KR20170003082U - S/p 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원 - Google Patents

S/p 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원 Download PDF

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Abstract

본 고안은 표면 실장형 엘이디 광원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백색 광원을 구현하기 위해 청색 엘이디 칩과 그 상부에 황색 형광체가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED, Surface Mount Technology LED)에서, 투명실리콘에 녹색 형광체를 믹싱하여 추가몰딩부를 형성하고 이러한 추가몰딩부로 각 기본몰딩부를 감싸서 녹색영역의 파장을 증가시킨 후, 녹색 형광체에 의해 변경된 색상을 보정하기 위해 적색 엘이디 칩을 더 설치하여 왜곡 없는 백색을 구현함으로써, 통상적인 표면 실장형 엘이디를 이용하면서도 S/P 비율을 향상시킬 수 있게 하여 같은 전력을 소비하면서도 시각적으로 더 밝게 느낄 수 있게 한 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원에 관한 것이다.

Description

S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원{SMT LED LIGHT SOURCE WITH IMPROVED S/P RATIO}
본 고안은 표면 실장형 엘이디 광원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백색 광원을 구현하기 위해 청색 엘이디 칩과 그 상부에 황색 형광체가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED, Surface Mount Technology LED)에서, 투명실리콘에 녹색 형광체를 믹싱하여 추가몰딩부를 형성하고 이러한 추가몰딩부로 각 기본몰딩부를 감싸서 녹색영역의 파장을 증가시킨 후, 녹색 형광체에 의해 변경된 색상을 보정할 수 있도록 적색 엘이디 칩을 더 설치하여 왜곡 없는 백색을 구현함으로써, 통상적인 표면 실장형 엘이디를 이용하면서도 S/P 비율을 향상시킬 수 있게 하여 같은 전력을 소비하면서도 시각적으로 더 밝게 느낄 수 있게 한 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원에 관한 것이다.
종래에는 백열전구(白熱電球, incandescent lamp)를 주로 사용하였다. 백열전구란, 전구 속의 필라멘트에 전기를 흘려보내 열과 함께 빛을 내는 원리를 이용한 전구이다.
하지만, 최근에는 여러 가지 이유에서 백열전구보다는 다이오드 전구(light emitting diode lamp 혹은 LED lamp)를 많이 사용하고 있는데, 이하에서는 다이오드 전구에 대한 설명과 아울러 배열전구에서 다이오드 전구로 변화된 이유에 대해서 알아보도록 하겠다.
다이오드 전구란, 발광다이오드(luminescent diode) (혹은 LED(light emitting diode) 이하에서는 LED 전구라 함)를 사용하여 만든 조명기구로써, 백열등이나 형광등에 비해 에너지 효율이 높을 뿐 아니라 수명이 25 ~ 40배 이상 길고 오염물질도 방출하지 않는다. LED 전구의 경우에는 생산원가가 비싸다는 단점은 있지만 백열전구에 비해 소비전력이 약 10~15%에 불과해 경제적인 이점이 크다.
발광다이오드 전구의 가장 큰 특징은 금속물질을 가열하여 빛을 내는 백열등이나 형광물질의 방전을 이용하는 형광등보다 전력소비량이 매우 적다는 점이다. 푸른색의 LED칩에서 나오는 푸른색의 빛은 황색, 녹색, 적색 형광체와 결합하여 흰색의 빛을 만들어 내는 원리를 이용하고 있으며, LED 전구의 수명은 약 10년에 달하며 납이나 수은 같은 중금속을 사용하지 않아 환경을 파괴하지 않고, 벌레가 달려들지 않는다는 장점도 있다.
그리고 종래에 흔히 사용되던 백열전구와 형광등은 전력소비가 높다는 이유로 생산이 줄어들고 있으며 LED 전구로 대체되고 있으며, 미국와 유럽, 일본, 중국 등에서는 소비전력이 높은 백열등의 생산이 중지되고 있거나 규제를 하고 있어 LED 전구의 사용이 증가하고 있는 실정이다.
