 적색광을 방출할 수 있다.
제3 형광체(107)는 발광 다이오드 칩(102)에 의해 여기되어 적색광을 방출할 수 있다. 제3 형광체(107)가 방출하는 적색광의 피크 파장은 제2 형광체(106)가 방출하는 적색광의 피크 파장과 다르다. 구체적으로, 제3 형광체(107)가 방출하는 적색광의 피크 파장은 600 내지 670nm 범위 내에서 위치할 수 있다. 제3 형광체(107)은 질화물계 형광체일 수 있다. 상기 질화물계 형광체는 MSiN2, MSiON2 및 M2Si5N8 화학식으로 표현되는 형광체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 M은 Ca, Sr, Ba, Zn, Mg 및 Eu 중 하나일 수 있다. 제3 형광체(107)는 제2 형광체(106)에 대하여 0.1 내지 10 wt%의 질량범위를 가질 수 있다. 보다 구체적으로는, 제3 형광체(107)는 제2 형광체(106)에 대하여 1.48 내지 10 wt%의 질량범위를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제3 형광체(107)의 제2 형광체(106)에 대한 질량 퍼센트가 적어도 0.1wt% 이 이상인 경우에 형광체들의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 더 나아가, 제3 형광체(107)의 제2 형광체(106)에 대한 질량 퍼센트가 1.48 wt% 이상인 경우에 보다 더 형광체들의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제3 형광체(107)의 제2 형광체(106)에 대한 질량 퍼센트가 10 wt% 초과인 경우에는, 상기 형광체들(106, 107)을 통해 방출되는 적색광의 반치폭이 일정 값 이상으로 커질 수 있어 발광 다이오드 패키지의 색재현성이 저하될 수 있다. 그에 따라 본 발명의 실시예에서 제2 형광체의 반치폭은 약 1 내지 10nm 일 수 있으며, 제3 형광체의 반체폭은 약 70 내지 100nm 일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 발광 다이오드 패키지는 적색광을 방출하는 제2 형광체(106) 및 제3 형광체(107)를 포함한다. 제3 형광체(107)가 질화물계 형광체인 경우에는, 열 및/또는 습기에 강하므로 이를 포함하는 형광체들의 전체적인 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 장시간 사용 후에도 일정한 범위 내의 CIE 색좌표를 유지할 수 있다.
이하에서, 실험예들을 통하여, 상기 제2 및 제3 형광체를 포함하는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에 대하여 설명한다.
[실험예 1]
두 개의 샘플 발광 다이오드 패키지를 준비한다. 제1 샘플은 적색 형광체로 제2 형광체(107)만을 포함하며, 제2 샘플은 적색 형광체로 제2 및 제3 형광체(106, 107)를 포함하다. 포함하는 적색 형광체의 종류를 제외하고, 제1 및 제2 샘플의 다른 조건들은 모두 동일하다.
여기서, 제2 형광체(106)는 불화물계 형광체이며, 상기 불화물계 형광체는 K2SiF6:Mn4+의 화학식을 가진다. 제3 형광체(107)는 질화물계 형광체이며, 상기 질화물계 형광체는 CaSiN2:Eu2+의 화학식을 가진다. 제3 형광체(107)는 제2 형광체(106)에 대하여, 2.96 wt%의 질량을 가진다. 샘플들 각각은 녹색 형광체를 포함하며, 녹색 형광체로는 베타-사이알론(Beta-SiAlON) 계열 형광체를 사용하였으며, 상기 베타-사이알론(Beta-SiAlON) 계열 형광체는 β-SiAlON:Eu2+ 화학식으로 표현될 수 있다. 또한, 샘플들 각각이 포함하는 형광체들을 여기시키기 위하여, 발광 다이오드 칩이 방출하는 여기광은 440nm 내지 460nm의 파장 범위를 가진다.
상술한 조건을 가지는 샘플들 각각에 대하여, 1000시간 신뢰성 테스트를 진행하였다. 샘플들의 온도는 85℃ 이고, 입력되는 전류는 20mA이었다.
신뢰성 테스트 완료 후 최초의 CIE 좌표에 대하여, 제1 샘플의 x 색좌표는 -0.011, y 색좌표는 +0.002 변화를 보였다. 이와 비교하여, 제2 샘플의 x 색좌표는 -0.007, y 색좌표는 +0.002 변화를 보였다.
즉, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 두 종류의 적색 형광체를 포함하므로, 불화물계 형광체 하나만 포함하는 경우와 비교하여, 고온 환경에서 우수한 신뢰성을 나타냄을 알 수 있다.