한편, 일반적으로 조명의 밝기는 럭스(lux) 기준을 따른다. 이때 럭스란, 조명이 밝은 정도를 말하는 조명도의 단위로 기호는
Figure utm00001
로 나타낸다.
Figure utm00002
는 면적
Figure utm00003
에
Figure utm00004
인 광속이 고르게 분포되어 있을 때의 표면의 조명도이다.
Figure utm00005
. 즉, 1cd(candle)인 일정한 광원으로부터
Figure utm00006
떨어진 표면에 직접 비추는 것과 동등한 밝기가
Figure utm00007
이다.
하지만, 현재의 조도 측정기준(CIE 1951)에 의한 조도 측정은 단순 기계적 측정으로 사람이 느끼는 실제 밝기를 반영하지 못하는 오류를 범하고 있다. 이를 보정하기 위해 우선 사람들이 빛을 감지하는 방법에 대해 알아보도록 하자.
사람의 눈에서 망막에 도달한 빛을 받아들이는 수용체(receptor)는 형태에 따라 간상(rod) 세포와 원추(cone) 세포가 있으며, 간상 세포는 어두운 곳의 빛을 지각(scotopic vision)하고, 원추 세포는 어느 정도 밝기 이상의 빛에 반응(photopic vision)하여 색을 느끼도록 한다.
우선, 인간의 눈에 들어오는 빛을 통하여 물리학적으로 살펴보면, 인간이 볼 수 있는 가시 광선의 파장 영역 내의 빛의 분광학적 측정에 관한 과학을 photometry라 일컬으며, 대개
Figure utm00008
의 영역에 해당한다. 빛 에너지 중에서 인간의 눈에 시각적으로 인식되는 에너지의 세기가 밝기(brightness)를 느끼며, 휘도(luminance)의 단위를 사용하여 나타낼 수 있다.
밝기를 느끼는 인간의 시각적 감도는 도 1의 시감도 특성 곡선으로 나타난다. 인간은 밝기뿐 아니라 색에 대한 감각도 빛을 통하여 느끼게 된다.
그리고 빛 에너지는 보통 파장으로 나타내는데, 예를 들어 청색은
Figure utm00009
의 에너지를 가진
Figure utm00010
부분에서 방출되는 스펙트럼이다. 전자기파로 구성된 여러 파장의 빛이 존재하지만 우리 눈에 보이는 가시광선은 약
Figure utm00011
의 범위에 한정되어 있다. 빛의 색깔은 CIE(Commission International de I`Eclarge)에서 공인한 색좌표(chromaticity coordinates)로 나타낼 수 있다.
X, Y, Z 삼자극치는 color matching function
Figure utm00012
에 근거를 두어 결정되지만 그 값이 갖는 의미는 어떤 광원이나 물체색이 갖고 있는 색깔 중 그 속에 포함되어 있는 R(red, 적색), G(green, 녹색), B(blue, 청색)의 양을 말하고 그 기호로서 각각 대문자 X, Y, Z로 나타낸다.
따라서, 측정된 X값이 많다면 색깔 중 적색의 양이 많다는 것을 의미하고, Y값이 많다면 녹색의 성분이 많다는 것을, Z값이 상대적으로 크면 청색의 양이 많다는 것을 나타낸다.
또한, 각 파장에서의 빛의 강도에 근사값의 가중치를 주어 합한 것이 X, Y, Z이다. 색 좌표에 표시할 때에는 이 값의 상대 분율인 소문자 x, y, z(x + y + z = 1)를 사용한다. 도 에 나타낸 C.I.E 색 좌표에서는 모든 색상을 x, y 좌표로 나타낼 수 있는데, 각기 다른 발광 강도를 갖는 색깔을 비교할 수 있다.