[실험예 2]
상술한 샘플과 동일한 샘플들을 가지고, 온도 및 습도 조건을 변경하여 1000시간 신뢰성 테스트를 진행하였다. 샘플들의 온도는 60℃, 상대습도는 90%이며, 입력되는 전류는 20mA이었다.
신뢰성 테스트 완료 후 최초의 CIE 좌표에 대하여, 제1 샘플의 x 색좌표는 -0.007, y 색좌표는 +0.006 변화를 보였다. 이와 비교하여, 제2 샘플의 x 색좌표는 -0.003, y 색좌표는 +0.006 변화를 보였다.
즉, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 두 종류의 적색 형광체를 포함하므로, 불화물계 형광체 하나만 포함하는 경우와 비교하여, 고습 환경에서 우수한 신뢰성을 나타냄을 알 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제3 형광체(107) 및 버퍼부(109)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 버퍼부(109)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
버퍼부(109)는 발광 다이오드 칩(102)과 몰딩부(104) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼부는 silicone, epoxy, PMMA(polymethyl methacrylate), PE(polyethylene) 및 PS(polystyrene) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 버퍼부(109)의 경도는 쇼어 경도(Shore hardness)로 측정했을 시, 측정 수치는 59 내지 61이고, 인덱터(indentor) 유형은 A type일 수 있다. 즉, 버퍼부(109)의 경도는 몰딩부(104)보다 작을 수 있다. 버퍼부(109)을 이용하여, 발광 다이오드 칩(102)에서 발생하는 열로 인한 몰딩부(104)의 열적 스트레스를 방지할 수 있다. 본 실시예에 따른 버퍼부(109)는 발광 다이오드 칩(102) 주변 영역에 배치된 경우를 개시하였지만, 버퍼부(109)는 하우징(101)의 좌측벽과 우측벽 모두와 접하도록 넓은 영역에 배치될 수 도 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제3 형광체(107), 리플렉터(111) 및 베리어 리플렉터(112)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 리플렉터(111) 및 베리어 리플렉터(112)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
리플렉터(111)는 발광 다이오드 칩(102)과 이격되어 측면에 배치될 수 있다. 리플렉터(111)는 발광 다이오드 칩(102), 제1, 제2 및 제3 형광체(105, 106, 107)에서 방출되는 광의 반사를 극대화하여 발광 효율을 증대시킬 수 있다. 리플렉터(111)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 리플렉터(111)는 내열성 및 내광성이 우수한 무기 재료, 유기 재료, 금속 재료 및 금속 산화물 재료 중에서 적어도 하나로 형성될 수 있다. 일례로, 리플렉터(111)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다. 리플렉터(111)는 하우징(101) 상에 금속 또는 금속 산화물을 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있으며, 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수도 있다. 또한, 리플렉터(111)는 하우징(101) 상에 반사 필름 또는 반사 시트(sheet)를 접착하여 형성할 수도 있다.
베리어 리플렉터(112)는 리플렉터(111)를 덮을 수 있다. 베리어 리플렉터(112)는 발광 다이오드 칩(102)에서 방출되는 열로 인한 리플렉터(111)의 열화 등을 방지할 수 있다. 베리어 리플렉터(112)는 내광성 및 반사율이 높은 무기 재료 또는 금속 재료로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 발광 소자는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 제3 형광체(107)를 포함하고, 몰딩부(104)는 제1 몰딩부(104b) 및 제2 몰딩부(104a)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 제1 몰딩부(104b) 및 제2 몰딩부(104a)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
제1 몰딩부(104b)는 발광 다이오드 칩(102)을 덮을 수 있다. 제2 몰딩부(104a)는 제1 몰딩부(104b)를 덮을 수 있다. 제1 몰딩부(104b)는 제2 몰딩부(104a)와 동일한 경도를 가지는 물질로 형성되거나, 다른 경도를 가지는 물질로 형성될 수 있다. 제1 몰딩부(104b)의 경도는 제2 몰딩부(104a)보다 낮을 수 있고, 이 경우, 상술한 실시예의 버퍼부(109)와 동일하게, 발광 다이오드 칩(102)에 인한 열 스트레스를 완화할 수 있다.