사람의 눈이 칼라에 대하여 비 직선적으로 대응한다는 것이 매우 중요한 조정 인자로 작용하고 있다. 사람의 눈은 태양광선을 기준으로 한 스펙트럼에서 황색 - 녹색 (yellow - green) 부분에서 가장 예민한 반응을 보이며, 반대로 진한 청색 (deep blue) 이나 진한 적색 (deep red) 부분에서 가장 덜 예민하다.
그러므로 특성이 우수한 조명은 인간의 눈이 가지고 있는 결점을 보완하기 위하여 가시광선의 양 끝단에서 높은 효율성을 갖는 조명이어야 한다. 다시 말해서 조명은 모듈 자체로서의 물리적인 구성보다도 인간의 눈이 가지는 색에 대한 반응성을 고려하여 제조되어야 한다.
그러므로, 사람들에게는 빛을 감지하는 2가지 세포를 이용하여 사람이 느끼는 실제 밝기를 반영한 S/P 비율 (Scotopic / Photopic Ratio : 밝기 보정 산출 공식)을 근거로 보정을 할 필요가 있다. 참고로, 만약 동일한 밝기의 조도(lux)라고 하더라도 S/P 비율이 높은 조명이 사람의 눈에는 훨씬 더 밝게 보인다.
이하에서는 도 3을 참고하여, Scotopic 반응과 Photopic 반응을 살펴보면 Scotopic 반응의 경우 녹색 영역인 507nm 대역에서 최정점을 이루고, Photopic 반응은 황색 영역인 555nm 대역에서 최정점을 이루게 된다.
즉, S/P ratio를 높게 가져가기 위해서는 Photopic 반응을 최정점으로 하는 가운데 Scotopic 출력을 최대로 높여야 한다.
여기서 잠깐, 백색 LED를 제작하는 방법에 대해서 알아보도록 하자. 백색 LED를 구현하는 방법으로 첫째, 단일 칩을 사용하는 방법으로 청색 LED 칩이나 UV(자외선) LED 칩 위에 형광체를 도포하여 백색을 얻을 수 있고, 둘째, 멀티 칩을 사용하는 형태로 두 개 나 혹은 세 개의 각기 다른 색의 빛을 내는 LED칩들을 조합하여 백색을 얻을 수 있다. 이중에서, 일반적으로 백색 LED를 구현하기 위해서 청색 엘이디 + 황색 형광체(Blue LED + Yellow phosphor)조합으로 구현하는 것이 일반적인데, 이때 도 4에서와 같이 가시광선의 스펙트럼 중에 녹색부분과 적색부분의 파장이 나오지 않는다. (참고로 필라멘트 광원은 태양광과 비슷한 전체 가시광선 영역대의 파장 대역의 스펙트럼을 보여준다.)
따라서, 앞서 언급하였듯이 일반적으로 사용되고 있는 백색 LED의 경우는 청색 파장을 기본으로 황색 형광체를 섞어서 만드는 것이기 때문에 Photopic 반응은 높지만, 녹색 계열의 Scotopic 반응은 아주 낮다. 이러한 이유로 LED 조명이 일반 필라멘트 조명에 비해 사람의 눈에 거슬리고 상대적으로 조도(lux)는 높게 나오지만 조도만큼 개선된 효과가 없다는 문제점을 가지고 있다.
상기와 같은 문제를 해결하는 방법으로 가장 손쉬운 방법으로는 적색 계열의 파장대역이 나오는 LED chip을 사용하면 된다. 빛의 3원색인 RGB(Red + Green + Blue)를 사용하여 백색을 만들면 된다.
하지만, LED는 특정 파장대역에서 파장대역이 아주 좁게 형성되는 특성이 있어서 다른 파장 대역이 나타나지 않아 이 경우에도 역시 태양광에 가까운 파장 대역을 구사하기가 어렵게 된다.
상기 빛의 3원색인 RGB를 이용하여 백색의 LED를 구성할 경우 S/P Ratio는 높아지겠지만, 녹색 파장대역이 존재하지 않아서 Photopic 반응이 줄며, 명반응이 줄어 전체 반응이 줄게 된다.
또한, 녹색 엘이디 (Green LED)는 상대적으로 단가가 높고 출력이 높지 않기 때문에 녹색 엘이디만으로는 출력을 높이는 것에는 한계가 있어, 이를 해결하기 위한 방법으로 종래에 사용되고 있는 백색 LED(청색 엘이디 + 황색 형광체)에 녹색 형광체 (Green phosphor)를 추가하면 된다.
하지만, 이 경우에 구현된 백색의 경우에는 왜곡이 되어 있다. 도 5에서와 같이 청색 엘이디 + 황색 형광체 + 녹색 형광체(Blue LED + Yellow phosphor + Green phosphor)로 구성된 백색 LED의 색상은 CIE 색좌표도에서 청색과 황색을 연결하는 백색이 녹색쪽으로 이동하게 됨으로써, 왜곡된 백색을 구현하게 되는 문제점을 여전히 가지고 있다.
한국등록특허 제10-0457864호 한국등록특허 제10-0702297호
본 고안은 백색 광원을 구현하기 위해 청색 엘이디 칩과 그 상부에 황색 형광체가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED, Surface Mount Technology LED)에서, 투명실리콘에 녹색 형광체를 믹싱하여 추가몰딩부를 형성하고 이러한 추가몰딩부로 각 기본몰딩부를 감싸서 녹색영역의 파장을 증가시킨 후, 녹색 형광체에 의해 변경된 색상을 보정할 수 있도록 적색 엘이디 칩을 더 설치하여 왜곡 없는 백색을 구현함으로써, 통상적인 표면 실장형 엘이디를 이용하면서도 S/P 비율을 향상시킬 수 있게 하여 같은 전력을 소비하면서도 시각적으로 더 밝게 느낄 수 있게 한 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원은,
인쇄회로기판(PCB)의 상부에 실장된 청색 엘이디 칩(Blue LED Chip)과, 백색 구현을 위해 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 황색 형광체(Yellow Phosphor)가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에 있어서,
상기 기본몰딩부를 감싸도록 몰딩되면서 녹색 형광체(Green phosphor)가 믹싱되어 있는 추가몰딩부와, 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩의 주변에 함께 실장되어 있는 적색 엘이디 칩(Red LED Chip)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 추가몰딩부는, 상기 청색 엘이디 칩 상부에 형성되어 있는 기본몰딩부 상부를 녹색 형광체가 믹싱되어 있는 투명 실리콘으로 감싸서 몰딩하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적색 엘이디 칩은, 상기 청색 엘이디 칩보다 상기 인쇄회로기판의 중심부분에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안은 청색 엘이디 칩과 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에서, 투명실리콘에 녹색 형광체를 믹싱하여 추가몰딩부를 형성한 후, 이러한 추가몰딩부로 각 기본몰딩부를 감싸도록 형성하여 녹색영역의 파장을 증가시킴으로써, 통상적인 표면 실장형 엘이디보다 S/P 비율을 향상시켜 같은 와트로 동작하더라도 시각적으로는 보다 밝게 느낄 수 있도록 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안은, 저렴한 비용으로 백색 광원을 구현할 수 있는 종래 표면 실장형 엘이디(SMT LED)의 제조 장점을 그대로 유지하면서도, 녹색영역의 파장을 증가시켜 S/P 비율을 향상시킬 수 있으므로, 제조공정의 변화를 최소화하면서 저렴한 비용으로 S/P 비율이 향상된 엘이디 광원을 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 표준 시감도 곡선 그래프이다.
도 2는 CIE 색좌표도이다.
도 3은 녹색과 황색에 대한 scotopic 반응과 photopic 반응 그래프이다.