제1 몰딩부(104b)는 적색광을 방출하는 제2 형광체(106) 및 제3 형광체(107)를 함유할 수 있다. 제2 몰딩부(104a)는 녹색광을 방출하는 제1 형광체(105)를 함유할 수 있다. 장파장을 방출하는 형광체들을 하부에 배치하고, 단파장을 방출하는 형광체들을 상부에 배치하여, 제1 형광체(105)에서 발광된 녹색광이 제2 형광체(106) 및 제3 형광체(107)에 다시 흡수되어 손실되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 하우징(101), 발광 다이오드 칩(102), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제3 형광체(107) 및 형광체 플레이트(118)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 형광체 플레이트(118)를 제외하면, 상기 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하며, 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
형광체 플레이트(118)는 발광 다이오드 칩(102)과 이격되어 몰딩부(104) 상부에 배치되고, 제1, 제2 및 제3 형광체(105, 106, 107)들을 포함할 수 있다. 상기 형광체 플레이트(118)은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩부(104)와 동일한 물질 또는 높은 경도를 가지는 물질로 형성될 수 있다.
제1, 제2 및 제3 형광체(105, 106, 107)들이 발광 다이오드 칩(102)와 이격되어 배치되기 때문에, 제1, 제2 및 제3 형광체(105, 106, 107)들 및 형광체 플레이트(118)의 열 또는 광에 의한 손상을 줄일 수 있다. 따라서, 제1, 제2 및 제3 형광체(105, 106, 107)들의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
형광체 플레이트(118)와 발광 다이오드 칩(102) 사이에는 몰딩부(104) 대신에 빈공간이 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 도시한 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조할 때, 형광체(105, 106, 107)를 도팅하는 공정을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법에 대해 설명하면서, 도 6에 도시된 흐름도를 따라 설명하되, 도 7을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하기 위해 리드프레임을 제조(S101)하는데, 리드프레임은 발광 다이오드 칩(102)이 실장되는 면에 도전 패턴을 형성한다. 그리고 리드프레임의 형상은 발광 다이오드 패키지의 종류에 따라 다양하게 변형하여 제조할 수 있다.
이렇게 제조된 리드프레임에 발광 다이오드 칩(102)을 실장한다(S102). 발광 다이오드 칩(102)은 리드프레임 상에 형성된 도전 패턴 상에 실장될 수 있다. 리드프레임상에 발광 다이오드 칩(102)이 실장된 상태에서 하우징(101)을 패키징한다(S103). 하우징(101)은 리드프레임을 지지하도록 리드프레임의 일부 또는 전체를 감싸도록 형성될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩(102)을 실장되는 위치에 캐비티가 형성될 수 있다.
상기와 같이, 형성된 하우징(101)에 몰딩부(104)를 형성하는데, 그 전에 몰딩부(104)를 제조하여야 한다. 몰딩부(104)는 상기의 실시예들에서 설명한 바와 같이, 한 종류 이상의 형광체(105, 106, 107)가 포함될 수 있다. 형광체(105, 106, 107)는 발광 다이오드 칩(102)에서 발광된 빛이 형광체(105, 106, 107)를 통해 여기되는데, 이는 도 7에 도시된 바와 같이, 소정의 크기를 가지는 알갱이 형상을 가진다. 이러한 알갱이 형상의 입자 형태의 형광체(105, 106, 107)가 액상의 몰딩부(104)에 혼합된 상태에서 발광 다이오드 패키지에 형성된다.
몰딩부(104)는 발광 다이오드 칩(102)의 상부에 형성될 때, 다양한 공정을 통해 형성될 수 있지만, 본 발명의 발광 다이오드 제조 방법에서 도팅(dotting) 공정에 의해 형성되는 것에 대해 설명한다.
도팅 공정은 액상의 몰딩부(104)를 발광 다이오드 칩(102) 상부에 도포할 때, 니들(200, needle)을 이용하여 도포하는 것을 방식이다. 그에 따라 발광 다이오드 패키지의 크기에 따라 니들(200)의 주입구가 달라질 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 입자 형태의 형광체(105, 106, 107)가 혼합된 액상의 몰딩부(104)를 니들(200)을 이용하여 발광 다이오드 패키지에 도팅할 때, 니들(200)의 주입구 크기보다 형광체(105, 106, 107)의 입자가 크면 니들(200)의 주입구가 막힐 수 있다.
그렇기 때문에 발광 다이오드 패키지의 크기에 따라 형광체(105, 106, 107)의 입자 크기를 제한할 필요가 있어 본 발명에서 액상의 몰딩부(104)를 제조하기 전에 형광체(105, 106, 107)를 필요한 크기에 따라 시빙(sieving)할 수 있다(S104).
형광체(105, 106, 107)의 시빙은 형광체(105, 106, 107)의 크기를 소정의 크기보다 작은 크기의 형광체(105, 106, 107)를 걸러내기 위한 공정이다. 본 발명의 실시예에서는 하우징(101)의 전체 높이가 0.6T(mm)일 때 40㎛ 내지 50㎛ 메시 사이즈를 가지는 형광체(105, 106, 107)를 이용할 수 있다. 그리고 하우징(101)의 전체 높이가 0.4T일 때는 25㎛ 내지 35㎛ 메시 사이즈를 가지는 형광체(105, 106, 107)를 이용할 수 있다.