도 4는 청색 엘이디 칩에 황색 형광체가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어져 백색을 구현하는 통상적인 표면 실장형 엘이디 광원의 스펙트럼이다.
도 5는 청색 엘이디 칩에 황색 형광체가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디 광원에서, 녹색이 추가될 경우에 발생되는 색상 변경상황을 나타내는 CIE 색좌표도이다.
도 6은 청색 엘이디 칩에 황색 형광체가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어져 백색을 구현하는 통상적인 표면 실장형 엘이디 광원의 사시도(a)와 CIE 색좌표도(b)이다.
도 7은 도 6(a)에 도시된 통상적인 표면 실장형 엘이디 광원에서, 녹색 형광체가 믹싱된 추가몰딩부가 각 기본몰딩부를 감싸도록 형성된 상태의 표면 실장형 엘이디 광원의 사시도(a)와 추가몰딩부에 의한 색상 변경상황을 나타내는 CIE 색좌표도(b)이다.
도 8은 도 7(a)에 도시된 것처럼 기본몰딩부와 추가몰딩부가 중첩적으로 형성되어 있는 청색 엘이디 칩의 주변에 적색 엘이디 칩이 추가적으로 배치된 상태의 표면 실장형 엘이디 광원의 사시도(a)와 그로 인해 보정되는 색상 변경상황을 나타내는 CIE 색좌표도(b)이다.
도 9는 본 고안에 따라 청색 엘이디 칩을 감싸는 기본몰딩부와 추가몰딩부가 중첩적으로 형성되고, 적색 엘이디 칩이 배치되어 백색을 구현함으로써, S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원의 평면도와 측면도 및 CIE 색좌표도이다.
이하에서는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있도록 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 6 내지 도 9 에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원은, 인쇄회로기판(PCB)(110)의 상부에 실장된 청색 엘이디 칩(Blue LED Chip)(120)과, 백색 구현을 위해 상기 청색 엘이디 칩(120)의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 황색 형광체(Yellow Phosphor)가 믹싱된 기본몰딩부(140)로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED, Surface Mount Technology LED)(100)에 있어서, 상기 기본몰딩부를 감싸도록 몰딩되면서 녹색 형광체(Green phosphor)가 믹싱되어 있는 추가몰딩부(150)와, 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩(120)의 주변에 함께 실장되어 있는 적색 엘이디 칩(Red LED Chip)(130)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 청색 엘이디 칩과 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에서, 상기 기본몰딩부의 상면을 감싸는 추가몰딩부를 형성하고 이러한 추가몰딩부는 투명실리콘에 녹색 형광체를 믹싱하여 녹색영역의 파장을 증가시킬 수 있게 함으로써, 통상적인 표면 실장형 엘이디보다 S/P 비율을 향상시켜 같은 와트로 동작하더라도 시각적으로는 보다 밝게 느낄 수 있도록 개선할 수 있게 된다.
종래에 백색 LED를 구현하는 방법으로는 여러 가지가 사용되곤 하였으나, 청색 엘이디 칩(Blue LED)에 황색 형광체(Yellow phosphor)가 믹싱된 몰딩부를 형성하여 백색을 구현하는 표면 실장형 엘이디(100)가 저렴한 비용으로 백색 광원을 구현할 수 있어 많이 이용되었다. 그러나, 이처럼 청색 엘이디 칩에 황색 형광체가 믹싱된 몰딩부를 형성할 경우 백색을 구현할 수는 있으나, 도 4에서와 같이 가시광선의 스펙트럼 중에서 녹색영역과 적색영역의 파장이 거의 나오지 않게 되는 한계가 있게 된다. 참고로 SMT는 Surface Mount Technology의 준말로서, 표면 실장기술이라고도 하며, 표면 실장형 부품을 PWB 표면에 장착하고 납땜하는 기술을 의미하는 것으로 IMT는 PWB의 한쪽면에만 모든 부품이 배치되었으나 SMT는 PWB의 양면 모두에 부품을 배치할 수 있으며 요즘은 넓은 의미로 Bare Chip 실장을 포함하여 총칭 하기도 한다.