상기와 같이, 형광체(105, 106, 107)를 시빙하여 형광체(105, 106, 107) 입자의 크기를 설정한 다음, 시빙된 형광체(105, 106, 107)를 액상의 몰딩부(104)에 혼합하여 액상의 몰딩부(104)를 제조한다(S105). 몰딩부(104)에는 형광체(105, 106, 107) 이외에도 수지, 경화제 및 첨가제 등의 몰딩부(104)를 형성하기 위한 다양한 재료가 포함될 수 있다. 예컨대, 몰딩부(104)는 형광체(105, 106, 107) 이외에 실리콘(silicone), 에폭시(epoxy), PMMA(polymethyl methacrylate), PE(polyethylene) 및 PS(polystyrene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 몰딩부(104)에 혼합되는 형광체(105, 106, 107)는 한 종류 이상의 형광체(105, 106, 107)가 포함될 수 있으므로, 상기의 다른 실시예에서 설명한 바와 같이, 제1 내지 제3 형광체(105, 106, 107)가 포함될 수 있다. 제1 형광체(105)는 500 내지 570nm 범위 내의 녹색광 피크 파장을 가질 수 있으며, 제2 형광체(106)는 610 내지 650nm 범위 내의 적색광 피크 파장을 가질 수 있다. 그리고 제3 형광체(107)는 600 내지 670nm 범위 내의 적색광 피크 파장을 가질 수 있다.
상기와 같이, 형광체의 입자 크기가 한정됨에 따라 형광체의 입자 사이즈가 소정의 크기로 일정해질 수 있다. 그에 따라 발광 다이오드 칩에서 발광된 빛이 고른 입자 사이즈를 가지는 형광체를 통해 여기될 수 있어, 빛의 색좌표 산포가 줄어듦으로써, 본 발명의 발광 다이오드 패키지에서 발광된 빛이 보다 균일한 품질을 나타낼 수 있는 효과가 있다.
또한, 니들(200)을 이용하여 액상의 몰딩부(104)를 하우징(101)에 도팅할 때, 형광체(105, 106, 107) 입자의 크기에 의해 니들(200)의 주입구가 폐쇄되는 등의 문제가 발생되지 않을 수 있다.
상기와 같이, 제조된 액상의 몰딩부(104)를 니들(200)을 이용하여 발광 다이오드 패키지의 하우징(101)에 도팅 방식으로 도포한다(S106). 이때, 몰딩부(104)의 형상은 상기의 다른 실시예들에서 설명한 바와 같이, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도팅 공정에 의해 발광 다이오드 패키지에 액상의 몰딩부(104)가 도포된 상태에서 액상의 몰딩부(104)를 경화한다(S107). 이렇게 제조된 발광 다이오드 패키지는 테스트 공정 등의 후공정을 거쳐 제조공정이 완료된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 하우징
102: 발광 다이오드 칩
104: 몰딩부 104a: 제1 몰딩부
104b: 제2 몰딩부 105: 제1 형광체
106: 제2 형광체 107: 제3 형광체
109: 버퍼부 111: 리플렉터
112: 베리어 리플렉터 118: 형광체 플레이트
200: 니들
104: 몰딩부 104a: 제1 몰딩부
104b: 제2 몰딩부 105: 제1 형광체
106: 제2 형광체 107: 제3 형광체
109: 버퍼부 111: 리플렉터
112: 베리어 리플렉터 118: 형광체 플레이트
200: 니들
Claims (18)
- 하우징;
상기 하우징에 배치되는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩;
상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체; 및
상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체 및 제3 형광체를 포함하되,
상기 제2 형광체는 A2MF6: Mn4+의 화학식을 가지는 형광체이고, 상기 A는 Li, Na, K, Ba, Rb, Cs, Mg, Ca, Se 및 Zn 중 하나이고, M은 Ti, Si, Zr, Sn 및 Ge 중 하나이며,
상기 제3 형광체는 질화물계 형광체이되,
상기 제2 형광체 및 상기 제3 형광체 각각의 적색광은 서로 다른 피크 파장을 가지고,
제3 형광체는 상기 제2 형광체에 대하여 0.1 내지 10 wt%의 질량범위를 가지는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 형광체의 녹색광의 피크 파장은 500 내지 570nm 범위 내에 위치하고,
상기 제2 형광체의 적색광의 피크 파장은 610 내지 650nm 범위 내에 위치하며,
상기 제3 형광체의 적색광의 피크 파장은 600 내지 670nm 범위 내에 위치하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제3 형광체는 MSiN2, MSiON2 및 M2Si5N8 화학식으로 표현되는 형광체들 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 M은 Ca, Sr, Ba, Zn, Mg 및 Eu 중 하나인 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 형광체는 상기 제3 형광체보다 작은 반치폭(FWMH)을 가지는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 형광체는 BAM(Ba-Al-Mg) 계열의 형광체, 양자점(quantum dot) 형광체, 실리케이트(Silicate) 계열, 베타-사이알론(beta-SiAlON) 계열, 가넷(Garnet) 계열, LSN 계열 형광체 중 적어도 하나인 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 청색 발광 다이오드 칩 및 자외선 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나를 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩, 상기 제1 형광체, 상기 제2 형광체 및 상기 제3 형광체에서 방출되는 광의 합성에 의해 백색광이 형성되고,