물론, 백색 LED를 제조하는 과정에서 청색 엘이디 칩의 상부에 형성되는 몰딩부에 황색 형광체와 녹색 형광체를 함께 믹싱할 경우, 녹색영역의 파장을 포함하게 할 수 있으나, 이 경우 황색 형광체와 녹색 형광체의 믹싱 비율의 산출이 쉽지 않음은 물론, 황색 형광체와 녹색 형광체의 균일한 믹싱을 위하여 제조공정이 복잡해질 수 밖에 없게 되며, 그로 인해 제조공정 자체의 변경이 요구됨은 물론, 제조비용이 증가하게 되어 저렴한 비용으로 제조 가능하였던 종래 표면 실장형 엘이디의 장점이 사라지게 되는 문제점을 초래하게 된다.
따라서, 본 고안에서는 간편하고 저렴한 비용으로 백색 광원을 구현할 수 있는 종래 표면 실장형 엘이디(SMT LED)의 제조 장점을 그대로 유지하면서도, 녹색영역의 파장을 증가시켜 S/P 비율을 향상시킬 수 있게 하기 위해, 이미 황색 형광체가 믹싱되어 있는 완성된 표면 실장형 엘이디의 상부에 녹색 형광체가 믹싱된 투명 실리콘을 주입한 후 경화시켜 추가몰딩부를 더 형성함으로써 S/P 비율을 높여주고, 적색의 엘이디 칩을 같이 설치하여 백색의 밸런스를 맞출 수 있게 한 구조를 제안하고자 하는 것이다.
이를 위해, 본 고안에 따른 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원은, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 종래에 구성되던 통상적인 표면 실장형 엘이디 광원, 즉 청색 엘이디(Blue LED)(120)의 상부에 황색 형광체(Yellow phosphor)가 믹싱되어 있는 기본몰딩부(140)로 이루어진 표면 실장형 엘이디 광원에서, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 기본몰딩부를 감싸는 추가몰딩부(150)를 더 형성하되, 이러한 추가 몰딩부는 투명실리콘에 녹색 형광체(Green phosphor)를 믹싱하여 형성함으로써, 청색 엘이디 칩에서 발생된 후 기본몰딩부를 통과하면서 황색 형광체에 의해 파장이 1차적으로 변경된 빛이 다시 추가몰딩부를 통과하면서 녹색 형광체에 의해 파장이 2차적으로 변경되어 녹색영역의 파장이 포함된 빛이 방출될 수 있게 하였다.
또한, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 추가몰딩부를 통과하면서 녹색영역의 파장이 포함된 빛의 색을 다시 백색으로 보정하기 위해 적색 영역의 빛을 더할 수 있도록 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 적색 엘이디 칩(130)을 추가적으로 실장하도록 구성된다.
즉, 녹색영역과 적색영역의 파장이 나오지 않는 종래의 표면 실장형 엘이디에, 녹색 형광체가 믹싱된 추가몰딩부를 형성하여 부족한 녹색영역의 파장을 보완하도록 구성될 경우, 표면 실장형 엘이디 전체에서 방출되는 빛은 도 5 및 도 6(b)에서 나타나듯이 색상이 백색에서 녹색쪽으로 이동하게 된다.
그에 따라 이처럼 녹색쪽으로 이동하게 되어 변경된 색상을 보완하기 위해서 상기 적색 엘이디 칩(130)을 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에 실장하여, 적색 영역을 보강함으로써, 전체적으로 다시 백색 빛이 방출되게 하여 왜곡 없는 백색을 구현할 수 있게 된다.
이때, 상기 추가몰딩부(150)는 투명실리콘에 녹색 형광체를 믹싱하여 형성하고, 이처럼 녹색 형광체가 믹싱되어 있는 투명실리콘으로 각 기본몰딩부 상부를 몰딩하여 형성할 수 있게 된다.
또한, 상기 적색 엘이디 칩(130)은 상기 청색 엘이디 칩(120)보다 상기 인쇄회로기판(110)의 중심 부분에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 적색 엘이디 칩(130)이 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 기본몰딩부와 추가몰딩부에 영향 받지 않도록 상기 청색 엘이디 칩으로부터 일정 거리 이격된 위치에 배치되어 야 함은 물론이다.
여기서, 상기 적색 엘이디 칩(130)을 상기 청색 엘이디 칩(120)보다 상기 인쇄회로기판의 중심 부분에 위치하는 이유로는, 상기 적색 엘이디 칩(130)과 청색 엘이디 칩(120)의 구동전압이 다르기 때문이다. 일반적으로 상기 청색 엘이디 칩(120)은 3~3.5V 정도의 전압에서 구동을 하며, 상기 적색 엘이디 칩(130)은 2~2.5V 정도에서 구동된다. 따라서, 상기 청색 엘이디 칩(120)과 적색 엘이디 칩(130)을 혼재해서 사용하게 되면 구동전압이 낮은 상기 적색 엘이디 칩(130)쪽으로 모든 부하가 걸리게 된다. 이와 같은 이유로, 상기 적색 엘이디 칩(130)만 하나의 군락을 만들어서 상기 청색 엘이디 칩(120)과 전압 균형을 맞추기 위해서이다.
상기와 같이, 종래에 흔히 사용되고 있는 상기 표면 실장형 엘이디(100)를 이용하여 녹색 형광체가 믹싱된 추가몰딩부를 더 형성하고, 적색 엘이디 칩을 추가적으로 배치함으로써 통상적인 표면 실장형 엘이디 보다 S/P 비율이 높아져 같은 와트에서도 보다 밝게 느낄 수 있게 한 표면 실장형 엘이디 광원을 구현할 수 있게 된다.
이처럼 종래에 흔히 사용되던 청색 엘이디 칩과 황색 형광체가 믹싱된 기본몰딩부 만으로 이루어진 표면 실장형 엘이디를 이용하여, 본 고안에서 제안하는 바와 같이 S/P 비율을 개선할 경우 기본적인 표면 실장형 엘이디 제조공정 자체를 변경하지 않아도 되므로 제조공정의 변경을 최소화할 수 있음은 물론, 제조비용의 증가도 최소화할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 고안을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 고안의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 고안의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
100 - 표면 실장형 엘이디 (SMT LED)
110 - 인쇄회로기판 (PCB)
120 - 청색 엘이디 칩 (Blue LED Chip)
130 - 적색 엘이디 칩 (Red LED Chip)
140 - 기본몰딩부
150 - 추가몰딩부

Claims (3)

  1. 인쇄회로기판(PCB)의 상부에 실장된 청색 엘이디 칩(Blue LED Chip)과, 백색 구현을 위해 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 황색 형광체(Yellow Phosphor)가 믹싱된 기본몰딩부로 이루어진 통상적인 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에 있어서,
    상기 기본몰딩부를 감싸도록 몰딩되면서 녹색 형광체(Green phosphor)가 믹싱되어 있는 추가몰딩부와, 상기 인쇄회로기판의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩의 주변에 함께 실장되어 있는 적색 엘이디 칩(Red LED Chip)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추가몰딩부는 투명실리콘에 녹색 형광체가 믹싱되어 형성되고, 이러한 추가몰딩부를 상기 청색 엘이디 칩 상부에 이미 형성되어 있는 기본몰딩부 상부에 추가적으로 몰딩하여 형성되는 것을 특징으로 하는 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 적색 엘이디 칩은, 상기 청색 엘이디 칩보다 상기 인쇄회로기판의 중심부분에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 S/P 비율을 향상시킨 표면 실장형 엘이디 광원.
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