상기 백색광은 85% 이상의 NTSC(national television system committee) 색채 포화도를 가지는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 7에 있어서,
상기 질량범위 내에서, 상기 백색광은 CIE 색도도 상의 영역 내에 있는 지점을 형성하는 x 및 y 색좌표를 가지며,
상기 x 색좌표는 0.25 내지 0.35이고, 상기 y 색좌표는 0.22 내지 0.32인 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 하우징의 높이가 0.6T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 40 내지 60㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 갖는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 하우징의 높이가 0.4T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 15 내지 40㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 갖는 발광 다이오드 패키지. - 도전 패턴이 형성된 리드프레임 상에 하나 이상의 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계;
상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩이 실장된 리드프레임에 하우징을 패키징하는 단계;
상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩 상부를 덮어 몰딩하기 위한 액상의 몰딩부를 제조하는 단계; 및
상기 제조된 몰딩부를 상기 발광 다이오드 칩 상부에 도팅(dotting)으로 몰딩하는 단계를 포함하고,
상기 액상의 몰딩부를 제조하는 단계는,
한 종류 이상의 형광체를 일정 이하의 크기로 시빙(sieving)하는 단계; 및
액상의 수지와 상기 시빙된 한 종류 이상의 형광체를 혼합하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지 제조 방법. - 청구항 11에 있어서, 상기 한 종류 이상의 형광체는,
상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체;
상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체 및 제3 형광체를 포함하되,
상기 제2 형광체는 A2MF6: Mn4+의 화학식을 가지는 형광체이고, 상기 A는 Li, Na, K, Ba, Rb, Cs, Mg, Ca, Se 및 Zn 중 하나이고, M은 Ti, Si, Zr, Sn 및 Ge 중 하나이며,
상기 제3 형광체는 질화물계 형광체이되,
상기 제2 형광체 및 상기 제3 형광체 각각의 적색광은 서로 다른 피크 파장을 가지고,
제3 형광체는 상기 제2 형광체에 대하여 0.1 내지 10 wt%의 질량범위를 가지는 발광 다이오드 패키지 제조 방법. - 청구항 11에 있어서, 상기 도팅으로 몰딩하는 단계는,
상기 한 종류 이상의 형광체를 포함하는 몰딩부를 니들(needle)을 이용하여 상기 발광 다이오드 칩 상부에 도팅하는 발광 다이오드 패키지 제조 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 제1 형광체의 녹색광 피크 파장은 500 내지 570nm 범위 내에 위치하고,
상기 제2 형광체의 적색광 피크 파장은 610 내지 650nm 범위 내에 위치하며,
상기 제3 형광체의 적색광 피크 파장은 600 내지 670nm 범위 내에 위치하는 발광 다이오드 패키지 제조 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 제3 형광체는 MSiN2, MSiON2 및 M2Si5N8 화학식으로 표현되는 형광체들 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 M은 Ca, Sr, Ba, Zn, Mg 및 Eu 중 하나인 발광 다이오드 패키지 제조 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 제1 형광체는 BAM(Ba-Al-Mg) 계열의 형광체, 양자점(quantum dot) 형광체, 실리케이트(Silicate) 계열, 베타-사이알론(beta-SiAlON) 계열, 가넷(Garnet) 계열, LSN 계열 형광체 중 적어도 하나인 발광 다이오드 패키지 제조 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 하우징의 높이가 0.6T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 40 내지 60㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 갖는 발광 다이오드 패키지 제조 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 하우징의 높이가 0.4T일 때, 상기 제1 내지 제3 형광체는 15 내지 40㎛ 크기의 메시에 의해 시빙(sieving)되는 크기를 갖는 발광 다이오드 패키지 제조 방법.
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